[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2018071486A - Control device for internal combustion engine - Google Patents

Control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2018071486A
JP2018071486A JP2016214823A JP2016214823A JP2018071486A JP 2018071486 A JP2018071486 A JP 2018071486A JP 2016214823 A JP2016214823 A JP 2016214823A JP 2016214823 A JP2016214823 A JP 2016214823A JP 2018071486 A JP2018071486 A JP 2018071486A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
air bypass
air
upstream
compressor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016214823A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
裕 植田
Yu Ueda
裕 植田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016214823A priority Critical patent/JP2018071486A/en
Publication of JP2018071486A publication Critical patent/JP2018071486A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device for an internal combustion engine having two superchargers, in which the "sigh sounds" to be generated from an intake port in the upper end of an induction system are made to give a discomfort to a passenger.SOLUTION: In the case where there are different first and second paths from first and second air bypass valves individually through first and second upstream intake passages to an intake port individually, the time differences Δx till a pressure wave reaches the intake port from the two air bypass valves are calculated (at step ST2: time difference calculating means), thereby to shift the opening timings of the two air bypass valves by an extent of the time difference Δx (at Steps ST3 to ST5: valve control means).SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、過給機を備える内燃機関(以下、過給エンジンということもある)の制御装置に関し、特にコンプレッサをバイパスする通路に配設されたエアバイパスバルブの制御に係る。   The present invention relates to a control device for an internal combustion engine including a supercharger (hereinafter sometimes referred to as a supercharged engine), and particularly relates to control of an air bypass valve disposed in a passage that bypasses a compressor.

従来より、例えばV型の過給エンジンにおいては右バンクの吸気路と左バンクの吸気路とにそれぞれコンプレッサを備えるものがあり、また、直列型の過給エンジンにおいても吸気系を2つの気筒群に分けて、それぞれの吸気路にコンプレッサを備えるものがある。そして、このような過給エンジンにおいてコンプレッサに発生するサージを避けるために、当該コンプレッサをバイパスする通路にエアバイパスバルブを配設したものがある。   Conventionally, for example, in a V-type supercharged engine, there is a compressor provided in each of an intake passage in the right bank and an intake passage in a left bank. In some cases, each intake passage is provided with a compressor. And in order to avoid the surge which generate | occur | produces in a compressor in such a supercharged engine, there exist some which provided the air bypass valve in the channel | path which bypasses the said compressor.

例えば特許文献1に記載のV型エンジンでは、第1および第2の上流吸気路にそれぞれ第1および第2のコンプレッサが配設され、これら各コンプレッサをバイパスする通路にそれぞれ第1および第2のエアバイパスバルブが配設されている。そして、エンジンの減速運転時などにスロットル開度が小さくなり、コンプレッサからの吸気の流れが行き場を失ったときに、サージが発生する前にエアバイパスバルブを開くことによって、コンプレッサ下流から上流へ吸気を戻すようにしている。   For example, in the V-type engine described in Patent Document 1, first and second compressors are disposed in the first and second upstream intake passages, respectively, and the first and second compressors are respectively disposed in passages that bypass these compressors. An air bypass valve is provided. When the throttle opening is reduced during engine deceleration, etc., and the flow of intake air from the compressor loses its destination, the intake air from the compressor downstream to the upstream is opened by opening the air bypass valve before a surge occurs. To return.

特に、前記特許文献1のエンジンにおいては、第1および第2のエアバイパスバルブを常に同時に開くようにしている。すなわち、2つのエアバイパスバルブの一方が開かれても、他方が閉じたままであると、この他方のコンプレッサによって過給されて一旦、吸気系内に取り込まれた吸気が、前記の開かれている方のエアバイパスバルブから上流吸気路へ流出して、大気中へ放出されてしまうからである。   In particular, in the engine of Patent Document 1, the first and second air bypass valves are always opened simultaneously. That is, even if one of the two air bypass valves is opened, if the other remains closed, the intake air that has been supercharged by the other compressor and once taken into the intake system is opened. This is because it flows out from the other air bypass valve to the upstream intake passage and is released into the atmosphere.

特開2015−222075号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2015-2222075

ところで、前記従来例(特許文献1)のようにサージ回避のためにエアバイパスバルブが開かれると、ここで発生した圧力変動が波動(圧力波)として吸気系の上流側に伝播し、上流端の吸気口から大気開放される際に異音(以下、ため息音)を発生させるようになる。そして、前記のように2つのエアバイパスバルブが同時に開かれると、そこから吸気口までの経路長が異なる場合は、「ため息音」が時間差をもって2回、発生することになり、車両の乗員に違和感を与えやすいという問題がある。   By the way, when the air bypass valve is opened to avoid surge as in the conventional example (Patent Document 1), the pressure fluctuation generated here propagates to the upstream side of the intake system as a wave (pressure wave), and the upstream end An abnormal noise (hereinafter, sigh sound) is generated when the air is released from the air inlet of the air. When the two air bypass valves are opened at the same time as described above, if the path length from there to the intake port is different, a “sighing sound” will be generated twice with a time difference, which is There is a problem that it tends to give a sense of incongruity.

かかる点に鑑みて本発明の目的は、前記のように2つのエアバイパスバルブを開く場合に、吸気口からの「ため息音」が乗員に違和感を与え難くすることにある。   In view of this point, an object of the present invention is to make it difficult for a “sighing sound” from the intake port to give the passenger a sense of incongruity when the two air bypass valves are opened as described above.

