JP6077485B2

JP6077485B2 - エンジン

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Publication number: JP6077485B2
Application number: JP2014070610A
Authority: JP
Inventors: 豪朝井
Original assignee: Yanmar Co Ltd
Current assignee: Yanmar Co Ltd
Priority date: 2014-03-28
Filing date: 2014-03-28
Publication date: 2017-02-08
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Also published as: WO2015147104A1; JP2015190454A

Description

本発明はエンジンに関する。詳しくは過給機を備えたエンジンに関する。

従来、過給機付きエンジンにおいて、過給機に過給機回転速度センサーを備えたものが知られている。過給機回転速度がエンジン回転速度と燃料噴射量とに基づいて算出される適正過給機回転速度範囲になるようにバイパス弁を制御して過給機に供給される排気流量を変更するものである。例えば、特許文献１に記載の如くである。

特許文献１に記載のエンジンは、エンジンの燃焼状態を最適にするために過給機回転速度（目標ターボ回転速度）と目標過給機回転速度（目標ターボ回転速度）との差が所定の範囲内になるようにバイパス弁を制御する。これにより、過給機は、適正な過給機回転速度の範囲内で運転される。しかし、特許文献１の技術は、エンジンの圧縮端圧力（筒内圧）を制御因子として考慮していない。従って、目標過給機回転速度は、エンジンの運転環境が変動してもエンジンの圧縮端圧力が許容範囲内に収まるように十分な余裕を持って設定されている。つまり、過給機が本来の性能よりも低い性能しか発揮していない点で不利であった。

特開２０１０−４８１０４号公報

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、エンジンの運転環境に左右されずに過給機が所定の性能を最大限に発揮することができるエンジンの提供を目的とする。

即ち、請求項１においては、バイパス弁を有する過給機と過給機回転速度検出手段とを備え、実エンジン回転速度と燃料噴射量とから目標過給機回転速度を算出し、過給機回転速度検出手段が検出する実過給機回転速度と目標過給機回転速度との差に基づいて、実過給機回転速度が目標過給機回転速度における所定範囲内になるようにバイパス弁の開度を変更するエンジンであって、燃料の噴射圧力と燃料の噴射時期とに基づいて燃料の燃焼による気筒内の推定圧縮端圧力の増加割合を算出し、実エンジン回転速度と燃料噴射量とから推定圧縮端圧力の増加割合についての補正係数を算出し、補正係数によって補正された推定圧縮端圧力の増加割合に基づいて推定最大圧縮端圧力を算出し、推定最大圧縮端圧力が所定値以上の場合、目標過給機回転速度を減少させるものである。

請求項２においては、燃料噴射量の単位時間当たりの増加量が所定値以上の場合、目標過給機回転速度を増加させるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

即ち、本発明によれば、過給機回転速度を基準にして過給機が制御されることで過給機の回転過多やエンジンの圧縮端圧力の許容値の超過が確実に防止される。これにより、エンジンの運転環境に左右されずに過給機が所定の性能を発揮することができる。

本発明によれば、過渡運転状態における過給機の応答速度が向上される。これにより、エンジンの運転環境に左右されずに過給機が所定の性能を発揮することができる。

本発明の一実施形態に係るエンジンの構成を示した概略図。本発明の一実施形態に係るエンジンにおける過給機の許容回転速度の範囲を表すグラフを示す図。本発明の一実施形態に係るエンジンにおける最大圧縮端圧力の許容範囲を表すグラフを示す図。本発明の一実施形態に係るエンジンの推定最高圧縮端圧力を算出する態様を表すフローチャートを示す図。本発明の一実施形態に係るエンジンにおける通常時の過給機の制御態様を表すフローチャートを示す図。本発明の一実施形態に係るエンジンにおける過渡時の過給機の制御態様を表すフローチャートを示す図。

以下に、図１から図３を用いて、本発明の一実施形態に係る第１過給機６と第２過給機１０とを備える直列六気筒のディーゼルエンジンであるエンジン１について説明する。なお、本実施形態において、エンジン１は、第１過給機６と第２過給機１０とを備える直列六気筒エンジンとしたが、エンジンの種類や気筒数および過給機の数を限定するものではない。

