JP3471744B2 - 排気タービン過給機の制御方法及び装置 - Google Patents

排気タービン過給機の制御方法及び装置

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JP3471744B2 JP2000350388A JP2000350388A JP3471744B2 JP 3471744 B2 JP3471744 B2 JP 3471744B2 JP 2000350388 A JP2000350388 A JP 2000350388A JP 2000350388 A JP2000350388 A JP 2000350388A JP 3471744 B2 JP3471744 B2 JP 3471744B2
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、空気量をエンジン回転
・負荷に応じて最適化する排気タービン過給機の制御方
法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】デイーゼルエンジンの排出ガス低減と燃
費向上には、あらゆる運転条件・環境での、燃料噴射時
期・噴射量・噴射圧力の適性化、吸入空気量・吸気温度
の適正化、吸入空気と燃料混合の適正化、吸・排気抵抗
の減少を欠かすことができない要件であり、この要件を
満足させるために可変ノズルの開度を調整することによ
り排気タービンの回転数をエンジン回転・負荷に応じて
最適な過給圧特性に制御しインタクーラを介して過給す
る排気タービン過給機(VGT又はVNTと称してい
る)と排気ガスの一部を吸気側に流入するEGR装置と
を備えている。このEGR装置には、排気バルブを開閉
する排気カムにEGRようサブリフトカムを設けた2山
カムによりエンジンの吸気行程で排気バルブを一時開
き、排気ガスの一部をシリンダ内に逆流させる内部EG
Rと、排気側と吸気側とをEGRバルブを介して外部配
管で連通した外部EGRとがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、アクセル開
度過渡時、つまり加速時においては、燃料噴射量増加、
EGR量増加、排圧アップ、排気タービン回転低下によ
ってブースト上昇を鈍くしており、これがエンジン応答
性に影響を及ぼしているので、アクセル開度過渡時にエ
ンジン応答性をさらに最適化することが課題であった。
【0004】本発明の目的は、アクセル開度過渡時に排
気タービン過給機の制御によりエンジン応答性を最適化
を可能にしたことである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の方法は、請求項1に記載の通り、排気ター
ビンの回転数をエンジン回転・負荷に応じて最適な過給
圧特性に制御する可変ノズルを備えた排気タービン過給
機と排気ガスの一部を吸気側に流入するEGR装置とを
備えたエンジンにおいて、エンジン回転数と燃料噴射量
によって前記可変ノズルの基本開度を演算するための
変ノズル開度基本マップと、アクセル開度過渡時におけ
るエンジン回転数と、燃料噴射量の変化によりフィード
フォワード項を演算するための過渡マップとを用い、前
記可変ノズル開度基本マップで演算して出力する可変ノ
ズル基本開度信号と前記過渡マップで演算して出力する
フィードフォワード項信号とにより前記可変ノズル開度
をアクセル開度過渡前の値で保持させる可変ノズル絞り
遅延時間を演算し、可変ノズル絞り遅延信号によりアク
セル開度過渡時に前記可変ノズルの絞りを遅延させて最
適なエンジン応答性を得るよう前記排気タービン過給機
を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【0006】本発明の装置は、請求項2に記載の通り、
排気タービンの回転数をエンジン回転・負荷に応じて最
適な過給圧特性に制御する可変ノズルを備えた排気ター
ビン過給機と排気ガスの一部を吸気側に流入するEGR
装置とを備えたエンジンにおいて、エンジン回転数と燃
料噴射量によって前記可変ノズルの基本開度を演算する
ための可変ノズル開度基本マップと、アクセル開度過渡
時におけるエンジン回転数と、燃料噴射量の変化により
フィードフォワード項によって可変ノズル開度を演算す
るための過渡マップとを用い、前記可変ノズル開度基本
マップで演算して出力する可変ノズル基本開度信号と前
記過渡マップで演算して出力するフィードフォワード項
信号を合流させる合流回路と、この合流信号とアクセル
開度過渡信号とによって前記可変ノズル開度をアクセル
開度過渡前の値で保持させる可変ノズル絞り遅延時間を
演算する可変ノズル絞り遅延時間演算回路とを備え、ア
クセル開度過渡時に可変ノズル絞り遅延信号により前記
可変ノズルの絞りを遅延させて最適なエンジン応答性を
得るよう前記排気タービン過給機を制御するようにした
ことを特徴とするとするものである。
【0007】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を図面に基
づいて説明する。図1は本発明の排気タービン過給機の
制御装置を示し、1はエンジン回転数Neと燃料噴射量
Qによって排気タービン過給機5の可変ノズル基本開度
を演算する可変ノズル開度基本マップであり、2はアク
セル開度過渡時におけるエンジン回転数Neと、燃料噴
射量Q/Tの変化によりフィードフォワード項を演算す
る過渡マップである。
【0008】3は前記可変ノズル開度基本マップ1で演
算して出力された可変ノズル基本開度信号と前記過渡マ
ップ2で演算して出力されたフィードフォワード項信号
とを合流させる合流回路である。4は排気タービン過給
機5の可変ノズル絞り遅延時間演算回路であり、前記合
流回路3から出力された可変ノズル基本開度信号とフィ
ードフォワード項信号の合流信号とアクセル開度過渡信
号Aとによって前記排気タービン過給機5の可変ノズル
開度をアクセル開度過渡前の値で保持させるよう可変ノ
ズル絞り遅延時間を定めて可変ノズルアクチュエータに
可変ノズル絞り遅延時間信号を出力する。この可変ノズ
ル絞り遅延時間TVGT OFFは図2で示すように、
アクセル開度変化Acc/Tにより演算する。
【0009】本発明は上記の構成による排気タービン過
給機5の装置により、アクセル開度過渡時に可変ノズル
開度基本マップ1で演算した可変ノズル基本開度信号
と、過渡マップ2で演算したフィードフォワード項信号
を合流回路3で合流させ、この合流回路3から出力する
合流信号によって可変ノズル絞り遅延時間演算回路4で
アクセル開度過渡信号Aとによって可変ノズル開度をア
クセル開度過渡前の値で保持させる可変ノズル絞り遅延
時間を演算し、可変ノズル絞り遅延信号によりアクセル
開度過渡時に前記可変ノズルの絞りを遅延させる。
【0010】すなわち、アクセル開度過渡時に従来では
図3の点線Uで示すように可変ノズルを短時間で絞るた
め排気タービン回転を低下しブースト上昇を鈍くしてエ
ンジンにフレッシュエア供給を少なくし燃焼を悪くして
いたが、上記本発明では図3の実線Dで示すようにアク
セル開度過渡時に可変ノズル開度をアクセル開度過渡前
の値で保持するよう可変ノズルの絞りを遅延させる可変
ノズル絞り遅延時間を設けたことにより排気タービン回
転を低下することがなく、従ってブースト上昇を鋭くし
フレッシュエア供給を保持して燃焼を良好にする。前記
可変ノズルが遅延絞りして所定時間の後にはアクセル開
度に見合った最適な可変ノズル開度Oに制御される。
【0011】これにより、本発明ではアクセル開度過渡
時においてもフィードフォワード理論を盛り込み、排気
タービン過給機5の制御によってエンジン応答性の最適
化を可能とするものである。
【0012】尚、本発明は内部EGR又は外部EGRの
何れのEGRシステムにおいても適用することが可能で
あることを付言する。
【0013】
【発明の効果】以上のように本発明によると、簡単な装
置によって加速時のアクセル開度過渡時において、排気
タービン過給機の制御によってエンジン応答性を最適化
する過給圧特性を確保する効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置の系統図
【図2】可変ノズル絞り遅延時間演算の説明グラフ
【図3】可変ノズル絞り遅延時間の説明グラフ
【符号の説明】
1 可変ノズル開度基本マップ 2 過渡マップ 3 合流回路 4 可変ノズル絞り遅延時間演算回路 5 排気タービン過給機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI F02D 41/02 F02D 43/00 301N 43/00 301 301R 45/00 370B 45/00 370 F02B 37/12 301Q (56)参考文献 特開2000−205055(JP,A) 特開2000−120443(JP,A) 特開2000−282880(JP,A) 特開 昭62−91627(JP,A) 特開 昭61−175239(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F02B 37/24 F02B 37/12 302 F02D 21/08 311 F02D 23/00 F02D 41/02 380 F02D 43/00 301 F02D 45/00 370

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気タービンの回転数をエンジン回転・
    負荷に応じて最適な過給圧特性に制御する可変ノズルを
    備えた排気タービン過給機と排気ガスの一部を吸気側に
    流入するEGR装置とを備えたエンジンにおいて、エン
    ジン回転数と燃料噴射量によって前記可変ノズルの基本
    開度を演算するための可変ノズル開度基本マップと、
    クセル開度過渡時におけるエンジン回転数と、燃料噴射
    量の変化によりフィードフォワード項を演算するための
    過渡マップとを用い、前記可変ノズル開度基本マップで
    演算して出力する可変ノズル基本開度信号と前記過渡マ
    ップで演算して出力するフィードフォワード項信号とに
    より前記可変ノズル開度をアクセル開度過渡前の値で保
    持させる可変ノズル絞り遅延時間を演算し、可変ノズル
    絞り遅延信号によりアクセル開度過渡時に前記可変ノズ
    ルの絞りを遅延させて最適なエンジン応答性を得るよう
    前記排気タービン過給機を制御するようにしたことを特
    徴とする排気タービン過給機の制御方法。
  2. 【請求項2】 排気タービンの回転数をエンジン回転・
    負荷に応じて最適な過給圧特性に制御する可変ノズルを
    備えた排気タービン過給機と排気ガスの一部を吸気側に
    流入するEGR装置とを備えたエンジンにおいて、エン
    ジン回転数と燃料噴射量によって前記可変ノズルの基本
    開度を演算するための可変ノズル開度基本マップと、
    クセル開度過渡時におけるエンジン回転数と、燃料噴射
    量の変化によりフィードフォワード項によって可変ノズ
    ル開度を演算するための過渡マップとを用い、前記可変
    ノズル開度基本マップで演算して出力する可変ノズル基
    本開度信号と前記過渡マップで演算して出力するフィー
    ドフォワード項信号を合流させる合流回路と、この合流
    信号とアクセル開度過渡信号とによって前記可変ノズル
    開度をアクセル開度過渡前の値で保持させる可変ノズル
    絞り遅延時間を演算する可変ノズル絞り遅延時間演算回
    路とを備え、アクセル開度過渡時に可変ノズル絞り遅延
    信号により前記可変ノズルの絞りを遅延させて最適なエ
    ンジン応答性を得るよう前記排気タービン過給機を制御
    するようにしたことを特徴とする排気タービン過給機の
    制御装置。
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