JP2000291463A - エンジンの制御装置 - Google Patents
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- 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
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
- F02M26/54—Rotary actuators, e.g. step motors
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- 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
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- 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
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- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (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】 スロットル弁が全開に張り付いてしまった場
合における実際のＥＧＲ率の一時的な増大を防止する。 【解決手段】 リーン空燃比の運転域での加速時になる
と、目標過給圧と実過給圧のずれに応じた補正値で目標
吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気量とし
て演算手段４７が演算し、この第２目標吸入空気量がエ
ンジンに導入されるようにスロットル弁制御装置４１を
駆動手段４８が駆動する。その一方で、第２目標吸入空
気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量を超えるとき、目標ＥＧＲ量を減量
側に補正した値を第２目標ＥＧＲ量として演算手段５３
が演算し、この第２目標ＥＧＲ量が流れるようにＥＧＲ
弁制御装置５３を駆動手段５４が駆動する。
合における実際のＥＧＲ率の一時的な増大を防止する。 【解決手段】 リーン空燃比の運転域での加速時になる
と、目標過給圧と実過給圧のずれに応じた補正値で目標
吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気量とし
て演算手段４７が演算し、この第２目標吸入空気量がエ
ンジンに導入されるようにスロットル弁制御装置４１を
駆動手段４８が駆動する。その一方で、第２目標吸入空
気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量を超えるとき、目標ＥＧＲ量を減量
側に補正した値を第２目標ＥＧＲ量として演算手段５３
が演算し、この第２目標ＥＧＲ量が流れるようにＥＧＲ
弁制御装置５３を駆動手段５４が駆動する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はエンジンの制御装
置に関する。
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リーン空燃比（理論空燃比よりも希薄な
空燃比）の運転域での加速時に、空燃比をリッチ側に移
行してエンジン出力を高めようとすると、ＮＯｘ発生量
が大幅に増加するので、空燃比は変えずに過給を行うこ
とで、リーン空燃比の運転域での加速時にＮＯｘの発生
量を増加させることなくエンジン出力を高めるようにし
たものがある（特開平７−１５８４６２号公報参照）。
空燃比）の運転域での加速時に、空燃比をリッチ側に移
行してエンジン出力を高めようとすると、ＮＯｘ発生量
が大幅に増加するので、空燃比は変えずに過給を行うこ
とで、リーン空燃比の運転域での加速時にＮＯｘの発生
量を増加させることなくエンジン出力を高めるようにし
たものがある（特開平７−１５８４６２号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、理論空燃比
の運転域での同レベルの加速時には、リーン空燃比の運
転域での加速時ほど過給圧変化が大きくなる必要がな
く、吸入空気量が速やかに立ち上がり、これによってト
ルクの応答性が良好となるのであるが、過給圧変化が大
きくなるリーン空燃比の運転域での加速時には過給圧の
応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、
理論空燃比の運転域での同レベルの加速時とはトルクの
立ち上がりが異なってしまう。
の運転域での同レベルの加速時には、リーン空燃比の運
転域での加速時ほど過給圧変化が大きくなる必要がな
く、吸入空気量が速やかに立ち上がり、これによってト
ルクの応答性が良好となるのであるが、過給圧変化が大
きくなるリーン空燃比の運転域での加速時には過給圧の
応答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、
理論空燃比の運転域での同レベルの加速時とはトルクの
立ち上がりが異なってしまう。
【０００４】このように、同レベルの加速を行っても、
空燃比の設定によってトルクの立ち上がりが異なるので
は、運転性に違和感が生じる。
空燃比の設定によってトルクの立ち上がりが異なるので
は、運転性に違和感が生じる。
【０００５】そこで、リーン空燃比の運転域での加速時
に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸
入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気量として
演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに導入され
るようにスロットル弁開度を制御することにより、リー
ン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比の運転域
での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上がりが得ら
れるようにすることが考えられる（特願平１０−３０５
８７０号参照）。
に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じて目標吸
入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気量として
演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに導入され
るようにスロットル弁開度を制御することにより、リー
ン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比の運転域
での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上がりが得ら
れるようにすることが考えられる（特願平１０−３０５
８７０号参照）。
【０００６】しかしながら、上記の第２目標吸入空気量
が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な
最大吸入空気量を超えるときは第２目標吸入空気量のす
べてをエンジンに導入できないことになり、吸入空気量
の不足が生じてしまう。
が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な
最大吸入空気量を超えるときは第２目標吸入空気量のす
べてをエンジンに導入できないことになり、吸入空気量
の不足が生じてしまう。
【０００７】そこで、第２目標吸入空気量が、理論空燃
比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気
量を超えたとき、空燃比をリッチ側へと補正することが
考えられる（特願平１０−３３９８４３号参照）。
比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気
量を超えたとき、空燃比をリッチ側へと補正することが
考えられる（特願平１０−３３９８４３号参照）。
【０００８】この場合、エンジンの負荷と回転数に応じ
たＥＧＲ制御を行っているものでは、第２目標吸入空気
量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能
な最大吸入空気量を超えてスロットル弁が全開位置に張
り付いているとき、実際のＥＧＲ率が一時的に大きくな
り（図２１第５段目実線参照）、この一時的なＥＧＲ率
の増大による燃焼悪化で運転性や排気エミッションが悪
くなることがわかった。
たＥＧＲ制御を行っているものでは、第２目標吸入空気
量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能
な最大吸入空気量を超えてスロットル弁が全開位置に張
り付いているとき、実際のＥＧＲ率が一時的に大きくな
り（図２１第５段目実線参照）、この一時的なＥＧＲ率
の増大による燃焼悪化で運転性や排気エミッションが悪
くなることがわかった。
【０００９】これをさらに詳述すると、スロットル弁が
アクセルペダルと機械的に連動しているエンジンでは、
最大の負荷（つまりアクセルペダルを一杯まで踏み込ん
でいる）でスロットル弁が全開となるのに対して、アク
セルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な
装置を備えるエンジンでは、最大の負荷でなくともスロ
ットル弁が全開となることがある。
アクセルペダルと機械的に連動しているエンジンでは、
最大の負荷（つまりアクセルペダルを一杯まで踏み込ん
でいる）でスロットル弁が全開となるのに対して、アク
セルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な
装置を備えるエンジンでは、最大の負荷でなくともスロ
ットル弁が全開となることがある。
【００１０】これに対して、ＥＧＲ率のマップはエンジ
ンの負荷と回転数に応じて割り付けられており、負荷が
増大するほどＥＧＲ弁が開かれてゆく。この場合、ＥＧ
Ｒ率の設定に際して、最大の負荷でなくともスロットル
弁が全開となる場合があることまでは考慮していないの
で、前述のようにリーン空燃比の運転域での加速時に、
第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過
給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えることによ
り、実際にはスロットル弁が全開位置に張り付いた状態
となっていても、スロットル弁はなおも開かれてゆくも
のとしてＥＧＲ弁が開かれてゆくため、スロットル弁が
開かれない分だけ実際のＥＧＲ量（つまりＥＧＲ率）が
大きくなってしまうのである。
ンの負荷と回転数に応じて割り付けられており、負荷が
増大するほどＥＧＲ弁が開かれてゆく。この場合、ＥＧ
Ｒ率の設定に際して、最大の負荷でなくともスロットル
弁が全開となる場合があることまでは考慮していないの
で、前述のようにリーン空燃比の運転域での加速時に、
第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過
給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えることによ
り、実際にはスロットル弁が全開位置に張り付いた状態
となっていても、スロットル弁はなおも開かれてゆくも
のとしてＥＧＲ弁が開かれてゆくため、スロットル弁が
開かれない分だけ実際のＥＧＲ量（つまりＥＧＲ率）が
大きくなってしまうのである。
【００１１】そこで本発明は、リーン空燃比の運転域で
の加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じ
て目標吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気
量として演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに
導入されるようにスロットル弁開度を制御することによ
り、リーン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比
