JP6558314B2

JP6558314B2 - Control method for internal combustion engine

Info

Publication number: JP6558314B2
Application number: JP2016131500A
Authority: JP
Inventors: 文紀本城
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2016-07-01
Filing date: 2016-07-01
Publication date: 2019-08-14
Anticipated expiration: 2036-07-01
Also published as: JP2018003697A

Description

本発明は、低圧側ターボ過給機と高圧側ターボ過給機とが直列に配置された２ステージターボ過給機を制御する、内燃機関の制御方法に関する。 The present invention relates to a control method for an internal combustion engine that controls a two-stage turbocharger in which a low-pressure turbocharger and a high-pressure turbocharger are arranged in series.

近年、内燃機関を搭載した車両において、ターボ過給機を備えた車両が増加傾向にある。ターボ過給機の中には、比較的大型の低圧側ターボ過給機と、比較的小型の高圧側ターボ過給機とを直列に配置して、低回転域から高回転域まで効率良く過給を行うことができる２ステージターボ過給機がある。２ステージターボ過給機を制御する制御装置は、エンジンの回転数や負荷等に応じて、低圧側ターボ過給機と高圧側ターボ過給機を切り替えて動作させたり、双方を動作させたりしている。 In recent years, in vehicles equipped with an internal combustion engine, vehicles equipped with a turbocharger have been increasing. In some turbochargers, a relatively large low-pressure turbocharger and a relatively small high-pressure turbocharger are arranged in series, and the turbocharger is efficiently supercharged from a low rotation range to a high rotation range. There are two-stage turbochargers that can be charged. The control device that controls the two-stage turbocharger switches between the low-pressure turbocharger and the high-pressure turbocharger according to the engine speed, load, etc. ing.

２ステージターボ過給機システムは、上記の切り替えや効率良い過給等をするために、以下に説明するように、種々のバイパス経路やバルブ等を有している。例えば高圧側ターボ過給機の高圧側タービンは、高圧側タービンに導く排気ガスの流速を調整する高圧側可変ノズルを有している。また、高圧側タービンへ排気ガスを導く排気経路をバイパスする高圧側タービンバイパス経路や、当該高圧側タービンバイパス経路の開度を調整する高圧側タービンバイパスバルブであるＥＣＶを有している。また、高圧側コンプレッサに吸気を導く吸気経路をバイパスする高圧側コンプレッサバイパス経路や、当該高圧側コンプレッサバイパス経路を開閉する（または開度を調整する）高圧側コンプレッサバイパスバルブであるＡＣＶを有している。以上の構成により、高圧側タービンバイパス経路とＥＣＶ、高圧側可変ノズル、高圧側コンプレッサバイパスバルブとＡＣＶ、を含めた高圧側ターボ過給機によって、高圧側ターボ過給機による過給が制御される。 The two-stage turbocharger system has various bypass paths, valves, and the like as described below in order to perform the above switching and efficient supercharging. For example, a high-pressure turbine of a high-pressure turbocharger has a high-pressure variable nozzle that adjusts the flow rate of exhaust gas led to the high-pressure turbine. Moreover, it has ECV which is a high voltage | pressure side turbine bypass valve which adjusts the opening degree of the said high voltage | pressure side turbine bypass path | route which bypasses the exhaust path which guides exhaust gas to a high voltage | pressure side turbine. In addition, it has an ACV that is a high-pressure compressor bypass valve that opens and closes (or adjusts the opening of) the high-pressure compressor bypass passage that bypasses the intake passage that guides intake air to the high-pressure compressor. Yes. With the above configuration, supercharging by the high-pressure turbocharger is controlled by the high-pressure turbocharger including the high-pressure turbine bypass path and the ECV, the high-pressure variable nozzle, the high-pressure compressor bypass valve and the ACV. .

また、２ステージターボ過給機システムにおける低圧側ターボ過給機は、低圧側タービンへ排気ガスを導く排気経路をバイパスする低圧側タービンバイパス経路や、当該低圧側タービンバイパス経路の開度を調整する低圧側タービンバイパスバルブであるＥＢＶを有している。または、低圧側タービンバイパス経路とＥＢＶに代えて、低圧側タービンに導く排気ガスの流速を調整する低圧側可変ノズルを低圧側タービンに有している。以上の構成により、低圧側タービンバイパス経路とＥＢＶ、または低圧側可変ノズル、を含めた低圧側ターボ過給機によって、低圧側ターボ過給機による過給が制御される。上記のように、２ステージターボ過給機システムは、構成要素が多くシステム（ハードウェア）が複雑化し、当該システムを制御する制御方法（ソフトウェア）も複雑化する傾向にある。 The low-pressure turbocharger in the two-stage turbocharger system adjusts the opening of the low-pressure turbine bypass path that bypasses the exhaust path that guides exhaust gas to the low-pressure turbine and the opening of the low-pressure turbine bypass path It has EBV which is a low pressure side turbine bypass valve. Alternatively, instead of the low-pressure turbine bypass path and the EBV, the low-pressure turbine has a low-pressure variable nozzle that adjusts the flow rate of the exhaust gas that is led to the low-pressure turbine. With the above configuration, supercharging by the low-pressure turbocharger is controlled by the low-pressure turbocharger including the low-pressure turbine bypass path and the EBV or the low-pressure variable nozzle. As described above, the two-stage turbocharger system has many components and the system (hardware) is complicated, and the control method (software) for controlling the system tends to be complicated.

例えば特許文献１には、高圧側タービンバイパス経路と排気バイパスバルブ（ＥＣＶに相当）、高圧ＴＣ可動ベーン（高圧側可変ノズルに相当）、を含めた高圧側ターボ過給機と、低圧ＴＣ可動ベーン（低圧側可変ノズルに相当）を含めた低圧側ターボ過給機とを有する内燃機関用多段過給システムが開示されている。特許文献１では、エンジン回転数と燃料噴射量で示される制御領域を、低回転・小噴射量の領域（低回転低負荷領域）である第１制御領域ＡＲ１と、高回転・大噴射量の領域（高回転高負荷領域）である第２制御領域ＡＲ２と、第１制御領域ＡＲ１と第２制御領域ＡＲ２とに挟まれた第３制御領域ＡＲ３と、の３つの領域に分割している。そして高圧ＴＣ可動ベーン、低圧ＴＣ可動ベーン、排気バイパスバルブは、制御領域内における現在の運転状態に応じて予め設定された基本開度に制御され、第１制御領域ＡＲ１では高圧ＴＣ可動ベーンのみがフィードバック制御され、第２制御領域ＡＲ２では低圧ＴＣ可動ベーンのみがフィードバック制御され、第３制御領域ＡＲ３では排気バイパスバルブのみがフィードバック制御される。 For example, Patent Document 1 discloses a high-pressure turbocharger including a high-pressure turbine bypass path, an exhaust bypass valve (equivalent to ECV), a high-pressure TC movable vane (corresponding to a high-pressure variable nozzle), and a low-pressure TC movable vane. A multi-stage turbocharging system for an internal combustion engine having a low-pressure turbocharger including (corresponding to a low-pressure variable nozzle) is disclosed. In Patent Document 1, the control region indicated by the engine speed and the fuel injection amount is divided into a first control region AR1 that is a low rotation / small injection amount region (low rotation / low load region) and a high rotation / large injection amount. The region is divided into three regions: a second control region AR2 that is a region (high rotation / high load region), and a third control region AR3 sandwiched between the first control region AR1 and the second control region AR2. The high-pressure TC movable vane, the low-pressure TC movable vane, and the exhaust bypass valve are controlled to a basic opening set in advance according to the current operating state in the control region, and only the high-pressure TC movable vane is in the first control region AR1. In the second control region AR2, only the low pressure TC movable vane is feedback controlled, and in the third control region AR3, only the exhaust bypass valve is feedback controlled.

特開２００５−３１５１６３号公報JP 2005-315163 A

特許文献１に記載の内燃機関用多段過給システムでは、高圧ＴＣ可動ベーン（高圧側可変ノズルに相当）、低圧ＴＣ可動ベーン（低圧側可変ノズルに相当）、排気バイパスバルブ（ＥＣＶ（高圧側タービンバイパスバルブ）に相当）、の２つ以上を同時にフィードバック制御すると、制御が干渉したり発散したりして不安定になり易いため、フィードバック制御する際にはいずれか１つのみをフィードバック制御している。例えば第１制御領域ＡＲ１内では、高圧ＴＣ可動ベーンがフィードバック制御され、排気バイパスバルブと低圧ＴＣ可動ベーンはエンジン回転数と燃料噴射量に応じて予め設定された開度に制御される。また、第２制御領域ＡＲ２内では、低圧ＴＣ可動ベーンがフィードバック制御され、排気バイパスバルブと高圧ＴＣ可動ベーンはエンジン回転数と燃料噴射量に応じて予め設定された開度に制御される。また、第３制御領域ＡＲ３内では、排気バイパスバルブがフィードバック制御され、高圧ＴＣ可動ベーンと低圧ＴＣ可動ベーンはエンジン回転数と燃料噴射量に応じて予め設定された開度に制御される。 In the multistage supercharging system for an internal combustion engine described in Patent Document 1, a high pressure TC movable vane (corresponding to a high pressure side variable nozzle), a low pressure TC movable vane (corresponding to a low pressure side variable nozzle), an exhaust bypass valve (ECV (high pressure side turbine) If two or more of (bypass valve)) are feedback-controlled at the same time, the control tends to become unstable due to interference or divergence. Yes. For example, in the first control region AR1, the high pressure TC movable vane is feedback-controlled, and the exhaust bypass valve and the low pressure TC movable vane are controlled to an opening degree set in advance according to the engine speed and the fuel injection amount. Further, in the second control region AR2, the low pressure TC movable vane is feedback-controlled, and the exhaust bypass valve and the high pressure TC movable vane are controlled to an opening set in advance according to the engine speed and the fuel injection amount. In the third control region AR3, the exhaust bypass valve is feedback-controlled, and the high-pressure TC movable vane and the low-pressure TC movable vane are controlled to an opening set in advance according to the engine speed and the fuel injection amount.

例えば第１制御領域ＡＲ１内でユーザがアクセルペダルを踏み込んで加速を要求すると、実際の過給圧が目標過給圧に対して不足する場合、制御装置は、高圧ＴＣ可動ベーンをフィードバック制御して高圧側ターボ過給機による過給圧を持ち上げようとする。しかし、排気バイパスバルブはエンジン回転数と燃料噴射量に応じて予め設定された開度に制御されるので、開く側に制御されてしまう場合がある。この場合、高圧ＴＣ可動ベーンのフィードバック制御で過給圧を増量しようとするが、排気バイパスバルブを開く側の制御で過給圧を減量してしまい、結果として加速要求に対する過給性能が低下する場合がある。 For example, when the user depresses the accelerator pedal and requests acceleration in the first control area AR1, if the actual supercharging pressure is insufficient with respect to the target supercharging pressure, the control device feedback-controls the high-pressure TC movable vane. It tries to raise the supercharging pressure by the high-pressure turbocharger. However, since the exhaust bypass valve is controlled to a preset opening degree according to the engine speed and the fuel injection amount, it may be controlled to open. In this case, an attempt is made to increase the supercharging pressure by feedback control of the high-pressure TC movable vane, but the supercharging pressure is decreased by the control on the side of opening the exhaust bypass valve, and as a result, the supercharging performance with respect to the acceleration request decreases. There is a case.

