JP2008157185A - ターボ過給機の制御装置および制御方法 - Google Patents
ターボ過給機の制御装置および制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008157185A JP2008157185A JP2006349614A JP2006349614A JP2008157185A JP 2008157185 A JP2008157185 A JP 2008157185A JP 2006349614 A JP2006349614 A JP 2006349614A JP 2006349614 A JP2006349614 A JP 2006349614A JP 2008157185 A JP2008157185 A JP 2008157185A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- actuator
- wastegate
- pressure
- force
- target
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Supercharger (AREA)
Abstract
【解決手段】排気通路に設けたタービン(6)と、吸気通路に設けたコンプレッサ(7)と、タービン(6)をバイパスする通路を開閉するポペットタイプのウェストゲート(12)と、このウェストゲートの開閉の程度を圧力室に供給される制御圧力に応動して可変に制御し得るアクチュエータ(13)と、このアクチュエータのロッドストロークをウェストゲート(12)のストロークに拡大または縮小するリンク機構(17)と、圧力室に供給される制御圧力を調整可能な三方ソレノイド弁(20A、20B)とを備え、三方ソレノイド弁を制御するパラメータは、アクチュエータ(13)の操作力である。
【選択図】図1
Description
この基本噴射パルス幅TP0の燃料でシリンダ内に理論空燃比の混合気が得られるように定数Kを設定している。さらに、この基本噴射パルス幅TP0と加重平均係数FLOAD[−]とを用いて次式によりシリンダ流入基本パルス幅TP[ms]を算出する。
…(2)
ただし、TP(10ms前):TPの10ms前の値、
ここで、(2)式のシリンダ流入基本パルス幅TPの10ms前の値であるTP(10ms前)の初期値には基本噴射パルス幅TP0を入れるている。
…(3)
ただし、KATHOS:壁流補正量、
TFBYA :目標当量比、
α :空燃比フィードバック補正係数、
αm :空燃比学習値、
TS :無効パルス幅、
さて、排気通路に設けたタービンと、吸気通路に設けたコンプレッサと、前記タービンをバイパスする通路を開閉する電動弁(調節要素)とを有するターボ過給機において、前記電動弁を制御するパラメータを、排気流量の関数とした公知の技術がある。この技術を本実施形態の過給圧制御装置に適用したとき、排気通路4に設けたタービン6と、吸気通路3に設けたコンプレッサ7と、タービン6をバイパスする通路11を開閉するウェストゲート12と、このウェストゲート12の開閉の程度を可変に制御し得るウェストゲートアクチュエータ13とを有するターボ過給機5Aにおいて、ウェストゲートアクチュエータ13を制御するパラメータを、排気流量の関数とすることとなる。
このタービン6に流入する空気量MATB00は、左右のバンク間を区別しない値である。
+MATBr(10ms前)×(1−TAUCT1)
…(5a)
ただし、MATBr(10ms前):MATBrの10ms前の値、
ここで、(5a)式の右バンク側過給圧応答相当タービン流入空気量MATBrの10ms前の値である「MATBr(10ms前)」の初期値には右バンク側無駄時間前タービン流入空気量MATB0rを入れる。
+MATBl(10ms前)×(1−TAUCT2)
…(5b)
ただし、MATBl(10ms前):MATBlの10ms前の値、
ここで、(5b)式の左バンク側過給圧応答相当タービン流入空気量MATBlの10ms前の値である「MATBl(10ms前)」の初期値には左バンク側無駄時間前タービン流入空気量MATB0lを入れる。
ステップ10では、このフィードバック量FBMAWGと上記のフィードフォワード量FFMAWGとを加算した値を目標ウェストゲート通過ガス量MAWG[kg/s]として、つまり次式により目標ウェストゲート通過ガス量MAWGを算出する。
例えば、平均実過給圧PBAVEが目標過給圧PCHSよりも高いときには、過給圧が低くなるようにウェストゲート通過ガス量を増やす必要があり、この逆に平均実過給圧PBAVEが目標過給圧PCHSよりも低いときには、過給圧が高くなるようにウェストゲート通過ガス量を減らす必要がある。すなわち、平均実過給圧PBAVEが目標過給圧PCHSよりも高いときには上記(6)式より偏差TPBERRが正の値となり、フィードバック量FBMAWGが正の値となり、上記(7)式より目標ウェストゲート通過ガス量が増量側に補正され、これにより実際の過給圧が目標過給圧へと戻される。この逆に、平均実過給圧PBAVEが目標過給圧PCHSよりも低いときには上記(6)式より偏差TPBERRが負の値となり、フィードバック量FBMAWGが負の値となり、上記(7)式より目標ウェストゲート通過ガス量が減量側に補正され、これにより実際の過給圧が目標過給圧へと戻される。
このようにして、左右のバンク2A、2Bを区別することなくバンク当たりの目標ウェストゲート開口面積求めている。
TGAWG=Cv×DWGV#×STWGVL×π …(10)
ただし、DWGV#:所定値、
ここで、目標ウェストゲート開口面積TGAWGは、機構上よりウェストゲート12のストローク量STWGVL=所定値DWGV#/3のときに最大となるので、これ以上のストローク量のときには、ウェストゲート12の目標ストローク量STWGV=DWGV#/3として計算する。実際の制御モデルではあらかじめ机上で計算し、テーブルTTWGLST#として設定しておく。
