JP2018131987A - 過給制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動コンプレッサとターボコンプレッサとの間に圧力センサを設置せずに、電動コンプレッサの駆動を停止するタイミングを決定する。
【解決手段】ターボ過給機と、ターボコンプレッサの上流側に設置された電動コンプレッサと、を備える過給システムに適用される過給制御装置において、流量取得部と、流量判定部と、時間判定部と、駆動制御部と、を備えている。S404において流量取得部は、ターボコンプレッサの下流側の下流吸気流量を取得する。S404、S412において流量判定部は、電動コンプレッサが作動している状態で、下流吸気流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達したか否かを判定する。S418において時間判定部は、下流吸気流量が所定流量に達してからの経過時間が所定時間以上であるか否かを判定する。S420において駆動制御部は、経過時間が所定時間以上になると、電動コンプレッサの駆動を停止する。
【選択図】図2
【解決手段】ターボ過給機と、ターボコンプレッサの上流側に設置された電動コンプレッサと、を備える過給システムに適用される過給制御装置において、流量取得部と、流量判定部と、時間判定部と、駆動制御部と、を備えている。S404において流量取得部は、ターボコンプレッサの下流側の下流吸気流量を取得する。S404、S412において流量判定部は、電動コンプレッサが作動している状態で、下流吸気流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達したか否かを判定する。S418において時間判定部は、下流吸気流量が所定流量に達してからの経過時間が所定時間以上であるか否かを判定する。S420において駆動制御部は、経過時間が所定時間以上になると、電動コンプレッサの駆動を停止する。
【選択図】図2
Description
本開示は、ターボ過給機と電動コンプレッサとにより吸気を過給する技術に関する。
ターボ過給機により過給を開始してから過給圧が目標過給圧に達するまでの過給遅れを低減するために、過給開始時に電動コンプレッサを駆動して過給圧を速やかに上昇させる技術が知られている。電動コンプレッサはターボ過給機のターボコンプレッサの上流側に設置される。
ターボコンプレッサに加えて電動コンプレッサで過給する場合、ターボコンプレッサの下流側の圧力が目標過給圧に達することを条件として電動コンプレッサの駆動を停止すると、電動コンプレッサのアシストがなくなる。その結果、ターボコンプレッサの下流側の圧力は目標過給圧よりも一旦低下するので、再び目標過給圧に上昇させるまでに遅れが生じる。
この問題を解決するため、特許文献1に記載の技術では、ターボコンプレッサの下流側の圧力が目標過給圧に達すると、電動コンプレッサを停止させず電動コンプレッサの回転数を徐々に低下させる。特許文献1に記載の技術では、ターボコンプレッサによる過給圧の上昇に応じて電動コンプレッサの回転数を徐々に低下させることにより、ターボコンプレッサの下流側の圧力を目標過給圧に維持しようとしている。
そして、電動コンプレッサの回転数が低下して電動コンプレッサの下流側かつターボコンプレッサの上流側の圧力が低下して大気圧になると、ターボコンプレッサによる過給で目標過給圧に達したと判断され、電動コンプレッサの駆動が停止される。これにより、特許文献1に記載の技術では、電動コンプレッサのアシストがない状態で、ターボ過給機による過給で目標過給圧を維持しようしている。
特許文献1に記載の技術では、電動コンプレッサの駆動を停止するタイミングを決定するめに、電動コンプレッサの下流側かつターボコンプレッサの上流側の圧力が低下して大気圧になることを検出する圧力センサが必要である。
本開示は、電動コンプレッサとターボコンプレッサとの間に圧力センサを設置せずに、電動コンプレッサの駆動を停止するタイミングを決定する技術を提供する。
本開示の一態様は、内燃機関(70)の排気通路(210)に設置されたタービン(32)が排気ガスにより回転して吸気通路(200)に設置されたターボコンプレッサ(30)を回転させて吸気通路の吸気を過給するターボ過給機(30、32)と、ターボコンプレッサの上流側に設置されて吸気を過給する電動コンプレッサ(20)と、を備える過給システム(2)に適用される過給制御装置(90)において、流量取得部(S404)と、流量判定部(S404、S412)と、時間判定部(S418)と、駆動制御部(S420)と、を備えている。
流量取得部は、ターボコンプレッサの下流側の下流吸気流量を取得する。流量判定部は、電動コンプレッサが作動している状態で、流量取得部が取得する下流吸気流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達したか否かを判定する。時間判定部は、下流吸気流量が所定流量に達したと流量判定部が判定してからの経過時間が所定時間以上であるか否かを判定する。駆動制御部は、経過時間が所定時間以上であると時間判定部が判定すると、電動コンプレッサの駆動を停止する。
