JP2006220055A - Supercharging device for engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、過給によりエンジントルクの増大を図るエンジンの過給装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of an engine supercharging device that increases engine torque by supercharging.
従来より、エンジントルクの増大を図る手段として吸気を過給するスーパーチャージャやターボチャージャが周知であるが、いずれも過給能力がエンジン回転数の影響を大きく受ける結果、低回転領域で過給圧が不足するという欠点がある。これに対し、電気的に駆動される電動過給機は、エンジン回転数の影響を受けることなく回転数を制御できるので、低回転領域でも十分な過給圧を発生し得る利点がある。 Conventionally, superchargers and turbochargers that supercharge intake air as means for increasing engine torque are well known. However, as a result of the supercharging ability being greatly affected by the engine speed, the supercharging pressure is low. There is a drawback of lacking. On the other hand, the electrically driven electric supercharger can control the rotational speed without being affected by the engine rotational speed, and therefore has an advantage that a sufficient supercharging pressure can be generated even in a low rotational speed region.
例えば特許文献1に記載のエンジンの過給装置は、吸気通路上に配置された電動過給機と、該過給機の上、下流側を連通するバイパス通路と、該バイパス通路上に設けられたバイパス弁とを有し、エンジンの運転状態が低回転高負荷領域の過給領域にあるときに、過給機を作動させると共にバイパス弁を閉じることにより、過給を行うようになっている。
ところで、前記のような過給装置では、スロットル弁が開かれてエンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、バイパス弁の閉動作に対して電動過給機の立ち上がりが遅れて、一時的に吸気通路内に大きな吸入負圧が発生することがある。そして、特にエンジン回転数が高回転数側に属する場合に、一層大きな吸入負圧が発生する。 By the way, in the supercharging device as described above, when the throttle valve is opened and the engine operating state enters the supercharging region, the start-up of the electric supercharger is delayed with respect to the closing operation of the bypass valve. In particular, a large negative suction pressure may be generated in the intake passage. In particular, when the engine speed belongs to the high speed side, a larger suction negative pressure is generated.
このような状態で電動過給機が作動すると、前記吸入負圧が、電動過給機の回転抵抗が小さくなるように、もしくは電動過給機の回転を助長するように作用する。 When the electric supercharger operates in such a state, the suction negative pressure acts to reduce the rotational resistance of the electric supercharger or to promote the rotation of the electric supercharger.
その結果、図12の符号アで示す理想的な過給機の回転数の立ち上がり方に比べて、符号イで示すように回転数が急激に上昇し、これに伴って過給機に大電流が流れることになる。このように過給機に大電流が流れると、過給機への給電回路に備えられた遮断装置が作動して該過給機への給電が遮断されることにより、該過給機の作動が停止し、また、遮断装置が備えられていない場合は、符号ウで示すように目標回転数に至るまで急激に回転数が上昇して該過給機の焼損を生じるおそれがある。 As a result, compared with the ideal way of rising of the turbocharger indicated by the symbol A in FIG. 12, the rpm rapidly increases as indicated by the symbol A, and accordingly, a large current is supplied to the turbocharger. Will flow. When a large current flows in the supercharger in this way, the shut-off device provided in the power supply circuit for the supercharger is activated and the power supply to the supercharger is cut off, thereby operating the supercharger. However, when the shut-off device is not provided, there is a possibility that the rotational speed will rapidly increase up to the target rotational speed as shown by the symbol C and the turbocharger may be burned out.
そこで、本発明は、エンジンの過給装置において、エンジンの運転状態が過給領域に移行した際に電動過給機に大電流が流れることを防止することを課題とする。 Therefore, an object of the present invention is to prevent a large current from flowing through the electric supercharger when the operating state of the engine shifts to the supercharging region in the engine supercharging device.
