JP6036677B2 - 電動ウェイストゲートバルブシステム - Google Patents
電動ウェイストゲートバルブシステム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6036677B2 JP6036677B2 JP2013269565A JP2013269565A JP6036677B2 JP 6036677 B2 JP6036677 B2 JP 6036677B2 JP 2013269565 A JP2013269565 A JP 2013269565A JP 2013269565 A JP2013269565 A JP 2013269565A JP 6036677 B2 JP6036677 B2 JP 6036677B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- actuator
- waste gate
- impeller
- gate valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
- F02B37/183—Arrangements of bypass valves or actuators therefor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/18—Control of the pumps by bypassing exhaust from the inlet to the outlet of turbine or to the atmosphere
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/20—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils
- F02D2041/202—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit
- F02D2041/2058—Output circuits, e.g. for controlling currents in command coils characterised by the control of the circuit using information of the actual current value
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Supercharger (AREA)
Description
上記課題を解決するための電動ウェイストゲートバルブシステムは、弁座部に弁体が着座することにより、ターボチャージャのタービンインペラを迂回するバイパス通路を閉塞するとともに、前記弁座部から前記弁体が離間することにより、前記バイパス通路を開放するウェイストゲートバルブと、該ウェイストゲートバルブを駆動する電動のアクチュエータと、前記ターボチャージャのインペラの回転数を計測するインペラ回転数センサと、前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備える電動ウェイストゲートバルブシステムであって、前記制御装置は、全閉時の前記インペラの回転数の予測値を算出し、前記ウェイストゲートバルブを閉弁させるときに、前記アクチュエータを閉弁方向に駆動し、前記インペラ回転数センサにより検出されている前記インペラの回転数が前記予測値を基準として定められた基準値となるまで増加したときに前記アクチュエータによる前記ウェイストゲートバルブの駆動を停止する。
上記構成によれば、電動のアクチュエータの駆動電流の電流値がウェイストゲートバルブの弁体と弁座部とが当接したことを示す基準電流値を超えたことに基づいて弁体が弁座部に当接したことを判断することができる。そして、上記構成のように、弁体が弁座部に当接してからのウェイストゲートバルブの動作速度を、当接する前の動作速度よりも遅くするようにすれば、完全に閉弁するまで弁体が少しずつ閉弁方向に駆動されることになり、弁座部に過剰に大きな荷重が作用してしまうこと抑制することができるようになる。そのため、弁座部が陥没することを一層抑制することができる。なお、弁体が弁座部に着座するまでは、素早くウェイストゲートバルブを駆動することができるため、ウェイストゲートバルブを閉弁させるのにかかる時間を短くすることもできる。
図1に示すように、内燃機関1は排気駆動式のターボチャージャ10を備えている。ターボチャージャ10は、内燃機関1の吸気通路3の途中に設けられるコンプレッサハウジング11と、内燃機関1の排気通路4の途中に設けられるタービンハウジング12とを備えている。コンプレッサハウジング11には、コンプレッサインペラ13が収容されており、コンプレッサインペラ13の外周を囲むように延びるコンプレッサ通路16が形成されている。また、タービンハウジング12には、タービンインペラ14が収容されており、タービンインペラ14の外周を囲むように延びるスクロール通路17が形成されている。コンプレッサインペラ13とタービンインペラ14とは、シャフト15を介して連結されている。こうしたターボチャージャ10において、内燃機関1の燃焼室2から排出される排気がスクロール通路17を通じてタービンインペラ14に吹き付けられると、タービンインペラ14が回転する。そして、タービンインペラ14とともにコンプレッサインペラ13が回転することにより、吸気通路3を流れる吸気がコンプレッサ通路16を通じて加圧されて燃焼室2に強制的に送り込まれる。すなわち、吸入空気の過給が行われるようになる。
電子制御装置30は、機関制御に係る各種演算処理を実行するCPU、その制御に必要なプログラムやデータの記憶されたROM、CPUの演算結果等が一時記憶されるRAM、外部との間で信号を入・出力するための入・出力ポート等を備えて構成されている。
図2に示すように、タービンインペラ14よりも上流側のスクロール通路17の壁面には、バイパス通路18との連通を可能とする連通孔19が形成されている。ウェイストゲートバルブ21は、弁体21aと、この弁体21aが着座する連通孔19のバイパス通路18側開口端である弁座部21bとによって構成されている。弁体21aは、アクチュエータ22の駆動ロッド23にリンク機構24を介して連結されており、リンク機構24は、駆動ロッド23に連結用のピンを支点に相対回動可能に連結されている。そのため、図2に矢印で示すように、アクチュエータ22により駆動ロッド23が進退させられるのに伴い、弁体21aが回動し、ウェイストゲートバルブ21の開度が変更される。