この構成によれば、ターボコンプレッサの下流側の下流吸気流量が所定流量に達してからの経過時間が所定時間以上になると電動コンプレッサの駆動は停止される。言い換えれば、下流吸気流量が所定流量に達してからの経過時間が所定時間に達するまで、電動コンプレッサは駆動を停止されない。
経過時間が所定時間に達するまでの間に、所定流量に達した吸気が燃料と燃焼してシリンダ内から排気ガスとして排出され、タービンを回転させる。したがって、下流吸気流量が所定流量に達してからの経過時間が所定時間以上になるまでの間に、ターボコンプレッサの下流側の過給圧が目標過給圧よりも低下することを抑制できる。
そして、所定時間が経過して電動コンプレッサの駆動が停止されても、電動コンプレッサのアシストを受けることなくターボ過給機により目標過給圧を維持できる。したがって、電動コンプレッサの駆動を停止するタイミングを決定するために、電動コンプレッサとターボコンプレッサとの間に圧力センサを設置して圧力を検出する必要がない。
尚、この欄および特許請求の範囲に記載した括弧内の符号は、一つの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、本開示の技術的範囲を限定するものではない。
以下、本開示の実施形態を図に基づいて説明する。
[1.構成]
図1に示す過給システム2は、例えばガソリンエンジン70に適用した例を示している。以下、ガソリンエンジンを単にエンジンとも言う。
[1.構成]
図1に示す過給システム2は、例えばガソリンエンジン70に適用した例を示している。以下、ガソリンエンジンを単にエンジンとも言う。
エアフローセンサ10は、電動コンプレッサ20に対し吸気通路200の上流側に設置されており、電動コンプレッサ20の上流側の吸気通路200を流れる吸気流量を検出する。電動コンプレッサ20は、電動モータで駆動され、吸気通路200の吸気を過給する。
吸気迂回通路202は、電動コンプレッサ20を迂回して電動コンプレッサ20の上流側から下流側に吸気を流す通路である。バイパス弁22は吸気迂回通路202に設置されている。後述するECU90によりバイパス弁22の開度が制御されることにより、電動コンプレッサ20を迂回して吸気迂回通路202を流れる吸気流量が制御される。
ターボコンプレッサ30とタービン32とは図示しないシャフトにより結合されており、ターボ過給機を構成している。ターボコンプレッサ30は電動コンプレッサ20の下流側でかつ吸気迂回通路202の下流側に設置されている。
タービン32は、排気通路210に設置されており、排気弁80が開弁してエンジン70のシリンダ72内から排気通路210に排出される排気ガスの排気圧により回転する。タービン32が回転することによりターボコンプレッサ30が回転し、吸気通路200の吸気が過給される。
排気迂回通路212は、タービン32を迂回してタービン32の上流側から下流側に排気ガスを流す通路である。
WGV40は排気迂回通路212に設置されている。WGVはWaste Gate Valveの略である。ECU90によりWGV40の開度が制御されることにより、タービン32を迂回して排気迂回通路212を流れる排気流量が制御される。
WGV40は排気迂回通路212に設置されている。WGVはWaste Gate Valveの略である。ECU90によりWGV40の開度が制御されることにより、タービン32を迂回して排気迂回通路212を流れる排気流量が制御される。
インタークーラー50はターボコンプレッサ30の下流側に設置されており、ターボコンプレッサ30が過給する吸気を冷却する。
スロットル装置52は、インタークーラー50の下流側に設置されている。ECU90がスロットル装置52の開度を制御することにより、吸気通路200からエンジン70のシリンダ72内に吸入される吸気流量が制御される。
スロットル装置52は、インタークーラー50の下流側に設置されている。ECU90がスロットル装置52の開度を制御することにより、吸気通路200からエンジン70のシリンダ72内に吸入される吸気流量が制御される。
インタークーラー50とスロットル装置52との間には、過給圧センサ54が設置されている。過給圧センサ54は、ターボコンプレッサ30の下流側の吸気圧である過給圧を検出する圧力センサである。
吸気圧センサ60はインテークマニホールド62に設置されており、吸気弁82が開弁してシリンダ72内に吸入される吸気の圧力を検出する。
吸気弁82が開弁してシリンダ72内に吸入される吸気は、図示しないインジェクタが噴射する燃料と混合する。吸気と燃料との混合気は、点火プラグ84により点火されてシリンダ72内で燃焼する。
