JP2011064148A - エンジンの制御方法及び制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ターボ過給機５，６を備えたディーゼルエンジンＥが非過給領域にあるときに、コンプレッサ２３下流の負圧によって吸い出されたオイルが引き起こす心配のあるランオンを、未然に防止する。
【解決手段】エンジンＥのアイドル回転数が基準値よりも所定以上、高くなれば、ターボ過給機６のコンプレッサ２３を作動させるか、このコンプレッサ２３下流への排気の還流量を増量するか、ないしは吸気絞り弁２６を閉じ側に作動させることにより、当該コンプレッサ２３下流の吸気負圧を減少させる。これにより、コンプレッサ２３のインペラの軸受部からオイルが吸い出されることを抑制或いは阻止でき、このオイルの燃焼によるランオンの発生を未然に防止できる。また、アイドル振動の増大も回避される。
【選択図】 図５

Description

本発明は、ターボ過給機を備えたエンジンの制御に関連し、特に、停止操作がなされた後もエンジンが運転を続ける所謂「ランオン」の対策に係る。

従来より、停止操作がなされた後も暫くの間、エンジンの運転が続いてしまう現象（ランオン）は広く知られている。すなわち、一般にエンジンの吸気系は、アクセルペダルが踏まれていなくてもアイドル運転に必要な空気量を供給可能になっているため、オーバーヒート等、或る程度以上の高温状態であると、吸気マニホルド内に残留した燃料が気筒内に吸い込まれ、高温の気筒内で着火することになるからである。

これに対し、例えば特許文献１には、イグニッションスイッチがオフになっていれば、スロットルバルブの開度をアイドル運転中よりも小さくして、気筒への空気の供給を実質的に遮断するようにしたものが開示されている。

特開平８−３２６５５９号公報

ところで、近年、応答性を改善するために大小、２つのターボ過給機を直列に配置したエンジンが実用化されており、このものでは小型でコンプレッサの回転慣性が小さな方のターボ過給機が吸気通路の下流側に配置される。

しかしながら、そうして吸気通路に配設されるコンプレッサが吸気抵抗になることから、例えばアイドル運転時のような非過給運転領域ではコンプレッサの下流の吸気通路に負圧が発生し、このコンプレッサのインペラを支持する軸受部からオイルが吸い出されて、吸気と共に気筒内に流入するようになる。

そうして気筒内に流入するオイルは燃料と共に燃焼するので、アイドル運転時であればエンジン回転数がやや高くなるとともに、その変動が大きくなって、アイドル振動を助長する虞れがある。また、このような状態でエンジンの停止操作が行われると、これに応じて気筒への燃料供給がカットされても、オイルの燃焼によってエンジンの運転が継続してしまう（ランオン）。

これに対し、前記従来例のようにエンジンの停止操作に対応して吸気通路を閉鎖し、気筒への空気の供給を強制的に遮断することも考えられるが、こうするとエンジンを停止することはできても、その際の振動が大きくなってしまい乗員が不快に感じる虞れがあるし、エンジン停止前のアイドル振動については何の効果も得られない。

この点につき本発明者は、アイドル運転時のようにエンジンの負荷が殆ど変化しない状態であれば、前記のようにオイルの吸い出しによってエンジン回転数が高くなることにより、ランオンの起きることを事前に予測可能であることに気がついて、本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の目的は、ターボ過給機を備えたエンジンが非過給運転領域にあるときに、前記のようにコンプレッサ下流の負圧によって吸い出されたオイルが引き起こす心配のあるランオンを、未然に防止することにある。

前記の目的を達成すべく本発明では、例えばアイドル運転時のような非過給運転領域においてエンジン回転数が基準となるエンジン回転数よりも所定以上、高くなれば、コンプレッサ下流の吸気通路の負圧を減少させて、オイルの吸い出しを抑制或いは阻止するようにしたものである。

具体的に請求項１の発明は、ターボ過給機を備えたエンジンの制御方法に係り、このエンジンが所定の非過給運転領域にあるときにエンジン回転数が、エンジンへの燃料供給量に対応する基準値よりも所定以上、高くなれば、前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路の負圧を減少させることを特徴とする。