図１に示すように、エンジン１は、ディーゼルエンジンであり、本実施形態においては、気筒３を六つ有する直列六気筒エンジン１である。エンジン１は、吸気装置２を介して供給される空気と、六つの燃料噴射弁４から供給される燃料とをＥＣＵ２１の制御により各気筒３の内部において適切な比率で混合して燃焼させることで出力軸を回転駆動させる。エンジン１は、燃料の燃焼により発生する吸気を、排気装置５を介して外部へ排出する。

吸気装置２は、吸気管２ａ・２ｂ・２ｃ・２ｄ、第１過給機６の第１コンプレッサ部８、第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２、第１インタークーラー１４及び第２インタークーラー１５から構成される。排気装置５は、排気管５ａ・５ｂ・５ｃ・５ｄ、第１過給機６の第１タービン部７および第２過給機１０の第２タービン部１１から構成される。また、排気装置５は、排気管５ａと排気管５ｂとをバイパス弁１６を介したバイパス管５ｄによって連通されている。

エンジン１は、吸気装置２の吸気管２ｄを介して第１インタークーラー１４に接続される。また、エンジン１は、排気装置５の排気管５ａを介して第２過給機１０の第２タービン部１１に接続される。

第１過給機６は、吸気の排気圧を駆動源として吸気を加圧圧縮するものである。第１過給機６は、第１タービン部７と第１コンプレッサ部８とを備える。第１タービン部７は、排気管５ｂを介して第２過給機１０の第２タービン部１１から供給される排気の排気圧によって回転可能に構成される。また、第１タービン部７は、排気管５ｃを介して外部に連通され、吸気を外部に排出可能に構成される。

第１コンプレッサ部８は、連結軸９によって第１タービン部７と連結され回転可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、回転によって空気を吸入し、加圧圧縮可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、外部の空気を吸入可能に構成される。第１コンプレッサ部８は、吸気管２ａを介して第１インタークーラー１４に接続される。

第２過給機１０は、排気圧を駆動源として第１過給機６で加圧圧縮された給気を再び加圧圧縮するものである。第２過給機１０は、第２タービン部１１と第２コンプレッサ部１２とを備える。さらに、第２タービン部１１は、排気管５ａを介してエンジン１から供給される排気の排気圧によって回転可能に構成される。また、第２タービン部１１は、排気管５ｂを介して第１過給機６の第１タービン部７に接続される。

第２コンプレッサ部１２は、連結軸１３によって第２タービン部１１と連結され回転可能に構成される。第２コンプレッサ部１２は、回転によって空気を吸入し、加圧圧縮可能に構成される。第２コンプレッサ部１２は、吸気管２ｃを介して第２インタークーラー１５に接続される。

第１インタークーラー１４と第２インタークーラー１５とは、給気を冷却するものである。第１インタークーラー１４と第２インタークーラー１５とは、図示しない冷却水ポンプによって供給される冷却水と給気との間で熱交換を行うことで給気を冷却する。第１インタークーラー１４は、吸気管２ｂを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２に接続される。第２インタークーラー１５は、吸気管２ｄを介してエンジン１に接続される。

排気装置５には、第２過給機１０の第２タービン部１１に供給される排気をバイパスさせるために、第２タービン部１１の上流側の排気管５ａと第２タービン部１１の下流側の排気管５ｂとを連通しているバイパス管５ｄが設けられている。バイパス管５ｄの途中部には、バイパス弁１６（ウエストゲートバルブ）が設けられている。バイパス弁１６は、バイパス管５ｄを通過する排気の流量を制限するものである。バイパス弁１６は、ノーマルクローズドタイプの電磁式流量制御弁から構成される。バイパス弁１６は、後述のＥＣＵ２１からの信号を取得して開度を変更することができる。なお、本実施形態において、バイパス弁１６をノーマルクローズドタイプの電磁式流量制御弁から構成しているが、排気の流量を制限することができるものであればよい。

エンジン１には、エンジン回転速度検出センサー１７が設けられている。エンジン回転速度検出センサー１７は、エンジン１の実エンジン回転速度Ｎを検出するものである。エンジン回転速度検出センサー１７は、センサーとパルサーとから構成され、エンジン１の出力軸に設けられる。なお、本実施形態において、エンジン回転速度検出センサー１７をセンサーとパルサーとから構成しているが、実エンジン回転速度Ｎを検出することができるものであればよい。

