JP2015108329A - 過給システムの制御装置 - Google Patents

過給システムの制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2015108329A
JP2015108329A JP2013251248A JP2013251248A JP2015108329A JP 2015108329 A JP2015108329 A JP 2015108329A JP 2013251248 A JP2013251248 A JP 2013251248A JP 2013251248 A JP2013251248 A JP 2013251248A JP 2015108329 A JP2015108329 A JP 2015108329A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
engine
control
supercharging
turbocharger
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
Application number
JP2013251248A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6377340B2 (ja
Inventor
恒 高柳
Hisashi Takayanagi
恒 高柳
秉一 安
Byung-Il Ahn
秉一 安
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2013251248A priority Critical patent/JP6377340B2/ja
Priority to US15/030,656 priority patent/US10197003B2/en
Priority to PCT/JP2014/081381 priority patent/WO2015083611A1/ja
Priority to EP14868535.7A priority patent/EP3078832A4/en
Priority to CN201480060612.8A priority patent/CN105705744B/zh
Publication of JP2015108329A publication Critical patent/JP2015108329A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6377340B2 publication Critical patent/JP6377340B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/013Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust with exhaust-driven pumps arranged in series
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/04Engines with exhaust drive and other drive of pumps, e.g. with exhaust-driven pump and mechanically-driven second pump
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/18Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
    • F02B37/183Arrangements of bypass valves or actuators therefor
    • F02B37/186Arrangements of actuators or linkage for bypass valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B37/24Control of the pumps by using pumps or turbines with adjustable guide vanes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D41/0007Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/266Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B37/00Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
    • F02B37/12Control of the pumps
    • F02B2037/125Control for avoiding pump stall or surge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002Controlling intake air
    • F02D2041/001Controlling intake air for engines with variable valve actuation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/141Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using a feed-forward control element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/1418Several control loops, either as alternatives or simultaneous
    • F02D2041/1419Several control loops, either as alternatives or simultaneous the control loops being cascaded, i.e. being placed in series or nested
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1413Controller structures or design
    • F02D2041/1422Variable gain or coefficients
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04Engine intake system parameters
    • F02D2200/0406Intake manifold pressure
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/06Fuel or fuel supply system parameters
    • F02D2200/0614Actual fuel mass or fuel injection amount
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/60Input parameters for engine control said parameters being related to the driver demands or status
    • F02D2200/602Pedal position
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

【課題】過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来るとともに、通信遅れの影響を回避して過給圧を迅速に制御すること。
【解決手段】エンジン(2)に圧縮した吸気を供給するための過給システムの制御装置(10)において、制御装置は、エンジン信号入力部(10A1)およびエンジンの運転状態を制御するエンジン制御部(10A2)を有するエンジンコントローラ(10A)と、ターボ信号入力部(10B1)および過給器(3)の目標過給圧に対応するターボ制御指令値を演算するターボ制御指令値演算部(10B2a)を含むターボ制御部(10B2)を有するターボコントローラ(10B)と、を備え、ターボ制御指令値演算部で演算されたターボ制御指令値を過給圧制御手段に出力することで、過給器の過給圧が目標過給圧となるように過給圧制御手段が制御される。
【選択図】図1

