JP2001090597A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
内燃機関の制御装置Info
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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
- F02M26/02—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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- F02M26/02—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
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- 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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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Supercharger (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＨＣ排出量を低減させながら、ＮＯX 排出量
を低減させることができるようにする。 【解決手段】 排気通路内に排ガス浄化用触媒１９と、
吸気を過給する過給機９と、排ガスの一部を吸気通路内
へ還流する排ガス還流手段１５とを備える内燃機関の制
御装置において、冷態時判定手段５１により内燃機関が
冷態時であると判定された場合に、制御手段５０が、過
給機９による過給圧を減少させるとともに、排ガス還流
手段１５による排ガス還流量を増大させる。
を低減させることができるようにする。 【解決手段】 排気通路内に排ガス浄化用触媒１９と、
吸気を過給する過給機９と、排ガスの一部を吸気通路内
へ還流する排ガス還流手段１５とを備える内燃機関の制
御装置において、冷態時判定手段５１により内燃機関が
冷態時であると判定された場合に、制御手段５０が、過
給機９による過給圧を減少させるとともに、排ガス還流
手段１５による排ガス還流量を増大させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス浄化用触
媒，過給機（ターボチャージャ）及び排ガス再循環装置
（排ガス還流手段）を備える内燃機関の制御装置に関す
る。
媒，過給機（ターボチャージャ）及び排ガス再循環装置
（排ガス還流手段）を備える内燃機関の制御装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＨＣ，ＮＯX 等の有害物質の排出
量を低減して環境にやさしい環境エンジンを開発するこ
とが求められている。このため、従来から、内燃機関
（例えばディーゼルエンジン）の排気通路には排ガス中
の有害成分（ＨＣ，ＮＯX 等）を浄化するために排ガス
浄化用触媒（例えば酸化触媒）が設けられているが、エ
ンジンの冷態時にはエンジンが十分に暖まっておらず燃
焼が安定しないためＨＣの生成量が多く、排ガス温度の
低い冷態時では排ガス浄化用触媒のＨＣ浄化効率も低い
ため、生成されたＨＣを十分に浄化することが難しく、
ＨＣの排出量を低減させるのは困難である。
量を低減して環境にやさしい環境エンジンを開発するこ
とが求められている。このため、従来から、内燃機関
（例えばディーゼルエンジン）の排気通路には排ガス中
の有害成分（ＨＣ，ＮＯX 等）を浄化するために排ガス
浄化用触媒（例えば酸化触媒）が設けられているが、エ
ンジンの冷態時にはエンジンが十分に暖まっておらず燃
焼が安定しないためＨＣの生成量が多く、排ガス温度の
低い冷態時では排ガス浄化用触媒のＨＣ浄化効率も低い
ため、生成されたＨＣを十分に浄化することが難しく、
ＨＣの排出量を低減させるのは困難である。
【０００３】また、吸気系に例えば排ガス導入通路の径
を絞り込むことで過給調整可能なターボチャージャなど
の過給圧可変吸気システムが設けられており、かかるシ
ステムを用いて過給圧（インマニ圧）を制御するように
構成されている場合、一般にエンジン冷態時にはターボ
チャージャへの排ガス導入通路の径が絞り込まれ、排ガ
ス温度が低下してしまい、これにより排ガス浄化用触媒
のＨＣ浄化率もさらに低くなってしまうため、生成され
たＨＣを十分に浄化することが難しく、ＨＣの排出量を
低減するのがさらに困難である。
を絞り込むことで過給調整可能なターボチャージャなど
の過給圧可変吸気システムが設けられており、かかるシ
ステムを用いて過給圧（インマニ圧）を制御するように
構成されている場合、一般にエンジン冷態時にはターボ
チャージャへの排ガス導入通路の径が絞り込まれ、排ガ
ス温度が低下してしまい、これにより排ガス浄化用触媒
のＨＣ浄化率もさらに低くなってしまうため、生成され
たＨＣを十分に浄化することが難しく、ＨＣの排出量を
低減するのがさらに困難である。
【０００４】このような過給圧可変吸気システムが設け
られているものにおいて排ガス温度の低下を抑制する技
術としては、例えば特公平３−２４５７１号公報（公報
１）に開示された技術がある。この技術では、冷態時に
過給圧が低くなるように過給圧制御を行なうことで排ガ
ス温度の低下を抑制して、排ガス浄化装置を早期に暖機
させるようにしている。
られているものにおいて排ガス温度の低下を抑制する技
術としては、例えば特公平３−２４５７１号公報（公報
１）に開示された技術がある。この技術では、冷態時に
過給圧が低くなるように過給圧制御を行なうことで排ガ
ス温度の低下を抑制して、排ガス浄化装置を早期に暖機
させるようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述の公報
のような過給圧制御を行なうだけでは、排ガス浄化装置
の浄化効率を向上できるものの、排ガス中の有害物質で
あるＮＯX の排出量を十分に低減することはできない。
このため、従来から、ＮＯX の排出量を低減するため
に、例えば吸気通路内へ排ガスを再循環させる排ガス再
循環装置（ＥＧＲ装置）を設けることが行なわれてい
る。
のような過給圧制御を行なうだけでは、排ガス浄化装置
の浄化効率を向上できるものの、排ガス中の有害物質で
あるＮＯX の排出量を十分に低減することはできない。
このため、従来から、ＮＯX の排出量を低減するため
に、例えば吸気通路内へ排ガスを再循環させる排ガス再
循環装置（ＥＧＲ装置）を設けることが行なわれてい
る。
【０００６】しかしながら、ＥＧＲ装置により大量の排
ガスが再循環されると、ＨＣの排出量は増加してしまう
ことになる。このため、上述のようにＨＣ排出量を低減
させるためにターボチャージャにより過給圧制御を行な
ったとしても、ＮＯX 排出量を低減させるためにＥＧＲ
装置により大量の排ガスを再循環させる場合には、ＨＣ
排出量を十分に低減させることができない。
ガスが再循環されると、ＨＣの排出量は増加してしまう
ことになる。このため、上述のようにＨＣ排出量を低減
させるためにターボチャージャにより過給圧制御を行な
ったとしても、ＮＯX 排出量を低減させるためにＥＧＲ
装置により大量の排ガスを再循環させる場合には、ＨＣ
排出量を十分に低減させることができない。
【０００７】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ＨＣ排出量を低減させると同時に、ＮＯX 排
出量も低減させることができるようにした、内燃機関の
制御装置を提供することを目的とする。
たもので、ＨＣ排出量を低減させると同時に、ＮＯX 排
出量も低減させることができるようにした、内燃機関の
制御装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１記載
の本発明の内燃機関の制御装置は、排気通路内に排ガス
浄化用触媒と、吸気を過給する過給機と、排ガスの一部
を吸気通路内へ還流する排ガス還流手段とを備える内燃
機関において、冷態時判定手段が、内燃機関が冷態時で
あると判定した場合に、制御手段が吸気を過給する過給
機による過給圧を減少させるとともに、排ガスの一部を
吸気通路内へ還流させる排ガス還流手段による排ガス還
流量を増大させる。
の本発明の内燃機関の制御装置は、排気通路内に排ガス
浄化用触媒と、吸気を過給する過給機と、排ガスの一部
を吸気通路内へ還流する排ガス還流手段とを備える内燃
機関において、冷態時判定手段が、内燃機関が冷態時で
あると判定した場合に、制御手段が吸気を過給する過給
機による過給圧を減少させるとともに、排ガスの一部を
吸気通路内へ還流させる排ガス還流手段による排ガス還
流量を増大させる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面により、本発明の実施
の形態について説明する。本発明の一実施形態にかかる
内燃機関の制御装置について、図１〜図１０を参照しな
がら説明する。本実施形態にかかる内燃機関は、図２に
示すように、直噴式のディーゼルエンジン（筒内噴射型
内燃機関）１として構成される。
の形態について説明する。本発明の一実施形態にかかる
内燃機関の制御装置について、図１〜図１０を参照しな
がら説明する。本実施形態にかかる内燃機関は、図２に
示すように、直噴式のディーゼルエンジン（筒内噴射型
内燃機関）１として構成される。
【００１０】このディーゼルエンジン１は、その燃焼室
２に吸気通路３及び排気通路４が接続されており、吸気
通路３と燃焼室２とが吸気弁５によって連通制御され、
排気通路４と燃焼室２とが排気弁６によって連通制御さ
れるようになっている。また、燃焼室２に臨むように燃
料噴射ノズル７も配設されており、この燃料噴射ノズル
７には燃料噴射ポンプから図示しないラックアクチュエ
ータにより制御されるラックの作動位置に応じた燃料が
供給されるようになっている。なお、燃料噴射装置は、
上述のものに限定されるものではなく、蓄圧室に高圧燃
料を蓄えてこの高圧燃料を電磁弁の切り換え制御によっ
てノズルから噴射するように構成した蓄圧室燃料噴射装
置（コモンレール式燃料噴射装置）であってもよい。
２に吸気通路３及び排気通路４が接続されており、吸気
通路３と燃焼室２とが吸気弁５によって連通制御され、
排気通路４と燃焼室２とが排気弁６によって連通制御さ
れるようになっている。また、燃焼室２に臨むように燃
料噴射ノズル７も配設されており、この燃料噴射ノズル
７には燃料噴射ポンプから図示しないラックアクチュエ
ータにより制御されるラックの作動位置に応じた燃料が
供給されるようになっている。なお、燃料噴射装置は、
上述のものに限定されるものではなく、蓄圧室に高圧燃
料を蓄えてこの高圧燃料を電磁弁の切り換え制御によっ
てノズルから噴射するように構成した蓄圧室燃料噴射装
置（コモンレール式燃料噴射装置）であってもよい。
【００１１】また、吸気通路３には吸気絞り弁８が介装
されている。そして、この吸気絞り弁８の開度を絞るこ
とにより、後述するＥＧＲ量を増大させることができ
る。さらに、排気通路４内には排ガス浄化用触媒１９が
設けられている。この排ガス浄化用触媒１９は、例えば
排ガス中のＣＯ，ＨＣを酸化することで浄化する酸化触
媒により構成される。この排ガス浄化用触媒１９による
ＨＣ浄化率特性は、図４に示すように、排ガス温度（こ
こでは触媒入口部での排ガス温度）が約３００℃近傍で
最もＨＣ浄化率が高いレベルになる一方、排ガス温度が
低いほど排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率も低い
レベルになる。
されている。そして、この吸気絞り弁８の開度を絞るこ
とにより、後述するＥＧＲ量を増大させることができ
る。さらに、排気通路４内には排ガス浄化用触媒１９が
設けられている。この排ガス浄化用触媒１９は、例えば
排ガス中のＣＯ，ＨＣを酸化することで浄化する酸化触
媒により構成される。この排ガス浄化用触媒１９による
ＨＣ浄化率特性は、図４に示すように、排ガス温度（こ
こでは触媒入口部での排ガス温度）が約３００℃近傍で
最もＨＣ浄化率が高いレベルになる一方、排ガス温度が
低いほど排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率も低い
レベルになる。
【００１２】ところで、このディーゼルエンジン１に
は、ターボチャージャ（ターボ過給機）９が付設されて
いる。ターボチャージャ９は、その排気タービンが排気
通路４に介装され、この排気タービンに連結されて駆動
されるコンプレッサが吸気通路３に介装されており、排
気タービンの駆動力をコンプレッサに伝達することで吸
気が加圧されるようになっている。また、吸気通路３の
コンプレッサよりも下流側には、コンプレッサにより加
圧された空気の温度低下を図るべくインタクーラ１０が
設けられている。
は、ターボチャージャ（ターボ過給機）９が付設されて
いる。ターボチャージャ９は、その排気タービンが排気
通路４に介装され、この排気タービンに連結されて駆動