さらに、エンジン１には、燃料噴射圧検出センサー１８が設けられている。燃料噴射圧検出センサー１８は、燃料噴射弁４から噴射される燃料の燃料噴射圧Ｐｆを検出するものである。燃料噴射圧検出センサー１８は、燃料供給管４ａの途中部に設けられる。なお、本実施形態において、燃料噴射圧検出センサー１８は、燃料噴射圧Ｐｆを検出することができるものであればよい。

吸気装置２には、給気圧検出センサー１９が給気マニホールドに連結されている吸気管２ｄの途中部に設けられている。給気圧検出センサー１９は、給気マニホールドの給気圧Ｐｍａｎｉを検出するものである。なお、本実施形態において、給気圧検出センサー１９は、給気マニホールドの給気圧Ｐｍａｎｉを検出することができるものであればよい。

第２過給機１０には、過給機回転速度検出センサー２０が設けられている。過給機回転速度検出センサー２０は、第２タービン部１１の実過給機回転速度ＮＴを検出するものである。なお、本実施形態において、過給機回転速度検出センサー２０は、第２タービン部１１の実過給機回転速度ＮＴを検出することができるものであればよい。

以上より、吸気装置２は、上流側から順に第１コンプレッサ部８、吸気管２ａ、第１インタークーラー１４、吸気管２ｂ、第２コンプレッサ部１２、吸気管２ｃ、及び第２インタークーラー１５がエンジン１に接続されて構成される。また、排気装置５は、上流側から順に排気管５ａ、第２タービン部１１、排気管５ｂ、及び第１タービン部７、排気管５ｃが接続されて構成される。さらに、排気装置５は、排気管５ａと排気管５ｂとをバイパス弁１６を介したバイパス管５ｄによって連通されている。

ＥＣＵ２１は、エンジン１を制御するものである。具体的には、エンジン１本体やバイパス弁１６を制御する。ＥＣＵ２１には、エンジン１の制御を行うための種々のプログラムやデータが格納される。ＥＣＵ２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等がバスで接続される構成であってもよく、あるいはワンチップのＬＳＩ等からなる構成であってもよい。

ＥＣＵ２１は、燃料噴射弁４・４・４・４・４・４と接続され、任意の燃料噴射時期θにおいて任意の燃料噴射圧Ｐｆで任意の燃料噴射量Ｆを噴射するように燃料噴射弁４・４・４・４・４・４を制御することが可能である。

ＥＣＵ２１は、バイパス弁１６に接続され、バイパス弁１６を任意のバイパス弁開度に制御することが可能である。

ＥＣＵ２１は、エンジン回転速度検出センサー１７に接続され、エンジン回転速度検出センサー１７が検出する実エンジン回転速度Ｎを取得することが可能である。

ＥＣＵ２１は、燃料噴射圧検出センサー１８に接続され、燃料噴射圧検出センサー１８が検出する燃料噴射圧Ｐｆを取得することが可能である。

ＥＣＵ２１は、給気圧検出センサー１９に接続され、給気圧検出センサー１９が検出する給気マニホールドの給気圧Ｐｍａｎｉを取得することが可能である。

ＥＣＵ２１は、過給機回転速度検出センサー２０に接続され、過給機回転速度検出センサー２０が検出する実過給機回転速度ＮＴを取得することが可能である。

図２に示すように、ＥＣＵ２１には、実エンジン回転速度Ｎと燃料噴射量Ｆとから第２過給機１０の目標過給機回転速度ＮＴｔ１を算出するための目標過給機回転速度マップＭ１が格納される。同様に、ＥＣＵ２１には、エンジン１の単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１以上の場合に、目標過給機回転速度ＮＴｔ１よりも大きい過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を算出するための過渡時目標過給機回転速度マップＭ２が格納される。目標過給機回転速度マップＭ１と過渡時目標過給機回転速度マップＭ２とには、第２過給機１０の過回転を防止するための回転速度抑制領域Ｘが設定されている。つまり、ＥＣＵ２１は、目標過給機回転速度ＮＴｔ１と過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２とを回転速度抑制領域Ｘの範囲内に設定しないように構成されている。

ＥＣＵ２１には、取得した給気マニホールド圧力Ｐｍａｎｉ、冷却水の比熱比κおよび圧縮比εとから以下の数１に基づいてシリンダの圧縮によるエンジン１の気筒内の推定圧縮端圧力Ｐを算出することが可能である。

