JP2019044653A - Control system and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、制御システム及び制御方法に関し、特に、ターボチャージャのコンプレッサの下流側にスロットルバルブを備えたターボチャージャ付き内燃機関の制御システム、及び、そのスロットルバルブ上流側かつコンプレッサ下流側に連通する通路に設けたバルブの制御方法に関する。 The present invention relates to a control system and control method, and more particularly, to a control system for a turbocharged internal combustion engine provided with a throttle valve downstream of a compressor of a turbocharger, and a passage communicating with the throttle valve upstream and compressor downstream. The present invention relates to a control method of a valve provided in
従来、車両用の内燃機関(エンジン)においては、吸気の流動性を高めるために、ターボチャージャを採用したものが周知である。この種のターボチャージャ付きエンジンは、吸気の流動性を高めたことにより、コンプレッサの出口側から入口側に吸気が間欠的に逆流する所謂サージ現象を引き起こす場合がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an internal combustion engine (engine) for a vehicle, it is known to employ a turbocharger in order to improve the flowability of intake air. This type of turbocharged engine may cause a so-called surge phenomenon in which the intake air intermittently flows back from the outlet side to the inlet side of the compressor by improving the flowability of the intake air.
このようなサージ現象は、コンプレッサにおける圧力比と吸気流量とのバランスに大きく関係しており、吸気流量が少ないほど、また、コンプレッサの入口圧力に対する出口圧力の比(圧力比)が大きいほど、発生し易いことが知られている。そのようなサージ現象が生じるサージ領域は、例えば横軸に吸気流量をとりかつ縦軸に圧力比をとったコンプレッサ性能曲線図等において表される。 Such a surge phenomenon is closely related to the balance between the pressure ratio and the intake flow rate in the compressor, and occurs as the intake flow rate decreases and the ratio (pressure ratio) of the outlet pressure to the inlet pressure of the compressor increases. It is known to be easy to do. A surge region where such a surge phenomenon occurs is represented, for example, in a compressor performance curve or the like in which the intake flow rate is taken on the horizontal axis and the pressure ratio is taken on the vertical axis.
このようなサージ現象による問題を防ぐために、ターボチャージャのコンプレッサの上流部と下流部とをつなぐバイパス通路と、それを開閉するためのエアバイパスバルブとを設け、所定の要件が満たされたときに、そのエアバイパスバルブを開制御する制御システムが周知である。例えば、特許文献1は、ターボチャージャのコンプレッサよりも下流のスロットルバルブよりも更に下流のサージタンクの内圧力が所定値以下のとき、そのエアバイパスバルブを開状態にすることを開示する。特許文献1の記載によれば、その所定値は、コンプレッサでサージ現象が起きる恐れのあるサージタンク内圧力の限界値である。 In order to prevent such problems caused by surges, a bypass passage connecting the upstream and downstream portions of the compressor of the turbocharger and an air bypass valve for opening and closing the compressor are provided, and when predetermined requirements are satisfied. The control system which carries out the open control of the air bypass valve is known. For example, Patent Document 1 discloses that the air bypass valve is opened when the internal pressure of the surge tank downstream of the throttle valve downstream of the turbocharger compressor is lower than a predetermined value. According to the description of Patent Document 1, the predetermined value is a limit value of the pressure in the surge tank at which a surge phenomenon may occur in the compressor.
一方、コンプレッサが上記したようなサージ領域以外の領域で作動しているときでも、吸気系から異音が生じる場合がある。これは、ターボチャージャのサイズが大きく、その性能限界の略半分程度の運転領域でコンプレッサを作動させることを主とするようなエンジンで特に知られている。 On the other hand, even when the compressor operates in a region other than the above-described surge region, noise may be generated from the intake system. This is particularly known in engines where the size of the turbocharger is large and operating mainly in the operating range of about half its performance limit.
上記したような、コンプレッサがサージ領域以外の領域(以下、非サージ領域)で作動しているときの異音は、コンプレッサ下流の吸気通路部分の圧力が高い状態で急にスロットルバルブを閉じた場合に生じることが多い。このような異音は、運転者に違和感を抱かせる場合がある。 As described above, when the compressor is operating in a region other than the surge region (hereinafter referred to as non-surge region), the throttle valve is suddenly closed in a state where the pressure in the intake passage downstream of the compressor is high. Often occur. Such abnormal noise may cause the driver to feel uncomfortable.