の運転域での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上が
りが得られるようにするとともに、その第２目標吸入空
気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量を超えるときは、目標ＥＧＲ量が小
さくなる側に補正することにより、スロットル弁が全開
に張り付いてしまった場合における実際のＥＧＲ率の一
時的な増大を防止することを目的とする。
の加速時に、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じ
て目標吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気
量として演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに
導入されるようにスロットル弁開度を制御することによ
り、リーン空燃比の運転域での加速時にも、理論空燃比
の運転域での同レベルの加速時と同じトルクの立ち上が
りが得られるようにするとともに、その第２目標吸入空
気量が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量を超えるときは、目標ＥＧＲ量が小
さくなる側に補正することにより、スロットル弁が全開
に張り付いてしまった場合における実際のＥＧＲ率の一
時的な増大を防止することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図２２に
示すように、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の
開度を制御可能な装置４１と、所定の運転域でリーン空
燃比となる目標当量比を基準目標当量比ｔＤＭＬとして
演算する手段４２と、理論空燃比での目標吸入空気量を
基準目標吸入空気量として演算する手段４３と、この基
準目標吸入空気量を前記基準目標当量比ｔＤＭＬで除算
した値を目標吸入空気量ｔＴＰとして演算する手段４４
と、前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧Ｐｃｍが得
られるように作動する過給機４５と、前記リーン空燃比
の運転域での加速時に、前記目標過給圧Ｐｃｍと実過給
圧Ｐｃｒのずれに応じた過給圧補正値ηｐを演算する手
段４６と、この過給圧補正値ηｐで前記目標吸入空気量
ｔＴＰを増量補正した値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
として演算する手段４７と、この第２目標吸入空気量ｔ
ＴＰ´がエンジンに導入されるように前記スロットル弁
制御装置４１を駆動する手段４８と、ＥＧＲ弁の開度を
制御可能な装置４９と、エンジンの負荷と回転数に応じ
て目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを演算する手段５０と、この目
標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと前記目標吸入空気量ｔＴＰから目
標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを演算する手段５１と、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無
過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超
えるかどうかを判定する手段５２と、この判定結果より
第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域で
かつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐを超えるとき、前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に
補正した値を第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´として演算す
る手段５３と、この第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が流れ
るように前記ＥＧＲ弁制御装置５３を駆動する手段５４
とを設けた。
示すように、アクセルペダルと関係なくスロットル弁の
開度を制御可能な装置４１と、所定の運転域でリーン空
燃比となる目標当量比を基準目標当量比ｔＤＭＬとして
演算する手段４２と、理論空燃比での目標吸入空気量を
基準目標吸入空気量として演算する手段４３と、この基
準目標吸入空気量を前記基準目標当量比ｔＤＭＬで除算
した値を目標吸入空気量ｔＴＰとして演算する手段４４
と、前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧Ｐｃｍが得
られるように作動する過給機４５と、前記リーン空燃比
の運転域での加速時に、前記目標過給圧Ｐｃｍと実過給
圧Ｐｃｒのずれに応じた過給圧補正値ηｐを演算する手
段４６と、この過給圧補正値ηｐで前記目標吸入空気量
ｔＴＰを増量補正した値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
として演算する手段４７と、この第２目標吸入空気量ｔ
ＴＰ´がエンジンに導入されるように前記スロットル弁
制御装置４１を駆動する手段４８と、ＥＧＲ弁の開度を
制御可能な装置４９と、エンジンの負荷と回転数に応じ
て目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを演算する手段５０と、この目
標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒと前記目標吸入空気量ｔＴＰから目
標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを演算する手段５１と、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無
過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超
えるかどうかを判定する手段５２と、この判定結果より
第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域で
かつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐを超えるとき、前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に
補正した値を第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´として演算す
る手段５３と、この第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が流れ
るように前記ＥＧＲ弁制御装置５３を駆動する手段５４
とを設けた。
【００１３】第２の発明は、図２３に示すように、アク
セルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な
装置４１と、所定の運転域でリーン空燃比となる目標当
量比を基準目標当量比ｔＤＭＬとして演算する手段４２
と、理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気
量として演算する手段４３と、この基準目標吸入空気量
を前記基準目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入
空気量ｔＴＰとして演算する手段４４と、前記リーン空
燃比の運転域で目標過給圧Ｐｃｍが得られるように作動
する過給機４５と、前記リーン空燃比の運転域での加速
時に、前記目標過給圧Ｐｃｍと実過給圧Ｐｃｒのずれに
応じた過給圧補正値ηｐを演算する手段４６と、この過
給圧補正値ηｐで前記目標吸入空気量ｔＴＰを増量補正
した値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´として演算する手
段４７と、この第２目標吸入空気量ｔＴＰ´がエンジン
に導入されるように前記スロットル弁制御装置４１を駆
動する手段４８と、ＥＧＲ弁の開度を制御可能な装置４
９と、エンジンの負荷と回転数に応じて目標ＥＧＲ率Ｒ
ｅｇｒを演算する手段５０と、この目標ＥＧＲ率Ｒｅｇ
ｒと前記目標吸入空気量ｔＴＰから目標ＥＧＲ量Ｑｅｇ
ｒを演算する手段５１と、前記第２目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えるかどうかを判
定する手段５２と、この判定結果より第２目標吸入空気
量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で
実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えるとき、
前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値を第２
目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´として演算する手段５３と、こ
の第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が流れるように前記ＥＧ
Ｒ弁制御装置５３を駆動する手段５４と、前記判定結果
より第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転
域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡ
ＸＴＰを超えるとき、前記基準目標当量比ｔＤＭＬをリ
ッチ側に補正した値を第２目標当量比ｔＤＭＬ´として
演算し、これに対して基準目標当量比ｔＤＭＬが、理論
空燃比となる当量比以上であるとき、基準目標当量比ｔ
ＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭＬ´として演算
する手段６１と、理論空燃比の得られる燃料量をこの第
２目標当量比ｔＤＭＬ´で補正して目標燃料量を演算す
る手段６２と、この目標燃料量をエンジンに供給する手
段６３とを設けた。
セルペダルと関係なくスロットル弁の開度を制御可能な
装置４１と、所定の運転域でリーン空燃比となる目標当
量比を基準目標当量比ｔＤＭＬとして演算する手段４２
と、理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気
量として演算する手段４３と、この基準目標吸入空気量
を前記基準目標当量比ｔＤＭＬで除算した値を目標吸入
空気量ｔＴＰとして演算する手段４４と、前記リーン空
燃比の運転域で目標過給圧Ｐｃｍが得られるように作動
する過給機４５と、前記リーン空燃比の運転域での加速
時に、前記目標過給圧Ｐｃｍと実過給圧Ｐｃｒのずれに
応じた過給圧補正値ηｐを演算する手段４６と、この過
給圧補正値ηｐで前記目標吸入空気量ｔＴＰを増量補正
した値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´として演算する手
段４７と、この第２目標吸入空気量ｔＴＰ´がエンジン
に導入されるように前記スロットル弁制御装置４１を駆
動する手段４８と、ＥＧＲ弁の開度を制御可能な装置４
９と、エンジンの負荷と回転数に応じて目標ＥＧＲ率Ｒ
ｅｇｒを演算する手段５０と、この目標ＥＧＲ率Ｒｅｇ
ｒと前記目標吸入空気量ｔＴＰから目標ＥＧＲ量Ｑｅｇ
ｒを演算する手段５１と、前記第２目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可
能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えるかどうかを判
定する手段５２と、この判定結果より第２目標吸入空気
量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で
実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えるとき、
前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値を第２
目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´として演算する手段５３と、こ
