JP2019178653A - Control device and control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに用いられる過給機におけるバイパス排気経路の開度を制御するウェイストゲートバルブの制御装置および制御方法に関する。 The present invention relates to a waste gate valve control device and control method for controlling the opening degree of a bypass exhaust path in a supercharger used in a gasoline engine or a diesel engine.
ガソリンエンジンまたはディーゼルエンジンに用いられる過給機は、エンジンの排気によって回転するタービンを有する。そして、過給機は、タービンと接続されたコンプレッサによってエンジンに供給される吸気の圧力を上昇させる。圧力の上昇した吸気は、スロットルによって流量を調整され、サージタンク内で均質化された後にエンジンに供給される。 A supercharger used for a gasoline engine or a diesel engine has a turbine that is rotated by exhaust of the engine. And a supercharger raises the pressure of the intake air supplied to an engine by the compressor connected with the turbine. The intake air whose pressure has increased is adjusted in flow rate by a throttle, and is homogenized in a surge tank, and then supplied to the engine.
エンジンの排気の一部は、ウェイストゲートバルブ(本明細書および図面において、「WGV」ともいう。)によって流量を調整されてバイパス排気経路から排出され、残りはタービンを駆動してから排出される。 Part of the engine exhaust is discharged from the bypass exhaust path after the flow rate is adjusted by a waste gate valve (also referred to as “WGV” in this specification and drawings), and the rest is discharged after driving the turbine. .
過給機を有するエンジンの出力は、スロットルおよびウェイストゲートバルブの開度を調整する制御装置によって制御される。 The output of the engine having the supercharger is controlled by a control device that adjusts the opening degree of the throttle and the waste gate valve.
図6は、スロットルおよびウェイストゲートバルブの開度によるエンジン出力制御を説明する図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating engine output control based on the opening of the throttle and the waste gate valve.
図6に示すグラフ90では、アクセル開度(%)を横軸とし、アクセル開度に対応するサージタンク圧(kPa)を領域90aにおける縦軸で示している。そして、アクセル開度に対応するサージタンク圧を得るためのスロットル開度(%)を領域90bの縦軸で、ウェイストゲートバルブ開度(%)を領域90cの縦軸で示している。図6の例では、ウェイストゲートバルブ開度を全開にすることによりバイパス排気経路の開度が全開となり、ウェイストゲートバルブ開度を全閉にすることによりバイパス排気経路の開度が全閉となる。
In the
アクセル開度がA0に対応するサージタンク圧はP0、すなわち大気圧である。アクセル開度がA0のとき、制御装置は、スロットル開度が全開のT0、ウェイストゲートバルブ開度が全開のW0となるよう、スロットルおよびウェイストゲートバルブを制御する。 The surge tank pressure corresponding to the accelerator opening A 0 is P 0 , that is, atmospheric pressure. When the accelerator opening is A 0 , the control device controls the throttle and the waste gate valve so that the throttle opening is T 0 that is fully open and the waste gate valve opening is W 0 that is fully open.
アクセル開度がA0より小さいA1に対応するサージタンク圧は、大気圧より小さいP1である。このとき、エンジンは非過給状態となる。アクセル開度がA1のとき、制御装置は、スロットル開度が全開よりも閉じたT1となり、ウェイストゲートバルブ開度が全開のW0となるよう、スロットルおよびウェイストゲートバルブを制御する。 The surge tank pressure corresponding to A 1 whose accelerator opening is smaller than A 0 is P 1 smaller than atmospheric pressure. At this time, the engine is in a non-supercharged state. When the accelerator opening is A 1 , the control device controls the throttle and the waste gate valve so that the throttle opening becomes T 1 which is closed rather than fully opened, and the waste gate valve opening becomes W 0 which is fully opened.
