JP2008069754A - ターボチャージャ駆動制御方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】イグニッションスイッチ25のオフが検出された際に、電磁バキューム調整バルブ12を、ターボチャージャ31が過給状態となる全開状態とし(S100,S102)、しかる後、エンジン回転数が所定回転数Neを下回った際に、電磁バキューム調整バルブ12を全閉状態とし(S104,S106)、イグニッションスイッチ25のオン状態における動作状態を変えることなく、イグニッションスイッチ25のオフ後における電磁バキューム調整バルブ12の動作音の発生がなく、乗員の不快感を招くことがないものとなっている。
【選択図】図3
Description
例えば、排気ガス再循環装置において、排気ガスの再循環量を制御するための弁として、一般に、EGR弁と称される負圧式の弁への導入負圧の量を制御するため、電磁バキューム調整バルブを用いたものが知られている(例えば、特許文献1、特許文献2等参照)。
すなわち、イグニッションスイッチがオフされた際、エンジンのシリンダ内に残留する燃料の燃焼促進を図る観点からターボチャージャを過給状態とするため、電磁バキューム調整バルブは最大開度の状態、すなわち、PWM信号のデューティが最大(例えば、95%)とされて所定時間の間駆動される。
本発明の他の目的は、電磁バキューム調整バルブの駆動が停止された際に生ずる大気の流れ込みに起因する音による乗員の不快感を解消することのできるターボチャージャ駆動制御方法及びその装置を提供するものである。
排気ガスの流れに対するベーンの角度が可変に構成されてなる可変タービンを具備するターボチャージャの前記ベーンが、負圧式の過給圧用アクチュエータにより駆動される一方、前記過給圧用アクチュエータへの負圧導入が電磁バキューム調整バルブによって制御されるよう構成されてなるターボチャージャの駆動制御装置におけるターボチャージャ駆動制御方法であって、
イグニッションスイッチがオフ状態とされた際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが過給状態となる動作状態とし、しかる後、エンジン回転数が所定回転数を下回った際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが非動作状態となる動作状態とするよう構成されてなるものである。
また、上記本発明の目的を達成するため、本発明に係るターボチャージャの駆動制御装置は、
排気ガスの流れに対するベーンの角度が可変に構成されてなる可変タービンを具備するターボチャージャの前記ベーンが、負圧式の過給圧用アクチュエータにより駆動される一方、前記過給圧用アクチュエータへの負圧導入が電磁バキューム調整バルブによって制御されるよう構成されてなると共に、前記電磁バキューム調整バルブの動作制御を行う電子制御ユニットを具備してなるターボチャージャの駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットには、イグニッションスイッチのオン・オフ信号と共に、エンジン回転数に対応する信号が入力され、当該電子制御ユニットは、前記イグニッションスイッチがオフ状態とされたことを検出した際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが過給状態となる動作状態とし、しかる後、エンジン回転数が所定回転数を下回ったことが検出された際に、前記電磁バキューム調整バルブを非動作状態とするよう構成されてなるものである。
しかも、エンジン回転数が所定回転数を下回った際に、電磁バキューム調整バルブを全閉状態とすることで、電磁バキューム調整バルブが全閉状態となることによって大気導入路へ吸入される大気の流れによって生ずる吸入音が、エンジンの停止音と丁度重なるために、従来と異なり、その吸入音だけがエンジン完全停止の状態で顕著に聞こえるような事が回避され、車両動作に起因して生ずる騒音に対する乗員の不快感を払拭することができ、よりフィーリングの良好な車両の提供に寄与することができる。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態におけるターボチャージャの駆動制御装置が適用される内燃機関の過給機系の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態の過給機系において、ディーゼルエンジンを用いたエンジン1には、燃焼のために必要な空気を取り入れる吸気管2が、インテーク・マニホールド(図示せず)に、また、エンジン1からの排気ガスを排気するための排気管3が、エキゾースト・マニホールド(図示せず)に、それぞれ接続されて設けられている。
ターボチャージャ31は、タービン(図1においては「VGT」と表記)5と圧縮機(図1においては「COMP」と表記)4とに大別されて構成された公知・周知のもので、タービン5は、排気管3の途中の適宜な位置に、圧縮機4は、吸気管2の途中の適宜な位置に、それぞれ設けられている。そして、エンジン1からの排気ガスによって回転するタービン5の回転力が圧縮機4に伝達されるようになっており、圧縮機4は、それによって吸入空気を圧縮して吸気管2を介して圧縮された空気をエンジン1へ供給するようになっている。
