JP6825931B2 - Variable turbocharger device - Google Patents

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Description

本発明は、ＶＧ（Variable Geometry）タービンを備える可変型ターボチャージャ装置に関する。 The present invention relates to a variable turbocharger device including a VG (Variable Geometry) turbine.

一般に、エンジンからの排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構を設けたＶＧタービンと、このＶＧタービンと同軸回転されてエンジンへの吸気を過給するコンプレッサと、を備えた可変型ターボチャージャ装置が知られている。この種の可変型ターボチャージャ装置ではハードウェアの高度化に伴い、制御システムが複雑化している。このため、制御システムのパラメータとして、ＶＧタービン周辺の状態量が多数モニタリングされている。 Generally, a variable turbocharger device including a VG turbine provided with a variable nozzle vane mechanism for adjusting the amount of exhaust gas from the engine and a compressor which is coaxially rotated with the VG turbine to supercharge the intake air to the engine is known. ing. In this type of variable turbocharger device, the control system becomes complicated due to the sophistication of hardware. Therefore, as a parameter of the control system, a large number of state quantities around the VG turbine are monitored.

ところで、上記した状態量をモニタリングするには、ＶＧタービンの周辺に多数のセンサを設ける必要があり、装置構成が煩雑化すると共に製造コストが上昇する。また、これらのセンサが故障した場合、状態量のモニタリングが不安定となり、制御システムの誤動作が生じるおそれがある。 By the way, in order to monitor the above-mentioned state quantity, it is necessary to provide a large number of sensors around the VG turbine, which complicates the device configuration and increases the manufacturing cost. Further, if these sensors fail, the monitoring of the state quantity becomes unstable, and the control system may malfunction.

この種の問題を解決するために、従来、ウエストゲートバルブを備えるターボチャージャにおいて、ウエストゲートバルブの位置により、タービンの出口排ガス温度（状態量）を推定する技術が開示されている。 In order to solve this kind of problem, conventionally, in a turbocharger provided with a wastegate valve, a technique for estimating the outlet exhaust gas temperature (state amount) of a turbine from the position of the wastegate valve has been disclosed.

米国特許出願公開第２０１５／００９６２９５号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/096295

しかしながら、従来の技術は、ウエストゲートバルブを備えるターボチャージャに限定する技術であり、ＶＧタービンを備えた可変型ターボチャージャ装置に適用することはできなかった。 However, the conventional technique is limited to a turbocharger equipped with a wastegate valve, and cannot be applied to a variable turbocharger device equipped with a VG turbine.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、タービンの周辺に設けるセンサ数の低減を図り、装置構成を簡素化できる可変型ターボチャージャ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a variable turbocharger device capable of reducing the number of sensors provided around the turbine and simplifying the device configuration.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る可変型ターボチャージャ装置は、エンジンからの排ガスによって回転されるタービンと、タービンと同軸回転されてエンジンへの吸気を過給するコンプレッサと、タービンへの排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構と、可変ノズルベーン機構の開度を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の中から少なくとも３つの値を測定し、これら測定した３つの値と、可変ノズルベーン機構の開度と、タービンの回転数と、に基づいて、残りの１つの値を演算する演算制御部を備える。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, the variable turbocharger device according to the present invention supercharges the turbine rotated by the exhaust gas from the engine and the intake air to the engine rotated coaxially with the turbine. A compressor, a variable nozzle vane mechanism for adjusting the amount of exhaust gas to the turbine, and a control device for controlling the opening degree of the variable nozzle vane mechanism are provided, and the control device includes the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature and the control device of the turbine. Arithmetic control that measures at least three values from the outlet exhaust gas pressure and calculates the remaining one value based on these three measured values, the opening degree of the variable nozzle vane mechanism, and the rotation speed of the turbine. It has a part.

この構成によれば、演算制御部は、入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の中から少なくとも３つの値を測定し、これら測定した３つの値と、可変ノズルベーン機構の開度と、タービンの回転数と、に基づいて、残りの１つの値を演算するため、この演算された値を測定するためのセンサを設ける必要がなく、タービンの周辺に設けるセンサ数の低減を図り、装置構成を簡素化することができる。 According to this configuration, the arithmetic control unit measures at least three values from the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature, and the outlet exhaust gas pressure, and these three measured values and the opening of the variable nozzle vane mechanism. Since the remaining one value is calculated based on the degree and the rotation speed of the turbine, it is not necessary to provide a sensor for measuring this calculated value, and the number of sensors provided around the turbine can be reduced. This makes it possible to simplify the device configuration.

この構成において、演算制御部は、タービンの入口排ガス温度または出口排ガス温度の値を演算する構成としてもよい。この構成よれば、圧力センサよりも応答性の低い温度センサの数を低減できるため、制御性の向上を図ることができる。 In this configuration, the calculation control unit may be configured to calculate the value of the inlet exhaust gas temperature or the outlet exhaust gas temperature of the turbine. According to this configuration, the number of temperature sensors having a lower response than the pressure sensor can be reduced, so that controllability can be improved.

また、タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の測定値がそれぞれ正常範囲内にあるか否かを判別する測定値判別部を備え、演算制御部は、これら測定値のいずれか１つが正常範囲内にないと判別した場合、正常範囲内にある３つの測定値から残りの１つの値を演算する構成としてもよい。この構成によれば、例えば、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力を測定するセンサのいずれかが故障した場合であっても、演算された値を用いることにより、安定した制御動作を実現できる。 Further, it is provided with a measured value discriminating unit for determining whether or not the measured values of the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature and the outlet exhaust gas pressure of the turbine are within the normal range, and the arithmetic control unit is equipped with these measured values. If it is determined that any one of the above is not within the normal range, the remaining one value may be calculated from the three measured values within the normal range. According to this configuration, even if any of the sensors that measure the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature, and the outlet exhaust gas pressure fails, stable control operation is realized by using the calculated values. it can.

また、タービンは、エンジンに直列に接続された第１タービン及び第２タービンを備え、可変ノズルベーン機構は、第１タービンへの排ガス量を調整する第１可変ノズルベーン機構と、第２タービンへの排ガス量を調整する第２可変ノズルベーン機構とを備え、演算制御部は、第１タービンの入口排ガス温度及び入口排ガス圧力と、第１タービンと第２タービンとの間の中間排ガス温度及び中間排ガス圧力と、第２タービンの出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の中から少なくとも４つの値を測定し、これら測定した４つの値と、第１可変ノズルベーン機構及び第２可変ノズルベーン機構の各開度と、第１タービン及び第２タービンの各回転数と、に基づいて、残りの２つの値を演算する構成としてもよい。 Further, the turbine includes a first turbine and a second turbine connected in series with the engine, and the variable nozzle vane mechanism includes a first variable nozzle vane mechanism for adjusting the amount of exhaust gas to the first turbine and exhaust gas to the second turbine. It is equipped with a second variable nozzle vane mechanism that adjusts the amount, and the arithmetic control unit determines the inlet exhaust gas temperature and inlet exhaust gas pressure of the first turbine, and the intermediate exhaust gas temperature and intermediate exhaust gas pressure between the first turbine and the second turbine. , At least four values were measured from the outlet exhaust gas temperature and the outlet exhaust gas pressure of the second turbine, and these four values, the opening degrees of the first variable nozzle vane mechanism and the second variable nozzle vane mechanism, and the first The remaining two values may be calculated based on the respective rotation speeds of the turbine and the second turbine.

