JP3466909B2 - How to control the air bypass valve - Google Patents

How to control the air bypass valve

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JP3466909B2
JP3466909B2 JP07093098A JP7093098A JP3466909B2 JP 3466909 B2 JP3466909 B2 JP 3466909B2 JP 07093098 A JP07093098 A JP 07093098A JP 7093098 A JP7093098 A JP 7093098A JP 3466909 B2 JP3466909 B2 JP 3466909B2
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valve
air bypass
bypass valve
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pressure
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満浩 中
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Daihatsu Motor Co Ltd
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    • 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

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  • Supercharger (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、ターボ式内燃機関
において、ターボチャージャーの下流側と上流側とを断
接するエアーバイパスバルブの制御方法に関する。 【0002】 【従来の技術】ターボチャージャーを有するターボ式内
燃機関においては、スロットルバルブが急閉された場合
に、吸気慣性およびコンプレッサの回転慣性によってス
ロットルバルブの上流側圧力が一時的に急上昇する。こ
の圧力上昇は、過給気が圧力反射によってターボチャー
ジャー側に逆流するというサージングを生じさせ、ター
ボチャージャーからサージ音(脈動音)を発生させる。
このサージ音を防止すべく、従来、ターボチャージャー
の下流側と上流側とを連通する連通路を設け、この連通
路上にダイヤフラム式のエアーバイパスバルブを配設し
た構成のものが知られている。しかして、上述したよう
にスロットルバルブを急閉されるなどしてサージ音が発
生する状況になった時、このエアーバイパスバルブを所
定時間開成し、ターボチャージャーの上流側と下流側と
を連通させることによって、過給圧の上昇を防止するよ
うにしている。 【0003】ところで、一般的にダイヤフラム式のエア
ーバイパスバルブは、バルブ本体に移動可能に配設した
ダイヤフラムに弁体を設けたもので、バルブ本体はダイ
ヤフラムによってダイヤフラム室と連通室に2分されて
いる。そして具体的にはこの連通室を前記連通路上に配
置している。しかして、閉弁時には弁体を閉止方向に付
勢するスプリング力で弁体を閉止位置に保持しておくと
ともに、開弁時にはダイヤフラム室にスロットルバルブ
下流側の負圧を導き、この負圧力でダイヤフラムを移動
させ、スプリング力に抗して弁体を開成位置に移動させ
る構造となっている。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところが、例えば、ス
ロットルバルブ急閉後、エアーバイパスバルブが開成状
態である前記所定時間内において、スロットルバルブを
若干開成するような操作が行われた場合には、スロット
ルバルブ下流側の圧力が上昇して前記ダイヤフラム室の
圧力が上昇するとともに、ターボチャージャーの下流側
圧力が低下して前記連通室の圧力が低下する。この結
果、前記スプリングによる付勢力ともあいまって、弁体
およびダイヤフラムに作用する力がバランスし、弁体お
よびダイヤフラムの位置が不安定となる状況が現出す
る。そして、弁体およびダイヤフラムが振動するいわゆ
るチャタリング現象が惹起され、振動音が発生する場合
がある。 【0005】この振動音は運転者のアクセル操作に連動
して常に生じるものではなく、運転状況等で発生したり
しなかったりするうえ、発生タイミングもまちまちであ
るため、運転者に強い不快感を与えるという問題点があ
った。一方、特開平5−156957号公報に示されて
いるように、スロットルバルブ下流側をエアーバイパス
バルブのダイヤフラム室に連通する接続路に絞り部を設
け、弁体開閉の応答性を犠牲にしてチャタリング現象を
防止しようとしたものも考えられている。しかしなが
ら、このようなものは、従来のエアーバイパスバルブの
構成を変えなければならないうえ、弁体の応答性とチャ
タリング現象防止との兼ね合いを考慮しなければなら
ず、絞り開度の設定が難しいという問題点があった。し
かも、種々の運転状況や各内燃機関の個体差、あるいは
経年変化等に対応しきれない場合もあり、抜本的な解決
方法とは言い難かった。 【0006】 【課題を解決するための手段】しかして、上述したよう
