JP4940927B2 - ターボチャージャの制御装置 - Google Patents
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Description
路に設けられるコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられるタービンとを有するターボチャージャと、前記排気通路における前記タービンより上流と下流とを接続し前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、前記排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節するウェイストゲートバルブと、圧力室を有し該圧力室に導入される圧力に応じて前記ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータと、前記圧力室と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続する第1通路と、前記圧力室と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続する第2通路と、前記第2通路の通路断面積を変更する制御弁と、前記第1通路及び前記第2通路を介して前記圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記制御弁の開度を調節して前記圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記ターボチャージャによる過給圧を制御する過給圧制御手段と、を備え、前記過給圧制御手段は、前記コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記制御弁を開弁して、前記第1通路及び前記第2通路を介して前記コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すリサーキュレーション制御を行うことを特徴とする。
2コンプレッサと前記第2分岐排気通路に設けられる第2タービンとを有する第2ターボチャージャと、前記第2分岐排気通路における前記第2タービンより上流と下流とを接続し前記第2タービンをバイパスする第2排気バイパス通路と、前記第2排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節する第2ウェイストゲートバルブと、第2圧力室を有し該第2圧力室に導入される圧力に応じて前記第2ウェイストゲートバルブの開度を調節する第2アクチュエータと、前記第2圧力室と前記第2コンプレッサより下流の第2分岐吸気通路とを接続する第3通路と、前記第2圧力室と前記第2コンプレッサより上流の第2分岐吸気通路とを接続する第4通路と、前記第4通路の通路断面積を変更する第2制御弁と、前記第3通路及び前記第4通路を介して前記第2圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第2制御弁の開度を調節して前記第2圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記第2ターボチャージャによる過給圧を制御する第2過給圧制御手段と、を更に備え、前記第2過給圧制御手段は、前記第2コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の第2条件が成立する場合には、前記第2制御弁を開弁して、前記第3通路及び前記第4通路を介して前記第2コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第2コンプレッサより上流の第2分岐吸気通路に戻す第2リサーキュレーション制御を行うようにしても良い。
記第1圧力室と前記第1コンプレッサより下流の第1分岐吸気通路とを接続する第1通路と、前記第1圧力室と前記第1コンプレッサより上流の第1分岐吸気通路とを接続する第2通路と、前記第2通路の通路断面積を変更する第1制御弁と、前記第1通路及び前記第2通路を介して前記第1圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第1制御弁の開度を調節して前記第1圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記第1ターボチャージャによる過給圧を制御する第1過給圧制御手段と、を備える構成を例示できる。
ている。排気通路3にはターボチャージャ10のタービン12が配置されている。タービン12の下流には図示しない排気浄化装置やマフラー等が配置され、さらに下流において排気通路3は大気に開放している。排気浄化装置としては、例えば三元触媒、吸蔵還元型NOx触媒、パティキュレートフィルタ、酸化触媒など、又はこれらの適当な組み合わせを例示できる。内燃機関1からの排気が排気浄化装置を通過することで排気中の有害物質の含有量が低減され、浄化された排気が大気に排出される。
介してECU5に接続され、その出力信号がECU5に入力されるようになっている。ECU5はマイクロコンピュータを主体として構成され、上記各種センサから入力される測定値に基づいて、内蔵するROMに記憶された各種の制御プログラムを実行することによって、スロットルバルブ4やVSV16の開度制御の他、燃料噴射制御やガソリンエンジンの場合の点火時期制御等の諸制御を行う。
って第1通路103及び第2通路104を構成するようにしても良い。
してECU5に接続され、ECU5からの制御信号に従って制御され、内燃機関1の運転条件に応じた適切な開度となるようにスロットルバルブ4の開度を調節するようになっている。
された空気及び第2コンプレッサ201によって加圧された空気は、その合計流量が内燃機関1の運転条件に適合する目標吸入空気量になるようにスロットルバルブ4によって調節され、内燃機関1の燃焼室に吸入される。このようにして第1ターボチャージャ100及び第2ターボチャージャ200の両方を用いたツインターボモードでの過給が行われる。
04の途中には第4通路204の通路断面積を変更する第2VSV206が設けられている。第2VSV206は電気配線を介してECU5に接続され、ECU5によってその開度が制御される。
ち上がりが速くなるので、ツインターボモードへの移行を円滑に行うことができる。
