(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の給気制御装置において、
外気を吸入、加圧して内燃機関に供給する圧縮機およびこの圧縮機を駆動する排気タービンを有した過給機と、
前記排気タービンの入口通路側から排気ガスの一部を抽出して前記圧縮機の出口通路側に再循環させる排気再循環通路と、
この排気再循環通路に設けられた開閉弁と、
前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
前記運転状態検出手段からの信号に基づいて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域から急減速した状態にあると判断した場合に、前記開閉弁を開方向に制御する開閉弁開度制御手段とを備えた
ことを特徴とする内燃機関の給気制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の給気制御装置において、
前記開閉弁開度制御手段は、前記運転状態検出手段からの信号を受けて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある状態から、前記内燃機関を自立運転させるのに必要な燃料噴射量より低い噴射量になった時に、前記急減速したと判断する
ことを特徴とする内燃機関の給気制御装置。
【請求項３】
請求項１に記載の内燃機関の給気制御装置において、
前記開閉弁開度制御手段は、前記運転状態検出手段からの信号を受けて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある状態から、前記内燃機関を自立運転させるのに必要な燃料噴射量より低い噴射量になった時で、かつ中低速域になった時に、前記急減速したと判断する
ことを特徴とする内燃機関の給気制御装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の内燃機関の給気制御装置において、
前記内燃機関の排気マニホールドおよび前記排気タービンの入口通路間の排気圧力を検出する排気圧検出手段と、
前記圧縮機の出口通路および前記内燃機関の給気マニホールド間の給気圧力を検出する給気圧検出手段とを備え、
前記開閉弁開度制御手段は、前記急減速したと判断し、かつ前記排気圧検出手段および前記給気圧検出手段からの信号を受けて、排気圧力が給気圧力よりも大きいと判断した場合には、前記開閉弁を閉じる
ことを特徴とする内燃機関の給気制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の給気制御装置に係り、より詳しくは、排気タービン過給機を有し、排気ガスによって圧縮機を駆動して過給する給気制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関であるガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどには、排気タービン過給機を備えたものがある。排気タービン過給機は、エンジンからの排気ガスの圧力を利用してタービンを回転させ、このタービンの回転力によって圧縮機を駆動してエンジンに過給を行うものである。このように排気タービン過給機を備えたエンジンとしては、圧縮機の出口通路とタービンの入口通路とを連通させたバイパス通路を備えたものがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
このバイパス通路を備えたエンジンは、排気再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）システムを効率よく運転するために設けられているものである。ＥＧＲシステムは、排気ガスの一部をエンジンへの吸気に還流させて吸気中の酸素濃度を低下させ、エンジンでの燃焼温度を下げることによって排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）の発生を抑制するもので、このようなＥＧＲシステムを備えたエンジンでは、ＮＯｘ排出量を測定し、排出量が所定値よりも多い場合には排気再循環を行う。この際、エンジンの給気圧力が排気圧力より高く、排気ガスが吸気側へ流れにくい場合には、バイパス回路を開いて吸気の一部を排気管路へ流して給気圧力を低下させ、排気再循環を容易にする。このような制御を行うことにより、ＥＧＲを効率よく行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１６５０００号公報  （第９−１０頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、ブルドーザや大型ダンプトラックのような建設機械用エンジンでは、中高速域で、なおかつ中高負荷域で運転していた状態から、一気に急減速する場合がある。例えば、ブルドーザでいえば、中高速での押土作業中にデクセルペダルを踏み込んだ場合であり、ダンプトラックでいえば、土砂を積載した状態での中高速による登板中にアクセルペダルを不意に戻した場合である。
