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JP2003239754A - Supercharging pressure control device - Google Patents

Supercharging pressure control device

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JP2003239754A
JP2003239754A JP2002040550A JP2002040550A JP2003239754A JP 2003239754 A JP2003239754 A JP 2003239754A JP 2002040550 A JP2002040550 A JP 2002040550A JP 2002040550 A JP2002040550 A JP 2002040550A JP 2003239754 A JP2003239754 A JP 2003239754A
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Japan
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supercharging pressure
electric motor
supercharging
pressure
target
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JP2002040550A
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Japanese (ja)
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Katsura Masuda
桂 増田
Koichi Akita
浩市 秋田
Osamu Igarashi
修 五十嵐
Hiroshige Hashimoto
浩成 橋本
Chika Kanba
千佳 神庭
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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Priority to DE10306600A priority patent/DE10306600B4/en
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、ターボチャージャのタービ
ンを回転駆動させる電動機を有する電動機ターボチャー
ジャにおいて、電動機を制御するための供給電力を学習
によって補正し、常に最適な過給圧制御を行うことので
きる過給圧制御装置を提供する。 【解決手段】 本発明の過給圧制御装置は、ターボチャ
ージャ11のコンプレッサ11aを回転させて過給圧を
変更し得る電動機11bと、目標過給圧決定手段16
と、実過給圧を検出する過給圧検出手段19と、目標過
給圧、実過給圧及び電動機11bへの供給電力の関係を
規定した所定の電力決定基準に基づいて電動機11bへ
の供給電力を決定する供給電力決定手段16と、電動機
11bへの供給電力に対する実際の過給圧変動を学習し
て供給電力決定手段16の電力決定基準を補正する学習
補正手段16とを備えていることを特徴としている。
(57) Abstract: An object of the present invention is to provide an electric motor turbocharger having an electric motor that rotationally drives a turbine of a turbocharger, to correct the supply power for controlling the electric motor by learning, and to always optimize the supercharging. Provided is a supercharging pressure control device capable of performing pressure control. SOLUTION: A supercharging pressure control device according to the present invention includes an electric motor 11b capable of changing a supercharging pressure by rotating a compressor 11a of a turbocharger 11, and a target supercharging pressure determining means 16.
And a supercharging pressure detecting means 19 for detecting an actual supercharging pressure, and a control for the electric motor 11b based on a predetermined power determination criterion that defines a relation between a target supercharging pressure, an actual supercharging pressure and power supplied to the motor 11b. There is provided a supply power determining means 16 for determining the supply power, and a learning correction means 16 for learning the actual supercharging pressure variation with respect to the supply power to the electric motor 11b and correcting the power determination reference of the supply power determination means 16. It is characterized by:

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
のコンプレッサを電動機で駆動することができるように
した電動機付ターボチャージャを用いて過給圧を制御す
る過給圧制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a supercharging pressure control device for controlling a supercharging pressure by using a turbocharger with an electric motor in which a compressor of a turbocharger can be driven by an electric motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】エンジン(内燃機関)の吸入空気量をタ
ーボチャージャで過給して、高出力(あるいは、低燃
費)を得ようとする試みは以前から常用されている。タ
ーボチャージャの改善が要望されている点の一つとし
て、低回転域の過給圧の立ち上がりが悪く、低回転域で
のエンジン出力特性が良好でないというものがある。こ
れは、排気エネルギーを利用して吸入空気を過給すると
いうターボチャージャの原理上、排気エネルギーの少な
い低回転域で発生する現象であった。これを改善するた
めに、ツインターボ化などが一般に行われているが、タ
ービン/コンプレッサに電動機(モータ)を組み込んで
強制的にタービン/コンプレッサを駆動して所望の過給
圧を得ようとする試みもなされている。このような場合
は、排気エネルギーを利用して電動機に回生発電を行わ
せることも可能である。このような電動機付ターボチャ
ージャとしては、特開平8-182382号公報に記載のような
ものがある。
2. Description of the Related Art An attempt to obtain a high output (or low fuel consumption) by supercharging the intake air amount of an engine (internal combustion engine) with a turbocharger has been in common use. One of the demands for improvement of the turbocharger is that the boost pressure rise in the low speed range is poor and the engine output characteristics in the low speed range are not good. This is a phenomenon that occurs in a low rotation speed range where exhaust energy is low, based on the principle of a turbocharger that uses intake energy to supercharge intake air. In order to improve this, a twin turbo system is generally used, but an attempt is made to incorporate a motor into the turbine / compressor and forcibly drive the turbine / compressor to obtain a desired boost pressure. Attempts have also been made. In such a case, it is possible to cause the electric motor to perform regenerative power generation using the exhaust energy. An example of such a turbocharger with an electric motor is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-182382.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】電動機付ターボチャー
ジャは、電動機の個体毎の性能差や温度などの環境差に
よって特性にバラツキが生じる。個体毎の初期性能差は
一回補正できればよいが、経年変化による特性の変化へ
の対応も必要である。また、環境差による特性のバラツ
キは温度などの環境が変化するために一回だけ補正すれ
ば済むというものではない。このような特性差があるの
で、同一電力を与えたとしても電動機の出力が一定とな
らずに、同一の過給アシスト量が得られない場合が多
い。上述した公報に記載されている電動機付ターボチャ
ージャにおいても、このような点に関する留意はなされ
ていない。
The characteristics of turbochargers with electric motors vary due to the difference in performance among individual electric motors and environmental differences such as temperature. It is sufficient that the initial performance difference for each individual be corrected once, but it is also necessary to respond to changes in characteristics due to aging. Further, variations in characteristics due to environmental differences do not have to be corrected only once because the environment such as temperature changes. Due to such a characteristic difference, even if the same electric power is applied, the output of the electric motor is not constant and the same supercharging assist amount cannot be obtained in many cases. Even in the turbocharger with an electric motor described in the above-mentioned publication, no consideration is given to such a point.

【0004】従って、本発明の目的は、ターボチャージ
ャのタービンを回転駆動させる電動機を有する電動機タ
ーボチャージャにおいて、電動機を制御するための供給
電力を学習によって補正し、常に最適な過給圧制御を行
うことのできる過給圧制御装置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is, in an electric motor turbocharger having an electric motor that rotationally drives a turbine of a turbocharger, corrects electric power supplied for controlling the electric motor by learning and always performs optimum supercharging pressure control. It is an object of the present invention to provide a supercharging pressure control device capable of performing the above.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の過給圧
制御装置は、ターボチャージャのコンプレッサを回転さ
せて過給圧を変更し得る電動機と、目標過給圧を決定す
る目標過給圧決定手段と、目標過給圧及び電動機への供
給電力の関係を規定した所定の電力決定基準に基づいて
電動機への供給電力を決定する供給電力決定手段と、実
過給圧を検出する実過給圧検出手段と、電動機への供給
電力に対する実際の過給圧変動を学習して供給電力決定
手段の電力決定基準を補正する学習補正手段とを備えて
いることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a supercharging pressure control device, wherein a turbocharger compressor is rotated to change the supercharging pressure and a target supercharging pressure is determined. Pressure determining means, a power supply determining means for determining the power supplied to the electric motor based on a predetermined power determining standard that defines the relationship between the target supercharging pressure and the power supplied to the electric motor, and an actual power detecting means for detecting the actual supercharging pressure. It is characterized by comprising supercharging pressure detecting means and learning correction means for learning the actual supercharging pressure fluctuation with respect to the electric power supplied to the electric motor and correcting the electric power determination standard of the electric power supply determining means.

【0006】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の過給圧制御装置において、学習補正手段は、目標過給
圧と実過給圧との差が所定範囲外となる頻度が所定以上
のときに供給電力決定手段の電力決定基準を補正するこ
とを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the supercharging pressure control device according to the first aspect, the learning correction means sets the frequency at which the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure falls outside the predetermined range. It is characterized in that the power determination standard of the supply power determining means is corrected when the power is above a predetermined level.

【0007】請求項3に記載の発明は、請求項1または
2に記載の過給圧制御装置において、学習補正手段は、
目標過給圧と実過給圧との差が所定範囲外となる頻度が
所定連続期間内で所定以上のときにのみ供給電力決定手
段の電力決定基準を補正することを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the supercharging pressure control device according to the first or second aspect, the learning correction means is
It is characterized in that the power determination reference of the supply power determining means is corrected only when the frequency at which the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure is out of the predetermined range is not less than the predetermined value within the predetermined continuous period.

