JP4832529B2 - 内燃エンジンの過給空気を制御するための方法及び装置 - Google Patents
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Description
より詳細には、本発明は、上記のようなエンジンの空気による過給の制御に関する。
本発明の特に価値ある用途は、ターボチャージャによって過給されるディーゼル型のエンジンの空気による過給の制御に関する。
エンジンを操作する制御の原理及びパラメータは全て、ECU若しくは電子制御ユニットと呼ばれるコンピュータに収容されている。
したがって、タービンは、排気マニホルドの出口に配置されており、一方、コンプレッサは、タービンと同じシャフトに取り付けられ且つ吸気マニホルドの上流に配置されている。
しかし、この調整手法は行うのが難しく、それは、マニホルド内で優勢な圧力を、安定速度時及び移行速度時の両方で圧力設定点に従属できなくてはならないからである。
この点に関し、2つの調整装置をカスケード式に(in a cascade)使用する米国特許第2003/0010019号明細書、或いはターボチャージャタービンの上流での圧力値を、ターボチャージャタービンの上流で許容される(authorized)最高圧力値に相当する圧力設定点付近に調整することを提案する仏国特許第2829530号明細書を参照することができる。
加えて、吸気マニホルド内での圧力の調整は、緩慢調整及び急速調整を含む。
タービンの上流での圧力の調整は、マニホルド内で優勢な圧力が過給圧力設定点値を超えると直ぐに停止する。
設定点値を、周囲パラメータ、例えば温度及び大気圧の関数として補正することもできる。
有利には、エンジンの作動パラメータの値に基づいて、カルトグラフィ要素から抽出された所定の位置に、排ガスの動力を調節する部材を予め設置しておくことも可能である。
本発明の別の特徴によれば、エンジンが移行速度にある際の、緩慢調整において開ループへの操作の切り換えが提供される。
例えば、前記マニホルド内で優勢な圧力を閾値付近に従属させる手段は、ファジィ論理要素又はPID調整装置を備えている。
この図に示すように、エンジン10内の低温空気吸気回路は、ターボチャージャ14及び適切なダクト16を介してエンジン10の吸気マニホルド18に空気を供給する空気フィルタ12を基本的に備えている。
吸気マニホルド18に低温空気を供給するためのダクト16に任意に装備されている熱交換器24は、排ガスと熱交換関係にあり、これにより、熱交換器24によって輸送される熱量の一部が回収される。
この回路30は、本質的に、再循環された排ガスの流量の制御を可能にする電磁弁32を備えている。
ECUユニットは、エンジンの作動も自体公知の方式で制御する。特に、電磁弁32に作用して再循環されるガスの量を調整し、エンジンの作動点を調整する。
このような調整手段は、本質的に、過給圧力を調整するために連帯して作動する第1の調整ステージ36及び第2の調整ステージ38を備えている。
これに対し、第3の調整ステージ40によって行われるタービンの上流での圧力の調整は、マニホルド内で優勢な圧力Pcollが第2の設定点値CONS2を超えるあるいは第2の設定点値CONS2と等しくなった時に停止する。
以下に、図3、4及び5を参照して、本発明による過給圧力を調整する装置の具体的な態様を説明する。
第1の調整ステージ36及び第2の調整ステージ38のうち一方が緩慢調整機構を、もう一方が急速調整機構を形成する。
図3を参照すると、調整装置は比較器42を備えており、この比較器42は、圧力制限命令信号Sの値の関数として、タービンの上流での圧力の設定点CONS1とタービンの上流での圧力Pavtの測定値との比較、又はマニホルドの圧力設定点CONS2とマニホルド圧力の測定値Pcollとの比較を行う。
したがって、上述のように、命令値Sの関数として、過給圧力又はマニホルド圧力を、対応する設定点値CONS2に従属させるか、又はタービンの上流での圧力を設定点値CONS1に従属させることができる(図2)。
Claims (14)
