JP2000002121A - 内燃機関の過給制御装置 - Google Patents
内燃機関の過給制御装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関のの水温に基づいて可変容量ターボ過
給機の制御量を補正して水温の過度の上昇を抑制する。 【解決手段】水温，機関回転速度，燃料噴射量，水温上
昇速度がそれぞれ設定値を超えているときに（Ｓ12〜Ｓ
15) 、水温上昇速度が設定値Ｄｔｗ２以下に減少するま
では高水温補正係数ＨＩＷＱ１で目標吸入空気量を減少
補正し（Ｓ20→Ｓ17) 、水温上昇速度設定値Ｄｔｗ２以
下に減少してから水温が設定値Ｔｗ２以下に低下するま
では、前記補正された目標吸入空気量にクランプし（Ｓ
21〜Ｓ23) 、設定値Ｔｗ２以下に低下後は、目標吸入空
気量を徐々に水温補正無しの値に近づける制御を行う
（Ｓ24〜Ｓ27) 。
給機の制御量を補正して水温の過度の上昇を抑制する。 【解決手段】水温，機関回転速度，燃料噴射量，水温上
昇速度がそれぞれ設定値を超えているときに（Ｓ12〜Ｓ
15) 、水温上昇速度が設定値Ｄｔｗ２以下に減少するま
では高水温補正係数ＨＩＷＱ１で目標吸入空気量を減少
補正し（Ｓ20→Ｓ17) 、水温上昇速度設定値Ｄｔｗ２以
下に減少してから水温が設定値Ｔｗ２以下に低下するま
では、前記補正された目標吸入空気量にクランプし（Ｓ
21〜Ｓ23) 、設定値Ｔｗ２以下に低下後は、目標吸入空
気量を徐々に水温補正無しの値に近づける制御を行う
（Ｓ24〜Ｓ27) 。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、容量を可変に制御
する可変容量ターボ過給機を搭載した内燃機関におい
て、機関冷却水温度に関連した過給機の制御技術に関す
る。
する可変容量ターボ過給機を搭載した内燃機関におい
て、機関冷却水温度に関連した過給機の制御技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】排気の流動エネルギによりタービン及び
該タービンに連結したコンプレッサを駆動し、吸気圧力
を加圧して過給する内燃機関のターボ過給機において、
タービンの入口面積を可変に制御できる可変容量ターボ
過給機が知られ、このものでは、機関の運転条件に応じ
てタービン入口面積の絞り量を制御することにより適切
な過給状態に制御できる（特開昭５８−１７６４１７号
公報等参照) 。
該タービンに連結したコンプレッサを駆動し、吸気圧力
を加圧して過給する内燃機関のターボ過給機において、
タービンの入口面積を可変に制御できる可変容量ターボ
過給機が知られ、このものでは、機関の運転条件に応じ
てタービン入口面積の絞り量を制御することにより適切
な過給状態に制御できる（特開昭５８−１７６４１７号
公報等参照) 。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ディーゼル機関で前記
可変容量ターボ過給機を備える場合、吸気温度上昇時に
空気密度低下による吸入空気量の減少を抑制するため、
過給圧を上昇する制御を行うと、高回転高負荷域等で機
関冷却水温度（以下適宜水温と略す) が過度に上昇して
しまうことがあった。即ち、過給圧を上昇させるために
過給機の絞り量を大きくすると排圧の上昇によってポン
ピングロスが増大するため燃費が悪化し、そのため燃料
が増量補正されると共に該燃料の増量に応じて吸入空気
量も増量されるため、燃焼温度が上昇し、水温を上昇さ
せるものである。
可変容量ターボ過給機を備える場合、吸気温度上昇時に
空気密度低下による吸入空気量の減少を抑制するため、
過給圧を上昇する制御を行うと、高回転高負荷域等で機
関冷却水温度（以下適宜水温と略す) が過度に上昇して
しまうことがあった。即ち、過給圧を上昇させるために
過給機の絞り量を大きくすると排圧の上昇によってポン
ピングロスが増大するため燃費が悪化し、そのため燃料
が増量補正されると共に該燃料の増量に応じて吸入空気
量も増量されるため、燃焼温度が上昇し、水温を上昇さ
せるものである。
【０００４】本発明は、このような従来の課題に着目し
てなされたもので、水温状態に応じて可変容量ターボ過
給機を制御することにより、水温の過度の上昇を抑制し
つつ適切な過給性能が得られるようにした内燃機関の過
給制御装置を提供することを目的する。
てなされたもので、水温状態に応じて可変容量ターボ過
給機を制御することにより、水温の過度の上昇を抑制し
つつ適切な過給性能が得られるようにした内燃機関の過
給制御装置を提供することを目的する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１に係
る発明は、図１に示すように、過給状態を可変に制御す
る可変容量ターボ過給機を搭載した内燃機関の過給制御
装置において、機関の冷却水温度を検出する水温検出手
段と、検出された機関冷却水温度に基づいて前記過給機
の制御量を補正する過給制御量補正手段と、を含んで構
成したことを特徴とする。
る発明は、図１に示すように、過給状態を可変に制御す
る可変容量ターボ過給機を搭載した内燃機関の過給制御
装置において、機関の冷却水温度を検出する水温検出手
段と、検出された機関冷却水温度に基づいて前記過給機
の制御量を補正する過給制御量補正手段と、を含んで構
成したことを特徴とする。
【０００６】また、請求項２に係る発明は、前記過給制
御量補正手段は、機関冷却水温度が所定温度以上である
ことを条件として、前記過給機の制御量を過給圧減少方
向に補正することを特徴とする。また、請求項３に係る
発明は、前記過給制御量補正手段は、過給機の制御量を
機関冷却水温度の増大に応じて過給圧減少方向に補正し
ている間に、機関冷却水温度の上昇速度が所定値以下に
低下したときに、該制御量を所定期間クランプすること
を特徴とする。
御量補正手段は、機関冷却水温度が所定温度以上である
ことを条件として、前記過給機の制御量を過給圧減少方
向に補正することを特徴とする。また、請求項３に係る
発明は、前記過給制御量補正手段は、過給機の制御量を
機関冷却水温度の増大に応じて過給圧減少方向に補正し
ている間に、機関冷却水温度の上昇速度が所定値以下に
低下したときに、該制御量を所定期間クランプすること
を特徴とする。
【０００７】また、請求項４に係る発明は、前記過給制
御量補正手段は、過給機の制御量を機関冷却水温度の増
大に応じて過給圧減少方向に補正している間に、機関冷
却水温度が上限設定温度以上となったときに、該制御量
を所定期間クランプすることを特徴とする。また、請求
項５に係る発明は、機関冷却水温度が下限設定温度以下
に低下したとき、前記制御量のクランプを終了すること
を特徴とする。
御量補正手段は、過給機の制御量を機関冷却水温度の増
大に応じて過給圧減少方向に補正している間に、機関冷
却水温度が上限設定温度以上となったときに、該制御量
を所定期間クランプすることを特徴とする。また、請求
項５に係る発明は、機関冷却水温度が下限設定温度以下
に低下したとき、前記制御量のクランプを終了すること
を特徴とする。
【０００８】また、請求項６に係る発明は、前記下限設
定温度は、外気温度によって可変に設定されることを特
徴とする。また、請求項７に係る発明は、前記制御量の
クランプは、予め設定された時間行われることを特徴と
する。また、請求項８に係る発明は、前記制御量のクラ
ンプ終了後、該制御量を機関冷却水温度に対する補正無
しの値に徐々に近づけるランプ制御を行うことを特徴と
する。
定温度は、外気温度によって可変に設定されることを特
徴とする。また、請求項７に係る発明は、前記制御量の
クランプは、予め設定された時間行われることを特徴と
する。また、請求項８に係る発明は、前記制御量のクラ
ンプ終了後、該制御量を機関冷却水温度に対する補正無
しの値に徐々に近づけるランプ制御を行うことを特徴と
する。
【０００９】また、請求項９に係る発明は、前記過給機
は、所定の条件で吸入空気量又は過給圧を目標値に近づ
けるようにフィードバック制御され、前記過給制御量補
正手段は、前記フィードバック制御時に前記目標値を補
正することを特徴とする。
は、所定の条件で吸入空気量又は過給圧を目標値に近づ
けるようにフィードバック制御され、前記過給制御量補
正手段は、前記フィードバック制御時に前記目標値を補
正することを特徴とする。
【００１０】
【発明の効果】請求項１に係る発明によると、水温に応
じて過給機の制御量を補正することにより、水温の過度
の上昇を抑制しつつ適切な過給圧に制御することができ
る。請求項２に係る発明によると、水温が所定値以上に
なったときに過給機の制御量を過給圧減少方向に補正す
ることにより、過給圧の上昇を抑制して、水温の上昇を
抑制することができる。
じて過給機の制御量を補正することにより、水温の過度
