(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ過給ユニット（２０）と排ガス再循環組立体（４０）とを備える内燃機関（１０）を制御し、ブースト圧制御信号を生成し、前記ブースト圧制御信号を決定するように構成されるブースト圧制御部（６２）を備え、前記ブースト圧制御部（６２）が第１応答時間（Ｔ１）を有する、制御システム（４８）において、
前記制御システム（４８）は、
前記排ガス再循環組立体（４０）を介して再循環する排ガスの量を制御する排ガス再循環制御信号を生成するように構成され、
前記ブースト圧制御信号とは独立して前記排ガス再循環制御信号を決定するように構成される排ガス再循環制御部（６８）を備え、
前記排ガス再循環制御部（６８）は、第２応答時間（Ｔ２）を有し、前記第１応答時間（Ｔ１）は、前記第２応答時間（Ｔ２）の少なくとも３倍以上であり、
前記内燃機関（１０）は、ブースト圧調整部（３６）を備え、
前記制御システム（４８）は、前記ブースト圧調整部（３６）に対して前記ブースト圧制御信号を生成するように構成され、
前記ブースト圧調整部（３６）は、吸気絞り弁（３９）を備え、
前記制御システム（４８）は、前記吸気絞り弁（３９）の所望の位置を示す情報を含む前記ブースト圧制御信号を生成するように構成されることを特徴とする制御システム（４８）。
【請求項２】
前記第１応答時間（Ｔ１）は、前記第２応答時間（Ｔ２）の少なくとも５倍以上、好ましくは１０倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の制御システム（４８）。
【請求項３】
前記制御システム（４８）は、前記内燃機関（１０）の周囲環境の状態を示す信号を受信し、前記内燃機関（１０）の周囲環境の状態に応じて前記ブースト圧制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載の制御システム（４８）。
【請求項４】
前記制御システム（４８）は、
前記周囲環境の所定の第１状態を示す信号の受信時に、第１ブースト圧を示す制御信号を生成し、
前記第１周囲状態とは異なる、前記周囲環境の所定の第２状態を示す信号の受信時に、前記第１ブースト圧とは異なる第２ブースト圧を示す制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項３に記載の制御システム。
【請求項５】
前記内燃機関（１０）の周囲環境の状態は、大気温度を含むことを特徴とする請求項３又は４に記載の制御システム（４８）。
【請求項６】
前記制御システム（４８）は、
所定の第１大気温度を示す信号の受信時に、第１ブースト圧を示す制御信号を生成し、
前記第１大気温度より低い所定の第２大気温度を示す信号の受信時に、前記第１ブースト圧より低い第２ブースト圧を示す制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項５に記載の制御システム（４８）。
【請求項７】
前記制御システム（４８）は、前記内燃機関（１０）のエンジン動作点を示す信号を受信するように構成され、前記内燃機関（１０）の周囲環境の状態及び前記エンジン動作点に応じて前記ブースト圧制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項８】
前記制御システム（４８）は、マップ逆引き関数を有し、前記マップ逆引き関数は、前記周囲環境の異なる所定の状態についての複数の所望ブースト圧を含むことを特徴とする請求項３乃至７のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項９】
前記制御システム（４８）は、マップ逆引き関数を有し、前記マップ逆引き関数は、前記周囲環境の異なる所定の状態について、前記排ガス再循環組立体（４０）を介して再循環する排ガスの複数の所望量を含むことを特徴とする請求項３乃至８のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項１０】
前記ブースト圧調整部（３６）は、可変ジオメトリータービン（２３）を備え、
前記制御システム（４８）は、前記可変ジオメトリータービン（２３）の所望の配置を示す情報を含む前記ブースト圧制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１に記載の制御システム（４８）。
【請求項１１】
前記ブースト圧制御部（６２）は、ブースト圧ＰＩＤ制御部を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項１２】
前記排ガス再循環制御部（６８）は、排ガス再循環ＰＩＤ制御部を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項１３】
前記制御システム（４８）は、少なくとも排ガス再循環調整部（４４）に対して前記排ガス再循環制御信号を生成するように構成されることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の制御システム（４８）。
【請求項１４】
前記排ガス再循環調整部（４４）は、排ガス再循環弁（４６）を備えることを特徴とする請求項１３に記載の制御システム（４８）。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の制御システム（４８）を備える内燃機関（１０）。
【請求項１６】
請求項１乃至１４のいずれかに記載の制御システム（４８）又は請求項１５に記載の内燃機関（１０）を備える車両（１）。
【請求項１７】
ターボ過給ユニット（２０）と排ガス再循環組立体（４０）とを備える内燃機関（１０）を制御する方法において、
前記内燃機関（１０）は、ブースト圧調整部（３６）を備え、
前記ブースト圧調整部（３６）は、吸気絞り弁（３９）を備え、
−  第１応答時間（Ｔ１）を有するブースト圧制御部（６２）を使用して、前記吸気絞り弁（３９）の所望の位置を示す情報を含むブースト圧制御信号を生成するステップと、
−  第２応答時間（Ｔ２）を有する排ガス再循環制御部（６８）を使用して、排ガス再循環制御信号を生成するステップであって、前記第１応答時間（Ｔ１）は、前記第２応答時間（Ｔ２）の少なくとも３倍以上であるステップと、を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、請求項１の前提部分に係る、内燃機関を制御する制御システムに関する。さらに、本開示は、内燃機関の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の内燃機関は、一般的に、排ガス後処理システムに対して接続される。ほんの一例として、当該排ガス後処理システムは、少なくとも以下の構成要素の１つを備えてもよい：酸化触媒、粒子フィルタ、及び選択接触還元配置体。さらに、内燃機関は、そこからの酸化窒素排出を抑えるために、排ガス再循環配置体を備えてもよい。
【０００３】
排ガス後処理システムの各種部品は、適切に機能するために、一定の閾値温度を上回る温度に達する必要がある。一般的に、排ガス後処理システムは、内燃機関からの排ガスによって加熱される。しかしながら、内燃機関周りの温度が低い動作状態において、妥当な時間内に排ガス後処理システムの好適な温度に達するために排ガスが十分に加熱されない恐れがある。
【０００４】
排ガス後処理システムを加熱するために内燃機関に対する燃料注入をリッチ側に制御することが、特許文献１において提案されている。しかしながら、当該制御は、内燃機関の燃料消費を増加させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，９７４，７９２号明細書
【発明の概要】
【０００６】
本発明の目的は、内燃機関が寒冷な環境で動作するときでも燃費の良い方法で適切な排出レベルを得るように内燃機関を制御可能な内燃機関制御システムを提供することである。
【０００７】
この目的は、請求項１に係る制御システムによって達成される。
【０００８】
また、本開示は、内燃機関を制御する制御システムに関する。内燃機関は、ターボ過給ユニットと排ガス再循環組立体とを備える。制御システムは、ブースト圧制御信号を生成するように構成される。制御システムは、ブースト圧制御信号を決定するように構成されるブースト圧制御部を備える。ブースト圧制御部は、第１応答時間を有する。
【０００９】
本開示によれば、制御システムは、排ガス再循環組立体を介して再循環する排ガスの量を制御する排ガス再循環制御信号を生成するように構成される。制御システムは、ブースト圧制御信号とは独立して排ガス再循環制御信号を決定するように構成される排ガス再循環制御部を備える。さらに、排ガス再循環制御部は、第２応答時間を有し、第１応答時間は、第２応答時間とは異なる。
【００１０】
本開示に係る制御システムによれば、内燃機関の周囲環境の状態等の特定の状態に基づいてブースト圧が制御可能である。また、ブースト圧の上述の制御によれば、内燃機関における質量流量が制御可能である。内燃機関における質量流量は、排ガス後処理システムの温度に影響を与える。結果として、本開示に係る制御システムのおかげで、内燃機関に対する過剰な燃料の供給、あるいは／ならびに、過剰な排ガスの必要なく、排ガス後処理システムの温度を少なくとも間接的に制御可能である。
【００１１】
さらに、排ガス再循環組立体を介して再循環する排ガスの量を、ブースト圧制御部の応答時間とは異なる応答時間を有する排ガス再循環制御部によって制御するという事実のおかげで、排ガス再循環組立体における流量は、ブースト圧制御部及び排ガス再循環制御部が振動するリスクが低く制御可能である。また、上述のような応答時間の違いによれば、内燃機関からの酸化窒素排出が、内燃機関における質量流量の制御と同時に適切な方法で制御可能である。
【００１２】
任意で、第１応答時間は、第２応答時間の少なくとも３倍以上、あるいは、少なくとも５倍以上又は任意で１０倍以上である。
【００１３】
上述の限界値のいずれか１つを上回る応答時間の違いによれば、システムにおける振動のリスクを適切に下げる。
【００１４】
任意で、制御システムは、内燃機関の周囲環境の状態を示す信号を受信し、内燃機関の周囲環境の状態に応じてブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００１５】
内燃機関の周囲環境の状態に応じたブースト圧制御信号の生成によれば、内燃機関における質量流量が、例えば大気温度及び／又は大気圧等の周囲状態に鑑みて制御可能である。また、上述の制御によれば、妥当な時間内で排ガス後処理システムの所望の温度に至るように内燃機関を制御可能である。
【００１６】
任意で、制御システムは、周囲環境の所定の第１状態を示す信号の受信時に、第１ブースト圧を示す制御信号を生成し、第１周囲状態とは異なる、周囲環境の所定の第２状態を示す信号の受信時に、第１ブースト圧とは異なる第２ブースト圧を示す制御信号を生成するように構成される。
【００１７】
任意で、内燃機関の周囲環境の状態は、大気温度を含む。
【００１８】
任意で、制御システムは、所定の第１大気温度を示す信号の受信時に、第１ブースト圧を示す制御信号を生成し、第１大気温度より低い所定の第２大気温度を示す信号の受信時に、第１ブースト圧より低い第２ブースト圧を示す制御信号を生成するように構成される。
【００１９】
上記で述べたような温度の関数としてのブースト圧の制御によれば、特に内燃機関が寒冷な気候で動作するときに内燃機関の効率の向上を図ることが可能である。このような効率の向上は、大気温度に応じて内燃機関における質量流量を変更する機能によるものである。
【００２０】
任意で、制御システムは、内燃機関のエンジン動作点を示す信号を受信するように構成される。制御システムは、内燃機関の周囲環境の状態及びエンジン動作点に応じてブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００２１】
任意で、制御システムは、マップ逆引き関数を有し、マップ逆引き関数は、周囲環境の異なる所定の状態についての複数の所望ブースト圧を含む。
【００２２】
任意で、制御システムは、マップ逆引き関数を有し、マップ逆引き関数は、周囲環境の異なる所定の状態について、排ガス再循環組立体を介して再循環する排ガスの複数の所望量を含む。
【００２３】
任意で、内燃機関は、ブースト圧調整部を備え、制御システムは、ブースト圧調整部に対してブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００２４】
任意で、ブースト圧調整部は、可変ジオメトリータービンを備え、制御システムは、可変ジオメトリータービンの所望の配置を示す情報を含むブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００２５】
ブースト圧調整部が可変ジオメトリータービンを備える場合におけるブースト圧の制御によれば、タービンのポンピング抵抗が特定の動作状態について低減可能である。当該ポンピング抵抗の低減によって、燃料消費の低下をもたらし得る。可変ジオメトリータービンの配置が内燃機関周りの温度に応じて制御されるときに、上述のようなポンピング抵抗の低減が有益である。
【００２６】
任意で、ブースト圧調整部は、吸気絞り弁を備え、制御システムは、吸気絞り弁の所望の位置を示す情報を含むブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００２７】
任意で、ブースト圧制御部は、ブースト圧ＰＩＤ制御部を含む。
【００２８】
任意で、排ガス再循環制御部は、排ガス再循環ＰＩＤ制御部を含む。
【００２９】
任意で、制御システムは、少なくとも排ガス再循環調整部に対して排ガス再循環制御信号を生成するように構成される。
【００３０】
任意で、排ガス再循環調整部は、排ガス再循環弁を備える。
【００３１】
本開示の第２の態様は、本開示の第１の態様に係る制御システムを備える内燃機関に関する。
【００３２】
本開示の第３の態様は、本開示の第１の態様に係る制御システム又は本開示の第２の態様に係る内燃機関を備える車両に関する。
【００３３】
本開示の第４の態様は、ターボ過給ユニットと排ガス再循環組立体とを備える内燃機関を制御する方法に関する。
当該方法は、
−  第１応答時間を有するブースト圧制御部を使用して、ブースト圧制御信号を生成するステップと、
−  第２応答時間を有する排ガス再循環制御部を使用して、排ガス再循環制御信号を生成するステップであって、第１応答時間は、第２応答時間とは異なるステップと、を含む。
【００３４】
添付の図面を参照して、例として引用される本発明の実施形態を以下でより詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】内燃機関を備えるトラックを示す。
【図２】本開示に係る制御システムを備える内燃機関を概略的に示す。
【図３】本開示に係る制御システムを備える別の内燃機関を概略的に示す。
【図４】制御システムの実施形態を概略的に示す。
【図５】制御システムの別の実施形態を概略的に示す。
【図６】制御システムのさらに別の実施形態を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
添付の図面は、必ずしも一定の比率の縮尺で描かれる必要はなく、明確な説明のために、本発明のいくつかの特徴の寸法を誇張して示すものとする。
【００３７】
図１に示すようなトラック１の形態の車両について、本発明を以下で説明する。トラック１は、本発明に係る制御システムを備えることができる車両の一例と見なされる。しかしながら、本発明の制御システムは、例えばその他の種類の車両等の複数の異なる種類の対象物において実施されてもよい。ほんの一例として、制御システムは、トラック、トラクタ、乗用車、バス、ホイールローダ又はアーティキュレート式ダンプトラック等の作業機、あるいは、任意の種類のその他の建設機器において実施可能である。トラック１は、内燃機関１０を備える。
【００３８】
図２は、内燃機関１０を概略的に示す。内燃機関１０は、エンジンブロック１２を備え、エンジンブロック１２は、さらに、入口マニホールド１６及び排気マニホールド１８と共に、複数のピストンシリンダ１４を備えてもよい。
【００３９】
さらに、図２の内燃機関１０は、ターボ過給ユニット２０を備える。ターボ過給ユニットは、タービン２２を備え、タービン２２は、例えばタービン軸２４を介して圧縮機２６に対して動作可能に接続される。排気管２８を介して排気マニホールド１８からタービン２２に排ガスを導く。さらに、圧縮機２６は、吸気管組立体３２を介して吸気路３０から入口マニホールド１６に圧縮空気を供給するように、吸気路３０及び入口マニホールド１６に流体連通してもよい。ほんの一例として、吸気管組立体３２は、中間冷却器３４を備えてもよい。
【００４０】
図２に示す実施形態の内燃機関１０は、入口マニホールド１６におけるブースト圧を調整するように構成されるブースト圧調整部３６を備える。非限定的な例として、ターボ過給ユニット２０は、ブースト圧調整部３６の一部を構成してもよい。
【００４１】
上述のターボ過給ユニット２０の代わり、あるいは、それに加えて、ブースト圧調整部３６は、ウェイストゲート組立体３７を備えてもよい。ウェイストゲート組立体３７は、タービン２２からの排ガスの少なくとも一部を迂回させるように構成される。ほんの一例として、ウェイストゲート組立体３７は、ウェイストゲート弁３７’を備えてもよい。
【００４２】
上述のターボ過給ユニット２０及び／又はウェイストゲート組立体３７の代わり、あるいは、それらに加えて、ブースト圧調整部３６は、吸気管組立体３２の一部を構成する吸気絞り弁３９を備えてもよい。
【００４３】
ターボ過給ユニット２０を通過した排ガスは、排気路３８を介して大気中に導かれる。さらに、図２の内燃機関１０は、排ガスの少なくとも一部が排ガス再循環組立体４０を介して入口マニホールド１６に戻ってくるように、排ガス再循環組立体４０を備える。ほんの一例として、排ガス再循環組立体４０は、排ガス再循環冷却器４２を備えてもよい。さらに、別の非限定的な例として、排ガス再循環組立体４０は、排ガス再循環調整部４４を備えてもよく、排ガス再循環調整部４４は、排ガス再循環弁４６を備える調整部４４として図２において例示される。
【００４４】
図２から分かるように、ここにおいて示す実施形態の内燃機関１０は、内燃機関１０を制御する制御システム４８をさらに備える。制御システム４８は、少なくともブースト圧調整部３６と通信し、また、場合によっては排ガス再循環調整部４４と通信するように構成されてもよい。ほんの一例として、上述の通信は、電気ケーブル（図２において破線で示す）及び／又は無線通信によって実行可能である。尚、図２において示す実行可能な通信は、単に非限定的な例として見なされるべきである。内燃機関１０のその他の実施形態において、制御システム４８は、エンジン１０のより多くの構成要素、あるいは、より少ない構成要素と通信するように構成されてもよい。
【００４５】
図２の実施形態の内燃機関１０は、ブースト圧及び／又はブースト温度を検出するセンサ５０を備える。ほんの一例として図２の実施形態において示すように、当該センサは、入口マニホールド１６に位置してもよい。ブースト圧センサ５０は、例えば電気ケーブル及び／又は無線通信を介して制御システム４８と通信するように構成されてもよい。非限定的な例として、ブースト圧センサ５０は、制御システム４８の帰還制御部に対して、ブースト圧及び／又はブースト温度を示す計測出力信号を供給するように構成されてもよい。
【００４６】
さらに、図２に示す実施形態の内燃機関１０は、排ガス再循環組立体４０における流量を決定するように構成される流量センサ５２を備える。非限定的な例として、流量センサ５２は、ベンチュリ管を備えてもよい。流量センサ５２は、例えば電気ケーブル及び／又は無線通信を介して制御システム４８と通信するように構成されてもよい。非限定的な例として、流量センサ５２は、制御システム４８の帰還制御部に対して、排ガス再循環組立体４０における流量等を示す計測出力信号を供給するように構成されてもよい。
【００４７】
さらに、図２の実施形態の内燃機関は、周囲環境センサ４９を備える。周囲環境センサ４９は、内燃機関１０の周囲環境の状態を検出するように構成されてもよい。さらに、周囲環境センサ４９は、制御システム４８に対して、検出される状態を示す信号を生成するように構成されてもよい。ほんの一例として、周囲環境センサ４９は、以下の周囲状態の少なくとも１つを検出するように構成されてもよい：温度、圧力及び湿度。
【００４８】
さらに図２において、内燃機関１０が排ガス後処理システム１１に対して接続可能であることを示す。ほんの一例として、排ガス後処理システム１１は、以下の構成要素の少なくとも１つを備えてもよい：酸化触媒１１Ａ、粒子フィルタ１１Ｂ、及び選択接触還元配置体１１Ｃ。内燃機関１０及び排ガス後処理システム１１は、内燃機関システムを構成してもよい。
【００４９】
図３において、内燃機関１０の別の実施形態を示す。図３の内燃機関１０は、図２の内燃機関１０と同様である。しかしながら、図２のエンジン１０と比較して、図３のエンジン１０のターボ過給ユニット２０は、可変ジオメトリータービン２３を備える。ほんの一例として、可変ジオメトリータービン２３は、ターボ過給ユニット２０の有効アスペクト比を変更するために使用可能な、１つ以上の回動可能な案内翼（不図示）及び／又は１つ以上の摺動壁（不図示）を備えてもよい。
【００５０】
また、図３の実施例の内燃機関１０において、例えば案内翼及び／又は摺動壁の位置等の可変ジオメトリータービン２３の配置を調整しブースト圧を調整できるように、ブースト圧調整部３６が可変ジオメトリータービン２３を備えてもよい。
【００５１】
図４において、制御システム４８の一実施形態を示す。図４の実施形態の制御システム４８は、ブースト圧調整部３６に対してブースト圧制御信号を生成するように構成される。制御システムは、ブースト圧制御信号を決定するように構成されるブースト圧制御システム５４を備える。
【００５２】
さらに、図４の制御システム４８は、排ガス再循環組立体（図４では不図示）を介して再循環する排ガスの量を制御するための排ガス再循環制御信号を生成するように構成される。図４の実施形態の制御システム４８は、排ガス再循環調整部４４に対して排ガス再循環制御信号を生成するように構成される。しかしながら、その他の実施形態の制御システム４８は、排ガス再循環組立体を介して再循環する排ガスの量を直接的又は間接的に制御するために、内燃機関（図４では不図示）のその他の構成要素に対して排ガス再循環制御信号を生成するように構成されてもよい。
【００５３】
さらに、制御システム４８は、ブースト圧制御信号とは独立して、排ガス再循環制御信号を決定するように構成される排ガス再循環制御システム５６を備える。
【００５４】
好ましくは、制御システム４８は、内燃機関の周囲環境の状態を示す信号５８を受信し、内燃機関の周囲環境の状態に応じてブースト圧制御信号を生成するように構成される。ほんの一例として、当該信号５８は、図２又は図３に示す周囲環境センサ４９から生成されてもよい。
【００５５】
ほんの一例として、上述の周囲環境制御信号５８は、ブースト圧制御システム５４のブースト圧フィードフォワード制御部６０に対して供給されてもよい。ほんの一例として、ブースト圧フィードフォワード制御部６０は、逆引き関数を有してもよい。さらに、ブースト圧制御システム５４は、ブースト圧制御部６２を備えてもよい。ブースト圧制御部６２は、帰還制御部であってもよい。ほんの一例として、ブースト圧制御部６２は、ＰＩＤ制御部、即ち比例・積分・微分制御部、を含み得る。あるいは、ブースト圧制御部６２は、Ｐ（比例）制御部又はＰＩ（比例・積分）制御部を含み得る。
【００５６】
ブースト圧制御部６２は、第１応答時間Ｔ１を有している。ほんの一例として、第１応答時間Ｔ１は、１秒以上であってもよく、あるいは、２秒以上であってもよい。
【００５７】
ここにおいて使用されるような表現「応答時間」は、瞬間ステップ入力から、制御部出力が瞬間ステップ入力の大きさの５％の誤差範囲内に達して維持されるまでの時間に関する。
【００５８】
同様に、排ガス再循環制御システム５６は、内燃機関の周囲環境の状態を示す第２信号６４を受信し、内燃機関の周囲環境の状態に応じて排ガス再循環制御信号を生成するように構成されてもよい。
【００５９】
ほんの一例として、上述の第２周囲環境制御信号６４は、第１周囲環境制御信号５８と同一であってもよい。さらに、非限定的な例として、第２周囲環境制御信号６４は、排ガス再循環制御システム５６の排ガス再循環フィードフォワード制御部６６に対して供給されてもよい。ほんの一例として、排ガス再循環フィードフォワード制御部６６は、逆引き関数を有してもよい。さらに、排ガス再循環制御システム５６は、排ガス再循環制御部６８を備えてもよい。排ガス再循環制御部６８は、帰還制御部を備えてもよい。ほんの一例として、排ガス再循環制御部６８は、ＰＩＤ制御部を含み得る。あるいは、排ガス再循環制御部６８は、Ｐ制御部又はＰＩ制御部を含み得る。
【００６０】
排ガス再循環制御部６８は、第２応答時間Ｔ２を有している。第１応答時間Ｔ１は、第２応答時間Ｔ２とは異なる。ほんの一例として、第２応答時間Ｔ２は、０．２秒以下であってもよく、あるいは、０．１秒以下であってもよい。
【００６１】
ほんの一例として、第１応答時間Ｔ１は、第２応答時間Ｔ２の少なくとも３倍以上である。その他の非限定的な例として、第１応答時間Ｔ１は、第２応答時間Ｔ２の少なくとも５倍以上、好ましくは少なくとも１０倍以上である。
【００６２】
第１及び第２周囲環境制御信号５８，６４の少なくとも一方、好ましくは、それらの両方は、大気温度及び／又は大気圧に関する情報を含み得る。
【００６３】
同様に、ブースト圧制御システム５４及び排ガス再循環制御システム５６の少なくとも一方、好ましくは、それらの両方は、内燃機関の動作を示すエンジン制御信号７０，７２を受信するように構成されてもよい。ほんの一例として、エンジン制御信号７０，７２は、エンジン速度及び／又はエンジントルクを示す情報を含み得る。さらに、エンジン制御信号７０，７２は、内燃機関の排出レベルを示す情報を含み得る。
【００６４】
前述のように、図２又は図３に示す実施形態の内燃機関が設けられている場合に、ブースト圧調整部３６は、少なくとも以下の構成要素の１つを備えてもよい：可変ジオメトリータービン、ウェイストゲート組立体、及び吸気絞り弁。また、ブースト圧制御システム５４は、ブースト圧調整部３６の一部を構成する１つ又は複数の構成要素に対してブースト圧制御信号を送信するように構成されてもよい。
【００６５】
非限定的な例において、図３の実施形態の内燃機関１０にあるようにブースト圧調整部３６が可変ジオメトリータービン２３を備えている場合に、制御システム４８は、ブースト圧制御システム５４を使用して、可変ジオメトリータービンの所望の配置を示す情報を含むブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００６６】
ブースト圧調整部が吸気絞り弁を備える場合には、制御システム４８は、可変ジオメトリータービンの所望の配置を示すブースト圧制御信号を生成する代わりに、あるいは、当該信号生成に加えて、吸気絞り弁の所望の位置を示す情報を含むブースト圧制御信号を生成するように構成される。
【００６７】
さらに、図４の実施形態の制御システム４８において、排ガス再循環制御システム５６は、排ガス再循環調整部４４、例えば排ガス再循環弁４６、に対して信号を生成するように構成される。
【００６８】
さらに、図４において、ブースト圧制御システム５４が計測ブースト圧信号６１を受信するように構成されることを示す。ほんの一例として、計測ブースト圧信号６１は、図２に示すブースト圧センサ５０を使用して決定されてもよい。
【００６９】
さらに、図４から分かるように、ブースト圧制御部６２は、ブースト圧フィードフォワード制御部６０、排ガス再循環調整部４４、及びブースト圧調整部３６からの信号を、計測ブースト圧信号６１と比較される制御信号として使用してもよい。
【００７０】
同様に、排ガス再循環制御システム５６は、排ガス再循環レベルモデル６３に関連付けられてもよく、排ガス再循環レベルモデル６３は、排ガス再循環制御システム５６に対して排ガス再循環レベル信号を生成するように構成される。この目的を達成するために、排ガス再循環レベルモデル６３は、現在の排ガス再循環レベルを決定するために使用可能な１つ以上の信号６５を受信するように構成される。ほんの一例として、信号６５は、図２又は図３に示す流量センサ５２から生成されてもよい。
【００７１】
排ガス再循環レベルモデル６３は、１つ以上のマップ逆引き関数及び／又は１つ以上の離散又は連続関数を使用できる理論モデルであってもよい。ほんの一例として、１つ以上の信号は、以下の１つ以上を含み得る：計測ブースト圧、計測ブースト温度、計測排ガス再循環流量、計測排ガス再循環温度、及び注入燃料量。
【００７２】
図５において、図４の実施形態と同様の別の実施形態の制御システム４８を示す。しかしながら、図４の実施形態と比較して、図５における排ガス再循環制御システム５６は、ブースト圧調整部３６に対して信号を生成するように構成される。また、図５の実施形態の制御システム４８は、ブースト圧調整部３６の変化が排ガス再循環組立体を介して再循環する排ガスの量に影響を及ぼすという事実を利用する。
【００７３】
また、図５に示す実施形態において、ブースト圧制御システム５４及び排ガス再循環制御システム５６の両方は、ブースト圧調整部３６に対して制御信号を生成する。
【００７４】
図６において、さらに別の実施形態の制御システム４８を示し、当該実施形態において、排ガス再循環制御システム５６は、排ガス再循環調整部４４に対して第１信号を、ブースト圧調整部３６に対して第２信号を生成するように構成される。ほんの一例として、図６に示すような制御システム４８の実施形態において、排ガス再循環制御システム５６からブースト圧調整部３６に対して生成される信号は、排ガス再循環制御システム５６から排ガス再循環調整部４４に対して生成される信号に対して反比例してもよい。また、排ガス再循環調整部４４に対して生成される信号が排ガス再循環流量の増加を示す場合に、ブースト圧調整部３６に対する信号は、ブースト圧の低下を示してもよい。従って、内燃機関が可変ジオメトリータービン２３と排ガス再循環弁４６とを備える非限定的な例において、排ガス再循環制御システム５６が信号を生成して排ガス再循環弁４６をさらに開く場合には、排ガス再循環制御システム５６は、信号を生成して可変ジオメトリータービン２３を閉じてもよい。
【００７５】
最後に、本発明のいずれの開示形式又は実施形態に関して図示及び／又は説明される構造及び／又は要素、及び／又は方法のステップは、開示、説明、又は教示されるその他の形式又は実施形態に、一般的な設計事項として組み込まれるものとする。従って、ここに添付する特許請求の範囲によってのみ示されるように限定される。
【図１】
0006317810.tif 000002
【図２】
0006317810.tif 000003
【図３】
0006317810.tif 000004
【図４】
0006317810.tif 000005
【図５】
0006317810.tif 000006
【図６】
0006317810.tif 000007