このような場合、図８に示すように、排気タービン過給機の作動点Ｍ１は、中高速、中高負荷側から低速側へと実線の軌跡を通ってＭ２に移行し、このＭ２にてエンジンとのマッチングが図られるようになる。
［０００６］
しかし、急減速により作動点がＭ１からＭ２に移行する途中では、一旦サージラインを越えてサージ領域内に入り込むため、排気タービン過給機にサージングが生じるという問題がある。これは、デクセルペダルの踏み込みや、アクセルペダルの不意な戻し操作により、エンジンの回転数が一気に下がって吸気をあまり必要としないにもかかわらず、排気タービン過給機側の回転がその慣性により依然として高速に維持されるからである。そして、サージングにより、圧縮機側で激しい振動が生じたり、場合によっては破損が生じる。
［０００７］
本発明の目的は、急減速時のサージングを確実に回避できる内燃機関の給気制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内燃機関の給気制御装置は、外気を吸入、加圧して内燃機関に供給する圧縮機およびこの圧縮機を駆動する排気タービンを有した過給機と、前記排気タービンの入口通路側から排気ガスの一部を抽出して前記圧縮機の出口通路側に再循環させる排気再循環通路と、この排気再循環通路に設けられた開閉弁と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記運転状態検出手段からの信号に基づいて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域から急減速した状態にあると判断した場合に、前記開閉弁を開方向に制御する開閉弁開度制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
従来では、運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある状態から、急減速した場合には、エンジンの燃料噴射量が殆どゼロ近くになり、エンジンの出力が激減するため、エンジン摩擦馬力や駆動系の連れ回りトルク等がブレーキとなり、急速にエンジン回転が低下する。しかし、排気タービン過給機は、エンジンが低回転になってエンジンからの排気ガス量が少なくなっても、ロータアッシィの慣性のため、回転がすぐには低下せず、ゆっくりと低下していく。このため、過給機は、中高負荷に準じる給気量を吐出しているのにもかかわらず、エンジンが低回転のために、給気の吸入量が減る。従って、圧縮機の空気通路系の絞り度合いが大きくなり、圧縮機の作動点がサージング限界線を越えて低流量側でマッチングすることになり、サージングが発生する。
これに対して、前述した本発明によれば、急減速した場合には、開閉弁開度制御手段により、排気再循環通路の開閉弁および／またはバイパス通路の開閉弁を開く方向に開口させるので、圧縮機の空気通路系の絞り度合いが少なくなり、圧縮機のマッチング特性が大流量側へ移動する。これにより、図８に示すように、圧縮機の作動点はＭ１の位置から点線の軌跡を通ってＭ２のマッチング位置に移行することになり、サージング領域から離れることでサージングが確実に回避されるようになる。
なお、「中速域」とは、トルク点での回転速度域付近をいい、「高速域」とは、「中速域」よりも大きい回転速度域をいう。また、「中負荷」とは、トルク点での負荷の５０％付近をいい、「高負荷」とは「中負荷」よりも大きい負荷をいう。
【００１２】
本発明の内燃機械の給気制御装置において、前記開閉弁開度制御手段は、前記運転状態検出手段からの信号を受けて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある状態から、前記内燃機関を自立運転させるのに必要な燃料噴射量より低い噴射量になった時に、前記急減速したと判断することが好ましい。