の上昇を抑制しつつ適切な過給圧に制御することができ
る。請求項２に係る発明によると、水温が所定値以上に
なったときに過給機の制御量を過給圧減少方向に補正す
ることにより、過給圧の上昇を抑制して、水温の上昇を
抑制することができる。
【００１１】請求項３に係る発明によると、過給機の制
御量の水温に応じた過給圧減少方向への補正を継続する
と水温の上昇速度が徐々に減少する。このまま補正を継
続すると水温はピークに達した後下がり始めるが、補正
により水温の低下に応じて過給機の制御量を増大させる
と、水温の減少が鈍り高水温状態に維持される期間が延
びてしまう。そこで、水温の上昇速度が所定値以下に低
下したときに、十分に過給圧減少方向に補正された制御
量で所定期間クランプすることにより、水温の減少を促
進し、高水温状態から短時間で脱却して低水温状態にあ
る時間割合を増大することができる。
御量の水温に応じた過給圧減少方向への補正を継続する
と水温の上昇速度が徐々に減少する。このまま補正を継
続すると水温はピークに達した後下がり始めるが、補正
により水温の低下に応じて過給機の制御量を増大させる
と、水温の減少が鈍り高水温状態に維持される期間が延
びてしまう。そこで、水温の上昇速度が所定値以下に低
下したときに、十分に過給圧減少方向に補正された制御
量で所定期間クランプすることにより、水温の減少を促
進し、高水温状態から短時間で脱却して低水温状態にあ
る時間割合を増大することができる。
【００１２】請求項４に係る発明によると、水温に応じ
た過給機制御量の補正後、水温が上限設定温度以上とな
ったときに、過給圧減少方向に補正された制御量で所定
期間クランプすることにより、水温の減少を促進し、高
水温状態から短時間で脱却して低水温状態にある時間割
合を増大することができる。なお、吸気温度条件等によ
って過給機制御量の補正後の水温のピーク値は異なるた
め、ピーク値が低い場合でもクランプ制御がなされるた
めには、上限設定温度を低めに設定する必要があるが、
外気温度等に基づいて上限設定温度を十分ピーク値に近
づけるように可変に設定するようにしてもよい。
た過給機制御量の補正後、水温が上限設定温度以上とな
ったときに、過給圧減少方向に補正された制御量で所定
期間クランプすることにより、水温の減少を促進し、高
水温状態から短時間で脱却して低水温状態にある時間割
合を増大することができる。なお、吸気温度条件等によ
って過給機制御量の補正後の水温のピーク値は異なるた
め、ピーク値が低い場合でもクランプ制御がなされるた
めには、上限設定温度を低めに設定する必要があるが、
外気温度等に基づいて上限設定温度を十分ピーク値に近
づけるように可変に設定するようにしてもよい。
【００１３】請求項５に係る発明によると、過給圧減少
方向に補正された制御量でクランプすることにより、水
温を減少させ、下限設定温度以下に低下するまでクラン
プを継続することにより、十分な期間低水温状態に維持
することができ、また、必要以上の期間クランプするこ
となく運転状態に応じた通常制御へ復帰させることがで
きる。
方向に補正された制御量でクランプすることにより、水
温を減少させ、下限設定温度以下に低下するまでクラン
プを継続することにより、十分な期間低水温状態に維持
することができ、また、必要以上の期間クランプするこ
となく運転状態に応じた通常制御へ復帰させることがで
きる。
【００１４】請求項６に係る発明によると、前記下限設
定温度を、外気温度によって可変に設定することによ
り、より適切なクランプ期間に制御することができる。
請求項７に係る発明によると、クランプ期間を時間で設
定することにより、簡易な制御となる。
定温度を、外気温度によって可変に設定することによ
り、より適切なクランプ期間に制御することができる。
請求項７に係る発明によると、クランプ期間を時間で設
定することにより、簡易な制御となる。
【００１５】請求項８に係る発明によると、前記制御量
のクランプ終了後は、水温に対する補正無しの値として
運転状態に応じた通常制御に復帰させる必要があるが、
急激に復帰させると吸入空気量の急変によって運転性が
悪化する。そこで、ランプ制御によって運転性の悪化を
抑制しつつ徐々に通常制御に復帰させることができる。
のクランプ終了後は、水温に対する補正無しの値として
運転状態に応じた通常制御に復帰させる必要があるが、
急激に復帰させると吸入空気量の急変によって運転性が
悪化する。そこで、ランプ制御によって運転性の悪化を
抑制しつつ徐々に通常制御に復帰させることができる。
【００１６】請求項９に係る発明によると、過給機の制
御量に対して水温に応じた補正を行っても、直ぐに吸入
空気量又は過給圧が反応するわけではなく、また、過給
機の制御量のオープン制御値を直接補正することは、通
常制御に影響を与えるので、吸入空気量又は過給圧の目
標値を水温で補正することでフィードバック制御によっ
て過給機の制御量を補正する。
御量に対して水温に応じた補正を行っても、直ぐに吸入
空気量又は過給圧が反応するわけではなく、また、過給
機の制御量のオープン制御値を直接補正することは、通
常制御に影響を与えるので、吸入空気量又は過給圧の目
標値を水温で補正することでフィードバック制御によっ
て過給機の制御量を補正する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。図２は、可変容量ターボ過給機を搭
載した本発明に係るディーゼル機関の概略構成を示す。
図において、機関１の排気通路２にタービン部４Ａを介
在させ、吸気通路３にコンプレッサ部４Ｂを介在させた
可変容量ターボ過給機４が搭載されている。該可変容量
ターボ過給機４は、タービン部４Ａのタービン入口面積
を可変に絞る可動ベーンを備えており、該可動ベーンの
絞り量をアクチュエータ５によって制御することによ
り、過給圧を増減制御できるようになっている。即ち、
前記アクチュエータ５は、ダイアフラム式の負圧アクチ
ュエータによって構成され、真空ポンプ６によって発生
し、一方向弁７を介してリザーバタンク８内に蓄圧され
た負圧を、吸気通路３に装着されたエアクリーナ９から
の大気圧によって希釈する割合をデューティ制御弁１０
でデューティ制御することにより、前記アクチュエータ
５に供給される負圧を制御する。そして、前記デューテ
ィ制御弁１０の制御デューティ値を増加すると、大気圧
の導入割合が減少してアクチュエータ５への供給負圧が
増大し、過給機４の可動ベーンの絞り量が増大（タービ
ン入口面積が減少) して排気流速が増大し過給圧が増大
するようになっている。また、前記制御デューティ値を
減少すると、前記とは逆に大気圧の導入割合が増大して
アクチュエータ５への供給負圧が減少し、可動ベーンの
絞り量が減少して排気流速が減少し過給圧が減少するよ
うになっている。前記コンプレッサ４Ｂで過給された吸
気は、インタークーラ１１を介して冷却されて機関１に
吸入される。
基づいて説明する。図２は、可変容量ターボ過給機を搭
載した本発明に係るディーゼル機関の概略構成を示す。
図において、機関１の排気通路２にタービン部４Ａを介
在させ、吸気通路３にコンプレッサ部４Ｂを介在させた
可変容量ターボ過給機４が搭載されている。該可変容量
ターボ過給機４は、タービン部４Ａのタービン入口面積
を可変に絞る可動ベーンを備えており、該可動ベーンの
絞り量をアクチュエータ５によって制御することによ
り、過給圧を増減制御できるようになっている。即ち、
前記アクチュエータ５は、ダイアフラム式の負圧アクチ
ュエータによって構成され、真空ポンプ６によって発生
し、一方向弁７を介してリザーバタンク８内に蓄圧され
た負圧を、吸気通路３に装着されたエアクリーナ９から
の大気圧によって希釈する割合をデューティ制御弁１０
でデューティ制御することにより、前記アクチュエータ
５に供給される負圧を制御する。そして、前記デューテ
ィ制御弁１０の制御デューティ値を増加すると、大気圧
の導入割合が減少してアクチュエータ５への供給負圧が
増大し、過給機４の可動ベーンの絞り量が増大（タービ
ン入口面積が減少) して排気流速が増大し過給圧が増大
するようになっている。また、前記制御デューティ値を
減少すると、前記とは逆に大気圧の導入割合が増大して
アクチュエータ５への供給負圧が減少し、可動ベーンの
絞り量が減少して排気流速が減少し過給圧が減少するよ
うになっている。前記コンプレッサ４Ｂで過給された吸
気は、インタークーラ１１を介して冷却されて機関１に
吸入される。
【００１８】また、前記排気通路２と吸気通路３とが、
ＥＧＲ通路１２を介して接続されており、該ＥＧＲ通路
１２の途中にＥＧＲ弁１３が設けられている。該ＥＧＲ
弁13は、ステップモータ等で構成される図示しないアク
チュエータにより全閉位置から全開位置まで略連続的に
開度が制御される。前記過給機４制御用のデューティ制
