JP2015502483A - Diesel engine apparatus and method for varnish deposition control - Google Patents
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Abstract
本発明は、ディーゼルエンジンターボチャージャーの可変形態タービン(VGT)におけるワニスの堆積を制御する方法に関する。本発明によれば、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定する。前記運転パラメータが既定のレベルであると判定されると、前記ワニス堆積制御シーケンスが開始される。前記シーケンスは、前記VGTの上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させ、前記排気温度を前記第1の排気温度まで上昇させるのに関連して、VGTノズルの開口径を小開口径と大開口径の間で変化させる。加えて、ディーゼルエンジン装置も提供される。【選択図】図1The present invention relates to a method for controlling varnish deposition in a variable geometry turbine (VGT) of a diesel engine turbocharger. In accordance with the present invention, it is determined whether the operating parameters are at a predetermined level for initiating a varnish deposition control sequence. When it is determined that the operating parameter is at a predetermined level, the varnish deposition control sequence is started. The sequence increases the exhaust temperature upstream of the VGT to a first exhaust temperature, and increases the exhaust temperature to the first exhaust temperature. Vary between large aperture diameters. In addition, a diesel engine device is also provided. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、ディーゼルエンジンターボチャージャーの可変形態タービン(VGT)におけるワニス堆積制御用の方法及びディーゼルエンジン装置に関する。 The present invention relates to a method for varnish deposition control and a diesel engine apparatus in a variable form turbine (VGT) of a diesel engine turbocharger.
ワニスは、主に未燃炭化水素からなる、望ましくない、通常は光沢のある膜である。ターボチャージャー付きディーゼルエンジンでは、比較的冷えたエンジンシリンダ内での不完全燃焼によってこの状態が生じることが多い。半燃焼燃料がターボチャージャーノズル上で硬化して、固着する傾向があり、通常はターボチャージャーの交換が必要になる。 Varnishes are undesired, usually glossy films, consisting primarily of unburned hydrocarbons. In turbocharged diesel engines, this condition is often caused by incomplete combustion in a relatively cold engine cylinder. Semi-burning fuel tends to harden and stick on the turbocharger nozzle and usually requires replacement of the turbocharger.
従来のディーゼルエンジンでは、VGTノズルが開放及び閉鎖位置を周期的に循環して堆積した煤の除去を容易にすることが知られている。また、排気温度を上昇させて、ディーゼル酸化触媒及びディーゼル微粒子除去フィルター等の排気後処理システム構成部品の洗浄、再生、又は加熱を容易にすることを目的とする「加熱モード」運転を実行することも知られている。また、煤堆積物は低温での長時間アイドル運転中に発生しやすく、排気温度を周期的に加熱して煤の除去を容易にするのが有効であることもわかっている。しかしながら、これらの操作は、通常はワニスの堆積を防止又は除去するものではない。 In conventional diesel engines, it is known that VGT nozzles circulate periodically through open and closed positions to facilitate the removal of accumulated soot. Also, perform “heating mode” operation aimed at facilitating cleaning, regeneration, or heating of exhaust aftertreatment system components such as diesel oxidation catalyst and diesel particulate filter by raising exhaust temperature. Is also known. It has also been found that soot deposits are likely to be generated during idling for a long time at a low temperature, and it is effective to heat the exhaust gas periodically to facilitate soot removal. However, these operations usually do not prevent or remove varnish buildup.
従って、ワニスの堆積を制御する方法を提供することが望ましい。また、ワニスの堆積の制御を容易にするためのディーゼルエンジン装置構成を提供することも望ましい。 Accordingly, it is desirable to provide a method for controlling varnish deposition. It would also be desirable to provide a diesel engine arrangement that facilitates control of varnish deposition.
