渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置制造方法
【專利摘要】基于由大氣壓傳感器（13）以及增壓壓力傳感器（14）檢測到的壓縮機(jī)（2a）的入口壓力和出口壓力計(jì)算出該壓縮機(jī)（2a）的壓力比，并且基于由進(jìn)氣流量傳感器（15）以及進(jìn)氣溫度傳感器（16）檢測到的進(jìn)氣（4）的質(zhì)量流量以及入口溫度和入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣（4）的體積流量，將該計(jì)算出的值乘以基于進(jìn)氣（4）的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量，基于該補(bǔ)正值和壓力比的計(jì)算值，按照壓縮機(jī)（2a）的動(dòng)作特性圖讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)（2a）的轉(zhuǎn)速，將該讀出的轉(zhuǎn)速乘以基于進(jìn)氣（4）的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成壓縮機(jī)（2a）的實(shí)際轉(zhuǎn)速，將該補(bǔ)正值作為渦輪增壓器（2）的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。
【專利說明】渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在近年來的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)變了目前為止重視最高性能的構(gòu)思的瘦身理念成為了主流，開始了通過用渦輪增壓器進(jìn)行增壓，向減小排氣量以及汽缸數(shù)量，得到與大一級的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)同等的輸出、扭矩的發(fā)動(dòng)機(jī)的置換。
[0003]例如，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的情況下，以商用車(貨車)為中心，并且V型12汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)、V型8汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)為主流，但根據(jù)瘦身理念，對直列6汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)、直列4汽缸發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了增壓的發(fā)動(dòng)機(jī)也成為了主流。
[0004]而且，隨著這種瘦身理念成為主流，要求渦輪增壓器更緊湊化，到目前為止，設(shè)在渦輪增壓器的渦輪機(jī)和壓縮機(jī)之間的軸承部分的旋轉(zhuǎn)傳感器的配置困難。
[0005]即、以往的旋轉(zhuǎn)傳感器是在連結(jié)渦輪增壓器的渦輪機(jī)和壓縮機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上一體地外嵌裝設(shè)在圓周方向的一部分上具備缺口的盤片，并且在前述盤片的附近裝備將該盤片的缺口的通過作為磁場的變化等進(jìn)行把握的非接觸式的檢測器，通過前述檢測器檢測前述盤片的缺口的通過并進(jìn)行計(jì)數(shù)，這樣就能夠監(jiān)視渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，但在渦輪機(jī)和壓縮機(jī)之間存在冷卻水及潤滑油等的配管，沒有空間上的富裕，不能夠物理地配置前述盤片及非接觸式的檢測器的情況增加。
[0006]另外，作為與本發(fā)明相關(guān)聯(lián)的現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)信息有下述的專利文獻(xiàn)I等。
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本國特開2006 — 57526號公報(bào)。
[0008]但是，在不能夠配置旋轉(zhuǎn)傳感器的渦輪增壓器中，由于不能夠監(jiān)視該渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，所以不能夠檢測超過極限速度而以超程的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的超限運(yùn)轉(zhuǎn)，存在渦輪增壓器產(chǎn)生超限運(yùn)轉(zhuǎn)而破損的可能性，尤其是在高地等處使用中，空氣密度因氣壓的降低而降低，容易產(chǎn)生超限運(yùn)轉(zhuǎn)，存在必須采用降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出來抑制轉(zhuǎn)速的措施的情況。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述的實(shí)情而提出的，其目的在于提供一種沒有旋轉(zhuǎn)傳感器也能夠檢測渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速的渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置。