【0008】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
何れか一項に記載の過給圧制御装置において、供給電力
決定手段は、目標過給圧及び実過給圧の差と、所定の電
力決定基準とに基づいて電動機への供給電力を決定する
ことを特徴としている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the supercharging pressure control device according to any one of the first to third aspects, the supply power determining means determines the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure. The power supply to the electric motor is determined based on a predetermined power determination standard.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の過給圧制御装置の一実施
形態について以下に説明する。本実施形態の過給圧制御
装置を有するエンジン1を図1に示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the supercharging pressure control device of the present invention will be described below. An engine 1 having a supercharging pressure control device of this embodiment is shown in FIG.

【0010】なお、「過給圧」の語は大気圧に対しての
差圧を示すものを指す語として用いられる場合がある。
一方で、「過給圧」の語は吸気管内の絶対圧力を指す語
として用いられる場合もある。以下、両者を明確に分け
て説明する必要がある場合は、その指すところが明確と
なるような説明を行う。例えば、吸気管内圧力を検出す
る圧力センサの出力に基づいて過給圧制御を行う場合、
この圧力センサが大気圧に対する差圧を検出するセンサ
であれば過給圧制御は大気圧に対する差としての過給圧
に基づいて制御されることが容易であるし、圧力センサ
が絶対圧力を検出するセンサであれば過給圧制御は絶対
圧力としての吸気圧に基づいて制御されるのが容易であ
る。
The term "supercharging pressure" may be used as a term indicating a differential pressure with respect to atmospheric pressure.
On the other hand, the term "supercharging pressure" may be used as a term indicating the absolute pressure in the intake pipe. In the following, when it is necessary to clearly explain the two, the points will be clarified. For example, when performing supercharging pressure control based on the output of the pressure sensor that detects the pressure in the intake pipe,
If this pressure sensor detects a differential pressure with respect to atmospheric pressure, the boost pressure control can be easily controlled based on the boost pressure as a difference with respect to atmospheric pressure, and the pressure sensor detects absolute pressure. If it is a sensor, it is easy to control the supercharging pressure based on the intake pressure as an absolute pressure.

【0011】本実施形態で説明するエンジン1は、多気
筒エンジンであるが、ここではそのうちの一気筒のみが
断面図として図1に示されている。エンジン1は、イン
ジェクタ2によってシリンダ3内のピストン4の上面に
燃料を噴射するタイプのエンジンである。このエンジン
1は、成層燃焼が可能であり、いわゆるリーンバーンエ
ンジンである。後述するターボチャージャによってより
多くの吸入空気を過給してリーンバーンを行うことによ
って、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るもの
である。
The engine 1 described in this embodiment is a multi-cylinder engine, but only one of the cylinders is shown in FIG. 1 as a sectional view. The engine 1 is an engine of a type in which fuel is injected by an injector 2 onto the upper surface of a piston 4 in a cylinder 3. The engine 1 is capable of stratified combustion and is a so-called lean burn engine. By supercharging more intake air and performing lean burn by a turbocharger described later, not only high output but also low fuel consumption can be realized.

【0012】エンジン1は、吸気通路5を介してシリン
ダ3内に吸入した空気をピストン4によって圧縮し、ピ
ストン4の上面に形成された窪みの内部に燃料を噴射し
て濃い混合気を点火プラグ7近傍に集め、これに点火プ
ラグ7で着火させて燃焼させる。シリンダ3の内部と吸
気通路5との間は、吸気バルブ8によって開閉される。
燃焼後の排気ガスは排気通路6に排気される。シリンダ
3の内部と排気通路6との間は、排気バルブ9によって
開閉される。吸気通路5上には、上流側からエアクリー
ナ10、ターボユニット11、インタークーラー12、
スロットルバルブ13などが配置されている。
In the engine 1, the air sucked into the cylinder 3 through the intake passage 5 is compressed by the piston 4, and the fuel is injected into the recess formed in the upper surface of the piston 4 to inject a rich mixture into the spark plug. It is collected in the vicinity of 7, and is ignited by the spark plug 7 and burned. An intake valve 8 opens and closes the inside of the cylinder 3 and the intake passage 5.
The exhaust gas after combustion is exhausted to the exhaust passage 6. An exhaust valve 9 opens and closes the inside of the cylinder 3 and the exhaust passage 6. On the intake passage 5, from the upstream side, the air cleaner 10, the turbo unit 11, the intercooler 12,
A throttle valve 13 and the like are arranged.

【0013】エアクリーナ10は、吸入空気中のゴミや
塵などを取り除くフィルタである。ターボユニット11
は、吸気通路5と排気通路6との間に配され、過給を行
うものである。本実施形態のターボユニット11におい
ては、タービン側インペラーとコンプレッサ側インペラ
ーとが回転軸で連結されている(以下、この部分を単に
タービン/コンプレッサ11aと言うこととする)。ま
た、本実施形態のターボチャージャは、タービン/コン
プレッサ11aの回転軸が出力軸となるように電動機1
1bが組み込まれている電動機付ターボチャージャであ
る。電動機11bは、交流モータであり、発電機として
も機能し得る。ターボユニット11は、排気エネルギー
によってのみ過給を行う通常の過給機としても機能し得
るが、電動機11bによってタービン/コンプレッサ1
1aを強制的に駆動することでさらなる過給を行うこと
もできる。
The air cleaner 10 is a filter for removing dust and dirt from the intake air. Turbo unit 11
Is disposed between the intake passage 5 and the exhaust passage 6 to perform supercharging. In the turbo unit 11 of the present embodiment, the turbine-side impeller and the compressor-side impeller are connected by a rotating shaft (hereinafter, this portion will be simply referred to as turbine / compressor 11a). Further, the turbocharger of the present embodiment uses the electric motor 1 so that the rotating shaft of the turbine / compressor 11a serves as the output shaft.
1b is a turbocharger with an electric motor incorporated therein. The electric motor 11b is an AC motor and can also function as a generator. The turbo unit 11 can also function as a normal supercharger that supercharges only by the exhaust energy, but the turbine / compressor 1 is operated by the electric motor 11b.
Further supercharging can be performed by forcibly driving 1a.

【0014】また、排気エネルギーを利用して、タービ
ン/コンプレッサ11aを介して電動機11bを回転さ
せることで回生発電させ、発電された電力を回収するこ
ともできる。図示されていないが、電動機11bは、タ
ービン/コンプレッサ11aの回転軸に固定されたロー
タと、その周囲に配置されたステータとを主たる構成部
分として有している。吸気通路5上のターボユニット1
1の下流側には、ターボユニット11による過給で圧力
上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げる空
冷式インタークーラ12が配されている。インタークー
ラー12によって吸入空気の温度を下げ、充填効率を向
上させる。
It is also possible to utilize the exhaust energy to regenerate electric power by rotating the electric motor 11b via the turbine / compressor 11a and recover the generated electric power. Although not shown, the electric motor 11b has a rotor fixed to the rotating shaft of the turbine / compressor 11a and a stator arranged around the rotor as main components. Turbo unit 1 on intake passage 5
An air-cooling intercooler 12 that lowers the temperature of intake air that has increased in temperature due to pressure increase due to supercharging by the turbo unit 11 is disposed on the downstream side of 1. The intercooler 12 lowers the temperature of the intake air and improves the charging efficiency.

【0015】インタークーラー12の下流側には、吸入
空気量を調節するスロットルバルブ13が配されてい
る。本実施形態のスロットルバルブ13は、いわゆる電
子制御式スロットルバルブであり、アクセルペダル14
の操作量をアクセルポジショニングセンサ15で検出
し、この検出結果と他の情報量とに基づいてECU16
がスロットルバルブ13の開度を決定するものである。
スロットルバルブ13は、これに付随して配設されたス
ロットルモータ17によって開閉される。また、スロッ
トルバルブ13に付随して、その開度を検出するスロッ
トルポジショニングセンサ18も配設されている。
A throttle valve 13 for adjusting the amount of intake air is arranged downstream of the intercooler 12. The throttle valve 13 of the present embodiment is a so-called electronically controlled throttle valve, and includes an accelerator pedal 14
Is detected by the accelerator positioning sensor 15, and the ECU 16 is detected based on the detection result and other information amount.
Determines the opening of the throttle valve 13.
The throttle valve 13 is opened / closed by a throttle motor 17 arranged in association therewith. A throttle positioning sensor 18 for detecting the opening of the throttle valve 13 is also provided.

