JP2010216329A - Variable nozzle control device for turbocharger - Google Patents

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昇 金子
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable nozzle control device for a turbocharger reducing a load on a battery mounted on an automobile. <P>SOLUTION: This device includes an engine stop determination means having an engine rotation speed signal output from an engine control device input to and determining whether the engine is in a stop state or not, a stop time determination means determining whether the stop state of the engine continues for a prescribed period based on the determination result by the engine stop determination means, and an electrification control means stopping electrification to a motor when the stop time determination means determines that the stop state of the engine continued for the prescribed period and restarting electrification to the motor when the engine stop determination means determines that the stop state of the engine is removed under a stop state of electrification to the motor. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、自動車に搭載されたターボチャージャーの可変ノズルのベーンの開度をエンジン制御装置からの制御信号によって、電子制御アクチュエータで制御するターボチャージャーの可変ノズル制御装置に関する。   The present invention relates to a variable nozzle control device for a turbocharger that controls an opening degree of a vane of a variable nozzle of a turbocharger mounted on an automobile with an electronic control actuator in accordance with a control signal from an engine control device.

従来、この種の技術に於ける一例としては特許文献1に開示された内燃機関の可変ノズルターボチャージャー制御装置が知られている。図4は、従来技術による可変ノズルターボチャージャー制御装置の構成を示す図である。図4において、1はターボチャージャーであって、センターハウジング、コンプレッサハウジング及びタービンハウジングを備えている。ターボチャージャー1には、空気が導入される吸気入口1aと、ターボチャージャー1によって圧縮された空気をエンジン2に供給する圧縮空気供給孔1bとが設けられ、更に、エンジン2から排気が供給される排気ガス吸入口1cと、排気ガスを排出する排出口1dとが設けられている。ターボチャージャー1内に備えられた可変ノズル(図示せず)は、センターハウジングとタービンハウジングとの間に配設されている。   Conventionally, as an example of this type of technology, a variable nozzle turbocharger control device for an internal combustion engine disclosed in Patent Document 1 is known. FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a variable nozzle turbocharger control device according to the prior art. In FIG. 4, reference numeral 1 denotes a turbocharger, which includes a center housing, a compressor housing, and a turbine housing. The turbocharger 1 is provided with an intake inlet 1a through which air is introduced, and a compressed air supply hole 1b for supplying the air compressed by the turbocharger 1 to the engine 2, and exhaust gas is further supplied from the engine 2. An exhaust gas suction port 1c and a discharge port 1d for discharging the exhaust gas are provided. A variable nozzle (not shown) provided in the turbocharger 1 is disposed between the center housing and the turbine housing.

3はステッピングモータであり、このステッピングモータ3の駆動により操作片4が操作され、可変ノズルに備えたリングプレートを同方向に押圧し、相互の可変ノズルのベーン間の隙間の大きさを調整し、タービンホイールへ吹き付けられる排気ガスの流速が調節される。5はエンジンのECU(電子制御ユニット)であり、エンジンに設けられた各種のセンサの検出出力を入力し、これらの検出出力に基づいて、エンジンの運転状態を識別してステッピングモータ3を駆動制御し、これによって、可変ノズルの各ノズルのベーンの開度を開閉制御し、タービンホイールへ吹き付けられる排気ガスの流速を調節し、併せて、燃焼のために強制的に送り込まれる空気の量も調整される。6はラジエターであり、エンジン2に接続され、エンジン2の冷却水が該ラジエター6を循環して冷却される。   Reference numeral 3 denotes a stepping motor. The operation piece 4 is operated by driving the stepping motor 3, and the ring plate provided in the variable nozzle is pressed in the same direction to adjust the size of the gap between the vanes of the variable nozzles. The flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel is adjusted. Reference numeral 5 denotes an engine ECU (electronic control unit), which receives detection outputs of various sensors provided in the engine, and based on these detection outputs, identifies the operating state of the engine and controls driving of the stepping motor 3. This controls the opening and closing of the vane opening of each nozzle of the variable nozzle, adjusts the flow rate of the exhaust gas blown to the turbine wheel, and also adjusts the amount of air that is forcibly sent for combustion. Is done. A radiator 6 is connected to the engine 2, and cooling water of the engine 2 is circulated through the radiator 6 to be cooled.

この従来技術によれば、内燃機関の可変ノズルターボチャージャー制御装置の異常発生時又は冷間始動時、若しくはアイドル時には、可変ノズルの全開位置を可変ノズルの初期位置として設定することにより全開位置近傍での各ノズルベーンの位置制御を行なうことができる。   According to this prior art, when an abnormality occurs in the variable nozzle turbocharger control device of the internal combustion engine, during cold start, or at idling, the fully open position of the variable nozzle is set as the initial position of the variable nozzle so that The position of each nozzle vane can be controlled.