本発明の一態様によれば、ディーゼルエンジンターボチャージャーの可変形態タービン(VGT)におけるワニスの堆積を制御する方法が提供される。本方法によれば、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかが判定される。運転パラメータが既定のレベルであると判定されると、ワニス堆積制御シーケンスが開始される。シーケンスは、VGTの上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズルの開口径を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとからなる。 According to one aspect of the invention, a method is provided for controlling varnish deposition in a variable geometry turbine (VGT) of a diesel engine turbocharger. According to the method, it is determined whether the operating parameter is at a level defined to initiate the varnish deposition control sequence. If it is determined that the operating parameters are at a predetermined level, a varnish deposition control sequence is initiated. The sequence relates to the steps of increasing the exhaust temperature upstream of the VGT to the first exhaust temperature and increasing the exhaust temperature to the first exhaust temperature, and the opening diameter of the VGT nozzle is changed to a small opening diameter and a large opening diameter. And the steps to change between.
本発明の別の態様によれば、ディーゼルエンジン装置は、ディーゼルエンジンと、エンジンの下流の可変形態タービン(VGT)を含むターボチャージャーと、運転パラメータがVGTへのワニスの堆積を制御するためのワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段と、運転パラメータが既定のレベルであると判定手段が判定した場合、ワニス堆積制御シーケンスを開始するように構成された制御装置とからなる。ワニス堆積制御シーケンスは、VGTの上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズルの開口径を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとからなる。 In accordance with another aspect of the present invention, a diesel engine apparatus includes a diesel engine, a turbocharger including a variable form turbine (VGT) downstream of the engine, and a varnish for operating parameters to control varnish deposition on the VGT. A means for determining whether the level is a predetermined level for starting the deposition control sequence, and a configuration for starting the varnish deposition control sequence when the determination means determines that the operating parameter is at a predetermined level. Control device. The varnish deposition control sequence includes the steps of increasing the exhaust temperature upstream of the VGT to the first exhaust temperature and increasing the exhaust temperature to the first exhaust temperature. And a step of changing between the large opening diameters.
本発明の特徴及び利点は、同じ数字が同様の要素を表す図面と併せて以下の詳細な説明を読むことによって十分理解される。 The features and advantages of the present invention will be better understood by reading the following detailed description in conjunction with the drawings in which like numerals represent like elements.
図1は、本発明の一態様によるディーゼルエンジン装置21を概略的に示したものである。装置21は、ディーゼルエンジン23と、エンジンの下流の可変形態タービン(VGT)27を含むターボチャージャー25とからなる。運転パラメータがVGT27へのワニスの堆積を制御するためのワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段が設けられる。詳細な手段は、運転パラメータが何かによって決まる。運転パラメータは、エンジン運転パラメータやモデリングに基づくパラメータ等の幾つかの特有のパラメータの関数であってよく、幾つかの特有のセンサ、推定値、又は判定に関わっていてもよい。制御装置29は、運転パラメータが既定のレベルであると判定手段が判定した場合、ワニス堆積制御シーケンスを開始するように構成される。
FIG. 1 schematically shows a
ワニス堆積制御シーケンスは、VGT27の上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズル33のノズル開口を小開口径と大開口径(図1に点線で概略的に示す)の間で、例えばVGTの翼を最大開放開口径(100%)と最大閉鎖開口径(0%)の間で、又は最大開放から最大閉鎖までの間の幾つかの位置の間で移動させることによって、変化させるステップとからなる。ノズル開口径の変化を排気温度の上昇に「関連して」と説明することにより、ノズル開口径の変化は温度上昇と同時に、或いは、例えば各温度上昇又は全温度上昇後の異なる時間に実行されることになるが、特にワニス堆積制御シーケンスに関してノズル開口径の変化と排気温度の上昇との間には関連性があることを伝えることを目的としている。
In the varnish deposition control sequence, the nozzle opening of the
また、「ワニス堆積制御シーケンス」中に実行されるノズル開口径の変化及び排気温度の上昇は、エンジン運転中に相互に関連してランダムに発生するか、又は相互に関連してはいるがワニスの堆積制御用の特定のシーケンスには関連していない、ノズル開口径の変化及び排気温度の上昇と対比することも目的としている。例えば、VGTノズル開口を閉鎖することによって、VGTの上流の排気温度が上昇することになるが、これらの2つのステップは、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかの判定に応じて実行される場合を除いて、ワニス堆積制御シーケンスのステップとして相互に関連して実行されることはない。 In addition, the change in nozzle opening diameter and the increase in exhaust temperature performed during the “varnish deposition control sequence” may occur randomly in relation to each other during engine operation, or may be varnished in relation to each other. It is also intended to contrast with changes in nozzle opening diameter and exhaust temperature rise, which are not associated with a specific sequence for deposition control. For example, closing the VGT nozzle opening will increase the exhaust temperature upstream of the VGT, but these two steps are at a level where the operating parameters are set to initiate the varnish deposition control sequence. Except when executed in response to such determination, they are not executed in conjunction with each other as steps of the varnish deposition control sequence.