【0016】スロットルバルブ13の下流側には、吸気
通路5内の圧力(吸気圧)を検出する圧力センサ19が
配設されている。これらのセンサ15,18,19はE
CU16に接続されており、その検出結果をECU16
に送出している。ECU16は、CPU,ROM,RA
M等からなる電子制御ユニットである。ECU16に
は、上述したインジェクタ2、点火プラグ7や、電動機
11b、等が接続されており、これらはECU16から
の信号によって制御されている。ECU16には、この
ほかにも、吸気バルブ8の開閉タイミングを制御する可
変バルブタイミング機構20の油圧や、電動機11bと
接続されたコントローラ21、バッテリ22なども接続
されている。
A pressure sensor 19 for detecting the pressure in the intake passage 5 (intake pressure) is arranged downstream of the throttle valve 13. These sensors 15, 18, 19 are E
It is connected to the CU16, and the detection result is connected to the ECU16.
Have been sent to. The ECU 16 includes a CPU, ROM, RA
It is an electronic control unit composed of M and the like. The injector 2, the ignition plug 7, the electric motor 11b, and the like described above are connected to the ECU 16, and these are controlled by a signal from the ECU 16. In addition to the above, the ECU 16 is also connected to the hydraulic pressure of the variable valve timing mechanism 20 that controls the opening / closing timing of the intake valve 8, the controller 21 connected to the electric motor 11b, the battery 22, and the like.

【0017】コントローラ21は、電動機11bの駆動
を制御するだけでなく、電動機11bが回生発電した電
力の電圧変換を行うインバータとしての機能も有してい
る。回生発電による電力は、コントローラ21によって
電圧変換された後にバッテリ22に充電される。
The controller 21 not only controls the drive of the electric motor 11b, but also has a function as an inverter for converting the voltage of the electric power regenerated by the electric motor 11b. The electric power generated by the regenerative electric power is converted into a voltage by the controller 21 and then charged in the battery 22.

【0018】一方、排気通路6上には、排気ガスを浄化
する排気浄化触媒23がターボユニット11の下流側に
取り付けられている。そして、排気通路6(ターボユニ
ット11の上流部)から吸気通路5(圧力センサ19の
下流側に形成されたサージタンク部)にかけて排気ガス
を還流させるためのEGR(Exhaust Gas Recirculatio
n)通路24が配設されている。EGR通路24上には、
排気ガス還流量を調節するEGRバルブ25が取り付け
られている。EGRバルブ25の開度制御も上述したE
CU16によって行われる。
On the other hand, an exhaust gas purification catalyst 23 for purifying exhaust gas is mounted on the exhaust passage 6 on the downstream side of the turbo unit 11. Then, an EGR (Exhaust Gas Recirculatio) for recirculating the exhaust gas from the exhaust passage 6 (upstream of the turbo unit 11) to the intake passage 5 (surge tank formed on the downstream side of the pressure sensor 19).
n) A passage 24 is provided. On the EGR passage 24,
An EGR valve 25 for adjusting the exhaust gas recirculation amount is attached. The opening control of the EGR valve 25 is also the above-mentioned E
It is performed by CU16.

【0019】また、エンジン1のクランクシャフト近傍
には、エンジン回転数を検出する回転数センサ26が取
り付けられている。さらに、図示されていないが、本実
施形態のターボユニット11は、いわゆるバリアブルノ
ズルターボでもある。バリアブルノズルターボとは、排
気側のタービン/コンプレッサ11aの外方に位置する
ノズル部分に複数の可動ベーンを配置し、タービンノズ
ルからタービン/コンプレッサ11aに向けて流れる排
気流量を可変制御するものである。バリアブルノズルを
制御することによって過給圧を変更できる。
A rotation speed sensor 26 for detecting the engine rotation speed is attached near the crankshaft of the engine 1. Further, although not shown, the turbo unit 11 of this embodiment is also a so-called variable nozzle turbo. The variable nozzle turbo has a plurality of movable vanes disposed in a nozzle portion located outside the turbine / compressor 11a on the exhaust side, and variably controls an exhaust flow rate flowing from the turbine nozzle toward the turbine / compressor 11a. . The supercharging pressure can be changed by controlling the variable nozzle.

【0020】バリアブルノズルを駆動するアクチュエー
タは、ECU16に接続されており、ECU16によっ
て制御されている。このバリアブルノズル機構は電動機
11b以外の過給圧変更手段として機能している。電動
機11b以外の過給圧制御手段となり得るものとして
は、ここで説明したバリアブルノズル機構の他、タービ
ン容量を可変制御する機構(A/R可変機構)等が挙げ
られる。また、ECU16が目標過給圧決定手段や供給
電力決定手段、学習補正手段として機能している。ま
た、圧力センサ19が実過給圧検出手段として機能して
いる。
The actuator for driving the variable nozzle is connected to the ECU 16 and is controlled by the ECU 16. This variable nozzle mechanism functions as a supercharging pressure changing means other than the electric motor 11b. Other than the electric motor 11b, examples of the supercharging pressure control means that can be used include the variable nozzle mechanism described here and a mechanism that variably controls the turbine capacity (A / R variable mechanism). Further, the ECU 16 functions as a target supercharging pressure determining unit, a supply power determining unit, and a learning correction unit. Further, the pressure sensor 19 functions as an actual boost pressure detecting means.

【0021】さらに、図示されていないが、排気通路6
上には、ターボユニット11をバイパスする流路も設け
られており、この流路上にウェイストゲートバルブが配
されている。ウェイストゲートバルブは、過給圧が所定
圧力以上となると開かれ、タービン/コンプレッサ11
aへの排気流量を減じることによって過給圧を制御する
ものである。本実施形態のウェイストゲートバルブは吸
気圧を利用して開閉する受動的なものであるが、ソレノ
イドバルブなどにしてECU16によって積極的にその
開閉を制御しても良い。このような場合は、過給圧を積
極的に制御する手段(過給圧制御手段)の一つとなり得
る。
Further, although not shown, the exhaust passage 6
A flow path that bypasses the turbo unit 11 is also provided above, and a waste gate valve is arranged on this flow path. The waste gate valve opens when the boost pressure exceeds a predetermined pressure, and the turbine / compressor 11
The supercharging pressure is controlled by reducing the exhaust flow rate to a. Although the waste gate valve of this embodiment is a passive valve that opens and closes by using intake pressure, a solenoid valve or the like may be used to actively control the opening and closing by the ECU 16. In such a case, it can be one of the means (supercharging pressure control means) for positively controlling the supercharging pressure.

【0022】上述した電動機11bを用いた過給圧制御
の基本部分を説明する。図2に、制御の基本部分のフロ
ーチャートを示す。図2に示されるフローチャートの制
御は、所定時間毎(例えば、32ms毎)に繰り返し実行さ
れている。
The basic part of the supercharging pressure control using the above-mentioned electric motor 11b will be described. FIG. 2 shows a flowchart of the basic part of control. The control of the flowchart shown in FIG. 2 is repeatedly executed every predetermined time (for example, every 32 ms).

【0023】まず、エンジン回転数が回転数センサ26
によって検出されると共に、エンジン負荷が吸入空気量
(圧力センサ19から推定)やスロットル開度(スロッ
トルポジショニングセンサ18によって検出)から推定
される(ステップ200)。次に、エンジン回転数とエ
ンジン負荷とから、ベース目標過給圧Bが算出される
(ステップ205)。ベース目標過給圧Bとは、定常運
転時における所定エンジン回転数・所定エンジン負荷の
ときに予想される過給圧であり、予め実験などによって
取得されてECU16内のROM内にマップとして格納
されている。上述したバリアブルノズルの制御は、この
ベース目標過給圧Bに基づいて行われる。
First, the engine speed is the speed sensor 26.
And the engine load is estimated from the intake air amount (estimated by the pressure sensor 19) and the throttle opening (detected by the throttle positioning sensor 18) (step 200). Next, the base target boost pressure B is calculated from the engine speed and the engine load (step 205). The base target supercharging pressure B is a supercharging pressure expected at a predetermined engine speed and a predetermined engine load during steady operation, and is acquired in advance by experiments or the like and stored as a map in the ROM in the ECU 16. ing. The control of the variable nozzle described above is performed based on this base target boost pressure B.

