JP2000110574A - ターボ過給機付エンジンの制御装置 - Google Patents

ターボ過給機付エンジンの制御装置

Info

Publication number
JP2000110574A
JP2000110574A JP10279125A JP27912598A JP2000110574A JP 2000110574 A JP2000110574 A JP 2000110574A JP 10279125 A JP10279125 A JP 10279125A JP 27912598 A JP27912598 A JP 27912598A JP 2000110574 A JP2000110574 A JP 2000110574A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
gas recirculation
variable
engine
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10279125A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomomi Watanabe
友巳 渡辺
Hiroshi Hayashibara
寛 林原
Yuji Matsuo
祐児 松尾
Keiji Araki
啓二 荒木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP10279125A priority Critical patent/JP2000110574A/ja
Priority to ES99119031T priority patent/ES2190161T3/es
Priority to DE69905114T priority patent/DE69905114T2/de
Priority to EP99119031A priority patent/EP0992663B1/en
Publication of JP2000110574A publication Critical patent/JP2000110574A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D21/00—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas
    • F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
    • F02D21/08—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air the other gas being the exhaust gas of engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
    • F02B29/04—Cooling of air intake supply
    • F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
    • F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 排気還流が行なわれる運転領域において、タ
ーボ過給機のタービンへの排気流通面積を可変にする手
段の制御と排気還流弁の制御とを効果的に協調させるこ
とにより、ＮＯｘ及びスモークを低減する効果を高める 【解決手段】 タービンに対し開度変更可能なノズルを
形成する可変翼を具備したターボ過給機と排気還流装置
とを備えたエンジンにおいて、可変翼及び排気還流弁を
制御する制御手段４０を備える。この制御手段４０は、
排気還流を行なわせる運転領域で、上記可変翼の開度を
部分開度の所定範囲内に調整しつつ、空燃比が目標空燃
比となるように排気還流弁のフィードバック制御を行な
うようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等に搭載さ
れるターボ過給機付エンジンの制御装置に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば特開平８−３３８３１８号
公報に示されるように、ディーゼルエンジンの排気ガス
を吸気通路内に還流させるＥＧＲ通路（排気還流通路）
と、このＥＧＲ通路に設けられて上記排気ガスの還流量
を調節するＥＧＲ弁（排気還流弁）とを有するディーゼ
ルエンジン用排気ガス還流装置において、ＮＯｘを低減
しつつスモークの発生を抑制すべく、空気過剰率（空燃
比）の目標値を定めて、これと検出値との偏差をなくす
ように、上記ＥＧＲ弁を制御することが行われている。
【０００３】すなわち、ディーゼルエンジンでは低中負
荷域等の空気過剰率が大きい運転領域で比較的多量のＥ
ＧＲが行なわれることによりＮＯｘが低減されるが、Ｅ
ＧＲの増加によって空燃比が有る程度以下に小さくなる
とスモークが急激に増大する傾向が生じるので、ＮＯｘ
低減とスモーク低減との両立を図るには、空燃比を所定
値に保つようにＥＧＲ量を調整することが要求される。
このため、上記公報の装置では、空燃比に対応する空気
過剰率の目標値を運転状態に応じて設定するとともに、
空気過剰率検出手段により実空気過剰率を検出し、この
実空気過剰率が上記目標空気過剰率よりも大きくなる
と、ＥＧＲ弁を開いて排気還流量を増加させることによ
り実空気過剰率を小さくし、逆に実空気過剰率が目標空
気過剰率よりも小さくなると、上記ＥＧＲ弁を閉じて排
気還流量を低下させ、あるいはカットすることにより、
実空気過剰率を大きくする制御を実行するようになって
いる。
【０００４】また、例えば特開平１０−４７０７０号公
報に示されるように、ターボ過給機のタービンに対して
開度変更可能なノズルを形成する可変翼を設けることに
よって排気流通面積可変手段を構成し、運転状態に応じ
てタービンへの排気流通面積を変化させることによりタ
ービン効率を制御し得るようにしたターボ過給機付のエ
ンジンも知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のようにタービン
への排気流通面積を可変にする手段を具備したターボ過
給機と、空燃比に応じて排気還流弁をフィードバック制
御するようにした装置とはそれぞれ知られているが、従
来では両者が互いに関係なく個別に作動されていた。つ
まり、ＥＧＲは低中負荷域等でエミッション対応のため
に行なわれ、一方、ターボ過給機のタービンへの排気流
通面積を可変にする手段は、主にエンジン出力性能向上
等のために制御されているが、エミッション改善のため
に充分に活用されていなかった。
【０００６】なお、排気還流装置とターボ過給機とを備
える場合、排気還流が行われる部分負荷の運転領域で多
少は過給が行われることもあり、過給が行われると、充
填効率が高められるとともに排圧の上昇により排気還流
量が増加するというように、排気還流量や空燃比に影響
を及ぼすが、従来ではこのような点に充分配慮されてい
なかった。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑み、排気還
流が行なわれる運転領域において、ターボ過給機のター