[0010]本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置具備:第一壓力傳感器，檢測壓縮機(jī)的入口壓力；第二壓力傳感器，檢測前述壓縮機(jī)的出口壓力；進(jìn)氣流量傳感器，檢測進(jìn)氣的質(zhì)量流量；進(jìn)氣溫度傳感器，檢測進(jìn)氣的入口溫度；以及運(yùn)算裝置，將以進(jìn)氣的體積流量和壓力比表現(xiàn)了在壓縮機(jī)的入口壓力以及進(jìn)氣的入口溫度采用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下、渦輪增壓器的壓縮機(jī)的等轉(zhuǎn)速線的動(dòng)作特性圖數(shù)值化進(jìn)行儲存，
基于由第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器檢測到的壓縮機(jī)的入口壓力和出口壓力計(jì)算出該壓縮機(jī)的壓力比，并且基于由進(jìn)氣流量傳感器以及進(jìn)氣溫度傳感器檢測到的進(jìn)氣的質(zhì)量流量以及入口溫度和前述入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣的體積流量，將該計(jì)算出的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成前述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量，基于該補(bǔ)正值和前述壓力比的計(jì)算值，按照前述動(dòng)作特性圖讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，將該讀出的轉(zhuǎn)速乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，將該補(bǔ)正值作為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。
[0011]S卩、由于在壓縮機(jī)中存在如果在以某一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)壓力比(入口壓力和出口壓力的比)確定，則前述壓縮機(jī)內(nèi)的進(jìn)氣的體積流量也唯一地確定的特性，所以能夠通過實(shí)驗(yàn)求出等轉(zhuǎn)速線并描繪在以壓力比為縱軸、以進(jìn)氣的體積流量為橫軸的曲線圖中，基于作為這種曲線圖所表現(xiàn)的動(dòng)作特性圖(壓縮機(jī)特性線圖)，能夠根據(jù)壓力比和體積流量讀出轉(zhuǎn)速。
[0012]但是，前述的動(dòng)作特性圖在某一點(diǎn)的入口溫度以及入口壓力的環(huán)境條件下成立，例如，即使是相同的質(zhì)量流量的進(jìn)氣，由于若入口溫度增高，則膨脹而體積流量增大，即使入口壓力降低，也膨脹而體積流量增大，所以必須確定壓縮機(jī)的入口壓力以及進(jìn)氣的入口溫度采用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，并以該標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量為基準(zhǔn)。
[0013]因此，即使基于由第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器檢測到的壓縮機(jī)的入口壓力和出口壓力計(jì)算出該壓縮機(jī)的壓力比，基于由進(jìn)氣流量傳感器以及進(jìn)氣溫度傳感器檢測到的進(jìn)氣的質(zhì)量流量以及入口溫度和前述入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣的體積流量，由于該狀態(tài)下體積流量未標(biāo)準(zhǔn)化，所以不能夠根據(jù)儲存在運(yùn)算裝置中的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的動(dòng)作特性圖讀出轉(zhuǎn)速。
[0014]為此，若將該計(jì)算出的體積流量的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成前述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量，則能夠基于該補(bǔ)正值和前述壓力比的計(jì)算值，按照前述動(dòng)作特性圖讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0015]另外，在將計(jì)算出的體積流量的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量時(shí)，將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的入口溫度(絕對溫度)除以測定時(shí)刻的入口溫度(由進(jìn)氣溫度傳感器檢測到的絕對溫度)的商的平方根作為補(bǔ)正系數(shù)使用即可，通過乘以這種補(bǔ)正系數(shù)而能夠補(bǔ)正成標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量氣體依據(jù)了氣體的相似法則。
