JP2011117345A - Supercharging system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の吸気通路に設けられ、出没式の可動ベーンがディフューザ部に設けられたコンプレッサを備えた内燃機関の過給システムに関する。 The present invention relates to a supercharging system for an internal combustion engine provided with a compressor provided in an intake passage of the internal combustion engine and having a retractable movable vane provided in a diffuser section.
ディフューザ部にベーンが設けられたコンプレッサを吸気通路に設け、このコンプレッサで内燃機関の過給を行う過給装置が知られている。吸気通路には、排気通路から排気が還流されたり機関本体からブローバイガスが導入されたりする。周知のように排気やブローバイガスにはオイルや未燃燃料が含まれており、これらがコンプレッサ内に吸引されて加熱されるとコンプレッサの内側に付着してコーキングが発生するおそれがある。このコーキングが発生すると吸気が流れ難くなったり吸気の流れが変化したりするため、コンプレッサの効率が低下し、過給性能が低下するおそれがある。コンプレッサ内においてはディフューザ部で吸気の流速が一旦低下するので、このディフューザ部においてコーキングが発生し易い。そこで、ディフューザ部をバイパスするバイパス通路と、そのバイパス通路を開閉する開閉部材とを設け、コンプレッサの効率が所定の判定値より低下した場合、吸気の温度が所定温度以上に上昇した場合、又は吸気の圧力が所定圧力以上に上昇した場合にコーキングが発生していると判断してバイパス通路を開ける過給装置が知られている(特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art There is known a supercharging device in which a compressor having vanes provided in a diffuser section is provided in an intake passage and the internal combustion engine is supercharged by this compressor. In the intake passage, exhaust gas is recirculated from the exhaust passage or blow-by gas is introduced from the engine body. As is well known, exhaust gas and blow-by gas contain oil and unburned fuel, and when these are sucked into the compressor and heated, they may adhere to the inside of the compressor and cause coking. When this coking occurs, it becomes difficult for the intake air to flow or the flow of the intake air changes, which may reduce the efficiency of the compressor and reduce the supercharging performance. In the compressor, since the flow velocity of the intake air once decreases in the diffuser portion, coking is likely to occur in the diffuser portion. Therefore, a bypass passage that bypasses the diffuser section and an opening / closing member that opens and closes the bypass passage are provided, and when the efficiency of the compressor falls below a predetermined judgment value, when the intake air temperature rises above a predetermined temperature, There is known a supercharger that opens a bypass passage by determining that coking has occurred when the pressure of the oil rises above a predetermined pressure (see Patent Document 1).
特許文献1の装置では、コンプレッサの効率、吸気の温度、又は吸気の圧力に基づいてコーキングが発生しているか否かを判断している。この場合、コーキングの発生を間接的に判断するので、コーキングの発生の有無を誤って判断するおそれがある。また、特許文献1の装置では、コンプレッサ内に付着している付着物の量を推定していない。 In the apparatus of Patent Document 1, it is determined whether or not coking has occurred based on the efficiency of the compressor, the temperature of the intake air, or the pressure of the intake air. In this case, since the occurrence of coking is indirectly determined, there is a risk of erroneously determining whether or not coking has occurred. Moreover, in the apparatus of patent document 1, the quantity of the deposit | attachment adhering in the compressor is not estimated.
そこで、本発明は、コーキングが発生しているか否かの推定精度を高めることができ、かつコンプレッサ内に付着している付着物の量を推定可能な内燃機関の過給システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides a supercharging system for an internal combustion engine that can improve the estimation accuracy of whether or not coking has occurred and can estimate the amount of deposits adhering to the compressor. Objective.