の第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が流れるように前記ＥＧ
Ｒ弁制御装置５３を駆動する手段５４と、前記判定結果
より第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が、理論空燃比の運転
域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量ｖＭＡ
ＸＴＰを超えるとき、前記基準目標当量比ｔＤＭＬをリ
ッチ側に補正した値を第２目標当量比ｔＤＭＬ´として
演算し、これに対して基準目標当量比ｔＤＭＬが、理論
空燃比となる当量比以上であるとき、基準目標当量比ｔ
ＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭＬ´として演算
する手段６１と、理論空燃比の得られる燃料量をこの第
２目標当量比ｔＤＭＬ´で補正して目標燃料量を演算す
る手段６２と、この目標燃料量をエンジンに供給する手
段６３とを設けた。
【００１４】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値
である前記第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐで除算した値で前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを除算した
値である。
おいて前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値
である前記第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐで除算した値で前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを除算した
値である。
【００１５】第４の発明では、第１または第２の発明に
おいて前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値
である前記第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐで除算した値の逆数を前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒに乗
算した値である。
おいて前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを減量側に補正した値
である前記第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´が、前記第２目
標吸入空気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐで除算した値の逆数を前記目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒに乗
算した値である。
【００１６】第５の発明では、第１から第４までのいず
れか一つの発明において前記基準目標当量比ｔＤＭＬ
が、理論空燃比となる当量比以上であるとき、前記基準
目標当量比ｔＤＭＬのリッチ側への補正を中止して、基
準目標当量比ｔＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭ
Ｌ´として演算する。
れか一つの発明において前記基準目標当量比ｔＤＭＬ
が、理論空燃比となる当量比以上であるとき、前記基準
目標当量比ｔＤＭＬのリッチ側への補正を中止して、基
準目標当量比ｔＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭ
Ｌ´として演算する。
【００１７】第６の発明では、第２の発明において前記
基準目標当量比ｔＤＭＬをリッチ側に補正した値である
前記第２目標当量比ｔＤＭＬ´が、前記第２目標吸入空
気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰで除算
した値を前記基準目標当量比ｔＤＭＬに乗算した値であ
る。
基準目標当量比ｔＤＭＬをリッチ側に補正した値である
前記第２目標当量比ｔＤＭＬ´が、前記第２目標吸入空
気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰで除算
した値を前記基準目標当量比ｔＤＭＬに乗算した値であ
る。
【００１８】第７の発明では、第２の発明において前記
基準目標当量比ｔＤＭＬをリッチ側に補正した値である
前記第２目標当量比ｔＤＭＬ´が、前記第２目標吸入空
気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰで除算
した値を前記基準目標当量比ｔＤＭＬに乗算した値に対
して加重平均を行った値である。
基準目標当量比ｔＤＭＬをリッチ側に補正した値である
前記第２目標当量比ｔＤＭＬ´が、前記第２目標吸入空
気量ｔＴＰ´を前記最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰで除算
した値を前記基準目標当量比ｔＤＭＬに乗算した値に対
して加重平均を行った値である。
【００１９】
【発明の効果】リーン空燃比の運転域に過給機を作動さ
せる領域が重なる場合に、リーン空燃比の運転域で加速
を行ったとき、過給圧の応答遅れにより、実過給圧が目
標過給圧より遅れて立ち上がるのであるが、このとき、
第１、第２、第３の発明によれば、過給圧補正値により
目標吸入空気量よりも大きくなった第２目標吸入空気量
がエンジンに導入され、これによって、過給圧の応答遅
れに伴う空気量不足によるトルク落ちを避けることがで
きる。言い換えると、リーン空燃比の運転域での加速時
にも、理論空燃比の運転域での加速時と同じパターンの
トルク変化を実現できることから、設定空燃比が異なる
ことによる運転性の違いを解消できる。
せる領域が重なる場合に、リーン空燃比の運転域で加速
を行ったとき、過給圧の応答遅れにより、実過給圧が目
標過給圧より遅れて立ち上がるのであるが、このとき、
第１、第２、第３の発明によれば、過給圧補正値により
目標吸入空気量よりも大きくなった第２目標吸入空気量
がエンジンに導入され、これによって、過給圧の応答遅
れに伴う空気量不足によるトルク落ちを避けることがで
きる。言い換えると、リーン空燃比の運転域での加速時
にも、理論空燃比の運転域での加速時と同じパターンの
トルク変化を実現できることから、設定空燃比が異なる
ことによる運転性の違いを解消できる。
【００２０】また、リーン空燃比の運転域での加速時
に、第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えるときに
も、エンジンの負荷と回転数に応じたＥＧＲ制御を行う
と、ＥＧＲ率が一時的に大きくなり、この一時的なＥＧ
Ｒ率の増大による燃焼悪化で運転性や排気エミッション
が悪くなるのであるが、この場合に第１、第２、第３の
発明によれば、目標ＥＧＲ量が減量側に補正されるの
で、最大の負荷でもないのにスロットル弁が全開に張り
付いてしまった場合における一時的な実ＥＧＲ率の増大
を回避できる。
に、第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えるときに
も、エンジンの負荷と回転数に応じたＥＧＲ制御を行う
と、ＥＧＲ率が一時的に大きくなり、この一時的なＥＧ
Ｒ率の増大による燃焼悪化で運転性や排気エミッション
が悪くなるのであるが、この場合に第１、第２、第３の
発明によれば、目標ＥＧＲ量が減量側に補正されるの
で、最大の負荷でもないのにスロットル弁が全開に張り
付いてしまった場合における一時的な実ＥＧＲ率の増大
を回避できる。
【００２１】一方、リーン空燃比の運転域（基準目標当
量比が、理論空燃比となる当量比未満である）におい
て、第２目標吸入空気量が大きく、理論空燃比の運転域
でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超える
ときは、この第２目標吸入空気量の全てをエンジンに導
入することができないのであるが、第２の発明によれ
ば、この場合には基準目標当量比のリッチ側への補正に
よりエンジントルクが増加するので、リーン空燃比の運
転域での加速時にスロットル弁を全開としても第２目標
吸入空気量の全てを導入することができない場合におい
ても、過給圧の応答遅れに伴う空気量不足によるトルク
落ちを避けることができる。
量比が、理論空燃比となる当量比未満である）におい
て、第２目標吸入空気量が大きく、理論空燃比の運転域
でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超える
ときは、この第２目標吸入空気量の全てをエンジンに導
入することができないのであるが、第２の発明によれ
ば、この場合には基準目標当量比のリッチ側への補正に
よりエンジントルクが増加するので、リーン空燃比の運
転域での加速時にスロットル弁を全開としても第２目標
吸入空気量の全てを導入することができない場合におい
ても、過給圧の応答遅れに伴う空気量不足によるトルク
落ちを避けることができる。
【００２２】第３の発明によれば実際の吸入空気量に見
合ったＥＧＲ量を確保することができる。
合ったＥＧＲ量を確保することができる。
【００２３】第４の発明によれば第２目標ＥＧＲ量の演
算負荷を小さくできる。
算負荷を小さくできる。
【００２４】理論空燃比の運転域にまでリーン空燃比の
運転域と同じに空燃比をリッチ化したのでは、トルク増
加が少ないわりにリッチ化による燃費や排気組成への跳
ね返りのほうが大きくなるのであるが、第５の発明によ
れば、この場合には基準目標当量比ｔＤＭＬのリッチ側
への補正を中止（つまり空燃比のリッチ化を中止）して
いるので、理論空燃比の運転域にまで空燃比をリッチ化
することによる燃費や排気組成への跳ね返りを防止でき
る。
運転域と同じに空燃比をリッチ化したのでは、トルク増
加が少ないわりにリッチ化による燃費や排気組成への跳
ね返りのほうが大きくなるのであるが、第５の発明によ
れば、この場合には基準目標当量比ｔＤＭＬのリッチ側
への補正を中止（つまり空燃比のリッチ化を中止）して
いるので、理論空燃比の運転域にまで空燃比をリッチ化
することによる燃費や排気組成への跳ね返りを防止でき
る。
【００２５】第６の発明では、リーン空燃比の運転域で
の加速時にスロットル弁を全開としても第２目標吸入空
気量の全てを導入することができない場合においても、
理論空燃比の運転域での加速時と同じパターンのトルク
変化を実現できる。第７の発明ではさらに、当量比の位
相を実際に吸入される空気の位相に合わせることができ
る。
の加速時にスロットル弁を全開としても第２目標吸入空
気量の全てを導入することができない場合においても、
理論空燃比の運転域での加速時と同じパターンのトルク
変化を実現できる。第７の発明ではさらに、当量比の位
相を実際に吸入される空気の位相に合わせることができ
る。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１において、１はエンジン本
体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃焼室５に直接
に臨んで設けられた燃料噴射弁、６は点火栓、７はスロ
ットル弁、８はこのスロットル弁７の開度を電子制御す
るスロットル弁制御装置である。
体、２は吸気通路、３は排気通路、４は燃焼室５に直接
に臨んで設けられた燃料噴射弁、６は点火栓、７はスロ
ットル弁、８はこのスロットル弁７の開度を電子制御す
るスロットル弁制御装置である。
【００２７】エンジンにはターボチャージャ１１を備え
る。ターボチャージャ１１は、吸気を圧縮するコンプレ
ッサ１２と、このコンプレッサ１２を駆動する力を排気
エネルギーから吸収するタービン１３とを同軸１４でつ
ないだものである。過給圧が設定圧力を超えることを防
止するため、タービン１３入口の排気を、タービン１３
をバイパスして流すウェイストゲートバルブ１５が設け
られている。
る。ターボチャージャ１１は、吸気を圧縮するコンプレ
ッサ１２と、このコンプレッサ１２を駆動する力を排気
エネルギーから吸収するタービン１３とを同軸１４でつ
ないだものである。過給圧が設定圧力を超えることを防
止するため、タービン１３入口の排気を、タービン１３
をバイパスして流すウェイストゲートバルブ１５が設け
られている。
【００２８】排気通路３からの排気の一部を取り出して
