JP3357089B2 - Engine boost pressure control device - Google Patents

Engine boost pressure control device

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JP3357089B2
JP3357089B2 JP17418792A JP17418792A JP3357089B2 JP 3357089 B2 JP3357089 B2 JP 3357089B2 JP 17418792 A JP17418792 A JP 17418792A JP 17418792 A JP17418792 A JP 17418792A JP 3357089 B2 JP3357089 B2 JP 3357089B2
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supercharging
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宏 能瀬
俊一 坪田
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、過給圧を、目標過給圧
に追従するようにフィードバック制御するようにしたエ
ンジンの過給圧制御装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supercharging pressure control device for an engine which performs feedback control of a supercharging pressure so as to follow a target supercharging pressure.

【0002】[0002]

【従来の技術】過給機を設けて充填効率(エンジン出力)
を高めるようにした過給機付エンジンは従来より知られ
ている。そして、かかる過給機としては、一般に、排気
通路内に配設されたタービンによって、吸気通路内に配
設されたブロワ(ポンプ)を回転駆動し、該ブロワによっ
てエアを加圧(過給)するようにした排気ターボ式過給機
が多用されている。けだし、排気ターボ式過給機は、構
造が簡素であり、かつエンジンの軸動力損失が生じない
といった利点があるからである。
2. Description of the Related Art Filling efficiency (engine output) by installing a supercharger
Engines with a supercharger designed to increase the pressure have been known. As such a supercharger, generally, a turbine disposed in an exhaust passage drives a blower (pump) disposed in an intake passage to rotate, and pressurizes air by the blower (supercharging). Exhaust turbochargers designed to be used are frequently used. However, this is because the turbocharger of the exhaust type has advantages in that the structure is simple and no shaft power loss occurs in the engine.

【0003】そして、排気ターボ式過給機は、排気ガス
のエネルギが大きいときすなわち高回転時または高負荷
時に、ブロワの吐出圧(過給圧)が高くなるといった特性
をもつが、単に排気ガスのエネルギにまかせて過給を行
ったのでは、エンジンの運転状態に応じた適正な過給圧
が得られない。そこで、タービンをバイパスするバイパ
ス排気通路と、該バイパス排気通路を開閉するウエスト
ゲートバルブとを設け、該ウエストゲートバルブの開度
を調節して、過給圧を、運転状態に応じて設定される目
標過給圧に追従させるようにした過給機付エンジンが提
案されている(例えば、特開昭57−146023号公
報参照)。
The turbocharger having the characteristic that the discharge pressure (supercharging pressure) of the blower becomes high when the energy of the exhaust gas is large, that is, at the time of high rotation or high load, is merely an exhaust gas turbocharger. If the supercharging is performed by relying on the above energy, an appropriate supercharging pressure according to the operating state of the engine cannot be obtained. Therefore, a bypass exhaust passage that bypasses the turbine and a wastegate valve that opens and closes the bypass exhaust passage are provided, and the opening degree of the wastegate valve is adjusted to set the supercharging pressure in accordance with the operation state. An engine with a supercharger adapted to follow a target supercharging pressure has been proposed (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 57-14623).

【0004】さらには、過給圧が目標過給圧に追従する
ように、過給圧をフィードバック制御するようにした過
給機付エンジンも提案されている。そして、このように
過給圧をフィードバック制御するようにしたエンジンに
おいては、普通、スロットル開度(エンジン負荷)が大き
いときほど目標過給圧が高く設定される。したがって、
加速時すなわちスロットル開度急増時には、これに伴っ
て目標過給圧が急上昇する。
Further, there has been proposed a supercharged engine in which the supercharging pressure is feedback-controlled so that the supercharging pressure follows the target supercharging pressure. In the engine in which the supercharging pressure is feedback-controlled as described above, the target supercharging pressure is generally set higher as the throttle opening (engine load) is larger. Therefore,
When accelerating, that is, when the throttle opening sharply increases, the target supercharging pressure sharply increases accordingly.

【0005】しかしながら、一般に、過給圧のフィード
バック制御においては、過給圧の目標過給圧に対する偏
差が実際に検出された後で、この偏差を打ち消すように
ウエストゲートバルブの開度が調節されるので、過給圧
の変化は目標過給圧の変化に対してかなり遅れることに
なる。このため、過給圧をフィードバック制御するよう
にした従来のエンジンでは、加速応答性が悪くなるとい
った問題がある。なお、特開昭57−146023号公
報に開示された上記従来の過給機付エンジンでは、加速
時に目標過給圧を高めて加速応答性を高めるようにして
いるが、このようにすると、加速応答性は良くなるもの
の過給圧が必要以上に高められてしまう。
However, in the feedback control of the supercharging pressure, generally, after the deviation of the supercharging pressure from the target supercharging pressure is actually detected, the opening of the wastegate valve is adjusted so as to cancel the deviation. Therefore, the change of the supercharging pressure is considerably delayed with respect to the change of the target supercharging pressure. For this reason, the conventional engine in which the supercharging pressure is feedback-controlled has a problem that the acceleration response is deteriorated. In the conventional engine with a supercharger disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 57-146023, the target supercharging pressure is increased at the time of acceleration to increase the acceleration responsiveness. Although the response is improved, the supercharging pressure is increased more than necessary.

