JP7144977B2 - エジェクタシステム - Google Patents
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Description
エジェクタには、第2流体が吸引される混合部(45)と仕切り部(47)により区画されるとともに混合部とノズル部(43)を経由して連通し、インジェクタから第1流体が噴射される第1流体室(42)が設けられている。
混合部および循環流路を含み、第2流体が循環する空間を第2流体室(49)とすると、第2流体室(49)の容積は、第1流体室の容積より大きい。
デューティ演算部は、駆動周波数、および、第1流体室の容積に基づき、デューティ比を補正する。
以下、エジェクタシステムを図面に基づいて説明する。以下、複数の実施形態において、実質的に同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。図1に示すように、エジェクタシステム35は、図示しない車両に搭載される燃料電池システム1に適用される。燃料電池システム1は、燃料電池5、空気供給経路10、燃料供給経路20、および、制御部60等を備える。
第2実施形態を図7に示す。図7は、図2に対応する図面であるが、第1流体室42と第2流体室49とを区別するためのハッチング等は省略した。本実施形態では、循環流路53には、流量センサ73が設けられる。流量センサ73は、循環流量Fcを検出し、検出値を制御部60に出力する。本実施形態の駆動制御処理は、S104での処理が上記実施形態と異なる。S104にて、周波数演算部62は、決定されたデューティ比D、循環流量指令値Fc*および循環流量Fcに基づき、フィードバック制御により駆動周波数fを決定する。詳細には、循環流量指令値Fc*と循環流量Fcとの差が0となるように、例えばPI演算等により駆動周波数fを決定する。なお、第1実施形態では、フィードフォワード制御により駆動周波数fを決定している、といえる。
第3実施形態を図8~図10に示す。本実施形態では、駆動制御処理が異なっている。エジェクタシステム35は、第1実施形態または第2実施形態と同様であって、図2に示すように、第1流体室42が容積を有している。そのため、図8(a)および図8(b)に示すように、インジェクタ36をオンしたとき、インジェクタ36の内部と第1流体室42との圧力差により、駆動流量Fdにオーバーシュートが生じる。図8(a)は駆動周波数fが相対的に低い場合の駆動流量Fdを示し、図8(b)は駆動周波数fが相対的に高い場合の駆動流量Fdを示している。図8(a)は、例えばf=1Hz、図8(b)はf=1kHzであり、デューティ比Dは等しいものとする。図8(a)および図8(b)では、それぞれ、上段にインジェクタ駆動信号、下段に駆動流量Fdを示した。図8(a)では、インジェクタオン時のオーバーシュートによる駆動流の増加分は、略無視することができる。一方、図8(b)の例では、インジェクタオン時のオーバーシュートにより、駆動流量Fdが増加する。
上記実施形態では、駆動流入口、ノズル部および流体出口が同軸に配置されている。他の実施形態では、駆動流入口、ノズル部および流体出口の少なくとも一部は、同軸に配置されていなくてもよい。上記実施形態では、第1流体室と混合部とが仕切り部により区画されている。他の実施形態では、仕切り部を省略し、インジェクタからの第1流体が、混合部に直接的に噴射されるようにしてもよい。すなわち、第1流体室の容積が0であってもよい。また、インジェクタが複数設けられていてもよく、エジェクタシステムおよび燃料電池システムの構成は、上記実施形態と異なっていてもよい。
35・・・エジェクタシステム
36・・・インジェクタ 40・・・エジェクタ
42・・・第1流体室(ノズル室)
45・・・混合部 47・・・仕切り部
53・・・循環流路
60・・・制御部
61・・・デューティ演算部
62・・・周波数演算部
Claims (6)
- 第1流体を噴射するインジェクタ(36)と、
前記第1流体を噴射することで生じる負圧により第2流体を吸引するエジェクタ(40)と、
循環流路(53)から前記エジェクタに吸引される前記第2流体の流量である循環流量に係る循環流量指令値に基づいて前記インジェクタのオンオフ周期である駆動周期に係る駆動周波数を決定する周波数演算部(62)、および、前記第1流体の流量である駆動流量に係る駆動流量指令値に基づき、前記駆動周期におけるオン時間の割合であるデューティ比を決定するデューティ演算部(61)を有し、前記駆動周波数に基づいて前記インジェクタの駆動を制御する制御部(60)と、
を備え、
前記エジェクタには、前記第2流体が吸引される混合部(45)と仕切り部(47)により区画されるとともに前記混合部とノズル部(43)を経由して連通し、前記インジェクタから前記第1流体が噴射される第1流体室(42)が設けられており、
前記混合部および前記循環流路を含み、前記第2流体が循環する空間を第2流体室(49)とすると、
前記第2流体室(49)の容積は、前記第1流体室の容積より大きく、
前記デューティ演算部は、前記駆動周波数、および、前記第1流体室の容積に基づき、前記デューティ比を補正するエジェクタシステム。 - 前記周波数演算部は、前記循環流量を相対的に大きくする場合、前記駆動周波数を相対的に大きくする請求項1に記載のエジェクタシステム。
- 第1流体を噴射するインジェクタ(36)と、
前記第1流体を噴射することで生じる負圧により第2流体が吸引される混合部(45)、および、前記混合部と仕切り部(47)により区画されるとともに前記混合部とノズル部(43)を経由して連通し、前記インジェクタから前記第1流体が噴射されるノズル室(42)が形成されるエジェクタ(40)と、
前記インジェクタのオンオフ周期である駆動周期に係る駆動周波数、および、前記ノズル室の容積に基づき、前記駆動周期におけるオン時間の割合であるデューティ比を決定するデューティ演算部(61)を有し、前記デューティ比および前記駆動周波数に基づいて前記インジェクタの駆動を制御する制御部(60)と、
を備えるエジェクタシステム。 - 前記第2流体の流量減少時定数は、前記第1流体の流量減少時定数より大きい請求項1~3のいずれか一項に記載のエジェクタシステム。
- 前記インジェクタは、前記第2流体の慣性力の減衰時定数より早い応答性を有している請求項1~4のいずれか一項に記載のエジェクタシステム。
- 燃料電池システム(1)に適用される請求項1~5のいずれか一項に記載のエジェクタシステム。
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