JP2011080413A - Supercharger control device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば可変ディフューザ付コンプレッサを有する過給器を制御する過給器制御装置の技術分野に関する。 The present invention relates to a technical field of a supercharger control device that controls a supercharger having, for example, a compressor with a variable diffuser.
この種の装置として、自動車等の車両に搭載される過給器の挙動を、車両の運転状況に応じて制御するものがある。過給器は、例えばコンプレッサに取り付けられているディフューザのベーン開度を変更することにより、その運転効率が高くなるように制御される。具体的には、車両の加速時にディフューザのベーン開度を通常より大きくすることで、加速初期の吸気効率を高めるという技術が提案されている(例えば、特許文献1及び2参照)。 As this type of device, there is one that controls the behavior of a supercharger mounted on a vehicle such as an automobile in accordance with the driving situation of the vehicle. The supercharger is controlled so as to increase its operating efficiency, for example, by changing the vane opening degree of the diffuser attached to the compressor. Specifically, a technique has been proposed in which the intake efficiency of the initial stage of acceleration is increased by increasing the vane opening of the diffuser more than usual during vehicle acceleration (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、内燃機関にコンプレッサを介さずに空気を流入させるためのコンプレッサバイパスを備えた過給器を制御する装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。更には、内燃機関の排気を吸気側に還流するEGR(Exhaust Gas Recirculation)システムを制御する装置も知られている(例えば、特許文献4から6参照)。 An apparatus for controlling a supercharger having a compressor bypass for allowing air to flow into an internal combustion engine without passing through a compressor is known (for example, see Patent Document 3). Furthermore, an apparatus for controlling an EGR (Exhaust Gas Recirculation) system that recirculates exhaust gas from an internal combustion engine to the intake side is also known (see, for example, Patent Documents 4 to 6).
しかしながら、上述した特許文献1及び2に記載されているようなディフューザのベーン開度を制御する技術では、加速時のベーン開度を大きくすることで吸気の充填を早めることができるとしているものの、その際、本来の可変ディフューザによる絞り効果は減少してしまう。即ち、上述した技術には、可変ディフューザの機能を十分に発揮させることができず、結果として、過給器の運転効率を低下させてしまうおそれがあるという技術的問題点がある。
However, in the technique for controlling the vane opening of the diffuser as described in
本発明は、例えば上述した問題点に鑑みなされたものであり、過給器の運転効率を極めて効果的に高めることが可能な過給器制御装置を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the problem mentioned above, for example, and makes it a subject to provide the supercharger control apparatus which can raise the operating efficiency of a supercharger very effectively.
本発明の過給器制御装置は上記課題を解決するために、内燃機関と、可変ディフューザ付きのコンプレッサ及びタービンを有する過給器とを備える車両に搭載される過給器制御装置であって、前記可変ディフューザのベーン開度を所定の情報に基づいて制御する開度制御手段と、前記車両の加速を検出する加速検出手段と、前記コンプレッサにおける入口側の圧力及び出口側の圧力を検出する圧力検出手段と、前記加速が検出されており、且つ前記出口側の圧力が前記入口側の圧力より低いことが検出されている場合に、前記可変ディフューザのベーン開度を前記所定の情報に基づく値より大きくするように前記開度制御手段を制御する調整手段とを備える。 In order to solve the above problems, a supercharger control device of the present invention is a supercharger control device mounted on a vehicle including an internal combustion engine and a supercharger having a compressor and a turbine with a variable diffuser, An opening degree control means for controlling the vane opening degree of the variable diffuser based on predetermined information, an acceleration detection means for detecting the acceleration of the vehicle, and a pressure for detecting an inlet side pressure and an outlet side pressure in the compressor A value based on the predetermined information when detecting the acceleration and detecting that the acceleration on the outlet side and the pressure on the outlet side are lower than the pressure on the inlet side. Adjusting means for controlling the opening degree control means so as to be larger.
本発明の過給器制御装置によれば、例えば内燃機関を動力として走行する自動車等の車両に搭載される過給器(所謂、ターボチャージャ)が制御される。過給器には、可変ディフューザ付きのコンプレッサ及びタービンが設けられており、ディフューザのベーン開度を調整することによって、運転効率を高めることが可能とされている。具体的には、過給器の動作時には、本発明の過給器制御装置に備えられた開度制御手段によって、ディフューザのベーン開度が所定の情報に基づいて制御される。尚、ここでの「所定の情報」とは、車両の通常走行時(即ち、急加速時等の一時的にしか発生しない状況を除く走行時)において、過給器の運転効率が最大限に高まるように、予め理論的、実験的又は経験的に設定された情報である。 According to the supercharger control device of the present invention, for example, a supercharger (so-called turbocharger) mounted on a vehicle such as an automobile traveling with an internal combustion engine as power is controlled. The supercharger is provided with a compressor and a turbine with a variable diffuser, and the operation efficiency can be increased by adjusting the vane opening of the diffuser. Specifically, at the time of operation of the supercharger, the vane opening degree of the diffuser is controlled based on predetermined information by the opening degree control means provided in the supercharger control device of the present invention. Here, the “predetermined information” means that the operation efficiency of the supercharger is maximized during normal driving of the vehicle (that is, during driving except for a situation that occurs only temporarily such as during rapid acceleration). The information is theoretically, experimentally or empirically set in advance so as to increase.
しかしながら、上述した所定の情報に基づくベーン開度の制御だけでは、車両の急加速時等において、過給器の適切な制御が行えなくなってしまうおそれがある。具体的には、例えば車両の急加速によってコンプレッサに対する空気の流入量が急速に増加した場合、ディフューザが流入する空気に対する抵抗となってしまうおそれがある。このため、加速開始直後には過給遅れが発生してしまう場合がある。過給遅れは、例えばエミッション、燃費、ドライバビリティー等の悪化を引き起こす原因となってしまう。 However, the control of the supercharger may not be able to be performed at the time of sudden acceleration of the vehicle only by the control of the vane opening based on the predetermined information described above. Specifically, for example, when the inflow of air into the compressor rapidly increases due to sudden acceleration of the vehicle, for example, there is a possibility that resistance to the air into which the diffuser flows is caused. For this reason, a supercharging delay may occur immediately after the start of acceleration. The supercharging delay causes deterioration of, for example, emission, fuel consumption, and drivability.
ここで本発明の過給器制御装置は特に、車両の加速を検出する加速検出手段と、コンプレッサにおける入口側の圧力及び出口側の圧力を検出する圧力検出手段とが備えられている。加速検出手段では、例えばエンジン回転数やアクセル開度等を監視することで、所定の情報に基づくベーン開度の制御では対応できないような車両の加速が検出される。即ち、ここでの「加速」とは、単に車両の速度が上昇している状態を意味するのではなく、通常の制御では過給器の運転効率が悪化してしまう程に、車両の速度が急速に上昇している状態を意味する。また、圧力検出手段では、例えばコンプレッサの吸気口付近及び排気口付近に設けられた圧力メータやエアフローメータ等によって、それぞれ圧力が検出される。 Here, the supercharger control device of the present invention is particularly provided with acceleration detection means for detecting acceleration of the vehicle and pressure detection means for detecting the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side in the compressor. In the acceleration detection means, for example, by monitoring the engine speed, the accelerator opening, etc., the acceleration of the vehicle that cannot be handled by the control of the vane opening based on the predetermined information is detected. That is, “acceleration” here does not simply mean a state in which the vehicle speed is increasing, but the vehicle speed is so high that the operation efficiency of the supercharger deteriorates under normal control. It means a rapidly rising state. Further, in the pressure detection means, the pressure is detected by, for example, a pressure meter or an air flow meter provided near the intake port and the exhaust port of the compressor.