【0006】また、一般に、過給圧のフィードバック制
御においては積分動作が行われるが、加速時には目標過
給圧が急上昇する一方これに対する過給圧の追従が遅れ
るので、この間に偏差の積分量が非常に大きくなる。こ
のため、上記偏差の積分量を打ち消そうとして、目標過
給圧に達した後も過給圧の上昇が続き、過給圧が目標過
給圧を大幅に上回るといった現象いわゆるオーバーシュ
ートが生じるといった問題がある。
In general, in the feedback control of the supercharging pressure, an integrating operation is performed. However, during acceleration, the target supercharging pressure rises rapidly, while following the supercharging pressure is delayed. Very large. Therefore, in an attempt to cancel the integral amount of the deviation, the boost pressure continues to increase even after the target boost pressure is reached, and a phenomenon that the boost pressure greatly exceeds the target boost pressure, a so-called overshoot, occurs. There is a problem.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】そこで、加速時にはフ
ィードバック制御を一時的に停止させた上で、ウェスト
ゲートバルブの開度を所定量だけステップ状に変化さ
せ、過給圧を迅速に上昇させるとともに偏差の積分量の
増大を防止し、この後過給圧が、目標過給圧よりはやや
低圧側に設定される境界過給圧に達した時点からフィー
ドバック制御を再開するようにした過給機付エンジンが
提案されている。このようなエンジンでは、例えば図5
に示すように、加速時にはスロットル開度(H1)が略ス
テップ状に増加し、これに伴って目標過給圧(H2)も略
ステップ状に急上昇する。そして、時刻θ1でフィード
バック制御が停止され(H5)、所定の加速補正が行われ
ることになる(H6)。ここで、加速補正量が適正であれ
ば、過給圧は、曲線H3で示すように迅速に上昇し、時
刻θ2で境界過給圧(H4)に達してフィードバック制御が
再開され、この後まもなく目標過給圧(H2)に一致する
ことになる。
Therefore, during acceleration, the feedback control is temporarily stopped, and then the opening degree of the waste gate valve is changed in a stepwise manner by a predetermined amount to rapidly increase the supercharging pressure. A supercharger that prevents an increase in the integral amount of the deviation and then resumes the feedback control from the point in time when the supercharging pressure reaches a boundary supercharging pressure set slightly lower than the target supercharging pressure. Engines have been proposed. In such an engine, for example, FIG.
As shown in ( 2 ), during acceleration, the throttle opening (H 1 ) increases in a substantially step-like manner, and accordingly, the target supercharging pressure (H 2 ) sharply increases in a substantially step-like manner. Then, the feedback control in time theta 1 is stopped (H 5), so that a predetermined acceleration correction is performed (H 6). Here, if the acceleration correction amount is correct, boost pressure quickly rises as shown by curve H 3, the feedback control reaches the boundary supercharging pressure at time θ 2 (H 4) is restarted, Shortly thereafter, it will be equal to the target boost pressure (H 2 ).

【0008】ここで、加速補正量が大き過ぎると、曲線
3'で示すように、オーバーシュートが生じてしまう。
そこで、かかるオーバーシュートの発生を防止するた
め、通常、加速補正量は最小限に設定される。しかしな
がら、各過給機の吐出性能には多少のばらつきがあるの
で、吐出圧の低い過給機では、曲線H3″で示すよう
に、過給圧が境界過給圧(H4)に到達せず、フィードバ
ック制御が再開されないことがあり、このような場合に
は、過給圧が低い状態で加速が行われ、車両の走行性が
悪化するといった問題がある。本発明は、上記従来の問
題点を解決するためになされたものであって、加速時
に、オーバーシュートを生じさせることなく、過給圧を
迅速かつ確実に目標過給圧に追従させることができるエ
ンジンの過給圧制御装置を提供することを目的とする。
Here, if the acceleration correction amount is too large, overshoot occurs as shown by the curve H 3 ′.
Therefore, in order to prevent the occurrence of such overshoot, the acceleration correction amount is usually set to a minimum. However, since there is some variation in the discharge performance of each supercharger, the supercharger reaches the boundary supercharge pressure (H 4 ) as shown by the curve H 3 ″ in the supercharger having a low discharge pressure. Therefore, the feedback control may not be restarted, and in such a case, the acceleration is performed in a state where the supercharging pressure is low, and there is a problem that the traveling performance of the vehicle is deteriorated. A supercharging pressure control device for an engine, which has been made to solve the problem, and is capable of causing a supercharging pressure to quickly and reliably follow a target supercharging pressure without causing overshoot during acceleration. The purpose is to provide.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達するた
め、第1の発明は、図1に示すように、エンジンCEの
運転状態に応じて設定される目標過給圧に追従するよう
に過給圧をフィードバック制御する過給圧フィードバッ
ク制御手段aと、エンジンCEの加速状態を検出する加
速検出手段bと、該加速検出手段bによってエンジンCE
が加速状態にあることが検出されたときには過給圧を高
圧側に補正する過給圧補正手段cと、過給圧が目標過給
圧よりもやや低圧側に設定される所定の境界過給圧を超
える場合にのみ上記過給圧フィードバック制御手段aに
フィードバック制御を行わせるフィードバック制限手段
dとが設けられたエンジンの過給圧制御装置において、
加速時に上記過給圧補正手段cによって過給圧が高圧側
に補正された後、過給圧が上記境界過給圧より低い圧力
で安定したときには、過給圧を再度高圧側に補正する第
2の過給圧補正手段eが設けられていることを特徴とす
るエンジンの過給圧制御装置を提供する。
In order to achieve the above object, the first aspect of the present invention, as shown in FIG. 1, is designed to follow a target supercharging pressure set according to the operating state of the engine CE. Supercharge pressure feedback control means a for feedback-controlling the supply pressure, acceleration detection means b for detecting the acceleration state of the engine CE, and the engine CE
Pressure correction means c for correcting the supercharging pressure to a high pressure side when it is detected that the supercharging is in an accelerating state, and a predetermined boundary supercharging in which the supercharging pressure is set slightly lower than the target supercharging pressure. Feedback limiting means for causing the supercharging pressure feedback control means a to perform feedback control only when the pressure is exceeded
In the supercharging pressure control device of the engine provided with d,
After the supercharging pressure is corrected to the high pressure side by the supercharging pressure correcting means c during acceleration, when the supercharging pressure is stabilized at a pressure lower than the boundary supercharging pressure, the supercharging pressure is again corrected to the high pressure side. The present invention also provides a supercharging pressure control device for an engine, wherein a supercharging pressure correction means e is provided.