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、高圧側ターボ過給機と低圧側ターボ過給機を有する２ステージターボ過給機を備えた内燃機関の制御方法において、加速要求時における過給性能をより向上させることができる、内燃機関の制御方法を提供することを課題とする。 The present invention has been devised in view of such a point, and in an internal combustion engine control method including a two-stage turbocharger having a high-pressure turbocharger and a low-pressure turbocharger, acceleration is performed. It is an object of the present invention to provide a control method for an internal combustion engine that can further improve the supercharging performance at the time of request.

上記課題を解決するため、本発明に係る内燃機関の制御方法は次の手段をとる。まず、本発明の第１の発明は、低圧側ターボ過給機と高圧側ターボ過給機とが直列に配置された２ステージターボ過給機と、前記高圧側ターボ過給機に設けられて高圧側タービンへ導く排気の流速を調整可能な高圧側可変ノズルと、前記高圧側ターボ過給機の前記高圧側タービンをバイパスする高圧側タービンバイパス経路及び当該高圧側タービンバイパス経路の開度を調整可能な高圧側タービンバイパスバルブであるＥＣＶと、前記高圧側ターボ過給機の高圧側コンプレッサをバイパスする高圧側コンプレッサバイパス経路、及び当該高圧側コンプレッサバイパス経路の開度を調整可能または開閉可能な高圧側コンプレッサバイパスバルブであるＡＣＶと、前記低圧側ターボ過給機の低圧側タービンをバイパスする低圧側タービンバイパス経路及び当該低圧側タービンバイパス経路の開度を調整可能な低圧側タービンバイパスバルブであるＥＢＶ、または、前記低圧側ターボ過給機に設けられて低圧側タービンへ導く排気の流速を調整可能な低圧側可変ノズルと、前記高圧側可変ノズルと、前記ＥＣＶと、前記ＡＣＶと、前記ＥＢＶまたは前記低圧側可変ノズルと、を制御する制御装置と、を用いた内燃機関の制御方法であって、前記ＡＣＶを開いている場合は、前記制御装置を用いて、前記ＥＣＶと、前記高圧側可変ノズルとを、フィードバック制御ではなく予め設定されたそれぞれの開度であるＥＣＶ設定開度と高圧側可変ノズル設定開度にてそれぞれ制御するとともに、前記低圧側可変ノズルまたは前記ＥＢＶをフィードバック制御する、ＡＣＶ開時ステップと、前記ＡＣＶを全閉している場合は、前記制御装置を用いて、前記低圧側可変ノズルまたは前記ＥＢＶを、フィードバック制御ではなく予め設定された開度である低圧側可変ノズル設定開度またはＥＢＶ設定開度にて制御するとともに、予め設定された実行条件が非成立の場合は前記ＥＣＶと前記高圧側可変ノズルの一方を一定開度に制御して他方をフィードバック制御し、前記実行条件が成立している場合は前記ＥＣＶと前記高圧側可変ノズルをともにフィードバック制御する、ＡＣＶ閉時ステップと、を有する、内燃機関の制御方法である。 In order to solve the above problems, the control method of an internal combustion engine according to the present invention takes the following means. First, a first aspect of the present invention is provided in a two-stage turbocharger in which a low-pressure turbocharger and a high-pressure turbocharger are arranged in series, and the high-pressure turbocharger. Adjusting the opening of the high-pressure side variable nozzle that can adjust the flow velocity of the exhaust leading to the high-pressure side turbine, the high-pressure side turbine bypass path that bypasses the high-pressure side turbine of the high-pressure side turbocharger, and the opening degree of the high-pressure side turbine bypass path ECV, which is a possible high-pressure side turbine bypass valve, a high-pressure side compressor bypass path that bypasses the high-pressure side compressor of the high-pressure side turbocharger, and a high pressure that can adjust or open the opening of the high-pressure side compressor bypass path ACV which is a side compressor bypass valve, and a low pressure side turbine bypass which bypasses the low pressure side turbine of the low pressure side turbocharger EBV, which is a low-pressure turbine bypass valve capable of adjusting the opening of the passage and the low-pressure turbine bypass passage, or a low-pressure, which is provided in the low-pressure turbocharger and can adjust the flow rate of exhaust gas that is led to the low-pressure turbine A control method for an internal combustion engine using a side variable nozzle, the high-pressure side variable nozzle, the ECV, the ACV, and the EBV or the low-pressure side variable nozzle. When the ACV is opened, the ECV and the high-pressure side variable nozzle are not controlled by feedback control but are set in advance by the ECV setting opening and the high-pressure side variable nozzle when the ACV is opened. ACV opening step for controlling the low pressure side variable nozzle or the EBV, respectively, while controlling each at a set opening, and the ACV Is fully closed using the control device, the low pressure side variable nozzle or the EBV is not a feedback control but a preset low pressure side variable nozzle setting opening or EBV setting opening. If the preset execution condition is not satisfied, one of the ECV and the high-pressure side variable nozzle is controlled to a constant opening degree, and the other is feedback-controlled, and the execution condition is satisfied. In this case, the control method of the internal combustion engine includes an ACV closing step in which both the ECV and the high-pressure side variable nozzle are feedback-controlled.

次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の制御方法であって、前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記実行条件が成立した場合とは、フィードバック制御した前記他方が上限または下限に達している場合である、内燃機関の制御方法である。 Next, a second aspect of the present invention is a method for controlling an internal combustion engine according to the first aspect of the present invention, wherein the execution condition in the ACV closing step is satisfied when the other subjected to feedback control is This is a control method for an internal combustion engine in which the upper limit or the lower limit is reached.

次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る内燃機関の制御方法であって、前記一方は前記高圧側可変ノズルであり、前記他方は前記ＥＣＶであり、前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記ＥＣＶの制御と前記高圧側可変ノズルの制御において、前記制御装置を用いて、前記ＥＣＶをフィードバック制御し、前記ＥＣＶの開度が下限に達していない場合は前記高圧側可変ノズルを前記一定開度に制御し、前記ＥＣＶの開度が下限に達している場合は前記高圧側可変ノズルをフィードバック制御する、内燃機関の制御方法である。 Next, a third aspect of the present invention is a method for controlling an internal combustion engine according to the second aspect, wherein the one is the high-pressure variable nozzle, the other is the ECV, and the ACV is closed. In the control of the ECV and the control of the high-pressure side variable nozzle in the time step, the ECV is feedback-controlled using the control device, and when the opening of the ECV does not reach the lower limit, the high-pressure side variable nozzle is controlled. This is a control method for an internal combustion engine in which the constant opening is controlled and the high-pressure variable nozzle is feedback-controlled when the opening of the ECV reaches a lower limit.

次に、本発明の第４の発明は、上記第３の発明に係る内燃機関の制御方法であって、前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記ＥＣＶの制御と前記高圧側可変ノズルの制御において、前記ＡＣＶが開いている状態から全閉状態へとなった時点、及び前記時点から前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を開始するまでは、前記ＡＣＶが全閉状態となる直前における前記ＡＣＶ開時ステップの際の前記高圧側可変ノズル設定開度を、前記高圧側可変ノズルに対する前記一定開度とし、前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を開始した後に前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を中断した場合には、前記中断の直前における前記高圧側可変ノズルの開度を、前記高圧側可変ノズルに対する前記一定開度とする、内燃機関の制御方法である。 Next, a fourth aspect of the present invention is a method for controlling an internal combustion engine according to the third aspect of the present invention, wherein the ACV is controlled in the control of the ECV and the control of the high-pressure variable nozzle in the step of closing the ACV. When the ACV is in the fully closed state, and until the feedback control of the high-pressure side variable nozzle is started from the time point until the ACV is fully closed, during the ACV opening step. When the high pressure side variable nozzle set opening is the constant opening with respect to the high pressure side variable nozzle, and when feedback control of the high pressure side variable nozzle is interrupted after starting feedback control of the high pressure side variable nozzle, An internal combustion engine control method, wherein the opening of the high-pressure variable nozzle immediately before the interruption is the constant opening with respect to the high-pressure variable nozzle. That.

第１の発明によれば、ＡＣＶを全閉している場合は、低圧側可変ノズルまたはＥＢＶをフィードバック制御することなく、予め設定されたそれぞれの設定開度に制御する。また、ＥＣＶと高圧側可変ノズルの制御については、実行条件が非成立の場合は一方を一定開度に制御して他方をフィードバック制御し、実行条件が成立している場合は双方をフィードバック制御する。従って、ＥＣＶと高圧側可変ノズルの制御について、実行条件非成立時では、他方をフィードバック制御して、一方を「一定開度」に維持しているので、他方のフィードバック制御による過給の増量分を、一方の制御で減量することがない。また実行条件成立時では、双方をフィードバック制御するので、過給が不足している場合は、どちらも過給を増量する側に制御するので、他方（または一方）のフィードバック制御による過給の増量分を、一方（または他方）の制御で減量することがない。このように、高圧側可変ノズルとＥＣＶ（高圧側タービンバイパスバルブ）の制御をより適切に制御することで、加速要求時における過給性能をより向上させることができる。 According to the first invention, when the ACV is fully closed, the low-pressure variable nozzle or the EBV is controlled to each preset opening set without feedback control. As for the control of the ECV and the high-pressure side variable nozzle, when the execution condition is not satisfied, one is controlled to a constant opening degree and the other is feedback-controlled, and when the execution condition is satisfied, both are feedback-controlled. . Therefore, regarding the control of the ECV and the high-pressure side variable nozzle, when the execution condition is not satisfied, the other is feedback-controlled and the other is maintained at a “constant opening”. Is not reduced by one control. When the execution condition is satisfied, both are feedback controlled. If the supercharging is insufficient, both are controlled to increase the supercharging, so the increase in supercharging by the other (or one) feedback control. Minutes are not reduced by one (or the other) control. Thus, the supercharging performance at the time of an acceleration request | requirement can be improved more by controlling control of a high pressure side variable nozzle and ECV (high pressure side turbine bypass valve) more appropriately.

第２の発明では、一方と他方の双方をフィードバック制御する実行条件の成立時とは、フィードバック制御した他方が上限または下限に達している場合である。つまり、ＥＣＶと高圧側可変ノズルにおいて、他方をフィードバック制御して下限または上限にはりついた場合に、一方をフィードバック制御する。すなわち、他方のフィードバック制御で追従しきれない場合に一方のフィードバック制御で追従を継続する。従って、双方をフィードバック制御するにあたり、双方をランダムに増減するのでなく、他方の増減が停止（上限または下限）した場合に一方を増減するようにフィードバック制御する。従って、ＥＣＶと高圧側可変ノズルを、干渉や発散等をさせることなく、適切に収束するようにフィードバック制御することができる。 In the second invention, the time when the execution condition for performing feedback control of both one and the other is established is when the other subjected to feedback control has reached the upper limit or the lower limit. That is, in the ECV and the high-pressure side variable nozzle, when the other is feedback controlled to reach the lower limit or the upper limit, one is feedback controlled. That is, if the other feedback control cannot follow, the one feedback control continues to follow. Therefore, when performing feedback control of both, instead of randomly increasing or decreasing both, feedback control is performed so as to increase or decrease one when the other increases or decreases (upper limit or lower limit). Therefore, it is possible to perform feedback control so that the ECV and the high-pressure side variable nozzle converge appropriately without causing interference or divergence.