Description

本開示は、エンジンに圧縮した吸気を供給するための過給システムの制御装置に関する。
エンジンの出力を向上させる技術として、過給器によって吸気を圧縮し、この圧縮した吸気をエンジンに供給する方法(過給)が知られており、自動車用エンジン等において広く用いられている。過給器はその運転状態により、過渡的にサージングや過回転などの異常運転状態となることがある。これらの異常運転は機器の破損に繋がる恐れがあるため、極力防止する必要がある。
特許文献1には、ターボ過給器の制御装置として、ターボ過給器の運転状態からサージングの発生を予測し、サージングの発生直前にウェイストゲートバルブを開弁してタービンに流れる排気ガスの流量を低下させることで、サージングを抑制する発明が開示されている。
特許文献2には、過給制御装置として、コンプレッサの下流側から上流側に向かって吸気を還流させるコンプレッサバイパスバルブを設置し、サージングの発生が予測される場合には、該バイパスバルブを開弁して吸気を還流させることで、サージングを抑制する発明が開示されている。
特許文献3には、可変容量ターボチャージャの制御装置として、ターボチャージャの過回転時に、ノズルベーンの翼角度をノズル面積が最大となるように変化させることで過回転を抑制する発明が開示されている。
特開2004−27897号公報 特開2006−207506号公報 特開平5−280365号公報
ところで、昨今のエンジンの高度化に伴い、エンジンコントローラの制御ロジックやハードウェアは複雑化の一途をたどっている。このような背景の下、上述した特許文献1−3に開示されている技術では、サージングを防止する機能をエンジンコントローラ上に実装しているため、エンジンコントローラの制御ロジックやハードウェア構成が益々複雑化するとの問題がある。さらに、サージングのような変化の速い過渡現象を複雑な制御ロジックやハードウェア構成を有するエンジンコントローラで制御する場合には、その通信遅れが問題となる可能性がある。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、上述したような従来の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来るとともに、通信遅れの影響を回避して過給圧を迅速に制御することが出来る、過給システムの制御装置を提供することにある。
本発明の少なくとも一つの実施形態は、
エンジンに圧縮した吸気を供給するための過給システムの制御装置において、
前記過給システムは、
前記エンジンに供給する吸気を圧縮する過給器と、
前記過給器の過給圧を制御する過給圧制御手段と、
前記過給圧制御手段を制御する制御装置と、からなり、
前記制御装置は、
前記エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号が入力されるエンジン信号入力部、および該エンジン信号入力部に入力されるセンサ信号に基づいて、前記エンジンの運転状態を制御するエンジン制御部、を有するエンジンコントローラと、
前記エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号の内、少なくとも前記過給器の運転状態に関するセンサ信号が入力されるターボ信号入力部、および前記過給器の目標過給圧に対応するターボ制御指令値を演算するターボ制御指令値演算部を含むターボ制御部、を有する、前記エンジンコントローラとは別に独立した制御部および信号入力部を有するターボコントローラと、を備え、
前記ターボ制御指令値演算部で演算された前記ターボ制御指令値を前記過給圧制御手段に出力することで、前記過給器の過給圧が前記目標過給圧となるように前記過給圧制御手段が制御される。
上記過給システムの制御装置は、エンジンコントローラとは別に独立した制御部および信号入力部を有するターボコントローラを備える。このターボコントローラは、複数の機器類の制御を同時に行うエンジンコントローラとは異なり、基本的に過給器の制御だけを行うコントローラである。よって、このターボコントローラのターボ制御部においてターボ制御指令値を演算し、該ターボ制御指令値を過給圧制御手段へと出力することで、過給圧制御手段の制御に関してはエンジンコントローラと通信する必要がないことから、エンジンコントローラとの通信遅れの影響を回避して過給圧を迅速に制御することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記ターボ制御部は、ターボ信号入力部に入力されるセンサ信号に基づいて過給器のマージンを演算するマージン演算部を含み、上記エンジン制御部は、マージン演算部で演算されるマージンと予め規定されるマージン閾値とを比較するサージ・過回転許可判定部を含み、マージンがマージン閾値を下回る場合は、マージンがマージン閾値を上回る場合と比べて、過給器の過給圧が目標過給圧となるまでの応答時間が長くなるように構成される。
このような実施形態によれば、サージングに対する余裕を表す指標であるマージン(サージマージン)がマージン閾値を下回る場合には、マージンがマージン閾値を上回る場合よりも過給器の過給圧が目標過給圧となるまでの応答時間が長くなるように構成される。このため、マージンがマージン閾値を下回るようなサージングに対して余裕がない状態においてサージングの発生が回避され、過給器の異常運転を抑制することが出来る。
上記実施形態において、マージン閾値は、過給器の目標過給圧と実際の過給圧との偏差、又は目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との偏差、に基づいて規定される。
このような実施形態によれば、例えば目標過給圧と実際の過給圧との偏差が大きい場合や目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との偏差が大きい場合にはマージン閾値を高めに設定し、偏差が小さい場合にはマージン閾値を低めに設定することで、実際のエンジン運転状態に即した適切なマージン閾値を設定することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記エンジンコントローラのエンジン制御部は、2以上の過給圧制御モードの中から選択される1つの過給圧制御モードを認識する過給圧制御モード指示判定部を含み、上記ターボ制御指令値演算部は、過給器の目標過給圧と実際の過給圧との偏差、および予め定められる制御ゲインに基づいてターボ制御指令値をフィードバック制御するとともに、過給圧制御モード指示判定部において認識される一つの過給圧制御モードに応じて制御ゲインを異ならしめるように構成される。
このような実施形態によれば、過給圧制御モードに応じて制御ゲインを異ならしめることで、選択される過給圧制御モードに対応した過給圧制御を行うことが出来る。
例えば、過給圧制御モードとして、いち早く目標過給圧に到達するようにレスポンス性を重視した過給圧制御を行なうレスポンス重視モード、燃費効率を重視した過給圧制御を行う効率重視モード、および両者の中間的な過給圧制御を行う標準モード、の3つの過給圧制御モードがある場合において、レスポンス重視モード>標準モード>効率重視モードの順番で制御ゲインを高く設定することで、選択される過給圧制御モードに対応した過給圧の制御を行うことが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動するエンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、タービンに流れ込む排気ガスの流れを制御する可変制御機構と、を有する可変型ターボチャージャからなり、上記制御装置が、可変制御機構を調整してタービンに流れ込む排気ガスの流れを制御することで過給器の過給圧を制御するように構成される。
このような実施形態によれば、過給圧制御手段としての可変制御機構を調整してタービンに流れ込む排気ガスの流れを制御することで過給器の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動するエンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、を有するターボチャージャからなり、上記エンジンの排気管路にはタービンを迂回するバイパス管路が接続され、該バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられ、上記制御装置が、ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで過給器の過給圧を制御するように構成される。
このような実施形態によれば、過給圧制御手段としてのウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで過給器の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動するエンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、タービンに流れ込む排気ガスの流れを制御する可変制御機構と、を有する可変型ターボチャージャからなり、上記エンジンの排気管路にはタービンを迂回するバイパス管路が接続され、該バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられ、上記制御装置が、可変制御機構を調整してタービンに流れ込む排気ガスの流れを制御することで過給器の過給圧を制御するとともに、ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで前記過給器の過給圧を制御するように構成される。
このような実施形態によれば、過給圧制御手段としての可変制御機構およびウェイストゲートバルブ各々のVG開度およびWGバルブ開度を調整することで過給器の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
また上記実施形態において、上記可変制御機構による過給圧制御を、ウェイストゲートバルブによる過給圧制御よりも制御応答性が高くなるように構成することで、効率よく且つ広範囲に渡って過給圧を制御することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、エンジンの排気管路に配置されたタービン、および該タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサ、を有するターボチャージャと、ターボチャージャのコンプレッサに対して上下流の何れかに配置された電動コンプレッサ、該電動コンプレッサを回転駆動させるモータ、および該モータの回転数を制御する回転数制御手段、を有する電動ターボチャージャと、からなり、上記エンジンの排気管路には、タービンを迂回するバイパス管路が接続され、バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられており、上記制御装置が、ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで、ターボチャージャの過給圧を制御するとともに、回転数制御手段でモータの回転数を制御することで、電動ターボチャージャの過給圧を制御するように構成される。
このような実施形態によれば、ターボチャージャと電動ターボチャージャとを備える所謂二段過給システムにおいて、ターボチャージャに対する過給圧制御手段であるウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整し、電動ターボチャージャに対する過給圧制御手段である回転数制御手段でモータの回転数を制御することで、ターボチャージャおよび電動ターボチャージャの過給圧を夫々制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、エンジンの排気管路に配置された高圧段タービン、および該高圧段タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置された高圧段コンプレッサ、を有する高圧段ターボチャージャと、排気管路における高圧段タービンよりも下流側に配置された低圧段タービン、および該低圧段タービンと同軸駆動する、吸気管路における高圧段コンプレッサよりも上流側に配置された低圧段コンプレッサ、を有する低圧段ターボチャージャと、からなり、上記エンジンの排気管路には、高圧段タービンを迂回する高圧段バイパス管路、および低圧段タービンを迂回する低圧段バイパス管路、が夫々接続され、高圧段バイス管路には高圧段ウェイストゲートバルブが設けられ、低圧段バイパス管路には低圧段ウェイストゲートバルブが設けられており、上記制御装置が、高圧段ウェイストゲートバルブ、および低圧段ウェイストゲートバルブのバルブ開度を夫々調整することで、高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの過給圧を夫々制御するように構成される。
このような実施形態によれば、高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを備える所謂二段過給システムにおいて、高圧段ターボチャージャに対する過給圧制御手段である高圧段ウェイストゲートバルブ、および低圧段ターボチャージャに対する過給圧制御手段である低圧段ウェイストゲートバルブ、の夫々バルブ開度を調整することで、高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
幾つかの実施形態では、上記過給器が、エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、エンジンの排気管路に配置された高圧段タービン、および該高圧段タービンと同軸駆動するエンジンの吸気管路に配置された高圧段コンプレッサ、を有する高圧段ターボチャージャと、上記排気管路における高圧段タービンよりも下流側に配置された低圧段タービン、および該低圧段タービンと同軸駆動する、吸気管路における高圧段コンプレッサよりも上流側に配置された低圧段コンプレッサ、を有する低圧段ターボチャージャと、からなり、上記高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方は、高圧段タービンおよび低圧段タービンに流れ込む排気ガスの流れを制御する可変制御機構を有する可変型ターボチャージャからなり、上記制御装置が、高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方の可変制御機構を調整して排気ガスの流れを制御することで、高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方の過給圧を制御するように構成される。
このような実施形態によれば、高圧段ターボチャージャと低圧段ターボチャージャを備える所謂二段過給システムにおいて、高圧段ターボチャージャに対する過給圧制御手段である高圧段ターボチャージャの可変制御機構、および低圧段ターボチャージャに対する過給圧制御手段である低圧段ターボチャージャの可変制御機構、の少なくともいずれか一方を調整することで、高圧段ターボチャージャおよび低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
本発明の少なくとも一つの実施形態によれば、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来るとともに、通信遅れの影響を回避して過給圧を迅速に制御することが出来る、過給システムの制御装置を提供することが出来る。
本発明の第1実施形態にかかる過給システムの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した図である。 エンジンECUの機能を説明するためのブロック図である。 ターボECUの機能を説明するためのブロック図である。 エンジンECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。 ターボECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。 第1実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。 マージン閾値の算出ロジックを説明するためのブロック図である。 過給圧制御モードを説明するためのコンプレッサ特性図である。 サージ圧力マージンの演算ロジックを説明するための図である。 回転数マージンの演算ロジックを説明するための図である。 排温マージンの演算ロジックを説明するための図である。 本発明の第2実施形態にかかる過給システムの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した図である。 第2実施形態におけるターボECUの制御ロジックの一の実施例を説明するためのブロック図である。 第2実施形態におけるターボECUの制御ロジックの他の実施例を説明するためのブロック図である。 図14Aにおける制御ロジックを説明するための図である。 第2実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。 本発明の第3実施形態にかかる過給システムの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した図である。 第3実施形態におけるターボECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。 第3実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。 本発明の第4実施形態にかかる過給システムの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した図である。 本発明の第4実施形態にかかる過給システムの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した図である。 第4実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。 第5実施形態における他の過給圧制御手段の制御フロー図である。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
ただし、本発明の範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、本発明の範囲をそれにのみ限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態にかかる過給システムの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した図である。
図1に示す本実施形態のエンジンシステム1において、不図示のエアクリーナを介して吸気管路4に導入された空気(吸気)は、ターボチャージャ3(過給器)のコンプレッサ3aに流入する。ターボチャージャ3は、吸気管路4に配置されたコンプレッサ3aと、排気管路6に配置されたタービン3bと、コンプレッサ3aとタービン3bとを連結するロータ3cとからなる。そして、エンジン2から排出される排気ガスの排気エネルギーによってタービン3bが回転駆動し、これに伴ってコンプレッサ3aが同軸駆動することで、コンプレッサ3aに流入した吸気が圧縮される。
コンプレッサ3aで圧縮された吸気は、インタークーラ8で冷却され、スロットルバルブ7でその吸気量が調整される。そして、不図示のインジェクタから噴射される燃料と予混合された後、エンジン2の各燃焼室2aに供給される。燃焼室2a内に供給された予混合気は、不図示の点火プラグによって着火され、燃焼室2a内で燃焼・膨張する。そして、燃焼室2a内で生成された排気ガスが、排気管路6へと排出される。排気管路6に排出された排気ガスは、上述したターボチャージャ3のタービン3bに流入し、タービン3bを回転駆動させる。
本実施形態のターボチャージャ3は、タービン3bに流れ込む排気ガスの流れを制御する可変制御機構3dを有する可変型ターボチャージャとして構成されている。
そして、可変制御機構3dを調整してタービン3bに流れ込む排気ガスの流れを制御することで、タービン3bおよびこれと同軸駆動するコンプレッサ3aの回転数を制御し、これによりターボチャージャ3の過給圧を制御するように構成されている。
すなわち本実施形態では、可変制御機構3dが、コンプレッサ3aで圧縮される吸気の過給圧を制御する過給圧制御手段に相当する。このようなターボチャージャ3の一例としては、タービン3bの外周側に回動自在に配置された複数のノズルベーンからなる可変ノズル機構3dを有する所謂VGターボチャージャや、タービン3bの入口部にタービンに流れ込む排気ガスの流れ方向を変化させる機構3dを有する所謂VFターボチャージャが挙げられる。