本発明の内燃機関の過給システムは、コンプレッサホイールを内部に収容するとともに軸線回りに回転自在に支持するハウジングと、前記コンプレッサホイールの外周に配置されるように前記ハウジングに設けられた渦巻き状のスクロールと、前記コンプレッサホイールの出口側から前記スクロールに通じる通路空間として設けられたディフューザ部と、前記ディフューザ部の一部を形成する壁面内に収容される格納位置と前記ディフューザ部を横切るように前記壁面から突出する突出位置との間で移動可能に設けられた可動ベーンと、前記可動ベーンを駆動する駆動手段と、を有し、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサを備えた内燃機関の過給システムにおいて、前記可動ベーンが移動した距離を検出する移動量検出手段と、所定の切替条件が成立した場合に前記可動ベーンが前記格納位置から前記突出位置に移動するように前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、前記所定の切替条件が成立して前記駆動手段が前記可動ベーンを動かしたときに前記移動量検出手段が検出した前記可動ベーンの移動距離に基づいて前記ディフューザ部に付着している付着物の量を推定する推定手段と、を備えている(請求項1)。 A supercharging system for an internal combustion engine according to the present invention includes a housing that houses a compressor wheel and supports the compressor wheel so as to be rotatable about an axis, and a spiral-shaped housing provided on the outer periphery of the compressor wheel. The scroll, a diffuser portion provided as a passage space leading to the scroll from the outlet side of the compressor wheel, a storage position accommodated in a wall surface forming a part of the diffuser portion, and the diffuser portion so as to cross the diffuser portion An internal combustion engine having a movable vane movably provided between a projecting position projecting from a wall surface, and a drive means for driving the movable vane, and comprising a compressor provided in an intake passage of the internal combustion engine In the supercharging system, a moving amount detecting means for detecting a distance traveled by the movable vane, Control means for controlling the operation of the driving means so that the movable vane moves from the retracted position to the protruding position when the switching condition is satisfied, and the predetermined switching condition is satisfied and the driving means is Estimating means for estimating the amount of adhering matter adhering to the diffuser section based on the moving distance of the movable vane detected by the moving amount detecting means when the movable vane is moved. 1).
ディフューザ部においてコーキングが発生した場合は、ディフューザ部を形成する壁面の表面に付着物が付着する。この付着物は可動ベーンを格納位置からディフューザ部内に突出させた際に可動ベーンとディフューザ部の壁面との間に挟まれるので、可動ベーンの移動距離が変化する。そして、この移動距離は、付着物の量が多いほど小さくなる。このように可動ベーンの移動距離は、コーキングで付着した付着物と直接関係している。本発明の過給システムによれば、この可動ベーンの移動距離に基づいてディフューザ部に付着している付着物の量を推定するので、コーキングが発生しているか否かの推定精度を高めることができる。また、上述したように可動ベーンの移動距離は付着物が多いほど小さくなるので、可動ベーンの移動距離からコンプレッサ内に付着している付着物の量を推定することができる。 When caulking occurs in the diffuser part, deposits adhere to the surface of the wall surface forming the diffuser part. This deposit is sandwiched between the movable vane and the wall surface of the diffuser when the movable vane is protruded from the storage position into the diffuser, so that the moving distance of the movable vane changes. And this movement distance becomes small, so that there are many amounts of deposits. Thus, the moving distance of the movable vane is directly related to the deposit adhered by caulking. According to the supercharging system of the present invention, since the amount of deposits adhering to the diffuser portion is estimated based on the moving distance of the movable vanes, it is possible to improve the estimation accuracy as to whether or not coking has occurred. it can. Further, as described above, the moving distance of the movable vane becomes smaller as the amount of deposits increases, so the amount of deposits adhering in the compressor can be estimated from the moving distance of the movable vanes.