理論に縛られるつもりはないが、少なくとも可動翼を有する型式のVGTに関連して実行される場合、開口径を変化させることは、通常、VGTの表面をこすり落として、ワニス又は煤堆積物を除去する効果がある。VGTの上流の温度を上昇させることにより、温度にもよるが、排気流中の炭化水素の更なる燃焼を促進し、それによって炭化水素がVGTの構成部品上にワニス堆積物を形成するのを防ぐこと、又は翼のようなVGT構成部品の動きによってVGTの構成部品からより容易に除去することが可能な煤にワニス堆積物を変えることができる。温度の上昇は、ディーゼル酸化触媒(DOC)、ディーゼル微粒子除去フィルター(DPF)、又は選択触媒還元装置(SCR)を加熱、再生、又は洗浄するために従来から利用されていたタイプの「加熱モード」運転中に従来から利用されているのと同じ装置及び同じ手法を用いて実行することができる。VGTの上流の温度を少なくとも約175℃まで上昇させると、ワニス堆積物を防止することを促進するのに有効であることがわかっており、温度を少なくとも約350℃まで上昇させると、ワニス堆積物を煤に変えること、又は別の方法で既存のワニス堆積物を除去することを促進するのに有効であることがわかっている。 While not intending to be bound by theory, changing the aperture diameter, usually performed at least in connection with a type of VGT having movable wings, usually rubs the surface of the VGT, causing varnish or soot deposits to There is an effect to remove. Increasing the temperature upstream of the VGT promotes further combustion of the hydrocarbons in the exhaust stream, depending on the temperature, thereby allowing the hydrocarbons to form varnish deposits on the VGT components. The varnish deposit can be turned into a soot that can be more easily removed from the VGT components by preventing or moving the VGT components such as wings. The increase in temperature is a “heating mode” of the type conventionally used to heat, regenerate, or wash a diesel oxidation catalyst (DOC), diesel particulate filter (DPF), or selective catalytic reduction device (SCR). It can be performed using the same equipment and the same techniques conventionally used during operation. Increasing the temperature upstream of the VGT to at least about 175 ° C. has been found to be effective in promoting prevention of varnish deposits, and increasing the temperature to at least about 350 ° C. Has been found to be effective in promoting the removal of varnish deposits in other ways.