本発明では、加速検出手段において車両の加速が検出されており、且つ圧力検出手段において検出されたコンプレッサの出口側の圧力が、入口側の圧力より低い場合に、調整手段によって開度制御手段が制御される。具体的には、可変ディフューザのベーン開度が所定の情報に基づく値より大きくなるように開度制御手段が制御される。 In the present invention, when the acceleration detection means detects acceleration of the vehicle and the pressure on the outlet side of the compressor detected by the pressure detection means is lower than the pressure on the inlet side, the opening degree control means is controlled by the adjustment means. Be controlled. Specifically, the opening degree control means is controlled so that the vane opening degree of the variable diffuser becomes larger than a value based on predetermined information.
上述したように開度制御手段を制御すれば、車両の加速によって流入空気量が急速に増加した際に、ディフューザがコンプレッサに流入しようとする空気の抵抗となってしまうことを防止することができる。従って、過給遅れが発生してしまうことを防止できる。また、調整手段が、コンプレッサの入口側及び出口側の圧力の大小に基づいて、開度制御手段を制御するか否かの判断をしているため、単に加速時にベーン開度を大きくする場合と比べて、ベーンの絞り効果を効率的に得ることができる。即ち、可変ディフューザ付きのコンプレッサとしての機能を効率的に発揮させることができる。 By controlling the opening control means as described above, it is possible to prevent the diffuser from becoming the resistance of the air that is about to flow into the compressor when the inflow air amount rapidly increases due to acceleration of the vehicle. . Therefore, it is possible to prevent the supercharging delay from occurring. In addition, since the adjusting means determines whether or not to control the opening degree control means based on the pressure on the inlet side and outlet side of the compressor, simply increasing the vane opening degree during acceleration In comparison, the vane throttling effect can be obtained efficiently. That is, the function as a compressor with a variable diffuser can be efficiently exhibited.
尚、調整手段によって制御されたベーン開度は、典型的には全開(言い換えれば、可変ディフューザが動作していない状態)とされるが、所定の情報に基づく開度(即ち、車両の通常走行時における開度)より大きい開度とされれば、上述した効果は相応に得られる。 The vane opening controlled by the adjusting means is typically fully open (in other words, the variable diffuser is not operating), but the opening based on predetermined information (that is, normal running of the vehicle) If the opening is larger than the opening at the time, the above-described effects can be obtained accordingly.
以上説明したように、本発明の過給器制御装置によれば、過給器の運転効率を極めて効果的に高めることが可能である。 As described above, according to the supercharger control device of the present invention, the operation efficiency of the supercharger can be extremely effectively increased.
本発明の過給器制御装置の一態様では、前記内燃機関の排気側から吸気側に排気を還流させる還流手段と、前記加速が検出されている場合に、前記還流手段による排気の還流を停止させる還流制御手段とを更に備える。 In one aspect of the supercharger control device of the present invention, the recirculation means for recirculating the exhaust gas from the exhaust side to the intake side of the internal combustion engine, and when the acceleration is detected, the recirculation of the exhaust gas by the recirculation means is stopped. And a reflux control means.
この態様によれば、内燃機関の排気側から吸気側に排気を還流させる還流手段(所謂、EGRシステム)が備えられている。そして還流手段では、加速検出手段において加速が検出されている場合、還流制御手段によって排気の還流が停止させられる。言い換えれば、調整手段が開度制御手段を制御する際には、還流手段による排気の還流は停止されている。 According to this aspect, the recirculation means (so-called EGR system) for recirculating the exhaust gas from the exhaust side to the intake side of the internal combustion engine is provided. In the recirculation means, when acceleration is detected by the acceleration detection means, the recirculation of the exhaust gas is stopped by the recirculation control means. In other words, when the adjustment means controls the opening degree control means, exhaust gas recirculation by the recirculation means is stopped.
還流手段による排気の還流が停止させられると、内燃機関の吸気側に還流する排気が一時的に減少するため、コンプレッサ及び内燃機関間の圧力は大きく減少してしまう。即ち、極めて過給遅れが発生し易い状況となってしまう。 When the recirculation of the exhaust gas by the recirculation means is stopped, the exhaust gas recirculated to the intake side of the internal combustion engine temporarily decreases, so that the pressure between the compressor and the internal combustion engine greatly decreases. That is, a situation in which a supercharging delay is very likely to occur.
しかるに本態様では、上述したように、調整手段によってディフューザのベーン開度が制御されるため、加速時にディフューザが流入空気の抵抗になってしまうことを防止することができる。よって、過給遅れが発生し易い状況になったとしても、確実に過給遅れを防止することができる。 However, in this aspect, as described above, since the vane opening degree of the diffuser is controlled by the adjusting means, it is possible to prevent the diffuser from becoming the resistance of the inflow air during acceleration. Therefore, even if it becomes a situation where a supercharging delay is likely to occur, the supercharging delay can be reliably prevented.
上述した還流手段を更に備える態様では、前記還流手段は、前記内燃機関及び前記タービン間から前記コンプレッサ及び前記内燃機関間に前記排気を還流する第1還流手段と、前記タービンの出口側から前記コンプレッサの入口側に前記排気を還流する第2還流手段とを含んでおり、前記調整手段は、前記第1還流手段による還流が停止されており、且つ前記第2還流手段による還流が行われている状態において、前記第2還流手段が停止された場合には、前記開度制御手段を制御しないように構成されてもよい。 In the aspect further including the above-described recirculation means, the recirculation means includes first recirculation means for recirculating the exhaust gas between the internal combustion engine and the turbine between the compressor and the internal combustion engine, and the compressor from the turbine outlet side. And a second recirculation means for recirculating the exhaust gas on the inlet side of the exhaust gas. The recirculation by the first recirculation means is stopped and the recirculation by the second recirculation means is performed in the adjusting means. In the state, when the second reflux means is stopped, the opening degree control means may not be controlled.
この場合、還流手段には、内燃機関及びタービン間からコンプレッサ及び内燃機関間に排気を還流する第1還流手段と、タービンの出口側からコンプレッサの入口側に排気を還流する第2還流手段とを含んでいる。 In this case, the recirculation means includes a first recirculation means for recirculating the exhaust gas between the internal combustion engine and the turbine between the compressor and the internal combustion engine, and a second recirculation means for recirculating the exhaust gas from the turbine outlet side to the compressor inlet side. Contains.
第1還流手段は、例えば内燃機関の排気口付近から吸気口付近へと排気を還流するもの(所謂、HPL:High Pressure Loop)である。第2還流手段は、例えば排気を浄化する三元触媒よりも下流から、コンプレッサの上流に排気を還流するもの(所謂、LPL:Low Pressure Loop)である。 The first recirculation means is, for example, one that recirculates exhaust gas from the vicinity of the exhaust port of the internal combustion engine to the vicinity of the intake port (so-called HPL: High Pressure Loop). The second recirculation means is, for example, a device that recirculates the exhaust from the downstream of the three-way catalyst that purifies the exhaust to the upstream of the compressor (so-called LPL: Low Pressure Loop).