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ターボチャージャ付きエンジンにおける、コンプレッサが非サージ領域にあるときに生じ得る異音を、より好適に防ぐことにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to more preferably prevent abnormal noise which may occur when the compressor is in a non-surge region in a turbocharged engine.
本発明の一態様によれば、ターボチャージャのコンプレッサの下流側にスロットルバルブを備えたターボチャージャ付き内燃機関の制御システムであって、前記スロットルバルブの上流側かつ前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分に連通する逃がし通路と、該逃がし通路の開通状態を調節するためのバルブと、該バルブの作動を制御するための制御手段とを備え、前記制御手段は、前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分の圧力が所定圧未満のとき、前記バルブを閉じ、前記コンプレッサがサージ領域以外の前記領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が前記所定圧以上のとき、前記バルブを開くように、該バルブの作動を制御することを特徴とする制御システムが提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a control system for a turbocharged internal combustion engine including a throttle valve downstream of a compressor of the turbocharger, wherein an intake passage portion upstream of the throttle valve and downstream of the compressor is provided. A relief passage communicating with the valve, a valve for adjusting the open state of the relief passage, and control means for controlling the operation of the valve, the control means controlling the compressor in a region other than the surge region The valve is closed when the pressure in the intake passage downstream of the compressor is less than a predetermined pressure when the throttle valve is closed when the throttle valve is closed, and the compressor operates in the region other than the surge region. And the intake air downstream of the compressor when the throttle valve is closed. When the pressure of the road section is not less than said predetermined pressure, to open the valve, the control system and controls the operation of the valve is provided.
好ましくは、前記逃がし通路の下流端は前記コンプレッサの上流側の吸気通路部分に連通している。 Preferably, the downstream end of the relief passage is in communication with the intake passage portion on the upstream side of the compressor.
好ましくは、前記制御手段は、前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が第1所定圧以上のとき、前記バルブを開き、その後、前記コンプレッサの下流側かつ前記スロットルバルブの上流側の圧力が第2所定圧未満になったとき、前記バルブを閉じるように、該バルブの作動を制御する。 Preferably, in the control means, the pressure in the intake passage downstream of the compressor is higher than a first predetermined pressure when the compressor is in an operating state in an area other than the surge area and the throttle valve is closed. At this time, the valve is opened, and then the operation of the valve is controlled to close the valve when the pressure downstream of the compressor and upstream of the throttle valve becomes less than a second predetermined pressure.
本発明の更なる態様によれば、ターボチャージャのコンプレッサの下流側にスロットルバルブを備えるとともに、該スロットルバルブの上流側かつ前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分に連通する逃がし通路と、該逃がし通路の開通状態を調節するためのバルブとを更に備えたターボチャージャ付き内燃機関における、前記バルブの制御方法であって、前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあるとき、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分の圧力が所定圧以上か否かを判定するステップと、該ステップにより、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が前記所定圧以上と判定されたとき、閉状態にある前記バルブを開くように、該バルブの作動を制御するステップとを含む、制御方法が提供される。 According to a further aspect of the present invention, there is provided a throttle valve on the downstream side of the compressor of the turbocharger, and a relief passage communicating with the intake passage portion on the upstream side of the throttle valve and the downstream side of the compressor; And controlling the valve in the turbocharged internal combustion engine further comprising a valve for adjusting the open state of the throttle valve, wherein the throttle valve is closed when the compressor is in an operating state other than a surge area. Determining whether the pressure in the intake passage downstream of the compressor is greater than or equal to a predetermined pressure, and by the step, the intake passage downstream of the compressor when the throttle valve is closed When the pressure is determined to be equal to or higher than the predetermined pressure, the valve in the closed state is opened. As such, and controlling the operation of the valve, the control method is provided.