可変制御機構3dは、制御装置10によって制御される。本実施形態の過給システムは、上述したターボチャージャ3、ターボチャージャ3の可変制御機構3d、および該制御装置10から構成される。
制御装置10は、エンジンECU10A(エンジンコントローラ)およびターボECU10B(ターボコントローラ)からなる。エンジンECU10AおよびターボECU10Bの各々は、中央処理装置(CPU)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリメモリ(ROM)、およびI/Oインターフェイスなどからなり、互いに別体として構成されたマイクロコンピュータからなる。
図2は、エンジンECUの機能を説明するためのブロック図である。図2に示したように、エンジンECU10Aは、エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号が入力されるエンジン信号入力部10A1、エンジンの運転状態等を制御するためのエンジン制御部10A2、およびエンジン制御部10A2で演算された各種機器類の制御指令値等を出力するためのエンジン信号出力部10A3、からなる。
図3はターボECUの機能を説明するためのブロック図である。図3に示したように、ターボECU10Bは、エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号の内、少なくともターボチャージャ3の運転状態に関するセンサ信号が入力されるターボ信号入力部10B1、後述するターボチャージャ3のマージン等を演算するターボ制御部10B2、およびターボ制御部10B2で演算されたマージン等を出力するターボ信号出力部10B3、からなる。
エンジンECU10Aのエンジン信号入力部10A1には、図2に示すように、エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号として、回転数センサ20で検出されたエンジン回転数、不図示のアクセルポジションセンサで検出されたアクセル信号、空燃比センサ21で検出された空燃比、圧力センサ22で検出された過給圧、エアフロメータ23で検出された吸気流量、排気ガスを浄化するための不図示の触媒装置から送信される触媒温度などの触媒情報、ノックセンサ24で検出されたノックセンサ信号、排温センサ25で検出された排気温度が入力される。さらに、ターボECU10Bで演算されるサージ圧力マージン、回転数マージン、および排温マージンが入力される。
ここでサージ圧力マージンとは、サージングに対する余裕を表す指標である。回転数マージンとは、ターボチャージャ3の過回転に対する余裕を表す指標である。なお、両者ともにサージングに関係する指標であることから、本明細書では両者をまとめてマージン(サージマージン)と呼ぶ。また、排温マージンとは、ターボチャージャ3の許容温度に対する余裕を表す指標である。
エンジンECU10Aのエンジン制御部10A2は、ターボチャージャ3の目標過給圧を演算する目標過給圧演算部10A2a、ターボチャージャ3の可変制御機構3dに対する制御を許可するサージ・過回転許可判定部10A2b、2以上の過給圧制御モードの中から選択される1つの過給圧制御モードを認識する過給圧制御モード指示判定部10A2c、および可変バルブタイミング、スロットル開度、燃料噴射量等の各種機器類に対するエンジン制御指令値を演算するエンジン制御指令値演算部10A2d、を含む。
図4は、エンジンECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。
図4に示したように、目標過給圧演算部10A2aでは、エンジン回転数およびアクセル信号と、エンジン回転数およびアクセル信号に対応した目標過給圧が設定された目標過給圧マップM1とから目標過給圧を演算する。演算された目標過給圧は、エンジン信号出力部10A3からターボECU10Bへと出力される。なお、図示しないが、ターボECU10B自身が目標過給圧マップM1を搭載し、ターボECU10Bにおいて目標過給圧を演算するように構成してもよい。
サージ・過回転許可判定部10A2では、図4に示したように、ターボECU10Bかで演算されるサージ圧力マージンおよび回転数マージン等のマージンと、予め規定されているマージン閾値とを比較する。そして、サージ圧力マージンや回転数マージン等のマージンがマージン閾値を下回っている場合には、サージ・過回転回避許可に関する信号がターボECU10に送信される。ターボECU10Bは、エンジンECU10Aからサージ・過回転回避許可に関する信号を受信すると、マージンがマージン閾値を上回っている場合と比べて、ターボチャージャ3の過給圧が目標過給圧となるまでの応答時間が長くなるような制御を行う。この制御は、例えば、後述するフィードバック制御手段32におけるフィードバック制御において、マージンがマージン閾値を下回っている場合(ターボECU10Bがサージ・過回転回避許可に関する信号を受信した場合)には、マージンがマージン閾値を上回っている場合と比べて、フィードバック制御の制御ゲインを小さくすることなどで行われる。
また、上述したマージン閾値は予め一定値として規定してもよいが、以下に示すように、エンジンの運転状態に応じて都度算出するようにしてもよい。
すなわち、図7(a)に示したように、ターボチャージャ3の目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器41で算出し、この偏差を入力とするマージン閾値マップM5に基づいてマージン閾値を算出するように構成してもよい。また、図7(b)に示したように、エンジン2の目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との偏差を加減算器42で算出し、この偏差を入力とするマージン閾値マップM7に基づいてマージン閾値を算出するように構成してもよい。この場合の目標燃料噴射量は、アクセル信号を入力とする目標燃料噴射量マップM6に基づいて算出することが出来る。このような構成によれば、例えば目標過給圧と実際の過給圧との偏差が大きい場合や目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との偏差が大きい場合にはマージン閾値を高めに設定し、偏差が小さい場合にはマージン閾値を低めに設定することで、実際のエンジン運転状態に即した適切なマージン閾値を設定することが出来る。
過給圧制御モード指示判定部10A2cは、図4に示したように、2以上の過給圧制御モードの中から選択される1つの過給圧制御モードを認識するとともに、該認識した過給圧制御モードをターボECU10Bに送信する。過給圧制御モードの選択は、例えばドライブモードスイッチ等を操作することで運転者が任意に選択することが出来るように構成される。
図8は、過給圧制御モードを説明するためのコンプレッサ特性図である。縦軸にコンプレッサ前後の圧力比、横軸に吸気流量を示している。
過給圧制御モードとして、例えば、いち早く目標過給圧に到達するようにレスポンス性を重視した過給圧制御を行なうレスポンス重視モード、燃費効率を重視した過給圧制御を行う効率重視モード、および両者の中間的な過給圧制御を行う標準モード、の3つの過給圧制御モードを設定することが出来る。これら3つの過給圧制御モードは、後述するターボ制御指令値演算部10B2によって、現在の過給圧に対応するポイントSから目標過給圧に対応するポイントGに到達するまでに通過する作動点が夫々異なるように制御される。また、いずれの過給圧制御モードにおいても、その圧力比がサージ圧力ラインを超えないように制御される。
エンジン制御指令値演算部10A2dでは、図4に示すように、エンジン回転数、アクセル信号、および過給圧から、吸排気バルブのバルブタイミングやバルブリフト量に関する可変バルブタイミング・リフト量指令値を演算する。また、アクセル信号と、アクセル信号に対応したスロットル開度カーブが設定されたスロットル開度マップM2とからスロットル開度指令値を演算する。
またエンジン制御指令値演算部10A2dでは、図4に示すように、エンジン回転数、アクセル信号、吸気流量、空燃比、触媒情報、およびノックセンサ信号などから、以下に示すように、燃料噴射量指令値を演算する。
すなわち、エンジン回転数およびアクセル信号と、エンジン回転数およびアクセル信号に対応した目標空燃比が設定された目標空燃比ベースマップM3とから、目標空燃比ベース値を演算する。そして、この目標空燃比ベース値を、過給圧制御、触媒制御、およびノック制御の各々を考慮して補正することで目標空燃比を演算する。そして、この目標空燃比と空燃比センサ21で検出される空燃比とから目標空燃比に制御するのに必要な燃料噴射量を演算する。そして、この演算した燃料噴射量に対し、後述する排温マージンに基づいて燃料噴射量を減量補正することで燃料噴射量指令値を演算する。減量補正は、例えば排温マージンが予め規定されるマージン閾値を下回った場合に行われる。なお、目標空燃比および空燃比に替えて、目標酸素濃度および酸素濃度を用いてもよい。
これら演算されたエンジン制御指令値は、エンジン信号出力部10A3から各種機器類に出力される。
ターボECU10Bのターボ信号入力部10B1には、図3に示すように、少なくともターボチャージャ3の運転状態に関するセンサ信号として、上述した各種センサ類より、エンジン回転数、アクセル信号、ターボ回転数、過給圧、吸気流量、排気温度が入力される。なお、これらのセンサ信号は、各種センサ類から直接入力されても良く、エンジンECU10Aを介して入力されても良い。さらに、ターボECU10Bのターボ信号入力部10B1には、エンジンECU10Aで演算された目標過給圧が入力される。
これらエンジンECU10A、ターボECU10B、各種のセンサ類、および各種機器類等は、CANを介して通信可能に接続されている。
ターボECU10Bのターボ制御部10B2は、ターボチャージャ3の目標過給圧に対応するターボ制御指令値を演算するターボ制御指令値演算部10B2a、サージ圧力マージンおよび回転数マージン等のマージンを演算するマージン演算部10B2b、および排温マージンを演算する排温マージン演算部10B2c、を含む。
図5は、ターボECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。
ターボ制御指令値演算部10B2aでは、図5に示したように、目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器31で算出する。そして算出した偏差と予め定められる制御ゲインとに基づき、フィードバック制御手段32においてVG開度指令値を演算する。またこの際、エンジン回転数およびアクセル信号を入力とするフィードフォワードマップM4で算出された値をフィードバック制御手段32で演算されたVG開度指令値に加算することで、制御の応答性を高めることが出来る。そして、加算器33で算出されたVG開度指令値と実際のVG開度との偏差を加減算器34で算出し、算出した偏差に基づいて、VG開度を制御するためのPWM信号をフィードバック制御手段35によって生成する。
また、上記フィードバック制御手段32におけるフィードバック制御において、上述した過給圧制御モード指示判定部10A2cにおいて認識される一つの過給圧制御モードに応じて制御ゲインを異ならしめることで、選択される過給圧制御モードに対応した過給圧制御を行うことが出来る。例えば、上述したレスポンス重視モード、効率重視モード、標準モード、の3つの過給圧制御モードにおいて、レスポンス重視モード>標準モード>効率重視モードの順番で制御ゲインが高くなるように設定することで、選択される過給圧制御モードに対応した過給圧の制御を行うことが可能となる。
図9は、サージ圧力マージンの演算ロジックを説明するための図、図10は、回転数マージンの演算ロジックを説明するための図である。
マージン演算部10B2bでは、図9に示した演算ロジックに従ってサージ圧力マージンを演算する。サージ圧力マージンの演算は、先ずサージ圧力マップM8に吸気流量を入力してサージ圧力比を算出し、これに大気圧を乗じてサージ圧力を演算する。このサージ圧力は、サージングが発生する限界圧力を意味するものである。そして、この算出されたサージ圧力と、圧力センサ22で検出された過給圧より、下記式(1)で表されるサージ圧力マージンが演算される。
サージ圧力マージン(%)=(サージ圧力−過給圧)/サージ圧力×100 ・・・(1)
このように、サージ圧力に対する該サージ圧力と過給圧との差分の比としてサージ圧力マージンを規定することで、上述したサージ・過回転回避許可判定において、サージングの発生を確実に防止しつつ、精度良く過給圧制御手段を制御することが出来る。
またマージン演算部10B2bでは、図10に示した演算ロジックに従って回転数マージンを演算する。回転数マージンは、最大許容回転数マージンと定常回転数許容時間マージンの何れか小さい方として演算される。ここで最大許容回転数マージンとは、ターボチャージャ3が許容し得る最大許容回転数に対するマージンを意味し、下記式(2)のとおり表される。
最大許容回転数マージン(%)=(最大許容回転数−ターボ回転数)/最大許容回転数×100 ・・・(2)
これに対して定常回転数許容時間マージンとは、ターボチャージャ3のターボ回転数が、最大許容回転数は超えないものの定常許容回転数を継続して上回る、図10(a)に示す経過時間(定常許容回転数以上経過時間)、および定常許容回転数を継続して上回ることが許容される限界時間である最大許容継続時間、とから下記式(3)のとおり表される。
定常回転数許容時間マージン(%)=(最大許容継続時間−定常回転数以上経過時間)/最大許容継続時間×100 ・・・(3)
このように規定される回転数マージンをマージンに含めることで、上述したサージ・過回転回避許可判定において、サージングとともにターボチャージャ3の過回転も防止することが出来る。また、最大許容回転数マージンと定常回転数許容時間マージンの何れか小さい方として回転数マージンを規定することで、ターボチャージャ3は最大許容回転数を超えることはないものの、定常許容回転数(ターボチャージャ3の定格回転数)を一時的に超過することは許容される。これにより、ターボチャージャ3の性能が最大限に発揮されるような制御を行うことが出来る。
図11は、排温マージンの演算ロジックを説明するための図である。
排温マージン演算部10B2cでは、図11に示した演算ロジックに従って排温マージンを演算する。排温マージンは、最高許容温度マージンと定常温度許容時間マージンの何れか小さい方として演算される。最高許容温度マージンンとは、ターボチャージャ3のタービン3bが許容し得る最高許容温度に対するマージンを意味し、下記式(4)のとおり表される。
最高許容温度マージン(%)=(最高許容温度−排気温度)/最高許容温度×100・・・(4)
これに対して定常温度許容時間マージンとは、ターボチャージャ3のタービン3bが最高許容温度は超えないものの定常許容温度を継続して上回る、図11(a)に示す経過時間(定常許容温度以上経過時間)、および定常許容温度を継続して上回ることが許容される限界時間である最大許容継続時間、とから下記式(5)のとおり表される。
定常温度許容時間マージン(%)=(最高許容継続時間−定常許容温度以上経過時間)/最大許容継続時間×100 ・・・(5)
このように排温マージンを規定することで、排気温度が高くなり過ぎることによってターボチャージャ3のタービン3bが損傷するのを防止することが出来る。また、最高許容温度マージンと定常温度許容時間マージンの何れか小さい方として排温マージンを規定することで、タービン3bは最高許容温度を超えることはないものの、定常許容温度(タービン3bの定格温度)を一時的に超過することは許容される。これにより、エンジン2の性能が最大限に発揮されるような制御を行うことが出来る。
図6は、第1実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。
図6に示したように、エンジンECU10Aにあっては、上述した各種のセンサ信号を読み込んだ後(ステップE1)、目標過給圧および可変バルブタイミング、スロットル開度、燃料噴射量等の各種機器類に対するエンジン制御指令値を演算する。また、ターボECU10Bから送信されるサージ圧力マージン、回転数マージンに基づいてターボチャージャ3の可変制御機構3dに対する制御の許可・不許可(サージ・過回転回避許可)を判定する。さらに、選択された一つの過給圧制御モードを認識する。これら目標過給圧、サージ・過回転回避許可に関する信号、過給圧制御モードは、ターボECU10Bに送信される(ステップE2)。
またターボECU10Bにあっては、上記エンジンECU10Aにおける制御と並行して、上述した各種のセンサ信号を読み込んだ後(ステップT1)、サージ圧力マージンおよび回転数マージン等のマージン、並びに排温マージンを演算する(ステップT2)。そして、演算したサージ圧力マージン、過回転マージン、および排温マージンの各マージン値をエンジンECU10Aに出力する。また、ターボECU10Bは、エンジンECU10Aから送信される目標過給圧に基づき、上述した図5に示す制御ロジックに従って、VG開度指令値を演算する(T3)。この際、上述したように、選択される過給圧制御モードに対応したターボ作動点が演算されるように制御ゲインが設定される。そして最後に、可変制御機構3dのVG開度をVG開度指令値に一致させるようにフィードバック制御を行う(T4)。
このように構成される本実施形態の過給システムの制御装置10は、上述したように、エンジンECU10Aとは別に独立した制御部および信号入力部を有するターボECU10Bを備えている。このターボECU10Bは、燃料噴射装置、吸排気弁、点火装置、触媒装置等々の複数の機器類の制御を同時に行うエンジンECU10Aとは異なり、基本的にターボチャージャ3の可変制御機構3dの制御だけを行うコントローラである。よって、このターボECU10Bのターボ制御部10B2においてVG開度指令値(ターボ制御指令値)を演算し、該VG開度指令値をターボチャージャ3の可変制御機構3d(過給圧制御手段)へと出力することで、可変制御機構3dの制御に関してはエンジンECU10Aと通信する必要がないことから、エンジン10Aとの通信遅れの影響を回避して過給圧を迅速に制御することが出来るようになっている。
また、本実施形態の過給システムの制御装置10は、上述したように、マージンがマージン閾値を下回る場合には、マージンがマージン閾値を上回る場合よりもターボチャージャ3の過給圧が目標過給圧となるまでの応答時間が長くなるように構成される。このため、マージンがマージン閾値を下回るようなサージングに対して余裕がない状態においてサージングの発生が回避され、ターボチャージャ3の異常運転を抑制することが出来るようになっている。また、エンジンECU10Aとは別に独立した制御部および信号入力部を有するターボECU10Bにおいてマージンを演算することで、エンジンECU10Aでマージンを演算する場合と比べて、マージンの演算を高速且つ精度良く行うことが出来るようになっている。
<第2実施形態>
図12は、本発明の第2実施形態にかかる過給システムの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した図である。本実施形態のエンジンシステム1aは、バイパス管路14およびウェイストゲートバルブ12を備えている点を除いて、基本的には図1に示した実施形態のエンジンシステム1と同様な構成を有している。よって、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図12に示したように、バイパス管路14は、ターボチャージャ3のタービン3bを迂回するようにして排気管路6に接続している。そして、バイパス管路14にはウェイストゲートバルブ12が設けられており、このウェイストゲートバルブ12の開度を調整することで、タービン3bに流れる排気ガスの流量と、バイパス管路14を流れる排気ガスの流量を制御することが出来る。タービン3bに流れる排気ガスの流量を制御することで、タービン3bおよびこれと同軸駆動するコンプレッサ3aの回転数を制御することが出来る。
すなわち、本実施形態では、上述した可変制御機構3d、およびウェイストゲートバルブ12の両方が、コンプレッサ3aで圧縮される吸気の過給圧を制御する過給圧制御手段に相当する。このウェイストゲートバルブ12のWGバルブ開度は、可変制御機構3dのVG開度と同様、制御装置10によって制御される。なお、ウェイストゲートバルブ12だけを制御する場合は、ターボチャージャ3は可変制御機構3dを備えていなくともよい。
図13および図14A,B は、第2実施形態におけるターボECUの制御ロジックを説明するためのブロック図であり、図13は、ウェイストゲートバルブ12だけを制御する場合の制御ロジック、図14Aは、ウェイストゲートバルブ12と可変制御機構3dの両方を制御する場合の制御ロジックを夫々示した図である。また、図14Bは、図14Aにおける制御ロジックを説明するための図である。
