ブックタイトルマツダ技報　2016 No.33

概要

マツダ技報　2016 No.33

No.33(2016)マツダ技報特集:新型CX-94新型2.5Lターボチャージャーエンジン制御技術の紹介Introduction of New 2.5L Turbocharger Engine Control Technology東尾理克*2*1 *3西尾貴史砂流雄剛Takafumi Nishio Masayoshi Higashio Yugou Sunagare坊田亮郎*5*4足利謙介Kensuke AshikagaAkio Boda要約新型2.5Lターボチャージャーエンジン(以下SKYACTIV-G 2.5T)において,SKYACTIV-Gの特長である優れた環境性能と動力性能を継承しつつ,ターボシステムの追加による更なる余裕の走りを最大限に発揮できる制御を開発し,新型CX-9に採用した。核となるコンプレッサー/タービンの仕事量(駆動力)を物理モデル化することで,ドライバーのアクセル操作に応じた目標過給圧を設定し,電動ウェイストゲートバルブと可変バルブタイミング機構(以下S-VT)や外部EGRとの協調制御により過給圧の追従性を高めた。更に,電動エアバイパスバルブ制御により過給圧を保持する運転領域を拡大し,新気吹き抜け推定制御を用いた空燃比の精度向上により優れたトルク応答性・コントロール性を実現した。また,SKYACTIV-Gから本格的に導入したモデルベース開発を発展させ,過給圧制御や新気吹き抜け推定制御などのロジック構築の効率及び設計検証の充実度を高めた。SummaryFor new 2.5L turbocharger engines, Mazda developed a new control technology that maximizes theeffects of the turbo system while inheriting the excellent environmental and power performances ofSKYACTIV-G, and applied it to the new Mazda CX-9. Physical modeling of the compressor/turbineworkload (driving force) enabled cooperative controlling of an electric wastegate valve with variable valvetiming mechanism and an external EGR, consequently improving the followability of the actual boostpressure with respect to the target boost pressure set according to the accelerator operation by a driver.In addition, excellent torque responsiveness and controllability were realized by expanding the boostpressure holding operation zone through the electric air bypass valve control and by optimizing the airfuelratio through fresh air blow-by quantity estimation control. Furthermore, advancement of the modelbaseddevelopment, which was fully introduced in SKYACTIV-G, made the review of a logicalconfiguration of, for instance, boost pressure control and fresh air blow-by quantity estimation controlmore effective and enhanced the quality of design verification.1.はじめにSKYACTIV-Gは,優れた環境性能と動力性能を両立し,低燃費でありながらガソリン自然吸気エンジンならではのリニアな加速感を磨きあげ,マツダブランドの要である人馬一体のパワーフィールを具現化している。その根幹となる技術は,4-2-1排気システムやキャビティピストンなどにより世界に先駆け圧縮比14.0を実現したハード設計構造に加え,吸排気S-VTやエレキスロットルなどのデバイスを常に最適なエンジン効率に維持するよう構築したソフト制御構造にある。SKYACTIV-G 2.5Tでは,SKYACTIV-Gの特長を継承しつつターボシステムの効果を最大限に発揮できる制御を開発した。本稿では,このSKYACTIV-G 2.5Tに織り込んだ主要な制御技術について紹介する。*1PT制御システム開発部*2,4パワートレイン技術開発部PT Control System Development Dept.Powertrain Technology Development Dept.*3エンジン性能開発部*5走行・環境性能開発部Engine Performance Development Dept.Driveability & Environmental Performance Development Dept.-23-