御弁１０及びＥＧＲ弁１３を制御するコントロールユニ
ット１４は、入出力回路及びメモリを備えたマイクロコ
ンピュータによって構成され、本発明に係る各種演算手
段の機能を有している。コントロールユニット１４に
は、燃料噴射量や燃料噴射時期を決定するための基本的
な運転状態パラメータとして、機関回転速度Ｎ及び負荷
代表値としての燃料噴射量Ｔｐが入力されるが、これら
はデューティ制御弁１０の制御デューティ値つまり過給
機４の絞り制御量や目標ＥＧＲ率の決定及びその補正な
どにも用いられる。また、前記絞り制御量の補正のため
大気圧センサ１５からの大気圧Ｐａ、目標ＥＧＲ率の補
正のため水温センサ１６からの冷却水温度Ｔｗがそれぞ
れ入力され、さらに、吸入空気量（過給状態を含む) の
フィードバック制御のためにエアフロメータ１７からの
吸入空気量ＱＡＣが入力される。
ＥＧＲ通路１２を介して接続されており、該ＥＧＲ通路
１２の途中にＥＧＲ弁１３が設けられている。該ＥＧＲ
弁13は、ステップモータ等で構成される図示しないアク
チュエータにより全閉位置から全開位置まで略連続的に
開度が制御される。前記過給機４制御用のデューティ制
御弁１０及びＥＧＲ弁１３を制御するコントロールユニ
ット１４は、入出力回路及びメモリを備えたマイクロコ
ンピュータによって構成され、本発明に係る各種演算手
段の機能を有している。コントロールユニット１４に
は、燃料噴射量や燃料噴射時期を決定するための基本的
な運転状態パラメータとして、機関回転速度Ｎ及び負荷
代表値としての燃料噴射量Ｔｐが入力されるが、これら
はデューティ制御弁１０の制御デューティ値つまり過給
機４の絞り制御量や目標ＥＧＲ率の決定及びその補正な
どにも用いられる。また、前記絞り制御量の補正のため
大気圧センサ１５からの大気圧Ｐａ、目標ＥＧＲ率の補
正のため水温センサ１６からの冷却水温度Ｔｗがそれぞ
れ入力され、さらに、吸入空気量（過給状態を含む) の
フィードバック制御のためにエアフロメータ１７からの
吸入空気量ＱＡＣが入力される。
【００１９】図３は、前記可変容量ターボ過給機４の制
御ブロック図を示す。概要を説明すると、デューティ制
御弁１０のフィードフォワード制御量を算出する一方、
目標吸入空気量の算出と実際の吸入空気量の検出を行
い、フィードバック制御禁止領域では、前記フィードフ
ォワード制御量に基づいてデューティ制御弁１０をデュ
ーティ制御することにより、過給機４の絞り制御をオー
プン制御とする。また、フィードバック制御領域では、
前記目標吸入空気量と実際の吸入空気量とを比較してフ
ィードバック補正量を算出し、フィードフォワード制御
量とフィードバック補正量とに基づいてデューティ制御
弁１０をデューティ制御することにより、過給機４の絞
り制御をフィードバック制御とする。ここで、大気圧補
正，過渡補正，目標ＥＧＲ率補正に対応した補正を併用
すると共に、本発明に係る構成として、水温に基づいて
目標吸入空気量の補正（高水温時目標吸入空気量補正演
算)を行い、フィードバック制御時に水温に応じて過給
機の制御量を補正し、水温の上昇を抑制する構成として
いる。
御ブロック図を示す。概要を説明すると、デューティ制
御弁１０のフィードフォワード制御量を算出する一方、
目標吸入空気量の算出と実際の吸入空気量の検出を行
い、フィードバック制御禁止領域では、前記フィードフ
ォワード制御量に基づいてデューティ制御弁１０をデュ
ーティ制御することにより、過給機４の絞り制御をオー
プン制御とする。また、フィードバック制御領域では、
前記目標吸入空気量と実際の吸入空気量とを比較してフ
ィードバック補正量を算出し、フィードフォワード制御
量とフィードバック補正量とに基づいてデューティ制御
弁１０をデューティ制御することにより、過給機４の絞
り制御をフィードバック制御とする。ここで、大気圧補
正，過渡補正，目標ＥＧＲ率補正に対応した補正を併用
すると共に、本発明に係る構成として、水温に基づいて
目標吸入空気量の補正（高水温時目標吸入空気量補正演
算)を行い、フィードバック制御時に水温に応じて過給
機の制御量を補正し、水温の上昇を抑制する構成として
いる。
【００２０】次に、各ブロックの動作を、図４以下に示
すフローチャートに従って説明する。図４，図５は、目
標吸入空気量演算ルーチンのフローを示す。ステップ
（図ではＳと記す。以下同様) １では、機関回転速度Ｎ
と負荷代表値としての燃料噴射量Ｔｐに基づいて、マッ
プからの検索等により目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ１を演
算する。ここで、該吸入空気量ＱＣＳＳＰ１は、同一の
運転状態で後述するように設定される目標ＥＧＲ率でＥ
ＧＲ率を行うことを考慮して設定される。
すフローチャートに従って説明する。図４，図５は、目
標吸入空気量演算ルーチンのフローを示す。ステップ
（図ではＳと記す。以下同様) １では、機関回転速度Ｎ
と負荷代表値としての燃料噴射量Ｔｐに基づいて、マッ
プからの検索等により目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ１を演
算する。ここで、該吸入空気量ＱＣＳＳＰ１は、同一の
運転状態で後述するように設定される目標ＥＧＲ率でＥ
ＧＲ率を行うことを考慮して設定される。
【００２１】ステップ２では、前記大気圧センサ１３に
よって検出された大気圧Ｐａと燃料噴射量Ｔｐとに基づ
いて、マップからの検索等により大気圧補正係数ＡＤＦ
１を演算する。該大気圧補正係数ＡＤＦ１は、高地等で
は大気圧の低下により空気密度が減少するため、同一の
目標吸入空気量では高負荷域での過給圧が増大し過ぎる
のでその補正のために設定される。
よって検出された大気圧Ｐａと燃料噴射量Ｔｐとに基づ
いて、マップからの検索等により大気圧補正係数ＡＤＦ
１を演算する。該大気圧補正係数ＡＤＦ１は、高地等で
は大気圧の低下により空気密度が減少するため、同一の
目標吸入空気量では高負荷域での過給圧が増大し過ぎる
のでその補正のために設定される。
【００２２】ステップ３では、機関回転速度Ｎと基本燃
料噴射量Ｔｐとに基づいてマップからの検索等により、
目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲＭを演算する。ステップ４では、
前記水温センサ１４によって検出される冷却水温Ｔｗに
基づいて、前記目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲＭに対する第１補
正量ＫＥＧＲ１を演算する。該第１補正量ＫＥＧＲ１
は、一般に機関の低温条件ほどＮＯｘが発生しにくく、
また、ＥＧＲにより発生量が増大するカーボンによりシ
リンダ壁が摩耗しやすくなることを考慮してＥＧＲ量を
減少させる特性を持たせて設定される。この第１補正量
ＫＥＧＲ１としては、他に燃料噴射時期、大気圧による
補正などを算入するようにしてもよい。
料噴射量Ｔｐとに基づいてマップからの検索等により、
目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲＭを演算する。ステップ４では、
前記水温センサ１４によって検出される冷却水温Ｔｗに
基づいて、前記目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲＭに対する第１補
正量ＫＥＧＲ１を演算する。該第１補正量ＫＥＧＲ１
は、一般に機関の低温条件ほどＮＯｘが発生しにくく、
また、ＥＧＲにより発生量が増大するカーボンによりシ
リンダ壁が摩耗しやすくなることを考慮してＥＧＲ量を
減少させる特性を持たせて設定される。この第１補正量
ＫＥＧＲ１としては、他に燃料噴射時期、大気圧による
補正などを算入するようにしてもよい。
【００２３】ステップ５では、前記第１補正量ＫＥＧＲ
１によるＥＧＲ率の変化に伴う吸入空気量の変化に対す
る補正を行うため、まず、シリンダへの総吸入ガス量
（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) を一定とした条件で、吸
入空気量の変化率としての基本補正量Ａを、前記目標Ｅ
ＧＲ率ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１とに基づいて
次式により算出する。但し、ＥＧＲ率の設定の相違に応
じて２通りに算出される。
１によるＥＧＲ率の変化に伴う吸入空気量の変化に対す
る補正を行うため、まず、シリンダへの総吸入ガス量
（吸入空気量＋ＥＧＲガス量) を一定とした条件で、吸
入空気量の変化率としての基本補正量Ａを、前記目標Ｅ
ＧＲ率ＭＥＧＲＭと第１補正量ＫＥＧＲ１とに基づいて
次式により算出する。但し、ＥＧＲ率の設定の相違に応
じて２通りに算出される。