また、本発明に係る可変型ターボチャージャ装置は、エンジンからの排ガスによって回転されるタービンと、タービンと同軸回転されてエンジンへの吸気を過給するコンプレッサと、タービンへの排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構と、可変ノズルベーン機構の開度を制御する制御装置と、を備え、制御装置は、タービンの入口排ガス温度の変化量、入口排ガス圧力の変化量、出口排ガス温度の変化量及び出口排ガス圧力の変化量の中から少なくとも３つの変化量を測定し、これら測定した３つの変化量と、可変ノズルベーン機構の開度変化量と、タービンの回転数の変化量と、に基づいて、残りの１つの変化量を演算する演算制御部を備えることを特徴とする。 Further, the variable turbocharger device according to the present invention includes a turbine that is rotated by exhaust gas from the engine, a compressor that is coaxially rotated with the turbine and supercharges the intake air to the engine, and a variable that adjusts the amount of exhaust gas to the turbine. A nozzle vane mechanism and a control device for controlling the opening degree of the variable nozzle vane mechanism are provided, and the control device includes a change amount of the inlet exhaust gas temperature of the turbine, a change amount of the inlet exhaust gas pressure, a change amount of the outlet exhaust gas temperature, and an outlet exhaust gas pressure. At least three changes are measured from among the changes in the above, and the remaining 1 is based on the measured three changes, the change in the opening of the variable nozzle vane mechanism, and the change in the turbine rotation speed. It is characterized by including an arithmetic control unit for calculating one change amount.

この構成において、演算された変化量が所定の正常範囲内にない場合、異常を発する報知部を備えた構成としてもよい。 In this configuration, if the calculated amount of change is not within a predetermined normal range, a configuration may be provided with a notification unit that causes an abnormality.

本発明にかかる可変型ターボチャージャ装置は、タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の中から少なくとも３つの値を測定し、これら測定した３つの値と、可変ノズルベーン機構の開度と、タービンの回転数と、に基づいて、残りの１つの値を演算する演算制御部を備えるため、この演算された値を測定するためのセンサを設ける必要がなく、タービンの周辺に設けるセンサ数の低減を図り、装置構成を簡素化することができる。 The variable turbocharger device according to the present invention measures at least three values from the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature and the outlet exhaust gas pressure of the turbine, and these three measured values and the variable nozzle vane mechanism Since it is provided with an arithmetic control unit that calculates the remaining one value based on the opening degree of the turbine and the rotation speed of the turbine, it is not necessary to provide a sensor for measuring the calculated value, and the periphery of the turbine. It is possible to reduce the number of sensors provided in the device and simplify the device configuration.

図１は、第１実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to the first embodiment. 図２は、第１実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the first embodiment. 図３は、第２実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to a second embodiment. 図４は、第２実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the second embodiment. 図５は、第３実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to a third embodiment. 図６は、第３実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the third embodiment. 図７は、センサの測定値を判別する際の動作手順を示すフローチャートである。FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when determining the measured value of the sensor. 図８は、第４実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the fourth embodiment. 図９は、第４実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の動作手順を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the variable turbocharger device according to the fourth embodiment.

以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、以下の実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same.

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。図２は、第１実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。可変型ターボチャージャ装置１０は、図１に示すように、エンジン１１の排気管路２１に配置されたタービン１２と、該エンジン１１の吸気管路２２に配置されたコンプレッサ１３と、タービン１２及びコンプレッサ１３を連結するロータ１４とを備える。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the variable turbocharger device 10 includes a turbine 12 arranged in the exhaust pipe line 21 of the engine 11, a compressor 13 arranged in the intake pipe line 22 of the engine 11, and the turbine 12 and the compressor. A rotor 14 for connecting the 13 is provided.

エンジン１１から排出される排ガスは、排気管路２１を通じて、タービン１２に流入し、このタービン１２を回転駆動する。このタービン１２の回転に伴ってコンプレッサ１３が同軸回転することにより、吸気管路２２を通じてコンプレッサ１３に流入した空気が圧縮されてエンジン１１への吸気を過給する。 The exhaust gas discharged from the engine 11 flows into the turbine 12 through the exhaust pipe line 21, and rotationally drives the turbine 12. As the compressor 13 rotates coaxially with the rotation of the turbine 12, the air flowing into the compressor 13 through the intake pipe line 22 is compressed to supercharge the intake air to the engine 11.

本構成では、タービン１２は、このタービン１２に流入する排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構１５を備えた可変容量（ＶＧ：Variable Geometry）型のタービンとして構成されている。このタービン１２は、可変ノズルベーン機構１５の開度を調整することにより、該タービン１２に流入する排ガス量が調整されるため、タービン１２及びコンプレッサ１３の回転数が制御され、エンジン１１への過給圧を制御できるように構成されている。 In this configuration, the turbine 12 is configured as a variable capacity (VG: Variable Geometry) type turbine provided with a variable nozzle vane mechanism 15 for adjusting the amount of exhaust gas flowing into the turbine 12. In this turbine 12, the amount of exhaust gas flowing into the turbine 12 is adjusted by adjusting the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15, so that the rotation speeds of the turbine 12 and the compressor 13 are controlled and the engine 11 is supercharged. It is configured so that the pressure can be controlled.

可変型ターボチャージャ装置１０は、可変ノズルベーン機構１５の開度を制御する制御装置１６と、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１を測定する入口温度センサ２４と、タービン１２の入口排ガス圧力Ｐ１を測定する入口圧力センサ２５と、タービン１２の出口排ガス圧力Ｐ２を測定する出口圧力センサ２７と、タービン１２の回転数Ｎｔを測定する回転数センサ２８とを備える。これら入口温度センサ２４と入口圧力センサ２５は、タービン１２の入口（上流）側における排気管路２１に設けられている。出口圧力センサ２７は、タービン１２の出口（下流）側における排気管路２１に設けられている。回転数センサ２８は、タービン１２のケーシング内に設けられている。入口温度センサ２４、入口圧力センサ２５、出口圧力センサ２７及び回転数センサ２８は、制御装置１６に接続され、各センサがそれぞれ測定した値は制御装置１６に入力される。 The variable turbocharger device 10 includes a control device 16 that controls the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15, an inlet temperature sensor 24 that measures the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, and an inlet that measures the inlet exhaust gas pressure P1 of the turbine 12. It includes a pressure sensor 25, an outlet pressure sensor 27 for measuring the outlet exhaust gas pressure P2 of the turbine 12, and a rotation speed sensor 28 for measuring the rotation speed Nt of the turbine 12. The inlet temperature sensor 24 and the inlet pressure sensor 25 are provided in the exhaust pipe line 21 on the inlet (upstream) side of the turbine 12. The outlet pressure sensor 27 is provided in the exhaust pipe line 21 on the outlet (downstream) side of the turbine 12. The rotation speed sensor 28 is provided in the casing of the turbine 12. The inlet temperature sensor 24, the inlet pressure sensor 25, the outlet pressure sensor 27, and the rotation speed sensor 28 are connected to the control device 16, and the values measured by each sensor are input to the control device 16.

制御装置１６は、図２に示すように、信号処理ユニット３０と、演算ユニット（演算制御部）３１と、制御ユニット３２とを備える。信号処理ユニット３０は、上記した各センサが測定した測定信号が入力される。信号処理ユニット３０は、入力された信号から特定の周波数成分を抽出したり、ノイズを除去したりする処理を行うフィルタ３４と、このフィルタ３４で処理された信号を変換処理する信号変換部３５とを備える。この信号変換部３５は、各センサから入力された電圧信号を物理量に変換する。これにより、変換された物理量（測定値）を用いて各種の制御が実行される。 As shown in FIG. 2, the control device 16 includes a signal processing unit 30, a calculation unit (calculation control unit) 31, and a control unit 32. The signal processing unit 30 is input with the measurement signals measured by the above-mentioned sensors. The signal processing unit 30 includes a filter 34 that extracts a specific frequency component from the input signal and removes noise, and a signal conversion unit 35 that converts the signal processed by the filter 34. To be equipped. The signal conversion unit 35 converts the voltage signal input from each sensor into a physical quantity. As a result, various controls are executed using the converted physical quantity (measured value).

