可變?nèi)萘啃驮鰤浩饕约翱勺內(nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破鞯闹圃旆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對(duì)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)行增壓的可變?nèi)萘啃驮鰤浩骱推淇刂破?，具體涉及控制對(duì)配置在渦輪葉輪外周的可變噴嘴葉輪的開度進(jìn)行調(diào)整的傳動(dòng)器的動(dòng)作的可變?nèi)萘啃驮鰤浩骱推淇刂破鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]增壓器(Turbo charger渦輪增壓器)是一種通過發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)渦輪，通過與渦輪機(jī)械連接的壓縮機(jī)壓縮吸入空氣，將加壓后的空氣提供給發(fā)動(dòng)機(jī)，提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能的裝置。
[0003]渦輪增壓器用的渦輪一般是輻流式汽輪機(jī)，為了向輻流式汽輪機(jī)的外周供給廢氣而使用渦管。渦管是使來自發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣的流動(dòng)進(jìn)行回轉(zhuǎn)流動(dòng)而均一地分配給渦輪葉輪的外周的渦卷狀的流路(室)。
[0004]上述渦輪增壓器的問題點(diǎn)在于，通過渦管的流路形狀來決定回轉(zhuǎn)流速，由于低流量其流速不充足，因此渦輪能夠在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)的廢氣的流量范圍狹窄。
[0005]因此，已經(jīng)提出一種用于擴(kuò)大能夠提供給渦輪增壓器的廢氣的流量范圍的可變?nèi)萘啃驮鰤浩?。這里，可變?nèi)萘啃驮鰤浩鲗⑴渲迷跍u輪的廢氣流入部等渦輪葉輪的外周的多個(gè)葉輪設(shè)為可動(dòng)，在廢氣為低流量的情況下能夠通過調(diào)整葉輪開度而提高其流速。
[0006]并且，各個(gè)葉輪經(jīng)由鏈接機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)器連接，通過傳動(dòng)器的動(dòng)作經(jīng)由鏈接機(jī)構(gòu)各個(gè)葉輪聯(lián)動(dòng)地被開閉。
[0007]但是，如果在寒冷的地方使用可變?nèi)萘啃驮鰤浩鳎瑒t在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間廢氣中所包含的水分或者洗車時(shí)和降雨時(shí)從外部入侵的水分有可能積存在鏈接機(jī)構(gòu)周邊而凍結(jié)。這時(shí)候，如果在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)強(qiáng)行使鏈接機(jī)構(gòu)動(dòng)作，則使傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩增大，由此包括鏈接機(jī)構(gòu)的葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)有可能會(huì)損傷。
[0008]因此，本申請(qǐng)人提出了在渦輪外殼的下部設(shè)置水的儲(chǔ)槽和排水孔(參照日本公開專利公報(bào):日本特開2012-102660號(hào))。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠避免可變噴嘴葉輪的鏈接機(jī)構(gòu)凍結(jié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的為提供可變?nèi)萘啃驮鰤浩骱涂勺內(nèi)萘啃驮鰤浩饔玫目刂破?，即使在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分在包括可變噴嘴葉輪的鏈接機(jī)構(gòu)的噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的周邊發(fā)生凍結(jié)，也能夠避免開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的損傷。
[0010]本發(fā)明的第一方式提供一種可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破鳎涓鶕?jù)控制上述發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出的指令來控制通過配置在可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯臏u輪葉輪外周的可變噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)器進(jìn)行的動(dòng)作，其中，可變?nèi)萘啃驮鰤浩鲗?duì)提供給發(fā)動(dòng)機(jī)的空氣進(jìn)行增壓，所述可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破骶邆?
