JP6352228B2 - 内燃機関の制御方法及び内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Description
●[制御対象の内燃機関の概略構成(図1)]
まず図1を用いて、制御対象の内燃機関の概略構成について説明する。本実施の形態の説明では、内燃機関の例として、4気筒のエンジン10(例えばディーゼルエンジン)を用いて説明する。エンジン10には、エンジン10の各気筒45A〜45Dへの吸入空気を導入する吸気管11が接続されている。またエンジン10には、各気筒45A〜45Dからの排気ガスが吐出される排気管12が接続されている。各気筒45A〜45Dには、燃料配管42A〜42Dを介してコモンレール41に接続されたインジェクタ43A〜43Dが設けられている。また吸気管11の吸気経路にはターボ過給機30のコンプレッサ35が設けられており、排気管12の排気経路にはターボ過給機30のタービン36が設けられている。制御装置50は、少なくとも、制御手段51、記憶手段53を有している。
内燃機関を非常に高負荷・高回転で運転すると、タービンインペラ36Aの前後に大きな圧力差が発生する。また、内燃機関の爆発工程毎には排気の脈動が発生する。この圧力差と排気脈動によって、タービンインペラ36Aの前後に応力が発生し、所定応力以上の応力を長時間受け続けるとタービンインペラ36Aの寿命が短くなる場合がある。特に、内燃機関の減速中から急加速する運転状態では、タービン上流側の圧力/タービン下流側の圧力(以降では、「タービン上流側の圧力/タービン下流側の圧力」を「(圧力)膨張比」と記載する)を、所定の圧力比以下とすることが困難であった。以下に説明する本願の処理では、内燃機関の減速中から急加速する運転状態であっても、(圧力)膨張比を、所定の圧力比以下とすることができる。以下、図3に示すフローチャートの各ステップの処理を説明する。図3に示すフローチャートの処理S100は、所定タイミング(例えば数ms〜数10ms等の所定時間間隔)で実行される。制御手段51は、処理S100が起動されると、ステップS110へと処理を進める。
11 吸気管
12 排気管
13 EGR通路
14 EGR弁
21 流量検出手段
22 回転検出手段
23 大気圧検出手段
24 過給圧検出手段
25 アクセルペダル踏込量検出手段
30 ターボ過給機
31 駆動手段
32 開度検出手段
33 可変ノズル
35 コンプレッサ
35A コンプレッサインペラ
36 タービン
36A タービンインペラ
41 コモンレール
43A〜43D インジェクタ
45A〜45D 気筒
47 電子スロットル装置
47S スロットル開度検出手段
50 制御装置
51 制御手段
51A 踏込量予測手段
51B 排気ガス流量予測手段
51C 目標開度予測手段
51D 実開度予測手段
51E 排気ガス流量減少手段
53 記憶手段
Claims (4)
- ターボ過給機のタービンへの排気ガスの流速を調整可能な可変ノズルを制御する内燃機関の制御方法であって、
運転者からの加速要求を検出してアクセルペダル踏込量を予測する踏込量予測ステップと、
予測した前記アクセルペダル踏込量と前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関からの排気ガス流量を予測する排気ガス流量予測ステップと、
予測した前記排気ガス流量と前記内燃機関の運転状態とに基づいて可変ノズル目標開度を予測する目標開度予測ステップと、
予め記憶手段に記憶されている可変ノズル追従時間と、前記可変ノズルの現在の開度と、前記可変ノズル目標開度と、に基づいて、前記可変ノズルの実際の開度である可変ノズル実開度を予測する実開度予測ステップと、
予測した前記可変ノズル目標開度に対して、予測した前記可変ノズル実開度の追従が遅れると判断した場合、強制的に前記内燃機関からの排気ガスの流量を一時的に減少させる排気ガス流量減少ステップと、を有する、
内燃機関の制御方法。 - 請求項1に記載の内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関の吸気経路には、前記内燃機関への吸気量を調整可能な電子スロットル装置が設けられており、
前記排気ガス流量減少ステップにて、前記電子スロットル装置を一時的に絞り側に制御することで、強制的に前記排気ガスの流量を一時的に減少させる、
内燃機関の制御方法。 - 請求項1に記載の内燃機関の制御方法であって、
前記内燃機関には、前記内燃機関に供給する燃料を噴射するインジェクタが設けられており、
前記排気ガス流量減少ステップにて、前記インジェクタから噴射する燃料の量を一時的に減量することで、強制的に前記排気ガスの流量を一時的に減少させる、
内燃機関の制御方法。 - ターボ過給機のタービンへの排気ガスの流速を調整可能な可変ノズルを制御する内燃機関の制御装置であって、
運転者からの加速要求を検出してアクセルペダル踏込量を予測する踏込量予測手段と、
予測した前記アクセルペダル踏込量と前記内燃機関の運転状態とに基づいて前記内燃機関からの排気ガス流量を予測する排気ガス流量予測手段と、
予測した前記排気ガス流量と前記内燃機関の運転状態とに基づいて可変ノズル目標開度を予測する目標開度予測手段と、
予め記憶手段に記憶されている可変ノズル応答時間と、前記可変ノズルの現在の開度と、前記可変ノズル目標開度と、に基づいて、現在から所定時間経過後における前記可変ノズルの実際の開度である可変ノズル実開度を予測する実開度予測手段と、
予測した前記可変ノズル目標開度に対して、予測した前記可変ノズル実開度の追従が遅れると判断した場合、強制的に前記内燃機関からの排気ガスの流量を一時的に減少させる排気ガス流量減少手段と、を備えている、
内燃機関の制御装置。
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