にサージ音の発生は、コンプレッサー下流側における圧
力の急上昇によるものであり、ダイヤフラムの振動発生
は、コンプレッサー下流側圧力の減少によるものであ
る。このようにサージ音の発生条件とダイヤフラムの振
動発生条件とが相反する。本発明はこの点に着目してな
されたものであって、ターボチャージャーからのサージ
音が発生する状況となった際に開成して、その後所定時
間開成状態を保持しつづけるようにしていたエアーバイ
パスバルブを、該所定時間内でもダイヤフラムの振動す
る条件となった際にはサージ音は発生しないと判断して
閉止するようにし、ダイヤフラムの振動発生を抑制する
ようにしたものである。 【0007】 【発明の実施の形態】すなわち本発明は、ターボ式内燃
機関において、ターボチャージャーの下流側と上流側と
を連通する連通路上に設けられたダイヤフラム式のエア
ーバイパスバルブに適用され、エアーバイパスバルブ
を、スロットルバルブの閉止時においてターボチャージ
ャーからサージ音が発生する状況となった際に開成し、
該開成から所定時間経過後、閉止するようにしたエアー
バイパスバルブの制御方法であって、前記所定時間内で
あっても、ダイヤフラムの振動する条件となった際には
エアーバイパスバルブを閉成するようにしたことを特徴
とするものである。 【0008】しかして、このような方法によれば、ダイ
ヤフラムの振動し得る条件下においてエアーバイパスバ
ルブを閉止することにより、ダイヤフラムの振動を確実
に防止できる。しかもダイヤフラムの振動し得る条件下
では連通路を閉止しても、ターボチャージャーからのサ
ージ音は発生しないため、該サージ音の発生をも確実に
防止できる。そのうえ、ソフトウェアの変更のみで、従
来のエアーバイパスバルブの構成を変えることがなく、
その実現が非常に簡単であるという効果を有する。 【0009】既存の吸気圧センサ等を用いて簡単に検出
し得るダイヤフラムの振動する条件とは、前記所定時間
内において、ターボチャージャー下流側の圧力が所定以
上であり、なおかつ、その圧力の時間変化量が所定以下
となる場合が挙げられる。 【0010】 【実施例】以下に、本発明に係るエアーバイパスバルブ
の制御方法の一実施例を、図面を参照して説明する。図
1は、本実施例に係るエアーバイパスバルブ5の制御方
法を適用したターボ式内燃機関1を示す模式的構成図で
ある。 【0011】このターボ式内燃機関1は、複数の気筒7
(図1中は1つのみを記載している)と、各気筒7に吸
気を供給するための吸気系路4と、排気を排出するため
の排気系路6と、排気系路6上に配設された駆動タービ
ン22及び吸気系路4上に配設されたコンプレッサー2
1を有するターボチャージャー2とを少なくとも具備し
てなるものである。 【0012】吸気系路4は、外気を気筒7の吸気弁71
にまで導くもので、本実施例ではこの吸気系路4上に、
エアクリーナー81、コンプレッサー21、インターク
ーラー82、スロットルバルブ83およびインジェクタ
84を上流からこの順で配設している。具体的にこの吸
気系路4はエアクリーナー81およびコンプレッサー2
1の吸入ポート21aを接続する第1導入路41と、コ
ンプレッサー21の排出ポート21bおよびインターク
ーラー82を連通する第2導入路42と、インタークー
ラー82およびスロットルバルブ83を連通する第3導
入路43と、スロットルバルブ83および吸気弁71を
連通するサージタンク44およびインテークマニホール
ド45とからなる。しかしてインジェクタ84はインテ
ークマニホールド45における吸気弁71近傍に設けら
れている。 【0013】排気系路6は、排気弁72から排出される
排気を外部に放出すべく、排気弁72と外部とを連通す
るもので、この排気系路6上には駆動タービン22と図
示しない排気マフラとを配設している。具体的にこの排
気系路6は排気弁72および駆動タービン22の導入ポ
ート22aを連通するエグゾーストマニホールド61
と、駆動タービン22の導出ポート22bおよび排気マ
フラーを連通する排出路62とから構成している。 【0014】ターボチャージャー2は上述したように、
駆動タービン22とコンプレッサー21とを具備してな
るもので、この駆動タービン22とコンプレッサー21
を、同軸上に設け、連動するように構成している。そし
て、駆動タービン22を排気圧によって回転させ、この
回転力を利用してコンプレッサー21にポンプ作用を営
ませることにより、吸入した空気を加圧圧縮(過給)
し、気筒7に送り込むものである。 【0015】しかして、本実施例では、コンプレッサー
21の下流側である第2導入路42と、上流側である第
1導入路41とを連通する連通路3を設けており、この
連通路3上にエアーバイパスバルブ5を配設している。
このエアーバイパスバルブ5は、後述するエアーバイパ
スバルブ制御弁VSV(この後ABV制御弁VSVと記
述する)により開閉駆動されるダイヤフラム式のもので
あり、スロットルバルブ83が急閉された場合に、吸気
慣性およびコンプレッサー21の回転慣性によってスロ
ットルバルブ83の上流側、すなわち第2、第3導入路
42、43内の圧力が一時的に急上昇するのを防止し、
ひいては、ターボチャージャー2からのサージ音発生を
防止すべく設けたものである。具体的にこのエアーバイ
パスバルブ5は、バルブ本体52と、バルブ本体52内
の空間をダイヤフラム室53および連通室54に2分す
る移動可能なダイヤフラム51と、ダイヤフラム51に
設けられた弁体55とを具備してなる。そして、ダイヤ
フラム室53には制御ポート56が開口させてあり、連