アクチュエータ22を流れている電流値ACが、弁体21aと弁座部21bとが当接したことを示す基準電流値ACcloseを超えたことに基づいて、弁体21aが弁座部21bに当接したことが判定される。そして、弁体21aが弁座部21bに当接してからは、アクチュエータ22を駆動可能な最小作動量θminで駆動させている。つまり、弁体21aが弁座部21bに当接してからウェイストゲートバルブ21が完全に閉弁するまでは、ウェイストゲートバルブ21がゆっくりと少しずつ閉弁方向に駆動されることになる。
以上説明した実施形態によれば、以下の効果が得られるようになる。
・上記実施形態では、ステップS106において、コンプレッサインペラ13の回転数NTの基準値NTstとして、ステップS104にて算出したコンプレッサインペラ13の回転数NTの予測値NTcalを設定していた。しかし、ウェイストゲートバルブ21が完全に閉弁していることを判断することができれば、必ずしも算出した予測値NTcalを基準値NTstとして設定しなくともよい。たとえば、この算出した予測値NTcalよりもわずかに小さい値を基準値NTstとして設定してもよい。
Claims (5)
- 弁座部に弁体が着座することにより、ターボチャージャのタービンインペラを迂回するバイパス通路を閉塞するとともに、前記弁座部から前記弁体が離間することにより、前記バイパス通路を開放するウェイストゲートバルブと、
該ウェイストゲートバルブを駆動する電動のアクチュエータと、
前記ターボチャージャのインペラの回転数を計測するインペラ回転数センサと、
前記アクチュエータを制御する制御装置と、を備える電動ウェイストゲートバルブシステムであって、
前記制御装置は、全閉時の前記インペラの回転数の予測値を算出し、前記ウェイストゲートバルブを閉弁させるときに、前記アクチュエータを閉弁方向に駆動し、前記インペラ回転数センサにより検出されている前記インペラの回転数が前記予測値を基準として定められた基準値となるまで増加したときに前記アクチュエータによる前記ウェイストゲートバルブの駆動を停止する
ことを特徴とする電動ウェイストゲートバルブシステム。 - 前記制御装置は、吸入空気量と、燃料噴射量と、スロットルバルブの開度と、前記アクチュエータの動作位置とに基づいて前記予測値を算出する
請求項1に記載の電動ウェイストゲートバルブシステム。 - 前記制御装置は、前記ウェイストゲートバルブを閉弁させるときに、前記アクチュエータの駆動電流の電流値を検出し、該電流値が前記ウェイストゲートバルブの弁体と弁座部とが当接したことを示す基準電流値を超えた後は、前記電流値が前記基準電流値を超える前よりも前記アクチュエータにより駆動される前記ウェイストゲートバルブの動作速度を遅くする
請求項1又は請求項2に記載の電動ウェイストゲートバルブシステム。 - 前記制御装置は、前記アクチュエータの駆動を停止したときの前記アクチュエータの動作位置を前記ウェイストゲートバルブの全閉位置として学習し、前記全閉位置に達した後は、この全閉位置に達する前よりも前記アクチュエータにより駆動される前記ウェイストゲートバルブの動作速度を遅くする
請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動ウェイストゲートバルブシステム。 - 前記インペラ回転数センサが、前記ターボチャージャのコンプレッサハウジングに設けられてコンプレッサインペラの回転数を計測するものである
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動ウェイストゲートバルブシステム。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269565A JP6036677B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電動ウェイストゲートバルブシステム |
US15/104,038 US10041397B2 (en) | 2013-12-26 | 2014-12-03 | Electric waste gate valve system and method for controlling electric waste gate valve system |
CN201480068666.9A CN105829679B (zh) | 2013-12-26 | 2014-12-03 | 电动废气门阀系统和用于控制电动废气门阀系统的方法 |
DE112014005997.8T DE112014005997B4 (de) | 2013-12-26 | 2014-12-03 | Elektrisches Wastegat-Ventilsystem und Verfahren zum Steuern eines elektrischen Wastegate-Ventilsystems |
PCT/IB2014/002628 WO2015097505A1 (en) | 2013-12-26 | 2014-12-03 | Electric waste gate valve system and method for controlling electric waste gate valve system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013269565A JP6036677B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電動ウェイストゲートバルブシステム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015124691A JP2015124691A (ja) | 2015-07-06 |
JP6036677B2 true JP6036677B2 (ja) | 2016-11-30 |
Family
ID=52278676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013269565A Expired - Fee Related JP6036677B2 (ja) | 2013-12-26 | 2013-12-26 | 電動ウェイストゲートバルブシステム |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10041397B2 (ja) |
JP (1) | JP6036677B2 (ja) |
CN (1) | CN105829679B (ja) |
DE (1) | DE112014005997B4 (ja) |
WO (1) | WO2015097505A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6500696B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2019-04-17 | 株式会社デンソー | ターボチャージャ |