すなわち、例えばアイドル運転時のような非過給運転領域においてエンジン回転数が、燃料される供給量に対応する基準値よりも所定以上、高いとすれば、上述したように吸気系のコンプレッサの軸受部からオイルが吸い出されていると考えられ、これを放置すれば、その後のエンジン停止操作の後にランオンが発生することになる。

そこで、このときにはコンプレッサよりも下流の吸気通路の負圧を減少させることにより、オイルの吸い出しを抑制するか或いは阻止して、ランオンの起きることを未然に防止することができる。また、アイドル運転時であれば吸い出されたオイルの燃焼によるエンジン回転数の変動も抑制され、アイドル振動の増大も阻止される。

尚、アイドル運転時に限らず、車両側からの負荷が実質的にかからない所謂「無負荷」状態であれば、前記の制御を行うことができる。具体的には、冷間始動後に触媒等の早期暖機のためにエンジン回転数をやや高めにして運転しているとき、等が前記所定の非過給運転領域として想定される。

前記のようにコンプレッサ下流の吸気負圧を減少させるためには、例えばターボ過給機を作動させればよく（請求項２）、そのためには排気系のタービンへ排気流を導いて駆動させるようにしてもよいし、コンプレッサの作動を補助する電動機を備えるものであれば、これを作動させるようにしてもよい。

また、コンプレッサ下流の吸気通路へ排気を還流させることによって、吸気負圧を減少させることも可能であり、既に排気が還流されている状態であれば、その還流量を増やすことで、吸気負圧を減少させることができる（請求項３）。

その際に排気の還流量は、エンジン回転数の基準値からの偏差が大きいほど増量するのが好ましい（請求項４）。排気の還流量が多いほど速やかに吸気負圧を減少させて、オイルの吸い出しを効果的に抑制、阻止できるからである。

また、コンプレッサ下流の吸気通路に絞り弁を配設しておけば、このその絞り弁を閉じて吸気の流れを絞ることにより、コンプレッサ下流の吸気負圧を減少させることができる（請求項５）。

別の観点から本発明は、エンジンの排気流によって駆動され、コンプレッサにより吸気を過給するターボ過給機を備え、このターボ過給機を所定運転領域において作動させるようにした制御装置が対象である。

そして、前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の負圧を調整する負圧調整手段と、エンジンが所定の非過給運転領域にあるときにエンジン回転数が、エンジンへの燃料供給量に対応する基準値よりも所定以上、高くなれば、ランオンの起きる可能性があると判定するランオン判定手段と、このランオン判定手段による判定が行われたときに、前記コンプレッサ下流の吸気負圧が減少するように前記負圧調整手段を制御する負圧制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項７）。

このエンジン制御装置によると前記した請求項１の発明に係る制御方法を容易且つ確実に実現でき、その作用効果が得られる。

以上、説明したように本発明に係るエンジンの制御方法等によると、ターボ過給機を備えたエンジンがアイドル運転時等、所謂「無負荷」の非過給運転領域にあるときに、エンジン回転数が基準値よりも所定以上、高くなれば、ターボ過給機のコンプレッサの作動、排気の還流ないし吸気絞り弁を利用して、該コンプレッサの下流の吸気負圧を減少させ、当該コンプレッサのインペラの軸受部からオイルが吸い出されることを抑制或いは阻止することができる。よって、このオイルの燃焼によるランオンの発生を未然に防止することができる。特にアイドル運転時であれば、アイドル振動の増大も阻止できる。

実施形態に係るエンジン制御装置の概略構成図。 ターボ過給機の切替え制御の概要を示す説明図。 エンジンへの燃料供給量とアイドル回転数との関係を示す説明図。 ランオンの判定に係る制御手順を示すフローチャート図。 ランオンの対策に係る制御手順を示すフローチャート図。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

−エンジン制御装置の概略構成−
図１は、本発明に係るエンジンＥの主に吸排気系の構成と、その制御システムの構成とを模式的に示す説明図である。この図の例ではエンジンＥはディーゼルエンジンであり、４つのシリンダＣ，Ｃ，…（気筒）が一列に並んだ直列４気筒エンジンである。こうして４つのシリンダＣ，Ｃ，…を有するエンジン本体１には、それらシリンダＣ内に空気を供給するための吸気系２と、シリンダＣ内から燃焼ガスを排出するための排気系３とが接続されている。