制御ユニット３２は、エンジン１１及び可変型ターボチャージャ装置１０の動作全般を制御する。この制御ユニット３２は、中央処理装置（ＣＰＵ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）等を備えて構成されたマイクロコンピュータからなる。制御ユニット３２は、信号処理ユニット３０及び演算ユニット３１から入力された値に基づいて、各種機器類の制御指令値（例えば、エンジンの軸トルクＴｑ＊、エンジンの燃焼噴射量Ｆｕｅｌ＊、開度指令値ＶＧ＊等）を出力する。 The control unit 32 controls the overall operation of the engine 11 and the variable turbocharger device 10. The control unit 32 includes a microcomputer configured to include a central processing unit (CPU), a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), and the like. The control unit 32 has control command values (for example, engine shaft torque Tq *, engine combustion injection amount Fuel *, opening command) of various devices based on the values input from the signal processing unit 30 and the calculation unit 31. Value VG * etc.) is output.

エンジンの軸トルクＴｑ＊、エンジンの燃焼噴射量Ｆｕｅｌ＊は、エンジン１１に伝達されて、エンジン１１の出力を制御する。また、開度指令値ＶＧ＊は、タービン１２の可変ノズルベーン機構１５に伝達され、この可変ノズルベーン機構１５の開度を制御する。 The shaft torque Tq * of the engine and the combustion injection amount Fuel * of the engine are transmitted to the engine 11 to control the output of the engine 11. Further, the opening command value VG * is transmitted to the variable nozzle vane mechanism 15 of the turbine 12 to control the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15.

演算ユニット３１は、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１と、入口排ガス圧力Ｐ１と、出口排ガス圧力Ｐ２と、可変ノズルベーン機構１５の開度指令値ＶＧ＊と、タービン１２の回転数Ｎｔと、に基づいて、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を演算する。これにより、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を測定する出口温度センサを設ける必要がなくなるため、装置構成が簡素化すると共に製造コストの低減を図ることができる。 The calculation unit 31 is based on the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the opening command value VG * of the variable nozzle vane mechanism 15, and the rotation speed Nt of the turbine 12. , The outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12 is calculated. As a result, it is not necessary to provide an outlet temperature sensor for measuring the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12, so that the device configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

演算ユニット３１は、例えば、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１と、入口排ガス圧力Ｐ１と、出口排ガス圧力Ｐ２と、可変ノズルベーン機構１５の開度指令値ＶＧ＊と、タービン１２の回転数Ｎｔとから出口排ガス温度Ｔ２を演算するための関数式（１）を記憶しており、この関数式（１）に各センサの測定値を入れることにより、出口排ガス温度Ｔ２を演算する。 The arithmetic unit 31 exits from, for example, the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the opening command value VG * of the variable nozzle vane mechanism 15, and the rotation speed Nt of the turbine 12. The function formula (1) for calculating the exhaust gas temperature T2 is stored, and the outlet exhaust gas temperature T2 is calculated by inputting the measured value of each sensor into the function formula (1).

Ｔ２＝Ｔ１×ｆ（Ｐ２／Ｐ１,Ｎｔ,ＶＧ＊） （１） T2 = T1 × f (P2 / P1, Nt, VG *) (1)

一般に、可変ノズルベーン機構１５の開度を開度指令値ＶＧ＊に基づき制御すると、実際の開度と開度指令値ＶＧ＊が示す開度との偏差は小さく、応答性が高いことが判明している。このため、例えば、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２、タービン１２の回転数Ｎｔ及び出口排ガス温度Ｔ２の関係を、異なる複数の開度指令値ＶＧ＊ごとに予め関数式として求めておき、開度指令値ＶＧ＊が設定された場合に、この開度指令値ＶＧ＊に相当する関数式を読み出し、この関数式に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２を演算する。 In general, when the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15 is controlled based on the opening degree command value VG *, it is found that the deviation between the actual opening degree and the opening degree indicated by the opening degree command value VG * is small and the responsiveness is high. ing. Therefore, for example, the relationship between the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the rotation speed Nt of the turbine 12, and the outlet exhaust gas temperature T2 is set as a functional expression in advance for each of a plurality of different opening command values VG *. When the opening command value VG * is set, the function formula corresponding to the opening command value VG * is read out, and the outlet exhaust gas temperature T2 is calculated based on this function formula.

この構成では、開度指令値ＶＧ＊ごとに予め求めておいた関数式を用いるため、演算された出口排ガス温度Ｔ２と実際の値との偏差を抑えることができ、出口排ガス温度Ｔ２を正確に演算することができる。 In this configuration, since the function formula obtained in advance for each opening command value VG * is used, the deviation between the calculated outlet exhaust gas temperature T2 and the actual value can be suppressed, and the outlet exhaust gas temperature T2 can be accurately determined. Can be calculated.

また、タービン１２の性能マップ（性能試験結果など）が事前に判明している場合には、この性能マップに入口排ガス温度Ｔ１、出口排ガス温度Ｔ２の値を加味した参照テーブルを作成し、この参照テーブルに基づいて、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を演算する構成としてもよい。さらに、タービン１２の性能マップが不明の場合には、例えば、タービン１２の最大ガス流量を事前に計測し、開度指令値ＶＧ＊に基づく実際のタービン１２のガス流量を算出し、このガス流量、入口排ガス温度Ｔ１、出口排ガス温度Ｔ２の関係式を立てておく。そして、この関係式に基づいて、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を演算する構成としてもよい。 If the performance map of the turbine 12 (performance test results, etc.) is known in advance, a reference table is created in which the values of the inlet exhaust gas temperature T1 and the outlet exhaust gas temperature T2 are added to this performance map, and this reference is made. The outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12 may be calculated based on the table. Further, when the performance map of the turbine 12 is unknown, for example, the maximum gas flow rate of the turbine 12 is measured in advance, the actual gas flow rate of the turbine 12 is calculated based on the opening command value VG *, and this gas flow rate is calculated. , The relational expression of the inlet exhaust gas temperature T1 and the outlet exhaust gas temperature T2 is established. Then, the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12 may be calculated based on this relational expression.

温度センサは、圧力センサに比べて、応答性の低い傾向にあり、温度測定時の実際の温度と、測定温度との間に測定遅れが生じる場合がある。本実施形態では、出口排ガス温度Ｔ２を演算することにより、温度センサを１つ削減することができるため、応答性を高めて制御性の向上を図っている。また、出口排ガス温度Ｔ２は、比較的変動が少なく安定しているため、出口排ガス温度Ｔ２を演算して求めた場合の精度を高めることができる。 The temperature sensor tends to be less responsive than the pressure sensor, and a measurement delay may occur between the actual temperature at the time of temperature measurement and the measured temperature. In the present embodiment, the temperature sensor can be reduced by one by calculating the outlet exhaust gas temperature T2, so that the responsiveness is improved and the controllability is improved. Further, since the outlet exhaust gas temperature T2 is stable with relatively little fluctuation, the accuracy when the outlet exhaust gas temperature T2 is calculated and obtained can be improved.

本実施形態では、演算ユニット３１は、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２に基づいて、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を演算しているが、これに限るものではなく、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、及び出口排ガス圧力Ｐ２の中から１つの値を演算で求める構成としてもよい。例えば、入口排ガス温度Ｔ１は、出口排ガス温度Ｔ２よりも高いため、入口温度センサを削減することで、高温環境下におけるセンサのメンテナンス作業を低減することができる。また、圧力センサは、温度センサよりも高コストであるため、入口圧力センサまたは出口圧力センサを削減することにより、製造コストをより低減することができる。この場合、上記した関数式（１）と同様に、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２をそれぞれ演算するための各関数式が演算ユニット３１に記憶されている。 In the present embodiment, the calculation unit 31 calculates the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12 based on the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, and the outlet exhaust gas pressure P2 of the turbine 12, but the present invention is not limited to this. Instead, one value may be calculated from the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2. For example, since the inlet exhaust gas temperature T1 is higher than the outlet exhaust gas temperature T2, it is possible to reduce the maintenance work of the sensor in a high temperature environment by reducing the number of inlet temperature sensors. Moreover, since the pressure sensor is more expensive than the temperature sensor, the manufacturing cost can be further reduced by reducing the inlet pressure sensor or the outlet pressure sensor. In this case, similarly to the above-mentioned function formula (1), each function formula for calculating the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, and the outlet exhaust gas pressure P2 is stored in the calculation unit 31.