[0011]開始判定部，其判定通過上述控制器進(jìn)行上述傳動(dòng)器的動(dòng)作控制的開始；
[0012]扭矩控制部，其控制上述傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩；
[0013]凍結(jié)判定部，其根據(jù)上述開始判定部的判定結(jié)果，在從通過上述控制器進(jìn)行上述傳動(dòng)器的動(dòng)作控制的開始到經(jīng)過一定時(shí)間為止的開始期間，在通過上述扭矩控制部限制上述驅(qū)動(dòng)扭矩的上限的狀態(tài)下，判定上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)狀態(tài)；
[0014]動(dòng)作不良檢測(cè)部，其根據(jù)上述開始判定部的判定結(jié)果，在上述開始期間結(jié)束后，檢測(cè)上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不良；
[0015]錯(cuò)誤通知部，其在檢測(cè)出上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不良時(shí)，將上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作錯(cuò)誤通知給上述發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。
[0016]通過可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯目勺儑娮烊~輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)器進(jìn)行的動(dòng)作如果產(chǎn)生錯(cuò)誤，一般將該情況通知給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。然后，接收到錯(cuò)誤通知的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元將進(jìn)行適當(dāng)?shù)氖О踩目刂啤?br>[0017]對(duì)此，在第一方式的可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破髦?，在從通過上述控制器進(jìn)行上述傳動(dòng)器的動(dòng)作控制的開始到經(jīng)過一定時(shí)間為止的開始期間，在將傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩的上限限制為較低的狀態(tài)下，進(jìn)行開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)狀態(tài)的判定處理，之后進(jìn)行噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不良的檢測(cè)處理。
[0018]這里，開始期間的長(zhǎng)度，就是說一定時(shí)間的長(zhǎng)度被設(shè)定為，傳動(dòng)器以由扭矩控制部進(jìn)行限制的上限以下的驅(qū)動(dòng)扭矩使開度調(diào)整機(jī)構(gòu)動(dòng)作，從而消除積存在渦輪外殼內(nèi)的水分引起的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)所需要的時(shí)間以上的長(zhǎng)度。另外，能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯囊?guī)格和使用環(huán)境等的條件，并基于計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來決定開始期間(一定時(shí)間)的長(zhǎng)度。
[0019]另外，將在開始期間中所限制的傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩的上限被限制為低于開始期間中以外的傳動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩的上限的值。具體地說，開始期間中所限制的驅(qū)動(dòng)扭矩的上限被設(shè)定為，即使在因積存在渦輪外殼內(nèi)的水分而凍結(jié)的狀態(tài)下通過傳動(dòng)器驅(qū)動(dòng)開度調(diào)整機(jī)構(gòu)也不會(huì)對(duì)開度調(diào)整機(jī)構(gòu)造成損傷的扭矩或者不足該轉(zhuǎn)矩的扭矩。該上限也能夠根據(jù)驅(qū)動(dòng)可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯囊?guī)格和使用環(huán)境等條件，并基于計(jì)算和實(shí)驗(yàn)結(jié)果來決定。
[0020]因此，在起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)刻，開度調(diào)整機(jī)構(gòu)因在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分而凍結(jié)的情況下，在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后開始，在渦輪外殼內(nèi)凍結(jié)的水分通過廢氣的熱溶解并蒸發(fā)。這樣凍結(jié)被消除后的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)能夠正常地進(jìn)行動(dòng)作，所以能夠避免因在傳動(dòng)器凍結(jié)的狀態(tài)下強(qiáng)行使開度調(diào)整機(jī)構(gòu)動(dòng)作而使其損傷。
[0021]另一方面，當(dāng)由于葉輪和鏈接機(jī)構(gòu)的動(dòng)作性低下的原因而在開度調(diào)整機(jī)構(gòu)產(chǎn)生動(dòng)作錯(cuò)誤時(shí)，在進(jìn)行開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)狀態(tài)的判定處理期間，即便使發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣通過可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯膰娮烊~輪和其開度調(diào)整機(jī)構(gòu)，也不會(huì)消除動(dòng)作錯(cuò)誤。因此，在凍結(jié)狀態(tài)的判定處理后開始的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不良的檢測(cè)處理中，將開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作錯(cuò)誤通知給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元。另外，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出的指令進(jìn)行在將開度調(diào)整機(jī)構(gòu)中發(fā)生的動(dòng)作錯(cuò)誤通知給發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元時(shí)由控制器進(jìn)行的傳動(dòng)器的動(dòng)作控制。
[0022]因此，即使發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分在包括可變噴嘴葉輪的鏈接機(jī)構(gòu)的噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的周邊凍結(jié)，也能夠避免開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的損傷。