第３の発明では、ＥＣＶと高圧側可変ノズルの制御を、干渉や発散等をさせることなくより適切に制御し、加速要求時における過給性能をより向上させることができる。 In the third aspect of the invention, the ECV and the high-pressure variable nozzle can be controlled more appropriately without causing interference or divergence, and the supercharging performance at the time of acceleration request can be further improved.

第４の発明では、高圧側可変ノズルを制御する際の「一定開度」を、より適切な開度とすることが可能であり、加速要求時における過給性能をより向上させることができる。 In the fourth invention, the “constant opening” at the time of controlling the high-pressure variable nozzle can be set to a more appropriate opening, and the supercharging performance at the time of requesting acceleration can be further improved.

本発明の内燃機関の制御方法を適用した内燃機関の制御システムの概略構成を説明する図である。It is a figure explaining the schematic structure of the control system of the internal combustion engine to which the control method of the internal combustion engine of the present invention is applied. 内燃機関の制御装置の入出力、及び当該制御装置の構成の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the input / output of the control apparatus of an internal combustion engine, and the structure of the said control apparatus. 図１に示す内燃機関の制御システムに対して、低圧側ターボ過給機の他の例を説明する図である。It is a figure explaining the other example of the low voltage | pressure side turbocharger with respect to the control system of the internal combustion engine shown in FIG. 内燃機関の制御装置の処理手順を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the process sequence of the control apparatus of an internal combustion engine. 従来の、制御領域の分割の例と、各領域での制御方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the division | segmentation of the conventional control area | region, and the example of the control method in each area | region. 本実施の形態の、制御領域の分割の例と、各領域での制御方法の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the division | segmentation of a control area | region of this Embodiment, and the example of the control method in each area | region. 加速要求時における、本実施の形態と従来との効果の違いを説明する図である。It is a figure explaining the difference of this embodiment and the effect at the time of the acceleration request | requirement.

●［内燃機関の制御システムの概略構成（図１、図３）と、制御装置５０の入出力（図２）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。まず図１及び図２を用いて、内燃機関の制御システムの概略構成について説明する。本実施の形態の説明では、内燃機関の例として、車両に搭載された４気筒のエンジン１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。エンジン１０には、エンジン１０の各気筒４５Ａ〜４５Ｄへの吸入空気を導入する吸気管１１が接続されている。またエンジン１０には、各気筒４５Ａ〜４５Ｄからの排気ガスが吐出される排気管１２が接続されている。各気筒４５Ａ〜４５Ｄには、燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介してコモンレール４１に接続されたインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄが設けられている。 [Schematic configuration of internal combustion engine control system (FIGS. 1 and 3) and input / output of control device 50 (FIG. 2)]
EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated using drawing. First, a schematic configuration of an internal combustion engine control system will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In the description of the present embodiment, a description will be given using a four-cylinder engine 10 (for example, a diesel engine) mounted on a vehicle as an example of an internal combustion engine. The engine 10 is connected to an intake pipe 11 that introduces intake air into the cylinders 45 A to 45 D of the engine 10. The engine 10 is connected to an exhaust pipe 12 through which exhaust gas from each of the cylinders 45A to 45D is discharged. The cylinders 45A to 45D are provided with injectors 43A to 43D connected to the common rail 41 via fuel pipes 42A to 42D.

まず、吸気管に関して説明する。吸気管には、流量検出手段２１からエンジン１０に向かって（吸気の上流側から下流側に向かって）、吸気管１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、１１が順に接続されている。吸気管１１Ａと吸気管１１Ｂとの間には、低圧側ターボ過給機６０の低圧側コンプレッサ６５が設けられている。吸気管１１Ｃと吸気管１１Ｄとの間には、高圧側ターボ過給機５０の高圧側コンプレッサ５５が設けられている。吸気管１１には、過給された吸気を冷却するインタークーラ１６と、吸気管１１の開度を調整可能な電子スロットル装置４７が設けられ、排気ガスの一部を吸気管１１に戻すためのＥＧＲ配管１３が接続されている。また吸気管１１Ｂと吸気管１１Ｃとの境界近傍と、吸気管１１Ｄと吸気管１１との境界近傍には、高圧側コンプレッサ５５をバイパスする高圧側コンプレッサバイパス配管１１Ｘ（高圧側コンプレッサバイパス経路に相当）が接続されている。そして高圧側コンプレッサバイパス配管１１Ｘには、高圧側コンプレッサバイパス配管１１Ｘを開閉可能な高圧側コンプレッサバイパスバルブであるＡＣＶ（５５Ｖ）が設けられている。なお吸気管１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ、高圧側コンプレッサバイパス配管１１Ｘは、一体的な構造とされていてもよい。 First, the intake pipe will be described. The intake pipes 11A, 11B, 11C, 11D, and 11 are sequentially connected to the intake pipe from the flow rate detection unit 21 toward the engine 10 (from the upstream side to the downstream side of the intake air). A low-pressure compressor 65 of the low-pressure turbocharger 60 is provided between the intake pipe 11A and the intake pipe 11B. A high-pressure compressor 55 of the high-pressure turbocharger 50 is provided between the intake pipe 11C and the intake pipe 11D. The intake pipe 11 is provided with an intercooler 16 that cools the supercharged intake air and an electronic throttle device 47 that can adjust the opening degree of the intake pipe 11, for returning a part of the exhaust gas to the intake pipe 11. An EGR pipe 13 is connected. Further, in the vicinity of the boundary between the intake pipe 11B and the intake pipe 11C and in the vicinity of the boundary between the intake pipe 11D and the intake pipe 11, a high-pressure compressor bypass pipe 11X that bypasses the high-pressure compressor 55 (corresponding to a high-pressure compressor bypass path) Is connected. The high-pressure compressor bypass pipe 11X is provided with an ACV (55V) that is a high-pressure compressor bypass valve that can open and close the high-pressure compressor bypass pipe 11X. The intake pipes 11B, 11C, 11D and the high-pressure side compressor bypass pipe 11X may have an integral structure.

吸気管１１Ａには、低圧側コンプレッサ６５の上流側の吸気の圧力を検出する圧力検出手段６５Ｔ（圧力センサ等）が設けられている。吸気管１１Ｂには、低圧側コンプレッサ６５の下流側（高圧側コンプレッサ５５の上流側）の吸気の圧力を検出する圧力検出手段６５Ｑ（圧力センサ等）が設けられている。吸気管１１には、高圧側コンプレッサ５５の下流側の吸気の圧力を検出する圧力検出手段５５Ｑ（圧力センサ等）が設けられている。制御手段７１は、圧力検出手段６５Ｔ、６５Ｑ、５５Ｑからの検出信号に基づいて、各位置の吸気の圧力を検出可能である。 The intake pipe 11 A is provided with pressure detection means 65 T (a pressure sensor or the like) that detects the intake pressure upstream of the low-pressure compressor 65. The intake pipe 11B is provided with pressure detection means 65Q (pressure sensor or the like) for detecting the pressure of intake air downstream of the low-pressure compressor 65 (upstream of the high-pressure compressor 55). The intake pipe 11 is provided with pressure detecting means 55Q (pressure sensor or the like) for detecting the pressure of intake air downstream of the high-pressure compressor 55. The control means 71 can detect the pressure of the intake air at each position based on the detection signals from the pressure detection means 65T, 65Q, and 55Q.

次に排気管に関して説明する。排気管には、エンジン１０から低圧側タービン６６に向かって（排気の上流側から下流側に向かって）、排気管１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆが順に接続されている。排気管１２Ａと排気管１２Ｂとの間には、高圧側ターボ過給機５０の高圧側タービン５６が設けられている。排気管１２Ｄと排気管１２Ｅとの間には、低圧側ターボ過給機６０の低圧側タービン６６が設けられている。また排気管１２と排気管１２Ａとの境界近傍と、排気管１２Ｂと排気管１２Ｃとの境界近傍には、高圧側タービン５６をバイパスする高圧側タービンバイパス配管１２Ｘ（高圧側タービンバイパス経路に相当）が接続されている。そして高圧側タービンバイパス配管１２Ｘには、高圧側タービンバイパス配管１２Ｘの開度を調整可能な高圧側タービンバイパスバルブであるＥＣＶ（５６Ｖ）が設けられている。また排気管１２Ｃと排気管１２Ｄとの境界近傍と、排気管１２Ｅと排気管１２Ｆとの境界近傍には、低圧側タービン６６をバイパスする低圧側タービンバイパス配管１２Ｙ（低圧側タービンバイパス経路に相当）が接続されている。そして低圧側タービンバイパス配管１２Ｙには、低圧側タービンバイパス配管１２Ｙの開度を調整可能な低圧側タービンバイパスバルブであるＥＢＶ（６６Ｖ）が設けられている。なお排気管１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、高圧側タービンバイパス配管１２Ｘ、低圧側タービンバイパス配管１２Ｙは、一体的な構造とされていてもよい。 Next, the exhaust pipe will be described. Exhaust pipes 12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, and 12F are sequentially connected to the exhaust pipe from the engine 10 toward the low-pressure turbine 66 (from the upstream side to the downstream side of the exhaust). A high-pressure turbine 56 of the high-pressure turbocharger 50 is provided between the exhaust pipe 12A and the exhaust pipe 12B. A low-pressure turbine 66 of the low-pressure turbocharger 60 is provided between the exhaust pipe 12D and the exhaust pipe 12E. Further, in the vicinity of the boundary between the exhaust pipe 12 and the exhaust pipe 12A and in the vicinity of the boundary between the exhaust pipe 12B and the exhaust pipe 12C, a high-pressure turbine bypass pipe 12X that bypasses the high-pressure turbine 56 (corresponding to a high-pressure turbine bypass path). Is connected. The high pressure turbine bypass pipe 12X is provided with an ECV (56V) that is a high pressure turbine bypass valve capable of adjusting the opening degree of the high pressure turbine bypass pipe 12X. Further, in the vicinity of the boundary between the exhaust pipe 12C and the exhaust pipe 12D and in the vicinity of the boundary between the exhaust pipe 12E and the exhaust pipe 12F, a low-pressure turbine bypass pipe 12Y that bypasses the low-pressure turbine 66 (corresponding to a low-pressure turbine bypass path) Is connected. The low-pressure turbine bypass pipe 12Y is provided with an EBV (66V) that is a low-pressure turbine bypass valve capable of adjusting the opening degree of the low-pressure turbine bypass pipe 12Y. The exhaust pipes 12A, 12B, 12C, 12D, and 12E, the high-pressure side turbine bypass pipe 12X, and the low-pressure side turbine bypass pipe 12Y may have an integral structure.

排気管１２Ａには、高圧側タービン５６の上流側の排気の圧力を検出する圧力検出手段５６Ｔ（圧力センサ等）が設けられている。排気管１２Ｃには、高圧側タービン５６の下流側（低圧側タービン６６の上流側）の排気の圧力を検出する圧力検出手段５６Ｑ（圧力センサ等）が設けられている。排気管１２Ｆには、低圧側タービン６６の下流側の圧力を検出する圧力検出手段６６Ｑ（圧力センサ等）が設けられている。制御手段７１は、圧力検出手段５６Ｔ、５６Ｑ、６６Ｑからの検出信号に基づいて、各位置の排気の圧力を検出可能である。 The exhaust pipe 12 A is provided with pressure detection means 56 T (a pressure sensor or the like) that detects the pressure of the exhaust gas upstream of the high-pressure turbine 56. The exhaust pipe 12C is provided with pressure detection means 56Q (pressure sensor or the like) for detecting the pressure of the exhaust gas downstream of the high-pressure turbine 56 (upstream of the low-pressure turbine 66). The exhaust pipe 12F is provided with pressure detection means 66Q (pressure sensor or the like) for detecting the pressure on the downstream side of the low-pressure turbine 66. The control means 71 can detect the pressure of the exhaust at each position based on detection signals from the pressure detection means 56T, 56Q, 66Q.