通室54には第1ポート57および第2ポート58が開
口させてある。弁体55は、ダイヤフラム51の移動に
より、第2ポート58の内部開口面58aに当接し、第
1ポート57、第2ポート58間の連通を遮断する閉弁
位置と、該内部開口面58aから離間して第1ポート5
7と第2ポート58とを連通させる開弁位置との間を移
動するように構成している。さらに、ダイヤフラム室5
3にはスプリング59を配設しており、弁体55を閉弁
位置方向に弾性付勢している。 【0016】しかして、このエアーバイパスバルブ5の
第1ポート57を、第2導入路42に連通し、第2ポー
ト58を第1導入路41に連通している。また、制御ポ
ート56は、ABV制御弁VSVを介して、第3導入路
43もしくはサージタンク44のいずれかに選択的に連
通可能に構成している。このABV制御弁VSVは、電
磁的に駆動し得る3方向弁であり、図示しない制御弁体
の移動により、制御ポート56を負圧の発生するサージ
タンク44、もしくは第2導入路42と同圧である第3
導入路43のいずれかに選択的に連通させ、エアーバイ
パスバルブ5を開閉駆動するものである。具体的には、
制御ポート56をサージタンク44に連通させることに
より、ダイヤフラム室53を負圧にし、ダイヤフラム室
53と連通室54との圧力差でダイヤフラム51および
弁体55を開成位置に移動させ、制御ポート56を第3
導入路43に連通させることにより、ダイヤフラム室5
3と連通室54とを同圧とし、スプリング59の力によ
りダイヤフラム51および弁体55を閉止位置に移動さ
せる機能を有するものである。しかして、本実施例で
は、このABV制御弁VSVを次に説明するコントロー
ラ9からのバルブ制御信号aによって駆動制御してい
る。 【0017】コントローラ9は、少なくとも入力インタ
フェース91、出力インタフェース92、CPU93、
メモリ94を内蔵するものである。しかして、入力イン
タフェース91には、サージタンク44内に配設した吸
気圧センサSRから出力される吸気圧信号bを入力する
ようにしており、出力インタフェース92からは少なく
ともABV制御バルブ5Aを駆動制御するバルブ制御信
号aを出力するようにしている。吸気圧信号bは吸気圧
に応じた電圧または電流値を有するもので、その値はC
PU93に取り込まれる際、図示しないA/D変換回路
等を介してデジタル値に変換される。なお、本実施例で
は、この値から推測した第2もしくは第3導入路42、
43の圧力を利用するようにしている。バルブ制御信号
aは、2値信号であり、その値に応じてABV制御弁V
SVをいずれかの方向に駆動するものである。そして、
本実施例では、前記メモリ94に、少なくとも、吸気圧
の状況に応じて適切にABV制御弁VSVを制御し、エ
アーバイパスバルブ5を駆動するためのバルブ制御プロ
グラムを記憶させている。本実施例に係るエアーバイパ
スバルブ5の制御方法は、このバルブ制御プログラムに
したがったもので、これを図2に示すフローチャートに
したがって説明する。 【0018】このバルブ制御プログラムは、ステップS
1からステップS7までの複数のステップで構成してお
り、これら一連のステップを周期的に繰り返し行うもの
である。まずステップS1において、サージ音が発生す
る状況であるか否かを判断する。具体的にサージ音が発
生する状況とは、例えば吸気圧センサSRにより検出し
た吸気圧から間接的に求められる第2もしくは第3導入
路42、43の圧力が760mmHg以上でなおかつ、
その圧力の単位時間変化量が−30mmHgを上回って
いる場合である。なお、吸気圧の検出は、例えば別のル
ーチンで定期的に行われ、メモリ94に更新記憶させて
いる。また、ここでいう単位時間とは、タイマー等によ
り適宣設定された一定時間をいう。そして、サージ音が
発生する状況であると判断した場合には、ステップS2
に進み、そうでないと判断した場合にはステップS7に
進む。 【0019】ステップS2においては、エアーバイパス
バルブ5の制御ポート56とサージタンク44とを連通
させるべくABV制御弁VSVを駆動するバルブ制御信
号aの値(ON)を設定しこれを出力する。この結果、
エアーバイパスバルブ5は開成状態となる。そしてステ
ップS3に進む。ステップS3では、待機時間を予め定
めた所定時間にセットする。具体的にはこの所定時間を
例えば1.28秒に設定している。そしてステップS4
に進む。 【0020】ステップS4では、所定時間経過したかど
うかを判断する。しかして所定時間経過した場合にはス
テップS6に進み、そうでない場合にはステップS5に
進む。ステップS5では、ダイヤフラム51に振動が発
生する状況であるか否かを判断する。具体的に振動発生
状況とは、例えば前記第3導入路43の圧力が760m
mHg以上でなおかつ、その圧力の単位時間変化量が−
30mmHg以下の場合である。そして、振動が発生す
る状況であると判断した場合には、ステップS6に進
み、そうでないと判断した場合には、ステップS4に戻
る。 【0021】ステップS6では、エアーバイパスバルブ
5の制御ポート56と第3導入路43とを連通させるべ
くABV制御弁を駆動するバルブ制御信号aの値(OF
F)を設定しこれを出力する。この結果、エアーバイパ
スバルブ5は閉止状態となる。ステップS7において、
本周期におけるバルブ制御プログラムは終了し再びステ
ップS1に戻る。 【0022】このように構成した本実施例のエアーバイ
パスバルブ5の制御方法にしたがって、エアーバイパス
