(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン（１０）と、
タービン（２２）および圧縮機（２４）を備えたターボ過給機（１２）と、
前記圧縮機と前記エンジンとの間に連結された絞り弁（４０）と、
前記絞り弁と前記圧縮機との間で前記絞り弁の上流側の圧力を検出し、該圧力に応答して上流側圧力信号を発生する上流側圧力センサ（６６）と、
前記絞り弁と前記エンジンとの間で前記絞り弁の下流側の圧力を検出し、該圧力に応答して下流側圧力信号を発生する下流側圧力センサ（７０）と、
エンジン負荷信号を発生するエンジン負荷センサ（７４）と、
前記上流側圧力信号、前記下流側圧力信号および前記エンジン負荷信号を受信し、排気逃がし弁制御信号を出力する電子コントローラ（６４）と、
排気逃がし弁制御信号に応答してエンジン排気を前記タービンからそらせるための、前記エンジンと前記タービンとの間に連結された排気逃がし弁（１４）と、
を備えたターボ過給形内燃機関において、
少なくとも所定のエンジン負荷において、前記電子コントローラが、前記排気逃がし弁制御信号を発生し、かつ前記電子コントローラは、所望の時間長さに亘って前記エンジン負荷センサ（７４）により発生した複数の過去のエンジン負荷信号を使用することによって所望の絞り弁圧力リザーブ値の少なくとも一部を発生することにより、
前記電子コントローラは、エンジン負荷が変動しているか又は比較的定常であるかどうかを考慮し、前記所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用する排気逃がし弁制御信号を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項２】
請求項１に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記エンジン負荷センサがエンジン速度センサであり、
前記エンジン負荷信号がエンジン速度信号であることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項３】
請求項２に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記エンジン速度センサがエンジン回転センサであり、
前記エンジン速度信号がエンジン回転信号であることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項４】
請求項１に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記エンジン負荷センサが、前記エンジンにより駆動される発電機の電気出力をモニタリングするための電気センサであることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項５】
請求項に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記エンジン負荷センサが、吸気マニホルドの絶対圧力を測定し、この絶対圧力に応答してエンジン負荷信号を発生するマニホルド絶対圧力（ＭＡＰ）センサであることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記電子コントローラが、前記過去のエンジン負荷信号及び現在のエンジン負荷信号を使用する排気逃がし弁制御信号所望の絞り弁圧力リザーブ値を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれか一項に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記ヒストリカルなエンジン負荷信号を使用することによって少なくとも一部が前記電子コントローラにより発生させられた連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用することにより、前記排気逃がし弁制御信号を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項８】
請求項７に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記電子コントローラが、前記所望のリザーブ値を高めるために、前記連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値をエンジン負荷の大きい変動がない低い値にする負の固定ゲインを使用する前記連続的な絞り弁圧力リザーブ値を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項９】
請求項７又は８に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記電子コントローラが、現在のエンジン負荷信号を使用する前記連続的な絞り弁圧力リザーブ値を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項１０】
請求項２又は３に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記電子コントローラは、連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用する前記排気逃がし弁制御信号を発生し、
前記排気逃がし弁制御信号は、次式、すなわち、
ΔＰ（ｔ＋１）＝−ＧＡＩＮ＋Ｐ＊ＮＳＥ＋Ｉ＊ ∫ＮＳＥ＋ΔＰ（ｔ）
ここで、
ΔＰ（ｔ）＝現在の時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値
ΔＰ（ｔ＋１）＝次の連続時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ
ＧＡＩＮ＝所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷の大きな変動
がないゼロに向かってゆっくり駆動するように選択された固
定値
Ｐ＝比例ゲイン
ＮＳＥ＝負の速度誤差（これは、現在の時間中にエンジン速度センサに
より測定されたエンジン速度が、ＮＳＥがゼロに等しくなるよ
うに予め選択されたエンジン速度セットポイントより速くなけ
れば、現在の時間中に前記エンジン速度センサにより測定され
たエンジン速度より小さい予め選択されたエンジン速度セット
ポイントに等しい）
Ｉ＝積分ゲイン
∫ＮＳＥ＝過去の前記所望の時間長さに亘っての負の前記速度誤差の積分
