JP5737161B2 - 過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents
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Description
本発明を適用するエンジン(内燃機関)の概略構成について図1を参照して説明する。なお、図1にはエンジンの1気筒の構成のみを示している。
エンジン1には、排気圧を利用して吸入空気を過給するターボチャージャ(過給機)100が装備されている。
また、エンジン1にはEGR装置5が装備されている。EGR装置5は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、燃焼室1d内の燃焼温度を低下させてNOxの発生量を低減させる装置である。
次に、ターボチャージャ100の可変ノズルベーン機構120について図2〜図6を参照して説明する。
ECU200は、図7に示すように、CPU201、ROM202、RAM203及びバックアップRAM204などを備えている。
まず、ノズルベーン121を通過する排気ガスの流速(VN通過流速)について説明する。
上記ステップST102の判定処理に用いる判定値Thneについて説明する。まず、CAE(Computer Aided Engineering)を用いて、対象とするエンジン1について、ターボチャージャ100のタービンハウジング111内部の空間形状、及び、そのタービンハウジング111の出口からS/C触媒81までの排気管12a(S/C触媒81のケーシング81b内の空間の一部(ケーシング81bの入口から触媒本体81aまでの空間)を含む:図1参照)の空間形状を特定し、[タービンハウジング〜触媒]の空間共鳴を評価して共鳴周波数を求め、その結果を基に図11に示す空間共鳴の周波数帯(異音が大となる周波数帯:例えば、600Hz〜1kHz)を特定する。
上記図9のステップST106の判定処理に用いる設定時間は、上記したように、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点(図10のt2時点)からVN開度を開状態に保持する期間(時間[t2〜t3]))のことである。この設定時間は、エンジン回転数Neが上昇から下降に切り替わった時点から、その下降中のエンジン回転数Ne(ターボ回転数)が図11に示す空間共鳴の周波数帯を通過するのに要する時間を、実験・シミュレーション計算等によって求め、その結果を基に適合した値を設定する。なお、設定時間(VN開度の開状態保持時間)は長いほど異音抑制の点では好ましいが、長くし過ぎると減速後の再加速性が低下する傾向となるので、このような点を考慮した値(例えば、300msec〜500msec程度)を設定する。
次に、上記実施形態の変形例について説明する。この変形例では、上記した図9のステップST102とステップST103との間に、加速中のエンジン回転数Neの変化率(上昇率:dNe/dt:図10参照)が所定の判定値ThΔne以上であるか否かを判定するステップを追加する点に特徴がある。そして、その追加ステップの判定結果が肯定判定(YES)である場合にステップST103に進み、追加ステップの判定結果が否定判定(NO)である場合はリターンする。このような追加ステップを設ける理由について以下に説明する。
以上の例では、コモンレール式筒内直噴型多気筒(4気筒)ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限られることなく、例えば6気筒ディーゼルエンジンなど他の任意の気筒数のディーゼルエンジンにも適用可能である。
11 吸気通路
12 排気通路
25 エンジン回転数センサ
27 アクセル開度センサ
100 ターボチャージャ(可変ノズルベーン式ターボチャージャ)
101 タービンホイール
102 コンプレッサインペラ
120 可変ノズルベーン機構
121 ノズルベーン
140 VNアクチュエータ
141 電動モータ
200 ECU
Claims (3)
- 吸気通路に設けられたコンプレッサインペラと、排気通路に設けられたタービンホイールと、前記タービンホイールの外周側に設けられた複数のノズルベーンを有し、前記ノズルベーンの開度を変更することによって排気ガスの流れを調整する可変ノズルベーン機構とを備えた過給機が設けられた過給機付きエンジンの制御装置において、
エンジン回転数が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持する構成とされており、
前記所定の判定値は、前記過給機のタービンハウジング内部の空間及び前記タービンハウジングの出口から排気流れの下流側に配置の触媒までの排気通路内の空間における空間共鳴の周波数帯内に入るエンジン回転域の下限値に基づいて設定されていることを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
エンジン回転数が所定の判定値以上で、かつ、当該エンジン回転数の変化率が所定の判定値以上である場合に、アクセルオフとなり当該エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から所定の設定時間が経過するまでの間は前記ノズルベーンの開度を開状態に保持することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。 - 請求項1または2記載の過給機付きエンジンの制御装置において、
前記エンジン回転数が上昇から下降に切り替わった時点から前記設定時間が経過した後に、前記ノズルベーンの開度を閉じ側に制御することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
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