前記の目的を達成するために本発明は、第1および第2の2つの過給機を備える内燃機関の制御装置を対象とし、当該内燃機関の吸気系における吸気の流れの上流側には、第1のコンプレッサが配設された第1の上流吸気路と、当該第1のコンプレッサをバイパスする通路に配設された第1のエアバイパスバルブと、第2のコンプレッサが配設された第2の上流吸気路と、当該第2のコンプレッサをバイパスする通路に配設された第2のエアバイパスバルブと、が設けられる一方、前記吸気系の下流側には吸気の流れを絞るスロットルバルブが配設されているものとする。   In order to achieve the above object, the present invention is directed to a control device for an internal combustion engine including first and second superchargers, and on the upstream side of the flow of intake air in the intake system of the internal combustion engine, A first upstream intake passage in which the first compressor is disposed, a first air bypass valve disposed in a passage that bypasses the first compressor, and a second in which a second compressor is disposed. An upstream intake passage and a second air bypass valve disposed in a passage that bypasses the second compressor, and a throttle valve that restricts the flow of intake air is disposed downstream of the intake system. It shall be installed.

そして、前記第1のエアバイパスバルブから第1の上流吸気路を介して上流端の吸気口に至る第1の経路の長さが、前記第2のエアバイパスバルブから第2の上流吸気路を介して前記吸気口に至る第2の経路の長さと異なっている場合に、これら第1および第2の経路のそれぞれの長さおよび吸気温度に基づいて、前記第1および第2のエアバイパスバルブからそれぞれ吸気口に圧力波が到達する時間の差を算出する時間差算出手段と、前記圧力波が同時に吸気口に到達するように、前記算出した時間差の分、前記第1および第2のエアバイパスバルブの開時期をずらすバルブ制御手段と、を備えている。   The length of the first path from the first air bypass valve to the intake port at the upstream end via the first upstream intake path is the length of the second upstream intake path from the second air bypass valve. The first and second air bypass valves based on the length of each of the first and second paths and the intake air temperature when the length differs from the length of the second path to the intake port. A time difference calculating means for calculating a difference in time for the pressure wave to reach the intake port from each of the first and second air bypasses so that the pressure wave reaches the intake port at the same time. Valve control means for shifting the opening timing of the valve.

前記の構成によれば、第1、第2のいずれかのコンプレッサにおけるサージの発生を防止するために、所定の状況下においてエアバイパスバルブが開かれるときに、第1および第2の経路のそれぞれの長さおよび吸気温度に基づいて時間差算出手段により、第1および第2のエアバイパスバルブからそれぞれ吸気口に圧力波が到達するまでの時間の差が算出される。そして、この算出された時間差の分、バルブ制御手段により第1および第2のエアバイパスバルブの開時期がずらされる。   According to the above configuration, each of the first and second paths is provided when the air bypass valve is opened under a predetermined condition in order to prevent the occurrence of a surge in the first or second compressor. The time difference calculation means calculates the time difference until the pressure wave reaches the intake port from the first and second air bypass valves based on the length of the intake air and the intake air temperature. Then, the opening timing of the first and second air bypass valves is shifted by the valve control means by the calculated time difference.

すなわち、まず、経路の長い方のエアバイパスバルブが開かれ、その後、前記の時間差をもって経路の短い方のエアバイパスバルブが開かれる。例えば第1の経路が第2の経路よりも長い場合には、第1のエアバイパスバルブが先に開かれ、その後、第2のエアバイパスバルブが開かれて、それぞれから伝播する圧力波がほぼ同時に吸気口に到達するようになる。これにより、吸気口では「ため息音」がほぼ同時に発生するようになるので、車両の乗員には違和感を与え難い。   That is, first, the air bypass valve with the longer path is opened, and then the air bypass valve with the shorter path is opened with the time difference. For example, when the first path is longer than the second path, the first air bypass valve is opened first, and then the second air bypass valve is opened. At the same time, it reaches the inlet. As a result, a “sighing sound” is generated almost simultaneously at the intake port, so that it is difficult for the vehicle occupant to feel uncomfortable.

本発明に係る内燃機関の制御装置によると、2つの過給機を備える内燃機関において、2つのコンプレッサのエアバイパスバルブを適切にずらして開くことによって、これらのエアバイパスバルブから吸気口に圧力波が到達する時期を揃えることができ、ほぼ同時に「ため息音」が発生するようになる。これにより、車両の乗員に「ため息音」が違和感を与え難くすることができる。   According to the control apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, in an internal combustion engine having two superchargers, by opening the air bypass valves of the two compressors while appropriately shifting the pressure waves from these air bypass valves to the intake port, Can reach the same time, and “sighs” are generated almost simultaneously. As a result, it is possible to make it difficult for the occupant of the vehicle to feel uncomfortable with the “sighing sound”.

本発明の実施の形態に係るエンジンの吸排気系の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an intake / exhaust system of an engine according to an embodiment of the present invention. コンプレッサにおいてサージが発生するときの流量と圧力比との関係を示すサージ特性図である。It is a surge characteristic figure which shows the relationship between the flow volume when a surge generate | occur | produces in a compressor, and a pressure ratio. サージ回避制御の具体的な手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the specific procedure of surge avoidance control.