図13に示す制御ロジックでは、先ず目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器51で算出する。そして算出した偏差と予め定められる制御ゲインとに基づき、フィードバック制御手段52においてWGバルブ開度指令値を演算する。そして、演算されたWGバルブ開度指令値と実際のWGバルブ開度との偏差を加減算器53で算出し、算出した偏差に基づいて、WGバルブ開度を制御するためのPWM信号をフィードバック制御手段54によって生成する。
図14Aに示す制御ロジックは、図中上側に記載するVG開度の制御ロジック(A)と、図中下側に記載するWGバルブ開度の制御ロジック(B)とに大別される。
VG開度の制御ロジック(A)では、先ず目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器55で算出する。そして算出した偏差と予め定められる制御ゲインとに基づき、フィードバック制御手段56においてVG開度指令値を演算する。またこの際、エンジン回転数およびアクセル信号を入力とするフィードフォワードマップM9で算出された値をフィードバック制御手段56で演算されたVG開度指令値に加算することで、制御の応答性を高めることが出来る。そして、加算器57で算出されたVG開度指令値をリミッタ58またはリミッタ63に出力する。リミッタ58およびリミッタ63は、リミッタ付の線形化テーブルとなっており、図14Bに示したように、θ≧−1では、WGバルブ開度はリミッタ下限に固定されてVG開度だけが変化し、θ<−1では、VGバルブ開度がリミッタ下限に固定されてWGバルブ開度だけが変化するようになっている。そして、通常の使用範囲(θ≧−1)では、WGバルブ開度がリミッタ下限に固定され、VG開度を制御することで過給圧の制御が行われる。この場合は、加算器57で算出されたVG開度指令値がリミッタ58から加算器59に出力される。そして、リミッタ58から出力されたVG開度指令値と実際のVG開度との偏差を加減算器59で算出し、算出した偏差に基づいて、VG開度を制御するためのPWM信号をフィードバック制御手段60によって生成する。
一方、WGバルブ開度の制御ロジック(B)では、先ず目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器61で算出する。そして算出した偏差と予め定められる制御ゲインとに基づき、フィードバック制御手段62においてWGバルブ開度指令値を演算し、演算処理器64に出力する。また、過給圧が目標過給圧よりも非常に高い場合(θ<−1)では、VG開度がリミッタ下限に固定され、WGバルブ開度を制御することで過給圧の制御が行われる。この場合は、加算器57で算出されたVG開度指令値がリミッタ63から演算処理器64に出力される。
演算処理器64は、リミッタ63からの出力値に相当するWGバルブ開度指令値を演算する。そして、この演算したWGバルブ開度指令値と、フィードバック制御手段62から出力されたWGバルブ開度指令値の何れか大きい方をWGバルブ開度指令値として加減算器65に出力する。リミッタ63からVG開度指令値が入力されない場合は、加減算器65への出力は行われない。そして、演算処理器64から出力されたWGバルブ開度指令値と実際のWGバルブ開度との偏差を加減算器65で算出し、算出した偏差に基づいて、WGバルブ開度を制御するためのPWM信号をフィードバック制御手段66によって生成する。
ここで、可変制御機構3dによる過給圧制御は、ウェイストゲートバルブ12による過給圧制御よりも制御応答性が高くなるように構成される。すなわち、図14に示した制御ロジックにおいて、VG開度の制御ロジック(A)におけるフィードバック制御手段56は、WGバルブ開度の制御ロジック(B)におけるフィードバック制御手段62よりも大きい制御ゲインが設定されている。しかも、VG開度の制御ロジック(A)は、フィードフォワードマップM9からの出力値がフィードバック制御手段56で演算されたVG開度指令値に加算されるようになっており、さらに制御応答性が高くなっている。
なお、図13、図14に示す制御ロジックにおいて、WGバルブ開度指令値の演算は、目標排気圧と実際の排気圧との偏差からフィードバック制御により行うようにしてもよい。コンプレッサ側にバイパス管路が設けられていないエンジンシステムでは、過給圧と排気圧との間に高い相関があり、ウェイストゲートバルブ12で排気圧を制御することで過給圧を目標過給圧に制御することが出来る。ここで目標排気圧は、目標過給圧に対応する値として設定される。実際の排気圧は、排気管路6のバイパス管路14の分岐位置の下流側に配置される圧力センサ26で検出される。
図15は、第2実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。本フロー図は、上述した第1実施形態における制御フロー図とほぼ同様の内容となっているが、ステップT3において、VG開度指令値だけでなくWGバルブ開度指令値も演算する点、およびステップT4において、VG開度だけでなくWGバルブ開度も制御する点が、上述した第1実施形態と異なっている。
このような実施形態によれば、過給圧制御手段としての可変制御機構3dおよびウェイストゲートバルブ12の各々のVG開度およびWGバルブ開度を調整することでターボチャージャ3の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来るようになっている。
また上述したように、可変制御機構3dによる過給圧制御を、ウェイストゲートバルブ12による過給圧制御よりも制御応答性が高くなるように構成することで、効率よく且つ広範囲に渡って過給圧を制御することが出来るようになっている。
<第3実施形態>
図16は、本発明の第3実施形態にかかる過給システムの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した図である。本実施形態のエンジンシステム1bは、電動ターボチャージャ5および吸気側バイパス管路18を備えている点を除いて、基本的に上述した実施形態のエンジンシステムと同様の構成を有している。よって、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図16に示したように、電動ターボチャージャ5は、ターボチャージャ3のコンプレッサ3aの下流側の吸気管路4に配置された電動コンプレッサ5aと、この電動コンプレッサ5aを回転駆動させるモータ5bと、電動コンプレッサ5aとモータ5bとを連結するロータ5cと、モータ5bの回転数を制御するインバータ5d(回転数制御手段)とからなる。そして、モータ5bによって電動コンプレッサ5aを回転駆動させることで、電動コンプレッサ5aに流入する吸気を圧縮するように構成されている。すなわち本実施形態では、エンジン2に供給する吸気を圧縮する過給器が、ターボチャージャ3と電動ターボチャージャ5とから構成されている。
吸気側バイパス管路18は、電動ターボチャージャ5の電動コンプレッサ5aを迂回するようにして吸気管路4に接続している。また、吸気側バイパス管路18にはバイパスバルブ16が設けられており、このバイパスバルブ16を開閉操作することで、電動コンプレッサ5aに吸気を流入させるか否かを制御している。
すなわち本実施形態では、上述したウェイストゲートバルブ12がコンプレッサ3aの過給圧を制御する過給圧制御手段に相当する。また、上述したインバータ5dが電動コンプレッサ5aの過給圧を制御する過給圧制御手段に相当する。このインバータ5dおよびバイパスバルブ16は、ウェイストゲートバルブ12のWGバルブ開度と同様、制御装置10によって制御される。
図17は、第3実施形態におけるターボECUの制御ロジックを説明するためのブロック図である。なお、ターボECU10Bでは、インバータ5dに対する電動コンプレッサ指令値、バイパスバルブ16に対する開閉指令値の他に、ウェイストゲートバルブ12に対するWGバルブ開度指令値も演算される。しかしながら、このWGバルブ開度指令値の演算ロジックは、図13に示した制御ロジックと同様であるため、図17の説明からは省略する。
図17に示す制御ロジックでは、先ず目標過給圧と実際の過給圧との偏差を加減算器67で算出する。そして算出した偏差と予め定められる制御ゲインとに基づき、フィードバック制御手段68において電動コンプレッサ指令値(回転数)を演算する。そして、フィードバック制御手段68で演算された電動コンプレッサ指令値をスイッチ69に出力する。スイッチ69は、スイッチがOnの時にはフィードバック制御手段68から出力された電動コンプレッサ指令値を加減算器70に出力する。スイッチがOffのときには、フィードバック制御手段68から出力された電動コンプレッサ指令値を加減算器70に出力しない(出力ゼロ)。このスイッチのOn/Offは、モータ5bに供給される電圧(バッテリー電圧)に応じて切り替えられる。モータの作動に必要な規定以上の電圧がモータ5bに供給されている状態ではスイッチOn、それ未満の電圧しか供給されていない状態ではスイッチOffとなるように構成される。そして、スイッチ70から出力された電動コンプレッサ指令値と電動コンプレッサフィードバック値との偏差を加減算器70で算出し、算出した偏差に基づいて、電動コンプレッサ回転数を制御するためのPWM信号をフィードバック制御手段71によって生成する。
また、図17に示す制御ロジックでは、バイパスバルブ16に対する開閉指令値も生成される。バイパスバルブ16は、電動ターボチャージャ5が作動する時は全閉に、電動ターボチャージャ5が作動しない時には全開になるように制御される。
図18は、第3実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。本フロー図は、上述した第1、2実施形態における制御フロー図とほぼ同様の内容となっているが、ステップT3において、WGバルブ開度指令値だけでなく電動コンプレッサ指令値も演算する点、およびステップT4において、WGバルブ開度だけでなく電動コンプレッサ回転数も制御する点が、上述した第1、2実施形態と異なっている。
このような実施形態によれば、ターボチャージャ3と電動ターボチャージャ5とを備える所謂二段過給システムにおいて、ターボチャージャ3に対する過給圧制御手段であるウェイストゲートバルブ12のWGバルブ開度を調整し、電動ターボチャージャ5に対する過給圧制御手段であるインバータ5d(回転数制御手段)でモータ5bの回転数を制御することで、ターボチャージャ3および電動ターボチャージャ5の過給圧を夫々制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来るようになっている。
なお、上記実施形態では、電動ターボチャージャ5を高圧段側に配置していたが、ターボチャージャ3と電動ターボチャージャ5の位置を入れ替え、電動ターボチャージャ5を低圧段側に配置しても良い。また、本実施形態のターボチャージャ3を、可変制御機構3dを有する可変型ターボチャージャとして構成し、上述した第2実施形態と組み合わせても良いものである。
<第4実施形態>
図19および図20は、本発明の第4実施形態にかかる過給システムの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した図である。本実施形態のエンジンシステム1cおよび1dは、高圧段ターボチャージャ3Aと低圧段ターボチャージャ3Bを備える所謂二段過給システムとなっている点、および排気管路6を流れる排気ガスの一部を吸気管路4に還流させるEGRシステムを備える点を除いて、基本的に上述した実施形態のエンジンシステムと同様の構成を有している。よって、同一の構成には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図19および図20に示したように、高圧段ターボチャージャ3Aは、排気管路6に配置された高圧段タービン3Abと、吸気管路4に配置された高圧段コンプレッサ3Aaとを有する。両者はロータ3Acによって連結され、同軸駆動するようになっている。低圧段ターボチャージャ3Bは、高圧段タービン3Abよりも排気管路6の下流側に配置された低圧段タービン3Bbと、高圧段コンプレッサ3Aaよりも吸気管路4の上流側に配置された低圧段コンプレッサ3Baとを有する。両者はロータ3Bcによって連結され、同軸駆動するようになっている。
排気管路6には、高圧段タービン3Abを迂回する高圧段バイパス管路14A、および低圧段タービン3Bbを迂回する低圧段バイパス管路14Bが夫々接続されている。そして、高圧段バイパス管路14Aには高圧段ウェイストゲートバルブ12Aが設けられ、低圧段バイパス管路14Bには低圧段ウェイストゲートバルブ12Bが設けられている。
吸気管路4には、高圧段コンプレッサ3Aaを迂回する吸気側バイパス管路18が接続されており、この吸気側バイパス管路18にはバイパスバルブ16が設けられている。このバイパスバルブ16は、高圧段ターボチャージャ3Aによる過給を行う場合は全閉に制御され、高圧段ターボチャージャ3Aによる過給を行わない場合は全開に制御される。このバイパスバルブ16の開閉制御は、上述したターボECU10Bによって制御される。また、高圧段コンプレッサ3Aaおよび低圧段コンプレッサ3Baの各々の吐出側には、高圧段コンプレッサ3Aaおよび低圧段コンプレッサ3Baの各々の過給圧を検出するために圧力センサ22A、22Bが夫々設置されている。
図19に示したエンジンシステム1cでは、上述したEGRシステムは、高圧段タービン3Abの上流側の排気管路6と、高圧段コンプレッサ3Aaの下流側の吸気管路4とを接続する高圧EGR管路28Aとからなる。この高圧EGR管路28Aには、高圧EGRクーラ29Aおよび高圧EGRバルブ30Aが夫々設けられており、高圧EGRバルブ30Aの開度を調整することで、吸気側に還流する排気ガスの流量が制御される。この高圧EGRバルブ30Aのバルブ開度は、上述したターボECU10Bによって制御される。この所謂高圧EGRシステムにより、エンジンシステム1bにおいて、燃焼室2aの燃焼温度を抑え、効果的にNOxを抑制することが出来るようになっている。
図20に示したエンジンシステム1dでは、上述したEGRシステムは、低圧段タービン3Bbの下流側の排気管路6と、低圧段コンプレッサ3Baの上流側の吸気管路4とを接続する低圧EGR管路28Bからなる。この低圧EGR管路28Bには、低圧EGRクーラ29Bおよび低圧EGRバルブ30Bが夫々設けられており、低圧EGRバルブ30Bの開度を調整することで、吸気側に還流する排気ガスの流量が制御される。この低圧EGRバルブ30Bのバルブ開度は、上述したターボECU10Bによって制御される。この所謂低圧EGRシステムにより、エンジンシステム1dにおいて、燃焼室2aの燃焼温度を抑え、効果的にNOxを抑制することが出来るようになっている。
そして本実施形態では、高圧段ウェイストゲートバルブ12Aおよび低圧段ウェイストゲートバルブ12Bともに、そのWGバルブ開度を夫々調整することで、高圧段ターボチャージャ3Aおよび低圧段ターボチャージャ3Bの過給圧を夫々制御するように構成されている。高圧段ウェイストゲートバルブ12Aおよび低圧段ウェイストゲートバルブ12BのWGバルブ開度指令値は、上述した図13に示した制御ロジックに基づいて夫々演算される。
図21は、第4実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。本フロー図は、上述した第1〜3実施形態における制御フロー図とほぼ同様の内容となっているが、ステップT3において、高圧段WGバルブ開度指令値および低圧段WGバルブ開度指令値を演算する点、およびステップT4において、高圧段WGバルブ開度だけでなく低圧段WGバルブ開度も制御する点が、上述した第1〜3実施形態と異なっている。
このような実施形態によれば、高圧段ターボチャージャ3Aと低圧段ターボチャージャ3Bを備える所謂二段過給システムにおいて、高圧段ターボチャージャ3Aに対する過給圧制御手段である高圧段ウェイストゲートバルブ12A、および低圧段ターボチャージャ3Bに対する過給圧制御手段である低圧段ウェイストゲートバルブ12B、の夫々WGバルブ開度を調整することで、高圧段ターボチャージャ3Aおよび低圧段ターボチャージャ3Bの過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
なお、上記実施形態では、エンジンシステム1cは高圧段EGRシステムだけ、エンジンシステム1dは低圧段EGRシステムだけを夫々備えていたが、本発明のエンジンシステムは、高圧段EGRシステムと低圧段EGRシステムの両方を備えていてもよい。また、バイパスバルブ16、高圧EGRバルブ30A、および低圧EGRバルブ30Bを制御すると過給圧にも影響が及ぶ。このため、上述した高圧段ウェイストゲートバルブ12Aおよび低圧段ウェイストゲートバルブ12Bに加えて、これらバイパスバルブ16、高圧EGRバルブ30A、および低圧EGRバルブ30Bを過給圧制御手段として利用してもよいものである。
<第5実施形態>
本実施形態のエンジンシステムは、図19および図20に示したエンジンシステム1c、1dと同様の構成を有しており、その詳細な説明を省略する。
本実施形態では、高圧段ターボチャージャ3Aの可変制御機構3Adおよび低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3BdのVG開度を夫々調整することで、高圧段ターボチャージャ3Aおよび低圧段ターボチャージャ3Bの過給圧を夫々制御するように構成されている。高圧段ターボチャージャ3Aの可変制御機構3Adおよび低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3BdのVG開度指令値は、上述した図5に示した制御ロジックに基づいて夫々演算される。
図22は、第5実施形態における過給圧制御手段の制御フロー図である。本フロー図は、上述した第4実施形態における制御フロー図とほぼ同様の内容となっているが、ステップT3において、高圧段ターボチャージャ3Aの可変制御機構3AdのVG開度指令値および低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3BdのVG開度指令値を演算する点、およびステップT4において、高圧段ターボチャージャ3Aの可変制御機構3AdのVG開度と、低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3BdのVG開度を制御する点が、上述した第4実施形態と異なっている。なお、本実施形態において、必ずしも高圧段ターボチャージャ3Aの可変制御機構3Adおよび低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3Bdの両方のVG開度を制御する必要はなく、少なくともいずれか一方のVG開度を制御すればよい。
このような実施形態によれば、高圧段ターボチャージャ3Aと低圧段ターボチャージャ3Bを備える所謂二段過給システムにおいて、高圧段ターボチャージャ3Aに対する過給圧制御手段である高圧段ターボチャージ3Aャの可変制御機構3Ad、および低圧段ターボチャージャ3Bに対する過給圧制御手段である低圧段ターボチャージャ3Bの可変制御機構3Bd、の少なくともいずれか一方を調整することで、高圧段ターボチャージャ3Aおよび低圧段ターボチャージャ3Bの少なくともいずれか一方の過給圧を制御し、過給圧の急激な変動を抑えながらサージングの発生を未然に防止することが出来る。
以上、本発明の好ましい形態について説明したが、本発明は上記の形態に限定されるものではない。例えば上述した実施形態を組み合わせても良く、本発明の目的を逸脱しない範囲での種々の変更が可能である。
本発明の少なくとも一実施形態は、エンジンに圧縮した吸気を供給するための過給システムの制御装置として、自動車用、舶用、産業等用のエンジンにおいて好適に用いることが出来る。
1、1a〜1d エンジンシステム、
2 エンジン
2a 燃焼室
3 ターボチャージャ
3a コンプレッサ
3b タービン
3c ロータ
3d 可変制御機構
3A 高圧段ターボチャージャ
3Aa 高圧段コンプレッサ
3Ab 高圧段タービン
3Ac ロータ
3Ad 可変制御機構
3B 低圧段ターボチャージャ
3Ba 低圧段コンプレッサ
3Bb 低圧段タービン
3Bc ロータ
3Bd 可変制御機構
4 吸気管路
5 電動ターボチャージャ
5a 電動コンプレッサ
5b モータ
5c ロータ
5d インバータ(回転数制御手段)
6 排気管路
8 インタークーラ
10 制御装置
10A エンジンECU
10B ターボECU
12 ウェイストゲートバルブ
12A 高圧段ウェイストゲートバルブ
12B 低圧段ウェイストゲートバルブ
14 バイパス管路
14A 高圧段バイパス管路
14B 低圧段バイパス管路
16 バイパスバルブ
18 吸気側バイパス管路
20 回転数センサ
21 空燃比センサ
22、22A、22B 圧力センサ
23 エアフロメータ
24 ノックセンサ
25 排温センサ
26 圧力センサ
28A 高圧EGR管路
28B 低圧EGR管路
29A 高圧EGRクーラ
29B 低圧EGRクーラ
30A 高圧EGRバルブ
30B 低圧EGRバルブ