前記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
まず、本願の請求項1に記載の発明は、吸気通路に設けられた電動過給機と、吸気通路における該電動過給機の上、下流側を連通させるバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備え、エンジンの運転状態が所定の過給領域に属するときに、前記電動過給機を作動させると共にバイパス弁を閉動作させるエンジンの過給装置であって、エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、電動過給機の回転数を抑制する回転数制御手段とを有することを特徴とする。
First, the invention according to
また、請求項2に記載の発明は、吸気通路に設けられた電動過給機と、吸気通路における該電動過給機の上、下流側を連通させるバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備え、エンジンの運転状態が所定の過給領域に属するときに、前記電動過給機を作動させると共にバイパス弁を閉動作させるエンジンの過給装置であって、エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、スロットル弁の開動作を抑制するスロットル開度制御手段とを有することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric supercharger provided in the intake passage, a bypass passage communicating with the downstream side of the electric supercharger in the intake passage, and a bypass for opening and closing the bypass passage. A supercharging device for operating the electric supercharger and closing the bypass valve when the operating state of the engine belongs to a predetermined supercharging region. An overcurrent region determining means for determining whether or not it belongs to an overcurrent region set on the high rotation side of the supercharging region, and the operation state belongs to the overcurrent region by the determining means when entering the supply region And a throttle opening control means for suppressing the opening operation of the throttle valve when it is determined.
さらに、請求項3に記載の発明は、吸気通路に設けられた電動過給機と、吸気通路における該電動過給機の上、下流側を連通させるバイパス通路と、該バイパス通路を開閉するバイパス弁とを備え、エンジンの運転状態が所定の過給領域に属するときに、前記電動過給機を作動させると共にバイパス弁を閉動作させるエンジンの過給装置であって、エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、バイパス弁の閉動作を抑制するバイパス弁制御手段とを有することを特徴とする。
Furthermore, the invention described in
また、請求項4に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれかに記載のエンジンの過給装置において、エンジンの運転状態を判定する手段として回転数検出手段とスロットル開度検出手段とが備えられていると共に、前記過電流領域判定手段は、前記両検出手段により運転状態が過給領域中の所定回転数以上の領域にあることを検出したときに運転状態が過電流領域に属すると判定することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the engine supercharging device according to any one of the first to third aspects, a rotational speed detecting means and a throttle opening degree detecting means are provided as means for determining the operating state of the engine. And the overcurrent region determining means detects that the operating state is in a region of a predetermined rotation speed or more in the supercharging region by the both detecting means. It is characterized by determining that it belongs to.
そして、請求項5に記載の発明は、前記請求項1から請求項3のいずれかに記載のエンジンの過給装置において、電動過給機は一定電力で駆動されるように構成され、かつ、電動過給機に電力を供給するバッテリと、該バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、該検出手段により検出されたバッテリ電圧が低い時には、高い時に比べて低回転数側に過電流領域を拡大させる過電流領域変更手段とを有することを特徴とする。
The invention according to
エンジンの運転状態が過給領域に入ると、バイパス弁の閉動作と同時に電動過給機が作動することになるが、高エンジン回転状態では一時的に吸気通路内に大きな吸入負圧が発生する。 When the operating state of the engine enters the supercharging region, the electric supercharger operates simultaneously with the closing operation of the bypass valve. However, a large negative suction pressure is temporarily generated in the intake passage at a high engine speed. .
しかしながら、請求項1に記載の発明によれば、エンジンの運転状態が過給領域中の高エンジン回転数側に設定された過電流領域に入ったときに、回転数制御手段により電動過給機の回転数をの上昇が抑制されて、緩やかに立ち上がるように制御されるので、前記吸入負圧による過給機の回転数の急激な上昇が抑制され、該過給機に大電流が流れることが防止される。 However, according to the first aspect of the invention, when the engine operating state enters the overcurrent region set on the high engine speed side in the supercharging region, the electric supercharger is operated by the rotational speed control means. Is controlled so as to rise slowly, and therefore, a sudden increase in the rotation speed of the supercharger due to the suction negative pressure is suppressed, and a large current flows through the supercharger. Is prevented.
また、請求項2に記載の発明によれば、エンジンの運転状態が前記過電流領域に入ったときに、スロットル弁の開動作が抑制され、その開動作の増大が緩やかに行われるので、吸気通路内の吸入負圧の立ち上がりが緩やかになる。そして、このようにスロットル弁が緩やかに開動作する間、過給機の回転数が上昇するので、大きな吸入負圧の発生が回避されることになる。これによって、吸入負圧による過給機の回転数の急激な上昇が抑制され、該過給機に大電流が流れることが防止される。 According to the second aspect of the present invention, when the engine operating state enters the overcurrent region, the opening operation of the throttle valve is suppressed and the opening operation is gradually increased. The rise of the suction negative pressure in the passage becomes gentle. Since the rotation speed of the supercharger increases while the throttle valve is gently opened in this way, generation of a large negative suction pressure is avoided. This suppresses a rapid increase in the rotational speed of the supercharger due to the suction negative pressure, and prevents a large current from flowing through the supercharger.