アクセル開度がA0より大きいA2に対応するサージタンク圧は、大気圧より大きいP2である。このとき、エンジンは過給状態となる。アクセル開度がA2のとき、制御装置は、スロットル開度が全開のT0となり、ウェイストゲートバルブ開度が全開よりも閉じたW2となるよう、スロットルおよびウェイストゲートバルブを制御する。 The surge tank pressure corresponding to A 2 having an accelerator opening larger than A 0 is P 2 larger than the atmospheric pressure. At this time, the engine is supercharged. When the accelerator opening is A 2 , the control device controls the throttle and the waste gate valve so that the throttle opening becomes T 0 which is fully opened and the waste gate valve opening becomes W 2 which is closed rather than fully opened.
このように、制御装置は、サージタンク圧が大気圧より小さい負圧領域(すなわち、非過給状態)においてはスロットル開度により、サージタンク圧が大気圧より大きい過給領域(すなわち、過給状態)においてはウェイストゲートバルブ開度により、エンジンの出力を調整する。 Thus, in the negative pressure region where the surge tank pressure is smaller than the atmospheric pressure (that is, in the non-supercharged state), the control device determines the supercharging region where the surge tank pressure is larger than the atmospheric pressure (that is, the supercharging). In the state), the engine output is adjusted by the waste gate valve opening.
特許文献1には、負圧領域から過給領域に移行する場合にはウェイストゲートバルブを閉方向に作動させ、過給領域から負圧領域に移行する場合にはウェイストゲートバルブを開方向に作動させる電子制御装置が記載されている。
In
アクセル開度がA1からA2に変更された場合、サージタンク圧を負圧領域のP1から過給領域のP2に移行させるため、制御装置は、スロットル開度をT1からT0に、ウェイストゲートバルブ開度をW0からW2に変更する。 When the accelerator opening is changed from A 1 to A 2 , the control device shifts the throttle opening from T 1 to T 0 to shift the surge tank pressure from P 1 in the negative pressure region to P 2 in the supercharging region. Then, the waste gate valve opening is changed from W 0 to W 2 .
ウェイストゲートバルブ開度をW0からW2に変更するまでには、所定の時間が必要となる。この間、ウェイストゲートバルブ開度は所望の開度であるW2よりも大きいため、本来はタービンを駆動すべき排気の一部がタービンの駆動に用いられることなく排出され、サージタンク圧がP2に上昇するまでに時間がかかる。 A predetermined time is required until the waste gate valve opening is changed from W 0 to W 2 . During this time, since the waste gate valve opening is larger than the desired opening W 2 , part of the exhaust that should originally drive the turbine is discharged without being used to drive the turbine, and the surge tank pressure is P 2. It takes time to rise.
本発明は、目標サージタンク圧を得るまでの時間を短縮することのできる、過給機のウェイストゲートバルブの制御装置および制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a control device and a control method for a wastegate valve of a supercharger that can shorten the time required to obtain a target surge tank pressure.
本発明にかかる制御装置は、エンジンの排気により回転するタービンと、タービンの回転に応じて回転しエンジンの吸気を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサに圧縮された吸気の流量を調整するスロットルと、スロットルにより調整された吸気を均質化するサージタンクと、タービンを経由せずにエンジンの排気を排出するバイパス排気経路を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉するウェイストゲートバルブと、を有する過給機において、ウェイストゲートバルブの開度を制御する制御装置であって、非過給状態のときに、バイパス排気経路の開度が全開でない開度となるよう、ウェイストゲートバルブを制御する開度制御部、を備えることを特徴とする。 A control device according to the present invention includes a turbine that rotates by exhaust of an engine, a compressor that rotates in accordance with the rotation of the turbine and compresses intake air of the engine, a throttle that adjusts the flow rate of intake air compressed by the compressor, and a throttle A surge tank that homogenizes the adjusted intake air, and a waste gate valve that opens and closes a bypass exhaust path that exhausts engine exhaust without going through the turbine at any opening between fully open and fully closed A control device that controls the opening degree of a waste gate valve in a supercharger that controls the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is not fully opened in a non-supercharging state. An opening degree control unit is provided.