また、電子制御アクチュエータの出力軸に外乱となる振動等が加わると出力軸の実位置は、外乱振幅に従い変化するので、電子制御回路部に於ける演算に用いる偏差も追従して振幅し、出力軸の振幅を増大させ最終的には制御が発散してしまうという問題を解決することができるターボチャージャーの可変ノズル制御装置も知られている(例えば、特許文献2参照)。このターボチャージャーの可変ノズル制御装置は、出力軸に加わった振動がPID演算部に入力されるが、角度センサからの実出力軸の角度信号と角度信号変換手段からの出力軸の目標角度信号とを比較して、出力軸の実角度信号が目標角度信号近傍に到達したと判断された場合、PID演算に用いる微分項利得を制限し、モータ駆動出力に与える振動成分の影響を低減するものである。   In addition, when a disturbance or other disturbance is applied to the output shaft of the electronic control actuator, the actual position of the output shaft changes according to the disturbance amplitude. Therefore, the deviation used for the calculation in the electronic control circuit section also follows the amplitude and outputs. There is also known a turbocharger variable nozzle control device capable of solving the problem that the shaft amplitude is increased and the control is eventually diverged (see, for example, Patent Document 2). In this turbocharger variable nozzle control device, the vibration applied to the output shaft is input to the PID calculation unit, and the actual output shaft angle signal from the angle sensor and the output shaft target angle signal from the angle signal conversion means When the actual angle signal of the output shaft is determined to have reached the vicinity of the target angle signal, the differential term gain used for the PID calculation is limited to reduce the influence of the vibration component on the motor drive output. is there.

特開2001−107738号公報JP 2001-107738 A 特開2007−085281号公報JP 2007-085281 A

ところで、特許文献2に示すターボチャージャーの可変ノズル制御装置にあっては、可変ノズルベーンの位置を制御するために、エンジン駆動を制御するECUから出力されるノズルベーンの目標位置に基づいてモータの位置制御を行っている。   By the way, in the variable nozzle control device for a turbocharger shown in Patent Document 2, in order to control the position of the variable nozzle vane, the position control of the motor is performed based on the target position of the nozzle vane output from the ECU that controls the engine drive. It is carried out.

しかしながら、イグニッションキーがON状態でエンジンが停止している状態であっても可変ノズル制御装置に対して電源が供給されることになるため、ノズルベーンの開閉を行うためのモータの制御が継続している状態となり、エンジン停止状態でも可変ノズル制御装置の消費電流が自動車に搭載されたバッテリに与える負荷を高くしてしまうという問題がある。   However, since the power is supplied to the variable nozzle control device even when the ignition key is on and the engine is stopped, the motor control for opening and closing the nozzle vanes continues. There is a problem that even when the engine is stopped, the load applied to the battery mounted on the automobile by the current consumption of the variable nozzle control device increases.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、自動車に搭載されるバッテリへの負荷を低減することができるターボチャージャーの可変ノズル制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a variable nozzle control device for a turbocharger that can reduce a load on a battery mounted on an automobile.

本発明は、可変ノズルを持つターボチャージャーを備えたエンジンの駆動を制御するエンジン制御装置からの制御信号に基づいてモータの回転軸の回転角度を制御することにより前記ターボチャージャーが備える可変ノズルのベーンの開度を制御する電子制御アクチュエータを備えたターボチャージャーの可変ノズル制御装置であって、前記エンジン制御装置から出力するエンジン回転数信号を入力して、前記エンジンが停止状態であるか否かを判定するエンジン停止判定手段と、前記エンジン停止判定手段による判定結果に基づいて、前記エンジンの停止状態が所定時間継続したか否かを判定する停止時間判定手段と、前記停止時間判定手段によりエンジン停止状態が前記所定時間継続したと判定された場合に、前記モータに対する通電を停止し、前記モータに対する通電が停止状態において、前記エンジン停止判定手段による判定結果がエンジン停止状態でなくなった場合に、前記モータに対する通電を再開する通電制御手段とを備えたことを特徴とする。   The present invention relates to a vane for a variable nozzle provided in the turbocharger by controlling a rotation angle of a rotating shaft of a motor based on a control signal from an engine control device that controls driving of the engine having a turbocharger having a variable nozzle. A variable nozzle control device for a turbocharger equipped with an electronically controlled actuator for controlling the opening degree of the engine, wherein an engine speed signal output from the engine control device is input to determine whether the engine is in a stopped state. Engine stop determination means for determining, stop time determination means for determining whether or not the engine stop state has continued for a predetermined time based on a determination result by the engine stop determination means, and engine stop by the stop time determination means When it is determined that the state has continued for the predetermined time, the motor is energized. Sealed, power supply to the motor is in the stop state, if the determination result by the engine stop determination unit is no longer the engine stop state, characterized in that a resume energization control means energization of said motor.

本発明は、前記通電制御手段により前記モータへの通電を停止する前に、前記可変ノズルのベーンを安全位置へ退避させる制御を行う安全退避制御手段をさらに備えたことを特徴とする。   The present invention is characterized by further comprising safety retraction control means for performing control for retreating the vanes of the variable nozzles to a safe position before the power supply to the motor is stopped by the power supply control means.