図の例ではエンジンＥは直噴式のもので、４つのシリンダＣ，Ｃ，…のそれぞれには、燃焼室の天井部略中央に噴口を臨ませて、そこからピストン頂部の燃焼室に向かって燃料を噴射するように高圧インジェクタ４，４，…が配設されている。図示は省略するが、インジェクタ４，４，…の基端部には共通の燃料供給管（コモンレール）が接続されていて、ここには高圧燃料ポンプや高圧レギュレータから供給される燃料が所定の高圧状態で一時的に蓄えられるようになっている。

前記エンジンＥの吸気系２において、図ではエンジン本体１の上側に示されている吸気マニホルド２０は、サージタンクと各シリンダＣ，Ｃ，…までの分岐通路とを有する。この吸気マニホルド２０に至る吸気通路２１には、図ではエンジン本体１の下側に示すように相対的に大型のターボ過給機５のコンプレッサ２２と、相対的に小型のターボ過給機６のコンプレッサ２３とが吸気の流れに沿って直列に配設されている。

また、その小型のターボ過給機６（以下、小型ターボ６という）のコンプレッサ２３と並列に、開閉弁２４ａを備えた吸気バイパス通路２４が設けられている。開閉弁２４ａは常態では全閉になっており、図外の負圧アクチュエータによって作動されて、小型ターボ６のコンプレッサ２３の上流側の吸気圧が下流側の吸気圧よりも所定以上、高くなると開かれる。

そうして大小、２つのターボ過給機５，６を直列に配設する所謂２ステージ・ターボでは、特にエンジン低回転域の過給遅れ（所謂ターボラグ）を軽減するために、小型ターボ６のコンプレッサ２３には回転慣性の小さな小型のインペラを用いるとともに、これに導かれる排気の流速が高くなるようにノズル断面積が絞られている。

また、小型ターボ６のコンプレッサ２３よりも下流側の吸気通路２１には、このコンプレッサ２３により圧縮された吸気を冷却するためのインタークーラ２５と、吸気絞り弁２６とが配設されている。この吸気絞り弁２６は図外のステッピングモータ等により作動されて、全閉から全開までの間で開度調整可能なものである。

尚、大型のターボ過給機５（以下、大型ターボ５という）よりも上流側の吸気通路２０には、図示は省略するが、吸気を濾過するエアクリーナと、その吸気の流量を検出するエアフローセンサと、吸気シャッター弁とが配設されている。

一方、エンジンＥの排気系３は、図ではエンジン本体１の下側に示されている排気マニホルド３０において４つのシリンダＣ，Ｃ，…からの排気が合流し、下流側の排気通路３１に流出するようになっている。この排気通路３１には、小型ターボ６のコンプレッサ２３に連結されたタービン３２と、大型ターボ５のコンプレッサ２２に連結されたタービン３３とが、排気の流れに沿って直列に配設され、それぞれ排気流を受けて回転し、コンプレッサ２２，２３のインペラを駆動する。

また、図示の排気系３には、前記小型ターボ６のタービン３２をバイパスするように、流量調整弁３４ａを備えた第１排気バイパス通路３４が設けられるとともに、同様に大型ターボ５のタービン３３をバイパスするように、流量調整弁３５ａを備えた第２排気バイパス通路３５が設けられており、それら流量調整弁３４ａ，３５ａが全開であると排気の流れは実質、第１及び第２バイパス通路３４，３５のみを流通するようになる。

流量調整弁３４ａ，３５ａは、いずれも前記吸気絞り弁２６と同様に図外のステッピングモータ等により作動されて、全閉から全開までの間で開度調整可能なものであり、その開度に応じて大小、２つのターボ５，６の各々のタービン３３，３２に導かれる排気の流量が変化するようになる。