されるコンプレッサが吸気通路３に介装されており、排
気タービンの駆動力をコンプレッサに伝達することで吸
気が加圧されるようになっている。また、吸気通路３の
コンプレッサよりも下流側には、コンプレッサにより加
圧された空気の温度低下を図るべくインタクーラ１０が
設けられている。
【００１３】ここでは、ターボチャージャ９は、図３
（Ａ), (Ｂ）に示すように、可変ノズルベーン付きター
ボチャージャ（可変容量過給機，ＶＧターボともいう）
として構成され、排気タービン９ａのタービンブレード
９ｂの周囲にノズルベーン９ｃが等間隔に配設されてい
る。各ノズルベーン９ｃは、いずれも環状リング９ｄに
接続されており、この環状リング９ｄが図中矢印方向に
回転すると、ノズルベーン９ｃの角度、即ち、開度が変
更されるようになっている。つまり、ノズルベーン９ｃ
の開度が開側になるにつれて過給圧（インマニ圧）は下
がっていき、ノズルベーン９ｃの開度が閉側（絞り側）
になるにつれて過給圧（インマニ圧）は上がっていくよ
うになっている。
（Ａ), (Ｂ）に示すように、可変ノズルベーン付きター
ボチャージャ（可変容量過給機，ＶＧターボともいう）
として構成され、排気タービン９ａのタービンブレード
９ｂの周囲にノズルベーン９ｃが等間隔に配設されてい
る。各ノズルベーン９ｃは、いずれも環状リング９ｄに
接続されており、この環状リング９ｄが図中矢印方向に
回転すると、ノズルベーン９ｃの角度、即ち、開度が変
更されるようになっている。つまり、ノズルベーン９ｃ
の開度が開側になるにつれて過給圧（インマニ圧）は下
がっていき、ノズルベーン９ｃの開度が閉側（絞り側）
になるにつれて過給圧（インマニ圧）は上がっていくよ
うになっている。
【００１４】なお、図３（Ａ）はノズルベーン９ｃの開
度が全開の場合を示しており、このようにノズルベーン
９ｃの開度が全開とされると過給圧（インマニ圧）は最
小になる。一方、図３（Ｂ）はノズルベーン９ｃの開度
が全閉の場合を示しており、このようにノズルベーン９
ｃの開度が全閉とされると過給圧（インマニ圧）は最大
となる。
度が全開の場合を示しており、このようにノズルベーン
９ｃの開度が全開とされると過給圧（インマニ圧）は最
小になる。一方、図３（Ｂ）はノズルベーン９ｃの開度
が全閉の場合を示しており、このようにノズルベーン９
ｃの開度が全閉とされると過給圧（インマニ圧）は最大
となる。
【００１５】また、ここでは、環状リング９ｄには、図
２，図３（Ａ), (Ｂ）に示すように、ＶＧターボ用アク
チュエータ１１が接続されている。ここで、ＶＧターボ
用アクチュエータ１１は、例えば内蔵のバネ１１ｂとバ
キューム（負圧）とによってその作動位置を可変制御可
能なアクチュエータであって、タンク１２からＶＧター
ボ用アクチュエータ１１の制御室１１ａ内へのバキュー
ムの供給状態を電磁弁１３，１４により切り換えること
でその作動位置が制御され、これにより所要の過給圧に
なるようにノズルベーン９ｃの開度が開閉制御されるよ
うになっている。なお、タンク１２には、バキュームポ
ンプによりバキュームが供給されるようになっている。
２，図３（Ａ), (Ｂ）に示すように、ＶＧターボ用アク
チュエータ１１が接続されている。ここで、ＶＧターボ
用アクチュエータ１１は、例えば内蔵のバネ１１ｂとバ
キューム（負圧）とによってその作動位置を可変制御可
能なアクチュエータであって、タンク１２からＶＧター
ボ用アクチュエータ１１の制御室１１ａ内へのバキュー
ムの供給状態を電磁弁１３，１４により切り換えること
でその作動位置が制御され、これにより所要の過給圧に
なるようにノズルベーン９ｃの開度が開閉制御されるよ
うになっている。なお、タンク１２には、バキュームポ
ンプによりバキュームが供給されるようになっている。
【００１６】なお、ＶＧターボ用アクチュエータ１１
は、このような構成のものに限定されるものではなく、
作動位置を段階的に調整できるようなものを用いてもよ
い。また、ＶＧターボ用アクチュエータ１１は、バキュ
ームの供給状態により作動するものに限定されるもので
はなく、ノズルベーン９ｃの開度を調整すべく環状リン
グ９ｄに接続されているものであれば、他の構成のもの
を用いてもよい。
は、このような構成のものに限定されるものではなく、
作動位置を段階的に調整できるようなものを用いてもよ
い。また、ＶＧターボ用アクチュエータ１１は、バキュ
ームの供給状態により作動するものに限定されるもので
はなく、ノズルベーン９ｃの開度を調整すべく環状リン
グ９ｄに接続されているものであれば、他の構成のもの
を用いてもよい。
【００１７】このＶＧターボ用アクチュエータ１１は、
後述するコントローラ（ＥＣＵ）５０に接続されてお
り、このコントローラ５０からの制御信号に基づいてそ
の作動が制御されるようになっている。つまり、ディー
ゼルエンジン１の運転状態に応じたコントローラ５０か
らの制御信号に基づいて、ＶＧターボ用アクチュエータ
１１の電磁弁１３，１４の作動が制御されるようになっ
ている。
後述するコントローラ（ＥＣＵ）５０に接続されてお
り、このコントローラ５０からの制御信号に基づいてそ
の作動が制御されるようになっている。つまり、ディー
ゼルエンジン１の運転状態に応じたコントローラ５０か
らの制御信号に基づいて、ＶＧターボ用アクチュエータ
１１の電磁弁１３，１４の作動が制御されるようになっ
ている。
【００１８】ところで、このディーゼルエンジン１に
は、排気通路４に排出された排ガスの一部を吸気通路に
再循環させるための排ガス再循環装置（排ガス還流手
段，ＥＧＲ装置）１５も設けられている。このＥＧＲ装
置１５は、吸気通路３と排気通路４の上流側とを接続す
るように設けられた排ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）１
５ａと、このＥＧＲ通路１５ａに取り付けられたＥＧＲ
バルブ１５ｂと、再循環される排ガスの温度を低下させ
るべく設けられたＥＧＲクーラ１５ｃとを備えて構成さ
れる。なお、本実施形態では、ＥＧＲバルブ１５ｂは、
単なる開閉弁ではなく、その開度自体を変更できるよう
な弁である。
は、排気通路４に排出された排ガスの一部を吸気通路に
再循環させるための排ガス再循環装置（排ガス還流手
段，ＥＧＲ装置）１５も設けられている。このＥＧＲ装
置１５は、吸気通路３と排気通路４の上流側とを接続す
るように設けられた排ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）１
５ａと、このＥＧＲ通路１５ａに取り付けられたＥＧＲ
バルブ１５ｂと、再循環される排ガスの温度を低下させ
るべく設けられたＥＧＲクーラ１５ｃとを備えて構成さ
れる。なお、本実施形態では、ＥＧＲバルブ１５ｂは、
単なる開閉弁ではなく、その開度自体を変更できるよう
な弁である。
【００１９】また、ＥＧＲバルブ１５ｂはＥＧＲ用アク
チュエータ１６に接続されており、後述するコントロー
ラ５０によりＥＧＲ用アクチュエータ１６の作動が制御
され、これによりＥＧＲバルブ１５ｂの開度が調整され
て吸気通路３に還流される排ガス（以下、ＥＧＲガス又
は還流ガスという）の流量が調整されるようになってい
る。
チュエータ１６に接続されており、後述するコントロー
ラ５０によりＥＧＲ用アクチュエータ１６の作動が制御
され、これによりＥＧＲバルブ１５ｂの開度が調整され
て吸気通路３に還流される排ガス（以下、ＥＧＲガス又
は還流ガスという）の流量が調整されるようになってい
る。
【００２０】ここで、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、
真空ポンプ１７からＥＧＲバルブ１５ｂの制御室１５ｂ
ａ内へのバキューム（負圧）の供給状態を電磁弁（ソレ
ノイドバルブ）１８ａ，１８ｂにより切り換えること
で、その作動位置が制御されるように構成されている。
なお、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、このような構成
のものに限定されるものではなく、作動位置を段階的に
調整できるようなもの（例えばステッパモータ式のも
の）を用いてもよい。また、ＥＧＲ用アクチュエータ１
６は、バキュームの供給状態により作動するものに限定
されるものではなく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度を調整
することができるものであれば、他の構成のものを用い
てもよい。
真空ポンプ１７からＥＧＲバルブ１５ｂの制御室１５ｂ
ａ内へのバキューム（負圧）の供給状態を電磁弁（ソレ
ノイドバルブ）１８ａ，１８ｂにより切り換えること
で、その作動位置が制御されるように構成されている。
なお、ＥＧＲ用アクチュエータ１６は、このような構成
のものに限定されるものではなく、作動位置を段階的に
調整できるようなもの（例えばステッパモータ式のも
の）を用いてもよい。また、ＥＧＲ用アクチュエータ１
６は、バキュームの供給状態により作動するものに限定
されるものではなく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度を調整
することができるものであれば、他の構成のものを用い
てもよい。
【００２１】このＥＧＲ用アクチュエータ１６は、後述
するコントローラ（ＥＣＵ）５０に接続されており、こ
のコントローラ５０からの制御信号に基づいてその作動
が制御されるようになっている。つまり、エンジン１の
運転状態に応じたコントローラ５０からの制御信号に基
づいて、ＥＧＲ用アクチュエータ１６の電磁弁１８ａ，
１８ｂの作動が制御されるようになっている。
するコントローラ（ＥＣＵ）５０に接続されており、こ
のコントローラ５０からの制御信号に基づいてその作動
が制御されるようになっている。つまり、エンジン１の
運転状態に応じたコントローラ５０からの制御信号に基
づいて、ＥＧＲ用アクチュエータ１６の電磁弁１８ａ，
１８ｂの作動が制御されるようになっている。
【００２２】ところで、本実施形態では、ＨＣ排出量を
低減させるとともに、ＨＣ排出量の増大を抑制しながら
ＥＧＲを大量に導入することでＮＯX 排出量を大幅に低
減させるべく、コントローラ（ＥＣＵ，電子制御コント
ロールユニット）５０が、図１に示すように、冷態時判
定手段５１と、過給圧制御手段５２と、排ガス還流量制
御手段（ＥＧＲ量制御手段）５３，目標空気過剰率設定
手段５４と、実空気過剰率推定手段５５とを備えて構成
される。
低減させるとともに、ＨＣ排出量の増大を抑制しながら
ＥＧＲを大量に導入することでＮＯX 排出量を大幅に低
減させるべく、コントローラ（ＥＣＵ，電子制御コント
ロールユニット）５０が、図１に示すように、冷態時判
定手段５１と、過給圧制御手段５２と、排ガス還流量制
御手段（ＥＧＲ量制御手段）５３，目標空気過剰率設定
手段５４と、実空気過剰率推定手段５５とを備えて構成
される。
【００２３】ここで、冷態時判定手段５１は、エンジン
冷却水温度Ｔｗに基づいて、エンジン冷態時であるか、
エンジン温態時であるかを判定するものである。このた
め、エンジン１には、エンジン冷却水温センサ３６が所
定箇所に配設されている。そして、このエンジン冷却水
温センサ３６はコントローラ５０に接続され、このエン
ジン冷却水温センサ３６からの検出信号がコントローラ
５０の冷態時判定手段５１へ送られるようになってい
る。
冷却水温度Ｔｗに基づいて、エンジン冷態時であるか、
エンジン温態時であるかを判定するものである。このた
め、エンジン１には、エンジン冷却水温センサ３６が所
定箇所に配設されている。そして、このエンジン冷却水
温センサ３６はコントローラ５０に接続され、このエン
ジン冷却水温センサ３６からの検出信号がコントローラ
５０の冷態時判定手段５１へ送られるようになってい
る。
【００２４】具体的には、冷態時判定手段５１は、エン
ジン冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷却
水温Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さい
か否かを判定するようになっている。そして、エンジン
冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷却水温
Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さい場合
には冷態時であると判定し、エンジン冷却水温センサ３
６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め設定さ
れた所定温度Ｔｗ０以上である場合には温態時であると
判定するようになっている。
ジン冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷却
水温Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さい
か否かを判定するようになっている。そして、エンジン
冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷却水温
Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さい場合
には冷態時であると判定し、エンジン冷却水温センサ３
６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め設定さ
れた所定温度Ｔｗ０以上である場合には温態時であると
判定するようになっている。
【００２５】過給圧制御手段５２は、エンジン冷態時の
低負荷運転領域で、ターボチャージャ９のノズルベーン
９ｃの開度を全開にする全開制御を行なって過給圧（イ
ンマニ圧）が減少するように過給圧制御を行なうもので
ある。つまり、過給圧制御手段５２は、冷態時判定手段
５１によりエンジン冷態時であると判定された場合であ
って、かつ、エンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン負荷
（例えばエンジン回転速度及びアクセル開度等に基づき
算出される平均有効圧Ｐｍｅ）が低負荷運転領域（特に
ＨＣの生成量が多い運転領域）に属する場合に、ターボ
チャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にする全
開制御を行なって過給圧が減少するように制御するよう
になっている。
低負荷運転領域で、ターボチャージャ９のノズルベーン
９ｃの開度を全開にする全開制御を行なって過給圧（イ
ンマニ圧）が減少するように過給圧制御を行なうもので
ある。つまり、過給圧制御手段５２は、冷態時判定手段
５１によりエンジン冷態時であると判定された場合であ
って、かつ、エンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン負荷
（例えばエンジン回転速度及びアクセル開度等に基づき
算出される平均有効圧Ｐｍｅ）が低負荷運転領域（特に
ＨＣの生成量が多い運転領域）に属する場合に、ターボ
チャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にする全
開制御を行なって過給圧が減少するように制御するよう
になっている。
【００２６】ここで、低負荷運転領域（特にＨＣの生成
量が多い運転領域）に属するか否かは、エンジン回転速
度Ｎｅ及びエンジン負荷（平均有効圧Ｐｍｅ）が図５に
示すような冷態時過給圧マップ中のＡゾーンに属するか
否かによって判定するようになっている。なお、ＨＣの
生成量が多い運転領域（Ａゾーン）ではターボチャージ
ャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にするため、この
領域をベーン開度全開領域ともいう。
量が多い運転領域）に属するか否かは、エンジン回転速
度Ｎｅ及びエンジン負荷（平均有効圧Ｐｍｅ）が図５に
示すような冷態時過給圧マップ中のＡゾーンに属するか
否かによって判定するようになっている。なお、ＨＣの
生成量が多い運転領域（Ａゾーン）ではターボチャージ
ャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にするため、この
領域をベーン開度全開領域ともいう。
【００２７】このため、エンジン１には、クランク角セ
ンサ３４と、エンジン１の負荷を検出するための負荷セ
ンサ３５とが所定箇所に配設されている。そして、これ
らのセンサはコントローラ５０に接続され、各センサか
らの検出信号がコントローラ５０の過給圧制御手段５２
へ送られるようになっている。また、これらの各センサ
からの検出信号はＥＧＲ量制御手段５３へも送られるよ
うになっている。
ンサ３４と、エンジン１の負荷を検出するための負荷セ
ンサ３５とが所定箇所に配設されている。そして、これ
らのセンサはコントローラ５０に接続され、各センサか
らの検出信号がコントローラ５０の過給圧制御手段５２
へ送られるようになっている。また、これらの各センサ
からの検出信号はＥＧＲ量制御手段５３へも送られるよ
うになっている。
【００２８】なお、クランク角センサ３４に基づいてエ
ンジン回転速度Ｎｅを算出しうるので、クランク角セン
サ３４を便宜上エンジン回転速度センサ（エンジン回転
速度検出手段，エンジン回転数センサ）という。また、
負荷センサ３５としては、図示しないアクセルペダルの
開度（又はアクセル踏込量）を検出するアクセル開度セ
ンサ（ＡＰＳ）を用いている。なお、負荷センサ３５
は、図示しない燃料噴射ポンプのラック位置を検出する
ラック位置センサを用いてもよい。
ンジン回転速度Ｎｅを算出しうるので、クランク角セン
サ３４を便宜上エンジン回転速度センサ（エンジン回転
速度検出手段，エンジン回転数センサ）という。また、
負荷センサ３５としては、図示しないアクセルペダルの
開度（又はアクセル踏込量）を検出するアクセル開度セ
ンサ（ＡＰＳ）を用いている。なお、負荷センサ３５
は、図示しない燃料噴射ポンプのラック位置を検出する
ラック位置センサを用いてもよい。
【００２９】上述のようにエンジン冷態時の低負荷運転
領域でターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの全開制
御を行なうのは、以下の理由による。つまり、エンジン
冷態時にはエンジン１が十分暖まっておらず、エンジン
温態時の同一負荷条件（低負荷運転領域）の場合と比較
して筒内における燃焼温度が低く、ＨＣの生成レベルが
高い。さらに、燃焼温度が低いので排ガス温度も低く、
このように排ガス温度が低い場合には、図４に示すよう
に、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率も低いレベ
ルにある。このため、排気通路４に設けられた排ガス浄
化用触媒１９によって生成されたＨＣを効率良く浄化す
るのは難しい。
領域でターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの全開制
御を行なうのは、以下の理由による。つまり、エンジン
冷態時にはエンジン１が十分暖まっておらず、エンジン
温態時の同一負荷条件（低負荷運転領域）の場合と比較
して筒内における燃焼温度が低く、ＨＣの生成レベルが
高い。さらに、燃焼温度が低いので排ガス温度も低く、
このように排ガス温度が低い場合には、図４に示すよう
に、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率も低いレベ
ルにある。このため、排気通路４に設けられた排ガス浄
化用触媒１９によって生成されたＨＣを効率良く浄化す
るのは難しい。
【００３０】一方、低負荷運転領域では、十分な量の吸
入空気量が供給されるようになっているため、ターボチ
ャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にして過給
圧を低くし、吸入空気量を少なくしても問題はない。こ
こで、図６（Ａ）に示すように、ターボチャージャ９の
ノズルベーン９ｃの開度を開くほど、過給圧が低くなっ
て新気の吸入空気量が少なくなり、これにより筒内吸気
温度が上昇するため、筒内における燃焼温度が高くなっ
てターボチャージャ９のタービン出口部における排ガス
温度（タービン出口温度）も高くなる。なお、ＥＧＲ量
を増やし過ぎるとターボチャージャ９のノズルベーン９
ｃの開度を開く方が燃焼で生じる熱エネルギが少なくな
るため、タービン出口温度が低くなる場合がある。この
ように、ターボチャージャ９のタービン出口温度が高く
なると、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率が高い
レベルとなるため、図６（Ｂ）に示すように、ターボチ
ャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を開くほど、過給
圧が低くなって吸入空気量が少なくなり、これにより、
ＨＣ排出量が低くなる。
入空気量が供給されるようになっているため、ターボチ
ャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を全開にして過給
圧を低くし、吸入空気量を少なくしても問題はない。こ
こで、図６（Ａ）に示すように、ターボチャージャ９の
ノズルベーン９ｃの開度を開くほど、過給圧が低くなっ
て新気の吸入空気量が少なくなり、これにより筒内吸気
温度が上昇するため、筒内における燃焼温度が高くなっ
てターボチャージャ９のタービン出口部における排ガス
温度（タービン出口温度）も高くなる。なお、ＥＧＲ量
を増やし過ぎるとターボチャージャ９のノズルベーン９
ｃの開度を開く方が燃焼で生じる熱エネルギが少なくな
るため、タービン出口温度が低くなる場合がある。この
ように、ターボチャージャ９のタービン出口温度が高く
なると、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ浄化率が高い
レベルとなるため、図６（Ｂ）に示すように、ターボチ
ャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を開くほど、過給
圧が低くなって吸入空気量が少なくなり、これにより、
ＨＣ排出量が低くなる。
【００３１】このような理由から、冷態時の低負荷運転
領域でターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの全開制
御を行なって過給圧を低くし、吸入空気量を少なくする
ことで、ＨＣ排出量を低減させているのである。一方、
冷態時判定手段５１により温態時（通常時）であると判
定された場合やＨＣの生成量が多い運転領域（Ａゾー
ン）に属しないと判定された場合には、エンジン回転速
度センサ３４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及
び負荷センサ３５により検出される負荷に基づいて算出
される平均有効圧Ｐｍｅに基づいて、コントローラ５０
内に記憶された図７に示すような温態時過給圧マップ
（通常時過給圧マップ）を用いて目標過給圧を設定し、
現時点の実際の過給圧（実過給圧）と目標過給圧とが一
致するようにターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの
開度を制御するようになっている。
領域でターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの全開制
御を行なって過給圧を低くし、吸入空気量を少なくする
ことで、ＨＣ排出量を低減させているのである。一方、
冷態時判定手段５１により温態時（通常時）であると判
定された場合やＨＣの生成量が多い運転領域（Ａゾー
ン）に属しないと判定された場合には、エンジン回転速
度センサ３４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及
び負荷センサ３５により検出される負荷に基づいて算出
される平均有効圧Ｐｍｅに基づいて、コントローラ５０
内に記憶された図７に示すような温態時過給圧マップ
（通常時過給圧マップ）を用いて目標過給圧を設定し、
現時点の実際の過給圧（実過給圧）と目標過給圧とが一
致するようにターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの
開度を制御するようになっている。
【００３２】ここでは、温態時過給圧マップにより設定
される目標過給圧と現時点の実過給圧との圧力差が所定
値以上である場合は、ＶＧベーン用アクチュエータ１１
へのバキュームの給排を急速に行なって（即ち、バキュ
ームの上昇又は下降が急速に行なわれるようにして）、
ノズルベーン９ｃの制御が応答性良く行なわれるように
している。
される目標過給圧と現時点の実過給圧との圧力差が所定
値以上である場合は、ＶＧベーン用アクチュエータ１１
へのバキュームの給排を急速に行なって（即ち、バキュ
ームの上昇又は下降が急速に行なわれるようにして）、
ノズルベーン９ｃの制御が応答性良く行なわれるように
している。
【００３３】ここで、温態時過給圧マップは、図７に示
すように、サルフェート（ＳＯ2 等の硫酸塩）の生成を
抑えるために、燃費を考慮して設定される過給圧マップ
におけるマップ値よりも中高速高負荷運転領域（通常運
転領域）で過給圧が高めになるようにマップ値が設定さ
れている。また、発進加速性を向上させるためにターボ
チャージャ９のタービン回転数を高回転に保持すべく、
アイドル運転領域で過給圧が高めになるようにマップ値
が設定されている。
すように、サルフェート（ＳＯ2 等の硫酸塩）の生成を
抑えるために、燃費を考慮して設定される過給圧マップ
におけるマップ値よりも中高速高負荷運転領域（通常運
転領域）で過給圧が高めになるようにマップ値が設定さ
れている。また、発進加速性を向上させるためにターボ
チャージャ９のタービン回転数を高回転に保持すべく、
アイドル運転領域で過給圧が高めになるようにマップ値
が設定されている。
【００３４】ところで、上述のようにターボチャージャ
９のノズルベーン９ｃの開度制御を行なって過給圧を制
御することで、ＨＣ排出量を低減させているが、さら
に、図６（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ量を増加させれば