ＥＣＵ２１は、燃料噴射圧Ｐｆと燃料噴射時期θとから燃料の燃焼による推定圧縮端圧力Ｐの増加割合である圧縮端圧力増加割合ΔＰを算出するための圧縮端圧力増加割合マップＭ３が格納される。また、ＥＣＵ２１は、実エンジン回転速度Ｎと燃料噴射量Ｆとからエンジン１の運転状態による圧縮端圧力増加割合ΔＰの補正係数Ｋを算出するための補正係数マップＭ４が格納される。

ＥＣＵ２１には、算出した推定圧縮端圧力Ｐと圧縮端圧力増加割合ΔＰと補正係数Ｋとから以下の数２に基づいてエンジン１の気筒内の推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘを算出することが可能である。また、図３に示すように、推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘは、推定圧縮端圧力Ｐがエンジン１の許容値α２を超過しないように第２過給機１０の実過給機回転速度ＮＴを抑制させる回転速度抑制領域Ｙが設定されている。つまり、回転速度抑制領域Ｙは、推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２を超過する可能性がある過給機回転数ＮＴの範囲を示している。従って、ＥＣＵ２１は、実過給機回転数ＮＴが回転速度抑制領域Ｙに到達すると目標過給機回転速度ＮＴｔ１および過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を小さくするように構成されている。

次に、図１を用いて、吸気（給気）と排気の流れについて説明する。

図１に示すように、エンジン１からの排気は、排気管５ａを介して第２過給機１０の第２タービン部１１に供給される。第２タービン部１１は、排気の排気圧によって回転される。第２タービン部１１の回転動力は、連結軸１３を介して第２コンプレッサ部１２に伝達される。第２コンプレッサ部１２は、第２タービン部１１から伝達される回転動力によって回転される。第２タービン部１１に供給された排気は、排気管５ｂを介して第２過給機１０から排出される。

バイパス弁１６が開状態である場合、エンジン１からの排気は、その一部が排気管５ａと排気管５ｂとを連通しているバイパス管５ｄに流入する。バイパス管５ｄに流入した排気は、第２過給機１０の第２タービン部１１に供給されずに（第２タービン部１１をバイパスして）排気管５ｂを介して第１過給機６の第１タービン部７に供給される。つまり、バイパス弁１６の開度によって第２タービン部１１に供給される排気の流量が変更される。

第２過給機１０から排出された排気は、排気管５ｂを介して第１過給機６の第１タービン部７に供給される。第１タービン部７は、排気の排気圧によって回転される。第１タービン部７の回転動力は、連結軸９を介して第１コンプレッサ部８に伝達される。第１コンプレッサ部８は、第１タービン部７から伝達される回転動力によって回転される。第１タービン部７に供給された排気は、排気管５ｃ、図示しない浄化装置等を介して外部に排出される。

外部の空気は、第１過給機６の第１タービン部７からの回転動力によって回転される第１コンプレッサ部８によって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、吸気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第１コンプレッサ部８で加圧圧縮された給気は、吸気管２ａを介して第１過給機６から排出される。

第１過給機６から排出された給気は、吸気管２ａを介して第１インタークーラー１４に供給されて冷却される。第１インタークーラー１４に供給された給気は、吸気管２ｂを介して第１インタークーラー１４から排出される。

第１インタークーラー１４から排出された給気は、吸気管２ｂを介して第２過給機１０の第２コンプレッサ部１２に供給される。給気は、第２過給機１０の第２タービン部１１からの回転動力によって回転される第２コンプレッサ部１２によって吸入されるとともに加圧圧縮される。この際、給気は、加圧圧縮されることにより圧縮熱が発生し温度が上昇する。第２コンプレッサ部１２で加圧圧縮された給気は、吸気管２ｃを介して第２過給機１０から排出される。

第２過給機１０から排出された給気は、吸気管２ｃを介して第２インタークーラー１５に供給されて冷却される。第２インタークーラー１５に供給された給気は、吸気管２ｄを介して第２インタークーラー１５から排出される。第２インタークーラー１５から排出された給気は、吸気管２ｄを介してエンジン１に供給される。