示すフローチャートである。このルーチンはECU5によって実行されるプログラムとしてECU5のROMに記憶され、内燃機関1の稼働中ECU5によって所定間隔毎に繰り返し実行される。なお、スロットルバルブ4が急閉される場合のサージング防止制御については実施例1で説明した制御と同様であるので、ここではシングルターボモードで過給が行われている時のサージング防止制御に限って説明する。
2 吸気通路
3 排気通路
4 スロットルバルブ
5 ECU
6 エアクリーナ
10 ターボチャージャ
11 コンプレッサ
12 タービン
15 ウェイストゲートバルブ
16 VSV
17 アクチュエータ
18 圧力室
19 排気バイパス通路
100 第1ターボチャージャ
101 第1コンプレッサ
102 第1タービン
103 第1通路
104 第2通路
105 第1ウェイストゲートバルブ
106 第1VSV
107 第1アクチュエータ
108 第1圧力室
109 第1排気バイパス通路
110 第1分岐吸気通路
111 第1分岐排気通路
200 第2ターボチャージャ
201 第2コンプレッサ
202 第2タービン
203 第3通路
204 第4通路
205 第2ウェイストゲートバルブ
206 第2VSV
207 第2アクチュエータ
208 第2圧力室
209 第2排気バイパス通路
210 第2分岐吸気通路
211 第2分岐排気通路
212 吸気制御弁
213 排気制御弁
Claims (4)
- 内燃機関の吸気通路に設けられるコンプレッサと前記内燃機関の排気通路に設けられるタービンとを有するターボチャージャと、
前記排気通路における前記タービンより上流と下流とを接続し前記タービンをバイパスする排気バイパス通路と、
前記排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節するウェイストゲートバルブと、
圧力室を有し該圧力室に導入される圧力に応じて前記ウェイストゲートバルブの開度を調節するアクチュエータと、
前記圧力室と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを接続する第1通路と、
前記圧力室と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを接続する第2通路と、
前記第2通路の通路断面積を変更する制御弁と、
前記第1通路及び前記第2通路を介して前記圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記制御弁の開度を調節して前記圧力室に導入される圧力を調節することによって、前記ターボチャージャによる過給圧を制御する過給圧制御手段と、
を備え、
前記過給圧制御手段は、前記コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の条件が成立する場合には、前記制御弁を開弁して、前記第1通路及び前記第2通路を介して前記コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記コンプレッサより上流の吸気通路に戻すリサーキュレーション制御を行い、
前記第1通路及び前記第2通路は、サージングが発生する条件下においてコンプレッサから吐出される吸気をコンプレッサより上流の吸気通路に逃がすことが可能な管径を有することを特徴とするターボチャージャの制御装置。 - 請求項1において、
前記コンプレッサより下流の吸気通路に設けられ該吸気通路の通路断面積を変更するスロットル弁を更に備え、
前記過給圧制御手段は、前記スロットル弁が開弁された状態から急閉される場合に前記リサーキュレーション制御を実行することを特徴とするターボチャージャの制御装置。 - 内燃機関の吸気通路の途中で分岐して下流において合流する第1分岐吸気通路及び第2分岐吸気通路と、
内燃機関の排気通路の途中で分岐して下流において合流する第1分岐排気通路及び第2分岐排気通路と、
前記第1分岐吸気通路に設けられる第1コンプレッサと前記第1分岐排気通路に設けられる第1タービンとを有する第1ターボチャージャと、
前記第2分岐吸気通路に設けられる第2コンプレッサと前記第2分岐排気通路に設けられる第2タービンとを有する第2ターボチャージャと、
前記第2分岐排気通路における前記第2タービンより上流と下流とを接続し前記第2タービンをバイパスする第2排気バイパス通路と、
前記第2排気バイパス通路を流れる排気の流量を調節する第2ウェイストゲートバルブと、
第2圧力室を有し該第2圧力室に導入される圧力に応じて前記第2ウェイストゲートバルブの開度を調節する第2アクチュエータと、
前記第2圧力室と前記第2コンプレッサより下流の第2分岐吸気通路とを接続する第3通路と、
前記第2圧力室と前記第2コンプレッサより上流の第2分岐吸気通路とを接続する第4通路と、
前記第4通路の通路断面積を変更する第2制御弁と、
前記第3通路及び前記第4通路を介して前記第2圧力室に吸気の圧力を導入し、さらに、前記第2制御弁の開度を調節して前記第2圧力室に導入される圧力を調節することによって、戦記第2ターボチャージャによる過給圧を制御する第2過給圧制御手段と、
を備え、
前記第2過給圧制御手段は、前記第2コンプレッサにおいてサージングが発生する所定の第2条件が成立する場合には、前記第2制御弁を開弁して、前記第3通路及び前記第4通路を介して前記第2コンプレッサより下流の吸気の少なくとも一部を前記第2コンプレッサより上流の第2分岐吸気通路に戻す第2リサーキュレーション制御を行うことを特徴とするターボチャージャの制御装置。 - 請求項3において、
前記第2コンプレッサより下流の第2分岐吸気通路に設けられ該第2分岐吸気通路の通路断面積を変更する吸気制御弁と、
前記第2タービンより下流の第2分岐排気通路に設けられ該第2分岐排気通路の通路断面積を変更する排気制御弁と、
内燃機関の運転状態に応じて、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を閉弁して前記第1ターボチャージャのみを作動させて過給を行うシングルターボモードと、前記吸気制御弁及び前記排気制御弁を開弁して前記第1ターボチャージャ及び前記第2ターボチャージャの両方を作動させて過給を行うツインターボモードと、を切り替えるターボ制御手段と、を更に備え、
前記第2過給圧制御手段は、前記ターボ制御手段によってシングルターボモードで過給が行われている場合に前記第2リサーキュレーション制御を実行することを特徴とするターボチャージャの制御装置。
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