また、本発明にかかる制御装置では、エンジンの回転数を取得する回転数取得部と、目標とするサージタンクの圧力である目標サージタンク圧を決定する目標圧力決定部と、をさらに備え、開度制御部は、非過給状態のときに、バイパス排気経路の開度が、エンジンの回転数と目標サージタンク圧とに基づいて決定される開度となるよう、ウェイストゲートバルブを制御することが好ましい。 The control device according to the present invention further includes a rotation speed acquisition unit that acquires the rotation speed of the engine and a target pressure determination unit that determines a target surge tank pressure that is a target surge tank pressure. The degree control unit controls the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is determined based on the engine speed and the target surge tank pressure in the non-supercharging state. Is preferred.
また、本発明にかかる制御装置では、開度制御部は、バイパス排気経路の開度が、エンジンの回転数が高いほど大きく、かつ、目標サージタンク圧が高いほど大きくなるよう、ウェイストゲートバルブを制御することが好ましい。 Further, in the control device according to the present invention, the opening degree control unit controls the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path increases as the engine speed increases and the target surge tank pressure increases. It is preferable to control.
また、本発明にかかる制御装置では、コンプレッサとスロットルとの間における圧力である過給圧を取得する過給圧取得部をさらに備え、開度制御部は、非過給状態で、かつ、過給圧が上限値を超えた場合、バイパス排気経路の開度が所定値だけ大きくなるよう、ウェイストゲートバルブを制御することが好ましい。 Further, the control device according to the present invention further includes a supercharging pressure acquisition unit that acquires a supercharging pressure that is a pressure between the compressor and the throttle, and the opening degree control unit is in a non-supercharging state, and When the supply pressure exceeds the upper limit value, it is preferable to control the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is increased by a predetermined value.
また、本発明にかかる制御装置では、開度制御部は、電動アクチュエータを駆動する電流を制御し、電動アクチュエータの回転量によってウェイストゲートバルブの開度を変更するよう、ウェイストゲートバルブを制御することが好ましい。 In the control device according to the present invention, the opening degree control unit controls the waste gate valve so as to control the current for driving the electric actuator and to change the opening degree of the waste gate valve according to the rotation amount of the electric actuator. Is preferred.
さらに、本発明にかかる制御方法は、エンジンの排気により回転するタービンと、タービンの回転に応じて回転しエンジンの吸気を圧縮するコンプレッサと、コンプレッサに圧縮された吸気の流量を調整するスロットルと、スロットルにより調整された吸気を均質化するサージタンクと、タービンを経由せずにエンジンの排気を排出するためのバイパス排気経路を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉するウェイストゲートバルブと、を有する過給機において、ウェイストゲートバルブの開度を制御する制御方法であって、非過給状態のときに、バイパス排気経路の開度が全開でない開度となるよう、ウェイストゲートバルブを制御する開度制御ステップ、を含むことを特徴とする。 Furthermore, a control method according to the present invention includes a turbine that is rotated by exhaust of an engine, a compressor that rotates in accordance with the rotation of the turbine and compresses intake air of the engine, a throttle that adjusts a flow rate of intake air compressed by the compressor, A surge tank that homogenizes the intake air adjusted by the throttle, and a waste gate that opens and closes the bypass exhaust path for exhausting the engine exhaust without going through the turbine at any opening between fully open and fully closed A wastegate control method for controlling a degree of opening of a waste gate valve in a supercharger having a valve so that the degree of opening of the bypass exhaust path is not fully open when in a non-supercharging state. An opening degree controlling step for controlling the valve.
上記の制御装置によれば、目標サージタンク圧を得るまでの時間を短縮できるよう、過給機のウェイストゲートバルブを制御することができる。 According to said control apparatus, the wastegate valve of a supercharger can be controlled so that the time until it obtains a target surge tank pressure can be shortened.
また、上記の制御方法によれば、目標サージタンク圧を得るまでの時間を短縮できるよう、過給機のウェイストゲートバルブを制御することができる。 Moreover, according to said control method, the wastegate valve of a supercharger can be controlled so that time until it obtains a target surge tank pressure can be shortened.