【0010】また、第2の発明は、第1の発明にかかる
エンジンの過給圧制御装置において、加速中は過給圧の
フィードバック制御を禁止する加速時フィードバック禁
止手段fが設けられていることを特徴とするエンジンの
過給圧制御装置を提供する。
According to a second aspect of the present invention, in the supercharging pressure control device for an engine according to the first aspect, an acceleration feedback inhibiting means f for inhibiting the feedback control of the supercharging pressure during acceleration is provided. The present invention provides a supercharging pressure control device for an engine.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例を具体的に説明する。
図2に示すように、エンジンCEは、吸気弁1が開かれ
たときに吸気ポート2から燃焼室3内に混合気を吸入
し、この混合気をピストン4で圧縮して点火プラグ5で
着火・燃焼させ、排気弁6が開かれたときに燃焼ガスを
排気ポート7に排出するといったプロセスを繰り返し、
これに伴って生じるピストン4のシリンダ軸線方向の往
復運動を、コンロッド8とクランクピン9とクランクア
ーム(図示せず)とによって回転運動に変換してクランク
軸10に出力するようになっている。なお、点火プラグ
5へは、イグニッションコイル11から所定のタイミン
グで、火花放電用の高電圧が供給されるようになってい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below.
As shown in FIG. 2, when the intake valve 1 is opened, the engine CE draws an air-fuel mixture into the combustion chamber 3 from the intake port 2, compresses the air-fuel mixture with the piston 4, and ignites with the spark plug 5. Repeating the process of burning and discharging the combustion gas to the exhaust port 7 when the exhaust valve 6 is opened,
The reciprocating motion of the piston 4 in the direction of the cylinder axis caused by this is converted into a rotational motion by a connecting rod 8, a crankpin 9, and a crank arm (not shown) and output to the crankshaft 10. The ignition plug 5 is supplied with a high voltage for spark discharge at a predetermined timing from the ignition coil 11.

【0012】エンジンCE(燃焼室3)にエアを供給する
ために吸気装置Aが設けられ、この吸気装置Aには、下
流端が吸気ポート2と連通する吸気通路13が設けられ
ている。そして、吸気通路13には、エア流れ方向にみ
て上流側から順に、吸入エア中の浮遊塵を除去するエア
クリーナ14と、吸入エア量を検出するエアフローメー
タ15と、後で説明する排気ターボ式過給機16のブロ
ワ16a(ポンプ)と、加圧されて温度が上昇したエアを
冷却するインタクーラ17と、アクセルペダル(図示せ
ず)の踏み込み動作に対応して開閉されるスロットル弁
18と、吸気通路13内のエア中に燃料を噴射する燃料
噴射弁19とが設けられている。
An intake device A is provided for supplying air to the engine CE (combustion chamber 3). The intake device A is provided with an intake passage 13 whose downstream end communicates with the intake port 2. The intake passage 13 has an air cleaner 14 for removing airborne dust in the intake air, an air flow meter 15 for detecting the amount of intake air, and an exhaust turbo-type filter which will be described later. A blower 16a (pump) of a feeder 16, an intercooler 17 for cooling pressurized air whose temperature has increased, a throttle valve 18 opened / closed in response to a depression operation of an accelerator pedal (not shown), A fuel injection valve 19 for injecting fuel into the air in the passage 13 is provided.

【0013】また、エンジンCEの燃焼ガス(排気ガス)
を排出するために排気装置Bが設けられ、この排気装置
Bには、上流端が排気ポート7と連通する排気通路22
が設けられている。そして、排気通路22には、排気ガ
ス流れ方向にみて上流側から順に、過給機16のタービ
ン16bと、三元触媒を用いた触媒コンバータ23とが
設けられている。
Further, the combustion gas (exhaust gas) of the engine CE
An exhaust device B is provided for discharging the exhaust gas. The exhaust device B has an exhaust passage 22 having an upstream end communicating with the exhaust port 7.
Is provided. The exhaust passage 22 is provided with a turbine 16b of the supercharger 16 and a catalytic converter 23 using a three-way catalyst in order from the upstream side in the exhaust gas flow direction.

