(57)【要約】【課題】燃料により潤滑される過給機への燃料の供給を制御する場合に、排気経路及び吸気経路の少なくともいずれか一方への潤滑に用いられる燃料の漏れを所望の状態に制御できる燃料供給制御装置を提供すること。【解決手段】内燃機関の燃料で潤滑される過給機５０への燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、過給機の回転軸６５の軸受６６が設けられ、かつタービン６８及びコンプレッサ６７との間にそれぞれシール部材７７，７８によってシールされるシール部が設けられた軸受部７５に供給される燃料の圧力を制御する圧力制御手段と、排気ガス及び吸気の少なくともいずれか一方に軸受部の燃料をシール部を通して供給するか否かを判定する判定手段とを備え、圧力制御手段は、判定手段により燃料を供給すると判定されている場合には、軸受部の燃料の圧力を排気ガスの圧力及び吸気の圧力の少なくともいずれか一方よりも高圧に制御する。【選択図】        図２
2009052508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃料により潤滑される過給機への前記燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、
前記過給機のタービンとコンプレッサとを接続する回転軸の軸受が設けられ、かつ前記タービン及び前記コンプレッサとの間にそれぞれシール部材によってシールされるシール部が設けられた軸受部に供給される前記燃料の圧力を制御する圧力制御手段と、
前記タービンを経由して流れる排気ガス及び前記コンプレッサを経由して流れる吸気の少なくともいずれか一方に前記軸受部の前記燃料を前記シール部を通して供給するか否かを判定する判定手段とを備え、
前記圧力制御手段は、前記判定手段により前記燃料を供給すると判定されている場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力及び前記吸気の圧力の少なくともいずれか一方よりも高圧に制御する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の燃料供給制御装置において、
前記圧力制御手段は、前記判定手段により前記燃料を供給すると判定されていない場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力及び前記吸気の圧力よりも低圧に制御する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の燃料供給制御装置において、
前記判定手段は、前記排気ガスが流れる排気通路に設けられた装置に前記燃料を供給することが要求される場合で、かつ、前記排気ガスの圧力に比べて前記吸気の圧力が高圧である場合に、前記排気ガスに前記燃料を供給すると判定する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の燃料供給制御装置において、
前記圧力制御手段は、前記排気ガスに前記燃料を供給する場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力よりも高圧でかつ前記吸気の圧力よりも低圧に制御する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の燃料供給制御装置において、
前記判定手段は、前記内燃機関に前記燃料を供給することが要求される場合で、かつ、前記吸気の圧力に比べて前記排気ガスの圧力が高圧である場合に、前記吸気に前記燃料を供給すると判定する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の燃料供給制御装置において、
前記圧力制御手段は、前記吸気に前記燃料を供給する場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記吸気の圧力よりも高圧でかつ前記排気ガスの圧力よりも低圧に制御する
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項に記載の燃料供給制御装置において、
前記軸受部には、前記内燃機関の燃料タンクに貯留された前記燃料が直接供給される
ことを特徴とする燃料供給制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料供給制御装置に関し、特に、内燃機関の燃料により潤滑される過給機への燃料の供給を制御する燃料供給制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の潤滑油として、内燃機関の燃料（例えば、軽油）を用いる技術が知られている。燃料を潤滑油として用いる場合、内燃機関の内部等の潤滑に加えて、過給機の軸受等の潤滑に燃料が用いられることができる。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１５８８７６号公報
【特許文献２】特開２００６−１８３６１６号公報
【特許文献３】特開２００６−１８３６１７号公報
【特許文献４】特開２００６−２０７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
過給機の潤滑に燃料が用いられる場合に、過給機に接続された排気経路や吸気経路への燃料の漏れが問題とされることがある。過給機には、過給機の軸受を囲むように潤滑油室（軸受部）が設けられ、潤滑油室に供給される潤滑油により軸受が潤滑される。潤滑油室と排気経路や吸気経路との間には、オイルシールが設けられている。オイルシールは、フリクションを低減するために、シールリング等の潤滑油の漏れを完全には防止できない構造とされていることが多い。言い換えると、微少量であれば潤滑油室の潤滑油がオイルシールを通して排気経路や吸気経路に漏れることは許容されている。
