[发明专利]内燃机的供气控制装置及供气控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及内燃机的供气控制装置及供气控制方法。

背景技术

在推土机或大型自卸卡车这样的建筑机械所使用的内燃机中，存在从在中高速区域且中高负载区域进行运转的状态急减速的情况。具体而言，就推土机来说，在中高速的推土作业中存在踩入减速踏板的情况，就自卸卡车来说，在装载砂土的状态下的中高速的爬坡中存在意外地松开加速踏板的情况。

在这样的情况下，在内燃机中搭载有排气涡轮增压器时，如图9所示，排气涡轮增压器的动作点M1从中高速区域、中高负载区域侧向低速区域侧通过实线的轨迹而向动作点M2转变，在该动作点M2处实现与发动机的匹配。需要说明的是，排气涡轮增压器是利用从内燃机排出的排出气体来使涡轮旋转，并通过涡轮的旋转力来驱动压缩机以向内燃机进行供气增压的机构。另外，图9的横轴表示排气涡轮增压器的供气流量，图9的纵轴表示压缩机的压力比。

然而，在因急减速而使动作点从动作点M1向动作点M2转变的途中，由于动作点暂时跃过喘振线而进入喘振区域内，因此供气压力发生振动而产生使排气涡轮增压器的动作变得不稳定的喘振。其原因在于，虽然由于减速踏板的踩入或加速踏板的意外的松开操作使得发动机的转速一下子降低而不太需要吸气，但排气涡轮增压器侧的旋转在其惯性的作用下依然维持成高速。并且，由于该喘振，而在压缩机侧产生激烈的自激振动，有时会产生破损。

基于这样的背景，提出了如下的供气控制装置，在内燃机从在中高速区域且中高负载区域进行运转的状态急减速的情况下，该供气控制装置与通常相反地使用排气再循环通路，将排气再循环通路的开闭阀从全闭状态控制成全开状态，由此从压缩机的出口通路侧向涡轮的入口通路侧送入供气，来减小压缩机的出口通路侧的供气的流入阻力(参照专利文献1)。根据这样的供气控制装置，由于能够抑制排气涡轮增压器的动作点进入喘振区域，因此排气涡轮增压器的动作点通过例如图9中双点划线所示的动作点的轨迹，能够抑制排气涡轮增压器产生喘振的情况。

【在先技术文献】

【专利文献】

专利文献1：国际公开第06/011553号

发明内容

【发明要解决的课题】

为了减少排出气体中含有的PM，而在与排气涡轮的后段连接的排气管路中设置有DPF(柴油机微粒过滤器)。该DPF在减少排出气体中含有的灰尘等粒子状物质(PM)后，将排出气体向外部气体排出。当由该DPF捕获的PM变多时，过滤功能下降，进而当PM变多时，排气管路会被闭塞。因此，进行使由DPF捕获的PM燃烧的再生处理。该再生处理包括对应于负载的增加而使排出气体的温度上升从而使PM自然燃烧的自然再生处理和强制再生处理，当PM变多时进行强制再生处理。在该强制再生处理中，通过提高排气温度，进而在DPF前段进行喷射燃料的定量供给，由此强制地使PM燃烧。该强制再生处理进而包括自动强制再生处理和手动强制再生处理，在PM量变得非常多而可能闭塞DPF的情况下，按照警告所给出的手动指示来进行手动强制再生处理。在该手动强制再生处理中，使车辆停止，使排气再循环通路全闭来提高排气温度，进而减小排出气体对涡轮叶轮的功来提高排气温度，进行上述的定量供给，由此强制地使PM燃烧。

这里，即使在该手动强制再生处理中，也期望进行斜面作业或悬吊作业等轻负载作业。在该手动强制再生处理中进行轻负载作业的情况下，由于是在手动强制再生处理中，因此排气再循环通路成为全闭状态，进而使可变涡轮喷嘴成为全闭状态，经由旁通路来减小对涡轮叶轮的功，因此在轻负载作业中燃烧喷射量急剧地减少的情况下，在旋转的涡轮的惯性的作用下进行来自压缩机的供气，即使是在轻负载作业中也存在产生喘振这样的问题。

本发明鉴于上述课题而提出，其目的在于提供一种即使在手动强制再生处理中进行轻负载作业的情况下，也能够对手动强制再生处理的执行和喘振的抑制进行控制的内燃机的供气控制装置及供气控制方法。

【用于解决课题的手段】