【００２４】 ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／吸入空気量
として設定される場合は、 Ａ＝（１＋ＭＥＧＲＭ) ／（ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ＋
１) ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気
量) として設定される場合は、 Ａ＝（１−ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ) ／（１−ＭＥＧＲ
Ｍ) 実際には、ＥＧＲ率が変化すると、シリンダへの総吸入
ガス量自体が変化するが少なくとも燃焼悪化等の無い範
囲でＥＧＲを用いている運転範囲では、ＥＧＲ率の変化
割合に対して一定の傾向を持つ。
として設定される場合は、 Ａ＝（１＋ＭＥＧＲＭ) ／（ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ＋
１) ＥＧＲ率がＥＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気
量) として設定される場合は、 Ａ＝（１−ＫＥＧＲ１×ＭＥＧＲＭ) ／（１−ＭＥＧＲ
Ｍ) 実際には、ＥＧＲ率が変化すると、シリンダへの総吸入
ガス量自体が変化するが少なくとも燃焼悪化等の無い範
囲でＥＧＲを用いている運転範囲では、ＥＧＲ率の変化
割合に対して一定の傾向を持つ。
【００２５】このため、ステップ６では、前記第１補正
量ＫＥＧＲ１に基づいて、ＥＧＲ率の変化に伴う体積効
率変化に応じた吸入空気量の補正係数（体積効率補正係
数)ＣＱＡＣＣを、マップからの検索等により演算す
る。ステップ７では、前記基本補正量Ａと体積効率補正
係数ＣＱＡＣＣとに基づいて、吸入空気量の補正量Ｚを
次式により演算する。
量ＫＥＧＲ１に基づいて、ＥＧＲ率の変化に伴う体積効
率変化に応じた吸入空気量の補正係数（体積効率補正係
数)ＣＱＡＣＣを、マップからの検索等により演算す
る。ステップ７では、前記基本補正量Ａと体積効率補正
係数ＣＱＡＣＣとに基づいて、吸入空気量の補正量Ｚを
次式により演算する。
【００２６】Ｚ＝Ａ×ＣＱＡＣＣ ステップ８では、目標吸入空気量補正係数ＶＮＥＧＲ２
を、前記Ｚの関数ｆ（Ｚ) として演算する。ステップ９
では、前記目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ１を、ステップ８
で算出した目標吸入空気量補正係数ＶＮＥＧＲ２に基づ
いて、次式のように補正し、補正後の吸入空気量ＱＣＳ
ＳＰ１Ａを算出する。
を、前記Ｚの関数ｆ（Ｚ) として演算する。ステップ９
では、前記目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ１を、ステップ８
で算出した目標吸入空気量補正係数ＶＮＥＧＲ２に基づ
いて、次式のように補正し、補正後の吸入空気量ＱＣＳ
ＳＰ１Ａを算出する。
【００２７】ＱＣＳＳＰ１Ａ＝ＱＣＳＳＰ１×ＡＤＦ１
×ＶＮＥＧＲ２ ステップ１０では、前記大気圧センサ１３によって検出
された大気圧Ｐａと機関回転速度Ｎとに基づいて、マッ
プからの検索等により目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡ
Ｘを演算する。該目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡＸ
は、高地等で大気圧の低下によりタービンの入口圧力と
出口圧力の差圧の減少によって過給機の回転が過剰に増
大することを制限するため設定される。
×ＶＮＥＧＲ２ ステップ１０では、前記大気圧センサ１３によって検出
された大気圧Ｐａと機関回転速度Ｎとに基づいて、マッ
プからの検索等により目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡ
Ｘを演算する。該目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡＸ
は、高地等で大気圧の低下によりタービンの入口圧力と
出口圧力の差圧の減少によって過給機の回転が過剰に増
大することを制限するため設定される。
【００２８】ステップ１１では、前記ステップ９で演算
した補正後吸入空気量ＱＣＳＳＰ１Ａを、前記目標吸入
空気量制限値ＱＣＳＭＡＸで制限した制限後目標吸入空
気量ＱＣＳＳＰＭＸを、補正後吸入空気量ＱＣＳＳＰ１
Ａと目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡＸとの小さい方を
選択することにより求める。次いで、本発明に係る高水
温補正制御に移行する。以下、図１０を参照して説明す
る。
した補正後吸入空気量ＱＣＳＳＰ１Ａを、前記目標吸入
空気量制限値ＱＣＳＭＡＸで制限した制限後目標吸入空
気量ＱＣＳＳＰＭＸを、補正後吸入空気量ＱＣＳＳＰ１
Ａと目標吸入空気量制限値ＱＣＳＭＡＸとの小さい方を
選択することにより求める。次いで、本発明に係る高水
温補正制御に移行する。以下、図１０を参照して説明す
る。
【００２９】ステップ１２では、水温Ｔｗが補正開始水
温である第１の設定値Ｔｗ１を超えているかを判定し、
第１の設定値Ｔｗ１以下の場合は、水温による補正を行
わないようにするため、ステップ１６へ進んで、最終高
水温補正係数ＨＩＷＱ２を１にセットし、ステップ１７
で該最終高水温補正係数ＨＩＷＱ２（＝１) を前記制限
後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸに乗じた値、つまり制
限後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸを、そのまま補正後
最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２として算出する。
温である第１の設定値Ｔｗ１を超えているかを判定し、
第１の設定値Ｔｗ１以下の場合は、水温による補正を行
わないようにするため、ステップ１６へ進んで、最終高
水温補正係数ＨＩＷＱ２を１にセットし、ステップ１７
で該最終高水温補正係数ＨＩＷＱ２（＝１) を前記制限
後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸに乗じた値、つまり制
限後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸを、そのまま補正後
最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２として算出する。
【００３０】同様に、ステップ１３で機関回転速度Ｎが
第１の設定値Ｎ１を超えているか、ステップ１４で燃料
噴射量Ｔｐが第１の設定値Ｔｐ１を超えているか、ステ
ップ１５で水温の変化速度ΔＴｗが第１の設定値Ｄｔｗ
１を超えているかを順次判定し、これら判定のいずれか
が不成立（ＮＯ) である場合もステップ１６，ステップ
１７へ進んで、水温による補正を行うことなく、前記制
限後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸを、そのまま補正後
最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２として設定する。
第１の設定値Ｎ１を超えているか、ステップ１４で燃料
噴射量Ｔｐが第１の設定値Ｔｐ１を超えているか、ステ
ップ１５で水温の変化速度ΔＴｗが第１の設定値Ｄｔｗ
１を超えているかを順次判定し、これら判定のいずれか
が不成立（ＮＯ) である場合もステップ１６，ステップ
１７へ進んで、水温による補正を行うことなく、前記制
限後目標吸入空気量ＱＣＳＳＰＭＸを、そのまま補正後
最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２として設定する。
【００３１】そして、これらステップ１２〜ステップ１
５の全ての条件が成立したとき、即ち、高水温，高回転
高負荷時であって、かつ、水温の上昇速度が大きい場合
は、水温が過度に上昇しやすい条件であるので、ステッ
プ１８へ進み、水温による過給機制御量の補正を行う。
ステップ１８では、水温Ｔｗに基づいて高水温補正係数
ＨＩＷＱ１をマップからの検索等により算出する。該高
水温補正係数ＨＩＷＱ１は、水温が高いときほど、小さ
い値に設定されている。
５の全ての条件が成立したとき、即ち、高水温，高回転
高負荷時であって、かつ、水温の上昇速度が大きい場合
は、水温が過度に上昇しやすい条件であるので、ステッ
プ１８へ進み、水温による過給機制御量の補正を行う。
ステップ１８では、水温Ｔｗに基づいて高水温補正係数
ＨＩＷＱ１をマップからの検索等により算出する。該高