吸気弁82が開弁してシリンダ72内に吸入される吸気は、図示しないインジェクタが噴射する燃料と混合する。吸気と燃料との混合気は、点火プラグ84により点火されてシリンダ72内で燃焼する。
ECU90は、CPU92と、RAM、ROM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ94とを備えるマイクロコンピュータを中心に構成されている。ECUは、Electronic Control Unitの略である。以下、半導体メモリを単にメモリとも言う。ECU90を構成するマイクロコンピュータの数は一つでも複数でもよい。
ECU90の各種機能は、CPU92が非遷移的実体的記録媒体に記憶されているプログラムを実行することにより実現される。この例では、メモリ94が、プログラムを格納した非遷移的実体的記録媒体に該当する。このプログラムをCPU92が実行することで、プログラムに対応する方法が実行される。
ECU90の各種機能を実現する手法は、ソフトウェアに限るものではなく、その一部または全部の要素を、論理回路やアナログ回路等を組み合わせたハードウェアを用いてもよい。
ECU90は、エアフローセンサ10、過給圧センサ54、吸気圧センサ60、大気圧センサ96等のセンサ群からエンジン運転状態を取得する。ECU90は、センサ群から取得するエンジン運転状態に基づいて、電動コンプレッサ20、バイパス弁22、WGV40、スロットル装置52、点火プラグ84、図示しないインジェクタ等の作動を制御する。
[2.処理]
ECU90が実行する過給制御について、図2のフローチャートに基づいて説明する。
図2に示す過給制御のフローチャートは、ECU90により所定時間間隔で常時実行される。
ECU90が実行する過給制御について、図2のフローチャートに基づいて説明する。
図2に示す過給制御のフローチャートは、ECU90により所定時間間隔で常時実行される。
S400においてECU90は、電動コンプレッサ20に対する駆動要求があるか否かを判定する。ECU90は、アクセルペダルが踏み込まれ車両に対して加速要求がある場合、電動コンプレッサ20に対する駆動要求があると判定し、加速要求がない場合、電動コンプレッサ20に対する駆動要求がないと判定する。
尚、加速要求があっても、電動コンプレッサ20を連続して駆動する時間が所定時間を超えると、電動コンプレッサ20の駆動源である電動モータの発熱等の問題から、電動コンプレッサ20に対する駆動要求がないと判定してもよい。
S400の判定がNoであり、電動コンプレッサ20に対する駆動要求がない場合、S402においてECU90は、後述する経過時間をクリアして0にし、S420に処理を移行する。
S400の判定がYesであり、電動コンプレッサ20に対する駆動要求がある場合、S404においてECU90は、電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30との過給により、スロットル装置52を通過する吸気流量Q1が所定流量に達したか否かを判定する。吸気流量Q1と比較される所定流量は、吸気流量Q1が目標過給圧を生成するために必要な流量を表している。
ECU90は、スロットル装置52の開度と、スロットル装置52の上流側の圧力と下流側の圧力との差圧と、に基づいて吸気流量Q1を算出する。ECU90は、スロットル装置52の上流側の圧力を過給圧センサ54から取得し、下流側の圧力を吸気圧センサ60から取得する。以下、スロットル装置52を通過する吸気流量Q1をスロットル流量とも言う。
図3に示すように、ECU90は、目標過給圧と大気圧との比、ならびにWGV40の目標開度を入力パラメータとして車両特性マップ300から、S404において所定流量を設定する。車両特性マップ300は、過給システム2を車両に搭載した状態で、想定される車両の運転状態の範囲内で入力パラメータの値を変化させたときに、ターボコンプレッサ30の下流側の圧力が目標過給圧になるために必要な所定流量を予め測定して作成されている。
スロットル流量が最初に所定流量に達してS404の判定がYesになると、今回の過給制御において以後のS404の判定はYesになる。図1では、スロットル流量である吸気流量Q1をスロットル装置52の下流側で取得することが図示されているが、スロットル装置52の上流側であってもよい。スロットル装置52を通過する吸気流量Q1はスロットル装置52の上流側と下流側とで同じである。
電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30とによる過給が開始されると、図4に示すように、吸気流量Q1は上昇する。吸気流量Q1が上昇すると、シリンダ72内に吸入される吸気流量Q2、シリンダ72内から排気通路210に排出される排気流量Q3は吸気流量Q1よりも遅れて上昇する。Q1、Q2、Q3を取得する位置は、図1に示されている。