これは、ウェストゲート12とロッド16とがリンク機構17を介して連結され、ロッド16のストローク量がリンク機構17のレバー比の分だけ拡大または縮小されたものがウェストゲート12のストローク量になるので、ウェストゲート12が開方向に目標ストローク量STWGVLだけ動くとき、ロッド16がウェストゲート12の開方向にいくら動くのかを求めるようにしたものである。
−(STWGRL−STWGRL(10ms前))×CWGDMPAD# +FWGV …(12)
ただし、CWGSPR# :初期ロッドストローク量[m]、
KWGSPR# :スプリング18のバネ定数[N/m]、
CWGDMPAD#:ダンパ係数[Nsec/m]
ここで、(12)式はウェストゲート12を目標開口面積(TGWG)だけ開かなければならないときに、ウェストゲートアクチュエー13に作用している力を表している。すなわち、(12)式によれば、スプリング18に抗して、ウェストゲート12を目標開口面積(TGWG)だけ開くには(12)式右辺第1項の力をロッド16に与える必要があり、この場合に、(12)式右辺第3項の力が後押ししてくれること、また(12)式右辺第2項の力がこれとは反対方向に抵抗となって働くこととなる。
〈2〉静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力の絶対値abs(FWG0)がウェストゲートアクチュエータ13の最大静止摩擦力FSTMXFRC#以上であり、かつ静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG0がゼロ以上の値である場合には、ロッド16(ウェストゲートアクチュエータ13)を開方向にストロークさせようとすればストロークする(動く)、従って過給圧制御を行うことができると判断し、静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWGを次の式により算出する。
〈3〉上記〈1〉と〈2〉以外の場合つまり静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力の絶対値abs(FWG0)がウェストゲートアクチュエータ13の最大静止摩擦力FSTMXFRC#以上であり、かつ静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG0が負の値である場合には静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWGを次の式により算出する。
ステップ26では、この静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG[N]と、ウェストゲートアクチュエータ13のカップ有効径AWGACT#[m^2]とから、目標ウェストゲートアクチュエータ圧(相対圧)TGPACT[kPa]を次式により算出する。
ここで、ウェストゲートアクチュエータ13のカップとは、ダイヤフラム14のことである。アクチュエータ力をダイヤフラム面積で除算するとダイヤフラム14に作用する圧力が求まる。つまり(16)式は、静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWGを作り出すため圧力室15に作用させるべき制御圧力を求めている。
同様にして、過給圧センサ35により検出される左バンク側実過給圧PBl[kPa]から、大気圧センサ36により検出される大気圧PPAMB[kPa]を差し引くことにより、つまり次式により左バンク側実過給圧(相対圧)PBABSl[kPa]を算出する。
ステップ28では、この右バンク側実過給圧(相対圧)PBABSr[kPa]と、目標ウェストゲートバルブアクチュエータ圧(相対圧)TGPACT[kPa]とから、所定の目標ウェストゲートデューティ基本値マップMWGDUTY#を検索することにより、右バンク側目標ウェストゲートデューティ基本値WGDUTY0r[%]を算出する。同様にして、左バンク側実過給圧(相対圧)PBABSl[kPa]と、目標ウェストゲートバルブアクチュエータ圧(相対圧)TGPACT[kPa]とから、所定の目標ウェストゲートデューティ基本値マップMWGDUTY#を検索することにより、左バンク側目標ウェストゲートデューティ基本値WGDUTY0l[%]を算出する。
静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG0が最大静止摩擦力FSTMXFRC#未満のとき、ゼロを静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG(アクチュエータの操作力)とし、静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG0が最大静止摩擦力FSTMXFRC#以上でかつ静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力WG0が負の値であるとき、静止摩擦力補正前の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG0に最大静止摩擦力FSTMXFRC#を加算した値を静止摩擦力補正後の目標ウェストゲートアクチュエータ力FWG(アクチュエータの操作力)とすることであるので(図6のステップ25参照)、最大静止摩擦力FSTMXFRC#に応じた静止摩擦力補正後目標ウェストゲートアクチュエータ力FWGを与えることができる。
4 排気通路
5A、5B ターボ過給機
6 タービン
7 コンプレッサ
12 ウェストゲート
13 ウェストゲートアクチュエータ
15 圧力室
20A、20B 三方ソレノイド弁
31 エンジンコントローラ
Claims (8)
- 排気通路に設けたタービンと、
吸気通路に設けたコンプレッサと、
前記タービンをバイパスする通路を開閉するポペットタイプのウェストゲートと、
このウェストゲートの開閉の程度を圧力室に供給される制御圧力に応動して可変に制御し得るアクチュエータと、
このアクチュエータのロッドストロークを前記ウェストゲートのストロークに拡大または縮小するリンク機構と、
前記圧力室に供給される制御圧力を調整可能な三方ソレノイド弁と
を備え、