ビンへの排気流通面積を可変にする手段の制御と排気還
流弁の制御とを効果的に協調させることにより、ＮＯｘ
及びスモークを低減する効果を高めることができる過給
機付エンジンの制御装置を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
タービンへの排気流通面積を変化させる排気流通面積可
変手段を具備したターボ過給機と、上記タービンの上流
から排気ガスを取り出し排気還流弁を介して吸気系へ還
流させる排気還流装置とを備えたターボ過給機付エンジ
ンにおいて、少なくとも部分負荷領域で上記排気還流装
置による排気還流を行なわせ、この排気還流を行なわせ
る運転領域で、空燃比が所定空燃比となるように上記排
気流通面積可変手段の制御と上記排気還流弁の制御とを
共に行なう制御手段を備えたものである。
【０００９】この発明の装置によると、排気還流が行な
われる運転領域で、上記排気流通面積可変手段が制御さ
れることにより、過給状態が制御されるとともに、排気
還流量に影響する排気圧力が調整される。そして、この
ような排気流通面積可変手段の制御と排気還流弁の制御
とが共に行われることにより、所定の空燃比となるよう
に排気還流量と新気量との割合が調整されつつ過給作用
で充填効率が高められて、その分だけ排気還流量及び新
気量が増加し、ＮＯｘ及びスモークを低減する効果が高
められる。
【００１０】この発明の装置において、排気還流を行な
わせる運転領域での上記制御手段による上記排気流通面
積可変手段の制御範囲を、排気流通面積の可変範囲のう
ちの最大側及び最小側を除く範囲であって、排気流通面
積可変手段の動作により過給圧が変化する所定範囲に設
定しておけば（請求項２）、排気流通面積の調整による
過給圧の制御が有効に行われる。
【００１１】ターボ過給機は、排気流通面積可変手段と
してタービンに対し開度変更可能なノズルを形成する可
変翼を具備し、上記制御手段は、排気還流を行なわせる
運転領域で、上記可変翼の開度を部分開度の範囲内に調
整するとともに排気還流弁の制御を行なうようになって
いること（請求項３）が好ましい。このようにすると、
過給圧の制御が有効に行われるように可変翼の開度が調
整された状態で、排気還流弁の制御が行われる。
【００１２】この場合に、上記制御手段による排気還流
弁の制御は、実際の空燃比が目標空燃比となるようにフ
ィードバック制御を行なうにしておけばよい（請求項
４）。
【００１３】また、排気還流を行なわせる運転領域で上
記制御手段により設定される可変翼の開度の調整範囲
は、可変翼の動作により過給圧が変化する所定範囲とし
（請求項５）、とくに、可変翼の動作に応じた過給圧変
動範囲のうちの略中間点から上限近傍までの範囲に対応
する範囲とすること（請求項６）が好ましい。
【００１４】このようにすると、適度に過給作用が高め
られ、かつ過給圧の制御を有効に行い得る状態が確保さ
れる。
【００１５】上記制御手段による可変翼の制御は、例え
ば、吸気圧力検出手段により検出される過給圧が目標過
給圧となるようにフィードバック制御を行なうものであ
ればよい（請求項７）。このようにすると、過給圧が適
正に調整されつつ、この可変翼の制御と排気還流弁の制
御により所定空燃比となるように排気還流量が制御され
る。
【００１６】上記制御手段による可変翼の制御は、可変
翼開度状態検出手段により検出される可変翼開度状態が
目標開度状態となるようにフィードバック制御を行なう
ものであってもよい（請求項８）。このようにすると、
可変翼開度状態が適正に調整されつつ、この可変翼の制
御と排気還流弁の制御により所定空燃比となるように排
気還流量が制御される。
【００１７】また、請求項９に係る発明は、タービンへ
の排気流通面積を変化させる可変翼を具備したターボ過
給機と、上記タービンの上流から排気ガスを取り出し排
気還流弁を介して吸気系へ還流させる排気還流装置とを
備えたターボ過給機付エンジンにおいて、少なくとも部
分負荷領域で上記排気還流装置による排気還流を行なわ
せ、この排気還流を行なわせる運転領域で、上記可変翼
の開度を、部分開度であって可変翼の動作により過給圧
が変化する所定範囲内としつつ、空燃比が所定空燃比と
なるように制御する制御手段を備えたものである。
【００１８】この発明の装置によると、排気還流が行な
われる運転領域で、上記ターボ過給機の可変翼が制御さ
れることにより、過給状態が制御されるとともに、排気
還流量に影響する排気圧力が調整される。そして、上記
可変翼の開度が、過給圧が変化する所定範囲内で、空燃
比が所定空燃比となるように制御されることにより、所
定の空燃比となるように排気還流量と新気量との割合が
調整されつつ過給作用で充填効率が高められ、効果的に
ＮＯｘ及びスモークが低減される。
【００１９】上記のような発明において、制御手段はア
イドル運転時には可変翼を全閉とするように制御すれば
よい（請求項１０）。つまり、可変翼が閉じられること
で排気圧力が高められて排気還流の促進に有利となり、
かつ、アイドル運転時は排気量が少ないために可変翼を
全閉としても過度に排気圧力が上昇することはなく、燃
焼性や燃費の悪化を招くことはない。
【００２０】また、エンジンの高回転高負荷時には可変
翼を全開、排気還流弁を全閉とするように制御すればよ
い（請求項１１）。つまり、高回転高負荷時には排気量
が増大するので、排気圧力（エンジンに対する背圧）が
過度に上昇することを避けるべく可変翼が全開とされる
とともに、新気量を多くして出力を確保するために排気
還流弁が全閉とされる。
【００２１】請求項１２に係る発明は、タービンへの排
気流通面積を変化させる可変翼を具備したターボ過給機
と、上記タービンの上流から排気ガスを取り出し排気還
流弁を介して吸気系へ還流させる排気還流装置とを備え
たターボ過給機付エンジンにおいて、少なくとも部分負
荷領域で上記排気還流装置による排気還流を行なわせ、
この排気還流を行なわせる運転領域で、上記可変翼の開
度を部分開度の範囲に調整するとともに、実際の空燃比
が目標空燃比となるように排気還流弁のフィードバック
制御を行なう制御手段を備え、この制御手段により上記
可変翼の開度は、可変翼の動作に応じた過給圧変動範囲
のうちの略中間点から上限近傍までの範囲に対応する範
囲内で一定値に設定され、かつ、上記排気還流弁のフィ
ードバック制御によって空燃比が目標空燃比に収束しな
いときに可変翼の開度が変更されるようになっているも
のである。
【００２２】この発明の装置によると、排気還流が行な
われる運転領域で、上記ターボ過給機の可変翼の開度が
過給圧変動範囲のうちの略中間点から上限近傍までの範
囲に対応する範囲内に設定されることにより、適度に過
給作用が高められ、充填効率が高められることで新気量
を確保しつつＥＧＲ量を増大させることができる。ま
た、この状態で、基本的には排気還流弁のフィードバッ
ク制御で空燃比が目標空燃比とされるが、目標空燃比に
収束しないときに可変翼の開度が変更されることにより
排気還流両及び新気量の調整が達成される。
【００２３】また、請求項１３に係る発明は、タービン
への排気流通面積を変化させる可変翼を具備したターボ
過給機と、上記タービンの上流から排気ガスを取り出し
排気還流弁を介して吸気系へ還流させる排気還流装置と
を備えたターボ過給機付エンジンにおいて、少なくとも