[0016]但是，由于按照動(dòng)作特性圖讀出的轉(zhuǎn)速是標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，與實(shí)際轉(zhuǎn)速不同，所以若將該讀出的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而換算成壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，則該換算后的值作為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速被檢測。
[0017]另外，在將根據(jù)動(dòng)作特性圖讀出的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而換算成壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速時(shí)，將測定時(shí)刻的入口溫度(由進(jìn)氣溫度傳感器檢測到的絕對溫度)除以標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的入口溫度(絕對溫度)的商的平方根作為補(bǔ)正系數(shù)使用即可，通過乘以這種補(bǔ)正系數(shù)而能夠補(bǔ)正成壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速依據(jù)了氣體的相似法則。
[0018]此外，在本發(fā)明中，優(yōu)選運(yùn)算裝置構(gòu)成為在渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的閾值、檢測了規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，判定渦輪增壓器的超限運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣一來，能夠監(jiān)視渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，判定超限運(yùn)轉(zhuǎn)，避免渦輪增壓器的破損于未然。
[0019]根據(jù)上述的本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置，即使在渦輪增壓器的渦輪機(jī)和壓縮機(jī)之間的軸承部分不設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器，也能夠通過基于壓縮機(jī)的入口壓力和出口壓力、進(jìn)氣的質(zhì)量流量、進(jìn)氣的入口溫度的物理的計(jì)算檢測渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速，即使是因沒有空間的富余而不能夠配置旋轉(zhuǎn)傳感器的渦輪增壓器，也能夠監(jiān)視其轉(zhuǎn)速，防止超限運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的破損，此外，即使是能夠配置旋轉(zhuǎn)傳感器的渦輪增壓器，也具有因無需旋轉(zhuǎn)傳感器而能夠謀求大幅度的成本削減的優(yōu)良效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是表示實(shí)施本發(fā)明的方式的一例的示意圖；
圖2是被圖1的控制裝置數(shù)值化并儲存的動(dòng)作特性圖；
圖3是檢測圖1的渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速的方法的流程圖。
[0021]附圖標(biāo)記說明:
2:渦輪增壓器，2a:壓縮機(jī)，4:進(jìn)氣，12:控制裝置(運(yùn)算裝置)，13:大氣壓傳感器(第一壓力傳感器)，14:增壓壓力傳感器(第二壓力傳感器)，15:進(jìn)氣流量傳感器，16:進(jìn)氣溫度傳感器。

【具體實(shí)施方式】
[0022]以下，參照附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。
[0023]圖1表示本發(fā)明的一實(shí)施例，圖1中的I表示搭載了渦輪增壓器2的發(fā)動(dòng)機(jī)，從空氣濾清器3導(dǎo)入的進(jìn)氣4通過進(jìn)氣管5向前述渦輪增壓器2的壓縮機(jī)2a輸送，被該壓縮機(jī)2a加壓后的進(jìn)氣4向中間冷卻器6輸送并進(jìn)行冷卻,將進(jìn)氣4從該中間冷卻器6進(jìn)一步向進(jìn)氣歧管7引導(dǎo)而分配給發(fā)動(dòng)機(jī)I的各汽缸8。
[0024]此外，從該發(fā)動(dòng)機(jī)I的各汽缸8排出的廢氣9經(jīng)由排氣歧管10向前述渦輪增壓器2的渦輪機(jī)2b輸送，驅(qū)動(dòng)了該渦輪機(jī)2b后的廢氣9經(jīng)由排氣管11向車外排出。
