涡轮增压器的控制装置的制造方法
【专利说明】满轮増压器的控制装置
[0001 ] 技术区域
[0002] 本发明设及一种满轮增压器的控制装置，该满轮增压器用于向作为例如船舶、车 辆或工业设备的动力源而使用的发动机供给压缩的进气。
【背景技术】
[0003] 作为提高发动机的输出的技术，公知利用满轮增压器压缩进气，将该压缩的进气 供给到发动机的方法(增压）。满轮增压器典型地具有排气满轮与压缩机满轮相互连接的结 构，该排气满轮被在发动机的排气通路内流动的排气旋转驱动，该压缩机满轮将进气通路 内的进气送入燃烧室。排气机满轮利用排气所具有的能量旋转驱动，压缩机满轮伴随着该 排气满轮旋转驱动，由此，进气通路内的进气被增压而送入燃烧室，发动机的输出得W提 局。
[0004] 在满轮增压器中，排气满轮或满轮增压器轴承在高溫环境下暴露于润滑油或排气 中所含的油成分，容易因为油成分的粘着或覆盖而导致劣化。运样的劣化的发展会伴随着 满轮增压器的部件的磨损，不仅会导致发动机的燃油经济性的降低，还会成为导致故障的 主要原因，因此，需要在早期检测出运样的劣化。
[0005] 专利文献1是设及运种满轮增压器中的劣化检测的技术。在专利文献1中，公开了 W下技术:在具有排气旁通阀的满轮增压器中，基于伴随着废弃闽阀的开闭的转速变化是 否在预定范围内来进行异常判定，从而检测满轮增压器的劣化。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[000引专利文献1:特开2013-19319号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的技术问题
[0010] 然而，在专利文献1中，由于基于伴随着排气旁通阀的开闭的转速变化来进行判 定，因此不能在排气旁通阀不工作时进行判定。另外，一般来说，满轮增压器的劣化不但会 影响到转速还会影响到满轮增压器的各种工作状态。因此，完全可W设想到满轮增压器的 劣化未必反映到伴随着排气旁通阀的开闭的转速变化。在像运样基于满轮增压器的特定部 位的判定中，存在着不能充分地判定满轮增压器的劣化状态的问题。
[0011] 另外，在不配备排气旁通阀的满轮增压器(例如进行可变叶片控制的满轮增压器 等）中，存在不能适用专利文献1的问题。
[0012] 本发明是鉴于上述问题而做出的，目的在于提供一种能够准确地检测出满轮增压 器的劣化的满轮增压器的控制装置。
[0013] 用于解决技术问题的技术方案
[0014] 本发明的满轮增压器的控制装置是为了解决上述问题的用于向内燃机供给压缩 的进气的满轮增压器的控制装置，该满轮增压器的控制装置具备:存储部，其存储预先规定 所述满轮增压器的特性参数与效率之间的关系的映射;检测部，其检测所述满轮增压器的 特性参数;运算部，其基于检测出的所述特性参数来求出所述满轮增压器的效率;判定部， 其通过将检测出的所述特性参数和求出的所述效率与所述映射进行比较，来判定所述满轮 增压器中有无劣化;通知部，其在所述判定部判定为有劣化的情况下，向使用者通知维护要 求。
[0015] 根据本发明，预先将满轮增压器中的特性参数与效率之间的关系规定为映射，通 过与根据检测部所检测出的特性参数的实测值求出的效率进行比较，能够判定满轮增压器 中有无劣化。运样，基于直接表示对发动机的燃油经济性的影响的满轮增压器的效率来判 定满轮增压器的劣化，能够准确地判定满轮增压器的劣化状态。然后，在判定有劣化的情况 下，通过通知部通知维护要求，使用者提前认识到满轮增压器的劣化，能够采用适当的应对 措施。
[0016] 在本发明的一个实施方式中，该检测部每隔规定时间进行所述特性参数的检测， 所述运算部使针对检测出的所述特性参数中频度比规定值大的特性参数计算出的效率的 平均值与对应的特性参数关联，作为实测值数据在所述存储部中累积，所述判定部通过对 从累积的所述实测值数据得到的近似曲线和从所述映射得到的基准曲线进行比较，来判定 所述满轮增压器中有无劣化。
[0017] 根据该实施方式，通过基于根据频度高的特性参数求出的效率的平均值来进行劣 化判定，能够减轻误差的影响且有效地提高劣化判定的可靠性。
[0018] 在运种情况下，所述判定部可W在W所述特性参数和所述效率为变量的空间中， 所述近似曲线比所述基准曲线大的第一区域与所述近似曲线比所述基准曲线小的第二面 积相比面积小的情况下，判定为在所述满轮增压器中有劣化。
