JP5631650B2 - ターボチャージャー制御システム及び制御方法 - Google Patents
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Description
ターボチャージャーのタービンの上流側の排気通路に脱硝反応装置を配置したエンジン機関において、
掃気室内の掃気圧を検出する圧力計と、
前記ターボチャージャーの駆動をアシスト又は制動可能なモータと、
前記モータの回生電力を蓄電装置に充電可能な発電機と、を設けると共に、
掃気圧データベースにアクセスして目標掃気圧を求める目標掃気圧計算手段と、前記圧力計が検出した掃気圧と前記目標掃気圧計算手段が求めた目標掃気圧を比較する圧力比較部と、この圧力比較部の比較結果に応じて前記モータ又は前記発電機を制御する主指令部と、を備えた制御装置を設けたこと、を最も主要な特徴点としている。
前記圧力比較部は、所定の時間毎に前記掃気圧と前記目標掃気圧の差を比較し、
前記主指令部は、
エンジンを加速時、前記掃気圧が前記目標掃気圧よりも小さい間は、前記モータの回転速度を加速するように指令して前記ターボチャージャーの駆動をアシストし、
エンジンを減速時、前記掃気圧が前記目標掃気圧よりも大きい間は、前記発電機に前記蓄電装置への充電を指令して前記ターボチャージャーの駆動を制動する。これが本発明のターボチャージャー制御方法である。
オペレータがエンジン5を加速するためエンジン回転数を上げるように設定すると、回転数制御装置10は設定されたエンジン回転数に対応する噴射量の燃料Fをエンジン5に供給する。また、回転数制御装置10は、エンジン5の回転数の増加を検知し、制御装置9に本発明の制御方法を開始することを指令する。
オペレータがエンジン5を減速するためエンジン回転数を下げるように設定した場合、回転数制御装置10は設定されたエンジン回転数に対応してエンジン5に供給する燃料Fの噴射量を減少させる。また、回転数制御装置10は、エンジン5の回転数の減少を検知し、制御装置9に本発明の制御方法を開始することを指令する。
2 ターボチャージャー
2a タービン
3,3a,3b 排気通路
4 脱硝反応装置
4a 出口
5 エンジン
5b 排気ポート
6 掃気室
7a 圧力計
7b 第1温度計
7c 第2温度計
8a モータ
8b 発電機
9 制御装置
9a1 掃気圧データベース
9a2 目標掃気圧計算手段
9a3 圧力比較部
9a4 主指令部
9b1 第1温度比較部
9b2 副指令部
9c1 出口温度データベース
9c2 目標排気温度計算手段
9c3 第2温度比較部
9c4 停止指令部
11 蓄電装置
Ps 掃気圧
tPs 目標掃気圧
Te1 第1排気温度
Te2 第2排気温度
uTe1 上限温度
tTe1 目標第1排気温度
tTe2 目標第2排気温度
G 排気ガス
Claims (6)
- ターボチャージャーのタービンの上流側の排気通路に脱硝反応装置を配置したエンジン機関において、
掃気室内の掃気圧を検出する圧力計と、
前記ターボチャージャーの駆動をアシスト又は制動可能なモータと、
前記モータの回生電力を蓄電装置に充電可能な発電機と、を設けると共に、
掃気圧データベースにアクセスして目標掃気圧を求める目標掃気圧計算手段と、前記圧力計が検出した掃気圧と前記目標掃気圧計算手段が求めた目標掃気圧を比較する圧力比較部と、この圧力比較部の比較結果に応じて前記モータ又は前記発電機を制御する主指令部と、を備えた制御装置を設けたこと、
を特徴とするターボチャージャー制御システム。 - エンジンの排気ポートと前記脱硝反応装置の間の排気通路に、前記排気ポートから排出された排気ガスの温度である第1排気温度を検出する第1温度計を設けると共に、
前記制御装置は、
前記脱硝反応装置内の触媒の劣化を防止するための上限温度と前記第1排気温度の差を求める第1温度比較部と、この第1温度比較部で求めた温度差が所定の範囲内となったときに前記モータの回転速度を加速するように指令する副指令部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載のターボチャージャー制御システム。 - 前記脱硝反応装置と前記タービンの間の排気通路に、前記脱硝反応装置の出口から排出された排気ガスの温度である第2排気温度を検出する第2温度計を設けると共に、
前記制御装置は、
出口温度データベースにアクセスして目標第1排気温度と目標第2排気温度を夫々求める目標排気温度計算手段と、前記第1排気温度と前記目標第1排気温度の差及び前記第2排気温度と前記目標第2排気温度の差を夫々求める第2温度比較部と、前記第2温度比較部で求めた温度差が共に所定の範囲内となったときは、前記モータ又は前記発電機の駆動を停止するように指令する停止指令部と、をさらに備えたことを特徴とする請求項2に記載のターボチャージャー制御システム。 - 請求項1に記載のターボチャージャー制御システムを用いてターボチャージャーの駆動を制御する方法であって、
前記圧力比較部は、所定の時間毎に前記掃気圧と前記目標掃気圧の差を比較し、
前記主指令部は、
エンジンを加速時、前記掃気圧が前記目標掃気圧よりも小さい間は、前記モータの回転速度を加速するように指令して前記ターボチャージャーの駆動をアシストし、
エンジンを減速時、前記掃気圧が前記目標掃気圧よりも大きい間は、前記発電機に前記蓄電装置への充電を指令して前記ターボチャージャーの駆動を制動すること、
を特徴とするターボチャージャー制御方法。 - 請求項2に記載のターボチャージャー制御システムを用いてターボチャージャーの駆動を制御する方法であって、
前記第1温度比較部は、所定の時間毎に前記第1排気温度と前記上限温度を比較し、
前記第1排気温度と前記上限温度の差が所定の範囲内であるときは、前記副司令部から指令する加速度分だけ前記モータの回転速度を加速し、
前記第1排気温度と前記上限温度の差が所定の範囲内であり、かつ、前記掃気圧が前記目標掃気圧よりも小さいときは、前記主指令部から指令する加速度分と前記副指令部から指令する加速度分を足し合わせて前記モータの回転速度を加速すること、
を特徴とするターボチャージャー制御方法。 - 請求項3に記載のターボチャージャー制御システムを用いてターボチャージャーの駆動を制御する方法であって、
前記第2温度比較部は、所定の時間毎に前記第1排気温度と前記目標第1排気温度の差及び前記第2排気温度と前記目標第2排気温度の差を夫々比較し、
前記停止指令部は、前記第2温度比較部で求めた温度差が共に所定の範囲内となっている状態が一定の時間継続したときは、前記モータ又は前記発電機の駆動を停止するように指令すること、
を特徴とするエンジンの過給機制御方法。
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JP2010158950A JP5631650B2 (ja) | 2010-07-13 | 2010-07-13 | ターボチャージャー制御システム及び制御方法 |
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