吸気通路２に還流するため、タービン１３の上流とスロ
ットル弁７の下流を連通するＥＧＲ通路３１が設けら
れ、このＥＧＲ通路３１にステップモータ（ＥＧＲ弁制
御装置）３４により駆動されるＥＧＲ弁３３が設けられ
る。
吸気通路２に還流するため、タービン１３の上流とスロ
ットル弁７の下流を連通するＥＧＲ通路３１が設けら
れ、このＥＧＲ通路３１にステップモータ（ＥＧＲ弁制
御装置）３４により駆動されるＥＧＲ弁３３が設けられ
る。
【００２９】アクセルセンサ２２からのアクセル操作量
（アクセルペダルの踏み込み量のこと）、クランク角セ
ンサ２３からの単位クランク角毎のポジション信号およ
び基準位置信号からの各信号が、エアフローメータ２４
からの吸入空気流量、水温センサ２５からの冷却水温の
各信号とともにコントロールユニット２１に入力され、
コントロールユニット２１では、スロットル弁開度と燃
料噴射弁からの噴射量とを同時に制御することにより、
所定の運転領域でリーン空燃比の運転を行い、このリー
ン空燃比の運転時にも出力を向上させるため過給を行い
つつ、この過給によって増加するＮＯｘを抑制するた
め、ステップモータ３４を介してＥＧＲ弁３３の開度を
制御する。
（アクセルペダルの踏み込み量のこと）、クランク角セ
ンサ２３からの単位クランク角毎のポジション信号およ
び基準位置信号からの各信号が、エアフローメータ２４
からの吸入空気流量、水温センサ２５からの冷却水温の
各信号とともにコントロールユニット２１に入力され、
コントロールユニット２１では、スロットル弁開度と燃
料噴射弁からの噴射量とを同時に制御することにより、
所定の運転領域でリーン空燃比の運転を行い、このリー
ン空燃比の運転時にも出力を向上させるため過給を行い
つつ、この過給によって増加するＮＯｘを抑制するた
め、ステップモータ３４を介してＥＧＲ弁３３の開度を
制御する。
【００３０】なお、燃料噴射の制御内容の概略を説明す
ると、燃料噴射弁４は、低負荷などにおいて、燃料を圧
縮行程の後半に噴射して、これにより、圧縮上死点付近
において、点火栓６の近傍のキャビティに可燃混合気を
形成し、点火栓６による点火に伴い燃料を成層燃焼さ
せ、全体としては空燃比が４０を超える超希薄燃焼を行
う。また、高負荷域では、燃料を吸気行程で噴射し、燃
料と空気の混合を早め、燃焼室５の全域を均質的な混合
気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を
行う。さらに、成層燃焼域と均質燃焼域との中間負荷域
において、成層燃焼よりも空燃比としては濃いが、理論
空燃比よりは薄い希薄燃焼を行う。
ると、燃料噴射弁４は、低負荷などにおいて、燃料を圧
縮行程の後半に噴射して、これにより、圧縮上死点付近
において、点火栓６の近傍のキャビティに可燃混合気を
形成し、点火栓６による点火に伴い燃料を成層燃焼さ
せ、全体としては空燃比が４０を超える超希薄燃焼を行
う。また、高負荷域では、燃料を吸気行程で噴射し、燃
料と空気の混合を早め、燃焼室５の全域を均質的な混合
気で満たし、理論空燃比付近の混合気による均質燃焼を
行う。さらに、成層燃焼域と均質燃焼域との中間負荷域
において、成層燃焼よりも空燃比としては濃いが、理論
空燃比よりは薄い希薄燃焼を行う。
【００３１】このように、制御域として空燃比が大きく
異なる３つの領域が存在するので、各領域での燃焼状態
を、空燃比の大きな側（リーン側）から、成層燃焼、均
質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼という。
異なる３つの領域が存在するので、各領域での燃焼状態
を、空燃比の大きな側（リーン側）から、成層燃焼、均
質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼という。
【００３２】さて、均質リーン燃焼域の一部に過給を行
う領域を重ねている場合に（図９参照）、過給圧変化が
大きくなる均質リーン燃焼域での加速時に、過給圧の応
答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、均
質ストイキ燃焼域での同レベルの加速時とはトルクの立
ち上がりが異なってしまう。
う領域を重ねている場合に（図９参照）、過給圧変化が
大きくなる均質リーン燃焼域での加速時に、過給圧の応
答遅れにより吸入空気量の立ち上がりが遅れるため、均
質ストイキ燃焼域での同レベルの加速時とはトルクの立
ち上がりが異なってしまう。
【００３３】これに対処するため、コントロールユニッ
ト２１では、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じ
て目標吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気
量として演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに
導入されるようにスロットル弁開度を制御する。
ト２１では、目標過給圧からの実過給圧のずれ分に応じ
て目標吸入空気量を増量補正した値を第２目標吸入空気
量として演算し、その第２目標吸入空気量がエンジンに
導入されるようにスロットル弁開度を制御する。
【００３４】この場合、上記の第２目標吸入空気量が、
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えたときは
第２目標吸入空気量の全てをエンジンに導入することが
できずに吸入空気量の不足（トルク不足）が生じてしま
うので、このときには、トルク不足を補うため空燃比を
リッチ側に補正する。
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えたときは
第２目標吸入空気量の全てをエンジンに導入することが
できずに吸入空気量の不足（トルク不足）が生じてしま
うので、このときには、トルク不足を補うため空燃比を
リッチ側に補正する。
【００３５】ただし、均質ストイキ燃焼域にまで空燃比
をリッチ化したのでは、トルク増加が少ないわりに空燃
比のリッチ化による燃費や排気組成への跳ね返りのほう
が大きくなるので、このときには、空燃比のリッチ化を
中止する。
をリッチ化したのでは、トルク増加が少ないわりに空燃
比のリッチ化による燃費や排気組成への跳ね返りのほう
が大きくなるので、このときには、空燃比のリッチ化を
中止する。
【００３６】コントロールユニット２１で実行されるこ
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。
の制御の内容を、以下のフローチャートにしたがって説
明する。
【００３７】まず図２は、スロットル弁の目標開度ｔＴ
ＰＳを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば４
ｍｓ毎）に実行する。
ＰＳを演算するためのもので、一定時間毎（たとえば４
ｍｓ毎）に実行する。
【００３８】なお、アクセル操作量とエンジン回転数に
基づいてスロットル弁の目標開度を演算するという基本
的な部分は先願装置（特願平９−３８７７３号）ですで
に開示している。
基づいてスロットル弁の目標開度を演算するという基本
的な部分は先願装置（特願平９−３８７７３号）ですで
に開示している。
【００３９】ステップ１ではアクセル操作量ＡＰＳとエ
ンジン回転数Ｎｅに基づいてドライバ（運転者）の要求
する吸入空気量を演算する。具体的には予め実験的に得
ているドライバ要求吸入空気量のデータ（図３参照）
を、アクセル操作量ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅとをパ
ラメータとするマップにして記憶しておき、そのマップ
から検索する方法であってよい。
ンジン回転数Ｎｅに基づいてドライバ（運転者）の要求
する吸入空気量を演算する。具体的には予め実験的に得
ているドライバ要求吸入空気量のデータ（図３参照）
を、アクセル操作量ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅとをパ
ラメータとするマップにして記憶しておき、そのマップ
から検索する方法であってよい。
【００４０】ステップ２ではアイドル回転の安定のため
に必要な吸入空気量を演算し、このアイドル安定化のた
めに必要な吸入空気量を、ステップ３において上記のド
ライバ要求吸入空気量に加算し、その加算値を基準目標
吸入空気量とする。
に必要な吸入空気量を演算し、このアイドル安定化のた
めに必要な吸入空気量を、ステップ３において上記のド
ライバ要求吸入空気量に加算し、その加算値を基準目標
吸入空気量とする。
【００４１】このようにして得られる基準目標吸入空気
量は、均質ストイキ燃焼域でそのときのアクセル操作量
とエンジン回転数に見合った目標トルクが得られる吸入
空気量である。
量は、均質ストイキ燃焼域でそのときのアクセル操作量
とエンジン回転数に見合った目標トルクが得られる吸入
空気量である。
【００４２】基準目標吸入空気量として、本実施形態で
は、１吸気行程毎の吸入空気量に対応する均質ストイキ
燃焼時の基本噴射パルス幅を用いているが、１吸気行程
毎の吸入空気量そのもの、単位時間毎の吸入空気量、こ
れら吸入空気量に対応する均質ストイキ燃焼時の燃料量
のいずれを用いてもよい。
は、１吸気行程毎の吸入空気量に対応する均質ストイキ
燃焼時の基本噴射パルス幅を用いているが、１吸気行程
毎の吸入空気量そのもの、単位時間毎の吸入空気量、こ
れら吸入空気量に対応する均質ストイキ燃焼時の燃料量
のいずれを用いてもよい。
【００４３】ステップ４では、この基準目標吸入空気量
を基準目標当量比ｔＤＭＬ（求め方は図１３により後述
する）と燃費率補正係数ＦＣｒａｔｅとで補正し、目標
吸入空気量ｔＴＰを演算する。具体的には
を基準目標当量比ｔＤＭＬ（求め方は図１３により後述
する）と燃費率補正係数ＦＣｒａｔｅとで補正し、目標
吸入空気量ｔＴＰを演算する。具体的には
【００４４】
【数１】ｔＴＰ＝（基準目標吸入空気量／ｔＤＭＬ）×
ＦＣｒａｔｅ の式により目標吸入空気量ｔＴＰを演算する。
ＦＣｒａｔｅ の式により目標吸入空気量ｔＴＰを演算する。
【００４５】この結果、目標吸入空気量ｔＴＰは、基準
目標当量比ｔＤＭＬ（つまり目標空燃比）で、そのとき
のアクセル操作量とエンジン回転数に見合った目標トル
クが得られる吸入空気量となる。
目標当量比ｔＤＭＬ（つまり目標空燃比）で、そのとき
のアクセル操作量とエンジン回転数に見合った目標トル
クが得られる吸入空気量となる。
【００４６】なお、数１式の燃費率補正係数ＦＣｒａｔ
ｅは、図４に示したように基準目標当量比ｔＤＭＬが
１．０より小さくなるほど（つまり理論空燃比よりリー
ン側になるほど）、１．０より小さくなる値である。数
１式によりリーン側になるほど目標吸入空気量ｔＴＰが
減量補正されるようにしているのは、リーン側になるほ
ど燃費率がよくなるので、そのぶん目標吸入空気量が少
なくて良いからである。
ｅは、図４に示したように基準目標当量比ｔＤＭＬが
１．０より小さくなるほど（つまり理論空燃比よりリー
ン側になるほど）、１．０より小さくなる値である。数
１式によりリーン側になるほど目標吸入空気量ｔＴＰが
減量補正されるようにしているのは、リーン側になるほ
ど燃費率がよくなるので、そのぶん目標吸入空気量が少
なくて良いからである。
【００４７】ステップ５では、目標過給圧からの実過給
圧のずれ分に応じて目標吸入空気量ｔＴＰを増量補正し
た値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´として演算する。こ
の第２目標吸入空気量ｔＴＰ´の演算については図７に
より説明する。
圧のずれ分に応じて目標吸入空気量ｔＴＰを増量補正し
た値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´として演算する。こ
の第２目標吸入空気量ｔＴＰ´の演算については図７に
より説明する。
【００４８】図７のフローチャートは図２のステップ５
のサブルーチンで、これも一定時間毎に実行する。
のサブルーチンで、これも一定時間毎に実行する。
【００４９】ステップ１１、１２では、アクセル操作量
ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅに基づいて目標過給圧Ｐｃ
ｍ、実過給圧Ｐｃｒを燃焼状態毎に演算する。
ＡＰＳとエンジン回転数Ｎｅに基づいて目標過給圧Ｐｃ
ｍ、実過給圧Ｐｃｒを燃焼状態毎に演算する。
【００５０】まず、目標過給圧Ｐｃｍの演算については
図８により説明する。
図８により説明する。