以下、本発明に係る内燃機関の制御装置を、一例として車両に搭載されたエンジン1に適用した実施の形態について説明する。このエンジン1は、右バンク2Rと左バンク2Lとを有するV型の6気筒エンジンであり、詳細は図示しないが各バンク2R、2Lに3つずつの気筒3が設けられている。なお、以下の実施の形態の説明において、右バンク2Rおよび左バンク2Lそれぞれに対応して設置された同一の部材には、それぞれ同一の数字の後に“R”または“L”の文字を付して表す。   Hereinafter, an embodiment in which a control device for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an engine 1 mounted on a vehicle will be described as an example. The engine 1 is a V-type six-cylinder engine having a right bank 2R and a left bank 2L. Although details are not shown, three cylinders 3 are provided in each bank 2R, 2L. In the following description of the embodiment, the same member installed corresponding to each of the right bank 2R and the left bank 2L is given the letter “R” or “L” after the same number. Represent.

図示のようにエンジン1の吸気系には、一例として右バンク2Rおよび左バンク2Lの中間に共通のサージタンク10が設けられており、このサージタンク10に接続された下流吸気路11の上流側(吸気の流れの上流側)には、分岐するようにして第1および第2の2つの上流吸気路12R、12Lが接続されている。つまり、エンジン1の吸気系の上流側には2つの上流吸気路12R、12Lが設けられ、その下流端が下流吸気路11において集合している。   As shown in the figure, the intake system of the engine 1 is provided with a common surge tank 10 between the right bank 2R and the left bank 2L as an example, and the upstream side of the downstream intake passage 11 connected to the surge tank 10 The first and second upstream intake passages 12R and 12L are connected to be branched (upstream of the intake air flow). That is, two upstream intake passages 12R and 12L are provided on the upstream side of the intake system of the engine 1, and the downstream ends thereof are gathered in the downstream intake passage 11.

本実施の形態では、前記2つの上流吸気路12R、12Lのそれぞれの上流端が共通のエアクリーナ14に接続され、このエアクリーナ14を介して吸気系の上流端である吸気口13に連通されている。そして、図示のようにエアクリーナ14が車両の左側(図1の上側)に配置されていることから、第1の上流吸気路12Rの方が第2の上流吸気路12Lよりも長くなっている。   In the present embodiment, the upstream ends of the two upstream intake passages 12R and 12L are connected to a common air cleaner 14 and communicated with the intake port 13 which is the upstream end of the intake system via the air cleaner 14. . Since the air cleaner 14 is arranged on the left side of the vehicle (upper side in FIG. 1) as shown in the figure, the first upstream intake passage 12R is longer than the second upstream intake passage 12L.

また、各上流吸気路12R、12Lにおけるエアクリーナ14の近傍には、それぞれ吸気の流量を計測するためのエアフローメータ101R、101Lが配設されている。これは一例として吸気の質量流量を計測するホットワイヤ式のエアフローメータであり、吸気の温度を計測するために、コンパクトなサーミスタタイプの吸気温センサ102R、102Lを内蔵している。   In addition, air flow meters 101R and 101L for measuring the flow rate of the intake air are disposed in the vicinity of the air cleaner 14 in the upstream intake passages 12R and 12L, respectively. As an example, this is a hot wire type air flow meter that measures the mass flow rate of intake air, and incorporates compact thermistor type intake air temperature sensors 102R and 102L in order to measure the temperature of intake air.

そして、前記第1の上流吸気路12Rには、第1のターボ過給機4Rを構成する第1のコンプレッサ41Rが配設され、その下流側に吸気の流れを絞る第1のスロットルバルブ15Rが配設されている。また、第1のコンプレッサ41Rをバイパスするバイパス流路16Rも設けられていて、第1のエアバイパスバルブ17Rにより開閉されるようになっている。   The first upstream intake passage 12R is provided with a first compressor 41R constituting the first turbocharger 4R, and a first throttle valve 15R for restricting the flow of intake air is provided downstream thereof. It is arranged. A bypass flow path 16R that bypasses the first compressor 41R is also provided, and is opened and closed by the first air bypass valve 17R.

同様に、前記第2の上流吸気路12Lには、第2のターボ過給機4Lを構成する第2のコンプレッサ41Lが配設され、その下流側には第2のスロットルバルブ15Lが配設されているとともに、第2のコンプレッサ41Lをバイパスするバイパス流路16Lに、第2のエアバイパスバルブ17Lが配設されている。これらのエアバイパスバルブ17R、17Lはソレノイド(図示せず)によって駆動される電磁駆動式バルブである。   Similarly, a second compressor 41L constituting the second turbocharger 4L is disposed in the second upstream intake passage 12L, and a second throttle valve 15L is disposed downstream thereof. In addition, the second air bypass valve 17L is disposed in the bypass passage 16L that bypasses the second compressor 41L. These air bypass valves 17R and 17L are electromagnetically driven valves driven by solenoids (not shown).

また、前記第1および第2の上流吸気路12R、12Lにそれぞれ配設された第1および第2のスロットルバルブ15R、15Lは、電動モータ(図示せず)によって駆動されるバタフライバルブであり、それぞれの開度(スロットル開度)を検出するためのスロットル開度センサ103R、103Lが取り付けられている。さらに、スロットルバルブ15R、15Lの上流近傍にはそれぞれ、吸気圧センサ104R、104Lが設置されている。   The first and second throttle valves 15R and 15L respectively disposed in the first and second upstream intake passages 12R and 12L are butterfly valves driven by an electric motor (not shown). Throttle opening sensors 103R and 103L for detecting the respective opening (throttle opening) are attached. Further, intake pressure sensors 104R and 104L are installed in the vicinity of the upstream of the throttle valves 15R and 15L, respectively.