ここで、「内燃機関を自立運転させるのに必要な燃料噴射量」とは、アイドリング状態を維持させるのに必要な燃料噴射量のことである。
【００１３】
このような本発明によれば、開閉弁開度制御手段が急減速であると判断するためには、内燃機関の運転状態が急減速前に中高速でかつ中高負荷にあることを判定できる他に、燃料噴射量を判定できればよいのであるが、この燃料噴射量の判定には、内燃機関の運転制御に通常用いられる燃料噴射量の検出信号をそのまま取り込めばよく、開閉弁の開閉制御が簡易なロジックで容易に行われるようになる。
【００１４】
本発明の内燃機械の給気制御装置において、前記開閉弁開度制御手段は、前記運転状態検出手段からの信号を受けて、前記内燃機関の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある状態から、前記内燃機関を自立運転させるのに必要な燃料噴射量より低い噴射量になった時で、かつ中低速域になった時に、前記急減速したと判断することが好ましい。
【００１５】
このような本発明によれば、燃料噴射量の他に、内燃機関の回転速度範囲が中低速域であることを判断して開閉弁を開ける制御を行うため、中高速でかつ中高負荷から、アイドリングが維持される燃料噴射量よりも低くなった場合でも、回転速度が高速域にある間は急減速とは判断されず、開閉弁を開けない。従って、例えば、降坂走行時において、燃料噴射量を絞ってエンジンブレーキを作動させる場合には、開閉弁を開けない制御となるため、排気ガスが排気タービンの入口通路側から圧縮機の出口通路側に逆流する心配がなく、エンジンブレーキが効果的に働くようになる。
【００１６】
本発明の内燃機械の給気制御装置において、前記内燃機関の排気マニホールドおよび前記排気タービンの入口通路間の排気圧力を検出する排気圧検出手段と、前記圧縮機の出口通路および前記内燃機関の給気マニホールド間の給気圧力を検出する給気圧検出手段とを備え、前記開閉弁開度制御手段は、前記急減速したと判断し、かつ前記排気圧検出手段および前記給気圧検出手段からの信号を受けて、排気圧力が給気圧力よりも大きいと判断した場合には、前記開閉弁を閉じることが好ましい。
なお、「排気圧力が給気圧力よりも大きいと判断した場合には、前記開閉弁を閉じる」とは、初めから閉じていた開閉弁の閉じ状態を維持する制御や、開いていた開閉弁を閉じる制御を行うことをいう。
【００１７】
このような本発明によれば、排気圧検出手段および給気圧検出手段からの信号を受けて、排気圧力が給気圧力よりも大きいと判断された場合、開閉弁開度制御手段は開閉弁を閉じるので、排気ガスの逆流が防止される。
【図面の簡単な説明】
［００１８］
［図１］本発明の第１実施形態に係る給気制御装置が設けられた内燃機関を示す概略図。
［図２］第１実施形態の内燃機関の運転状態を示す図。
［図３］第１実施形態の給気制御裝置の動作を説明するためのフローチャート。
［図４］本発明の第２実施形態に係る給気制御装置が設けられた内燃機関を示す概略図。
［図５］第２実施形態の給気制御装置の動作を説明するためのフローチャート。
［図６］本発明の第３実施形態に係る給気制御装置が設けられた内燃機関を示す概略図。
［図７］第３実施形態の給気制御装置の動作を説明するためのフローチャート。
［図８］本発明が解決しようとする課題を説明するための図。
【符号の説明】
【００１９】
１…内燃機関であるディーゼルエンジン、３Ａ…給気マニホールド、４Ａ…排気マニホールド、１３…運転状態検出手段、１４…給気圧検出手段、１５…排気圧検出手段、２０…過給機である排気タービン過給機、２１…圧縮機、２２…排気タービン、２３…バイパス通路、２４…開閉弁であるバイパスバルブ、３０…開閉弁開度制御手段、４０…給気制御装置、５１…排気再循環通路、５２…開閉弁である排気再循環（ＥＧＲ）バルブ、Ｆ，Ｆａ，Ｆｉ…燃料噴射量。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。なお、後述する第２、第３実施形態で、以下に説明する第１実施形態での構成部品と同じ部品および同様な機能を有する部品には同一符号を付し、説明を簡単にあるいは省略する。
【００２１】
〔第１実施形態〕
図１には、第１実施形態に係るディーゼルエンジン（内燃機関）１を示す概略図が示されている。この図１において、ディーゼルエンジン１は、内部に複数（本実施形態では四つ）の燃焼室が形成されたエンジン本体２と、燃焼室に給気を供給する給気管路３と、燃焼室外部へ排気ガスを排出する排気管路４と、ディーゼルエンジン１を冷却するための冷却機構５と、エンジン本体２の動作を制御するエンジンコントローラ１０と、エンジン本体２への過給を行うために給気を圧縮する排気タービン過給機（過給機）２０と、ＮＯｘ排出量低減のための排気再循環システム（以下、「排気再循環」をＥＧＲと称する場合がある）５０とを備えている。