水温補正係数ＨＩＷＱ１は、水温が高いときほど、小さ
い値に設定されている。
【００３２】ステップ１９では、水温Ｔｗの上昇変化率
ΔＴｗが第２の設定値Ｄｔｗ２（≪Ｄｔｗ１) 以下に減
少したかを判定する。上昇変化率ΔＴｗが第２の設定値
Ｄｔｗ２を超えているときは、ステップ２０へ進み、最
終高水温補正係数ＨＩＷＱ２を前記ＨＩＷＱ１にセット
した後、ステップ１７へ進み、最終高水温補正係数ＨＩ
ＷＱ２（＝ＨＩＷＱ１) を前記制限後目標吸入空気量Ｑ
ＣＳＳＰＭＸに乗じた値を、補正後最終目標吸入空気量
ＱＣＳＳＰ２として算出する。
ΔＴｗが第２の設定値Ｄｔｗ２（≪Ｄｔｗ１) 以下に減
少したかを判定する。上昇変化率ΔＴｗが第２の設定値
Ｄｔｗ２を超えているときは、ステップ２０へ進み、最
終高水温補正係数ＨＩＷＱ２を前記ＨＩＷＱ１にセット
した後、ステップ１７へ進み、最終高水温補正係数ＨＩ
ＷＱ２（＝ＨＩＷＱ１) を前記制限後目標吸入空気量Ｑ
ＣＳＳＰＭＸに乗じた値を、補正後最終目標吸入空気量
ＱＣＳＳＰ２として算出する。
【００３３】このようにして、水温補正係数により目標
吸入空気量を減少補正することにより、実際の吸入空気
量を減少させるように過給機４の制御量が過給圧減少方
向にフィードバック補正される結果、図１０に示すよう
に、水温の上昇変化率ΔＴｗが減少し始める。そして、
前記のように水温の上昇変化率ΔＴｗが減少していっ
て、水温Ｔｗが略ピークとなる状態でΔＴｗが前記第２
の設定値Ｄｔｗ２以下となってステップ１９の判定が成
立し、ステップ２１へ進む。
吸入空気量を減少補正することにより、実際の吸入空気
量を減少させるように過給機４の制御量が過給圧減少方
向にフィードバック補正される結果、図１０に示すよう
に、水温の上昇変化率ΔＴｗが減少し始める。そして、
前記のように水温の上昇変化率ΔＴｗが減少していっ
て、水温Ｔｗが略ピークとなる状態でΔＴｗが前記第２
の設定値Ｄｔｗ２以下となってステップ１９の判定が成
立し、ステップ２１へ進む。
【００３４】ステップ２１では、最終高水温補正係数Ｈ
ＩＷＱ２を前回設定された値ＨＩＷＱ２（ｎ−１) と等
しい値に維持し、ステップ２２へ進んで、該最終高水温
補正係数ＨＩＷＱ２を、前記制限後目標吸入空気量ＱＣ
ＳＳＰＭＸに乗じた値を補正後最終目標吸入空気量ＱＣ
ＳＳＰ２として算出する。このように、最終高水温補正
係数ＨＩＷＱ２をクランプすることにより、補正後最終
目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２が実質的にクランプされ
る。
ＩＷＱ２を前回設定された値ＨＩＷＱ２（ｎ−１) と等
しい値に維持し、ステップ２２へ進んで、該最終高水温
補正係数ＨＩＷＱ２を、前記制限後目標吸入空気量ＱＣ
ＳＳＰＭＸに乗じた値を補正後最終目標吸入空気量ＱＣ
ＳＳＰ２として算出する。このように、最終高水温補正
係数ＨＩＷＱ２をクランプすることにより、補正後最終
目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２が実質的にクランプされ
る。
【００３５】このようにして目標吸入空気量が十分減少
補正されたところでクランプすることにより、実際の吸
入空気量及び過給圧（吸気圧) も十分減少した値に略一
定にクランプされるので、水温は減少し続ける（図１０
参照) 。そして、ステップ２３で水温Ｔｗが第２の設定
値Ｔｗ２（＜Ｔｗ１) 以下に減少したかを判定し、第２
の設定値Ｔｗ２を超えている間は、前記クランプ状態を
継続する。
補正されたところでクランプすることにより、実際の吸
入空気量及び過給圧（吸気圧) も十分減少した値に略一
定にクランプされるので、水温は減少し続ける（図１０
参照) 。そして、ステップ２３で水温Ｔｗが第２の設定
値Ｔｗ２（＜Ｔｗ１) 以下に減少したかを判定し、第２
の設定値Ｔｗ２を超えている間は、前記クランプ状態を
継続する。
【００３６】前記クランプによる水温の減少により、ス
テップ２３で水温が第２の設定値Ｔｗ２以下に減少した
と判定されると、十分水温Ｔｗが減少して一応水温補正
が必要な耐熱条件を脱したと判断し、図１０に示すよう
に、徐々に水温補正を解除していくランプ処理を行う。
即ち、ステップ２４では、水温補正係数の修正量である
ランプ値Ｌを、単位時間当たりの修正量Ｌｈにステップ
２４の判定成立後の経過時間ｔを乗じることによって演
算する。
テップ２３で水温が第２の設定値Ｔｗ２以下に減少した
と判定されると、十分水温Ｔｗが減少して一応水温補正
が必要な耐熱条件を脱したと判断し、図１０に示すよう
に、徐々に水温補正を解除していくランプ処理を行う。
即ち、ステップ２４では、水温補正係数の修正量である
ランプ値Ｌを、単位時間当たりの修正量Ｌｈにステップ
２４の判定成立後の経過時間ｔを乗じることによって演
算する。
【００３７】次いでステップ２５へ進み、最高水温補正
係数ＨＩＷＱ２を、ＨＩＷＱ１に前記ランプ値Ｌを加算
した値で修正する。ステップ２６では、前記修正された
最高水温補正係数ＨＩＷＱ２に前記制限後目標吸入空気
量ＱＣＳＳＰＭＸを乗じることにより、補正後最終目標
吸入空気量ＱＣＳＳＰ２を算出する。
係数ＨＩＷＱ２を、ＨＩＷＱ１に前記ランプ値Ｌを加算
した値で修正する。ステップ２６では、前記修正された
最高水温補正係数ＨＩＷＱ２に前記制限後目標吸入空気
量ＱＣＳＳＰＭＸを乗じることにより、補正後最終目標
吸入空気量ＱＣＳＳＰ２を算出する。
【００３８】ステップ２７では、前記最高水温補正係数
ＨＩＷＱ２が水温補正無しの値である１になったかを判
定し、１になるまでの間はステップ２４に戻ってランプ
処理を継続し、１になった後は、ランプ処理を停止して
水温補正無しの補正後最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２
に維持する。次に、過給機４の過給制御用のデューティ
制御弁８の基本デューティ値を演算するルーチンを、図
６，図７のフローチャートに従って説明する。
ＨＩＷＱ２が水温補正無しの値である１になったかを判
定し、１になるまでの間はステップ２４に戻ってランプ
処理を継続し、１になった後は、ランプ処理を停止して
水温補正無しの補正後最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２
に維持する。次に、過給機４の過給制御用のデューティ
制御弁８の基本デューティ値を演算するルーチンを、図
６，図７のフローチャートに従って説明する。
【００３９】ステップ３１で機関回転速度Ｎの増大変化
量ΔＮ［＝（Ｎnew −Ｎold ) ］が設定値ＤＮ１以上か
を判定し、ステップ３２で吸入空気量の増大変化量ΔＱ
ＡＶＮＴ［＝（ＱＡＶＮＴnew −ＱＡＶＮＴold ) ］が
設定値ＤＱ１以上かを判定し、いずれかが不成立（Ｎ
Ｏ) の場合は、ステップ３３を経てステップ３４へ進
み、機関回転速度Ｎと燃料噴射量Ｔｐとに基づいてマッ
プからの検索等により、可変容量ターボ過給機（ＶＮ
Ｔ) ４の可動ベーンの基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１（＝デ
ューティ制御弁８の基本デューティ値) をｆ１（Ｎ，Ｔ
ｐ) として演算する。
量ΔＮ［＝（Ｎnew −Ｎold ) ］が設定値ＤＮ１以上か
を判定し、ステップ３２で吸入空気量の増大変化量ΔＱ
ＡＶＮＴ［＝（ＱＡＶＮＴnew −ＱＡＶＮＴold ) ］が
設定値ＤＱ１以上かを判定し、いずれかが不成立（Ｎ
Ｏ) の場合は、ステップ３３を経てステップ３４へ進
み、機関回転速度Ｎと燃料噴射量Ｔｐとに基づいてマッ
プからの検索等により、可変容量ターボ過給機（ＶＮ
Ｔ) ４の可動ベーンの基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１（＝デ
ューティ制御弁８の基本デューティ値) をｆ１（Ｎ，Ｔ
ｐ) として演算する。
【００４０】また、ステップ３１及びステップ３２の判
定がいずれも成立（ＹＥＳ) した場合、つまり機関回転
速度Ｎ，吸入空気量ＱＡＶＮＴ共に大きく増大中で過給
機４の回転が過度に増大して過給圧が過度に増大しやす
い条件のときは、ステップ35へ進んで機関回転速度Ｎ，
燃料噴射量Ｔｐに基づいてマップからの検索等により、
基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１をｆ２（Ｎ，Ｔｐ) として演
算する。ここで、該ｆ２（Ｎ，Ｔｐ) は、同一の（Ｎ，
Ｔｐ) 条件での前記ｆ１（Ｎ，Ｔｐ) の値より小さい値
に設定され、これにより、過給圧機４の可動ベーン開度
を大きくして回転上昇を抑制し、過給圧の上昇を抑制す
る。
定がいずれも成立（ＹＥＳ) した場合、つまり機関回転
速度Ｎ，吸入空気量ＱＡＶＮＴ共に大きく増大中で過給
