(57)【要約】【課題】ツインターボモードからシングルターボモードへの切り替える際のＮＯｘ排出量抑制装置。【解決手段】内燃機関は、エンジン本体と、第１、第２過給機と、第１〜第３運転制御マップを有する制御部と、ＥＧＲ通路とを備える。シングルターボモードで、運転状態がシングルターボモードからツインターボモードへの第１切り替え判定ラインを高回転側に越えるまで、制御部は、第１運転制御マップを使用した状態で運転制御を行う。ツインターボモードで、運転状態がヒステリシス領域に入るまでは、制御部は、第２運転制御マップを使用した運転制御を行、ヒステリシス領域に入った後は、第３運転制御マップを使用した運転制御を行う。第３運転制御マップでは、第１、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定される過給圧に比べて低い過給圧が設定され、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定されるＥＧＲ率に比べて高いＥＧＲ率が設定される。【選択図】図３
2009250057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジン本体と、
第１過給機と、
前記第１過給機と並列に接続された第２過給機と、
第１、第２、第３運転制御マップを有する制御部と、
前記ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスの一部を吸気側に帰還するＥＧＲ通路とを備え、
前記第２過給機が過給に使用されず前記第１過給機が前記過給に使用されるシングルターボモードで、運転状態が前記シングルターボモードから前記第１、第２過給機が過給に使用されるツインターボモードへの第１切り替え判定ラインを高回転側に越えるまで、前記制御部は、前記第１運転制御マップを使用した状態で運転制御を行い、
前記ツインターボモードで、運転状態が前記第１切り替え判定ラインを低回転側に越え、前記第１切り替え判定ラインと前記第１切り替え判定ラインよりも低回転側に設定された前記ツインターボモードから前記シングルターボモードへの第２切り替え判定ラインとの間に設けられたヒステリシス領域に入るまでは、前記制御部は、前記第２運転制御マップを使用した運転制御を行い、
前記ツインターボモードで、前記運転状態が前記ヒステリシス領域に入った後は、前記制御部は、前記第３運転制御マップを使用した運転制御を行い、
前記第３運転制御マップでは、前記第１、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定される過給圧に比べて低い過給圧が設定され、前記第２運転制御マップで同じ運転条件において設定されるＥＧＲ率に比べて高いＥＧＲ率が設定されることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記第３運転制御マップを使用した運転制御が所定時間行われた場合には、前記制御部は、前記シングルターボで、前記第１運転制御マップを使用した運転制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記第１、第２過給機のタービン側は、運転状態に応じて開度が調整される可変ベーンを有し、
前記第３運転制御マップを使用した運転制御が行われる間、前記可変ベーンの開度が前記第２運転制御マップを使用した運転制御が行われる時のものよりも大きく設定されることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項４】
前記第１、第２過給機の排気下流に配置され、前記ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスに含まれるＰＭを除去するＤＰＦをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項５】
ディーゼルエンジン本体と、
第１過給機と、
前記第１過給機と並列に接続された第２過給機と、
第１、第２、第３運転制御マップを有する制御部と、
前記ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスの一部を吸気側に帰還するＥＧＲ通路とを備え、
前記第２過給機が過給に使用されず前記第１過給機が前記過給に使用されるシングルターボモードで、運転状態が前記シングルターボモードから前記第１、第２過給機が過給に使用されるツインターボモードへの第１切り替え判定ラインを高回転側に越えるまで、前記制御部は、前記第１運転制御マップを使用した状態で運転制御を行い、