部分負荷領域で上記排気還流装置による排気還流を行な
わせ、この排気還流を行なわせる運転領域で、上記可変
翼の開度を部分開度の範囲に調整するとともに上記排気
還流弁を制御する制御手段を備え、この制御手段は、実
際の空燃比が目標空燃比となるように排気還流弁のフィ
ードバック制御を行なう一方、可変翼の開度を、可変翼
の動作により過給圧が変化する所定範囲内としつつ、吸
気圧力検出手段により検出される過給圧が目標過給圧と
なるようにフィードバック制御し、かつ、吸気圧と吸気
量からタービン効率を推定し、そのタービン効率に基づ
いて排気還流弁を制御するようになっているものであ
る。
【００２４】この発明の装置によると、空燃比が目標空
燃比となるようにする排気還流弁のフィードバック制御
と、過給圧が目標過給圧となるようにする可変翼の開度
のフィードバック制御とにより、適度に過給が行なわれ
つつ排気還流量と新気量との割合が適正に調整され、か
つ、タービン効率に基づいた排気還流弁の制御により、
制御手段が適正に調整される。
【００２５】上記のような発明はディーゼルエンジンに
効果的に適用され、この場合に、燃料系は、燃料噴射時
間及び噴射時期の制御が可能な燃料噴射弁と、各気筒の
燃料噴射弁に供給される燃料を蓄えるコモンレールとを
備えることが好ましい（請求項１４）。このようにする
と、運転状態に応じて燃料噴射量の制御が適正に行なわ
れつつ、空燃比を目標空燃比とするように排気還流弁及
びターボ過給機の可変翼等の制御が行なわれる。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る制御装置を
備えたターボ過給機付エンジンの実施形態を示してい
る。図示のエンジンはディーゼルエンジンであり、その
エンジン本体１には吸気通路２及び排気通路３が接続さ
れている。また、このエンジンにはターボ過給機５が装
備され、このターボ過給機５は、吸気通路２に設けられ
たコンプレッサ６と、コンプレッサ６を排気エネルギー
により駆動するために排気通路３に設けられたタービン
７とを備えるとともに、後述のような可変翼８及びこれ
を駆動するアクチュエータ９からなる排気流通面積可変
手段を具備している。さらにこのエンジンには、ＥＧＲ
通路１１と、このＥＧＲ通路１１に介設されたＥＧＲ弁
（排気還流弁）１２とを有するＥＧＲ装置（排気還流装
置）が設けられている。
【００２７】エンジン各部の構造を具体的に説明する
と、エンジン本体１の各シリンダ１４には燃焼室内に燃
料を噴射する多噴口の燃料噴射弁１５が配設されてい
る。これらの燃料噴射弁１５の燃料入口側は分配通路１
６を介してコモンレール（共通管）１７に接続され、こ
のコモンレール１７が燃料噴射ポンプ１８に接続されて
おり、燃料噴射ポンプ１８から送給された燃料がコモン
レール１７で蓄圧された上で各燃料噴射弁１５に送られ
るようになっている。各燃料噴射弁１５は、制御信号に
応じて燃料噴射時間及び噴射時期の制御が可能な構造と
なっている。各燃料噴射弁１５の燃料出口側はリターン
通路１９に接続されている。
【００２８】上記吸気通路２には、その上流側から順に
エアフローセンサ２１と、ターボ過給機５のコンプレッ
サ６と、インタークーラ２２と、サージタンク２３とが
配設されるとともに、サージタンク２３に吸気圧力セン
サ２４が設けられている。また、上記排気通路３には、
ターボ過給機５のタービン７と、触媒コンバータ２５と
が配設されている。
【００２９】上記ターボ過給機５は、図２に示すように
タービン７の周囲にノズルを形成する多数の可変翼８を
備えたＶＧＴ（バリアブルジオメトリーターボ）からな
っている。すなわち、このターボ過給機５（以下、ＶＧ
Ｔ５と呼ぶ）は、可変翼８の角度調節により、図２
（ａ）に示す全閉（流通面積最小）から図２（ｂ）に示
す全開（流通面積最大）までにわたり可変翼８の開度つ
まりノズル開口面積（タービンへの排気流通面積）が可
変となり、これによってタービン効率が制御されるよう
に構成されている。
【００３０】図１中に示すように上記可変翼８を駆動す
るアクチュエータ９は、デューティ制御可能な電磁弁２
６を介してバキュームポンプ２７に接続され、上記電磁
弁２６がデューティ制御されることでアクチュエータ９
に対する負圧と大気圧との導入割合が調整され、これに
よりＶＧＴ５の可変翼開度が制御されるようになってい
る。
【００３１】また、上記ＥＧＲ通路１１は、その一端部
が排気通路３のタービン７の上流側に接続されるととも
に、他端部が上記吸気通路２のサージタンク２３に接続
されている。また、上記ＥＧＲ弁１２は、デューティ制
御可能な電磁弁２８を介してバキュームポンプ２７に接
続され、上記電磁弁２８がデューティ制御されることで
ＥＧＲ弁１２の負圧室に対する負圧と大気圧との導入割
合が調整され、これによりＥＧＲ弁１２の開度が制御さ
れるようになっている。
【００３２】上記燃料噴射弁１５及び電磁弁２６，２８
にはコントロールユニット（ＥＣＵ）３０から制御信号
が出力される。このＥＣＵ３０には、上記エアフローセ
ンサ２１及び吸気圧力センサ２４からの信号が入力さ
れ、さらに、アクセル開度を検出するアクセル開度セン
サ３１、エンジンのクランク角を検出するクランク角セ
ンサ３２、上記コモンレール１７内の燃料圧力を検出す
るコモンレール圧力センサ３３等からの信号も入力され
るようになっている。
【００３３】そして、上記ＥＣＵ３０から燃料噴射弁１
５に出力される制御信号により燃料噴射弁１５からの燃
料噴射量及び噴射時期が制御され、また電磁弁２６に出
力される制御信号（デューティ信号）によりＶＧＴ５の
可変翼開度が制御されるとともに、電磁弁２８に出力さ
れる制御信号（デューティ信号）によりＥＧＲ弁１２の
開度が制御されるようになっている。
【００３４】上記ＥＣＵ３０は、図３に示すように、燃
料噴射弁１５の燃料噴射量を制御する燃料噴射量制御手
段３５と、コモンレール１７内の燃料圧力を制御するコ
モンレール圧制御手段３６と、少なくとも部分負荷領域
でＥＧＲを行なわせるとともにこのＥＧＲを行なわせる
運転領域で空燃比が所定空燃比となるように、上記ＶＧ
Ｔ５の制御とＥＧＲ弁１２の制御とを関連づけて行なう
制御手段４０とを有している。
【００３５】上記燃料噴射量制御手段３５は、アクセル
開度センサ３１によって検出されたアクセル開度ａｃｃ
ｅｌと、エンジン回転数検出手段３４によってクランク
角信号の周期の計測等により検出されたエンジン回転数
Ｎｅとに基づき、予め設定されたマップ３７からエンジ
ンの目標トルクｔｒｑｓｏｌを読み出すとともに、この
目標トルクｔｒｑｓｏｌと、エンジン回転数Ｎｅと、上
記エアフローセンサ２１によって検出された実新気量Ｆ
Ａｉｒとに基づき、予め設定された三次元マップ３８か
ら目標燃料噴射量Ｆｓｏｌを読み出し、この目標燃料噴
射量Ｆｓｏｌと、コモンレール圧力センサ２１によって
検出されたコモンレール１７内の燃料圧力ＣＲＰとに基
づいて燃料噴射弁１５の励磁時間を調節することによ
り、燃料噴射量を制御するように構成されている。
【００３６】コモンレール圧力制御手段３６は、上記目
標トルクｔｒｑｓｏｌとエンジン回転数Ｎｅとに基づ
き、予め設定されたマップ３９から目標コモンレール圧
力ＣＲＰｓｏｌを読み出し、この目標コモンレール圧力
ＣＲＰｓｏｌと検出された燃料圧力ＣＲＰとに基づいて
燃料系に設けられた図外の燃料圧力調整手段を制御する