ＥＧＲ配管１３は、排気管１２と吸気管１１とを連通し、排気管１２内の排気ガスの一部を吸気管１１に還流させることが可能である。ＥＧＲ配管１３には、ＥＧＲクーラ１５、ＥＧＲ弁１４が設けられている。ＥＧＲ弁１４（ＥＧＲバルブ）は、ＥＧＲ配管１３におけるＥＧＲクーラ１５に近接する排気流入側または排気流出側に配設されており、制御手段７１からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３の開度を調整する。ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３における排気管１２の側である排気流入側から排気ガスが流入され、ＥＧＲ配管１３における吸気管１１の側である排気流出側から排気ガスを吐出する。またＥＧＲクーラ１５には、冷却用のクーラントが供給されている。ＥＧＲクーラ１５は、いわゆる熱交換機であり、クーラントを用いて、流入された排気ガスを冷却して吐出する。 The EGR pipe 13 allows the exhaust pipe 12 and the intake pipe 11 to communicate with each other and allows a part of the exhaust gas in the exhaust pipe 12 to be recirculated to the intake pipe 11. The EGR pipe 13 is provided with an EGR cooler 15 and an EGR valve 14. The EGR valve 14 (EGR valve) is disposed on the exhaust inflow side or the exhaust outflow side near the EGR cooler 15 in the EGR pipe 13, and based on a control signal from the control means 71, the opening degree of the EGR pipe 13 Adjust. The EGR cooler 15 receives exhaust gas from the exhaust inflow side that is the exhaust pipe 12 side in the EGR pipe 13, and discharges exhaust gas from the exhaust outflow side that is the intake pipe 11 side in the EGR pipe 13. The EGR cooler 15 is supplied with cooling coolant. The EGR cooler 15 is a so-called heat exchanger, and cools and discharges exhausted exhaust gas using a coolant.

流量検出手段２１は、例えば吸入空気の流量を検出可能な流量センサであり、吸気管１１Ａに設けられている。制御手段７１は、流量検出手段２１からの検出信号に基づいて、エンジン１０が吸入した吸入空気の流量である吸入空気流量を検出することが可能である。 The flow rate detection means 21 is a flow rate sensor capable of detecting the flow rate of intake air, for example, and is provided in the intake pipe 11A. The control means 71 can detect the intake air flow rate that is the flow rate of the intake air taken in by the engine 10 based on the detection signal from the flow rate detection means 21.

回転検出手段２２は、例えば内燃機関の回転数（例えばクランク軸の回転数）や回転角度（例えば各気筒の圧縮上死点タイミング）等を検出可能な回転角度センサであり、エンジン１０に設けられている。制御手段７１は、回転検出手段２２からの検出信号に基づいて、エンジン１０の回転数や回転角度等を検出することが可能である。 The rotation detection means 22 is a rotation angle sensor that can detect, for example, the rotation speed of the internal combustion engine (for example, the rotation speed of the crankshaft), the rotation angle (for example, the compression top dead center timing of each cylinder), and the like. ing. The control unit 71 can detect the rotation speed, rotation angle, and the like of the engine 10 based on the detection signal from the rotation detection unit 22.

大気圧検出手段２３は、例えば大気圧センサであり、制御装置７０に設けられている。制御手段７１は、大気圧検出手段２３からの検出信号に基づいて、大気圧を検出することが可能である。 The atmospheric pressure detection means 23 is an atmospheric pressure sensor, for example, and is provided in the control device 70. The control means 71 can detect the atmospheric pressure based on the detection signal from the atmospheric pressure detection means 23.

アクセルペダル踏込量検出手段２５は、例えばアクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御手段７１は、アクセルペダル踏込量検出手段２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。 The accelerator pedal depression amount detection means 25 is an accelerator pedal depression angle sensor, for example, and is provided on the accelerator pedal. The control means 71 can detect the amount of depression of the accelerator pedal by the driver based on the detection signal from the accelerator pedal depression amount detection means 25.

電子スロットル装置４７は、吸気管１１に設けられており、制御手段７１からの制御信号に基づいて吸気管１１の開度を調整するスロットルを制御し、吸気流量を調整可能である。制御手段７１は、スロットル開度検出手段４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、電子スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１の開度を調整可能である。 The electronic throttle device 47 is provided in the intake pipe 11 and controls a throttle that adjusts the opening degree of the intake pipe 11 based on a control signal from the control means 71 to adjust the intake flow rate. The control means 71 outputs a control signal to the electronic throttle device 47 on the basis of the detection signal from the throttle opening detection means 47S (for example, a throttle opening sensor) and the target throttle opening, thereby adjusting the opening of the intake pipe 11. It can be adjusted.

コモンレール４１には燃料タンク（図示省略）から燃料が供給され、コモンレール４１内の燃料は高圧に維持されて燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介してインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄのそれぞれに供給されている。インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄは、各気筒４５Ａ〜４５Ｄに対応させて設けられており、制御手段７１からの制御信号によって各気筒内に所定のタイミングで所定量の燃料を噴射する。 Fuel is supplied to the common rail 41 from a fuel tank (not shown), and the fuel in the common rail 41 is maintained at a high pressure and supplied to each of the injectors 43A to 43D via the fuel pipes 42A to 42D. The injectors 43A to 43D are provided so as to correspond to the respective cylinders 45A to 45D, and inject a predetermined amount of fuel into each cylinder at a predetermined timing by a control signal from the control means 71.

低圧側ターボ過給機６０と高圧側ターボ過給機５０は、直列に配置されて２ステージターボ過給機を構成し、低圧側ターボ過給機６０で過給した吸気を、さらに高圧側ターボ過給機５０で過給してエンジン１０へと圧送することができる。 The low-pressure turbocharger 60 and the high-pressure turbocharger 50 are arranged in series to form a two-stage turbocharger. The intake air supercharged by the low-pressure turbocharger 60 is further converted into the high-pressure turbocharger. The turbocharger 50 can be supercharged and pumped to the engine 10.

高圧側ターボ過給機５０は、高圧側コンプレッサインペラ５５Ａを有する高圧側コンプレッサ５５と、高圧側タービンインペラ５６Ａを有する高圧側タービン５６とを備えている。高圧側タービン５６には、高圧側タービンインペラ５６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な高圧側可変ノズル５３が設けられており、高圧側可変ノズル５３は、高圧側駆動手段５１（電動モータ等）によって開度が調整される。制御手段７１は、高圧側開度検出手段５２（ノズル開度センサ等）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、高圧側駆動手段５１に制御信号を出力して高圧側可変ノズル５３の開度を調整可能である。高圧側タービン５６には、排気管１２Ａと排気管１２Ｂが接続されている。排気管１２Ａからの高温高圧の排気ガスは、高圧側タービン５６に導入されて高圧側タービンインペラ５６Ａ（及び高圧側コンプレッサインペラ５５Ａ）を回転駆動して排気管１２Ｂへと吐出される。また制御手段７１は、ＥＣＶ（５６Ｖ）を制御して、高圧側タービンバイパス配管１２Ｘの開度を調整することができる。制御手段７１は、例えばＥＣＶ（５６Ｖ）を全閉に制御すると、排気ガスのエネルギーを最大限に利用して高圧側タービン５６を駆動することができる。また制御手段７１は、例えばＥＣＶ（５６Ｖ）を全開に制御すると、排気ガスのほぼ全量を高圧側タービンバイパス配管１２Ｘへと導き、高圧側タービン５６の駆動をほぼ停止させることができる。 The high-pressure turbocharger 50 includes a high-pressure compressor 55 having a high-pressure compressor impeller 55A and a high-pressure turbine 56 having a high-pressure turbine impeller 56A. The high-pressure side turbine 56 is provided with a high-pressure side variable nozzle 53 capable of controlling the flow rate of exhaust gas guided to the high-pressure side turbine impeller 56A. The high-pressure side variable nozzle 53 includes a high-pressure side drive means 51 (such as an electric motor). Is used to adjust the opening. The control means 71 outputs a control signal to the high pressure side drive means 51 based on the detection signal from the high pressure side opening degree detection means 52 (nozzle opening degree sensor or the like) and the target nozzle opening degree. The opening can be adjusted. An exhaust pipe 12A and an exhaust pipe 12B are connected to the high-pressure turbine 56. The high-temperature and high-pressure exhaust gas from the exhaust pipe 12A is introduced into the high-pressure turbine 56, and the high-pressure turbine impeller 56A (and the high-pressure compressor impeller 55A) is rotationally driven and discharged to the exhaust pipe 12B. Moreover, the control means 71 can adjust ECV (56V), and can adjust the opening degree of the high voltage | pressure side turbine bypass piping 12X. For example, when the ECV (56V) is controlled to be fully closed, the control unit 71 can drive the high-pressure turbine 56 using the energy of the exhaust gas to the maximum. Further, for example, when the ECV (56V) is controlled to be fully opened, the control means 71 can guide substantially the entire amount of exhaust gas to the high-pressure side turbine bypass pipe 12X and almost stop the driving of the high-pressure side turbine 56.

高圧側コンプレッサ５５には、吸気管１１Ｃと吸気管１１Ｄが接続されている。そして高圧側コンプレッサ５５は、吸気管１１Ｃから吸入空気を吸入して高圧側コンプレッサインペラ５５Ａにて圧縮し、圧縮した吸入空気を吸気管１１Ｄに吐出することで過給する。制御手段７１は、例えばＡＣＶ（５５Ｖ）を全閉に制御すると、高圧側コンプレッサ５５による過給効果を最大限に利用することができる。また制御手段７１は、例えばＡＣＶ（５５Ｖ）を全開に制御すると、高圧側コンプレッサ５５の回転が低く高圧側コンプレッサ５５が吸気抵抗となっている場合では、吸気のほぼ全量を高圧側コンプレッサバイパス配管１１Ｘへと導くことができる。 An intake pipe 11C and an intake pipe 11D are connected to the high-pressure compressor 55. The high-pressure side compressor 55 sucks intake air from the intake pipe 11C, compresses it with the high-pressure side compressor impeller 55A, and supercharges it by discharging the compressed intake air to the intake pipe 11D. For example, when the control means 71 controls ACV (55V) to be fully closed, the supercharging effect by the high-pressure compressor 55 can be utilized to the maximum extent. Further, when the control means 71 controls, for example, ACV (55V) to be fully opened, when the rotation of the high-pressure compressor 55 is low and the high-pressure compressor 55 has an intake resistance, almost all of the intake air is supplied to the high-pressure compressor bypass pipe 11X. Can lead to.