Claims (11)

  1. エンジンに圧縮した吸気を供給するための過給システムの制御装置において、
    前記過給システムは、
    前記エンジンに供給する吸気を圧縮する過給器と、
    前記過給器の過給圧を制御する過給圧制御手段と、
    前記過給圧制御手段を制御する制御装置と、からなり、
    前記制御装置は、
    前記エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号が入力されるエンジン信号入力部、および該エンジン信号入力部に入力されるセンサ信号に基づいて、前記エンジンの運転状態を制御するエンジン制御部、を有するエンジンコントローラと、
    前記エンジンの運転状態に関する各種のセンサ信号の内、少なくとも前記過給器の運転状態に関するセンサ信号が入力されるターボ信号入力部、および前記過給器の目標過給圧に対応するターボ制御指令値を演算するターボ制御指令値演算部を含むターボ制御部、を有する、前記エンジンコントローラとは別に独立した制御部および信号入力部を有するターボコントローラと、を備え、
    前記ターボ制御指令値演算部で演算された前記ターボ制御指令値を前記過給圧制御手段に出力することで、前記過給器の過給圧が前記目標過給圧となるように前記過給圧制御手段が制御される、
    過給システムの制御装置。
  2. 前記ターボ制御部は、前記ターボ信号入力部に入力されるセンサ信号に基づいて前記過給器のマージンを演算するマージン演算部を含み、
    前記エンジン制御部は、前記マージン演算部で演算されるマージンと予め規定されるマージン閾値とを比較するサージ・過回転許可判定部を含み、
    前記マージンが前記マージン閾値を下回る場合は、前記マージンが前記マージン閾値を上回る場合と比べて、前記過給器の過給圧が前記目標過給圧となるまでの応答時間が長くなるように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  3. 前記マージン閾値は、前記過給器の目標過給圧と実際の過給圧との偏差、又は目標燃料噴射量と実際の燃料噴射量との偏差、に基づいて規定される、
    請求項2に記載の過給システムの制御装置。
  4. 前記エンジンコントローラのエンジン制御部は、2以上の過給圧制御モードの中から選択される1つの過給圧制御モードを認識する過給圧制御モード指示判定部を含み、
    前記ターボ制御指令値演算部は、前記過給器の目標過給圧と実際の過給圧との偏差、および予め定められる制御ゲインに基づいて前記ターボ制御指令値をフィードバック制御するとともに、前記過給圧制御モード指示判定部において認識される一つの過給圧制御モードに応じて前記制御ゲインを異ならしめるように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  5. 前記過給器が、前記エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動する前記エンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、前記タービンに流れ込む前記排気ガスの流れを制御する可変制御機構と、を有する可変型ターボチャージャからなり、
    前記制御装置が、前記可変制御機構を調整して前記タービンに流れ込む前記排気ガスの流れを制御することで前記過給器の過給圧を制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  6. 前記過給器が、前記エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動する前記エンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、を有するターボチャージャからなり、
    前記エンジンの排気管路には前記タービンを迂回するバイパス管路が接続され、該バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられ、
    前記制御装置が、前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで前記過給器の過給圧を制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  7. 前記過給器が、前記エンジンからの排気エネルギーによって回転駆動する前記エンジンの排気管路に配置されたタービンと、該タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサと、前記タービンに流れ込む前記排気ガスの流れを制御する可変制御機構と、を有する可変型ターボチャージャからなり、
    前記エンジンの排気管路には前記タービンを迂回するバイパス管路が接続され、該バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられ、
    前記制御装置が、前記可変制御機構を調整して前記タービンに流れ込む前記排気ガスの流れを制御することで前記過給器の過給圧を制御するとともに、前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで前記過給器の過給圧を制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  8. 前記可変制御機構による過給圧制御は、前記ウェイストゲートバルブによる過給圧制御よりも制御応答性が高くなるように構成される、
    請求項7に記載の過給システムの制御装置。
  9. 前記過給器が、
    前記エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、前記エンジンの排気管路に配置されたタービン、および該タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置されたコンプレッサ、を有するターボチャージャと、
    前記ターボチャージャのコンプレッサに対して上下流の何れかに配置された電動コンプレッサ、該電動コンプレッサを回転駆動させるモータ、および該モータの回転数を制御する回転数制御手段、を有する電動ターボチャージャと、からなり、
    前記エンジンの排気管路には、前記タービンを迂回するバイパス管路が接続され、前記バイパス管路にはウェイストゲートバルブが設けられており、
    前記制御装置が、前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を調整することで、前記ターボチャージャの過給圧を制御するとともに、前記回転数制御手段で前記モータの回転数を制御することで、前記電動ターボチャージャの過給圧を制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  10. 前記過給器が、
    前記エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、前記エンジンの排気管路に配置された高圧段タービン、および該高圧段タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置された高圧段コンプレッサ、を有する高圧段ターボチャージャと、
    前記排気管路における前記高圧段タービンよりも下流側に配置された低圧段タービン、および該低圧段タービンと同軸駆動する、前記吸気管路における前記高圧段コンプレッサよりも上流側に配置された低圧段コンプレッサ、を有する低圧段ターボチャージャと、からなり、
    前記エンジンの排気管路には、前記高圧段タービンを迂回する高圧段バイパス管路、および前記低圧段タービンを迂回する低圧段バイパス管路、が夫々接続され、前記高圧段バイス管路には高圧段ウェイストゲートバルブが設けられ、前記低圧段バイパス管路には低圧段ウェイストゲートバルブが設けられており、
    前記制御装置が、前記高圧段ウェイストゲートバルブ、および前記低圧段ウェイストゲートバルブのバルブ開度を夫々調整することで、前記高圧段ターボチャージャおよび前記低圧段ターボチャージャの過給圧を夫々制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。
  11. 前記過給器が、
    前記エンジンから排出される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動する、前記エンジンの排気管路に配置された高圧段タービン、および該高圧段タービンと同軸駆動する前記エンジンの吸気管路に配置された高圧段コンプレッサ、を有する高圧段ターボチャージャと、
    前記排気管路における前記高圧段タービンよりも下流側に配置された低圧段タービン、および該低圧段タービンと同軸駆動する、前記吸気管路における前記高圧段コンプレッサよりも上流側に配置された低圧段コンプレッサ、を有する低圧段ターボチャージャと、からなり、
    前記高圧段ターボチャージャおよび前記低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方は、前記高圧段タービンおよび前記低圧段タービンに流れ込む前記排気ガスの流れを制御する可変制御機構を有する可変型ターボチャージャからなり、
    前記制御装置が、前記高圧段ターボチャージャおよび前記低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方の可変制御機構を調整して前記排気ガスの流れを制御することで、前記高圧段ターボチャージャおよび前記低圧段ターボチャージャの少なくともいずれか一方の過給圧を制御するように構成される、
    請求項1に記載の過給システムの制御装置。

