JPH04241730A - Control device for engine having supercharger - Google Patents
Control device for engine having superchargerInfo
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- JPH04241730A JPH04241730A JP3016020A JP1602091A JPH04241730A JP H04241730 A JPH04241730 A JP H04241730A JP 3016020 A JP3016020 A JP 3016020A JP 1602091 A JP1602091 A JP 1602091A JP H04241730 A JPH04241730 A JP H04241730A
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Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
Description
【０００１】0001
【産業上の利用分野】本発明は、主ターボチャージャと
副ターボチャージャを有し、低吸入空気量域では主ター
ボチャージャのみで過給し、高吸入空気量域では両ター
ボチャージャを作動させて両ターボチャージャで過給す
る過給機付エンジン、いわゆる２ステージツインターボ
エンジンに関する。[Industrial Application Field] The present invention has a main turbocharger and a sub-turbocharger, and in a low intake air amount region, only the main turbocharger performs supercharging, and in a high intake air amount region, both turbochargers are operated. This invention relates to a supercharged engine that is supercharged by both turbochargers, a so-called two-stage twin turbo engine.
【０００２】0002
【従来の技術】エンジン本体に対し、主、副二つのター
ボチャージャを並列に配置し、低吸入空気量域では主タ
ーボチャージャのみ作動させて１個ターボチャージャと
し、高吸入空気量域では両ターボチャージャを作動させ
るようにした、いわゆる２ステージターボシステムを採
用した過給機付エンジンが知られている。この種の過給
機付エンジンの構成は、たとえば図６に示すようになっ
ている。エンジン本体９１に対し、主ターボチャージャ
（Ｔ／Ｃ−１）９２と副ターボチャージャ（Ｔ／Ｃ−２
）９３が並列に設けられている。副ターボチャージャ９
３に接続される吸、排気系には、それぞれ吸気切替弁９
４、排気切替弁９５が設けられ、副ターボチャージャ９
３のコンプレッサをバイパスする吸気バイパス通路９７
には、吸気バイパス弁９６が設けられている。低吸入空
気量域では吸気切替弁９４、排気切替弁９５をともに全
閉とすることにより、主ターボチャージャ９２のみを過
給作動させ、高吸入空気量域では両切替弁９４、９５を
ともに全開とし、吸気バイパス弁９６を閉じることによ
り、副ターボチャージャ９３にも過給作動を行わせ、２
個ターボチャージャ作動とすることができる。低吸入空
気量域から高吸入空気量域に移行するときには、吸気切
替弁９５および排気切替弁９４が閉じられているときに
排気バイパス弁９８を小開制御し、さらに吸気バイパス
弁９６を閉じることにより副ターボチャージャ９３の助
走回転数を高め、ターボチャージャの切替をより円滑に
（切替時のショックを小さく）行うことが可能になって
いる。[Prior Art] Two turbochargers, a main turbocharger and a sub-turbocharger, are arranged in parallel to the engine body, and in a low intake air amount range, only the main turbocharger is operated to form a single turbocharger, and in a high intake air amount range, both turbochargers are operated. BACKGROUND ART A supercharged engine is known that employs a so-called two-stage turbo system in which a charger is operated. The configuration of this type of supercharged engine is shown in FIG. 6, for example. A main turbocharger (T/C-1) 92 and a sub-turbocharger (T/C-2) are connected to the engine body 91.
) 93 are provided in parallel. Sub-turbocharger 9
The intake and exhaust systems connected to 3 each have an intake switching valve 9.
4. An exhaust switching valve 95 is provided, and the auxiliary turbocharger 9
Intake bypass passage 97 that bypasses the compressor No. 3
is provided with an intake bypass valve 96. In the low intake air amount range, both the intake switching valve 94 and the exhaust switching valve 95 are fully closed, so that only the main turbocharger 92 is supercharged, and in the high intake air amount range, both the switching valves 94 and 95 are fully opened. By closing the intake bypass valve 96, the auxiliary turbocharger 93 also performs supercharging operation, and 2
pcs can be turbocharged and operated. When transitioning from a low intake air amount region to a high intake air amount region, the exhaust bypass valve 98 is controlled to be opened slightly while the intake switching valve 95 and the exhaust switching valve 94 are closed, and the intake bypass valve 96 is further closed. This makes it possible to increase the run-up rotation speed of the sub-turbocharger 93 and to perform turbocharger switching more smoothly (with less shock during switching).