低圧側ターボ過給機６０は、低圧側コンプレッサインペラ６５Ａを有する低圧側コンプレッサ６５と、低圧側タービンインペラ６６Ａを有する低圧側タービン６６とを備えている。低圧側タービン６６には、排気管１２Ｄと排気管１２Ｅが接続されている。排気管１２Ｄからの排気ガスは、低圧側タービン６６に導入されて低圧側タービンインペラ６６Ａ（及び低圧側コンプレッサインペラ６５Ａ）を回転駆動して排気管１２Ｅへと吐出される。また制御手段７１は、ＥＢＶ（６６Ｖ）を制御して、低圧側タービンバイパス配管１２Ｙの開度を調整することができる。制御手段７１は、例えばＥＢＶ（６６Ｖ）を全閉に制御すると、排気ガスのエネルギーを最大限に利用して低圧側タービン６６を駆動することができる。また制御手段７１は、例えばＥＢＶ（６６Ｖ）を全開に制御すると、排気ガスのほぼ全量を低圧側タービンバイパス配管１２Ｙへと導き、低圧側タービン６６の駆動をほぼ停止させることができる。低圧側コンプレッサ６５には、吸気管１１Ａと吸気管１１Ｂが接続されている。そして低圧側コンプレッサ６５は、吸気管１１Ａから吸入空気を吸入して低圧側コンプレッサインペラ６５Ａにて圧縮し、圧縮した吸入空気を吸気管１１Ｂに吐出することで過給する。 The low-pressure turbocharger 60 includes a low-pressure compressor 65 having a low-pressure compressor impeller 65A, and a low-pressure turbine 66 having a low-pressure turbine impeller 66A. An exhaust pipe 12D and an exhaust pipe 12E are connected to the low-pressure turbine 66. Exhaust gas from the exhaust pipe 12D is introduced into the low-pressure turbine 66, and the low-pressure turbine impeller 66A (and the low-pressure compressor impeller 65A) is rotated to be discharged into the exhaust pipe 12E. Moreover, the control means 71 can control EBV (66V) and can adjust the opening degree of the low pressure side turbine bypass piping 12Y. For example, when the control means 71 controls the EBV (66V) to be fully closed, the low-pressure turbine 66 can be driven by utilizing the energy of the exhaust gas to the maximum. For example, when the EBV (66V) is controlled to be fully opened, the control means 71 can guide almost the entire amount of the exhaust gas to the low-pressure side turbine bypass pipe 12Y and almost stop the driving of the low-pressure side turbine 66. An intake pipe 11A and an intake pipe 11B are connected to the low-pressure compressor 65. The low-pressure side compressor 65 sucks intake air from the intake pipe 11A, compresses it with the low-pressure side compressor impeller 65A, and supercharges it by discharging the compressed intake air to the intake pipe 11B.

なお、図１に示す低圧側タービン６６と、排気管１２Ｄ、１２Ｅと、低圧側タービンバイパス配管１２Ｙと、ＥＢＶ（６６Ｖ）と、からなる構成を、図３に示す低圧側タービン６６と、低圧側可変ノズル６３と、低圧側駆動手段６１（電動モータ等）と、低圧側開度検出手段６２（ノズル開度センサ等）と、排気管１２Ｄ、１２Ｅに変更してもよい。 The configuration comprising the low-pressure turbine 66, exhaust pipes 12D and 12E, low-pressure turbine bypass pipe 12Y, and EBV (66V) shown in FIG. You may change to the variable nozzle 63, the low voltage | pressure side drive means 61 (electric motor etc.), the low voltage | pressure side opening degree detection means 62 (nozzle opening degree sensor etc.), and exhaust pipe 12D, 12E.

制御装置７０は、少なくとも、制御手段７１、記憶手段７３を有している。制御手段７１は、例えばＣＰＵ（中央処理ユニット）であり、図２に示すように、上述した各種の検出手段等からの検出信号が入力されて、エンジン１０の運転状態を検出し、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４、高圧側駆動手段５１、電子スロットル装置４７、ＡＣＶ（５５Ｖ）、ＥＣＶ（５６Ｖ）、ＥＢＶ（６６Ｖ）を駆動する制御信号を出力する。また制御手段７１は、自身がインジェクタ４３Ａ〜４３Ｄに出力した制御信号（噴射指令信号）によって、各気筒４５Ａ〜４５Ｄに供給した燃料量を検出することが可能である。また制御手段７１への入力、及び制御手段７１からの出力は、図１〜図３の例に限定されず、種々の検出手段（冷却水温度検出手段、ＮＯｘ検出手段、排気温度検出手段等）、種々のアクチュエータ（各種バルブ、各種ランプ等）が有る。なお図２中における符号５１Ａ、５１Ｂの各部の説明については後述する。 The control device 70 includes at least a control unit 71 and a storage unit 73. The control means 71 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), and as shown in FIG. 2, detection signals from the above-described various detection means and the like are input to detect the operating state of the engine 10, and injectors 43 A to 43 A to 43 A. 43D, EGR valve 14, high-pressure side drive means 51, electronic throttle device 47, control signals for driving ACV (55V), ECV (56V), EBV (66V) are output. The control means 71 can detect the amount of fuel supplied to each of the cylinders 45A to 45D by a control signal (injection command signal) output to the injectors 43A to 43D. Moreover, the input to the control means 71 and the output from the control means 71 are not limited to the example of FIGS. 1-3, Various detection means (cooling water temperature detection means, NOx detection means, exhaust temperature detection means, etc.) There are various actuators (various bulbs, various lamps, etc.). In addition, description of each part of code | symbol 51A, 51B in FIG. 2 is mentioned later.

記憶手段７３は、例えばＦｌａｓｈ−ＲＯＭ等の記憶装置であり、後述する処理を実行するためのプログラムや、各種の特性やデータ等が記憶されている。 The storage unit 73 is, for example, a storage device such as a Flash-ROM, and stores a program for executing processing to be described later, various characteristics, data, and the like.

●［制御手段７１の処理手順（図４）］
次に図４を用いて、図１に示す２ステージターボ過給機（高圧側ターボ過給機５０と低圧側ターボ過給機６０）の制御における、高圧側可変ノズル５３、ＥＣＶ（５６Ｖ）、ＡＣＶ（５５Ｖ）、ＥＢＶ（６６Ｖ）（または低圧側可変ノズル６３）の制御の処理手順について説明する。 [Processing procedure of control means 71 (FIG. 4)]
Next, with reference to FIG. 4, in the control of the two-stage turbocharger (high-pressure turbocharger 50 and low-pressure turbocharger 60) shown in FIG. 1, the high-pressure variable nozzle 53, ECV (56V), A procedure for controlling ACV (55 V), EBV (66 V) (or low-pressure side variable nozzle 63) will be described.

例えば、従来では図５の［制御領域］に示すように、制御領域を、現在のエンジン回転数と現在のエンジン負荷（燃料噴射量）に応じて、領域１〜領域４の、４つの領域に分割している。そして図５の［領域毎の制御方法］に示すように、領域毎に、高圧側可変ノズル、ＥＣＶ、ＡＣＶ、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）を、フィードバック制御することなくエンジン回転数とエンジン負荷（燃料噴射量）に応じて求めた「設定値」に基づいた開度、あるいはフィードバック制御による開度、に制御している。 For example, conventionally, as shown in [Control Area] in FIG. 5, the control area is divided into four areas 1 to 4 according to the current engine speed and the current engine load (fuel injection amount). It is divided. Then, as shown in [Control method for each area] in FIG. 5, the engine speed and the engine load are not feedback-controlled without changing the high pressure side variable nozzle, ECV, ACV, EBV (or low pressure side variable nozzle) for each area. The degree of opening is controlled based on the “set value” obtained according to (fuel injection amount) or the degree of opening by feedback control.

従来では、例えば領域２の場合、以下のように、高圧側可変ノズル、ＥＣＶ、ＡＣＶ、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）が制御される。高圧側可変ノズルは、エンジンの運転状態から求めた高圧側可変ノズル目標開度に追従するようにフィードバック制御される。ＥＣＶは、ＥＣＶの領域２用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値」の開度に制御される。ＡＣＶは、全閉状態となるように制御される。ＥＢＶは、ＥＢＶの領域２用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値」の開度に制御される。 Conventionally, in the case of region 2, for example, the high pressure side variable nozzle, ECV, ACV, and EBV (or low pressure side variable nozzle) are controlled as follows. The high-pressure variable nozzle is feedback-controlled so as to follow the high-pressure variable nozzle target opening determined from the operating state of the engine. The ECV is controlled to an opening of a “set value” obtained from a map prepared for the ECV region 2 (a map in which set values according to the engine speed and the engine load are set). ACV is controlled so as to be in a fully closed state. The EBV is controlled to an opening of a “set value” obtained from a map prepared for the EBV region 2 (a map in which set values according to the engine speed and the engine load are set).

図５に示す従来の制御方法では、例えば領域２において、ユーザがアクセルペダルを軽く踏んだ低回転・低負荷状態から、アクセルペダルを大きく踏み込んで低回転・高負荷状態へと加速要求をした場合、制御装置は、加速要求に応じて過給圧を上昇させようとする。この場合、高圧側可変ノズルはフィードバック制御にて過給圧を上昇させる側に制御されるが、ＥＣＶは設定値に制御されてしまい、過給圧を低下させる側に制御されてしまう場合がある。このような場合では加速性能が低下するので、好ましくない。過給圧を低下させないように高圧側可変ノズルとＥＣＶとの双方をフィードバック制御すると、制御が干渉したり発散したりして不安定になり易い。 In the conventional control method shown in FIG. 5, for example, in the region 2, when the user makes an acceleration request from the low rotation / low load state where the accelerator pedal is lightly depressed to the low rotation / high load state when the accelerator pedal is largely depressed. The control device attempts to increase the supercharging pressure in response to the acceleration request. In this case, the high-pressure variable nozzle is controlled to increase the supercharging pressure by feedback control, but the ECV is controlled to the set value and may be controlled to decrease the supercharging pressure. . In such a case, the acceleration performance decreases, which is not preferable. If both the high-pressure variable nozzle and the ECV are feedback-controlled so as not to reduce the supercharging pressure, the control tends to become unstable due to interference or divergence.

そこで本願では、上記の加速性能の低下を防止するために、図６の［制御領域］に示すように、制御領域をＡＣＶ（５５Ｖ）を全閉に制御する領域１Ａと、ＡＣＶ（５５Ｖ）を全開に制御する領域２Ａと、の２つの領域に分割している。そして図６の［領域毎の制御方法］に示すように、領域１Ａでは、高圧側可変ノズル５３を一定開度またはフィードバック制御にて開度を制御し、ＥＣＶ（５６Ｖ）をフィードバック制御にて開度を制御し、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）を設定値にて開度を制御する。つまり、従来に対して、高圧側可変ノズル５３を一定開度で維持しながらＥＣＶ（５６Ｖ）をフィードバック制御、あるいは高圧側可変ノズル５３とＥＣＶ（５６Ｖ）の双方をフィードバック制御することで、従来で発生していた過給性能の低下を防止する。以下、［領域毎の制御方法］における制御手段７１（制御装置７０）の処理手順について説明する。制御手段７１（制御装置７０）は、例えば所定タイミング（例えば数［ｍｓ］〜数１０［ｍｓ］等の所定時間間隔）にて、図４に示す処理を起動し、起動した場合はステップＳ１０へと処理を進める。 Therefore, in the present application, in order to prevent the deterioration of the acceleration performance, as shown in [Control Area] of FIG. 6, the control area is controlled to the area 1A for controlling the ACV (55V) to be fully closed, and the ACV (55V). The area is divided into two areas, the area 2A that is controlled to be fully opened. Then, as shown in [Control Method for Each Area] in FIG. 6, in the area 1A, the opening of the high-pressure variable nozzle 53 is controlled by a constant opening or feedback control, and ECV (56V) is opened by feedback control. The degree of opening is controlled by the set value of the EBV (or the low-pressure side variable nozzle). That is, in contrast to the prior art, ECV (56V) is feedback-controlled while maintaining the high-pressure side variable nozzle 53 at a constant opening, or both the high-pressure side variable nozzle 53 and ECV (56V) are feedback-controlled. Prevents the deterioration of supercharging performance that has occurred. Hereinafter, the processing procedure of the control means 71 (control apparatus 70) in [Control method for each area] will be described. The control means 71 (control device 70) activates the process shown in FIG. 4 at a predetermined timing (for example, a predetermined time interval such as several [ms] to several tens [ms]), and when activated, the process proceeds to step S10. And proceed.

