(57)【要約】【課題】エアタンクの内部圧力に応じて作動するアンローダバルブの作動状況に応じて、内部圧力が下限値を下回る場合に、エアコンプレッサにより吸気の一部を圧縮してエアタンクに蓄圧する一方で、内部圧力が上限値を超える場合に、エアコンプレッサの圧縮機能を停止するエンジンにおいて、エアコンプレッサにより吸気の一部が圧縮される場合に生じる吸入吸気量のばらつきを抑制するエンジン及びその制御方法を提供する。【解決手段】エンジン１０は、アンローダバルブ３５の作動状況を検出する検出装置として圧力センサ４１と、この圧力センサ４１をモニタリングして、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動して、エアコンプレッサ３３が吸気の一部を圧縮する場合に、吸入吸気量Ｑ５を調節する制御における計算値に補正を行う制御装置４２と、を備える。【選択図】図３
2017101560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアクリーナから気筒までを連通する吸気通路と、この吸気通路から分岐する蓄圧用通路と、この蓄圧用通路から分岐して前記吸気通路に合流するバイパス通路と、前記蓄圧用通路に配置されて、吸気を圧縮するエアコンプレッサ、及び、このエアコンプレッサで生じた圧縮空気を蓄圧するエアタンクと、前記蓄圧用通路及び前記バイパス通路の分岐部に配置され、前記エアタンクの内部圧力に応じて、前記吸気通路からの吸気の一部を前記蓄圧用通路及び前記バイパス通路のどちらか一方に導入するアンローダバルブと、を備えるエンジンにおいて、
前記アンローダバルブの作動状況を検出する検出装置と、
この検出装置をモニタリングして、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記エアコンプレッサに導入するように作動して前記エアコンプレッサが吸気の一部を圧縮する場合に、前記気筒に吸入される吸入吸気量を調節する制御における計算値に補正を行う制御装置と、を備えることを特徴とするエンジン。
【請求項２】
前記制御装置は、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記エアコンプレッサに導入するように作動して前記エアコンプレッサが吸気の一部を圧縮する場合には、前記エアコンプレッサから前記エアタンクに送られる圧縮空気量に応じた補正値を算出し、前記計算値をその補正値で補正する請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記吸気通路の前記蓄圧用通路への分岐点よりも上流側に配置されるマスフローセンサを備え、
前記制御装置が、前記計算値として前記マスフローセンサの検出値を用いて、その検出値から前記補正値を減算する補正を行う請求項２に記載のエンジン。
【請求項４】
前記吸気通路の前記蓄圧用通路への分岐点よりも上流側に配置されるマスフローセンサを備え、
前記制御装置が、前記計算値として前記マスフローセンサの検出値に基づいて算出した前記吸入吸気量を用いて、その吸入吸気量から前記補正値を減算する補正を行う請求項２に記載のエンジン。
【請求項５】
前記制御装置が、前記計算値として当該エンジンの運転状態に応じて算出された目標吸入吸気量を用いて、その目標吸入吸気量に前記補正値を加算する補正を行う請求項２に記載のエンジン。
【請求項６】
エアタンクの内部圧力が予め設定された下限値を下回る場合に、アンローダバルブが吸気通路の吸気の一部をエアコンプレッサに導入するように作動し、そのエアコンプレッサが吸気の一部を圧縮して前記エアタンクに蓄圧する一方、前記内部圧力が予め設定された上限値を超える場合に、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記吸気通路に戻すように作動して前記エアコンプレッサの圧縮機能が停止するエンジンの制御方法において、
前記アンローダバルブの作動状況を検出するステップと、
