JP2008184900A - 内燃機関用制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ターボ過給機13のタービン14よりも上流側の排出ガスの温度(タービン上流ガス温度)の値が所定値を超えたときに、タービン上流ガス温度の値が所定値以下のときよりもタービン14に流入する排出ガスの流速が低下するようにターボ過給機13のノズルの作動を制御する。タービン14に流入する排出ガスの流速を低下させることにより、タービン上流の排気圧が低下し、ひいてはタービン上流の排出ガスの温度が低下するため、タービン14の熱的損傷を回避することができる。また、ポスト噴射の噴射量を変更することなく排出ガスの温度を低下させることができるため、後処理装置40の温度変化を抑制することができる。
【選択図】図1
Description
本発明の第1実施形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る内燃機関用制御装置の全体構成を示す図である。
本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態では、捕集器40の温度変化を抑制しつつタービン14の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器40の温度変化を抑制しつつ高圧EGR系部品の熱的損傷を回避可能にしたものである。
本発明の第3実施形態について説明する。第1実施形態では、捕集器40の温度変化を抑制しつつタービン14の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器40の温度変化を抑制しつつ低圧EGR系部品の熱的損傷を回避可能にしたものである。
本発明の第4実施形態について説明する。第1実施形態では、捕集器40の温度変化を抑制しつつタービン14の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器40の温度変化を抑制しつつ吸気圧の異常上昇によるターボ過給機13や内燃機関1の破損を防止可能にしたものである。
本発明の第5実施形態について説明する。第1実施形態では、捕集器40の温度変化を抑制しつつタービン14の熱的損傷を回避可能にしたのに対し、本実施形態は、捕集器40の温度変化を抑制しつつ吸気圧の異常低下によるオイル上がりを防止可能にしたものである。
上記各実施形態では、捕集器40と酸化触媒41とを独立して設けたが、酸化触媒を担持した捕集器を用いてもよい。
Claims (26)
- 排出ガスがタービン(14)に流入する際の流速をノズル(16)により制御するターボ過給機(13)と、排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記タービン(14)よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の情報を取得するタービン上流ガス温度取得手段(S100)と、
前記タービン上流ガス温度取得手段(S100)にて取得した前記タービン上流ガス温度の値が所定値を超えたときに、前記タービン上流ガス温度の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン(14)に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル(16)の作動を制御するタービン上流ガス温度低下手段(S102)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 前記タービン(14)と前記後処理装置(40)との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ(72)を備え、
前記タービン上流ガス温度取得手段(S100)は、前記排気温度センサ(72)にて検出したタービン下流ガス温度に基づいて前記タービン上流ガス温度を推定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用制御装置。 - 前記タービン上流ガス温度取得手段(S100)は、前記タービン(14)と前記後処理装置(40)との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度の情報を取得するタービン下流ガス温度取得手段と、前記タービン上流ガス温度と前記タービン下流ガス温度との差であるタービン前後温度差の情報を取得するタービン前後温度差取得手段とを備え、
前記タービン上流ガス温度取得手段(S100)は、前記タービン下流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン下流ガス温度に前記タービン前後温度差取得手段にて取得した前記タービン前後温度差を加算して前記タービン上流ガス温度を推定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関用制御装置。 - 前記タービン前後温度差取得手段は、前記タービン下流ガス温度、および前記ノズル(16)の作動位置のうち少なくとも一つに基づいて前記タービン前後温度差を推定することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記タービン前後温度差取得手段は、吸気系の通路を開閉する吸気絞り弁(22)の開度と前記吸気絞り弁(22)よりも下流側の吸気圧とに基づいて前記タービン前後温度差を推定することを特徴とする請求項3に記載の内燃機関用制御装置。
- 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系における前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも上流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流に排出ガスを循環させる高圧EGR通路(50)と、この高圧EGR通路(50)を開閉して排出ガスの循環量を制御する高圧EGR弁(51)と、前記排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記高圧EGR通路(50)の排出ガスの温度である高圧EGRガス温度の情報を取得する高圧EGRガス温度取得手段(S200)と、
前記高圧EGRガス温度取得手段(S200)にて取得した前記高圧EGRガス温度の値が所定値を超えたときに、前記高圧EGRガス温度の値が前記所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように前記高圧EGR弁(51)の作動を制御する高圧EGRガス温度低下手段(S202)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 排出ガスがタービン(14)に流入する際の流速をノズル(16)により制御するターボ過給機(13)と、排気系における前記タービン(14)よりも上流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流に排出ガスを循環させる高圧EGR通路(50)と、前記排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記高圧EGR通路(50)の排出ガスの温度である高圧EGRガス温度の情報を取得する高圧EGRガス温度取得手段(S200)と、