そして、電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30とによる過給が開始されると、図5に示すように、ターボコンプレッサ30の下流側でありスロットル装置52の上流側の圧力P1と、電動コンプレッサ20の下流側かつターボコンプレッサ30の上流側の圧力P2と、排気通路210の圧力P3とが上昇する。排気通路210の圧力P3は、スロットル装置52の上流側の圧力P1よりも遅れて上昇する。P1、P2、P3を取得する位置は、図1に示されている。
所定流量はターボコンプレッサ30の下流側の圧力が目標過給圧になるために必要な吸気流量Q1を表しているので、図4に示すように吸気流量Q1が所定流量に達すると、図5に示すように圧力P1は目標過給圧まで上昇する。
S404の判定がNoであり、吸気流量Q1が所定流量に達していない場合、処理はS412に移行する。S404の判定がYesであり、吸気流量Q1が所定流量に達した場合、S406においてECU90は、過給圧センサ54が検出するターボコンプレッサ30による過給圧を示す圧力P1が目標過給圧を維持するように、バイパス弁22の開度を制御する。これにより、電動コンプレッサ20を迂回して吸気迂回通路202を吸気が流れるので、図5に示すように、電動コンプレッサ20の下流側の圧力P2は低下する。
S408においてECU90は、所定時間を設定済みであるか否かを判定する。S408の判定がYesであり、所定時間を設定済みの場合、処理はS412に移行する。
S408の判定がNoであり、所定時間をまだ設定していない場合、S410においてECU90は、所定時間を算出して設定し、処理をS412に移行する。以下、S410において、ECU90が所定時間をどのように設定するかを説明する。
S408の判定がNoであり、所定時間をまだ設定していない場合、S410においてECU90は、所定時間を算出して設定し、処理をS412に移行する。以下、S410において、ECU90が所定時間をどのように設定するかを説明する。
図3に示すように、所定時間は、吸気管遅れ時間と燃焼遅れ時間と過給遅れ時間との合計で設定される。ECU90は、吸気管遅れ時間と燃焼遅れ時間と過給遅れ時間とを次のように各種パラメータに基づいて設定する。
(1)吸気管遅れ時間
ECU90は、吸気管時定数から吸気管遅れ時間を算出する。ECU90は、吸気圧センサ60が検出するインテークマニホールド62内の吸気圧と、排気圧と、スロットル装置52を通過してからシリンダ72内に吸入されるまでに吸気が通過する各種吸気装置の状態とを入力パラメータとして、図示しないマップから吸気管時定数を取得する。吸気装置の状態とは、例えば吸気弁82の開度である。
ECU90は、吸気管時定数から吸気管遅れ時間を算出する。ECU90は、吸気圧センサ60が検出するインテークマニホールド62内の吸気圧と、排気圧と、スロットル装置52を通過してからシリンダ72内に吸入されるまでに吸気が通過する各種吸気装置の状態とを入力パラメータとして、図示しないマップから吸気管時定数を取得する。吸気装置の状態とは、例えば吸気弁82の開度である。
ECU90は、本実施形態のように排気圧センサが設置されていない過給システム2では、スロットル流量とエンジン回転数とWGV40の開度とから排気圧を推定してもよい。
(2)燃焼遅れ時間
燃焼遅れ時間は、吸気弁82からシリンダ72内に吸入された吸気が燃料と混合して燃焼し、排気弁80から排出されるまでの時間である。つまり、燃焼遅れ時間は、吸入行程の開始から排気行程の終了までの時間である。ECU90は、入力パラメータとしてエンジン回転数から燃焼遅れ時間を算出する。
燃焼遅れ時間は、吸気弁82からシリンダ72内に吸入された吸気が燃料と混合して燃焼し、排気弁80から排出されるまでの時間である。つまり、燃焼遅れ時間は、吸入行程の開始から排気行程の終了までの時間である。ECU90は、入力パラメータとしてエンジン回転数から燃焼遅れ時間を算出する。
(3)過給遅れ時間
ECU90は、シリンダ72内から排出される排気流量と現在のWGV40の開度とを入力パラメータとして、車両特性マップ310からタービン32を流れる排気流量であるタービン流量を取得する。ECU90は、過給圧センサ54が検出する過給圧と大気圧との比と、WGV40の開度とから、シリンダ72内から排出される排気流量を算出する。
ECU90は、シリンダ72内から排出される排気流量と現在のWGV40の開度とを入力パラメータとして、車両特性マップ310からタービン32を流れる排気流量であるタービン流量を取得する。ECU90は、過給圧センサ54が検出する過給圧と大気圧との比と、WGV40の開度とから、シリンダ72内から排出される排気流量を算出する。
車両特性マップ310は、過給システム2を車両に搭載した状態で想定される車両の運転状態の範囲内で、シリンダ72内から排出される排気流量とWGV40の開度とを変化させたときのタービン流量を予め測定して作成されている。