【0014】排気ターボ式過給機16においては、ター
ビン16bが排圧を伴った排気ガスによって回転駆動さ
れ、このタービン16bの駆動力がシャフト16cを介し
てブロワ16aに伝達され、このブロワ16aによって吸
気通路13内のエアが加圧(過給)されるようになってい
る。過給機16の吐出圧すなわち過給圧を制御するため
に、タービン16bをバイパスさせて排気ガスを排出す
るバイパス排気通路24と、このバイパス排気通路24
を開閉するウエストゲートバルブ25とが設けられてい
る。ここで、ウエストゲートバルブ25が開かれたとき
には、排気ガスの一部が、タービン16bをバイパスし
て、バイパス排気通路24を通して排出され、過給圧が
低下する。したがって、ウエストゲートバルブ25の開
度を調節することによって過給圧を制御することができ
るようになっている。
In the turbocharger 16 of the exhaust type, a turbine 16b is driven to rotate by exhaust gas accompanied by exhaust pressure, and the driving force of the turbine 16b is transmitted to a blower 16a via a shaft 16c. The air in the intake passage 13 is pressurized (supercharged). In order to control the discharge pressure of the supercharger 16, that is, the supercharging pressure, a bypass exhaust passage 24 that bypasses the turbine 16b and discharges exhaust gas, and a bypass exhaust passage 24
And a waste gate valve 25 that opens and closes. Here, when the waste gate valve 25 is opened, a part of the exhaust gas is discharged through the bypass exhaust passage 24 bypassing the turbine 16b, and the supercharging pressure is reduced. Therefore, the supercharging pressure can be controlled by adjusting the opening of the waste gate valve 25.

【0015】そして、ウエストゲートバルブ25を開閉
させるために、正圧応動式のダイヤフラム装置からなる
アクチュエータ26が設けられている。このアクチュエ
ータ26は、圧力室26aに大気圧が導入されたときに
はウエストゲートバルブ25を全閉させ、圧力室26a
に正圧が導入されたときには、その圧力に応じてウエス
トゲートバルブ25を開くようになっている。ここで、
圧力室26aへは、正圧導入通路27を通して、ブロア
16a下流の吸気通路13a内の加圧されたエアが導入さ
れるようになっている。
In order to open and close the waste gate valve 25, an actuator 26 comprising a positive pressure responsive diaphragm device is provided. The actuator 26 fully closes the waste gate valve 25 when atmospheric pressure is introduced into the pressure chamber 26a,
When the positive pressure is introduced into the waste gas, the waste gate valve 25 is opened according to the pressure. here,
The pressurized air in the intake passage 13a downstream of the blower 16a is introduced into the pressure chamber 26a through the positive pressure introduction passage 27.

【0016】そして、一方の端部がブロア16a上流の
吸気通路13bに開口し、もう一方の端部が正圧導入通
路27に開口するリリース通路28が設けられ、このリ
リース通路28に、ソレノイド式の過給圧制御弁29が
介設されている。この過給圧制御弁29は、コントロー
ルユニット20から印加される過給圧制御信号(最終デ
ューティ比)に応じて開閉されるようになっている。こ
こで、過給圧制御弁29の開度が大きいときほど、圧力
室26a内の正圧がリリース通路28を通して吸気通路
13bにリリースされ、したがってウエストゲートバル
ブ25の開度が小さくなり、過給圧が高くなるようにな
っている。
A release passage 28 having one end opening to the intake passage 13b upstream of the blower 16a and the other end opening to the positive pressure introduction passage 27 is provided. The supercharging pressure control valve 29 is interposed. The supercharging pressure control valve 29 is opened and closed according to a supercharging pressure control signal (final duty ratio) applied from the control unit 20. Here, as the opening degree of the supercharging pressure control valve 29 increases, the positive pressure in the pressure chamber 26a is released to the intake passage 13b through the release passage 28, so that the opening degree of the waste gate valve 25 decreases, and The pressure increases.

【0017】ブロワ16a下流の吸気通路13a内のイン
マニブーストすなわち過給圧は、基本的には、コントロ
ールユニット20によって、エンジンCEの運転状態に
応じて設定される目標過給圧に追従するようにフィード
バック制御されるようになっている。さらに、加速時等
においては、コントロールユニット20によって、上記
フィードバック制御が停止される一方、過給圧の加速補
正が行われ、オーバーシュートを生じさせることなく、
過給圧が迅速かつ確実に目標過給圧に追従させられるよ
うになっている。コントロールユニット20は、請求項
1または請求項2に記載された「過給圧フィードバック
制御手段」と「加速検出手段」と「過給圧補正手段」と「フィ
ードバック制限手段」と「第2の過給圧補正手段」と「加速
時フィードバック禁止手段」とを含む、エンジンCEな
いしは過給機16の総合的な制御装置である。そして、
コントロールユニット20は、エアフローメータ15に
よって検出される吸入エア量、ブーストセンサ31によ
って検出されるインマニブーストすなわち過給圧、回転
数センサ32によって検出されるエンジン回転数、スロ
ットル開度等を制御情報として、所定の各種制御を行う
ようになっているが、以下では本発明の主旨である過給
圧制御についてのみ説明する。以下、図3に示すフロー
チャートに従って、コントロールユニット20による過
給圧制御の制御方法を説明する。
The intake manifold boost in the intake passage 13a downstream of the blower 16a, ie, the supercharging pressure, basically follows the target supercharging pressure set by the control unit 20 in accordance with the operating state of the engine CE. Feedback control is performed. Further, at the time of acceleration or the like, while the feedback control is stopped by the control unit 20, the acceleration correction of the supercharging pressure is performed, and without causing overshoot,
The supercharging pressure is made to quickly and surely follow the target supercharging pressure. The control unit 20 includes a “supercharging pressure feedback control unit”, an “acceleration detecting unit”, a “supercharging pressure correcting unit”, a “feedback limiting unit”, and a “second supercharging unit”. This is a comprehensive control device for the engine CE or the supercharger 16 including a "supply pressure correcting means" and a "feedback prohibiting means during acceleration". And
The control unit 20 uses, as control information, an intake air amount detected by the air flow meter 15, an intake manifold boost detected by the boost sensor 31, ie, a supercharging pressure, an engine speed detected by the speed sensor 32, a throttle opening, and the like. Although various kinds of predetermined controls are performed, only the supercharging pressure control which is the gist of the present invention will be described below. Hereinafter, the control method of the supercharging pressure control by the control unit 20 will be described with reference to the flowchart shown in FIG.