前記高圧EGRガス温度取得手段(S200)にて取得した前記高圧EGRガス温度の値が所定値を超えたときに、前記高圧EGRガス温度の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン(14)に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル(16)の作動を制御する高圧EGRガス温度低下手段(S202)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 前記タービン(14)と前記後処理装置(40)との間の排出ガスの温度であるタービン下流ガス温度を検出する排気温度センサ(72)を備え、
前記高圧EGRガス温度取得手段(S200)は、前記排気温度センサ(72)にて検出したタービン下流ガス温度に基づいて前記高圧EGRガス温度を推定することを特徴とする請求項6または7に記載の内燃機関用制御装置。 - 前記高圧EGRガス温度取得手段(S200)は、前記タービン(14)よりも上流側の排出ガスの温度であるタービン上流ガス温度の情報を取得するタービン上流ガス温度取得手段と、前記タービン上流ガス温度と前記高圧EGRガス温度との差である高圧EGRガス温度低下量の情報を取得する高圧EGRガス温度低下量取得手段とを備え、前記タービン上流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン上流ガス温度の値から前記高圧EGRガス温度低下量取得手段にて取得した前記高圧EGRガス温度低下量の値を減算して前記高圧EGRガス温度を推定することを特徴とする請求項6または7に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記高圧EGRガス温度低下量取得手段は、前記タービン上流ガス温度取得手段にて取得した前記タービン上流ガス温度に基づいて前記高圧EGRガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記高圧EGRガス温度低下量取得手段は、排出ガスの循環量の情報を取得する高圧EGRガス量取得手段を備え、前記高圧EGRガス量取得手段にて取得した排出ガスの循環量に基づいて前記高圧EGRガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項9に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記高圧EGRガス量取得手段は、前記内燃機関(1)の回転数、前記内燃機関(1)に吸入される新気量、および前記コンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧に基づいて、排出ガスの循環量を算出することを特徴とする請求項11に記載の内燃機関用制御装置。
- 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系における前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流から分岐して吸気系における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも上流に排出ガスを循環させる低圧EGR通路(60)と、この低圧EGR通路(60)を開閉して排出ガスの循環量を制御する低圧EGR弁(61)と、前記排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記低圧EGR通路(60)の排出ガスの温度である低圧EGRガス温度の情報を取得する低圧EGRガス温度取得手段(S300)と、
前記低圧EGRガス温度取得手段(S300)にて取得した前記低圧EGRガス温度の値が所定値を超えたときに、前記低圧EGRガス温度の値が前記所定値以下のときよりも排出ガスの循環量が減少するように前記低圧EGR弁(61)の作動を制御する低圧EGRガス温度低下手段(S302)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 前記排気系における前記低圧EGR通路(60)の分岐部よりも上流側に配置された酸化触媒(41)と、前記酸化触媒(41)と前記低圧EGR通路(60)の分岐部との間における排出ガスの温度である酸化触媒下流ガス温度を検出する排気温度センサ(73)とを備え、
前記低圧EGRガス温度取得手段(S300)は、前記排気温度センサ(73)にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度に基づいて前記低圧EGRガス温度を推定することを特徴とする請求項13に記載の内燃機関用制御装置。 - 前記低圧EGRガス温度取得手段(S300)は、前記酸化触媒下流ガス温度と前記低圧EGRガス温度との差である低圧EGRガス温度低下量の情報を取得する低圧EGRガス温度低下量取得手段を備え、前記排気温度センサ(73)にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度から前記低圧EGRガス温度低下量取得手段にて取得した前記低圧EGRガス温度低下量の値を減算して前記低圧EGRガス温度を推定することを特徴とする請求項14に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記低圧EGRガス温度低下量取得手段は、前記排気温度センサ(73)にて検出した前記酸化触媒下流ガス温度に基づいて前記高圧EGRガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項15に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記低圧EGRガス温度低下量取得手段は、排出ガスの循環量の情報を取得する低圧EGRガス量取得手段を備え、前記低圧EGRガス量取得手段にて取得した排出ガスの循環量に基づいて前記低圧EGRガス温度低下量を推定することを特徴とする請求項15に記載の内燃機関用制御装置。
- 前記低圧EGRガス量取得手段は、前記内燃機関(1)の回転数、前記内燃機関(1)に吸入される新気量、および前記コンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧に基づいて、排出ガスの循環量を算出することを特徴とする請求項17に記載の内燃機関用制御装置。