【００５１】図８は図７のステップ１１のサブルーチン
で、一定時間毎に実行する。
で、一定時間毎に実行する。
【００５２】図８において、ステップ２１ではエンジン
負荷としての基準目標吸入空気量とエンジン回転数か
ら、予め設定してある燃焼状態毎のマップを検索して基
準過給圧を求める。
負荷としての基準目標吸入空気量とエンジン回転数か
ら、予め設定してある燃焼状態毎のマップを検索して基
準過給圧を求める。
【００５３】ここで、基準過給圧とは平衡状態での目標
過給圧のことである。また、燃焼状態には、成層燃焼、
均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼の３つがあり、図９
に示したように、運転条件に応じてどの燃焼状態とする
かは予め決められている。燃焼状態が違えば目標過給圧
が異なるので、各燃焼状態に対応して基準過給圧のマッ
プを持たせており、したがって、各燃焼状態に対応する
基準過給圧を求めるのである。なお、全ての燃焼状態に
共通する基準過給圧の概略の特性は、図１０に示したよ
うになる（基準目標吸入空気量が大きくなるほど、また
エンジン回転数が高くなるほど大きな値となる）。
過給圧のことである。また、燃焼状態には、成層燃焼、
均質リーン燃焼、均質ストイキ燃焼の３つがあり、図９
に示したように、運転条件に応じてどの燃焼状態とする
かは予め決められている。燃焼状態が違えば目標過給圧
が異なるので、各燃焼状態に対応して基準過給圧のマッ
プを持たせており、したがって、各燃焼状態に対応する
基準過給圧を求めるのである。なお、全ての燃焼状態に
共通する基準過給圧の概略の特性は、図１０に示したよ
うになる（基準目標吸入空気量が大きくなるほど、また
エンジン回転数が高くなるほど大きな値となる）。
【００５４】ステップ２２、２３、２４では各基準過給
圧の加重平均値を求めることにより位相補正を行う。具
体的には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃
焼に対する各基準過給圧をＰｃｈ１、Ｐｃｈ２、Ｐｃｈ
３とすると、
圧の加重平均値を求めることにより位相補正を行う。具
体的には、成層燃焼、均質リーン燃焼、均質ストイキ燃
焼に対する各基準過給圧をＰｃｈ１、Ｐｃｈ２、Ｐｃｈ
３とすると、
【００５５】
【数２】 Ｐｃｍ１＝Ｋｐ１×Ｐｃｈ１＋（１−Ｋｐ１）×Ｐｃｍ１-1 Ｐｃｍ２＝Ｋｐ２×Ｐｃｈ２＋（１−Ｋｐ２）×Ｐｃｍ２-1 Ｐｃｍ３＝Ｋｐ３×Ｐｃｈ３＋（１−Ｋｐ３）×Ｐｃｍ３-1 ただし、Ｋｐ１：成層燃焼での加重平均係数、 Ｋｐ２：均質リーン燃焼での加重平均係数、 Ｋｐ３：均質ストイキ燃焼での加重平均係数、 Ｐｃｍ１-1：Ｐｃｍ１の前回値、 Ｐｃｍ２-1：Ｐｃｍ２の前回値、 Ｐｃｍ３-1：Ｐｃｍ３の前回値、 の式により３つの基準過給圧の加重平均値Ｐｃｍ１、Ｐ
ｃｍ２、Ｐｃｍ３を求めることができる。
ｃｍ２、Ｐｃｍ３を求めることができる。
【００５６】数２式の加重平均係数Ｋｐ１、Ｋｐ２、Ｋ
ｐ３は、図１７第２段目において、目標過給圧の立ち上
がりの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する
加重平均係数の概略の特性は、図１１に示したものとな
る。
ｐ３は、図１７第２段目において、目標過給圧の立ち上
がりの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する
加重平均係数の概略の特性は、図１１に示したものとな
る。
【００５７】ステップ２５では基準目標吸入空気量とエ
ンジン回転数から定まる運転点が、図９に示したいずれ
の燃焼域にあるかを判定し、現在の運転点が成層燃焼域
にあれば、ステップ２６に進み、Ｐｃｍ１を目標過給圧
Ｐｃｍに入れる。同様にして、現在の運転点が均質リー
ン燃焼域にあるときはステップ２７に進んでＰｃｍ２を
目標過給圧Ｐｃｍに入れ、また現在の運転点が均質スト
イキ燃焼域にあるときはステップ２８に進んでＰｃｍ３
を目標過給圧Ｐｃｍに入れる。
ンジン回転数から定まる運転点が、図９に示したいずれ
の燃焼域にあるかを判定し、現在の運転点が成層燃焼域
にあれば、ステップ２６に進み、Ｐｃｍ１を目標過給圧
Ｐｃｍに入れる。同様にして、現在の運転点が均質リー
ン燃焼域にあるときはステップ２７に進んでＰｃｍ２を
目標過給圧Ｐｃｍに入れ、また現在の運転点が均質スト
イキ燃焼域にあるときはステップ２８に進んでＰｃｍ３
を目標過給圧Ｐｃｍに入れる。
【００５８】次に、実過給圧の演算について図１２によ
り説明する。
り説明する。
【００５９】図１２のフローチャートは図７のステップ
１２のサブルーチンで、一定時間毎に実行する。
１２のサブルーチンで、一定時間毎に実行する。
【００６０】ステップ３１の処理は、図８のステップ２
１の処理と同じであり、燃焼状態毎の基準過給圧Ｐｃｈ
１、Ｐｃｈ２、Ｐｃｈ３を求める。
１の処理と同じであり、燃焼状態毎の基準過給圧Ｐｃｈ
１、Ｐｃｈ２、Ｐｃｈ３を求める。
【００６１】ステップ３２では現在の燃焼状態が図９に
示すいずれの燃焼状態であるかをみて、現在の燃焼状態
が成層燃焼であるときは、ステップ３３、３４に進み、
成層燃焼に対する基準過給圧Ｐｃｈ１をＰｃｈに、成層
燃焼に対する加重平均係数Ｋｒ１をＫｒに入れる。同様
にして、現在の燃焼状態が均質リーン燃焼であるとき
は、ステップ３５、３６に進み、均質リーン燃焼に対す
る基準過給圧Ｐｃｈ２をＰｃｈに、均質リーン燃焼に対
する加重平均係数Ｋｒ２をＫｒに、また現在の燃焼状態
が均質ストイキ燃焼であるときは、ステップ３７、３８
に進み、均質ストイキ燃焼に対する基準過給圧Ｐｃｈ３
をＰｃｈに、均質ストイキ燃焼に対する加重平均係数Ｋ
ｒ３をＫｒにそれぞれ入れる。
示すいずれの燃焼状態であるかをみて、現在の燃焼状態
が成層燃焼であるときは、ステップ３３、３４に進み、
成層燃焼に対する基準過給圧Ｐｃｈ１をＰｃｈに、成層
燃焼に対する加重平均係数Ｋｒ１をＫｒに入れる。同様
にして、現在の燃焼状態が均質リーン燃焼であるとき
は、ステップ３５、３６に進み、均質リーン燃焼に対す
る基準過給圧Ｐｃｈ２をＰｃｈに、均質リーン燃焼に対
する加重平均係数Ｋｒ２をＫｒに、また現在の燃焼状態
が均質ストイキ燃焼であるときは、ステップ３７、３８
に進み、均質ストイキ燃焼に対する基準過給圧Ｐｃｈ３
をＰｃｈに、均質ストイキ燃焼に対する加重平均係数Ｋ
ｒ３をＫｒにそれぞれ入れる。
【００６２】上記の加重平均係数Ｋｒ１、Ｋｒ２、Ｋｒ
３は、図１７の第２段目において、実過給圧の立ち上が
りの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する加
重平均係数の概略の特性は、やはり図１１に示したもの
となる。
３は、図１７の第２段目において、実過給圧の立ち上が
りの程度を定めるもので、全ての燃焼状態に共通する加
重平均係数の概略の特性は、やはり図１１に示したもの
となる。
【００６３】ステップ３９では、このようにして得た基
準過給圧Ｐｃｈと加重平均係数Ｋｒを用いて、
準過給圧Ｐｃｈと加重平均係数Ｋｒを用いて、
【００６４】
【数３】 Ｐｃｒ＝Ｋｒ×Ｐｃｈ＋（１−Ｋｒ）×Ｐｃｒ-1 ただし、Ｐｃｒ-1：Ｐｃｒの前回値、の式により計算し
た値を実過給圧Ｐｃｒとする。なお、実過給圧はセンサ
により検出してもかまわない。
た値を実過給圧Ｐｃｒとする。なお、実過給圧はセンサ
により検出してもかまわない。
【００６５】これで、目標過給圧Ｐｃｍと実過給圧Ｐｃ
ｒが求まったので、図７に戻り、ステップ１３に進む。
ステップ１３では
ｒが求まったので、図７に戻り、ステップ１３に進む。
ステップ１３では
【００６６】
【数４】ηｐ＝Ｐｃｍ／Ｐｃｒ の式により過給圧補正値ηｐを算出し、ステップ１４に
おいてこの補正値ηｐを目標吸入空気量ｔＴＰに乗算し
た値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´（＝ηｐ×ｔＴＰ）
として求める。
おいてこの補正値ηｐを目標吸入空気量ｔＴＰに乗算し
た値を第２目標吸入空気量ｔＴＰ´（＝ηｐ×ｔＴＰ）
として求める。
【００６７】均質リーン燃焼域における加速時の過給圧
の変化をみると、図１７に示したように、目標過給圧Ｐ
ｃｍに対して実過給圧Ｐｃｒの応答が遅れる。このと
き、数４式より補正値ηｐは１．０を超える値となる。
したがって補正値ηｐにより目標吸入空気量ｔＴＰが増
量補正された値が第２目標吸入空気量ｔＴＰ´となる
（図１７第４段目参照）。
の変化をみると、図１７に示したように、目標過給圧Ｐ
ｃｍに対して実過給圧Ｐｃｒの応答が遅れる。このと
き、数４式より補正値ηｐは１．０を超える値となる。
したがって補正値ηｐにより目標吸入空気量ｔＴＰが増
量補正された値が第２目標吸入空気量ｔＴＰ´となる
（図１７第４段目参照）。
【００６８】このようにして第２目標吸入空気量ｔＴＰ
´が求まったら図２に戻り、ステップ６に進む。ステッ
プ６では、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´に基づいてスロ
ットル弁の目標開口面積を演算し、この目標開口面積に
応じてスロットル弁の目標開度ｔＴＰＳをステップ７に
おいて演算する。具体的には、第２目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ´とエンジン回転数から図５を内容とするマップを検
索してスロットル弁の目標開口面積を求め、この目標開
口面積から図６を内容とするテーブルを検索してスロッ
トル弁の目標開度ｔＴＰＳを求める。
´が求まったら図２に戻り、ステップ６に進む。ステッ
プ６では、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´に基づいてスロ
ットル弁の目標開口面積を演算し、この目標開口面積に
応じてスロットル弁の目標開度ｔＴＰＳをステップ７に
おいて演算する。具体的には、第２目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ´とエンジン回転数から図５を内容とするマップを検
索してスロットル弁の目標開口面積を求め、この目標開
口面積から図６を内容とするテーブルを検索してスロッ
トル弁の目標開度ｔＴＰＳを求める。
【００６９】この目標開度ｔＴＰＳの信号は前述のスロ
ットル弁制御装置８に入力され、これによってスロット
ル弁制御装置８は、スロットル弁７の実開度ＴＰＳが目
標開度ｔＴＰＳと一致するようにスロットル弁７を駆動
する。
ットル弁制御装置８に入力され、これによってスロット
ル弁制御装置８は、スロットル弁７の実開度ＴＰＳが目
標開度ｔＴＰＳと一致するようにスロットル弁７を駆動
する。
【００７０】次に、図１３は第２目標当量比ｔＤＭＬ´
を演算するためのもので、上記の図２とは独立に一定時
間毎に実行する。
を演算するためのもので、上記の図２とは独立に一定時
間毎に実行する。
【００７１】ステップ４１では、エンジン負荷としての
基準目標吸入空気量とエンジン回転数に基づいて、さら
に冷却水温をも考慮して基準目標当量比ｔＤＭＬを演算
する。具体的には、基準目標吸入空気量とエンジン回転
数から図１４を内容とするマップを検索して求めればよ
い。なお、図１４は、図９に示した３つの燃焼状態の各
領域毎に異なる数値を入れたものである。たとえば、均
質ストイキ燃焼域には１．０の値が、均質リーン燃焼域
には０．７〜０．８程度の値が、成層燃焼域にはこれ以
下の小さな正の値が入っている。
基準目標吸入空気量とエンジン回転数に基づいて、さら
に冷却水温をも考慮して基準目標当量比ｔＤＭＬを演算
する。具体的には、基準目標吸入空気量とエンジン回転
数から図１４を内容とするマップを検索して求めればよ
い。なお、図１４は、図９に示した３つの燃焼状態の各
領域毎に異なる数値を入れたものである。たとえば、均
質ストイキ燃焼域には１．０の値が、均質リーン燃焼域
には０．７〜０．８程度の値が、成層燃焼域にはこれ以
下の小さな正の値が入っている。
【００７２】ステップ４２では均質ストイキ燃焼域とそ
れ以外（成層燃焼域および均質リーン燃焼域）に燃焼域
を分けるため、基準目標当量比ｔＤＭＬと１．０（理論
空燃比となる当量比）を比較する。均質ストイキ燃焼域
以外（ｔＤＭＬ＜１．０）のときはステップ４３に、こ
れに対して均質ストイキ燃焼域（ｔＤＭＬ≧１．０）の
ときはステップ４８に進む。
れ以外（成層燃焼域および均質リーン燃焼域）に燃焼域
を分けるため、基準目標当量比ｔＤＭＬと１．０（理論
空燃比となる当量比）を比較する。均質ストイキ燃焼域
以外（ｔＤＭＬ＜１．０）のときはステップ４３に、こ
れに対して均質ストイキ燃焼域（ｔＤＭＬ≧１．０）の