【0024】次に、回転数センサ26によって検出され
たエンジン回転数とアクセルポジショニングセンサ15
によって検出されるアクセル開度とに基づいて、電動機
11bによってかさ上げする分の過給圧Pを決定する
(ステップ210)。エンジン回転数とアクセル開度と
かさ上げ分の過給圧Pとの関係は、予め実験などを通じ
て決定されており、マップとしてECU16内のROM
に格納されている。このマップを図3に示す。図3に示
されるように、ここでは、エンジン回転数が所定回転数
以下で、かつ、アクセル開度が所定開度以上である領域
が特定運転領域として設定されており、エンジン1の状
態がこの特定運転領域内で運転されているときにのみ、
上述したかさ上げ過給圧Pが正の値として設定され、電
動機11bによるアシストが行われる。特定運転領域内
でも、より低回転、より大きなアクセル開度となるほど
かさ上げ過給圧Pが大きくなるようになされている。
Next, the engine rotational speed detected by the rotational speed sensor 26 and the accelerator positioning sensor 15
The supercharging pressure P to be increased by the electric motor 11b is determined based on the accelerator opening detected by (step 210). The relationship between the engine speed, the accelerator opening, and the boost pressure P for raising the height has been determined in advance through experiments and the like, and is a ROM in the ECU 16 as a map.
It is stored in. This map is shown in FIG. As shown in FIG. 3, here, a region in which the engine speed is equal to or lower than a predetermined speed and the accelerator opening is equal to or higher than a predetermined opening is set as a specific operation region, and the state of the engine 1 is Only when operating within a specific operating area,
The above-mentioned raised supercharging pressure P is set as a positive value, and the electric motor 11b assists. Even in the specific operation region, the boost supercharging pressure P becomes larger as the rotation speed becomes lower and the accelerator opening becomes larger.

【0025】エンジン1の状態が特定運転領域外の状態
である場合には、上述したかさ上げ過給圧Pが0ではな
く負の値として設定されることによって電動機11bに
よるアシストが実質的に禁止されている。かさ上げ過給
圧Pを負の値として設定することの意味は追って説明す
る。ステップ210の後、ベース目標過給圧Bに電動機
11bによるかさ上げ分の過給圧Pを加えたものを目標
過給圧Tとして算出する(ステップ210)。この目標
過給圧Tは、電動機11bによる過給制御のために設定
される制御上の目標値であり、本来欲しい過給圧と一致
しない場合もある。
When the state of the engine 1 is outside the specific operating range, the above-mentioned raised supercharging pressure P is set to a negative value instead of 0, so that the assist by the electric motor 11b is substantially prohibited. Has been done. The meaning of setting the raised supercharging pressure P as a negative value will be described later. After step 210, the target supercharging pressure B is calculated by adding the supercharging pressure P for raising the electric motor 11b to the base target supercharging pressure B (step 210). The target supercharging pressure T is a control target value set for supercharging control by the electric motor 11b, and may not match the supercharging pressure originally desired.

【0026】例えば、図3のマップから分かるように、
低回転でアクセル開度が大きいときには、かさ上げ分P
が大きく設定され、目標過給圧Tは大きく設定される。
しかし、このときの目標過給圧Tは実際には達成し得な
い過給圧となる場合もある。このように目標過給圧Tを
設定することで、電動機11bによる過給圧のフルアシ
ストが確実に継続して行われるようにすることもでき
る。特に、かさ上げ分Pが正に設定される場合、即ち、
積極的に電動機11bによる過給を行うべきと思われる
状況では、この目標過給圧Tは、かさ上げ分Pを介し
て、本来欲しいと思われる過給圧よりもやや大きめに設
定され、電動機11bによる過給が確実に行われるよう
にされる。
For example, as can be seen from the map in FIG.
When the accelerator opening is large at low speed, the amount of increase P
Is set large, and the target supercharging pressure T is set large.
However, the target supercharging pressure T at this time may be a supercharging pressure that cannot be actually achieved. By setting the target supercharging pressure T in this way, it is possible to ensure that the full assist of the supercharging pressure by the electric motor 11b is continuously performed. In particular, when the raised amount P is set to be positive, that is,
In a situation in which it is considered that the supercharging by the electric motor 11b should be positively performed, the target supercharging pressure T is set to be slightly larger than the supercharging pressure which is originally desired, via the raised amount P. The supercharging by 11b is ensured.

【0027】ステップ21の後、圧力センサ19によっ
て吸気管内圧力を実過給圧Cとして検出し(ステップ2
20)、上述した目標過給圧Tと検出した実過給圧Cと
の差ΔPを算出する(ステップ225)。次に、算出さ
れた差ΔPが0より大きいか否かを判定し(ステップ2
30)、差ΔPが0以下であれば、電動機11bによる
アシストの有無を示すアシストフラグFassistを0にし
て電動機11bによる過給アシストを行わずに図2のフ
ローチャートを一旦抜ける。ここで、上述したかさ上げ
過給分Pが正の値であっても、差ΔPが0以下であれ
ば、電動機11bによる過給は行われない。一方、ステ
ップ230が肯定される場合、即ち、差ΔPが0より大
きい場合は、電動機11bによる過給アシストを行うた
めの指示値を差ΔPに基づいて決定し、この指令値をコ
ントローラ21に対して出力する(ステップ235)。
After step 21, the pressure sensor 19 detects the pressure in the intake pipe as the actual supercharging pressure C (step 2
20), The difference ΔP between the target boost pressure T and the detected actual boost pressure C is calculated (step 225). Next, it is judged whether or not the calculated difference ΔP is larger than 0 (step 2
30) If the difference ΔP is less than or equal to 0, the assist flag Fassist indicating whether or not the electric motor 11b assists is set to 0, and the flow chart of FIG. 2 is temporarily exited without supercharging assist by the electric motor 11b. Here, even if the above-mentioned raised supercharging amount P is a positive value, if the difference ΔP is 0 or less, supercharging by the electric motor 11b is not performed. On the other hand, if step 230 is affirmative, that is, if the difference ΔP is larger than 0, the instruction value for performing the supercharging assist by the electric motor 11b is determined based on the difference ΔP, and this command value is given to the controller 21. And output (step 235).

【0028】差ΔPとコントローラ21に与える指令値
との関係を図4に示す。図4の実線で示されるように、
コントローラ21への指令値は電圧値によって行われ
る。差ΔPが大きいほど、大きな電圧値がコントローラ
21に対して送出される。その電圧値の範囲は、ここで
は0〜4.3Vの範囲である。4.3Vの電圧がコント
ローラ21に送出されると、コントローラ21は電動機
11bをフル駆動させて過給をフルアシストする。コン
トローラ21への指示値の送出後、アシストフラグFass
istが1にされ(ステップ240)、コントローラ21
が受け取った指示値に基づいて電動機11bが制御され
る(ステップ245)。
FIG. 4 shows the relationship between the difference ΔP and the command value given to the controller 21. As shown by the solid line in FIG.
The command value to the controller 21 is a voltage value. The larger the difference ΔP, the larger the voltage value sent to the controller 21. The range of the voltage value is 0 to 4.3V here. When the voltage of 4.3 V is sent to the controller 21, the controller 21 fully drives the electric motor 11b to fully assist the supercharging. After sending the instruction value to the controller 21, the assist flag Fass
ist is set to 1 (step 240), and the controller 21
The electric motor 11b is controlled based on the instruction value received by (step 245).

【0029】本実施形態では、コントローラ21は、与
えられた指示値に基づいて決定される電流を電動機11
bに対して送出している。電動機11bは、与えられる
電流によって出力トルクを変化させるものであり、送出
する電流をを介して制御されている。なお、本実施形態
では指示値に基づく電流を電動機11bに与えるだけで
電動機11bのフィードバック制御は行われていない。
その後は図2のフローチャートの制御が繰り返し行われ
ることで電動機11bに与えられる電流値が変化してい
くこととなる。ただし、電動機11bのフィードバック
制御を行っても良く、例えば、タービン/コンプレッサ
11aに回転数センサを設け、タービン回転数に基づい
て電動機11bに与える電流のフィードバック制御を行
うなどしても良い。
In this embodiment, the controller 21 supplies the electric current determined based on the given instruction value to the electric motor 11
It is sent to b. The electric motor 11b changes the output torque according to the applied current, and is controlled via the current to be sent. It should be noted that in the present embodiment, only the electric current based on the instruction value is given to the electric motor 11b, and the feedback control of the electric motor 11b is not performed.
After that, the current value given to the electric motor 11b is changed by repeating the control of the flowchart of FIG. However, feedback control of the electric motor 11b may be performed, for example, a rotation speed sensor may be provided in the turbine / compressor 11a, and feedback control of current supplied to the electric motor 11b may be performed based on the turbine rotation speed.

