[發明專利]可變幾何結構渦輪增壓器及其流量調節方法

有效

• 申請號: 201210545602.6
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN103161518A
• 公開（公告）日: 2013-06-19
• 發明（設計）人: 樹杉剛;巖田大武;秋本健太
• 申請（專利權）人: 株式會社豐田自動織機
• 主分類號: F01D17/16
• 分類號: F01D17/16;F02B37/24
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 魏金霞;田軍鋒

相關申請的交叉引用

本申請要求序列號為2011-273561的日本專利申請的優先權，該項申請的內容通過參引合并到本文中。

技術領域

本發明涉及一種可變幾何結構渦輪增壓器，其具有可變噴嘴，該可變噴嘴構造成用于對排氣流動通路的開度進行調節。

背景技術

在日本公開專利公報No.2010-270631、日本公開專利公報No.2002-38964和日本公開專利公報2002-256877中公開了渦輪增壓器。渦輪增壓器利用排氣以使渦輪旋轉并且對吸入空氣增壓。這有助于改善發動機的輸出特性。在用于排氣的流入入口與排氣渦輪之間連通的流動通路中設置有可變噴嘴。該可變噴嘴根據發動機的轉速（RPM）、排氣的量等通過致動器進行驅動，用于對流動通路的開度進行調節。因而，盡管發動機低速旋轉并且排氣的量小，但排氣的流速仍能夠增大。這樣，能夠確保適當的渦輪轉速，以提供適當的增壓壓力。

然而，應當指出，該渦輪增壓器（其中，驅動力從致動器傳輸至可變噴嘴）包括許多部件。因而，由于這些部件的尺寸誤差和安裝誤差而在可變噴嘴的開度中產生誤差。

日本公開專利公報No.2010-270631公開了一種可變幾何結構渦輪增壓器。該可變幾何結構渦輪增壓器具有用于對內燃發動機的輸出扭矩進行控制的扭矩控制裝置。該扭矩控制裝置具有學習裝置。該學習裝置基于增壓壓力的狀況對渦輪增壓器的個體差異進行學習。學習裝置執行學習，使得當在渦輪增壓器的過渡階段中的增壓壓力變化大于標準量時，扭矩控制值的初始值增大。這有助于抑制在扭矩水平中產生粗疏差值。學習裝置執行學習，使得當在過渡階段中的增壓壓力變化小于標準量時，扭矩控制值的初始值減小。這樣，避免不必要的扭矩控制。

然而，應當指出，學習裝置在渦輪增壓器的過渡階段中的操作后執行學習。因而，在學習完成以前，由于產生了渦輪增壓器的個體差異，因此存在扭矩水平差值的可能性。

日本公開專利公報No.2002-38964公開了一種安裝具有可變噴嘴葉片的渦輪增壓器的方法。通過該方法，能夠容易緊固地附接多個可變噴嘴。通過該方法，能夠實現可變噴嘴安裝誤差的減小。然而，由于將驅動力從致動器傳輸至可變噴嘴的動力傳輸構件的數量大，因此難以充分降低這些構件的尺寸誤差和安裝誤差。

日本公開專利公報No.2002-256877公開了可變噴嘴機構的噴嘴開度調整裝置和制造該裝置的方法。該裝置或制造方法有助于簡化可變噴嘴的打開及閉合。因而，能夠減少可變噴嘴機構的組裝工時、調整操作工時、組裝成本和調整操作成本。能夠簡化用于設定完全打開位置和完全關閉位置的結構，因而實現部件成本的減少。然而，用于將驅動力從致動器傳輸至可變噴嘴的動力傳輸構件的數量相當大。因而，難以充分減小這些構件的尺寸誤差和安裝誤差。

因而，已經存在對于能夠充分減小上述誤差的可變幾何結構渦輪增壓器的需要。

發明內容

本發明的一個特征在于用于對可變噴嘴的開度進行調節的用于可變幾何結構渦輪增壓器的流量調節方法。可變幾何結構渦輪增壓器包括排氣渦輪、進氣渦輪、可變噴嘴、致動器、動力傳輸構件、止擋件和開度檢測傳感器。可變噴嘴關于排氣渦輪對排氣流動通路的開度進行調節。致動器對可變噴嘴進行驅動。動力傳輸構件將致動器的驅動力傳輸至可變噴嘴。止擋件設置在當可變噴嘴被驅動時止擋件與動力傳輸構件抵接的位置處。開度檢測傳感器對可變噴嘴的開度進行檢測。

用于可變幾何結構渦輪增壓器的流量調節方法具有多個步驟。在一個步驟中，調節裝置將致動器驅動至動力傳輸構件與止擋件抵接的抵接位置。當動力傳輸構件位于抵接位置處時，基于來自開度檢測傳感器的檢測信號，調節裝置獲取并存儲抵接位置開度量。在下一步驟中，調節裝置對致動器進行驅動，直到基于來自開度檢測傳感器的檢測信號的檢測量達到預設定的臨時控制開度量。這使動力傳輸構件的移動至臨時控制位置。在下一步驟中，調節裝置獲取并存儲臨時控制位置流量，該臨時控制位置流量為當動力傳輸構件位于臨時控制位置處時調節氣體的流量。在該步驟中，利用用于使調節氣體流動到排氣渦輪中得調節氣體流入裝置以及用于對調節氣體的流量進行測量的流量測量傳感器。在下一步驟中，基于測得的臨時控制位置流量與實際控制位置流量之間的差值，調整裝置獲得校正量。實際控制位置流量為對應于預設定的臨時控制位置開度量的合適的流量。