ときはステップ４８に進む。
【００７３】まず、均質ストイキ燃焼域以外のときから
述べると、ステップ４３でエンジン回転数に基づいて均
質ストイキ燃焼でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入
空気量ｖＭＡＸＴＰを算出する。たとえば、エンジン回
転数から図１５を内容とするテーブルを検索して求め
る。
述べると、ステップ４３でエンジン回転数に基づいて均
質ストイキ燃焼でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入
空気量ｖＭＡＸＴＰを算出する。たとえば、エンジン回
転数から図１５を内容とするテーブルを検索して求め
る。
【００７４】ステップ４４では、この最大吸入空気量ｖ
ＭＡＸＴＰと前記第２目標吸入空気量ｔＴＰ´（図２の
フローにより得ている）から
ＭＡＸＴＰと前記第２目標吸入空気量ｔＴＰ´（図２の
フローにより得ている）から
【００７５】
【数５】ｋＲＴＰＮＡ＝ｔＴＰ´／ｖＭＡＸＴＰ の式により当量比補正値ｋＲＴＰＮＡを算出し、この補
正値ｋＲＴＰＮＡと１．０をステップ４５において比較
する。
正値ｋＲＴＰＮＡと１．０をステップ４５において比較
する。
【００７６】ここで、補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超
えるということは、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超え
る吸入空気量が要求されていることを意味し、最大吸入
空気量以上の空気量をエンジンに導入することは不可能
である。したがって、補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超
えるときは、吸入空気の不足によりトルク落ちが生じる
ことになる。
えるということは、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超え
る吸入空気量が要求されていることを意味し、最大吸入
空気量以上の空気量をエンジンに導入することは不可能
である。したがって、補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超
えるときは、吸入空気の不足によりトルク落ちが生じる
ことになる。
【００７７】そこで、この場合は、空燃比をリッチ側に
補正することによって、吸入空気の不足に伴うトルクの
減少を補わせるため、ステップ４５よりステップ４６に
進み、
補正することによって、吸入空気の不足に伴うトルクの
減少を補わせるため、ステップ４５よりステップ４６に
進み、
【００７８】
【数６】ｔＤＭＬ´＝ｔＤＭＬ×ｋＲＴＰＮＡ の式により第２目標当量比ｔＤＭＬ´を計算する。
【００７９】補正値ｋＲＴＰＮＡにより基準目標当量比
ｔＤＭＬを増量補正することで、燃料量を増やすのであ
る。
ｔＤＭＬを増量補正することで、燃料量を増やすのであ
る。
【００８０】あるいは、当量比の位相が実際に吸入され
る空気の位相に合うように補正することもできる。この
位相補正を１次遅れとして扱うのであれば、
る空気の位相に合うように補正することもできる。この
位相補正を１次遅れとして扱うのであれば、
【００８１】
【数７】ｔＤＭＬ´＝Ｋｔ×（ｔＤＭＬ×ｋＲＴＰＮ
Ａ）＋（１−Ｋｔ）×ｔＤＭＬ´-1 ただし、Ｋｔ：加重平均係数、 ｔＤＭＬ´-1：ｔＤＭＬ´の前回値、 の式により第２目標当量比ｔＤＭＬ´を演算すればよ
い。
Ａ）＋（１−Ｋｔ）×ｔＤＭＬ´-1 ただし、Ｋｔ：加重平均係数、 ｔＤＭＬ´-1：ｔＤＭＬ´の前回値、 の式により第２目標当量比ｔＤＭＬ´を演算すればよ
い。
【００８２】数７式の加重平均係数Ｋｔはたとえば基準
目標吸入空気量とエンジン回転数から図１６を内容とす
るマップを検索して求める。
目標吸入空気量とエンジン回転数から図１６を内容とす
るマップを検索して求める。
【００８３】これに対して、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡ
が１．０以下であるときは、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐを超える吸入空気量が要求されていないので、空燃比
をリッチ化する必要がない。したがって、このときはス
テップ４５からステップ４７に進み、基準目標当量比ｔ
ＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭＬ´に入れる。
が１．０以下であるときは、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴ
Ｐを超える吸入空気量が要求されていないので、空燃比
をリッチ化する必要がない。したがって、このときはス
テップ４５からステップ４７に進み、基準目標当量比ｔ
ＤＭＬをそのまま第２目標当量比ｔＤＭＬ´に入れる。
【００８４】一方、均質ストイキ燃焼域では、空燃比の
リッチ化を中止するため、ステップ４８で当量比補正値
ｋＲＴＰＮＡ＝１．０とした後、ステップ４６の処理を
実行する。これは、均質ストイキ燃焼域での加速時には
成層燃焼域や均質リーン燃焼域での加速時ほど過給圧変
化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち
上がり、これによってトルクの応答性が良好となること
に対応させたものである。
リッチ化を中止するため、ステップ４８で当量比補正値
ｋＲＴＰＮＡ＝１．０とした後、ステップ４６の処理を
実行する。これは、均質ストイキ燃焼域での加速時には
成層燃焼域や均質リーン燃焼域での加速時ほど過給圧変
化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち
上がり、これによってトルクの応答性が良好となること
に対応させたものである。
【００８５】このようにして得られた第２目標当量比ｔ
ＤＭＬ´を用いて、図示しないフローチャートにおいて
は、
ＤＭＬ´を用いて、図示しないフローチャートにおいて
は、
【００８６】
【数８】ＴＩ＝ＴＰ×ｔＤＭＬ´×２＋ＴＳ ただし、ＴＰ：基本噴射パルス幅、 ＴＳ：無効噴射パルス幅、 の式により、従来と同様にシーケンシャル噴射時の燃料
噴射パルス幅ＴＩが演算される。
噴射パルス幅ＴＩが演算される。
【００８７】数８式のＴＰはエアフローメータ２４によ
り検出される吸入空気流量Ｑａをエンジン回転数Ｎｅで
除算した結果に定数を掛けた値で、このＴＰによりほぼ
理論空燃比の混合気が得られる。ＴＳはバッテリ電圧の
低下により燃料噴射パルス幅が小さくなっていくことを
補償するための値である。
り検出される吸入空気流量Ｑａをエンジン回転数Ｎｅで
除算した結果に定数を掛けた値で、このＴＰによりほぼ
理論空燃比の混合気が得られる。ＴＳはバッテリ電圧の
低下により燃料噴射パルス幅が小さくなっていくことを
補償するための値である。
【００８８】このＴＩを持つ噴射信号が燃料噴射弁４に
出力されると、噴射弁４からはエンジン２回転に１回、
点火順序に合わせて燃料が噴射される。
出力されると、噴射弁４からはエンジン２回転に１回、
点火順序に合わせて燃料が噴射される。
【００８９】次に、本実施形態の作用を図１７を参照し
ながら説明する。
ながら説明する。
【００９０】均質ストイキ燃焼域での加速に比べ、均質
リーン燃焼域での加速は要求空気量の変化が大きくな
り、過給圧変化が大きくなる。そのため、均質ストイキ
燃焼域での加速と同じスロットル操作量では吸入空気量
の立ち上がりが遅れ、これによって均質ストイキ燃焼域
での加速とはエンジントルクＴｅの発生パターンが異な
ってしまう（図１７の参照）。
リーン燃焼域での加速は要求空気量の変化が大きくな
り、過給圧変化が大きくなる。そのため、均質ストイキ
燃焼域での加速と同じスロットル操作量では吸入空気量
の立ち上がりが遅れ、これによって均質ストイキ燃焼域
での加速とはエンジントルクＴｅの発生パターンが異な
ってしまう（図１７の参照）。
【００９１】これに対して本実施形態では、実過給圧Ｐ
ｃｒが目標過給圧Ｐｃｍより遅れて立ち上がるため、過
給圧補正値ηｐが１．０を超える値となり（図１７の
、参照）、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が目標吸入
空気量ｔＴＰよりも大きくなる（図１７の参照）。
ｃｒが目標過給圧Ｐｃｍより遅れて立ち上がるため、過
給圧補正値ηｐが１．０を超える値となり（図１７の
、参照）、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´が目標吸入
空気量ｔＴＰよりも大きくなる（図１７の参照）。
【００９２】その結果、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´に
基づいて演算されるスロットル弁の目標開度ｔＴＰＳ
が、目標吸入空気量ｔＴＰに基づいて演算されるスロッ
トル弁開度ｔＴＰＳよりも大きくなり（図１７の参
照）、これによって過給圧が発達していない場合でも目
標とする吸入空気量である第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
を導入できることになり、過給圧の応答遅れに伴う空気
量不足によるトルク落ちを避けることができる。
基づいて演算されるスロットル弁の目標開度ｔＴＰＳ
が、目標吸入空気量ｔＴＰに基づいて演算されるスロッ
トル弁開度ｔＴＰＳよりも大きくなり（図１７の参
照）、これによって過給圧が発達していない場合でも目
標とする吸入空気量である第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
を導入できることになり、過給圧の応答遅れに伴う空気
量不足によるトルク落ちを避けることができる。
【００９３】ただし、図１７は第２目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ´が大きく、スロットル弁を全開としても目標とする
吸入空気量を導入することができない場合を示しており
（図１７の第４段目においてハッチングで示す面積がス
ロットル弁を全開にしても不足する吸入空気量を表
す）、この場合に本実施形態によれば、第２目標当量比
ｔＤＭＬ´が基準目標当量比ｔＤＭＬよりも大きくなる
（つまり空燃比がリッチ側に補正される）ので（図１７
の参照）、スロットル弁を全開としても目標とする吸
入空気量を導入することができない場合においても、ト
ルク落ちを避けることができる。なお、図１７には、数
７式のほうのｔＤＭＬ´の変化を示している。
Ｐ´が大きく、スロットル弁を全開としても目標とする
吸入空気量を導入することができない場合を示しており
（図１７の第４段目においてハッチングで示す面積がス
ロットル弁を全開にしても不足する吸入空気量を表
す）、この場合に本実施形態によれば、第２目標当量比
ｔＤＭＬ´が基準目標当量比ｔＤＭＬよりも大きくなる
（つまり空燃比がリッチ側に補正される）ので（図１７
の参照）、スロットル弁を全開としても目標とする吸
入空気量を導入することができない場合においても、ト
ルク落ちを避けることができる。なお、図１７には、数
７式のほうのｔＤＭＬ´の変化を示している。
【００９４】このようにして本実施形態では、均質リー
ン燃焼域での加速時にも均質ストイキ燃焼域での加速時
と同じパターンのトルク変化を実現できる（加速時のト
ルク変化を空燃比の設定によらずに同じパターンで実現
できる）ことになった。
ン燃焼域での加速時にも均質ストイキ燃焼域での加速時
と同じパターンのトルク変化を実現できる（加速時のト
ルク変化を空燃比の設定によらずに同じパターンで実現
できる）ことになった。
【００９５】また、均質ストイキ燃焼域での加速時には
均質リーン燃焼域や成層燃焼域での加速時ほど過給圧変
化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち
上がり、これによってトルクの応答性が良好となること
を前述したが、均質ストイキ燃焼域にまで空燃比をリッ
チ化したのでは、トルク増加が少ない割にリッチ化によ
る燃費や排気組成への跳ね返りのほうが大きくなる。
均質リーン燃焼域や成層燃焼域での加速時ほど過給圧変
化が大きくなる必要がなく、吸入空気量が速やかに立ち
上がり、これによってトルクの応答性が良好となること
を前述したが、均質ストイキ燃焼域にまで空燃比をリッ
チ化したのでは、トルク増加が少ない割にリッチ化によ
る燃費や排気組成への跳ね返りのほうが大きくなる。
【００９６】これに対して本実施形態では、均質ストイ