さらに、図の例では排気マニホルド３０の直ぐ下流側の排気通路３１に臨んで開口し、排気の一部を吸気側に還流させるように排気還流通路（以下ＥＧＲ通路という）３６が設けられている。このＥＧＲ通路３６の下流端は、図の例では吸気マニホルド２０のサージタンクに接続されている。また、ＥＧＲ通路３６の途中には、その内部を流通する排気の還流量を調節するための流量調整弁３７（以下、ＥＧＲ弁という）が配設されている。

−エンジン制御の概要−
上述したエンジンＥを制御するコントローラ８（ＥＣＵ）は、図１の右側に示すように、少なくとも、エンジン回転数に係る信号、車両のイグニッションスイッチからの信号（キーオン信号）、エンジンＥへの車両側からの負荷の有無を示すノーロード信号、アクセル開度信号、エンジン水温センサからの水温信号、吸気温センサからの吸気温信号を受け入れるとともに、例えばオルタネータやエアコンのコンプレッサのような補機の作動状態を表す補機負荷信号も受け入れる。また、図示しないがＥＣＵ８は、さらにエアフローセンサや車速センサ等からの信号も受け入れる。

そうして種々の信号を入力するＥＣＵ８は、図示しない燃料噴射制御マップを参照し、エンジンＥの負荷や回転数、即ち運転状態に基づいてインジェクタ４による燃料噴射量や噴射時期、或いは噴射回数等の噴射制御を行う燃料噴射制御部８ａを有している。また、ＥＣＵ８は、同様にエンジンＥの運転状態に基づいてＥＧＲ弁３７の制御を行うとともに、大型ターボ５と小型ターボ６との切替えによって過給圧を調整して、シリンダＣへの吸気の流量を調整する。

すなわち、一例として図２に示すような過給制御マップを参照し、エンジンＥの運転状態に基づいて大型ターボ５と小型ターボ５との切替えが行われる。図示のマップによればアイドル運転時を含む低負荷低回転の非過給領域では、吸気の過給は不要なのでタービン３２，３３が排気抵抗にならないように流量調整弁３４ａ，３５ａを全開とする。こうすると排気は実質、第１及び第２バイパス通路３４，３５のみを流通するようにする。

また、その非過給領域の高負荷ないし高回転側に隣接する第１過給領域では、排気流量の少ない状態でも高い過給効果が得られるように、第１バイパス通路３４の流量調整弁３４ａを閉じて、小型ターボ６のタービン３２に導かれる排気の流速を高めるようにする。このとき第２バイパス通路３５は開放されており大型ターボ５は実質、作動しない。

さらに、その第１過給領域の高負荷ないし高回転側に隣接する第２過給領域では、エンジンＥの負荷や回転数の増大に連れて流量調整弁３５ａを閉じてゆき、大型ターボ５も作動するようにする。こうすると大型ターボ５のコンプレッサ２２で圧縮された吸気が、さらに小型ターボ６のコンプレッサ２３で圧縮され、高い過給圧が得られる。

そして、その第２過給領域の高負荷ないし高回転側に隣接する第３過給領域では、排気流量の増大に連れて小型ターボ６のタービン３２が排気抵抗になることを考慮し、流量調整弁３４ａを開いて排気流が第１バイパス通路３４から直に大型ターボ５のタービン３３に導かれるようにする。こうすると小型ターボ６は実質、作動しなくなる。

このように排気通路３１に直列に配置されている大小、２つのターボ過給機５，６を切替えることで、排気流量の少ない低回転域において過給圧の立ち上がりを早め、ターボラグを軽減できるとともに、排気流量の多い高回転域における排気抵抗の増大を阻止して、広い運転領域に亘って過給効率を高めることができる。

尚、前記第２バイパス通路３５の流量調整弁３５ａは、所謂ウエイストゲート弁としても機能するものであり、第３過給領域において大型ターボ５のタービン３３上流の圧力が高くなり過ぎれば、この排気圧力を適度に逃がすため開かれるようになる。

また、吸気バイパス通路２４は、前記したように開閉弁２４ａが小型ターボ６のコンプレッサ２３の上下差圧に応じて開閉されることにより、大型ターボ５の過給圧が高くなって小型ターボ６のコンプレッサ２３の吸気抵抗が大きくなるような状態で開放されるようになる。