（高ＥＧＲ化）、ＮＯX 生成量を大幅に低減させること
ができる。このため、本実施形態では、さらにＥＧＲ制
御手段５３が設けられている。
９のノズルベーン９ｃの開度制御を行なって過給圧を制
御することで、ＨＣ排出量を低減させているが、さら
に、図６（Ｂ）に示すように、ＥＧＲ量を増加させれば
（高ＥＧＲ化）、ＮＯX 生成量を大幅に低減させること
ができる。このため、本実施形態では、さらにＥＧＲ制
御手段５３が設けられている。
【００３５】ＥＧＲ制御手段５３は、吸気通路３内へ再
循環させる排ガス量を調整すべくＥＧＲバルブ１５ｂを
制御するものである。このＥＧＲ制御手段５３は、冷態
時判定手段５１により冷態時であると判定された場合
に、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度が大きくなるように制御
するものである。これにより、冷態時に大量ＥＧＲする
ことによって、ＮＯX 生成量を大幅に低減させることが
できることになる。
循環させる排ガス量を調整すべくＥＧＲバルブ１５ｂを
制御するものである。このＥＧＲ制御手段５３は、冷態
時判定手段５１により冷態時であると判定された場合
に、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度が大きくなるように制御
するものである。これにより、冷態時に大量ＥＧＲする
ことによって、ＮＯX 生成量を大幅に低減させることが
できることになる。
【００３６】ここでは、ＥＧＲ量を増やし過ぎるとＨＣ
生成量が急増してしまうため〔図６（Ｂ）参照〕、ＥＧ
Ｒ量を増やし過ぎないように、ＥＧＲ制御手段５３によ
るＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御は、筒内空気過剰率λ
を制御パラメータとして行なわれるようになっている。
具体的には、ＥＧＲ制御手段５３は、冷態時判定手段５
１により冷態時であると判定された場合には、目標空気
過剰率設定手段５４により設定される限界目標空気過剰
率λ2 と、実空気過剰率推定手段５５により推定される
実空気過剰率λ 1 との偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）を算
出し、この偏差Δλ12が微小量ε1 よりも小さくなるよ
うにＥＧＲバルブ１５ｂの開度の空気過剰率λに基づく
フィードバック制御を行なうようになっている。
生成量が急増してしまうため〔図６（Ｂ）参照〕、ＥＧ
Ｒ量を増やし過ぎないように、ＥＧＲ制御手段５３によ
るＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御は、筒内空気過剰率λ
を制御パラメータとして行なわれるようになっている。
具体的には、ＥＧＲ制御手段５３は、冷態時判定手段５
１により冷態時であると判定された場合には、目標空気
過剰率設定手段５４により設定される限界目標空気過剰
率λ2 と、実空気過剰率推定手段５５により推定される
実空気過剰率λ 1 との偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）を算
出し、この偏差Δλ12が微小量ε1 よりも小さくなるよ
うにＥＧＲバルブ１５ｂの開度の空気過剰率λに基づく
フィードバック制御を行なうようになっている。
【００３７】なお、微小量ε1 は、ＨＣ生成量の差が無
視できる程度の空気過剰率差として、予め台上試験によ
り求めておく。ここで、実空気過剰率推定手段５５に
は、吸入量Ｇcyl , ＥＧＲ量Ｇegr ， 燃料噴射量等に基
づいて実際の空気過剰率（実空気過剰率）λ1 を推定す
るものである。
視できる程度の空気過剰率差として、予め台上試験によ
り求めておく。ここで、実空気過剰率推定手段５５に
は、吸入量Ｇcyl , ＥＧＲ量Ｇegr ， 燃料噴射量等に基
づいて実際の空気過剰率（実空気過剰率）λ1 を推定す
るものである。
【００３８】つまり、実空気過剰率推定手段５５は、イ
ンマニ温度〔インテークマニホールド（インマニともい
う）内の吸入空気の温度，吸気温度〕Ｔmani，インマニ
圧（インマニ内の吸入空気の圧力，吸気圧力）Ｐmani，
大気圧Ｐa ，エンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン回転速
度Ｎｅに対する体積効率ηｖに基づいて、燃焼室２内
（筒内）に吸入される吸入量（吸入重量流量）Ｇcyl 及
びＥＧＲ量Ｇegr を算出し、これらの吸入量Ｇcyl 及び
ＥＧＲ量Ｇegr から実空気過剰率λ1 を算出するように
なっている。
ンマニ温度〔インテークマニホールド（インマニともい
う）内の吸入空気の温度，吸気温度〕Ｔmani，インマニ
圧（インマニ内の吸入空気の圧力，吸気圧力）Ｐmani，
大気圧Ｐa ，エンジン回転速度Ｎｅ及びエンジン回転速
度Ｎｅに対する体積効率ηｖに基づいて、燃焼室２内
（筒内）に吸入される吸入量（吸入重量流量）Ｇcyl 及
びＥＧＲ量Ｇegr を算出し、これらの吸入量Ｇcyl 及び
ＥＧＲ量Ｇegr から実空気過剰率λ1 を算出するように
なっている。
【００３９】このように吸入量Ｇcyl を算出するのに、
インマニ温度Ｔmani，インマニ圧（ゲージ圧）Ｐmani，
大気圧Ｐa ，体積効率ηｖを考慮することで、より正確
に吸入量Ｇcyl を算出できるようにしている。なお、イ
ンマニ温度Ｔmani，インマニ圧（ゲージ圧）Ｐmani，大
気圧Ｐa ，体積効率ηｖは、吸入量Ｇcyl を算出するの
に必要なデータであるため、吸入量データという。
インマニ温度Ｔmani，インマニ圧（ゲージ圧）Ｐmani，
大気圧Ｐa ，体積効率ηｖを考慮することで、より正確
に吸入量Ｇcyl を算出できるようにしている。なお、イ
ンマニ温度Ｔmani，インマニ圧（ゲージ圧）Ｐmani，大
気圧Ｐa ，体積効率ηｖは、吸入量Ｇcyl を算出するの
に必要なデータであるため、吸入量データという。
【００４０】このため、エンジン１には、吸気温センサ
（吸気温度検出手段）３１，吸気圧センサ（吸気圧検出
手段）３２，大気圧センサ（大気圧検出手段）３３，ク
ランク角センサ３４等が所定箇所に配設されている。そ
して、これらのセンサはコントローラ５０に接続され、
各センサからの検出信号がコントローラ５０の実空気過
剰率推定手段５４へ送られるようになっている。
（吸気温度検出手段）３１，吸気圧センサ（吸気圧検出
手段）３２，大気圧センサ（大気圧検出手段）３３，ク
ランク角センサ３４等が所定箇所に配設されている。そ
して、これらのセンサはコントローラ５０に接続され、
各センサからの検出信号がコントローラ５０の実空気過
剰率推定手段５４へ送られるようになっている。
【００４１】なお、吸気圧センサ３２は、ブースト圧セ
ンサ（ブースト圧検出手段）ともいう。この吸気圧セン
サ３２は、例えばエンジン１のインテークマニホールド
に取り付けられており、ターボチャージャ９により加圧
された吸気の圧力（ブースト圧）を検出するようになっ
ている。また、体積効率ηｖは、インマニ温度Ｔmaniに
よって変化するため、温度変化にかかわらず体積効率η
ｖは一定として取り扱って単にエンジン回転速度Ｎｅ，
エンジン負荷に対して体積効率ηｖを求めるのではな
く、実空気過剰率推定手段５１では、インマニ温度Ｔ
maniの影響も取り入れ、体積効率ηｖを求める際に温度
補正を行なうようにしている。これにより、正確に求め
られた体積効率ηｖを用いて吸入量Ｇcyl を正確に算出
することができるようになる。
ンサ（ブースト圧検出手段）ともいう。この吸気圧セン
サ３２は、例えばエンジン１のインテークマニホールド
に取り付けられており、ターボチャージャ９により加圧
された吸気の圧力（ブースト圧）を検出するようになっ
ている。また、体積効率ηｖは、インマニ温度Ｔmaniに
よって変化するため、温度変化にかかわらず体積効率η
ｖは一定として取り扱って単にエンジン回転速度Ｎｅ，
エンジン負荷に対して体積効率ηｖを求めるのではな
く、実空気過剰率推定手段５１では、インマニ温度Ｔ
maniの影響も取り入れ、体積効率ηｖを求める際に温度
補正を行なうようにしている。これにより、正確に求め
られた体積効率ηｖを用いて吸入量Ｇcyl を正確に算出
することができるようになる。
【００４２】実空気過剰率推定手段５５は、基準インマ
ニ温度をＴ０とし、この基準インマニ温度Ｔ０に対する
基準体積効率をηｖ０とし、体積効率指数をｍとして、
任意のインマニ温度Ｔmaniに対する体積効率ηｖを、エ
ンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎に、次式（１）に
より求める。 ηｖ／ηｖ０＝（Ｔmani／Ｔ０）m ・・・（１） 具体的には、まず対象となるエンジン１について、エン
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎にインマニ温度Ｔ
maniと体積効率ηｖとの間の特性を台上試験によって求
め、このようなインマニ温度Ｔmaniと体積効率ηｖとの
間の特性に基づいて、体積効率ηｖを算出するためのマ
ップを作成する。
ニ温度をＴ０とし、この基準インマニ温度Ｔ０に対する
基準体積効率をηｖ０とし、体積効率指数をｍとして、
任意のインマニ温度Ｔmaniに対する体積効率ηｖを、エ
ンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎に、次式（１）に
より求める。 ηｖ／ηｖ０＝（Ｔmani／Ｔ０）m ・・・（１） 具体的には、まず対象となるエンジン１について、エン
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎にインマニ温度Ｔ
maniと体積効率ηｖとの間の特性を台上試験によって求
め、このようなインマニ温度Ｔmaniと体積効率ηｖとの
間の特性に基づいて、体積効率ηｖを算出するためのマ
ップを作成する。
【００４３】つまり、各エンジン回転速度Ｎｅ，エンジ
ン負荷毎に、基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃）
に対する基準体積効率ηｖ０を台上試験により計測し、
これを基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃）におけ
るエンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷と基準体積効率
ηｖ０とを対応づけた基準体積効率マップを作成する。
ン負荷毎に、基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃）
に対する基準体積効率ηｖ０を台上試験により計測し、
これを基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃）におけ
るエンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷と基準体積効率
ηｖ０とを対応づけた基準体積効率マップを作成する。
【００４４】また、各エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン
負荷毎に、インマニ温度Ｔmaniと体積効率ηｖとの関係
を示す特性を台上試験により計測し、これに基づいて各
エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎の体積効率指数
ｍも求め、これを基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５
℃）におけるエンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷と体
積効率指数ｍとを対応づけた体積効率指数マップを作成
する。
負荷毎に、インマニ温度Ｔmaniと体積効率ηｖとの関係
を示す特性を台上試験により計測し、これに基づいて各
エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷毎の体積効率指数
ｍも求め、これを基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５
℃）におけるエンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷と体
積効率指数ｍとを対応づけた体積効率指数マップを作成
する。
【００４５】そして、任意のインマニ温度Ｔmani，エン
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に対する体積効率ηｖ
を、基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃），基準体
積効率マップから求められる基準体積効率ηｖ０，体積
効率指数マップから求められる体積効率指数ｍにより算
出するようになっている。次に、実空気過剰率推定手段
５５による吸入量Ｇcyl の算出方法について説明する。