【０００３】主、副ターボチャージャを備えたエンジン
では、１個ターボチャージャから２個ターボチャージャ
への切替時に、過給圧が一時的に低下する現象が生じる
。これは、各径路に配置された各切替弁の切替動作によ
って主ターボチャージャ側の過給圧が副ターボチャージ
ャ側に逃げるためである。図７は、排気切替弁および吸
気切替弁の切替作動に対する過給圧の変化を示している
。図７の特性Ｐ２ に示すように、吸気切替弁の開弁時
期が早すぎると、過給圧の低下が大となり、出力トルク
の変動が大きくなって、切替時のトルクショックが大と
なるという問題を生じる。１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャへの切替時における過給圧の急低下
を防止するために、まず排気切替弁を開弁し、その後、
吸気切替弁を遅延させて開弁することが考えられている
。これに関連する先行技術として、特開昭１−３１５６
１５号公報が知られている。[0003] In an engine equipped with main and auxiliary turbochargers, a phenomenon occurs in which the supercharging pressure temporarily decreases when switching from one turbocharger to two turbochargers. This is because supercharging pressure on the main turbocharger side escapes to the sub-turbocharger side due to the switching operation of each switching valve arranged in each path. FIG. 7 shows changes in supercharging pressure with respect to switching operations of the exhaust switching valve and the intake switching valve. As shown in characteristic P2 in Fig. 7, if the intake switching valve opens too early, the boost pressure will drop significantly, the output torque will fluctuate greatly, and the torque shock at the time of switching will become large. cause problems. 1 turbocharger to 2
In order to prevent a sudden drop in boost pressure when switching to an individual turbocharger, first open the exhaust switching valve, then
It has been considered to delay the opening of the intake switching valve. As prior art related to this, Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-3156
No. 15 is known.
【０００４】0004
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気切
替弁と吸気切替弁の開閉タイミングは、切替弁機構等の
各部品公差および使用過程での特性変化によりエンジン
毎にバラツキがある。そのため、排気切替弁の開弁時期
に対する吸気切替弁の開弁時期の遅延時間を固定すると
、エンジンによって吸気切替弁の開弁時期が遅れたり早
過ぎたりして切替時に過給圧が著しく低下してしまう。
図７の特性Ｐ３ は、吸気切替弁の開弁が遅すぎる場合
を示している。なお、部品精度のバラツキを考慮して遅
延時間を長く設定した場合は、排気切替弁が開弁しても
すぐには吸気切替弁が開弁しないので、主ターボチャー
ジャのみの過給作動状態が続くことになる。そのため、
エンジンから排出される排気ガス量も大幅に低下し、主
ターボチャージャの回転数の低下によって過給圧は図７
の特性Ｐ４ に示すように、大幅に低下する。したがっ
て、１個ターボチャージャから２個ターボチャージャへ
の切替時には、図７の特性Ｐ１ に示すように、過給圧
の低下を最小限に抑えることが望まれる。However, the opening and closing timings of the exhaust switching valve and the intake switching valve vary from engine to engine due to tolerances of parts such as the switching valve mechanism and changes in characteristics during use. Therefore, if the delay time between the opening timing of the intake switching valve and the opening timing of the exhaust switching valve is fixed, the opening timing of the intake switching valve may be delayed or too early depending on the engine, and the boost pressure may drop significantly at the time of switching. I end up. Characteristic P3 in FIG. 7 shows a case where the intake switching valve opens too slowly. Note that if the delay time is set long to account for variations in parts precision, the intake switching valve will not open immediately after the exhaust switching valve opens, so the supercharging operating state of only the main turbocharger will be affected. It will continue. Therefore,
The amount of exhaust gas emitted from the engine has also decreased significantly, and due to the decrease in the main turbocharger's rotation speed, the supercharging pressure has decreased as shown in Figure 7.
As shown in characteristic P4, it decreases significantly. Therefore, when switching from one turbocharger to two turbochargers, it is desirable to minimize the decrease in supercharging pressure, as shown by characteristic P1 in FIG.
【０００５】本発明は、上記の問題に着目し、切替弁機
構等の各部品精度のバラツキや経時変化に起因する１個
ターボチャージャから２個ターボチャージャへの切替時
の過給圧の低下を最小限に抑えることが可能な過給機付
エンジンの制御装置を提供することを目的とする。The present invention focuses on the above-mentioned problem, and solves the drop in supercharging pressure when switching from one turbocharger to two turbochargers, which is caused by variations in precision of each part such as the switching valve mechanism and changes over time. It is an object of the present invention to provide a control device for a supercharged engine that can be minimized.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る過給機付エンジンの制御装置は、主ターボチャージ
ャと、副ターボチャージャとを備え、前記副ターボチャ
ージャのコンプレッサ下流に吸気通路を開閉する吸気切
替弁を設けるとともに、副ターボチャージャのタービン
下流または上流に排気通路を開閉する排気切替弁を設け
、低吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁を共
に閉弁させることにより主ターボチャージャのみを過給
作動させ、高吸入空気量域では前記吸気切替弁と排気切
替弁とを共に開弁させることにより両方のターボチャー
ジャを過給作動させ、主ターボチャージャのみの過給作
動から両方のターボチャージャによる過給作動への切替
時に、前記排気切替弁を開弁させた後に吸気切替弁を開
弁させるようにした過給機付エンジンの制御装置におい
て、前記主ターボチャージャのみの過給作動から両方の
ターボチャージャの過給作動への切替時に生じる過給圧
の低下を検知する過給圧低下検知手段と、前記過給圧低
下検知手段により検知された過給値と予め設定された目
標低下過給圧値とに基づいて前記排気切替弁の開弁時期
に対する吸気切替弁の開弁時期の遅延時間を補正する遅
延補正手段と、を具備したものから成る。[Means for Solving the Problems] A control device for a supercharged engine according to the present invention in accordance with this object includes a main turbocharger and a sub-turbocharger, and an intake passage downstream of a compressor of the sub-turbocharger. In addition to providing an intake switching valve that opens and closes, an exhaust switching valve that opens and closes the exhaust passage is provided downstream or upstream of the turbine of the auxiliary turbocharger, and in a low intake air amount region, both the intake switching valve and the exhaust switching valve are closed. Only the main turbocharger is operated for supercharging, and in the high intake air amount region, both the intake switching valve and the exhaust switching valve are opened to perform supercharging operation for both turbochargers, and only the main turbocharger is operated for supercharging. In the control device for a supercharged engine, the control device for a supercharged engine is configured to open the intake switching valve after opening the exhaust switching valve when switching from the main turbocharger to supercharging operation using both the main turbochargers. A supercharging pressure drop detection means for detecting a drop in supercharging pressure that occurs when switching from supercharging operation to supercharging operation of both turbochargers, and a supercharging value detected by the supercharging pressure drop detection means and a preset value. and a delay correction means for correcting the delay time of the opening timing of the intake switching valve with respect to the opening timing of the exhaust switching valve based on the target reduced boost pressure value.