に従って、前記電子コントローラにより決定されることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項１１】
請求項１０に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度が、前記予め選択されたエンジン速度セットポイントより非常に小さくない限り、前記負の速度誤差がゼロに等しく設定されるデッドゾーンを説明するように、前記負の速度誤差が計算されることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のターボ過給形内燃機関において、
前記所定のエンジン負荷が、最大定格負荷の２５％より大きいエンジン負荷であることを特徴とするターボ過給形内燃機関。
【請求項１３】
ターボ過給形内燃機関内の絞り弁（４０）の前後の圧力差を測定するステップと、
エンジン（１０）に作用する負荷を常時反復測定するステップと、
を含むターボ過給形内燃機関内の排気逃がし弁の位置を制御する制御方法において、
エンジン負荷が変動しているか又は比較的定常であるかどうかを考慮するように、所望の時間長さに亘って測定された複数の過去のエンジン負荷信号を使用することによって、少なくとも所定のエンジン負荷において少なくとも一部の所望の絞り弁圧力リザーブ値を発生するステップと、
測定された前記絞り弁の前後の圧力差を前記所望の絞り弁圧力リザーブと比較し、これに応答して排気逃がし弁制御信号を電子的に発生するステップと、
前記測定された前記絞り弁の前後の圧力差が、前記所望の絞り弁圧力リザーブより大きいときに、排気逃がし弁（１４）を開き、前記測定された前記絞り弁の前後の圧力差が、前記所望の絞り弁圧力リザーブより小さいときに、前記排気逃がし弁を閉じるように、排気逃がし弁アクチュエータ（８０）を制御するために、前記排気逃がし弁制御信号を使用するステップと、
を含む制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の制御方法において、
発生される前記所望の絞り弁圧力リザーブ値の少なくとも一部が、一定の負の固定ゲインにも基づいており、前記負の固定ゲインは、所望の絞り弁圧力リザーブ値を高めるため、連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷に大きな変動がない低い値にする、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
請求項１３又は１４に記載の制御方法において、
前記連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を、ループ更新スキームにより適宜に発生させる、ことを特徴とする制御方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の制御方法において、
前記エンジン負荷は、エンジン速度センサによってエンジン速度が測定されることにより測定され、
前記所望の絞り弁圧力リザーブ値は、次式、すなわち、
ΔＰ（ｔ＋１）＝−ＧＡＩＮ＋Ｐ＊ＮＳＥ＋Ｉ＊ ∫ＮＳＥ＋ΔＰ（ｔ）
ここで、
ΔＰ（ｔ）＝現在の時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値
ΔＰ（ｔ＋１）＝次の連続時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ
ＧＡＩＮ＝所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷の大きな変動がない
ゼロに向かってゆっくり駆動するように選択された固定値
Ｐ＝比例ゲイン
ＮＳＥ＝負の速度誤差（これは、現在の時間中にエンジン速度センサにより測定
されたエンジン速度が、ＮＳＥがゼロに等しくなるように予め選択され
たエンジン速度セットポイントより速くなければ、現在の時間中に前記
エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度より小さい予め選択
されたエンジン速度セットポイントに等しい）
Ｉ＝積分ゲイン
∫ＮＳＥ＝過去の所望の時間長さに亘っての負の速度誤差の積分
に従って、連続時間に亘って適宜に発生させられる、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１７】
請求項１５又は１６に記載の制御方法において、
前記２つの連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値間の所望の絞り弁圧力リザーブ値の増大の大きさが予め選択された値に制限される、
ことを特徴とする制御方法。
【請求項１８】
請求項１３ないし１７のいずれか一項に記載の制御方法において、
長期負荷定常状態後の局部的増大の開始時に、前記エンジンに流入する燃料／空気混合気の遷移濃厚化を行なうステップをさらに含むことを特徴とする制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボ過給形内燃機関、及びこの電子制御形排気逃がし弁の制御に関し、より詳しくは、エンジン負荷が変動するときの負荷受容能力（load acceptance)を改善しかつエンジン負荷が比較的一定であるときのエンジン効率を最適化するための、ターボ過給形内燃機関、これの排気逃がし弁の制御装置、及び制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明は、主として、天然ガスを燃料とし、長期間作動することを意図しかつ数千馬力を発生する大形内燃機関に関する。これらの大形エンジンは、一般に、発電、天然ガスおよび石油のポンピング、または沖合さく井作業等に使用される。
【０００３】
本発明は、排気逃がし弁を備えたターボ過給形内燃機関に適用される。
【０００４】
図１および図２は、当業界で知られた態様で制御されるターボ過給機１２および排気逃がし弁１４を備えた大形の産業用内燃機関システムの２つの例を概略的に示すものである。より詳しくは、図１は、最大ブーストレギュレータとしても知られている標準形排気逃がし弁制御装置を備えたシステムを示し、図２は、固定ΔＰ排気逃がし弁制御装置（すなわち、固定絞り弁圧力リザーブ制御装置）を備えたシステムを示す。
【０００５】
図１のシステムでは、エンジン１０が吸気マニホルド１６および排気マニホルド１８を有している。排気は、排気マニホルド１８から排気マニホルド排出ダクト２０を通って排出され、ターボ過給機１２のタービン２２に流入し、排気出口ダクト２６内に導かれる。
【０００６】
大気は、吸気ダクト２８を通ってターボ過給機１２の圧縮機２４に導入される。通常、吸気ダクト２８には、エアクリーナ（図示せず）が配置されている。圧縮機２４に導入される大気は、エアクリーナを通って吸引されるため、吸気ダクト２８内は、通常、僅かに真空状態になる。ターボ過給機１２のタービン２２を通って流れる排気ガスのエネルギがタービンホイール３０を駆動し、このタービンホイール３０が、圧縮機ホイール３４の軸３２を駆動する。圧縮機ホイール３４は、吸気ダクト２８を通って圧縮機２４に流入する大気を圧縮（すなわち、加圧、ターボ過給またはブースト）し、加圧された吸気は、圧縮機２４から圧縮機吐出ダクト３６内に流出する。圧縮機吐出ダクト２４内の加圧空気は、ターボ過給された吸気から、過剰の熱を除去する熱交換器として機能するインタークーラ３８に強制的に導入される。ターボ過給された吸気は、次に、気化器３９、絞り弁４０を通って、エンジン１０に導入される。
【０００７】
気化器３９は、一般に、インタークーラ３８と絞り弁４０との間に配置される。燃料は、気化器３９内で圧縮空気と混合され、燃料−空気混合気が絞り弁４０に流入する。大形の産業用内燃機関では、燃料は、一般に天然ガスであるが、他の燃料を使用することもできる。別の構成として、気化器３９は、圧縮機２４の上流側の吸気ダクト２８に配置することもできる。このような構成では、ターボ過給機１２の圧縮機２４は、ダクト２８内の空気−燃料混合気を圧縮しかつ加圧された空気−燃料混合気を圧縮機吐出ダクト３６内に排出する。
【０００８】
絞り弁４０には、圧縮機吐出圧力またはこれより僅かに低い圧力の空気が流入する。この絞り弁４０は、流入した空気の圧力を吸気マニホルド圧力になるよう圧力降下させる。絞り弁４０の前後の圧力降下の大きさは、絞り弁圧力リザーブと呼ばれている。絞り弁圧力リザーブ、すなわち絞り弁の前後の圧力降下の大きさは、絞り弁４０を通る空気流量および絞り弁４０の位置の両者に基づいて定まる。
【０００９】
排気マニホルド１８からの排気マニホルド排出ダクト２０と、ターボ過給機１２のタービン２２からの排気出口ダクト２６との間には、排気逃がし弁通路４２が設けられている。排気逃がし弁通路４２内には、排気逃がし弁１４が配置されており、ターボ過給機１２のタービン２２をバイパスするエンジン排気ガスのエネルギ量を調整する。排気逃がし弁１４が部分的にまたは完全に開かれると、排気マニホルド排出ダクト２０内のエンジン排気が排気出口ダクト２６にそらされ、これにより、ターボ過給機１２のタービン２２への排気質量流量が減少される。タービン２２への排気質量流量が減少すると、圧縮機２４の出力が低下し、これにより圧縮機吐出ダクト３６内の圧縮機吐出圧力が低下する。
【００１０】
図１に示す従来技術の標準形排気逃がし弁制御は，前述したように、最大ブーストレギュレータであり、排気逃がし弁アクチュエータ４６および圧力タップ４８を有している。一般に、圧力タップ４８は、絞り弁４０の上流側の圧縮機吐出ダクト３６内の圧力をモニタリングする。なお、図１は、インタークーラ３８と圧縮機２４との間の圧縮機吐出ダクト３６内の圧力をモニタリングする圧力タップ４８を示しているが、絞り弁４０とインタークーラ３８との間の圧縮機吐出ダクト３６内の空気圧力をモニタリングすることも知られている。
【００１１】
圧力タップ４８は、ばね付勢形排気逃がし弁アクチュエータ４６に連結されている。アクチュエータ４６は、ライン４７で概略的に示すように、排気逃がし弁１４を制御する。図１に示す従来技術では、排気逃がし弁１４は、圧縮機吐出ダクト３６および圧力タップ４８内の圧力がばね付勢形アクチュエータ４６を作動させるのに充分な大きさになるまで、閉状態に維持される。排気逃がし弁アクチュエータ４６からのライン４５は大気圧条件に開放しており、ライン４８内の圧力差がライン４５内の大気圧より大きくなると、アクチュエータ４６が排気逃がし弁１４を作動することを示している。この形式の標準形排気逃がし弁制御装置、すなわち最大ブーストレギュレータは、エンジンが最大全負荷の８０〜９０％程度で運転されている迄は、排気逃がし弁１４を閉状態に維持し、エンジンが最大全負荷の８０〜９０％以上の高負荷で運転されていると、排気逃がし弁１２を部分開状態または開状態にして、圧縮機２４の作動を制限するように機能する。従って、図１に示す従来技術のシステムは、ターボ過給機１２の圧縮機２４の最大出力、すなわち最大ブースト値を予め定めた値に制限することによりエンジン１０の最大出力を制限する。
【００１２】
図１は標準形排気逃がし弁制御の機械的構成を示すが、圧縮機吐出ダクト３６内の圧力を測定する圧力変換器を使用する電子スキームが当業界において知られている。
【００１３】
また、図１では、絞り弁４０の上流側の圧縮機吐出ダクト３６内の圧力をモニタリングする圧力タップ４８が示されているが、圧力タップ４８が絞り弁４０の下流側の吸気マニホルド１６の圧力をモニタリングするように構成することもでき、この構成でも、最大ブーストレギュレータ４６に大きな影響を与えることはない。これは、エンジン１０が高負荷で作動している場合には、通常、絞り弁４０が全開状態またはほぼ全開状態にあることによる。このような最大ブースト状態では、絞り弁４０の下流側の圧力が、絞り弁４０の上流側の圧力とほぼ等しいか、僅かに小さくなる。
【００１４】
図２は、従来技術において知られている固定ΔＰ排気逃がし弁制御を示す。このシステムは、排気逃がし弁制御の点を除き、図１に示すシステムと同じであり、対応する構成部品については、図２においても同じ参照番号を使用している。図２に示す固定ΔＰ排気逃がし弁制御装置は、絞り弁４０の上流側の圧縮機吐出ダクト３６内の圧力をモニタリングするための上流側圧力タップ５０と、絞り弁４０の下流側の吸気マニホルド圧力をモニタリングするための下流側圧力タップ５２とを有している。図１に示したシステムで説明したように、上流側圧力タップ５０は、インタークーラ３８と圧縮機２４との間、またはインタークーラ３８と絞り弁４０との間に配置することもできる。
【００１５】
上流側圧力タップ５０及び下流側圧力タップ５２は、固定ΔＰ排気逃がし弁アクチュエータ５４と連通している。上流側圧力タップ５０には、ブーストレギュレータ５６が配置されており、別の構成として、このブーストレギュレータ５６を下流側圧力タップ５２に配置することもできる。ブーストレギュレータ５６は、図１のシステムで説明したブーストレギュレータ４６と同様に作動し、圧力タップ５０，５２内の圧力が、予め定めた閾値を超えると、ライン５８により概略的に示したように、排気逃がし弁１４を開ける。ここで、閾値としては、圧縮機２４の最大出力を、通常、最大エンジン負荷の８０〜９０％になるように制御できる値である。ブーストレギュレータ５６からのライン６０は、大気圧条件に開放しており、ライン５０（またはライン５２）内の圧力差がライン６０内の大気圧より大きくなると、ブーストレギュレータ５６が排気逃がし弁１４を作動することを示している。