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に対する体積効率ηｖ
を、基準インマニ温度Ｔ０（例えば約２５℃），基準体
積効率マップから求められる基準体積効率ηｖ０，体積
効率指数マップから求められる体積効率指数ｍにより算
出するようになっている。次に、実空気過剰率推定手段
５５による吸入量Ｇcyl の算出方法について説明する。
【００４６】実空気過剰率推定手段５５は、次式（２）
により表されるインマニ温度Ｔmani，インマニ圧Ｐmani
で定義された体積効率ηｖの計算式を用いて吸入量Ｇ
cyl （ｋｇ／ｓ）を算出するようになっている。 ηｖ＝１２０Ｇcyl ／〔Ｎｅ×Ｖｈ×γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）〕 ・・・（２） ここで、Ｎｅはエンジン回転速度であり、Ｖｈはエンジ
ン行程容積であり、γ mani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）は
インマニ内の混合気（吸入空気とＥＧＲ）の比重量（ｋ
ｇ／ｍ3 ）である。
により表されるインマニ温度Ｔmani，インマニ圧Ｐmani
で定義された体積効率ηｖの計算式を用いて吸入量Ｇ
cyl （ｋｇ／ｓ）を算出するようになっている。 ηｖ＝１２０Ｇcyl ／〔Ｎｅ×Ｖｈ×γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）〕 ・・・（２） ここで、Ｎｅはエンジン回転速度であり、Ｖｈはエンジ
ン行程容積であり、γ mani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）は
インマニ内の混合気（吸入空気とＥＧＲ）の比重量（ｋ
ｇ／ｍ3 ）である。
【００４７】そして、上記の式（２）を変形すると、次
式（３）のように表されるため、実空気過剰率推定手段
５５は、この式（３）を用いて吸入量Ｇcyl を算出する
ようになっている。 Ｇcyl ＝〔Ｎｅ×Ｖｈ×ηｖ×γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）〕／１２０ ・・・（３） ここで、比重量γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）は、イ
ンマニ圧（ゲージ圧）（ｋｇ／ｍ2 ）をＰmaniとし、大
気圧（ｋｇ／ｍ2 ）をＰa とし、インマニ温度（Ｋ）を
Ｔmaniとして、次式（４）により表される。なお、ガス
定数をＲ〔ｋｇ・ｍ／（ｋｇ・Ｋ）〕とする。
式（３）のように表されるため、実空気過剰率推定手段
５５は、この式（３）を用いて吸入量Ｇcyl を算出する
ようになっている。 Ｇcyl ＝〔Ｎｅ×Ｖｈ×ηｖ×γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）〕／１２０ ・・・（３） ここで、比重量γmani（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani）は、イ
ンマニ圧（ゲージ圧）（ｋｇ／ｍ2 ）をＰmaniとし、大
気圧（ｋｇ／ｍ2 ）をＰa とし、インマニ温度（Ｋ）を
Ｔmaniとして、次式（４）により表される。なお、ガス
定数をＲ〔ｋｇ・ｍ／（ｋｇ・Ｋ）〕とする。
【００４８】 γmani＝（Ｐmani＋Ｐa ）／（Ｒ×Ｔmani） ・・・（４） ここでは、エンジン行程容積Ｖｈ，ガス定数Ｒは定数で
あり、エンジン回転速度Ｎｅ，インマニ圧Ｐmani，大気
圧Ｐa ，インマニ温度Ｔmaniはそれぞれセンサにより検
出された検出値を用い、体積効率ηｖは上述のように予
め台上試験により求められたものを用いて吸入量Ｇcyl
を算出することになる。
あり、エンジン回転速度Ｎｅ，インマニ圧Ｐmani，大気
圧Ｐa ，インマニ温度Ｔmaniはそれぞれセンサにより検
出された検出値を用い、体積効率ηｖは上述のように予
め台上試験により求められたものを用いて吸入量Ｇcyl
を算出することになる。
【００４９】なお、ここでは、吸気圧センサ３２により
検出されるインマニ圧Ｐmaniは大気圧との差圧として検
出されるため、吸入量Ｇcyl を算出するのに、大気圧セ
ンサ３３により検出された大気圧Ｐa も加味している。
しかし、絶対圧センサによりインマニ圧Ｐmaniを検出す
るように構成すれば、大気圧Ｐa を考慮する必要はな
い。
検出されるインマニ圧Ｐmaniは大気圧との差圧として検
出されるため、吸入量Ｇcyl を算出するのに、大気圧セ
ンサ３３により検出された大気圧Ｐa も加味している。
しかし、絶対圧センサによりインマニ圧Ｐmaniを検出す
るように構成すれば、大気圧Ｐa を考慮する必要はな
い。
【００５０】そして、実空気過剰率推定手段５５は、こ
のようにして算出された吸入量Ｇcy l から実空気過剰率
λ1 を算出するようになっている。つまり、実空気過剰
率推定手段５５は、所期の出力特性を得るための燃料噴
射量（ｋｇ／ｓ）をＧｆとし、理論上１ｋｇの燃料を完
全燃焼するために必要な理論空気量（ｋｇ／ｋｇ）をＬ
０とし、ＥＧＲ中の残存空気量をＧa,e として、実空気
過剰率λ1 を次式（５）により算出するようになってい
る。
のようにして算出された吸入量Ｇcy l から実空気過剰率
λ1 を算出するようになっている。つまり、実空気過剰
率推定手段５５は、所期の出力特性を得るための燃料噴
射量（ｋｇ／ｓ）をＧｆとし、理論上１ｋｇの燃料を完
全燃焼するために必要な理論空気量（ｋｇ／ｋｇ）をＬ
０とし、ＥＧＲ中の残存空気量をＧa,e として、実空気
過剰率λ1 を次式（５）により算出するようになってい
る。
【００５１】 λ1 ＝（Ｇa ＋Ｇa,e ）／（Ｌ０×Ｇｆ） ・・・（５） ここで、吸入量Ｇcyl は、吸入空気量Ｇa と、ＥＧＲバ
ルブ１５ｂを通過するＥＧＲ量（ＥＧＲガスの重量流
量）Ｇegr とから次式（６）により表される。 Ｇcyl ＝Ｇa ＋Ｇegr ・・・（６） このため、吸入空気量Ｇa は、次式（７）により表され
る。
ルブ１５ｂを通過するＥＧＲ量（ＥＧＲガスの重量流
量）Ｇegr とから次式（６）により表される。 Ｇcyl ＝Ｇa ＋Ｇegr ・・・（６） このため、吸入空気量Ｇa は、次式（７）により表され
る。
【００５２】 Ｇa ＝Ｇcyl −Ｇegr ・・・（７） このような関係を考慮すると、上述の式（５）は、次式
（８）のように表される。 λ1 ＝（Ｇa ＋Ｇa,e ）／（Ｌ０×Ｇｆ） ＝（Ｇa ＋Ｇegr ）／（Ｌ０×Ｇｆ）−Ｇegr ／Ｇa ＝Ｇcyl ／（Ｌ０×Ｇｆ）−Ｇegr ／（Ｇcyl −Ｇegr ）・・・（８） このうち、燃料噴射量Ｇｆは、エンジン回転速度センサ
３４により検出されるエンジン回転速度及び負荷センサ
３５によりエンジン負荷として検出されるアクセル踏込
量（アクセル開度）に基づいて、そのエンジン回転速
度，エンジン負荷領域での燃料噴射量マップから求める
ようになっている。
（８）のように表される。 λ1 ＝（Ｇa ＋Ｇa,e ）／（Ｌ０×Ｇｆ） ＝（Ｇa ＋Ｇegr ）／（Ｌ０×Ｇｆ）−Ｇegr ／Ｇa ＝Ｇcyl ／（Ｌ０×Ｇｆ）−Ｇegr ／（Ｇcyl −Ｇegr ）・・・（８） このうち、燃料噴射量Ｇｆは、エンジン回転速度センサ
３４により検出されるエンジン回転速度及び負荷センサ
３５によりエンジン負荷として検出されるアクセル踏込
量（アクセル開度）に基づいて、そのエンジン回転速
度，エンジン負荷領域での燃料噴射量マップから求める
ようになっている。
【００５３】また、ＥＧＲ量Ｇegr は、図２に示すよう
に、ＥＧＲガス圧力センサ４１，４２，ＥＧＲバルブ温
度センサ４３，ＥＧＲバルブリフトセンサ４４からの信
号に基づいて算出される。つまり、ＥＧＲ量Ｇegr は、
ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のＥＧＲガスの比重量をγ
egr とし、ＥＧＲガスの体積流量をＱegr とし、ＥＧＲ
バルブの上流側及び下流側にそれぞれ配設されたＥＧＲ
ガス圧力センサ４１，４２からの信号に基づいて算出さ
れる差圧をΔＰとし、ＥＧＲバルブの上流側に配設され
た温度センサ４３により検出される温度をＴegr とし、
ＥＧＲバルブリフトセンサ４４により検出されるＥＧＲ
バルブリフト量に相応した有効開口面積（流量係数を含
む）をＡegr とし、重力加速度をｇとして、次式（９）
により算出される。
に、ＥＧＲガス圧力センサ４１，４２，ＥＧＲバルブ温
度センサ４３，ＥＧＲバルブリフトセンサ４４からの信
号に基づいて算出される。つまり、ＥＧＲ量Ｇegr は、
ＥＧＲバルブ１５ｂの上流のＥＧＲガスの比重量をγ
egr とし、ＥＧＲガスの体積流量をＱegr とし、ＥＧＲ
バルブの上流側及び下流側にそれぞれ配設されたＥＧＲ
ガス圧力センサ４１，４２からの信号に基づいて算出さ
れる差圧をΔＰとし、ＥＧＲバルブの上流側に配設され
た温度センサ４３により検出される温度をＴegr とし、
ＥＧＲバルブリフトセンサ４４により検出されるＥＧＲ
バルブリフト量に相応した有効開口面積（流量係数を含
む）をＡegr とし、重力加速度をｇとして、次式（９）
により算出される。
【００５４】 Ｇegr ＝γegr ×Ｑegr ＝γegr ×Ａegr ×〔（２ｇ×ΔＰ）／γegr 〕1/2 ＝Ａegr ×（２ｇ×γegr ×ΔＰ）1/2 ・・・（９） 目標空気過剰率設定手段５４は、エンジン１の運転状態
（エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に基づいて限
界目標空気過剰率λ2 を設定するものである。つまり、
目標空気過剰率設定手段５４は、エンジン回転速度セン
サ３４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及び負荷
センサ３５により検出される負荷に基づいて算出される
平均有効圧Ｐｍｅに基づいて限界目標空気過剰率λ2 を
設定するようになっている。
（エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に基づいて限
界目標空気過剰率λ2 を設定するものである。つまり、
目標空気過剰率設定手段５４は、エンジン回転速度セン
サ３４により検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及び負荷
センサ３５により検出される負荷に基づいて算出される
平均有効圧Ｐｍｅに基づいて限界目標空気過剰率λ2 を
設定するようになっている。
【００５５】ここで、限界目標空気過剰率λ2 は、ＨＣ
が急増しない範囲でＥＧＲ量を最大限増加させた場合の
限界の空気過剰率（最小空気過剰率）である。このた
め、目標空気過剰率設定手段５４は、例えばエンジン回
転速度，エンジン負荷領域毎に予め台上試験により限界
目標空気過剰率λ2 を算出して、これを限界目標空気過
剰率マップとして記憶させておき、この限界目標空気過
剰率マップを用いて限界目標空気過剰率λ2 を設定する
ようになっている。このようにして設定される限界目標
空気過剰率λ2 に近づくようにＥＧＲバルブ１５ｂの開
度制御を行なうことで、ＨＣの生成量が急増しないよう
にＨＣの生成量を所定範囲内に抑えながら、ＮＯX 生成
量を大幅に低減させることができることになる。
が急増しない範囲でＥＧＲ量を最大限増加させた場合の
限界の空気過剰率（最小空気過剰率）である。このた
め、目標空気過剰率設定手段５４は、例えばエンジン回
転速度，エンジン負荷領域毎に予め台上試験により限界
目標空気過剰率λ2 を算出して、これを限界目標空気過
剰率マップとして記憶させておき、この限界目標空気過
剰率マップを用いて限界目標空気過剰率λ2 を設定する
ようになっている。このようにして設定される限界目標
空気過剰率λ2 に近づくようにＥＧＲバルブ１５ｂの開
度制御を行なうことで、ＨＣの生成量が急増しないよう
にＨＣの生成量を所定範囲内に抑えながら、ＮＯX 生成
量を大幅に低減させることができることになる。
【００５６】具体的には、ＥＧＲ制御手段５６は、ＥＧ
Ｒバルブ１５ｂの開度制御を以下のようにして行なうよ
うになっている。つまり、偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）
が負の場合、即ち実空気過剰率λ1 が限界目標空気過剰
率λ2 よりも小さい場合は、吸入空気量Ｇa が限界目標
空気過剰率λ2 を満たすためには少ないのであるから、
過給圧（インマニ圧）を上げて空気過剰率を大きくすべ
くＥＧＲバルブ１５ｂの開度を小さくする（開度を絞
る）制御が行なわれるようになっている。
Ｒバルブ１５ｂの開度制御を以下のようにして行なうよ
うになっている。つまり、偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）
が負の場合、即ち実空気過剰率λ1 が限界目標空気過剰
率λ2 よりも小さい場合は、吸入空気量Ｇa が限界目標
空気過剰率λ2 を満たすためには少ないのであるから、
過給圧（インマニ圧）を上げて空気過剰率を大きくすべ