次に、請求項3に記載の発明によれば、エンジンの運転状態が前記過電流領域に入ったときに、バイパス弁の開動作が抑制され、その開動作の増大が緩やかに行われるので、吸気通路内の吸入負圧の立ち上がりが緩やかになる。そして、このようにバイパス弁が緩やかに開動作する間、過給機の回転数が上昇するので、大きな吸入負圧の発生が回避されることになる。これによって、吸入負圧による過給機の回転数の急激な上昇が抑制され、該過給機に大電流が流れることが防止される。
Next, according to the invention of
一方、請求項4に記載の発明によれば、過電流領域に移行したか否かを判定する具体的な方法として、回転数検出手段とスロットル開度検出手段とが備えられて、これらの手段により運転状態が過給領域中の所定回転数以上の領域にあることが検出されたときに、運転状態が過電流領域に属すると判定される。
On the other hand, according to the invention described in
ところで、電動過給機が一定の電力の供給により駆動されるように構成されている場合は、電力供給源であるバッテリの電圧が低いときは、過給機に供給される電流が増大されることになる。従って、バッテリ電圧が低い時は過給機に大電流が流れやすくなる。 By the way, when the electric supercharger is configured to be driven by supply of constant power, when the voltage of the battery as the power supply source is low, the current supplied to the supercharger is increased. It will be. Therefore, when the battery voltage is low, a large current tends to flow through the supercharger.
これに対して、請求項5に記載の発明によれば、バッテリ電圧が低い時に、高い時に比べて低回転側に過電流領域が拡大されるので、バッテリ電圧の状態に拘らず確実に電動過給機に大電流が流れることが防止される。 In contrast, according to the fifth aspect of the present invention, when the battery voltage is low, the overcurrent region is expanded on the low rotation side as compared with when the battery voltage is high. A large current is prevented from flowing through the feeder.
以下、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
まず、本発明の第1の実施の形態について説明すると、図1は、本実施の形態に係るエンジンの吸気系1を示している。この吸気系1において、吸気通路2には、上流側からエアクリーナ3、電動過給機4、スロットル弁5、サージタンク6が設けられ、該サージタンク6から各気筒#1〜#4内にそれぞれ通じる複数の独立吸気通路7…7が分岐されている。
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows an
また、該吸気通路2における電動過給機4の上、下流側を直接連通させるバイパス通路8が設けられており、該バイパス通路8に、該通路8を通過する空気の流量を制御するバイパス弁9が設けられている。
In addition, a
前記電動過給機4は、コンプレッサ4aとモータ4bとを備え、モータ4bの駆動によりコンプレッサ4aが空気を吸入して各気筒#1〜#4に圧送することで、空気充填量ないしエンジントルクを増大させる。
The
また、このエンジンには、該エンジンの駆動により発電を行うオルタネータ20と、該オルタネータ20で発電された電力を蓄えるバッテリ21とが備えられている。
Further, the engine includes an
また、このエンジンを制御するエンジン制御装置100が備えられ、該制御装置100に、アクセル30aの踏込み量(エンジン負荷)を検出するアクセル開度センサ30からの信号、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ31からの信号、バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出センサ32からの信号、電動過給機4の回転数を検出する過給機回転数センサ33等が入力されるようになっている。
Further, an
そして、それらの入力信号に基いてスロットル弁5を開閉駆動するスロットルアクチュエータ34、各気筒#1〜#4に備えられた点火プラグ35…35、吸気系1を制御する吸気システムコントローラ101に各種の制御信号を出力する。さらに、前記吸気システムコントローラ101は、バイパス弁9を開閉駆動するバイパスアクチュエータ36、電動過給機4の回転数を制御する電動過給機コントローラ102などに制御信号を出力する。この電動過給機コントローラ102には、上記バッテリ21から電力が供給されるようになっている。
The
なお、前記吸気通路2、電動過給機4、バイパス通路8、及びバイパス弁9は、請求項1に記載の過給装置の前提となる構成要素に相当する。そして、エンジン制御装置100は請求項1〜3に記載の過給装置の過電流領域判定手段に相当し、吸気システムコントローラ101は請求項1に記載の過給装置の回転数制御手段に相当する。また、エンジン制御装置100は請求項2に記載の過給装置のスロットル開度制御手段に相当する。さらに、吸気システムコントローラ101は請求項3に記載の過給装置のバイパス弁制御手段に相当する。また、エンジン回転数センサ31が請求項4に記載の過給装置の回転数検出手段に相当し、アクセル開度センサ30が請求項4に記載の過給装置のスロットル開度検出手段に相当する。そして、バッテリ電圧検出センサ32が請求項5に記載の過給装置のバッテリ電圧検出手段に相当し、吸気システムコントローラ101が請求項5に記載の過給装置の過電流領域変更手段に相当する。