ここで本態様では特に、第1還流手段による還流が停止されており、且つ第2還流手段による還流が行われている状態において、第2還流手段が停止された場合には、調整手段による開度制御手段の制御は行われない。即ち、第2還流手段による還流のみが行われている状態から、第1還流手段及び第2還流手段のいずれもが還流を行わない状態となった場合は、調整手段による開度制御手段の制御は行われない。 Here, in this embodiment, in particular, when the second refluxing unit is stopped in a state where the refluxing by the first refluxing unit is stopped and the refluxing by the second refluxing unit is being performed, the opening by the adjusting unit is performed. The degree control means is not controlled. That is, when both the first reflux means and the second reflux means are not refluxed from the state where only the reflux by the second reflux means is performed, the control of the opening degree control means by the adjusting means is performed. Is not done.
上述した状況下では、コンプレッサの出口側に排気を還流させる第1還流手段が停止されているため、第2還流手段が停止させられたとしても、コンプレッサの出口側の圧力が大きく低下してしまうことはない。よって、第1還流手段による還流が停止される場合と比べて、過給遅れが発生する可能性が低い。従って、調整手段による開度制御手段の制御を行わないようにすれば、所定の情報に基づくベーン開度制御が行われ、可変ディフューザ付きのコンプレッサとしての機能を効率的に発揮させることができる。 Under the circumstances described above, the first reflux means for returning the exhaust gas to the outlet side of the compressor is stopped, so that even if the second reflux means is stopped, the pressure on the outlet side of the compressor is greatly reduced. There is nothing. Therefore, compared with the case where the recirculation | reflux by a 1st recirculation | reflux means is stopped, possibility that a supercharging delay will generate | occur | produce is low. Therefore, if the control of the opening degree control means by the adjusting means is not performed, the vane opening degree control based on the predetermined information is performed, and the function as a compressor with a variable diffuser can be efficiently exhibited.
本発明の過給器制御装置の他の態様では、前記調整手段は、前記開度制御手段の制御を開始してから所定期間経過後に、前記開度制御手段の制御を停止する。 In another aspect of the supercharger control device of the present invention, the adjusting means stops the control of the opening degree control means after a predetermined period has elapsed since the start of the opening degree control means.
この態様によれば、調整手段が開度制御手段の制御を開始してからの経過した時間がカウントされており、所定期間経過後に、調整手段による開度制御手段の制御が停止される。即ち、所定情報に基づく制御に戻る。尚、ここでの「所定期間」とは、調整手段による開度制御手段の制御が開始されてから、過給遅れが発生し難い状態に遷移するまでの期間であり、例えば理論的、実験的又は経験的に求められる。 According to this aspect, the elapsed time since the adjustment means starts controlling the opening degree control means is counted, and after the predetermined period, the control of the opening degree control means by the adjustment means is stopped. That is, the control returns to the control based on the predetermined information. Here, the “predetermined period” is a period from the start of the control of the opening degree control means by the adjusting means to the transition to a state where the supercharging delay is unlikely to occur. Or empirically required.
調整手段によって加速時のベーン開度を大きくすると、上述したように過給遅れを効果的に防止できるが、一方で、過給遅れが発生し難い状態になってもベーン開度を大きくし続けていると、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能が薄れてしまう。 Increasing the vane opening during acceleration by the adjusting means can effectively prevent the supercharging delay as described above, but on the other hand, the vane opening continues to increase even when the supercharging delay hardly occurs. The original function of the compressor with a variable diffuser will be lost.
しかるに本態様では、所定期間経過後に調整手段による開度制御手段の制御を停止させることで、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザのベーン開度に対する制御が、所定の情報に基づく制御に戻される。従って、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。 However, in this aspect, when the control of the opening degree control means by the adjusting means is stopped after the predetermined period has elapsed, and the supercharging delay is unlikely to occur, the control for the variable diffuser vane opening degree is performed. It returns to the control based on the information. Therefore, the original function of a compressor with a variable diffuser can be exhibited very efficiently.
本発明の過給器制御装置の他の態様では、前記調整手段は、前記出口側の圧力と、前記出口側の圧力の基準として設定された基準圧力とのずれが所定の範囲内となった際に、前記開度制御手段の制御を停止する。 In another aspect of the supercharger control device of the present invention, the adjusting means has a deviation between the outlet side pressure and a reference pressure set as a reference of the outlet side pressure within a predetermined range. At this time, the control of the opening degree control means is stopped.
この態様によれば、圧力検出手段によって検出されたコンプレッサの出口側の圧力と、コンプレッサの出口側の圧力の基準として設定された基準圧力とのずれが監視されている。尚、「基準圧力」とは、車両の通常走行時におけるコンプレッサの出口側の圧力に基づいて、予め設定される圧力であり、例えば理論的、実験的又は経験的に求められる。 According to this aspect, the difference between the pressure on the outlet side of the compressor detected by the pressure detection means and the reference pressure set as a reference for the pressure on the outlet side of the compressor is monitored. The “reference pressure” is a pressure set in advance based on the pressure on the outlet side of the compressor during normal traveling of the vehicle, and is determined theoretically, experimentally, or empirically, for example.
ここで特に、調整手段による開度制御手段の制御は、検出されたコンプレッサの出口側の圧力と、基準圧力とのずれが所定の範囲内となった際に停止される。尚、ここでの「所定の範囲」とは、検出されたコンプレッサにおける出口側の圧力が、過給遅れが発生し難い状態になったことを判定するための範囲であり、過給器の或いは過給器が備えられるシステム全体の特性等に基づいて任意に設定可能である。 Here, in particular, the control of the opening degree control means by the adjusting means is stopped when the detected difference between the outlet pressure of the compressor and the reference pressure falls within a predetermined range. Here, the “predetermined range” is a range for determining that the detected pressure on the outlet side of the compressor is in a state in which it is difficult for the supercharging delay to occur. It can be arbitrarily set based on the characteristics of the entire system provided with the supercharger.
本態様では、検出された圧力と基準圧力とのずれが十分に小さくなった際に調整手段による開度制御手段の制御を停止させることで、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザのベーン開度に対する制御が、所定の情報に基づく制御に戻される。従って、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。 In this aspect, when the deviation between the detected pressure and the reference pressure becomes sufficiently small, the control of the opening degree control means by the adjusting means is stopped, so that it becomes difficult to cause a supercharging delay. The control on the vane opening degree of the variable diffuser is returned to the control based on the predetermined information. Therefore, the original function of a compressor with a variable diffuser can be exhibited very efficiently.
本発明の過給器制御装置の他の態様では、前記調整手段は、前記出口側の圧力の変化が増加に転じた際に、前記開度制御手段の制御を停止する。 In another aspect of the supercharger control device of the present invention, the adjustment means stops the control of the opening degree control means when the change in pressure on the outlet side starts to increase.