くＥＧＲバルブ１５ｂの開度を小さくする（開度を絞
る）制御が行なわれるようになっている。
【００５７】一方、偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）が正の
場合、即ち実空気過剰率λ1 が限界目標空気過剰率λ2
よりも大きい場合は、逆に吸入空気量Ｇa が限界目標空
気過剰率λ2 を満たすためには多すぎるのであるから、
過給圧（インマニ圧）を下げて空気過剰率を小さくすべ
くターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を大き
くする（開度を拡げる）制御が行なわれるようになって
いる。
場合、即ち実空気過剰率λ1 が限界目標空気過剰率λ2
よりも大きい場合は、逆に吸入空気量Ｇa が限界目標空
気過剰率λ2 を満たすためには多すぎるのであるから、
過給圧（インマニ圧）を下げて空気過剰率を小さくすべ
くターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を大き
くする（開度を拡げる）制御が行なわれるようになって
いる。
【００５８】ところで、冷態時判定手段５１により温態
時（通常時）であると判定された場合は、ＥＧＲ制御手
段５６は、目標空気過剰率設定手段５４により設定され
た目標空気過剰率λ0 と、実空気過剰率推定手段５５に
より推定された実空気過剰率λ1 との偏差Δλ10（＝λ
1 −λ0 ）を算出し、この偏差Δλ10が微小量ε2 より
も小さくなるようにＥＧＲバルブ１５ｂの開度の空気過
剰率λに基づくフィードバック制御を行なうようになっ
ている。
時（通常時）であると判定された場合は、ＥＧＲ制御手
段５６は、目標空気過剰率設定手段５４により設定され
た目標空気過剰率λ0 と、実空気過剰率推定手段５５に
より推定された実空気過剰率λ1 との偏差Δλ10（＝λ
1 −λ0 ）を算出し、この偏差Δλ10が微小量ε2 より
も小さくなるようにＥＧＲバルブ１５ｂの開度の空気過
剰率λに基づくフィードバック制御を行なうようになっ
ている。
【００５９】なお、微小量ε2 は、排ガス温度の変化が
サルフェート生成に影響を与えない程度の空気過剰率差
として、予め台上試験により求めておく。ここで、目標
空気過剰率設定手段５４は、エンジン１の運転状態（エ
ンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に基づいて目標空
気過剰率λ0 を設定するものである。つまり、目標空気
過剰率設定手段５４は、エンジン回転速度センサ３４、
及びエンジン１の負荷を検出するための負荷センサ３５
からの検出情報に基づいて目標空気過剰率λ0 を設定す
るようになっている。
サルフェート生成に影響を与えない程度の空気過剰率差
として、予め台上試験により求めておく。ここで、目標
空気過剰率設定手段５４は、エンジン１の運転状態（エ
ンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷）に基づいて目標空
気過剰率λ0 を設定するものである。つまり、目標空気
過剰率設定手段５４は、エンジン回転速度センサ３４、
及びエンジン１の負荷を検出するための負荷センサ３５
からの検出情報に基づいて目標空気過剰率λ0 を設定す
るようになっている。
【００６０】なお、エンジン回転速度，エンジン負荷と
目標空気過剰率λ0 とを対応づけた目標空気過剰率マッ
プを予め用意しておき、エンジン回転速度センサ３４、
及びエンジン１の負荷を検出するための負荷センサ３５
からの検出情報に基づいて設定されるエンジン回転速
度，エンジン負荷領域に応じた目標空気過剰率λ0 をこ
の目標空気過剰率マップから求めるようにしても良い。
目標空気過剰率λ0 とを対応づけた目標空気過剰率マッ
プを予め用意しておき、エンジン回転速度センサ３４、
及びエンジン１の負荷を検出するための負荷センサ３５
からの検出情報に基づいて設定されるエンジン回転速
度，エンジン負荷領域に応じた目標空気過剰率λ0 をこ
の目標空気過剰率マップから求めるようにしても良い。
【００６１】具体的には、ＥＧＲ制御手段５３は、ＥＧ
Ｒバルブ１５ｂの開度制御を以下のようにして行なうよ
うになっている。つまり、偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）
が負の場合、即ち実空気過剰率λ1 が目標空気過剰率λ
0 よりも小さい場合は、吸入空気量Ｇa が目標空気過剰
率λ0 を満たすためには少ないのであるから、過給圧
（インマニ圧）を上げて実空気過剰率を大きくすべくＥ
ＧＲバルブ１５ｂの開度を小さくする（開度を絞る）制
御が行なわれるようになっている。
Ｒバルブ１５ｂの開度制御を以下のようにして行なうよ
うになっている。つまり、偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）
が負の場合、即ち実空気過剰率λ1 が目標空気過剰率λ
0 よりも小さい場合は、吸入空気量Ｇa が目標空気過剰
率λ0 を満たすためには少ないのであるから、過給圧
（インマニ圧）を上げて実空気過剰率を大きくすべくＥ
ＧＲバルブ１５ｂの開度を小さくする（開度を絞る）制
御が行なわれるようになっている。
【００６２】一方、偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）が正の
場合、即ち実空気過剰率λ1 が目標空気過剰率λ0 より
も大きい場合は、逆に吸入空気量Ｇa が目標空気過剰率
λ0を満たすためには多すぎるのであるから、過給圧
（インマニ圧）を下げて実空気過剰率を小さくすべくタ
ーボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を大きくす
る（開度を拡げる）制御が行なわれるようになってい
る。
場合、即ち実空気過剰率λ1 が目標空気過剰率λ0 より
も大きい場合は、逆に吸入空気量Ｇa が目標空気過剰率
λ0を満たすためには多すぎるのであるから、過給圧
（インマニ圧）を下げて実空気過剰率を小さくすべくタ
ーボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を大きくす
る（開度を拡げる）制御が行なわれるようになってい
る。
【００６３】なお、ＥＧＲ量制御手段５３は、実空気過
剰率λ1 と限界目標空気過剰率λ2（又は目標空気過剰
率λ0 ）との偏差Δλ12（又はΔλ10）が大きい場合
に、制御の応答性を高め、過渡時のＨＣやＮＯX の発生
量を十分に抑制できるようにすべく、以下のようなター
ボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度制御を行なう
ようにしても良い。
剰率λ1 と限界目標空気過剰率λ2（又は目標空気過剰
率λ0 ）との偏差Δλ12（又はΔλ10）が大きい場合
に、制御の応答性を高め、過渡時のＨＣやＮＯX の発生
量を十分に抑制できるようにすべく、以下のようなター
ボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度制御を行なう
ようにしても良い。
【００６４】つまり、偏差Δλ12（又はΔλ10）の大き
さが所定値Ｅ（Ｅ＞ε1 ，Ｅ＞ε2）以上である場合に
は、この偏差Δλ12（又はΔλ10）の大きさに応じてタ
ーボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度の最初の制
御量を変えるようにしても良い。例えば、偏差Δλ
12（又はΔλ10）の大きさが所定値Ｅ以上である場合
〔偏差Δλ12（又はΔλ10）の大きさが大きい場合〕
は、偏差Δλ12（又はΔλ10）に応じてターボチャージ
ャ９のノズルベーン９ｃの開度の最初の制御量を大きく
して、ターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を
大きく絞る（開度を小さくする）制御が行なわれるよう
にしても良い。この場合、偏差Δλ12（又はΔλ 10）が
正の値か負の値かによって、即ち実空気過剰率λ1 が目
標空気過剰率λ0（又は限界目標空気過剰率λ2 ）より
も大きいか、小さいかによって、所定値Ｅの大きさを変
更して（例えば所定値Ｅ1,Ｅ2 ）設定するのが好まし
い。
さが所定値Ｅ（Ｅ＞ε1 ，Ｅ＞ε2）以上である場合に
は、この偏差Δλ12（又はΔλ10）の大きさに応じてタ
ーボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度の最初の制
御量を変えるようにしても良い。例えば、偏差Δλ
12（又はΔλ10）の大きさが所定値Ｅ以上である場合
〔偏差Δλ12（又はΔλ10）の大きさが大きい場合〕
は、偏差Δλ12（又はΔλ10）に応じてターボチャージ
ャ９のノズルベーン９ｃの開度の最初の制御量を大きく
して、ターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を
大きく絞る（開度を小さくする）制御が行なわれるよう
にしても良い。この場合、偏差Δλ12（又はΔλ 10）が
正の値か負の値かによって、即ち実空気過剰率λ1 が目
標空気過剰率λ0（又は限界目標空気過剰率λ2 ）より
も大きいか、小さいかによって、所定値Ｅの大きさを変
更して（例えば所定値Ｅ1,Ｅ2 ）設定するのが好まし
い。
【００６５】本発明の一実施形態としての内燃機関の制
御装置は、上述のように構成され、この装置による過給
圧制御，ＥＧＲ量制御は、以下のように行なわれる。ま
ず、本装置による過給圧制御，ＥＧＲ制御のためのメイ
ンルーチンの処理手順について説明すると、図８のフロ
ーチャートに示すように、まずステップＳ１０で、エン
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷（負荷センサ３５によ
り検出される負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐｍ
ｅ）を取り込み、ステップＳ２０で、エンジン冷却水温
センサ３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗを取
り込んで、ステップＳ３０へ進み、エンジン冷却水温セ
ンサ３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め
定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さいか否かを判定す
る。
御装置は、上述のように構成され、この装置による過給
圧制御，ＥＧＲ量制御は、以下のように行なわれる。ま
ず、本装置による過給圧制御，ＥＧＲ制御のためのメイ
ンルーチンの処理手順について説明すると、図８のフロ
ーチャートに示すように、まずステップＳ１０で、エン
ジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷（負荷センサ３５によ
り検出される負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐｍ
ｅ）を取り込み、ステップＳ２０で、エンジン冷却水温
センサ３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗを取
り込んで、ステップＳ３０へ進み、エンジン冷却水温セ
ンサ３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め
定められた所定温度Ｔｗ０よりも小さいか否かを判定す
る。
【００６６】この判定の結果、エンジン冷却水温センサ
３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め定め
られた所定温度Ｔｗ０よりも小さいと判定した場合には
冷態時であると判断し、ステップＳ４０へ進み、さら
に、エンジン回転速度センサ３４により検出されるエン
ジン回転速度Ｎｅ及び負荷センサ３５により検出される
負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐｍｅが図５に示
すような冷態時過給圧マップのＡゾーンに属するか否か
を判定し、この判定の結果、Ａゾーンに属すると判定し
た場合は、冷態時の低負荷運転領域のＨＣの生成量が多
い運転領域であるから、ステップＳ５０へ進み、冷態時
制御を行なう。なお、この冷態時制御の詳細については
後述する。
３６により検出されたエンジン冷却水温Ｔｗが予め定め
られた所定温度Ｔｗ０よりも小さいと判定した場合には
冷態時であると判断し、ステップＳ４０へ進み、さら
に、エンジン回転速度センサ３４により検出されるエン
ジン回転速度Ｎｅ及び負荷センサ３５により検出される
負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐｍｅが図５に示
すような冷態時過給圧マップのＡゾーンに属するか否か
を判定し、この判定の結果、Ａゾーンに属すると判定し
た場合は、冷態時の低負荷運転領域のＨＣの生成量が多
い運転領域であるから、ステップＳ５０へ進み、冷態時
制御を行なう。なお、この冷態時制御の詳細については
後述する。
【００６７】一方、ステップＳ４０で、Ａゾーンに属し
ないと判定した場合は、冷態時の低負荷運転領域のＨＣ
の生成量が多い運転領域ではないから、ステップＳ７０
へ進み、通常制御を行なう。なお、この通常制御の詳細
については後述する。ところで、ステップＳ３０で、エ
ンジン冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷
却水温Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０以上である
と判定した場合には温態時であると判断し、ステップＳ
６０へ進み、通常制御が行なわれる。なお、この通常制
御の詳細については後述する。
ないと判定した場合は、冷態時の低負荷運転領域のＨＣ
の生成量が多い運転領域ではないから、ステップＳ７０
へ進み、通常制御を行なう。なお、この通常制御の詳細
については後述する。ところで、ステップＳ３０で、エ
ンジン冷却水温センサ３６により検出されたエンジン冷
却水温Ｔｗが予め定められた所定温度Ｔｗ０以上である
と判定した場合には温態時であると判断し、ステップＳ
６０へ進み、通常制御が行なわれる。なお、この通常制
御の詳細については後述する。
【００６８】次に、本装置による冷態時制御の処理手順
について説明すると、図９のフローチャートに示すよう
に、まずステップＡ１０で、過給圧制御手段５２がター
ボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を最大（全
開）にする制御を行なって過給圧（インマニ圧）が減少
するように制御する。これにより、冷態時の低負荷運転
領域のＨＣの生成量が多い運転領域で、過給圧が低くな
って吸入空気量が少なくなり、これにより筒内における
燃焼温度が高くなってターボチャージャ９のタービン出
口温度も高くなるため、ＨＣの生成レベルが低く抑えら
れる。また、燃焼温度が高くなるので、これに応じて排
ガス温度も高くなり、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ
浄化効率も高いレベルとなり、ＨＣ排出量が低減され
る。
について説明すると、図９のフローチャートに示すよう
に、まずステップＡ１０で、過給圧制御手段５２がター
ボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を最大（全
開）にする制御を行なって過給圧（インマニ圧）が減少
するように制御する。これにより、冷態時の低負荷運転
領域のＨＣの生成量が多い運転領域で、過給圧が低くな
って吸入空気量が少なくなり、これにより筒内における
燃焼温度が高くなってターボチャージャ９のタービン出
口温度も高くなるため、ＨＣの生成レベルが低く抑えら
れる。また、燃焼温度が高くなるので、これに応じて排
ガス温度も高くなり、排ガス浄化用触媒１９によるＨＣ
浄化効率も高いレベルとなり、ＨＣ排出量が低減され
る。
【００６９】次に、ステップＡ２０で、実空気過剰率λ
１を推定すべく、吸入量データを取り込み、ステップＡ
３０へ進み、実空気過剰率推定手段５５により実空気過
剰率λ１を算出する。具体的には、吸気圧センサ３２，
大気圧センサ３３及び吸気温センサ３１により検出され
たそれぞれの検出値Ｐmani, Ｐa,Ｔmaniを読み込み、こ
の吸気温度Ｔ mani、予め設定された基準インマニ温度Ｔ
０（例えば約２５℃）、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジ
ン負荷に応じて基準体積効率マップから求められる基準
体積効率ηｖ０、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷
に応じて体積効率指数マップから求められる体積効率指
数ｍを用いて、前記の式（１）により体積効率ηｖを求
める。
１を推定すべく、吸入量データを取り込み、ステップＡ
３０へ進み、実空気過剰率推定手段５５により実空気過
剰率λ１を算出する。具体的には、吸気圧センサ３２，
大気圧センサ３３及び吸気温センサ３１により検出され
たそれぞれの検出値Ｐmani, Ｐa,Ｔmaniを読み込み、こ
の吸気温度Ｔ mani、予め設定された基準インマニ温度Ｔ
０（例えば約２５℃）、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジ
ン負荷に応じて基準体積効率マップから求められる基準
体積効率ηｖ０、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷
に応じて体積効率指数マップから求められる体積効率指
数ｍを用いて、前記の式（１）により体積効率ηｖを求
める。
【００７０】次いで、読み込まれたインマニ圧Ｐmani,
大気圧Ｐa,インマニ温度Ｔmani、予め設定されるガス定
数Ｒを用いて、前記の式（４）により比重量γmani（Ｐ
mani，Ｐa ，Ｔmani）を求める。そして、比重量γmani
（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani），体積効率ηｖ，エンジン回
転速度Ｎｅ，予め設定されたエンジン行程容積Ｖｈを用
いて、前記の式（３）により吸入量Ｇcyl を算出する。
大気圧Ｐa,インマニ温度Ｔmani、予め設定されるガス定
数Ｒを用いて、前記の式（４）により比重量γmani（Ｐ
mani，Ｐa ，Ｔmani）を求める。そして、比重量γmani
（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani），体積効率ηｖ，エンジン回
転速度Ｎｅ，予め設定されたエンジン行程容積Ｖｈを用
いて、前記の式（３）により吸入量Ｇcyl を算出する。
【００７１】次に、このようにして算出された吸入量Ｇ
cyl 、式（６）により算出されるＥＧＲ量Ｇegr 、所期
の出力を得るために設定された燃料噴射量Ｇｆ、理論空
気量Ｌ０を用いて、前記の式（５）により実際の空気過
剰率λ（実空気過剰率λ１）を算出する。次いで、ステ
ップＡ４０で、目標空気過剰率設定手段５４が、エンジ
ン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷Ｐｍｅに基づいて、各エ
ンジン回転速度及びエンジン負荷領域毎に用意されてい
る限界目標空気過剰率マップから限界目標空気過剰率λ
2を読み込む。
cyl 、式（６）により算出されるＥＧＲ量Ｇegr 、所期
の出力を得るために設定された燃料噴射量Ｇｆ、理論空
気量Ｌ０を用いて、前記の式（５）により実際の空気過
剰率λ（実空気過剰率λ１）を算出する。次いで、ステ
ップＡ４０で、目標空気過剰率設定手段５４が、エンジ
ン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷Ｐｍｅに基づいて、各エ
ンジン回転速度及びエンジン負荷領域毎に用意されてい
る限界目標空気過剰率マップから限界目標空気過剰率λ
2を読み込む。
【００７２】そして、ステップＡ５０で、実空気過剰率
λ1 と限界目標空気過剰率λ2 との偏差Δλ12（＝λ1
−λ2 ）が微小量ε1 よりも小さいか否かを判定し、こ
の判定の結果、偏差Δλ12が微小量ε1 以上であると判
定した場合は、ステップＡ６０へ進み、さらに実空気過
剰率λ1 が限界目標空気過剰率λ2 よりも大きいか小さ
いか、即ち偏差Δλ12が０よりも小さいか否かを判定
し、この判定の結果、偏差Δλ12が０よりも小さいと判
定した場合は、ステップＡ７０へ進み、ＥＧＲ量を減少
させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行なっ
て、ステップＡ２０へ戻り、以後、ステップＡ２０〜ス
テップＡ７０の処理が繰り返される。
λ1 と限界目標空気過剰率λ2 との偏差Δλ12（＝λ1
−λ2 ）が微小量ε1 よりも小さいか否かを判定し、こ
の判定の結果、偏差Δλ12が微小量ε1 以上であると判
定した場合は、ステップＡ６０へ進み、さらに実空気過
剰率λ1 が限界目標空気過剰率λ2 よりも大きいか小さ
いか、即ち偏差Δλ12が０よりも小さいか否かを判定
し、この判定の結果、偏差Δλ12が０よりも小さいと判
定した場合は、ステップＡ７０へ進み、ＥＧＲ量を減少
させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行なっ
て、ステップＡ２０へ戻り、以後、ステップＡ２０〜ス
テップＡ７０の処理が繰り返される。
【００７３】一方、ステップＡ６０で、偏差λ12が０以
上であると判定した場合は、ステップＡ８０へ進み、Ｅ
ＧＲ量を増大させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制
御を行なって、ステップＡ２０へ戻り、以後、ステップ
Ａ２０〜ステップＡ６０，ステップＡ８０の処理が繰り
返される。ところで、このような処理が繰り返された
後、ステップＡ５０で、実空気過剰率λ1 と限界目標空
気過剰率λ2 との偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）が微小量
ε1よりも小さいと判定した場合は、冷態時制御を終了
して、リターンする。
上であると判定した場合は、ステップＡ８０へ進み、Ｅ
ＧＲ量を増大させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制
御を行なって、ステップＡ２０へ戻り、以後、ステップ
Ａ２０〜ステップＡ６０，ステップＡ８０の処理が繰り
返される。ところで、このような処理が繰り返された
後、ステップＡ５０で、実空気過剰率λ1 と限界目標空
気過剰率λ2 との偏差Δλ12（＝λ1 −λ2 ）が微小量
ε1よりも小さいと判定した場合は、冷態時制御を終了
して、リターンする。
【００７４】次に、本装置による通常制御の処理手順に
ついて説明すると、図１０のフローチャートに示すよう
に、まずステップＢ１０で、過給圧制御手段５２が温態
時過給圧マップに基づいて求められる目標過給圧になる
ようにターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を
制御する。つまり、エンジン回転速度センサ３４により
検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及び負荷センサ３５に
より検出される負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐ
ｍｅに基づいて、コントローラ５０内に記憶された図７
に示すような温態時過給圧マップを用いて目標過給圧を
設定し、現時点の実際の過給圧（実過給圧）と目標過給
圧とが一致するようにターボチャージャ９のノズルベー
ン９ｃの開度を制御する。
ついて説明すると、図１０のフローチャートに示すよう
に、まずステップＢ１０で、過給圧制御手段５２が温態
時過給圧マップに基づいて求められる目標過給圧になる
ようにターボチャージャ９のノズルベーン９ｃの開度を
制御する。つまり、エンジン回転速度センサ３４により
検出されるエンジン回転速度Ｎｅ及び負荷センサ３５に
より検出される負荷に基づいて算出される平均有効圧Ｐ
ｍｅに基づいて、コントローラ５０内に記憶された図７
に示すような温態時過給圧マップを用いて目標過給圧を
設定し、現時点の実際の過給圧（実過給圧）と目標過給
圧とが一致するようにターボチャージャ９のノズルベー
ン９ｃの開度を制御する。
【００７５】この場合、通常運転領域、即ち中高速高負
荷運転領域では、サルフェートの生成を抑えるために過
給圧が高めに設定される。また、アイドル運転領域で
は、発進加速性を向上させるために、ターボチャージャ
９のタービン回転数を高回転に保持すべく過給圧が高め
に設定される。次に、ステップＢ２０で、実空気過剰率
λ１を推定すべく、吸入量データを取り込み、ステップ
Ａ３０へ進み、実空気過剰率推定手段５５により実空気
過剰率λ１を算出する。
荷運転領域では、サルフェートの生成を抑えるために過
給圧が高めに設定される。また、アイドル運転領域で
は、発進加速性を向上させるために、ターボチャージャ
９のタービン回転数を高回転に保持すべく過給圧が高め
に設定される。次に、ステップＢ２０で、実空気過剰率
λ１を推定すべく、吸入量データを取り込み、ステップ
Ａ３０へ進み、実空気過剰率推定手段５５により実空気
過剰率λ１を算出する。
【００７６】具体的には、吸気圧センサ３２，大気圧セ
ンサ３３及び吸気温センサ３１により検出されたそれぞ
れの検出値Ｐmani, Ｐa,Ｔmaniを読み込み、この吸気温
度Ｔ mani、予め設定された基準インマニ温度Ｔ０（例え
ば約２５℃）、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に
応じて基準体積効率マップから求められる基準体積効率
ηｖ０、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に応じて
体積効率指数マップから求められる体積効率指数ｍを用