【０００７】[0007]
【作用】このように構成された過給機付エンジンの制御
装置においては、過給圧低下検知手段によって切替時に
おける過給圧の低下が検知される。過給圧の低下値が検
知されると、遅延補正手段によって、検知された過給値
と目標値とが比較され、１個ターボチャージャから２個
ターボチャージャへの切替時の過給圧の低下が目標低下
過給圧となるように、吸気切替弁の遅延時間が補正され
る。したがって、切替弁機構等の各部品精度のバラツキ
や経時変化に関係なく、１個ターボチャージャから２個
ターボチャージャへの切替時の過給圧の低下を最小限に
抑えることが可能となる。その結果、切替時の出力トル
クの変動が小となり、１個ターボチャージャから２個タ
ーボチャージャへの切替時のトルクショックが低減され
る。[Operation] In the control system for a supercharged engine constructed as described above, a decrease in supercharging pressure at the time of switching is detected by the supercharging pressure drop detection means. When a reduced value of supercharging pressure is detected, the detected supercharging value is compared with a target value by the delay correction means, and the reduced supercharging pressure is calculated when switching from one turbocharger to two turbochargers. The delay time of the intake switching valve is corrected so that becomes the target reduced supercharging pressure. Therefore, it is possible to minimize the decrease in supercharging pressure when switching from one turbocharger to two turbochargers, regardless of variations in precision of each component such as the switching valve mechanism and changes over time. As a result, fluctuations in the output torque at the time of switching become small, and torque shock at the time of switching from one turbocharger to two turbochargers is reduced.
【０００８】[0008]
【実施例】以下に、本発明に係る過給機付エンジンの制
御装置の望ましい実施例を、図面を参照して説明する。
図１ないし図５は、本発明の一実施例を示しており、と
くに車両に搭載される６気筒エンジンに適用した場合を
示している。図２において、１はエンジン、２はサージ
タンク、３は排気マニホールドを示す。排気マニホール
ド３は排気干渉を伴わない＃１〜＃３気筒群と＃４〜＃
６気筒群の２つに集合され、その集合部が連通路３ａに
よって連通されている。７、８は互いに並列に配置され
た主ターボチャージャ、副ターボチャージャである。タ
ーボチャージャ７、８のそれぞれのタービン７ａ、８ａ
は排気マニホールド３の集合部に接続され、それぞれの
コンプレッサ７ｂ、８ｂは、インタクーラ６、スロット
ル弁４を介してサージタンク２に接続されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a control device for a supercharged engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 5 show an embodiment of the present invention, and particularly show a case where the present invention is applied to a 6-cylinder engine mounted on a vehicle. In FIG. 2, 1 is an engine, 2 is a surge tank, and 3 is an exhaust manifold. Exhaust manifold 3 connects #1 to #3 cylinder groups and #4 to ## without exhaust interference.
The cylinders are collected into two groups of six cylinders, and the collection parts are communicated with each other by a communication passage 3a. 7 and 8 are a main turbocharger and a sub-turbocharger arranged in parallel with each other. Turbines 7a and 8a of turbochargers 7 and 8, respectively
are connected to a gathering part of the exhaust manifold 3, and each compressor 7b, 8b is connected to the surge tank 2 via an intercooler 6 and a throttle valve 4.
【０００９】主ターボチャージャ７は、低吸入空気量域
から高吸入空気量域まで作動され、副ターボチャージャ
８は低吸入空気量域で停止される。双方のターボチャー
ジャ７、８の作動、停止を可能ならしめるために、副タ
ーボチャージャ８のタービン８ａの下流に排気切替弁１
７が、コンプレッサ８ｂの下流に吸気切替弁１８が設け
られる。吸、排気切替弁１８、１７の両方とも開弁のと
きは、両方のターボチャージャ７、８が作動される。The main turbocharger 7 is operated from a low intake air amount region to a high intake air amount region, and the auxiliary turbocharger 8 is stopped in a low intake air amount region. In order to enable operation and stop of both turbochargers 7 and 8, an exhaust switching valve 1 is provided downstream of the turbine 8a of the auxiliary turbocharger 8.