ステップＳ１０にて制御手段７１は、現在のエンジンの運転状態に対応する制御領域を算出し、ステップＳ１５に進む。制御領域は、例えば図６に示すように、エンジン回転数とエンジン負荷（燃料噴射量）に応じて、領域１Ａと領域２Ａに分割されている。制御手段７１は、現在のエンジン回転数と、現在の燃料噴射量に基づいた現在のエンジンの運転状態が、領域１Ａであるか領域２Ａであるか算出する。 In step S10, the control means 71 calculates a control region corresponding to the current operating state of the engine, and proceeds to step S15. For example, as shown in FIG. 6, the control region is divided into a region 1A and a region 2A according to the engine speed and the engine load (fuel injection amount). The control means 71 calculates whether the current engine operating state based on the current engine speed and the current fuel injection amount is the region 1A or the region 2A.

ステップＳ１５にて制御手段７１は、算出した制御領域が領域１Ａであるか否かを判定し、領域１Ａである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２０に進み、領域１Ａでない場合（Ｎｏ）はステップＳ２０Ａに進む。 In step S15, the control means 71 determines whether or not the calculated control area is the area 1A. If the calculated area is the area 1A (Yes), the process proceeds to step S20. If not (No), the process proceeds to step S20A. move on.

ステップＳ２０Ａに進んだ場合、制御手段７１は、図６の［領域毎の制御方法］に示されている領域２Ａに対応する制御を、順に実施する。まず制御手段７１は、ＡＣＶ（５５Ｖ）を全開となるように制御してステップＳ２５Ａに進む。 When the process proceeds to step S20A, the control unit 71 sequentially performs the control corresponding to the area 2A shown in [Control Method for Each Area] in FIG. First, the control means 71 controls the ACV (55V) to be fully open, and proceeds to step S25A.

ステップＳ２５Ａにて制御手段７１は、ＥＢＶ（６６Ｖ）の開度を、ＥＢＶフィードバック用プログラムにてフィードバック制御し、あるいは、低圧側可変ノズル６３の開度を、低圧側可変ノズルフィードバック用プログラムにてフィードバック制御し、ステップＳ３０Ａに進む。なお、ＥＢＶフィードバック用プログラム、あるいは低圧側可変ノズルフィードバック用プログラムは、既存のプログラムを流用、あるいは既存のプログラムを変更したプログラム、として利用すればよい。 In step S25A, the control means 71 feedback-controls the opening degree of EBV (66V) with an EBV feedback program, or feeds back the opening degree of the low-pressure side variable nozzle 63 with a low-pressure side variable nozzle feedback program. Control proceeds to step S30A. The EBV feedback program or the low-pressure side variable nozzle feedback program may be used as a program obtained by diverting an existing program or changing an existing program.

ステップＳ３０Ａにて制御手段７１は、ＥＣＶ（５６Ｖ）の領域２Ａ用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値（ＥＣＶ設定開度に相当）」の開度となるように、ＥＣＶ（５６Ｖ）を制御し、ステップＳ４０Ａに進む。なお、ＥＣＶ（５６Ｖ）の領域２Ａ用に用意されたマップは、既存のマップを流用、あるいは既存のマップを変更したマップ、として利用すればよい。 In step S30A, the control means 71 obtains a “setting value (ECV) obtained from a map prepared for the ECV (56V) region 2A (a map in which setting values according to the engine speed and engine load are set). ECV (56V) is controlled so that the opening degree is equal to the set opening degree), and the process proceeds to step S40A. The map prepared for the ECV (56V) region 2A may be used as a map obtained by diverting an existing map or changing an existing map.

ステップＳ４０Ａにて制御手段７１は、高圧側可変ノズル５３の領域２Ａ用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値（高圧側可変ノズル設定開度に相当）」の開度となるように、高圧側可変ノズル５３を制御し、処理を終了する。なお、高圧側可変ノズル５３の領域２Ａ用に用意されたマップは、既存のマップを流用、あるいは既存のマップを変更したマップ、として利用すればよい。 In step S40A, the control means 71 obtains a “setting value (determined from a map in which setting values according to the engine speed and the engine load are set) prepared for the region 2A of the high-pressure variable nozzle 53. The high-pressure side variable nozzle 53 is controlled so that the opening degree corresponds to the high-pressure side variable nozzle setting opening degree), and the process is terminated. The map prepared for the region 2A of the high-pressure side variable nozzle 53 may be used as a map obtained by diverting an existing map or changing an existing map.

またステップＳ２０に進んだ場合、制御手段７１は、図６の［領域毎の制御方法］に示されている領域１Ａに対応する制御を、順に実施する。まず制御手段７１は、ＡＣＶ（５５Ｖ）を全閉となるように制御してステップＳ２５に進む。 When the process proceeds to step S20, the control means 71 sequentially performs the control corresponding to the area 1A shown in [Control Method for Each Area] in FIG. First, the control means 71 controls the ACV (55V) to be fully closed and proceeds to step S25.

ステップＳ２５にて制御手段７１は、ＥＢＶ（６６Ｖ）の領域１Ａ用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値（ＥＢＶ設定開度に相当）」の開度となるように、ＥＢＶ（６６Ｖ）を制御し、ステップＳ３０に進む。なお、ＥＢＶ（６６Ｖ）の領域１Ａ用に用意されたマップは、既存のマップを流用、あるいは既存のマップを変更したマップ、として利用すればよい。あるいは、制御手段７１は、低圧側可変ノズル６３の領域１Ａ用に用意されたマップ（エンジン回転数とエンジン負荷に応じた設定値が設定されているマップ）から求められた「設定値（低圧側可変ノズル設定開度に相当）」の開度となるように、低圧側可変ノズル６３を制御し、ステップＳ３０に進む。なお、低圧側可変ノズル６３の領域１Ａ用に用意されたマップは、既存のマップを流用、あるいは既存のマップを変更したマップ、として利用すればよい。 In step S25, the control means 71 determines “setting value (EBV) obtained from a map prepared for the region 1A of EBV (66V) (a map in which setting values according to engine speed and engine load are set). The EBV (66V) is controlled so that the opening degree is equal to the set opening degree), and the process proceeds to step S30. The map prepared for the EBV (66V) region 1A may be used as a map obtained by diverting an existing map or changing an existing map. Alternatively, the control means 71 may obtain a “set value (low pressure side) determined from a map (a map in which set values according to engine speed and engine load are set) prepared for the region 1A of the low pressure side variable nozzle 63. The low-pressure side variable nozzle 63 is controlled so that the opening is equivalent to the variable nozzle setting opening), and the process proceeds to step S30. The map prepared for the region 1A of the low-pressure side variable nozzle 63 may be used as a map obtained by diverting an existing map or changing an existing map.

ステップＳ３０にて制御手段７１は、ＥＣＶ（５６Ｖ）の開度を、ＥＣＶフィードバック用プログラムにてフィードバック制御し、ステップＳ３５に進む。なお、ＥＣＶフィードバック用プログラムは、既存のプログラムを流用、あるいは既存のプログラムを変更したプログラム、として利用すればよい。 In step S30, the control means 71 feedback-controls the opening degree of ECV (56V) with the ECV feedback program, and the process proceeds to step S35. The ECV feedback program may be used as a program obtained by diverting an existing program or changing an existing program.

ステップＳ３５にて制御手段７１は、フィードバック制御したＥＣＶ（５６Ｖ）の開度が、下限開度であるか否かを判定し、下限開度である場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４０に進み、下限開度でない場合（Ｎｏ）はステップＳ４５に進む。 In step S35, the control means 71 determines whether or not the feedback-controlled ECV (56V) opening is the lower limit opening, and if it is the lower limit opening (Yes), the process proceeds to step S40. If not (No), the process proceeds to step S45.

ステップＳ４０に進んだ場合、制御手段７１は、高圧側可変ノズル５３の開度を、高圧側可変ノズルフィードバック用プログラムにてフィードバック制御し、処理を終了する。なお、高圧側可変ノズルフィードバック用プログラムは、既存のプログラムを流用、あるいは既存のプログラムを変更したプログラム、として利用すればよい。ＥＣＶ（５６Ｖ）のフィードバック制御の結果、ＥＣＶ（５６Ｖ）の開度が下限開度に張り付いた場合に高圧側可変ノズル５３をフィードバック制御することで、双方の制御の干渉や、双方の制御の発散を防止し、過給圧を上昇させる側へと、適切に制御を行うことができる。 When the process proceeds to step S40, the control means 71 feedback-controls the opening degree of the high-pressure side variable nozzle 53 using the high-pressure side variable nozzle feedback program, and ends the process. The high-pressure side variable nozzle feedback program may be used as a program that diverts an existing program or changes an existing program. As a result of ECV (56V) feedback control, when the ECV (56V) opening degree sticks to the lower limit opening degree, feedback control of the high-pressure side variable nozzle 53 causes interference between the two controls, Control can be appropriately performed to prevent divergence and increase the boost pressure.

ステップＳ４５に進んだ場合、制御手段７１は、高圧側可変ノズル５３の開度については、新たな制御をせず、現状の開度を維持（一定開度を維持）させて、処理を終了する。例えばＡＣＶ（５５Ｖ）が全開状態から全閉状態になった時点では、ＡＣＶ（５５Ｖ）が全閉状態になる直前の処理タイミングにおけるステップＳ４０Ａのときの開度を維持（一定開度を維持）する。また例えば、ＡＣＶ（５５Ｖ）が全開状態から全閉状態になった時点から高圧側可変ノズル５３のフィードバック制御が開始されるまでは、ＡＣＶ（５５Ｖ）が全閉状態になる直前の処理タイミングにおけるステップＳ４０Ａのときの開度を維持（一定開度を維持）する。また例えばステップＳ４０に流れて高圧側可変ノズル５３のフィードバック制御を開始した後、次の処理タイミングにてステップＳ４５に流れて高圧側可変ノズル５３のフィードバック制御を中断した場合は、中断の直前における高圧側可変ノズルのフィードバック制御のときの開度を維持（一定開度を維持）する。 When the process proceeds to step S45, the control means 71 does not perform new control on the opening of the high-pressure side variable nozzle 53, maintains the current opening (maintains a constant opening), and ends the process. . For example, when the ACV (55V) is changed from the fully open state to the fully closed state, the opening at Step S40A at the processing timing immediately before the ACV (55V) is fully closed is maintained (a constant opening is maintained). . Further, for example, from the time when the ACV (55V) changes from the fully open state to the fully closed state until the feedback control of the high pressure side variable nozzle 53 is started, the step at the processing timing immediately before the ACV (55V) becomes the fully closed state. The opening at the time of S40A is maintained (a constant opening is maintained). Further, for example, when the flow control is started in step S40 and the feedback control of the high-pressure variable nozzle 53 is started, and then in the next processing timing, the feedback control of the high-pressure variable nozzle 53 is interrupted. Maintains the opening during feedback control of the side variable nozzle (maintains a constant opening).