以下、図面を参照して制御装置および制御方法について詳細に説明する。ただし、本発明は図面または以下に記載される実施形態には限定されないことを理解されたい。 Hereinafter, a control device and a control method will be described in detail with reference to the drawings. However, it should be understood that the present invention is not limited to the drawings or the embodiments described below.
本発明にかかる制御装置および制御方法は、エンジンの過給機構において、非過給状態のときに、バイパス排気経路の開度を全開でない開度となるよう、ウェイストゲートバルブを制御することにより、目標サージタンク圧を得るまでの時間を短縮する。 The control device and the control method according to the present invention control the wastegate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is not fully opened in the non-supercharging state in the engine supercharging mechanism. Reduce the time to reach the target surge tank pressure.
図1は、実施形態にかかる制御装置を含む動力装置のハードウェア模式図である。 FIG. 1 is a hardware schematic diagram of a power plant including a control device according to an embodiment.
動力装置1は、エンジン2と、吸気経路3と、排気経路4と、過給機構5と、アクセル6と、制御装置7とを有する。動力装置1は、車両に搭載され、車両の駆動輪に動力を供給する。
The
エンジン2は、空気とともに供給されるガソリンを燃焼させて生ずる圧力を運動エネルギーとして出力するガソリンエンジンである。エンジン2は、吸気経路3から吸気として空気を供給され、燃焼により生じた排気を排気経路4に排出する。エンジン2は、ディーゼルエンジンであってもよい。
The
吸気経路3は、エンジン2の吸気が通過する経路である。吸気経路3は、過給機構5を介してエンジン2に接続される。
The
排気経路4は、エンジン2の排気が通過する経路である。排気経路4は、過給機構5を介してエンジン2に接続される。
The
過給機構5は、エンジン2の排気の流れによってエンジン2の吸気を圧縮する機構である。過給機構5は、コンプレッサ50と、過給圧センサ51と、スロットル52と、スロットル用電動アクチュエータ53と、サージタンク54と、サージタンク圧センサ55と、タービン56と、バイパス排気経路57と、ウェイストゲートバルブ58と、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59とを有する。
The
コンプレッサ50は、吸気経路3においてエンジン2に向かう吸気が通過する位置に配置される、回転軸を中心に回転する回転体の周囲に羽根の形成された羽根車である。コンプレッサ50は、回転することによってエンジン2に向かう吸気を圧縮する。
The
過給圧センサ51は、コンプレッサ50によって圧縮されたエンジン2の吸気の圧力である過給圧を検出するセンサである。過給圧センサ51は、コンプレッサ50とスロットル52との間の吸気経路3に配置される。
The supercharging
スロットル52は、エンジン2の吸気の流量を調整する弁である。スロットル52は、エンジン2に供給される吸気の流量を調整し、その結果、エンジン2の出力を変動させる。スロットル52は、コンプレッサ50とエンジン2との間の吸気経路3に配置される。
The
スロットル用電動アクチュエータ53は、電力により駆動されるアクチュエータである。スロットル用電動アクチュエータ53は、供給された電力によって動作するロッドを有し、ロッドに接続されたスロットル52の開度を変動させる。
The throttle
サージタンク54は、スロットル52とエンジン2との間の吸気経路3に設けられた空間であり、スロットル52により流量を調整された吸気が流入する。サージタンク54は、流入した吸気を一時的に保持することにより、均質化された吸気をエンジン2に供給する。
The
サージタンク圧センサ55は、サージタンク54内における圧力であるサージタンク圧を検出するセンサである。
The surge
タービン56は、排気経路4においてエンジン2の排気が通過する位置に配置される、回転軸を中心に回転する回転体の周囲に羽根の形成された羽根車であり、エンジン2の排気により回転する。タービン56は、コンプレッサ50と接続されており、タービン56の回転に応じてコンプレッサ50が回転する。