The
一方、前記エンジン制御装置100には、図2に示すエンジンの運転領域を設定したマップが記憶されている。このマップには、エンジン回転数とスロットル開度とをパラメータとした4つの領域が設定されている。即ち、全エンジン運転領域の高回転側及び低回転低負荷側には自然吸気領域、低負荷高回転側には過給領域が設定されている。また、過給領域内の低回転側にはサージング領域、過給領域の回転数Nx以上には過電流領域が設定されている。
On the other hand, the
前記自然吸気領域では、バイパス弁9が開いた状態で電動過給機4が作動しないように制御される。そして、吸気通路2に導入された空気は、図1の矢印Aに示すようにバイパス通路8を順方向に流れて、各気筒#1〜#4に供給される。
In the natural intake region, the
前記過給領域では、バイパス弁9を閉じた状態で電動過給機4が作動するように制御される。そして、吸気通路2に導入された空気は図1の矢印Bに示すように吸気通路2を流れて、過給機4に吸入され、下流側に圧送される。
In the supercharging region, the
前記サージング領域では、バイパス弁9を半開とした状態で電動過給機4が作動するように制御される。このサージング領域は、電動過給機4の下流側の圧力が高く、吸気の流量が少ない状態になって、吸気が電動過給機4を逆流し易い領域である。ここでは、バイパス弁9を半開にした状態で過給機4を作動させることにより、図1の矢印Cに示すように吸気の一部をバイパス通路8を逆流させて循環させるようにしている。
In the surging region, the
前記過電流領域では、電動過給機4を作動させると共にスロットル弁5を緩やかに開くように制御される。
In the overcurrent region, the
一方、図3のマップは、電動過給機4の特性を示すもので、このマップには、吸入空気量を横軸にして、電動過給機4の上、下流側の圧力比が縦軸に示されている。そして、この電動過給機4の使用領域として、図に示す領域Xが設定されている。なお、領域Xの低吸入空気量高圧力比側の領域Yは、電動過給機4の下流側の圧力が高く、空気の流量は少ないので、前述のサージングが起き易い領域となる。
On the other hand, the map of FIG. 3 shows the characteristics of the
さらに、前記領域Xには、電動過給機4の消費電力に応じた領域a〜pが設定されている。これらの領域a〜pは、吸入空気量の増加に対して圧力比が減少するような複数の曲線で分割されてなる略短冊状の領域であり、低吸入空気量低圧力比側の領域aから順に消費電力は増加する。
Further, in the area X, areas a to p corresponding to the power consumption of the
また、領域Xには、電動過給機4の回転数の特性が示されている。この特性は、領域Xの低吸入空気量低圧力比側に回転数40000rpmの曲線が設定され、高吸入空気量高圧力比側に移るに従って回転数は増加することが示されている。
Further, in region X, the characteristics of the rotational speed of the
ところで、本実施の形態で使用する電動過給機4の定格電力は2kWであり、電動過給機4の消費電力が定格電力の半分の1kWで運転させる。例えば、要求される吸入空気量が2m3/minのときは、1kWの領域h上の点Zに対応する回転数(62000rpm)で運転させることになる。
By the way, the rated power of the
そして、電動過吸機4及びバイパス弁9は、エンジン制御装置100、吸気システムコントローラ101、及び電動過給機コントローラ102により、図4に示すフローチャートに従って制御される。
The
まず、ステップS1で、エンジン制御装置100により、各種信号を各センサから読み込むと共に、ステップS2で、これらの信号に基いて吸入空気量を求める。具体的には、アクセル開度センサ30により検出されたスロットル開度とエンジン回転数センサ31により検出されたエンジン回転数とに基いて吸入空気量を演算する。このとき、センサ等で吸入空気量を検出するようにしてもよい。
First, in step S1, the
そして、ステップS3で、エンジンの運転状態が過給領域に属するか否かを判定し、過給領域に属さないときは、ステップS4に進んで電動過給機4を停止させ、ステップS5でバイパス弁9を全開に制御する。これによって、エアクリーナ3から導入された空気がバイパス通路8を介して各気筒#1〜#4に供給される自然吸気が実行される。
In step S3, it is determined whether or not the engine operating state belongs to the supercharging region. If the engine operating state does not belong to the supercharging region, the process proceeds to step S4 to stop the
一方、ステップS3で、エンジンの運転状態が過給領域に属すると判定されたときは、ステップS6に進み、過給機回転数が目標回転数から所定値αを減算した値以上か否かを判定する。そして、過給機回転数が目標回転数から所定値αを減算した値よりも小さいときは、ステップS7に進んで過給機回転数のフィードフォワード制御を行う。フィードフォワード制御によって過給機回転数を制御することにより過給機4の立ち上がりの応答性を向上させる。