［第２実施形態］
図３は、第２実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。図４は、第２実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。この第２実施形態では、可変型ターボチャージャ装置１０Ａは、いわゆる二段型のターボチャージャ装置である点で第１実施形態と構成を異にする。第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to a second embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the second embodiment. In this second embodiment, the variable turbocharger device 10A differs from the first embodiment in that it is a so-called two-stage turbocharger device. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

可変型ターボチャージャ装置１０Ａは、図３に示すように、エンジン１１の排気管路２１に直列に設けられた高圧段タービン（第１タービン）１２Ａ及び低圧段タービン（第２タービン）１２Ｂと、エンジン１１の吸気管路２２に直列に設けられた高圧段コンプレッサ（第１コンプレッサ）１３Ａ及び低圧段コンプレッサ（第２コンプレッサ）１３Ｂと、を備える。高圧段タービン１２Ａと高圧段コンプレッサ１３Ａとは高圧段ロータ１４Ａにより連結され、低圧段タービン１２Ｂと低圧段コンプレッサ１３Ｂとは低圧段ロータ１４Ｂにより連結される。 As shown in FIG. 3, the variable turbocharger device 10A includes a high-pressure stage turbine (first turbine) 12A and a low-pressure stage turbine (second turbine) 12B provided in series with the exhaust pipeline 21 of the engine 11, and an engine. A high-pressure stage compressor (first compressor) 13A and a low-pressure stage compressor (second compressor) 13B provided in series with the intake pipe line 22 of 11 are provided. The high-pressure stage turbine 12A and the high-pressure stage compressor 13A are connected by a high-pressure stage rotor 14A, and the low-pressure stage turbine 12B and the low-pressure stage compressor 13B are connected by a low-pressure stage rotor 14B.

高圧段タービン１２Ａは、この高圧段タービン１２Ａに流入する排ガス量を調整する高圧段可変ノズルベーン機構（第１可変ノズルベーン機構）１５Ａを備え、低圧段タービン１２Ｂは、この低圧段タービン１２Ｂに流入する排ガス量を調整する低圧段可変ノズルベーン機構（第２可変ノズルベーン機構）１５Ｂを備える。 The high-pressure stage turbine 12A includes a high-pressure stage variable nozzle vane mechanism (first variable nozzle vane mechanism) 15A that adjusts the amount of exhaust gas flowing into the high-pressure stage turbine 12A, and the low-pressure stage turbine 12B includes exhaust gas flowing into the low-pressure stage turbine 12B. A low-pressure stage variable nozzle vane mechanism (second variable nozzle vane mechanism) 15B for adjusting the amount is provided.

本実施形態では、可変型ターボチャージャ装置１０Ａは、高圧段可変ノズルベーン機構１５Ａ及び低圧段可変ノズルベーン機構１５Ｂの開度をそれぞれ制御する制御装置１６Ａを備える。また、可変型ターボチャージャ装置１０Ａは、高圧段タービン１２Ａの入口排ガス温度Ｔ１を測定する入口温度センサ４０と、高圧段タービン１２Ａの入口排ガス圧力Ｐ１を測定する入口圧力センサ４１と、高圧段タービン１２Ａと低圧段タービン１２Ｂとの間の中間排ガス圧力Ｐ２ａを測定する中間圧力センサ４２と、高圧段タービン１２Ａの回転数Ｎｔ１を測定する高圧段回転数センサ４３とを備える。また、可変型ターボチャージャ装置１０Ａは、低圧段タービン１２Ｂの出口排ガス圧力Ｐ３を測定する出口圧力センサ４４と、低圧段タービン１２Ｂの回転数Ｎｔ２を測定する低圧段回転数センサ４５とを備える。 In the present embodiment, the variable turbocharger device 10A includes a control device 16A that controls the opening degree of the high-pressure stage variable nozzle vane mechanism 15A and the low-pressure stage variable nozzle vane mechanism 15B, respectively. Further, the variable turbocharger device 10A includes an inlet temperature sensor 40 for measuring the inlet exhaust gas temperature T1 of the high-pressure turbine 12A, an inlet pressure sensor 41 for measuring the inlet exhaust gas pressure P1 of the high-pressure turbine 12A, and a high-pressure turbine 12A. It is provided with an intermediate pressure sensor 42 for measuring the intermediate exhaust gas pressure P2a between the low pressure stage turbine 12B and a high pressure stage rotation speed sensor 43 for measuring the rotation speed Nt1 of the high pressure stage turbine 12A. Further, the variable turbocharger device 10A includes an outlet pressure sensor 44 that measures the outlet exhaust gas pressure P3 of the low-pressure stage turbine 12B, and a low-pressure stage rotation speed sensor 45 that measures the rotation speed Nt2 of the low-pressure stage turbine 12B.

入口温度センサ４０と入口圧力センサ４１は、高圧段タービン１２Ａの入口（上流）側における排気管路２１に設けられている。中間圧力センサ４２は、高圧段タービン１２Ａと低圧段タービン１２Ｂとの間の排気管路２１に設けられている。出口圧力センサ４４は、低圧段タービン１２Ｂの出口（下流）側における排気管路２１に設けられている。高圧段回転数センサ４３及び低圧段回転数センサ４５は、それぞれ、高圧段タービン１２Ａ及び低圧段タービン１２Ｂのケーシング内に設けられている。入口温度センサ４０、入口圧力センサ４１、中間圧力センサ４２、高圧段回転数センサ４３、出口圧力センサ４４及び低圧段回転数センサ４５は、制御装置１６Ａに接続され、各センサがそれぞれ測定した値は制御装置１６Ａに入力される。 The inlet temperature sensor 40 and the inlet pressure sensor 41 are provided in the exhaust pipe line 21 on the inlet (upstream) side of the high-pressure stage turbine 12A. The intermediate pressure sensor 42 is provided in the exhaust pipe line 21 between the high-pressure stage turbine 12A and the low-pressure stage turbine 12B. The outlet pressure sensor 44 is provided in the exhaust pipe line 21 on the outlet (downstream) side of the low-pressure stage turbine 12B. The high-pressure stage rotation speed sensor 43 and the low-pressure stage rotation speed sensor 45 are provided in the casings of the high-pressure stage turbine 12A and the low-pressure stage turbine 12B, respectively. The inlet temperature sensor 40, the inlet pressure sensor 41, the intermediate pressure sensor 42, the high pressure stage rotation speed sensor 43, the outlet pressure sensor 44 and the low pressure stage rotation speed sensor 45 are connected to the control device 16A, and the values measured by each sensor are It is input to the control device 16A.

制御装置１６Ａは、図４に示すように、信号処理ユニット３０と、演算ユニット（演算制御部）３１Ａと、制御ユニット３２とを備える。制御ユニット３２は、信号処理ユニット３０及び演算ユニット３１Ａから入力された値に基づいて、高圧段可変ノズルベーン機構１５Ａ及び低圧段可変ノズルベーン機構１５Ｂの開度をそれぞれ制御する高圧段開度指令値ＶＧ１＊、低圧段開度指令値ＶＧ２＊を出力する。 As shown in FIG. 4, the control device 16A includes a signal processing unit 30, a calculation unit (calculation control unit) 31A, and a control unit 32. The control unit 32 controls the opening degree of the high-pressure stage variable nozzle vane mechanism 15A and the low-pressure stage variable nozzle vane mechanism 15B based on the values input from the signal processing unit 30 and the calculation unit 31A, respectively, and the high-pressure stage opening command value VG1 *. , Low voltage stage opening command value VG2 * is output.