運転パラメータは、どのワニス堆積制御シーケンスが実行されるかに応じて、通常、ワニスの堆積又はワニスが堆積する可能性を示す1つ又は複数のパラメータからなる。運転パラメータの例証としては、推定されるワニス堆積レベル、実際のワニス堆積レベル、VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力、エンジン運転期間、エンジンアイドル運転期間、周囲温度、エンジン冷却水温度、障害のあるハードウェアの検出、シリンダ温度、インテークマニホールド温度、及び噴射圧力が挙げられる。VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力などの運転パラメータはワニスの堆積の影響を表すことになり、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段は、例えば、VGTの翼を動かそうとしてモータ37によって引き出された電力を測定するために従来から利用されていた電流計、電圧計、又はその他のセンサ等の電気センサ35であってよい。エンジン運転期間、エンジンアイドル運転期間、周囲温度、及びエンジン冷却水温度等の運転パラメータは、ワニスの堆積に関係する原因又は要因として働く傾向があるパラメータであり、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段は、温度計又は感温スイッチ39及びタイマー41等のセンサであってよい。実際のワニス堆積レベルなどの運転パラメータは直接観察又は測定に基づくものであり、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段は、カメラ43等の、直接又は間接測定或いは観察を可能にする装置であってよい。推定されるワニス堆積レベルなどの運転パラメータは、例えば、ワニスの堆積を引き起こす又はワニスの堆積に関係する傾向があるパラメータのような、実際の、測定されたパラメータであってよい、その他のパラメータの関数としてワニス堆積を計算するモデルに基づいており、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段は、実際のパラメータのレベルを判定するのに用いられる手段(例えば、電気センサ、温度計、温度スイッチ、タイマー、センサが様々な量のワニスで覆われた時に様々な信号を提供するセンサ、及び/又はカメラ)のいずれかであってよい。障害のあるハードウェアなどの運転パラメータには、障害のある燃料噴射器、及び障害のあるセンサなど、「燃料汚れ」に関係する傾向があるパラメータが含まれる。シリンダ温度などの運転パラメータには、シリンダが比較的冷えているという判定が含まれており、これはワニスを引き起こす又はワニスを表す可能性がある状況である。インテークマニホールド温度の低さ及び噴射圧力の低さといった運転パラメータもまた、ワニスを引き起こす又はワニスを表す可能性があるパラメータである。
The operating parameters usually consist of one or more parameters indicating the varnish deposition or the potential for varnish deposition, depending on which varnish deposition control sequence is performed. Examples of operating parameters include estimated varnish deposition level, actual varnish deposition level, force required to change VGT nozzle opening diameter, engine operation period, engine idle operation period, ambient temperature, engine coolant temperature Faulty hardware detection, cylinder temperature, intake manifold temperature, and injection pressure. Operating parameters such as the force required to change the nozzle opening diameter of the VGT will represent the effect of varnish deposition and determine whether the operating parameters are at a defined level to initiate the varnish deposition control sequence. The means for determining is an
制御装置29は、1つ又は複数の手法によって排気温度を第1の排気温度まで上昇させるように構成することができる。制御装置29は、例えば、VGTノズル開口径の減少、(例えば、燃料噴射ノズル45の作動を制御することによる)燃料噴射時期の遅延、(例えば、燃料噴射ポンプ47の作動を制御することによる)燃料噴射圧力の低下、エンジン23の速度の増加、及びセブンスインジェクタ(seventh injector)49による注入によって、排気温度を上昇させることができる。
The
ワニス堆積制御シーケンスは、生じたワニスの堆積を低減又は除去する目的で、又はワニスの堆積を防止する目的で、或いはワニスの堆積の低減又は除去とワニスの堆積の防止の両方を目的として機能することができる。ワニスの堆積を防止するために実行されることになるワニス堆積制御シーケンスは、ワニスの堆積を低減又は除去するために実行されることになるワニス堆積制御シーケンスと異なる程度、異なる速度、又は異なるサイクル数で、VGT27の上流の排気温度を異なる第1の排気温度まで上昇させるステップと、排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズルのノズル開口を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとを含むことになる。従って、ある状況下では、ワニスの堆積の防止を目的とするワニス堆積制御シーケンスの操作をしたとしても、ワニスの堆積が生じてしまう可能性があり、その場合、ワニスの堆積の低減又は除去を目的とするワニス堆積制御シーケンスを開始することが必要になることがある。
