JP2009281144A - 過給機付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ターボチャージャの下流側の吸気通路にスロットルバルブが配置されたエンジンにおいて、高負荷から軽負荷へ移行した際に、コンプレッサのサージ領域に入ることを回避して異音の発生を防止する。
【解決手段】高負荷・高過給でターボチャージャのコンプレッサが高速回転している状態からアクセルを戻して軽負荷へ移行する際に、コンプレッサのサージ領域に入らないようにするためのサージ限界スロットル開度（最小スロットル開度）を吸入空気量にに基づいて算出する。そして、このサージ限界スロットル開度に基づいて、スロットルバルブの閉じ側に制限（目標スロットル開度に下限ガード）を設けてスロットルバルブを制御する。このような制御により、サージ領域に入ることを回避することができ、異音発生を防止することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、過給機付き内燃機関（例えばディーゼルエンジン）の制御装置に関する。

車両などに搭載されるディーゼルエンジンには、例えばターボチャージャ（過給機）やＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）が設けられている。

エンジンに搭載されるターボチャージャは、一般に、エンジンの排気通路を流れる排気ガスによって回転するタービン（タービンホイール）と、吸気通路内の空気を強制的に燃焼室へと送り込むコンプレッサ（コンプレッサインペラ）と、これらタービンとコンプレッサとを連結するタービンシャフトとを備えている。このような構造のターボチャージャにおいて、タービンに排気ガスが吹き付けられて当該タービンが回転すると、その回転がタービンシャフトを介してコンプレッサに伝達される。こうしてコンプレッサが回転することによって吸気通路内の空気が強制的に燃焼室に送り込まれる。

ＥＧＲ装置は、エンジンの排気通路に排出される排気ガスの一部を、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通路）を介して吸気通路に還流ガスとして再循環させ、混合気に混入させて燃焼温度を下げることによってＮＯｘの発生を抑制している。このようなＥＧＲ装置においては、ＥＧＲガス通路にＥＧＲバルブを設け、そのＥＧＲバルブにより吸気通路に還流する排気ガス還流量（ＥＧＲガス量）を制御するようにしている。

また、ターボチャージャが搭載されたディーゼルエンジンにおいては、ターボチャージャ下流側の吸気通路にスロットルバルブが配置されたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

このようにスロットルバルブを備えたディーゼルエンジンでは、主に軽負荷域において（１）大量にＥＧＲを入れる（ＥＧＲバルブ下流の圧力を下げる）、（２）排気温度を上げる（触媒活性のために吸入空気量を減らして排気温度を上げる）などの目的でスロットルバルブを閉めている。一方、高負荷域では、スロットルバルブを開き、ターボチャージャで吸気圧を上げることで空気量を増やして出力を上げている。

なお、特許文献１には、エンジンの排気エネルギで駆動される過給機と、過給機のコンプレッサの下流側の吸気通路に配置した吸気絞り弁とを備えたエンジンにおいて、コンプレッサの回転速度が低下するまで吸気絞り弁が閉じないように「なまし時間」を設けてコンプレッサ前後の圧力比の増大を防止することで、サージングの発生を防止する技術が記載されている。
特開２００８−００８２４１号公報 特開２００１−２８０１４４号公報 特開平０６−０５８１７３号公報

ところで、上記したディーゼルエンジンにおいて、高負荷・高過給でコンプレッサが高速回転している状態からアクセルを戻して軽負荷へ移行したときに、スロットルバルブを急に閉めた場合、コンプレッサは慣性で回転しているため、コンプレッサ下流側の圧力が上昇する。こうした状況になると、例えば図７に示すように、コンプレッサ前後の圧力比（Ｐ２／Ｐ１）とコンプレッサを通過する空気流量との関係から決まるサージ領域に入ってしまい、コンプレッサから異音が発生する場合がある。

本発明はそのような実情を考慮してなされたもので、排気通路に配置されたタービン及び吸気通路に配置されたコンプレッサを有する過給機（ターボチャージャ）と、この過給機の下流側の吸気通路に配置されたスロットルバルブとを備えた過給機付き内燃機関の制御装置において、例えば高負荷・高過給状態からアクセルを戻して軽負荷へ移行したときに、コンプレッサのサージ領域に入ることを回避することができ、異音の発生を防止することが可能なスロットル制御の実現を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、内燃機関（エンジン）の排気通路に配置されたタービン及び前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサを有する過給機と、前記過給機の下流側の吸気通路に配置されたスロットルバルブとを備えた過給機付き内燃機関の制御装置を前提とし、このような内燃機関の制御装置において、前記コンプレッサのサージ領域に入らないように、前記スロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットル制御手段を備えていることを特徴としている。

本発明において、スロットル制御手段の具体的な構成として、内燃機関の吸入空気量（例えばエアフロメータ等によって検出される吸入空気量）に基づいてサージ限界スロットル開度を算出してスロットルバルブのスロットル開度を制御するという構成を挙げることができる。より具体的には、例えば図３に示すように、吸入空気量（空気流量）に基づいてサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）とコンプレッサ上流側の圧力Ｐ１とを算出し、それらサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）及び圧力Ｐ１からサージ限界圧力Ｐ２を算出する。そして、そのサージ限界圧力Ｐ２（スロットバルブ上流側の圧力）とスロットルバルブ下流側の圧力（インマニ圧力）Ｐｉｎとの圧力差（［Ｐ２−Ｐｉｎ］：スロットルバルブ前後圧力差）、及び、吸入空気量を用いてマップを参照してサージ限界スロットル開度（最小スロットル開度）を算出して、スロットルバルブのスロットル開度を制御するという構成を挙げることができる。

また、このようなスロットル制御を実施する際の具体的な構成として、前記サージ限界スロットル開度に基づいて目標スロットル開度の閉じ側にガード（制限）を設けてスロットルバルブのスロットル開度を制御するという構成を挙げることができる。

次に、本発明の作用について述べる。

本発明においては、例えば、高負荷・高過給でコンプレッサが高速回転している状態からアクセルを戻して軽負荷へ移行する際に、コンプレッサ前後の圧力比とコンプレッサを通過する空気流量との関係から決まるサージ領域（図７参照）に入らないように、スロットル開度を制御する。具体的には、吸入空気量などに応じて算出したサージ限界スロットル開度に基づいて目標スロットル開度の閉じ側にガード（制限）を設けて、サージ領域に入らないようにスロットルバルブのスロットル開度を制御する。このような制御により、コンプレッサのサージ領域に入ることを回避することができ、異音発生を防止することができる。

なお、特許文献１に記載の技術などの従来技術では、例えば「なまし時間」等の遅延時間（実験的な適合値）を設けて、過給機のコンプレッサの回転速度が低下するまで吸気絞り弁が閉じないようにしているので、遅延時間を正確に適合できないと、サージングを確実に防止することができない場合がある。これに対し、本発明では、吸入空気量（コンプレッサを通過する空気流量）等に基づいてサージ限界スロットル開度（最小スロットル開度）を算出し、これに基づいてスロットルバルブの閉じ側にガードを設けてサージ領域に入ることを回避しているので、コンプレッサからの異音発生をより確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、本発明を適用するディーゼルエンジンについて説明する。

−エンジン−
本発明を適用するディーゼルエンジンの概略構成を図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。

図１に示すディーゼルエンジン１（以下、エンジン１という）は、例えば筒内直噴４気筒ディーゼルエンジンであって、その各気筒を構成するシリンダブロック１ａ内には上下方向に往復動するピストン１ｃが設けられている。ピストン１ｃはコネクティングロッド１６を介してクランクシャフト１５に連結されており、ピストン１ｃの往復運動がコネクティングロッド１６によってクランクシャフト１５の回転へと変換される。

クランクシャフト１５にはシグナルロータ１７が取り付けられている。シグナルロータ１７の外周面には複数の突起（歯）１７ａ・・１７ａが等角度ごとに設けられている。シグナルロータ１７の側方近傍にはエンジン回転数センサ（クランクポジションセンサ）２５が配置されている。エンジン回転数センサ２５は、例えば電磁ピックアップであって、クランクシャフト１５が回転する際にシグナルロータ１７の突起１７ａに対応するパルス状の信号（出力パルス）を発生する。

エンジン１のシリンダブロック１ａにはエンジン冷却水温を検出する水温センサ２１が配置されている。また、シリンダブロック１ａの上端にはシリンダヘッド１ｂが設けられており、このシリンダヘッド１ｂとピストン１ｃとの間に燃焼室１ｄが形成されている。

エンジン１のシリンダブロック１ａの下側には、潤滑オイルを貯留するオイルパン１８が設けられている。このオイルパン１８に貯留された潤滑オイルは、エンジン１の運転時に、異物を除去するオイルストレーナを介してオイルポンプによって汲み上げられ、さらにオイルフィルタで浄化された後に、ピストン１ｃ、クランクシャフト１５、コネクティングロッド１６などに供給され、各部の潤滑・冷却等に使用される。そして、このようにして供給された潤滑オイルは、エンジン１の各部の潤滑・冷却等のために使用された後、オイルパン１８に戻され、再びオイルポンプによって汲み上げられるまでオイルパン１８内に貯留される。

エンジン１のシリンダヘッド１ｂには、エンジン１の燃焼室１ｄ内に燃料を直接噴射するためのインジェクタ（燃料噴射弁）２が設けられている。インジェクタ２にはコモンレール（蓄圧室）３が接続されており、インジェクタ２の電磁弁が開いている間、コモンレール３内の燃料がインジェクタ２から燃焼室１ｄ内に噴射される。コモンレール３には、このコモンレール３内の高圧燃料の圧力（レール圧）を検出するためのレール圧センサ２４が配置されている。コモンレール３には燃料ポンプであるサプライポンプ４が接続されている。

サプライポンプ４は、エンジン１のクランクシャフト１５の回転力よって駆動され、このサプライポンプ４の駆動により、燃料タンク１０から燃料をコモンレール３に供給し、インジェクタ２を所定のタイミングで開弁することにより、エンジン１の各気筒の燃焼室１ｄ内に燃料が噴射される。この噴射された燃料は燃焼室１ｄ内で燃焼され排気ガスとなって排気される。なお、インジェクタ２の開弁タイミング（噴射期間）は、後述するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１００によって制御される。

一方、エンジン１の燃焼室１ｄには吸気通路１１と排気通路１２が接続されている。吸気通路１１と燃焼室１ｄとの間に吸気バルブ１３が設けられており、この吸気バルブ１３を開閉駆動することにより、吸気通路１１と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。また、排気通路１２と燃焼室１ｄとの間に排気バルブ１４が設けられており、この排気バルブ１４を開閉駆動することにより、排気通路１２と燃焼室１ｄとが連通または遮断される。これら吸気バルブ１３及び排気バルブ１４の開閉駆動は、クランクシャフト１５の回転が伝達される吸気カムシャフト及び排気カムシャフトの各回転によって行われる。

吸気通路１１には、エアクリーナ８、吸入空気量（空気流量）を検出するエアフロメータ２２、吸気温センサ２３（エアフロメータ２２に内蔵）及びスロットルバルブ７などが配置されている。スロットルバルブ７は、後述するターボチャージャ５のコンプレッサ５２の下流側の吸気通路１１に配置されている。また、スロットルバルブ７の下流の吸気通路１１には、インテークマニホールド１１ａ内の圧力（インマニ圧力）を検出するインマニ圧センサ２８が配置されている。

排気通路１２には触媒装置９などが配置されている。触媒装置９は、ＮＯｘ吸蔵還元型触媒９１とＤＰＮＲ触媒９２とを備えている。

ＮＯｘ吸蔵還元型触媒９１は、排気中に多量の酸素が存在している状態においてはＮＯｘを吸蔵し、排気中の酸素濃度が低く、かつ還元成分（例えば燃料の未燃成分（ＨＣ））が多量に存在している状態においてはＮＯｘをＮＯ₂もしくはＮＯに還元して放出する。ＮＯ₂やＮＯとして放出されたＮＯｘは、排気中のＨＣやＣＯと速やかに反応することによってさらに還元されてＮ₂となる。また、ＨＣやＣＯは、ＮＯ₂やＮＯを還元することで、自身は酸化されてＨ₂ＯやＣＯ₂となる。

ＤＰＮＲ触媒９２は、例えば多孔質セラミック構造体にＮＯｘ吸蔵還元型触媒を担持させたものであり、排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）は多孔質の壁を通過する際に捕集される。また、排気ガスの空燃比がリーンの場合、排気ガス中のＮＯｘはＮＯｘ吸蔵還元型触媒に吸蔵され、空燃比がリッチになると吸蔵したＮＯｘは還元・放出される。さらに、ＤＰＮＲ触媒９２には、捕集したＰＭを酸化・燃焼する触媒（例えば白金等の貴金属を主成分とする酸化触媒）が担持されている。

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）５が搭載されている。ターボチャージャ５は、排気通路１２に配置されたタービン５１と、吸気通路１１に配置されたコンプレッサ５２によって構成されており、排気通路１２に配置のタービン５１が排気のエネルギによって回転し、これに伴って吸気通路１１に配置のコンプレッサ５２が回転する。そして、コンプレッサ５２の回転により吸入空気が過給され、エンジン１の各気筒の燃焼室１ｄに過給空気が強制的に送り込まれる。

ターボチャージャ５は可変ノズル式ターボチャージャであって、タービン５１側に可変ノズルベーン機構５３が設けられており、この可変ノズルベーン機構５３の開度を調整することにより、エンジン１の過給圧を調整することができる。可変ノズルベーン機構５３の開度は、ＥＣＵ１００によって制御されるＤＣモータ等のアクチュエータ５４によって調整される。ターボチャージャ５のコンプレッサ５２の下流側の吸気通路１１には、コンプレッサ５２にて圧縮されて高温となった吸入空気を冷却するためのインタークーラ５５が設けられている。

さらに、エンジン１にはＥＧＲ装置６が搭載されている。ＥＧＲ装置６は、吸入空気に排気ガスの一部を導入することで、気筒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って、吸気通路１１と排気通路１２とを連通するＥＧＲ通路６１、このＥＧＲ通路６１に設けられたＥＧＲバルブ６２、及び、ＥＧＲクーラ（図示せず）などによって構成されており、ＥＧＲバルブ６２の開度を調整することにより、排気通路１２から吸気通路１１に導入されるＥＧＲ量（排気還流量）を調整することができる。

以上のエンジン１、ターボチャージャ５のアクチュエータ５４、スロットルバルブ７、及び、ＥＧＲバルブ６２などの各部はＥＣＵ１００によって制御される。

−ＥＣＵ−
ＥＣＵ１００は、図２に示すように、ＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４などを備えている。

ＲＯＭ１０２は、各種制御プログラムや、それら各種制御プログラムを実行する際に参照されるマップ等が記憶されている。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶された各種制御プログラムやマップに基づいて各種の演算処理を実行する。また、ＲＡＭ１０３は、ＣＰＵ１０１での演算結果や各センサから入力されたデータ等を一時的に記憶するメモリであり、バックアップＲＡＭ１０４は、例えばエンジン１の停止時にその保存すべきデータ等を記憶する不揮発性のメモリである。

以上のＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２、ＲＡＭ１０３及びバックアップＲＡＭ１０４は、バス１０７を介して互いに接続されるとともに、入力インターフェース１０５及び出力インターフェース１０６と接続されている。

入力インターフェース１０５には、水温センサ２１、エアフロメータ２２、吸気温センサ２３、レール圧センサ２４、エンジン回転数センサ２５、スロットルバルブ７の開度を検出するスロットル開度センサ２６、アクセルペダル踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ２７、及び、スロットルバルブ７の下流側のインマニ圧力を検出するインマニ圧センサ２８などが接続されている。

出力インターフェース１０６には、インジェクタ２、スロットルバルブ７、ターボチャージャ５の可変ノズルベーン機構５３の開度を調整するアクチュエータ５４、及び、ＥＧＲバルブ６２などが接続されている。

そして、ＥＣＵ１００は、上記した各種センサの出力に基づいて、燃料噴射制御（インジェクタ２の開閉制御）、及び、下記のスロットル制御などを含むエンジン１の各種制御を実行する。

−スロットル制御−
まず、この例のエンジン１において、スロットルバルブ７のスロットル開度はＥＣＵ１００によって制御される。具体的には、アクセル開度センサ２７にて検出されるアクセル開度（噴射量）、及び、エンジン回転数センサ２５にて検出されるエンジン回転数などに基づいて、エンジン１の運転状態に応じた吸入空気量（目標吸気量）が得られるように、スロットルバルブ７のスロットル開度を制御している。より詳細には、スロットル開度センサ２６を用いてスロットルバルブ７の実際のスロットル開度を検出し、その実スロットル開度が、上記目標吸気量が得られるスロットル開度（目標スロットル開度）に一致するようにスロットルバルブ７のスロットルモータ（図示せず）をフィードバック制御している。

さらに、この例で実行するスロットル制御について具体的に説明すると、例えば、主に軽負荷域においては、（１）ＥＧＲバルブ６２の下流側の圧力を下げるために大量にＥＧＲを入れる、（２）触媒装置９の触媒活性のために吸入空気量を減らして排気温度を上げる、などの目的でスロットルバルブ７を閉じるという制御を実行する。一方、高負荷域では、スロットルバルブ７を開き、ターボチャージャ５で吸気圧を上げることで空気量を増やして出力を上げるという制御を実行する。

ところで、図１に示すエンジン１、つまり、ターボチャージャ５（コンプレッサ５２）の下流側の吸気通路１１にスロットルバルブ７が配置されたエンジン１においては、上述したように、高負荷・高過給でコンプレッサ５２が高速回転している状態から、アクセルを戻して軽負荷へ移行したときに、スロットルバルブ７を急に閉めると、サージ領域（図７参照）に入ってしまい、コンプレッサ５２から異音が発生する場合がある。

このような点を解消するため、この例では、吸入空気量に基づいてサージ領域（異音が発生する領域）に入るサージ限界スロットル開度を算出し、これに基づいてスロットルバルブ７の閉じ側に制限を設けてスロットルバルブ７を制御することで、サージ領域に入ることを回避して異音発生を防止する点に特徴がある。

その具体的な処理について図３のブロック図を参照して説明する。この図３に示す各処理はＥＣＵ１００において実行される。

（Ｓ１）アクセル開度センサ２７の出力信号からアクセル開度を読み込むとともに、エンジン回転数センサ２５の出力信号からエンジン回転数を読み込み、それらアクセル開度（噴射量）及びエンジン回転数などから目標スロットル開度を算出する。この処理Ｓ１で算出する目標スロットル開度を、以下、「運転条件に基づく目標スロットル開度」ともいう。

（Ｓ２）エアフロメータ２２の出力信号から吸入空気量（空気流量）を読み込み、その吸入空気量を用いて図４に示すマップを参照してサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）を算出する。なお、この処理Ｓ２に用いるサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）算出用のマップは、ターボチャージャ５のコンプレッサ５２を通過する空気流量と、コンプレッサ５２の前後圧力比（図１に示すコンプレッサ５２の上流側の圧力Ｐ１と下流側の圧力Ｐ２との比）をパラメータとして、ターボチャージャ５の特性（コンプレッサ特性）などに基づいてサージ限界ライン（図７参照）を求めたものをマップ化したものであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。

（Ｓ３）エアフロメータ２２の出力信号から読み込んだ吸入空気量（空気流量）を用い、図５のマップを参照してコンプレッサ５２の上流側の圧力Ｐ１を推定する。

図５に示すマップは、エアクリーナ８の圧損を考慮したマップであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。図５のマップでは、空気流量（吸入空気量）が大ききほど、コンプレッサ５２の上流側の圧力Ｐ１が小さな値となるように（大気圧に対して低い値となるように）設定されている。

（Ｓ４）上記した処理Ｓ２で算出したサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）、及び、上記した処理Ｓ３で算出した圧力Ｐ１の推定値を用い、そのサージ限界圧力比（Ｐ２／Ｐ１）に圧力Ｐ１の推定値を掛け合せてサージ限界圧力Ｐ２を求める。

（Ｓ５）インマニ圧センサ２８の出力信号からインマニ圧力を読み込み、上記した処理Ｓ４で求めたサージ限界圧力Ｐ２からインマニ圧力Ｐｉｎを差し引いた圧力差（スロットルバルブ７の前後圧力差：［Ｐｓ−Ｐｉｎ］）を算出し、その圧力差（Ｐｓ−Ｐｉｎ）とエアフロメータ２２の出力信号から読み込んだ吸入空気量（空気流量）とを用いて図６に示すマップを参照してサージ限界スロットル開度を算出する。

図６に示すマップは、スロットルバルブ７を通過する空気流量と、スロットルバルブ７の前後圧力差とをパラメータとし、スロットルバルブ７の上流側（前側）の圧力Ｐ２が下流側（後側）の圧力Ｐｉｎ（インマニ圧力）よりも大きい場合（Ｐ２＞Ｐｉｎ）、その前後の圧力差つまりスロットルバルブ７の前後圧力差（Ｐ２−Ｐｉｎ）に相当する分だけ、スロットルバルブ７を閉じることが可能になる点を考慮して、サージ限界スロットル開度を予め実験・計算等によって経験的に求めた値をマップ化したものであって、ＥＣＵ１００のＲＯＭ１０２内に記憶されている。この図６のマップにおいて、サージ限界スロットル開度は空気流量に応じて、空気流量が大きいほどサージ限界スロットル開度が開き側（開度大）となるように設定されている。

（Ｓ６）上記した処理Ｓ１で算出した運転条件に基づく目標スロットル開度と、上記した処理Ｓ５で算出したサージ限界スロットル開度のうち、開度が大きい方のスロットル開度を選択し、その選択したスロットル開度を目標スロットル開度としてスロットルバルブ７を制御する。具体的には、例えばエンジン１の運転領域が軽負荷域である場合など、アクセル開度及びエンジン回転数などから算出される運転条件に基づく目標スロットル開度が小さくて、吸入空気量及びスロットルバルブ７の前後圧力差（Ｐ２−Ｐｉｎ）から算出されるサージ限界スロットル開度が上記運転条件に基づく目標スロットル開度よりも大きい場合には、そのサージ限界スロットル開度によって目標スロットル開度の閉じ側が制限（ガード）され、実スロットル開度がサージ限界スロットル開度よりも小さくならないようにスロットルバルブ７が制御される。

そして、この例のスロットル制御においては、例えば、高負荷・高過給でターボチャージャ５のコンプレッサ５２が高速回転している状態から、アクセルを戻して軽負荷へ移行する際に、コンプレッサ５２の前後圧力比とコンプレッサ５２を通過する空気流量との関係から決まるサージ領域（図７参照）に入らないように、目標スロットル開度の閉じ側にガードを設けてスロットルバルブ７のスロットル開度を制御しているので、コンプレッサ５２のサージ領域に入ることを回避することができ、異音発生を防止することができる。

しかも、吸入空気量及びインマニ圧力を検出（実測）し、これらの実測値に基づいてサージ限界スロットル開度を算出してスロットル開度の閉じ側を規制しているので、現在の運転状態を反映した適切なスロットル制御を実行することができ、これによってサージ領域での異音発生をより確実に防止することができる。

−他の実施形態−
以上の例では、筒内直噴４気筒ディーゼルエンジンのスロットル制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、例えば筒内直噴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のスロットル制御にも適用できる。また、筒内直噴ディーゼルエンジンに限られることなく、他のタイプのディーゼルエンジンのスロットル制御にも本発明を適用することは可能である。

さらに、ディーゼルエンジンに限られることなく、ポート噴射型ガソリンエンジンや筒内直噴型ガソリンエンジンのスロットル制御にも本発明を適用することは可能である。

以上の例では、可変ノズルターボチャージャが搭載されたエンジンのスロットル制御に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限られることなく、可変ノズル機構を備えていないターボチャージャが搭載されたエンジンのスロットル制御にも適用できる。

本発明を適用するディーゼルエンジンの一例を示す概略構成図である。 ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。 ＥＣＵが実行するスロットル制御の内容を示す制御ブロック図である。 コンプレッサの前後圧力比（Ｐ２／Ｐ1）算出用のマップを示す図である。 コンプレッサの上流側の圧力Ｐ１推定用のマップを示す図である。 サージ限界スロットル開度算出用のマップを示す図である。 コンプレッサのサージ領域を示す図である。

符号の説明

１ エンジン（ディーゼルエンジン）
１１ 吸気通路
１１ａ インテークマニホールド
１２ 排気通路
５ ターボチャージャ
５１ タービン
５２ コンプレッサ
６ ＥＧＲ装置
６２ ＥＧＲバルブ
７ スロットルバルブ
２２ エアフロメータ
２５ エンジン回転数センサ
２６ スロットル開度センサ
２７ アクセル開度センサ
２８ インマニ圧センサ
１００ ＥＣＵ

Claims (3)

1. 内燃機関の排気通路に配置されたタービン及び前記内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサを有する過給機と、前記過給機の下流側の吸気通路に配置されたスロットルバルブとを備えた過給機付き内燃機関の制御装置において、
   前記コンプレッサのサージ領域に入らないように前記スロットルバルブのスロットル開度を制御するスロットル制御手段を備えていることを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
2. 請求項１記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
   前記スロットル制御手段は、前記内燃機関の吸入空気量に基づいてサージ限界スロットル開度を算出して前記スロットルバルブのスロットル開度を制御することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。
3. 請求項２記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、
   前記スロットル制御手段は、前記サージ限界スロットル開度に基づいて目標スロットル開度の閉じ側にガードを設けて前記スロットルバルブのスロットル開度を制御することを特徴とする過給機付き内燃機関の制御装置。

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