演算ユニット３１Ａは、高圧段タービン１２Ａの入口排ガス温度Ｔ１と、入口排ガス圧力Ｐ１と、中間排ガス圧力Ｐ２ａと、高圧段可変ノズルベーン機構１５Ａの高圧段開度指令値ＶＧ１＊と、高圧段タービン１２Ａの回転数Ｎｔ１と、に基づいて、高圧段タービン１２Ａと低圧段タービン１２Ｂとの間の中間排ガス温度Ｔ２ａを演算する。演算ユニット３１Ａは、上記した第１実施形態と同様に、例えば、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、中間排ガス圧力Ｐ２ａ、高圧段開度指令値ＶＧ１＊及び回転数Ｎｔ１から中間排ガス温度Ｔ２ａを演算するための関数式（２）を記憶しており、この関数式（２）に各センサの測定値を入れることにより、中間排ガス温度Ｔ２ａを演算する。 The calculation unit 31A includes the inlet exhaust gas temperature T1 of the high-pressure stage turbine 12A, the inlet exhaust gas pressure P1, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the high-pressure stage opening command value VG1 * of the high-pressure stage variable nozzle vane mechanism 15A, and the high-pressure stage turbine 12A. The intermediate exhaust gas temperature T2a between the high-pressure stage turbine 12A and the low-pressure stage turbine 12B is calculated based on the rotation speed Nt1. Similar to the first embodiment described above, the calculation unit 31A sets the intermediate exhaust gas temperature T2a from, for example, the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the high pressure stage opening command value VG1 *, and the rotation speed Nt1. The function formula (2) for the calculation is stored, and the intermediate exhaust gas temperature T2a is calculated by inputting the measured value of each sensor into the function formula (2).

また、演算ユニット３１Ａは、この演算した中間排ガス温度Ｔ２ａと、中間排ガス圧力Ｐ２ａと、低圧段可変ノズルベーン機構１５Ｂの低圧段開度指令値ＶＧ２＊と、低圧段タービン１２Ｂの回転数Ｎｔ２と、に基づいて、低圧段タービン１２Ｂの出口排ガス温度Ｔ３を演算する。演算ユニット３１Ａは、例えば、中間排ガス温度Ｔ２ａ、中間排ガス圧力Ｐ２ａ、出口排ガス圧力Ｐ３、低圧段開度指令値ＶＧ２＊、回転数Ｎｔ２、から出口排ガス温度Ｔ３を演算するための関数式（３）を記憶しており、この関数式（３）に各センサの測定値を入れることにより、出口排ガス温度Ｔ３を演算する。 Further, the calculation unit 31A has the calculated intermediate exhaust gas temperature T2a, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the low pressure stage opening command value VG2 * of the low pressure stage variable nozzle vane mechanism 15B, and the rotation speed Nt2 of the low pressure stage turbine 12B. Based on this, the outlet exhaust gas temperature T3 of the low-pressure stage turbine 12B is calculated. The calculation unit 31A is a functional expression (3) for calculating the outlet exhaust gas temperature T3 from, for example, the intermediate exhaust gas temperature T2a, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the outlet exhaust gas pressure P3, the low pressure stage opening command value VG2 *, and the rotation speed Nt2. Is stored, and the outlet exhaust gas temperature T3 is calculated by inputting the measured value of each sensor into this function formula (3).

Ｔ２ａ＝Ｔ１×ｆ１（Ｐ２ａ／Ｐ１,Ｎｔ１,ＶＧ１＊） （２）
Ｔ３＝Ｔ２ａ×ｆ２（Ｐ３／Ｐ２ａ,Ｎｔ２,ＶＧ２＊） （３） T2a = T1 × f1 (P2a / P1, Nt1, VG1 *) (2)
T3 = T2a × f2 (P3 / P2a, Nt2, VG2 *) (3)

本実施形態によれば、中間排ガス温度Ｔ２ａ及び出口排ガス温度Ｔ３を測定する中間温度センサ及び出口温度センサを設ける必要がなくなり、応答性の低い温度センサを１つに削減した装置構成を実現できる。 According to this embodiment, it is not necessary to provide an intermediate temperature sensor and an outlet temperature sensor for measuring the intermediate exhaust gas temperature T2a and the outlet exhaust gas temperature T3, and it is possible to realize an apparatus configuration in which the number of low responsive temperature sensors is reduced to one.

本実施形態では、演算ユニット３１Ａは、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、中間排ガス圧力Ｐ２ａ、出口排ガス圧力Ｐ３に基づいて、中間排ガス温度Ｔ２ａ及び出口排ガス温度Ｔ３を演算しているが、これに限るものではなく、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、中間排ガス温度Ｔ２ａ、中間排ガス圧力Ｐ２ａ、出口排ガス温度Ｔ３及び出口排ガス圧力Ｐ３の中から２つの値を演算で求める構成としてもよい。この場合にも、各値を演算するための関数式が演算ユニット３１Ａに記憶されている。 In the present embodiment, the calculation unit 31A calculates the intermediate exhaust gas temperature T2a and the outlet exhaust gas temperature T3 based on the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the intermediate exhaust gas pressure P2a, and the outlet exhaust gas pressure P3. However, the configuration may be such that two values are calculated from the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the intermediate exhaust gas temperature T2a, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the outlet exhaust gas temperature T3, and the outlet exhaust gas pressure P3. Also in this case, the function expression for calculating each value is stored in the calculation unit 31A.

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の概略構成を示す図である。図６は、第３実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。この第３実施形態では、可変型ターボチャージャ装置１０Ｂは、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、及び出口排ガス圧力Ｐ２をすべて測定し、これら測定値がそれぞれ正常範囲内にあるか否かを判別する測定値判別部を備えている点で第１実施形態と構成を異にする。第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 [Third Embodiment]
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of a variable turbocharger device according to a third embodiment. FIG. 6 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the third embodiment. In the third embodiment, the variable turbocharger device 10B measures the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2, and these measured values are within the normal range. The configuration is different from that of the first embodiment in that it includes a measured value discriminating unit for discriminating whether or not it is present. The same components as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

可変型ターボチャージャ装置１０Ｂは、図５に示すように、可変ノズルベーン機構１５の開度を制御する制御装置１６Ｂと、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１を測定する入口温度センサ２４と、タービン１２の入口排ガス圧力Ｐ１を測定する入口圧力センサ２５と、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を測定する出口温度センサ２６と、タービン１２の出口排ガス圧力Ｐ２を測定する出口圧力センサ２７と、タービン１２の回転数Ｎｔを測定する回転数センサ２８とを備える。これら入口温度センサ２４と入口圧力センサ２５は、タービン１２の入口（上流）側における排気管路２１に設けられている。出口温度センサ２６と出口圧力センサ２７は、タービン１２の出口（下流）側における排気管路２１に設けられている。回転数センサ２８は、タービン１２のケーシング内に設けられている。入口温度センサ２４、入口圧力センサ２５、出口温度センサ２６、出口圧力センサ２７及び回転数センサ２８は、制御装置１６Ｂに接続され、各センサがそれぞれ測定した値は制御装置１６Ｂに入力される。 As shown in FIG. 5, the variable turbocharger device 10B includes a control device 16B that controls the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15, an inlet temperature sensor 24 that measures the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, and an inlet of the turbine 12. The inlet pressure sensor 25 for measuring the exhaust gas pressure P1, the outlet temperature sensor 26 for measuring the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12, the outlet pressure sensor 27 for measuring the outlet exhaust gas pressure P2 of the turbine 12, and the rotation speed Nt of the turbine 12 It is provided with a rotation speed sensor 28 for measuring. The inlet temperature sensor 24 and the inlet pressure sensor 25 are provided in the exhaust pipe line 21 on the inlet (upstream) side of the turbine 12. The outlet temperature sensor 26 and the outlet pressure sensor 27 are provided in the exhaust pipe line 21 on the outlet (downstream) side of the turbine 12. The rotation speed sensor 28 is provided in the casing of the turbine 12. The inlet temperature sensor 24, the inlet pressure sensor 25, the outlet temperature sensor 26, the outlet pressure sensor 27, and the rotation speed sensor 28 are connected to the control device 16B, and the values measured by each sensor are input to the control device 16B.