【0018】制御が開始されると、ステップ#1で、エ
ンジン回転数、インマニブースト(過給圧)、スロットル
開度、吸入エア量等の各種データが制御情報として読み
込まれる。次に、ステップ#2で、目標過給圧P0が演
算される。この目標過給圧P0は、所定のエンジン出力
特性が得られるように、基本的にはスロットル開度すな
わちエンジン負荷に応じて設定される。
When the control is started, in step # 1, various data such as the engine speed, the intake manifold boost (supercharging pressure), the throttle opening, and the intake air amount are read as control information. Next, in step # 2, the target boost pressure P0 is calculated. The target supercharging pressure P0 is basically set according to the throttle opening, that is, the engine load, so as to obtain predetermined engine output characteristics.

【0019】ステップ#3では、目標過給圧P0に応じ
て、過給圧制御弁29に印加すべきベースデューティ比
が演算される。本実施例では、基本的には、まず目標過
給圧P0に応じて基本となるベースデューティ比を設定
する一方、実際の過給圧PNの目標過給圧P0に対する
偏差(P0−PN)に応じて、該偏差をなくすように設定
されるフィードバック補正量を演算し、ベースデューテ
ィ比とフィードバック補正量とから最終デューティ比を
演算し、該最終デューティ比を過給圧制御弁29に印加
し、過給圧PNを目標過給圧P0に追従させるといっ
た、過給圧のフィードバック制御を行うようにしてい
る。
In step # 3, a base duty ratio to be applied to the boost pressure control valve 29 is calculated according to the target boost pressure P0. In this embodiment, basically, first, a basic base duty ratio is set according to the target supercharging pressure P0, while the deviation (P0−PN) of the actual supercharging pressure PN with respect to the target supercharging pressure P0 is set. Accordingly, a feedback correction amount set to eliminate the deviation is calculated, a final duty ratio is calculated from the base duty ratio and the feedback correction amount, and the final duty ratio is applied to the supercharging pressure control valve 29, The feedback control of the supercharging pressure is performed such that the supercharging pressure PN follows the target supercharging pressure P0.

【0020】ステップ#4では、エンジンCEが加速状
態にあるか否かが比較・判定される。本実施例では、ス
ロットル開度が急上昇した後において、過給圧PNが目
標過給圧P0に対して所定の範囲にまで近づいたか否か
で加速状態にあるか否かを判定するようにしている。な
お、スロットル開度の変化率から加速状態にあるか否か
を判定することもできるが、このようにすると加速状態
にあると判定される期間が極めて短くなるので、十分に
は加速補正を行うことができなくなる。
At step # 4, it is determined whether or not the engine CE is accelerating. In the present embodiment, after the throttle opening sharply increases, it is determined whether or not the vehicle is in an acceleration state based on whether or not the supercharging pressure PN approaches a predetermined range with respect to the target supercharging pressure P0. I have. Although it is possible to determine whether or not the vehicle is accelerating from the rate of change of the throttle opening, the period during which the vehicle is accelerating becomes extremely short. You will not be able to do it.

【0021】ステップ#4で、加速状態にないと判定さ
れれば(NO)、ステップ#5〜ステップ#7で、過給圧
のフィードバック制御が行われる。本実施例では、過給
圧PNが、目標過給圧P0と、該目標過給圧P0よりや
や低圧側に設定される境界過給圧PLとの間に入ってい
るときにのみ、すなわち偏差(P0−PN)が、所定の幅
PK(=P0−PL)以下の場合にのみフィードバック制
御を行い、過給圧PNが境界過給圧PLに達しないと
き、すなわち偏差(P0−PN)が上記所定の幅PKを超
えるときには、フィードバック制御を行わないようにし
ている(フィードバック補正量を0にする)。偏差(P0
−PN)が大きいときにフィードバック制御を行うと、
偏差の積分値が大きくなり、この偏差の積分値に基づい
て行われる積分動作のため、ハンチングが生じてしまう
からである。
If it is determined in step # 4 that the vehicle is not in an acceleration state (NO), feedback control of the supercharging pressure is performed in steps # 5 to # 7. In this embodiment, only when the supercharging pressure PN is between the target supercharging pressure P0 and the boundary supercharging pressure PL set slightly lower than the target supercharging pressure P0, Feedback control is performed only when (P0−PN) is equal to or smaller than a predetermined width PK (= P0−PL), and when the supercharging pressure PN does not reach the boundary supercharging pressure PL, that is, when the deviation (P0−PN) is When the predetermined width PK is exceeded, the feedback control is not performed (the feedback correction amount is set to 0). Deviation (P0
−PN) is large and feedback control is performed.
This is because the integral value of the deviation increases, and hunting occurs due to the integral operation performed based on the integral value of the deviation.

