排气旁通阀的控制装置的制造方法_2

文档序号:8268977阅读:来源:国知局
[0029]并且,若通过电动马达26的工作控制,输出轴26A旋转,则如图2中空心的箭头所示,旋转齿轮27旋转,并且连结杆28移动,其结果,摇臂29与排气旁通阀25的阀芯30 —起移动。在本实施方式中,通过这样的电动马达26的工作控制,控制排气旁通阀25的开度。
[0030]如图2中单点划线所示,若通过电动马达26的工作控制,排气旁通阀25的开度成为可动范围中的最为闭阀侧的开度、即、阀芯30抵接于阀座31的全闭开度,则经由连通路24绕过排气涡轮23 (参照图1)的排气的流动(图2中涂黑的箭头所示的流动)成为大致被切断的状态。此时,内燃机11的排气的大致全部流入排气涡轮23。此外在本实施方式的装置中,连通路24 —体形成于涡轮增压器21,排气旁通阀25安装于涡轮增压器21。并且,在涡轮增压器21的内面中上述排气旁通阀25的阀芯30所抵接的部分作为上述阀座31而发挥作用。
[0031]另一方面,如图2中实线所示,若排气旁通阀25的开度成为上述全闭开度以外的开度,则排气通路20中的比上述排气涡轮23靠上游侧的部分与比上述排气涡轮23靠下游侧的部分经由连通路24而连通。在该情况下,排气的一部分经由连通路24绕过排气涡轮23而流动。
[0032]本实施方式的装置具备例如具有微型计算机而构成的电子控制装置40。用于检测内燃机11的运转状态的各种传感器的检测信号被读取到该电子控制装置40。作为各种传感器,例如设有用于检测曲轴19的旋转速度(内燃机旋转速度NE)的曲轴传感器41、用于检测节气门开度TA的节气门传感器42。另外,设有安装在进气通路12中的比压缩机22靠上游侧的部分、用于检测通过该进气通路12内的空气的量(吸入空气量GA)的空气流量计43。另外,还设有用于检测排气旁通阀25的开度(实际开度VP)的开度传感器44、用于检测涡轮增压器21的旋转轴21A的旋转速度(涡轮旋转速度NT)的速度传感器45等。
[0033]电子控制装置40,读取各种传感器的检测信号,并且基于该信号进行各种运算,根据其运算结果,执行节气门机构13、燃料喷射阀17、以及排气旁通阀25的工作控制等这样的各种控制。该电子控制装置40作为开度控制部以及驱动力控制部而发挥作用。
[0034]排气旁通阀25的工作控制如下述那样执行。即,根据内燃机旋转速度NE以及内燃机负载率KL,设定排气旁通阀25的开度的控制目标值(目标开度TV)。并且,执行电动马达26的工作控制,以使该目标开度TV与排气旁通阀25的实际的开度一致。此外,内燃机负载率KL是内燃机11的负载的指标值之一,是内燃机11实际的每旋转一周的吸入空气量相对于未增压时内燃机11每旋转一周的最大吸入空气量的比率)。
[0035]在排气旁通阀25的工作控制中,在处于内燃机旋转速度NE为预定速度(例如1600转/分)以上、且内燃机负载率KL为预定比率(例如150% )以上的内燃机运转区域时,将全闭开度设定为目标开度TV。并且,在设定全闭开度为目标开度TV时,以将排气旁通阀25的阀芯30(图2)按压于阀座31的样态执行电动马达26的工作控制。
[0036]另外,在将全闭开度设定为目标开度TV时,将通过上述开度传感器44检测的实际开度VP作为全闭开度的学习值存储于电子控制装置40的存储器。在排气旁通阀25的工作控制中,根据这样学习存储的全闭开度与实际开度VP,计算排气旁通阀25的实际的开度。
[0037]在此,即使在排气旁通阀25的开度被高精度地控制为全闭开度的情况下,也会根据排气旁通阀25的阀芯30、阀座31的因历时变化、热膨胀导致的变形的样态,使得该阀芯30与阀座31的接触部分的表面压力局部降低、或者阀芯30与阀座31之间产生间隙。于是,在这样的情况下,经由排气旁通阀25以及连通路24而从排气涡轮23的上游侧向下游侧不需要地泄露排气,会招致内燃机转矩的不需要的降低。