前記ツインターボモードで、運転状態が前記第１切り替え判定ラインを低回転側に越え、前記第１切り替え判定ラインと前記第１切り替え判定ラインよりも低回転側に設定された前記ツインターボモードから前記シングルターボモードへの第２切り替え判定ラインとの間に設けられたヒステリシス領域に入るまでは、前記制御部は、前記第２運転制御マップを使用した運転制御を行い、
前記ツインターボモードで、前記運転状態が前記ヒステリシス領域に入った後は、前記制御部は、前記第３運転制御マップを使用した運転制御を行い、
前記第３運転制御マップを使用した運転制御時には、前記第２運転制御マップの使用から前記第３運転制御マップへの使用に切り替えられる前に比べて過給圧が低く、ＥＧＲ率が高く、且つ前記第３運転制御マップの使用から前記第１運転制御マップへの使用に切り替えられた直後に比べて過給圧が低くなるように、運転が行われることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、並列に接続された２つの過給機を有する内燃機関の制御装置に関し、特にツインターボモードからシングルターボモードへの切り替え時におけるディーゼルエンジン本体からのＮＯｘの排出量を抑える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
並列に接続された第１、第２過給機を有する内燃機関では、運転状態に応じて第２過給機が過給に使用されず第１過給機が過給に使用されるシングルターボモードと、第１、第２過給機が過給に使用されるツインターボモードとが切り替えて使用される。この内燃機関では、シングルターボモードとツインターボモードとの頻繁な切り替わり、及び頻繁な切り替わりによる過給圧の振れを防止するため、シングルターボモードとツインターボモードとの切り替え領域にはヒステリシス領域が設けられる。
【０００３】
特許文献１は、シングルターボモードとツインターボモードとの切り替え領域に設けられたヒステリシス領域の一例として、吸入空気量に基づいてシングルターボモードからツインターボモードへ切り替える境界と、エンジン回転数に基づいてツインターボモードからシングルターボモードへ切り替える境界との間にヒステリシス領域を設けた装置を開示する。また、この特許文献１は、ツインターボモードからシングルターボモードに切り替える際には、かかるヒステリシス領域の低回転側を越えてシングルターボモードに切り替える条件を満たした後、さらに所定時間が経過するまでの間も、ツインターボモードで運転が行われる。これにより、不要なモード切り替えを減らすことが可能になる。
【特許文献１】特開平０３−２６０３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の装置では、運転状態がツインターボモードからシングルターボモードに切り替わる際のヒステリシス領域にある場合や、ヒステリシス領域の低回転側を越えてツインターボモードからシングルターボモードに切り替わる条件を満たした後の所定時間の間は、ヒステリシス領域に入る前におけるツインターボモードに対応した過給圧マップなどの運転制御マップを使用した運転制御が行われる。かかる期間中は、シングルターボモードで運転される場合に比べて背圧が低く、過給圧が高い。このため、ＥＧＲ率を高くすることが出来ず、エンジン本体からのＮＯｘ排出量が多くなる。
【０００５】
したがって本発明の目的は、運転状態がツインターボモードからシングルターボモードへの切り替える際のヒステリシス領域にある場合におけるディーゼルエンジン本体からのＮＯｘの排出量を抑える装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、ディーゼルエンジン本体と、第１過給機と、第１過給機と並列に接続された第２過給機と、第１、第２、第３運転制御マップを有する制御部と、ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスの一部を吸気側に帰還するＥＧＲ通路とを備え、第２過給機が過給に使用されず第１過給機が過給に使用されるシングルターボモードで、運転状態がシングルターボモードから第１、第２過給機が過給に使用されるツインターボモードへの第１切り替え判定ラインを高回転側に越えるまで、制御部は、第１運転制御マップを使用した状態で運転制御を行い、ツインターボモードで、運転状態が第１切り替え判定ラインを低回転側に越え、第１切り替え判定ラインと第１切り替え判定ラインよりも低回転側に設定されたツインターボモードからシングルターボモードへの第２切り替え判定ラインとの間に設けられたヒステリシス領域に入るまでは、制御部は、第２運転制御マップを使用した運転制御を行い、ツインターボモードで、運転状態がヒステリシス領域に入った後は、制御部は、第３運転制御マップを使用した運転制御を行い、第３運転制御マップでは、第１、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定される過給圧に比べて低い過給圧が設定され、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定されるＥＧＲ率に比べて高いＥＧＲ率が設定される。
【０００７】
第３運転制御マップを使用した運転制御では、同じ運転条件において第１、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて過給圧が相対的に低く、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて相対的に高いＥＧＲ率で運転が行われるため、燃焼温度が低く、ディーゼルエンジン本体からのＮＯｘの排出量を相対的に少なくすることが可能になる。このため、内燃機関の運転状態が、ツインターボモードからシングルターボモードへ切り替える際のヒステリシス領域にある場合に、第２運転制御マップを使用した運転制御が行われる形態に比べて、ディーゼルエンジン本体からのＮＯｘ排出量を少なくすることが可能になる。
【０００８】
好ましくは、第３運転制御マップを使用した運転制御が所定時間行われた場合には、制御部は、シングルターボで、第１運転制御マップを使用した運転制御を行う。
【０００９】
第３運転制御マップを使用した運転制御では、第１、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて過給圧が相対的に低くなるため、燃焼効率が低くなり、ディーゼルエンジン本体からのＰＭ排出量は相対的に多くなる。但し、第３運転制御マップを使用した運転制御は、所定時間以内に第１運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられるため、ディーゼルエンジン本体からのＰＭ排出量が増加する期間は一時的なものになり、スモークの悪化を最小限にとどめることが出来る。
【００１０】
また、好ましくは、第１、第２過給機のタービン側は、運転状態に応じて開度が調整される可変ベーンを有し、第３運転制御マップを使用した運転制御が行われる間、可変ベーンの開度が第２運転制御マップを使用した運転制御が行われる時のものよりも大きく設定される。
【００１１】
可変ベーンの開度を相対的に大きくすることにより、第１、第２過給機の回転数を低くし、過給圧を相対的に低くすることが可能になる。
【００１２】
また、好ましくは、第１、第２過給機の排気下流に配置され、ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスに含まれるＰＭを除去するＤＰＦをさらに備える。
【００１３】
排気下流に設けられたＤＰＦにより、一時的に多く排出されたＰＭを吸収することが可能になる。
【００１４】
本発明に係る内燃機関の制御装置は、ディーゼルエンジン本体と、第１過給機と、第１過給機と並列に接続された第２過給機と、第１、第２、第３運転制御マップを有する制御部と、ディーゼルエンジン本体から排出された排気ガスの一部を吸気側に帰還するＥＧＲ通路とを備え、第２過給機が過給に使用されず第１過給機が過給に使用されるシングルターボモードで、運転状態がシングルターボモードから第１、第２過給機が過給に使用されるツインターボモードへの第１切り替え判定ラインを高回転側に越えるまで、制御部は、第１運転制御マップを使用した状態で運転制御を行い、ツインターボモードで、運転状態が第１切り替え判定ラインを低回転側に越え、第１切り替え判定ラインと第１切り替え判定ラインよりも低回転側に設定されたツインターボモードからシングルターボモードへの第２切り替え判定ラインとの間に設けられたヒステリシス領域に入るまでは、制御部は、第２運転制御マップを使用した運転制御を行い、ツインターボモードで、運転状態がヒステリシス領域に入った後は、制御部は、第３運転制御マップを使用した運転制御を行い、第３運転制御マップを使用した運転制御時には、第２運転制御マップの使用から、第３運転制御マップへの使用に切り替えられる前に比べて過給圧が低く、ＥＧＲ率が高く、且つ第３運転制御マップの使用から第１運転制御マップへの使用に切り替えられた直後に比べて過給圧が低くなるように、運転が行われる。
【００１５】
第３運転制御マップを使用した運転制御では、第２運転制御マップの使用から第３運転制御マップの使用に切り替えられる前や、第３運転制御マップの使用から第１運転制御マップの使用に切り替えられた直後に比べて相対的に低い過給圧で、かつ、第２運転制御マップの使用から第３運転制御マップの使用に切り替えられる前に比べて相対的に高いＥＧＲ率で運転が行われるため、燃焼温度が低く、ディーゼルエンジン本体からのＮＯｘの排出量を相対的に少なくすることが可能になる。このため、内燃機関の運転状態が、ツインターボモードからシングルターボモードへ切り替える際のヒステリシス領域にある場合に、第２運転制御マップを使用した運転制御が行われる形態に比べて、ディーゼルエンジン本体からのＮＯｘ排出量を少なくすることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明によれば、運転状態がツインターボモードからシングルターボモードへの切り替える際のヒステリシス領域にある場合におけるディーゼルエンジン本体からのＮＯｘの排出量を抑える装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図を用いて説明する。内燃機関１は、制御部５、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂ、ディーゼルエンジン本体３０、コンプレッサ入口側吸気通路５１、コンプレッサ出口側吸気通路５２、吸気マニホールド５５、タービン入口側排気通路７２、及びタービン出口側排気通路７３を備える。
【００１８】
制御部５は、ＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ、及び各種データを格納するＲＡＭ等を有し、各種センサからの信号が入力され、また、吸気切替バルブ１９等に制御信号を出力して内燃機関１を含む車両の各部を制御する。本実施形態では、特に、制御部５は、エンジン回転数などから導き出される運転状態に応じて３種類の運転制御マップの１つを選択し、選択された運転制御マップに基づいて燃料噴射量制御など内燃機関１の運転制御を行う。
【００１９】
内燃機関１の運転中、ディーゼルエンジン本体３０の各シリンダーの燃焼室には、コンプレッサ入口側吸気通路５１、コンプレッサ出口側吸気通路５２、及び吸気マニホールド５５を介して、空気が吸入される（図１の実線矢印参照）。インジェクタから噴射された燃料は、吸入された空気と共に混合気を形成する。混合気の燃焼による爆発力に応じたピストンの往復運動により、クランクシャフト（不図示）が回転する。燃焼により発生した排気ガスは、排気マニホールド７１、タービン入口側排気通路７２、及びタービン出口側排気通路７３を介して排出される（図１の破線矢印参照）。但し、排気ガスの一部は、ＥＧＲ通路７５を介して吸気側に帰還する。
【００２０】
次に、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂを中心に、内燃機関１の各部の構成を説明する。第１、第２過給機１３ａ、１３ｂは、並列に接続され、第１過給機１３ａが主ターボチャージャーの役割を果たし、第２過給機１３ｂが副ターボチャージャーの役割を果たす。第１過給機１３ａは、低吸入空気量域から高吸入空気量域までで作動し、第２過給機１３ｂは、低吸入空気量域で停止する。従って、低吸入空気量域では、第２過給機１３ｂが過給に使用されず第１過給機１３ａが過給に使用されるシングルターボモードで運転が行われ、高吸入空気量域では、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂが過給に使用されるツインターボモードで運転が行われる。
【００２１】
シングルターボモードとツインターボモードとの頻繁な切り替わり、及び頻繁な切り替わりによる過給圧の振れを防止するため、シングルターボモードからツインターボモードへの第１切り替え判定ラインＬ１を、ツインターボモードからシングルターボモードへの第２切り替え判定ラインＬ２よりも高回転側に定めて、シングルターボモードとツインターボモードとの切り替え制御におけるヒステリシス領域を設けている（図２、図３参照）。
【００２２】
具体的には、エンジン回転数が低い場合など、運転状態がシングルターボ非ヒステリシス領域Ａ２にある場合であって、エンジン回転数やエンジン負荷が上昇し、運転状態がヒステリシス領域Ａ１を越えて、すなわち、第１切り替え判定ラインＬ１を高回転側に超えて、ツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３に入るまでは、シングルターボモードで運転が行われる（図２参照）。
【００２３】
また、エンジン回転数が高い場合など、運転状態がツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にある場合であって、エンジン回転数やエンジン負荷が下降し、運転状態がヒステリシス領域Ａ１を越えて、すなわち、第２切り替え判定ラインＬ２を低回転側に超えて、シングルターボ非ヒステリシス領域Ａ２に入るまでは、ツインターボモードで運転が行われる（図３参照）。但し、詳細については後述するが、運転状態がツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にある場合のツインターボモードと、運転状態がヒステリシス領域Ａ１にある場合のツインターボモードとでは、使用される運転制御マップが異なる。