この態様によれば、圧力検出手段によって検出されたコンプレッサの出口側の圧力の変化が監視されている。そして調整手段による開度制御手段の制御は、検出されているコンプレッサにおける出口側の圧力の変化が増加に転じた際に停止される。 According to this aspect, the change in the pressure on the outlet side of the compressor detected by the pressure detecting means is monitored. Then, the control of the opening degree control means by the adjusting means is stopped when the change in the pressure on the outlet side in the detected compressor starts to increase.
例えば車両の加速時には、コンプレッサの出口側の圧力は先ず減少する傾向にある。しかし、出口側の圧力は、ある時点で減少しなくなり増加に転じる。このようなコンプレッサの出口側の圧力が増加し始めるポイントは、過給遅れが発生し易い状態から、発生し難い状態へと変化するポイントと考えることができる。 For example, when the vehicle is accelerated, the pressure on the outlet side of the compressor tends to decrease first. However, the pressure on the outlet side does not decrease at a certain point and starts to increase. Such a point at which the pressure on the outlet side of the compressor starts to increase can be considered as a point where the state changes from the state where the supercharging delay is likely to occur to the state where it is difficult to occur.
本態様では、コンプレッサにおける出口側の圧力の変化が増加に転じた際に調整手段による開度制御手段の制御を停止させることで、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザのベーン開度に対する制御が、所定の情報に基づく制御に戻される。従って、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。 In this mode, when the change in the pressure on the outlet side of the compressor starts to increase, the control of the opening degree control means by the adjusting means is stopped, so that it becomes variable when the supercharging delay hardly occurs. Control over the vane opening of the diffuser is returned to control based on predetermined information. Therefore, the original function of a compressor with a variable diffuser can be exhibited very efficiently.
本発明の過給器制御装置の他の態様では、前記コンプレッサを介さずに、前記内燃機関に空気を流入するバイパス手段と、前記バイパス手段によって空気を流入させるか否かを切替えるバイパス切替手段とを更に備え、前記調整手段は、前記加速が検出されており、且つ前記出口側の圧力が前記入口側の圧力より低いことが検出されている場合に、前記バイパス手段によって空気を流入させるようにパイバス切替手段を制御する。 In another aspect of the supercharger control device of the present invention, bypass means for flowing air into the internal combustion engine without passing through the compressor, and bypass switching means for switching whether or not air is allowed to flow by the bypass means; The adjusting means is configured to allow air to flow in by the bypass means when the acceleration is detected and the pressure on the outlet side is detected to be lower than the pressure on the inlet side. Controls Pibus switching means.
この態様によれば、例えばバイパス管等のバイパス手段が設けられることによって、コンプレッサを介さずに、内燃機関に空気を流入することが可能とされている。バイパス手段には、例えば切替弁等のパイパス切替手段が設けられており、バイパス手段によって空気を流入させるか否かを切替えることが可能とされている。 According to this aspect, for example, by providing bypass means such as a bypass pipe, it is possible to allow air to flow into the internal combustion engine without using a compressor. For example, bypass switching means such as a switching valve is provided in the bypass means, and it is possible to switch whether or not air is allowed to flow in by the bypass means.
ここで本態様では特に、加速検出手段によって加速が検出されており、且つ圧力検出手段によって検出されたコンプレッサの出口側の圧力が入口側の圧力より低い場合には、バイパス手段によって空気を流入させるようにパイバス切替手段が制御される。即ち、調整手段によって開度制御手段が制御される条件が満たされた際には、パイパス手段によって、コンプレッサを介さずに、内燃機関に空気が流入される。 Here, particularly in this embodiment, when the acceleration is detected by the acceleration detecting means and the pressure on the outlet side of the compressor detected by the pressure detecting means is lower than the pressure on the inlet side, air is introduced by the bypass means. Thus, the bypass switching means is controlled. That is, when the condition for controlling the opening degree control means by the adjusting means is satisfied, air is introduced into the internal combustion engine by the bypass means without passing through the compressor.
調整手段によって開度制御手段の制御が開始された場合、例えばベーンが実際に稼働して開度が変化するまでに、ある程度の時間を要してしまう場合がある。即ち、調整手段が開度制御手段を制御しようとしても、実際にその効果が現われるまでに、時間がかかってしまう場合がある。 When the control of the opening degree control means is started by the adjusting means, for example, a certain amount of time may be required until the vane actually operates and the opening degree changes. That is, even if the adjustment means tries to control the opening degree control means, it may take time until the effect actually appears.
しかるに本態様では、上述したような場合に、バイパス手段を用いて即座に内燃機関に空気を流入させることができる。従って、ベーンの開度の変化が遅れてしまうことによる過給遅れの発生を防止することができる。尚、バイパス手段は、サージ防止用のバイパスとしても機能させることができる。 However, in this embodiment, in the case described above, air can be immediately introduced into the internal combustion engine using the bypass means. Accordingly, it is possible to prevent supercharging delay due to a delay in the change in the vane opening. The bypass means can also function as a surge prevention bypass.
尚、上述した態様の用に、第1還流手段及び第2還流手段が備えられ得ている場合には、第1還流手段による還流が停止されており、且つ第2還流手段による還流が行われている状態において、第2還流手段が停止された場合には、調整手段によるバイパス切替手段の制御が行われないようにしてもよい。即ち、調整手段が開度制御手段の制御を行わないような場合には、バイパス切替手段の制御も行わないようにしてもよい。 When the first reflux means and the second reflux means can be provided for the above-described aspect, the reflux by the first reflux means is stopped and the reflux by the second reflux means is performed. In the state where the second return means is stopped in the state of being in the state, the control of the bypass switching means by the adjusting means may not be performed. That is, when the adjustment means does not control the opening degree control means, the bypass switching means may not be controlled.
本発明の作用及び他の利得は次に説明する発明を実施するための形態から明らかにされる。 The effect | action and other gain of this invention are clarified from the form for implementing invention demonstrated below.
以下では、本発明の実施形態について図を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
先ず、本実施形態に係る過給器制御装置が適用されるエンジンシステム全体の構成について、図1を参照して説明する。ここに図1は、エンジンシステムの全体構成を示す概略図である。尚、図1では、説明の便宜上、エンジンシステムを構成する各要素のうち本実施形態と関わりの深いもののみを選択的に図示しており、その他の要素については適宜図示を省略してある。 First, the configuration of the entire engine system to which the supercharger control device according to the present embodiment is applied will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the engine system. In FIG. 1, for convenience of explanation, among the elements constituting the engine system, only those closely related to the present embodiment are selectively illustrated, and the other elements are omitted as appropriate.