The varnish deposition control sequence functions for the purpose of reducing or removing the resulting varnish deposition, for the purpose of preventing varnish deposition, or for both reducing or removing varnish deposition and preventing varnish deposition. be able to. The varnish deposition control sequence that will be performed to prevent varnish deposition is to a different extent, a different speed, or a different cycle than the varnish deposition control sequence that will be performed to reduce or eliminate varnish deposition. In relation to the steps of increasing the exhaust temperature upstream of the
説明するように、電気センサ35等の判定手段は、VGT27のノズル33の開口径を変化させるのに必要な力を常に監視してもよい。制御装置29は、少なくとも、各サイクルの間の所定の時間の長さにわたって排気温度を第1の排気温度に維持することも含まれる、十分な数の温度サイクルを経て、排気温度を第2の低い排気温度から第1の排気温度まで上昇させるか、又は、VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力を所定の値以下に維持するように、VGT27のノズル33の開口径を小開口径と大開口径の間で十分な回数変化させるように構成することができる。ワニスが堆積した結果、VGT27のノズル開口径を変化させるのに必要な力がそれでもなお所定の値を超える場合には、ワニス堆積制御シーケンスは、堆積低減又は除去モードで機能することができる。堆積低減又は除去モードでは、制御装置29は、少なくとも、十分な数の温度サイクルを経て、排気温度を第1の排気温度(ワニスの堆積を防止しようと排気ガスを上昇させた第1の排気温度よりも高い第1の排気温度になる)と第2の低い排気温度の間で循環させるか、又は、VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力が所定の値以下の値に変化するように、VGTのノズル開口を小開口径と大開口径の間で十分な回数変化させるように構成することができる。
As will be described, the determination means such as the
図2は、ディーゼルエンジンターボチャージャー25のVGT27におけるワニスの堆積を制御する方法の基本ステップを示すフローチャートである。第1のステップ100は、運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判断するステップからなる。運転パラメータが既定のレベルでない(即ち、「いいえ」の)場合、運転パラメータを継続的又は周期的に監視して、運転パラメータが変化したか、そして既定のレベルである(即ち、「はい」)かどうかを判定する。第2のステップ200は、運転パラメータが既定のレベルであると判定された際、それに応じてワニス堆積制御シーケンスを開始するステップからなる。このシーケンスは、VGT27の上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズル33のノズル開口を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとを含むことができる。
FIG. 2 is a flowchart showing the basic steps of the method for controlling varnish deposition in the
運転パラメータは、どのワニス堆積制御シーケンスが実行されるかに応じて、通常、ワニスの堆積又はワニスが堆積する可能性を示す1つ又は複数のパラメータからなり、例えば、推定されるワニス堆積レベル、実際のワニス堆積レベル、VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力、エンジン運転期間、エンジンアイドル運転期間、周囲温度、及びエンジン冷却水温度の1つ又は複数である。 The operating parameters usually consist of one or more parameters indicating the varnish deposition or the possibility of varnish deposition, depending on which varnish deposition control sequence is performed, for example, the estimated varnish deposition level, One or more of the actual varnish deposition level, the force required to change the nozzle opening diameter of the VGT, the engine operation period, the engine idle operation period, the ambient temperature, and the engine coolant temperature.