ECU90は、車両特性マップ310から取得するタービン流量と、排気圧と大気圧との比とを入力パラメータとして、過給機特性マップ312からタービン32の回転数を取得する。過給機特性マップ312は、ターボコンプレッサ30とタービン32とを備えるターボ過給機単体で、想定される車両の運転状態の範囲内で排気圧と大気圧とタービン流量とを変化させたときのタービン回転数を予め測定して作成されている。
ECU90は、車両特性マップ310から取得するタービン流量と、過給機特性マップ312から取得するタービン回転数とを入力パラメータとして、車両特性マップ314から過給遅れ時間を取得する。車両特性マップ314は、過給システム2を車両に搭載した状態で想定される車両の運転状態の範囲内で、タービン回転数とタービン流量とを変化させたときの過給遅れ時間を予め測定して作成されている。
S412においてECU90は、スロットル流量が所定流量以上であるか否かを判定する。S412の判定がNoであり、スロットル流量が所定流量に達していない場合、S414においてECU90は、スロットル流量が所定流量に達してからの経過時間を計測する計測カウンタをクリアして経過時間を0にし、処理をS422に移行する。
S412の判定がYesであり、スロットル流量が所定流量以上の場合、S416においてECU90は、スロットル流量が所定流量に達してからの経過時間を計測カウンタでカウントする。S418においてECU90は、計測カウンタが計測した経過時間が所定時間以上であるか否かを判定する。
S418の判定がYesであり、計測カウンタが計測した経過時間が所定時間以上の場合、処理はS420に移行する。計測カウンタが計測した経過時間が所定時間以上の場合、所定流量に達したスロットル流量の吸気がシリンダ72内に吸入されて燃料と混合して燃焼し、排気ガスとなってタービン32を回転させるまでに要する時間が経過していると判断できる。
この場合、電動コンプレッサ20の駆動を停止しても、ターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を生成できると判定できる。
S418の判定がNoであり、計測カウンタが計測した経過時間が所定時間に達していない場合、処理はS422に移行する。この場合、電動コンプレッサ20の駆動を停止すると、ターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を維持できないと判定できる。
S418の判定がNoであり、計測カウンタが計測した経過時間が所定時間に達していない場合、処理はS422に移行する。この場合、電動コンプレッサ20の駆動を停止すると、ターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を維持できないと判定できる。
S420においてECU90は、電動コンプレッサ20の駆動を停止する。S422においてECU90は、電動コンプレッサ20の駆動を継続する。
[3.効果]
以上説明した本実施形態によると、以下の効果を得ることができる。
[3.効果]
以上説明した本実施形態によると、以下の効果を得ることができる。
(1)上記実施形態では、スロットル流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達してからの経過時間が所定時間以上になると、電動コンプレッサ20を停止してもターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を生成できると判定する。ターボコンプレッサ30だけで目標過給圧を生成できれば、電動コンプレッサ20の駆動を停止できる。
これに対し、スロットル流量が所定流量に達すると、上記実施形態のようにバイパス弁22の開度を制御して電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30との間の圧力を徐々に低下させ、大気圧になるとターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を生成できると判定することも考えられる。しかし、この構成では、電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30との間の圧力が大気圧であることを検出するために、圧力センサが必要になる。
これに対し、上記実施形態では、電動コンプレッサ20とターボコンプレッサ30との間に圧力センサを設置することなく、ターボコンプレッサ30による過給で目標過給圧を生成できると判定できる。
(2)スロットル流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達したタイミングにおける各種パラメータで、スロットル流量が所定流量に達してからの経過時間と比較する所定時間を設定するので、各種パラメータの最新の値で所定時間を設定できる。
以上説明した本実施形態において、ターボコンプレッサ30とタービン32とがターボ過給機に相当し、エンジン70が内燃機関に相当し、ECU90が過給制御装置に相当し、スロットル流量である吸気流量Q1が下流吸気流量に相当する。