【００２４】
第１過給機１３ａは、第１タービン１３ａ１、及び第１コンプレッサ１３ａ２を有し、第２過給機１３ｂは、第２タービン１３ｂ１、及び第２コンプレッサ１３ｂ２を有する。第１、第２タービン１３ａ１、１３ｂ１の入口側は、排気マニホールド７１に連通するタービン入口側排気通路７２と接続する。第１、第２タービン１３ａ１、１３ｂ１の出口側は、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）８０、及び排気ガス浄化触媒（不図示）に連通するタービン出口側排気通路７３と接続する。
【００２５】
第１、第２コンプレッサ１３ａ２、１３ｂ２の入口側は、コンプレッサ入口側吸気通路５１と接続する。コンプレッサ入口側吸気通路５１には、エアクリーナ１１、エアクリーナを流れた空気量、即ち全吸入空気量を検出するエアフローメータ（不図示）が設けられる。第１、第２コンプレッサ１３ａ２、１３ｂ２の出口側は、吸気マニホールド５５に連通するコンプレッサ出口側吸気通路５２と接続する。コンプレッサ出口側吸気通路５２には、インタークーラ２３、及びスロットルバルブ２５が設けられる。
【００２６】
ツインターボモードとシングルターボモードとの切り替え、すなわち第２過給機１３ｂの作動と停止の切り替えを行うために、タービン入口側排気通路７２の第２タービン１３ｂ１の入口側に、第２タービン１３ｂ１への排気ガスの流れの遮断と開放との切り替えを行う排気切替バルブ３１が設けられ、コンプレッサ出口側吸気通路５２の第２コンプレッサ１３ｂ２の出口側に、第２コンプレッサ１３ｂ２から吸気マニホールド５５への空気の流れの遮断と開放との切り替えを行う吸気切替バルブ１９が設けられる。
【００２７】
シングルターボモードからツインターボモードへの切り替えを円滑に行うため、コンプレッサ出口側吸気通路５２上であって第２コンプレッサ１３ｂ２の出口と吸気切替バルブ１９との間と、コンプレッサ入口側吸気通路５１の第１コンプレッサ１３ａ２の入口側とを連通する吸気バイパス通路５３が設けられる。吸気バイパス通路５３には、空気の流れの遮断と開放との切り替えを行う吸気バイパスバルブ１７が設けられる。
【００２８】
シングルターボモードの場合には、吸気切替バルブ１９、及び排気切替バルブ３１の両方が閉弁するが、吸気バイパスバルブ１７は開弁し、これにより第１過給機１３ａが作動して、第２過給機１３ｂは停止する。ツインターボモードの場合には、吸気切替バルブ１９、及び排気切替バルブ３１の両方が開弁するが、吸気バイパスバルブ１７は閉弁し、これにより第１、第２過給機１３ａ、１３ｂが作動する。
【００２９】
吸気切替バルブ１９の上流と下流とを連通する吸気リード通路（吸気切替バルブ１９のバイパス通路）５４には、圧力差に応じて開閉する吸気リードバルブ２１が設けられる。すなわち、吸気切替バルブ１９の閉弁時において、第２コンプレッサ１３ｂ２の出口圧力が、第１コンプレッサ１３ａ２の出口圧力（≒インマニ圧力）よりも所定量だけ大きくなった場合に、開弁し、空気が吸気リードバルブ２１を介して上流側から下流側に流れる。
【００３０】
吸気バイパス通路５３、及び吸気リード通路５４は、コンプレッサ入口側吸気通路５１、及びコンプレッサ出口側吸気通路５２に比べて細めに設定される。
【００３１】
また、タービン入口側排気通路７２と、コンプレッサ出口側吸気通路５２のスロットルバルブ２５と吸気マニホールド５５との間と連通し、ディーゼルエンジン本体３０から排出された排気ガスの一部を吸気側に帰還するＥＧＲ通路７５が設けられる。ＥＧＲ通路７５には、帰還排気ガスの量を調整するＥＧＲバルブ３９が設けられる。
【００３２】
次に、運転状態と使用される運転制御マップとの関係について説明する。制御部５は、第１〜第３運転制御マップを有する。第１〜第３運転制御マップは、エンジン回転数とエンジン負荷などの運転条件に対応する最適な過給圧、ＥＧＲ率、及び燃料噴射時期などを示すマップである。
【００３３】
第１運転制御マップは、シングルターボモードに対応したマップであり、エンジン回転数とエンジン負荷などから導き出される内燃機関１の運転状態が、シングルターボ非ヒステリシス領域Ａ２、及びシングルターボモードからツインターボモードに切り替わる際のヒステリシス領域Ａ１にある時の運転制御に使用される（図２参照）。第１運転制御マップを使用した運転制御が行われると、シングルターボモードに対応した最適な過給圧、ＥＧＲ率などで運転が行われる。この場合、第１過給機１３ａによる過給により、高い過給圧が確保されており、燃焼効率が高いため、ディーゼルエンジン本体３０からのＰＭ排出量は少ない。また、切り替え直後のツインターボモードに比べると高い背圧で運転が行われるため、背圧とインマニ圧力との落差が大きく、高いＥＧＲ率を確保することが出来、燃焼温度が低いため、ディーゼルエンジン本体３０からのＮＯｘ排出量も少ない。