[0025]進(jìn)而，在發(fā)動(dòng)機(jī)室內(nèi)的行駛風(fēng)的影響少的適當(dāng)?shù)膱鏊?，設(shè)有將大氣壓作為壓縮機(jī)2a的入口壓力進(jìn)行檢測的大氣壓傳感器13 (第一壓力傳感器)，并且在壓縮機(jī)2a和中間冷卻器6之間的進(jìn)氣管5上設(shè)有檢測前述壓縮機(jī)2a的出口壓力的增壓壓力傳感器14，在前述壓縮機(jī)2a的上游靠近空氣濾清器3的位置的進(jìn)氣管5上裝備有檢測進(jìn)氣4的質(zhì)量流量的進(jìn)氣流量傳感器15 (空氣流量計(jì))，和檢測進(jìn)氣4的入口溫度的進(jìn)氣溫度傳感器16。
[0026]但在，在此為了便于說明而將進(jìn)氣流量傳感器15和進(jìn)氣溫度傳感器16分開記載，但由于實(shí)際上為了求出進(jìn)氣4 (新氣)的質(zhì)量流量而需要該進(jìn)氣4的溫度，所以通常進(jìn)氣溫度傳感器16內(nèi)置在進(jìn)氣流量傳感器15中。
[0027]而且，來自這些大氣壓傳感器13，增壓壓力傳感器14，進(jìn)氣流量傳感器15，進(jìn)氣溫度傳感器16的檢測信號13a、14a、15a、16a向構(gòu)成發(fā)動(dòng)機(jī)控制計(jì)算機(jī)(電子控制單元，ECU:Electronic Control Unit)的控制裝置12 (運(yùn)算裝置)輸入,在該控制裝置12中，以進(jìn)氣4的體積流量和壓力比表現(xiàn)了壓縮機(jī)2a的入口壓力以及進(jìn)氣4的入口溫度采用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下、渦輪增壓器2的壓縮機(jī)2a的等轉(zhuǎn)速線的動(dòng)作特性圖被數(shù)值化地進(jìn)行儲存(參照圖2)。
[0028]在此，由于例示了渦輪增壓器2為單級的情況，所以使壓縮機(jī)2a的入口壓力為相當(dāng)于大氣壓的Iatm (標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)，并且以進(jìn)氣4的入口溫度為293K (20°C)的情況作為標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，將一般的已有設(shè)備的大氣壓傳感器13和增壓壓力傳感器14作為用于檢測壓縮機(jī)2a的入口壓力和出口壓力的第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器使用，將內(nèi)置在進(jìn)氣流量傳感器15中的進(jìn)氣溫度傳感器16作為用于檢測進(jìn)氣4的入口溫度的進(jìn)氣溫度傳感器使用。
[0029]但是，在具備多級渦輪增壓器2的多級增壓系統(tǒng)中，針對第二級以后的渦輪增壓器2需要另外設(shè)置用于檢測其壓縮機(jī)2a的入口壓力和出口壓力的第一壓力傳感器和第二壓力傳感器，以及用于檢測進(jìn)氣4的入口溫度的進(jìn)氣溫度傳感器。但是，關(guān)于以下詳述的控制裝置12中檢測渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速的方法，單級的情況和多級的情況沒有特別的不同。
[0030]圖3以流程圖表示了前述控制裝置12進(jìn)行的檢測渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速的方法，在前述控制裝置12中，首先在步驟SI中，基于由大氣壓傳感器13以及增壓壓力傳感器14檢測到的壓縮機(jī)2a的入口壓力(大氣壓)和出口壓力(增壓壓力)，用下述的式(I)計(jì)算出壓縮機(jī)2a的壓力比，
[式I]
壓力比η。=出口壓力/入口壓力…(I)。
[0031]另一方面，與步驟SI并行地在步驟S2中基于由進(jìn)氣流量傳感器15以及進(jìn)氣溫度傳感器16檢測到的進(jìn)氣4的質(zhì)量流量以及入口溫度和前述入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣4的體積流量，在之后的步驟S3中，將計(jì)算出的體積流量乘以基于進(jìn)氣4的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成前述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量。
[0032]該步驟S2和步驟S3的行程能夠通過下述的式(2)而一次進(jìn)行，該式(2)將氣體的狀態(tài)方程式(PV = gRT:P為氣體的壓力、V為氣體的體積流量、g為氣體的質(zhì)量流量、R為氣體常數(shù)、T為氣體的溫度)變形成求出體積流量V的形式，并乘以了基于進(jìn)氣4的入口溫度T的補(bǔ)正系數(shù)的形式，在此，將標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的入口溫度293 K (絕對溫度)除以測定時(shí)刻的入口溫度T (由進(jìn)氣溫度傳感器16檢測到的絕對溫度)的商的平方根作為補(bǔ)正系數(shù)使用，但通過將氣體的狀態(tài)方程式中使用的溫度T取入補(bǔ)正系數(shù)的公式中的根號內(nèi)而簡化了公式。另外，通過乘以這種補(bǔ)正系數(shù)而能夠補(bǔ)正成標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量依據(jù)了氣體的相似法則，