[0023]另外，上述凍結(jié)判定部可以具有:檢測(cè)上述開始期間中上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)的動(dòng)作狀態(tài)檢測(cè)部；和在上述開始期間中，檢測(cè)出上述動(dòng)作狀態(tài)不是正常狀態(tài)的情況后，進(jìn)行通過上述發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣來加熱上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)消除處理的凍結(jié)消除處理部。上述動(dòng)作不良檢測(cè)部在檢測(cè)出上述動(dòng)作狀態(tài)是正常狀態(tài)后，在上述開始期間結(jié)束后，可以檢測(cè)上述開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作不良。
[0024]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，在從通過上述控制器進(jìn)行上述傳動(dòng)器的動(dòng)作控制的開始到經(jīng)過一定時(shí)間為止的開始期間中，當(dāng)開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作狀態(tài)不是正常狀態(tài)時(shí)，假定開度調(diào)整機(jī)構(gòu)為凍結(jié)狀態(tài)，進(jìn)行使用了發(fā)動(dòng)機(jī)的廢氣熱的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的凍結(jié)消除處理。
[0025]因此，當(dāng)因發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分導(dǎo)致開度調(diào)整機(jī)構(gòu)凍結(jié)而發(fā)生動(dòng)作錯(cuò)誤時(shí)，能夠盡早恢復(fù)到能夠?qū)⒖勺儑娮烊~輪調(diào)整為與發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元的指令對(duì)應(yīng)的開度的狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明的第二方式為一種可變?nèi)萘啃驮鰤浩鳎涓鶕?jù)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元發(fā)出的指令，通過控制器控制配置在渦輪葉輪外周的可變噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)器的動(dòng)作。通過作為上述控制器而使用的第一方式的可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破鞯呐ぞ乜刂撇縼砜刂粕鲜鰝鲃?dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩。
[0027]根據(jù)第二方式的可變?nèi)萘啃驮鰤浩鳎ㄟ^第一方式的可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破鞯呐ぞ乜刂撇縼砜刂苽鲃?dòng)器的驅(qū)動(dòng)扭矩。因此，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分即使在包括可變噴嘴葉輪的鏈接機(jī)構(gòu)的噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的周邊發(fā)生了凍結(jié)，也能夠避免損傷開度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
[0028]根據(jù)本發(fā)明，在發(fā)動(dòng)機(jī)停止期間積存在渦輪外殼內(nèi)的水分即使在包括可變噴嘴葉輪的鏈接機(jī)構(gòu)的噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的周邊發(fā)生了凍結(jié)，也能夠避免損傷開度調(diào)整機(jī)構(gòu)。
【附圖說明】
[0029]圖1是表示通過本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的控制器來控制通過可變噴嘴葉輪的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)器進(jìn)行的動(dòng)作的容量可變型增壓器的概略結(jié)構(gòu)的說明圖。
[0030]圖2是表示通過圖1的控制裝置進(jìn)行的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作控制步驟的流程圖。
[0031]圖3是表示通過圖1的控制裝置進(jìn)行的開度調(diào)整機(jī)構(gòu)的動(dòng)作控制步驟的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]以下說明本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，參照?qǐng)D1的說明圖，說明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的控制器和通過該控制器來控制對(duì)可變噴嘴葉輪的開度進(jìn)行調(diào)整的傳動(dòng)器的動(dòng)作的容量可變型增壓器的概略結(jié)構(gòu)。
[0033]另外，在以下的說明中，設(shè)定XYZ正交坐標(biāo)系，并參照該XYZ正交坐標(biāo)系說明各個(gè)部件的位置關(guān)系。并且，將水平面內(nèi)的預(yù)定方向設(shè)為X軸方向，將在水平面內(nèi)與X軸方向正交的方向設(shè)為Y軸方向，將分別與X軸方向以及Y軸方向正交的方向(即垂直方向)設(shè)為Z軸方向。另外，分別將繞X軸、Y軸以及Z軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)為ΘΧ、ΘΥ以及ΘΖ方向。
[0034]圖1表示作為本實(shí)施方式的可變?nèi)萘啃驮鰤浩鞯脑鰤浩?渦輪增壓器)I。增壓器I具備提供廢氣的渦輪葉輪2 ;在渦輪葉輪2的外周以包圍該渦輪葉輪2的方式配置在廢氣流通的氣體流路3上的作為可變噴嘴葉輪的多個(gè)噴嘴葉輪4 ;支承機(jī)構(gòu)5，支承各噴嘴葉輪4使其能夠分別繞預(yù)定軸旋轉(zhuǎn)的支承機(jī)構(gòu)5 ;使被支承機(jī)構(gòu)5支承的噴嘴葉輪4繞預(yù)定軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)(進(jìn)行開閉驅(qū)動(dòng))的傳動(dòng)器單元6 ;傳動(dòng)器控制單元8，其作為控制傳動(dòng)器單元6的驅(qū)動(dòng)的可變?nèi)萘啃驮鰤浩饔每刂破鳌?br>[0035]傳動(dòng)器控制單元8經(jīng)由CAN(控制器區(qū)域網(wǎng)絡(luò))20與設(shè)置在車輛(未圖示)中且控制發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)作的發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元(ECU) 30連接。傳動(dòng)器控制單元8在車輛的點(diǎn)火(IGN)開關(guān)為接通時(shí)，被供給來自電池(未圖示)的動(dòng)作用電源而工作。
[0036]另外，當(dāng)IGN開關(guān)為開始位置，通過啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)(未圖示)起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，在IGN開關(guān)切斷后發(fā)動(dòng)機(jī)停止之前，從ECU30周期地將噴嘴葉輪4的目標(biāo)開度的指令信