前記アンローダバルブが吸気の一部を前記エアコンプレッサに導入するように作動して前記エアコンプレッサが吸気の一部を圧縮する場合に、気筒に吸入される吸入吸気量を調節するステップで用いられる計算値を補正するステップと、を含むことを特徴とするエンジンの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジン及びその制御方法に関し、より詳細には、エアコンプレッサにより吸気の一部が圧縮される場合に生じる吸入吸気量のばらつきを抑制するエンジン及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレーキ装置、サスペンション、各種アクチュエータなどが圧縮空気により作動する車両においては、エアクリーナから吸気通路に吸い込まれる吸気の一部が、アンローダバルブを経由してエアコンプレッサに導入されて、そのエアコンプレッサで圧縮空気となり、エアタンクに蓄圧されている。
【０００３】
アンローダバルブは、エアタンクの内部圧力に応じて作動しており、その内部圧力が所定の下限値を下回る場合には、吸気の一部をエアコンプレッサに送っている。一方で、その内部圧力が所定の上限値を超える場合には、吸気の一部を吸気通路に戻している。
【０００４】
このエアクリーナから吸い込まれる吸気の吸気量は、マスフローセンサ（ＭＡＦセンサ）により検出されており、エンジンにおいては、このマスフローセンサの検出値に基づいて気筒に吸入される吸気の吸入吸気量を調節している（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
しかし、このマスフローセンサは、アンローダバルブからのオイルの流出などのために、アンローダバルブから吸気通路に戻される吸気が通過するバイパス通路よりも下流に配置することができない。そのために、このマスフローセンサでは、エアコンプレッサの圧縮状況に応じた吸気量を検出できないという問題があった。そして、その結果として、エアコンプレッサがエアクリーナから吸い込んだ吸気の一部を圧縮する場合には、気筒へ吸入される吸入吸気量が減少するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−１０７７９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、エアコンプレッサにより吸気の一部が圧縮される場合に生じる吸入吸気量のばらつきを抑制することができるエンジン及びその制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成する本発明のエンジンは、エアクリーナから気筒までを連通する吸気通路と、この吸気通路から分岐する蓄圧用通路と、この蓄圧用通路から分岐して前記吸気通路に合流するバイパス通路と、前記蓄圧用通路に配置されて、吸気を圧縮するエアコンプレッサ、及び、このエアコンプレッサで生じた圧縮空気を蓄圧するエアタンクと、前記蓄圧用通路及び前記バイパス通路の分岐部に配置され、前記エアタンクの内部圧力に応じて、前記吸気通路からの吸気の一部を前記蓄圧用通路及び前記バイパス通路のどちらか一方に導入するアンローダバルブと、を備えるエンジンにおいて、前記アンローダバルブの作動状況を検出する検出装置と、この検出装置をモニタリングして、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記エアコンプレッサに導入するように作動して前記エアコンプレッサが吸気の一部を圧縮する場合に、前記気筒に吸入される吸入吸気量を調節する制御におけ
る計算値に補正を行う制御装置と、を備えることを特徴とするものである。
【０００９】
また、上記の目的を達成する本発明のエンジンの制御方法は、エアタンクの内部圧力が予め設定された下限値を下回る場合に、アンローダバルブが吸気通路の吸気の一部をエアコンプレッサに導入するように作動し、そのエアコンプレッサが吸気の一部を圧縮して前記エアタンクに蓄圧する一方、前記内部圧力が予め設定された上限値を超える場合に、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記吸気通路に戻すように作動して前記エアコンプレッサの圧縮機能が停止するエンジンの制御方法において、前記アンローダバルブの作動状況を検出するステップと、前記アンローダバルブが吸気の一部を前記エアコンプレッサに導入するように作動して前記エアコンプレッサが吸気の一部を圧縮する場合に、気筒に吸入される吸入吸気量を調節するステップで用いられる計算値を補正するステップと、を含むことを特徴とする方法である。
【００１０】