本方法は、通常、複数の温度サイクルを経て、排気温度を第1の排気温度と第2の低い排気温度の間で循環させるステップを含む。第1の排気温度は、通常、ワニス堆積物を防止する目的で選択された温度(現在は少なくとも約175℃の温度だと考えられる)か、又は、例えば、ワニス堆積物を煤片に変えることによってワニス堆積物を除去する目的で選択された温度(現在は少なくとも約350℃の温度だと考えられる)になる。第2の低い排気温度は、通常、特定の周囲条件下で問題になる特定のエンジン運転モード(例えば、高エンジン負荷下、又はアイドル時、及び/又は、高又は低周囲温度及び圧力時のエンジン運転)によって生じる排気温度になる。排気温度は、エンジン排気後処理システム構成部品の加熱、再生、又は洗浄に利用される「加熱モード」運転を実行するために従来から利用されていた装置によって、或いは排気温度を上昇させることで知られているその他の手法によって、上昇させることができる。 The method typically includes circulating the exhaust temperature between a first exhaust temperature and a second lower exhaust temperature through a plurality of temperature cycles. The first exhaust temperature is usually the temperature selected for the purpose of preventing varnish deposits (currently considered to be at least about 175 ° C.) or, for example, turning the varnish deposits into pieces. To a temperature selected for the purpose of removing varnish deposits (currently considered to be at least about 350 ° C.). The second low exhaust temperature is usually a particular engine operating mode that is a problem under certain ambient conditions (e.g., engine under high engine load or idle, and / or at high or low ambient temperature and pressure). Exhaust temperature generated by operation). The exhaust temperature is known by equipment conventionally used to perform “heating mode” operations used to heat, regenerate or wash engine exhaust aftertreatment system components, or by raising the exhaust temperature. It can be raised by other techniques that are used.
任意の連続サイクルの間で、温度が第1の温度に維持される時間の長さ、及び低い第2の温度に維持される時間の長さは、特定の周囲条件下の特定の運転モードでの所定のエンジン運転における効果的なワニス堆積制御に必要な時間の長さを含む要因によって決まる。他の排気装置又はエンジン運転に対する任意の加熱サイクルの影響もまた、通常、温度が第1の温度又は第2の温度に維持される時間の長さを選択する際に考慮されることになる。 During any continuous cycle, the length of time that the temperature is maintained at the first temperature and the length of time that the temperature is maintained at the lower second temperature is determined in a particular operating mode under certain ambient conditions. Depending on factors including the length of time required for effective varnish deposition control at a given engine operation. The effect of any heating cycle on other exhaust systems or engine operation will also typically be considered in selecting the length of time that the temperature is maintained at the first temperature or the second temperature.
VGT27のノズル33の開口径は、複数の温度サイクルを経て排気温度を循環させた後、温度サイクルの間又は温度上昇期間中に小開口径と大開口径の間で変化させることになる。ノズル33の開口径は、複数のノズル開閉サイクルを経て小開口径と大開口径の間で循環させることができる。VGT27のノズル33の開口径は、0%と100%の開口径(及び、適切な場合はその反対)の間で変化させることができるが、開口径は完全閉鎖又は完全開放未満の他の開口径に変化させてもよい。
The opening diameter of the
特にワニス堆積の防止に有効だとわかっているワニス堆積制御シーケンスは、エンジン冷却水温度が所定のエンジン冷却水温度以上である時にノズル33の開口径を所定の開口径に維持するステップを含む。例えば、特定の型式のエンジンでは、冷却水温度が60℃以上である時に冷却水温度が高温(例えば80℃)に達するまでVGTを開放したままにして、エンジンのウォームアップを促進することができる。しかしながら、特に低い周囲温度では、VGTが開放していると、冷却水温度は高温にならないか又はゆっくりとしか達することができず、排気温度が、比較的低温になりワニス堆積物の形成につながる傾向がある。本発明者は、冷却水温度が60℃以上80℃未満である時にそのような車両のノズルの開口径を最大開口径の3.6%の開口径に維持して、ワニスの堆積の防止を促進することが有効であることを見出した。ワニスの堆積の防止に最も有効な開口径及び冷却水温度は、様々なエンジン型式、運転モード、及び周囲運転条件によって異なると予想される。
A varnish deposition control sequence that has been found to be particularly effective in preventing varnish deposition includes maintaining the opening diameter of the