JP6477404B2 (ja) * | 2015-10-13 | 2019-03-06 | 株式会社デンソー | ターボチャージャ |
US10623986B2 (en) | 2015-10-22 | 2020-04-14 | Photonic Systems, Inc. | RF signal separation and suppression system and method |
CN106677912B (zh) * | 2015-11-06 | 2019-11-22 | 联合汽车电子有限公司 | 实时获取涡轮增压发动机电动废气门零位的方法 |
JP6038271B1 (ja) * | 2015-12-24 | 2016-12-07 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 |
WO2017126166A1 (ja) * | 2016-01-22 | 2017-07-27 | 日産自動車株式会社 | ウェストゲートバルブの制御方法および制御装置 |
US11053875B2 (en) | 2016-02-10 | 2021-07-06 | Garrett Transportation I Inc. | System and method for estimating turbo speed of an engine |
US10273874B2 (en) | 2016-04-15 | 2019-04-30 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for compressor outlet temperature regulation |
JP2018131939A (ja) * | 2017-02-14 | 2018-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | ターボチャージャ |
DE102017216777A1 (de) * | 2017-09-22 | 2019-03-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasturbolader mit einer Abgasregelvorrichtung, Abgasregelvorrichtung für einen Abgasturbolader und Verfahren zum Betreiben eines Abgasturboladers |
CN112901334A (zh) * | 2021-04-13 | 2021-06-04 | 河南柴油机重工有限责任公司 | 一种废气涡轮增压器转速判断方法 |
CN116241366B (zh) * | 2023-03-28 | 2023-10-10 | 上海交通大学 | 柴油机变海拔增压系统智能可变模式控制方法 |
Family Cites Families (22)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62176442U (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-09 | ||
JP2522790Y2 (ja) * | 1990-05-17 | 1997-01-16 | アイシン精機株式会社 | ターボチヤージヤ |
JPH0532732U (ja) * | 1991-10-04 | 1993-04-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 過給圧制御装置 |
JP3203445B2 (ja) * | 1993-03-09 | 2001-08-27 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付エンジンの排気還流装置 |
JP3551590B2 (ja) * | 1995-12-26 | 2004-08-11 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付内燃機関 |
JP3430764B2 (ja) * | 1995-12-28 | 2003-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機の過給圧制御装置 |
JPH09195782A (ja) * | 1996-01-16 | 1997-07-29 | Toyota Motor Corp | 過給機の過給圧制御装置 |
JP2006144583A (ja) * | 2004-11-17 | 2006-06-08 | Denso Corp | 内燃機関の制御装置 |
JP4835474B2 (ja) * | 2007-03-09 | 2011-12-14 | トヨタ自動車株式会社 | ターボ過給機制御システム |
JP5282695B2 (ja) * | 2009-07-28 | 2013-09-04 | 日産自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
JP5454437B2 (ja) * | 2010-09-24 | 2014-03-26 | トヨタ自動車株式会社 | ウエストゲートバルブ装置 |
CN103518047B (zh) * | 2011-04-18 | 2016-08-31 | 丰田自动车株式会社 | 增压发动机的控制装置 |
US8915708B2 (en) * | 2011-06-24 | 2014-12-23 | Caterpillar Inc. | Turbocharger with air buffer seal |
JP5754282B2 (ja) | 2011-07-25 | 2015-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 排気タービン過給機及び内燃機関 |
JP2013170469A (ja) * | 2012-02-17 | 2013-09-02 | Toyota Motor Corp | 車両用駆動制御装置 |
JP2013241896A (ja) * | 2012-05-21 | 2013-12-05 | Toyota Motor Corp | 過給機付き内燃機関の制御装置 |
JP6269330B2 (ja) * | 2014-06-06 | 2018-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP2016011641A (ja) * | 2014-06-30 | 2016-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 過給システム |