本発明は、可変ノズルを持つターボチャージャーを備えたエンジンの駆動を制御するエンジン制御装置からの制御信号に基づいてモータの回転軸の回転角度を制御することにより前記ターボチャージャーが備える可変ノズルのベーンの開度を制御する電子制御アクチュエータを備えたターボチャージャーの可変ノズル制御装置上で動作する可変ノズル制御プログラムであって、前記エンジン制御装置から出力するエンジン回転数信号を入力して、前記エンジンが停止状態であるか否かを判定するエンジン停止判定ステップと、前記エンジン停止判定ステップによる判定結果に基づいて、前記エンジンの停止状態が所定時間継続したか否かを判定する停止時間判定ステップと、前記停止時間判定ステップによりエンジン停止状態が前記所定時間継続したと判定された場合に、前記モータに対する通電を停止し、前記モータに対する通電が停止状態において、前記エンジン停止判定ステップによる判定結果がエンジン停止状態でなくなった場合に、前記モータに対する通電を再開する通電制御ステップとをコンピュータに行わせることを特徴とする。   The present invention relates to a vane for a variable nozzle provided in the turbocharger by controlling a rotation angle of a rotating shaft of a motor based on a control signal from an engine control device that controls driving of the engine having a turbocharger having a variable nozzle. A variable nozzle control program that operates on a variable nozzle control device of a turbocharger that includes an electronically controlled actuator that controls the opening of the engine, wherein an engine speed signal output from the engine control device is input, and the engine An engine stop determination step for determining whether or not the engine is in a stop state, and a stop time determination step for determining whether or not the engine stop state has continued for a predetermined time based on a determination result obtained by the engine stop determination step; The engine stop state is set to the predetermined time by the stop time determining step. When it is determined that the motor has been continued, the power supply to the motor is stopped, and the power supply to the motor is resumed when the determination result in the engine stop determination step is not the engine stop state when the power supply to the motor is stopped. The power supply control step is performed by a computer.

本発明は、前記通電制御ステップにより前記モータへの通電を停止する前に、前記可変ノズルのベーンを安全位置へ退避させる制御を行う安全退避制御ステップをさらにコンピュータに行わせることを特徴とする。   The present invention is characterized by further causing a computer to perform a safety retreat control step for performing control for retreating the vanes of the variable nozzles to a safe position before stopping the power supply to the motor in the power supply control step.

本発明によれば、エンジンの停止状態を検出すると、ノズルベーンの開閉を制御するモータに対して安全位置へ退避するよう指令を出力し、安全位置への退避後にモータへの通電を停止するようにしたため、エンジンが停止しているときに必要以上にモータ位置制御が行われる防止することができ、可変ノズル制御装置の消費電力を低減することが可能になり、バッテリへの負荷を低減することができるという効果が得られる。   According to the present invention, when detecting the stop state of the engine, a command to retreat to the safe position is output to the motor that controls the opening and closing of the nozzle vanes, and the energization to the motor is stopped after retreating to the safe position. Therefore, it is possible to prevent the motor position control from being performed more than necessary when the engine is stopped, to reduce the power consumption of the variable nozzle control device, and to reduce the load on the battery. The effect that it can be obtained.

本発明の一実施形態の構成を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of this invention. 図1に示す電子制御アクチュエータ13の詳細な構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the detailed structure of the electronic control actuator 13 shown in FIG. 図2に示すマイコン130の処理動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the processing operation of the microcomputer 130 shown in FIG. ターボチャージャーの可変ノズル制御装置の従来例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the prior art example of the variable nozzle control apparatus of a turbocharger.

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態によるターボチャージャーの可変ノズル制御装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示す構成図である。この図において、8はターボチャージャーであって、エンジンへの吸入空気を過給するシステムであり、コンプレッサホイールを有するコンプレッサ及び該コンプレッサと同軸上にロータシャフトにより結合されて、排気ガスにて回転駆動される該ターボチャージャー8のタービンホイールを有するタービンが設けられている。該ターボチャージャー8の空気通路7にはエンジンの吸入空気の吸気圧力、つまり、ブースト圧を検出する圧力センサ9をホース10を介して接続している。また、ターボチャージャー8のタービン内には、タービンホイールを取巻くように、可変ノズル部材が配置されている。可変ノズル部材には、ノズル内を流れる流体の流量を制御するために、開閉するベーンが備えられている。可変ノズル制御装置は、このベーンの開閉を制御するものである。   Hereinafter, a variable nozzle control device for a turbocharger according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, 8 is a turbocharger, which is a system for supercharging intake air to the engine, which is connected to a compressor having a compressor wheel and a rotor shaft coaxially with the compressor, and is driven to rotate by exhaust gas. A turbine having a turbine wheel of the turbocharger 8 is provided. A pressure sensor 9 is connected to the air passage 7 of the turbocharger 8 via a hose 10 for detecting intake pressure of engine intake air, that is, boost pressure. A variable nozzle member is disposed in the turbine of the turbocharger 8 so as to surround the turbine wheel. The variable nozzle member is provided with a vane that opens and closes in order to control the flow rate of the fluid flowing through the nozzle. The variable nozzle control device controls the opening and closing of the vanes.