On the other hand, when it is determined in step S3 that the operating state of the engine belongs to the supercharging region, the process proceeds to step S6, and whether or not the supercharger rotational speed is equal to or greater than a value obtained by subtracting the predetermined value α from the target rotational speed. judge. When the supercharger rotational speed is smaller than a value obtained by subtracting the predetermined value α from the target rotational speed, the process proceeds to step S7 to perform feedforward control of the supercharger rotational speed. The responsiveness of the start-up of the
また、過給機回転数が目標回転数から所定値αを減算した値以上のときは、ステップS8に進んで過給機回転数のフィードバック制御を行う。なお、前記フィードフォワード制御及びフィードバック制御は、図3に示したように、過給機4の消費電力が1kWになるように維持されると共に、前記ステップS2で求めた吸入空気量が得られるように過給機4の回転数が制御される。
On the other hand, when the supercharger speed is equal to or greater than the value obtained by subtracting the predetermined value α from the target speed, the process proceeds to step S8 to perform feedback control of the supercharger speed. As shown in FIG. 3, the feedforward control and the feedback control are maintained so that the power consumption of the
次に、ステップS9で、エンジンの運転状態がサージング領域に属するか否かを判定する。運転状態がサージング領域に属さないときは、ステップS10に進み、バイパス弁9を全閉に制御する。 Next, in step S9, it is determined whether or not the engine operating state belongs to the surging region. When the operating state does not belong to the surging region, the process proceeds to step S10 and the bypass valve 9 is controlled to be fully closed.
一方、ステップS9で、エンジンの運転状態がサージング状態に属するときは、ステップS11に進み、バイパス弁9を半開に制御する。これによって、電動過給機4から吐出された空気の一部がバイパス通路8を逆流することになり、その結果、過給機4下流の吸気通路2の圧力が下がってサージングの発生が未然に回避される。
On the other hand, when the engine operating state belongs to the surging state in step S9, the process proceeds to step S11, and the bypass valve 9 is controlled to be half open. As a result, a part of the air discharged from the
次に、この電動過給機4及びバイパス弁9の制御と並行して、スロットル弁5の開閉制御が図5のフローチャートに従って行われる。
Next, in parallel with the control of the
まず、ステップS21で、エンジン制御装置100により、各種信号を各センサから読み込む。そして、ステップS22で、エンジンの運転状態が過電流領域に属するか否かを判定する。
First, in step S21, the
このとき、過電流領域は、バッテリ電圧検出センサ32により検出されたバッテリ電圧の値に応じて変更される。即ち、過電流領域は、図6に示すように、バッテリ電圧が高いほど過電流領域の回転数下限を決めるNxの値が増加するように設定される。そして、このようにして設定された図2に示したマップにおいて、アクセル開度センサ30及びエンジン回転数センサ31による検出結果に基いて、運転状態が過電流領域に属するか否かを判定するのである。
At this time, the overcurrent region is changed according to the value of the battery voltage detected by the battery
そして、ステップS22で運転状態が過電流領域に属さないときは、ステップS23に進み、スロットル弁5の通常制御を行う。例えば、運転状態が過電流領域以外の過給領域に属する場合は、スロットル弁5は全開に制御される。
When the operating state does not belong to the overcurrent region in step S22, the process proceeds to step S23, and normal control of the
一方、ステップS22で、運転状態が過電流領域に属すると判定されたときは、ステップS24に進み、電動過給機4が前述のフィードフォワード制御中か否かを判定する。そして、フィードフォーワード制御中でないときは、ステップS23に進み、スロットル弁5の通常制御を行う。また、フィードフォワード制御中のときは、ステップS25に進み、前回過電流領域か否かを判定する。そして、前回過電流領域でないとき、即ち初めて過電流領域に属するときは、ステップS26に進み、スロットル弁5の徐開制御(図7参照)を行う。