前記三方ソレノイド弁を制御するパラメータは、前記アクチュエータの操作力であることを特徴とするターボ過給機の制御装置。 - 前記アクチュエータの操作力を、前記アクチュエータの操作力基本値に前記アクチュエータの摩擦力による補正を行うことによって算出することを特徴とする請求項1に記載のターボ過給機の制御装置。
- 前記アクチュエータの摩擦力による補正は、
前記アクチュエータの操作力基本値が前記アクチュエータの最大静止摩擦力以上でかつ前記アクチュエータの操作力基本値がゼロ以上の値であるとき、アクチュエータの操作力基本値から最大静止摩擦力を差し引いた値をアクチュエータの操作力とし、
前記アクチュエータの操作力基本値が前記アクチュエータの最大静止摩擦力未満のとき、ゼロをアクチュエータの操作力とし、
前記アクチュエータの操作力基本値が前記アクチュエータの最大静止摩擦力以上でかつ前記アクチュエータの操作力F基本値が負の値であるとき、アクチュエータの操作力基本値に最大静止摩擦力を加算した値をアクチュエータの操作力とすることであることを特徴とする請求項2に記載のターボ過給機の制御装置。 - 前記アクチュエータの操作力基本値を、目標ウェストゲート開口面積または目標ウェストゲートストローク量に基づいて算出することを特徴とする請求項2または3に記載のターボ過給機の制御装置。
- 前記アクチュエータが、前記圧力室を区画するダイヤフラムと、このダイヤフラムを前記ウェストゲートの閉方向に付勢するスプリングとを備える場合に、前記目標ウェストゲート開口面積に基づいて前記アクチュエータのロッドストローク量を算出し、この算出したアクチュエータのロッドストローク量と、この算出したアクチュエータのロッドストローク量の変化量と、前記スプリングのバネ定数と、ダンパ係数とに基づいて前記アクチュエータの操作力基本値を算出することを特徴とする請求項4に記載のターボ過給機の制御装置。
- 排気圧力により前記アクチュエータに作用する力で前記アクチュエータの操作力基本値を補正することを特徴とする請求項2から5までのいずれか一つに記載のターボ過給機の制御装置。
- 前記排気圧力により前記アクチュエータに作用する力を吸入空気量と目標過給圧PCHSとに基づいて算出することを特徴とする請求項6に記載のターボ過給機の制御装置。
- 排気通路に設けたタービンと、
吸気通路に設けたコンプレッサと、
前記タービンをバイパスする通路を開閉するポペットタイプのウェストゲートと、
このウェストゲートの開閉の程度を圧力室に供給される制御圧力に応動して可変に制御し得るアクチュエータと、
このアクチュエータのロッドストロークを前記ウェストゲートのストロークに拡大または縮小するリンク機構と、
前記圧力室に供給される制御圧力を調整可能な三方ソレノイド弁と
を備え、
前記三方ソレノイド弁を制御するパラメータは、前記アクチュエータの操作力であることを特徴とするターボ過給機の制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006349614A JP4797976B2 (ja) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | ターボ過給機の制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006349614A JP4797976B2 (ja) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | ターボ過給機の制御装置および制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008157185A true JP2008157185A (ja) | 2008-07-10 |
JP4797976B2 JP4797976B2 (ja) | 2011-10-19 |
Family
ID=39658370
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006349614A Expired - Fee Related JP4797976B2 (ja) | 2006-12-26 | 2006-12-26 | ターボ過給機の制御装置および制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4797976B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019100237A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | ウェイストゲートバルブの制御装置 |
JP2019100215A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | ウェイストゲートバルブの制御装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04287835A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-13 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャの過給圧制御装置 |
JP2003343273A (ja) * | 2002-05-29 | 2003-12-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 過給機付きエンジンの制御装置 |
JP2004169650A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Isuzu Motors Ltd | ターボチャージャの過回転防止装置 |
JP2005504210A (ja) * | 2001-09-13 | 2005-02-10 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関の少なくとも1つのチャージャの運転方法および装置 |
-
2006