一方、エンジン1の排気系において、右バンク2Rには排気マニホールド18Rが接続され、ここにターボ過給機4Rのタービン42Rが取り付けられている。このタービン42Rが排気の流れを受けて回転駆動されると、タービンシャフト43Rを介して前記第1のコンプレッサ41Rが回転される。同様に左バンク2Lには排気マニホールド18Lが接続され、ここにターボ過給機4Lのタービン42Lが取り付けられて、タービンシャフト43Lを介して前記第2のコンプレッサ41Rを回転させるようになっている。   On the other hand, in the exhaust system of the engine 1, an exhaust manifold 18R is connected to the right bank 2R, and a turbine 42R of the turbocharger 4R is attached thereto. When the turbine 42R is rotationally driven in response to the flow of exhaust, the first compressor 41R is rotated via the turbine shaft 43R. Similarly, an exhaust manifold 18L is connected to the left bank 2L, and a turbine 42L of the turbocharger 4L is attached to the left bank 2L to rotate the second compressor 41R via a turbine shaft 43L.

なお、図示はしないが、各タービン42R、42Lをバイパスするバイパス流路も設けられ、それぞれにウエストゲートバルブが配設されている。また、各タービン42R、42Lよりも排気の流れの下流側において、排気路19R、19Lには触媒(図示せず)が取り付けられ、それら2つの排気路19R、19Lが集合した後の下流側に、図外の消音器が取り付けられている。   In addition, although not shown in figure, the bypass flow path which bypasses each turbine 42R and 42L is also provided, and the waste gate valve is arrange | positioned at each. Further, a catalyst (not shown) is attached to the exhaust passages 19R and 19L on the downstream side of the exhaust flow from the turbines 42R and 42L, and on the downstream side after the two exhaust passages 19R and 19L are assembled. A silencer, not shown, is attached.

−ECU−
以上のように構成されたエンジン1はECU100によって制御される。ECU100は、公知の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)からなり、図示は省略するが、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)およびバックアップRAMなどを備えている。CPUは、ROMに記憶された制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、RAMは、CPUでの演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶し、バックアップRAMは例えばエンジン1の停止時に保存すべきデータ等を記憶する。
-ECU-
The engine 1 configured as described above is controlled by the ECU 100. The ECU 100 includes a known electronic control unit, and includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a backup RAM, and the like, although not shown. . The CPU executes various arithmetic processes based on the control program and map stored in the ROM. In addition, the RAM temporarily stores calculation results in the CPU, data input from each sensor, and the like, and the backup RAM stores data to be saved when the engine 1 is stopped, for example.

そして、ECU100には、前記したエアフローメータ101R、101L、吸気温センサ102R、102L、スロットル開度センサ103R、103L、吸気圧センサ104R、104Lの他に、図示しないクランク角センサ、アクセル開度センサ、大気圧センサなどが接続されている。これら各種センサなどから入力する信号に基づいてECU100は、種々の制御プログラムを実行することにより、エンジン1の運転制御を行う。   The ECU 100 includes an air flow meter 101R, 101L, intake air temperature sensors 102R, 102L, throttle opening sensors 103R, 103L, intake pressure sensors 104R, 104L, a crank angle sensor, an accelerator opening sensor (not shown), An atmospheric pressure sensor is connected. Based on signals input from these various sensors, the ECU 100 controls the operation of the engine 1 by executing various control programs.

すなわち、ECU100は、前記した第1および第2のスロットルバルブ15R、15Lに制御信号を出力して、スロットル開度の制御(即ち、吸気量の制御)を行うとともに、公知の燃料噴射制御、点火制御などを実行して、エンジン1の出力が車両の運転者の要求に沿うものとなるようにする。また、本実施の形態においてECU100は、以下に説明するように第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lを開動作させる制御を行う。   That is, the ECU 100 outputs control signals to the first and second throttle valves 15R and 15L to control the throttle opening (that is, control of the intake air amount), as well as known fuel injection control and ignition. Control or the like is executed so that the output of the engine 1 conforms to the request of the driver of the vehicle. In the present embodiment, ECU 100 performs control to open first and second air bypass valves 17R and 17L as described below.

−サージ回避制御−
すなわち、例えば車両の走行中にエンジン1が減速運転されるときなど、所定の状況下においてECU100は、コンプレッサ41R、41Lにサージが発生することを回避すべく、エアバイパスバルブ17R、17Lを開くサージ回避制御を行う。すなわち、エンジン1の減速運転時などには、第1および第2のスロットルバルブ15R、15Lの開度が小さくなる一方で、第1および第2のコンプレッサ41R、41Lの回転はすぐには低下しない。
−Surge avoidance control−
That is, for example, when the engine 1 is decelerated while the vehicle is running, the ECU 100 causes the surge to open the air bypass valves 17R and 17L in order to avoid the occurrence of a surge in the compressors 41R and 41L. Perform avoidance control. That is, when the engine 1 is decelerated, the first and second throttle valves 15R and 15L are reduced in opening, while the rotations of the first and second compressors 41R and 41L are not immediately reduced. .