バルブ5は次のように作動する。まず、図示しないアク
セルが踏み込まれ、ターボチャージャー2が作動してい
る状態から、アクセルを戻されてスロットルバルブ83
が急閉されると、吸気慣性およびコンプレッサー21の
回転慣性によってコンプレッサー21の下流側、すなわ
ち第2、第3導入路42、43の圧力が一時的に急上昇
する。しかして、この圧力が760mmHg以上でなお
かつ、その圧力の単位時間あたりの変化量が−30mm
Hgを上回った場合には、圧力の急上昇による圧力反射
によってターボチャージャー2側に過給気が逆流するサ
ージングを生じ、ターボチャージャー2からサージ音
(脈動音)が発生すると判断される。そこで、エアーバ
イパスバルブ5の制御ポート56とサージタンク44と
を連通させるべくABV制御弁VSVが駆動され、エア
ーバイパスバルブ5は開成状態となる。この結果第2、
第3導入路42、43内の過給気は第1導入路41内に
導かれ、サージングは回避される。 【0023】この開成状態は、1.28秒持続するが、
この間に、例えば、スロットルバルブを若干開成するよ
うな操作が行われた場合には、第2もしくは第3導入路
42、43内の過給気はサージタンク側へ流入し、第2
もしくは第3導入路42、43内の圧力上昇速度は減少
する。このことは第2もしくは第3導入路42、43内
の単位時間あたりの変化量が−30mmHg以下になっ
たことにより認識され、同時にダイヤフラム51が振動
する条件であると判断される。そして、エアーバイパス
バルブ5の制御ポート56と第3導入路43とを連通さ
せるべくABV制御弁VSVが駆動され、エアーバイパ
スバルブ5は閉止状態となる。この状態では、ダイヤフ
ラム51および弁体55の位置は閉止位置に固定されて
いるので、振動発生は確実に防止され、サージ音も発生
しない。 【0024】このように本実施例に係るエアーバイパス
バルブ5の制御方法によれば、ダイヤフラム51の振動
し得る条件下においてエアーバイパスバルブ5を閉止す
ることにより、ダイヤフラム51の振動を確実に防止で
きる。しかもダイヤフラム51の振動し得る条件下では
ターボチャージャー2からのサージ音は発生し難いた
め、該サージ音の発生をも確実に防止できる。また、ダ
イヤフラム51の振動する条件を既存の吸気圧センサS
R等を用いて検出するようにしているので、本実施例の
実現は実質的に、ソフトウェアの変更のみでよく、ハー
ドウェア構成を変えることのない簡単なものとなる。 【0025】なお、本発明は上述した実施例に限られる
ものではなく例えば、ダイヤフラムの振動し得る条件の
検出は、実施例以外の方法でも構わない。その他各部の
構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が
可能である。 【0026】 【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、ダイヤ
フラムの振動する条件においては、サージ音は発生し難
いという点に着目し、従来、ターボチャージャーからの
サージ音が発生する状況となった際に開成して、その後
所定時間開成状態を保持しつづけるようにしていたエア
ーバイパスバルブを、該所定時間内でもダイヤフラムの
振動する条件となった際にはサージ音は発生しないと判
断して閉止するようにしたものである。したがって、こ
のような方法によれば、ダイヤフラムの振動し得る条件
下においてエアーバイパスバルブを閉止することによ
り、ダイヤフラムの振動を確実に抑制でき、この振動に
起因する振動音を防止できる。しかもダイヤフラムの振
動し得る条件下では連通路を閉止してもターボチャージ
ャーからのサージ音は発生し難いため、該サージ音の発
生をも確実に防止できる。さらに、ソフトウェアの変更
のみで実現が可能で、従来のエアーバイパスバルブの構
成を変える必要がないという効果をも奏する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a method for controlling an air bypass valve for connecting and disconnecting a downstream side and an upstream side of a turbocharger in a turbo-type internal combustion engine. 2. Description of the Related Art In a turbo-type internal combustion engine having a turbocharger, when a throttle valve is suddenly closed, the pressure on the upstream side of the throttle valve temporarily rises suddenly due to intake inertia and rotational inertia of a compressor. This pressure increase causes surging that the supercharged air flows back to the turbocharger side due to pressure reflection, and generates a surge sound (pulsation sound) from the turbocharger.