機４の回転が過度に増大して過給圧が過度に増大しやす
い条件のときは、ステップ35へ進んで機関回転速度Ｎ，
燃料噴射量Ｔｐに基づいてマップからの検索等により、
基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１をｆ２（Ｎ，Ｔｐ) として演
算する。ここで、該ｆ２（Ｎ，Ｔｐ) は、同一の（Ｎ，
Ｔｐ) 条件での前記ｆ１（Ｎ，Ｔｐ) の値より小さい値
に設定され、これにより、過給圧機４の可動ベーン開度
を大きくして回転上昇を抑制し、過給圧の上昇を抑制す
る。
【００４１】この状態から、ステップ３１又はステップ
３２の判定のいずれかが不成立に転じると、ステップ３
３で前回基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１がｆ２（Ｎ，Ｔｐ)
として演算されたか否かの判定によりステップ３６へ進
み、不成立に転じてからの経過時間Ｔｄが設定されたデ
ィレイ時間Ｔ１に達するまでは、ステップ３５へ進んで
基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１が２がｆ２（Ｎ，Ｔｐ) とし
て演算され続ける。
３２の判定のいずれかが不成立に転じると、ステップ３
３で前回基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１がｆ２（Ｎ，Ｔｐ)
として演算されたか否かの判定によりステップ３６へ進
み、不成立に転じてからの経過時間Ｔｄが設定されたデ
ィレイ時間Ｔ１に達するまでは、ステップ３５へ進んで
基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１が２がｆ２（Ｎ，Ｔｐ) とし
て演算され続ける。
【００４２】前記経過時間Ｔｄがディレイ時間Ｔ１に達
すると、ステップ３７へ進み、Ｔ１に達してからの経過
時間ＴＬが設定されたランプ時間Ｔ２に達するまでは、
ステップ３８へ進んで基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１が次式
により演算される。 ＤＵＴＢ１＝ｆ２（Ｎ，Ｔｐ) ＋Ｌｄ×ＴＬ ここで、Ｌｄは経過時間ＴＬに乗じられるランプ係数で
あり、これにより、基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１は経過時
間ＴＬの増大と共に所定の傾きで徐々に変化して同一
（Ｎ，Ｔｐ) 条件でのｆ１（Ｎ，Ｔｐ) に近づけられ
る。
すると、ステップ３７へ進み、Ｔ１に達してからの経過
時間ＴＬが設定されたランプ時間Ｔ２に達するまでは、
ステップ３８へ進んで基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１が次式
により演算される。 ＤＵＴＢ１＝ｆ２（Ｎ，Ｔｐ) ＋Ｌｄ×ＴＬ ここで、Ｌｄは経過時間ＴＬに乗じられるランプ係数で
あり、これにより、基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１は経過時
間ＴＬの増大と共に所定の傾きで徐々に変化して同一
（Ｎ，Ｔｐ) 条件でのｆ１（Ｎ，Ｔｐ) に近づけられ
る。
【００４３】前記経過時間ＴＬがランプ時間Ｔ２に達し
た後は、ステップ３４へ進み、基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ
１がｆ１（Ｎ，Ｔｐ) として演算される。即ち、基本Ｖ
ＮＴ開度ＤＵＴＢ１を、定常的な運転条件ではｆ１
（Ｎ，Ｔｐ)で設定し、過給圧が上昇しやすい過渡的な
条件になったときにｆ２（Ｎ，Ｔｐ)に切り換えて増大
補正して設定し、該過渡的な条件から外れた後も所定の
ディレイ時間Ｔｄはｆ２（Ｎ，Ｔｐ) による設定を継続
し、その後徐々に所定量Ｌｄずつ増加して設定しながら
（Ｌｄは正の値) 、ｆ１（Ｎ，Ｔｐ) での設定に戻すよ
うにするものであり、過渡条件での回転上昇防止操作は
応答性良く速やかに行うが、戻し操作は徐々に行うこと
によりハンチングを防止する。
た後は、ステップ３４へ進み、基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ
１がｆ１（Ｎ，Ｔｐ) として演算される。即ち、基本Ｖ
ＮＴ開度ＤＵＴＢ１を、定常的な運転条件ではｆ１
（Ｎ，Ｔｐ)で設定し、過給圧が上昇しやすい過渡的な
条件になったときにｆ２（Ｎ，Ｔｐ)に切り換えて増大
補正して設定し、該過渡的な条件から外れた後も所定の
ディレイ時間Ｔｄはｆ２（Ｎ，Ｔｐ) による設定を継続
し、その後徐々に所定量Ｌｄずつ増加して設定しながら
（Ｌｄは正の値) 、ｆ１（Ｎ，Ｔｐ) での設定に戻すよ
うにするものであり、過渡条件での回転上昇防止操作は
応答性良く速やかに行うが、戻し操作は徐々に行うこと
によりハンチングを防止する。
【００４４】このようにして基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１
を演算した後、ステップ３９では、大気圧Ｐａに基づい
て、デューティ値の大気圧補正量ＡＤＦ２を演算する。
これは、前記大気圧補正係数ＡＤＦ１と同様の理由で高
地等で空気密度低下により過給圧が増大するのを抑制す
るため、過給機４のフィードフォワード制御量である基
本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１を補正するものである。
を演算した後、ステップ３９では、大気圧Ｐａに基づい
て、デューティ値の大気圧補正量ＡＤＦ２を演算する。
これは、前記大気圧補正係数ＡＤＦ１と同様の理由で高
地等で空気密度低下により過給圧が増大するのを抑制す
るため、過給機４のフィードフォワード制御量である基
本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１を補正するものである。
【００４５】ステップ４１以降では、目標ＥＧＲ率の変
化に対する補正を行う。該補正も前記大気圧補正と同
様、フィードフォワード制御量である基本開度ＤＵＴＢ
１を補正するものである。ステップ４１〜ステップ４５
は、前記目標吸入空気量演算ルーチンにおけるステップ
４〜ステップ７と同様にして、目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲ，
第１補正量ＫＥＧＲ１，基本補正量Ａ，体積効率補正係
数ＣＱＡＣＣ，吸入空気量補正量Ｚが順次演算される。
化に対する補正を行う。該補正も前記大気圧補正と同
様、フィードフォワード制御量である基本開度ＤＵＴＢ
１を補正するものである。ステップ４１〜ステップ４５
は、前記目標吸入空気量演算ルーチンにおけるステップ
４〜ステップ７と同様にして、目標ＥＧＲ率ＭＥＧＲ，
第１補正量ＫＥＧＲ１，基本補正量Ａ，体積効率補正係
数ＣＱＡＣＣ，吸入空気量補正量Ｚが順次演算される。
【００４６】そして、ステップ４６で、前記吸入空気量
補正量Ｚに応じた過給機４の制御補正量としてデューテ
ィ値補正量ＶＥＧＲ［＝ｆ２（Ｚ) ］を演算する。ステ
ップ４７では、前記基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１を、前記
大気圧補正量ＡＤＦ２及びデューティ値補正量ＶＥＧＲ
によって次式のように補正して、補正後デューティ値Ｄ
ＵＴＢ２を演算する。
補正量Ｚに応じた過給機４の制御補正量としてデューテ
ィ値補正量ＶＥＧＲ［＝ｆ２（Ｚ) ］を演算する。ステ
ップ４７では、前記基本ＶＮＴ開度ＤＵＴＢ１を、前記
大気圧補正量ＡＤＦ２及びデューティ値補正量ＶＥＧＲ
によって次式のように補正して、補正後デューティ値Ｄ
ＵＴＢ２を演算する。
【００４７】 ＤＵＴＢ２＝ＤＵＴＢ１×ＡＤＦ２×ＶＥＧＲ 次に、最終出力デューティ値の演算ルーチンを、図８，
図９のフローチャートに従って説明する。ステップ５１
では、Ｐ（比例) 分、Ｉ（積分) 分を用いた過給機４の
フィードバック制御におけるデューティ補正量ＤＵＴＳ
を、前記最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２と、エアフロ
メータ１５により検出された実際の吸入空気量ＱＡＶＮ
Ｔとの偏差（＝ＱＣＳＳＰ２−ＱＡＶＮＴ) に基づいて
演算する。
図９のフローチャートに従って説明する。ステップ５１
では、Ｐ（比例) 分、Ｉ（積分) 分を用いた過給機４の
フィードバック制御におけるデューティ補正量ＤＵＴＳ
を、前記最終目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２と、エアフロ
メータ１５により検出された実際の吸入空気量ＱＡＶＮ
Ｔとの偏差（＝ＱＣＳＳＰ２−ＱＡＶＮＴ) に基づいて
演算する。
【００４８】ステップ５２では、吸入空気量の増大変化