【0030】このようにして電動機11bで過給するこ
とによって、低回転域での過給圧の不足を補って過給圧
の立ち上がりを向上させ、ターボユニットによる高出力
あるいは高効率化を低回転域から高回転域まで得ること
ができるようになる。そして、ここでは、バリアブルノ
ズル機構による過給圧制御が、電動機11bによる過給
圧制御よりも優先して行われることとなる。このため、
二つの過給圧制御に優先順位が設定されているので、両
方の過給圧制御が干渉してしまうことがなく、安定した
過給圧制御を行うことができる。
By supercharging by the electric motor 11b in this manner, the shortage of the supercharging pressure in the low rotation speed range is compensated to improve the rising of the supercharging pressure, and the turbo unit can achieve high output or high efficiency at low rotation speed. It becomes possible to obtain from the range to the high rotation range. Then, here, the supercharging pressure control by the variable nozzle mechanism is performed with priority over the supercharging pressure control by the electric motor 11b. For this reason,
Since the priority is set for the two boost pressure controls, both boost pressure controls do not interfere with each other, and stable boost pressure control can be performed.

【0031】さらに、ここでは、バリアブルノズル機構
は、ベース目標過給圧Bに基づいて制御され、一方、電
動機11bはベース目標過給圧Bではなく、これにかさ
上げ分の過給圧Pを加えた目標過給圧Tに基づいて制御
される。このようにそれぞれの制御が異なる目標(制御
マップ)を有している。このため、電動機11bによる
アシストが過剰になってしまっても、これとは独立して
いるもう一つの過給圧制御が働かなくなるようなことは
なく、この点からも、両者の過給圧制御が干渉しにくく
なっている。なお、本実施形態におけるバリアブルノズ
ル機構による過給圧制御は、実過給圧Cとの関係からP
IDフィードバック制御等の公知の過給圧制御が行われ
ている。
Further, here, the variable nozzle mechanism is controlled on the basis of the base target supercharging pressure B, while the electric motor 11b is not the base target supercharging pressure B, but the supercharging pressure P for raising it. It is controlled based on the added target supercharging pressure T. In this way, each control has a different target (control map). Therefore, even if the assist by the electric motor 11b becomes excessive, another supercharging pressure control that is independent from this does not stop working. Are less likely to interfere. Note that the supercharging pressure control by the variable nozzle mechanism in the present embodiment is P from the relationship with the actual supercharging pressure C.
Known supercharging pressure control such as ID feedback control is performed.

【0032】また、上述したように、ここでは、特定運
転領域外のときはかさ上げ過給分Pを負の値として設定
している。このようにすることで、算出される目標過給
圧Tがより少なく算出されることとなり、その結果、差
ΔPもより小さく算出されることになる。電動機11b
による過給圧制御を行うか否かは、差ΔPの大きさに基
づいて判定するので、差ΔPがより小さく算出されると
いうことは、電動機11bによる過給圧制御が行われに
くくなるということになる。差ΔPは、実過給圧Cと小
さめに算出される目標過給圧Tとの差であるので、電動
機11bによる過給圧制御の要否を判定する上で、結果
的に実過給圧Cに対してある程度の変動幅を確保するこ
とになる。
Further, as described above, here, the boosted supercharging amount P is set as a negative value outside the specific operation range. By doing so, the calculated target supercharging pressure T is calculated to be smaller, and as a result, the difference ΔP is also calculated to be smaller. Electric motor 11b
Whether or not to perform the supercharging pressure control based on the difference ΔP is determined based on the magnitude of the difference ΔP. Therefore, the fact that the difference ΔP is calculated to be smaller means that the supercharging pressure control by the electric motor 11b is less likely to be performed. become. The difference ΔP is the difference between the actual supercharging pressure C and the target supercharging pressure T that is calculated to be small, so that the actual supercharging pressure is eventually determined when determining whether or not the supercharging pressure control by the electric motor 11b is necessary. A certain degree of variation with respect to C will be secured.

【0033】このようにすると、外乱などに起因して実
過給圧Cが変動しただけのような、電動機11bによる
アシストを始めたくないような場合に電動機11bによ
る過給圧が行われにくくなり、過給圧制御を安定して行
うことができる。例えば、外乱などで実過給圧Cが微小
な増減を繰り返して変動するような場合に電動機11b
による過給の開始停止が頻繁に繰り返されてしまうと過
給圧制御がかえって荒れてしまう。即ち、電動機11b
による不要な過給圧制御が行われてしまう。そこで、電
動機11bによる過給が必要ないと思われるとき(特定
運転領域外)のときは、電動機11bによる過給が開始
されにくいようにしておくことによって過給圧制御の安
定化を図っている。
In this way, when it is not desired to start the assist by the electric motor 11b, such as when the actual supercharging pressure C fluctuates due to a disturbance or the like, it becomes difficult to perform the supercharging pressure by the electric motor 11b. The supercharging pressure control can be stably performed. For example, when the actual supercharging pressure C fluctuates by repeating a slight increase or decrease due to a disturbance or the like, the electric motor 11b
If the start and stop of the supercharging due to is frequently repeated, the supercharging pressure control becomes rather rough. That is, the electric motor 11b
Unnecessary supercharging pressure control will be performed. Therefore, when it seems that supercharging by the electric motor 11b is not necessary (outside the specific operation region), it is made difficult to start supercharging by the electric motor 11b to stabilize the supercharging pressure control. .

【0034】さらに、電動機11bを発電機として使用
すれば、電気エネルギーを回収することも可能となる。
電動機11bから電力を回収している間は、電動機11
bがタービン/コンプレッサ11aの回転を抑止するも
のとなる。即ち、電動機11bは、それ自身が電気エネ
ルギーを消費してタービン/コンプレッサ11aの回転
を高回転化させるだけでなく、回生発電を行ってタービ
ン/コンプレッサ11aの回転を抑止することもでき、
電動機11bによるタービン/コンプレッサ11aの回
転制御(過給圧制御)の制御幅は広い。なお、電動機1
1bが回転駆動されておらず、かつ、回生発電も行って
いない(バッテリ22と接続されていない)状態では、
タービン/コンプレッサ11aは排気エネルギーのみに
よって回転されることとなるが、この場合に電動機11
bがタービン/コンプレッサ11aの回転を抑止するこ
とはない(コギングトルクは無視できるほどに小さ
い)。
Furthermore, if the electric motor 11b is used as a generator, it is possible to recover electric energy.
While the electric power is being recovered from the electric motor 11b, the electric motor 11
b suppresses the rotation of the turbine / compressor 11a. That is, the electric motor 11b not only consumes electric energy to increase the rotation speed of the turbine / compressor 11a, but also regenerates power to suppress the rotation of the turbine / compressor 11a.
The control range of the rotation control (supercharging pressure control) of the turbine / compressor 11a by the electric motor 11b is wide. The electric motor 1
When 1b is not rotationally driven and is not performing regenerative power generation (not connected to the battery 22),
The turbine / compressor 11a is rotated only by the exhaust energy. In this case, the electric motor 11
b does not prevent the turbine / compressor 11a from rotating (cogging torque is negligibly small).

【0035】次に、上述した基本的な過給圧制御を補正
・学習する制御について説明する。
Next, the control for correcting / learning the above-mentioned basic supercharging pressure control will be described.

【0036】既に説明したように、電動機11bは、そ
の個体毎の性能差や温度などの環境差によって特性にバ
ラツキが生じる。これを補正・学習してやることで、よ
り正確な過給圧制御を行うことが可能となる。ここで説
明する制御のフローチャートを図5に示す。図5に示さ
れるフローチャートの制御も、図2のフローチャートの
制御と並行して同じ所定間隔毎(例えば、32ms毎)に繰
り返し実行されている。この制御は、繰り返し行われて
いる基本的制御が、過給圧を低めに制御する傾向となっ
ているのか、高めに制御する傾向となっているかを判定
するものである。
As described above, the characteristics of the electric motor 11b vary due to the difference in performance and the difference in environment such as temperature. By correcting and learning this, it becomes possible to perform more accurate supercharging pressure control. A flowchart of the control described here is shown in FIG. The control of the flowchart shown in FIG. 5 is also repeatedly executed at the same predetermined intervals (for example, every 32 ms) in parallel with the control of the flowchart of FIG. This control determines whether the basic control that is repeatedly performed tends to control the supercharging pressure to a lower level or to control the supercharging pressure to a higher level.