- 2006-12-26 JP JP2006349614A patent/JP4797976B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04287835A (ja) * | 1991-03-19 | 1992-10-13 | Toyota Motor Corp | ターボチャージャの過給圧制御装置 |
JP2005504210A (ja) * | 2001-09-13 | 2005-02-10 | ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング | 内燃機関の少なくとも1つのチャージャの運転方法および装置 |
JP2003343273A (ja) * | 2002-05-29 | 2003-12-03 | Fuji Heavy Ind Ltd | 過給機付きエンジンの制御装置 |
JP2004169650A (ja) * | 2002-11-21 | 2004-06-17 | Isuzu Motors Ltd | ターボチャージャの過回転防止装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019100215A (ja) * | 2017-11-29 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | ウェイストゲートバルブの制御装置 |
JP2019100237A (ja) * | 2017-11-30 | 2019-06-24 | トヨタ自動車株式会社 | ウェイストゲートバルブの制御装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4797976B2 (ja) | 2011-10-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4985130B2 (ja) | ターボ過給機の制御装置および制御方法 | |
US8630787B2 (en) | Controlling exhaust gas recirculation in a turbocharged engine system | |
US9151217B2 (en) | Twin turbocharger wastegate control | |
JP4464924B2 (ja) | エンジンの制御装置および制御方法 | |
CN106285981B (zh) | 一种基于阀体及进气压力传感器的egr流量计算方法 | |
JP2001050091A (ja) | 可変動弁エンジンのシリンダ吸入空気量算出装置 | |
JP4585277B2 (ja) | 質量流導管内の少なくとも一つのアクチュエータの制御方法 | |
JP2011190782A (ja) | 内燃機関の制御方法 | |
JP2009513875A (ja) | 排気ガス再循環システム | |
JP5790882B2 (ja) | 過給エンジンの制御装置 | |
JP2002371893A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
CN104583560A (zh) | 排气旁通阀的控制装置 | |
JPH1136994A (ja) | ターボ過給機付直噴式エンジンの排気還流制御装置 | |
JP2001221105A (ja) | エンジンの内部egr量推定方法と、該内部egr量推定値を用いた可変動弁制御方法、シリンダ吸入空気量算出方法および点火時期制御方法 | |
JP5146619B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP2020002818A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
US20160305312A1 (en) | Position control of flow control valves near endstops | |
WO2017213820A1 (en) | Power-based turbocharger boost control techniques | |
JP4797976B2 (ja) | ターボ過給機の制御装置および制御方法 | |
US8104281B2 (en) | Nested valve and method of control | |
JP4228953B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
CN106150714B (zh) | 内燃机的控制装置以及控制方法 | |
US9677481B2 (en) | Methods and systems for boost control | |
JP2019060311A (ja) | 内燃機関の制御装置、及び内燃機関の制御方法 | |
CN113944556A (zh) | 用于调整节气门的方法、发动机控制器和交通工具 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091126 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100210 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110413 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110705 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110718 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140812 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4797976 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |