特許ウォッチ

公開番号2024130009
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-30
出願番号2023039470
出願日2023-03-14
発明の名称内燃機関の制御装置
出願人株式会社豊田自動織機
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類F02B 37/24 20060101AFI20240920BHJP(燃焼機関;熱ガスまたは燃焼生成物を利用する機関設備)
要約【課題】排気ブレーキの作動中に、排気圧が、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値(クライテリア)を超えないようにする。
【解決手段】エンジン1の排気ポート51の圧力である排気圧P4を検出する排気圧センサ105を設ける。排気ブレーキの作動時、可変ノズル過給器30のVN開度(可変ノズル開度)を全閉(最少開度)にするとともにEGRバルブ82の開度を全閉にする。排気圧P4が、制限値より低い値に設定された上限値を超えたとき、VN開度を大きくして、排気圧P4を低下する。これにより、排気圧P4が制限値を超えないようにすることができる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の排気ポートの圧力である排気圧を検出する排気圧センサを備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動中、前記排気圧が上限値を超えたとき、前記排気圧が前記上限値を下回るよう前記排気圧を制御する、内燃機関の制御装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記内燃機関は、タービンハウジング内の排気通路断面積を可変する可変ノズルを有する過給器を備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記可変ノズルの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記内燃機関は、前記過給器の下流の排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを、さらに備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動中、前記排気バルブの開度を最少開度にする、請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記内燃機関は、前記排気通路に、排気通路断面積を可変する排気バルブを備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記排気バルブの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記内燃機関は、前記排気ポートから排出される排気を前記内燃機関の吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲバルブと、をさらに備え、
前記制御装置は、前記排気ブレーキの作動時、前記ＥＧＲバルブの開度を最少開度とし、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくする、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記制御装置は、
所定の排気ブレーキ力を達成可能な目標排気圧を算出し、
前記上限値は、前記目標排気圧より高い値に設定されており、
前記排気ブレーキの作動中、前記排気圧が前記上限値を超えたとき、前記開度を大きくし、前記排気圧が前記目標排気圧以下になると、前記開度を小さくする、請求項２、請求項４、または請求項５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記制御装置は、
前記排気圧が前記上限値を超えた場合、前記開度を所定開度大きくしたときの前記排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、
前記排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、
前記開度が前記目標開度になるよう制御する、請求項６に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記制御装置は、
前記排気圧が前記目標排気圧以下になった場合、前記開度を所定開度小さくしたときの前記排気圧の変化量である排気圧変化量を求め、
前記排気圧変化量に基づいて目標開度を算出し、
前記開度が前記目標開度になるよう制御する、請求項６に記載の内燃機関の制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、内燃機関の制御装置に関し、特に、排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
車両において、エンジンブレーキ力を高めるため、内燃機関の排気通路断面積を絞ることにより排気圧を高め、内燃機関のポンピングロスを増加させる排気ブレーキが採用されることがある。たとえば、特開２０２２－１８１２８２号公報（特許文献１）では、可変ノズル過給器（可変ノズルターボ）のノズル（ノズルベーン）の開度を小さくすることにより（ノズル開度を絞ることにより）、排気ブレーキの機能を備えるようにしている。
【０００３】
この特許文献１では、過給器またはエンジン本体の信頼性の観点から排気マニホルド内の排気圧力の制限値を算出し、この制限値に対応するノズル有効面積を求め、このノズル有効面積に対応する可変ノズル開度（ＶＮ開度）の下限値を設定する。そして、排気ブレーキの作動時に、ＶＮ開度が下限値になるよう、ＶＮ開度を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１８１２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
内燃機関の排気系（排気通路）には、燃料やエンジンオイルの燃焼によって生成するデポジットが付着する場合がある。可変ノズル過給器のタービンの入出口やノズルにデポジットが付着すると、ＶＮ開度が同じであっても、排気マニホルド内の排気圧力が異なる懸念がある。また、可変ノズル過給器の個体差（ばらつき）により、ＶＮ開度が同じであっても、排気マニホルド内の排気圧力が異なる場合がある。
【０００６】
このため、特許文献１のように、排気ブレーキの作動時に、ＶＮ開度が下限値になるようＶＮ開度を制御しても、デポジットの付着や過給器の個体差等によって、排気マニホルド内の排気圧の制限値を超える可能性がある。
【０００７】
本開示の目的は、排気ブレーキの作動中に、排気圧が、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）を超えないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本開示の係る内燃機関の制御装置は、排気ブレーキを備えた内燃機関の制御装置であり、内燃機関の排気ポートの圧力である排気圧を検出する排気圧センサを備える。制御装置は、排気ブレーキの作動中、排気圧が上限値を超えたとき、排気圧が上限値を下回るよう排気圧を制御する。
【０００９】
この構成によれば、排気ブレーキの作動中、制御装置は、排気圧センサで検出した排気圧が上限値を超えたとき、排気圧が上限値を下回るよう排気圧を制御する。したがって、上限値を、エンジンの信頼性等の観点から設定された制限値（クライテリア）より小さな値（低い圧力）に設定することにより、排気圧が制限値を超えないようにすることができる。
【００１０】
（２）上記（１）において、内燃機関は、タービンハウジング内の排気通路断面積を可変する可変ノズルを有する過給器を備え、制御装置は、排気ブレーキの作動時、可変ノズルの開度を最少開度とし、排気圧が上限値を超えたとき、開度を大きくするようにしてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許