【0037】そして、何れかの傾向が所定の頻度で発生
する場合は、実行されている制御の中で過給圧を補正す
る。それでもまだ同様の傾向が続き、更なる所定頻度に
達するような場合は、この学習を通して電動機11bを
駆動する際の基準自体を補正する。図5に示されるよう
に、まず、電動機アシストフラグFassistが1か否か、
即ち、その時点で電動機11bによる過給圧制御が行わ
れているか否かを判定する(ステップ500)。電動機
アシストフラグFassistは、図2に示される過給圧の基
本制御中で設定される(図2中のステップ240,25
0)。電動機11bによる過給圧制御の傾向を見るので
あるから、ステップ500が否定される場合は、そのま
ま図5に示されるフローチャートを抜ける。
If any of the tendencies occurs at a predetermined frequency, the boost pressure is corrected in the control being executed. If the same tendency still continues and a further predetermined frequency is reached, the reference itself for driving the electric motor 11b is corrected through this learning. As shown in FIG. 5, first, whether the motor assist flag Fassist is 1 or not,
That is, it is determined whether or not the supercharging pressure control by the electric motor 11b is being performed at that time (step 500). The motor assist flag Fassist is set during the basic control of boost pressure shown in FIG. 2 (steps 240 and 25 in FIG. 2).
0). Since the tendency of the supercharging pressure control by the electric motor 11b is observed, when the step 500 is denied, the flow chart shown in FIG. 5 is left as it is.

【0038】一方、ステップ500が肯定され、電動機
11bによる過給圧制御が行われている場合は、その時
点での差ΔPが所定値α(例えば10[kPa])より
大きいか否かを判定する(ステップ505)。差ΔP
は、図2のフローチャートのステップ225で算出され
る毎にECU16内のメモリ内に保持・更新されるの
で、この値を読み出して判断する。差ΔPは、目標過給
圧Tと実過給圧Cがどの程度乖離しているかを示すもの
であるので、ステップ505が肯定されるということ
は、目標過給圧Tに対して実過給圧Cが低すぎる(なか
なか目標に達しない)傾向があるということである。こ
の場合は、まずカウンタCbをクリアし(ステップ51
0)、カウンタCaを+1カウントアップする(ステッ
プ515)。
On the other hand, when step 500 is affirmative and the supercharging pressure control by the electric motor 11b is being performed, it is judged whether or not the difference ΔP at that time is larger than a predetermined value α (for example, 10 [kPa]). (Step 505). Difference ΔP
2 is held / updated in the memory in the ECU 16 every time it is calculated in step 225 of the flowchart of FIG. 2, so this value is read and judged. Since the difference ΔP indicates how much the target supercharging pressure T and the actual supercharging pressure C deviate from each other, the affirmative determination in Step 505 means that the target supercharging pressure T is actually supercharged. It means that the pressure C tends to be too low (the target is not easily reached). In this case, the counter Cb is first cleared (step 51
0), the counter Ca is incremented by +1 (step 515).

【0039】カウンタCaは、目標過給圧Tに対して実
過給圧Cが低すぎる状況が発生する頻度をカウントする
ためのカウンタで、カウンタCbは、目標過給圧Tに対
して実過給圧Cが高すぎる状況が発生する頻度をカウン
トするためのカウンタである。ステップ510では、目
標過給圧Tに対して実過給圧Cが低すぎる状況であるの
で、それ以前に目標過給圧Tに対して実過給圧Cが高す
ぎる状況下でカウントアップされていたカウンタCbを
状況が変わったためクリアしている。
The counter Ca is a counter for counting the frequency at which the actual supercharging pressure C is too low with respect to the target supercharging pressure T, and the counter Cb is the actual supercharging pressure with respect to the target supercharging pressure T. This is a counter for counting the frequency at which the supply pressure C is too high. In step 510, since the actual supercharging pressure C is too low with respect to the target supercharging pressure T, the actual supercharging pressure C is counted up under the situation where the actual supercharging pressure C is too high with respect to the target supercharging pressure T before that. The existing counter Cb has been cleared because the situation has changed.

【0040】ステップ515の後、目標過給圧Tに対し
て実過給圧Cが低すぎる状況の頻度が高いか否かを、カ
ウンタCaが40より大きいか否かで判定している(ス
テップ520)。ステップ520が否定される場合は、
とりあえずステップ515でカウンタCaをカウントア
ップしただけで図5のフローチャートを一旦抜ける。し
かし、ステップ520が肯定される場合は、上述した図
2に示される過給圧制御において目標過給圧Tに対して
実過給圧Cが低くなる傾向があると判断できる、即ち、
思ったより電動機11bによる過給が効いていないと判
断できる。
After step 515, it is determined whether the actual supercharging pressure C is too low with respect to the target supercharging pressure T at a high frequency, based on whether the counter Ca is larger than 40 (step). 520). If step 520 is denied,
For the time being, only by counting up the counter Ca in step 515, the flow chart of FIG. 5 is temporarily exited. However, if step 520 is affirmative, it can be determined that the actual supercharging pressure C tends to be lower than the target supercharging pressure T in the supercharging pressure control shown in FIG. 2, that is,
It can be judged that the supercharging by the electric motor 11b is not effective than expected.

【0041】このような場合は、図2に示される過給圧
制御で決定されるコントローラ21への指令電圧を増や
す、即ち、電動機11bに供給する電力を増加させて電
動機11bによる過給効果を増強する補正を行う(ステ
ップ525)。ここでは、+0.1[V]の補正をかけ
ている。なお、上述したようにコントローラ21への指
令電圧値は0〜4.3Vの間であるので、補正後の指示
電圧が4.3[V]より大きいか否かを判定し(ステッ
プ530)、大きい場合には4.3[V]にするように
して(ステップ535)上限をガードしている。
In such a case, the command voltage to the controller 21 determined by the supercharging pressure control shown in FIG. 2 is increased, that is, the electric power supplied to the electric motor 11b is increased to improve the supercharging effect of the electric motor 11b. Correction for enhancement is performed (step 525). Here, a correction of +0.1 [V] is applied. Since the command voltage value to the controller 21 is between 0 and 4.3 V as described above, it is determined whether the corrected command voltage is greater than 4.3 [V] (step 530). If it is larger, the upper limit is guarded by setting it to 4.3 [V] (step 535).

【0042】このように、過給圧制御の中で決定される
コントローラ21への指令電圧値を補正しても、目標過
給圧Tに対して実過給圧Cが低くなる傾向が続くようで
あると、カウンタCaはカウントアップされ続ける。ス
テップ530,535に続いて、カウンタCaが100
に達しているか否かを判定し(ステップ540)、この
ように補正を行ってもなお状況が改善されない状況にあ
るのか否かを判定する。ステップ540が否定されるの
であれば(カウンタCaが40より大きくかつ99以下
である間)、補正を行ってもなお状況が改善されない状
況にあるとはまだ判断できないとして図5のフローチャ
ートを一旦抜ける。
Thus, even if the command voltage value to the controller 21 determined during the supercharging pressure control is corrected, the actual supercharging pressure C tends to be lower than the target supercharging pressure T. Then, the counter Ca keeps counting up. Following steps 530 and 535, the counter Ca is 100.
Is determined (step 540), and it is determined whether or not the situation is not improved even if the correction is performed in this way. If step 540 is denied (while the counter Ca is greater than 40 and 99 or less), it is not possible to determine that the situation is still improved even if the correction is performed, and the process in FIG. 5 is temporarily exited. .

【0043】しかし、ステップ540が肯定されるよう
であれば(カウンタCaが100に達している)、上述
したように過給圧制御の中で決定されるコントローラ2
1への指令電圧値を補正するだけでは不十分であると判
断し、コントローラ21への指令電圧値を決定するため
の基準自体を補正する(ステップ545)。このことを
ここでは学習に基づいて補正すると言う。
However, if step 540 is affirmed (the counter Ca has reached 100), the controller 2 determined in the supercharging pressure control as described above.
It is determined that the correction of the command voltage value to 1 is not sufficient, and the reference itself for determining the command voltage value to the controller 21 is corrected (step 545). This is said to be corrected based on learning here.

【0044】具体的には、図4に示される差ΔPとコン
トローラ21への指令電圧値との関係を、図4中の実線
から点線(A)で示されるように、より電動機11bに
よる過給効果が顕著となるように補正する。点線(A)
で示されるグラフは、実線の一部を上方に所定電圧分平
行移動させたものである(ただし上限は4.3V)。ス
テップ545の後、学習に基づいて基準自体を補正した
ので、新たに過給圧制御の傾向を見るためにカウンタC
aをクリアして図5に示されるフローチャートを一旦抜
ける。
Specifically, the relationship between the difference ΔP shown in FIG. 4 and the command voltage value to the controller 21 is shown by a solid line to a dotted line (A) in FIG. Correct so that the effect is remarkable. Dotted line (A)
In the graph shown by, a part of the solid line is translated upward by a predetermined voltage (however, the upper limit is 4.3 V). After step 545, since the reference itself has been corrected based on the learning, the counter C is newly added to see the tendency of the boost pressure control.
After clearing a, the flow chart shown in FIG. 5 is exited.