−アイドル運転時の制御−
前記のような大小、２つのターボ過給機５，６の切替えの他にＥＣＵ８は、図１に示すように所謂ランオンの起きることを判定するランオン判定部８ｂと、このランオンの判定に応じて小型ターボ６のコンプレッサ２３下流の吸気負圧を減少させる負圧制御部８ｃと、を備えている。

すなわち、まず、エンジンＥのアイドル領域は、前記図２の制御マップに斜線を入れて示すように非過給領域にあるので、このときには排気系の第１及び第２バイパス通路３４，３５の両方の流量調整弁３４ａ，３５ａが開かれて、実質的に大小、両方のターボ過給機５，６が作動しない状態、つまり吸気の過給が行われない状態になる。

このとき、エンジンＥの吸気通路２１においては直列に配置されている２つのコンプレッサ２２，２３によって、吸気の流通抵抗が大きくなりやすく、特に下流側に位置する小型ターボ６のコンプレッサ２３は、排気流速を高めるためにノズル断面積が絞られていることもあって、その下流においてはシリンダＣの吸気動作によって負圧が発生することになる。

こうした発生する吸気負圧が或る程度以上、大きいとコンプレッサ２３のインペラを支持する軸受部からオイルが吸い出され、吸気と共にシリンダＣ内に流入して燃焼することになるので、アイドル回転数が上昇するとともに、その変動が大きくなってアイドル振動を助長する虞れがある。

さらに、このような状態でエンジンＥの停止操作が行われ、インジェクタ４によるシリンダＣへの燃料供給がカットされても、吸気によるオイルの吸い出しは継続し、このオイルが燃焼することによってエンジンＥの運転が停止しないことに、即ちランオンが起きることになる。

逆に言えば、そうしてアイドル回転数が高くなっているときには、小型ターボ６のコンプレッサ２３からオイルが吸い出されて、吸気と共にシリンダＣに吸い込まれていると推定することができ、その後のランオンの発生を事前に予測することができるのである。

すなわち、一般にディーゼルエンジンでは燃料の供給量とトルクとが概ね比例することから、アイドル運転中のように車両側から負荷が実質的にかからない所謂「無負荷」状態であれば、図３(a)に一例を示すように燃料供給量とアイドル回転数とは概ね１対１の対応関係になる。この関係は、オルタネータの作動による電気負荷の有無やエアコン（Ａ／Ｃ）のコンプレッサの作動状態によって変化する。

そこで、電気負荷やエアコン負荷のオン・オフに応じてそれぞれ異なる燃料供給量とアイドル回転数との関係を予め実験等により調べて、図示のグラフのように記憶しておけば、同図(b)のようにアイドル回転数が、燃料供給量に対応する基準回転数よりも所定以上、高くなったときに、これが前記のような吸気へのオイルの混入によるものであり、エンジンの停止操作後にランオンの起きることを判定できる。

このことから、この実施形態ではエンジンＥのアイドル運転時に、エンジン回転数（アイドル回転数）の変化からランオンの起きる可能性があると判定すれば、以下に述べるように小ターボ５のコンプレッサ２３を回転させたり、排気の還流量を増量したり、或いは吸気絞り弁２６を閉じ側に作動させることによって、コンプレッサ２３下流の吸気負圧を減少させ、これによりオイルの吸い出しを抑制或いは阻止するようにしたものである。

以下に具体的な制御の手順を図４、５のフローチャートに基づいて説明する。まず、図４に示すランオン判定のフローでは、スタート後のステップＳ１において、アクセル開度信号によりアクセル開度が零か否か、即ちアクセルペダルが踏まれているか否かを判定し、この判定がＮＯでアクセルペダルが踏まれているのであればリターンする一方、判定がＹＥＳでアクセルペダルが踏まれていなければステップＳ２に進む。

ステップＳ２にでは、ノーロード信号により所謂「無負荷」状態であるか否か、即ち、エンジンＥに連結されている変速機のギヤがニュートラル位置にあるか若しくはクラッチが切れていて、車両側からの負荷がかからない状態にあるかどうかを判定し、この判定がＮＯであればリターンする一方、判定がＹＥＳで「無負荷」状態であればステップＳ３に進む。