なお、アンローダバルブは、エアタンクの内部圧力が下限値を下回る場合に、吸気の一部をエアコンプレッサに導入するように作動して吸気の一部をエアコンプレッサに供給する一方、内部圧力が上限値を超える場合に、吸気の一部をバイパス通路に導入するように作動して吸気の一部をエアコンプレッサに供給せずに吸気通路へ戻している。従って、アンローダバルブの作動状況は、エアタンクの内部圧力を検出する圧力センサの検出値に基づいてセンシングすることが可能である。また、アンローダバルブの流路切換弁の動作を直接的にセンシングしたり、アンローダバルブが電磁式の場合には、その制御信号をセンシングしたりしてもよい。
【００１１】
吸入吸気量を調節する制御（ステップ）としては、以下を例示できる。この制御（ステップ）は、まず、エンジンの運転状態に応じた目標吸入吸気量を算出する。次いで、マスフローセンサで検出した吸気の吸入量、すなわち、エアクリーナから吸入された吸気の吸入量に基づいて、気筒に吸入される吸入吸気量を算出する。次いで、それらの目標吸入吸気量と吸入吸気量とを比較して、吸入吸気量を目標吸入吸気量にするようにインテークスロットル、ターボチャージャ、及び、ＥＧＲバルブなどを調節する。
【００１２】
つまり、その制御（ステップ）における計算値としては、マスフローセンサの検出値、マスフローセンサの検出値から算出される吸入吸気量、及び、エンジンの運転状態に応じて算出される目標吸入吸気量のいずれかが例示される。
【００１３】
より具体的には、エアコンプレッサからエアタンクに送られる圧縮空気量に応じた補正値を算出し、マスフローセンサの検出値からその補正値を減算する補正、吸入吸気量からその補正値を減算する補正、及び、目標吸入吸気量にその補正値を加算する補正が例示される。
【発明の効果】
【００１４】
このエンジン及びその制御方法によれば、アンローダバルブの作動状況をセンシングして、エアコンプレッサがエアクリーナから吸い込まれる吸気の一部を圧縮する場合に、吸入吸気量の調節に際して用いられる計算値を補正する。つまり、エアコンプレッサが圧縮することによりエアタンクに吸気の一部を蓄積するために吸気の一部が横取りされても、その横取りされた分を補正することで、精度よく吸入吸気量を調節することができる。
【００１５】
これにより、エアコンプレッサの圧縮でエアクリーナから吸い込まれる吸気の一部がエアタンクに供給されて、吸入吸気量が減少しても、インテークスロットル、ターボチャージャ、及び、ＥＧＲバルブなどを調節して、吸入吸気量を増加して減少分を補うことで、吸入吸気量のばらつきを抑制することができる。その結果として、エンジンの運転状態に応じた適切な吸入吸気量を気筒へ供給できるようになり、エンジンからの出力の低下や、
排気ガス成分のばらつきを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態からなるエンジンの構成図であり、エアコンプレッサの圧縮機能が機能している状態を例示する。
【図２】本発明の実施形態からなるエンジンの構成図であり、エアコンプレッサの圧縮機能が停止している状態を例示する。
【図３】本発明の実施形態からなるエンジンの制御方法のフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態からなるエンジン１０を例示している。このエンジン１０は、エアクリーナ１１から吸い込まれた吸気Ａ１の一部が燃焼用吸気Ａ２として気筒１２に吸入され、吸気Ａ１の一部が圧縮用吸気Ａ３としてエアコンプレッサ３３に送られて、このエアコンプレッサ３３で圧縮されて生じた圧縮空気Ａ４がエアタンク３４に蓄圧されるものである。
【００１８】
なお、図１が、エアコンプレッサ３３が圧縮する状態を例示し、図２が、エアコンプレッサ３３が圧縮していない状態を例示している。また、図中では、Ａ１がエアクリーナ１１から吸い込まれた吸気を、Ａ２が気筒１２まで導入される燃焼用吸気を、Ａ３が蓄圧用通路３１へ導入される吸気の一部である圧縮用吸気を、Ａ４がエアコンプレッサ３３で圧縮された圧縮空気を、及び、Ａ５が実際に気筒１２に吸入される吸入吸気を、それぞれ示している。また、吸入吸気Ａ５は、燃焼用吸気Ａ２とＥＧＲガスＧ２とが混合したものも含む。
【００１９】
エンジン１０においては、エアクリーナ１１から気筒１２までを連通する吸気通路１３へ吸入された吸気Ａ１の一部である燃焼用吸気Ａ２が、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１５により圧縮されて高温になり、インタークーラ１６で冷却される。
【００２０】
その後、この燃焼用吸気Ａ２は、インテークスロットル１７で流量が調節された後に、インテークマニホールド１８を経て、吸入吸気Ａ５として気筒１２に供給される。気筒１２に供給された吸入吸気Ａ５は、インジェクタ１９から噴射された燃料と混合されて燃焼して熱エネルギーを発生させた後に、排気ガスＧ１となる。
【００２１】
また、このときに発生した熱エネルギーが、クランクシャフト２０を回転させ、その回転動力が、図示しない動力伝達機構により駆動輪に伝達される。
【００２２】
この排気ガスＧ１は、エキゾーストマニホールド２１を経由して排気通路２２へ排気されて、ターボチャージャ１４のタービン２３を駆動した後に図示しない排気ガス浄化装置で浄化されてから大気中へ放出される。
【００２３】
また、排気ガスＧ１の一部は、排気通路２２から分岐するＥＧＲ通路２４に分流し、ＥＧＲクーラー２５で冷却された後に、ＥＧＲバルブ２６により流量が調節されて、吸気通路１３に供給される。
【００２４】
また、このエンジン１０においては、エア供給システム３０により、圧縮空気Ａ４を供給することで、図示しないブレーキ装置、サスペンション、各種アクチュエータなどを作動させる。エア供給システム３０は、吸気通路１３から分岐する蓄圧用通路３１と、この蓄圧用通路３１から分岐して吸気通路１３に合流するバイパス通路３２と、を備える。また、蓄圧用通路３１には、エアコンプレッサ３３及びエアタンク３４が配置される。また、蓄圧用通路３１及びバイパス通路３２の分岐部には、アンローダバルブ３５が配置される。
【００２５】
エアコンプレッサ３３は、エンジン１０のクランクシャフト２０にプーリー及び無端状のベルトやチェーンからなる動力伝達機構３６を介して連結される。このエアコンプレッサ３３は、クランクシャフト２０の回転動力が動力伝達機構３６を介して伝達されることで、圧縮用ピストンが往復運動を行うことで圧縮用吸気Ａ３を圧縮して圧縮空気Ａ４を生成する。なお、エアコンプレッサ３３の出口には、図示しないチェックバルブが配置されて、エアタンク３４からの圧縮空気Ａ４の逆流が防止される。
【００２６】
エアタンク３４は、エアコンプレッサ３３で生成された圧縮空気Ａ４を蓄圧するタンクであり、エアコンプレッサ３３の出口と蓄圧用通路３１の一部を構成するチャージ管３７を介して連通する。なお、エアタンク３４には各装置へ圧縮空気Ａ４を供給する供給管３８が接続されており、その供給管３８の配置された図示しないバルブを開閉することで、圧縮空気Ａ４の供給が調節される。
【００２７】
アンローダバルブ３５は、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔに応じて吸気通路１３からの圧縮用吸気Ａ３を蓄圧用通路３１及びバイパス通路３２のどちらか一方に導入するように作動する弁機構である。このアンローダバルブ３５は、エアタンク３４から作動管３９を経由して圧縮空気Ａ４が供給されることで作動する。
【００２８】
具体的には、図１に例示するように、アンローダバルブ３５は、内部圧力Ｐｔが予め設定された下限値Ｐａを下回る場合に、エアコンプレッサ３３の入口側を開放する一方でバイパス通路３２を閉鎖して、エアコンプレッサ３３で圧縮用吸気Ａ３を圧縮させる。一方、図２に例示するように、内部圧力Ｐｔが予め設定された上限値Ｐｂを超える場合に、エアコンプレッサ３３の入口側を閉鎖する一方でバイパス通路３２を開放して、エアコンプレッサ３３の圧縮機能を停止させる。
【００２９】
つまり、このエア供給システム３０においては、各装置へエアタンク３４に蓄圧された圧縮空気Ａ４が供給されて、内部圧力Ｐｔが下限値Ｐａを下回ると、図１に例示するように、アンローダバルブ３５がエアコンプレッサ３３に圧縮用吸気Ａ３に導入するように作動して、エアコンプレッサ３３で圧縮用吸気Ａ３が圧縮されて圧縮空気Ａ４となり、その圧縮空気Ａ４がエアタンク３４に蓄圧されるように構成される。一方、内部圧力Ｐｔが上限値Ｐｂを超えると、図２に例示するように、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をバイパス通路３２に導入するように作動して、エアコンプレッサ３３の圧縮機能が停止して、圧縮用吸気Ａ３は吸気通路１３へと戻されるように構成される。
【００３０】
なお、この実施形態では、エアコンプレッサ３３とアンローダバルブ３５とのそれぞれが別体のものを例示したが、その他に、エアコンプレッサ３３の入口にアンローダバルブ３５が配置され一体的に構成されたものを例示可能である。また、アンローダバルブ３５は、電子制御式のものでもよく、その場合には、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔに応じて電子制御式の弁機構を作動するようにするとよい。
【００３１】
加えて、このエンジン１０においては、吸気通路１３に、マスフローセンサ４０が配置される。マスフローセンサ４０は、エアクリーナ１１から吸い込まれた吸気Ａ１の吸気量Ｑ１を検出するセンサである。このマスフローセンサ４０は、吸気通路１３から蓄圧用通路３１への分岐点よりも上流側に配置される。このように配置されることで、マスフローセンサ４０は、ターボチャージャ１４やアンローダバルブ３５から漏れ出るオイルによる汚染が回避されるので、測定精度の維持に有利になる。
【００３２】
このようなエンジン１０において、アンローダバルブ３５の作動状況を検出する検出装
置として圧力センサ４１と、この圧力センサ４１をモニタリングして、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動してエアコンプレッサ３３が圧縮用吸気Ａ３を圧縮する場合に、吸入吸気Ａ５の吸入吸気量Ｑ５を調節する制御における計算値に補正を行う制御装置４２と、を備えて構成される。
【００３３】
圧力センサ４１は、エアタンク３４に配置されて、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔを検出するセンサである。この圧力センサ４１は、エアタンク３４から装置へ供給される圧縮空気Ａ４が通過する供給管３８に配置されてもよい。
【００３４】
なお、この実施形態では、アンローダバルブ３５の作動状況を検出する検出装置として圧力センサ４１を用いた例を説明するが、検出装置としては、アンローダバルブ３５の流路切換弁の動作を直接的にセンシングしたり、アンローダバルブ３５が電磁式の場合には、その制御信号をセンシングしたりしてもよい。但し、前述した通りにアンローダバルブ３５は、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔに応じて作動する弁機構であることから、検出装置としては、圧力センサ４１を用いることが好ましい。
【００３５】
制御装置４２は、各種処理を行うＣＰＵ、その各種処理を行うために用いられるプログラムや処理結果を読み書き可能な内部記憶装置、及び各種インターフェースなどから構成される。
【００３６】
この制御装置４２は、信号線を介してインテークスロットル１７、インジェクタ１９、ＥＧＲバルブ２６に接続される。また、この制御装置４２は、信号線を介してマスフローセンサ４０、圧力センサ４１、回転数センサ４３、吸気温度センサ４４、圧縮空気温度センサ４５、アクセル開度センサ４６に接続される。
【００３７】
この制御装置４２の内部記憶装置に記憶された実行プログラムとしては、この実施形態における吸入吸気量調節プログラムや、補正プログラムを例示可能である。
【００３８】
吸入吸気量調節プログラムは、エンジン１０の運転状態に応じた目標吸入吸気量Ｑａと、マスフローセンサ４０で検出される吸気量Ｑ１に基づいて算出した吸入吸気量Ｑ５とを比較して、その吸入吸気量Ｑ５を調節するプログラムである。具体的には、吸入吸気量Ｑ５を目標吸入吸気量Ｑａにするように、ターボチャージャ１４の回転数、インテークスロットル１７の開度、ＥＧＲバルブ２６の開度を調節するプログラムである。なお、ターボチャージャ１４の回転数は、排気ガスＧ１の排出量により調節可能であるが、図示しない可変ノズルの開度を調節することでも調節可能である。
【００３９】
エンジン１０の運転状態としては、アクセル開度センサ４６の検出値であるアクセル開度やエンジン回転数Ｎｅが例示される。目標吸入吸気量Ｑａは、アクセル開度及びエンジン回転数Ｎｅに基づいたマップデータから算出される。このマップデータは、予め実験や試験により作成しておき、制御装置４２の内部記憶装置に記憶されて、適時読み出される。
【００４０】
また、吸入吸気量Ｑ５は、吸気量Ｑ１に加えて、気筒１２に吸入される吸入吸気Ａ５の圧力や、ＥＧＲバルブ２６の開度を考慮して算出するとよい。
【００４１】
補正プログラムは、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動して、エアコンプレッサ３３が圧縮用吸気Ａ３を圧縮する場合に、吸入吸気量調節プログラムで用いられる計算値を補正するプログラムである。
【００４２】
吸入吸気量調節プログラムで用いられる計算値とは、マスフローセンサ４０の検出値で
ある吸気量Ｑ１、その吸気量Ｑ１から算出される吸入吸気量Ｑ５、及び、エンジン１０の運転状態に応じて算出される目標吸入吸気量Ｑａのいずれかが例示される。
【００４３】
つまり、この補正プログラムは、エアコンプレッサ３３からエアタンク３４に送られる圧縮空気Ａ４の圧縮空気量Ｑ４に応じた補正値ΔＱを算出し、マスフローセンサ４０の検出値である吸気量Ｑ１からその補正値ΔＱを減算する補正、吸入吸気量Ｑ５からその補正値ΔＱを減算する補正、及び、目標吸入吸気量Ｑａにその補正値ΔＱを加算する補正のいずれかを行うプログラムである。
【００４４】
次に、このエンジン１０の制御方法について、図３のフロー図を参照しながら制御装置４２の機能として、以下に説明する。この制御方法は、アンローダバルブ３５の作動状況を検出するステップＳ１０、Ｓ２０と、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動してエアコンプレッサ３３が圧縮用吸気Ａ３を圧縮する場合に、吸入吸気量を調節するステップＳ５０、Ｓ６０で用いられる計算値を補正するステップＳ３０、Ｓ４０と、を含む方法である。なお、この制御方法は、エンジン１０が始動すると開始され、停止すると終了するものとする。
【００４５】
具体的に説明すると、まず、ステップＳ１０では、制御装置４２が、パラメータを取得する。このパラメータは、マスフローセンサ４０が検出する吸気量Ｑ１、圧力センサ４１が検出する内部圧力Ｐｔ、回転数センサ４３が検出するエンジン回転数Ｎｅ、吸気温度センサ４４が検出する吸気温度Ｔ１、及び、圧縮空気温度センサ４５が検出する圧縮空気温度Ｔ４である。
【００４６】
次いで、ステップＳ２０では、制御装置４２が、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動したか否かを判定する。具体的には、制御装置４２は、圧力センサ４１が検出する内部圧力Ｐｔの変化が、以下の条件を満たす場合に、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動したと判定し、それ以外の場合に、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をバイパス通路３２に導入するように作動したと判定する。
【００４７】
その条件を具体的に説明すると、内部圧力Ｐｔが、一時的に下限値Ｐａを下回った後に上限値Ｐｂを超える場合、更に、その後に下限値Ｐａを下回らない場合である。下限値Ｐａは、圧縮空気Ａ４が供給される各装置の作動に支障を来さない値に設定される。この下限値Ｐａとしては、０．３ＭＰａ以上、０．５ＭＰａ以下の値を例示可能である。上限値Ｐｂは、エアタンク３４の耐久性に基づいて設定される。この上限値Ｐｂとしては、０．７ＭＰａ以上、０．８ＭＰａ以下の値を例示可能である。
【００４８】
このステップＳ２０で、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をバイパス通路３２に導入するように作動したと判定すると、補正を行わずにステップＳ５０へ進む。これは、アンローダバルブ３５が作動すると、エアコンプレッサ３３の圧縮機能が停止して、圧縮用吸気Ａ３がバイパス通路３２を経由して吸気通路１３へ戻されるからである。つまり、アンローダバルブ３５が作動すると、吸気Ａ１の吸気量Ｑ１と燃焼用吸気Ａ２の吸気量Ｑ２とが等しくなるために、吸入吸気量Ｑ５に変化がないからである。
【００４９】
一方、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動したと判定すると、ステップＳ３０へ進む。これは、アンローダバルブ３５が圧縮用吸気Ａ３をエアコンプレッサ３３に導入するように作動すると、エアコンプレッサ３３の圧縮機能が機能して、圧縮用吸気Ａ３が圧縮された圧縮空気Ａ４が生成されるからである。つまり、その圧縮空気Ａ４がエアタンク３４に蓄圧されることにより、吸気Ａ１の吸気量Ｑ１と燃焼用吸気Ａ２の吸気量Ｑ２とが等しくならないために、吸入吸気量Ｑ５に変
化が生じるからである。
【００５０】
次いで、ステップＳ３０では、制御装置４２が、補正値ΔＱを算出する。この補正値ΔＱは、圧縮用吸気Ａ３の吸気量Ｑ３であり、エアコンプレッサ３３に圧縮されて、エアタンク３４に蓄圧される圧縮空気Ａ４の圧縮空気量Ｑ４と等量になる。そこで、制御装置４２は、この圧縮空気量Ｑ４を、パラメータとマップデータとを比較して算出したり、それらのパラメータから直接的に算出したりする。
【００５１】