【００２２】
給気管路３とエンジン本体２との間には、給気管路３からの給気がそれぞれの燃焼室に分配されるように給気マニホールド３Ａが取り付けられている。この給気マニホールド３Ａには、圧縮機２１の出口通路および当該給気マニホールド３Ａ間の給気圧力Ｐｉを検出する圧力センサ等の給気圧検出手段１４が設けられている。
また、エンジン本体２と排気管路４との間には、それぞれの燃焼室からの排気がまとめて排気管路４に流入するように排気マニホールド４Ａが取り付けられている。そして、排気マニホールド４Ａには、当該排気マニホールド４Ａおよび排気タービン２２の入口通路間の排気圧力Ｐｅを検出する圧力センサ等の排気圧検出手段１５が設けられている。
【００２３】
冷却機構５は、エンジン本体２内に収められたクランクシャフト（図示せず）等により駆動されるポンプ８を備え、ポンプ８によって圧送された冷却水は、ディーゼルエンジン１のエンジン本体２、排気タービン過給機２０、図示しないオイルクーラ等の冷却必要部位を冷却した後、冷却機構５に設けられたラジエータ６で空冷されるようになっている。また、給気管路３の途中には、排気タービン過給機２０で圧縮された空気を冷却するためのアフタークーラ７が設けられている。
このラジエータ６およびアフタークーラ７は、エンジン本体２に設けられ、かつクランクシャフト等により回転駆動されるファン９によって、その冷却作用が促進されるようになっている。
【００２４】
エンジンコントローラ１０は、エンジン本体２の回転速度を検出するエンジン回転速度検出手段１１および燃焼室への燃料噴射量を検出する燃料噴射量検出手段１２を備えた運転状態検出手段１３に接続され、この運転状態検出手段１３から、それぞれエンジン回転速度Ｎの検出信号および燃料噴射量Ｆの検出信号を受信している。エンジンコントローラ１０は、これらの検出信号によりディーゼルエンジン１の運転状態を把握し、状態に応じて燃焼室への燃料噴射量や燃料噴射タイミングなどの制御を行っている。
ここで、エンジン回転速度検出手段１１は、例えばエンジン本体２のクランクシャフトの回転速度を検出するもの等が採用でき、また燃料噴射量検出手段１２は、例えば燃料噴射ポンプのガバナの位置を検出したり、コモンレールが設けられている時にはコモンレールの燃料圧や燃料噴射ノズルの電磁弁の開放時間などから燃料噴射量を検出するもの等が採用できる。
【００２５】
排気タービン過給機２０は、排気管路４の途中に設けられた排気タービン２２と、給気管路３の途中に設けられ、排気タービン２２に連結されて駆動される圧縮機２１とを備えている。給気管路３での圧縮機２１の出口通路のうち、アフタークーラ７の下流側と、排気管路４での排気タービン２２の入口通路とは、バイパス通路２３で連通しており、このバイパス通路２３には、バイパス通路２３の開度を調整するバイパスバルブ（別の開閉弁）２４が取り付けられている。このバイパスバルブ２４は、ニードル弁、バタフライ弁、電磁弁など、任意の構成のバルブを採用でき、本実施形態ではバイパス通路２３を全開または全閉する二位置制御のバルブが採用されている。
このようなバイパスバルブ２４には、当該バイパスバルブ２４の動作を制御するバルブコントローラ（開閉弁開度制御手段）３０が接続されている。
【００２６】
ＥＧＲシステム５０は、排気ガスの一部を排気マニホールド４Ａから抽出して圧縮機２１の出口通路に再循環させるための排気再循環通路５１を備えている。このＥＧＲ通路５１には、当該ＥＧＲ通路５１を開閉するＥＧＲバルブ（開閉弁）５２と、排気マニホールド４Ａからの排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ５３とが設けられている。給気管路３側のＥＧＲ通路５１端部は、前述したバイパス通路２３の分岐位置の下流側において、給気管路３に設けられたベンチュリ３Ｂの狭隘部に連通している。
【００２７】
以下には、バルブコントローラ３０について詳説する。
バルブコントローラ３０は、エンジンコントローラ１０に接続され、エンジンコントローラ１０からのエンジン回転速度Ｎの検出信号、燃料噴射量Ｆの検出信号、および各圧力検出手段１４，１５からの圧力Ｐｉ，Ｐｅの検出信号を受信可能となっている。
【００２８】