本発明の過給システムの一形態においては、前記推定手段が推定した付着物の量に基づいて前記所定の切替条件を変更する条件変更手段をさらに備えていてもよい(請求項2)。付着物が付着するとディフューザ部の流路断面積が変化し、サージングが発生するガス流量、いわゆるサージ限界が変化する。そのため、付着物が付着している場合に付着物が無い場合と同様の条件で可動ベーンの制御を行うと、付着物の量によってはコンプレッサでサージングが発生するおそれがある。この形態では、付着物の量に応じて切替条件を変更するので、コンプレッサでサージングが発生することを抑制できる。また、このように切替条件を変更することにより、可動ベーンの位置の切替時に過給性能が急に変化することを防止できる。そのため、内燃機関のトルクの急変等を防止できる。また、これによりドライバビリティの悪化を抑制できる。 In one form of the supercharging system of this invention, you may further provide the condition change means to change the said predetermined switching condition based on the quantity of the deposit | attachment estimated by the said estimation means (Claim 2). When deposits adhere, the flow passage cross-sectional area of the diffuser changes, and the gas flow rate at which surging occurs, the so-called surge limit, changes. For this reason, if the movable vane is controlled under the same conditions as when there is no deposit when the deposit is adhered, surging may occur in the compressor depending on the amount of deposit. In this embodiment, since the switching condition is changed according to the amount of deposits, surging can be prevented from occurring in the compressor. Further, by changing the switching condition in this way, it is possible to prevent the supercharging performance from changing suddenly when the position of the movable vane is switched. Therefore, it is possible to prevent a sudden change in the torque of the internal combustion engine. Moreover, this can suppress the deterioration of drivability.
この形態において、前記所定の切替条件は、前記コンプレッサに吸入されるガス流量が所定流量以下の場合に成立し、前記条件変更手段は、前記推定手段が推定した付着物の量に基づいて前記所定流量を変更してもよい(請求項3)。このようにコンプレッサに吸入されるガス流量に基づいて可動ベーンの位置を切り替えている場合は、その判定基準となる所定流量を変更することにより付着物の量に応じて切替条件を変更することができる。 In this embodiment, the predetermined switching condition is satisfied when a gas flow rate sucked into the compressor is equal to or lower than a predetermined flow rate, and the condition changing unit is configured to perform the predetermined change based on the amount of deposit estimated by the estimation unit. The flow rate may be changed (claim 3). In this way, when the position of the movable vane is switched based on the gas flow rate sucked into the compressor, the switching condition can be changed according to the amount of deposits by changing the predetermined flow rate that is the determination criterion. it can.
また、前記条件変更手段は、前記推定手段が推定した付着物の量が多いほど前記所定流量を小さくしてもよい(請求項4)。ディフューザ部に可動ベーンを突出させた状態におけるコンプレッサのサージ限界は、ディフューザ部の流路断面積が小さくなるほどガス流量が小さい側に変化する。すなわち、付着物が多くなるほどサージ限界はガス流量が小さい側に変化する。この形態では、付着物の量が多いほど所定流量を小さくするので、ディフューザ内に付着物が付着してもコンプレッサでサージングが発生することを抑制しつつ可動ベーンの切替制御を行うことができる。 Further, the condition changing means may decrease the predetermined flow rate as the amount of deposit estimated by the estimating means increases. The surge limit of the compressor with the movable vane protruding from the diffuser portion changes to a smaller gas flow rate as the flow passage cross-sectional area of the diffuser portion becomes smaller. That is, as the amount of deposit increases, the surge limit changes to the side where the gas flow rate is smaller. In this embodiment, the larger the amount of deposits, the smaller the predetermined flow rate. Therefore, even if deposits adhere to the diffuser, it is possible to control the switching of the movable vanes while suppressing surging from occurring in the compressor.
以上に説明したように、本発明の内燃機関の過給システムによれば、コンプレッサ内の付着物の量と直接関係している可動ベーンの移動距離に基づいて付着物の量を推定するので、コーキングが発生しているか否かの推定精度を高めることができる。また、可動ベーンの移動距離は付着物の量が多いほど小さくなるので、この可動ベーンの移動距離から付着物の量を推定することができる。 As described above, according to the supercharging system for an internal combustion engine of the present invention, the amount of deposit is estimated based on the moving distance of the movable vane that is directly related to the amount of deposit in the compressor. The estimation accuracy of whether or not coking has occurred can be improved. Further, since the moving distance of the movable vane becomes smaller as the amount of the deposit is larger, the amount of the deposit can be estimated from the moving distance of the movable vane.