【0022】具体的には、まずステップ#5で、フィー
ドバック補正量が演算される。このフィードバック補正
量は、普通のPID制御の場合と同様に、偏差(P0−
PN)に比例する部分と(比例動作部分)、偏差の積分値
に比例する部分(積分動作部分)と、偏差の変化率に比例
する部分(微分動作部分)とからなる。なお、3つの動作
の一部、例えば微分動作を省略してもよい。続いて、ス
テップ#6で、ベースデューティ比とフィードバック補
正量とから最終デューティ比が演算される。次に、ステ
ップ#7で、最終デューティ比が、過給圧制御弁29に
出力される。ここで、最終デューティ比に応じてアクチ
ュエータ26の圧力室26a内の圧力が変化し、これに
伴ってウエストゲートバルブ25の開度が変わり、最終
デューティ比に対応する過給圧が得られる。この後ステ
ップ#1に復帰する。
Specifically, first, in step # 5, a feedback correction amount is calculated. This feedback correction amount is equal to the deviation (P0−
PN), a part proportional to the deviation (proportional operation part), a part proportional to the integral value of the deviation (integral operation part), and a part proportional to the rate of change of the deviation (differential operation part). A part of the three operations, for example, the differentiation operation may be omitted. Subsequently, in step # 6, a final duty ratio is calculated from the base duty ratio and the feedback correction amount. Next, in step # 7, the final duty ratio is output to the supercharging pressure control valve 29. Here, the pressure in the pressure chamber 26a of the actuator 26 changes according to the final duty ratio, and accordingly, the opening degree of the waste gate valve 25 changes, and a supercharging pressure corresponding to the final duty ratio is obtained. Thereafter, the process returns to step # 1.

【0023】ところで、前記のステップ#4で、加速状
態にあると判定されたときには(YES)、ステップ#8
〜ステップ#12で、フィードバック制御を停止して、
加速補正、すなわち加速時用の過給圧制御が行われる。
具体的には、まずステップ#8でフィードバック補正が
停止された後、ステップ#9で第1回目の加速補正が行
われる。前記したとおり、加速時に過給圧をフィードバ
ック制御すると、過給圧の変化が目標過給圧の変化に対
して遅れてしまい、加速性能が悪くなる。そこで、フィ
ードバック制御を停止した上で、デューティ比を所定量
だけステップ状に変化させ、過給圧を迅速に目標過給圧
に近付けるようにしている。このデューティ比の補正量
が加速補正量である。
When it is determined in step # 4 that the vehicle is accelerating (YES), step # 8 is executed.
~ In step # 12, the feedback control is stopped,
Acceleration correction, that is, supercharging pressure control for acceleration is performed.
Specifically, first, after the feedback correction is stopped in step # 8, the first acceleration correction is performed in step # 9. As described above, if the supercharging pressure is feedback-controlled during acceleration, a change in the supercharging pressure is delayed with respect to a change in the target supercharging pressure, and the acceleration performance is deteriorated. Therefore, after stopping the feedback control, the duty ratio is changed stepwise by a predetermined amount so that the supercharging pressure quickly approaches the target supercharging pressure. The correction amount of the duty ratio is the acceleration correction amount.

【0024】ステップ#10では、過給圧PNの目標過
給圧P0に対する偏差(P0−PN)が、所定の幅PK
(=P0−PL)より大きいか否かが比較・判定される。
ここで、PK≧PO−PNであると判定されれば(N
O)、過給圧PNがすでに境界過給圧PL以上となって
いるので、フィードバック制御を行うことができる状態
に達している。そこで、ステップ#13で加速補正が停
止(リセット)され、この後ステップ#5〜ステップ#7
で、前記と同様のフィードバック制御が行われた後、ス
テップ#1に復帰する。
In step # 10, the deviation (P0-PN) of the supercharging pressure PN from the target supercharging pressure P0 is determined by a predetermined width PK.
(= P0−PL) is compared / determined.
Here, if it is determined that PK ≧ PO-PN, (N
O), since the supercharging pressure PN is already equal to or higher than the boundary supercharging pressure PL, a state has been reached in which feedback control can be performed. Therefore, the acceleration correction is stopped (reset) in step # 13, and thereafter, in steps # 5 to # 7
Then, after the same feedback control as described above is performed, the process returns to step # 1.

【0025】他方、ステップ#10で、PK<P0−P
Nであると判定されれば(YES)、ステップ#11で、
過給圧PNの時間に対する変化率ΔPが、所定の過給圧
安定状態判定値DPより小さいか否かが比較・判定され
る。ここで、DP>ΔPであると判定されれば(YE
S)、過給圧PNがほとんど上昇しておらず、このまま
では過給圧PNが境界過給圧PLに達する見込みがな
い。したがって、このままではフィードバック制御が再
開されないことになる。そこで、この場合は、ステップ
#12で、第2の加速補正が行われる。すなわち、デュ
ーティ比をさらにステップ状に変化させて過給圧PNを
上昇させる。この後ステップ#6で、ベースデューティ
比と、加速補正値(2回目)とに基づいて、最終デューテ
ィ比が演算される。続いて、ステップ#7で最終デュー
ティ比が過給圧制御弁29に出力され、この後ステップ
#1に復帰する。
On the other hand, in step # 10, PK <P0-P
If it is determined to be N (YES), in step # 11,
It is determined whether the rate of change ΔP of the supercharging pressure PN with respect to time is smaller than a predetermined supercharging pressure stable state determination value DP. Here, if it is determined that DP> ΔP, (YE
S), the supercharging pressure PN hardly increases, and there is no possibility that the supercharging pressure PN will reach the boundary supercharging pressure PL. Therefore, the feedback control is not restarted as it is. Therefore, in this case, the second acceleration correction is performed in step # 12. That is, the duty ratio is further changed stepwise to increase the supercharging pressure PN. Thereafter, in step # 6, the final duty ratio is calculated based on the base duty ratio and the acceleration correction value (second time). Subsequently, in step # 7, the final duty ratio is output to the supercharging pressure control valve 29, and thereafter, the process returns to step # 1.