制御装置１６Ｂは、図６に示すように、信号処理ユニット３０から送られた各センサの測定値を監視し、この測定値が正常範囲内にあるか否かを判別する測定値判別ユニット（測定値判別部）３６を備える。測定値判別ユニット３６は、例えば、各センサからの信号が入力されていない場合には、センサの故障などによって正常な測定ができていないとして、正常範囲内にはないと判別する。また、測定値判別ユニット３６は、例えば、タービン１２（可変ノズルベーン機構１５）の運転状態に応じた正常範囲を示すテーブルをセンサごとに有しており、測定値を参照テーブルと比較することで正常範囲内にあるか否かを判別してもよい。 As shown in FIG. 6, the control device 16B monitors the measured value of each sensor sent from the signal processing unit 30, and determines whether or not the measured value is within the normal range (measurement). A value determination unit) 36 is provided. For example, when the signal from each sensor is not input, the measurement value determination unit 36 determines that the measurement is not within the normal range because normal measurement is not possible due to a sensor failure or the like. Further, the measured value determination unit 36 has, for example, a table showing a normal range according to the operating state of the turbine 12 (variable nozzle vane mechanism 15) for each sensor, and is normal by comparing the measured values with the reference table. It may be determined whether or not it is within the range.

次に、制御装置１６Ｂの動作について説明する。図７は、センサの測定値を判別する際の動作手順を示すフローチャートである。まず、測定値判別ユニット３６は、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２を取得する（ステップＳ１）。この場合、可変ノズルベーン機構１５の開度指令値ＶＧ＊、タービン１２の回転数Ｎｔを取得してもよい。次に、測定値判別ユニット３６は、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値がそれぞれ正常範囲内あるか否かを判別する（ステップＳ２）。 Next, the operation of the control device 16B will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an operation procedure when determining the measured value of the sensor. First, the measured value determination unit 36 acquires the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 (step S1). In this case, the opening command value VG * of the variable nozzle vane mechanism 15 and the rotation speed Nt of the turbine 12 may be acquired. Next, the measured value determination unit 36 determines whether or not the measured values of the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 are within the normal range (step S2).

ステップＳ２の判別において、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値がすべて正常範囲内にある場合（ステップＳ２；Ｙｅｓ）には、そのまま処理を終了して、各センサの測定値に基づいて処理制御を行う工程に移行する。また、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値の少なくとも１つが正常範囲内にない場合（ステップＳ２；Ｎｏ）には、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値のうち、１つが正常範囲外にあるか否かを判別する（ステップＳ３）。 In the determination of step S2, when the measured values of the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 are all within the normal range (step S2; Yes), the process is terminated as it is. Then, the process shifts to the process of performing processing control based on the measured values of each sensor. When at least one of the measured values of the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 is not within the normal range (step S2; No), the inlet exhaust gas temperature T1 and the inlet exhaust gas It is determined whether or not one of the measured values of the pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 is out of the normal range (step S3).

ステップＳ３の判別において、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値のうち、少なくとも２つが正常範囲外にない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）には、これら測定値の２つ以上が正常範囲を逸脱しているため、異常（ステップＳ４）と判別して処理を終了する。この場合、安全性を考慮し、可変型ターボチャージャ装置１０Ｂは運転停止することが好ましい。 In the determination of step S3, when at least two of the measured values of the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 are not out of the normal range (step S3; No), these Since two or more of the measured values deviate from the normal range, it is determined to be abnormal (step S4) and the process is terminated. In this case, in consideration of safety, it is preferable to stop the operation of the variable turbocharger device 10B.

ステップＳ３の判別において、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２、出口排ガス圧力Ｐ２の測定値のうち、１つが正常範囲外である場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、演算ユニット３１は、正常範囲内にある３つの測定値から残りの１つの値を演算する。例えば、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２の測定値が参照テーブルに規定された正常範囲から逸脱している場合には、この測定された出口排ガス温度Ｔ２を除外する。そして、演算ユニット３１は、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１と、入口排ガス圧力Ｐ１と、出口排ガス圧力Ｐ２と、可変ノズルベーン機構１５の開度指令値ＶＧ＊と、タービン１２の回転数Ｎｔとから出口排ガス温度Ｔ２´を演算する（ステップＳ５）。 In the determination of step S3, when one of the measured values of the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 is out of the normal range (step S3; Yes), the calculation unit 31 , Calculate the remaining one value from the three measured values within the normal range. For example, when the measured value of the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12 deviates from the normal range specified in the reference table, the measured outlet exhaust gas temperature T2 is excluded. Then, the calculation unit 31 exits from the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the opening command value VG * of the variable nozzle vane mechanism 15, and the rotation speed Nt of the turbine 12. The exhaust gas temperature T2'is calculated (step S5).

この場合、演算ユニット３１は、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２、開度指令値ＶＧ＊、回転数Ｎｔから出口排ガス温度Ｔ２´を演算するための関数式（４）を記憶しており、この関数式（４）に各センサの測定値を入れることにより、出口排ガス温度Ｔ２´を演算する。 In this case, the calculation unit 31 uses a functional expression (4) for calculating the outlet exhaust gas temperature T2'from the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the opening command value VG *, and the rotation speed Nt. It is stored, and the outlet exhaust gas temperature T2'is calculated by inputting the measured value of each sensor into this function formula (4).

Ｔ２´＝Ｔ１×ｆ（Ｐ２／Ｐ１,Ｎｔ,ＶＧ＊） （４） T2'= T1 x f (P2 / P1, Nt, VG *) (4)

制御ユニット３２は、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２と共に、演算された出口排ガス温度Ｔ２´に基づいて、可変型ターボチャージャ装置１０Ｂの処理制御を実行し（ステップＳ６）、処理を終了する。 The control unit 32 executes processing control of the variable turbocharger device 10B based on the calculated outlet exhaust gas temperature T2', together with the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, and the outlet exhaust gas pressure P2 (step S6). End the process.

本実施形態によれが、例えば、センサの故障により正常な測定ができなくなった場合であっても、演算ユニット３１が他のセンサの測定値に基づいて、故障したセンサの測定値を補足する。このため、演算により補足された値を用いることにより、安定した制御動作を実現できる。また、可変型ターボチャージャ装置では、温度を監視することで、排ガス温度が所定温度以上に上昇する温度異常を防止している。本実施形態では、出口温度センサ２６の故障または測定異常が生じた場合に、出口排ガス温度Ｔ２´を演算することで安全をより高度に保障することができる。 According to the present embodiment, for example, even when normal measurement cannot be performed due to a sensor failure, the calculation unit 31 supplements the measured value of the failed sensor based on the measured value of another sensor. Therefore, stable control operation can be realized by using the value supplemented by the calculation. Further, in the variable turbocharger device, the temperature is monitored to prevent a temperature abnormality in which the exhaust gas temperature rises above a predetermined temperature. In the present embodiment, when the outlet temperature sensor 26 fails or a measurement abnormality occurs, the safety can be more highly guaranteed by calculating the outlet exhaust gas temperature T2'.

本実施形態では、演算ユニット３１は、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２´を演算しているが、これに限るものではなく、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス温度Ｔ２及び出口排ガス圧力Ｐ２のいずれか１つの測定値が正常範囲内に無い場合には、正常範囲内にある３つの測定値から残りの１つの値を求めることができる。この場合、各値を演算するための関数式が演算ユニット３１に記憶されている。 In the present embodiment, the calculation unit 31 calculates the outlet exhaust gas temperature T2'based on the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, and the outlet exhaust gas pressure P2, but the calculation unit 31 is not limited to this, and the inlet exhaust gas temperature is not limited to this. If any one of T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas temperature T2, and the outlet exhaust gas pressure P2 is not within the normal range, the remaining one is obtained from the three measured values within the normal range. be able to. In this case, a function expression for calculating each value is stored in the calculation unit 31.

また、本実施形態の構成を第２実施形態の二段型のターボチャージャ装置に適用し、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、中間排ガス温度Ｔ２ａ、中間排ガス圧力Ｐ２ａ、出口排ガス温度Ｔ３及び出口排ガス圧力Ｐ３の測定値のいずれか１つが正常範囲内に無い場合には、正常範囲内にある５つの測定値から残りの１つの値を求めてもよい。 Further, the configuration of the present embodiment is applied to the two-stage turbocharger device of the second embodiment, and the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the intermediate exhaust gas temperature T2a, the intermediate exhaust gas pressure P2a, the outlet exhaust gas temperature T3 and the outlet When any one of the measured values of the exhaust gas pressure P3 is not within the normal range, the remaining one value may be obtained from the five measured values within the normal range.