【０００５】
潤滑油室から排気経路や吸気経路への潤滑油の漏れの有無や、漏れが生じる場合の漏れ量は、潤滑油室と排気経路や吸気経路との間の差圧に応じて変動する。ここで、内燃機関の燃料は、従来の過給機の軸受の潤滑に用いられるエンジンオイル等の潤滑油に比べて粘度が低い。このため、過給機の潤滑油として燃料が用いられる場合には、エンジンオイル等の潤滑油が用いられる場合に比べて、エンジン（内燃機関）の運転状態等によって、潤滑油室から排気経路や吸気経路への潤滑油の漏れの有無や潤滑油の漏れ量が大きく変動してしまうという問題がある。
【０００６】
過給機の潤滑油として内燃機関の燃料が用いられる場合に、過給機に接続された排気経路や吸気経路への潤滑に用いられる燃料の漏れを所望の状態に制御できることが望まれている。
【０００７】
本発明の目的は、内燃機関の燃料により潤滑される過給機への燃料の供給を制御する場合に、過給機に接続された排気経路及び吸気経路の少なくともいずれか一方への過給機の潤滑に用いられる燃料の漏れを所望の状態に制御できる燃料供給制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の燃料供給制御装置は、内燃機関の燃料により潤滑される過給機への前記燃料の供給を制御する燃料供給制御装置であって、前記過給機のタービンとコンプレッサとを接続する回転軸の軸受が設けられ、かつ前記タービン及び前記コンプレッサとの間にそれぞれシール部材によってシールされるシール部が設けられた軸受部に供給される前記燃料の圧力を制御する圧力制御手段と、前記タービンを経由して流れる排気ガス及び前記コンプレッサを経由して流れる吸気の少なくともいずれか一方に前記軸受部の前記燃料を前記シール部を通して供給するか否かを判定する判定手段とを備え、前記圧力制御手段は、前記判定手段により前記燃料を供給すると判定されている場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力及び前記吸気の圧力の少なくともいずれか一方よりも高圧に制御することを特徴とする。
【０００９】
本発明の燃料供給制御装置において、前記圧力制御手段は、前記判定手段により前記燃料を供給すると判定されていない場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力及び前記吸気の圧力よりも低圧に制御することを特徴とする。
【００１０】
本発明の燃料供給制御装置において、前記判定手段は、前記排気ガスが流れる排気通路に設けられた装置に前記燃料を供給することが要求される場合で、かつ、前記排気ガスの圧力に比べて前記吸気の圧力が高圧である場合に、前記排気ガスに前記燃料を供給すると判定することを特徴とする。
【００１１】
本発明の燃料供給制御装置において、前記圧力制御手段は、前記排気ガスに前記燃料を供給する場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記排気ガスの圧力よりも高圧でかつ前記吸気の圧力よりも低圧に制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の燃料供給制御装置において、前記判定手段は、前記内燃機関に前記燃料を供給することが要求される場合で、かつ、前記吸気の圧力に比べて前記排気ガスの圧力が高圧である場合に、前記吸気に前記燃料を供給すると判定することを特徴とする。
【００１３】
本発明の燃料供給制御装置において、前記圧力制御手段は、前記吸気に前記燃料を供給する場合には、前記軸受部の前記燃料の圧力を前記吸気の圧力よりも高圧でかつ前記排気ガスの圧力よりも低圧に制御することを特徴とする。
【００１４】
本発明の燃料供給制御装置において、前記軸受部には、前記内燃機関の燃料タンクに貯留された前記燃料が直接供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内燃機関の燃料により潤滑される過給機への燃料の供給を制御する場合に、過給機に接続された排気経路及び吸気経路の少なくともいずれか一方への過給機の潤滑に用いられる燃料の漏れを所望の状態に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の燃料供給制御装置の一実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
図１から図３を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、内燃機関の燃料により潤滑される過給機への燃料の供給を制御する燃料供給制御装置に関する。
【００１８】
本実施形態では、エンジン（内燃機関、図１の符号１参照）の燃料により潤滑されるターボチャージャー（過給機、図１の符号５０参照）への燃料の供給が制御される。
【００１９】
供給ポンプ（図１の符号１４参照）により送られる燃料は、第一供給通路１５ａを経てターボチャージャー５０に供給される。ターボチャージャー５０の軸受（図２の符号６６参照）を潤滑した燃料は、排出通路（図１の符号１５ｃ参照）へ排出される。排出通路１５ｃには、排出通路１５ｃを流れる燃料の流量を調節する排出ポンプ（圧力制御手段、図１の符号１８参照）が設けられている。排出ポンプ１８により、軸受潤滑油室（図２の符号７５参照）の圧力である潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。