ステップＳ３では吸気温信号、水温信号、補機負荷信号等により現在の燃料噴射量に対応するアイドル運転時の基準エンジン回転数、即ちアイドル回転数の基準値を求める。ここでは、前記図３(a)のように電気負荷やエアコン（Ａ／Ｃ）負荷の有無に応じて、それぞれ燃料噴射量に対応するアイドル回転数を設定してあるテーブルから、基準エンジン回転数を読み込み、必要に応じて吸気温度やエンジン水温に基づく補正を行うようにする。

そうしてステップＳ３において求めた基準エンジン回転数に対して、続くステップＳ４ではアイドル回転のばらつく各種要因による余裕代を加算して、ランオン判定しきい値を決定し、続くステップＳ５では、そのしきい値を現在のエンジン回転数が越えているか否か判定する。

この判定がＮＯであれば、エンジン回転数が基準エンジン回転数よりも高いとしても、それはばらつきの範囲内であって、エンジン回転数が基準値よりも所定以上、高いと言えないのでリターンする。一方、エンジン回転数がランオン判定しきい値を越えていれば、エンジンＥの回転がばらつきの範囲を超えて高くなっており、前記したようにコンプレッサ２３から吸い出されたオイルがシリンダＣ内で燃焼していると考えられるので、ステップＳ６においてランオンが起きると判定し、しかる後にリターンする。

そうしてランオンが起きると判定された場合は、図５に示すランオン対策のフローのステップＳ７においてＹＥＳと判定されて、ステップＳ８に進む。ここではキーオン信号により車両のイグニッションスイッチがＯＮになっているか否か判定し、ＮＯであればエンジンＥを停止させればよいので後述のステップＳ１５に進む一方、判定がＹＥＳであればエンジンＥのアイドル運転を継続するので、ステップＳ９に進む。

このステップＳ９では、小型ターボ６をバイパスする排気第１バイパス通路３４の流量調整弁３４ａが全開か否か判定し、全開であるＹＥＳならステップＳ１０に進んで流量調整弁３４ａを閉じ側に作動させ、しかる後にリターンする。この際、流量調整弁３４ａは予め設定した量だけ閉じるようにしてもよいし、全閉にしてもよく、いずれの場合も排気流の導かれた小型ターボ６のコンプレッサ２３が回転を始める。

つまり、本来は過給を行わないアイドル運転時に小型ターボ６を少しだけでも作動させ、コンプレッサ２３により吸気を圧縮することによってその下流の吸気負圧を減少させる（即ち吸気圧を高める）。こうすれば、負圧によるコンプレッサ２３からのオイルの吸い出しを抑制或いは阻止できるとともに、この状態から車両が発進するときには小型ターボ６による過給圧が素早く立ち上がるようになり、加速応答性が向上する。

一方で、前記ステップＳ９においてＮＯ、即ち流量調整弁３４ａが全開でないと判定されれば、前記のように小型ターボ６を作動させていても未だ負圧が大きいということなので、ステップＳ１１〜１３に進んでＥＧＲ量を増量する。すなわち、アイドル運転時には通常、排気の還流を行っていて、小型ターボ６のコンプレッサ２３の下流には排気が還流されているが、この還流量を増量することによって負圧を減少させるものである。

まず、ステップＳ１１では、図示しないＥＧＲ制御のためのテーブル（燃料噴射量をパラメータとするテーブル）から現在の運転状態における安定最大ＥＧＲ率を読み込み、続くステップＳ１２では、ＥＧＲ弁３７が現在、前記安定最大ＥＧＲ率に対応する開度になっているかどうか判定する。この判定がＮＯであればステップＳ１３に進んでＥＧＲ弁３７を開き側に作動させ、しかる後にリターンする。

そうしてＥＧＲ弁３７が開かれて排気の還流量が増大すれば、これに応じてコンプレッサ２３下流の吸気負圧が減少することになるが、ＥＧＲ弁３７が安定最大ＥＧＲ率に対応する開度になれば、それ以上はＥＧＲ弁３７の開度を大きくすることができないので、前記ステップＳ１２においてＹＥＳと判定し、ステップＳ１４に進む。