図1は、本発明の一形態に係る過給システムが組み込まれた内燃機関を概略的に示している。図1の内燃機関(以降、エンジンと称することがある。)1は、車両の走行用動力源として搭載されるものであり、機関本体2と、機関本体2に接続される吸気通路3及び排気通路4とを備えている。吸気通路3には、ターボ過給機10のコンプレッサ10aと、吸気を冷却するためのインタークーラ5と、吸気通路3を開閉するスロットル弁6とが設けられている。排気通路4には、ターボ過給機10のタービン10bが設けられている。タービン10bより下流側の排気通路4とコンプレッサ10aより上流側の吸気通路3とは、排気通路4から排気の一部を吸気通路3に還流するためのEGR通路7で接続されている。また、図示は省略したが機関本体2とコンプレッサ10aより上流側の吸気通路3とは、機関本体2から吸気通路3にブローバイガスを排出するためのブローバイガス還元通路にて連通されている。
FIG. 1 schematically shows an internal combustion engine incorporating a supercharging system according to an embodiment of the present invention. An internal combustion engine (hereinafter sometimes referred to as an engine) 1 in FIG. 1 is mounted as a driving power source for a vehicle, and includes an engine
図2は、コンプレッサ10aの断面図を示している。図2に示したようにコンプレッサ10aは、コンプレッサハウジング11と、コンプレッサハウジング11内に収容され、回転軸12にて軸線Ax回りに回転自在に支持されるコンプレッサホイール13とを備えている。コンプレッサハウジング11は、コンプレッサホイール13を収容するホイール室14と、ホイール室14の外周に設けられた渦巻き状のスクロール15と、コンプレッサホイール13の出口側13aからスクロール15に通じる通路空間として設けられたディフューザ部16とを備えている。コンプレッサホイール13は、回転軸12にてタービン10bのタービンホイール(不図示)と一体に回転するように連結されている。なお、これらの部分は周知のターボ過給機10のコンプレッサ10aと同様でよいため、詳細な説明は省略する。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the
この図に示したようにコンプレッサ10aには、可動ベーン機構17が設けられている。可動ベーン機構17は、軸線Ax方向に移動可能に設けられた可動部18と、可動部18を駆動する駆動手段としてのアクチュエータ19とを備えている。可動部18は、環状のベースプレート20と、そのベースプレート20に設けられた複数(図2では1つのみを示す。)のベーン21とを備えている。複数のベーン21は、同一円周上に等間隔で並ぶようにベースプレート20に設けられている。また、この図に示したように各ベーン21は、ベースプレート20の同一の面から軸線Ax方向に延びるように設けられている。なお、ベーン21の断面形状はコンプレッサ10aに設けられる周知のものと同じでよいため、詳細な説明を省略する。
As shown in this figure, the
コンプレッサハウジング11には、ディフューザ部16と軸線Ax方向に並ぶように収容室22が設けられている。ディフューザ部16と収容室22とは、ディフューザ部16の一部を形成する隔壁23で区分されている。隔壁23には複数のベーン21に対応して貫通孔23aが設けられ、可動部18は各ベーン21がそれぞれ貫通孔23aに挿入されるように収容室22内に収容されている。また、可動部18は、各ベーン21が隔壁23内に収容される格納位置と、各ベーン21がディフューザ部16を横切るように隔壁23から突出する突出位置との間で移動可能なように収容室22内に収容されている。なお、格納位置においては、各ベーン21の先端がそれぞれ隔壁23と面一になる。また、突出位置においては、各ベーン21の先端が隔壁23と対向する対向面16aとそれぞれ接する。
The
アクチュエータ19は、先端が可動部18と接続されたロッド19aと、ロッド19aを伸縮させるための駆動部19bとを備えている。なお、駆動部19bは、公知のエアシリンダに設けられるものと同じである。アクチュエータ19は、ロッド19aを伸縮させることにより可動部18を格納位置と突出位置との間で駆動する。アクチュエータ19には、ロッド19aのストローク量に対応する信号を出力する移動量検出手段としてのストロークセンサ24が設けられている。なお、このストロークセンサは、公知のものでよいため、詳細な説明は省略する。
The
アクチュエータ19の動作は、エンジンコントロールユニット(ECU)30にて制御される。ECU30は、マイクロプロセッサ及びその動作に必要なRAM、ROM等の周辺機器を含んだコンピュータとして構成され、各種センサからの出力信号に基づいてスロットル弁6の開度等を制御し、これによりエンジン1の運転状態を制御する周知のコンピュータユニットである。図1に示したようにECU30には、例えば吸入空気量に対応する信号を出力するエアフローメータ31、及び吸気通路3の一部を形成するインテークマニホールド3aの吸気の圧力、すなわち過給圧に対応する信号を出力する過給圧センサ32などが接続されている。また、ECU30には、ストロークセンサ24も接続されている。ECU30には、この他にも種々のセンサが接続されるが、それらの図示は省略した。