JP2013251248A 2013-12-04 2013-12-04 過給システムの制御装置 Active JP6377340B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251248A JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2013-12-04 過給システムの制御装置
US15/030,656 US10197003B2 (en) 2013-12-04 2014-11-27 Control device for supercharging system
PCT/JP2014/081381 WO2015083611A1 (ja) 2013-12-04 2014-11-27 過給システムの制御装置
EP14868535.7A EP3078832A4 (en) 2013-12-04 2014-11-27 Control device for supercharging system
CN201480060612.8A CN105705744B (zh) 2013-12-04 2014-11-27 增压系统的控制装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013251248A JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2013-12-04 過給システムの制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015108329A true JP2015108329A (ja) 2015-06-11
JP6377340B2 JP6377340B2 (ja) 2018-08-22

Family

ID=53273374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013251248A Active JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2013-12-04 過給システムの制御装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10197003B2 (ja)
EP (1) EP3078832A4 (ja)
JP (1) JP6377340B2 (ja)
CN (1) CN105705744B (ja)
WO (1) WO2015083611A1 (ja)

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015229993A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2017057752A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 マツダ株式会社 エンジンの過給装置
KR20170048808A (ko) * 2015-10-27 2017-05-10 현대자동차주식회사 차량의 주행패턴 분석방법을 이용한 터보차저의 파손방지방법
WO2017111080A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
JP2018145909A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 三菱重工業株式会社 二段過給式排気ターボ過給機、エンジン、及び二段過給式排気ターボ過給機の制御方法
JP2018184902A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 ヤンマー株式会社 多段式ターボ過給システム
CN108930598A (zh) * 2017-05-23 2018-12-04 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于内燃机的充气的方法和系统
JP6437085B1 (ja) * 2017-12-20 2018-12-12 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019148183A (ja) * 2018-02-26 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 過給エンジン
US10458322B2 (en) 2014-10-14 2019-10-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Surge determination device, surge determination method, and program
US10648402B2 (en) 2016-03-07 2020-05-12 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Supercharging system, control device for supercharging system, control method for supercharging system, and program
US10753269B2 (en) 2016-03-07 2020-08-25 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Engine system, engine system control device, engine system control method, and program
WO2022024203A1 (ja) * 2020-07-28 2022-02-03 日産自動車株式会社 内燃機関の過給圧制御方法および過給圧制御装置
CN114763764A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 广州汽车集团股份有限公司 一种电动增压器的控制方法、系统及设备