[式2]
體積流量V的補(bǔ)正值Qa293 =(質(zhì)量流量gX氣體常數(shù)R)/入口壓力PX V (293X入口溫度T)…(2)。
[0033]而且，在之后的步驟S4中，基于前述體積流量的補(bǔ)正值Qa293和前述壓力比的計(jì)算值π。(在步驟SI中得出)，按照前述動(dòng)作特性圖(參照圖2)讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)2a的轉(zhuǎn)速Nt293,在之后的步驟S5中，將其讀出的轉(zhuǎn)速Nt293乘以基于進(jìn)氣4的入口溫度T的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成壓縮機(jī)2a的實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt，在之后的步驟S6中，其補(bǔ)正值Nt作為渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速被檢測。
[0034]在此，步驟S4的行程中使用的動(dòng)作特性圖在控制裝置12內(nèi)被數(shù)值化，作為函數(shù)程序儲存，通過體積流量的補(bǔ)正值Qa293和壓力比的計(jì)算值η。的入力，經(jīng)由前述函數(shù)程序計(jì)算出轉(zhuǎn)速Nt293。
[0035]此外，步驟S5的行程中使用的補(bǔ)正系數(shù)是將測定時(shí)刻的入口溫度T (由進(jìn)氣溫度傳感器16檢測到的絕對溫度)除以標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的入口溫度293K (絕對溫度)的商的平方根，更具體地說，通過下述的式(3)，轉(zhuǎn)速Nt293被補(bǔ)正成實(shí)際轉(zhuǎn)速Nt。另外，通過乘以這種補(bǔ)正系數(shù)而能夠補(bǔ)正成壓縮機(jī)2a的實(shí)際轉(zhuǎn)速依據(jù)了氣體的相似法則，
[式3]
轉(zhuǎn)速 Nt =轉(zhuǎn)速 Nt293 X V (入口溫度 T/293)...(3)。
[0036]以下若對基于這種控制裝置12中的檢測渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速的方法進(jìn)行補(bǔ)充說明，則由于在壓縮機(jī)2a中，存在如果以某一轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)壓力比(入口壓力和出口壓力的比)確定，則前述壓縮機(jī)2a內(nèi)的進(jìn)氣4的體積流量唯一地確定的特性，所以能夠通過實(shí)驗(yàn)求出等轉(zhuǎn)速線并描繪在以壓力比為縱軸、進(jìn)氣4的體積流量為橫軸的曲線圖中，如果基于作為這種曲線圖所表現(xiàn)的動(dòng)作特性圖(壓縮機(jī)特性線圖:參照圖2)，則能夠根據(jù)壓力比和體積流量讀出轉(zhuǎn)速。
[0037]但是，前述的動(dòng)作特性圖是在某一點(diǎn)的入口溫度以及入口壓力的環(huán)境條件下成立，例如，即使是相同的質(zhì)量流量的進(jìn)氣4，由于如果入口溫度增高，則膨脹而體積流量增大，即使入口壓力降低，也膨脹而體積流量增大，所以必須決定壓縮機(jī)2a的入口壓力以及進(jìn)氣4的入口溫度采用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件，并以該標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量為基準(zhǔn)。
[0038]因此，即使基于由大氣壓傳感器13以及增壓壓力傳感器14檢測到的壓縮機(jī)2a的入口壓力和出口壓力計(jì)算出該壓縮機(jī)2a的壓力比，基于由進(jìn)氣流量傳感器15以及進(jìn)氣溫度傳感器16檢測到的進(jìn)氣4的質(zhì)量流量以及入口溫度和前述入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣4的體積流量，由于該狀態(tài)下體積流量未標(biāo)準(zhǔn)化，所以不能夠根據(jù)儲存在控制裝置12中的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的動(dòng)作特性圖讀出轉(zhuǎn)速。
[0039]為此，如果將該計(jì)算出的體積流量的值乘以基于進(jìn)氣4的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成前述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量，則能夠基于其補(bǔ)正值和前述壓力比的計(jì)算值，按照前述動(dòng)作特性圖讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)2a的轉(zhuǎn)速。