7, an intake switching valve 18 is provided downstream of the compressor 8b. When both the intake and exhaust switching valves 18 and 17 are open, both turbochargers 7 and 8 are operated.
【００１０】低吸入空気量域で停止される副ターボチャ
ージャ８の吸気通路には、１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャへの切替を円滑にするために、コン
プレッサ７ｂの上流とコンプレッサ８ｂの下流とを連通
する吸気バイパス通路１３と、吸気バイパス通路１３の
途中に配設される吸気バイパス弁３３が設けられる。吸
気バイパス弁３３はダイヤフラム式のアクチュエータ１
０によって開閉される。吸気切替弁１８の上流と下流と
を連通するバイパス通路には、逆止弁１２を設けられて
おり、吸気切替弁１８の閉時において副ターボチャージ
ャ８側のコンプレッサ出口圧力が主ターボチャージャ７
側より大になったとき、空気が上流側から下流側に流れ
ることができるようにしてある。なお、図中、１４はコ
ンプレッサ出口側の吸気通路、１５はコンプレッサ入口
側の吸気通路を示す。吸気通路１５はエアフローメータ
２４を介してエアクリーナ２３に接続される吸気切替弁
１８はアクチュエータ１１によって開閉され、排気切替
弁１７はダイヤフラム式アクチュエータ１６によって開
閉されるようになっている。ウエストゲートバルブ３１
は、アクチュエータ９によって開閉されるようになって
いる。The intake passage of the auxiliary turbocharger 8, which is stopped in the low intake air amount region, has one turbocharger and two
In order to smoothly switch to the individual turbocharger, an intake bypass passage 13 that communicates between the upstream of the compressor 7b and the downstream of the compressor 8b, and an intake bypass valve 33 disposed in the middle of the intake bypass passage 13 are provided. . The intake bypass valve 33 is a diaphragm type actuator 1
Opened and closed by 0. A check valve 12 is provided in a bypass passage that communicates the upstream and downstream sides of the intake switching valve 18, so that when the intake switching valve 18 is closed, the compressor outlet pressure on the sub-turbocharger 8 side reaches the main turbocharger 7.
This allows air to flow from the upstream side to the downstream side when it becomes larger than the side. In the figure, 14 indicates an intake passage on the compressor outlet side, and 15 indicates an intake passage on the compressor inlet side. The intake passage 15 is connected to an air cleaner 23 via an air flow meter 24. An intake switching valve 18 is opened and closed by an actuator 11, and an exhaust switching valve 17 is opened and closed by a diaphragm type actuator 16. Waste gate valve 31
are opened and closed by an actuator 9.
【００１１】アクチュエータ９、１０、１１、１６、４
２は、過給圧または負圧の導入によって作動するように
なっている。各アクチュエータ９、１０、１１、１６、
４２には、正圧タンク５１からの過給圧または負圧とエ
アフローメータ２４の下流からの大気圧とを選択的に切
り替えるために、第１、第２、第３、第４、第５、第６
の電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４４が接続さ
れている。各電磁弁２５、２６、２７、２８、３２、４
４の切替は、エンジンコントロールコンピュータ２９か
らの指令に従って行なわれる。なお、第２の電磁弁２６
へ負圧を導入する通路には、負圧の一方の流れのみを許
すチェック弁４５が介装されている。Actuators 9, 10, 11, 16, 4
2 is operated by introducing supercharging pressure or negative pressure. Each actuator 9, 10, 11, 16,
42 includes first, second, third, fourth, fifth, and 6th
Solenoid valves 25, 26, 27, 28, 32, and 44 are connected. Each solenoid valve 25, 26, 27, 28, 32, 4
4 is performed according to a command from the engine control computer 29. Note that the second solenoid valve 26
A check valve 45 that allows only one flow of negative pressure is interposed in the passage for introducing negative pressure into the valve.
【００１２】第１の電磁弁２５のＯＮは、吸気切替弁１
８を弁開とするようにアクチュエータ１１を作動させ、
ＯＦＦは吸気切替弁１８を全閉とするようにアクチュエ
ータ１１を作動させる。第４の電磁弁２８のＯＮは、排
気切替弁１７を全開とするようにアクチュエータ１６を
作動させ、ＯＦＦは排気切替弁１７を全閉するようにア
クチュエータ１０を作動させ、ＯＦＦは吸気バイパス弁
３３を全開するようにアクチュエータ１０を作動させる
。[0012] When the first solenoid valve 25 is turned on, the intake switching valve 1
The actuator 11 is operated so that the valve 8 is opened,
OFF operates the actuator 11 to fully close the intake switching valve 18. When the fourth solenoid valve 28 is ON, the actuator 16 is actuated to fully open the exhaust switching valve 17, when it is OFF, the actuator 10 is actuated to fully close the exhaust switching valve 17, and when it is OFF, the actuator 16 is actuated to fully close the exhaust switching valve 17. The actuator 10 is operated to fully open.