このことから第1および第2のコンプレッサ41R、41Lからの吸気の流れが行き場を失って逆流し、いわゆるサージが発生するおそれがある。具体的には一例を図2に示すように、縦軸にコンプレッサ41R、41Lにおける吸気の流量を、また、横軸にはコンプレッサ41R、41Lの上流側に対する下流側の圧力比を取って、両者の相関を示すと、図の右下側にサージの発生する領域(図にはハッチングを入れて示すサージ領域)が現れる。   For this reason, the flow of the intake air from the first and second compressors 41R, 41L loses its place and flows backward, so that a so-called surge may occur. Specifically, as shown in FIG. 2, the flow rate of the intake air in the compressors 41R and 41L is plotted on the vertical axis, and the downstream pressure ratio with respect to the upstream side of the compressors 41R and 41L is plotted on the horizontal axis. , A region where a surge occurs (surge region shown with hatching in the figure) appears on the lower right side of the figure.

このサージ領域における流量の上限がサージ流量であり、エンジン1の吸気系、特にコンプレッサ41R、41Lの仕様によって異なるが、圧力比が高いときほどサージ流量が多くなっている。そこで、このようなサージ特性を予め実験などによって調べておいて、例えば第1および第2のスロットルバルブ15R、15Lの開度から第1および第2のコンプレッサ41L、41Rにおける吸気の流量を推定し、そのいずれかがサージ流量以下になったときに、サージが発生すると予測することができる。   The upper limit of the flow rate in this surge region is the surge flow rate, and the surge flow rate increases as the pressure ratio increases, although it varies depending on the intake system of the engine 1, particularly the specifications of the compressors 41R and 41L. Therefore, such surge characteristics are examined in advance by experiments or the like, and for example, the flow rates of intake air in the first and second compressors 41L and 41R are estimated from the opening degrees of the first and second throttle valves 15R and 15L. , It can be predicted that a surge will occur when one of them becomes below the surge flow rate.

なお、本実施の形態においてコンプレッサ41L、41Rの下流の圧力は、吸気圧センサ104R、104Lにより計測されるもの(過給圧)であり、コンプレッサ41L、41Rの上流の圧力は大気圧である。よって、大気圧センサが設けられていない場合には、大気圧は固定値であるとして、圧力比の代わりに過給圧を用いてサージ特性を規定することもできる。   In the present embodiment, the pressure downstream of the compressors 41L and 41R is measured by the intake pressure sensors 104R and 104L (supercharging pressure), and the pressure upstream of the compressors 41L and 41R is atmospheric pressure. Therefore, when the atmospheric pressure sensor is not provided, it is possible to define the surge characteristics using the supercharging pressure instead of the pressure ratio, assuming that the atmospheric pressure is a fixed value.

そのようにして第1および第2のコンプレッサ41L、41Rのいずれか一方でサージの発生が予測されるときには、対応するエアバイパスバルブ17R、17Lを開くことによって、コンプレッサ41L、41Rの下流から上流へ吸気を戻すことができ、サージの発生を未然に防止することができるが、このときに吸気口13で異音(以下、ため息音という)が発生し、車両の乗員に違和感を与えるおそれがあった。   When the occurrence of a surge is predicted in one of the first and second compressors 41L and 41R as described above, the corresponding air bypass valves 17R and 17L are opened to move from the downstream side to the upstream side of the compressors 41L and 41R. Although the intake air can be returned and the occurrence of a surge can be prevented, an abnormal sound (hereinafter referred to as a sigh sound) is generated at the intake port 13 at this time, and there is a possibility that the vehicle occupant may feel uncomfortable. It was.

すなわち、前記のようにしてエアバイパスバルブ17R、17Lが開かれると、ここで発生した圧力変動が波動(圧力波)となって上流吸気路12R、12Lを上流側に伝播し、吸気口13から大気開放される際に「ため息音」を発生させるのである。本実施の形態では第1および第2の上流吸気路12R、12Lの長さが異なっていることに起因して、「ため息音」が2回、発生するおそれがあり、こうなると乗員に違和感を与えやすい。   That is, when the air bypass valves 17R and 17L are opened as described above, the pressure fluctuation generated here becomes a wave (pressure wave) and propagates upstream through the upstream intake passages 12R and 12L. It generates a “sighing sound” when it is released to the atmosphere. In the present embodiment, the lengths of the first and second upstream intake passages 12R and 12L are different, so that a “sighing sound” may occur twice. Easy to give.

詳しくは図1に示すように、第1のエアバイパスバルブ17Rから第1の上流吸気路12Rを介して吸気口13に至る第1の経路の長さL1は、第2のエアバイパスバルブ17Lから第2の上流吸気路12Lを介して吸気口13に至る第2の経路の長さL2よりも長い。よって、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lからそれぞれ圧力波が吸気口13に到達するまでの時間は、第1の経路の方が長くなる。   Specifically, as shown in FIG. 1, the length L1 of the first path from the first air bypass valve 17R to the intake port 13 via the first upstream intake path 12R is from the second air bypass valve 17L. It is longer than the length L2 of the second path that reaches the intake port 13 via the second upstream intake path 12L. Therefore, the time until the pressure wave reaches the intake port 13 from the first and second air bypass valves 17R and 17L is longer in the first path.