11はエンジンECUであって、エンジンに設けられた各種センサ、例えばエンジン水温を検出するための水温センサ、エンジンの回転数を検出するためのものであって、一定のクランク角度毎にパルス信号を出力する回転数センサ、エアフローメーターによる吸入空気量やドライバーのアクセルペダルの踏込み操作量を検出して負荷量を算出するアクセルセンサから、それぞれ水温信号、回転信号及び負荷信号の検出出力を導入する。なお、図1には示していないが、その他、排気ガスの酸素濃度に応じて異なる電圧信号を出力する酸素センサ、エンジン燃焼室内の圧力を検出するための筒内圧センサを備えることもある。   Reference numeral 11 denotes an engine ECU, which is provided with various sensors provided in the engine, for example, a water temperature sensor for detecting the engine water temperature, and for detecting the number of revolutions of the engine. A detection output of a water temperature signal, a rotation signal, and a load signal is introduced from an acceleration sensor that detects an intake air amount by an air flow meter and an accelerator pedal depression amount of a driver and calculates a load amount, respectively. Although not shown in FIG. 1, there may be provided an oxygen sensor that outputs a voltage signal that varies depending on the oxygen concentration of the exhaust gas, and an in-cylinder pressure sensor that detects the pressure in the engine combustion chamber.

電子制御アクチュエータ13は、制御信号線を介してエンジンECU11に接続されている。エンジンECU11は、検出出力に基づいてエンジンの運転状態を識別して、制御信号線を介して、電子制御アクチュエータ13を駆動制御する。電子制御アクチュエータ13は、レバー19及びロッド20を連結しており、その動作により、ターボチャージャー8に備えたベーンの開閉を制御するために、各ベーンに連結されたベーン操作片21の動作を制御する。   The electronic control actuator 13 is connected to the engine ECU 11 via a control signal line. The engine ECU 11 identifies the operating state of the engine based on the detection output, and drives and controls the electronic control actuator 13 via the control signal line. The electronic control actuator 13 connects the lever 19 and the rod 20, and controls the operation of the vane operation piece 21 connected to each vane in order to control the opening and closing of the vane provided in the turbocharger 8. To do.

なお、電子制御アクチュエータ13は、例えば、ターボチャージャー8に取付けられる。また、電子制御アクチュエータ13の構成を図1、図2を参照して説明するに際して、電子制御アクチュエータ13が普通に有する公知の機能・構成については、本発明の説明に直接関わりがない限り、その説明及び構成の図示を省略する。   The electronic control actuator 13 is attached to the turbocharger 8, for example. Further, when the configuration of the electronic control actuator 13 is described with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the publicly known functions and configurations normally possessed by the electronic control actuator 13 are the same unless directly related to the description of the present invention. Description and illustration of the configuration are omitted.

次に、図2を参照して、図1に示す電子制御アクチュエータ13の詳細な構成を説明する。図2は、図1に示す電子制御アクチュエータ13の詳細な構成を示すブロック図である。図2において、130は、電子制御アクチュエータ13の動作を統括して制御するマイクロコンピュータ(以下、マイコンという)である。14は、マイコン130から出力する駆動信号に基づいて、ステッピングモータ(以下、モータという)15を駆動するモータドライバである。モータ15は、モータドライバ14から出力する信号に基づいて回転角度が制御されるステッピングモータ(以下、モータという)である。16は、モータ15の回転軸に接続され、モータの回転軸を減速するギヤである。17は、ギヤ16によって減速された出力軸である。18は、出力軸17の回転角度を検出して出力する角度センサである。角度センサ18の出力は、マイコン130へ入力する。   Next, a detailed configuration of the electronic control actuator 13 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the electronic control actuator 13 shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 130 denotes a microcomputer (hereinafter referred to as a microcomputer) that controls the operation of the electronic control actuator 13 in an integrated manner. A motor driver 14 drives a stepping motor (hereinafter referred to as a motor) 15 based on a drive signal output from the microcomputer 130. The motor 15 is a stepping motor (hereinafter referred to as a motor) whose rotation angle is controlled based on a signal output from the motor driver 14. Reference numeral 16 denotes a gear which is connected to the rotation shaft of the motor 15 and decelerates the rotation shaft of the motor. Reference numeral 17 denotes an output shaft decelerated by the gear 16. Reference numeral 18 denotes an angle sensor that detects and outputs the rotation angle of the output shaft 17. The output of the angle sensor 18 is input to the microcomputer 130.