【００１３】排気バイパス弁４１を作動させるアクチュ
エータ４２に大気圧を導入する第５の電磁弁３２は、Ｏ
Ｎ、ＯＦＦ制御でなく、デューティ制御される。同様に
、ウエストゲートバルブ３１を作動させるアクチュエー
タ９に負圧を導く第６の電磁弁４４は、ＯＮ、ＯＦＦ制
御でなく、デューティ制御される。デューティ制御は、
周知の通り、デューティ比により通電時間を制御するこ
とであり、デジタル的に通電、非通電の割合を変えるこ
とにより、アナログ的に平均電流が可変制御される。な
お、デューティ比は、１サイクルの時間に対する通電時
間の割合であり、１サイクル中の通電時間をＡ、非通電
時間をＢとすると、デューティ比＝Ａ／（Ａ＋Ｂ）×１
００（％）で表わされる。本実施例では、第５の電磁弁
３２と第６の電磁弁４４をデューティ制御することによ
り、これらの電磁弁の開口量を可変させることが可能と
なっている。The fifth electromagnetic valve 32 which introduces atmospheric pressure into the actuator 42 that operates the exhaust bypass valve 41 is operated by an O
N, not OFF control but duty control. Similarly, the sixth electromagnetic valve 44 that guides negative pressure to the actuator 9 that operates the waste gate valve 31 is not ON/OFF controlled but is duty controlled. Duty control is
As is well known, the energization time is controlled by the duty ratio, and by digitally changing the energization/non-energization ratio, the average current is variably controlled in an analog manner. Note that the duty ratio is the ratio of the energization time to the time of one cycle, and if the energization time in one cycle is A and the non-energization time is B, then the duty ratio = A / (A + B) × 1
It is expressed as 00(%). In this embodiment, by controlling the duty of the fifth solenoid valve 32 and the sixth solenoid valve 44, it is possible to vary the opening amounts of these solenoid valves.
【００１４】排気バイパス弁４１の開度は、アクチュエ
ータ４２のダイヤフラム室４２ａに導入される過給気の
大気へのブリード量（リーク量）を第５の電磁弁３２の
デューティ制御によって可変させることにより可変可能
となっている。ウェストゲートバルブ３１の開度は、ア
クチュエータ９のダイヤフラム室９ｂに導入される過給
気の大気へのブリード量（リーク量）を第６の電磁弁４
４のデューティ制御によって可変させることにより可変
可能となっている。The opening degree of the exhaust bypass valve 41 is determined by varying the amount of supercharged air introduced into the diaphragm chamber 42a of the actuator 42 leaking into the atmosphere by controlling the duty of the fifth solenoid valve 32. It is variable. The opening degree of the waste gate valve 31 is determined by controlling the amount of bleed (leak amount) of the supercharging air introduced into the diaphragm chamber 9b of the actuator 9 into the atmosphere.
It can be made variable by changing the duty control of No. 4.
【００１５】エンジンコントロールコンピュータ２９は
、エンジンの各種運転条件検出センサと電気的に接続さ
れ、各種センサからの信号が入力される。エンジン運転
条件検出センサには、吸気管圧力センサ３０、スロット
ル開度センサ５、吸入空気量測定センサとしてのエアフ
ローメータ２４、エンジン回転数センサ５０、および酸
素センサ１９が含まれる。吸気管圧力センサ３０は、後
述する過給圧低下検知手段としても機能する。エンジン
コントロールコンピュータ２９は、演算をするためのセ
ントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）、読み出し専用
のメモリであるリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、一時記
憶用のランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、入出力イン
ターフェイス（Ｉ／Ｏインターフェイス）、各種センサ
からのアナログ信号をディジタル量に変換するＡ／Ｄコ
ンバータを備えている。The engine control computer 29 is electrically connected to sensors for detecting various operating conditions of the engine, and receives signals from the various sensors. The engine operating condition detection sensors include an intake pipe pressure sensor 30, a throttle opening sensor 5, an air flow meter 24 as an intake air amount measuring sensor, an engine speed sensor 50, and an oxygen sensor 19. The intake pipe pressure sensor 30 also functions as supercharging pressure drop detection means, which will be described later. The engine control computer 29 includes a central processor unit (CPU) for performing calculations, a read-only memory (ROM) that is a read-only memory, a random access memory (RAM) for temporary storage, and an input/output interface (I/O interface). ), and is equipped with an A/D converter that converts analog signals from various sensors into digital quantities.