Conventionally, in order to prevent the surge noise, there is known a configuration in which a communication path that connects the downstream side and the upstream side of the turbocharger is provided, and a diaphragm-type air bypass valve is disposed on the communication path. When a surge noise occurs due to the sudden closing of the throttle valve as described above, the air bypass valve is opened for a predetermined period of time to connect the upstream side and the downstream side of the turbocharger. This prevents the boost pressure from rising. A diaphragm type air bypass valve generally has a valve body provided on a diaphragm movably disposed on a valve body, and the valve body is divided into a diaphragm chamber and a communication chamber by the diaphragm. I have. Specifically, the communication chamber is arranged on the communication passage. When the valve is closed, the valve body is held in the closed position by a spring force that urges the valve body in the closing direction, and when the valve is opened, the negative pressure on the downstream side of the throttle valve is guided to the diaphragm chamber, and the negative pressure is applied. The structure is such that the diaphragm is moved and the valve body is moved to the open position against the spring force. [0004] However, for example, when the throttle valve is slightly opened during the predetermined time during which the air bypass valve is opened after the throttle valve is rapidly closed. Then, the pressure on the downstream side of the throttle valve rises and the pressure in the diaphragm chamber rises, and the pressure on the downstream side of the turbocharger falls and the pressure in the communication chamber falls. As a result, in combination with the urging force of the spring, the forces acting on the valve body and the diaphragm are balanced, and a situation appears in which the positions of the valve body and the diaphragm become unstable. Then, a so-called chattering phenomenon in which the valve body and the diaphragm vibrate is caused, and a vibration sound may be generated. [0005] This vibration noise does not always occur in conjunction with the driver's accelerator operation, and may or may not occur depending on driving conditions and the like, and the timing of occurrence varies. There was a problem of giving. On the other hand, as shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-156957, a throttle section is provided in a connection path connecting the downstream side of the throttle valve to the diaphragm chamber of the air bypass valve, and chattering is performed at the expense of responsiveness of opening and closing the valve body. Some have tried to prevent the phenomenon. However, in such a device, it is necessary to change the configuration of the conventional air bypass valve, and it is necessary to consider a balance between responsiveness of the valve body and prevention of chattering phenomenon, and it is difficult to set the throttle opening. There was a problem. In addition, there are cases in which various operating conditions, individual differences between the internal combustion engines, aging, and the like cannot be fully dealt with, and this is hardly a radical solution. [0006] However, as described above, the generation of the surge noise is caused by a sudden increase in the pressure on the downstream side of the compressor, and the generation of vibration of the diaphragm is caused by a decrease in the pressure on the downstream side of the compressor. Things. As described above, the condition for generating the surge noise and the condition for generating the vibration of the diaphragm are contradictory. The present invention has been made by paying attention to this point, and is an air bypass which is opened when a situation where a surge sound from a turbocharger is generated and is kept open for a predetermined time thereafter. When the condition that the diaphragm vibrates even within the predetermined time is set, it is determined that no surge sound is generated, and the valve is closed, so that the vibration of the diaphragm is suppressed. The present invention is applied to a diaphragm type air bypass valve provided on a communication passage communicating between a downstream side and an upstream side of a turbocharger in a turbo-type internal combustion engine. The bypass valve is opened when a surge sound is generated from the turbocharger when the throttle valve is closed,
A method for controlling an air bypass valve that is closed after a predetermined time has elapsed from the opening, wherein the air bypass valve is closed even when the diaphragm oscillates even within the predetermined time. It is characterized by doing so. Thus, according to such a method, the vibration of the diaphragm can be reliably prevented by closing the air bypass valve under conditions where the diaphragm can vibrate. Moreover, even if the communication passage is closed under conditions where the diaphragm can oscillate, no surge noise is generated from the turbocharger, so that the generation of the surge noise can be reliably prevented. In addition, only the software change does not change the configuration of the conventional air bypass valve,