図1において、本実施形態に係るエンジンシステムは、ECU100と、コンプレッサ110と、タービン120と、エンジン200とを備えている。
In FIG. 1, the engine system according to the present embodiment includes an
ECU100は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等を備え、エンジンシステムの動作全体を制御すると共に、本発明に係る「開度制御手段」及び「調整手段」の一例として機能するように構成されている。
The
コンプレッサ110は、流入された空気を圧縮し、圧縮空気として下流に供給する。尚、ここでは図示を省略しているが、コンプレッサ110には可変ディフューザが取り付けられている。可変ディフューザの構成については後に詳述する。
The
タービン120は、エンジン200から排気管116を介して供給された排気を動力として回転する。タービン110は、シャフトを介してコンプレッサ120に連結されており、相互に一体に回転することが可能に構成されている。即ち、タービン120とコンプレッサ110とによって、本発明に係る「過給器」の一例であるターボチャージャが構成される。
エンジン200は、例えば自動車等の車両の動力源たるガソリンエンジンであり、本発明に係る「内燃機関」の一例である。
The
エンジン200は、シリンダブロック内にシリンダ201が4本直列に配置されてなる直列4気筒ガソリンエンジンである。尚、ここでの詳細な図示は省略しているが、エンジン200は、各シリンダ201内部において空気と燃料との混合気が燃焼するに際して生じるピストンの往復運動を、コネクティングロッドを介してクランクシャフトの回転運動に変換することが可能に構成されている。また、エンジン200には、エンジン200の回転数を検出するためのエンジン回転数検出部210が設けられている。エンジン回転数検出部210は、本発明の「加速検出手段」の一例であり、検出したエンジン回転数をECU100に伝達可能に構成されている。
The
エンジン200におけるシリンダ201内の燃焼室には、吸気管114を介して供給される空気と、吸気管114に連通する吸気ポートにおいてインジェクタから噴射供給される燃料とが混合されてなる混合気が吸入される。
In the combustion chamber in the
エンジン200における吸気側(即ち、シリンダ201より上流側)には、エアクリーナ101、吸気制御弁103、コンプレッサ110、エアフローメータ112a、112b、インタークーラ113及びスロットル弁115が設けられている。
An
エアクリーナ101は、外部から吸入した空気を浄化し、吸気管102を介して、コンプレッサ110へと供給する。こ
エアフローメータ112aは、コンプレッサ110の入口側に設けられており、吸気管102を流れる空気の量を検出する。エアフローメータ112bは、コンプレッサの出口側に設けられており、吸気管111を流れる空気の量を検出する。エアフローメータ112a及び112bにおいて検出された空気の量は、ECU100において夫々吸気管102及び111の圧力に変換される。即ち、エアフローメータ112a及び112bは、本発明の「圧力検出手段」の一例である。
The
インタークーラ113は、吸入空気を冷却して空気の過給効率を上昇させることが可能に構成されている。インタークーラ113の下流には、スロットルバルブ115が設置されている。スロットルバルブ115は、電子制御式のバルブであり、その開閉動作が不図示のスロットルバルブモータによって制御されるように構成されている。
The
スロットルバルブモータは、ECU100と電気的に接続されており、その駆動力がECU100によって制御されている。ECU100は、例えばアクセル開度や車速或いはエンジン200の回転数等に応じてスロットルバルブモータを駆動制御し、スロットルバルブ115の開閉状態を制御する。
The throttle valve motor is electrically connected to the
吸気側からシリンダ201内部に導かれた混合気は、不図示の点火装置による点火動作によって点火せしめられ、シリンダ201内で爆発工程が行われる。爆発工程が行われると、燃焼済みの混合気(一部未燃状態の混合気を含む)は、爆発工程に続く排気工程において、不図示の排気ポートに排出される。排気ポートに排出された排気は、排気管116に導かれる。
The air-fuel mixture introduced into the
エンジン200における排気側(即ち、シリンダ201より下流側)には、HPLEGR管117と、HPLEGR制御弁118と、タービン120と、三元触媒122と、LPLEGR管123と、LPLEGR制御弁124とが設けられている。
An
HPLEGR管117は、エンジン200から排出された排気管116における排気を、エンジン200の吸気側である吸気管114に還流可能である。HPLEGR管117には、HPLEGR制御弁118が設けられており、EGRガスの量が調節可能とされている。HPLEGR制御弁118は、例えば全開及び全閉の二値的な開閉状態を採り得る電磁開閉弁であり、ECU100と電気的に接続されることによって、その開閉状態がECU100により制御される構成となっている。HPLEGR管117及びHPLEGR制御弁118は、本発明に係る「第1還流手段」の一例である。
The
三元触媒122は、排気管121上に設けられており、タービン120を通過した排気中に含まれるHC(炭化水素)、CO2(二酸化炭素)及びNOx(窒素酸化物)を夫々浄化する。
The three-
LPLEGR管123は、三元触媒122の下流の排気を、コンプレッサ110の入口側である吸気管102に還流可能である。LPLEGR管123には、LPLEGR制御弁124が設けられており、EGRガスの量が調節可能とされている。LPLEGR制御弁124は、HPLEGR制御弁118と同様に、例えば全開及び全閉の二値的な開閉状態を採り得る電磁開閉弁であり、ECU100と電気的に接続されることによって、その開閉状態がECU100により制御される構成となっている。LPLEGR管123及びLPLEGR制御弁124は、本発明に係る「第2還流手段」の一例である。
The
次に、コンプレッサに取り付けられているディフューザの構成について、図2を参照して具体的に説明する。ここに図2は、ディフューザの構成を示す平面図である。 Next, the configuration of the diffuser attached to the compressor will be specifically described with reference to FIG. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the diffuser.
図2において、ディフューザ300は、ベースプレート310に回動軸320を介して取り付けられたベーン330を備えて構成されている。
In FIG. 2, the
回動軸320は、ベースプレート310と同心状に当角度間隔で配置されており、ベースプレート310を貫通して回動自在に構成されている。回動軸320は、例えば図示しないアクチュエータ等によって駆動され回動する。これにより、回動軸320に取り付けられたベーン330の角度が変化する。
The
尚、ディフューザ300の中央には、タービンインペラとシャフト340を介して接続されたコンプレッサインペラ350が配置されている。
A
次に、車両が急加速した際の、コンプレッサの出口側における圧力の変化について、図3を参照して説明する。ここに図3は、車両加速時におけるコンプレッサの出口側圧力の変化を示すグラフである。 Next, a change in pressure on the outlet side of the compressor when the vehicle suddenly accelerates will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a graph showing changes in the outlet side pressure of the compressor during vehicle acceleration.
図3において、コンプレッサ110の出口側に設けられる排気管111における圧力は、車両の加速のタイミング(即ち、図中の時刻t1)から一時的に低下する傾向にある。特に、ディフューザ300におけるベーン330(図2参照)の角度が小さい程、コンプレッサ110の出口側の圧力は大きく低下する。例えば、図中のベーン角度小に対応するグラフでは、加速直後の出口側圧力が大きく負圧となっている。
In FIG. 3, the pressure in the exhaust pipe 111 provided on the outlet side of the
加速直後の出口側圧力の低下が大きくなってしまう理由としては、ディフューザ300におけるベーン330が、コンプレッサ110に流入しようとする空気に対する抵抗となっていることが考えられる。このような圧力の低下は、過給遅れが発生してしまう原因となる。過給遅れは、例えばエミッション、燃費、ドライバビリティー等の悪化を引き起こすおそれがある。
The reason why the decrease in the outlet side pressure immediately after the acceleration becomes large is considered that the
本実施形態に係る過給器制御装置では、このような過給遅れを防止するために、所定の条件下で、ベーン開度を大きくするように制御することを特徴としている。以下では、本実施形態に係る過給器制御装置の動作について、複数の実施形態を挙げて説明する。 The supercharger control device according to this embodiment is characterized in that control is performed to increase the vane opening degree under a predetermined condition in order to prevent such a supercharging delay. Below, operation | movement of the supercharger control apparatus which concerns on this embodiment is given and demonstrated with several embodiment.