【００１６】エンジンコントロールコンピュータ２９に
は、図１に示すように、遅延補正手段６１が形成されて
いる。遅延補正手段６１には、過給圧低下検知手段とし
て機能する吸気管圧力センサ３０からの信号と、予め設
定された目標低下過給圧値（判定圧）ＰＫとが入力され
ている。遅延補正手段６１は、１個ターボチャージャか
ら２個ターボチャージャへの切替時における実際の過給
圧ＰＭの低下量と目標低下過給圧値ＰＫとを比較し、実
際の過給圧の低下を目標値に抑えることができるように
、排気切替弁１７の開弁時期に対する吸気切替弁１８の
開弁時期の遅延時間を補正する機能を有する。このよう
に、本実施例では、フィードバック制御を採用し、実際
の過給圧の低下量と目標値とのずれ（偏差）を比較して
その偏差に基づいて吸気切替弁１８の遅延時間が補正さ
れるので、１個ターボチャージャへの切替時における過
給圧の低下量をほぼ目標値に制御することが可能となる
。As shown in FIG. 1, the engine control computer 29 is provided with a delay correction means 61. The delay correction means 61 receives a signal from the intake pipe pressure sensor 30, which functions as a boost pressure drop detection means, and a preset target boost pressure drop value (judgment pressure) PK. The delay correction means 61 compares the amount of decrease in actual supercharging pressure PM when switching from one turbocharger to two turbochargers with a target reduced supercharging pressure value PK, and calculates the actual decrease in supercharging pressure. It has a function of correcting the delay time of the opening timing of the intake switching valve 18 with respect to the opening timing of the exhaust switching valve 17 so that it can be suppressed to the target value. In this way, in this embodiment, feedback control is adopted, and the deviation (deviation) between the actual boost pressure reduction amount and the target value is compared, and the delay time of the intake switching valve 18 is corrected based on the deviation. Therefore, it is possible to control the amount of reduction in supercharging pressure to approximately the target value when switching to a single turbocharger.
【００１７】つぎに、上記の過給機付エンジンにおける
作用について説明する。高吸入空気量域では、吸気切替
弁１８と排気切替弁１７がともに開かれ、吸気バイパス
弁１０が閉じられる。これによって２個ターボチャージ
ャ７、８が駆動され、十分な過給空気量が得られ、出力
が向上される。低速域でかつ高負荷時には、吸気切替弁
１８と排気切替弁１７がともに閉じられ、吸気バイパス
弁３３が開かれる。これによって１個のターボチャージ
ャ７のみが駆動される。低吸入空気量域で１個ターボチ
ャージャとする理由は、低吸入空気量域では１個ターボ
チャージャ過給特性が２個ターボチャージャ過給特性よ
り優れているからである。１個ターボチャージャとする
ことにより、過給圧、トルクの立上りが早くなり、レス
ポンスが迅速となる。低吸入空気量域から高吸入空気量
域に移行するとき、つまり１個ターボチャージャから２
個ターボチャージャ作動へ切り替えるときには、吸気切
替弁１８および排気切替弁１７が閉じられているときに
排気バイパス弁４１をデューティ制御により小開制御し
、さらに吸気バイパス弁３３を閉じることにより副ター
ボチャージャ８の助走回転数を高め、ターボチャージャ
の切替をより円滑（切替時のショックを小さく）に行う
ことが可能になる。Next, the operation of the above supercharged engine will be explained. In the high intake air amount region, both the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are opened, and the intake bypass valve 10 is closed. As a result, the two turbochargers 7 and 8 are driven, a sufficient amount of supercharging air is obtained, and the output is improved. In a low speed range and under high load, both the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are closed, and the intake bypass valve 33 is opened. As a result, only one turbocharger 7 is driven. The reason why one turbocharger is used in the low intake air amount range is that the supercharging characteristics of one turbocharger are superior to the supercharging characteristics of two turbochargers in the low intake air amount range. By using one turbocharger, boost pressure and torque rise quickly, and response is quick. When moving from a low intake air amount area to a high intake air amount area, that is, from one turbocharger to two
When switching to individual turbocharger operation, the exhaust bypass valve 41 is slightly opened by duty control while the intake switching valve 18 and the exhaust switching valve 17 are closed, and the intake bypass valve 33 is further closed. This increases the run-up rotation speed of the turbocharger, making it possible to switch the turbocharger more smoothly (with less shock during switching).
【００１８】１個ターボチャージャから２個ターボチャ
ージャへの切替時には、各経路に配置された各切替弁の
切替動作によって主ターボチャージャ側の過給気が副タ
ーボチャージャ側に逃げるため、過給圧が一時的に低下
する現象が生じる。これに対処するために、本実施例で
は、遅延補正手段６１によって排気切替弁１７の開弁時
期に対して吸気切替弁１８の開弁時期の遅延が行なわれ
る。この遅延制御の処理手順を図４に基づいて説明する
。図４に示すように、ステップ１０１において遅延制御
が開始され、ステップ１０２に進んで排気切替弁１７の
開弁時期に対する吸気切替弁の開弁時期の遅延時間をＡ
秒に補正（図３参照）した場合の過給圧（吸気管圧力）
ＰＭ２ が、過給圧低下検知手段として機能する吸気管
圧力センサ３０によって検知される。この過給圧が検知
されると、ステップ１０３に進み、遅延補正手段６１に
より、吸気管圧力センサ３０によって検知された切替時
の過給圧の低下値ＰＭ２ （図３参照）と、目標低下過
給圧値ＰＫ（たとえば＋４００ｍｍＨｇ）とが比較され
、両者の（ずれ）偏差が求められる。ここで、検知され
た過給圧ＰＭ２ が＋４００ｍｍＨｇよりも低いと判断
された場合は、ステップ１０４に進み、遅延時間Ａがた
とえば０．０５秒だけさらに延長される。ステップ１０
３において、検知された過給圧が＋４００ｍｍＨｇより
も低下していないと判断した場合は、ステップ１０５に
進み、吸気切替弁１８の遅延時間をＢ秒に補正（図３参
照）した場合の過給圧の低下値ＰＭ３ が吸気管圧力セ
ンサ３０によって検知される。When switching from one turbocharger to two turbochargers, the supercharged air from the main turbocharger escapes to the auxiliary turbocharger by the switching operation of each switching valve arranged in each path, so that the supercharging pressure decreases. A phenomenon occurs in which the value temporarily decreases. To cope with this, in this embodiment, the delay correction means 61 delays the opening timing of the intake switching valve 18 with respect to the opening timing of the exhaust switching valve 17. The processing procedure for this delay control will be explained based on FIG. 4. As shown in FIG. 4, delay control is started in step 101, and the process proceeds to step 102, where the delay time of the opening timing of the intake switching valve with respect to the opening timing of the exhaust switching valve 17 is set to A.