以上に説明した処理では、ＥＣＶのフィードバック制御の結果、ＥＣＶの開度が下限開度に張り付いた場合に高圧側可変ノズルのフィードバック制御を実行したが、以下のようにステップＳ３０、Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ４５の処理において、ＥＣＶと高圧側可変ノズルを入替えてもよい。そして、入替後のステップＳ３０にて高圧側可変ノズルのフィードバック制御の結果、入替後のステップＳ３５にて高圧側可変ノズルの開度が上限開度または下限開度に張り付いた場合に、入替後のステップＳ４０にてＥＣＶのフィードバック制御を実行するようにしてもよい。この場合、高圧側可変ノズルの開度が上限開度または下限開度に張り付いていない場合、入替後のステップＳ４５にてＥＣＶの開度は現状の開度を維持する（ＥＣＶについては、新たな制御をせず、現状の開度を維持させる）。 In the processing described above, the feedback control of the high-pressure side variable nozzle is executed when the ECV opening degree sticks to the lower limit opening degree as a result of the ECV feedback control, but steps S30, S35, and S40 are performed as follows. In the process of S45, the ECV and the high-pressure side variable nozzle may be interchanged. Then, when the opening degree of the high pressure side variable nozzle sticks to the upper limit opening degree or the lower limit opening degree in step S35 after the replacement as a result of the feedback control of the high pressure side variable nozzle in the step S30 after the replacement, In step S40, ECV feedback control may be executed. In this case, when the opening of the high-pressure side variable nozzle does not stick to the upper limit opening or the lower limit opening, the ECV opening is maintained at the current opening in step S45 after the replacement (the ECV is a new one). The current opening degree is maintained without performing any control.)

なお、ステップＳ２０Ａ、Ｓ２５Ａ、Ｓ３０Ａ、Ｓ４０Ａの処理は、「ＡＣＶを開いている場合は、制御装置（制御手段）を用いて、ＥＣＶと高圧側可変ノズルとを、フィードバック制御ではなく予め設定されたそれぞれの開度（ＥＣＶ設定開度と高圧側可変ノズル設定開度）にてそれぞれ制御するとともに、低圧側可変ノズルまたはＥＢＶをフィードバック制御する」というＡＣＶ開時ステップに相当している。そして当該ＡＣＶ開時ステップの処理を実行している制御手段７１は、図２に示すＡＣＶ開時部５１Ａとして機能する。また、ステップＳ２０、Ｓ２５、Ｓ３０、Ｓ３５、Ｓ４０、Ｓ４５の処理は、「ＡＣＶを全閉している場合は、制御装置（制御手段）を用いて、低圧側可変ノズルまたはＥＢＶを、フィードバック制御ではなく予め設定された開度である低圧側可変ノズル設定開度またはＥＢＶ設定開度にて制御するとともに、予め設定された実行条件が非成立の場合はＥＣＶと高圧側可変ノズルの一方を一定開度に制御して他方をフィードバック制御し、前記実行条件が成立している場合はＥＣＶと高圧側可変ノズルをともにフィードバック制御する」というＡＣＶ閉時ステップに相当している。そして当該ＡＣＶ閉時ステップの処理を実行している制御手段７１は、図２に示すＡＣＶ閉時部５１Ｂとして機能する。 The processing of steps S20A, S25A, S30A, and S40A is as follows: “When ACV is open, ECV and high-pressure variable nozzles are set in advance, not using feedback control, using a control device (control means). This corresponds to an ACV opening step of “controlling each opening degree (ECV setting opening degree and high pressure side variable nozzle setting opening degree) and feedback control the low pressure side variable nozzle or EBV”. And the control means 71 which is performing the process of the said ACV opening step functions as the ACV opening part 51A shown in FIG. In addition, the processing of steps S20, S25, S30, S35, S40, and S45 is as follows: “When the ACV is fully closed, the control device (control means) is used to control the low-pressure variable nozzle or EBV in the feedback control. Control at the low-pressure side variable nozzle setting opening or EBV setting opening that is a preset opening, and if either of the preset execution conditions is not established, either ECV or the high-pressure variable nozzle is kept open. This is equivalent to an ACV closing step of “controlling the other and feedback-controlling the other, and performing feedback control on both the ECV and the high-pressure side variable nozzle when the execution condition is satisfied”. And the control means 71 which is performing the process of the said ACV closing step functions as the ACV closing portion 51B shown in FIG.

●［本実施の形態の効果（図７）］
以上に説明した処理による効果を、図７に示す動作波形の例にて説明する。図７は、同一の横軸（時間軸）に対して、領域１Ａ内において、ユーザがアクセルペダルを軽く踏んでいる状態（低回転・低負荷の状態）から、アクセルペダルを大きく踏み込んで加速要求をした場合における、アクセルペダル踏込量の状態、エンジン回転数の状態、エンジントルクの状態、過給圧の状態、の例を示している。この場合、領域１Ａ内において、低回転・低負荷の状態から低回転・高負荷の状態へ遷移した後、高回転・高負荷の状態へと遷移する。 ● [Effect of this embodiment (FIG. 7)]
The effect of the processing described above will be described with reference to an example of operation waveforms shown in FIG. FIG. 7 shows that the acceleration request is made by greatly depressing the accelerator pedal from the state where the user is lightly stepping on the accelerator pedal (low rotation / low load state) in the region 1A with respect to the same horizontal axis (time axis). The example of the state of the accelerator pedal depression amount, the state of the engine speed, the state of the engine torque, and the state of the supercharging pressure in the case where the engine is depressed is shown. In this case, in the region 1A, after the transition from the low rotation / low load state to the low rotation / high load state, the state transitions to the high rotation / high load state.

従来の制御では、例えば図５の［制御領域］に示す領域２内では、エンジン回転数、エンジントルク、過給圧については、上述したように、高圧側可変ノズルはフィードバック制御にて過給圧を上昇させる側に制御されるが、ＥＣＶは設定値に制御されてしまい、過給圧を低下させる側に制御されてしまう場合がある。これにより、点線にて示すように、本実施の形態と比較して、過給圧もエンジントルクもやや低い状態となるのでエンジン回転数の立上りがやや鈍く、加速性能がやや劣る。 In the conventional control, for example, in the area 2 shown in [Control Area] in FIG. 5, as described above, the high-pressure variable nozzle is supercharged by feedback control with respect to the engine speed, engine torque, and supercharging pressure. However, the ECV may be controlled to a set value, and may be controlled to the side that lowers the supercharging pressure. As a result, as indicated by the dotted line, compared to the present embodiment, the boost pressure and the engine torque are in a slightly low state, so the rise of the engine speed is slightly dull and the acceleration performance is slightly inferior.

これに対して本実施の形態の制御では、例えば図６の［制御領域］に示す領域１Ａ内では、高圧側可変ノズルとＥＣＶの制御を適切に制御することが可能となり、エンジン回転数、エンジントルク、過給圧については、実線にて示すように、従来と比較して、過給圧もエンジントルクもより高い値へと向上される。これにより、エンジン回転数の立上りも、従来と比較して、より速く立上り、加速性能が向上されていることがわかる。 On the other hand, in the control of the present embodiment, for example, in the area 1A shown in [Control Area] in FIG. 6, it is possible to appropriately control the high-pressure side variable nozzle and the ECV. As shown by the solid line, the torque and the supercharging pressure are improved to higher values as compared with the conventional case. Thus, it can be seen that the engine speed rises faster than before, and the acceleration performance is improved.

本発明の内燃機関の制御方法は、本実施の形態で説明した処理、動作、動作波形等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。 The control method of the internal combustion engine of the present invention is not limited to the processing, operation, operation waveform and the like described in the present embodiment, and various changes, additions and deletions can be made without changing the gist of the present invention.

また、本発明の内燃機関の制御方法を適用する対象制御システムは、図１の例に示すものに限定されず、種々の内燃機関に適用することが可能である。例えば図１における低圧側ターボ過給機６０及びその周囲の構成を、図３に示す構成と変更してもよい。 Further, the target control system to which the control method of the internal combustion engine of the present invention is applied is not limited to the one shown in the example of FIG. 1, and can be applied to various internal combustion engines. For example, the low-pressure turbocharger 60 in FIG. 1 and the configuration around it may be changed to the configuration shown in FIG.

また本実施の形態の説明では、ＡＣＶ（５５Ｖ）は、全開または全閉のいずれかに制御される例を示したが、全閉〜全開の間の任意の開度に調整できるものでもよい。その際、ステップＳ２０の「全閉」の処理は変わらず、ステップＳ２０Ａの「全開」が「（所定のプログラムにて）算出された開度に制御」と変更される。また図６の［領域毎の制御方法］における領域２ＡのＡＣＶの個所も「全開」から「設定値」へと変更される。 In the description of the present embodiment, ACV (55V) is controlled to be either fully open or fully closed, but may be adjusted to any opening between fully closed and fully open. At this time, the “fully closed” process in step S20 is not changed, and “fully opened” in step S20A is changed to “control to the calculated opening degree (by a predetermined program)”. Further, the ACV part of the area 2A in [Control method for each area] in FIG. 6 is also changed from “fully open” to “set value”.

本実施の形態の説明では、図６に示すように、エンジン回転数とエンジン負荷にて領域１Ａと領域２Ａを設定し、領域１Ａと領域２Ａにて、高圧側可変ノズル、ＥＣＶ、ＡＣＶ、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）の制御を切り替える例を説明したが、以下のように制御を切り替えるようにしてもよい。例えば、エンジン回転数とエンジン負荷に応じてＥＣＶのベース開度を算出し、ＡＣＶが全閉の場合は、「ＥＣＶのベース開度≧第１ＥＣＶ閾値」かつ「ＡＣＶの前後の差圧（圧力偏差）≦所定圧力」の場合にＡＣＶを全開に切り替える。またＡＣＶが全開の場合は、「ＥＣＶのベース開度≦第２ＥＣＶ閾値」の場合にＡＣＶを全閉に切り替える。そして、ＡＣＶの状態（全閉または全開）に応じて、高圧側可変ノズル、ＥＣＶ、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）の制御を切り替える。このように、高圧側可変ノズル、ＥＣＶ、ＡＣＶ、ＥＢＶ（または低圧側可変ノズル）の制御を切り替える方法は、本実施の形態にて説明した図６に示す領域で切り替える方法の他にも、種々の方法がある。 In the description of the present embodiment, as shown in FIG. 6, the region 1A and the region 2A are set by the engine speed and the engine load, and the high-pressure variable nozzle, ECV, ACV, EBV are set in the region 1A and the region 2A. Although the example of switching the control of (or the low pressure side variable nozzle) has been described, the control may be switched as follows. For example, when the base opening of the ECV is calculated according to the engine speed and the engine load and the ACV is fully closed, “the base opening of the ECV ≧ the first ECV threshold” and “the differential pressure (pressure deviation before and after the ACV)” ) ≦ predetermined pressure ”, ACV is fully opened. When ACV is fully open, ACV is switched to fully closed when “ECV base opening ≦ second ECV threshold”. Then, the control of the high-pressure side variable nozzle, ECV, EBV (or low-pressure side variable nozzle) is switched according to the ACV state (fully closed or fully opened). As described above, there are various methods for switching the control of the high-pressure side variable nozzle, ECV, ACV, and EBV (or the low-pressure side variable nozzle) in addition to the method shown in FIG. 6 described in the present embodiment. There is a way.