- 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系において前記前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)と、前記内燃機関(1)に燃料を噴射する燃料噴射弁(12)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程において前記燃料噴射弁(12)から複数回のポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S500)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S500)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が増量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が減量されるように前記燃料噴射弁(12)の作動を制御する吸気圧上昇手段(S502)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系において前記前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S500)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S500)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記ポスト噴射の噴射時期が進角されるように前記燃料噴射弁(12)の作動を制御する吸気圧上昇手段(S502)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、吸気系の通路を開閉して吸入空気量を制御する吸気絞り弁(22)と、排気系において前記前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S500)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S500)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記吸気絞り弁(22)の開度を増加させる吸気圧上昇手段(S502)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 排出ガスがタービン(14)に流入する際の流速をノズル(16)により制御するターボ過給機(13)と、排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S500)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S500)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値未満のときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以上のときよりも前記タービン(14)に流入する排出ガスの流速が上昇するように前記ノズル(16)の作動を制御する吸気圧上昇手段(S502)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系において前記前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)と、前記内燃機関(1)に燃料を噴射する燃料噴射弁(12)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程において前記燃料噴射弁(12)から複数回のポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S400)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S400)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも噴射時期の早いポスト噴射の噴射量が減量されかつ噴射時期の遅いポスト噴射の噴射量が増量されるように前記燃料噴射弁(12)の作動を制御する吸気圧低下手段(S402)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、排気系において前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて、排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S400)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S400)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記ポスト噴射の噴射時期が遅角されるように前記燃料噴射弁(12)の作動を制御する吸気圧低下手段(S402)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 吸入空気を加圧するターボ過給機(13)と、吸気系の通路を開閉して吸入空気量を制御する吸気絞り弁(22)と、排気系において前記前記ターボ過給機(13)のタービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S400)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S400)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記吸気絞り弁(22)の開度を減少させる吸気圧低下手段(S402)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。 - 排出ガスがタービン(14)に流入する際の流速をノズル(16)により制御するターボ過給機(13)と、排気系において前記タービン(14)よりも下流側に配置されて排出ガス中の有害物質を処理する後処理装置(40)とを備える内燃機関(1)に搭載され、前記内燃機関(1)の排気行程においてポスト噴射を行って前記後処理装置(40)の再生を行う内燃機関用制御装置であって、
前記後処理装置(40)の再生中における前記ターボ過給機(13)のコンプレッサ(15)よりも下流側の吸気圧である再生時吸気圧の情報を取得する再生時吸気圧取得手段(S400)と、
前記再生時吸気圧取得手段(S400)にて取得した前記再生時吸気圧の値が所定値を超えたときに、前記再生時吸気圧の値が前記所定値以下のときよりも前記タービン(14)に流入する排出ガスの流速が低下するように前記ノズル(16)の作動を制御する吸気圧低下手段(S402)とを備えることを特徴とする内燃機関用制御装置。
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