Boost pressure (intake pipe pressure) when corrected to seconds (see Figure 3)
PM2 is detected by the intake pipe pressure sensor 30, which functions as a supercharging pressure drop detection means. When this supercharging pressure is detected, the process proceeds to step 103, where the delay correction means 61 calculates the supercharging pressure reduction value PM2 at the time of switching detected by the intake pipe pressure sensor 30 (see FIG. 3) and the target reduction excess. The supply pressure value PK (for example, +400 mmHg) is compared, and the deviation between the two is determined. Here, if it is determined that the detected supercharging pressure PM2 is lower than +400 mmHg, the process proceeds to step 104, where the delay time A is further extended, for example, by 0.05 seconds. Step 10
3, if it is determined that the detected supercharging pressure has not decreased below +400 mmHg, the process proceeds to step 105, and the supercharging is performed when the delay time of the intake switching valve 18 is corrected to B seconds (see FIG. 3). The pressure drop value PM3 is detected by the intake pipe pressure sensor 30.
【００１９】つぎに、ステップ１０６に進み、吸気管圧
力センサ３０によって検知された切替時の過給圧の低下
値ＰＭ３ と、目標低下過給圧値ＰＫとが遅延補正手段
６１により比較される。ここで、検知された過給圧ＰＭ
３ が＋４００ｍｍＨｇよりも低い場合は、ステップ１
０７に進み、遅延時間Ｂがたとえば０．０５秒だけ短縮
される。ステップ１０６で、過給圧が＋４００ｍｍＨｇ
よりも低くないと判断された場合は、ステップ１０８に
進み、遅延時間の変更はなされない。遅延補正手段６１
によって遅延時間が補正されると、ステップ１０９に進
み、処理は終了する。なお、本実施例では、補正値を段
階的に設定して遅延時間の補正制御を行なうようにした
が、図５のステップ２００ないしステップ２０５に示す
ように、切替時の過給圧の低下値と目標値との偏差を常
時検知し、切替時の過給圧の低下値を目標値と一致させ
る方向に連続的に補正するフィードバック制御構成とし
てもよい。Next, the process proceeds to step 106, where the delay correction means 61 compares the reduction value PM3 of the supercharging pressure at the time of switching detected by the intake pipe pressure sensor 30 with the target reduced supercharging pressure value PK. Here, the detected supercharging pressure PM
If 3 is lower than +400mmHg, step 1
07, the delay time B is shortened by, for example, 0.05 seconds. In step 106, the boost pressure is +400mmHg
If it is determined that the delay time is not lower than , the process proceeds to step 108 and the delay time is not changed. Delay correction means 61
When the delay time is corrected by , the process proceeds to step 109 and ends. In this embodiment, the correction value is set in stages to perform delay time correction control, but as shown in steps 200 to 205 in FIG. A feedback control configuration may be used in which the deviation between the boost pressure and the target value is constantly detected, and the reduction value of the boost pressure at the time of switching is continuously corrected in a direction to match the target value.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る過給
機付エンジンの制御装置によるときは、過給圧低下検知
手段によって切替時の過給圧の低下値を検知し、この検
知された過給圧の低下値と目標低下過給圧値とを遅延補
正手段により比較して排気切替弁の開弁時期に対する吸
気切替弁の開弁時期の遅延時間を補正するようにしたの
で、切替弁機構等の各部品精度のバラツキや経時変化に
関係なく１個ターボチャージャから２個ターボチャージ
ャへの切替時の過給圧の低下を最小限に抑えることがで
きる。したがって、１個ターボチャージャから２個ター
ボチャージャへの切替時のトルクショックを低減するこ
とができる。[Effects of the Invention] As explained above, when using the supercharged engine control device according to the present invention, the supercharging pressure drop detection means detects the reduced value of supercharging pressure at the time of switching, and The delay correction means compares the reduced value of the supercharging pressure and the target reduced supercharging pressure value to correct the delay time of the opening timing of the intake switching valve with respect to the opening timing of the exhaust switching valve. It is possible to minimize the decrease in supercharging pressure when switching from one turbocharger to two turbochargers, regardless of variations in precision of each part such as a valve mechanism or changes over time. Therefore, torque shock at the time of switching from one turbocharger to two turbochargers can be reduced.