ようになっている。
【００３７】また、制御手段４０は、ＥＧＲ制御手段４
１と、ＶＧＴ制御手段４２と、これらの制御状態を運転
領域に応じて調整するための運転領域判別手段４３とを
含んでいる。
【００３８】上記ＥＧＲ制御手段４１は、後述のような
所定の部分負荷領域で、空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆｓｏ
ｌとなるようにＥＧＲ弁１２をフィードバック制御す
る。すなわち、上記目標トルクｔｒｑｓｏｌとエンジン
回転数Ｎｅとに基づいて予め設定されたマップ４４から
目標空燃比Ａ／Ｆｓｏｌが読み出され、この目標空燃比
Ａ／Ｆｓｏｌと上記目標燃料噴射量Ｆｓｏｌとに基づ
き、目標新気量演算部４５によりエンジン本体１の燃焼
室に吸入される新気の目標新気量ＦＡｓｏｌが演算さ
れ、この目標新気量ＦＡｓｏｌの演算値とエアフローセ
ンサ３３で検出された実新気量ＦＡｉｒとが上記ＥＧＲ
制御手段４１に入力される。そして、ＥＧＲ制御手段４
１により目標新気量ＦＡｓｏｌと実新気量ＦＡｉｒとの
差に応じた制御信号がＥＧＲ弁駆動のための電磁弁２８
に出力されることにより、目標新気量ＦＡｓｏｌと実新
気量ＦＡｉｒとの差をなくするようにＥＧＲ弁１２の開
度がフィードバック制御される。
【００３９】上記ＶＧＴ制御手段４２は、ＥＧＲが行な
われる運転領域で、上記ＶＧＴ５の可変翼開度を、全開
と全閉との間の部分開度の範囲内であって、可変翼８の
動作によって過給圧が変化する所定範囲内に保つように
しつつ、過給圧が目標過給圧となるようにＶＧＴ５の可
変翼をフィードバック制御する。すなわち、上記目標ト
ルクｔｒｑｓｏｌとエンジン回転数Ｎｅとに基づいて予
め設定されたマップ４６から目標過給圧Ｂｓｔｓｏｌが
読み出され、制御手段４２により目標過給圧Ｂｓｔｓｏ
ｌと実過給圧Ｂｓｔとの差に応じた制御信号がＶＧＴ駆
動用の電磁弁２６に出力されることにより、目標過給圧
Ｂｓｔｓｏｌと実過給圧Ｂｓｔとの差をなくすようにＶ
ＧＴ５の可変翼開度がフィードバック制御される。
【００４０】上記運転領域判別手段４３は、エンジン負
荷に相当する値（目標トルクｔｒｑｓｏｌまたはアクセ
ル開度Ａｃｃｅｌあるいは目標燃料噴射量Ｆｓｏｌ）と
エンジン回転数Ｎｅとに基づいて運転領域を判別する。
そして、この運転領域判別手段４３による運転領域の判
別に基づき、ＥＧＲ制御手段４１とＶＧＴ制御手段４２
の制御状態が変更される。
【００４１】例えば、予め図４に示すように運転領域が
アイドル運転領域Ａ、部分負荷領域Ｂ、高負荷運転領域
Ｃ及び減速領域Ｄに区分される。そして運転領域判別手
段４３による判別に基づき、部分負荷領域Ｂでは目標新
気量ＦＡｓｏｌと実新気量ＦＡｉｒとの差に応じたＥＧ
Ｒ弁１２のフィードバック制御、及び目標過給圧Ｂｓｔ
ｓｏｌと実過給圧Ｂｓｔとの差に応じたＶＧＴ５のフィ
ードバック制御が上記ＥＧＲ制御手段４１及びＶＧＴ制
御手段４２において行なわれる。一方、アイドル運転領
域Ａ、高負荷領域Ｃ及び減速領域Ｄでは上記のような制
御が停止され、後にフローチャートの説明の中で詳しく
述べるようにＥＧＲ弁１２及びＶＧＴ５の制御状態が変
更される。
【００４２】上記部分負荷領域ＢでのＶＧＴ制御手段４
２による制御においてＶＧＴ５の可変翼開度は所定範囲
内で制御されるが、その可変翼開度の制御範囲の具体例
を図５を参照しつつ説明する。
【００４３】図５はＶＧＴ５の可変翼開度と過給圧との
関係をエンジン回転数Ｎｅが１５０００ｒｐｍの場合と
２０００ｒｐｍの場合とについて示している。この図の
ように、ＶＧＴ５の可変翼開度が全開側の特定範囲（全
開から７０％程度までの範囲）では過給圧が低い圧力に
保たれ、部分開度の範囲α（７０％程度から４０％程度
までの範囲）では可変翼開度が小さくなるにつれて過給
圧が上昇し、全閉側の特定範囲（４０％程度から全閉ま
での範囲）では過給圧が高い圧力に保たれる。
【００４４】そして、上記の全開側や全閉側の特定範囲
では、可変翼開度の変化に対して過給圧が略一定であっ
て、可変翼開度の調整による過給圧制御が困難であり、
しかも、可変翼開度が４０％程度より絞られると背圧上
昇により燃費の悪化を招いて好ましくない。
【００４５】従って、過給圧の制御性を確保するには可
変翼開度の変化に応じて過給圧が変化する可変翼開度を
上記部分開度の範囲αで制御することが必要であり、と
くに、燃費の悪化を避けつつ充分な過給作用を持たせる
には、過給圧変動範囲にうちの略中間点から上限近傍ま
での範囲に対応するような可変翼開度の範囲を制御範囲
とすることが好ましい。例えば可変翼開度の制御範囲を
４０〜６０％程度の範囲とすればよい。
【００４６】上記制御手段４０による制御の具体例を図
６のフローチャートによって説明する。
【００４７】このフローチャートの処理がスタートする
と、先ずステップ１でエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開
度Ａｃｃｅｌ、吸入空気量ＦＡｉｒ及び吸気圧力Ｂｓｔ
が読み込まれ、ステップＳ２で、アイドル運転領域Ａか
否かが判定される。そして、アイドル運転領域Ａであれ
ば、ＶＧＴ５が可変翼全閉とされるとともにＥＧＲ弁１
２が全開とされる（ステップＳ３，Ｓ４）。
【００４８】アイドル運転領域Ａでなければ、ステップ
Ｓ５で高負荷領域Ｃか否かが判定される。そして、高負
荷領域Ｃであれば、ＶＧＴ５がエンジン回転数Ｎｅに応
じた可変翼開度とされるとともに、ＥＧＲ弁１２が全閉
とされる（ステップＳ６，Ｓ７）。この場合、ＶＧＴ５
の可変翼開度は高負荷低回転領域Ｃ１では全閉とされ、
高負荷中回転領域Ｃ２では回転数上昇に応じて開度が大
きくされ、高負荷高回転領域Ｃ２では全開とされる。
【００４９】高負荷領域Ｃでなければ、ステップＳ８で
減速領域Ｄか否かが判定され、減速領域Ｄであればさら
にステップＳ９で燃料カット状態にあるか否かが判定さ
れる。そして、燃料カット状態の減速時にはＶＧＴ５が
可変翼全閉、ＥＧＲ弁１２が全開とされ（ステップＳ１
０，Ｓ１１）、それ以外の減速時にはＶＧＴ５が可変翼
全閉、ＥＧＲ弁１２が全閉とされる（ステップＳ１２，
Ｓ１３）。
【００５０】上記ステップＳ２，Ｓ５，Ｓ８の判定が全
てＮＯのときは部分負荷領域Ｂに有ることを意味する。
この場合の制御としては、ステップＳ１４で目標過給圧
Ｂｓｔｓｏｌが演算され、ステップＳ１５で目標過給圧
Ｂｓｔｓｏｌと吸気圧力（実過給圧）Ｂｓｔとの偏差で
ある過給圧偏差が演算され、さらにステップＳ１６で過
給圧偏差に応じてＶＧＴ駆動用のデューティＤｕが演算
される。続いてステップＳ１７で上記デューティＤｕの
演算値が制御範囲の上限値より大か否かが判定され、そ
の判定がＮＯであればステップＳ１８で制御範囲の下限
値より小か否かが判定される。すなわち、前述のように
ＶＧＴ５の可変翼開度の制御範囲を例えば４０〜６０％
に制限すべく、それに対応する上記デューティの範囲が
予め設定され、その設定範囲の上限値及び下限値とデュ
ーティＤｕの演算値とが比較される。
【００５１】そして、デューティＤｕの演算値が設定範
囲内にあればそのまま電磁弁に出力される（ステップＳ
１９）。また、デューティＤｕの演算値が上限値より大
であれば上限値に変えられ（ステップＳ２０）、下限値
より小であれば下限値に変えられて（ステップＳ２