以下では、図４から図６を用いて、本発明の第一実施形態に係るエンジン１における実過給機回転速度ＮＴの制御態様について説明する。

ＥＣＵ２１は、取得した燃料噴射量Ｆの単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１未満の場合、エンジン１が定常状態であると判断して目標過給機回転速度マップＭ１から目標過給機回転速度ＮＴｔ１を算出する。一方、ＥＣＵ２１は、取得した燃料噴射量Ｆの単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１以上の場合、エンジン１が過渡状態であると判断して過渡時目標過給機回転速度マップＭ２から過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を算出する。次に、ＥＣＵ２１は、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２以上の場合、目標過給機回転速度ＮＴｔ１または過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を減少させる。そして、ＥＣＵ２１は、取得した実過給機回転速度ＮＴと目標過給機回転速度ＮＴｔ１または過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２との差の絶対値が所定値α３以内に収まるようにバイパス弁１６の開度を制御する。

次に、本発明に係るエンジン１における実過給機回転速度ＮＴの制御態様について具体的に説明する。

図４に示すように、ステップＳ１１０において、ＥＣＵ２１は、エンジン回転速度検出センサー１７が検出した実エンジン回転速度Ｎ、給気圧検出センサー１９が検出した給気圧Ｐｍａｎｉおよび過給機回転速度検出センサー２０が検出した実過給機回転速度ＮＴを取得し、ステップをステップＳ１２０に移行させる。

ステップＳ１２０において、ＥＣＵ２１は、エンジン１２の運転状態から設定される燃料噴射時期θ、燃料噴射圧Ｐｆ、燃料噴射量Ｆを取得し、ステップをステップＳ１３０に移行させる。

ステップＳ１３０において、ＥＣＵ２１は、取得した給気圧Ｐｍａｎｉおよび冷却水の比熱比κと圧縮比εとから前述の数１に基づいて推定圧縮端圧力Ｐを算出し、ステップをステップＳ１４０に移行させる。

ステップＳ１４０において、ＥＣＵ２１は、取得した燃料噴射圧Ｐｆと燃料噴射時期θとから圧縮端圧力増加割合マップＭ３に基づいて圧縮端圧力増加割合ΔＰを算出し、ステップをステップＳ１５０に移行させる。

ステップＳ１５０において、ＥＣＵ２１は、取得した実エンジン回転速度Ｎと燃料噴射量Ｆとから補正係数マップＭ４に基づいて補正係数Ｋを算出し、ステップをステップＳ１６０に移行させる。

ステップＳ１６０において、ＥＣＵ２１は、算出した推定圧縮端圧力Ｐ、圧縮端圧力増加割合ΔＰおよび補正係数Ｋとから前述の数２に基づいて推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘを算出し、ステップをステップＳ１７０に移行させる。

ステップＳ１７０において、ＥＣＵ２１は、取得した燃料噴射量Ｆの単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１未満か否か判定する。
その結果、取得した燃料噴射量Ｆの単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１未満であると判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ２００に移行させる。
一方、取得した燃料噴射量Ｆの単位時間当たりの燃料増加量ΔＦが所定値α１未満でないと判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ３００に移行させる。

ステップＳ２００において、ＥＣＵ２１１２は、通常時過給機制御Ａを開始し、ステップをステップ２１０に移行させる（図５参照）。そして、通常時過給機制御Ａが終了するとステップをステップＳ１１０に移行させる。

ステップＳ３００において、ＥＣＵ２１１２は、過渡時過給機制御Ｂを開始し、ステップをステップ３１０に移行させる（図６参照）。そして、過渡時過給機制御Ｂが終了するとステップをステップＳ１１０に移行させる。

図５に示すように、ステップＳ２１０において、ＥＣＵ２１は、取得した実エンジン回転速度Ｎと燃料噴射量Ｆとから目標過給機回転速度マップＭ１に基づいて目標過給機回転速度ＮＴｔ１を算出し、ステップをステップＳ２２０に移行させる。

ステップＳ２２０において、ＥＣＵ２１は、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満か否か判定する。
その結果、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満であると判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ２３０に移行させる。
一方、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満でないと判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ２２５に移行させる。

ステップＳ２３０において、ＥＣＵ２１は、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した目標過給機回転速度ＮＴｔ１との差の絶対値が所定値α３以上か否か判定する。
その結果、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した目標過給機回転速度ＮＴｔ１との差の絶対値が所定値α３以上であると判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ２４０に移行させる。
一方、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した目標過給機回転速度ＮＴｔ１との差の絶対値が所定値α３以上でないと判定した場合、通常時過給機制御Ａを終了してステップをステップＳ１１０に移行させる（図４参照）。