パラメータとマップデータとを比較して算出する方法を以下に説明する。この方法は、予め実験や試験により、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔ、エンジン回転数Ｎｅ、吸気温度Ｔ１、及び、圧縮空気温度Ｔ４に基づいた圧縮空気量Ｑ４が設定されたマップデータを作成して、そのマップデータを制御装置４２の内部記憶装置に記憶させておく。そして、ステップＳ３０で、制御装置４２が内部記憶装置からそのマップデータを読み出し、ステップＳ１０で取得したパラメータとそのマップデータとを比較することで、圧縮空気量Ｑ４を算出する。
【００５２】
この圧縮空気量Ｑ４は、内部圧力Ｐｔに対しては負の相関となり、エンジン回転数Ｎｅに対して正の相関となる。つまり、この圧縮空気量Ｑ４は、内部圧力Ｐｔが下限値Ｐａに近づく程に、エンジン回転数Ｎｅが速くなる程に多くなる一方で、内部圧力Ｐｔが上限値Ｐｂに近づく程に、エンジン回転数Ｎｅが遅くなる程に少なくなる。
【００５３】
パラメータから直接的に算出する方法を以下に説明する。この方法は、エアコンプレッサ３３から吐出される圧縮空気Ａ４の吐出圧力Ｐｃと、エアタンク３４の内部圧力Ｐｔとを用いて算出する方法である。具体的には、吐出圧力Ｐｃと内部圧力Ｐｔとの差分ΔＰを、チャージ管３７における抵抗Ｒｃで除算した単位時間当たりの流量にエンジン回転数Ｎｅを積算して算出する方法である。また、その差分ΔＰとチャージ管３７における圧縮空気Ａ４の密度を用いてベルヌーイの定理から算出する方法もある。ここで、エアコンプレッサ３３から吐出される圧縮空気Ａ４の吐出圧力Ｐｃは、エアコンプレッサ３３のボア面積Ｓｃとストローク長Ｌｃと圧縮比ＣＲｃとから算出される。
【００５４】
なお、吸気温度Ｔ１及び圧縮空気温度Ｔ４については、必ずしも必要なパラメータではないが、それらの温度を用いることによって、温度に応じた圧縮用吸気Ａ３及び圧縮空気Ａ４の状態を加味することが可能になるので、精度の向上に有利になる。
【００５５】
次いで、ステップＳ４０では、制御装置４２が、ステップＳ５０、Ｓ６０における計算値である吸気量Ｑ１、吸入吸気量Ｑ５、目標吸入吸気量Ｑａのいずれか一つを補正する。具体的には、吸気量Ｑ１から補正値ΔＱを減算する補正、吸入吸気量Ｑ５から補正値ΔＱを減算する補正、及び、目標吸入吸気量Ｑａに補正値ΔＱを加算する補正のいずれか一つを行う。
【００５６】
次いで、ステップＳ５０では、制御装置４２が、吸入吸気量Ｑ５と目標吸入吸気量Ｑａとが等しくなるか否かを判定する。このステップＳ５０で、吸入吸気量Ｑ５と目標吸入吸気量Ｑａとが等しいと判定した場合は、スタートへ戻る。一方、吸入吸気量Ｑ５と目標吸入吸気量Ｑａとが等しくないと判定した場合は、ステップＳ６０へ進む。
【００５７】
次いで、ステップＳ６０では、制御装置４２が、ターボチャージャ１４の回転数、インテークスロットル１７の開度、及びＥＧＲバルブ２６の開度のいずれか、あるいはいくつかの組み合わせ、あるいは全部を調節して、吸入吸気量Ｑ５を増減する。このステップＳ６０が完了するとスタートへ戻る。
【００５８】
以上のような制御を行うようにしたことで、エアコンプレッサ３３が圧縮することにより吸気Ａ１の一部である圧縮用吸気Ａ３が横取りされても、その横取りされた分を補正することで、精度よく吸入吸気量Ｑ５を調節することができる。
【００５９】
これにより、エアコンプレッサ３３の圧縮でエアクリーナ１１から吸い込まれる吸気Ａ１の一部が圧縮空気Ａ４としてエアタンク３４に供給されて、吸入吸気量Ｑ５が減少しても、ターボチャージャ１４、インテークスロットル１７、及び、ＥＧＲバルブ２６などを調節して、吸入吸気量Ｑ５を増加して減少分を補うことで、吸入吸気量Ｑ５のばらつきを抑制することができる。その結果として、エンジン１０の運転状態に応じた適切な吸入吸気量Ｑ５を気筒１２へ供給できるようになり、エンジン１０からの出力の低下や、排気ガス成分のばらつきを抑制することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０  エンジン
１３  吸気通路
３１  蓄圧用通路
３２  バイパス通路
３３  エアコンプレッサ
３４  エアタンク
３５  アンローダバルブ
４０  マスフローセンサ
４１  圧力センサ
４２  制御装置
【図１】
2017101560.tif 000003
【図２】
2017101560.tif 000004
【図３】
2017101560.tif 000005