The
バイパス排気経路57は、タービン56を経由せずにエンジン2の排気を排気経路4に排出する経路である。バイパス排気経路57は、排気経路4におけるタービン56の上流と下流とを接続する。
The bypass exhaust path 57 is a path for discharging the exhaust of the
ウェイストゲートバルブ58は、バイパス排気経路57を経由するエンジン2の排気の流量を調整する弁である。ウェイストゲートバルブ58は、バイパス排気経路57に設けられ、バイパス排気経路57を全開と全閉との間のいずれかの開度で開閉する。ウェイストゲートバルブ58は、タービン56を経由するエンジン2の排気の流量を調整し、その結果、エンジン2の出力を変動させる。
The
ウェイストゲートバルブ58は、バイパス排気経路57の開度を調整することができれば足りる。本実施形態では、ウェイストゲートバルブ58が全開のときにバイパス排気経路57が全開となるよう構成されている。
The
逆に、ウェイストゲートバルブ58が全開のときにバイパス排気経路57が全閉となるように構成されていてもよい。例えば、ウェイストゲートバルブ58が、タービン56を経由する経路側に設けられ、タービン56を経由するエンジン2の排気の流量を調整するように構成されていてもよい。この場合、ウェイストゲートバルブ58が全開のときにバイパス排気経路57を経由する排気が最も少なくなる。
Conversely, the bypass exhaust path 57 may be fully closed when the
ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59は、電力により駆動されるアクチュエータである。ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59は、供給された電力によって動作するロッドを有し、ロッドの動作量によって、ロッドに接続されたウェイストゲートバルブ58の開度を所望の開度に変更することができる。
The waste gate valve
ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59は、全閉方向に付勢されたウェイストゲートバルブ58の開度が大きくなるようにロッドを動作させてもよく、全開方向に付勢されたウェイストゲートバルブ58の開度が小さくなるようにロッドを動作させてもよい。
The waste gate valve
アクセル6は、操作者によるエンジン2の出力を調整する操作を受け付ける入力装置である。アクセル6は、アクセルペダル60とアクセル開度センサ61とを有する。
The
アクセルペダル60は、運転席の前方の床近傍に配置され、運転者の足により踏み込まれるペダルである。アクセル開度センサ61は、アクセルペダル60の踏み込み量であるアクセル開度を検出するセンサである。
The
制御装置7は、スロットル用電動アクチュエータ53およびウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59に対して駆動電力を供給する。制御装置7は、ウェイストゲートバルブ58エンジン2、過給圧センサ51、サージタンク圧センサ55、アクセル6からの入力を受け付ける。
The
図2は、実施形態にかかる制御装置のハードウェア構成を示す図である。 FIG. 2 is a diagram illustrating a hardware configuration of the control device according to the embodiment.
制御装置7は、入力部71と、出力部72と、演算部73とを有する。制御装置7は、ECU(Electronic Control Unit)として車両に搭載される。
The
入力部71は、動力装置1の各部から信号を受信する回路である。入力部71は、エンジン2に取りつけられた回転数センサからエンジン2の回転数を受信し、過給圧センサ51から過給圧を受信し、サージタンク圧センサ55からサージタンク圧を受信し、アクセル6からアクセル開度を受信する。入力部71は、受信した信号を演算部73に供給する。
The
出力部72は、動力装置1の各部を動作させる電力を供給する回路である。出力部72は、演算部73から受信した制御信号に基づいて、スロットル用電動アクチュエータ53に電力を供給し、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59に電力を供給する。
The
演算部73は、入力部71から供給された信号に基づき演算を行い、出力部72に制御信号を出力する。演算部73は、所定のプログラムを実行することにより演算を実行する。演算部73は、専用回路により実現されてもよい。
The
図3は、実施形態にかかる制御装置の機能ブロックを示す図である。 FIG. 3 is a diagram illustrating functional blocks of the control device according to the embodiment.