［第４実施形態］
図８は、第４実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の制御装置を示すブロック図である。この第４実施形態では、制御装置の構成が異なり、他の構成については第１実施系形態と同一であるため、第１実施形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 8 is a block diagram showing a control device of the variable turbocharger device according to the fourth embodiment. In this fourth embodiment, the configuration of the control device is different, and the other configurations are the same as those in the first embodiment. Therefore, the same configurations as those in the first embodiment are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. To do.

第４実施形態では、制御装置１６Ｃの演算ユニット３１Ｃは、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１及び出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２を測定し、これら３つの変化量ΔＴ１，ΔＰ１，ΔＰ２と、タービン１２の回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔと、可変ノズルベーン機構１５の開度変化量ΔＶＧ＊と、に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を演算している。これら変化量は、各センサが測定した測定値の時間変化量である。 In the fourth embodiment, the arithmetic unit 31C of the control device 16C measures the change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, the change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1, and the change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2, and these 3 The amount of change ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is calculated based on the two amounts of change ΔT1, ΔP1, ΔP2, the amount of change ΔNt of the rotation speed Nt of the turbine 12, and the amount of change ΔVG * of the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15. ing. These changes are the time changes of the measured values measured by each sensor.

また、制御装置１６Ｃは、制御ユニット３２の制御下、異常が生じた旨を報知する報知ユニット（報知部）３７を備えている。 Further, the control device 16C includes a notification unit (notification unit) 37 that notifies that an abnormality has occurred under the control of the control unit 32.

次に、制御装置１６Ｃの動作について説明する。図９は、第４実施形態に係る可変型ターボチャージャ装置の動作手順を示すフローチャートである。まず、演算ユニット３１Ｃは、入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２、タービン１２の回転数Ｎｔ及び可変ノズルベーン機構１５の開度指令値ＶＧ＊を定期的に取得する（ステップＳ１１）。そして、取得した入口排ガス温度Ｔ１、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２、タービン１２の回転数Ｎｔ、開度指令値ＶＧ＊の測定値の変化量をそれぞれ算出する（ステップＳ１２）。具体的には、時間Ａにおける入口排ガス温度Ｔ１Ａと時間Ｂにおける入口排ガス温度Ｔ１Ｂとに基づき、入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１（Ｔ１Ｂ−Ｔ１Ａ）を算出する。この時間Ａと時間Ｂとの間の間隔は、例えば１〜数秒程度に設定されるが、適宜変更することができる。同様に、入口排ガス圧力Ｐ１、出口排ガス圧力Ｐ２、タービン１２の回転数Ｎｔ、開度指令値ＶＧ＊についても、同一の時間間隔に基づき、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２、タービン１２の回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔ、及び、可変ノズルベーン機構１５の開度変化量ΔＶＧ＊を算出する。 Next, the operation of the control device 16C will be described. FIG. 9 is a flowchart showing an operation procedure of the variable turbocharger device according to the fourth embodiment. First, the calculation unit 31C periodically acquires the inlet exhaust gas temperature T1, the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the rotation speed Nt of the turbine 12, and the opening command value VG * of the variable nozzle vane mechanism 15 (step S11). .. Then, the acquired inlet exhaust gas temperature T1, inlet exhaust gas pressure P1, outlet exhaust gas pressure P2, turbine 12 rotation speed Nt, and change amounts of the measured values of the opening command value VG * are calculated (step S12). Specifically, the amount of change ΔT1 (T1B-T1A) of the inlet exhaust gas temperature T1 is calculated based on the inlet exhaust gas temperature T1A at time A and the inlet exhaust gas temperature T1B at time B. The interval between the time A and the time B is set to, for example, about 1 to several seconds, but can be changed as appropriate. Similarly, for the inlet exhaust gas pressure P1, the outlet exhaust gas pressure P2, the turbine speed Nt, and the opening command value VG *, the change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1 and the outlet exhaust gas pressure P2 are based on the same time interval. The amount of change ΔP2, the amount of change ΔNt of the rotation speed Nt of the turbine 12, and the amount of change ΔVG * of the opening degree of the variable nozzle vane mechanism 15 are calculated.

次に、演算ユニット３１Ｃは、タービン１２の入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２、回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔ及び可変ノズルベーン機構１５の開度変化量ΔＶＧ＊に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を演算する（ステップＳ１３）。これにより、上記した第１実施形態と同様に、タービン１２の出口排ガス温度Ｔ２を測定する出口温度センサを設ける必要がなくなるため、装置構成が簡素化すると共に製造コストの低減を図ることができる。 Next, the calculation unit 31C has a change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1 of the turbine 12, a change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1, a change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2, a change amount ΔNt of the rotation speed Nt, and a variable nozzle vane mechanism 15. The change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is calculated based on the opening degree change amount ΔVG * (step S13). As a result, it is not necessary to provide an outlet temperature sensor for measuring the outlet exhaust gas temperature T2 of the turbine 12, as in the first embodiment described above, so that the apparatus configuration can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.

演算ユニット３１Ｃは、例えば、入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２、回転数Ｎｔの変化量ΔＮｔ及び開度変化量ΔＶＧ＊に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を演算するための関数式（５）を記憶しており、この関数式（５）に各変化量を入れることにより、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を演算する。 The calculation unit 31C is based on, for example, the change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1, the change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1, the change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2, the change amount ΔNt of the rotation speed Nt, and the opening degree change amount ΔVG *. Therefore, a function formula (5) for calculating the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is stored, and by inputting each change amount into this function formula (5), the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 can be obtained. Calculate.

ΔＴ２＝ｆ（ΔＴ１，Δ（Ｐ２／Ｐ１），ΔＮｔ,ΔＶＧ＊） （５） ΔT2 = f (ΔT1, Δ (P2 / P1), ΔNt, ΔVG *) (5)

本実施形態では、可変型ターボチャージャ装置１０Ｃにおける状態量の変化に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を求めている。すなわち、測定瞬時値だけでなく、測定値の動的性を含めて演算しているため、演算した値の精度が高まり制御性の向上を図ることができる。また、変化量を演算しているため、例えば、関数式や参照テーブルのデータ量を低減することができ、少ないデータでも変化量を演算することができる。 In the present embodiment, the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is obtained based on the change in the state amount in the variable turbocharger device 10C. That is, since the calculation includes not only the instantaneous measurement value but also the dynamics of the measured value, the accuracy of the calculated value is improved and the controllability can be improved. Further, since the amount of change is calculated, for example, the amount of data in the function expression or the reference table can be reduced, and the amount of change can be calculated even with a small amount of data.

次に、演算ユニット３１Ｃは、演算した出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２が正常範囲内にあるか否かを判別する（ステップＳ１４）。具体的には、予め設定した所定時間における温度変化が正常範囲を超えており、急激に変動しているか否かを判別する。 Next, the calculation unit 31C determines whether or not the calculated change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is within the normal range (step S14). Specifically, it is determined whether or not the temperature change at a predetermined time set in advance exceeds the normal range and fluctuates rapidly.

ステップＳ１４の判別において、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２が正常範囲内にない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）には、報知ユニット３７が異常を発報し（ステップＳ１５）処理を終了する。この場合、変化量ΔＴ２の値が、連続して正常範囲を逸脱した場合に、異常を発報することにより、外乱による誤測定等の影響を低減できる。 In the determination in step S14, if the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is not within the normal range (step S14; No), the notification unit 37 issues an abnormality (step S15) and ends the process. In this case, when the value of the amount of change ΔT2 continuously deviates from the normal range, the influence of erroneous measurement or the like due to disturbance can be reduced by issuing an abnormality.