１０エンジン（内燃機関）
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ吸気管
１１Ｘ高圧側コンプレッサバイパス配管（高圧側コンプレッサバイパス経路）
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅ、１２Ｆ排気管
１２Ｘ高圧側タービンバイパス配管（高圧側タービンバイパス経路）
１２Ｙ低圧側タービンバイパス配管（低圧側タービンバイパス経路）
１３ＥＧＲ配管
１４ＥＧＲ弁（ＥＧＲバルブ）
１５ＥＧＲクーラ
２１流量検出手段
２２回転検出手段
２３大気圧検出手段
２５アクセルペダル踏込量検出手段
４１コモンレール
４３Ａ〜４３Ｄインジェクタ
４５Ａ〜４５Ｄ気筒
４７電子スロットル装置
４７Ｓスロットル開度検出手段
５０高圧側ターボ過給機
５１高圧側駆動手段
５２高圧側開度検出手段
５３高圧側可変ノズル
５５高圧側コンプレッサ
５５Ａ高圧側コンプレッサインペラ
５５Ｑ、５６Ｔ、５６Ｑ、圧力検出手段
５５ＶＡＣＶ（高圧側コンプレッサバイパスバルブ）
５６高圧側タービン
５６Ａ高圧側タービンインペラ
５６ＶＥＣＶ（高圧側タービンバイパスバルブ）
６０低圧側ターボ過給機
６１低圧側駆動手段
６２低圧側開度検出手段
６３低圧側可変ノズル
６５低圧側コンプレッサ
６５Ａ低圧側コンプレッサインペラ
６５Ｔ、６５Ｑ、６６Ｑ圧力検出手段
６６低圧側タービン
６６Ａ低圧側タービンインペラ
６６ＶＥＢＶ（低圧側タービンバイパスバルブ）
７０制御装置
７１制御手段
７３記憶手段

10 Engine (Internal combustion engine)
11, 11A, 11B, 11C, 11D Intake pipe 11X High-pressure side compressor bypass pipe (high-pressure side compressor bypass path)
12, 12A, 12B, 12C, 12D, 12E, 12F Exhaust pipe 12X High-pressure side turbine bypass pipe (high-pressure side turbine bypass path)
12Y Low pressure side turbine bypass piping (low pressure side turbine bypass route)
13 EGR piping 14 EGR valve (EGR valve)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 15 EGR cooler 21 Flow rate detection means 22 Rotation detection means 23 Atmospheric pressure detection means 25 Accelerator pedal depression amount detection means 41 Common rail 43A-43D Injector 45A-45D Cylinder 47 Electronic throttle device 47S Throttle opening detection means 50 High-pressure side turbocharger 51 High Pressure Side Driving Means 52 High Pressure Side Opening Detection Means 53 High Pressure Side Variable Nozzle 55 High Pressure Side Compressor 55A High Pressure Side Compressor Impeller 55Q, 56T, 56Q, Pressure Detection Means 55V ACV (High Pressure Side Compressor Bypass Valve)
56 High Pressure Side Turbine 56A High Pressure Side Turbine Impeller 56V ECV (High Pressure Side Turbine Bypass Valve)
60 Low pressure side turbocharger 61 Low pressure side drive means 62 Low pressure side opening degree detection means 63 Low pressure side variable nozzle 65 Low pressure side compressor 65A Low pressure side compressor impeller 65T, 65Q, 66Q Pressure detection means 66 Low pressure side turbine 66A Low pressure side turbine impeller 66V EBV (Low-pressure side turbine bypass valve)
70 control device 71 control means 73 storage means

Claims

低圧側ターボ過給機と高圧側ターボ過給機とが直列に配置された２ステージターボ過給機と、
前記高圧側ターボ過給機に設けられて高圧側タービンへ導く排気の流速を調整可能な高圧側可変ノズルと、
前記高圧側ターボ過給機の前記高圧側タービンをバイパスする高圧側タービンバイパス経路及び当該高圧側タービンバイパス経路の開度を調整可能な高圧側タービンバイパスバルブであるＥＣＶと、
前記高圧側ターボ過給機の高圧側コンプレッサをバイパスする高圧側コンプレッサバイパス経路、及び当該高圧側コンプレッサバイパス経路の開度を調整可能または開閉可能な高圧側コンプレッサバイパスバルブであるＡＣＶと、
前記低圧側ターボ過給機の低圧側タービンをバイパスする低圧側タービンバイパス経路及び当該低圧側タービンバイパス経路の開度を調整可能な低圧側タービンバイパスバルブであるＥＢＶ、または、前記低圧側ターボ過給機に設けられて低圧側タービンへ導く排気の流速を調整可能な低圧側可変ノズルと、
前記高圧側可変ノズルと、前記ＥＣＶと、前記ＡＣＶと、前記ＥＢＶまたは前記低圧側可変ノズルと、を制御する制御装置と、を用いた内燃機関の制御方法であって、
前記ＡＣＶを開いている場合は、前記制御装置を用いて、前記ＥＣＶと、前記高圧側可変ノズルとを、フィードバック制御ではなく予め設定されたそれぞれの開度であるＥＣＶ設定開度と高圧側可変ノズル設定開度にてそれぞれ制御するとともに、前記低圧側可変ノズルまたは前記ＥＢＶをフィードバック制御する、ＡＣＶ開時ステップと、
前記ＡＣＶを全閉している場合は、前記制御装置を用いて、前記低圧側可変ノズルまたは前記ＥＢＶを、フィードバック制御ではなく予め設定された開度である低圧側可変ノズル設定開度またはＥＢＶ設定開度にて制御するとともに、予め設定された実行条件が非成立の場合は前記ＥＣＶと前記高圧側可変ノズルの一方を一定開度に制御して他方をフィードバック制御し、前記実行条件が成立している場合は前記ＥＣＶと前記高圧側可変ノズルをともにフィードバック制御する、ＡＣＶ閉時ステップと、を有する、
内燃機関の制御方法。 A two-stage turbocharger in which a low-pressure turbocharger and a high-pressure turbocharger are arranged in series;
A high-pressure side variable nozzle provided in the high-pressure side turbocharger and capable of adjusting a flow rate of exhaust gas led to the high-pressure side turbine;
ECV, which is a high-pressure turbine bypass valve capable of adjusting the opening of the high-pressure turbine bypass path and the high-pressure turbine bypass path that bypasses the high-pressure turbine of the high-pressure turbocharger;
ACV, which is a high-pressure compressor bypass valve that can adjust or open and close the opening of the high-pressure compressor bypass passage, and a high-pressure compressor bypass passage that bypasses the high-pressure compressor of the high-pressure turbocharger;
EBV, which is a low-pressure turbine bypass valve that can adjust the opening of the low-pressure turbine bypass path and the low-pressure turbine bypass path that bypasses the low-pressure turbine of the low-pressure turbocharger, or the low-pressure turbocharger A low-pressure side variable nozzle that is provided in the machine and that can adjust the flow rate of exhaust gas that is led to the low-pressure side turbine;
A control method for an internal combustion engine using a control device for controlling the high-pressure side variable nozzle, the ECV, the ACV, and the EBV or the low-pressure side variable nozzle,
When the ACV is open, the ECV and the high-pressure side variable nozzle are set to the ECV set opening and the high-pressure side variable, which are respective opening degrees set in advance, instead of feedback control, using the control device. ACV opening step for controlling the low pressure side variable nozzle or the EBV, respectively, while controlling each at the nozzle setting opening;
When the ACV is fully closed, the control device is used to set the low-pressure variable nozzle or the EBV to a low-pressure variable nozzle set opening or EBV that is a preset opening instead of feedback control. When the execution condition set in advance is not established, one of the ECV and the high-pressure side variable nozzle is controlled to a constant opening degree and the other is feedback-controlled, and the execution condition is established. A step of closing the ACV, wherein both the ECV and the high-pressure side variable nozzle are feedback-controlled.
A method for controlling an internal combustion engine.

請求項１に記載の内燃機関の制御方法であって、
前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記実行条件が成立した場合とは、フィードバック制御した前記他方が上限または下限に達している場合である、
内燃機関の制御方法。 A control method for an internal combustion engine according to claim 1,
The case where the execution condition in the ACV closing step is satisfied is a case where the other subjected to feedback control has reached an upper limit or a lower limit.
A method for controlling an internal combustion engine.

請求項２に記載の内燃機関の制御方法であって、
前記一方は前記高圧側可変ノズルであり、前記他方は前記ＥＣＶであり、
前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記ＥＣＶの制御と前記高圧側可変ノズルの制御において、
前記制御装置を用いて、前記ＥＣＶをフィードバック制御し、
前記ＥＣＶの開度が下限に達していない場合は前記高圧側可変ノズルを前記一定開度に制御し、
前記ＥＣＶの開度が下限に達している場合は前記高圧側可変ノズルをフィードバック制御する、
内燃機関の制御方法。 A control method for an internal combustion engine according to claim 2,
The one is the high-pressure side variable nozzle, the other is the ECV,
In the control of the ECV and the control of the high-pressure side variable nozzle in the ACV closing step,
Feedback control of the ECV using the control device;
If the ECV opening does not reach the lower limit, the high-pressure variable nozzle is controlled to the constant opening;
When the opening of the ECV has reached the lower limit, feedback control of the high-pressure variable nozzle is performed.
A method for controlling an internal combustion engine.

請求項３に記載の内燃機関の制御方法であって、
前記ＡＣＶ閉時ステップにおける前記ＥＣＶの制御と前記高圧側可変ノズルの制御において、
前記ＡＣＶが開いている状態から全閉状態へとなった時点、及び前記時点から前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を開始するまでは、前記ＡＣＶが全閉状態となる直前における前記ＡＣＶ開時ステップの際の前記高圧側可変ノズル設定開度を、前記高圧側可変ノズルに対する前記一定開度とし、
前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を開始した後に前記高圧側可変ノズルのフィードバック制御を中断した場合には、前記中断の直前における前記高圧側可変ノズルの開度を、前記高圧側可変ノズルに対する前記一定開度とする、
内燃機関の制御方法。

A control method for an internal combustion engine according to claim 3,
In the control of the ECV and the control of the high-pressure side variable nozzle in the ACV closing step,
The step of opening the ACV immediately before the ACV is fully closed until the ACV is fully closed from the time when the ACV is fully opened until the feedback control of the high-pressure side variable nozzle is started from that time. The high-pressure side variable nozzle setting opening at the time of the constant pressure with respect to the high-pressure side variable nozzle,
When the feedback control of the high-pressure side variable nozzle is interrupted after the feedback control of the high-pressure side variable nozzle is started, the opening degree of the high-pressure side variable nozzle immediately before the interruption is the constant with respect to the high-pressure side variable nozzle. The opening,
A method for controlling an internal combustion engine.