The operation of the
図3及び図4を参照してECU30による可動ベーン機構17の制御方法について説明する。図3及び図4は、それぞれコンプレッサ10aの特性曲線を示している。なお、これらの図の圧力比は、コンプレッサ10aの入口の吸気の圧力とコンプレッサ10aの出口の吸気の圧力との比である。また、これらの図で共通の部分には同じ符号を付す。これら図の実線S1a、S1bは、可動部18が格納位置の場合、すなわちディフューザ部16にベーン21が無い場合のサージラインを示している。また、これらの図の実線S2a、S2bは、可動部18が突出位置の場合、すなわちディフューザ部16にベーン21が有る場合のサージライン(以下、突出時サージラインと称することがある。)を示している。なお、これら実線S2a、S2bは、コンプレッサ10aでコーキングが発生しておらず、コンプレッサ10a内に付着物が無い場合のサージラインを示している。そして、これらの図の一点鎖線Eは、エンジン1が全負荷、すなわちスロットル開度が全開でエンジン1が運転されているときのコンプレッサ10aの作動線(以下、エンジン作動線と称することがある。)を示している。図3に示したようにコンプレッサ10aにおいては、吸入空気量が第1流量G1の場合にエンジン作動線Eと突出時サージラインS2bが交差する。そこで、ECU30は、吸入空気量がこの第1流量G1以上の場合に可動部18が格納位置に移動するようにアクチュエータ19の動作を制御する。一方、吸入空気量が第1流量G1未満の場合には可動部18が突出位置に移動するようにアクチュエータ19の動作を制御する。すなわち、可動部18の位置の切替を判定する際の判定値として第1流量G1を使用する。
A control method of the
エンジン1においては、コンプレッサ10aよりも上流に排気が還流されたりブローバイガスが導入される。そのため、コンプレッサ10a内に流入した未燃燃料やオイルにてコーキングが発生し、ディフューザ部16に付着物C(図2参照)が付着するおそれがある。このようにコンプレッサ10aでコーキングが発生すると流路断面積が小さくなり、サージラインが変化する。図3の破線S3a、S3bは、コンプレッサ10aでコーキングが発生している場合の突出時サージラインの一例を示している。この図に示したようにコンプレッサ10aでコーキングが発生すると、突出時サージラインは吸入空気量が小さい側に変化する。この変化はコンプレッサ10a内に付着した付着物Cの量に応じて決まり、図中に矢印Aで示したように突出時サージラインは付着物Cの量が多いほど吸入空気量が小さい側(図3の左側)に変化する。この図に示した例では、吸入空気量が第2流量G2のときにエンジン作動線Eと突出時サージラインS3bとが交差する。そのため、コンプレッサ10aのサージングを防止するためには、吸入空気量が第2流量G2以上の場合に可動部18を格納位置に移動させる必要がある。そこで、ECU30は、可動部18の位置を制御するために使用する判定値を第1流量G1から第2流量G2に変更する。
In the engine 1, exhaust gas is recirculated or blow-by gas is introduced upstream of the
上述したように突出時サージラインの変化は付着物Cの量に応じて決まる。そこで、このように判定値を変更する際、ECU30はまず付着物Cの量を推定し、推定した付着物Cの量に基づいて判定値を設定する。コンプレッサ10aでコーキングが発生すると、図2に一例を示したようにベーン21をディフューザ部16内に突出させた際にベーン21の先端と対向面16aとの間に付着物Cが挟まる。そのため、可動部18を格納位置から突出位置側に移動させても突出位置まで到達せずに途中で止まる。すなわち、可動部18の移動距離が小さくなる。そして、可動部18の移動距離は付着物Cの量が多いほど小さくなる。また、可動部18の移動距離はアクチュエータ19のロッド19aのストローク量と等しい。このように可動ベーン16を格納位置から突出位置側に駆動したときのロッド19aのストローク量は、付着物Cの量と直接関係している。そこで、ECU30は、格納位置にある可動部18を突出位置側に動かしたときのロッド19aのストローク量を取得し、そのストローク量に基づいて付着量を推定する。なお、この推定は、予め実験等によりロッド19aのストローク量と付着物Cの量との関係を求めてECU30のROMにマップとして記憶させておけばよい。次にECU30は、推定した付着物Cの量に基づいて判定値を設定する。判定値には、突出時サージラインとエンジン作動線とが交差する吸入空気量を設定すればよい。そこで、予め実験等により付着物Cの量とその量の付着物が付着しているときの突出時サージラインがエンジン作動線と交差する吸入空気量との関係を求めてECU30のROMにマップとして記憶させておき、このマップに基づいて判定値を設定すればよい。この判定値はECU30のRAMに記憶され、可動部18の位置を切り替えるべきか否かを判断する際に使用される。