On the other hand, when it is determined in step S22 that the operation state belongs to the overcurrent region, the process proceeds to step S24, and it is determined whether or not the
また、ステップS25で、前回過電流領域のとき、即ち既に過電流領域にある状態のときは、ステップS27で、スロットル弁5が目標開度に一致しているか否かを判定する。ここで、スロットル弁5が目標開度に一致しているときは、ステップS23に進み、スロットル弁5の通常制御を行う。また、目標開度に一致しないときは、ステップS26に進み、スロットル弁5の徐開制御を行う。
In step S25, when the current state is the previous overcurrent region, that is, already in the overcurrent region, it is determined in step S27 whether the
そして、以上のような制御によると、図2に示すようにエンジンの運転領域が自然吸気領域にある点Pから過電流領域にある点Qに移行する場合、図7に示すように、スロットル弁5を即座に全開にせず、緩やかに開動作を行う徐開制御が行われる。その結果、過電流領域に移行した際に、吸気通路2内の吸入負圧の立ち上がりが緩やかになる。そして、このようにスロットル弁5が緩やかに開動作する間、過給機4の回転数が上昇するので、大きな吸入負圧の発生が回避されることになる。従って、過給機4の回転数が急激に立ち上がることが回避され、該過給機4に大電流が流れることが防止される。
According to the control as described above, when the engine operating region shifts from the point P in the natural intake region to the point Q in the overcurrent region as shown in FIG. 2, as shown in FIG. Slow opening control is performed in which 5 is not fully opened immediately, but is slowly opened. As a result, when the transition to the overcurrent region occurs, the rise of the suction negative pressure in the
また、電動過給機4が一定の電力の供給により駆動されるように構成されている場合は、バッテリ21の電圧が低いときは、過給機4に供給される電流が増大されることになる。従って、バッテリ電圧が低い時は過給機4に大電流が流れやすくなるが、前述のように、バッテリ電圧が低い時に、高い時に比べて低回転側に過電流領域が拡大されるので、バッテリ電圧の状態に拘らず確実に電動過給機4に大電流が流れることが防止される。
In addition, when the
なお、ステップS22の説明におけるバッテリ電圧に応じて過電流領域を変更することが請求項5に記載の発明の主旨に相当し、エンジンの運転状態がこのようにして設定された過電流領域に属するか否かを図2のマップを用いてエンジン回転数及びアクセル開度(スロットル開度)に応じて判定することが請求項4に記載の発明の主旨に相当する。またステップS26が請求項2に記載の発明の主旨に相当する。
Note that changing the overcurrent region in accordance with the battery voltage in the description of step S22 corresponds to the gist of the invention described in
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
この実施の形態においては、図2に示した過電流領域では、電動過給機4の回転数の上昇を抑制する制御が行われる。そして、電動過給機4及びバイパス弁9は、図8に示すフローチャートに従って制御される。なお、このフローチャートにおいて、ステップS31〜S41は、前記第1の実施の形態における図4のフローチャートのステップS1〜S11と同様の制御であるので、これらの説明は省略する。
In this embodiment, in the overcurrent region shown in FIG. 2, control for suppressing an increase in the rotational speed of the
ステップS40で、バイパス弁9を全閉に制御した後、ステップS42でエンジンの運転状態が過電流領域にあるか否かを判定する。そして、運転状態が過電流領域に属さないないときは、過給機回転数の通常制御を行う。この通常制御では、消費電力を1kWに維持して、ステップS32で演算した吸入空気量を実現するように過給機回転数が制御される。 After the bypass valve 9 is controlled to be fully closed in step S40, it is determined in step S42 whether or not the engine operating state is in an overcurrent region. When the operating state does not belong to the overcurrent region, normal control of the supercharger rotation speed is performed. In this normal control, the supercharger rotation speed is controlled so as to realize the intake air amount calculated in step S32 while maintaining the power consumption at 1 kW.