本発明の実施の形態のタービン5においては、負圧によって作動する過給圧用アクチュエータ11が設けられており、この過給圧用アクチュエータ11の動作量を変えることによってベーン(図示せず)の取着状態(角度)が調整できるようになっている。
この連通管7の途中の適宜な位置には、排気ガス再循環用バルブ15が設けられており、排気ガス再循環用バルブ15の開度調整により排気管3からの排気ガスの吸気管2への帰還量が可変できるようになっている。
なお、排気ガス再循環用バルブ15は、外部から導入される負圧の大きさによってバルブ開度(弁開度)が変化する公知のいわゆる負圧式のもので、導入負圧の調整のために図示されない電磁バキューム調整バルブが用いられるようになっている。
先に述べたように過給圧用アクチュエータ11への負圧の導入量を調整するための電磁バキューム調整バルブ12は、外部からの制御信号に応じてそのバルブ開度が可変となるように構成されたものとなっている。そして、かかる電磁バキューム調整バルブ12は、負圧を発生する負圧ポンプ(図示せず)による負圧が蓄圧される負圧タンク13と、過給圧用アクチュエータ(図2においては「SUP-ACT」と表記)11との間に設けられて、バルブ開度の調整によって過給圧用アクチュエータ11へ作用する負圧の大きさを変えらるものとなっている。
この電子制御ユニット(図2においては「ECU」と表記)21は、公知・周知の構成を有してなるマイクロコンピュータ(図1においては「CPU」と表記)22を中心に、RAMやROM等の記憶素子(図示せず)を備えると共に、入力インターフェイス回路(図1においては「IN−IF」と表記)23と、出力インターフェイス回路(図1においてはOUT−IF」と表記)24とを主たる構成要素として構成されたものとなっている。
また、入力インターフェイス回路23には図示されないエンジンの回転数を検出するための回転センサ26の検出信号が入力され、適宜な信号変換が施されてマイクロコンピュータ22に入力されるようになっている。
また、イグニッションスイッチ25も、バッテリ電源28に接続されており、入力インターフェイス回路23及び出力インターフェイス回路24へ対しては、このイグニッションスイッチ25を介してバッテリ電源28からの電源電圧供給がなされるようになっている。
この駆動制御処理は、特に、乗員によってイグニッションスイッチ25がオフとされて車両動作の停止がなされる際における電磁バキューム調整バルブ12の駆動制御に関するものである。かかる処理は、電子制御ユニット21で行われる数々の車両の動作制御の1つのサブルーチン処理として実行されるものとなっている。
すなわち、まず、本発明の実施の形態における電磁バキューム調整バルブ12は、いわゆるデューティ制御により、バルブ開度が可変されるものとなっており、そのため、電子制御ユニット21の出力インターフェイス回路24から、PWM(Pulse Width Modulation)信号が印加されるようになっている。PWM信号は、そのデューティ、すなわち、PWM信号の1サイクルの時間に対するパルス幅の比が、所望するバルブ開度に応じて変化されるものとなっており、本発明の実施の形態においては、PWM信号のデューティが100%で、電磁バキューム調整バルブ12のバルブ開度は全開状態となる一方、PWM信号のデューティが0%で、電磁バキューム調整バルブ12のバルブ開度は全閉状態となるよう構成されている。
さらに、本発明の実施の形態におけるタービン5は、既に述べたように過給圧用アクチュエータ11によって、ベーン(図示せず)の取着状態、換言すれば、タービン5に導入される排気ガスの流れの方向が変えられるようになっている可変タービンであるが、その動作状態は、過給圧用アクチュエータ11によって次述するように可変されるものとなっている。
このようにして、過給圧用アクチュエータ11は、その可動部(図示せず)の動作量、すなわち、換言すればベーン(図示せず)の変位量が、電磁バキューム調整バルブ12のバルブ開度によって、ベーンが完全に絞られた状態から、ベーンが立つ状態までの間で、所望する状態に設定できるようになっている。
イグニッションスイッチ25がオンとなっている間(図4(a)参照)は、電子制御ユニット21によって図示されない燃料噴射装置の動作が制御され、エンジン1へ対して適切な燃料噴射が行われる(図4(c)参照)と共に、エンジン回転数の制御が行われるようになっている(図4(d)参照)。
ここで、所定回転数Neは、電磁バキューム調整バルブ12の動作を停止させ、例えその後にイグニッションスイッチ25が再度オンとされても、車両動作が開始される上で特段の問題を生じない状態とするに足りるか否かという観点から定められるものであり、例えば、最適値としては、零であるが、必ずしもこの値に限定される必要はないものである。
これに対して、上述のように、本発明の実施の形態においては、従来と異なり、メインリレー27のオフと同時ではなく、エンジン回転数が所定回転数Neを下回った際に、電磁バキューム調整バルブ12を動作停止としているため、電磁バキューム調整バルブ12の動作停止に起因する上述のような吸入音がエンジン1の停止音に重なることとなり、乗員に特段の不快感を与えることなく、車両の制御動作を停止することができるものとなっている。