【図１】本発明の一実施例に係る過給機付エンジンの制
御装置のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of a control device for a supercharged engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施例に係る過給機付エンジンの制
御装置の系統図である。FIG. 2 is a system diagram of a control device for a supercharged engine according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明における排気切替弁と吸気切替弁の開弁
作動に対する過給圧の変化を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing changes in supercharging pressure with respect to valve opening operations of an exhaust switching valve and an intake switching valve in the present invention.
【図４】本発明における吸気切替弁の遅延制御の処理手
順の一例を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing procedure for delay control of the intake switching valve in the present invention.
【図５】本発明における吸気切替弁遅延制御の処理手順
の別の例を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing another example of the processing procedure of intake switching valve delay control in the present invention.
【図６】従来の過給機付エンジンの系統図である。FIG. 6 is a system diagram of a conventional supercharged engine.
【図７】従来の過給機付エンジンにおける排気切替弁と
吸気切替弁の開弁作動に対する過給圧の変化を示す特性
図である。FIG. 7 is a characteristic diagram showing changes in supercharging pressure with respect to valve opening operations of an exhaust switching valve and an intake switching valve in a conventional supercharged engine.
１ エンジン
７ 主ターボチャージャ
８ 副ターボチャージャ
１７ 排気切替弁
１８ 吸気切替弁
２９ エンジンコントロールコンピュータ３０ 過
給圧低下検知手段
６１ 遅延補正手段1 Engine 7 Main turbocharger 8 Sub-turbocharger 17 Exhaust switching valve 18 Intake switching valve 29 Engine control computer 30 Boost pressure drop detection means 61 Delay correction means
Claims (1)
ージャとを備え、前記副ターボチャージャのコンプレッ
サ下流に吸気通路を開閉する吸気切替弁を設けるととも
に、副ターボチャージャのタービン下流または上流に排
気通路を開閉する排気切替弁を設け、低吸入空気量域で
は前記吸気切替弁と排気切替弁を共に閉弁させることに
より主ターボチャージャのみを過給作動させ、高吸入空
気量域では前記吸気切替弁と排気切替弁とを共に開弁さ
せることにより両方のターボチャージャを過給作動させ
、主ターボチャージャのみの過給作動から両方のターボ
チャージャによる過給作動への切替時に、前記排気切替
弁を開弁させた後に吸気切替弁を開弁させるようにした
過給機付エンジンの制御装置において、前記主ターボチ
ャージャのみの過給作動から両方のターボチャージャの
過給作動への切替時に生じる過給圧の低下を検知する過
給圧低下検知手段と、前記過給圧低下検知手段により検
知された過給値と予め設定された目標低下過給圧値とに
基づいて前記排気切替弁の開弁時期に対する吸気切替弁
の開弁時期の遅延時間を補正する遅延補正手段と、を具
備したことを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。1. A main turbocharger and a sub-turbocharger, an intake switching valve for opening and closing an intake passage downstream of a compressor of the sub-turbocharger, and an exhaust passage for opening and closing downstream or upstream of a turbine of the sub-turbocharger. In the low intake air amount range, both the intake switching valve and the exhaust switching valve are closed to operate only the main turbocharger, and in the high intake air amount range, the intake switching valve and the exhaust switching valve are closed. By opening both the switching valves, both turbochargers are operated for supercharging, and when switching from supercharging operation of only the main turbocharger to supercharging operation using both turbochargers, the exhaust switching valve is opened. In a control device for a supercharged engine that opens an intake switching valve after the main turbocharger has stopped, the reduction in supercharging pressure that occurs when switching from supercharging operation of only the main turbocharger to supercharging operation of both turbochargers. and a supercharging pressure drop detection means for detecting the intake pressure relative to the opening timing of the exhaust switching valve based on the supercharging value detected by the supercharging pressure drop detection means and a preset target reduced supercharging pressure value. 1. A control device for a supercharged engine, comprising: delay correction means for correcting a delay time in opening timing of a switching valve.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016020A JPH04241730A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Control device for engine having supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3016020A JPH04241730A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Control device for engine having supercharger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04241730A true JPH04241730A (en) | 1992-08-28 |
Family
ID=11904888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3016020A Pending JPH04241730A (en) | 1991-01-14 | 1991-01-14 | Control device for engine having supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04241730A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010100767A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | Controller of multistage supercharging system |
| JP5018975B2 (en) * | 2008-12-11 | 2012-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Supercharger control device for internal combustion engine |
-
1991
- 1991-01-14 JP JP3016020A patent/JPH04241730A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5018975B2 (en) * | 2008-12-11 | 2012-09-05 | トヨタ自動車株式会社 | Supercharger control device for internal combustion engine |
| US8813493B2 (en) | 2008-12-11 | 2014-08-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Supercharger control device for an internal combustion engine |
| WO2010100767A1 (en) | 2009-03-06 | 2010-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | Controller of multistage supercharging system |
| US8720200B2 (en) | 2009-03-06 | 2014-05-13 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Multistage supercharging system control apparatus |
| EP2752565A1 (en) | 2009-03-06 | 2014-07-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Multistage supercharging system control apparatus |
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