【００１６】
固定ΔＰ排気逃がし弁アクチュエータ５４は、エンジン１０が部分負荷で作動するときには、圧力タップ５０と圧力タップ５２との間に固定圧力差を維持するように、ライン６２で概略的に示すように排気逃がし弁１４を制御する。換言すれば、固定ΔＰ排気逃がし弁アクチュエータ５４は、固定絞り弁圧力リザーブを維持すべく作動する。より詳しくは、固定ΔＰ排気逃がし弁アクチュエータ５４は、上流側圧力タップ５０によりモニタリングされる圧縮機吐出圧力が、下流側圧力タップ５２によりモニタリングされる吸気マニホルド圧力に対して、選択された絞り弁圧力リザーブ、すなわちΔＰセットポイント以上に超えると、低エンジン負荷または中エンジン負荷で排気逃がし弁１４を開く。一般に、固定ΔＰ排気逃がし弁制御は、定常負荷に対し、約９インチ水銀柱（4psi) のΔＰセットポイントすなわち所望の絞り弁圧力リザーブを有し、変動負荷に対し、１３インチ水銀柱 (6psi）のΔＰセットポイントを有する。
【００１７】
図２は、固定ΔＰ排気逃がし弁制御についての機械的構成を示すものであるが、圧縮機吐出圧力を検出する上流側圧力変換器および吸気マニホルド圧力を測定する下流側圧力変換器を使用する電子的スキームも当業界において知られている。このような１つの開示が、米国特許第55，551，236号（出願番号第08/236，467号）の「ターボ過給機制御管理システム（Turbocharger Control Management System) 」で論じられている。この米国特許は、本件出願人に譲渡されており、本願に援用する。このようなシステムでは、絞り弁圧力リザーブは、絞り弁の上流側圧力および下流側圧力の両方を検出しかつ検出した両圧力を電子的に減算することにより、電子的に決定される。上記のように、この米国特許は、種々の条件に基づいて電子コントローラ内にマッピングされるエンジンの所望の負荷応答に基づいて所望の絞り弁圧力リザーブを調節できることを示唆している。
【００１８】
本発明は、排気逃がし弁を備えたターボ過給形内燃機関に適用される。ターボ過給機は、タービンと圧縮機とを備えているターボ過給形内燃機関においては、排気はタービン内のタービンホイールを駆動し、次いでタービンホイールは、圧縮機内の圧縮機ホイールに連結された軸を駆動する。ターボ過給機を出る排気は、排気出口ダクトを通って排出される。典型的に、圧縮機は、周囲空気を加圧し又はターボ過給し、加圧された吸気をインタークーラと気化器（又は電子式燃料噴射装置のような燃料付加装置）とに押込み、絞り弁を通って吸気マニホルド内へ押し込まれる。若干のシステムにおいては、気化器は、圧縮機の上流側に位置させられるから、圧縮機は、燃料と空気との混合気を加圧する。
排気は、排気マニホルドを通ってターボ過給形内燃機関から排出され、排気マニホルド排出ダクトを通ってターボ過給機のタービンへ差向けられる。排気逃がし弁は、ターボ過給機のタービンから遠ざけられる機関排気エネルギーの全部又は若干をそらせるために設けられることが多い。
最大ブーストレギュレータとして知られている標準の排気逃がし弁制御を使用するときは、圧縮機からの加圧された吸気の圧力が、排気逃がし弁アクチュエータ内のばね機構を作動して排気逃がし弁を開くまでは、排気逃がし弁は閉じたままである。したがってシステムは、圧縮機排出圧力が、最大ブースト値に達するときに、エンジン排気をタービンから遠ざけるようにそらせる。このような最大ブーストシステムにおいては、軽負荷においては排気逃がし弁は閉じたままであり、エンジンが全負荷の約８０％ないし９０％に達するまで排気逃がし弁は閉じたままである。最大ブーストシステムにおいて絞り弁が充分に開いているときでさえ、排気逃がし弁の開放によって、ターボ過給機内のタービンに供給されるエネルギー量は減少させられ、ついで圧縮機排出圧力は最大ブースト値に維持される。
最大ブーストレギュレータに関して、以上の固定ΔＰ排気逃がし弁制御を使用することは、当業界において知られている。固定ΔＰ排気逃がし弁制御は、最大ブーストレギュレータのみを使用する標準形排気逃がし弁制御に比べ、排気圧力の低下およびこれに付随するポンピング損失の低下により、低負荷および中負荷時のエンジン効率を改善できる。固定ΔＰ排気逃がし弁制御における最大ブーストレギュレータは、標準形排気逃がし弁制御と同様に作動して、圧縮機の最大吐出圧力を制限する。
固定ΔＰ排気逃がし弁制御においては、絞り弁圧力リザーブは、絞り弁の上流側の圧力タップと、絞り弁の下流側の他の圧力タップを使用することによって機械的にモニタされる。圧力タップ間の圧力差は、ばね作動の排気逃がし弁アクチュエータを典型的に駆動する。その代りに、絞り弁の上流側と下流側との圧力を感知し、この感知された２つの圧力を電子的に差し引きして絞り弁の前後の圧力差を決定することにより、絞り弁圧力リザーブが決定される。
【００１９】
一般に、産業用の大形内燃機関は、一定速度で作動するが、エンジンに作用する負荷は変化する。負荷が大きく増大すると、エンジンの絞り弁が開き、かつ絞り弁の前後の圧力差が小さくなり、これによりエンジン出力に初期増大がもたらされる。換言すれば、絞り弁圧力リザーブによってエンジン出力の初期増大がもたらされるといえる。エンジン出力の残余の増大は、排気逃がし弁が閉状態を維持しているときにターボ過給機が連続的にスピードアップするという事実によるものである。排気逃がし弁は、絞り弁圧力リザーブ（すなわち、絞り弁の前後の圧力降下）が回復するまで閉状態を維持する。ターボ過給機がスピードアップし、かつ絞り弁の前後の圧力降下が完全に回復するのに、比較的長時間（例えば５秒間）を要する。固定ΔＰ排気逃がし弁制御を行なう大形の産業用内燃機関では、通常、納得できる燃料消費と、満足できる負荷受容能力の維持との妥協が得られるように選択される。
【００２０】
固定ΔＰ排気逃がし弁制御では、絞り弁の前後の小さな圧力降下を維持することによりエンジン効率は改善されるが、エンジンの負荷受容能力は低下する。絞り弁圧力リザーブが大きいほど、エンジンは一定速度で大きい負荷を受容でき、または絞り弁を開くとき、吸気マニホルド圧力の不足を懸念することなく一定負荷を加速することができる。しかしながら、最適エンジン効率を得るには、絞り弁を開位置に維持することが望まれ、従って、スロットル圧力リザーブおよびエンジンの負荷受容能力は低下する。従って、エンジン応答と燃料消費との間には二律背反(trade-off) がある。
【００２１】
エンジン負荷が比較的安定しているときにエンジン効率を改善するには、比較的小さな絞り弁圧力リザーブを維持するのが望ましいけれども、エンジン負荷が変動するときにエンジンの負荷受容能力を改善するには比較的大きな絞り弁圧力リザーブを維持するのが望ましい。本件出願人に譲渡された前述の米国特許第5,551,236 号（出願番号第08/236,467号）「ターボ過給機制御管理システム（Turbocharger Control Management System) 」では、電子制御コントローラに関連する固定ΔＰ排気逃がし弁制御システムが論じられている。この米国特許出願では、種々の条件に基づいてコントローラ内にマッピングされたエンジンの所望の負荷応答に基づいて、所望の絞り弁圧力リザーブを調節できることが示唆されている。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許出願で開示されているシステムでも、絞り弁圧力リザーブを大きくすべき時点および絞り弁圧力リザーブを小さくすべき時点を予測するのは困難である。このため、従来技術では、定常負荷時での燃料消費を抑えること、及び、エンジン負荷変動に対して、満足できる負荷受容能力を確保すること、が困難であるという問題点がある。
【００２３】
そこで、本発明は、大形の産業用内燃機関の定常負荷時での燃料消費を改善でき、その上、エンジン負荷が変動するときに満足できる負荷受容能力を得られることを主目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所望の絞り弁圧力リザーブすなわちΔＰセットポイントが、エンジン負荷の履歴、またはエンジン負荷を示すエンジン速度または吸気マニホルド絶対圧力等の他の何らかのファクタの履歴に基づいて決定されるように構成した、排気逃がし弁制御（adaptive wastegate control）を提供する。このようにして、本発明は、エンジン負荷が変動するときに、大きな絞り弁圧力リザーブを付与して負荷変化に対するエンジン応答を改善でき、かつエンジン負荷が比較的安定しているときに、小さな絞り弁圧力リザーブを付与して燃料消費を改善することができる。
【００２５】
より詳しくは、絞り弁の上流側に配置された上流側圧力センサからの上流側圧力信号、絞り弁の下流側に配置された下流側圧力センサからの下流側圧力信号、およびエンジン負荷センサからのエンジン負荷信号を受ける電子コントローラを使用するものである。電子コントローラは、排気逃がし弁アクチュエータに、排気逃がし弁を開閉させることを知らせる排気逃がし弁制御信号を発生する。電子コントローラは、少なくとも一部がエンジン負荷の従前の履歴に基づいている所望の絞り弁圧力リザーブ値を適宜発生する。上流側圧力センサおよび下流側圧力センサからの各信号により決定された絞り弁の前後の圧力降下が、所望の絞り弁圧力リザーブ値より大きい場合には、電子コントローラが、排気逃がし弁を開くことを知らせる排気逃がし弁制御信号を発生する。絞り弁の前後の圧力降下が所望の絞り弁圧力リザーブ値より小さい場合には、電子コントローラが、排気逃がし弁を閉じることを排気逃がし弁アクチュエータに知らせる。所望の絞り弁圧力リザーブ値の少なくとも一部がエンジン負荷の履歴に基づいているため、電子コントローラは、変動負荷に対して比較的大きな絞り弁圧力リザーブを付与して負荷受容能力を改善し、かつ負荷が比較的定常である場合には比較的小さい絞り弁圧力リザーブを付与して燃料消費を改善することができる。
【００２６】
所望の絞り弁圧力リザーブ値は、首尾一貫して小さくなるようにし、これにより、エンジン負荷に大きな変動が存在しない場合には所望の絞り弁圧力リザーブ値を大きくしてエンジン効率すなわち燃料消費を改善する。これは、電子コントローラのループ更新スキーム（loop update scheme) において、一定の負のゲイン項並びにエンジン負荷項号を付与することにより行なうことができる。
【００２７】
本発明は、この形式の適応スキームを全エンジン負荷範囲に亘って使用することを必要としない。例えば、産業用の発電用の場合には、低エンジン負荷でのエンジン効率はあまり重要ではなく、従って、低負荷の場合には絞り弁圧力リザーブを高レベルに設定し、かつ高負荷時にのみエンジン効率を改善すべく適応スキームを使用するのが好ましい。
【００２８】
エンジン負荷は、幾つかの方法でモニタリングすることができ、本発明は、エンジン負荷をモニタリングするこれらの特定な方法のうちのいずれかに限定されるものではない。エンジン負荷の変化をモニタリングする１つの実用的な方法は、エンジン回転センサ等を用いてエンジン速度をモニタリングすることである。エンジン速度の変化は、特に大形の産業用途でのエンジン負荷変化の場合にかなり良好な代用となる。
【００２９】
本発明は、エンジンと、
タービンおよび圧縮機を備えたターボ過給機と、
前記圧縮機と前記エンジンとの間に連結された絞り弁と、
前記絞り弁と前記圧縮機との間で前記絞り弁の上流側の圧力を検出し、該圧力に応答して上流側圧力信号を発生する上流側圧力センサと、
前記絞り弁と前記エンジンとの間で前記絞り弁の下流側の圧力を検出し、該圧力に応答して下流側圧力信号を発生する下流側圧力センサと、
エンジン負荷信号を発生するエンジン負荷センサと、
前記上流側圧力信号、前記下流側圧力信号および前記エンジン負荷信号を受信し、排気逃がし弁制御信号を出力する電子コントローラと、
排気逃がし弁制御信号に応答してエンジン排気を前記タービンからそらせるための、前記エンジンと前記タービンとの間に連結された排気逃がし弁と、
を備えたターボ過給形内燃機関において、
少なくとも所定のエンジン負荷において、前記電子コントローラが、前記排気逃がし弁制御信号を発生し、かつ前記電子コントローラは、所望の時間長さに亘って前記エンジン負荷センサにより発生した複数の過去のエンジン負荷信号を使用することによって所望の絞り弁圧力リザーブ値の少なくとも一部を発生することにより、
前記電子コントローラは、エンジン負荷が変動しているか又は比較的定常であるかどうかを考慮し、前記所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用する排気逃がし弁制御信号を発生することを特徴とするターボ過給形内燃機関を提供する。
第１の変型においては、前記エンジン負荷センサがエンジン速度センサであり、前記エンジン負荷信号がエンジン速度信号である。
第２の変型においては、前記エンジン速度センサがエンジン回転（ｒｐｍ）センサであり、前記エンジン速度信号がエンジン回転（ｒｐｍ）信号である。
第３の変型においては、前記エンジン負荷センサが、前記エンジンにより駆動される発電機の電気出力をモニタリングするための電気センサである。