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6434285B2 (ja) * 2013-12-04 2018-12-05 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2018-08-22 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
JP6206163B2 (ja) * 2013-12-20 2017-10-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御システム
JP6077483B2 (ja) * 2014-03-26 2017-02-08 本田技研工業株式会社 制御装置
JP6326910B2 (ja) * 2014-03-28 2018-05-23 マツダ株式会社 ターボ過給器付きエンジンの制御装置
US10533490B2 (en) * 2015-02-02 2020-01-14 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Supercharging system of internal combustion engine and method of controlling supercharging system
US9683498B2 (en) * 2015-05-19 2017-06-20 Caterpillar Inc. Turbocharger compressor anti-surge engine control strategy and method
KR20170041321A (ko) * 2015-10-06 2017-04-17 현대자동차주식회사 수퍼차저의 제어방법
WO2017085854A1 (ja) * 2015-11-20 2017-05-26 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
JP6672785B2 (ja) * 2015-12-25 2020-03-25 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
DE102016203193A1 (de) * 2016-02-29 2017-08-31 Volkswagen Aktiengesellschaft Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine für ein Kraftfahrzeug
WO2017154106A1 (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 三菱重工業株式会社 排気タービン過給機のサージ回避制御方法、サージ回避制御装置
US9909490B2 (en) * 2016-03-24 2018-03-06 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for boost control
DE102017107297A1 (de) * 2017-04-05 2018-10-11 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit variabler Turbinengeometrie unter Berücksichtigung des Abgasgegendrucks
CN110573710B (zh) * 2017-04-19 2021-01-01 日产自动车株式会社 内燃机的控制方法以及内燃机的控制装置
CN107178418B (zh) * 2017-06-06 2019-09-17 天津大学 基于进排气系统的后处理器热管理控制方法
CN109854394A (zh) * 2017-11-30 2019-06-07 中国人民解放军陆军军事交通学院 变海拔双vgt二级可调增压控制方法
US11072355B2 (en) * 2018-11-15 2021-07-27 Transportation Ip Holdings, Llc System and methods for detecting surge in an engine system
US11624332B2 (en) 2020-08-31 2023-04-11 Garrett Transportation I Inc. Control system with diagnostics monitoring for engine control
US11408359B2 (en) 2020-08-31 2022-08-09 Garrett Transportation I Inc. System for turbocharger performance monitoring and adaptation
US11530656B2 (en) 2020-08-31 2022-12-20 Garrett Transportation I Inc. Health conscious controller
US11421582B2 (en) * 2020-12-02 2022-08-23 Ford Global Technologies, Llc Method of controlling a turbocharger
US11846257B2 (en) 2021-05-03 2023-12-19 Deere & Company Engine system with reversible exhaust gas recirculation pump for controlling bypass flow
US11591992B2 (en) 2021-05-05 2023-02-28 Deere & Company Engine system with air pump for enhanced turbocharger air exchange
US11572824B2 (en) 2021-05-13 2023-02-07 Deere & Company Electrified engine boost components for mitigating engine stalling in a work vehicle
US20220364499A1 (en) * 2021-05-14 2022-11-17 Garrett Transportation I Inc. Electric boost device control for turbocharger
US11536213B2 (en) * 2021-05-19 2022-12-27 Deere & Company Engine system with electrified air system components for managing emissions of nitrogen oxides in a work vehicle
US11572673B2 (en) 2021-06-25 2023-02-07 Deere & Company Work vehicle power system with decoupled engine air system components
US11939929B2 (en) 2021-08-19 2024-03-26 Deere &Company Engine electrified air system including electric turbocharger and exhaust gas recirculation pump
US11687071B2 (en) 2021-08-19 2023-06-27 Garrett Transportation I Inc. Methods of health degradation estimation and fault isolation for system health monitoring
US11732670B2 (en) 2021-11-12 2023-08-22 Garrett Transportation I Inc. System and method for on-line recalibration of control systems
CN114370329B (zh) * 2022-01-18 2022-11-29 潍柴动力股份有限公司 一种增压器超速保护的控制方法、增压器、发动机及车辆
US12060844B1 (en) 2023-08-03 2024-08-13 Garrett Transportation Inc. Air-path coordination in an engine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210222A (ja) * 1986-03-11 1987-09-16 Toyota Motor Corp 可変ノズル付過給機の制御方法
JPH07150990A (ja) * 1993-09-08 1995-06-13 Robert Bosch Gmbh 車両の駆動出力を制御する方法および装置
WO2007055094A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の制御装置
JP2008544144A (ja) * 2005-06-17 2008-12-04 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド パワートレインのための分散制御アーキテクチャ
JP2010180710A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Mazda Motor Corp エンジンの吸気制御方法及びその装置
JP2011256743A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Toyota Motor Corp 過給器の制御装置
JP2013127221A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の制御方法及び制御装置
JP2013185441A (ja) * 2012-03-05 2013-09-19 Mazda Motor Corp 車両搭載のターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2013217382A (ja) * 2013-07-30 2013-10-24 Yanmar Co Ltd エンジン