量ΔＱＡＶＮＴに基づいてＤＴ１制御デューティ補正量
ＤＵＴＤＴを演算する。これは、吸入空気量の増大変化
が大きいと過給圧が目標値より過度に上昇してしまうの
で、過給機４のベーン開度を増大補正するためのデュー
ティ値補正量として設定される。ステップ５３では、機
関回転速度Ｎの増大変化量ΔＮが設定値ＤＮ２以上かを
判定し、ステップ５４で吸入空気量の増大変化量ΔＱＡ
ＶＮＴが設定値ＤＱ２以上かを判定し、両判定共に成立
（ＹＥＳ) した場合は、過給機が過度に回転上昇しやす
い急加速運転状態であるため、ステップ５５へ進んで前
記ＤＴ１制御デューティ補正量ＤＵＴＤＴを用いて、最
終的に出力されるデューティ値ＬＡＤＵＴＹを次式によ
うに演算する。
量ΔＱＡＶＮＴに基づいてＤＴ１制御デューティ補正量
ＤＵＴＤＴを演算する。これは、吸入空気量の増大変化
が大きいと過給圧が目標値より過度に上昇してしまうの
で、過給機４のベーン開度を増大補正するためのデュー
ティ値補正量として設定される。ステップ５３では、機
関回転速度Ｎの増大変化量ΔＮが設定値ＤＮ２以上かを
判定し、ステップ５４で吸入空気量の増大変化量ΔＱＡ
ＶＮＴが設定値ＤＱ２以上かを判定し、両判定共に成立
（ＹＥＳ) した場合は、過給機が過度に回転上昇しやす
い急加速運転状態であるため、ステップ５５へ進んで前
記ＤＴ１制御デューティ補正量ＤＵＴＤＴを用いて、最
終的に出力されるデューティ値ＬＡＤＵＴＹを次式によ
うに演算する。
【００４９】ＬＡＤＵＴＹ＝ＤＵＴＢ２−ＤＵＴＤＴ 即ち、ＤＴ１制御デューティ補正量ＤＵＴＤＴで過給機
４の開度を増大補正することより、過給機４の過度の回
転上昇を早めに抑制できる。この状態から、吸入空気量
の増大変化量ΔＱＡＶＮＴについては設定値ＤＱ２未満
になった場合は、ステップ５３からステップ５６へ進
み、吸入空気量ＱＡＶＮＴが目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ
２に対して所定レベルＱＣＳＳＰＡ未満の偏差となるま
で接近したかを判定し、接近した場合は、ステップ５７
へ進んで吸入空気量の増大変化量ΔＱＡＶＮＴが設定値
ＤＱ３（＜ＤＱ２) 以上あるかを判定し、設定値ＤＱ３
以上あると判定された場合は、ステップ５５へ進んでＤ
Ｔ１制御デューティ補正量ＤＵＴＤＴによって過給機の
ベーン開度を増大する補正を行い、オーバーシュートを
抑制しつつ速やかに目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２に近づ
けるようにする。
４の開度を増大補正することより、過給機４の過度の回
転上昇を早めに抑制できる。この状態から、吸入空気量
の増大変化量ΔＱＡＶＮＴについては設定値ＤＱ２未満
になった場合は、ステップ５３からステップ５６へ進
み、吸入空気量ＱＡＶＮＴが目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ
２に対して所定レベルＱＣＳＳＰＡ未満の偏差となるま
で接近したかを判定し、接近した場合は、ステップ５７
へ進んで吸入空気量の増大変化量ΔＱＡＶＮＴが設定値
ＤＱ３（＜ＤＱ２) 以上あるかを判定し、設定値ＤＱ３
以上あると判定された場合は、ステップ５５へ進んでＤ
Ｔ１制御デューティ補正量ＤＵＴＤＴによって過給機の
ベーン開度を増大する補正を行い、オーバーシュートを
抑制しつつ速やかに目標吸入空気量ＱＣＳＳＰ２に近づ
けるようにする。
【００５０】ステップ５３で機関回転速度Ｎの増大変化
量ΔＮ［＝（Ｎnew −Ｎold ) ］が設定値ＤＮ２未満に
なったと判定された場合、又は、ステップ５６，ステッ
プ５７のいずれかが不成立の場合は、ステップ５８へ進
み過給制御の吸入空気量検出に基づくフィードバックを
禁止する領域を判定するため、該禁止領域境界における
燃料噴射量Ｔｍを機関回転速度Ｎの関数ｆ（Ｎ) として
演算する。
量ΔＮ［＝（Ｎnew −Ｎold ) ］が設定値ＤＮ２未満に
なったと判定された場合、又は、ステップ５６，ステッ
プ５７のいずれかが不成立の場合は、ステップ５８へ進
み過給制御の吸入空気量検出に基づくフィードバックを
禁止する領域を判定するため、該禁止領域境界における
燃料噴射量Ｔｍを機関回転速度Ｎの関数ｆ（Ｎ) として
演算する。
【００５１】ステップ５９で、燃料噴射量Ｔｐが前記燃
料噴射量Ｔｍ以下であるフィードバック禁止領域である
かを判定する。そして、ステップ５９でフィードバック
禁止領域であると判定された場合は、ステップ６０へ進
み、前記基本デューティ値演算ルーチンで求めた補正後
デューティ値ＤＵＴＢ２を、そのまま最終出力デューテ
ィ値ＬＡＤＵＴＹとして出力する。
料噴射量Ｔｍ以下であるフィードバック禁止領域である
かを判定する。そして、ステップ５９でフィードバック
禁止領域であると判定された場合は、ステップ６０へ進
み、前記基本デューティ値演算ルーチンで求めた補正後
デューティ値ＤＵＴＢ２を、そのまま最終出力デューテ
ィ値ＬＡＤＵＴＹとして出力する。
【００５２】また、ステップ５９でフィードバック禁止
領域でないと判定された場合は、ステップ６１へ進み、
前記補正後デューティ値ＤＵＴＢ２にステップ６１で求
めたフィードバック補正量としてのＰＩ制御デューティ
補正量ＤＵＴＳを加算した値を、最終出力デューティ値
ＬＡＤＵＴＹとして出力する。このようにすれば、水温
が上昇しやすい条件で、水温に応じて目標吸入空気量を
補正することにより、吸入空気量，過給圧の上昇を抑制
して水温の過度の上昇を抑制できる。
領域でないと判定された場合は、ステップ６１へ進み、
前記補正後デューティ値ＤＵＴＢ２にステップ６１で求
めたフィードバック補正量としてのＰＩ制御デューティ
補正量ＤＵＴＳを加算した値を、最終出力デューティ値
ＬＡＤＵＴＹとして出力する。このようにすれば、水温
が上昇しやすい条件で、水温に応じて目標吸入空気量を
補正することにより、吸入空気量，過給圧の上昇を抑制
して水温の過度の上昇を抑制できる。
【００５３】また、水温の上昇速度が所定値以下に低下
したときに、十分に過給圧減少方向に補正された制御量
で所定期間クランプすることにより、水温の減少を促進
し、高水温状態から短時間で脱却して低水温状態にある
時間割合を増大することができ、再度水温が上昇する耐
熱条件に移行しにくくすることができる。なお、クラン
プの開始を水温の上昇速度で判定する代わりに、上限設
定温度を設定し、該上限設定温度以上となったときに、
クランプを開始する構成とすることもできる。但し、こ
の場合は、吸気温度条件等によって過給機制御量の補正
後の水温のピーク値は異なるため、ピーク値が低い場合
でもクランプ制御がなされるためには、上限設定温度を
低めに設定する必要がある。したがって、外気温度等に
基づいて上限設定温度を十分ピーク値に近づけるように
可変に設定するのがよい。
したときに、十分に過給圧減少方向に補正された制御量
で所定期間クランプすることにより、水温の減少を促進
し、高水温状態から短時間で脱却して低水温状態にある
時間割合を増大することができ、再度水温が上昇する耐
熱条件に移行しにくくすることができる。なお、クラン
プの開始を水温の上昇速度で判定する代わりに、上限設
定温度を設定し、該上限設定温度以上となったときに、
クランプを開始する構成とすることもできる。但し、こ
の場合は、吸気温度条件等によって過給機制御量の補正
後の水温のピーク値は異なるため、ピーク値が低い場合
でもクランプ制御がなされるためには、上限設定温度を
低めに設定する必要がある。したがって、外気温度等に
基づいて上限設定温度を十分ピーク値に近づけるように
可変に設定するのがよい。
【００５４】また、クランプを終了させる水温（下限設
定温度) を外気温度によって可変に設定する構成とし
て、より適切なクランプ期間に制御することもできる。
但し、簡易的には、クランプを予め設定した時間行うよ
うにしてもよい。また、前記クランプの終了後は、前記
ランプ処理を行って徐々に水温に対する補正無しの制御
量に近づけて運転状態に応じた通常制御に復帰させるよ
うにしたため、吸入空気量，過給圧を徐々に変化させて
運転性の悪化を抑制しつつ徐々に通常制御に復帰させる
ことができる。
定温度) を外気温度によって可変に設定する構成とし
て、より適切なクランプ期間に制御することもできる。
但し、簡易的には、クランプを予め設定した時間行うよ
うにしてもよい。また、前記クランプの終了後は、前記
ランプ処理を行って徐々に水温に対する補正無しの制御
量に近づけて運転状態に応じた通常制御に復帰させるよ
うにしたため、吸入空気量，過給圧を徐々に変化させて
運転性の悪化を抑制しつつ徐々に通常制御に復帰させる
ことができる。
【図１】本発明の構成・機能を示すブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態のシステム構成を示す