[0019] 根据该实施方式，通过统计性地对根据实测值数据求出的近似曲线和根据映射求 出的基准曲线之间的关系进行比较，与基于瞬间的检测结果是否超过基准值而进行劣化判 定的情况相比，能够进行可靠性高的劣化判定。
[0020] 并且，所述判定部可W基于累积的所述实测值数据，而在所述满轮增压器的效率 的变化率超过规定值的情况下，判定为在所述满轮增压器中有故障，
[0021] 所述通知部在所述判定部判定为有故障的情况下发出警报。
[0022] 通常，满轮增压器的劣化伴随着效率的缓慢降低，但是在满轮增压器中产生某些 故障的情况下，伴随着效率的急剧降低。在该实施方式中，在满轮增压器的效率的变化率超 过阔值运样的急剧变化的情况下，判定为在满轮增压器中产生故障，通过与劣化区别地进 行通知，能够实现满轮增压器的安全运用。
[0023] 在本发明的其他实施方式中，所述特性参数是所述满轮增压器的速度比和压力 比，所述映射是规定与所述速度比和压力比对应的效率的=维映射。
[0024] 根据本申请发明人的验证发现，鉴于满轮增压器的性能能够通过相对于各压力比 的工作空气的流入状态，即理论段落热降相当速度与转速的比（=速度比）整理，通过使用 速度比和压力比等多个参数作为满轮增压器的特性参数，能够基于上述满轮增压器的效率 准确地进行劣化判定。
[0025] 并且，还可W具备能够将累积的所述实测值数据输出到外部的输出接口。
[0026] 根据该实施方式，能够经由输出接口将用于劣化判定的实测值数据输出到外部， 能够令使用者实际掌握所使用的满轮增压器的实际的使用状态。运样的信息，对于例如设 计开发是非常有益的。
[0027] 发明的效果
[0028] 根据本发明，预先将满轮增压器中的特性参数与效率之间的关系作为映射规定， 通过与根据检测部所检测到的特性参数的实测值求出的效率进行比较，能够判定满轮增压 器中有无劣化。运样，基于直接表示对发动机的燃油经济性的影响的满轮增压器的效率来 判定满轮增压器的劣化，能够准确地判定满轮增压器的劣化状态。而且，在判定为有劣化的 情况下，通从通知部通知维护要求，令使用者提前认识到满轮增压器的劣化，能够采用适当 的应对措施。
【附图说明】
[0029] 图1是表示具备第一实施方式的满轮增压器的增压系统的整体结构的示意图。
[0030] 图2是功能性地表示TCU的内部结构的框图。
[0031] 图3表示存储部中所存储的映射的一个例子。
[0032] 图4是表示通过TCU实施的劣化判定控制的流程图。
[0033] 图5表示在图4的步骤S104中生成的数据分布的一个例子。
[0034] 图6表示在图4的步骤S107中生成的绘制曲线的一个例子。
[0035] 图7是表示正常时和故障时的效率的平均值IWeW及其变化率化ave/化的时间变化 的曲线图。
[0036] 图8是表示具备第二实施方式的满轮增压器的增压系统的整体结构的示意图。
[0037] 图9是表示具备第=实施方式的满轮增压器的增压系统的整体结构的示意图。
【具体实施方式】
[0038] W下，基于附图对本发明的实施方式进行详细说明。其中，在该实施方式中记载的 构成部件的尺寸、材质、形状及其相对位置等，只要没有特定的记载，就并非用于限定本发 明的范围，只不过是单纯的说明例。
[0039] (第一实施方式）
[0040] 图1是表示具备第一实施方式的满轮增压器的增压系统的整体结构的示意图。发 动机1是作为动力源搭载于机动车、船舶或工业设备等的汽油发动机。从进气口 2导入的进 气通过进气通路3而被压缩机4压缩。被压缩机4压缩的进气在中间冷却器5中冷却后，从设 置于气缸盖的进气道7经由进气口 8被导入燃烧室11，该燃烧室11由气缸9和在气缸9内往复 运动的活塞10构成。
[0041] 进气在导入燃烧室11时，与从设置在进气道7的入口附近的燃料喷射装置40喷射 的燃料形成混合气，在燃烧室11内被点火装置12点火燃烧，在燃烧室11中产生的排气从排 气道13经由排气口 14排出到排气通路15。在排气通路15中，设置有被发动机1的排气驱动的 排气满轮16。排气满轮16被排气旋转驱动，从而旋转驱动与该排气满轮16连结的压缩机4， 构成对进气通路3中的进气进行压缩的满轮增压器17。
[0042] 在排气通路15形成有分支通路18,该分支通路18从排气通路15的中途绕过排气满 轮16。在该分支通路18设有排气旁通阀19。在排气满轮16设有用于检测该排气满轮16的转 速的转速传感器20。另外，设有用于分别检测排气满轮16的入口溫度Tin和