【００２０】
排気通路（図１の符号１１参照）に設けられた触媒（図１の符号１３参照）に燃料を添加する必要があると判定された場合（図３のステップＳ２０−Ｙ）には、潤滑油室圧力Ｐ１が、タービンハウジング（図１の符号５８参照）内の圧力であるタービン圧力Ｐｔよりも高圧に制御され（図３のステップＳ４０）、そうでない場合（図３のステップＳ２０−Ｎ）には、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧に制御される（図３のステップＳ１０）。
【００２１】
触媒１３に燃料を添加する必要があると判定されない場合には潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧とされることにより、ターボチャージャー５０において燃料が排気通路１１に漏れることが抑制される。一方、触媒１３に燃料を添加する必要があると判定された場合には、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧とされることにより、ターボチャージャー５０から排気通路１１に漏れる燃料の漏れ量が増加され（図１の符号Ｆ参照）、触媒１３に燃料が添加されることができる。本実施形態によれば、軸受潤滑油室７５から排気通路１１への燃料の漏れを確実に抑制しつつ、必要に応じて軸受潤滑油室７５から排気通路１１への燃料の漏れを積極的にコントロールすることが可能となる。
【００２２】
図１は、本実施形態に係わる装置の概略構成図である。
【００２３】
図１において、符号１は、エンジン（内燃機関）を示す。エンジン１の下部には、エンジン１の運転用の燃料及び潤滑油としての軽油を貯留するオイルタンク２が設けられている。オイルタンク２に貯留された軽油は、噴射ポンプ７により吸引され、噴射系通路６を通ってエンジン１の噴射系８に送られる。噴射系通路６には、フィルタ９が設けられている。噴射系８において余剰となった軽油は、燃料戻し通路１０を経て燃料タンク２３に送られる。
【００２４】
また、オイルタンク２に貯留された燃料は、潤滑ポンプ５によりエンジン潤滑系通路３を通ってエンジン１の各部に送られる。エンジン潤滑系通路３には、フィルタ４が設けられている。エンジン１の各部を潤滑した軽油は、オイルタンク２に戻される。
【００２５】
エンジン１は、エンジン１に過給を行うターボチャージャー（過給機）５０を備える。ターボチャージャー５０には、タービンハウジング５８及びコンプレッサハウジング５１が設けられている。コンプレッサハウジング５１には、吸気通路１２が接続されている。ターボチャージャー５０で圧縮された空気は、吸気通路１２を通ってエンジン１に供給される。タービンハウジング５８には、排気通路１１が接続されている。排気通路１１におけるタービンハウジング５８よりも排気ガスの流れ方向の下流側には、触媒１３が設けられている。排気通路１１を流れる排気ガスは、触媒１３により浄化される。
【００２６】
燃料タンク２３に貯留された軽油は、供給ポンプ１４により、供給通路１５を通ってオイルタンク２及びターボチャージャー５０へ向けて送られる。供給通路１５における供給ポンプ１４と燃料タンク２３との間には、セジメンタ１６が設けられている。
【００２７】
供給通路１５は、供給ポンプ１４の設置位置よりも下流側において、第一供給通路１５ａと第二供給通路１５ｂとに分岐している。第一供給通路１５ａは、ターボチャージャー５０に接続されている。第一供給通路１５ａを介してターボチャージャー５０に潤滑油としての軽油が供給される。ターボチャージャー５０から排出される軽油は、排出通路１５ｃを通って燃料タンク２３に送られる。
【００２８】
排出通路１５ｃには、排出ポンプ（圧力制御手段）１８が設けられている。排出ポンプ１８により、ターボチャージャー５０内の軽油の圧力が制御される。排出ポンプ１８は、ターボチャージャー５０から燃料タンク２３へ向かう方向に軽油を送ることができると共に、逆転して運転されることにより燃料タンク２３からターボチャージャー５０へ向かう方向に軽油を送ることができるように構成されている。また、排出ポンプ１８は、排出通路１５ｃを閉じて軽油の流れを遮断することができる。排出通路１５ｃには、燃料を冷却するための燃料クーラー１９が設けられている。
【００２９】
ここで、図２を参照してターボチャージャー５０の構造について説明する。図２は、ターボチャージャー５０の断面図である。
【００３０】
図２に示すように、コンプレッサハウジング５１は、円筒形状をなすハウジング本体５２と、リング形状をなす連結部材５３と、円板形状をなすシールプレート５４とにより構成されている。ハウジング本体５２には、吸気通路１２（図１参照）の上流側に連通する吸気連通路５５が形成されている。ハウジング本体５２の内側に連結部材５３が固定されることで、ハウジング本体５２と連結部材５３の間に渦巻き形状をなして吸気通路１２（図１参照）の下流側に連通するスクロール通路５６が形成されている。シールプレート５４は、ハウジング本体５２の端部に固定されている。ハウジング本体５２とシールプレート５４の間には、吸気連通路５５とスクロール通路５６を連通して圧縮空気（流体）の動圧を静圧に変換するディフューザ通路５７が形成されている。
【００３１】
一方、タービンハウジング５８は、円筒形状をなすハウジング本体５９と、円板形状をなすノズルプレート６０とにより構成されている。ハウジング本体５９には、排気通路１１（図１参照）の下流側に連通する排気連通路６１が形成されると共に、渦巻き形状をなして排気通路１１（図１参照）の上流側に連通するスクロール通路６２が形成されている。ノズルプレート６０は、ハウジング本体５９の端部に固定されている。ハウジング本体５９とノズルプレート６０の間には、排気連通路６１とスクロール通路６２を連通する連結通路６３が形成されている。
【００３２】
コンプレッサハウジング５１とタービンハウジング５８は、円筒形状をなすセンターハウジング６４により連結されている。
【００３３】
センターハウジング６４には、その軸心方向に沿って回転軸６５が複数の軸受６６により回転自在に支持されている。そして、この回転軸６５の一端部には、コンプレッサハウジング５１の吸気連通路５５に位置するように、複数のコンプレッサブレード６７ａを有するコンプレッサホイール（コンプレッサ）６７が一体回転可能に固定されている。回転軸６５の他端部には、タービンハウジング５８の排気連通路６１に位置するように、複数のタービンブレード６８ａを有するタービンホイール（タービン）６８が一体回転可能に固定されている。回転軸６５とコンプレッサホイール６７とタービンホイール６８は同一の回転中心をもって回転可能となっている。
【００３４】
センターハウジング６４には、潤滑油通路７６が設けられている。各々の軸受６６を囲むように設けられた軸受潤滑油室（軸受部）７５には、第一供給通路１５ａ（図１参照）を介してターボチャージャー５０に供給される軽油が図示しない供給路を通って供給されている。軸受６６を潤滑した軽油は、軸受潤滑油室７５から潤滑油通路７６を通って排出通路１５ｃに排出される。
【００３５】
軸受潤滑油室７５におけるタービンホイール６８側には、シールリング７７が設けられている。シールリング７７は、センターハウジング６４と回転軸６５との間に回転軸６５の周方向に沿って設けられている。シールリング７７は、軸受潤滑油室７５の軽油が排気連通路６１（排気通路１１）へ漏れることを抑制する目的で設けられている。シールリング７７と回転軸６５やセンターハウジング６４との間には、微少量の軽油が漏れることが可能な程度の隙間が存在している。軸受潤滑油室７５から排気連通路６１への軽油の漏れの有無や漏れが生じる場合の漏れ量は、軸受潤滑油室７５とタービンハウジング５８内との間の差圧に応じて変化する。
【００３６】
軸受潤滑油室７５におけるコンプレッサホイール６７側には、シールリング７８が設けられている。シールリング７８は、シールプレート５４と回転軸６５との間に回転軸６５の周方向に沿って設けられている。シールリング７７と同様に、シールリング７８と回転軸６５やシールプレート５４との間には、微少量の軽油が漏れることが可能な程度の隙間が存在している。軸受潤滑油室７５から吸気連通路５５への軽油の漏れの有無や漏れが生じる場合の漏れ量は、軸受潤滑油室７５とコンプレッサハウジング５１内との間の差圧に応じて変化する。
【００３７】
タービンハウジング５８におけるセンターハウジング６４側には、バリアブルノズル機構６９が設けられている。このバリアブルノズル機構６９は、スクロール通路６２からタービンホイール６８へ排気が流入する連結通路６３に配置された複数のベーン７０と、このベーン７０をノズルプレート６０に対して揺動可能に保持する連結軸７１と、各連結軸７１の端部に固定されたアーム７２を介して連結軸７１を回転させるユニゾンリング７３とから構成されている。ユニゾンリング７３は、リンク７４を介して図示しない駆動装置に連結されている。従って、駆動装置によりリンク７４を介してユニゾンリング７３を回転すると、このユニゾンリング７３と係合しているアーム７２が連結軸７１を中心にして揺動され、複数のベーン７０の開度を変更することができる。
【００３８】
エンジン１から排気通路１１に排出された排気ガスがターボチャージャー５０のタービンホイール６８に至ると、この排気ガスによりタービンホイール６８が回転し、この回転力が回転軸６５を介してコンプレッサホイール６７に伝達され、コンプレッサホイール６７が回転する。すると、吸気連通路５５から吸入された空気が、回転するコンプレッサホイール６７により圧縮され、吸気通路１２を通してエンジン１に過給が行われることができる。
【００３９】
図１に示すように、第一供給通路１５ａには、第一供給通路１５ａを流れる軽油の流量を検出する上流側流量計２０が設けられている。上流側流量計２０により、ターボチャージャー５０に流入する軽油の流量が検出される。排出通路１５ｃには、排出通路１５ｃを流れる軽油の流量を検出する下流側流量計２２が設けられている。下流側流量計２２により、ターボチャージャー５０から排出される軽油の流量が検出される。第一供給通路１５ａには、第一供給通路１５ａの圧力を検出する圧力計２１が設けられている。図２を参照して説明したように、第一供給通路１５ａはターボチャージャー５０の軸受潤滑油室７５（図２参照）と連通されている。従って、第一供給通路１５ａの圧力と軸受潤滑油室７５の圧力とはほぼ同じ値である。よって、圧力計２１により軸受潤滑油室７５の圧力である潤滑油室圧力Ｐ１を検出することができる。
【００４０】
図１に示すように、第二供給通路１５ｂは、オイルタンク２に接続されている。第二供給通路１５ｂを介してオイルタンク２に軽油が供給される。第二供給通路１５ｂには、制御弁１７が設けられている。制御弁１７により、オイルタンク２に供給される軽油の流量が制御される。
【００４１】
エンジン１が搭載された車両（図示せず）には、車両各部を制御するＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３０が設けられている。上流側流量計２０、下流側流量計２２、及び圧力計２１はＥＣＵ３０に接続されており、それぞれの検出結果を示す信号がＥＣＵ３０に入力される。排出ポンプ１８は、ＥＣＵ３０に接続されており、ＥＣＵ３０により制御される。
【００４２】
図３を参照して本実施形態の動作について説明する。
【００４３】
まず、ステップＳ１０では、ＥＣＵ３０により、潤滑油室圧力Ｐ１がタービンハウジング５８内の圧力であるタービン圧力Ｐｔよりも低圧となるように、潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。ＥＣＵ３０は、排出ポンプ１８の運転状態を調節し、排出通路１５ｃを流れる軽油の流量を制御することにより、潤滑油室圧力Ｐ１を制御する。
【００４４】
潤滑油室圧力Ｐ１を低下させる場合には、ターボチャージャー５０から燃料タンク２３へ向けて排出通路１５ｃを流れる軽油の流量を増加させるように、排出ポンプ１８の運転状態を設定する。一方、潤滑油室圧力Ｐ１を上昇させる場合には、ターボチャージャー５０から燃料タンク２３へ向けて排出通路１５ｃを流れる軽油の流量を減少させるように、排出ポンプ１８の運転状態を設定する。この場合、例えば、排出ポンプ１８を停止させて排出通路１５ｃを閉じる、あるいは排出ポンプ１８を逆転して運転させ燃料タンク２３からターボチャージャー５０へ向かう方向に軽油を送ること等により潤滑油室圧力Ｐ１を上昇させることができる。ＥＣＵ３０は、圧力計２１の検出値に基づいて排出ポンプ１８の運転状態を設定する。なお、タービン圧力Ｐｔは、センサにより検出される方法、あるいは従来公知の圧力推定方法等により算出されることができる。
【００４５】
ステップＳ１０における圧力制御では、例えば、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも十分低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御されることができる。潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧に制御されることにより、軸受潤滑油室７５の軽油がシールリング７７，７８によりシールされた部分（シール部）を通って排気連通路６１や吸気連通路５５へ漏れることが抑制される。
【００４６】
なお、ステップＳ１０において、潤滑油室圧力Ｐ１をタービン圧力Ｐｔよりも低圧に制御することに代えて、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサハウジング５１内の圧力であるコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧に制御されることができる。あるいは、コンプレッサ圧力Ｐｃ及びタービン圧力Ｐｔのいずれよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１を制御することができる。この場合、軸受潤滑油室７５の軽油が排気連通路６１や吸気連通路５５へ漏れることがより確実に抑制されることができる。ステップＳ１０が実行されると、ステップＳ２０へ進む。
【００４７】
ステップＳ２０では、ＥＣＵ３０により、触媒１３に軽油（燃料）を添加する必要があるか否かが判定される。触媒１３に軽油を添加する必要があると判定される場合とは、例えば、触媒１３の再生や触媒昇温を行うときなどである。例えば、触媒１３がＮＯｘ吸蔵還元型触媒である場合、触媒１３は、排気空燃比がリーンのときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガス中の酸素濃度が低下したときに吸蔵したＮＯｘを還元する。触媒１３に吸蔵されたＮＯｘの量が増加した場合に、還元剤としての軽油が添加されることにより、触媒１３が再生されることができる。
【００４８】
また、触媒１３の温度を上昇させる場合に触媒１３に軽油が添加されることができる。添加された軽油が酸化反応する際に発生する熱により、触媒１３の触媒昇温が実現される。
【００４９】
ステップＳ２０の判定の結果、触媒１３に軽油（燃料）を添加する必要があると判定された場合（ステップＳ２０−Ｙ）にはステップＳ３０に進み、そうでない場合（ステップＳ２０−Ｎ）にはステップＳ１０に進む。
【００５０】
ステップＳ３０では、ＥＣＵ３０により、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧であるか否かが判定される。エンジン１の運転状態によっては、コンプレッサ圧力Ｐｃよりもタービン圧力Ｐｔが高圧となることがある。この場合、触媒１３に軽油を添加するために潤滑油室圧力Ｐ１を高める制御（後述するステップＳ４０）が実行されると、吸気通路１２に燃料が漏れ出してしまい、燃焼音の増大やエミッションの悪化（有害物質の排出量の増加）の可能性がある。そこで、本実施形態では、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧であるという条件が満たされる場合に触媒１３に軽油を添加するための潤滑油室圧力Ｐ１を高める制御が実行される。
【００５１】
コンプレッサ圧力Ｐｃは、センサにより検出される方法、あるいは従来公知の圧力推定方法等により算出されることができる。ステップＳ３０の判定の結果、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧であると判定された場合（ステップＳ３０−Ｙ）にはステップＳ４０に進み、そうでない場合（ステップＳ３０−Ｎ）にはステップＳ１０に進む。
【００５２】