[0038]鉴于这一点,在本实施方式中,在排气旁通阀25的开度被控制为全闭开度时,在判断为存在排气经由连通路24而自排气涡轮23的上游侧泄露至下游侧的可能性的情况下,增大该排气旁通阀25的向闭阀方向(将阀芯30按压于阀座31的方向)的驱动力。
[0039]具体而言,在全闭开度被设定为目标开度TV时,通过速度传感器45而检测涡轮旋转速度NT,并且根据吸入空气量GA、燃料喷射量、以及节气门开度TA这样的内燃机运转状态,计算判定值J。并且,在涡轮旋转速度NT低于上述判定值J时,涡轮增压器21的增压量为不需要地少的状态,所以判断为所以存在排气经由排气旁通阀25以及连通路24泄露的可能性,使排气旁通阀25(详细而言电动马达26)的向闭阀方向的驱动力增大。此外,在本实施方式中,涡轮增压器21的旋转轴21A的旋转速度作为该涡轮增压器21的增压量的指标值而发挥作用,速度传感器45作为检测指标值的指标值检测部而发挥作用,涡轮旋转速度NT作为检测到的指标值、即检测值而发挥作用。
[0040](作用)
[0041]以下,对增大排气旁通阀25的向闭阀方向的驱动力而产生的作用进行说明。
[0042]在图3中,示出对排气旁通阀25的开度为全闭开度时的、该排气旁通阀25的向闭阀方向的驱动力与内燃机转矩之间的关系进行测定而得到的结果。从该图3明确可知,越增大排气旁通阀25的向闭阀方向的驱动力,则内燃机转矩也越大。这是因为,由于排气旁通阀25的阀芯30与阀座31的接触部分处的表面压力升高等,使得经由该排气旁通阀25的排气的泄露减少。
[0043]根据本实施方式,在排气旁通阀25的阀芯30、阀座31由于历时变化、热膨胀而变形,该阀芯30与阀座31的接触部分的表面压力局部降低、或者在阀芯30与阀座31之间产生间隙时,能够以强力将阀芯30按压于阀座31。由此,能够使阀芯30与阀座31之间的间隙减小、阀芯30与阀座31的接触部分的表面压力升高,因此能够抑制排气经由排气旁通阀25以及连通路24自排气涡轮23的上游侧向下游侧不需要地泄露。因此,能够抑制因排气旁通阀25的工作特性的变化所引起的内燃机转矩的降低。
[0044]在此,在内燃机11的排气通路20中流动的排气的量能够根据该内燃机11的吸入空气量和燃料喷射量而被高精度地推定。在本实施方式中,作为判定值J的计算所使用的计算参数,采用吸入空气量GA以及燃料喷射量。因此,能够计算出与在内燃机11的排气通路20中流动的排气的量、即、在排气未经由连通路24泄露的情况下流入排气涡轮23的排气的量对应的恰当的值,作为用于判定有无排气经由连通路24的泄露的、与涡轮旋转速度NT进行比较的判定值J。
[0045]另外,在本实施方式中,作为排气旁通阀25,采用了通过电动马达26而驱动的电动式的排气旁通阀,因此例如与利用进气压力、排气压力而驱动排气旁通阀的装置相比,能够以高自由度执行该调节。因此,能够很好地抑制因排气旁通阀25的工作特性的变化所引起的内燃机转矩的降低。
[0046]以下,参照图4所示的流程图,对增大排气旁通阀25的向闭阀方向的驱动力的处理(驱动力增大处理)的具体执行顺序进行详细说明。此外,图4的流程图所示的一系列处理是作为每隔预定周期的中继处理由电子控制装置40执行的处理。
[0047]如图4所示,在该处理中,首先判断以下的各条件是否都满足。
[0048].目标开度TV为全闭开度(步骤Sll)。
[0049].实际开度VP为全闭开度(步骤S12)。
[0050]并且,在上述各条件中的一方未
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