This has the effect that its realization is very simple. The condition that the diaphragm vibrates, which can be easily detected by using an existing intake pressure sensor or the like, is that the pressure on the downstream side of the turbocharger is equal to or more than a predetermined value within the predetermined time, and the pressure changes with time. The case where the amount is equal to or less than a predetermined amount is exemplified. An embodiment of a method for controlling an air bypass valve according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a turbo-type internal combustion engine 1 to which a control method of an air bypass valve 5 according to the present embodiment is applied. The turbo-type internal combustion engine 1 has a plurality of cylinders 7
(Only one is shown in FIG. 1), an intake system 4 for supplying intake air to each cylinder 7, an exhaust system 6 for discharging exhaust, and an exhaust system 6 on the exhaust system 6. The drive turbine 22 provided and the compressor 2 provided on the intake system 4
1 and a turbocharger 2 having the same. [0012] The intake system path 4 is used to supply outside air to the intake valve 71 of the cylinder 7.
In this embodiment, on this intake system path 4,
An air cleaner 81, a compressor 21, an intercooler 82, a throttle valve 83, and an injector 84 are arranged in this order from upstream. Specifically, the intake system path 4 includes an air cleaner 81 and a compressor 2
A first introduction path 41 connecting the first intake port 21a, a second introduction path 42 communicating the discharge port 21b of the compressor 21 and the intercooler 82, a third introduction path 43 communicating the intercooler 82 and the throttle valve 83, It comprises a surge tank 44 and an intake manifold 45 which communicate the throttle valve 83 and the intake valve 71. Thus, the injector 84 is provided in the intake manifold 45 near the intake valve 71. The exhaust passage 6 communicates the exhaust valve 72 with the outside so as to discharge the exhaust gas discharged from the exhaust valve 72 to the outside. An exhaust muffler is provided. Specifically, the exhaust passage 6 is provided with an exhaust manifold 61 that communicates the exhaust valve 72 and the introduction port 22 a of the drive turbine 22.
And an exhaust passage 62 communicating the outlet port 22b of the drive turbine 22 and the exhaust muffler. As described above, the turbocharger 2
The drive turbine 22 and the compressor 21 are provided.
Are arranged coaxially and are configured to work together. Then, the drive turbine 22 is rotated by the exhaust pressure, and the compressor 21 is operated by using the rotational force to perform a pumping operation.
Then, it is sent to the cylinder 7. In this embodiment, the communication passage 3 is provided for communicating the second introduction passage 42 downstream of the compressor 21 and the first introduction passage 41 upstream of the compressor 21. An air bypass valve 5 is provided above.
The air bypass valve 5 is a diaphragm type that is driven to open and close by an air bypass valve control valve VSV (hereinafter referred to as an ABV control valve VSV). This prevents the pressure in the upstream side of the throttle valve 83, that is, the pressure in the second and third introduction paths 42 and 43, from temporarily rising due to the inertia and the rotational inertia of the compressor 21,
As a result, it is provided to prevent the generation of surge noise from the turbocharger 2. Specifically, the air bypass valve 5 includes a valve body 52, a movable diaphragm 51 that divides a space in the valve body 52 into a diaphragm chamber 53 and a communication chamber 54, and a valve body 55 provided in the diaphragm 51. Is provided. A control port 56 is opened in the diaphragm chamber 53, and a first port 57 and a second port 58 are opened in the communication chamber 54. The valve body 55 is brought into contact with the inner opening surface 58a of the second port 58 by the movement of the diaphragm 51, and the valve closing position where the communication between the first port 57 and the second port 58 is interrupted. Separate the first port 5
It is configured to move between a valve-opening position where the valve 7 communicates with the second port 58. Furthermore, the diaphragm chamber 5
A spring 59 is disposed on the valve 3 to elastically urge the valve body 55 in the valve closing position direction. Thus, the first port 57 of the air bypass valve 5 communicates with the second introduction passage 42, and the second port 58 communicates with the first introduction passage 41. Further, the control port 56 is configured to be able to selectively communicate with either the third introduction path 43 or the surge tank 44 via the ABV control valve VSV. The ABV control valve VSV is a three-way valve that can be driven electromagnetically, and moves the control port 56 at the same pressure as the surge tank 44 that generates a negative pressure or the second introduction passage 42 by moving a control valve body (not shown). The third