【００３４】
第２運転制御マップは、ツインターボモードに対応したマップであり、内燃機関１の運転状態が、ツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にある時の運転制御に使用される（図３参照）。第２運転制御マップを使用した運転制御が行われると、ツインターボモードに対応した最適な過給圧、ＥＧＲ率などで運転が行われる。この場合、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂによる過給により、高い過給圧が確保されており、燃焼効率が高いため、ディーゼルエンジン本体３０からのＰＭ排出量は少ない。但し、切り替え直前のシングルターボモードに比べて背圧が低く、シングルターボモードに比べて背圧とインマニ圧力との落差が小さいため、高いＥＧＲ率を確保することが出来ず、燃焼温度が高いため、ディーゼルエンジン本体３０からのＮＯｘ排出量はシングルターボモードに比べると比較的多くなる。
【００３５】
第３運転制御マップは、内燃機関１の運転状態が、ツインターボモードからシングルターボモードに切り替わる際のヒステリシス領域Ａ１にある時の運転制御に使用される（図３参照）。但し、第３運転制御マップを使用した運転制御が所定時間だけ行われた場合には、所定時間経過時点における内燃機関１の運転状態がヒステリシス領域Ａ１にあったとしても、シングルターボモードで、第１運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられる。
【００３６】
第３運転制御マップでは、第１、第２運転制御マップで同じ運転条件（エンジン回転数など）において設定される過給圧に比べて低い過給圧が設定される。また、第３運転制御マップでは、第２運転制御マップで同じ運転条件において設定されるＥＧＲ率に比べて高いＥＧＲ率が設定される。第３運転制御マップを使用した運転制御下では、過給圧が相対的に低く抑えられるので、第２運転制御マップを使用した運転制御下に比べて、高いＥＧＲ率を実現しやすい状態になる。
【００３７】
言い換えると、第３運転制御マップを使用した運転制御時は、第２運転制御マップを使用した運転制御から第３運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられる前、及び第３運転制御マップを使用した運転制御から第１運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられた直後に比べて過給圧が低くなるような運転が行われる。また、第３運転制御マップを使用した運転制御時は、第２運転制御マップを使用した運転制御から第３運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられる前に比べてＥＧＲ率が高くなるような運転が行われる。
【００３８】
過給圧を低くする手段としては、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂのタービン側に設けられた可変ベーン（不図示）の開度を、第３運転制御マップが使用される前の運転状態に比べて大きくし、第１、第２過給機１３ａ、１３ｂの回転数を低くすることが挙げられる。但し、可変ベーンの開度調整を使用せず、他の手段を使用する形態であってもよい。
【００３９】
第３運転制御マップを使用した運転制御では、同じ運転条件において第１、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて過給圧が相対的に低く、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて相対的に高いＥＧＲ率で運転が行われるため、燃焼温度が低く、ディーゼルエンジン本体３０からのＮＯｘの排出量を相対的に少なくすることが可能になる。このため、本実施形態は、内燃機関１の運転状態が、ツインターボモードからシングルターボモードへ切り替える際のヒステリシス領域Ａ１にある場合に、第２運転制御マップを使用した運転制御が行われる形態に比べて、ディーゼルエンジン本体３０からのＮＯｘ排出量を少なくすることが可能になる。
【００４０】
第３運転制御マップを使用した運転制御では、同じ運転条件において第１、第２運転制御マップを使用した運転制御に比べて過給圧が相対的に低くなるため、燃焼効率が低くなり、ディーゼルエンジン本体３０からのＰＭ排出量は相対的に多くなる。但し、第３運転制御マップを使用した運転制御は、所定時間以内に第１運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられるため、ディーゼルエンジン本体３０からのＰＭ排出量が増加する期間は一時的なものになり、スモークの悪化を最小限にとどめることが出来る。また、排気下流に設けられたＤＰＦ８０により、一時的に多く排出されたＰＭを吸収することも可能である。従って、所定時間の長さは、第３運転制御マップを使用した運転制御により、増加するＰＭ排出量とＤＰＦ８０で吸収できるＰＭの量との関係などから決定される（１秒前後）。