このため、仮に第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lを同時に開くとすると、まず、第2のエアバイパスバルブ17Lからの圧力波が吸気口13に到達し、「ため息音」が発生して乗員の注意を喚起した後に、第1のエアバイパスバルブ17Rからの圧力波が吸気口13に到達して、再び「ため息音」が発生することになる。これにより、乗員は特に2回目の「ため息音」を認知して、違和感を覚えるのである。   For this reason, if the first and second air bypass valves 17R and 17L are opened at the same time, first, the pressure wave from the second air bypass valve 17L reaches the intake port 13 and a "sighing sound" is generated. After alerting the occupant, the pressure wave from the first air bypass valve 17R reaches the intake port 13 and a “sighing sound” is generated again. Thereby, the occupant particularly recognizes the second “sighing sound” and feels uncomfortable.

この点を考慮して本実施の形態では、前記第1および第2の経路のそれぞれの長さL1、L2などに基づいて、前記のように吸気口13に圧力波が到達するまでの時間の差Δxを算出する。そして、その時間差Δxがなくなるように2つのエアバイパスバルブ17R、17Lの開時期をずらすように、言い換えると、その時間差Δxの分、早く第1のエアバイパスバルブ17Rを開くようにした。   In consideration of this point, in the present embodiment, the time until the pressure wave reaches the intake port 13 as described above is based on the lengths L1, L2, etc. of the first and second paths. The difference Δx is calculated. Then, the opening timing of the two air bypass valves 17R and 17L is shifted so as to eliminate the time difference Δx, in other words, the first air bypass valve 17R is opened earlier by the time difference Δx.

以下、図3のフローチャートを参照して、サージ回避制御の具体的な手順を説明する。この制御のルーチンは、ECU100において所定のタイミングで繰り返し実行されるものであり、まず、ステップST1では、エンジン1の運転中に第1または第2のコンプレッサ41L、41Rにおいてサージの発生が予測されたか否か判定する。これは、図2を参照して上述したように、第1および第2のコンプレッサ41L、41Rにおける吸気の流量を推定し、そのいずれかがサージ流量以下になったときにサージ発生と予測する。   Hereinafter, a specific procedure of surge avoidance control will be described with reference to the flowchart of FIG. This control routine is repeatedly executed at a predetermined timing in the ECU 100. First, in step ST1, whether the occurrence of a surge in the first or second compressor 41L, 41R during the operation of the engine 1 is predicted. Judge whether or not. As described above with reference to FIG. 2, this estimates the flow rate of intake air in the first and second compressors 41L and 41R, and predicts that a surge will occur when one of them becomes the surge flow rate or less.

そして、否定判定(NO)であれば一旦、ルーチンを終了する一方、肯定判定(YES)であればステップST2に進んで、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lからそれぞれ圧力波が吸気口13に到達するまで時間差Δxを算出する。具体的には、第1および第2の経路長L1、L2(L1>L2)と、それぞれの吸気の温度T1、T2(吸気温センサ102R、102Lからの信号により算出)とを用いて、圧力波の伝播速度V1、V2をそれぞれ以下の式(1)(2)により算出する。   If the determination is negative (NO), the routine is temporarily terminated, whereas if the determination is affirmative (YES), the process proceeds to step ST2, and pressure waves are taken in from the first and second air bypass valves 17R and 17L, respectively. A time difference Δx is calculated until the mouth 13 is reached. Specifically, using the first and second path lengths L1, L2 (L1> L2) and the respective intake air temperatures T1, T2 (calculated from signals from the intake air temperature sensors 102R, 102L), the pressure The wave propagation speeds V1 and V2 are calculated by the following equations (1) and (2), respectively.

V1=331.5+0.6×T1 ・・・(1)
V2=331.5+0.6×T2 ・・・(2)
そうすると、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lから圧力波がそれぞれ吸気口13に到達するまでの時間x1、x2は、x1=L1/V1、x2=L2/V2となるので、それらの時間差Δx=x1−x2を算出することができる。こうして算出した時間差Δxを考慮して、ステップST3では、まず、経路の長くなる第1のエアバイパスバルブ17Rを開く。
V1 = 331.5 + 0.6 × T1 (1)
V2 = 331.5 + 0.6 × T2 (2)
Then, the times x1 and x2 until the pressure waves reach the intake port 13 from the first and second air bypass valves 17R and 17L are x1 = L1 / V1 and x2 = L2 / V2, respectively. The time difference Δx = x1−x2 can be calculated. In consideration of the time difference Δx thus calculated, in step ST3, first, the first air bypass valve 17R having a long path is opened.

続いてステップST4において、前記のように第1のエアバイパスバルブ17Rを開いてから前記の時間差Δxに相当する時間が経過したか否か判定して、否定判定(NO)であれば待機する。一方、時間差Δxが経過して肯定判定(YES)になればステップST5に進み、今度は、経路の短い方の第2のエアバイパスバルブ17Lを開いて、ルーチンを終了する(エンド)。   Subsequently, in step ST4, it is determined whether or not a time corresponding to the time difference Δx has elapsed since the opening of the first air bypass valve 17R as described above. If a negative determination (NO) is made, the process waits. On the other hand, if the time difference Δx has elapsed and the determination is affirmative (YES), the process proceeds to step ST5, and this time the second air bypass valve 17L having the shorter path is opened, and the routine is ended (END).