また、運転状態が過電流領域に属するときは、ステップS43に進み、過給機4のフィードフォワード制御中か否かを判定する。フィードフォワード制御中でないときは、過給機回転数の通常制御を行い、フィードフォワード制御中のときは、ステップS44に進み、過給機回転数の抑制制御を行う。
When the operating state belongs to the overcurrent region, the process proceeds to step S43, and it is determined whether or not the feed forward control of the
過給機回転数の抑制制御は、具体的には、指示回転数を低下させる他、過給機4の駆動電力を低下させたり、別途用意した過電流領域用のマップに基いて過給機回転数を抑制するように制御するなどの方法がある。
Specifically, the suppression control of the supercharger rotational speed is performed by reducing the instruction rotational speed, lowering the driving power of the
そして、エンジンの運転状態が図2の点Pから点Qに移行したときに、図9に示すように、電動過給機4の回転数を低下させるように制御した結果、過給機4下流の吸気通路2に吸入負圧が発生するにも拘らず、過給機4の回転数が急激に立ち上がることがなくなり、該過給機4に大電流が流れることが防止される。
When the engine operating state shifts from point P to point Q in FIG. 2, as shown in FIG. 9, as a result of controlling to reduce the rotational speed of the
なお、ステップS44が請求項1に記載の発明の主旨に相当する。
Step S44 corresponds to the gist of the invention described in
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。 Next, a third embodiment of the present invention will be described.
この実施の形態においては、図2に示した過電流領域では、バイパス弁9の開動作を抑制する制御が行われる。そして、電動過給機4及びバイパス弁9は、図10に示すフローチャートに従って制御される。なお、このフローチャートにおいて、ステップS51〜S59は、前記第1の実施の形態における図4のフローチャートのステップS1〜S9と同様の制御であるので、これらの説明は省略する。
In this embodiment, control for suppressing the opening operation of the bypass valve 9 is performed in the overcurrent region shown in FIG. The
ステップS59でエンジンの運転状態がサージング領域に属するときは、ステップS60でバイパス弁9を半開に制御する。また、運転状態がサージング領域に属さないときは、ステップS61に進み、運転状態が過電流領域に属するか否かを判定する。運転状態が過電流領域に属さないときは、ステップS62に進み、バイパス弁9を全閉に制御する。一方、運転状態が過電流領域に属するときは、ステップS63で電動過給機4がフィードフォワード制御中か否かを判定する。フィードフォワード制御中でないときは、ステップS62に進み、フィードフォワード制御中のときは、ステップS64でバイパス弁9の徐閉制御(図11参照)を行う。
When the engine operating state belongs to the surging region in step S59, the bypass valve 9 is controlled to be half open in step S60. When the operating state does not belong to the surging region, the process proceeds to step S61, and it is determined whether or not the operating state belongs to the overcurrent region. When the operating state does not belong to the overcurrent region, the process proceeds to step S62, and the bypass valve 9 is controlled to be fully closed. On the other hand, when the operating state belongs to the overcurrent region, it is determined in step S63 whether or not the
そして、図11に示すように、エンジンの運転状態が図2の点Pから点Qに移行したときに、バイパス弁9を緩やかに閉動作させる徐閉制御が行われるので、過給機4下流の吸気通路2における急激な吸入負圧の発生が防止され、該過給機4に大電流が流れることが防止される。このように、バイパス弁9を閉じるタイミングを遅らせることによって、バイパス通路8から流れる自然吸気により吸入負圧を相殺すると共に、この間過給機4の回転数を高め、該過給機4による吐出圧が吸入負圧より大きくなるタイミングでバイパス弁9が全閉になるように制御される。
Then, as shown in FIG. 11, when the engine operating state shifts from the point P to the point Q in FIG. 2, the gradual closing control for gently closing the bypass valve 9 is performed. The sudden intake negative pressure in the
なお、ステップS64が本発明の請求項3に記載の発明の主旨に相当する。
Step S64 corresponds to the gist of the invention described in
本発明は、エンジンの過給装置において、エンジンの運転状態が過給領域に移行した際に電動過給機に大電流が流れることを防止することを目的とする。本発明は、過給によりエンジントルクの増大を図るエンジンの過給装置の技術分野に広く好適である。 An object of the present invention is to prevent a large current from flowing through an electric supercharger when an engine operating state shifts to a supercharging region in an engine supercharging device. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is widely suitable for the technical field of an engine supercharging device that increases engine torque by supercharging.
