JP4341423B2 - 内燃機関用過給システム - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態に係る内燃機関用過給システムを図1〜図16を参照しながら説明する。図1は本実施形態の全体構成を示す概略図である。本過給システムは内燃機関としてのディーゼルエンジン(以下エンジンと称することがある)1に適用され、ターボ過給機2と、電動コンプレッサ3とを備えている。ターボ過給機2は周知のように吸入した空気を圧縮するコンプレッサ2aとコンプレッサ2aを駆動させるためのタービン2bとを有している。コンプレッサ2aは、吸気通路としての吸気管4に設けられている。また、タービン2bは排気管5に設けられている。ターボ過給機2は、排気管5を流れる排気ガスによってタービン2bを回転してコンプレッサ2aを駆動する。これにより、所望の過給圧を得ることができる。
次に、本発明の第2実施形態に係る内燃機関用過給システムについて説明する。本実施形態は、図17に示したように、ターボ過給機2のコンプレッサ2aの下流側の吸気管4に電動コンプレッサ3を配置したものである。また、EGRシステム12として、ハイプレッシャーループが採用されている。このため、スロットル弁16が電動コンプレッサ3の下流側の排気管4に設けられている。他の構成及び本実施形態に係る過給システムの基本的な作用は上記第1実施形態と同様である。また、電動コンプレッサ3の作動及び非作動の制御についても、第1実施形態において説明したものを基本的にそのまま実施することができる。従って、第1実施形態と共通する構成には同一の符号を付すこととし、第1実施形態の説明と重複する説明は省略する。以下、本第2実施形態と相違する部分について説明する。
2 ターボ過給機
2a コンプレッサ
2b タービン
3 電動コンプレッサ
3a 電気モータ
4 吸気管(吸気通路)
6 バイパス通路
7 バイパス弁(切替弁)
13 EGR管(排気還流通路)
14 EGR弁(排気還流弁)
17 ECU
22 過給圧センサ(吸気通路圧力検出手段)
23 温度センサ(ターボコンプレッサ出口温度検出手段)
24 ターボ回転数センサ(ターボ回転数検出手段)
25 圧力センサ(下流吸気圧力検出手段)
26 エアフロメータ(吸入空気量検出手段)
26a 圧力センサ(上流吸気圧力検出手段)
26b 温度センサ(上流吸気温度検出手段)
27 温度センサ(下流吸気温度検出手段)
28 圧力センサ(入口圧力検出手段)
Claims (10)
- 吸気通路に設けられたコンプレッサ及び排気通路に設けられたタービンを有するターボ過給機と、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流又は下流の前記吸気通路に設けられた電動コンプレッサと、前記電動コンプレッサを迂回するバイパス通路と、前記バイパス通路に設けられ、該バイパス通路への空気の流入及びその禁止を切り替える切替弁と、前記切替弁を開閉する切替弁制御手段と、前記電動コンプレッサの作動状態を作動及び非作動に切り替える電動コンプレッサ制御手段と、を具備する内燃機関用過給システムにおいて、
作動中の前記電動コンプレッサのチョークの発生を予測するチョーク発生予測手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段が前記チョークの発生を予測した場合には、前記電動コンプレッサ制御手段は前記電動コンプレッサを非作動とするとともに、前記切替弁制御手段は前記バイパス通路に空気が流入するように前記切替弁を開弁することを特徴とする内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路の圧力を検出又は推定する下流吸気圧力検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記下流吸気圧力検出手段の検出結果が所定圧力以下に低下していることを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 吸入空気の質量流量を検出又は推定する吸入空気量検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記電動コンプレッサ又は内燃機関の回転数に基づいて前記電動コンプレッサの限界吸入空気量を推定する限界吸入空気量推定手段を備え、前記吸入空気量検出手段の検出結果を判定値とするとともに、該判定値が前記限界吸入空気量推定手段により推定された限界吸入空気量に達していることを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサの上流の吸気圧力を検出又は推定する上流吸気圧力検出手段と、前記電動コンプレッサの上流の吸気温度を検出又は推定する上流吸気温度検出手段とを更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記上流吸気圧力検出手段及び前記上流吸気温度検出手段の検出結果に基づいて前記吸入空気量検出手段の検出結果を体積流量に変換し、該変換された値を前記判定値として用いる、ことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサの下流の吸気温度を検出又は推定する下流吸気温度検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記下流吸気温度検出手段の検出結果が所定温度以上になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの下流の吸気温度を検出又は推定する下流吸気温度検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記下流吸気温度検出手段の検出結果と大気温度との差が所定温度差以上になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの下流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの下流の吸気温度を検出又は推定する下流吸気温度検出手段と、前記電動コンプレッサの上流の吸気温度を検出又は推定する上流吸気温度検出手段とを更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記下流吸気温度検出手段の検出結果と前記上流吸気温度検出手段の検出結果との差が所定温度差以上になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 電動コンプレッサの入口圧力を検出又は推定する入口圧力検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記入口圧力検出手段の検出結果が所定圧力以下になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの上流の前記吸気通路に設けられており、
電動コンプレッサの入口圧力を検出又は推定する入口圧力検出手段を更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記入口圧力検出手段の検出結果と大気圧力との差が所定圧力差以下になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。 - 前記電動コンプレッサは、前記ターボ過給機の前記コンプレッサの下流の前記吸気通路に設けられており、
前記電動コンプレッサの下流の前記吸気通路の圧力を検出又は推定する下流吸気圧力検出手段と、前記電動コンプレッサの入口圧力を検出又は推定する入口圧力検出手段とを更に具備し、
前記チョーク発生予測手段は、前記下流吸気圧力検出手段の検出結果と前記入口圧力検出手段の検出結果との差が所定圧力差以下になったことを条件として前記チョークの発生を予測する、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用過給システム。
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