特にワニスの堆積の防止に有効だとわかっている別のワニス堆積制御シーケンスには、周囲温度かそれ以下の所定の周囲温度や、運転期間かそれを超える所定の時間の長さを含む運転パラメータが関係する。例えば、−15℃の周囲温度での長時間にわたるある種のエンジン型式の運転は、ワニスの堆積を招くことが認められている。本発明者は、一定の時間の長さ(例えば4時間)を経たこれらの低温度での運転の後、ワニス堆積制御シーケンスを開始してワニスの堆積を防止することが有効であることを発見した。このワニス堆積制御シーケンスは、複数の温度サイクルを経て排気温度を第1の排気温度と第2の低い排気温度の間で循環させるステップを含むことができる。 Other varnish deposition control sequences that have been found to be particularly effective in preventing varnish deposition include operating parameters that include a predetermined ambient temperature at or below ambient temperature and a predetermined length of time that exceeds or exceeds the operating period. Is related. For example, certain engine types of operation at ambient temperatures of -15 ° C for extended periods of time have been found to result in varnish deposition. The inventor has discovered that it is effective to initiate a varnish deposition control sequence to prevent varnish deposition after these low temperature operations after a certain length of time (eg, 4 hours). did. The varnish deposition control sequence can include circulating the exhaust temperature between a first exhaust temperature and a second lower exhaust temperature through a plurality of temperature cycles.
特にワニスの堆積の防止に有効だとわかっている別のワニス堆積制御シーケンスには、所定の時間の長さのエンジンの長時間アイドル運転を含む運転パラメータが関係する。例えば、本発明者は、ある種のエンジン型式に関して、エンジンが30分間の長時間アイドル運転していると判定された際にワニス堆積制御シーケンスを開始することが、ワニスの堆積の防止に有効になり得ることを見出した。対照的に、この同型式のエンジンでは、煤の堆積制御策として、アルゴリズムが1時間の長時間アイドルの後に(温度を上昇させることなく)自動的にVGTの循環を開始する。 Another varnish deposition control sequence that has been found to be particularly effective in preventing varnish deposition involves operating parameters including long idle operation of a predetermined length of engine. For example, for some engine types, the inventor can effectively prevent varnish accumulation by starting the varnish deposition control sequence when it is determined that the engine has been idle for an extended period of 30 minutes. I found out that it could be. In contrast, in this same type of engine, as a soot accumulation control strategy, the algorithm automatically starts circulating VGT (without increasing the temperature) after a long idle period of 1 hour.
VGT内のワニスを制御するためのワニス堆積制御シーケンスの最終的な目的は、ワニスの堆積の影響を受けず、VGTの適切な運転、特にVGTの翼がノズルを開閉する機能を保証することである。特定の状況において、ワニス堆積制御シーケンスは、通常、十分な数の温度サイクルを経て、排気温度を第1の排気温度と第2の低い排気温度の間で循環させるステップと、VGTのノズル開口径を変化させるのに必要な力が所定の値以下であるように、VGTのノズル開口を小開口径と大開口径の間で十分な回数変化させるステップの一方又は両方を含むことになる。これには、例えば電気センサ35によって、必要な力を測定するステップと、必要な力が正常レベル以上に上昇した時にワニス堆積制御シーケンスを開始して、必要な力が正常レベルに戻るまでワニス堆積防止モードの一部として加熱及び/又は開口径変化サイクルを反復するステップ、或いは、必要な力が許容レベル以上に上昇した時にワニス堆積制御シーケンスを開始して、必要な力が許容レベルに戻るまでワニス堆積低減又は除去モードの一部として加熱及び/又は開口径変化サイクルを反復するステップとが含まれる。
The ultimate goal of the varnish deposition control sequence to control the varnish in the VGT is to ensure proper operation of the VGT, particularly the ability of the VGT blades to open and close the nozzles, without being affected by varnish deposition. is there. In certain circumstances, the varnish deposition control sequence typically goes through a sufficient number of temperature cycles to circulate the exhaust temperature between the first exhaust temperature and the second lower exhaust temperature, and the nozzle opening diameter of the VGT. One or both of the steps of changing the nozzle opening of the VGT a sufficient number of times between the small opening diameter and the large opening diameter are included so that the force required to change the pressure is less than a predetermined value. This includes, for example, measuring the required force by means of an