[0040]但是，由于按照動(dòng)作特性圖讀出的轉(zhuǎn)速是標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)2a的轉(zhuǎn)速，與實(shí)際轉(zhuǎn)速不同，所以如果將該讀出的值乘以基于進(jìn)氣4的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而換算成壓縮機(jī)2a的實(shí)際轉(zhuǎn)速，則該換算后的值能夠作為渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速被檢測。
[0041]此時(shí)，優(yōu)選控制裝置12構(gòu)成為在渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的閾值、檢測了規(guī)定時(shí)間以上時(shí)判定渦輪增壓器2的超限運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣一來，則能夠監(jiān)視渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速，判定超限運(yùn)轉(zhuǎn)，能夠防患渦輪增壓器2的破損于未然。
[0042]因此，根據(jù)上述實(shí)施例，即使在渦輪增壓器2的渦輪機(jī)2b和壓縮機(jī)2a之間的軸承部分不設(shè)置旋轉(zhuǎn)傳感器，也能夠通過基于壓縮機(jī)2a的入口壓力和出口壓力，進(jìn)氣4的質(zhì)量流量，進(jìn)氣4的入口溫度的物理的計(jì)算而檢測渦輪增壓器2的轉(zhuǎn)速，即使是因沒有空間的富余而不能夠配置旋轉(zhuǎn)傳感器的渦輪增壓器2，也能夠監(jiān)視其轉(zhuǎn)速，防止超限運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的破損，此外，即使是能夠配置旋轉(zhuǎn)傳感器的渦輪增壓器2，也能夠因無需旋轉(zhuǎn)傳感器而謀求大幅度的成本削減。
[0043]另外，本發(fā)明的渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置并不僅限于上述的實(shí)施例，當(dāng)然能夠在不脫離本發(fā)明的宗旨的范圍內(nèi)增加各種變更而得出。
【權(quán)利要求】
1.一種渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置，具備:第一壓力傳感器，檢測壓縮機(jī)的入口壓力；第二壓力傳感器，檢測前述壓縮機(jī)的出口壓力；進(jìn)氣流量傳感器，檢測進(jìn)氣的質(zhì)量流量；進(jìn)氣溫度傳感器，檢測進(jìn)氣的入口溫度；以及運(yùn)算裝置，將以進(jìn)氣的體積流量和壓力比表現(xiàn)了在壓縮機(jī)的入口壓力以及進(jìn)氣的入口溫度采用標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定值時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下、渦輪增壓器的壓縮機(jī)的等轉(zhuǎn)速線的動(dòng)作特性圖數(shù)值化進(jìn)行儲存， 基于由第一壓力傳感器以及第二壓力傳感器檢測到的壓縮機(jī)的入口壓力和出口壓力計(jì)算出該壓縮機(jī)的壓力比，并且基于由進(jìn)氣流量傳感器以及進(jìn)氣溫度傳感器檢測到的進(jìn)氣的質(zhì)量流量以及入口溫度和前述入口壓力，使用氣體的狀態(tài)方程式計(jì)算出測定時(shí)刻的環(huán)境條件下的進(jìn)氣的體積流量，將該計(jì)算出的值乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成前述標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的體積流量，基于該補(bǔ)正值和前述壓力比的計(jì)算值，按照前述動(dòng)作特性圖讀出標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件下的壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，將該讀出的轉(zhuǎn)速乘以基于進(jìn)氣的入口溫度的補(bǔ)正系數(shù)而補(bǔ)正成壓縮機(jī)的實(shí)際轉(zhuǎn)速，將該補(bǔ)正值作為渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測。
2.如權(quán)利要求1所述的渦輪轉(zhuǎn)速檢測裝置，其特征在于，運(yùn)算裝置構(gòu)成為在渦輪增壓器的轉(zhuǎn)速超過規(guī)定的閾值、檢測了規(guī)定時(shí)間以上時(shí)，判定渦輪增壓器的超限運(yùn)轉(zhuǎn)。
【文檔編號】F02B39/16GK104379901SQ201380033381
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月27日
【發(fā)明者】中野平, 巖間英世 申請人:日野自動(dòng)車株式會(huì)社