5…タービン
11…過給圧用アクチュエータ
12…電磁バキューム調整バルブ
21…電子制御ユニット
25…イグニッションスイッチ
31…ターボチャージャ
Claims (9)
- 排気ガスの流れに対するベーンの角度が可変に構成されてなる可変タービンを具備するターボチャージャの前記ベーンが、負圧式の過給圧用アクチュエータにより駆動される一方、前記過給圧用アクチュエータへの負圧導入が電磁バキューム調整バルブによって制御されるよう構成されてなるターボチャージャの駆動制御装置におけるターボチャージャ駆動制御方法であって、
イグニッションスイッチがオフ状態とされた際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが過給状態となる動作状態とし、しかる後、エンジン回転数が所定回転数を下回った際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが非動作状態となる動作状態とすることを特徴とするターボチャージャの駆動制御方法。 - 電磁バキューム調整バルブを、過給圧用アクチュエータにより最大の動作量が得られる動作状態とした際に、ターボチャージャが過給状態となる一方、電磁バキューム調整バルブを非動作状態とした際に、ターボチャージャが非動作状態となることを特徴とする請求項1記載のターボチャージャ駆動制御方法。
- 電磁バキューム調整バルブが全開状態とされ、過給圧用アクチュエータに最大限の負圧が導入される場合に、当該過給圧用アクチュエータにより最大の動作量が得られるよう構成されてなることを特徴とする請求項2記載のターボチャージャ駆動制御方法。
- 電磁バキューム調整バルブは、デューティ100%の信号で駆動される際に、全開状態とされる一方、デューティ0%の際に非動作状態となるものであることを特徴とする請求項3記載のターボチャージャ駆動制御方法。
- 排気ガスの流れに対するベーンの角度が可変に構成されてなる可変タービンを具備するターボチャージャの前記ベーンが、負圧式の過給圧用アクチュエータにより駆動される一方、前記過給圧用アクチュエータへの負圧導入が電磁バキューム調整バルブによって制御されるよう構成されてなると共に、前記電磁バキューム調整バルブの動作制御を行う電子制御ユニットを具備してなるターボチャージャの駆動制御装置であって、
前記電子制御ユニットには、イグニッションスイッチのオン・オフ信号と共に、エンジン回転数に対応する信号が入力され、当該電子制御ユニットは、前記イグニッションスイッチがオフ状態とされたことを検出した際に、前記電磁バキューム調整バルブを、前記ターボチャージャが過給状態となる動作状態とし、しかる後、エンジン回転数が所定回転数を下回ったことが検出された際に、前記電磁バキューム調整バルブを非動作状態とするよう構成されてなることを特徴とするターボチャージャの駆動制御装置。 - 電磁バキューム調整バルブを、過給圧用アクチュエータにより最大の動作量が得られる動作状態とした際に、ターボチャージャが過給状態となる一方、電磁バキューム調整バルブを非動作状態とした際に、ターボチャージャが非動作状態となるよう構成されてなることを特徴とする請求項5記載のターボチャージャの駆動制御装置。
- 電磁バキューム調整バルブが全開状態とされ、過給圧用アクチュエータに最大限の負圧が導入される場合に、当該過給圧用アクチュエータにより最大の動作量が得られるよう構成されてなることを特徴とする請求項6記載のターボチャージャの駆動制御装置。
- 電磁バキューム調整バルブは、デューティ100%の信号で駆動される際に、全開状態とされる一方、デューティ0%の際に非動作状態となるものであることを特徴とする請求項7記載のターボチャージャの駆動制御装置。
- 排気ガスの流れに対するベーンの角度が可変に構成されてなる可変タービンを具備するターボチャージャの前記ベーンが、負圧式の過給圧用アクチュエータにより駆動される一方、前記過給圧用アクチュエータへの負圧導入が電磁バキューム調整バルブによって制御されるよう構成されてなると共に、前記電磁バキューム調整バルブの動作制御を行う電子制御ユニットを具備してなるターボチャージャの駆動制御装置における前記電子制御ユニットにより実行されるターボチャージャ駆動制御プログラムであって、
イグニッションスイッチがオフされたか否かを判定するステップと、
イグニッションスイッチがオフされと判定された際に、電磁バキューム調整バルブを全開状態とするステップと、
エンジン回転数が所定回転数を下回ったか否かを判定するステップと、
エンジン回転数が所定回転数を下回ったと判定された際に、電磁バキューム調整バルブを非動作状態とするステップと、
を有してなることを特徴とするターボチャージャ駆動制御プログラム。
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JP2003227343A (ja) * | 2002-02-01 | 2003-08-15 | Toyota Motor Corp | 可変ノズルターボチャージャの制御装置 |
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