第４の変型においては、前記エンジン負荷センサが、吸気マニホルドの絶対圧力を測定し、この絶対圧力に応答してエンジン負荷信号を発生するマニホルド絶対圧力（ＭＡＰ）センサである。
第５の変型においては、前記電子コントローラが、前記過去のエンジン負荷信号及び現在のエンジン負荷信号を使用する排気逃がし弁制御信号所望の絞り弁圧力リザーブ値を発生する。
第６の変型においては、前記ヒストリカルなエンジン負荷信号を使用することによって少なくとも一部が前記電子コントローラにより発生させられた連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用することにより、前記排気逃がし弁制御信号を発生する。
第７の変型においては、前記電子コントローラが、前記所望のリザーブ値を高めるために、前記連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値をエンジン負荷の大きい変動がない低い値にする負の固定ゲインを使用する前記連続的な絞り弁圧力リザーブ値を発生する。
第８の変型においては、前記電子コントローラが、現在のエンジン負荷信号を使用する前記連続的な絞り弁圧力リザーブ値を発生する。
第９の変型においては、前記電子コントローラは、連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を使用する前記排気逃がし弁制御信号を発生し、
前記排気逃がし弁制御信号は、次式、すなわち、
ΔＰ（ｔ＋１）＝−ＧＡＩＮ＋Ｐ＊ＮＳＥ＋Ｉ＊  ∫ＮＳＥ＋ΔＰ（ｔ）
ここで、
ΔＰ（ｔ）＝現在の時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値
ΔＰ（ｔ＋１）＝次の連続時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ
ＧＡＩＮ＝所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷の大きな変動がない
ゼロに向かってゆっくり駆動するように選択された固定値
Ｐ＝比例ゲイン
ＮＳＥ＝負の速度誤差（これは、現在の時間中にエンジン速度センサにより測定
されたエンジン速度が、ＮＳＥがゼロに等しくなるように予め選択され
たエンジン速度セットポイントより速くなければ、現在の時間中に前記
エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度より小さい予め選択
されたエンジン速度セットポイントに等しい）
Ｉ＝積分ゲイン
∫ＮＳＥ＝過去の前記所望の時間長さに亘っての前記負の速度誤差の積分
に従って、前記電子コントローラにより決定される。
第１０の変型においては、前記所定のエンジン負荷が、最大定格負荷の２５％より大きいエンジン負荷である。
第１１の変型においては、前記エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度が、前記予め選択されたエンジン速度セットポイントより非常に小さくない限り、前記負の速度誤差がゼロに等しく設定されるデッドゾーンを説明するように、前記負の速度誤差が計算される。
また本発明は、ターボ過給形内燃機関内の絞り弁の前後の圧力差を測定するステップと、
エンジンに作用する負荷を常時反復測定するステップと、
を含むターボ過給形内燃機関内の排気逃がし弁の位置を制御する制御方法において、
エンジン負荷が変動しているか又は比較的定常であるかどうかを考慮するように、所望の時間長さに亘って測定された複数の過去のエンジン負荷信号を使用することによって、少なくとも所定のエンジン負荷において少なくとも一部の所望の絞り弁圧力リザーブ値を発生するステップと、
測定された前記絞り弁の前後の圧力差を前記所望の絞り弁圧力リザーブと比較し、これに応答して排気逃がし弁制御信号を電子的に発生するステップと、
前記測定された前記絞り弁の前後の圧力差が、前記所望の絞り弁圧力リザーブより大きいときに、排気逃がし弁を開き、前記測定された前記絞り弁の前後の圧力差が、前記所望の絞り弁圧力リザーブより小さいときに、前記排気逃がし弁を閉じるように、排気逃がし弁アクチュエータを制御するために、前記排気逃がし弁制御信号を使用するステップと、
を含む制御方法を提供する。
この制御方法の第１の変型においては、発生される前記所望の絞り弁圧力リザーブ値の少なくとも一部が、一定の負の固定ゲインに基づいており、前記負の固定ゲインは、所望の絞り弁圧力リザーブ値を高めるため、連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷に大きな変動がない低い値にする。
第２の変型においては、前記連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値を、ループ更新スキームにより適宜に発生させる。
第３の変型においては、前記エンジン負荷は、エンジン速度センサによってエンジン速度が測定されることにより測定され、
前記所望の絞り弁圧力リザーブ値は、次式、すなわち、
ΔＰ（ｔ＋１）＝−ＧＡＩＮ＋Ｐ＊ＮＳＥ＋Ｉ＊  ∫ＮＳＥ＋ΔＰ（ｔ）
ここで、
ΔＰ（ｔ）＝現在の時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値
ΔＰ（ｔ＋１）＝次の連続時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ
ＧＡＩＮ＝所望の絞り弁圧力リザーブ値を、エンジン負荷の大きな変動がない
ゼロに向かってゆっくり駆動するように選択された固定値
Ｐ＝比例ゲイン
ＮＳＥ＝負の速度誤差（これは、現在の時間中にエンジン速度センサにより測定
されたエンジン速度が、ＮＳＥがゼロに等しくなるように予め選択され
たエンジン速度セットポイントより速くなければ、現在の時間中に前記
エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度より小さい予め選択
されたエンジン速度セットポイントに等しい）
Ｉ＝積分ゲイン
∫ＮＳＥ＝過去の前記所望の時間長さに亘っての前記負の前記速度誤差の積分
に従って、適宜に発生させられる。
第４の変型においては、前記２つの連続的な所望の絞り弁圧力リザーブ値間の所望の絞り弁圧力リザーブ値の増大の大きさが予め選択された値に制限される。
第５の変型においては、長期負荷定常状態後の局部的増大の開始時に、前記エンジンに流入する燃料／空気混合気の遷移濃厚化を行なうステップをさらに含む。
本発明を充分に理解するために、その実施例を添付図面に関して説明するが、これは本発明の単なる一例に過ぎないものである。当業者は本発明の精神を逸脱しないで各種の変化変形を行なうことは容易である。