制御装置7は、機能ブロックとして、目標圧力決定部731と、回転数取得部732と、過給圧取得部733と、開度制御部734とを有する。各機能ブロックは、所定のプログラムを演算部73で実行することにより実現することができる。各機能ブロックは、専用回路により実現されてもよい。
The
目標圧力決定部731は、目標とするサージタンク54の圧力である目標サージタンク圧を決定する。
The target
回転数取得部732は、エンジン2の回転数を取得する。
The rotational
過給圧取得部733は、コンプレッサ50とスロットル52との間における圧力である過給圧を取得する。
The supercharging
開度制御部734は、過給条件が成立せず非過給状態のときに、バイパス排気経路57の開度を、全開でない開度となるよう制御する。すなわち、開度制御部734は、目標とするバイパス排気経路57の開度を全開でない開度に決定し、決定した開度となるようウェイストゲートバルブ58を制御する。開度制御部734は、大気圧を検出する大気圧センサ(不図示)より大気圧を取得する。
The opening
開度制御部734は、演算によりウェイストゲートバルブ58の開度に対応する制御信号を出力する演算部73、および、制御信号に基づいてウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59に電力を供給する出力部72により実現される。
The opening
開度制御部734は、バイパス排気経路57の開度を、エンジン2の回転数と目標サージタンク圧とに基づいて決定する。これにより、開度制御部734は、バイパス排気経路57の開度がエンジン2の回転数と目標サージタンク圧とに応じた適正な開度となるよう、ウェイストゲートバルブ58を制御することができる。
The opening
ここで、エンジン2の回転数と目標サージタンク圧とに応じたバイパス排気経路57の適正な開度とは、エンジン2とタービン56との間の排気の圧力(一次排圧)が悪化しない(燃費が悪化しない)開度である。バイパス排気経路57の開度は、一次排圧が悪化しない範囲において閉側に近いほど好ましい。
Here, the appropriate opening degree of the bypass exhaust passage 57 according to the rotational speed of the
図4は、非過給状態における目標サージタンク圧とウェイストゲートバルブ操作量との関係を示すグラフである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the target surge tank pressure and the waste gate valve operation amount in the non-supercharged state.
図4に示すグラフ80において、横軸は目標サージタンク圧(kPa)を、縦軸はウェイストゲートバルブ操作量(%)を、それぞれ示している。ウェイストゲートバルブ操作量は、全閉の位置にあるウェイストゲートバルブを開方向に移動させる操作量である。
In the
図4の例では、ウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59は全閉方向に付勢されたウェイストゲートバルブ58を開方向に操作している。したがって、図4の例では、ウェイストゲートバルブ操作量が大きいほど、ウェイストゲートバルブ58およびバイパス排気経路57は全開状態に近くなる。
In the example of FIG. 4, the wastegate valve
非過給状態における目標サージタンク圧とウェイストゲートバルブ操作量との関係は、エンジン2の回転数が高回転の場合と中回転の場合と低回転の場合とに分けて規定される。系列801は、エンジン2の回転数が高回転(例えば5000rpm以上)のときの目標サージタンク圧とウェイストゲートバルブ操作量との関係を示している。系列802は、エンジン2の回転数が中回転(例えば2000rpm以上5000rpm未満)のときの目標サージタンク圧とウェイストゲートバルブ操作量との関係を示している。系列803は、エンジン2の回転数が低回転(例えば2000rpm未満)のときの目標サージタンク圧とウェイストゲートバルブ操作量との関係を示している。
The relationship between the target surge tank pressure and the amount of operation of the waste gate valve in the non-supercharged state is defined separately when the
目標サージタンク圧が同一のとき、開度制御部734は、エンジン2の回転数が高いほど、ウェイストゲートバルブ58の操作量が大きくなるよう、すなわち、ウェイストゲートバルブ58およびバイパス排気経路57の開度が大きくなるよう制御する。また、エンジン2の回転数が同一のとき、開度制御部734は、目標サージタンク圧が高いほど、ウェイストゲートバルブ58の操作量が大きくなるよう、すなわち、ウェイストゲートバルブ58およびバイパス排気経路57の開度が大きくなるよう制御する。
When the target surge tank pressure is the same, the opening
それぞれの場合において、ウェイストゲートバルブ58の操作量は、バイパス排気経路57の開度が、燃費が悪化しない範囲において閉側に近くなるよう制御される。このように制御することにより、開度制御部734は、エンジン2の回転数と目標サージタンク圧とに応じて、バイパス排気経路57の開度がより適正な開度となるようにウェイストゲートバルブ58を制御することができる。
In each case, the operation amount of the
また、開度制御部734は、非過給状態において過給圧取得部733が取得した過給圧が上限値を超えた場合、バイパス排気経路57の開度が所定値だけ大きくなるようウェイストゲートバルブ58を制御してもよい。上限値とは、例えば大気圧の値である。過給圧が大きくなると、エンジン2が排気を排出するために必要なエネルギーが増加するため、燃費が悪化する。開度制御部734が上述のように制御すると、過給圧の過度な上昇が抑制され、燃費の悪化が防止される。