【００４１】
第１〜第３運転制御マップの切り替え制御の手順について、図４のフローチャートを用いて説明する。切り替え制御では、ステップＳ１１で、内燃機関１の運転状態がヒステリシス領域Ａ１にあるか否かが判断される。ヒステリシス領域Ａ１にない場合は、ステップＳ１７に進められる。ヒステリシス領域Ａ１にある場合は、ステップＳ１２で、前回の切り替え制御における内燃機関１の運転状態が、ツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にあったか否かが判断される。かかる条件を満たす場合は、運転状態がツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にある状態からヒステリシス領域Ａ１にある状態に切り替わったとして、ステップＳ１３で、第３運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられる。また、第３運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられた時点からの経過時間の計測が開始される。かかる経過時間の計測は、第３運転制御マップを使用した運転制御が行われている間、行われる。
【００４２】
一方、ステップＳ１２における条件を満たさない場合は、ステップＳ１４で、前回の切り替え制御において設定された運転制御マップを使用した運転制御が維持される。
【００４３】
ステップＳ１５で、第３運転制御マップを使用した運転制御に切り替えられた時点からの経過時間が所定時間を経過したか否かが判断される。所定時間を経過していない場合は、切り替え制御が終了する。所定時間を経過した場合は、ステップＳ１６に進められる。ステップＳ１６で、シングルターボモードで、第１運転制御マップを使用した運転制御が行われ、切り替え制御が終了する。このため、第３運転制御マップを使用した運転制御は、運転状態に関わらず、所定時間を超えて連続して行われることはない。
【００４４】
ステップＳ１７で、内燃機関１の運転状態がツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にあるか否かが判断される。ツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にある場合は、ステップＳ１８で、ツインターボモードで、第２運転制御マップを使用した運転制御が行われ、切り替え制御が終了する。ツインターボ非ヒステリシス領域Ａ３にない場合は、ステップＳ１６に進められる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本実施形態における内燃機関の構成図である。
【図２】エンジン回転数とエンジン負荷との関係を表すグラフで、第１運転制御マップを使用したシングルターボモードから第２運転制御マップを使用したツインターボモードに切り替わる状態を示す。
【図３】エンジン回転数とエンジン負荷との関係を表すグラフで、第２、第３運転制御マップを使用したツインターボモードから第１運転制御マップを使用したシングルターボモードに切り替わる状態を示す。
【図４】運転制御マップの切り替え手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４６】
１  内燃機関
５  制御部
１１  エアクリーナ
１３ａ、１３ｂ  第１、第２過給機
１３ａ１、１３ｂ１  第１、第２タービン
１３ａ２、１３ｂ２  第１、第２コンプレッサ
１７  吸気バイパスバルブ
１９  吸気切替バルブ
２１  吸気リードバルブ
２３  インタークーラ
２５  スロットルバルブ
３０  ディーゼルエンジン本体
３１  排気切替バルブ
３９  ＥＧＲバルブ
５１  コンプレッサ入口側吸気通路
５２  コンプレッサ出口側吸気通路
５３  吸気バイパス通路
５４  吸気リード通路
５５  吸気マニホールド
７１  排気マニホールド
７２  タービン入口側排気通路
７３  タービン出口側排気通路
７５  ＥＧＲ通路
８０  ＤＰＦ
【図１】
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【図２】
2009250057.tif 000004
【図３】
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【図４】
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