ステップＳ２４０において、ＥＣＵ２１は、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した目標過給機回転速度ＮＴｔ１との差からバイパス弁開度補正量Ｇを算出し、ステップをステップＳ２５０に移行させる。

ステップＳ２５０において、ＥＣＵ２１は、バイパス弁開度補正量Ｇからバイパス弁１６の開度を変更し、通常時過給機制御Ａを終了してステップをステップＳ１１０に移行させる（図３参照）。

ステップＳ２２５において、ＥＣＵ２１は、算出した目標過給機回転速度ＮＴｔ１を所定値α４だけ小さくして、ステップをステップＳ２３０に移行させる。

図６に示すように、ステップＳ３１０において、ＥＣＵ２１は、取得した実エンジン回転速度Ｎと燃料噴射量Ｆとから過渡時目標過給機回転速度マップＭ２に基づいて過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を算出し、ステップをステップＳ３２０に移行させる。

ステップＳ３２０において、ＥＣＵ２１は、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満か否か判定する。
その結果、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満であると判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ３３０に移行させる。
一方、算出した推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値α２未満でないと判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ３２５に移行させる。

ステップＳ３３０において、ＥＣＵ２１は、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２との差の絶対値が所定値α３以上か否か判定する。
その結果、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２との差の絶対値が所定値α３以上であると判定した場合、ＥＣＵ２１はステップをステップＳ３４０に移行させる。
一方、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２との差の絶対値が所定値α３以上でないと判定した場合、過渡時過給機制御Ｂを終了してステップをステップＳ１１０に移行させる（図４参照）。

ステップＳ３４０において、ＥＣＵ２１は、取得した実過給機回転速度ＮＴと算出した過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２との差からバイパス弁開度補正量Ｇを算出し、ステップをステップＳ３５０に移行させる。

ステップＳ３５０において、ＥＣＵ２１は、バイパス弁開度補正量Ｇからバイパス弁１６の開度を変更し、過渡時過給機制御Ｂを終了してステップをステップＳ１１０に移行させる（図４参照）。

ステップＳ３２５において、ＥＣＵ２１は、算出した過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２を所定値α４だけ小さくして、ステップをステップＳ３３０に移行させる。

この様に構成することで、エンジン１は、第２過給機１０の実過給機回転速度ＮＴや推定最高圧縮端圧力Ｐｍａｘが許容値を超えないように第２過給機１０の実過給機回転速度ＮＴを制御するので、第２過給機１０の性能を最大限に発揮させる。また、エンジン１は、過渡時において目標過給機回転速度ＮＴｔ１よりも大きい値に設定されている過渡時目標過給機回転速度ＮＴｔ２に切り替えることで過渡時における第２過給機１０の応答速度を向上させる。これにより、エンジン１の運転環境に左右されずに第２過給機１０が所定の性能を最大限に発揮することができる。

１エンジン
１０第２過給機
１６バイパス弁
２０過給機回転速度検出センサー
Ｎ実エンジン回転速度
ＮＴ実過給機回転速度
ＮＴｔ１目標過給機回転速度
Ｐｆ燃料噴射圧力
θ 燃料噴射時期
ΔＰ圧縮端圧力増加割合
Ｋ補正係数
Ｐｍａｘ推定最大圧縮端圧力

Claims

バイパス弁を有する過給機と過給機回転速度検出手段とを備え、実エンジン回転速度と燃料噴射量とから目標過給機回転速度を算出し、過給機回転速度検出手段が検出する実過給機回転速度と目標過給機回転速度との差に基づいて、実過給機回転速度が目標過給機回転速度における所定範囲内になるようにバイパス弁の開度を変更するエンジンであって、
燃料の噴射圧力と燃料の噴射時期とに基づいて燃料の燃焼による気筒内の推定圧縮端圧力の増加割合を算出し、
実エンジン回転速度と燃料噴射量とから推定圧縮端圧力の増加割合についての補正係数を算出し、
補正係数によって補正された推定圧縮端圧力の増加割合に基づいて推定最大圧縮端圧力を算出し、
推定最大圧縮端圧力が所定値以上の場合、目標過給機回転速度を減少させるエンジン。
燃料噴射量の単位時間当たりの増加量が所定値以上の場合、目標過給機回転速度を増加させる請求項１に記載のエンジン。