図。
図。
【図３】同上の実施の形態の過給機の制御ブロック図。
【図４】同上の過給機制御における目標吸入空気量演算
ルーチンの前段を示すフローチャート。
ルーチンの前段を示すフローチャート。
【図５】同じく目標吸入空気量演算ルーチンの後段を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図６】基本デューティ値演算ルーチンの前段を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図７】同じく基本デューティ値演算ルーチンの後段を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図８】同じく最終出力デューティ値の演算ルーチンの
前段を示すフローチャート。
前段を示すフローチャート。
【図９】同じく最終出力デューティ値の演算ルーチンの
後段を示すフローチャート。
後段を示すフローチャート。
【図１０】本発明に係る制御時の各種状態量の変化を示
すタイムチャート。
すタイムチャート。
１ ディーゼル機関 ４ 可変容量ターボ過給機 ５ アクチュエータ １０ デューティ制御弁 １４ コントロールユニット １６ 水温センサ １７ エアフロメータ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA15 EA16 FA28 GA04 GB24 GC05 GC07 GC08 GD14 GD18 GE02 GE06 GE07 GE08 GE09 GE10 HA12 HA13 JA01 JA12 JA39 JA42 JA45 JB04 JB05 JB20 3G084 AA01 BA04 BA07 BA13 BA20 DA35 EB08 EB12 EB16 EC06 EC07 FA01 FA02 FA07 FA13 FA20 FA33 3G092 AA02 AA17 AA18 AB03 BA02 BB01 DB03 DC09 DE01S DF06 DG06 DG08 DG09 EA02 EA13 EA16 EA17 EA22 EC03 EC07 EC08 EC09 FA38 FA39 GA06 GA18 HA01X HA16X HB01Z HE01Z HE02Z HE08X HG07Z HG08Z
Claims (9)
- 【請求項１】過給状態を可変に制御する可変容量ターボ
過給機を搭載した内燃機関の過給制御装置において、 機関の冷却水温度を検出する水温検出手段と、 検出された機関冷却水温度に基づいて前記過給機の制御
量を補正する過給制御量補正手段と、 を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の過給制御
装置。 - 【請求項２】前記過給制御量補正手段は、機関冷却水温
度が所定温度以上であることを条件として、前記過給機
の制御量を過給圧減少方向に補正することを特徴とする
請求項１に記載の内燃機関の過給制御装置。 - 【請求項３】前記過給制御量補正手段は、過給機の制御
量を機関冷却水温度の増大に応じて過給圧減少方向に補
正している間に、機関冷却水温度の上昇速度が所定値以
下に低下したときに、該制御量を所定期間クランプする
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機
関の過給制御装置。 - 【請求項４】前記過給制御量補正手段は、過給機の制御
量を機関冷却水温度の増大に応じて過給圧減少方向に補
正している間に、機関冷却水温度が上限設定温度以上と
なったときに、該制御量を所定期間クランプすることを
特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内燃機関の過
給制御装置。 - 【請求項５】機関冷却水温度が下限設定温度以下に低下
したとき、前記制御量のクランプを終了することを特徴
とする請求項３又は請求項４に記載の内燃機関の過給制
御装置。 - 【請求項６】前記下限設定温度は、外気温度によって可
変に設定されることを特徴とする請求項５に記載の内燃
機関の過給制御装置。 - 【請求項７】前記制御量のクランプは、予め設定された
時間行われることを特徴とする請求項３又は請求項４に
記載の内燃機関の過給制御装置。 - 【請求項８】前記制御量のクランプ終了後、該制御量を
機関冷却水温度に対する補正無しの値に徐々に近づける
ランプ制御を行うことを特徴とする請求項３〜請求項７
のいずれか１つに記載の内燃機関の過給制御装置。 - 【請求項９】前記過給機は、所定の条件で吸入空気量又
は過給圧を目標値に近づけるようにフィードバック制御
され、前記過給制御量補正手段は、前記フィードバック
制御時に前記目標値を補正することを特徴とする請求項
１〜請求項８のいずれか１つに記載の内燃機関の過給制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793398A JP3796966B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 内燃機関の過給制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16793398A JP3796966B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 内燃機関の過給制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000002121A true JP2000002121A (ja) | 2000-01-07 |
| JP3796966B2 JP3796966B2 (ja) | 2006-07-12 |
Family
ID=15858758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16793398A Expired - Fee Related JP3796966B2 (ja) | 1998-06-16 | 1998-06-16 | 内燃機関の過給制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3796966B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106181A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toyota Motor Corp | 可変容量過給機付内燃機関の制御装置 |
| JP2006112272A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気温度制御システム |
| JP2018132004A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1401826B1 (it) * | 2010-09-27 | 2013-08-28 | Magneti Marelli Spa | Metodo di controllo della velocita' di un motore a combustione interna sovralimentato mediante un turbocompressore |
-
1998
- 1998-06-16 JP JP16793398A patent/JP3796966B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003106181A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Toyota Motor Corp | 可変容量過給機付内燃機関の制御装置 |
| JP4661016B2 (ja) * | 2001-09-28 | 2011-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 可変容量過給機付内燃機関の制御装置 |
| JP2006112272A (ja) * | 2004-10-13 | 2006-04-27 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の吸気温度制御システム |
| JP2018132004A (ja) * | 2017-02-16 | 2018-08-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3796966B2 (ja) | 2006-07-12 |
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