131は、エンジンECU11から出力されるベーンの目標位置(開度)信号を入力し、この目標位置信号をマイコン130内で扱う角度信号に変換して出力する角度信号変換部である。132は、角度信号変換部131が出力する目標位置の角度信号と、角度センサ18が出力する角度信号(現在のベーンの角度(開度))とを比較して、比較結果信号を出力する角度信号比較部である。133は、角度信号比較部132が出力する比較結果信号を入力して、モータに与えるべき信号のデューティ比を演算によって求めて出力するモータ駆動Duty演算部である。134は、モータ駆動Duty演算部133が出力するデューティ比の信号を入力して、モータに与えるべきロジック信号を求めて出力するモータ駆動ロジック生成部である。135は、角度センサ18が出力する角度信号をエンジンECU11へ送信するための通信信号に変換して出力する通信信号変換部である。通信信号変換部135が出力する角度の情報が現在のベーンの実位置情報となる。   Reference numeral 131 denotes an angle signal conversion unit that receives a vane target position (opening) signal output from the engine ECU 11, converts the target position signal into an angle signal handled in the microcomputer 130, and outputs the angle signal. Reference numeral 132 denotes an angle at which a comparison result signal is output by comparing the angle signal of the target position output from the angle signal conversion unit 131 with the angle signal output from the angle sensor 18 (current vane angle (opening)). It is a signal comparison unit. Reference numeral 133 denotes a motor drive duty calculation unit that inputs the comparison result signal output from the angle signal comparison unit 132, and calculates and outputs the duty ratio of the signal to be given to the motor. A motor drive logic generation unit 134 receives a duty ratio signal output from the motor drive duty calculation unit 133 and obtains and outputs a logic signal to be given to the motor. Reference numeral 135 denotes a communication signal conversion unit that converts an angle signal output from the angle sensor 18 into a communication signal for transmission to the engine ECU 11 and outputs the communication signal. The angle information output from the communication signal conversion unit 135 is the actual position information of the current vane.

136は、エンジンECU11から出力するエンジン回転信号を入力して、エンジンの回転数が0であるか否かを判定するエンジン回転数判定部である。137は、制御対象のベーンの位置(開度)を安全な位置に退避させる制御を行う安全退避制御部である。138は、安全退避制御部137が出力する信号に基づいて、モータ15を駆動して、ベーンを安全位置に退避させるための駆動信号を出力する安全退避信号生成部である。   Reference numeral 136 denotes an engine speed determining unit that receives an engine speed signal output from the engine ECU 11 and determines whether the engine speed is zero. Reference numeral 137 denotes a safety retreat control unit that performs control for retreating the position (opening) of the vane to be controlled to a safe position. Reference numeral 138 denotes a safety evacuation signal generator that drives the motor 15 based on a signal output from the safety evacuation controller 137 and outputs a drive signal for evacuating the vane to a safe position.

次に、図2を参照して、図2に示す電子制御アクチュエータ13の基本動作を説明する。エンジンECU11から目標位置信号が出力されると、角度信号変換部131は、目標位置信号をマイコン130内で扱う角度信号に変換して出力する。角度信号比較部132は、角度信号変換部131が出力する目標位置の角度信号と、角度センサ18が出力する角度信号(現在のベーンの角度)とを比較して、現在のベーンの角度を目標位置にするべくモータ駆動のデューティを演算によって求めて出力する。これを受けて、モータ駆動ロジック生成部134は、モータ駆動Duty演算部133が出力するデューティの信号を入力して、モータドライバ14に与えるべきロジック信号(モータ駆動信号)を求めて出力する。   Next, the basic operation of the electronic control actuator 13 shown in FIG. 2 will be described with reference to FIG. When the target position signal is output from the engine ECU 11, the angle signal conversion unit 131 converts the target position signal into an angle signal handled in the microcomputer 130 and outputs the angle signal. The angle signal comparison unit 132 compares the angle signal of the target position output from the angle signal conversion unit 131 with the angle signal (current vane angle) output from the angle sensor 18 to determine the current vane angle as a target. To obtain the position, the motor drive duty is calculated and output. In response to this, the motor drive logic generation unit 134 receives the duty signal output from the motor drive duty calculation unit 133 and obtains and outputs a logic signal (motor drive signal) to be given to the motor driver 14.

モータドライバ14は、モータ駆動ロジック生成部134から出力されるモータ駆動信号に基づいてモータ15を駆動する。モータの回転軸は、ギヤ16によって減速されて、出力軸17に伝達する。出力軸17の回転運動は、レバー19、ロッド20を介して、ベーン操作片21へ伝達する。ベーン操作片21が、出力軸17と連動して動作することにより、ノズルベーンの開閉制御動作が行われることになる。一方、角度センサ18が検出した出力軸17の回転角度の情報は、通信信号変換部135を経由して、エンジンECU11へ通知される。エンジンECU11は、この出力軸の回転角度(ノズルベーンの開度)情報を参照して、ターボチャージャー8の動作の制御を行う。   The motor driver 14 drives the motor 15 based on the motor drive signal output from the motor drive logic generation unit 134. The rotation shaft of the motor is decelerated by the gear 16 and transmitted to the output shaft 17. The rotational movement of the output shaft 17 is transmitted to the vane operation piece 21 via the lever 19 and the rod 20. As the vane operating piece 21 operates in conjunction with the output shaft 17, the nozzle vane opening / closing control operation is performed. On the other hand, information on the rotation angle of the output shaft 17 detected by the angle sensor 18 is notified to the engine ECU 11 via the communication signal converter 135. The engine ECU 11 controls the operation of the turbocharger 8 with reference to the information on the rotation angle of the output shaft (nozzle vane opening).

