JP4888423B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
内燃機関の排気通路に配置されたタービンと前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサとが連結された過給機と、
前記内燃機関から前記タービンへ通じる第1排気通路と、
前記第1排気通路を開閉する第1排気弁と、
前記内燃機関から前記タービンの下流へ通じる第2排気通路と、
前記第2排気通路を開閉する第2排気弁と、
前記第1排気弁を閉弁し、且つ前記第2排気弁を開弁することにより、排気ガスを前記タービンの下流に導くためのNA流し手段と、
前記NA流し手段の実行中に、前記第1排気通路内にガスを供給するガス供給手段と、
を備えることを特徴とする。
前記第1排気通路内に発生する負圧が許容範囲を超えるか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記第1排気通路内にガスを供給することを特徴とする。
前記判定手段は、前記内燃機関の回転数および負荷に基づいて、前記第1排気通路内に発生する負圧が許容範囲を超えるか否かを判定することを特徴とする。
前記第1排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、
前記ウェイストゲート通路に配置されたウェイストゲートバルブと、を更に備え、
前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記ウェイストゲートバルブを開弁することを特徴とする。
前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記第1排気弁を開弁する開弁手段を含むことを特徴とする。
前記開弁手段は、前記第1排気弁を排気上死点付近で微量リフトさせることを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1にかかるシステムの構造を説明するための図である。本実施の形態のシステムは、過給機(ターボチャージャ)を有する独立排気エンジンシステムとして構成されている。
次に、図1および図2を参照して、本実施の形態の動作について説明する。図1に示すとおり、本実施の形態のエンジン10は、独立排気エンジンとしての構成を有している。そこで、本実施の形態のエンジン10によれば、例えば、冷間始動時に第1排気弁301を閉弁(停止)するとともに、第2排気弁302を開弁することにより、タービン202をバイパスして排気ガスを触媒38に流すNA流しを実行することができる。これにより、排気熱容量を自然吸気エンジンと同等のレベルにすることができるので、触媒38の暖機性能を向上させることができる。尚、NA流しの実行は、エンジン10の冷間時に限らず、例えば、過給を必要としない低負荷・低回転の運転領域においても行われる。これにより、かかる運転領域における排気抵抗を効果的に低減させることができる。
次に、図3を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図3は、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図3に示すルーチンでは、先ず、NA流し要求があるか否かが判定される(ステップ100)。ここでは、具体的には、エンジン10の冷間始動時か否か、或いはエンジン10の運転領域が所定のNA流し領域か否かが判定される。その結果、NA流し要求がないと判定された場合には、当該NA流し時の制御を実行する必要がないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
[実施の形態2の構成]
図4は、本発明の実施の形態2にかかるシステムの構造を説明するための図である。本実施の形態のシステムは、エンジン10の吸気通路16に、コンプレッサ201をバイパス可能な通路を設けたことに特徴がある。より具体的には、エンジン10の吸気通路16には、コンプレッサ201の上流側と下流側とを連通させるようにバイパス通路60が接続されている。またバイパス通路60の上流側における吸気通路16との接続部には、吸気の流れをコンプレッサ201に通じる吸気通路16側と、コンプレッサ201をバイパスするバイパス通路60側との間で切り替える切替弁62が配置されている。
次に、本実施の形態の特徴的動作について説明する。上述した実施の形態1においては、第1排気通路32内に発生する負圧が許容範囲を超えてしまうと判断された場合に、W/Gバルブ42を開弁することとしている。つまり、実施の形態1においては、タービン202が回転駆動していても、第2排気通路34からW/G通路40を介して第1排気通路32へ排気ガスを流通させることで、当該第1排気通路32内の負圧が上昇する事態を抑制することとしている。
次に、図5を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図5は、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図5に示すルーチンでは、先ず、NA流し要求があるか否かが判定される(ステップ200)。ここでは、具体的には、図3に示すステップ100と同様の処理が実行される。その結果、NA流し要求がないと判定された場合には、当該NA流し時の制御を実行する必要がないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
[実施の形態3の構成]