１）、その変更後のデューティＤｕが電磁弁に出力され
る。
【００５２】また、ステップＳ２２で、ＥＧＲ弁１２の
エアフローフィードバック制御が行なわれる。すなわ
ち、目標新気量ＦＡｓｏｌとエアフローセンサ２１で検
出された実新気量ＦＡｉｒとの差に応じてＥＧＲ弁駆動
用デューティが演算されて、電磁弁２８に出力される。
【００５３】以上のような当実施形態の装置によると、
部分負荷領域Ｂでは、実新気量ＦＡｉｒが目標新気量Ｆ
Ａｓｏｌとなるように、つまり実空燃比が目標空燃比Ａ
／ＦｓｏｌとなるようにＥＧＲ弁１２のフィードバック
制御が行なわれるとともに、上記の図６のフローチャー
ト中のステップＳ１４〜Ｓ２１の処理によりＶＧＴ５の
可変翼開度が所定範囲内に制御され、過給状態もＮＯｘ
及びスモークの低減に有利なように制御される。
【００５４】すなわち、ＥＧＲ量が増加するとそれにつ
れてＮＯｘが低減されるが、ＥＧＲ率の増加によって空
燃比が小さくなりすぎると、新気量の減少により燃焼状
態が悪化してスモークが増大するため、ＮＯｘを低減し
つつスモークの増大を招かないような空燃比を目標空燃
比Ａ／ＦｓｏｌとしてＥＧＲ弁１２のフィードバック制
御が行なわれる。この場合に、このようなＥＧＲ弁１２
の制御と併せてＶＧＴ５の可変翼開度が適度に絞られる
ように所定範囲内に制御される。これにより、過度の背
圧上昇による燃費の悪化を招かない範囲で、過給により
吸気の充填効率が高められるとともに、ＶＧＴ５のノズ
ルが絞られて排気圧がある程度高くなることでＥＧＲが
促進される。このためＥＧＲによるＮＯｘ低減効果が高
められるとともに、新気量が確保されることでスモーク
を低減する効果も高められる。
【００５５】このような作用を図７，図８によって具体
的に説明する。図７のグラフは中回転中負荷域（エンジ
ン回転数Ｎｅが２０００ｒｐｍ、正味平均有効圧力Ｐｅ
が５．７kg/cm2）で、ＶＧＴの可変翼開度及びＥＧＲ弁
の開度を種々変えた場合のＮＯｘ及びスモークの変化を
示している。同図において、細線で各ポイントをつない
だ複数のライン１０１〜１０５は、種々のＥＧＲ弁開度
においてそれぞれ、ＶＧＴ５の可変翼開度を全開（１０
０％）から全閉（０％）まで変えてＮＯｘ及びスモーク
の値を調べたものであり、ＥＧＲ弁開度が小さい場合に
右下寄りのライン１０１となり、ＥＧＲ弁開度が大きく
なるにつれてラインが左上側にずれる。
【００５６】この図のように、ＥＧＲ弁開度とＮＯｘ及
びスモークとの関係としては、ＥＧＲ弁開度が大きくな
るにつれてＮＯｘは減少するがスモークは増加する。ま
た、ＶＧＴ５の可変翼開度とＮＯｘ及びスモークとの関
係を見た場合、ＶＧＴ５の可変翼開度が６０％程度以上
に大きけば充分な過給作用が得られず充填効率が低下す
ること等でスモークが増加し、６０％程度から４０％程
度までの範囲では可変翼開度を小さくしていくと過給に
より充填効率が高められるとともに排気圧の上昇により
適度にＥＧＲ量が増加されることでＮＯｘ及びスモーク
が減少していくが、さらに可変翼開度を小さくすると、
排気圧が上昇し過ぎてＥＧＲ量の増加により却って新気
量が減少することでスモークが増加する。
【００５７】従って、ＮＯｘ及びスモークの低減のため
にはＶＧＴ５の可変翼開度を４０〜５０％程度とするこ
とが好ましい。ＶＧＴ５の可変翼開度を好ましい範囲に
調整しつＥＧＲ弁開度を変えた場合のＮＯｘ及びスモー
クの特性は同図中に太い実線１１０で示すようになり、
通常のターボ過給機（ノーマルターボ）を用いた場合の
特性（破線１１１）と比べると、例えばスモークを同程
度とする場合はＮＯｘが大幅に減少し（矢印ａ）、ＮＯ
ｘを同程度とする場合はスモークが大幅に減少する（矢
印ｂ）こととなる。
【００５８】また、図８はＥＧＲバルブを一定開度に保
った状態で、ＶＧＴ５の可変翼開度と充填効率及びＥＧ
Ｒ率（括弧書きで示す）との関係を示しており、線１２
１は中速中負荷の運転状態（Ｎｅ＝２０００ｒｐｍ、Ｐ
ｅ＝５．７kg/cm2）にある場合、線１２２はこれより低
速低負荷側の運転状態（Ｎｅ＝１５００ｒｐｍ、Ｐｅ＝
５．７kg/cm2）にある場合を示している。
【００５９】この図のように、ＶＧＴ５の可変翼開度が
７０％程度から４０％程度までは可変翼開度が小さくな
るにつれ、充填効率及びＥＧＲ量が共に増加し、ＮＯｘ
及びスモークを低減することができる。とくに、中速中
負荷の運転状態では、低速低負荷側と比べて過給効率が
高いため充填効率及びＥＧＲ量の増加が大きく、ＮＯｘ
及びスモークの低減効果が高められる。
【００６０】ところで、当実施形態ではアイドル運転領
域、高負荷領域及び減速運転領域では、それぞれの運転
状態に適合するようなＶＧＴ５の可変翼開度及びＥＧＲ
弁１２の制御が行なわれる。すなわち、アイドル運転領
域では、排気ガス量が少ないためＶＧＴ開度を全閉とし
ても背圧が過度に上昇することがなく、かつ、燃料噴射
量が少なくて空気過剰率が充分に大きいため、ＶＧＴ開
度が全閉、ＥＧＲ弁が全開とされることで可及的にＥＧ
Ｒ量が多くされ、ＮＯｘ低減が図られる。
【００６１】また、高負荷領域では、出力性能向上のた
めＥＧＲ弁１２が閉じられてＥＧＲが停止される。そし
て、高負荷領域における低回転側ではＶＧＴ開度が小さ
くされることで過給効率が高められ、排気ガス量の多い
高負荷高回転領域ではＶＧＴ開度が大きくされることで
背圧上昇が避けられる。
【００６２】さらに、減速運転領域では、減速直後に再
加速されるときの加速応答性の確保等のため、ＶＧＴ開
度が全閉とされるとともに、燃料カット時以外はＥＧＲ
による再加速性の悪化を避けるべくＥＧＲ弁１２が閉じ
られ、燃料カット時は背圧の上昇を避けるべくＥＧＲ弁
１２が開かれる。
【００６３】なお、運転領域に応じたＶＧＴの制御は上
記実施形態のものに限定されず、例えば、高負荷領域で
筒内最高圧力（Ｐmax ）が許容値を越えないように、目
標過給圧と実過給圧との比較に基づくＶＧＴのフィード
バック制御を高負荷域まで行なうようにしてもよい。
【００６４】コントロールユニット等の具体的構成も上
記実施形態に限定されず種々変更可能である。
【００６５】例えば、図３に示す実施形態では、燃料噴
射量の制御にあたり、アクセル開度ａｃｃｅｌ及びエン
ジン回転数Ｎｅに応じてマップ３７で目標トルクｔｒｑ
ｓｏｌを求めた後、この目標トルクｔｒｑｓｏｌとエン
ジン回転数Ｎｅと新気量とに応じてマップ３８で目標燃
料噴射量Ｆｓｏｌを求めているが、これらのマップ３
７，３８の替わりに、アクセル開度ａｃｃｅｌ及びエン
ジン回転数Ｎｅに応じた目標燃料噴射量Ｆｓｏｌのマッ
プを予め設定しておき、アクセル開度ａｃｃｅｌ及びエ
ンジン回転数Ｎｅに応じて目標燃料噴射量Ｆｓｏｌが直
接求められるようにしておいてもよい。このようにする
場合に、目標空燃比Ａ／Ｆｓｏｌのマップ及び目標過給
圧Ｂｓｔｓｏｌのマップは、エンジン回転数Ｎｅと目標
燃料噴射量Ｆｓｏｌとに対応づけたものとしておけばよ
い。
【００６６】また、図３に示す実施形態における制御手
段４０は、運転領域判別手段４３により運転領域を判別
し、それに応じてＥＧＲ弁１２及びＶＧＴの制御状態を
変えるようにしているが、図９に示すように、タービン
効率推定手段５０により、新気量及び吸気圧力に応じて
予め設定したマップからタービン効率を判別し、このタ
ービン効率に応じてＥＧＲ弁１２及びＶＧＴ５の制御状