本発明の上記一態様に係るターボチャージャ付き内燃機関における制御システムによれば、コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、スロットルバルブが閉じられたときの前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分の圧力が所定圧未満のときは逃がし通路に関するバルブは閉じられ、その圧力が所定圧以上のときそのバルブは開かれる。したがって、ターボチャージャ付きエンジンにおける、ターボチャージャのコンプレッサが非サージ領域での作動状態にあるときに生じ得る異音をより好適に防ぐことができる。 According to the control system in the internal combustion engine with a turbocharger according to the above aspect of the present invention, the intake air downstream of the compressor is in operation when the compressor is in an area other than the surge area and the throttle valve is closed. When the pressure in the passage portion is less than a predetermined pressure, the valve for the relief passage is closed, and when the pressure is equal to or more than the predetermined pressure, the valve is opened. Therefore, in the turbocharged engine, it is possible to more preferably prevent abnormal noise that may occur when the compressor of the turbocharger is operating in the non-surge region.
以下、本発明に係る一実施形態を図に基づいて説明する。 Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described based on the drawings.
本実施形態は、本発明を、車両に搭載された内燃機関に適用した例である。図1は、本実施形態に係る内燃機関10を示す模式的な全体構成図である。内燃機関10は、ここでは、ディーゼルエンジンであり、以下、単にエンジンと称するが、ガソリンエンジン、CNGエンジン等であってもよく、本発明は適用されるエンジンの種類を特に限定することを意図しない。
The present embodiment is an example in which the present invention is applied to an internal combustion engine mounted on a vehicle. FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an
エンジン10のシリンダヘッド11には、シリンダC内に吸気を導入する吸気ポート11A及び、シリンダC内から排気を導出する排気ポート11Bが設けられている。また、シリンダヘッド11には、図示しない動弁機構により開閉作動する吸気バルブ12及び、排気バルブ14が設けられている。さらに、シリンダヘッド11には、シリンダC内に燃料を直噴するインジェクタ15が設けられている。インジェクタ15の燃料噴射量や噴射タイミングは、電子制御ユニット(以下、ECUという)100から入力される信号に応じて制御される。
The
シリンダヘッド11の下部には、シリンダブロック16が設けられ、シリンダブロック16のクランクケース部16A下部には、エンジンオイルを貯留するオイルパン17が設けられている。シリンダブロック16のシリンダC内にはピストンPが往復移動自在に収容されている。
A
ピストンPの外周には、シリンダC内壁と摺接するピストンリングPRが装着されている。また、ピストンPには、コネクティングロッドCRを介してクランクシャフトCSが連結されている。なお、図示の関係上、図1にはエンジン10の複数気筒のうち1気筒のみを示し、他の気筒については図示を省略している。エンジン10は、複数気筒又は単気筒の何れであってもよい。
On the outer periphery of the piston P, a piston ring PR which is in sliding contact with the inner wall of the cylinder C is mounted. Further, a crankshaft CS is connected to the piston P via a connecting rod CR. 1 shows only one cylinder among a plurality of cylinders of the
シリンダヘッド11の吸気側の側部には、吸気ポート11Aと連通する吸気マニホールド20が設けられている。吸気マニホールド20には吸気を導入する吸気通路21が接続されている。吸気通路21には、吸気上流側から順に、エアクリーナ22、吸入空気流量センサ(MAFセンサ)92、ターボチャージャ30のコンプレッサ32、インタークーラ23、吸気温度センサ93、スロットルバルブTHV、ブースト圧センサ(吸気圧力センサ)94等が設けられている。なお、ここでは、吸気温度センサ93は、スロットルバルブTHVの上流側に設けられているが、スロットルブルブTHVの下流側に設けられてもよい。