2 吸気通路
4 電動過給機
8 バイパス通路
9 バイパス弁
30 アクセル開度センサ
31 エンジン回転数センサ
33 バッテリ電圧検出センサ
100 エンジン制御装置
101 吸気システムコントローラ
2
Claims (5)
エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、
該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、電動過給機の回転数の上昇を抑制する回転数制御手段とを有することを特徴とするエンジンの過給装置。 An electric supercharger provided in the intake passage, a bypass passage communicating the upstream and downstream sides of the electric supercharger in the intake passage, and a bypass valve for opening and closing the bypass passage, the engine operating state is predetermined An engine supercharger that operates the electric supercharger and closes the bypass valve when belonging to the supercharging region of
Overcurrent region determination means for determining whether or not the engine belongs to an overcurrent region set on the high rotation side of the supercharging region when the operating state of the engine enters the supercharging region;
An engine supercharging device comprising: an engine speed control unit that suppresses an increase in the engine speed of the electric supercharger when the determination unit determines that the operating state belongs to the overcurrent region.
エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、
該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、スロットル弁の開動作を抑制するスロットル開度制御手段とを有することを特徴とするエンジンの過給装置。 An electric supercharger provided in the intake passage, a bypass passage communicating the upper and downstream sides of the electric supercharger in the intake passage, and a bypass valve for opening and closing the bypass passage, the engine operating state is predetermined An engine supercharger that operates the electric supercharger and closes the bypass valve when belonging to the supercharging region of the engine,
Overcurrent region determining means for determining whether or not the engine belongs to an overcurrent region set on the high rotation side of the supercharging region when the engine operating state enters the supercharging region;
An engine supercharging device comprising: a throttle opening degree control unit that suppresses an opening operation of a throttle valve when the determination unit determines that the operating state belongs to an overcurrent region.
エンジンの運転状態が過給領域に入ったときに、該過給領域の高回転側に設定された過電流領域に属するか否かを判定する過電流領域判定手段と、
該判定手段により運転状態が過電流領域に属すると判定されたときに、バイパス弁の閉動作を抑制するバイパス弁制御手段とを有することを特徴とするエンジンの過給装置。 An electric supercharger provided in the intake passage, a bypass passage communicating the upstream and downstream sides of the electric supercharger in the intake passage, and a bypass valve for opening and closing the bypass passage, the engine operating state is predetermined An engine supercharger that operates the electric supercharger and closes the bypass valve when belonging to the supercharging region of
Overcurrent region determination means for determining whether or not the engine belongs to an overcurrent region set on the high rotation side of the supercharging region when the operating state of the engine enters the supercharging region;
An engine supercharging device comprising: a bypass valve control unit that suppresses a closing operation of the bypass valve when the determination unit determines that the operating state belongs to the overcurrent region.
エンジンの運転状態を判定する手段として回転数検出手段とスロットル開度検出手段とが備えられていると共に、
前記過電流領域判定手段は、前記両検出手段により運転状態が過給領域中の所定回転数以上の領域にあることを検出したときに運転状態が過電流領域に属すると判定することを特徴とするエンジンの過給装置。 The engine supercharging device according to any one of claims 1 to 3,
As a means for determining the operating state of the engine, a rotation speed detection means and a throttle opening detection means are provided,
The overcurrent region determining means determines that the operating state belongs to the overcurrent region when the two detecting units detect that the operating state is in a region equal to or higher than a predetermined rotation speed in the supercharging region. The engine supercharger.
電動過給機は一定電力で駆動されるように構成され、かつ、
電動過給機に電力を供給するバッテリと、
該バッテリ電圧を検出するバッテリ電圧検出手段と、
該検出手段により検出されたバッテリ電圧が低い時には、高い時に比べて低回転数側に過電流領域を拡大させる過電流領域変更手段とを有することを特徴とするエンジンの過給装置。 The engine supercharging device according to any one of claims 1 to 3,
The electric supercharger is configured to be driven with constant power, and
A battery for supplying power to the electric supercharger;
Battery voltage detection means for detecting the battery voltage;
An engine supercharging device comprising: an overcurrent region changing unit that expands the overcurrent region to a lower rotational speed side when the battery voltage detected by the detection unit is low than when the battery voltage is high.
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JPH0223232A (en) * | 1987-12-28 | 1990-01-25 | Isuzu Motors Ltd | Control device of turbocharger with rotary electrical equipment |
JPH0378531A (en) * | 1989-08-22 | 1991-04-03 | Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk | Control device for turbocharger |
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