態を変えるようにしてもよい。この場合、タービン効率
が高い運転状態（中負荷中回転等の運転状態）では、前
述のようにＶＧＴ５のノズルを適度に絞ることでＥＧＲ
量及び新気量が共に増加してＮＯｘ低減及びスモーク低
減が可能となることから、ＥＧＲ弁をフィードバック制
御するとともにＶＧＴ開度を所定範囲（例えば４０〜６
０％程度）内で制御すればよい。一方、タービン効率が
低い運転状態（アイドル時等）のときには例えばＶＧＴ
開度を全閉、ＥＧＲ弁開度を全開としておけばよい。
【００６７】また、図３に示す実施形態における制御手
段４０の中のＶＧＴ制御手段４２は、目標新気量ＦＡｓ
ｏｌと実新気量ＦＡｉｒとの偏差に応じてＶＧＴ５を制
御しているが、他の手法として、図１０のように、目標
トルクｔｒｑｓｏｌ（またはアクセル開度ａｃｃｅｌ）
とエンジン回転数Ｎｅとに応じて予め設定したマップ５
１から目標ＶＧＴポジションを演算し、この目標ＶＧＴ
ポジションとポジションセンサ５２により検出される実
ＶＧＴポジションとの偏差に応じポジション制御手段５
３によりＶＧＴ５のフィードバック制御を行なうように
してもよい。
【００６８】このようなポジション制御手段６３とマッ
プ５１及びセンサ５２は、図３中のＶＧＴ制御手段４２
及びマップ４６に替えて用いるようにしてもよく、また
これらと併用し、例えば高負荷領域では図３中のＶＧＴ
制御手段４２によりＶＧＴ５を制御し、低，中負荷領域
ではポジション制御手段５３によりＶＧＴ５を制御する
というように使い分けてもよい。
【００６９】また、ＶＧＴ５の可変翼開度がＥＧＲ量に
関係する（可変翼開度の変化に伴う排気圧力の変化によ
りＥＧＲ量が変る）ので、空燃比を目標空燃比Ａ／Ｆｓ
ｏｌとするように目標新気量ＦＡｓｏｌと実新気量ＦＡ
ｉｒとの偏差に応じてＶＧＴ５の可変翼開度を制御する
ようにしてもよい。
【００７０】あるいは、基本的な制御としてはＶＧＴ５
の可変翼開度を所定範囲内で一定に設定した状態で、目
標新気量ＦＡｓｏｌと実新気量ＦＡｉｒとの偏差に応じ
てＥＧＲ弁１２をフィードバック制御するようにし、こ
れだけでは空燃比が目標空燃比Ａ／Ｆｓｏｌに収束しな
いときに可変翼開度を変更するようにしてもよい。
【００７１】また、上記実施形態ではターボ過給機が排
気流通面積可変手段として可変翼８を具備したＶＧＴ５
で構成されているが、排気流通面積可変手段は上記可変
翼８に限定されず、例えばタービン入口側に通路に一部
を開閉するバルブを設ける等により排気流通面積可変手
段を構成してもよい。
【００７２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、可変翼
等の排気流通面積可変手段を具備するターボ過給機と排
気還流装置とを備えたエンジンにおいて、少なくとも部
分負荷領域で排気還流を行なわせ、この領域で、空燃比
が所定空燃比となるように上記可変翼等の排気流通面積
可変手段の制御と上記排気還流弁の制御とを共に行なう
ようにしているため、排気還流が行なわれる運転領域
で、適度の過給を行ないつつ、所定の空燃比となるよう
に排気還流量と新気量との割合を調整することができ
る。従って、排気還流量と新気量との割合が適正に調整
されつつ過給作用で充填効率を高めて、排気還流量及び
新気量を増加させ、ＮＯｘ及びスモークをより一層低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御装置を備えたターボ過給機付
エンジンの実施形態を示す概略図である。
【図２】ターボ過給機の一例としてＶＧＴにおける可変
翼配設部分の構造の模式図である。
【図３】エンジンのコントロールユニットの具体的構成
を示すブロック図である。
【図４】運転状態に応じた制御のための運転領域の区分
を示す説明図である。
【図５】ＶＧＴ可変翼開度と過給圧との関係を示すグラ
フである。
【図６】制御手段による制御動作を示すフローチャート
である。
【図７】ＶＧＴの可変翼開度及びＥＧＲ弁開度とＮＯｘ
およびスモークとの関係を示すグラフである。
【図８】ＶＧＴ開度と空気充填効率との関係を示すグラ
フである。
【図９】エンジンのコントロールユニットの構成につい
ての別の実施形態を示すブロック図である。
【図１０】ＶＧＴ制御部分の別の実施形態を示すブロッ
ク図である。
【符号の説明】
１ エンジン本体 ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ５ ターボ過給機 ８ 可変翼 １１ ＥＧＲ通路 １２ ＥＧＲ弁 ２１ エアフローセンサ ２４ 吸気圧力センサ ３０ コントロールユニット ４０ 制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｃ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｒ ３０１Ｎ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｆ ５７０ ５７０Ｐ ５７０Ｄ (72)発明者 松尾 祐児 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 荒木 啓二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA15 EA16 FA35 GA02 GA04 GC05 GC07 GD02 GD03 GD12 GD13 GD14 GD17 GD18 GE01 GE09 GE10 HA12 HA13 HA18 JA00 JA06 JA24 JA45 JA51 3G062 AA01 AA05 BA02 BA04 BA05 CA03 CA04 CA05 CA07 CA08 EA08 EB16 FA10 GA01 GA04 GA06 GA14 GA21 3G084 AA01 BA07 BA09 BA13 BA15 BA20 CA03 CA04 CA06 CA09 DA10 EB08 EB11 EC06 FA00 FA07 FA10 FA12 FA33 FA37 FA38 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 BB02 BB06 DB03 DC09 DE03S EC01 EC08 EC10 FA17 FA18 GA04 GA05 GA06 GA12 GA13 GA17 GA18 HA01X HA01Z HA16X HA16Z HB03Z HD07Z HE01Z HE03Z HF08Z 3G301 HA02 HA04 HA11 HA13 JA24 JA25 KA07 KA08 KA09 KA15 KA16 KA24 KA25 LB04 LB06 LB11 LC01 LC07 MA01 MA12 MA18 NC02 ND01 ND41 PA01A PA01Z PA16A PA16Z PB08Z PD15Z PE01Z PE03Z PF03Z

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 タービンへの排気流通面積を変化させる
    排気流通面積可変手段を具備したターボ過給機と、上記
    タービンの上流から排気ガスを取り出し排気還流弁を介
    して吸気系へ還流させる排気還流装置とを備えたターボ
    過給機付エンジンにおいて、少なくとも部分負荷領域で