【0026】ステップ#11で、DP≦ΔPであると判
定された場合は(NO)、過給圧PNが上昇しつつあり、
まもなく境界過給圧PLに達する(偏差がPK以下にな
る)ものと予想される。そこで、この場合は、最初の加
速補正値を維持したまま、ステップ#6〜ステップ#7
が実行され、過給圧制御弁29に最終デューティ比が出
力される。この後、ステップ#1に復帰する。
If it is determined in step # 11 that DP ≦ ΔP (NO), the supercharging pressure PN is increasing,
It is expected that the supercharging pressure PL will soon be reached (the deviation will be less than PK). Therefore, in this case, while maintaining the initial acceleration correction value, step # 6 to step # 7
Is executed, and the final duty ratio is output to the supercharging pressure control valve 29. Thereafter, the process returns to step # 1.

【0027】以下、図4を参照しつつ、このような過給
圧制御が行われた場合の、加速時における過給特性を説
明する。図4に示すように、例えば、時刻t1でスロット
ル開度(G1)が略ステップ状に変化すると、これに伴っ
て目標過給圧P0(G2)も略ステップ状に変化する。そ
して、時刻t2で加速状態が検出されると、この時点t2
らフィードバック制御が停止され、したがってフィード
バック補正量(G6)が0となる。他方、時刻t2からは第
1の加速補正が行われ、加速補正量(G5)が所定値h1
けステップ状に高められる。これに伴って過給圧PNが
上昇する。ここで、過給圧が曲線G3で示すように順調
に上昇すれば、やがて過給圧が境界過給圧PL(G4)以
上となり、したがってフィードバック制御が開始され、
まもなく過給圧PNは目標過給圧P0(G2)に一致する
ことになる。
The supercharging characteristics during acceleration when such supercharging pressure control is performed will be described below with reference to FIG. As shown in FIG. 4, for example, when the throttle opening (G 1) is changed in a substantially stepwise at time t 1, the target supercharging pressure P0 (G 2) Along with this also changes substantially stepwise. When the acceleration state is detected at time t 2, the feedback control from the time t 2 is stopped, therefore the feedback correction amount (G 6) is zero. On the other hand, from the time t 2 is performed first acceleration correction, acceleration correction amount (G 5) is increased stepwise by a predetermined value h 1. Accordingly, the supercharging pressure PN increases. Here, the boost pressure if steadily rises as shown by curve G 3, eventually become supercharging pressure boundary supercharging pressure PL (G 4) above, therefore feedback control is started,
Shortly supercharging pressure PN will correspond to the target boost pressure P0 (G 2).

【0028】これに対して、過給機16の吐出圧が低い
場合には、過給圧PNが境界過給圧PL(G4)に達する
前に上昇を停止して安定してしまう。しかしながら、こ
のように過給圧PNが安定した場合は、時刻t4で第2の
加速補正が行われ、加速補正量(G5)が所定値h2だけス
テップ状に高められる。このため、過給圧PNは、曲線
3″で示すように再び上昇しはじめ、やがて時刻t5
境界過給圧PL(G4)以上となり、フィードバック制御
が開始され、まもなく過給圧PN(G3″)が目標過給圧
P0(G2)に一致することになる。したがって、過給機
の吐出性能のばらつき等によって、該過給機16の吐出
圧が低い場合でも、加速時には過給圧が迅速かつ確実に
目標過給圧に追従する。
On the other hand, when the discharge pressure of the supercharger 16 is low, the supercharging pressure PN stops rising before reaching the boundary supercharging pressure PL (G 4 ) and becomes stable. However, thus supercharging pressure PN is if stable, the second acceleration correction is made at time t 4, the acceleration correction amount (G 5) is increased to a predetermined value h 2 by steps. Therefore, the boost pressure PN is started to increase again as indicated by the curve G 3 ", eventually become time t 5 at the border supercharging pressure PL (G 4) above, the feedback control is started, shortly boost pressure PN (G 3 ″) becomes equal to the target supercharging pressure P 0 (G 2 ). Therefore, even when the discharge pressure of the supercharger 16 is low due to variations in the discharge performance of the supercharger, the supercharge pressure quickly and reliably follows the target supercharge pressure during acceleration.

【0029】なお、第1の加速補正量を大きく設定した
場合は、曲線G3'で示すように、時刻t3で境界過給圧P
L(G4)を超え、速やかにフィードバック制御が開始さ
れるものの、オーバーシュートが発生してしまう。な
お、かかるオーバーシュートが発生する場合の加速補正
量、フィードバック補正量及び偏差を、夫々、曲線
5'、G6'、G7'に示す。したがって、本実施例によれ
ば、加速時にオーバーシュートを生じさせることなく、
迅速かつ確実に過給圧を目標過給圧に追従させることが
できる。
When the first acceleration correction amount is set to a large value, as shown by the curve G 3 ′, at the time t 3 , the boundary supercharging pressure P
L (G 4 ) is exceeded and feedback control is started immediately, but overshoot occurs. The acceleration correction amount, feedback correction amount, and deviation when such overshoot occurs are shown by curves G 5 ′, G 6 ′, and G 7 ′, respectively. Therefore, according to the present embodiment, without causing overshoot during acceleration,
The supercharging pressure can quickly and surely follow the target supercharging pressure.