【発明の実施の形態】
図３は本発明に係る一実施形態において、制御されるターボ過給機１２および排気逃がし弁１４を備えた大形の産業用内燃機関システムを概略的に示すものである。なお、図３に示す基本実施形態のシステムは、排気逃がし弁制御を除き図１および図２に示したシステムと同様であり、対応する構成部品については図３においても同じ参照番号を使用している。
【００３０】
本実施形態では、電子コントローラ６４を使用して、これが所望の絞り弁圧力リザーブ値を適宜発生し、エンジン負荷が変動する場合に負荷応答が改善されかつエンジン負荷が比較的定常である場合に燃料消費が改善されるようにする。
【００３１】
本発明の好ましい実施形態では、上流側圧力センサ６６は、圧縮機吐出ダクト３６内の圧力をモニタリングし、かつこれに応答して上流側圧力信号を発生する。上流側圧力信号は、上流側圧力センサ６６からライン６８を介して電子コントローラ６４に伝達される。上流側圧力信号は、０〜５Ｖ信号または４〜２０mA信号のようなアナログ信号が好ましい。下流側圧力変換器７０は、吸気マニホルド圧力を検出し、かつこれに応答して下流側圧力信号を発生する。下流側圧力信号は、下流側圧力変換器７０からライン７２を介して電子コントローラ６４に伝達される。下流側圧力信号も、０〜５Ｖ信号または４〜２０mA信号のようなアナログ信号が好ましい。
【００３２】
エンジン負荷センサ７４は、エンジン負荷をモニタリングし、かつこれに応答してエンジン負荷信号を発生する。エンジン負荷信号は、エンジン負荷センサ７４からライン７６を介して電子コントローラ６４に伝達される。エンジン負荷センサ７４は、エンジン負荷を決定または推測できる、エンジン１０の何らかの作動特性を検出できる任意の形式のもので構成できる。例えば、エンジン１０が発電機を駆動するシステムでは、エンジン負荷は、ワット変換器等を用いて発電機からの電力出力を測定することにより直接測定できる。エンジン負荷の変化を推測する他の一般的な方法としては、吸気マニホルド１６に取り付けられるマニホルド絶対圧力センサを使用して、吸気マニホルドの絶対圧力をモニタリングする方法がある。エンジン負荷の変化をモニタリングする好ましい方法は、エンジン回転センサを用いかつ電子コントローラに伝達されるエンジン回転信号を発生させてエンジン速度をモニタリングすることである。エンジン速度の変動はエンジン負荷に変動が生じたことを示すものであるため、大形の産業用内燃機関を含む用途において、エンジン速度変化は、エンジン負荷変化についての実際的で信頼性のある代用である。適当な形式のエンジン回転センサは、磁気ピックアップを用いて、エンジン回転周波数に基づく信号を発生させる形式のセンサである。
【００３３】
電子コントローラ６４は、現在のエンジン負荷信号に基づくだけでなく、以前のエンジン負荷信号にも基づいて、所望の絞り弁圧力リザーブを適宜発生する。エンジン負荷が変動していることを電子コントローラ６４が決定する場合には、電子コントローラ６４は、所望の絞り弁圧力リザーブ値を比較的大きな値に設定する。エンジン負荷が比較的定常であることを電子コントローラ６４が決定する場合には、所望の絞り弁圧力リザーブ値を比較的小さな値に設定する。電子コントローラ６４がひとたび所望の絞り弁圧力リザーブ値を決定すると、電子コントローラ６４は、この所望の絞り弁圧力リザーブ値と、ライン６８の上流側圧力信号とライン７２の下流側圧力信号との差として決定される実際の絞り弁圧力リザーブとを比較する。
【００３４】
電子コントローラ６４は、ライン７８に排気逃がし弁制御信号を出力して、排気逃がし弁１４の位置を制御する排気逃がし弁アクチュエータ８０を作動させる。実際の絞り弁圧力リザーブが所望の絞り弁圧力リザーブ値より大きい場合には、電子コントローラ６４は、ライン７８を介して、排気逃がし弁１４を開ける旨の制御信号を排気逃がし弁アクチュエータ８０に伝達する。また、実際の絞り弁圧力リザーブが所望の絞り弁圧力リザーブ値より小さい場合には、電子コントローラ６４は、ライン７８を介して、排気逃がし弁１４を閉じる旨の制御信号を排気逃がし弁アクチュエータ８０に伝達する。
【００３５】
図４には、電子コントローラ６４に所望の絞り弁圧力リザーブ値を適宜発生させるための好ましいスキームが概略的に示されている。エンジン始動時（時間（ｔ）＝０）では、所望の絞り弁圧力リザーブ値、すなわちΔＰセットポイントは一般に約１３インチ水銀柱であり、これは、変動負荷についての一般的な所望の絞り弁圧力リザーブ値に等しい。しかしながら、エンジン始動時に、異なるΔＰセットポイントを選択することもできる。図４のフローチャートは、エンジン始動後（すなわち、時間ｔ＝φ）は、他の何らかの理由により所望の絞り弁圧力リザーブ値が調節されない限り、所望の絞り弁圧力リザーブ値がループ形スキームに従って連続的に適用されることを示している。例えば、低負荷時の燃料消費は時として比較的重要であり、従って、低負荷の場合には絞り弁圧力リザーブ値を高い値に固定し、中負荷または高負荷の場合にのみ適応制御スキームを使用するのが望ましい。
【００３６】
ブロック８２は、所望の絞り弁圧力リザーブ値が、時間（ｔ）＝０で、最初に選択されることを示している。図４は、各連続サンプリング期間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値（ブロック８４）が、固定すなわち一定のゲインを減じ（ブロック８６）、前の所望の絞り弁圧力リザーブ値に比例ゲインを加え（ブロック８８）、かつ積分ゲインを加える（ブロック９０）ことにより決定されることを示している。電子コントローラのサンプリング速度は、一般に、１０〜５０Hzの範囲内にあるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３７】
固定ゲイン（ブロック８６）は、常に、前の所望の絞り弁圧力リザーブ値から減じられるのが好ましい。固定ゲインの減算（ブロック８６）により、所望の絞り弁圧力リザーブ値が低下され、従って、過去または現在の負荷変動により改善されたエンジン速度が望まれるときに、比例ゲイン（ブロック８８）または積分ゲイン（ブロック９０）が所望の絞り弁圧力リザーブを上に押し上げない限り、エンジン効率が改善される。
【００３８】
ブロック８８は、現在のエンジン負荷が増大すると、比例ゲインが加えられ、所望の絞り弁圧力リザーブ値を押し上げることを示している。ブロック８８の目的は、エンジン負荷が増大する場合には、所望の絞り弁圧力リザーブ値が上昇できるようにすることにある。圧縮機２４に作用する負荷が比較的不安定なときに生じるサージングの問題を回避するには、所望の絞り弁圧力リザーブ値の増大に最大限度を設けることが望ましい。比例ゲイン（ブロック８８）は、一般に、比例ゲイン値を掛けた負荷変化を表示する項を有している。ブロック９０は、荷重が反復して変動した場合に、積分ゲインが加えられて所望の絞り弁圧力リザーブを押し上げることを示している。