An
シリンダヘッド11の排気側の側部には、排気ポート11Bと連通する排気マニホールド24が設けられている。排気マニホールド24には排気を大気に導く排気通路25が接続されている。排気通路25には、排気上流側から順に、排気温度センサ95、ターボチャージャ30のタービン31、排気浄化装置40等が設けられている。
An exhaust manifold 24 communicating with the
ターボチャージャ30は、排気により駆動する上記タービン31と、タービン31と回転軸で連結されて吸気を圧送する上記コンプレッサ32とを備えている。なお、ターボチャージャ30は、図示例のコンベンショナルタイプに限定されず、可変翼を備える可変容量型タイプであってもよい。
The
さらに、エンジン10では、スロットルバルブTHVの上流側かつコンプレッサ32の下流側の吸気通路部分21aに連通する逃がし通路RTが設けられている。逃がし通路RTの一端(上流端)は吸気通路部分21a、特にインタークーラ23の上流側に連通している。しかし、逃がし通路RTのその一端は、吸気通路部分21aのうちのインタークーラ23の下流側に連通されてもよい。そして、逃がし通路RTの他端(下流端)はコンプレッサ32の上流側(かつエアクリーナ22の下流側)の吸気通路部分21bに連通している。したがって、逃がし通路RTはコンプレッサ32をバイパスするバイパス通路である。逃がし通路RTには、その開通状態を調節するためのバルブ(バイパスバルブと称してもよい)EVが設けられている。バルブEVは電磁制御弁であり、その作動は、ECU100からの(バルブEVのアクチュエータへの)信号に基づいて制御される。したがって、ECU100は、バルブEVの作動を制御するための制御手段としての機能を担う。
Further, in the
ECU100は、エンジン10等の各種制御を行うもので、公知の演算処理装置(例えばCPU)や記憶装置(例えばROM、RAM)、入力ポート、出力ポート等を備えて構成されている。ECU100には、吸入空気流量センサ92、吸気温度センサ93、ブースト圧センサ94、排気温度センサ95が電気的に接続されるとともに、さらに、エンジン回転速度センサ90、アクセル開度センサ91が電気的に接続されていて、それらのセンサ等からの出力信号が入力される。なお、コンプレッサの上流側の吸気通路部分の吸気の圧力を検出(取得)するための吸気圧力センサがさらに設けられてもよく、また、インタークーラ23の下流側かつスロットルバルブTHVの上流側に吸気の圧力を検出(取得)するための吸気圧力センサがさらに設けられてもよい。なお、ECU100は、エンジン回転速度センサ90の出力に基づいてエンジン回転速度を取得し、アクセル開度センサ91の出力に基づいてアクセル開度を取得する。また、ECU100は、吸入空気流量センサ92の出力に基づいて、エアクリーナ22から吸気通路21に導入される吸入空気流量を取得し、吸気温度センサ93の出力に基づいてインタークーラ23を通過した吸気の温度を取得し、ブースト圧センサ94の出力に基づいてコンプレッサ32により加圧される吸気の圧力(過給圧)を取得する。さらに、ECU100は、排気温度センサ95の出力に基づいてエンジン10から排出されてタービン31よりも上流側の排気通路を流れる排気の温度を取得する。
The ECU 100 performs various controls of the
ECU100は、上記センサ等からの出力に基づいて各種値を取得し、予め記憶しているプログラムおよびデータに基づいて演算をし、インジェクタ15、スロットルバルブTHV(のアクチュエータ)、バルブEV(のアクチュエータ)等のそれぞれに作動信号を出力する。これにより、インジェクタ15、スロットルバルブTHV、バルブEV等の各作動が制御される。したがって、ECU100は、それらの各々の制御手段としての機能を担う。
The
さて、上記構成を備えるエンジン10を搭載した車両では、通常、ターボチャージャのコンプレッサがサージ領域以外の領域(非サージ領域)で作動される(運転される)ように、エンジン10は運転される。例えば、エンジン10は排気量が多い部類のものであり、コンプレッサは大型の部類のものである。なお、既に述べたようにサージ領域とはサージ現象が生じ得る所定領域であり、ここでは、それ以外の領域を非サージ領域という。
Now, in a vehicle equipped with
一方で、コンプレッサが非サージ領域での作動状態にあるとき(エンジン運転状態が非サージ領域の運転領域にあるとき)に、スロットルバルブTHVが閉じられることで、コンプレッサ32の下流側の圧力つまり吸気圧が高まるときがある。このときに、コンプレッサの運転領域がサージ領域に入らないにも拘らず、エンジン10の吸気系から異音が生じることがある。この異音の原因の一つとして、コンプレッサ下流側の高い圧力に基づき吸気通路(特にスロットルバルブTHVの上流側かつコンプレッサ32の下流側の吸気通路部分21a)で生じる圧力変動をあげることができる。そこで、本発明者が鋭意研究した結果、上記逃がし通路RTとバルブEVとを設け、そのような異音の発生可能性があるときに逃がし通路RTの開通度合い、つまりバルブEVの開度を制御することで、その異音を防止又は抑制できることが分かった。