As described above, the change of the surge line at the time of protrusion is determined according to the amount of the deposit C. Therefore, when changing the determination value in this way, the
図4の破線S4a、S4bは、コンプレッサ10a内にさらに付着物Cが付着し、突出時サージラインがさらに吸入空気量が小さい側に変化した場合の突出時サージラインを示している。突出時サージラインがこの位置まで変化すると、可動弁18の位置を切り替える毎にサージングやコンプレッサホイール13の回転数が過度に上昇する過回転が発生するおそれがある。そこで、ECU30は、可動部18の移動距離が予め設定した下限値以下になった場合はアクチュエータ19の動作を禁止してベーン21がディフューザ部16内に突出した状態を維持し、かつ吸入空気量が所定量以下に制限されるようにスロットル弁6の動作を制限する。以下、この状態を退避運転と称することがある。
The broken lines S4a and S4b in FIG. 4 indicate the surge line at the time of protrusion when the deposit C further adheres in the
図5は、ECU30が上述した制御方法で可動ベーン機構17の動作を制御するためにエンジン1の運転中に所定の周期で繰り返し実行する可動ベーン制御ルーチンを示している。この制御ルーチンを実行することにより、ECU30が本発明の制御手段として機能する。
FIG. 5 shows a movable vane control routine that the
図5の制御ルーチンにおいてECU30は、まずステップS11でエンジン1の運転状態を取得する。エンジン1の運転状態としては、例えば吸入空気量及び過給圧等が取得される。次のステップS12においてECU30は、エンジン1が退避運転で運転されているか否か判断する。退避運転中であると判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、退避運転中ではないと判断した場合はステップS13に進み、ECU30は可動部18の位置を格納位置から突出位置に移動すべき切替条件が成立したか否か判断する。上述したようにこの切替条件は、吸入空気量がECU30のRAMに記憶されている判定値未満の場合に成立したと判断される。切替時条件が不成立と判断した場合はステップS14に進み、ECU30は可動部18が突出位置から格納位置に移動するようにアクチュエータ19の動作を制御する格納制御を実行する。なお、既に可動部18が格納位置に移動していた場合は、その状態を維持する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
In the control routine of FIG. 5, the
一方、切替条件が成立したと判断した場合はステップS15に進み、ECU30は可動部18が格納位置に有るか否か判断する。可動部18が格納位置に無いと判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。一方、可動部18が格納位置に有ると判断した場合はステップS16に進み、ECU30は可動部18が格納位置から突出位置に移動するようにアクチュエータ19の動作を制御する突出制御を実行する。続くステップS17においてECU30はストロークセンサ24の出力信号に基づいて突出制御を実行したときのロッド19aのストローク量を取得する。次のステップS18においてECU30は、ロッド19aのストローク量が予め設定した許容値未満か否か判断する。この許容値は、判定値の無駄な変更を防止するために設定されるものである。周知のようにセンサには検出誤差がある。また、付着物Cが少量の場合の突出時サージラインは付着物Cが無い場合の突出時サージラインと殆ど同じになる。そこで、許容値は、例えばディフューザ部16の流路断面積やストロークセンサ24の検出誤差等に応じて適宜に設定すればよい。ストローク量が許容値以上と判断した場合は今回の制御ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined that the switching condition is satisfied, the process proceeds to step S15, and the
一方、ストローク量が許容値未満と判断した場合はステップS19に進み、ECU30はストローク量が予め設定した下限値未満か否か判断する。下限値としては、例えば付着物の量が多く可動弁18の位置を切り替える毎にサージングやコンプレッサホイール13の過回転が発生するおそれが生じるストローク量が設定される。ストローク量が下限値未満と判断した場合はステップS20に進み、ECU30はエンジン1が退避運転で運転されるように可動ベーン機構17及びスロットル弁6の動作をそれぞれ制御する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined that the stroke amount is less than the allowable value, the process proceeds to step S19, where the