【００３９】
図４に示すスキームを遂行する好ましい方法として、エンジン負荷の表示として負の速度誤差を使用する方法がある。負の速度誤差は、エンジン１０の実速度より小さい、エンジン１０の所望の速度セットポイントとして定義することができる。発電機に適用した場合、所望の速度セットポイントは、一般に、米国では６０Hz、ヨーロッパでは５０Hzである。エンジン１０は、負荷の増大につれて減速するため、負の速度誤差はエンジン負荷の表示となる。エンジン負荷の代用として負の速度誤差を使用すると、図４のスキームは、（数１）に従って遂行することができる。すなわち、
ΔP(t+1)=−GAIN＋P× NSE＋I× ∫NSE＋ΔP(t)・・・・・・・・・・・・・・・(数1)
ここで、
ΔＰ（ｔ）＝現在の時間についての所望の絞り弁圧力リザーブ値
ＧＡＩＮ＝所望の絞り弁圧力リザーブ値をゼロに向かってゆっくり駆動するように選択された固定値
Ｐ＝比例ゲイン
ＮＳＥ＝負の速度誤差（すなわち、エンジン速度センサにより測定されたエンジン速度より小さい、予め選択されたエンジン速度セットポイント）
Ｉ＝積分ゲイン
∫ＮＳＥ＝過去の所望の時間長さに亘っての負の速度誤差の積分
である。
【００４０】
（数１）の適用に際し、実エンジン速度が予め選択されたエンジン速度セットポイントより高い場合には、負の速度誤差（ＮＳＥ）は、ゼロに設定するのが好ましい。（数１）を用いれば、変動するエンジン負荷によりエンジンの制御可能性が困難になる兆しが不充分な絞り弁圧力リザーブにより生じるまで、固定ゲイン（ブロック８６）が、所望の絞り弁圧力リザーブ値をより低くする。もちろん、ΔＰ（ｔ＋Δ）は、ゼロより小さくなることはできず、小さな正の値より小さくならないことが好ましい。（数１）における各ゲイン（すなわち、ＧＡＩＮ、ＰおよびＩ）は、制御スキームの挙動を決定すべく相対的に選択される。好ましくは、各ゲイン（ＧＡＩＮ、ＰおよびＩ）は、少なくとも数分間で所望の絞り弁圧力リザーブ値になり、負荷の逸脱（aberration）が生じた後に回復するように選択される。
【００４１】
実エンジン速度が、予め選択されたエンジン速度セットポイントより数回転だけ低い場合には、負の速度誤差をゼロに設定することにより、負の速度誤差についてのデッドゾーンを使用することもできる。このような負の速度のデッドゾーンは、スパークプラグの不点火等のエンジン負荷とは無関係の原因でエンジン速度が僅かに低下するような状況での所望の絞り弁圧力リザーブ値の不必要な調節を防止する。
【００４２】
図５〜図７は、エンジン負荷の変化に対する適応ΔＰ排気逃がし弁制御の応答をグラフで示すものである。図６および図７は、エンジン負荷トルクが、点９２で示す時間（＝２０秒）で変化することを示している。点９２でのエンジン負荷の変化により、好ましくないエンジン速度の変化が生じる。点９３ではエンジン負荷トルクが低下し、エンジン速度は対応して増大する。図５は、負荷変化９２、９３の両者に応答して、点９４で、ΔＰセットポイントすなわち所望の絞り弁圧力リザーブ値が変化し始めることを示している。所望の絞り弁圧力リザーブ値は、参照番号９５で示す一定エンジン速度を維持するのに充分な値まで跳ね上がる。不活性が定常状態に保持された後、参照番号９６で示すように、所望の絞り弁圧力リザーブが低下し、燃料消費が改善される。所望の絞り弁圧力リザーブ値が低下すると、燃料消費が改善されるだけでなく、負荷変化の遷移中に生じる好ましくない排出物質が低減される。
【００４３】
従って、図４および（数１）に示す制御スキームは、エンジンの過去の負荷履歴を考慮に入れるだけでなく、エンジン負荷の現在の変化の関数として所望の絞り弁圧力リザーブ値のスケジューリングをも行なう。なお、エンジン負荷の過去の履歴は、現在のエンジン負荷が、エンジン１０の最大定格負荷の２５％より大きい場合にのみ、考慮してもよい。
【００４４】
負荷変化がなく長時間経過した後は、排気逃がし弁が調節されて非常に小さな絞り弁リザーブを与える。これらの条件下で初期負荷変化が生じると、突然の負荷増大に適合する絞り弁リザーブは殆ど存在しない。この問題を解決するためには、一定期間の長い定常負荷状態の後に突然の負荷増大が生じた場合に、エンジン１０に流入する燃料／空気混合気の遷移濃厚化を行なうのが好ましい。
【００４５】
以上説明した本発明には、種々の変更および均等物を考え得ることは理解されよう。これらの変更および均等物は、特許請求の範囲内に包含されるものと考えるべきである。
【００４６】
【発明の効果】
本発明によれば、大形の産業用内燃機関の定常負荷時での燃料消費を改善でき、その上、エンジン負荷が変動するときに満足できる負荷受容能力を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の標準形排気逃がし弁制御装置を備えたターボ過給形内燃機関の系統図である。
【図２】従来の固定ΔＰ排気逃がし弁制御装置を備えたターボ過給形内燃機関の系統図である。
【図３】本発明に係る一実施形態における、適応ΔＰ排気逃がし弁制御装置を備えたターボ過給形内燃機関の系統図である。
【図４】図３に示すシステムの所望の絞り弁圧力リザーブを連続的に調節する、好ましいスキームを示すフローチャートである。
【図５】時間に対するΔＰセットポイントをプロットしたグラフであり、エンジン負荷に対する図３および図４に示した適応ΔＰ排気逃がし弁制御の応答を示すものである。
【図６】時間に対するエンジン速度をプロットしたグラフであり、エンジン負荷に対する図３および図４に示した適応ΔＰ排気逃がし弁制御の応答を示すものである。
【図７】時間に対するエンジントルクをプロットしたグラフであり、エンジン負荷に対する図３および図４に示した適応ΔＰ排気逃がし弁制御の応答を示すものである。
【符号の説明】
１０  内燃機関（エンジン）
１２  ターボ過給機
１４  排気逃がし弁
２０  排気マニホルド排出ダクト
２２  タービン
２４  圧縮機
２６  排気出口ダクト
３８  インタークーラ
３９  気化器
６４  電子コントローラ
６６  上流側圧力センサ
７０  下流側圧力センサ
７４  エンジン負荷センサ
８０  排気逃がし弁アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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