すなわち、前記のように安定最大ＥＧＲ率になるまで排気の還流量を増大させてもランオンが起きると判定されるときには、ステップＳ１４において吸気絞り弁２６を予め設定した開度まで閉じ、しかる後にリターンする。こうして吸気絞り弁２６を閉じると、その下流側の負圧はより大きくなるが、それよりも上流側の吸気負圧は小さくなるので、コンプレッサ２３からのオイルの吸い出しを確実に抑制或いは阻止できる。

尚、前記ステップＳ８においてイグニッションスイッチＯＦＦと判定して進んだステップＳ１５では、既にエンジンＥの停止操作が行われた後であり、従来から知られているようにエンジンＥを停止させればよいので、吸気絞り弁２６を全閉として吸気通路２１を閉鎖し、しかる後にリターンする。

前記図４のフローは、エンジンＥのアイドル運時時（所定の非過給運転領域にあるとき）にエンジン回転数が、燃料噴射量に対応する基準エンジン回転数よりも所定以上、高くなったことを判定するものであり、これはＥＣＵ８のランオン判定部８ｂによって実行される。

また、図５のフローは、前記のようにランオンの判定が行われたときに、小型ターボ６のコンプレッサ２３を作動させ、排気の還流量を増量し、さらには吸気絞り弁２６によって吸気を絞ることにより、そのコンプレッサ２３よりも下流の吸気負圧を減少させるものであり、これはＥＣＵ８の負圧制御部８ｃによって実行される。

換言すれば、ＥＣＵ８のランオン判定部８ｂ、負圧制御部８ｃはそれぞれ前記のような制御フローがＥＣＵ８において実行されることによって機能するものであり、いずれも、ソフトウエアの態様でＥＣＵ８に含まれていると言うことができる。

また、そうして負圧制御部８ｃにより制御されてコンプレッサ２３下流の吸気負圧を減少させることから、小型ターボ６のコンプレッサ２３、ＥＧＲ弁３７、さらには吸気絞り弁２６が、該コンプレッサ２３下流の吸気負圧を調整する負圧調整手段に対応している。

したがって、この実施形態に係るエンジンの制御装置によると、大小、２つのターボ過給機５，６を備えたエンジンＥのアイドル運転時に、そのエンジン回転数（アイドル回転数）が基準値よりも所定以上、高くなれば、吸気通路２１において相対的に下流側に位置する小型ターボ６のコンプレッサ２３の軸受部からオイルが吸い出されて吸気に混入しており、これを放置すれば、その後にイグニッションスイッチを切ってもエンジンＥが停止しない、即ちランオンが起きると判定する。

そうしてランオンの発生を予測したときには小型ターボ６のタービン２に排気流を導いて回転させ、コンプレッサ２３を駆動して吸気を圧縮したり、排気の還流量が増量するようにＥＧＲ弁３７を開き側に作動させたり、さらには吸気絞り弁２６を閉じたりすることによって、コンプレッサ２３下流の吸気負圧を減少させることができ、こうすれば前記のオイルの吸い出しを抑制或いは阻止して、ランオンの起きることを未然に防止することができる。

また、アイドル運転時には、前記のように吸い出されたオイルが燃料と共にシリンダＣ内で燃焼すると、エンジンＥの回転変動が大きくなってアイドル振動の助長される虞れがあるが、前記のようにオイルの吸い出しを抑制或いは阻止することができれば、そうしたアイドル振動等の不具合も抑制或いは防止することができる。

さらに、この実施形態では前記したように、まず、小型ターボ６のコンプレッサ２３を作動させて、その下流側の吸気負圧を減少させるようにしており、この状態から乗員がアクセルペダルを踏み込めば過給圧が素早く立ち上がるようになるので、車両の発進時の加速応答性が向上する。

また、そうしてコンプレッサ２３を作動させても、あまり負圧が減少しなければＥＧＲ弁３７を開いて排気の還流量を増量し、それでも不十分であれば吸気絞り弁２６を閉じるようにしている。つまり、吸気絞り弁２６を閉じることによるポンプロスがなるべく発生しないようにしており、機関効率の低下も抑えることができる。