Family Cites Families (83)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5853643A (ja) 1981-09-25 1983-03-30 Hitachi Ltd 二軸ガスタ−ビンの制御方法
JPS5952139U (ja) 1982-09-30 1984-04-05 日産ディーゼル工業株式会社 タ−ボコンパウンド内燃機関
JPS6138127U (ja) 1984-08-13 1986-03-10 三菱重工業株式会社 空気輸送装置
CA1292124C (en) 1985-10-19 1991-11-19 Hideo Kawamura Energy recovery apparatus for turbo compound engine
JP2510855B2 (ja) 1986-02-10 1996-06-26 いすゞ自動車株式会社 車両におけるエネルギ−回収装置
JPS6432019A (en) 1987-07-27 1989-02-02 Hino Motors Ltd Malfunction detector for supercharged engine
JPH01116234A (ja) 1987-10-28 1989-05-09 Isuzu Motors Ltd ターボコンパウンドエンジン
US5063744A (en) 1988-10-06 1991-11-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Actuator for controlling intake pressure in sequential turbo-system
JPH0533668A (ja) 1991-07-25 1993-02-09 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk ターボコンパウンドエンジン
JP3094646B2 (ja) 1992-03-31 2000-10-03 いすゞ自動車株式会社 可変容量ターボチャージャの制御装置
JPH06323158A (ja) 1993-05-13 1994-11-22 Isuzu Ceramics Kenkyusho:Kk ターボコンパウンドエンジン
JPH06341325A (ja) 1993-05-31 1994-12-13 Isuzu Motors Ltd 排気エネルギー回収装置
JP3045041B2 (ja) 1995-05-30 2000-05-22 株式会社日立製作所 加圧流動床燃焼プラント用ガスタービン及びそのタービン経年劣化検知方法
JP3127829B2 (ja) 1996-06-13 2001-01-29 三菱自動車工業株式会社 ターボチャージャ付きエンジン
US5873248A (en) 1996-06-21 1999-02-23 Caterpillar Inc. Turbocharger control system
JPH10159576A (ja) 1996-11-29 1998-06-16 Aisin Seiki Co Ltd 回転電機付ターボチャージャの制御装置
DE19750445C1 (de) 1997-11-14 1999-06-24 Daimler Chrysler Ag Verfahren zur Steuerung eines VTG-Abgasturboladers
JP3670149B2 (ja) 1998-12-17 2005-07-13 日野自動車株式会社 ターボチャージャ
JP3743195B2 (ja) * 1999-02-26 2006-02-08 ふそうエンジニアリング株式会社 予混合圧縮着火内燃機関
US6209390B1 (en) 1999-05-14 2001-04-03 Larue Gerald Duane Turbocharger fatigue life monitor
JP3680639B2 (ja) 1999-06-15 2005-08-10 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
JP2001342840A (ja) 2000-05-30 2001-12-14 Mitsubishi Motors Corp 過給機付き内燃機関の制御装置
JP2002188474A (ja) 2000-12-15 2002-07-05 Mazda Motor Corp ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置
US6681573B2 (en) 2002-02-05 2004-01-27 Honeywell International Inc Methods and systems for variable geometry turbocharger control
JP2003227362A (ja) 2002-02-07 2003-08-15 Toyota Motor Corp 内燃機関の運転制御装置
DE10207469A1 (de) 2002-02-21 2003-09-18 Audi Ag Verfahren und Vorrichtung zur Funktionskontrolle eines Bypasselements einer Ladedruckregelung eines Turbomotors
JP2003269183A (ja) 2002-03-12 2003-09-25 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd ディーゼル機関の過給機の運転状態監視装置
JP2004027897A (ja) 2002-06-24 2004-01-29 Nissan Motor Co Ltd ターボ過給機の制御装置
US6983659B2 (en) 2003-01-22 2006-01-10 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Turbine blade creep life evaluating method, turbine blade creep elongation strain measuring apparatus, and turbine blade
JP2004251203A (ja) 2003-02-20 2004-09-09 Jidosha Denki Kogyo Co Ltd 可変ノズル式ターボチャージャのノズルベーン駆動制御装置
DE10310221B4 (de) 2003-03-08 2006-11-23 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Begrenzung eines Ladedrucks
JP4023421B2 (ja) 2003-09-10 2007-12-19 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
JP2005155384A (ja) 2003-11-21 2005-06-16 Toyota Motor Corp ターボチャージャを備える内燃機関の故障診断装置
US7104120B2 (en) 2004-03-02 2006-09-12 Caterpillar Inc. Method and system of determining life of turbocharger
JP4209350B2 (ja) 2004-03-11 2009-01-14 トヨタ自動車株式会社 過給機の制御装置
JP3945496B2 (ja) 2004-06-09 2007-07-18 いすゞ自動車株式会社 ターボチャージャの疲労故障診断方法及び装置
DE102004038156A1 (de) 2004-08-06 2006-02-23 Mtu Friedrichshafen Gmbh Einrichtung und Verfahren zur Regelung eines Abgasturboladers mit veränderbarer Turbinengeometrie
JP2006063873A (ja) 2004-08-26 2006-03-09 Suzuki Motor Corp 過給機付きエンジンの管理装置
JP4415912B2 (ja) 2004-10-06 2010-02-17 株式会社デンソー エンジン制御システム
JP4479488B2 (ja) 2004-12-01 2010-06-09 株式会社デンソー 排気発電装置
JP4483584B2 (ja) 2005-01-06 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 内燃機関用過給システム
JP2006207506A (ja) 2005-01-28 2006-08-10 Toyota Motor Corp 過給制御装置
KR100749620B1 (ko) * 2005-03-02 2007-08-14 가부시키가이샤 덴소 과급기 부착 내연 기관용 제어 장치
JP4475585B2 (ja) 2005-03-03 2010-06-09 関西電力株式会社 冷却パネルへの氷スラリー充填方法及び装置
JP4475584B2 (ja) 2005-03-03 2010-06-09 関西電力株式会社 蓄熱式保冷車又は保冷庫及び蓄熱材供給システム
US7089738B1 (en) * 2005-04-09 2006-08-15 Cummins, Inc. System for controlling turbocharger compressor surge
JP4557830B2 (ja) 2005-07-22 2010-10-06 シャープ株式会社 冷蔵庫
GB2428844A (en) 2005-07-30 2007-02-07 Siemens Ind Turbomachinery Ltd Rotating machines
EP1749990B1 (en) 2005-08-03 2013-07-03 Honda Motor Co., Ltd. An engine system with a supercharger
KR101585867B1 (ko) 2005-12-20 2016-01-21 보그워너 인코포레이티드 터보차지되는 압축 착화 엔진 시스템에서 배기 가스 재순환의 제어
JP2007206007A (ja) 2006-02-06 2007-08-16 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 部品の状態監視方法及びその装置
JP4915144B2 (ja) 2006-06-07 2012-04-11 トヨタ自動車株式会社 車両における発電制御装置
JP4306703B2 (ja) 2006-08-10 2009-08-05 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置
JP2008050981A (ja) 2006-08-23 2008-03-06 Denso Corp 電動機付きターボチャージャの制御装置
CN101563532B (zh) 2006-12-19 2012-07-04 丰田自动车株式会社 内燃机的增压控制系统
JP2008175126A (ja) 2007-01-18 2008-07-31 Ihi Corp 電動機付ターボチャージャ
US8359858B2 (en) 2007-10-30 2013-01-29 Ford Global Technologies, Llc Twin turbocharged engine with reduced compressor imbalance and surge
US7769522B2 (en) * 2008-02-29 2010-08-03 Cummins Ip, Inc Apparatus and method for preventing an underspeed event of a turbocharger
US7996147B2 (en) 2008-05-28 2011-08-09 General Electric Company Locomotive engine multi-fuel control system and method
US8977469B2 (en) 2008-05-28 2015-03-10 General Electric Company Multi-fuel control system and method
JP5335358B2 (ja) 2008-10-07 2013-11-06 ヤンマー株式会社 エンジン
RU2472010C1 (ru) 2008-11-19 2013-01-10 Вольво Ластвагнар Аб Способ и устройство для снижения содержания оксидов азота в отработавших газах двигателя внутреннего сгорания транспортного средства
JP2010190145A (ja) 2009-02-19 2010-09-02 Ihi Corp 内燃機関の過給及び排気浄化システム
JP2010014122A (ja) 2009-09-08 2010-01-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ウェストゲートバルブを備えた排気ターボ過給機付きエンジン及びその運転方法
US20110106747A1 (en) 2009-10-30 2011-05-05 General Electric Company Turbine life assessment and inspection system and methods
JP2011247181A (ja) 2010-05-27 2011-12-08 Toyota Motor Corp 過給器を備えた内燃機関の故障検出装置
JP2012007544A (ja) 2010-06-25 2012-01-12 Toyota Motor Corp 可変容量型過給機の制御装置
JP2012052508A (ja) 2010-09-03 2012-03-15 Ihi Corp 可変過給機及び可変過給機の制御方法
IT1401826B1 (it) 2010-09-27 2013-08-28 Magneti Marelli Spa Metodo di controllo della velocita' di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore
US9567922B2 (en) 2011-07-07 2017-02-14 Kasi Technologies Ab Hybrid system comprising a supercharging system and method for operation
JP2013019319A (ja) 2011-07-11 2013-01-31 Toyota Motor Corp ターボチャージャの異常判定装置
US8813494B2 (en) 2011-09-07 2014-08-26 General Electric Company Method and system for a turbocharged engine
EA029933B1 (ru) 2011-10-31 2018-05-31 Дженерал Электрик Компани Система и способ диагностики турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания на основе сигнала давления смазочного масла
JP5701203B2 (ja) 2011-12-27 2015-04-15 三菱重工業株式会社 内燃機関の廃熱を利用した電動過給装置
US20130167810A1 (en) 2011-12-28 2013-07-04 Caterpillar Inc. System and method for controlling pressure ratio of a compressor
WO2013111980A1 (ko) 2012-01-26 2013-08-01 두산인프라코어 주식회사 차량용 터보 컴파운드 시스템
GB2499823A (en) 2012-03-01 2013-09-04 Cummins Ltd Turbine-generator and operation method
JP5939297B2 (ja) 2012-04-19 2016-06-22 トヨタ自動車株式会社 過給機付き内燃機関の制御装置
JP5601362B2 (ja) * 2012-10-16 2014-10-08 トヨタ自動車株式会社 内燃機関
JP2014084772A (ja) 2012-10-23 2014-05-12 Hino Motors Ltd 排気ターボチャージャの寿命推定装置
JP6377340B2 (ja) 2013-12-04 2018-08-22 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
JP6434285B2 (ja) * 2013-12-04 2018-12-05 三菱重工業株式会社 過給システムの制御装置
JP6287979B2 (ja) 2015-07-01 2018-03-07 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62210222A (ja) * 1986-03-11 1987-09-16 Toyota Motor Corp 可変ノズル付過給機の制御方法
JPH07150990A (ja) * 1993-09-08 1995-06-13 Robert Bosch Gmbh 車両の駆動出力を制御する方法および装置
JP2008544144A (ja) * 2005-06-17 2008-12-04 ハネウェル・インターナショナル・インコーポレーテッド パワートレインのための分散制御アーキテクチャ
WO2007055094A1 (ja) * 2005-11-11 2007-05-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の制御装置
JP2010180710A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Mazda Motor Corp エンジンの吸気制御方法及びその装置
JP2011256743A (ja) * 2010-06-07 2011-12-22 Toyota Motor Corp 過給器の制御装置
JP2013127221A (ja) * 2011-12-19 2013-06-27 Isuzu Motors Ltd 内燃機関の制御方法及び制御装置
JP2013185441A (ja) * 2012-03-05 2013-09-19 Mazda Motor Corp 車両搭載のターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2013217382A (ja) * 2013-07-30 2013-10-24 Yanmar Co Ltd エンジン

Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015229993A (ja) * 2014-06-06 2015-12-21 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
US10458322B2 (en) 2014-10-14 2019-10-29 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Surge determination device, surge determination method, and program
JP2017057752A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 マツダ株式会社 エンジンの過給装置
KR20170048808A (ko) * 2015-10-27 2017-05-10 현대자동차주식회사 차량의 주행패턴 분석방법을 이용한 터보차저의 파손방지방법
KR102152580B1 (ko) 2015-10-27 2020-09-07 현대자동차주식회사 차량의 주행패턴 분석방법을 이용한 터보차저의 파손방지방법
WO2017111080A1 (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
JP2017115766A (ja) * 2015-12-25 2017-06-29 三菱自動車工業株式会社 エンジンの制御装置
US10753269B2 (en) 2016-03-07 2020-08-25 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Engine system, engine system control device, engine system control method, and program
US10648402B2 (en) 2016-03-07 2020-05-12 Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. Supercharging system, control device for supercharging system, control method for supercharging system, and program
JP2018145909A (ja) * 2017-03-07 2018-09-20 三菱重工業株式会社 二段過給式排気ターボ過給機、エンジン、及び二段過給式排気ターボ過給機の制御方法
JP2018184902A (ja) * 2017-04-26 2018-11-22 ヤンマー株式会社 多段式ターボ過給システム
CN108930598A (zh) * 2017-05-23 2018-12-04 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于内燃机的充气的方法和系统
JP2019108875A (ja) * 2017-12-20 2019-07-04 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP6437085B1 (ja) * 2017-12-20 2018-12-12 三菱電機株式会社 内燃機関の制御装置
JP2019148183A (ja) * 2018-02-26 2019-09-05 トヨタ自動車株式会社 過給エンジン
WO2022024203A1 (ja) * 2020-07-28 2022-02-03 日産自動車株式会社 内燃機関の過給圧制御方法および過給圧制御装置
JPWO2022024203A1 (ja) * 2020-07-28 2022-02-03
JP7294541B2 (ja) 2020-07-28 2023-06-20 日産自動車株式会社 内燃機関の過給圧制御方法および過給圧制御装置
EP4191045A4 (en) * 2020-07-28 2023-09-27 Nissan Motor Co., Ltd. BOOST PRESSURE CONTROL METHOD AND BOOST PRESSURE CONTROL DEVICE FOR AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US11933234B2 (en) 2020-07-28 2024-03-19 Nissan Motor Co., Ltd. Supercharging pressure control method and supercharging pressure control device for internal combustion engine
CN114763764A (zh) * 2021-01-14 2022-07-19 广州汽车集团股份有限公司 一种电动增压器的控制方法、系统及设备

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015083611A1 (ja) 2015-06-11
EP3078832A4 (en) 2017-07-05
CN105705744B (zh) 2019-01-15
US10197003B2 (en) 2019-02-05
US20160265468A1 (en) 2016-09-15
JP6377340B2 (ja) 2018-08-22
CN105705744A (zh) 2016-06-22
EP3078832A1 (en) 2016-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6377340B2 (ja) 過給システムの制御装置
JP6434285B2 (ja) 過給システムの制御装置
US8640459B2 (en) Turbocharger control systems and methods for improved transient performance
JP4215069B2 (ja) 内燃機関の排気還流装置
US8096123B2 (en) System and method for mode transition for a two-stage series sequential turbocharger
CN102758687B (zh) 内燃机控制装置
CN103233825B (zh) 二级可调增压控制系统的控制方法
JP5364610B2 (ja) 内燃機関の排ガス再循環制御装置
US9617933B2 (en) Low pressure EGR control using throttling
JP5665930B2 (ja) エンジン
CN203257533U (zh) 二级可调增压控制系统
JP2016065506A (ja) エンジンの排気制御装置
US20130174545A1 (en) Control systems and methods for super turbo-charged engines
US9482149B2 (en) Method of and apparatus for operating a supercharger
JP5310954B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2009092055A (ja) 内燃機関の制御装置
JP3929712B2 (ja) Egrバルブの制御方法及び装置
US11339732B1 (en) Turbocharger control method
US9951708B2 (en) Control apparatus for internal combustion engine
JP6837850B2 (ja) エンジン制御装置、エンジン、およびエンジン制御方法
JP2007255265A (ja) エンジン過給システム
US20170058797A1 (en) Method of and apparatus for operating a supercharger
JP2010190054A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2016102426A (ja) 多段過給システム

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161118

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170901

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20171031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180420

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180514

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: 20180629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180725

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6377340

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150