<第1実施形態>
先ず、第1実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図4を参照して説明する。ここに図4は、第1実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートである。
<First Embodiment>
First, the operation of the supercharger control device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the supercharger control device according to the first embodiment.
図4において、第1実施形態に係る過給器制御装置は、その動作時には、先ずディフューザ300におけるベーン330を、予め設定された所定の情報に基づいて通常制御する(ステップS11)。即ち、例えば車両の通常走行に合わせて、運転効率が高まるように設定された値等に基づいて、ベーン330の角度が制御されている。
In FIG. 4, the supercharger control device according to the first embodiment first normally controls the
ベーン330が通常制御されている際には、車両の加速が検出されている(ステップS12)。具体的には、エンジン回転数検出部210において検出されたエンジン回転数や、アクセル開度等に基づいて、車両の加速が検出される。
When the
車両の加速が検出されると、ECU100において、加速が急加速であるか否かを判定する(ステップS13)。尚、ここでの「急加速」とは、ベーン330を通常制御しているだけでは、運転効率が悪化してしまう程に、車両の速度が急速に上昇している状態を意味する。加速が急加速ではないと判定されると(ステップS13:NO)、再びベーン330の通常制御へと戻る。
When acceleration of the vehicle is detected,
一方で、加速が急加速であると判定されると(ステップS13:YES)、エアフローメータ112a及び112bにおいて検出された空気量から、吸気管102の圧力P1及び111の圧力P2が検出される(ステップS14)。尚、エアフローメータ112a及び112bを用いずとも、圧力計等によって直接圧力が検出されてもよい。
On the other hand, if it is determined that the acceleration is sudden acceleration (step S13: YES), the pressures P1 and P2 of the
圧力P1及びP2が検出されると、P1よりP2が小さいか否かが判定される(ステップS15)。即ち、コンプレッサ110における出口側の圧力が、入口側の圧力より低くなっているか否かが判定される。P1よりP2が大きいと判定されると(ステップS15:NO)、再びベーン330の通常制御へと戻る。
When the pressures P1 and P2 are detected, it is determined whether or not P2 is smaller than P1 (step S15). That is, it is determined whether or not the pressure on the outlet side of the
一方で、P1よりP2が小さいと判定されると(ステップS15:YES)、ECU100によって、ベーン330の開度が通常制御時よりも大きくされる(ステップS16)。この際、ベーン330の角度は所定の角度とされてもよいし、可変ディフューザの動作がオフとされることで全開状態にされてもよい。
On the other hand, when it is determined that P2 is smaller than P1 (step S15: YES), the opening degree of the
ベーン330の開度が大きくされることによって、ベーン330が、コンプレッサ110に流入しようとする空気に対する抵抗となってしまうことを防止できる。よって、図3に示すような、コンプレッサ110における出口側の圧力が一時的に大きく負圧になってしまうことを防止できる。従って、過給遅れを効果的に防止することができる。
By increasing the opening degree of the
以上説明したように、第1実施形態に係る過給器制御装置によれば、過給器の運転効率を極めて効果的に高めることが可能である。 As described above, according to the supercharger control device according to the first embodiment, the operation efficiency of the supercharger can be extremely effectively increased.
<第2実施形態>
次に、第2実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図5を参照して説明する。ここに図5は、第2実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、第2実施形態は、上述の第1実施形態と比べて、EGRシステムの状態を検出する点で異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。
Second Embodiment
Next, the operation of the supercharger control device according to the second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the supercharger control device according to the second embodiment. The second embodiment is different from the first embodiment described above in that the state of the EGR system is detected, and other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the second embodiment, portions different from those in the first embodiment will be described in detail, and descriptions of overlapping portions will be omitted as appropriate.
図5において、第2実施形態に係る過給器制御装置は、その動作時には、先ずディフューザ300におけるベーン330を、予め設定された所定の情報に基づいて通常制御する(ステップS21)。即ち、例えば車両の通常走行に合わせて、運転効率が高まるように設定された値等に基づいて、ベーン330の角度が制御されている。
In FIG. 5, the supercharger control device according to the second embodiment first normally controls the
ここで第2実施形態では特に、EGRシステムの運転状態が検出される(ステップS22)。具体的には、HPLEGR管117による還流のみが行われている状態(以下、適宜「HPL状態」と称する)、LPLEGR管123による還流のみが行われている状態(以下、適宜「LPL状態」と称する)、或いはHPLEGR管117及びLPLEGR管123の両方による還流が行われている状態(以下、適宜「MPL状態」と称する)のいずれの運転状態であるかが検出される。
Here, particularly in the second embodiment, the operating state of the EGR system is detected (step S22). Specifically, a state in which only the reflux by the
以降は、上述した第1実施形態と同様に、車両の加速が検出され(ステップS23)、加速が急加速であるか否かが判定され(ステップS24)、コンプレッサ110の入口側の圧力P1及び出口側の圧力P2が検出され(ステップS25)、P1よりP2が小さいか否かが判定される(ステップS26)。
Thereafter, as in the first embodiment described above, acceleration of the vehicle is detected (step S23), it is determined whether or not the acceleration is sudden acceleration (step S24), and the pressure P1 on the inlet side of the
ここで第2実施形態では、ステップ23で検出されたEGRシステムの運転状態がLPL状態であったか否かが判定される(ステップS27)。そして、EGRシステムの運転状態がLPL状態であったと判定された場合(ステップS27:YES)、ECU100によって、ベーン330の開度が通常制御時よりも大きくされる(ステップS28)。一方で、EGRシステムの運転状態がLPL状態でなかったと判定された場合(ステップS27:NO)、再びベーン330の通常制御へと戻る。即ち、EGRシステムの運転状態が、HPL状態又はMPL状態であった場合には、ベーン330は通常制御のままとされる。
Here, in the second embodiment, it is determined whether or not the operating state of the EGR system detected in step 23 is the LPL state (step S27). If it is determined that the operating state of the EGR system is the LPL state (step S27: YES), the
EGRシステムがLPL状態であった場合は、コンプレッサ110の出口側に排気を還流させるHPLEGRが停止されているため、仮にLPLEGRが停止させられたとしても、コンプレッサ110の出口側の圧力が大きく低下してしまうことはない。よって、HPL状態又はMPL状態であった場合と比べて、過給遅れが発生する可能性が低いと考えられる。
When the EGR system is in the LPL state, the HPLEGR that recirculates the exhaust gas to the outlet side of the
より具体的には、LPL状態であったものがEGRシステムによる還流を全く行わない状態(以下、適宜「レスEGR状態」と称する)となる場合は、HPL状態がレスEGR状態となる場合、HPL状態がLPL状態となる場合、MPL状態がレスEGR状態となる場合、MPL状態がHPL状態となる場合、MPL状態がLPL状態となる場合と比べて、過給遅れが発生する可能性が低い。 More specifically, when the state that is in the LPL state is a state in which no recirculation is performed by the EGR system (hereinafter, referred to as “less EGR state” as appropriate), if the HPL state becomes the less EGR state, the HPL When the state becomes the LPL state, the MPL state becomes the less EGR state, the MPL state becomes the HPL state, or the MPL state becomes the LPL state, the possibility of occurrence of a supercharging delay is low.