尚、本発明の構成は前記した実施形態に限定されず、それ以外の種々の構成をも包含する。例えば前記の実施形態においては、前記の実施形態では、エンジンＥのアイドル運転時にランオンンの判定を行うようにしているが、これは、車両側からの負荷が実質的にかからない所謂「無負荷」状態であればよい。

また、ランオンの対策として、まず、小型ターボ６のコンプレッサ２３を作動させ、次に排気の還流量を増量し、さらに吸気絞り弁２６を閉じるようにしているが、その順番には限定されないことは勿論、それら３つの手法のうちの任意の１つ或いは２つを実行するだけでもよい。ターボ過給機としてコンプレッサの駆動を補助する電動機を備えるものを用いるのであれば、これによりコンプレッサを作動させることも可能である。

また、排気の還流量を増量するときに、そのときのエンジン運転状態における安定最大ＥＧＲ率になるまでＥＧＲ弁４７を開くのではなく、例えば、エンジン回転数の基準値からの偏差が大きいほど、排気の還流量を多めに増量するようにしてもよい。

さらに、前記実施形態においてエンジンＥは、吸気系２に大小、２つのターボ過給機５，６が直列に配設された直噴式のディーゼルエンジンであり、こうして２つのターボ過給機５，６が直列に配設されている場合に、その下流側に大きな負圧が発生しやすいものであるが、本発明は、２つのターボ過給機が並列に配設されたツインターボのエンジンにも、また、ターボ過給機を１つだけ備えたエンジンにも適用可能である。エンジンは直噴式に限定されないし、ディーゼルでなくてガソリンエンジンであってもよい。

以上、説明したように本発明に係るエンジンの制御装置は、ターボ過給機を備える場合に特有のオイルの吸い出しに起因するランオンを未然に防止でき、アイドル安定性も高くなるので、特に自動車用エンジンに好適である。

Ｅ エンジン
２ 吸気系
２１ 吸気通路
２３ 小型ターボのコンプレッサ（負圧調整手段）
２６ 吸気絞り弁（負圧調整手段）
３ 排気系
３７ ＥＧＲ弁（負圧調整手段）
５ 大型ターボ（ターボ過給機）
６ 小型ターボ（ターボ過給機）
８ ＥＣＵ
８ｂ ランオン判定部（ランオン判定手段）
８ｃ 負圧制御部（負圧制御手段）

Claims (7)

1. ターボ過給機を備えたエンジンの制御方法であって、
   エンジンが所定の非過給運転領域にあるときにエンジン回転数が、エンジンへの燃料供給量に対応する基準値よりも所定以上、高くなれば、前記ターボ過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路の負圧を減少させる
   ことを特徴とするエンジンの制御方法。
2. 前記コンプレッサ下流の吸気負圧を減少させるために、非過給運転領域であってもターボ過給機を作動させる、請求項１に記載のエンジンの制御方法。
3. 前記コンプレッサ下流の吸気負圧を減少させるために、該コンプレッサ下流の吸気通路へ排気を還流させる、請求項１又は２のいずれかに記載のエンジンの制御方法。
4. 前記排気の還流量を、エンジン回転数の基準値からの偏差が大きいほど増量する、請求項３に記載のエンジンの制御方法。
5. 前記コンプレッサ下流の吸気負圧を減少させるために、該コンプレッサ下流の吸気通路において絞り弁により吸気の流れを絞る、請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの制御方法。
6. 前記所定の非過給運転領域がアイドル域である、請求項３〜５のいずれかに１つ記載のエンジンの制御方法。
7. エンジンの排気流によって駆動され、コンプレッサにより吸気を過給するターボ過給機を備え、このターボ過給機を所定運転領域において作動させるようにした制御装置であって、
   前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の負圧を調整する負圧調整手段と、
   エンジンが所定の非過給運転領域にあるときにエンジン回転数が、エンジンへの燃料供給量に対応する基準値よりも所定以上、高くなれば、ランオンの起きる可能性があると判定するランオン判定手段と、
   前記ランオン判定手段による判定が行われたときに、前記コンプレッサ下流の吸気負圧が減少するように前記負圧調整手段を制御する負圧制御手段と、を備えることを特徴とするエンジンの制御装置。

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