The air bypass valve 5 is selectively opened and closed to communicate with any one of the introduction paths 43. In particular,
By making the control port 56 communicate with the surge tank 44, the diaphragm chamber 53 is made to have a negative pressure, and the pressure difference between the diaphragm chamber 53 and the communication chamber 54 moves the diaphragm 51 and the valve body 55 to the open position. Third
By communicating with the introduction path 43, the diaphragm chamber 5
3 and the communication chamber 54 have the same pressure, and have a function of moving the diaphragm 51 and the valve body 55 to the closed position by the force of the spring 59. In this embodiment, the ABV control valve VSV is driven and controlled by a valve control signal a from the controller 9 described below. The controller 9 includes at least an input interface 91, an output interface 92, a CPU 93,
It has a built-in memory 94. Thus, the input interface 91 receives the intake pressure signal b output from the intake pressure sensor SR disposed in the surge tank 44, and the output interface 92 controls at least the ABV control valve 5A. To output a valve control signal a. The intake pressure signal b has a voltage or current value corresponding to the intake pressure, and the value is C
When fetched into the PU 93, it is converted into a digital value via an A / D conversion circuit (not shown). In this embodiment, the second or third introduction path 42 estimated from this value,
The pressure of 43 is used. The valve control signal a is a binary signal, and the ABV control valve V
The SV is driven in any direction. And
In this embodiment, the memory 94 stores at least a valve control program for appropriately controlling the ABV control valve VSV and driving the air bypass valve 5 in accordance with the state of the intake pressure. The control method of the air bypass valve 5 according to the present embodiment follows this valve control program, which will be described with reference to the flowchart shown in FIG. This valve control program comprises a step S
It is composed of a plurality of steps from 1 to step S7, and these series of steps are repeated periodically. First, in step S1, it is determined whether or not a situation in which a surge sound is generated. Specifically, the situation in which a surge noise occurs is that the pressure in the second or third introduction path 42, 43 indirectly obtained from the intake pressure detected by the intake pressure sensor SR is 760 mmHg or more, and
This is the case where the amount of change in the pressure per unit time exceeds -30 mmHg. The detection of the intake pressure is periodically performed by another routine, for example, and is updated and stored in the memory 94. Further, the unit time here refers to a certain time appropriately set by a timer or the like. If it is determined that the situation is such that a surge noise is generated, step S2 is performed.
If not, the process proceeds to step S7. In step S2, the value (ON) of the valve control signal a for driving the ABV control valve VSV is set to output the control port 56 of the air bypass valve 5 and the surge tank 44 to communicate with each other, and this is output. As a result,
The air bypass valve 5 is opened. Then, the process proceeds to step S3. In step S3, the standby time is set to a predetermined time. Specifically, the predetermined time is set to, for example, 1.28 seconds. And step S4
Proceed to. In step S4, it is determined whether a predetermined time has elapsed. If the predetermined time has elapsed, the process proceeds to step S6; otherwise, the process proceeds to step S5. In step S5, it is determined whether or not the diaphragm 51 is in a state where vibration occurs. Specifically, the vibration generation state is, for example, that the pressure of the third introduction path 43 is 760 m
mHg or more and the pressure change per unit time is −
It is the case of 30 mmHg or less. When it is determined that the vibration is generated, the process proceeds to step S6. Otherwise, the process returns to step S4. In step S6, the value (OF) of the valve control signal a for driving the ABV control valve to communicate the control port 56 of the air bypass valve 5 with the third introduction path 43 is established.
F) is set and output. As a result, the air bypass valve 5 is closed. In step S7,
The valve control program in this cycle ends, and the process returns to step S1. The air bypass valve 5 operates as follows according to the control method of the air bypass valve 5 of the present embodiment configured as described above. First, when the accelerator (not shown) is depressed and the turbocharger 2 is operating, the accelerator is returned and the throttle valve 83 is released.
Is rapidly closed, the pressure on the downstream side of the compressor 21, that is, the pressure on the second and third introduction paths 42 and 43 temporarily rises sharply due to the inertia of the intake air and the rotational inertia of the compressor 21. The pressure is 760 mmHg or more, and the amount of change in the pressure per unit time is -30 mmHg.