従って、ベーン330の開度を大きくする制御を行わないようにすれば、ベーン330は通常制御され、可変ディフューザ付きのコンプレッサとしての機能を効率的に発揮させることができる。
Therefore, if the control for increasing the opening degree of the
以上説明したように、第2実施形態に係る過給器制御装置によれば、ベーン330を制御する条件としてEGRシステムの運転状態を加味することで、より好適に過給器の制御を行うことが可能である。
As described above, according to the supercharger control device according to the second embodiment, the supercharger can be controlled more appropriately by taking into account the operating state of the EGR system as a condition for controlling the
<第3実施形態>
次に、第3実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図6を参照して説明する。ここに図6は、第3実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、第3実施形態は、上述した各実施形態と比べて、一定の条件下でベーンの制御を通常に戻す点で異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第3実施形態では、上述した各実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。
<Third Embodiment>
Next, the operation of the supercharger control device according to the third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the supercharger control device according to the third embodiment. The third embodiment is different from the above-described embodiments in that the vane control is returned to normal under a certain condition, and other configurations and operations are substantially the same. For this reason, in 3rd Embodiment, a different part from each embodiment mentioned above is demonstrated in detail, and description is abbreviate | omitted suitably about the overlapping part.
図6において、第3実施形態に係る過給器制御装置は、上述した第1及び第2実施形態で説明したように、ベーン330の開度が通常制御よりも大きくされると(ステップS31:YES)、ベーン330の開度を大きくした時点から経過した時間がカウントされる(ステップS32)。そして、経過時間が所定期間に達したと判定されると(ステップS33:YES)、ベーン330の開度が通常制御へと戻される(ステップS34)。
In FIG. 6, the supercharger control device according to the third embodiment, as described in the first and second embodiments described above, when the opening of the
加速時にベーン330の開度を大きくすると、上述したように過給遅れを効果的に防止できるが、一方で、過給遅れが発生し難い状態になってもベーン330の開度を大きくし続けていると、可変ディフューザ付きのコンプレッサ110本来の機能が薄れてしまう。即ち、ディフューザ300による絞り効果を得ることが困難となってしまう。
When the opening degree of the
これに対し、所定期間経過後にベーン330を通常制御するようにすれば、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。
On the other hand, if the
以上説明したように、第3実施形態に係る過給器制御装置によれば、より好適に過給器の制御を行うことが可能である。 As described above, according to the supercharger control device according to the third embodiment, it is possible to control the supercharger more suitably.
<第4実施形態>
次に、第4実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図7を参照して説明する。ここに図7は、第4実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、第4実施形態は、上述した第3実施形態と比べて、ベーンの制御を通常に戻す条件が異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第4実施形態では、第3実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。
<Fourth embodiment>
Next, the operation of the supercharger control device according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the supercharger control device according to the fourth embodiment. The fourth embodiment differs from the third embodiment described above in terms of conditions for returning the vane control to normal, and the other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the fourth embodiment, portions different from the third embodiment will be described in detail, and descriptions of overlapping portions will be omitted as appropriate.
図7において、第4実施形態に係る過給器制御装置は、上述した第1及び第2実施形態で説明したように、ベーン330の開度が通常制御よりも大きくされると(ステップS41:YES)、コンプレッサ110の出口側の吸気管111における圧力P2が検出される(ステップS42)。そして、圧力P2と基準圧力とのずれが所定範囲内になったと判定されると(ステップS43:YES)、ベーン330の開度が通常制御へと戻される(ステップS54)。尚、圧力P2と基準圧力とのずれは、例えば予めマッピングされた基準圧力と、検出された圧力P2とを比較することによって監視される。
In FIG. 7, as described in the first and second embodiments described above, the supercharger control device according to the fourth embodiment is configured such that the opening degree of the
上述したように、加速時にベーン330の開度を大きくしたままであると、可変ディフューザ付きのコンプレッサ110本来の機能が薄れてしまうおそれがある。これに対し、圧力P2のずれがある程度小さくなった際にベーン330を通常制御するようにすれば、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。
As described above, if the opening degree of the
以上説明したように、第4実施形態に係る過給器制御装置によれば、より好適に過給器の制御を行うことが可能である。 As described above, according to the supercharger control device according to the fourth embodiment, it is possible to control the supercharger more suitably.
<第5実施形態>
次に、第5実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図8及び図9を参照して説明する。ここに図8は、第5実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートであり、図9は、コンプレッサの出口側圧力の変化及びベーン制御変更のタイミングを示すグラフである。尚、第5実施形態は、上述した第3及び第4実施形態と比べて、ベーンの制御を通常に戻す条件が異なり、その他の構成や動作については概ね同様である。このため第5実施形態では、第3及び第4実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。
<Fifth Embodiment>
Next, operation | movement of the supercharger control apparatus which concerns on 5th Embodiment is demonstrated with reference to FIG.8 and FIG.9. FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the supercharger control device according to the fifth embodiment, and FIG. 9 is a graph showing the change of the outlet side pressure of the compressor and the timing of the vane control change. The fifth embodiment is different from the third and fourth embodiments described above in terms of conditions for returning the vane control to normal, and the other configurations and operations are generally the same. Therefore, in the fifth embodiment, portions different from those in the third and fourth embodiments will be described in detail, and descriptions of overlapping portions will be omitted as appropriate.
図8において、第5実施形態に係る過給器制御装置は、上述した第1及び第2実施形態で説明したように、ベーン330の開度が通常制御よりも大きくされると(ステップS51:YES)、コンプレッサ110の出口側の吸気管111における圧力P2が検出される(ステップS52)。そして、圧力P2の変化が正になった(即ち、圧力P2が増加し始めた)と判定されると(ステップS53:YES)、ベーン330の開度が通常制御へと戻される(ステップS54)。
In FIG. 8, as explained in the first and second embodiments described above, the supercharger control device according to the fifth embodiment is configured such that the opening degree of the
図9に示すように、具体的には、P2の圧力が最も低くなって増加し始めた時刻t2において、ベーン330の開度が通常制御へと戻される。
As shown in FIG. 9, specifically, the opening degree of the
上述したように、加速時にベーン330の開度を大きくしたままであると、可変ディフューザ付きのコンプレッサ110本来の機能が薄れてしまうおそれがある。これに対し、圧力P2が増加し始めた際にベーン330を通常制御するようにすれば、過給遅れが発生し難い状態となった場合には、可変ディフューザ付きのコンプレッサ本来の機能を極めて効率的に発揮させることができる。
As described above, if the opening degree of the
以上説明したように、第5実施形態に係る過給器制御装置によれば、より好適に過給器の制御を行うことが可能である。 As described above, according to the supercharger control device according to the fifth embodiment, it is possible to control the supercharger more suitably.