EP2995798A1 (en) * | 2014-09-11 | 2016-03-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
JP5963927B1 (ja) * | 2015-08-21 | 2016-08-03 | 三菱電機株式会社 | 過給機付き内燃機関の制御装置及びその制御方法 |
US10436106B2 (en) * | 2015-12-24 | 2019-10-08 | Mitsubishi Electric Corporation | Control apparatus and control method for internal combustion engine |
JP6173523B1 (ja) * | 2016-04-26 | 2017-08-02 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
-
2013
- 2013-12-26 JP JP2013269565A patent/JP6036677B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2014
- 2014-12-03 US US15/104,038 patent/US10041397B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-03 CN CN201480068666.9A patent/CN105829679B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2014-12-03 WO PCT/IB2014/002628 patent/WO2015097505A1/en active Application Filing
- 2014-12-03 DE DE112014005997.8T patent/DE112014005997B4/de not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2015097505A1 (en) | 2015-07-02 |
US10041397B2 (en) | 2018-08-07 |
DE112014005997T5 (de) | 2016-09-08 |
DE112014005997B4 (de) | 2022-09-22 |
CN105829679A (zh) | 2016-08-03 |
JP2015124691A (ja) | 2015-07-06 |
CN105829679B (zh) | 2018-07-27 |
US20170002728A1 (en) | 2017-01-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6036677B2 (ja) | 電動ウェイストゲートバルブシステム | |
JP6173523B1 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
JP6237512B2 (ja) | 過給機の異常診断装置 | |
US9181860B2 (en) | Control device and control method for internal combustion engine | |
US9062596B2 (en) | Wastegate valve control device for internal combustion engine and wastegate valve control method for internal combustion engine | |
JP5888422B2 (ja) | ウェイストゲートバルブの制御装置 | |
JP5195142B2 (ja) | エアバイパスバルブの制御装置 | |
JP6038271B1 (ja) | 内燃機関の制御装置および内燃機関の制御方法 | |
WO2008018380A1 (fr) | Dispositif de commande pour moteur à combustion interne équipé d'un turbocompresseur | |
JP5783185B2 (ja) | センサ出力設定方法 | |
US20150285168A1 (en) | Throttle control device for internal combustion engine and throttle control method for internal combustion engine | |
JP4466449B2 (ja) | 過給機付きエンジンの制御装置 | |
US20180038273A1 (en) | Control device for internal combustion engine | |
US10619581B2 (en) | Control device of internal-combustion engine | |
JP6295855B2 (ja) | 過給機付き内燃機関の制御装置 | |
JP6381601B2 (ja) | 内燃機関の制御装置および制御方法 | |
JP2016000980A (ja) | 過給機付きエンジンのスロットル制御装置 | |
JP6500696B2 (ja) | ターボチャージャ | |
JP4827758B2 (ja) | 可変バルブタイミング制御装置の故障診断装置 | |
JP2007127001A (ja) | 内燃機関の過給圧制御システム | |
JP5791586B2 (ja) | 差圧検出装置のゼロ点学習装置 | |
JP2011132884A (ja) | 内燃機関の異常検出方法 | |
JP6398279B2 (ja) | 過給機付き内燃機関の制御装置 | |
JP2021161930A (ja) | ウェイストゲート弁の全閉位置学習装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151221 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160705 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160905 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161004 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161017 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6036677 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |