[发明专利]柴油发动机及其控制方法

说明书

本发明提供柴油发动机及其控制方法。EGR控制单元(34S)为，在发动机加速时，在由燃料喷射检测单元(31S)检测到的燃料喷射量(Q)的增加量(ΔQ)大于预先设定的第一阈值(ΔQc)、且由增压压力检测单元(32S)检测到的增压压力(Pb)低于预先设定的第二阈值(Pbc)、且由发动机运转状态检测单元(33S)检测到的发动机运转状态在预先设定的高旋转·高负载运转状态区域(Ra)之外的情况下，关闭EGR阀(19)而停止EGR。由此，在柴油发动机(10)的发动机加速时，能够使朝涡轮式增压器(16)流入的废气量收敛到适当范围内，由此在发动机加速时，能够避免涡轮式增压器(16)的转速(Nt)上升到容许转速(Nta)以上，能够防止涡轮式增压器(16)的故障。

技术领域

本发明涉及柴油发动机及其控制方法，在具备涡轮式增压系统和EGR系统的柴油发动机中，在发动机加速时能够避免涡轮式增压器的转速上升到所需以上，能够防止涡轮式增压器的故障。

背景技术

从保全地球环境的观点出发，汽车的废气限制正在不断加强。尤其是，在车辆搭载的柴油发动机中要求微粒状物质(PM)、氮氧化物(NOx)的减少，在NOx减少中进行EGR(排气再循环)，该EGR通过将从气缸(缸体)排出的废气的一部分朝气缸进行再循环而使气缸内的燃烧温度降低，由此减少NOx的产生量。

此外，在柴油发动机中，具备涡轮式增压器而进行如下的涡轮增压：通过废气的能量对设置于排气通路的涡轮进行驱动，通过与该涡轮连结且设置于进气通路的压缩机对吸入空气进行压缩，使朝气缸内送入的空气量增多而使燃烧效率良好。

关于该涡轮增压与EGR的关系，例如日本特开2007-85258号公报所记载的那样，提出有一种内燃机的增压压力控制装置，在内部EGR系统的汽油发动机中，在涡轮增压时，进行EGR或者使增压时的EGR量与未增压时相比较增加EGR量，由此将气缸内的当前循环的能量的一部分在下次以后的循环中使用，在下次以后的循环中使能量的总量以及排气的能量增加而提高涡轮式增压器的转速，由此使增压压力更迅速地上升，由此，提高涡轮式增压器的增压压力上升的响应性而抑制驾驶性能的恶化。

另一方面，在柴油发动机中，在增加朝气缸内的燃料喷射量而使发动机加速的情况下，为了提高发动机的加速性能，进行如下控制：关闭EGR阀而不使从气缸排出的废气的一部分流入EGR通路，而使从气缸排出的废气的全部流入涡轮式增压器，由此使朝涡轮式增压器的废气流量增加，对涡轮式增压器的转速的上升进行辅助，由此促进增压压力的上升而增加朝气缸内的新气的供给量，使发动机的加速性提高。

但是，在该控制中，仅根据发动机是否处于加速状态、即燃料喷射量是否急剧地增加来进行是否关闭EGR阀的判定，因此会进行如下控制：与涡轮增压器的转速无关，都要关闭EGR阀而进一步提高转速。

因此，在发动机加速时，在已经处于涡轮式增压器的转速较高的状态的情况下，当根据发动机加速的请求来增加燃料喷射量并关闭EGR阀时，存在如下问题：朝涡轮式增压器流入的废气量急增，涡轮式增压器的转速急剧上升到容许转速以上，涡轮式增压器发生故障。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-85258号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于上述情况而进行的，其目的在于提供柴油发动机及其控制方法，在具备涡轮式增压系统和EGR系统的柴油发动机中，在发动机加速时能够使朝涡轮式增压器流入的废气量收敛到适当范围内，由此在发动机加速时，能够避免涡轮式增压器的转速上升到容许转速以上，能够防止涡轮式增压器的故障。

用于解决课题的手段