このように、角度センサ18により可変ノズルのベーンに連結された出力軸17の回転角度を検出して出力軸17の実角度信号を出力し、角度信号変換部131によりエンジンECU11からの可変ノズルのベーンの開度指示(目標位置信号)を出力軸17の目標角度信号に変換し、この両信号を比較して該両信号の差に応じて、出力軸17の回転角度を制御することにより、可変ノズルのベーンが目標位置になるように制御されることになる。   In this way, the rotation angle of the output shaft 17 connected to the vanes of the variable nozzle is detected by the angle sensor 18 and the actual angle signal of the output shaft 17 is output, and the angle signal converter 131 receives the variable nozzle of the variable nozzle from the engine ECU 11. By converting the vane opening degree instruction (target position signal) into a target angle signal of the output shaft 17, comparing both signals, and controlling the rotation angle of the output shaft 17 according to the difference between the two signals, Control is performed so that the vanes of the variable nozzle become the target position.

次に、図3を参照して、図2に示すマイコン130がモータ15に対して安全退避位置へ移動する指示を出力し、移動動作完了後モータ15に対する通電を停止する動作を説明する。図3は、図2に示すマイコン130がモータ15に対して安全退避位置へ移動する指示を出力し、移動動作完了後モータ15に対する通電を停止する動作を示すフローチャートである。まず、角度信号変換部131、角度信号比較部132、モータ駆動Duty演算部133及びモータ駆動ロジック生成部134は、前述した動作によって、ベーンの位置制御を行う(ステップS1)。   Next, with reference to FIG. 3, an operation in which the microcomputer 130 shown in FIG. 2 outputs an instruction to move the motor 15 to the safe retreat position and stops energization of the motor 15 after the moving operation is completed will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an operation in which the microcomputer 130 shown in FIG. First, the angle signal conversion unit 131, the angle signal comparison unit 132, the motor drive duty calculation unit 133, and the motor drive logic generation unit 134 perform vane position control by the above-described operations (step S1).

この位置制御動作と並行して、エンジン回転数判定部136は、エンジンECU11から出力されるエンジン回転数信号を参照して、エンジン回転数が0rpmであるか否かを判定する(ステップS2)。この判定の結果、エンジン回転数が0rpmでなければ、何もせずに、エンジン回転数が0rpmになるのを待機する。エンジン回転数が0rpmでない間は、ベーンの位置制御(ステップS1)が行われる。   In parallel with this position control operation, the engine speed determination unit 136 refers to the engine speed signal output from the engine ECU 11 and determines whether or not the engine speed is 0 rpm (step S2). If the result of this determination is that the engine speed is not 0 rpm, nothing is done and the system waits for the engine speed to reach 0 rpm. While the engine speed is not 0 rpm, vane position control (step S1) is performed.

一方、エンジン回転数が0rpmになった場合、エンジン回転数判定部136は、安全退避制御部137に対して、エンジンが停止した(回転数が0rpmになった)ことを示す信号を出力する。ここでいうエンジン停止とは、イグニッションキーがON状態でエンジンが停止している状態のことである。エンジン回転数判定部136は、イグニッションキーがON状態で、エンジン回転数が0rpmの間は、常にエンジン停止状態であることを示す信号を安全退避制御部137へ出力する。   On the other hand, when the engine speed reaches 0 rpm, the engine speed determination unit 136 outputs a signal indicating that the engine has stopped (the speed has reached 0 rpm) to the safety retreat control unit 137. The engine stop here is a state in which the engine is stopped with the ignition key ON. The engine speed determination unit 136 outputs a signal indicating that the engine is always stopped to the safety evacuation control unit 137 while the ignition key is ON and the engine speed is 0 rpm.

安全退避制御部137は、この信号を受けると、10秒間を計時するためのカウンタを作動させる(ステップS3)。そして、安全退避制御部137は、カウンタ作動後もエンジン回転数判定部136からエンジン停止状態を示す信号が出力されているか(エンジン回転数が0rpmであるか)否かを判定する(ステップS4)。この判定の結果、エンジン回転数が0rpmでなければ、作動させたカウンタのカウント値をクリアして(ステップS5)、ステップS2へ戻る。   Upon receipt of this signal, safety evacuation control unit 137 operates a counter for counting 10 seconds (step S3). Then, the safety retreat control unit 137 determines whether or not a signal indicating the engine stop state is output from the engine speed determination unit 136 even after the counter is operated (whether the engine speed is 0 rpm) (step S4). . As a result of this determination, if the engine speed is not 0 rpm, the count value of the operated counter is cleared (step S5), and the process returns to step S2.