キ燃焼域で空燃比のリッチ化が行われることのないよう
にしているので、均質ストイキ燃焼域にまで空燃比をリ
ッチ化することによる燃費や排気組成への跳ね返りを防
止できる。
キ燃焼域で空燃比のリッチ化が行われることのないよう
にしているので、均質ストイキ燃焼域にまで空燃比をリ
ッチ化することによる燃費や排気組成への跳ね返りを防
止できる。
【００９７】さらに説明を加えると、本実施形態が対象
とするのは、均質リーン燃焼域に過給領域がある場合で
あり、均質リーン燃焼域に過給領域がない場合は本実施
形態の対象外である。また、本実施形態が対象とするの
は、図１８に示したように、均質リーン燃焼では加速前
過給圧（過給圧はスロットル弁上流圧力）Ａが加速後ス
ロットル弁下流圧Ｂよりも小さくなるのに対して、同一
負荷変化の均質ストイキ燃焼時は、加速前過給圧Ｃが加
速後スロットル弁下流圧Ｄ以上となる場合である。
とするのは、均質リーン燃焼域に過給領域がある場合で
あり、均質リーン燃焼域に過給領域がない場合は本実施
形態の対象外である。また、本実施形態が対象とするの
は、図１８に示したように、均質リーン燃焼では加速前
過給圧（過給圧はスロットル弁上流圧力）Ａが加速後ス
ロットル弁下流圧Ｂよりも小さくなるのに対して、同一
負荷変化の均質ストイキ燃焼時は、加速前過給圧Ｃが加
速後スロットル弁下流圧Ｄ以上となる場合である。
【００９８】なお、図１８は均質リーン燃焼および均質
ストイキ燃焼でのトルクに対するスロットル弁上流圧
（つまり過給圧）Ｐｃとスロットル弁下流圧Ｂｏｏｓｔ
の特性を重ねて示したもので、Ｔｅ１が加速前のエンジ
ントルク、Ｔｅ２が加速後のエンジントルクである。
ストイキ燃焼でのトルクに対するスロットル弁上流圧
（つまり過給圧）Ｐｃとスロットル弁下流圧Ｂｏｏｓｔ
の特性を重ねて示したもので、Ｔｅ１が加速前のエンジ
ントルク、Ｔｅ２が加速後のエンジントルクである。
【００９９】さて、前述のように第２目標吸入空気量ｔ
ＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現
可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えてスロットル
弁が全開位置に張り付いたとき、図２１第５段目実線で
示したように実ＥＧＲ率が一時的にオーバーシュートし
て大きくなり、この一時的な実ＥＧＲ率の増大による燃
焼悪化で運転性や排気エミッションが悪くなる。
ＴＰ´が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現
可能な最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えてスロットル
弁が全開位置に張り付いたとき、図２１第５段目実線で
示したように実ＥＧＲ率が一時的にオーバーシュートし
て大きくなり、この一時的な実ＥＧＲ率の増大による燃
焼悪化で運転性や排気エミッションが悪くなる。
【０１００】そこでコントロールユニット２１では、リ
ーン空燃比の運転域での加速時に、第２目標吸入空気量
ｔＴＰ´が、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えたと
き、目標ＥＧＲ量が小さくなる側に補正する。
ーン空燃比の運転域での加速時に、第２目標吸入空気量
ｔＴＰ´が、最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えたと
き、目標ＥＧＲ量が小さくなる側に補正する。
【０１０１】コントロールユニット２１で実行されるこ
の制御の内容を、図１９のフローチャートにしたがって
説明すると、図１９は、ＥＧＲ弁の目標開度を演算する
ためのもので、一定時間毎（たとえば４ｍｓ毎）に実行
する。
の制御の内容を、図１９のフローチャートにしたがって
説明すると、図１９は、ＥＧＲ弁の目標開度を演算する
ためのもので、一定時間毎（たとえば４ｍｓ毎）に実行
する。
【０１０２】ステップ５１ではエンジンの負荷と回転数
から図２０を内容とするマップを検索することにより、
目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを演算し、ステップ５２において
この目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを上記の目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ（図２ステップ４で演算される）に乗じることにより
目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを計算する。
から図２０を内容とするマップを検索することにより、
目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを演算し、ステップ５２において
この目標ＥＧＲ率Ｒｅｇｒを上記の目標吸入空気量ｔＴ
Ｐ（図２ステップ４で演算される）に乗じることにより
目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒを計算する。
【０１０３】ステップ５３では当量比補正値ｋＲＴＰＮ
Ａ（図１３ステップ４４で演算される）と１．０を比較
し、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超えていると
き（つまりスロットル弁７が全開位置に張り付くとき）
は、ステップ５４で
Ａ（図１３ステップ４４で演算される）と１．０を比較
し、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超えていると
き（つまりスロットル弁７が全開位置に張り付くとき）
は、ステップ５４で
【０１０４】
【数９】Ｑｅｇｒ´＝Ｑｅｇｒ／ｋＲＴＰＮＡ の式により第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´を演算する。当
量比補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超えているときは、
数９式により目標ＥＧＲ量を減量側に補正するのであ
る。
量比補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０を超えているときは、
数９式により目標ＥＧＲ量を減量側に補正するのであ
る。
【０１０５】ここで、数９式は次のようにして得たもの
である。目標とする吸入空気量（ｔＴＰ´）に対する目
標ＥＧＲ量がＱｅｇｒであるとき、実際の吸入空気量
（ｖＭＡＸＴＰ）に対する目標ＥＧＲ量をＱｅｇｒ´と
すると、次式が成り立つ。
である。目標とする吸入空気量（ｔＴＰ´）に対する目
標ＥＧＲ量がＱｅｇｒであるとき、実際の吸入空気量
（ｖＭＡＸＴＰ）に対する目標ＥＧＲ量をＱｅｇｒ´と
すると、次式が成り立つ。
【０１０６】 ｔＴＰ´：Ｑｅｇｒ＝ｖＭＡＸＴＰ：Ｑｅｇｒ´ この式をＱｅｇｒ´について解く。
【０１０７】 Ｑｅｇｒ´＝Ｑｅｇｒ×（ｖＭＡＸＴＰ／ｔＴＰ´） ＝Ｑｅｇｒ／ｋＲＴＰＮＡ（∵数５式より） このようにして求めたＱｅｇｒ´をＱｅｇｒを区別する
ため、第２目標ＥＧＲ量という名称を付ける。これで、
上記の数９式が得られた。
ため、第２目標ＥＧＲ量という名称を付ける。これで、
上記の数９式が得られた。
【０１０８】なお、数９式のように目標ＥＧＲ量Ｑｅｇ
ｒを当量比補正値ｋＲＴＰＮＡで直接に割る演算は演算
負荷が大きいので、通常はｋＲＴＰＮＡからこの値の逆
数である１／ｋＲＴＰＮＡをテーブル検索等により演算
し、このようにして得たｋＲＴＰＮＡの逆数をＱｅｇｒ
に乗算することになる。
ｒを当量比補正値ｋＲＴＰＮＡで直接に割る演算は演算
負荷が大きいので、通常はｋＲＴＰＮＡからこの値の逆
数である１／ｋＲＴＰＮＡをテーブル検索等により演算
し、このようにして得たｋＲＴＰＮＡの逆数をＱｅｇｒ
に乗算することになる。
【０１０９】一方、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡが１．０
以下であるときは、補正の必要がないので、ステップ５
３からステップ５５に進み、上記の目標ＥＧＲ量Ｑｅｇ
ｒをそのまま第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´に入れる。
以下であるときは、補正の必要がないので、ステップ５
３からステップ５５に進み、上記の目標ＥＧＲ量Ｑｅｇ
ｒをそのまま第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´に入れる。
【０１１０】ステップ５６、５７ではこのようにして得
られた第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´からＥＧＲ弁３３の
目標開口面積を演算し、この目標開口面積に応じてＥＧ
Ｒ弁３３の目標ステップ数（目標開度相当）を演算す
る。これは、ステップモータ式ＥＧＲ弁３３では、部品
毎に決まる開口面積とステップ数の相関をテーブルにし
ておき、このテーブルを検索することにより目標ステッ
プ数（目標開度相当）を求めればよい。
られた第２目標ＥＧＲ量Ｑｅｇｒ´からＥＧＲ弁３３の
目標開口面積を演算し、この目標開口面積に応じてＥＧ
Ｒ弁３３の目標ステップ数（目標開度相当）を演算す
る。これは、ステップモータ式ＥＧＲ弁３３では、部品
毎に決まる開口面積とステップ数の相関をテーブルにし
ておき、このテーブルを検索することにより目標ステッ
プ数（目標開度相当）を求めればよい。
【０１１１】このようにして求められた目標開度相当の
信号は、ＥＧＲ弁制御装置であるステップモータ３４に
出力され、これによってステップモータ３４は、ＥＧＲ
弁３３の実開度が目標開度相当と一致するようにＥＧＲ
弁３３を駆動する。
信号は、ＥＧＲ弁制御装置であるステップモータ３４に
出力され、これによってステップモータ３４は、ＥＧＲ
弁３３の実開度が目標開度相当と一致するようにＥＧＲ
弁３３を駆動する。
【０１１２】ここで、リーン空燃比の運転域での加速時
の作用を図２１を参照しながら説明すると、リーン空燃
比の運転域での加速時に、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な
最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えたとき（図２１第２
段目参照）、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡの逆数を目標Ｅ
ＧＲ量Ｑｅｇｒに乗算することによって目標ＥＧＲ量が
減量側に補正されることから、最大の負荷でもないのに
スロットル弁７が全開に張り付いてしまった場合におい
ても、実際の吸入空気量に見合ったＥＧＲ量を確保する
ことができる（図２１第５段目の破線のようにオーバー
シュートを防止できる）。
の作用を図２１を参照しながら説明すると、リーン空燃
比の運転域での加速時に、第２目標吸入空気量ｔＴＰ´
が、理論空燃比の運転域でかつ無過給状態で実現可能な
最大吸入空気量ｖＭＡＸＴＰを超えたとき（図２１第２
段目参照）、当量比補正値ｋＲＴＰＮＡの逆数を目標Ｅ
ＧＲ量Ｑｅｇｒに乗算することによって目標ＥＧＲ量が
減量側に補正されることから、最大の負荷でもないのに
スロットル弁７が全開に張り付いてしまった場合におい
ても、実際の吸入空気量に見合ったＥＧＲ量を確保する
ことができる（図２１第５段目の破線のようにオーバー
シュートを防止できる）。
【０１１３】実施形態では、均質リーン燃焼域の一部に
過給領域がある場合の均質リーン燃焼域における加速に
ついて説明したが、均質リーン燃焼域の全部に過給領域
がある場合の均質リーン燃焼域における加速のほか、成
層燃焼域の一部や全部に過給領域がある場合の成層燃焼
域における加速についても、本発明を適用することがで
きる。
過給領域がある場合の均質リーン燃焼域における加速に
ついて説明したが、均質リーン燃焼域の全部に過給領域
がある場合の均質リーン燃焼域における加速のほか、成
層燃焼域の一部や全部に過給領域がある場合の成層燃焼
域における加速についても、本発明を適用することがで
きる。
【０１１４】第１実施形態では、図１３においてｔＤＭ
Ｌ≧１．０のときステップ４２よりステップ４８、４６
に進ませる場合で述べたが、ステップ４２よりステップ
４７に進ませるようにすることもできる。
Ｌ≧１．０のときステップ４２よりステップ４８、４６
に進ませる場合で述べたが、ステップ４２よりステップ
４７に進ませるようにすることもできる。