【0045】一方、ステップ505が否定される場合
は、今度はその時点での差ΔPが所定値β(例えば5
[kPa])より小さいか否かを判定する(ステップ5
55)。ステップ555が肯定されるということは、上
述した状況とは反対に、目標過給圧Tに対して実過給圧
Cが近接し過ぎている(電動機11bによる過給の効果
が効き過ぎている)傾向があるということである。上述
したように、ここでは電動機11bによる過給のために
設定される目標過給圧Tは、やや大きめになるように設
定されているので、実過給圧Cがこの目標過給圧Tに近
接しすぎているのは電動機11bによる過給効果が効き
過ぎていると判断できる。即ち、ステップ505,55
5の双方が否定される場合(β≦ΔP≦α)が、電動機
11bによる過給が適切に行われていると判断できる。
On the other hand, when step 505 is denied, the difference ΔP at that time is the predetermined value β (for example, 5).
[KPa]) is determined (step 5
55). Contrary to the above-mentioned situation, the affirmative of step 555 means that the actual supercharging pressure C is too close to the target supercharging pressure T (the supercharging effect by the electric motor 11b is too effective). It means that there is a tendency. As described above, the target supercharging pressure T set here for supercharging by the electric motor 11b is set to be slightly larger, so the actual supercharging pressure C becomes the target supercharging pressure T. It can be determined that the motors 11b are too close to each other because the supercharging effect by the electric motor 11b is too effective. That is, steps 505 and 55
When both 5 are denied (β ≦ ΔP ≦ α), it can be determined that the supercharging by the electric motor 11b is appropriately performed.

【0046】このため、ステップ555が肯定される場
合は、まずカウンタCaをクリアし(ステップ56
0)、カウンタCbを+1カウントアップする(ステッ
プ565)。その後の各ステップは、傾向が逆なだけで
上述したステップ510〜550と同様であるため簡単
な説明にとどめる。ステップ565の後、目標過給圧T
に対して実過給圧Cが近接しており、電動機11bによ
る過給効果が強すぎる状況の頻度が高いか否かを、カウ
ンタCbが20より大きいか否かで判定している(ステ
ップ570)。ステップ570が否定される場合は、図
5のフローチャートを一旦抜ける。しかし、ステップ5
70が肯定される場合は、電動機11bによる過給効果
が効き過ぎる状況が継続していると判断できる。
Therefore, if step 555 is positive, the counter Ca is first cleared (step 56).
0), the counter Cb is incremented by +1 (step 565). The subsequent steps are similar to steps 510 to 550 described above except that the tendency is reversed, and therefore only a brief description will be given. After step 565, the target boost pressure T
On the other hand, the actual supercharging pressure C is close, and it is determined whether the frequency of the situation where the supercharging effect by the electric motor 11b is too strong is high or not depending on whether the counter Cb is greater than 20 (step 570). ). When step 570 is denied, the flow chart of FIG. 5 is temporarily exited. But step 5
When 70 is affirmed, it can be determined that the situation where the supercharging effect by the electric motor 11b is too effective continues.

【0047】このような場合は、コントローラ21への
指令電圧を減らす、即ち、電動機11bに供給する電力
を減少させて電動機11bによる過給効果を抑制する補
正を行う(ステップ575)。ここでは、−0.02
[V]の補正をかけている。なお、補正後の指示電圧が
0[V]より小さいか否かを判定し(ステップ58
0)、小さい場合には0[V]にするようにして(ステ
ップ585)下限をガードしている。ステップ580,
585に続いて、カウンタCbが100に達しているか
否かを判定し(ステップ590)、このように補正を行
ってもなお状況が改善されない状況にあるのか否かを判
定する。
In such a case, the command voltage to the controller 21 is reduced, that is, the electric power supplied to the electric motor 11b is reduced to correct the supercharging effect of the electric motor 11b (step 575). Here, -0.02
[V] is being corrected. Note that it is determined whether the corrected instruction voltage is smaller than 0 [V] (step 58).
0), and if smaller than 0 [V] (step 585), the lower limit is guarded. Step 580,
Subsequent to 585, it is determined whether or not the counter Cb has reached 100 (step 590), and it is determined whether or not the situation is not improved even if the correction is performed in this way.

【0048】ステップ590が否定されるのであれば
(カウンタCbが20より大きくかつ99以下である
間)、補正を行ってもなお状況が改善されない状況にあ
るとはまだ判断できないとして図5のフローチャートを
一旦抜ける。しかし、ステップ590が肯定されるよう
であれば(カウンタCbが100に達している)、過給
圧制御の中で決定されるコントローラ21への指令電圧
値を補正するだけでは不十分であると判断し、コントロ
ーラ21への指令電圧値を決定するための基準自体を補
正する(ステップ595)。
If step 590 is denied (while the counter Cb is greater than 20 and less than or equal to 99), it cannot be determined that the situation is still improved even if the correction is performed, and the flowchart of FIG. Exit once. However, if step 590 is affirmative (counter Cb has reached 100), it is not sufficient to correct the command voltage value to the controller 21 determined during the supercharging pressure control. It is determined and the reference itself for determining the command voltage value to the controller 21 is corrected (step 595).

【0049】具体的には、図4に示される差ΔPとコン
トローラ21への指令電圧値との関係を、図4中の実線
から点線(B)で示されるように、より電動機11bに
よる過給効果が抑制されるように補正する。点線(B)
で示されるグラフは、実線の一部を下方に所定電圧分平
行移動させたものである(ただし最終的にはその上限は
4.3Vに達する)。ステップ595の後、新たに過給
圧制御の傾向を見るためにカウンタCbをクリアして図
5に示されるフローチャートを一旦抜ける。
Specifically, the relationship between the difference ΔP shown in FIG. 4 and the command voltage value to the controller 21 is shown by a solid line to a dotted line (B) in FIG. Correct so that the effect is suppressed. Dotted line (B)
In the graph shown by, a part of the solid line is translated downward by a predetermined voltage (however, the upper limit finally reaches 4.3 V). After step 595, the counter Cb is cleared to newly see the tendency of the supercharging pressure control, and the flow chart shown in FIG. 5 is temporarily exited.

【0050】なお、ステップ555が否定される場合、
即ち、差ΔPが所定の範囲内(所定値β≦ΔP≦所定値
α)にある場合は、図2のフローチャートの過給圧制御
の効果が最適に発揮されていると判断できるので、その
まま図5に示されるフローチャートを抜ける。上述した
ように、電動機への供給電力を決定するための基準自体
を学習を通して補正することによって、常に最適な過給
圧制御を行うことができる。
If step 555 is denied,
That is, when the difference ΔP is within the predetermined range (predetermined value β ≦ ΔP ≦ predetermined value α), it can be determined that the effect of the supercharging pressure control in the flowchart of FIG. The flowchart shown in 5 is exited. As described above, by correcting the reference itself for determining the electric power supplied to the electric motor through learning, it is possible to always perform optimum supercharging pressure control.

【0051】特に、上述したように、目標過給圧と実過
給圧との差が所定範囲外となる頻度が所定以上である場
合にのみ(特に、所定連続期間内で所定以上である場合
にのみ)学習による補正が行われるようにし、不必要な
学習補正による制御精度悪化を抑制することができる。
In particular, as described above, only when the frequency at which the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure is out of the predetermined range is not less than the predetermined value (particularly, when the difference is not less than the predetermined value in the predetermined continuous period) It is possible to suppress the deterioration of the control accuracy due to unnecessary learning correction.

【0052】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れるものではない。上述した実施形態では、本発明の過
給圧制御装置を直噴ガソリンエンジンに適用したが、直
噴でないガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどに
適用することも可能である。また、過給圧決定手段や供
給電力決定手段などは、単一の部品で構成されなければ
ならないというものではなく、複数の部品(例えば、E
CU、アクチュエータ、センサ等)によって構成されて
構わない。
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above-described embodiment, the supercharging pressure control device of the present invention is applied to the direct injection gasoline engine, but it may be applied to a non-direct injection gasoline engine, a diesel engine, or the like. Further, the supercharging pressure determining means, the supplied power determining means, etc. do not have to be configured by a single component, but a plurality of components (for example, E
CU, actuator, sensor, etc.).