【0030】[0030]

【発明の作用・効果】第1の発明によれば、加速時にお
いて、過給圧が境界過給圧以下で安定した場合には、第
2の過給圧補正手段によって過給圧がさらに高圧側に補
正されるので、過給圧を確実に境界過給圧に到達させる
ことができる。このため、確実に過給圧のフィードバッ
ク制御が開始され、迅速かつ確実に過給圧を目標過給圧
に追従させることができる。また、過給圧補正手段の加
速補正量を小さく設定することができるので、加速時に
過給圧のオーバーシュートが発生しない。
According to the first aspect of the present invention, when the supercharging pressure is stabilized below the boundary supercharging pressure during acceleration, the supercharging pressure is further increased by the second supercharging pressure correcting means. Therefore, the supercharging pressure can reliably reach the boundary supercharging pressure. Therefore, the feedback control of the supercharging pressure is reliably started, and the supercharging pressure can quickly and surely follow the target supercharging pressure. Further, since the acceleration correction amount of the supercharging pressure correcting means can be set small, no overshoot of the supercharging pressure occurs during acceleration.

【0031】第2の発明によれば、基本的には第1の発
明と同様の作用・効果が得られる。さらに、加速時フィ
ードバック禁止手段によって、加速中はフィードバック
制御が強制的に禁止されるので、加速応答性が高めら
れ、かつ制御安定性が高められる。
According to the second aspect, basically the same operation and effect as those of the first aspect can be obtained. Further, since the feedback control is forcibly prohibited during acceleration by the feedback inhibition means during acceleration, acceleration responsiveness is enhanced and control stability is enhanced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the present invention.

【図2】 本発明にかかる過給圧制御装置を備えたエン
ジンのシステム構成図である。
FIG. 2 is a system configuration diagram of an engine including a supercharging pressure control device according to the present invention.

【図3】 過給圧制御の制御方法を示すフローチャート
である。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control method of supercharging pressure control.

【図4】 加速時における、スロットル開度、過給圧、
加速補正量、フィードバック補正量、偏差及び偏差変化
率の経時変化を示す図である。
FIG. 4 shows throttle opening, boost pressure,
It is a figure which shows a temporal change of the acceleration correction amount, the feedback correction amount, the deviation, and the deviation change rate.

【図5】 従来の過給圧制御装置における、加速時の、
スロットル開度、過給圧、フィードバック補正量及び加
速補正量の経時変化を示す図である。
FIG. 5 shows a conventional supercharging pressure control device during acceleration.
It is a figure which shows the time-dependent change of a throttle opening degree, a supercharging pressure, a feedback correction amount, and an acceleration correction amount.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CE…エンジン a…過給圧フィードバック制御手段 b…加速検出手段 c…過給圧補正手段 d…フィードバック制限手段 e…第2の過給圧補正手段 f…加速時フィードバック禁止手段 16…過給機 20…コントロールユニット CE: Engine a: Supercharging pressure feedback control means b: Acceleration detecting means c: Supercharging pressure correcting means d: Feedback limiting means e: Second supercharging pressure correcting means f: Acceleration feedback inhibiting means 16: Supercharger 20 ... Control unit

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 37/12 302 F02B 37/18 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02B 37/12 302 F02B 37/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 エンジンの運転状態に応じて設定される
目標過給圧に追従するように過給圧をフィードバック制
御する過給圧フィードバック制御手段と、エンジンの加
速状態を検出する加速検出手段と、該加速検出手段によ
ってエンジンが加速状態にあることが検出されたときに
は過給圧を高圧側に補正する過給圧補正手段と、過給圧
が目標過給圧よりもやや低圧側に設定される所定の境界
過給圧を超える場合にのみ上記過給圧フィードバック制
御手段にフィードバック制御を行わせるフィードバック
制限手段とが設けられたエンジンの過給圧制御装置にお
いて、 加速時に上記過給圧補正手段によって過給圧が高圧側に
補正された後、過給圧が上記境界過給圧より低い圧力で
安定したときには、過給圧を再度高圧側に補正する第2
の過給圧補正手段が設けられていることを特徴とするエ
ンジンの過給圧制御装置。
1. A supercharging pressure feedback control means for feedback controlling a supercharging pressure so as to follow a target supercharging pressure set according to an operating state of an engine, and an acceleration detecting means for detecting an acceleration state of the engine. When the acceleration detecting means detects that the engine is in an accelerating state, a supercharging pressure correcting means for correcting the supercharging pressure to a high pressure side, and the supercharging pressure is set slightly lower than the target supercharging pressure. And a feedback limiting means for causing the boost pressure feedback control means to perform feedback control only when the boost pressure exceeds a predetermined boundary boost pressure. After the supercharging pressure is corrected to the high pressure side, when the supercharging pressure is stabilized at a pressure lower than the boundary supercharging pressure, the second supercharging pressure is corrected to the high pressure side again.
A supercharging pressure control device for an engine, comprising:
【請求項2】 請求項1に記載されたエンジンの過給圧
制御装置において、 加速中は過給圧のフィードバック制御を禁止する加速時
フィードバック禁止手段が設けられていることを特徴と
するエンジンの過給圧制御装置。
2. The engine boost pressure control device according to claim 1, further comprising an acceleration feedback prohibition unit that prohibits feedback control of the supercharge pressure during acceleration. Supercharging pressure control device.
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