また、S404が流量取得部と流量判定部と流量設定部との処理に相当し、S406が吸気制御部の処理に相当し、S410が時間設定部の処理に相当し、S412が流量判定部の処理に相当し、S418が時間判定部の処理に相当し、S420が駆動制御部の処理に相当する。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
(1)上記実施形態では、スロットル流量が所定流量に達すると、過給圧を目標過給圧に維持するために、バイパス弁22の開度を制御して吸気迂回通路202を流れる吸気流量を増加させ、電動コンプレッサ20の下流側の圧力を低下させた。
これに対し、電動コンプレッサ20の回転数を電流制御できるのであれば、スロットル流量が所定流量に達すると電動コンプレッサ20を電流制御して回転数を低下させ、電動コンプレッサ20の下流側の圧力を低下させてもよい。
(2)上記実施形態では、目標過給圧を生成するために必要な吸気流量として、スロットル装置52を流れるスロットル流量を取得した。スロットル流量以外にも、目標過給圧を生成するために必要な吸気流量として、ターボコンプレッサ30の下流側の吸気通路200であればどの位置の吸気流量を取得してもよい。
この場合、吸気通路200にスロットル装置が設置されていない構成でもよい。そして、吸気管遅れ時間として、吸気流量を取得する位置から吸気がシリンダ内に吸入されるまでの時間が算出される。
(3)内燃機関は、上記実施形態で例示したガソリンエンジン70に限るものではなく、ディーゼルエンジンであってもよい。
(4)上記実施形態における一つの構成要素が有する複数の機能を複数の構成要素によって実現したり、一つの構成要素が有する一つの機能を複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を一つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される一つの機能を一つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。尚、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(4)上記実施形態における一つの構成要素が有する複数の機能を複数の構成要素によって実現したり、一つの構成要素が有する一つの機能を複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を一つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される一つの機能を一つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。尚、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。
(5)上述したECU90の他、当該ECUを構成要素とする過給システム2、当該ECU90としてコンピュータを機能させるための過給制御プログラム、この過給制御プログラムを記録した記録媒体、過給制御方法など、種々の形態で本開示を実現することもできる。
2:過給システム、20:電動コンプレッサ、22:バイパス弁、30:ターボコンプレッサ(ターボ過給機)、32:タービン(ターボ過給機)、40:WGV(ウェイストゲートバルブ)、70:エンジン(内燃機関)、72:シリンダ、90:ECU(過給制御装置)、200:吸気通路、202:吸気迂回通路、210:排気通路、212:排気迂回通路
Claims (10)
- 内燃機関(70)の排気通路(210)に設置されたタービン(32)が排気ガスにより回転して吸気通路(200)に設置されたターボコンプレッサ(30)を回転させて吸気通路の吸気を過給するターボ過給機(30、32)と、前記ターボコンプレッサの上流側に設置されて吸気を過給する電動コンプレッサ(20)と、を備える過給システム(2)に適用される過給制御装置(90)において、
前記ターボコンプレッサの下流側の下流吸気流量を取得するように構成された流量取得部(S404)と、
前記電動コンプレッサが作動している状態で、前記流量取得部が取得する前記下流吸気流量が目標過給圧を生成するために必要な所定流量に達したか否かを判定するように構成された流量判定部(S404、S412)と、
前記下流吸気流量が前記所定流量に達したと前記流量判定部が判定してからの経過時間が所定時間以上であるか否かを判定するように構成された時間判定部(S418)と、
前記経過時間が前記所定時間以上であると前記時間判定部が判定すると、前記電動コンプレッサの駆動を停止するように構成された駆動制御部(S420)と、
を備える過給制御装置。 - 請求項1に記載の過給制御装置において、