    上記排気還流装置による排気還流を行なわせ、この排気
    還流を行なわせる運転領域で、空燃比が所定空燃比とな
    るように上記排気流通面積可変手段の制御と上記排気還
    流弁の制御とを共に行なう制御手段を備えたことを特徴
    とするターボ過給機付エンジンの制御装置。
  2. 【請求項２】 排気還流を行なわせる運転領域での上記
    制御手段による上記排気流通面積可変手段の制御範囲
    を、排気流通面積の可変範囲のうちの最大側及び最小側
    を除く範囲であって、排気流通面積可変手段の動作によ
    り過給圧が変化する所定範囲に設定したことを特徴とす
    る請求項１記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
  3. 【請求項３】 ターボ過給機は、排気流通面積可変手段
    としてタービンに対し開度変更可能なノズルを形成する
    可変翼を具備し、上記制御手段は、排気還流を行なわせ
    る運転領域で、上記可変翼の開度を部分開度の範囲内に
    調整するとともに排気還流弁の制御を行なうようになっ
    ていることを特徴とする請求項１または２記載のターボ
    過給機付エンジンの制御装置。
  4. 【請求項４】 上記制御手段による排気還流弁の制御
    は、実際の空燃比が目標空燃比となるようにフィードバ
    ック制御を行なうものであることを特徴とする請求項３
    記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
  5. 【請求項５】 排気還流を行なわせる運転領域で上記制
    御手段により設定される可変翼の開度の調整範囲は、可
    変翼の動作により過給圧が変化する所定範囲であること
    を特徴とする請求項３または４記載のターボ過給機付エ
    ンジンの制御装置。
  6. 【請求項６】 排気還流を行なわせる運転領域で上記制
    御手段により設定される可変翼の開度の調整範囲は、可
    変翼の動作に応じた過給圧変動範囲のうちの略中間点か
    ら上限近傍までの範囲に対応する範囲であることを特徴
    とする請求項５記載のターボ過給機付エンジンの制御装
    置。
  7. 【請求項７】 上記制御手段による可変翼の制御は、吸
    気圧力検出手段により検出される過給圧が目標過給圧と
    なるようにフィードバック制御を行なうものであること
    を特徴とする請求項３乃至６のいずれかに記載のターボ
    過給機付エンジンの制御装置。
  8. 【請求項８】 上記制御手段による可変翼の制御は、可
    変翼開度状態検出手段により検出される可変翼開度状態
    が目標開度状態となるようにフィードバック制御を行な
    うものであることを特徴とする請求項３乃至６のいずれ
    かに記載のターボ過給機付エンジンの制御装置。
  9. 【請求項９】 タービンへの排気流通面積を変化させる
    可変翼を具備したターボ過給機と、上記タービンの上流
    から排気ガスを取り出し排気還流弁を介して吸気系へ還
    流させる排気還流装置とを備えたターボ過給機付エンジ
    ンにおいて、少なくとも部分負荷領域で上記排気還流装
    置による排気還流を行なわせ、この排気還流を行なわせ
    る運転領域で、上記可変翼の開度を、部分開度であって
    可変翼の動作により過給圧が変化する所定範囲内としつ
    つ、空燃比が所定空燃比となるように制御する制御手段
    を備えたことを特徴とするターボ過給機付エンジンの制
    御装置。
  10. 【請求項１０】 上記制御手段はアイドル運転時には可
    変翼を全閉とするように制御することを特徴とする請求
    項３乃至９のいずれかに記載のターボ過給機付エンジ
    ン。
  11. 【請求項１１】 エンジンの高回転高負荷時には可変翼
    を略全開、排気還流弁を全閉とするように制御すること
    を特徴とする請求項３乃至１０のいずれかに記載のター
    ボ過給機付エンジン。
  12. 【請求項１２】 タービンへの排気流通面積を変化させ
    る可変翼を具備したターボ過給機と、上記タービンの上
    流から排気ガスを取り出し排気還流弁を介して吸気系へ
    還流させる排気還流装置とを備えたターボ過給機付エン
    ジンにおいて、少なくとも部分負荷領域で上記排気還流
    装置による排気還流を行なわせ、この排気還流を行なわ
    せる運転領域で、上記可変翼の開度を部分開度の範囲に
    調整するとともに、実際の空燃比が目標空燃比となるよ
    うに排気還流弁のフィードバック制御を行なう制御手段
    を備え、この制御手段により上記可変翼の開度は、可変
    翼の動作に応じた過給圧変動範囲のうちの略中間点から
    上限近傍までの範囲に対応する範囲内で一定値に設定さ
    れ、かつ、上記排気還流弁のフィードバック制御によっ
    て空燃比が目標空燃比に収束しないときに可変翼の開度
    が変更されるようになっていることを特徴とするターボ
    過給機付エンジンの制御装置。
  13. 【請求項１３】 タービンへの排気流通面積を変化させ
    る可変翼を具備したターボ過給機と、上記タービンの上
    流から排気ガスを取り出し排気還流弁を介して吸気系へ
    還流させる排気還流装置とを備えたターボ過給機付エン
    ジンにおいて、少なくとも部分負荷領域で上記排気還流
    装置による排気還流を行なわせ、この排気還流を行なわ
    せる運転領域で、上記可変翼の開度を部分開度の範囲に
    調整するとともに上記排気還流弁を制御する制御手段を
    備え、この制御手段は、実際の空燃比が目標空燃比とな
    るように排気還流弁のフィードバック制御を行なう一
    方、可変翼の開度を、可変翼の動作により過給圧が変化
    する所定範囲内としつつ、吸気圧力検出手段により検出
    される過給圧が目標過給圧となるようにフィードバック
    制御し、かつ、吸気圧と吸気量からタービン効率を推定
    し、そのタービン効率に基づいて排気還流弁を制御する
    ようになっていることを特徴とするターボ過給機付エン
    ジンの制御装置
  14. 【請求項１４】 上記エンジンはディーゼルエンジンで
    あり、燃料系は、燃料噴射時間及び噴射時期の制御が可
    能な燃料噴射弁と、各気筒の燃料噴射弁に供給される燃
    料を蓄えるコモンレールとを備えることを特徴する請求
    項１乃至１３のいずれかに記載のターボ過給機付エンジ
    ンの制御装置
JP10279125A 1998-09-30 1998-09-30 ターボ過給機付エンジンの制御装置 Pending JP2000110574A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10279125A JP2000110574A (ja) 1998-09-30 1998-09-30 ターボ過給機付エンジンの制御装置
ES99119031T ES2190161T3 (es) 1998-09-30 1999-09-29 Sistema de control para motor sobrealimentado.