前記フローのステップST2を実行することによってECU100は、第1および第2の経路のそれぞれの長さL1、L2および吸気温度T1、T2に基づいて、第1および第2のエアバイパスバルブ17R,17Lからそれぞれ吸気口13に圧力波が到達するまでの時間差Δxを算出する時間差算出手段を構成する。また、同ステップST3〜ST5を実行することによってECU100は、圧力波が同時に吸気口13に到達するように時間差Δxの分、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lの開時期をずらすバルブ制御手段を構成する。   By executing step ST2 of the flow, the ECU 100 performs the first and second air bypass valves 17R, 17L based on the lengths L1, L2 and the intake air temperatures T1, T2 of the first and second paths, respectively. The time difference calculating means for calculating the time difference Δx until the pressure wave arrives at the intake port 13 from each time. Further, by executing the steps ST3 to ST5, the ECU 100 shifts the opening timings of the first and second air bypass valves 17R and 17L by the time difference Δx so that the pressure wave reaches the intake port 13 at the same time. The control means is configured.

したがって、本実施の形態に係るエンジンの制御装置によると、第1および第2の2つのターボ過給機4R、4Lを備えるエンジン1において、例えば減速運転時などに第1および第2のスロットルバルブ15R、15Lの開度が小さくなり、第1、第2のいずれかのコンプレッサ41R、41Lでサージの発生が予測されるときに、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lを開くことによって、サージを未然に防止することができる。   Therefore, according to the engine control apparatus of the present embodiment, in the engine 1 including the first and second turbochargers 4R and 4L, the first and second throttle valves are used, for example, during deceleration operation. By opening the first and second air bypass valves 17R and 17L when the opening of 15R and 15L is reduced and a surge is predicted to occur in either the first or second compressor 41R or 41L Surge can be prevented in advance.

しかも、その際に第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lからそれぞれ吸気口13に圧力波が到達するまでの時間の差Δxを算出し、その分、第1および第2のエアバイパスバルブ17R、17Lの開時期をずらすようにしているので、これら2つのエアバイパスバルブ17R、17Lから圧力波が吸気口13に到達する時期を揃えて、ほぼ同時に「ため息音」を発生させることができる。よって、車両の乗員には違和感を与え難くなる。   In addition, the time difference Δx until the pressure wave reaches the intake port 13 from the first and second air bypass valves 17R and 17L at that time is calculated, and the first and second air bypass valves are correspondingly calculated. Since the opening timings of 17R and 17L are shifted, it is possible to generate a “sighing sound” almost simultaneously at the same time when the pressure waves reach the intake port 13 from these two air bypass valves 17R and 17L. . Therefore, it is difficult to give a sense of discomfort to the vehicle occupant.

−他の実施形態−
本発明の構成は上述した実施の形態に限定されることなく、その他の種々の形態を包含する。すなわち、前記実施の形態では、エンジン1の吸気系に第1および第2の2つのスロットルバルブ15R、15Lが配設されているが、これに限らず、下流吸気路11に単一のスロットルバルブが配設されていてもよい。
-Other embodiments-
The configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes other various forms. That is, in the above-described embodiment, the first and second throttle valves 15R and 15L are disposed in the intake system of the engine 1. However, the present invention is not limited to this, and a single throttle valve is provided in the downstream intake passage 11. May be provided.

また、内燃機関としては前記実施の形態のようなV型の6気筒エンジン1に限定されないことは勿論であり、例えばV8、V10などの他、直列の6気筒エンジンにおいて、3つずつの気筒群に分けてそれぞれターボ過給機を備えるような場合にも、本発明を適用することができる。   Of course, the internal combustion engine is not limited to the V-type 6-cylinder engine 1 as in the above-described embodiment. For example, in addition to V8, V10, etc. The present invention can also be applied to a case where each is provided with a turbocharger.

さらに、前記実施の形態のようなターボ過給機4R、4Lにも限定されず、過給機としては機械式のスーパーチャージャーであってもよいし、エンジン1としても例えば、筒内直接噴射式または吸気ポート噴射式のガソリンエンジンの他に、筒内直接噴射式のマルチフューエルエンジン、ディーゼルエンジンなどであってもよい。   Further, the turbocharger is not limited to the turbochargers 4R and 4L as in the above embodiment, and the supercharger may be a mechanical supercharger, or the engine 1 may be, for example, a direct injection type in a cylinder. Alternatively, in addition to the intake port injection type gasoline engine, an in-cylinder direct injection type multi-fuel engine, a diesel engine, or the like may be used.

本発明は、2つの過給機を備える内燃機関において、コンプレッサのサージ回避のために発生する異音が車両の乗員に違和感を与え難くすることができるので、例えば乗用車のエンジンに適用して効果が高い。   The present invention, in an internal combustion engine including two superchargers, can make it difficult for an abnormal noise generated for avoiding a surge of a compressor to give an uncomfortable feeling to a vehicle occupant. Is expensive.