ステップＳ４０では、ＥＣＵ３０により、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧でかつコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。ＥＣＵ３０は、排出ポンプ１８の運転状態を調節し、排出通路１５ｃを流れる軽油の流量を制御することにより、潤滑油室圧力Ｐ１を所望の圧力に制御する。
【００５３】
潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧とされることにより、シールリング７７（図２参照）によりシールされた部分を通って軸受潤滑油室７５（図２参照）から排気連通路６１（図２参照）に漏れる軽油の漏れ量が増加する。これにより、図１に符号Ｆで示すように、排気通路１１におけるタービンハウジング５８よりも下流側に設けられた触媒１３に軽油（燃料）が添加されることができる。添加された軽油により、触媒１３の再生や触媒昇温などが実現される。一方、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧とされていることにより、軸受潤滑油室７５の軽油が吸気連通路５５に漏れることが抑制される。
【００５４】
触媒１３に軽油が添加される場合に、軽油の添加量が所望の量に制御されることが望ましい。本実施形態では、上流側流量計２０及び下流側流量計２２の検出結果に基づいて軽油の添加量が算出される。上流側流量計２０の検出値と下流側流量計２２の検出値との差に基づいて、軸受潤滑油室７５から排気連通路６１に漏れた軽油の量、即ち触媒１３に添加された軽油の添加量が算出されることができる。
【００５５】
なお、触媒１３に添加される軽油の添加量は、上流側流量計２０の検出値と下流側流量計２２の検出値との差に基づいて算出されることに代えて、潤滑油室圧力Ｐ１とタービン圧力Ｐｔとの差圧ΔＰ、及び軽油の温度等に基づいて算出されることができる。ステップＳ４０において、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧でかつコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧に制御されて触媒１３に軽油が添加されると、本制御フローはリターンされる。
【００５６】
本実施形態によれば、排気通路１１に設けられた触媒１３に燃料を添加する必要があると判定された場合（図３のステップＳ２０−Ｙ）には、潤滑油室圧力Ｐ１が、タービン圧力Ｐｔよりも高圧に制御され（ステップＳ４０）、そうでない場合（ステップＳ２０−Ｎ）には、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧に制御される（ステップＳ１０）。
【００５７】
これにより、触媒１３に燃料を添加する必要があると判定されない場合にはターボチャージャー５０の軸受潤滑油室７５の燃料が排気通路１１に漏れることが抑制される。一方、触媒１３に燃料を添加する必要があると判定された場合には、軸受潤滑油室７５から排気通路１１に漏れる燃料の漏れ量が増加され、触媒１３に燃料が添加されることができる。
【００５８】
また、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧である場合（ステップＳ３０−Ｙ）にのみ触媒１３に燃料を添加するための潤滑油室圧力Ｐ１を高める制御（ステップＳ４０）が実行される。さらに、触媒１３に燃料を添加するための潤滑油室圧力Ｐ１を高める制御（ステップＳ４０）が実行される場合には、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。これにより、軸受潤滑油室７５の燃料が吸気通路１２に漏れることが抑制される。
【００５９】
よって、本実施形態によれば、ターボチャージャー５０の潤滑に用いられる燃料の排気通路１１や吸気通路１２への漏れが抑制されてＨＣやＰＭ等の排出物の増加が抑制されつつ、必要に応じて排気通路１１への燃料の漏れが積極的にコントロールされて触媒１３に燃料が添加されることができる。
【００６０】
また、本実施形態では、ターボチャージャー５０へより低温の燃料を供給するために、燃料タンク２３に貯留された燃料が直接ターボチャージャー５０に向けて送られる。エンジン１の各部における潤滑部に比べて、ターボチャージャー５０の軸受６６は特に高温で潤滑環境が厳しい。このため、軸受６６において、潤滑油たる軽油（燃料）の温度が上昇し、粘度が低下して磨耗を生じたり、脱水素反応を起こしてスラッジ等によるコーキングを生じたりする虞がある。また、軽油等の燃料の粘度は、軸受６６の潤滑に従来用いられているエンジンオイル等の粘度に比べて低いため、シールリング７７，７８から排気通路１１や吸気通路１２への燃料の漏れ量が増加しやすい。特に、高温になると粘度低下による影響が顕著となる。
【００６１】
本実施形態では、エンジン１の各部の潤滑用及び噴射系８における噴射用の燃料はオイルタンク２から送られる一方、ターボチャージャー５０の軸受６６へは、燃料タンク２３に貯留された燃料が供給通路１５、１５ａを通って直接送られる。オイルタンク２の燃料に比べて低温の燃料タンク２３に貯留された燃料が供給されることで、車両において最も低温の燃料が軸受潤滑油室７５に供給されることができる。低温の燃料が供給されることにより、軸受潤滑油室７５における軽油温度の上昇が抑制される。よって、軸受６６における高温の環境に起因する不具合の発生が抑制される。
【００６２】
（第１実施形態の第１変形例）
第１実施形態の第１変形例について説明する。
【００６３】