カウンタ作動後もエンジン回転数判定部136からエンジン停止状態を示す信号が出力されている場合、安全退避制御部137は、カウンタの値を参照して、10秒経過したか(エンジン回転数0rpmの状態が10秒間継続したか)否かを判定する(ステップS6)。この判定の結果、10秒経過していなければステップS4に戻る。一方、10秒経過した場合、安全退避制御部137は、安全退避信号生成部138に対して、ノズルベーンを安全位置へ退避させる指示の信号を出力する。   When a signal indicating the engine stop state is output from the engine speed determination unit 136 even after the counter is operated, the safety retreat control unit 137 refers to the counter value and determines whether 10 seconds have elapsed (the engine speed is 0 rpm). It is determined whether or not the state has continued for 10 seconds (step S6). If 10 seconds have not elapsed as a result of this determination, the process returns to step S4. On the other hand, when 10 seconds have elapsed, the safety retraction control unit 137 outputs a signal for instructing the safety retraction signal generation unit 138 to retreat the nozzle vane to the safe position.

これを受けて、安全退避信号生成部138は、ノズルベーンの開度が安全位置になるように出力軸17の回転を制御する駆動信号をモータドライバ14へ出力する。モータドライバ14は、この駆動信号に基づいて、モータ15の回転を制御して、ノズルベーンの開度が安全位置になるように出力軸17の回転を制御する(ステップS7)。これにより、ノズルベーンが安全位置(例えば、全開位置)に退避することになる。   In response to this, the safety evacuation signal generation unit 138 outputs a drive signal for controlling the rotation of the output shaft 17 to the motor driver 14 so that the opening degree of the nozzle vane becomes the safe position. Based on this drive signal, the motor driver 14 controls the rotation of the motor 15 to control the rotation of the output shaft 17 so that the opening degree of the nozzle vane becomes the safe position (step S7). As a result, the nozzle vane is retracted to a safe position (for example, a fully open position).

次に、安全退避制御部137は、10秒計時するためのカウンタをクリアして(ステップS8)、モータドライバ14及びモータ15に対する通電を停止する(ステップS9)。そして、安全退避制御部137は、エンジン回転数判定部136から出力される信号を参照して、エンジン回転数が0rpmの間はこの状態のまま待機し、エンジン回転数判定部136からエンジン停止状態を示す信号が出力されなくなった(エンジン回転数が0rpmでなくなった)時点で、モータドライバ14及びモータ15に対する通電を再開する(ステップS11)。そして、角度信号変換部131、角度信号比較部132、モータ駆動Duty演算部133及びモータ駆動ロジック生成部134は、前述した動作によって、ベーンの位置制御が行われることになる(ステップS1)。   Next, the safety retreat control unit 137 clears the counter for counting 10 seconds (step S8), and stops energization of the motor driver 14 and the motor 15 (step S9). Then, the safety retreat control unit 137 refers to the signal output from the engine speed determination unit 136 and stands by in this state while the engine speed is 0 rpm, and the engine speed determination unit 136 determines that the engine is stopped. Is not output (the engine speed is no longer 0 rpm), the energization of the motor driver 14 and the motor 15 is resumed (step S11). Then, the angle signal conversion unit 131, the angle signal comparison unit 132, the motor drive duty calculation unit 133, and the motor drive logic generation unit 134 perform vane position control by the above-described operations (step S1).

このように、エンジン回転数を検出し、エンジン回転数が所定時間(例えば10秒)以上連続して0rpmであれば、ノズルベーンが安全退避位置へ移動するようにモータ14を制御した後にモータへの通電を停止するようにしたため、エンジンが停止しているときに必要以上のモータ位置制御を行うことがないので、可変ノズル制御装置の消費電力を低減することが可能になり、自動車に搭載されたバッテリへの負荷を低減することができる。   Thus, if the engine speed is detected and the engine speed is 0 rpm continuously for a predetermined time (for example, 10 seconds) or more, the motor 14 is controlled so that the nozzle vane moves to the safe retreat position, and then the motor is supplied to the motor. Since the energization is stopped, the motor position control is not performed more than necessary when the engine is stopped, so the power consumption of the variable nozzle control device can be reduced and installed in the automobile. The load on the battery can be reduced.

なお、図2に示すマイコン130の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより可変ノズル制御処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   Note that a variable nozzle control is performed by recording a program for realizing the function of the microcomputer 130 shown in FIG. 2 on a computer-readable recording medium, causing the computer system to read and execute the program recorded on the recording medium. Processing may be performed. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

11・・・エンジンECU、13・・・電子制御アクチュエータ、130・・・マイクロコンピュータ(マイコン)、131・・・角度信号変換部、132・・・角度信号比較部、133・・・モータ駆動Duty演算部、134・・・モータ駆動ロジック生成部、135・・・通信信号変換部、136・・・エンジン回転数判定部、137・・・安全退避制御部、138・・・安全退避信号生成部、14・・・モータドライバ、15・・・モータ、16・・・ギヤ、17・・・出力軸、18・・・角度センサ、19・・・レバー、20・・・ロッド、21・・・ベーン操作片   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Engine ECU, 13 ... Electronic control actuator, 130 ... Microcomputer (microcomputer), 131 ... Angle signal conversion part, 132 ... Angle signal comparison part, 133 ... Motor drive Duty Arithmetic unit, 134... Motor drive logic generation unit, 135... Communication signal conversion unit, 136... Engine speed determination unit, 137... Safe retraction control unit, 138. , 14 ... motor driver, 15 ... motor, 16 ... gear, 17 ... output shaft, 18 ... angle sensor, 19 ... lever, 20 ... rod, 21 ... Vane operation piece