【０１１５】実施形態では、リーン空燃比の運転域での
加速時について述べたが、リーン空燃比の運転域での減
速時についても同様に適用があることはいうまでもな
い。
加速時について述べたが、リーン空燃比の運転域での減
速時についても同様に適用があることはいうまでもな
い。
【図１】一実施形態の制御システム図。
【図２】スロットル弁目標開度の演算を説明するための
フローチャート。
フローチャート。
【図３】ドライバ要求吸入空気量の特性図。
【図４】燃費率補正係数の特性図。
【図５】スロットル弁目標開口面積の特性図。
【図６】スロットル弁目標開度の特性図。
【図７】第２目標吸入空気量の演算を説明するためのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図８】目標過給圧の演算を説明するためのフローチャ
ート。
ート。
【図９】燃焼状態の領域図。
【図１０】基準過給圧の特性図。
【図１１】加重平均係数の特性図。
【図１２】実過給圧の演算を説明するためのフローチャ
ート。
ート。
【図１３】第２目標当量比の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図１４】基準目標当量比の特性図。
【図１５】最大吸入空気量の特性図。
【図１６】加重平均係数の特性図。
【図１７】実施形態の作用を説明するための波形図。
【図１８】均質リーン燃焼および均質ストイキ燃焼での
トルクに対する過給圧およびスロットル弁下流圧の特性
図。
トルクに対する過給圧およびスロットル弁下流圧の特性
図。
【図１９】ＥＧＲ弁目標開度の演算を説明するためのフ
ローチャート。
ローチャート。
【図２０】目標ＥＧＲ率の特性図。
【図２１】実施形態の作用を説明するための波形図。
【図２２】第１の発明のクレーム対応図。
【図２３】第２の発明のクレーム対応図。
４ 燃料噴射弁 ７ スロットル弁 ８ スロットル弁制御装置 １１ ターボチャージャ（過給機） ２１ コントロールユニット ３３ ＥＧＲ弁 ３４ ステップモータ
───────────────────────────────────────────────────── 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 45/00 ３０１ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｆ ３０１Ｇ ３０１Ｅ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｒ ５７０ ５７０Ａ Ｆターム(参考） 3G062 AA05 AA07 BA02 BA06 CA04 CA07 CA08 DA02 EA02 EA11 FA05 FA13 FA23 GA00 GA01 GA04 GA06 GA14 GA17 GA21 3G084 AA04 BA04 BA05 BA07 BA09 BA20 CA03 CA04 DA04 DA12 DA15 EA11 EB24 EC03 FA07 FA10 FA12 FA18 FA26 FA33 FA37 3G092 AA01 AA09 AA17 AA18 BA02 BA04 BB02 DB01 DC03 DC09 DE03S DG08 EA01 EA02 EA05 EA06 EA07 EA08 EA09 EA14 EB06 EC01 FA03 FA06 FA09 GA05 GA06 GA12 HA01X HA01Z HA06X HA11Z HA16X HA16Z HD05X HD05Z HD07X HD07Z HE01Z HE03Z HE04Z HE08Z HF08Z 3G301 HA01 HA04 HA12 HA13 HA16 JA02 JA03 JA14 JA28 KA08 KA09 KA12 LA03 LA06 LB04 MA01 MA11 NA06 NA08 NB02 NB06 NB11 NC02 ND02 NE01 NE13 NE14 NE15 NE17 PA01Z PA11Z PA16A PA16Z PA17Z PD02Z PD15A PD15Z PE01Z PE03Z PE04Z PE08Z PF03Z
Claims (7)
- 【請求項１】アクセルペダルと関係なくスロットル弁の
開度を制御可能な装置と、 所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比を基準目
標当量比として演算する手段と、 理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量と
して演算する手段と、 この基準目標吸入空気量を前記基準目標当量比で除算し
た値を目標吸入空気量として演算する手段と、 前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧が得られるよう
に作動する過給機と、 前記リーン空燃比の運転域での加速時に、前記目標過給
圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手
段と、 この過給圧補正値で前記目標吸入空気量を増量補正した
値を第２目標吸入空気量として演算する手段と、 この第２目標吸入空気量がエンジンに導入されるように
前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と、 ＥＧＲ弁の開度を制御可能な装置と、 エンジンの負荷と回転数に応じて目標ＥＧＲ率を演算す
る手段と、 この目標ＥＧＲ率と前記目標吸入空気量から目標ＥＧＲ
量を演算する手段と、 前記第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えるかどう
かを判定する手段と、 この判定結果より第２目標吸入空気量が、理論空燃比の
運転域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を
超えるとき、前記目標ＥＧＲ量を減量側に補正した値を
第２目標ＥＧＲ量として演算する手段と、 この第２目標ＥＧＲ量が流れるように前記ＥＧＲ弁制御
装置を駆動する手段とを設けたことを特徴とするエンジ
ンの制御装置。 - 【請求項２】アクセルペダルと関係なくスロットル弁の
開度を制御可能な装置と、 所定の運転域でリーン空燃比となる目標当量比を基準目
標当量比として演算する手段と、 理論空燃比での目標吸入空気量を基準目標吸入空気量と
して演算する手段と、 この基準目標吸入空気量を前記基準目標当量比で除算し
た値を目標吸入空気量として演算する手段と、 前記リーン空燃比の運転域で目標過給圧が得られるよう
に作動する過給機と、 前記リーン空燃比の運転域での加速時に、前記目標過給
圧と実過給圧のずれに応じた過給圧補正値を演算する手
段と、 この過給圧補正値で前記目標吸入空気量を増量補正した
値を第２目標吸入空気量として演算する手段と、 この第２目標吸入空気量がエンジンに導入されるように
前記スロットル弁制御装置を駆動する手段と、 ＥＧＲ弁の開度を制御可能な装置と、 エンジンの負荷と回転数に応じて目標ＥＧＲ率を演算す
る手段と、 この目標ＥＧＲ率と前記目標吸入空気量から目標ＥＧＲ
量を演算する手段と、 前記第２目標吸入空気量が、理論空燃比の運転域でかつ
無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を超えるかどう
かを判定する手段と、 この判定結果より第２目標吸入空気量が、理論空燃比の
運転域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を
超えるとき、前記目標ＥＧＲ量を減量側に補正した値を
第２目標ＥＧＲ量として演算する手段と、 この第２目標ＥＧＲ量が流れるように前記ＥＧＲ弁制御
装置を駆動する手段と、 前記判定結果より第２目標吸入空気量が、理論空燃比の
運転域でかつ無過給状態で実現可能な最大吸入空気量を
超えるとき、前記基準目標当量比をリッチ側に補正した
値を第２目標当量比として演算し、これに対して基準目
標当量比が、理論空燃比となる当量比以上であるとき、
基準目標当量比をそのまま第２目標当量比として演算す
る手段と、 理論空燃比の得られる燃料量をこの第２目標当量比で補
正して目標燃料量を演算する手段と、 この目標燃料量をエンジンに供給する手段とを設けたこ
とを特徴とするエンジンの制御装置。 - 【請求項３】前記目標ＥＧＲ量を減量側に補正した値で
ある前記第２目標ＥＧＲ量は、前記第２目標吸入空気量
を前記最大吸入空気量で除算した値で前記目標ＥＧＲ量
を除算した値であることを特徴とする請求項１または２
に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項４】前記目標ＥＧＲ量を減量側に補正した値で
ある前記第２目標ＥＧＲ量は、前記第２目標吸入空気量
を前記最大吸入空気量で除算した値の逆数を前記目標Ｅ
ＧＲ量に乗算した値であることを特徴とする請求項１ま
たは２に記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項５】前記基準目標当量比が、理論空燃比となる
当量比以上であるとき、前記基準目標当量比のリッチ側
への補正を中止して、基準目標当量比をそのまま第２目
標当量比として演算することを特徴とする請求項１から
４までのいずれか一つに記載のエンジンの制御装置。 - 【請求項６】前記基準目標当量比をリッチ側に補正した
値である前記第２目標当量比は、前記第２目標吸入空気
量を前記最大吸入空気量で除算した値を前記基準目標当
量比に乗算した値であることを特徴とする請求項２に記
載のエンジンの制御装置。 - 【請求項７】前記基準目標当量比をリッチ側に補正した
値である前記第２目標当量比は、前記第２目標吸入空気
量を前記最大吸入空気量で除算した値を前記基準目標当
量比に乗算した値に対して加重平均を行った値であるこ
とを特徴とする請求項２に記載のエンジンの制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09735099A JP3775100B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09735099A JP3775100B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000291463A true JP2000291463A (ja) | 2000-10-17 |
| JP3775100B2 JP3775100B2 (ja) | 2006-05-17 |
Family
ID=14190046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09735099A Expired - Fee Related JP3775100B2 (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | エンジンの制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3775100B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276418A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Hitachi Ltd | ターボ過給機付き筒内噴射エンジン及びその制御方法 |
| JP2016070203A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | 過給システム |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP09735099A patent/JP3775100B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002276418A (ja) * | 2001-03-23 | 2002-09-25 | Hitachi Ltd | ターボ過給機付き筒内噴射エンジン及びその制御方法 |
| JP2016070203A (ja) * | 2014-09-30 | 2016-05-09 | トヨタ自動車株式会社 | 過給システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3775100B2 (ja) | 2006-05-17 |
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