一方、ストローク量が下限値以上と判断した場合はステップS21に進み、ECU30はストローク量に基づいてコンプレッサ10a内に付着して付着物Cの量を推定する。この処理を実行することにより、ECU30が本発明の推定手段として機能する。次のステップS22においてECU30は、切替条件変更処理を実行する。この切替条件変更処理では、まず推定した付着物Cの量に基づいて判定値を設定する。そのため、この処理を実行することにより、ECU30が本発明の条件変更手段として機能する。上述したようにこの判定値は、ECU30のRAMに記憶され、次にこの処理が実行されるまでその値が維持される。また、この処理では、コンプレッサ10aのサージングを防止するために、エンジン1の運転状態に応じて設定されている目標過給圧を下げる方向に補正する。その後、今回の制御ルーチンを終了する。
On the other hand, if it is determined that the stroke amount is equal to or greater than the lower limit value, the process proceeds to step S21, and the
以上に説明したように、この過給システムによれば、ロッド19aのストローク量に基づいてコンプレッサ10a内に付着している付着物Cの量を推定する。上述したようにロッド19aのストローク量は、付着物Cの量と直接関係しているので、コンプレッサ10a内でコーキングが発生しているか否かの推定精度を高めることができる。また、このストローク量は付着物Cの量が多いほど小さくなるので、ストローク量に基づいて付着物Cの量を推定できる。そして、この過給システムでは推定した付着物Cの量に応じて判定値を変更するので、コンプレッサ10aでサージングが発生することを抑制できる。また、判定値を変更する際には目標過給圧を下げる方向に補正するので、コンプレッサ10a内における吸気の温度を低下させ、これによりコーキングが悪化することを抑制できる。
As described above, according to this supercharging system, the amount of deposit C adhering in the
本発明は、上述した形態に限定されることなく、種々の形態にて実施することができる。例えば、可動ベーンを軸線方向に駆動する機構は、圧力差にて駆動するものに限定されない。例えば、電動モータを利用して可動ベーンを駆動してもよい。また、可動ベーンの移動距離を検出する手段もストロークセンサに限定されない。例えば、電動モータの動力をリンク機構やカム機構を介して可動ベーンに伝達する場合は、カム機構やリンク機構の回転する角度を検出するセンサを設ける。そして、可動ベーンを駆動したときにカム機構やリンク機構が動いた角度等に基づいて可動ベーンの移動距離を検出してもよい。 The present invention is not limited to the above-described form and can be implemented in various forms. For example, the mechanism for driving the movable vane in the axial direction is not limited to that driven by a pressure difference. For example, the movable vane may be driven using an electric motor. Further, the means for detecting the moving distance of the movable vane is not limited to the stroke sensor. For example, when the power of the electric motor is transmitted to the movable vane via the link mechanism or the cam mechanism, a sensor that detects the rotation angle of the cam mechanism or the link mechanism is provided. And the movement distance of a movable vane may be detected based on the angle etc. which the cam mechanism or the link mechanism moved when the movable vane was driven.
1 内燃機関
3 吸気通路
10a コンプレッサ
11 コンプレッサハウジング
13 コンプレッサホイール
15 スクロール
16 ディフューザ部
19 アクチュエータ(駆動手段)
21 可動ベーン
24 ストロークセンサ(移動量検出手段)
30 エンジンコントロールユニット(制御手段、推定手段、条件変更手段)
Ax 軸線
C 付着物
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
21