本願において、「〜を含む」等の用語の使用は非限定的であり、「〜を備える」等の用語と同じ意味を有することを目的とし、その他の構造、材料、又は行為の存在を排除するものではない。同様に、「〜することができる」又は「〜してもよい」等の用語の使用も非限定的であり、構造、材料、又は行為が必須ではないことを表すことを目的としているが、そのような用語を使用しないからといって構造、材料、又は行為が必須であることを表すものではない。その構造、材料、又は行為が現時点で必須だと考えられる場合は、そのように特定される。 In this application, the use of terms such as “including” is non-limiting and is intended to have the same meaning as terms such as “comprising” and excludes the presence of other structures, materials, or acts. Not what you want. Similarly, the use of terms such as “can be” or “may be” is also non-limiting and is intended to indicate that a structure, material, or act is not essential, Not using such terms does not indicate that a structure, material, or action is essential. If the structure, material, or action is considered currently essential, it will be identified as such.
本発明を好適な実施形態に従って図示及び説明したが、特許請求の範囲に記載の発明から逸脱することなく、本発明に変形及び変更を加えることができることが認識されよう。 While the invention has been illustrated and described in accordance with preferred embodiments, it will be appreciated that variations and modifications can be made to the invention without departing from the invention as set forth in the appended claims.
Claims (20)
運転パラメータがワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するステップと、
前記運転パラメータが既定のレベルであると判定されると、前記ワニス堆積制御シーケンスを開始するステップとからなり、前記シーケンスは、
前記VGTの上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、
前記排気温度を前記第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズルの開口径を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとからなる、ワニス堆積制御方法。 A method for controlling varnish deposition in a variable geometry turbine (VGT) of a diesel engine turbocharger, comprising:
Determining whether the operating parameter is at a defined level to initiate a varnish deposition control sequence;
If it is determined that the operating parameter is at a predetermined level, the method comprises the step of starting the varnish deposition control sequence, the sequence comprising:
Increasing the exhaust temperature upstream of the VGT to a first exhaust temperature;
A varnish deposition control method comprising: changing the opening diameter of the VGT nozzle between a small opening diameter and a large opening diameter in association with the step of raising the exhaust temperature to the first exhaust temperature.
ディーゼルエンジンと、
前記エンジンの下流の可変形態タービン(VGT)を含むターボチャージャーと、
運転パラメータが前記VGTへのワニスの堆積を制御するためのワニス堆積制御シーケンスを開始するのに定められたレベルであるかどうかを判定するための手段と、
前記運転パラメータが既定のレベルであると前記判定手段が判定した場合、前記ワニス堆積制御シーケンスを開始するように構成された制御装置とからなり、前記ワニス堆積制御シーケンスは、
前記VGTの上流の排気温度を第1の排気温度まで上昇させるステップと、
前記排気温度を前記第1の排気温度まで上昇させるステップに関連して、VGTノズルの開口径を小開口径と大開口径の間で変化させるステップとからなる、ディーゼルエンジン装置。 A diesel engine device,
A diesel engine,
A turbocharger including a variable form turbine (VGT) downstream of the engine;
Means for determining whether the operating parameter is at a defined level for initiating a varnish deposition control sequence to control varnish deposition on the VGT;
When the determination means determines that the operating parameter is at a predetermined level, the control unit is configured to start the varnish deposition control sequence, the varnish deposition control sequence,
Increasing the exhaust temperature upstream of the VGT to a first exhaust temperature;
A diesel engine device comprising a step of changing the opening diameter of the VGT nozzle between a small opening diameter and a large opening diameter in association with the step of raising the exhaust temperature to the first exhaust temperature.
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