In addition, when the supercharging pressure acquired by the supercharging
図5は、実施形態にかかる制御装置におけるサージタンク圧変更処理のフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of surge tank pressure change processing in the control device according to the embodiment.
まず、目標圧力決定部731は、目標サージタンク圧を決定する(ステップS1)。
First, the target
次に、回転数取得部732は、エンジン2の回転数を取得する(ステップS2)。
Next, the rotation
次に、開度制御部734は、目標とするバイパス排気経路57の開度を決定する(ステップS3)。ステップS1にて決定した目標サージタンク圧が大気圧よりも小さいとき、開度制御部734は、エンジン2が非過給状態にあると判定し、バイパス排気経路57の開度を、全開でない開度に決定する。
Next, the opening
次に、開度制御部734は、バイパス排気経路57の開度がステップS3で決定された開度となるようウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59を駆動するのに必要となる電流量を算出する(ステップS4)。
Next, the opening
次に、開度制御部734は、算出された電流量でウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59を駆動する(ステップS5)。このとき、開度制御部734はPWM(Pulse Width Modulation)制御を行い、算出された電流量に対応するデューティ比でウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59を駆動してもよい。
Next, the opening
次に、過給圧取得部733は、過給圧を取得する(ステップS6)。そして、開度制御部734は、ステップS6で取得した過給圧が上限値を超えているか否かを判断する(ステップS7)。
Next, the supercharging
過給圧が上限値を超えている場合(ステップS7:Y)、開度制御部734は、バイパス排気経路57の開度が所定値だけ大きくなるよう、決定したウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59を駆動する電流の補正量を算出する(ステップS8)。その後、制御装置7の処理はステップS5に戻る。
When the supercharging pressure exceeds the upper limit value (step S7: Y), the opening
過給圧が上限値を超えていない場合(ステップS7:N)、制御装置7は、サージタンク圧変更処理を終了する。
When the supercharging pressure does not exceed the upper limit value (step S7: N), the
以上のように制御装置7がサージタンク圧変更処理を実行することにより、制御装置7は、目標サージタンク圧を得るまでの時間を短縮できるよう、過給機のウェイストゲートバルブを制御することができる。
As described above, when the
なお、制御装置7は、上述した実施形態の一部を変形して実施することも可能である。
Note that the
例えば、制御装置7は、目標圧力決定部731を有していなくてもよい。制御装置7は、サージタンク圧センサ55が検出するサージタンク圧、アクセル開度センサ61が取得するアクセル開度、およびサージタンク圧から求められるエンジン負荷率等に基づいて、エンジン2が非過給状態にあるか否かを判定し、ウェイストゲートバルブ58を制御することができる。
For example, the
また、電力で駆動されるウェイストゲートバルブ用電動アクチュエータ59ではなく、油圧で駆動される正圧式油圧コントローラにより、ウェイストゲートバルブを所定の開度に開閉するようにしてもよい。
The waste gate valve may be opened and closed to a predetermined opening by a positive pressure hydraulic controller driven by hydraulic pressure instead of the
また、過給圧取得部733は、過給圧センサ51の検出する過給圧を取得するのではなく、コンプレッサ50の回転数に基づいて過給圧を算出してもよい。
The supercharging
また、過給機構5は、コンプレッサ50とスロットル52との間に、圧縮された吸気を冷却するインタークーラーを有してもよい。このとき、過給圧センサ51は、コンプレッサ50とインタークーラーとの間の圧力を検出するよう配置されてよく、インタークーラーとスロットル52との間の圧力を検出するよう配置されてもよい。
Further, the
1 動力装置
2 エンジン
50 コンプレッサ
52 スロットル
54 サージタンク
56 タービン
57 バイパス排気経路
58 ウェイストゲートバルブ
7 制御装置
731 目標圧力決定部
732 回転数取得部
733 過給圧取得部
734 開度制御部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
非過給状態のときに、前記バイパス排気経路の開度が前記全開でない開度となるよう、前記ウェイストゲートバルブを制御する開度制御部、