Claims (4)

可変ノズルを持つターボチャージャーを備えたエンジンの駆動を制御するエンジン制御装置からの制御信号に基づいてモータの回転軸の回転角度を制御することにより前記ターボチャージャーが備える可変ノズルのベーンの開度を制御する電子制御アクチュエータを備えたターボチャージャーの可変ノズル制御装置であって、
前記エンジン制御装置から出力するエンジン回転数信号を入力して、前記エンジンが停止状態であるか否かを判定するエンジン停止判定手段と、
前記エンジン停止判定手段による判定結果に基づいて、前記エンジンの停止状態が所定時間継続したか否かを判定する停止時間判定手段と、
前記停止時間判定手段によりエンジン停止状態が前記所定時間継続したと判定された場合に、前記モータに対する通電を停止し、前記モータに対する通電が停止状態において、前記エンジン停止判定手段による判定結果がエンジン停止状態でなくなった場合に、前記モータに対する通電を再開する通電制御手段と
を備えたことを特徴とするターボチャージャーの可変ノズル制御装置。
The degree of vane opening of the variable nozzle included in the turbocharger is controlled by controlling the rotation angle of the rotating shaft of the motor based on a control signal from an engine control device that controls the driving of the engine including the turbocharger having the variable nozzle. A variable nozzle control device of a turbocharger equipped with an electronic control actuator to control,
Engine stop determination means for inputting an engine speed signal output from the engine control device and determining whether or not the engine is in a stopped state;
Stop time determination means for determining whether or not the engine stop state has continued for a predetermined time based on a determination result by the engine stop determination means;
When it is determined by the stop time determination means that the engine stop state has continued for the predetermined time, the energization to the motor is stopped, and when the energization to the motor is stopped, the determination result by the engine stop determination means is the engine stop A variable nozzle control device for a turbocharger, comprising: an energization control unit that resumes energization of the motor when it is no longer in a state.
前記通電制御手段により前記モータへの通電を停止する前に、前記可変ノズルのベーンを安全位置へ退避させる制御を行う安全退避制御手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のターボチャージャーの可変ノズル制御装置。   2. The turbo according to claim 1, further comprising: a safety retreat control unit that performs control for retreating the vane of the variable nozzle to a safe position before stopping the power supply to the motor by the power supply control unit. Charger variable nozzle controller. 可変ノズルを持つターボチャージャーを備えたエンジンの駆動を制御するエンジン制御装置からの制御信号に基づいてモータの回転軸の回転角度を制御することにより前記ターボチャージャーが備える可変ノズルのベーンの開度を制御する電子制御アクチュエータを備えたターボチャージャーの可変ノズル制御装置上で動作する可変ノズル制御プログラムであって、
前記エンジン制御装置から出力するエンジン回転数信号を入力して、前記エンジンが停止状態であるか否かを判定するエンジン停止判定ステップと、
前記エンジン停止判定ステップによる判定結果に基づいて、前記エンジンの停止状態が所定時間継続したか否かを判定する停止時間判定ステップと、
前記停止時間判定ステップによりエンジン停止状態が前記所定時間継続したと判定された場合に、前記モータに対する通電を停止し、前記モータに対する通電が停止状態において、前記エンジン停止判定ステップによる判定結果がエンジン停止状態でなくなった場合に、前記モータに対する通電を再開する通電制御ステップと
をコンピュータに行わせることを特徴とする可変ノズル制御プログラム。
The degree of vane opening of the variable nozzle included in the turbocharger is controlled by controlling the rotation angle of the rotating shaft of the motor based on a control signal from an engine control device that controls the driving of the engine including the turbocharger having the variable nozzle. A variable nozzle control program that operates on a variable nozzle control device of a turbocharger equipped with an electronic control actuator to control,
An engine stop determination step of inputting an engine speed signal output from the engine control device and determining whether or not the engine is in a stopped state;
A stop time determination step of determining whether or not the engine stop state has continued for a predetermined time based on the determination result of the engine stop determination step;
When it is determined by the stop time determination step that the engine stop state has continued for the predetermined time, the energization to the motor is stopped, and the determination result by the engine stop determination step is the engine stop when the energization to the motor is stopped. A variable nozzle control program that causes a computer to perform an energization control step of resuming energization of the motor when the motor is no longer in a state.
前記通電制御ステップにより前記モータへの通電を停止する前に、前記可変ノズルのベーンを安全位置へ退避させる制御を行う安全退避制御ステップをさらにコンピュータに行わせることを特徴とする請求項3に記載の可変ノズル制御プログラム。   4. The computer according to claim 3, further comprising: causing the computer to further perform a safety retraction control step for performing control for retreating the vanes of the variable nozzles to a safe position before stopping the power supply to the motor in the power supply control step. Variable nozzle control program.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5035473B2 (en) * 2010-11-12 2012-09-26 トヨタ自動車株式会社 Turbocharger control device

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