1 エンジン
4R、4L 第1および第2のターボ過給機(過給機)
13 吸気口
12R、12L 第1および第2の上流吸気路
15R、15L 第1および第2のスロットルバルブ
16R、16L 第1および第2のバイパス流路(バイパスする通路)
17R、17L 第1および第2のエアバイパスバルブ
100 ECU(時間差算出手段、バルブ制御手段)
L1、L2 第1および第2の経路の長さ
t1、T2 第1および第2の経路における吸気温度
Δx 時間差
1 Engine 4R, 4L 1st and 2nd turbocharger (supercharger)
13 Intake port 12R, 12L First and second upstream intake passages 15R, 15L First and second throttle valves 16R, 16L First and second bypass passages (passing passages)
17R, 17L First and second air bypass valves 100 ECU (time difference calculation means, valve control means)
L1, L2 Length of first and second paths t1, T2 Intake air temperature Δx time difference in first and second paths

Claims (1)

第1および第2の2つの過給機を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の吸気系における吸気の流れの上流側には、第1のコンプレッサが配設された第1の上流吸気路と、当該第1のコンプレッサをバイパスする通路に配設された第1のエアバイパスバルブと、第2のコンプレッサが配設された第2の上流吸気路と、当該第2のコンプレッサをバイパスする通路に配設された第2のエアバイパスバルブと、が設けられる一方、前記吸気系の下流側には吸気の流れを絞るスロットルバルブが配設され、
前記第1のエアバイパスバルブから第1の上流吸気路を介して上流端の吸気口に至る第1の経路の長さが、前記第2のエアバイパスバルブから第2の上流吸気路を介して前記吸気口に至る第2の経路の長さと異なっており、
前記第1および第2の経路のそれぞれの長さおよび吸気温度に基づいて、前記第1および第2のエアバイパスバルブからそれぞれ吸気口に圧力波が到達する時間の差を算出する時間差算出手段と、
前記圧力波が同時に吸気口に到達するように、前記算出した時間差の分、前記第1および第2のエアバイパスバルブの開時期をずらすバルブ制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
A control device for an internal combustion engine comprising two first and second superchargers,
On the upstream side of the flow of intake air in the intake system of the internal combustion engine, a first upstream intake passage provided with a first compressor and a first passage provided in a passage bypassing the first compressor. An air bypass valve, a second upstream intake passage in which a second compressor is disposed, and a second air bypass valve disposed in a passage that bypasses the second compressor, A throttle valve that restricts the flow of intake air is arranged downstream of the intake system.
The length of the first path from the first air bypass valve through the first upstream intake path to the upstream end inlet is from the second air bypass valve through the second upstream intake path. Different from the length of the second path to the inlet;
Time difference calculating means for calculating a difference in time for the pressure wave to reach the intake port from each of the first and second air bypass valves based on the length of each of the first and second paths and the intake air temperature; ,
Valve control means for shifting the opening timings of the first and second air bypass valves by the calculated time difference so that the pressure wave reaches the intake port at the same time. Control device.
JP2016214823A 2016-11-02 2016-11-02 Control device for internal combustion engine Pending JP2018071486A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016214823A JP2018071486A (en) 2016-11-02 2016-11-02 Control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016214823A JP2018071486A (en) 2016-11-02 2016-11-02 Control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018071486A true JP2018071486A (en) 2018-05-10

Family

ID=62114016

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016214823A Pending JP2018071486A (en) 2016-11-02 2016-11-02 Control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018071486A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110159418A (en) * 2019-05-22 2019-08-23 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Turbocharging method, pressurization control equipment, storage medium and device
CN111287837A (en) * 2018-12-07 2020-06-16 宝沃汽车(中国)有限公司 Engine, air inlet system of engine, turbocharger control method and device and vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111287837A (en) * 2018-12-07 2020-06-16 宝沃汽车(中国)有限公司 Engine, air inlet system of engine, turbocharger control method and device and vehicle
CN111287837B (en) * 2018-12-07 2021-05-14 宝沃汽车(中国)有限公司 Engine, air inlet system of engine, turbocharger control method and device and vehicle
CN110159418A (en) * 2019-05-22 2019-08-23 安徽江淮汽车集团股份有限公司 Turbocharging method, pressurization control equipment, storage medium and device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2532867B1 (en) An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine
EP2803842A1 (en) Control device for internal combustion engine
EP3059427B1 (en) Control device for a supercharged internal combustion engine provided with a plurality of cylinder groups and with a plurality of turbochargers
JP2010501763A (en) Apparatus and method for fresh air supply in a turbocharged piston internal combustion engine
US20160084176A1 (en) Control device and control method for an internal combustion engine with a supercharger
JP5381653B2 (en) Control device for an internal combustion engine with a supercharger
JP2013256895A (en) Failure diagnosis device for air bypass valve
JP2018071486A (en) Control device for internal combustion engine
WO2015166658A1 (en) Air bypass valve control device
JP4706865B2 (en) Fuel injection control device for an internal combustion engine with a supercharger
JP5218166B2 (en) Control device for internal combustion engine
US20160108858A1 (en) Control apparatus and control method for internal combustion engine
JP5116870B1 (en) Atmospheric pressure estimation control device and atmospheric pressure estimation method for internal combustion engine
JP6004077B2 (en) Intake air amount estimation device and intake air amount estimation method
JP2017106415A (en) Control device for internal combustion engine
JP6515903B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5930288B2 (en) Internal combustion engine
CN111065801B (en) Control system and control method
JP7020380B2 (en) Supercharging system
WO2013175588A1 (en) Device for estimating air intake volume for supercharged engine
JP7073843B2 (en) Internal combustion engine control device
JP2019090330A (en) Intake pressure estimation device for engine
JP7371646B2 (en) Malfunction determination device and malfunction determination method
JP7430114B2 (en) Internal combustion engine control device
JP5911272B2 (en) Control device for internal combustion engine