上記第１実施形態（図３）では、触媒１３に軽油（燃料）を添加する必要があると判定された場合（ステップＳ２０）に、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧である場合（ステップＳ３０−Ｙ）にのみ実際に触媒１３への軽油の添加が実行された（ステップＳ４０）が、触媒１３への軽油の添加が実行される条件は、これには限定されない。
【００６４】
例えば、コンプレッサ圧力Ｐｃにかかわらず、触媒１３への軽油の添加が実行されることができる。この場合、触媒１３に軽油を添加する必要があると判定された場合（ステップＳ２０）には、ステップＳ３０の判定を行うことなく、ステップＳ４０へ進む。ステップＳ４０では、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。
【００６５】
なお、コンプレッサ圧力Ｐｃにかかわらず触媒１３への軽油の添加が実行される場合であっても、コンプレッサ圧力Ｐｃがタービン圧力Ｐｔよりも高圧である場合には、上記第１実施形態と同様に、ステップＳ４０において潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも高圧でかつコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御されてもよい。
【００６６】
（第１実施形態の第２変形例）
第１実施形態の第２変形例について説明する。
【００６７】
上記第１実施形態（図１）では、軽油（燃料）が添加される装置が触媒１３である場合について説明したが、これには限定されない。例えば、軽油が添加される装置が排気通路１１に設けられたＤＰＦである場合にも、上記第１実施形態が適用されることができる。
【００６８】
この場合、ステップＳ２０（図３参照）において、ＤＰＦに軽油（燃料）を添加する必要があるか否かが判定される。例えば、ＤＰＦの再生制御を行う場合等に、ステップＳ２０において肯定判定がなされることができる。
【００６９】
（第１実施形態の第３変形例）
第１実施形態の第３変形例について説明する。
【００７０】
上記第１実施形態（図１）では、排出通路１５ｃに設けられた排出ポンプ１８により潤滑油室圧力Ｐ１が制御されたが、潤滑油室圧力Ｐ１を制御する手段（圧力制御手段）は、これには限定されない。排出ポンプ１８に限らず、排出通路１５ｃを流れる軽油（燃料）の流量を調節できる手段であれば、圧力制御手段として機能することが可能である。例えば、排出通路１５ｃを開閉する制御弁が圧力制御手段として設けられることができる。
【００７１】
また、圧力制御手段には、供給ポンプ１４が含まれることができる。例えば、供給ポンプ１４の圧送量が可変に設定されることができる場合、供給ポンプ１４の圧送量を調節することにより、潤滑油室圧力Ｐ１を制御することができる。
【００７２】
（第２実施形態）
図４を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態と異なる点についてのみ説明する。
【００７３】
上記第１実施形態（図３）では、排気通路１１に設けられた触媒１３に燃料を添加する必要があるか否かに基づいて、潤滑油室圧力Ｐ１の制御形態が変更された。これに代えて、本実施形態では、吸気通路１２の吸気に燃料を添加（供給）するか否かに基づいて、潤滑油室圧力Ｐ１の制御形態が変更される。
【００７４】
例えば、エンジン１に燃焼用の燃料を供給するために、軸受潤滑油室７５から吸気通路１２の吸気に燃料が添加されることができる。この場合、エンジン１は例えば予混合圧縮着火燃焼（Homogeneous  Charge  Compression  Ignition）方式のエンジンであることができる。
【００７５】
予混合圧縮着火燃焼とは、燃料と空気を混ぜ合わせ、これにより形成された予混合気をエンジン１の燃焼室においてピストンで圧縮して自己着火させる燃焼形態である。希薄な混合気を燃焼させることができるため、燃焼温度が低くなり、低ＮＯｘ燃焼が可能となる。軸受潤滑油室７５の燃料が吸気通路１２に供給されることにより、吸気通路１２において予混合気が生成されることができる。吸気通路１２で予混合気が生成されることにより、例えば、均質な混合気をエンジン１に供給することが可能となる。
【００７６】
図４を参照して、本実施形態の動作について説明する。
【００７７】
ステップＳ１１０では、ＥＣＵ３０により、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧となるように、潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。なお、潤滑油室圧力Ｐ１をタービン圧力Ｐｔよりも低圧に制御することに代えて、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも低圧に制御されることができる。あるいは、コンプレッサ圧力Ｐｃ及びタービン圧力Ｐｔのいずれよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御されることができる。
【００７８】
次に、ステップＳ１２０では、ＥＣＵ３０により、吸気通路１２の吸気に燃料を添加するか否かが判定される。その判定の結果、吸気通路１２の吸気に燃料を添加すると判定された場合（ステップＳ１２０−Ｙ）にはステップＳ１３０に進み、そうでない場合（ステップＳ１２０−Ｎ）にはステップＳ１１０に進む。
【００７９】