バルブコントローラ３０には、エンジンコントローラ１０および各圧力検出手段１４，１５からの検出信号を受信する入力部３１と、この入力部３１への入力信号により得られるディーゼルエンジン１の運転状態がマップやテーブルなどとして記憶される記憶部３２と、記憶部３２に記憶された運転状態の変化に基づいてバルブ２４，５２の最適な開度を決定する制御部３３と、制御部３３からの開度制御信号Ｃ１，Ｃ２を各バルブ２４，５２に出力する出力部３４とが設けられている。
【００２９】
記憶部３２は、図２に示すように、ディーゼルエンジン１の運転状態を示したマップＭを記憶している。マップＭには、横軸をエンジン回転速度Ｎとし、縦軸を燃料噴射量Ｆとしたグラフ上で、ディーゼルエンジン１の運転状態を示す領域Ａ１，Ａ２が設定されている。
ここで、領域Ａ１でのディーゼルエンジン１の運転状態は、エンジン回転速度Ｎが中高速域にあり、かつ燃料噴射量Ｆが中高負荷域の噴射量であることを示している。領域Ａ２でのディーゼルエンジン１の運転状態は、エンジン回転速度Ｎが低中速域にあり、かつ燃料噴射量Ｆがアイドリング噴射量Ｆｉよりも小さい量であることを示している。アイドリング噴射量Ｆｉとは、ローアイドル側においてディーゼルエンジン１を自立運転させるのに必要な最低限の噴射量である。
そして、制御部３３は、運転状態が領域Ａ１から領域Ａ２に急に変化した場合を、ディーゼルエンジン１が急減速したと判断し、バルブ２４，５２の開度を制御するのである。
【００３０】
以上のような本実施形態では、排気タービン過給機２０、バイパス管路２３、バイパスバルブ２４、検出手段１３、バルブコントローラ３０、ＥＧＲシステム５０を備えて、本発明の給気制御装置４０が構成されている。また、本実施形態では、バルブコントローラ３０は、エンジンコントローラ１０を介して運転状態検出手段１３に接続されているため、給気制御装置４０は、エンジンコントローラ１０をも含んで構成されている。
【００３１】
このような構成の給気制御装置４０は、次のように動作する。
まず、ディーゼルエンジン１の運転中において、排気タービン過給機２０では、排気ガスによって排気タービン２２を回転させ、圧縮機２１を駆動することにより、エンジン本体２への過給を行っている。エンジンコントローラ１０は、エンジン本体２のエンジン回転速度Ｎおよび燃料噴射量Ｆなどの信号からエンジン本体２の運転状態を把握して燃料噴射タイミングや燃料噴射量などを制御するとともに、バルブコントローラ３０へエンジン回転速度Ｎおよび燃料噴射量Ｆの検出信号を送信する。
【００３２】
バルブコントローラ３０では、図３のフローチャートに示されるように、まず、ステップ１（Ｓ１）において、エンジンコントローラ１０からのエンジン回転速度Ｎおよび燃料噴射量Ｆの検出信号を入力部３１で受信し、ディーゼルエンジン１が中高速域で、かつ中高負荷域である領域Ａ１内で運転されているかを制御部３３で監視する。このような監視は、比較的短時間（例えば、１秒、好ましくは数十ミリ秒から数百ミリ秒）の間に複数回の割合で連続的に繰り返される。以下の各ステップでも同様である。
【００３３】
次に、ディーゼルエンジン１が領域Ａ１内で運転されている場合、実際の燃料噴射量Ｆａがアイドリング噴射量Ｆｉよりも小さく落ち込んだかを監視する（Ｓ２）。そして、燃料噴射量Ｆａが落ち込んだと判定した場合、ディーゼルエンジン１の実際の回転速度Ｎａが予め設定された中速回転速度Ｎｍを下回っているかを判定する（Ｓ３）。この中速回転速度Ｎｍは、図２に示すように、低中速域と中高速域との境として設定された回転速度である。
【００３４】
従って、各ステップでの監視が短時間内に行われることから、Ｓ３において「Ｙ」であることはすなわち、ディーゼルエンジン１の領域Ａ１での運転状態が急に領域Ａ２の運転状態に変化したことを意味することとなる。例えば、ブルドーザでいえば、中高速での押土作業中にデクセルペダルが操作されたり、ダンプトラックでいえば、土砂を積載しながらの中高速での登坂中に不意にアクセルペダルが戻された場合である。
【００３５】
そして、このような場合の燃料噴射量Ｆはエンジンコントローラ１０によって一旦カットされ、アイドリング噴射量Ｆｉを下回った後に回復するのであるが、これを検出したバルブコントローラ３０の制御部３３は、ディーゼルエンジン１が急減速したと判断する。
しかし、アクセルの戻し操作等により燃料噴射量Ｆがアイドリング噴射量Ｆｉよりも少なくなっても、降坂を走行しているような場合には、ディーゼルエンジン１が依然として中速回転速度Ｎｍ以上で連れ回され、実際の回転速度Ｎａが中速回転速度Ｎｍよりも下がらないことがある。このために本実施形態では、このような場合を急減速と判断しないようにしている。実際の回転速度Ｎａと中速回転速度Ｎｍとを比較するのはそのためである。