前記タービンを迂回して排気を流す排気迂回通路(212)の排気流量を制御するウェイストゲートバルブ(40)の開度と大気圧と目標過給圧とに基づいて前記所定流量を設定するように構成された流量設定部(S404)をさらに備える、
過給制御装置。 - 請求項1または2に記載の過給制御装置において、
前記流量取得部が取得する前記下流吸気流量の位置から、前記内燃機関のシリンダ(72)内に吸気が吸入され、吸気と燃料とが燃焼して排気ガスとして排出され、排気ガスにより前記タービンとともに前記ターボコンプレッサが回転するまでに要する時間を前記所定時間として設定するように構成された時間設定部(S410)をさらに備える、
過給制御装置。 - 請求項3に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、前記流量取得部が取得する前記下流吸気流量の位置の吸気が前記シリンダ内に吸入されるまでの吸気管遅れ時間と、吸気が前記シリンダ内に吸入されてから燃料と燃焼して排気ガスとして排出されるまでの燃焼遅れ時間と、排気ガスにより前記タービンが回転するまでの過給遅れ時間との合計時間を前記所定時間として設定する、
過給制御装置。 - 請求項4に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、体積効率と前記シリンダの容積とエンジン回転数とに基づいて前記吸気管遅れ時間を設定する、
過給制御装置。 - 請求項4または5に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、エンジン回転数に基づいて吸気行程の開始から排気行程の終了までの時間である前記燃焼遅れ時間を設定する、
過給制御装置。 - 請求項3から6のいずれか一項に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、前記タービンを流れる排気流量であるタービン流量と前記タービンの回転数とに基づいて前記過給遅れ時間を設定する、
過給制御装置。 - 請求項7に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、請求項7が請求項1を引用する場合は、前記シリンダから排出される排気流量と前記タービンを迂回して排気を流す排気迂回通路の排気流量を制御するウェイストゲートバルブの開度とに基づいて、請求項7が請求項2を引用する場合は、前記シリンダから排出される排気流量と前記ウェイストゲートバルブの開度とに基づいて、前記タービン流量を設定し、前記排気圧と大気圧との圧力比、ならびに前記タービン流量に基づいて前記タービンの回転数を設定する、
過給制御装置。 - 請求項3から8のいずれか一項に記載の過給制御装置において、
前記時間設定部は、前記下流吸気流量が前記所定流量に達したタイミングにおいて前記所定時間を設定する、
過給制御装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の過給制御装置において、
前記下流吸気流量が前記所定流量に達すると、前記ターボコンプレッサの下流側の圧力を前記目標過給圧に維持するために、前記ターボコンプレッサを迂回して吸気を流す吸気迂回通路に設置されたバイパス弁を制御して前記吸気迂回通路を流れる吸気流量を制御するように構成された吸気制御部(S406)をさらに備える、
過給制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017026744A JP2018131987A (ja) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 過給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2017026744A JP2018131987A (ja) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 過給制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2018131987A true JP2018131987A (ja) | 2018-08-23 |
Family
ID=63249436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017026744A Pending JP2018131987A (ja) | 2017-02-16 | 2017-02-16 | 過給制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2018131987A (ja) |
-
2017
- 2017-02-16 JP JP2017026744A patent/JP2018131987A/ja active Pending
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