On the other hand, when the compressor is operating in the non-surge region (when the engine operating state is in the non-surge region operating region), the throttle valve THV is closed, whereby the pressure or suction on the downstream side of the
以下では、コンプレッサが非サージ領域で作動状態にあるときの上記異音を防ぐ又は抑制するための制御を図2のフローチャートに基づいて説明する。ただし図2のルーチンは所定時間間隔で繰り返される。なお、以下説明するバルブEVの制御は、コンプレッサが非サージ領域での作動状態にあり、スロットルバルブTHVの閉駆動によっても、コンプレッサの作動状態がサージ領域に入らないことを前提にしている。 Below, the control for preventing or suppressing the said noise when the compressor is in an operating state in a non-surge area | region is demonstrated based on the flowchart of FIG. However, the routine of FIG. 2 is repeated at predetermined time intervals. The control of the valve EV described below is based on the premise that the compressor is in an operating state in a non-surge region and the operating state of the compressor does not enter the surge region even when the throttle valve THV is closed.
ECU100は、ステップS201で、バルブEVが閉状態にあるか否かを判定する。バルブEVは通常は閉状態にある。バルブEVが閉状態にあるときステップS201では肯定判定される。バルブEVが開状態にあるときステップS201では否定判定される。
In step S201, the
ステップS201でバルブEVが閉状態にあるので肯定判定されると、ステップS203で、スロットルバルブTHVが閉駆動されるか否かが判定される。ECU100は、基本的には、運転者により操作されるアクセルペダルの踏み込み量つまり、アクセル開度センサ91の出力に基づいて検出される(取得される)アクセル開度に応じた開度に、スロットルバルブTHVの開度を制御する。その上で、ECU100は、燃費等を考慮して予め定めたプログラム等に応じて、取得したアクセル開度等に基づいて算出した開度にスロットルバルブTHVの開度を制御する。このスロットルバルブTHVの開度制御の演算によってECU100が開状態にあるスロットルバルブを全閉に閉じる(閉駆動する)ことを決めたとき、ECU100は、ステップS203で肯定判定する。スロットルバルブTHVが閉駆動されないとき(つまり全閉よりも大きい開度に開制御されているとき)、ECU100は、ステップS203で否定判定する。
Since the valve EV is in the closed state in step S201, the determination is affirmative. In step S203, it is determined whether the throttle valve THV is driven to close. Basically, the
ステップS203でスロットルバルブTHVが閉駆動されるので肯定判定されたとき、ステップS205で、吸気圧が所定圧以上か否かが判定される。ここでの吸気圧は、ブースト圧センサ94の出力に基づいて検出された(取得された)圧力であり、過給圧である。なお、ステップS205で判定対象になる吸気圧は、スロットルバルブTHVよりも下流側の吸気圧であるが、コンプレッサ32よりも下流側の吸気圧であれば、スロットルバルブTHVよりも上流側の吸気圧であってもよい。また、ECU100が、エンジン制御における演算においてコンプレッサ32よりも下流側の吸気圧を推定するとき、推定された吸気圧がステップS205で採用されてもよい。また、所定圧は、予め実験に基づいて定められていて、上記異音が生じる可能性のある圧力の限界値以下に設定されている。吸気圧が所定圧以上のとき、ステップS205で肯定判定される。吸気圧が所定圧未満のとき、ステップS205で否定判定される。
Since the throttle valve THV is driven to close in step S203, the determination is affirmative, and in step S205, it is determined whether the intake pressure is equal to or higher than a predetermined pressure. The intake pressure here is a pressure detected (obtained) based on the output of the
ステップS203でスロットルバルブTHVが閉駆動されないので否定判定されたとき、又は、ステップS205で吸気圧が所定圧未満であるので否定判定されたとき、ステップS207へ進み、バルブEVは閉じられる。つまり、ECU100は、バルブEVのアクチュエータにバルブEVを閉じるように作動信号を出力する。結果的には、ステップS203又はステップS205で否定判定されたときは、バルブEVは閉状態に維持されることになる。なお、ステップS207を経ることで、当該ルーチンは終了する。
If the determination in step S203 is negative because the throttle valve THV is not driven to close, or if the determination in step S205 is negative because the intake pressure is less than the predetermined pressure, the process proceeds to step S207 and the valve EV is closed. That is, the
一方、ステップS203でスロットルバルブTHVが閉駆動されるので肯定判定され、かつ、ステップS205で吸気圧が所定圧以上であるので肯定判定されたとき、ステップS209へ進み、バルブEVは開かれる。つまり、ECU100は、バルブEVのアクチュエータにバルブEVを開くように作動信号を出力する。なお、このときに開かれるバルブEVの開度は、全開である。しかし、バルブEVを全開以外の任意の開度に開くことができる場合、取得した吸気圧などに応じて、予め実験に応じて定めたデータやプログラムに従ってバルブEVの目標開度を定め、その目標開度になるようにバルブEVを制御してもよい。なお、ステップS209を経ることで、当該ルーチンは終了する。
On the other hand, when the throttle valve THV is driven to be closed in step S203, the determination is affirmative, and when the intake pressure is the predetermined pressure or more in step S205, the determination is affirmative, the process proceeds to step S209, and the valve EV is opened. That is, the
ステップS209を経ることでバルブEVが開かれ、それにより閉じられていた逃がし通路RTは開通し、その結果コンプレッサ下流側の吸気通路部分21aの吸気(圧力)をコンプレッサ上流側の吸気通路部分21bに逃がすことが可能になる。よって、上記したような異音の発生を防ぐ又は抑制することが可能になる。
Through step S209, the valve EV is opened, thereby opening the relief passage RT which has been closed, and as a result, the intake (pressure) of the
ステップS209を経た後のルーチンのステップS201では、バルブEVが開かれているので、否定判定される。これによりステップS211へ進む。ステップS211では、所定時間が経過したか否かが判定される。判定対象となる時間は、ステップS209に至ってバルブEVの開制御が行われたときからの時間であり、ECU100のタイマ手段(時間計測手段)により測定されている。所定時間は、異音が生じる可能性が低くなる又は無くなるまでの時間として、予め実験に基づいて定められていて、コンプレッサ32の下流側かつスロットルバルブTHVの上流側の吸気圧が第2所定圧未満になるまでに要する時間以上に設定されている。例えば、所定時間は2、3秒である。ここでは、この第2所定圧は、ステップS205での所定圧と同じであるが、その所定圧と異なってもよい。例えば、第2所定圧は、ステップS205での所定圧よりも低い圧力に定められる。
In step S201 of the routine after step S209, since the valve EV is open, a negative determination is made. Thus, the process proceeds to step S211. In step S211, it is determined whether a predetermined time has elapsed. The time to be determined is the time from when the opening control of the valve EV is performed at step S209 and is measured by the timer means (time measuring means) of the
ステップS211で所定時間が経過していないので否定判定されるとき、当該ルーチンは終了する。一方、ステップS211で所定時間が経過したので肯定判定されるとき、上記ステップS207に進む。これにより、上で述べたように、バルブEVは閉じられる。 When a negative determination is made in step S211 because the predetermined time has not elapsed, the routine ends. On the other hand, when the predetermined time has elapsed in step S211 and thus the determination is affirmative, the process proceeds to step S207. Thereby, as mentioned above, the valve EV is closed.
上記したように、(逃がし通路RTとバルブEVとその制御手段(ECU100のそれに相当する機能部)とを備えた制御システムにおける)上記制御によれば、コンプレッサ32がサージ領域以外の領域での作動状態にあり、かつ、スロットルバルブTHVが閉じられるときのコンプレッサ32の下流側の吸気通路部分21cの吸気圧が所定圧以上のとき、バルブEVは開かれる。これにより、上記異音を防ぐ又は抑制することができる。
As described above, according to the above control (in a control system including the escape passage RT and the valve EV and its control means (functional part corresponding to that of the ECU 100)), the
また、コンプレッサ32がサージ領域以外の領域での作動状態にあり、かつ、スロットルバルブTHVが閉じられるときのコンプレッサ32の下流側の吸気通路部分21cの吸気圧が所定圧未満のとき、バルブEVは閉じた状態に維持される。したがって、バルブEVの開制御の実行を限定的にすることができる。よって、例えば商業車のように長時間運転される車両に上記エンジンが搭載されていても、バルブEVの作動を限定的にし、バルブEVの寿命をより長くすることが可能になる。
Further, when the
また、バルブEVを開いた後、異音が生じる可能性が低くなったら又は無くなったらバルブEVが閉じられるので、バルブEVの開制御により、それ以降のターボチャージャによる過給が影響を受けることを防ぐことができる。 In addition, after the valve EV is opened, the valve EV is closed when the possibility of abnormal noise decreases or disappears. Therefore, the opening control of the valve EV may affect the subsequent supercharging by the turbocharger. It can prevent.
なお、ステップS211での判定は、時間で行われることに限定されない。例えば、コンプレッサ32の下流側かつスロットルバルブTHVの上流側の吸気通路部分に吸気圧力センサを備える場合、その吸気圧力センサの出力に基づいて検出される(取得される)吸気圧が第2所定圧未満か否かの判定が行われてもよい。エンジンの運転状態からその吸気圧が推定される場合にも、その推定した(取得した)吸気圧を用いてそのような判定が実行されてもよい。
The determination in step S211 is not limited to being performed by time. For example, when an intake pressure sensor is provided in the intake passage portion downstream of the
また、上で述べたように、図2に基づいて説明したバルブEVの制御は、コンプレッサの作動状態が非サージ領域にあり、スロットルバルブTHVの閉駆動によっても、コンプレッサの作動状態がサージ領域に入らないことを前提にした。しかし、スロットルバルブTHVの閉駆動によってコンプレッサがサージ領域に入る可能性があるエンジンの場合、スロットルバルブTHVの閉駆動によっても、コンプレッサがサージ領域に入らないか否かを判定する判定ステップが更に設けられるとよい。この判定ステップは、図2において、ステップS201で肯定判定された場合であって、ステップS209に至る前のステップS209に向けた任意の段階に組み込まれてもよく、好ましくはステップS201の後かつステップS203の前に組み込まれるとよい。この判定ステップでは、エンジン運転状態、より具体的には、吸入空気流量センサ92の出力に基づいて取得した吸入空気流量、及び、ブースト圧センサ94の出力に基づいて取得した吸気圧(過給圧)に基づいて定まる運転状態が非サージ領域又は非サージ領域のうち一部の所定の領域(サージ領域から離れていてサージ領域に入る可能性のない領域)にあるか否かを判定することができる。ECU100は、この判定ステップで肯定判定されるとき、上記ステップS209に向けて演算を進めることができるとよい。なお、この判定ステップでスロットルバルブTHVの閉駆動によってコンプッサがサージ領域に入る可能性があるとして否定判定されるような場合、一般に知られているようにサージ現象の発生防止用にバルブEVを開くようにしてもよい。
Further, as described above, the control of the valve EV described based on FIG. 2 is that the compressor operating state is in the non-surge region and the compressor operating state is in the surge region even by closing the throttle valve THV. I assumed that I could not enter. However, in the case of an engine in which the compressor may enter the surge region by closing the throttle valve THV, a determination step is further provided to determine whether the compressor does not enter the surge region by closing the throttle valve THV. You should be This determination step may be incorporated in any step toward step S209 before reaching step S209, preferably when affirmation determination is made in step S201 in FIG. 2, preferably after step S201 and after step S201. It may be incorporated before S203. In this determination step, the intake air flow rate obtained based on the engine operating state, more specifically, the intake air flow rate obtained based on the output of the intake air
以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明は種々の変更が可能である。本願の特許請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲から逸脱しない限り、種々の置換、変更が可能である。 Although the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention can be variously modified. Various substitutions and modifications are possible without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the claims of the present application.
例えば、上記実施形態では、1つの逃がし通路RTおよび1つのバルブEVが設けられた。しかし、これは逃がし通路の数およびバルブEVの数を限定するものではない。例えば、図3に示すように、吸気通路部分21a、21b間をつなぐ2つの逃がし通路RT1、RT2を設け、それぞれにバルブEV1、EV2を設けてもよい。これにより、市販されているバルブ等を、エンジンやターボチャージャの大きさに合わせて柔軟に適用することが可能になる。
For example, in the above embodiment, one relief passage RT and one valve EV are provided. However, this does not limit the number of escape passages and the number of valves EV. For example, as shown in FIG. 3, two relief passages RT1 and RT2 may be provided to connect between the
10 内燃機関(エンジン)
30 ターボチャージャ
32 コンプレッサ
100 電子制御ユニット(ECU)(制御手段)
THV スロットルバルブ
RT 逃がし通路
EV バルブ
10 Internal combustion engine (engine)
THV Throttle valve RT Relief passage EV valve
Claims (4)
前記スロットルバルブの上流側かつ前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分に連通する逃がし通路と、
該逃がし通路の開通状態を調節するためのバルブと、
該バルブの作動を制御するための制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分の圧力が所定圧未満のとき、前記バルブを閉じ、前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が前記所定圧以上のとき、前記バルブを開くように、該バルブの作動を制御する
ことを特徴とする制御システム。 A control system for a turbocharged internal combustion engine, comprising a throttle valve downstream of a turbocharger compressor, comprising:
A relief passage in communication with an intake passage portion upstream of the throttle valve and downstream of the compressor;
A valve for adjusting the open state of the escape passage;
Control means for controlling the operation of the valve;
The control means operates the valve when the pressure in the intake passage downstream of the compressor is less than a predetermined pressure when the compressor is in an operating state other than a surge area and the throttle valve is closed. The valve is opened when the pressure in the intake passage downstream of the compressor when the compressor is in an operating state other than the surge region and the throttle valve is closed is equal to or higher than the predetermined pressure. And controlling the operation of the valve.
請求項1に記載の制御システム。 The control system according to claim 1, wherein a downstream end of the escape passage is in communication with an intake passage portion on the upstream side of the compressor.
前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあり、かつ、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が第1所定圧以上のとき、前記バルブを開き、その後、前記コンプレッサの下流側かつ前記スロットルバルブの上流側の圧力が第2所定圧未満になったとき、前記バルブを閉じるように、該バルブの作動を制御する
請求項1又は2に記載の制御システム。 The control means
The valve is opened when the pressure in the intake passage downstream of the compressor when the compressor is in an operating state other than the surge area and the throttle valve is closed is equal to or higher than a first predetermined pressure, After that, when the pressure on the downstream side of the compressor and on the upstream side of the throttle valve becomes less than a second predetermined pressure, the control of the operation of the valve is controlled to close the valve. system.
前記コンプレッサがサージ領域以外の領域で作動状態にあるとき、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の吸気通路部分の圧力が所定圧以上か否かを判定するステップと、
該ステップにより、前記スロットルバルブが閉じられるときの前記コンプレッサの下流側の前記吸気通路部分の圧力が前記所定圧以上と判定されたとき、閉状態にある前記バルブを開くように、該バルブの作動を制御するステップと
を含む、制御方法。 A relief passage provided with a throttle valve on the downstream side of the compressor of the turbocharger and in communication with an intake passage upstream of the throttle valve and on the downstream side of the compressor, and a valve for adjusting the open state of the relief passage And controlling the valve in a turbocharged internal combustion engine further comprising:
Determining whether the pressure in the intake passage downstream of the compressor when the throttle valve is closed is above a predetermined pressure when the compressor is in an operating state other than a surge area;
When the pressure in the intake passage downstream of the compressor when the throttle valve is closed is determined to be equal to or higher than the predetermined pressure, the valve is operated to open the valve in the closed state. And controlling the step of
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