- 過給ターボチャージャ(14)を装備している自動車の内燃エンジン(10)の空気による過給を制御する方法であって、前記過給ターボチャージャ(14)が、前記エンジンの排ガスによって回転するタービン(26)と該タービンによって駆動される過給コンプレッサ(28)とを備えており、当該方法が、前記エンジンの吸気マニホルド内の圧力(Pcoll)を過給圧力の設定点値(CONS2)付近に調整することを含み、
前記マニホルド圧力の調整が、緩慢調整及び急速調整を含み、前記タービンの上流での圧力(Pavt)を調整して、当該圧力(P avt )の値を制限することも含み、
前記圧力(P avt )の調整は、前記タービンの上流での圧力(P avt )が所定の閾値(CONS1)を超えると直ぐに行われる一方、前記マニホルド内の圧力(P coll )が前記過給圧力の設定点値(CONS2)を超えると直ぐに停止されることを特徴とする方法。 - 前記緩慢調整が、前記過給圧力の設定点を生成する段階、及び前記マニホルド圧力の前記設定点値付近への調整を含むことを特徴とする、請求項1に記載の方法。
- 前記設定点値が、カルトグラフィ要素から抽出されることを特徴とする、請求項2に記載の方法。
- 前記設定点値が、エンジン速度及び燃料流量の関数として生成されることを特徴とする、請求項3に記載の方法。
- 前記設定点値が、周囲パラメータ、例えば温度及び大気圧の関数として補正されることを特徴とする、請求項4に記載の方法。
- 前記マニホルド内の圧力の前記設定点値付近への調整が、ファジィ論理又はPID型の調整装置を用いて行われることを特徴とする、請求項2ないし5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記排ガスの圧力を調節する部材が、前記エンジンの作動パラメータの値に基づいてカルトグラフィ要素から抽出された所定の位置で設置されることを特徴とする、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記作動パラメータが、エンジン速度及び燃料消費を含むことを特徴とする、請求項7に記載の方法。
- 前記エンジンが移行速度で作動する時、開ループが選択されることを特徴とする、請求項1ないし8のいずれか1項に記載の方法。
- 過給ターボコンプレッサを装備した自動車の内燃エンジンの空気による過給を制御するための装置であって、前記過給ターボコンプレッサに、エンジンの排ガスによって駆動されるタービンと該タービンによって駆動される過給コンプレッサとが設けられており、
当該装置が、前記エンジンの吸気マニホルド内の圧力(P coll )を過給圧力の設定点値付近に調整する手段を備えている電子制御ユニット(ECU)と、
前記マニホルド内での圧力(P coll )の調整を行う緩慢調整機構(36)及び急速調整機構(38)と
を備え、
前記制御ユニット(ECU)は、前記タービンの上流での圧力値(Pavt)を制限するのに適した調整手段(40)を備えており、
前記圧力(P avt )の調整は、前記タービンの上流での圧力(P avt )が所定の閾値(CONS1)を超えると直ぐに行われる一方、前記マニホルド内の圧力(P coll )が前記過給圧力の設定点値(CONS2)を超えると直ぐに停止されることを特徴とする装置。 - 前記緩慢調整機構(36)が、前記エンジンの作動パラメータに基づいて過給圧力の設定点値(CONS2)を生成する手段、及び前記マニホルド内での圧力を閾値付近に従属させる手段を含むことを特徴とする、請求項10に記載の装置。
- 前記マニホルド内での圧力を前記設定点値に従属させる手段が、ファジィ論理要素又はPID調整装置を含むことを特徴とする、請求項11に記載の装置。
- カルトグラフィ要素(48)を更に有し、
該カルトグラフィ要素内に、前記エンジンの作動パラメータの関数として排ガスの動力を調整する部材の位置の値、並びに該カルトグラフィ要素から抽出される値に基づいて前記部材を予め配置する手段の位置の値が保存されていることを特徴とする、請求項10ないし12のいずれか1項に記載の装置。 - 前記エンジンの移行速度又は安定速度に応じて、前記緩慢調整機構(36)にて行われる調整において、閉ループ又は開ループを選択する手段を備えていることを特徴とする、請求項10ないし13のいずれか1項に記載の装置。
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