【００３６】
次いで、バルブコントローラ３０の制御部３３は、給気圧検出手段１４および排気圧検出手段１５からの検出信号に基づき、給気圧力Ｐｉと排気圧力Ｐｅとの比較を行う（Ｓ４）。この結果、給気圧力Ｐｉが排気圧力Ｐｅよりも大きいと判定し場合には、バイパスバルブ（ＢＰ／Ｖ）２４を開く方向に制御し、本実施形態では所定時間の間全開状態にする（Ｓ５）。ここで、「所定時間」とは、図８に示すように、排気タービン過給機の作動点Ｍ１が１点鎖線の軌跡を通ってＭ２に移行し、このＭ２にてエンジンとのマッチングが図られるようになるまでの時間をいう。ただし、Ｓ５においては、バイパスバルブ２４が予め全開状態になっているのであれば、この全開状態を維持する。このことにより、圧縮機２１で送り込まれる給気はバイパス通路２３を通って排気管路４側に流れ、サージングが抑制される。
【００３７】
一方、Ｓ４において、給気圧力Ｐｉが排気圧力Ｐｅよりも小さいと判定し場合には、バイパスバルブ２４およびＥＧＲバルブ（ＥＧＲ／Ｖ）５２の両方を閉じる方向に制御し、本実施形態では全閉状態（Ｓ６）にする。ただし、Ｓ６において、各バルブ２４，５２が予め全閉状態になっているのであれば、この全閉状態を維持する。これにより、排気ガスが給気側に逆流するのを抑制する。
【００３８】
なお、本実施形態において、Ｓ５ではバイパスバルブ２４のみを全開状態にしたが、ＥＧＲバルブ５２のみを全開状態にしてもよく、バイパスバルブ２４およびＥＧＲバルブ５２の両方を全開状態にしてもよい。このような場合でも、同様にサージングが抑制される。
【００３９】
また、本実施形態では、バルブコントローラ３０が行う各バルブ２４，５２の制御として、サージング回避のための制御のみを説明したが、バルブコントローラ３０においては、給気圧力Ｐｉが排気圧力Ｐｅよりも大きい時に、バイパスバルブ２４を開方向に制御して給気圧力Ｐｉを積極的に低下させ、よってＥＧＲシステム５０を有効に働かせるような制御も可能である。
さらに、説明を省略したが、ＥＧＲバルブ５２の本来の排気再循環用としての制御は、バルブコントローラ３０で行われてもよく、エンジンコントローラ１０によって行われてもよい。
【００４０】
そして、前記所定時間の後に、バイパスバルブバルブ２４は、ＥＧＲシステム５０を有効に働かせるために通常通りに制御され、ＥＧＲバルブ５２も、本来の排気再循環用として制御される。
【００４１】
（１）コントローラ３０の制御部３３は、ディーゼルエンジン１の運転状態が中高速域でかつ中高負荷域にある領域Ａ１の状態から領域Ａ２に急に変化することで、ディーゼルエンジン１が急減速したと判断した場合には、バイパス通路２３のバイパスバルブ２４を全開口にするので、吸気を圧縮機２１の出口通路側から排気タービン２２の入り口通路側に送り込むことができ、慣性により高速で回転しようとする排気タービン過給機２０の回転速度を速やかに落とすことができる。従って、作動点の移行途中でサージング領域に入り込むことがなく、サージングを確実に回避できる（図８）。このため、圧縮機２１の振動や破損を防止でき、耐久性および信頼性を向上させることができる。
【００４２】
（２）制御部３３がディーゼルエンジン１の急減速を判断するためには、ディーゼルエンジン１の運転制御のためにエンジンコントローラ１０で通常用いられる検出信号、すなわち、エンジン回転速度検出手段１１、および燃料噴射量検出手段１２からの検出信号をそのまま取り込めばよく、バイパスバルブ２４の開閉制御を簡易なロジックで容易にできる。
【００４３】
（３）制御部３３は、実際の燃料噴射量Ｆａがアイドリング噴射量Ｆｉを下回った場合の他に、ディーゼルエンジン１の実際の回転速度Ｎａが中速回転速度Ｎｍを下回ったことを判断してバイパスバルブ２４を開けるため、中速回転速度Ｎｍ以上の高速域にある間は急減速とは判断せず、開閉弁を閉じておくことができる。従って、例えば、降坂走行時のように、燃料噴射量Ｆを絞っても回転速度が下がらないような場合には、バイパスバルブ２４を開けない制御となるため、排気ガスが排気タービン２２入口通路側から圧縮機２１の出口通路側に逆流する心配がなく、降坂走行中のエンジンブレーキを効果的に働かせることができる。
【００４４】
（４）また、排気圧力が給気圧力よりも高いときには常に、バイパスバルブ２４やＥＧＲバルブ５２を全閉状態にし、排気ガスの逆流を防止するため、降坂走行中の中高速域でのエンジンブレーキのみならず、低速域から高速域までの広い範囲でエンジンブレーキを確実に効かすことができる。