一方、ステップＳ１４の判別において、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２が正常範囲内にある場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）には、制御ユニット３２は、入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２と共に、演算された出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２に基づいて、可変型ターボチャージャ装置１０Ｃの処理制御を実行し（ステップＳ１６）、処理を終了する。 On the other hand, in the determination in step S14, when the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 is within the normal range (step S14; Yes), the control unit 32 has the change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1 and the inlet exhaust gas pressure P1. Based on the calculated change amount ΔP1 of the outlet exhaust gas temperature T2 and the change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2, the processing control of the variable turbocharger device 10C is executed (step S16), and the processing is completed. To do.

本実施形態では、演算ユニット３１Ｃは、入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２に基づいて、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２を演算しているが、これに限るものではなく、入口排ガス温度Ｔ１の変化量ΔＴ１、入口排ガス圧力Ｐ１の変化量ΔＰ１、出口排ガス温度Ｔ２の変化量ΔＴ２及び出口排ガス圧力Ｐ２の変化量ΔＰ２の中から１つの変化量を演算で求める構成としてもよい。この場合、上記した関数式（５）と同様に、各変化量をそれぞれ演算するための各関数式が演算ユニット３１Ｃに記憶されている。また、本実施形態の構成を第２実施形態の二段型のターボチャージャ装置に適用してもよい。 In the present embodiment, the calculation unit 31C calculates the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2 based on the change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1, the change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1, and the change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2. However, the present invention is not limited to this, and the change amount ΔT1 of the inlet exhaust gas temperature T1, the change amount ΔP1 of the inlet exhaust gas pressure P1, the change amount ΔT2 of the outlet exhaust gas temperature T2, and the change amount ΔP2 of the outlet exhaust gas pressure P2. The configuration may be such that one amount of change is obtained by calculation. In this case, similarly to the above-mentioned function formula (5), each function formula for calculating each change amount is stored in the calculation unit 31C. Further, the configuration of the present embodiment may be applied to the two-stage turbocharger device of the second embodiment.

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ 可変型ターボチャージャ装置
１１ エンジン
１２ タービン
１２Ａ 高圧段タービン
１２Ｂ 低圧段タービン
１３ コンプレッサ
１５ 可変ノズルベーン機構
１５Ａ 高圧段可変ノズルベーン機構
１５Ｂ 低圧段可変ノズルベーン機構
１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ 制御装置
２１ 排気管路
２２ 吸気管路
２４、４０ 入口温度センサ
２５、４１ 入口圧力センサ
２６ 出口温度センサ
２７、４４ 出口圧力センサ
２８ 回転数センサ
３０ 信号処理ユニット
３１、３１Ａ、３１Ｃ 演算ユニット（演算制御部）
３２ 制御ユニット
３６ 測定値判別ユニット（測定値判定部）
３７ 報知ユニット（報知部）
４２ 中間圧力センサ
４３ 高圧段回転数センサ
４５ 低圧段回転数センサ 10, 10A, 10B, 10C Variable turbocharger device 11 Engine 12 Turbine 12A High pressure stage turbine 12B Low pressure stage turbine 13 Compressor 15 Variable nozzle vane mechanism 15A High pressure stage variable nozzle vane mechanism 15B Low pressure stage variable nozzle vane mechanism 16, 16A, 16B, 16C Control Equipment 21 Exhaust pipeline 22 Intake pipeline 24, 40 Inlet temperature sensor 25, 41 Inlet pressure sensor 26 Outlet temperature sensor 27,44 Outlet pressure sensor 28 Rotation speed sensor 30 Signal processing unit 31, 31A, 31C Calculation unit (calculation control unit) )
32 Control unit 36 Measured value determination unit (Measured value determination unit)
37 Notification unit (notification unit)
42 Intermediate pressure sensor 43 High-pressure stage rotation speed sensor 45 Low-pressure stage rotation speed sensor

Claims (2)

エンジンからの排ガスによって回転されるタービンと、
前記タービンと同軸回転されて前記エンジンへの吸気を過給するコンプレッサと、
前記タービンへの排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構と、
前記可変ノズルベーン機構の開度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の中から少なくとも３つの値を測定し、これら測定した３つの値と、前記可変ノズルベーン機構の開度と、前記タービンの回転数と、に基づいて、残りの１つの値を演算する演算制御部と、
前記タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の測定値がそれぞれ正常範囲内にあるか否かを判別する測定値判別部と、を備え、
前記演算制御部は、前記測定値のいずれか１つが正常範囲内にないと判別した場合、正常範囲内にある３つの測定値から残りの１つの値を演算することを特徴とする可変型ターボチャージャ装置。 A turbine that is rotated by exhaust gas from the engine and
A compressor that is coaxially rotated with the turbine and supercharges the intake air to the engine.
A variable nozzle vane mechanism that adjusts the amount of exhaust gas to the turbine,
A control device for controlling the opening degree of the variable nozzle vane mechanism is provided.
The control device measures at least three values from the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature, and the outlet exhaust gas pressure of the turbine, and these three measured values and the opening degree of the variable nozzle vane mechanism are used. , An arithmetic control unit that calculates the remaining one value based on the rotation speed of the turbine, and
It is provided with a measured value determining unit for determining whether or not the measured values of the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature and the outlet exhaust gas pressure of the turbine are within the normal range.
When the calculation control unit determines that any one of the measured values is not within the normal range, the variable turbo turbo calculates the remaining one value from the three measured values within the normal range. Charger device. エンジンからの排ガスによって回転されるタービンと、
前記タービンと同軸回転されて前記エンジンへの吸気を過給するコンプレッサと、
前記タービンへの排ガス量を調整する可変ノズルベーン機構と、
前記可変ノズルベーン機構の開度を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記タービンの入口排ガス温度、入口排ガス圧力、出口排ガス温度及び出口排ガス圧力の測定値がそれぞれ正常範囲内にあるか否かを判別する測定値判別部と、
前記測定値のいずれか１つが正常範囲内にないと判別した場合、正常範囲内にある３つの測定値と、前記可変ノズルベーン機構の開度と、前記タービンの回転数と、に基づいて、残りの１つの値を演算する演算制御部と、
を備えることを特徴とする可変型ターボチャージャ装置。 A turbine that is rotated by exhaust gas from the engine and
A compressor that is coaxially rotated with the turbine and supercharges the intake air to the engine.
A variable nozzle vane mechanism that adjusts the amount of exhaust gas to the turbine,
A control device for controlling the opening degree of the variable nozzle vane mechanism is provided.
The control device includes a measured value determining unit that determines whether or not the measured values of the inlet exhaust gas temperature, the inlet exhaust gas pressure, the outlet exhaust gas temperature, and the outlet exhaust gas pressure of the turbine are within the normal range, respectively.
When it is determined that any one of the measured values is not within the normal range, the rest is based on the three measured values within the normal range, the opening degree of the variable nozzle vane mechanism, and the rotation speed of the turbine. An arithmetic control unit that calculates one value of
A variable turbocharger device characterized by being equipped with.
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JP2003120350A (en) * 2001-10-19 2003-04-23 Yanmar Co Ltd Gas engine with fuel reformer
JP2007205339A (en) * 2006-02-06 2007-08-16 Toyota Motor Corp State quantity estimation device of turbocharger
JP5184629B2 (en) * 2007-06-26 2013-04-17 ボルボ ラストバグナー アーベー Charge air system and charge air system operation method
JP5786348B2 (en) * 2011-02-07 2015-09-30 日産自動車株式会社 Control device for an internal combustion engine with a supercharger
JP2014047777A (en) * 2012-09-04 2014-03-17 Hino Motors Ltd State quantity estimating device of internal combustion engine
JP6026211B2 (en) * 2012-10-11 2016-11-16 日野自動車株式会社 Turbocharger control device and control method
US9464564B2 (en) * 2013-10-04 2016-10-11 GM Global Technology Operations LLC System and method for estimating a turbine outlet temperature or a turbine inlet temperature based on a wastegate command
JP6125440B2 (en) * 2014-01-08 2017-05-10 本田技研工業株式会社 Control device for internal combustion engine

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