を備える、制御装置。 A turbine that is rotated by exhaust of the engine, a compressor that rotates in accordance with the rotation of the turbine and compresses the intake air of the engine, a throttle that adjusts a flow rate of the intake air compressed by the compressor, and an intake air that is adjusted by the throttle And a wastegate valve that opens and closes a bypass exhaust path for exhausting the engine exhaust without going through the turbine at any opening between fully open and fully closed. In the feeding mechanism, a control device for controlling the opening degree of the waste gate valve,
An opening degree control unit that controls the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is not the fully opened degree when in a non-supercharging state;
A control device comprising:
目標とする前記サージタンクの圧力である目標サージタンク圧を決定する目標圧力決定部と、をさらに備え、
前記開度制御部は、前記非過給状態のときに、前記バイパス排気経路の開度が、前記エンジンの回転数と前記目標サージタンク圧とに基づいて決定される開度となるよう、前記ウェイストゲートバルブを制御する、請求項1に記載の制御装置。 A rotational speed acquisition unit for acquiring the rotational speed of the engine;
A target pressure determining unit that determines a target surge tank pressure that is a target pressure of the surge tank; and
The opening degree control unit is configured so that the opening degree of the bypass exhaust path is determined based on the engine speed and the target surge tank pressure in the non-supercharging state. The control device according to claim 1 which controls a waste gate valve.
前記開度制御部は、前記非過給状態で、かつ、前記過給圧が上限値を超えた場合、前記バイパス排気経路の開度が所定値だけ大きくなるよう、前記ウェイストゲートバルブを制御する、請求項1ないし3のいずれか一項に記載の制御装置。 A supercharging pressure acquisition unit that acquires a supercharging pressure that is a pressure between the compressor and the throttle;
The opening degree control unit controls the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path is increased by a predetermined value when the supercharging pressure exceeds an upper limit value in the non-supercharging state. The control device according to any one of claims 1 to 3.
非過給状態のときに、前記バイパス排気経路の開度が前記全開でない開度となるよう、前記ウェイストゲートバルブを制御する開度制御ステップ、
を含む、制御方法。 A turbine that is rotated by exhaust of the engine, a compressor that rotates in accordance with the rotation of the turbine and compresses the intake air of the engine, a throttle that adjusts a flow rate of the intake air compressed by the compressor, and an intake air that is adjusted by the throttle And a waste gate valve that opens and closes a bypass exhaust path for exhausting exhaust of the engine without passing through the turbine at any opening between fully open and fully closed. In a supercharging mechanism having a control method for controlling the opening of the waste gate valve,
An opening degree control step for controlling the waste gate valve so that the opening degree of the bypass exhaust path becomes an opening degree that is not fully opened when in a non-supercharging state;
Including a control method.
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JP2018069028A JP2019178653A (en) | 2018-03-30 | 2018-03-30 | Control device and control method |
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