If the pressure exceeds Hg, it is determined that a surge sound (pulsation sound) is generated from the turbocharger 2 due to a surging in which the supercharged air flows backward to the turbocharger 2 due to the pressure reflection due to the rapid rise of the pressure. Then, the ABV control valve VSV is driven so that the control port 56 of the air bypass valve 5 communicates with the surge tank 44, and the air bypass valve 5 is opened. As a result,
The supercharged air in the third introduction paths 42 and 43 is guided into the first introduction path 41, and surging is avoided. This open state lasts for 1.28 seconds,
During this time, for example, when an operation for slightly opening the throttle valve is performed, the supercharged air in the second or third introduction passages 42 and 43 flows into the surge tank side, and
Alternatively, the pressure rising speed in the third introduction paths 42 and 43 decreases. This is recognized by the fact that the amount of change per unit time in the second or third introduction paths 42, 43 has become equal to or less than -30 mmHg, and at the same time, it is determined that the diaphragm 51 vibrates. Then, the ABV control valve VSV is driven to make the control port 56 of the air bypass valve 5 communicate with the third introduction path 43, and the air bypass valve 5 is closed. In this state, since the positions of the diaphragm 51 and the valve body 55 are fixed at the closed positions, the generation of vibration is reliably prevented, and no surge noise is generated. As described above, according to the method of controlling the air bypass valve 5 according to the present embodiment, the vibration of the diaphragm 51 can be reliably prevented by closing the air bypass valve 5 under conditions where the diaphragm 51 can vibrate. . In addition, under the condition that the diaphragm 51 can vibrate, the surge sound from the turbocharger 2 is hardly generated, so that the generation of the surge sound can be surely prevented. In addition, the condition under which the diaphragm 51 vibrates is determined by the existing intake pressure sensor S.
Since the detection is performed by using R or the like, the realization of the present embodiment can be realized simply by changing only the software, and is simple without changing the hardware configuration. The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, detection of a condition under which the diaphragm can vibrate may be performed by a method other than the embodiment. In addition, the configuration of each unit can be variously modified without departing from the spirit of the present invention. As described in detail above, the present invention focuses on the point that surge noise is unlikely to occur under conditions where the diaphragm vibrates. Conventionally, surge noise from a turbocharger is generated. The air bypass valve that was opened when the situation became open and kept open for a predetermined time after that, when the diaphragm vibrated even within the predetermined time, no surge sound was generated. Judgment is made to close. Therefore, according to such a method, by closing the air bypass valve under conditions where the diaphragm can vibrate, vibration of the diaphragm can be reliably suppressed, and vibration noise caused by this vibration can be prevented. In addition, under conditions where the diaphragm can vibrate, even if the communication passage is closed, surge noise from the turbocharger is unlikely to be generated, so that generation of the surge noise can be reliably prevented. Further, it can be realized only by changing the software, and also has an effect that it is not necessary to change the configuration of the conventional air bypass valve.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例を示す内燃機関の模式的全体
構成図。 【図2】同実施例の制御プログラムを示すフローチャー
ト。 【符号の説明】 1…ターボ式内燃機関 2…ターボチャージャー 21…コンプレッサー 3…連通路 41…下流側(第1導入路) 42…上流側(第2導入路) 5…エアーバイパスバルブ 51…ダイヤフラム 83…スロットルバルブ
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram of an internal combustion engine showing one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart showing a control program of the embodiment. [Description of Signs] 1 ... Turbo-type internal combustion engine 2 ... Turbocharger 21 ... Compressor 3 ... Communication path 41 ... Downstream side (first introduction path) 42 ... Upstream side (second introduction path) 5 ... Air bypass valve 51 ... Diaphragm 83 ... Throttle valve

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】ターボ式内燃機関において、ターボチャー
ジャーのコンプレッサにおける下流側と上流側とを連通
する連通路上に設けられたダイヤフラム式のエアーバイ
パスバルブに適用され、 エアーバイパスバルブを、ターボチャージャーからサー
ジ音が発生する状況となった際に開成し、 該開成から所定時間経過後、閉成するようにしたエアー
バイパスバルブの制御方法であって、 前記所定時間内であっても、ダイヤフラムの振動する条
件となった際にはエアーバイパスバルブを閉止するよう
にしたことを特徴とするエアーバイパスバルブの制御方
法。
(57) Claims: In a turbo-type internal combustion engine, the invention is applied to a diaphragm-type air bypass valve provided on a communication path that connects a downstream side and an upstream side of a compressor of a turbocharger, A method for controlling an air bypass valve, wherein the air bypass valve is opened when a surge sound is generated from a turbocharger, and is closed after a predetermined time has elapsed from the opening, wherein the air bypass valve is closed within the predetermined time. The method of controlling an air bypass valve, wherein the air bypass valve is closed when the diaphragm oscillates.
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