DE69905114T DE69905114T2 (de) 1998-09-30 1999-09-29 Steuersystem für aufgeladene Brennkraftmaschine
EP99119031A EP0992663B1 (en) 1998-09-30 1999-09-29 Control system for supercharged engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10279125A JP2000110574A (ja) 1998-09-30 1998-09-30 ターボ過給機付エンジンの制御装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000110574A true JP2000110574A (ja) 2000-04-18

Family

ID=17606787

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10279125A Pending JP2000110574A (ja) 1998-09-30 1998-09-30 ターボ過給機付エンジンの制御装置

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0992663B1 (ja)
JP (1) JP2000110574A (ja)
DE (1) DE69905114T2 (ja)
ES (1) ES2190161T3 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011032913A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Transtron Inc 吸気系制御装置、吸気系制御方法
WO2013111385A1 (ja) 2012-01-24 2013-08-01 三菱重工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2015021457A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の制御装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6928817B2 (en) 2002-06-28 2005-08-16 Honeywell International, Inc. Control system for improved transient response in a variable-geometry turbocharger
US7571608B2 (en) * 2005-11-28 2009-08-11 General Electric Company Turbocharged engine system and method of operation
DE102011003095A1 (de) 2011-01-25 2012-07-26 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Ermittlung der SauerstoffkonzentrationO2 in einer Gasströmung und Sauerstoffsensor zur Durchführung des Verfahrens
DE102013221326A1 (de) * 2013-10-21 2015-05-21 Technische Universität München Verfahren zur Regelung eines Ladedrucks eines Verbrennungsmotors
CN116792193A (zh) * 2022-08-09 2023-09-22 联合汽车电子有限公司 一种增压压力的确定方法、装置、存储介质和设备

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3298358B2 (ja) * 1995-04-25 2002-07-02 日産自動車株式会社 ディーゼルエンジンにおける圧縮端温度制御方法および制御装置
DE59609439D1 (de) * 1995-06-07 2002-08-22 Volkswagen Ag Steuerung für den Ladedruck eines Turboladers an einer Brennkraftmaschine
DE19615545C1 (de) * 1996-04-19 1997-06-12 Daimler Benz Ag Einrichtung zur Dieselmotorbetriebsregelung mit Abgasrückführung und Ansaugluftdrosselung
JP3721695B2 (ja) * 1996-12-16 2005-11-30 いすゞ自動車株式会社 ディーゼルエンジン
DE19728352C1 (de) * 1997-07-03 1998-08-20 Daimler Benz Ag Verfahren zur Regelung der Aufladung einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader mit verstellbarer Turbinengeometrie
JP4013290B2 (ja) * 1997-07-17 2007-11-28 マツダ株式会社 ターボ過給機付直噴式エンジンの排気還流制御装置
JP3861479B2 (ja) * 1998-01-21 2006-12-20 三菱ふそうトラック・バス株式会社 燃料・水噴射エンジンの水噴射量制御装置
JP3430923B2 (ja) * 1998-06-15 2003-07-28 日産自動車株式会社 内燃機関の過給制御装置
JP2000073776A (ja) * 1998-09-01 2000-03-07 Mazda Motor Corp ターボ過給機付エンジンの制御装置

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011032913A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Transtron Inc 吸気系制御装置、吸気系制御方法
DE102010032183A1 (de) 2009-07-31 2011-04-21 Transtron Inc., Yokohama Ansaugsystemsteuervorrichtung und -Verfahren
US8437946B2 (en) 2009-07-31 2013-05-07 Transtron Inc. Intake system control device and method
DE102010032183B4 (de) * 2009-07-31 2017-06-22 Transtron Inc. Ansaugsystemsteuervorrichtung und -Verfahren
WO2013111385A1 (ja) 2012-01-24 2013-08-01 三菱重工業株式会社 内燃機関の制御装置
JP2013151864A (ja) * 2012-01-24 2013-08-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 内燃機関の制御装置
US9567926B2 (en) 2012-01-24 2017-02-14 Mitsubishsi Heavy Industries, Ltd. Control unit of internal combustion engine
JP2015021457A (ja) * 2013-07-22 2015-02-02 三菱自動車工業株式会社 内燃機関の制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE69905114T2 (de) 2004-01-15
EP0992663B1 (en) 2003-01-29
EP0992663A2 (en) 2000-04-12
DE69905114D1 (de) 2003-03-06
ES2190161T3 (es) 2003-07-16
EP0992663A3 (en) 2000-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4320859B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP3873742B2 (ja) 可変容量ターボチャージャの制御装置
JP3995239B2 (ja) エンジンのｅｇｒシステムの制御方法
JP4900333B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP6028925B2 (ja) 内燃機関の制御装置
EP2884078B1 (en) Control device for diesel engine
KR100962160B1 (ko) 과급압 제어
JP4816811B2 (ja) 内燃機関の制御装置
JP2005233033A (ja) ディーゼル機関の制御装置
JP4250824B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2000110574A (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP4258910B2 (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JP6001497B2 (ja) 内燃機関の吸気装置
KR102144759B1 (ko) 내연 기관의 제어 방법 및 제어 장치
JP3826592B2 (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2006299892A (ja) 過給機付き内燃機関
JP2000073776A (ja) ターボ過給機付エンジンの制御装置
JP2000205055A (ja) タ―ボ過給機付エンジンの制御装置
JP2009228651A (ja) エンジン用給気装置
JP2000205014A (ja) 筒内噴射式エンジンの制御装置
JP2002021613A (ja) エンジンの燃焼制御装置
JP2000110628A (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JP2007132298A (ja) 内燃機関の制御装置
JP2001082158A (ja) 過給機付エンジンの制御装置
JP2002038982A (ja) 内燃機関の運転制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050329

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050530

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060117