【００４５】
（５）バイパス通路２３は、アフタークーラ７の下流側において給気管路３から分岐しているので、急減速時にバイパスバルブ２４を開けた場合に、排気ガスが給気管路３側へ逆流してもアフタークーラ７を排気ガスが通らないので、アフタークーラ７が腐食するのを防止できる。
【００４６】
〔第２実施形態〕
図４、図５には、本発明の第２実施形態に係る給気制御装置４０を備えたディーゼルエンジン１の概略図、および給気制御装置４０の動作を示すフローチャートが示されている。
本実施形態では、図１に示すバイパス通路２３およびバイパスバルブ２４が設けられていない点が第１実施形態とは大きく異なる。このため、バルブコントローラ３０の出力部３４からは、ＥＧＲバルブ５２に対してのみ開度制御信号Ｃ２が出力される構成になっている。この開度制御信号Ｃ２が出力されるタイミングは、図５に示すように、Ｓ５およびＳ６においてである。Ｓ１〜Ｓ４については、第１実施形態と同様である。
【００４７】
つまり、本実施形態では、バルブコントローラ３０の制御部３３は、ディーゼルエンジン１が中高速でかつ中高負荷で運転されている状態から、急減速したと判断すると、ＥＧＲバルブ５２を全開にして給気を給気管路３側から排気管路４側へ流すのである。
なお、サージング防止用ではなく、ＥＧＲバルブ５２の本来の排気再循環用としての制御は、前記第１実施形態と同様に、エンジンコントローラ１０によって行われる。
【００４８】
このような構成の本実施形態でも、急減速時のサージングを抑制でき、第１実施形態で説明した（１）と同様な効果を得ることができる。
また、本実施形態のＥＧＲ通路５１、ＥＧＲバルブ５２を第１実施形態のバイパス通路２３、バイパスバルブ２４として機能させることで、（２）〜（５）の効果も同様に得ることができる。
【００４９】
〔第３実施形態〕
図６、図７には、本発明の第３実施形態に係る給気制御装置４０を備えたディーゼルエンジン１の概略図、および給気制御装置４０の動作を示すフローチャートが示されている。
本実施形態では、図１に示すＥＧＲシステム５０が設けられていない点が第１実施形態とは大きく異なる。このため、バルブコントローラ３０の出力部３４からは、バイパスバルブ２４に対してのみ開度制御信号Ｃ１が出力される構成になっている。この開度制御信号Ｃ１が出力されるタイミングは、図７に示すように、Ｓ５およびＳ６においてである。Ｓ１〜Ｓ４については、第１実施形態と同様である。
なお、本実施形態でのバイパス通路２３およびバイパスバルブ２４は、サージング防止用に専用に設けられたものであり、ＥＧＲとして機能させることはない。
【００５０】
このような構成の本実施形態でも、急減速時のサージングを抑制でき、第１実施形態で説明した（１）と同様な効果を得ることができる。
また、他の同様な構成により、（２）〜（５）の効果も同様に得ることができる。
【００５１】
なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。
例えば、前記各実施形態では、急減速時のバイパスバルブ２４、ＥＧＲバルブ５２の開度は全開であったが、領域Ａ２内における実際の回転速度Ｎａに応じて開度を調整してもよい。
【００５２】
前記各実施形態では、ディーゼルエンジン１の運転状態が領域Ａ１から領域Ａ２に移行したことを、実際の燃料噴射量Ｆａがアイドリング噴射量Ｆｉよりも少なくなることで判断していたが、燃料噴射量Ｆａがゼロになったことで判断してもよい。
また、燃料噴射量Ｆａを検出して急減速であることを判断するのではなく、デクセルペダルの踏み加減や、アクセルペダルの戻し加減を検出し、この検出結果により急減速の判断を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、ブルドーザ、ホイルローダ、ダンプトラック等の建設機械用のディーゼルエンジンに設けられた給気制御装置の他、過給機を有する様々なディーゼルエンジン、あるいはガソリンエンジンの給気制御装置として利用できる。従って、本発明は、バス、貨物トラック、乗用車等にも利用可能である。
【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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【図８】
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