<第6実施形態>
次に、第6実施形態に係る過給器制御装置の動作について、図10及び図11を参照して説明する。ここに図10は、第6実施形態に係る過給器制御装置が適用されるエンジンシステムの全体構成を示す概略図であり、図11は、第6実施形態に係る過給器制御装置の動作を示すフローチャートである。尚、図10では、説明の便宜上、図1で示したECU100、エアフローメータ112a及び112bの図示を省略している。また第6実施形態は、上述した第2実施形態と比べて、コンプレッサバイパスを備える点で異なり、その他については概ね同様である。このため第6実施形態では、第2実施形態と異なる部分について詳細に説明し、重複する部分については適宜説明を省略する。
<Sixth Embodiment>
Next, the operation of the supercharger control device according to the sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10 is a schematic diagram showing an overall configuration of an engine system to which the supercharger control device according to the sixth embodiment is applied, and FIG. 11 is an operation of the supercharger control device according to the sixth embodiment. It is a flowchart which shows. In FIG. 10, the illustration of the
図10において、第6実施形態に係る制御装置が適用されるエンジンシステムは、図1に示した構成に加えて、コンプレッサバイパス管400と、コンプレッサバイパス制御弁410とを備えて構成されている。
10, the engine system to which the control device according to the sixth embodiment is applied includes a
コンプレッサバイパス管400は、本発明の「バイパス手段」の一例であり、コンプレッサ110の上流の吸気管102及びコンプレッサ110の下流の吸気管111とを相互に接続するように設けられている。このため、コンプレッサ110を介さずに、エンジン200に空気を流入させることが可能である。
The
コンプレッサバイパス制御弁410は、本発明の「バイパス切替手段」の一例であり、コンプレッサバイパス管400上に設けられている。コンプレッサバイパス制御弁410は、例えば全開及び全閉の二値的な開閉状態を採り得る電磁開閉弁であり、ECU100と電気的に接続されることによって、その開閉状態がECU100により制御される構成となっている。コンプレッサバイパス制御弁410の開閉状態を切替えることで、コンプレッサバイパス管400による空気の流入を行うか否かを切替えることができる。
The compressor
図11において、第6実施形態に係る過給器制御装置では、先ず第2実施形態におけるステップ21からステップ28と同様の処理が行われ(ステップS61〜ステップS68)、ベーン330の開度が通常制御時よりも大きくなるように制御される。尚、ベーン330に対して通常制御が行われている間は、コンプレッサバイパス管400による空気の流入は行われない。即ち、コンプレッサバイパス制御弁410が閉じられた状態となっている。
In FIG. 11, in the supercharger control device according to the sixth embodiment, first, the same processes as in
そして、ベーン330の開度が大きくされる場合には、コンプレッサバイパス制御弁410が開かれ、コンプレッサバイパス管400による空気の流入が行われる(ステップS69)。よって、エンジンシステム内に吸気された空気は、コンプレッサ110を介さずにエンジン200に流入可能となる。
When the opening degree of the
ステップS68において、ベーン330の開度を大きくするように制御を開始したとしても、ベーン330が実際に稼働して開度が変化するまでには、ある程度の時間を要してしまう場合がある。即ち、ベーン330におけるハード的な問題によって、ベーン330の開度を大きくすることによる効果を得るまでに、時間がかかってしまうおそれがある。
Even if the control is started so as to increase the opening degree of the
これに対し、ベーン330の開度を大きくする際に、コンプレッサバイパス管400を用いて空気を流入させるようにすれば、即座にコンプレッサ110を介さずにエンジン200に空気を流入させることができる。従って、ベーン330の開度の変化が遅れてしまうことによる過給遅れの発生を防止することができる。尚、コンプレッサバイパス管400は、サージ防止用のバイパスとしても機能させることができる。
On the other hand, when the opening degree of the
以上説明したように、第6実施形態に係る過給器制御装置によれば、より好適に過給器の制御を行うことが可能である。 As described above, according to the supercharger control device according to the sixth embodiment, it is possible to control the supercharger more suitably.
本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う過給器制御装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed without departing from the gist or concept of the invention that can be read from the claims and the entire specification. The apparatus is also included in the technical scope of the present invention.
100…ECU、101…エアクリーナ、110…コンプレッサ、112a,112b…エアフローメータ、113…インタークーラ、117…HPLEGR管、118…HPLEGR制御弁、120…タービン、122…三元触媒、123…LPLEGR管、124…LPLEGR制御弁、200…エンジン、201…シリンダ、210…エンジン回転数検出部、300…ディフューザ、330…ベーン、350…コンプレッサインペラ、400…コンプレッサバイパス管、410…コンプレッサバイパス制御弁
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記可変ディフューザのベーン開度を所定の情報に基づいて制御する開度制御手段と、
前記車両の加速を検出する加速検出手段と、
前記コンプレッサにおける入口側の圧力及び出口側の圧力を検出する圧力検出手段と、
前記加速が検出されており、且つ前記出口側の圧力が前記入口側の圧力より低いことが検出されている場合に、前記可変ディフューザのベーン開度を前記所定の情報に基づく値より大きくするように前記開度制御手段を制御する調整手段と
を備えることを特徴とする過給器制御装置。 A supercharger control device mounted on a vehicle comprising an internal combustion engine and a supercharger having a compressor and a turbine with a variable diffuser,
Opening control means for controlling the vane opening of the variable diffuser based on predetermined information;
Acceleration detection means for detecting acceleration of the vehicle;
Pressure detecting means for detecting the pressure on the inlet side and the pressure on the outlet side in the compressor;
When the acceleration is detected and it is detected that the pressure on the outlet side is lower than the pressure on the inlet side, the vane opening of the variable diffuser is set to be larger than a value based on the predetermined information. And a regulating means for controlling the opening degree controlling means.
前記加速が検出されている場合に、前記還流手段による排気の還流を停止させる還流制御手段と
を更に備えることを特徴とする請求項1に記載の過給器制御装置。 Recirculation means for recirculating exhaust gas from the exhaust side to the intake side of the internal combustion engine;
The supercharger control device according to claim 1, further comprising a recirculation control unit that stops recirculation of the exhaust gas by the recirculation unit when the acceleration is detected.
前記調整手段は、前記第1還流手段による還流が停止されており、且つ前記第2還流手段による還流が行われている状態において、前記第2還流手段が停止された場合には、前記開度制御手段を制御しない
ことを特徴とする請求項2に記載の過給器制御装置。 The recirculation unit includes a first recirculation unit that recirculates the exhaust gas between the internal combustion engine and the turbine between the compressor and the internal combustion engine, and a first recirculation unit that recirculates the exhaust gas from the turbine outlet side to the compressor inlet side. 2 reflux means,
When the second reflux unit is stopped in a state where the reflux by the first reflux unit is stopped and the reflux by the second reflux unit is performed, the adjustment unit The supercharger control device according to claim 2, wherein the control means is not controlled.
前記バイパス手段によって空気を流入させるか否かを切替えるバイパス切替手段と
を更に備え、
前記調整手段は、前記加速が検出されており、且つ前記出口側の圧力が前記入口側の圧力より低いことが検出されている場合に、前記バイパス手段によって空気を流入させるようにパイバス切替手段を制御する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の過給器制御装置。 Bypass means for flowing air into the internal combustion engine without going through the compressor;
A bypass switching means for switching whether to allow air to flow in or not by the bypass means,
When the acceleration is detected and it is detected that the pressure on the outlet side is lower than the pressure on the inlet side, the adjusting means controls the bypass switching means so that air is introduced by the bypass means. It controls. The supercharger control apparatus as described in any one of Claim 1 to 6 characterized by the above-mentioned.
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