30 Engine control unit (control means, estimation means, condition change means)
Ax Axis C Deposit
Claims (4)
前記可動ベーンが移動した距離を検出する移動量検出手段と、所定の切替条件が成立した場合に前記可動ベーンが前記格納位置から前記突出位置に移動するように前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、前記所定の切替条件が成立して前記駆動手段が前記可動ベーンを動かしたときに前記移動量検出手段が検出した前記可動ベーンの移動距離に基づいて前記ディフューザ部に付着している付着物の量を推定する推定手段と、を備えている内燃機関の過給システム。 A housing that houses the compressor wheel and supports the compressor wheel so as to be rotatable about an axis, a spiral scroll provided on the housing so as to be disposed on the outer periphery of the compressor wheel, and the outlet from the compressor wheel Movement between a diffuser portion provided as a passage space leading to the scroll, a storage position accommodated in a wall surface forming a part of the diffuser portion, and a protruding position protruding from the wall surface so as to cross the diffuser portion In a supercharging system for an internal combustion engine having a movable vane provided in a possible manner and a drive means for driving the movable vane, and including a compressor provided in an intake passage of the internal combustion engine,
A moving amount detecting means for detecting a distance traveled by the movable vane, and a control for controlling an operation of the driving means so that the movable vane moves from the retracted position to the protruding position when a predetermined switching condition is satisfied. And attached to the diffuser section based on the moving distance of the movable vane detected by the movement amount detecting means when the predetermined switching condition is satisfied and the driving means moves the movable vane. An internal combustion engine supercharging system comprising: estimation means for estimating a kimono amount.
前記条件変更手段は、前記推定手段が推定した付着物の量に基づいて前記所定流量を変更する請求項2に記載の内燃機関の過給システム。 The predetermined switching condition is satisfied when a gas flow rate sucked into the compressor is less than a predetermined flow rate,
The supercharging system for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the condition changing means changes the predetermined flow rate based on the amount of deposits estimated by the estimating means.
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2009
- 2009-12-02 JP JP2009274585A patent/JP2011117345A/en active Pending
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