【0053】また、上述した実施形態においては、ター
ビン側インペラとコンプレッサ側インペラとが回転軸で
一体化され、両者は必ず一体的に回転するものであっ
た。しかし、例えば、回転軸の途中にクラッチが配され
ているような形態のタービン/コンプレッサを有するタ
ーボチャージャに対しても本発明は適用し得る。この場
合、電動機による過給が行われる場合はコンプレッサ側
の回転軸が電動機によって回転駆動される状態となって
おり、電動機による回生発電が行われる場合はタービン
側の回転軸と電動機とが連結されている。あるいは、タ
ービン回転駆動用の電動機とコンプレッサ回転駆動用の
電動機とが併設される形態なども考えられる。
Further, in the above-described embodiment, the turbine-side impeller and the compressor-side impeller are integrated by the rotating shaft, and both are necessarily rotated integrally. However, the present invention can be applied to, for example, a turbocharger having a turbine / compressor in which a clutch is arranged in the middle of a rotating shaft. In this case, the rotary shaft on the compressor side is in a state of being rotationally driven by the electric motor when supercharging is performed by the electric motor, and the rotary shaft on the turbine side and the electric motor are connected when regenerative power generation is performed by the electric motor. ing. Alternatively, a mode in which an electric motor for rotationally driving a turbine and an electric motor for rotationally driving a compressor are provided side by side can be considered.

【0054】また、上述した実施形態では、スロットル
バルブ13が電子制御式スロットルバルブであったが、
必ずしも電子制御式でなくても良く、アクセルペダルと
ワイヤーで連結されている通常のスロットルバルブなど
の他の形態のスロットルバルブでも良い。さらに、上記
実施形態では、ターボチャージャがバリアブルノズル機
構を有していたが、必ずこのような機構を有していなけ
ればならないということではない。
Further, in the above-mentioned embodiment, the throttle valve 13 is an electronically controlled throttle valve,
The throttle valve is not necessarily electronically controlled, and may be a throttle valve of another form such as a normal throttle valve connected to the accelerator pedal by a wire. Furthermore, although the turbocharger has the variable nozzle mechanism in the above embodiment, it does not necessarily have to have such a mechanism.

【0055】[0055]

【発明の効果】本発明に記載の過給圧制御装置によれ
ば、電動機への供給電力を決定するための基準自体を学
習を通して補正することによって、常に最適な過給圧制
御を行うことができる。
According to the boost pressure control device of the present invention, the optimum boost pressure control can always be performed by correcting the reference itself for determining the electric power supplied to the electric motor through learning. it can.

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

【図1】本発明の過給圧制御装置を有するエンジンの構
成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of an engine having a supercharging pressure control device of the present invention.

【図2】過給圧制御の基本制御を示すフローチャートで
ある。
FIG. 2 is a flowchart showing basic control of supercharging pressure control.

【図3】電動機による過給圧かさ上げ分を決定するため
のマップである。
FIG. 3 is a map for determining a boost pressure boost amount by an electric motor.

【図4】電動機のコントローラへの指示値を決定するた
めのマップである。
FIG. 4 is a map for determining an instruction value for a controller of an electric motor.

【図5】学習補正制御を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing learning correction control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…インジェクタ、3…シリンダ、4…
ピストン、5…吸気通路、6…排気通路、7…点火プラ
グ、8…吸気バルブ、9…排気バルブ、10…エアクリ
ーナ、11…ターボユニット、11a…タービン、11
b…電動機、12…インタークーラー、13…エアクリ
ーナ、13…スロットルバルブ、14…アクセルペダ
ル、15…アクセルポジショニングセンサ、16…EC
U、17…スロットルモータ、18…スロットルポジシ
ョニングセンサ、19…圧力センサ、20…可変バルブ
タイミング機構、21…コントローラ、22…バッテ
リ、23…排気浄化触媒、24…EGR通路、25…E
GRバルブ、26…回転数センサ。
1 ... Engine, 2 ... Injector, 3 ... Cylinder, 4 ...
Piston, 5 ... Intake passage, 6 ... Exhaust passage, 7 ... Spark plug, 8 ... Intake valve, 9 ... Exhaust valve, 10 ... Air cleaner, 11 ... Turbo unit, 11a ... Turbine, 11
b ... Electric motor, 12 ... Intercooler, 13 ... Air cleaner, 13 ... Throttle valve, 14 ... Accelerator pedal, 15 ... Accelerator positioning sensor, 16 ... EC
U, 17 ... Throttle motor, 18 ... Throttle positioning sensor, 19 ... Pressure sensor, 20 ... Variable valve timing mechanism, 21 ... Controller, 22 ... Battery, 23 ... Exhaust gas purification catalyst, 24 ... EGR passage, 25 ... E
GR valve, 26 ... Revolution sensor.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 23/00 F02D 23/00 N F02B 37/12 301Z (72)発明者 五十嵐 修 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 橋本 浩成 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 神庭 千佳 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G005 EA04 EA16 EA20 FA06 GA00 GA04 GD14 GD17 GE03 GE09 JA02 JA06 JA24 JA39 JA40 JA45 JB02 JB25 3G092 AA01 AA06 AA09 AA18 BA02 DB03 DB04 DC03 DG08 EA09 EC01 EC05 FA48 HA05Z HA06Z HA16X HA16Z HE01Z HF00X HF08Z ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F02D 23/00 F02D 23/00 N F02B 37/12 301Z (72) Inventor Osamu Igarashi Toyota Town, Aichi Prefecture 1st in Toyota Motor Corporation (72) Inventor Hironari Hashimoto 1st Toyota Town in Toyota City, Aichi Prefecture 1st Toyota Motor Corporation (72) Inventor Chika Kamiwa 1st Town in Toyota City, Aichi Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G005 EA04 EA16 EA20 FA06 GA00 GA04 GD14 GD17 GE03 GE09 JA02 JA06 JA24 JA39 JA40 JA45 JB02 JB25 3G092 AA01 AA06 AA09 AA18 BA02 DB03 DB04 DC03 DG08 EA09 EC01 EC05 FA48ZXHA16 HE01 HA16

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ターボチャージャのコンプレッサを回転
させて過給圧を変更し得る電動機と、目標過給圧を決定
する目標過給圧決定手段と、目標過給圧及び前記電動機
への供給電力の関係を規定した所定の電力決定基準に基
づいて前記電動機への供給電力を決定する供給電力決定
手段と、実過給圧を検出する実過給圧検出手段と、前記
電動機への供給電力に対する実際の過給圧変動を学習し
て前記供給電力決定手段の電力決定基準を補正する学習
補正手段とを備えていることを特徴とする過給圧制御装
置。
1. A motor capable of changing a supercharging pressure by rotating a compressor of a turbocharger, a target supercharging pressure determining means for deciding a target supercharging pressure, a target supercharging pressure and an electric power supplied to the electric motor. Supply power determination means for determining the supply power to the electric motor based on a predetermined electric power determination criterion that defines the relationship, actual supercharging pressure detection means for detecting the actual supercharging pressure, and actual for the electric power supplied to the electric motor. And a learning correction unit that corrects the power determination reference of the supplied power determination unit by learning the supercharging pressure fluctuation of the above.
【請求項2】 前記学習補正手段は、目標過給圧と実過
給圧との差が所定範囲外となる頻度が所定以上のときに
前記供給電力決定手段の電力決定基準を補正することを
特徴とする請求項1に記載の過給圧制御装置。
2. The learning correction means corrects the power determination reference of the supply power determination means when the frequency at which the difference between the target boost pressure and the actual boost pressure is out of a predetermined range is a predetermined value or more. The supercharging pressure control device according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項3】 前記学習補正手段は、目標過給圧と実過
給圧との差が所定範囲外となる頻度が所定連続期間内で
所定以上のときにのみ前記供給電力決定手段の電力決定
基準を補正することを特徴とする請求項1または2に記
載の過給圧制御装置。
3. The learned correction means determines the power of the supplied power determination means only when the frequency at which the difference between the target supercharging pressure and the actual supercharging pressure is out of a predetermined range is a predetermined value or more within a predetermined continuous period. The supercharging pressure control device according to claim 1, wherein the reference is corrected.
【請求項4】 前記供給電力決定手段は、目標過給圧及
び実過給圧の差と、所定の電力決定基準とに基づいて前
記電動機への供給電力を決定することを特徴とする請求
項1〜3の何れか一項に記載の過給圧制御装置。
4. The supply power determining means determines the supply power to the electric motor based on a difference between the target boost pressure and the actual boost pressure and a predetermined power determination standard. The supercharging pressure control device according to any one of 1 to 3.
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