ステップＳ１３０では、ＥＣＵ３０により、タービン圧力Ｐｔがコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧であるか否かが判定される。その判定の結果、タービン圧力Ｐｔがコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧であると判定された場合（ステップＳ１３０−Ｙ）にはステップＳ１４０に進み、そうでない場合（ステップＳ１３０−Ｎ）にはステップＳ１１０に進む。
【００８０】
ステップＳ１４０では、ＥＣＵ３０により、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧でかつタービン圧力Ｐｔよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。ステップＳ１４０が実行されると、本制御フローはリターンされる。
【００８１】
潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧とされることにより、シールリング７８（図２参照）によりシールされた部分を通って軸受潤滑油室７５（図２参照）から吸気連通路５５（図２参照）に漏れる燃料の漏れ量が増加する。よって、吸気通路１２（図１参照）を流れる吸気に燃料が添加されることができる。添加された燃料と吸気が混合されて予混合気が生成され、エンジン１に供給される。一方、潤滑油室圧力Ｐ１がタービン圧力Ｐｔよりも低圧とされていることにより、軸受潤滑油室７５の燃料が排気連通路６１に漏れることが抑制される。
【００８２】
本実施形態によれば、ターボチャージャー５０の潤滑に用いられる燃料の排気通路１１や吸気通路１２への漏れが抑制されてＨＣやＰＭ等の排出物の増加が抑制されつつ、必要に応じて吸気通路１２への燃料の漏れが積極的にコントロールされて吸気通路１２の吸気に燃料が添加されることができる。
【００８３】
（第２実施形態の変形例）
第２実施形態の変形例について説明する。
【００８４】
上記第２実施形態（図４）では、吸気通路１２の吸気に燃料を添加すると判定された場合（ステップＳ１２０−Ｙ）に、タービン圧力Ｐｔがコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧である場合（ステップＳ１３０−Ｙ）にのみ実際に吸気通路１２の吸気への燃料の添加が実行された（ステップＳ１４０）が、吸気通路１２の吸気への燃料の添加が実行される条件はこれには限定されない。
【００８５】
例えば、タービン圧力Ｐｔにかかわらず、吸気通路１２の吸気への燃料の添加が実行されることができる。この場合、吸気通路１２の吸気に燃料を添加すると判定された場合（ステップＳ１２０−Ｙ）には、ステップＳ１３０の判定を行うことなくステップＳ１４０に進む。ステップＳ１４０では、潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御される。
【００８６】
なお、タービン圧力Ｐｔにかかわらず吸気通路１２の吸気への燃料の添加が実行される場合であっても、タービン圧力Ｐｔがコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧である場合には、上記第２実施形態と同様に、ステップＳ１４０において潤滑油室圧力Ｐ１がコンプレッサ圧力Ｐｃよりも高圧でかつタービン圧力Ｐｔよりも低圧となるように潤滑油室圧力Ｐ１が制御されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態に係わる装置の概略構成図である。
【図２】本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態におけるターボチャージャーの断面図である。
【図３】本発明の燃料供給制御装置の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の燃料供給制御装置の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８８】
１  エンジン
２  オイルタンク
３  エンジン潤滑系通路
４  フィルタ
５  潤滑ポンプ
６  噴射系通路
７  噴射ポンプ
８  噴射系
９  フィルタ
１０  燃料戻し通路
１１  排気通路
１２  吸気通路
１３  触媒
１４  供給ポンプ
１５  供給通路
１５ａ  第一供給通路
１５ｂ  第二供給通路
１５ｃ  排出通路
１６  セジメンタ
１７  制御弁
１８  排出ポンプ
１９  燃料クーラー
２０  上流側流量計
２１  圧力計
２２  下流側流量計
２３  燃料タンク
３０  ＥＣＵ
５０  ターボチャージャー
５１  コンプレッサハウジング
５２  ハウジング本体
５３  連結部材
５４  シールプレート
５５  吸気連通路
５６  スクロール通路
５７  ディフューザ通路
５８  タービンハウジング
５９  ハウジング本体
６０  ノズルプレート
６１  排気連通路
６２  スクロール通路
６３  連結通路
６４  センターハウジング
６５  回転軸
６６  軸受
６７  コンプレッサホイール
６７ａ  コンプレッサブレード
６８  タービンホイール
６８ａ  タービンブレード
６９  バリアブルノズル機構
７０  ベーン
７１  連結軸
７２  アーム
７３  ユニゾンリング
７４  リンク
７５  軸受潤滑油室
７６  潤滑油通路
７７  シールリング
７８  シールリング
Ｐ１  潤滑油室圧力
Ｐｃ  コンプレッサ圧力
Ｐｔ  タービン圧力
【図１】
2009052508.tif 000003
【図２】
2009052508.tif 000004
【図３】
2009052508.tif 000005
【図４】
2009052508.tif 000006