図6は、本発明の実施の形態3にかかるシステムの構造を説明するための図である。本実施の形態のシステムは、図1に示す過給機20に替えて、電動機付き過給機(モータアシストターボチャージャ,以下、「MAT」と称する)70を設けたことに特徴がある。より具体的には、吸気通路16には、MAT70のコンプレッサ701が設けられている。MAT70は、コンプレッサ701、タービン702、そして、コンプレッサ701とタービン702との間に配置される電動機704から構成されている。タービン702は、第1排気通路32の途中に設けられている。コンプレッサ701とタービン702とは連結軸703によって一体に連結され、コンプレッサ701はタービン702が排気ガスから受ける排気エネルギによって回転駆動される。
次に、本実施の形態の特徴的動作について説明する。上述した実施の形態2においては、第1排気通路32内に発生する負圧が許容範囲を超えてしまうと判断された場合に、吸気がコンプレッサ201をバイパスして流通される。これにより、タービン202の回転が抑制されるので、第1排気通路32内の負圧が上昇する事態が効果的に抑制される。
次に、図7を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図7は、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図7に示すルーチンでは、先ず、NA流し要求があるか否かが判定される(ステップ300)。ここでは、具体的には、図3に示すステップ100と同様の処理が実行される。その結果、NA流し要求がないと判定された場合には、当該NA流し時の制御を実行する必要がないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
[実施の形態4の特徴]
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。本実施の形態のシステムは、図1に示すハードウェア構成を用いて、ECU50に後述する図8に示すルーチンを実行させることにより実現することができる。
次に、図8を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図8は、ECU50が実行するルーチンのフローチャートである。図8に示すルーチンでは、先ず、NA流し要求があるか否かが判定される(ステップ400)。ここでは、具体的には、図3に示すステップ100と同様の処理が実行される。その結果、NA流し要求がないと判定された場合には、当該NA流し時の制御を実行する必要がないと判断されて、本ルーチンは速やかに終了される。
12 気筒
14 吸気弁
16 吸気通路
18 エアクリーナ
20 過給機
201 コンプレッサ
202 タービン
203 連結軸
22 インタークーラ
30 可変動弁機構
301 第1排気弁
302 第2排気弁
32 第1排気通路
34 第2排気通路
36 排気通路
38 S/C触媒
40 ウェイストゲート(W/G)通路
42 ウェイストゲート(W/G)バルブ
50 ECU(Electronic Control Unit)
60 バイパス通路
62 切替弁
70 電動機付き過給機(MAT)
701 コンプレッサ
702 タービン
703 連結軸
704 電動機
Claims (6)
- 内燃機関の排気通路に配置されたタービンと前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサとが連結された過給機と、
前記内燃機関から前記タービンへ通じる第1排気通路と、
前記第1排気通路を開閉する第1排気弁と、
前記内燃機関から前記タービンの下流へ通じる第2排気通路と、
前記第2排気通路を開閉する第2排気弁と、
前記第1排気弁を閉弁し、且つ前記第2排気弁を開弁することにより、排気ガスを前記タービンの下流に導くためのNA流し手段と、
前記NA流し手段の実行中に、前記第1排気通路内にガスを供給するガス供給手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記第1排気通路内に発生する負圧が許容範囲を超えるか否かを判定する判定手段を更に備え、
前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記第1排気通路内にガスを供給することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の制御装置。 - 前記判定手段は、前記内燃機関の回転数および負荷に基づいて、前記第1排気通路内に発生する負圧が許容範囲を超えるか否かを判定することを特徴とする請求項2記載の内燃機関の制御装置。
- 前記第1排気通路から分岐し、前記タービンをバイパスするウェイストゲート通路と、
前記ウェイストゲート通路に配置されたウェイストゲートバルブと、を更に備え、
前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記ウェイストゲートバルブを開弁することを特徴とする請求項2または3記載の内燃機関の制御装置。 - 前記ガス供給手段は、前記判定手段により前記負圧が許容範囲を超えると判定された場合に、前記第1排気弁を開弁する開弁手段を含むことを特徴とする請求項2乃至4の何れか1項記載の内燃機関の制御装置。
- 前記開弁手段は、前記第1排気弁を排気上死点付近で微量リフトさせることを特徴とする請求項5記載の内燃機関の制御装置。
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- 2008-03-07 JP JP2008058218A patent/JP4888423B2/ja not_active Expired - Fee Related
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