いて、前記の式（１）により体積効率ηｖを求める。
ンサ３３及び吸気温センサ３１により検出されたそれぞ
れの検出値Ｐmani, Ｐa,Ｔmaniを読み込み、この吸気温
度Ｔ mani、予め設定された基準インマニ温度Ｔ０（例え
ば約２５℃）、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に
応じて基準体積効率マップから求められる基準体積効率
ηｖ０、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷に応じて
体積効率指数マップから求められる体積効率指数ｍを用
いて、前記の式（１）により体積効率ηｖを求める。
【００７７】次いで、読み込まれたインマニ圧Ｐmani,
大気圧Ｐa,インマニ温度Ｔmani、予め設定されるガス定
数Ｒを用いて、前記の式（４）により比重量γmani（Ｐ
mani，Ｐa ，Ｔmani）を求める。そして、比重量γmani
（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani），体積効率ηｖ，エンジン回
転速度Ｎｅ，予め設定されたエンジン行程容積Ｖｈを用
いて、前記の式（３）により吸入量Ｇcyl を算出する。
大気圧Ｐa,インマニ温度Ｔmani、予め設定されるガス定
数Ｒを用いて、前記の式（４）により比重量γmani（Ｐ
mani，Ｐa ，Ｔmani）を求める。そして、比重量γmani
（Ｐmani，Ｐa ，Ｔmani），体積効率ηｖ，エンジン回
転速度Ｎｅ，予め設定されたエンジン行程容積Ｖｈを用
いて、前記の式（３）により吸入量Ｇcyl を算出する。
【００７８】次に、このようにして算出された吸入量Ｇ
cyl 、式（９）により算出されるＥＧＲ量Ｇegr 、所期
の出力を得るために設定された燃料噴射量Ｇｆ、理論空
気量Ｌ０を用いて、前記の式（５）〔式（８）〕により
実際の空気過剰率λ（実空気過剰率λ１）を算出する。
次いで、ステップＢ４０で、目標空気過剰率設定手段５
４が、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷Ｐｍｅに基
づいて、各エンジン回転速度及びエンジン負荷領域毎に
用意されている目標空気過剰率マップから目標空気過剰
率λ0 を読み込む。
cyl 、式（９）により算出されるＥＧＲ量Ｇegr 、所期
の出力を得るために設定された燃料噴射量Ｇｆ、理論空
気量Ｌ０を用いて、前記の式（５）〔式（８）〕により
実際の空気過剰率λ（実空気過剰率λ１）を算出する。
次いで、ステップＢ４０で、目標空気過剰率設定手段５
４が、エンジン回転速度Ｎｅ，エンジン負荷Ｐｍｅに基
づいて、各エンジン回転速度及びエンジン負荷領域毎に
用意されている目標空気過剰率マップから目標空気過剰
率λ0 を読み込む。
【００７９】そして、ステップＢ５０で、実空気過剰率
λ1 と目標空気過剰率λ0 との偏差Δλ10（＝λ1 −λ
0 ）が微小量ε2 よりも小さいか否かを判定し、この判
定の結果、偏差Δλ10が微小量ε2 以上であると判定し
た場合は、ステップＢ６０へ進み、さらに実空気過剰率
λ1 が目標空気過剰率λ0 よりも大きいか小さいか、即
ち偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）が０よりも小さいか否か
を判定し、この判定の結果、偏差Δλ10が０よりも小さ
いと判定した場合は、ステップＢ７０へ進み、ＥＧＲ量
を減少させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行
なって、ステップＢ２０へ戻り、以後、ステップＢ２０
〜ステップＢ７０の処理が繰り返される。
λ1 と目標空気過剰率λ0 との偏差Δλ10（＝λ1 −λ
0 ）が微小量ε2 よりも小さいか否かを判定し、この判
定の結果、偏差Δλ10が微小量ε2 以上であると判定し
た場合は、ステップＢ６０へ進み、さらに実空気過剰率
λ1 が目標空気過剰率λ0 よりも大きいか小さいか、即
ち偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）が０よりも小さいか否か
を判定し、この判定の結果、偏差Δλ10が０よりも小さ
いと判定した場合は、ステップＢ７０へ進み、ＥＧＲ量
を減少させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制御を行
なって、ステップＢ２０へ戻り、以後、ステップＢ２０
〜ステップＢ７０の処理が繰り返される。
【００８０】一方、ステップＢ６０で、偏差λ10が０以
上であると判定した場合は、ステップＢ８０へ進み、Ｅ
ＧＲ量を増大させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制
御を行なって、ステップＢ２０へ戻り、以後、ステップ
Ｂ２０〜ステップＢ６０，ステップＢ８０の処理が繰り
返される。ところで、このような処理が繰り返された
後、ステップＢ５０で、実空気過剰率λ1 と目標空気過
剰率λ0 との偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）が微小量ε2
よりも小さいと判定した場合は、通常時制御を終了し
て、リターンする。
上であると判定した場合は、ステップＢ８０へ進み、Ｅ
ＧＲ量を増大させるべく、ＥＧＲバルブ１５ｂの開度制
御を行なって、ステップＢ２０へ戻り、以後、ステップ
Ｂ２０〜ステップＢ６０，ステップＢ８０の処理が繰り
返される。ところで、このような処理が繰り返された
後、ステップＢ５０で、実空気過剰率λ1 と目標空気過
剰率λ0 との偏差Δλ10（＝λ1 −λ0 ）が微小量ε2
よりも小さいと判定した場合は、通常時制御を終了し
て、リターンする。
【００８１】したがって、本実施形態にかかる内燃機関
の制御装置によれば、冷態時の低負荷運転領域におい
て、過給圧制御手段５２によってノズルベーン９ｃの開
度を全開制御することで過給圧が減少するように制御す
るため、燃焼温度（ひいてはタービン出口温度）が高く
なり、ＨＣの生成量が抑制される上に、さらに排ガス浄
化用触媒のＨＣ浄化効率を高められる効果もあり、これ
により、ＨＣ排出量を大幅に低減させることができ、さ
らにＥＧＲを導入することでＮＯX 排出量を大幅に低減
させることができるという利点がある。
の制御装置によれば、冷態時の低負荷運転領域におい
て、過給圧制御手段５２によってノズルベーン９ｃの開
度を全開制御することで過給圧が減少するように制御す
るため、燃焼温度（ひいてはタービン出口温度）が高く
なり、ＨＣの生成量が抑制される上に、さらに排ガス浄
化用触媒のＨＣ浄化効率を高められる効果もあり、これ
により、ＨＣ排出量を大幅に低減させることができ、さ
らにＥＧＲを導入することでＮＯX 排出量を大幅に低減
させることができるという利点がある。
【００８２】特に、ＨＣが急増しない範囲でＥＧＲがで
きるだけ大量に導入されるように、ＥＧＲ装置１５のＥ
ＧＲバルブ１５ｂの開度を空気過剰率λに基づいて正確
に制御するため、ＥＧＲの大量導入によって急激に燃焼
が抑制されてＨＣの排出量が急増するのを確実に防止し
ながら、ＮＯX を大幅に低減させることができるという
利点もある。
きるだけ大量に導入されるように、ＥＧＲ装置１５のＥ
ＧＲバルブ１５ｂの開度を空気過剰率λに基づいて正確
に制御するため、ＥＧＲの大量導入によって急激に燃焼
が抑制されてＨＣの排出量が急増するのを確実に防止し
ながら、ＮＯX を大幅に低減させることができるという
利点もある。
【００８３】なお、上述の実施形態では、ＥＧＲ量制御
手段５３は、空気過剰率λに基づいてＥＧＲ制御を行な
うように構成されているが、エンジン冷態時にＥＧＲ量
を増大させる制御を行なうように構成すれば良い。ま
た、上述の実施形態では、吸入空気量Ｇa は計算式やマ
ップにより求めているが、吸入空気量Ｇa は、例えばカ
ルマン渦流量計，熱線（ホットワイヤ）流量計等のエア
フローセンサ（ＡＦＳ）により検出されるものを用いて
も良い。
手段５３は、空気過剰率λに基づいてＥＧＲ制御を行な
うように構成されているが、エンジン冷態時にＥＧＲ量
を増大させる制御を行なうように構成すれば良い。ま
た、上述の実施形態では、吸入空気量Ｇa は計算式やマ
ップにより求めているが、吸入空気量Ｇa は、例えばカ
ルマン渦流量計，熱線（ホットワイヤ）流量計等のエア
フローセンサ（ＡＦＳ）により検出されるものを用いて
も良い。
【００８４】この場合、吸入空気量Ｇa は、エアフロー
センサの検出値をＱ（ｍ3 ／ｓ）とし、エアフローセン
サ部の空気の比重量をγa,f として次式（１０）により
算出される。 Ｇa ＝Ｑ×γa,f ・・・（１０） 但し、比重量γa,f は、前記の式（４）で、Ｐmani, Ｔ
maniをエアフローセンサ部の圧力Ｐa,f 、温度Ｔa,f に
置換することによって求められる。
センサの検出値をＱ（ｍ3 ／ｓ）とし、エアフローセン
サ部の空気の比重量をγa,f として次式（１０）により
算出される。 Ｇa ＝Ｑ×γa,f ・・・（１０） 但し、比重量γa,f は、前記の式（４）で、Ｐmani, Ｔ
maniをエアフローセンサ部の圧力Ｐa,f 、温度Ｔa,f に
置換することによって求められる。
【００８５】また、上述の実施形態では、可変ノズルベ
ーン付きターボチャージャを用いて過給圧（インマニ
圧）を制御しているが、過給圧（インマニ圧）を調整で
きるようなものであれば良い。例えば、ウェストゲート
バルブを備えるターボチャージャや変速機付きのスーパ
ーチャージャを用いて過給圧を調整するようにしても良
い。
ーン付きターボチャージャを用いて過給圧（インマニ
圧）を制御しているが、過給圧（インマニ圧）を調整で
きるようなものであれば良い。例えば、ウェストゲート
バルブを備えるターボチャージャや変速機付きのスーパ
ーチャージャを用いて過給圧を調整するようにしても良
い。
【００８６】また、上述の実施形態では、本発明をディ
ーゼルエンジンに適用するものとして説明しているが、
過給圧制御を行なう際にノックセンサによりノックを検
知しながら行なうようにすれば、ガソリンエンジン（特
に筒内噴射型のもの）に適用することもできる。
ーゼルエンジンに適用するものとして説明しているが、
過給圧制御を行なう際にノックセンサによりノックを検
知しながら行なうようにすれば、ガソリンエンジン（特
に筒内噴射型のもの）に適用することもできる。
【００８７】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１記載の本
発明の内燃機関の制御装置によれば、冷態時の低負荷運
転領域において、制御手段によって過給圧を減少させて
ＨＣ生成量を抑制し、さらに排ガス浄化用触媒のＨＣ浄
化率を高めてＨＣ排出量を低減させることができるとと
もに、排ガス還流手段により排ガスの一部を吸気管内へ
導入することでＮＯX 排出量を低減させることができる
という利点がある。
発明の内燃機関の制御装置によれば、冷態時の低負荷運
転領域において、制御手段によって過給圧を減少させて
ＨＣ生成量を抑制し、さらに排ガス浄化用触媒のＨＣ浄
化率を高めてＨＣ排出量を低減させることができるとと
もに、排ガス還流手段により排ガスの一部を吸気管内へ
導入することでＮＯX 排出量を低減させることができる
という利点がある。
【図１】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置を示す機能ブロック図である。
置を示す機能ブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の全体構成を示す模式図である。
置の全体構成を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる内燃機関に備えら
れる可変ノズルベーン付きターボチャージャを示す模式
図であり、（Ａ）はノズルベーン開度が全開の場合、
（Ｂ）はノズルベーン開度が全閉の場合を示している。
れる可変ノズルベーン付きターボチャージャを示す模式
図であり、（Ａ）はノズルベーン開度が全開の場合、
（Ｂ）はノズルベーン開度が全閉の場合を示している。
【図４】本発明の一実施形態にかかる内燃機関に備えら
れる酸化触媒のＨＣ浄化率特性を示す図である。
れる酸化触媒のＨＣ浄化率特性を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置において冷態時に用いられる冷態時過給圧マップを示
す図である。
置において冷態時に用いられる冷態時過給圧マップを示
す図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置における過給圧制御，ＥＧＲ制御を説明するための図
であって、（Ａ）はノズルベーン開度とタービン出口温
度との関係及びＥＧＲ量とＮＯX 排出量との関係を示す
図であり、（Ｂ）はノズルベーン開度とＨＣ排出量との
関係及びＥＧＲ量とＮＯX 排出量との関係を示す図であ
る。
置における過給圧制御，ＥＧＲ制御を説明するための図
であって、（Ａ）はノズルベーン開度とタービン出口温
度との関係及びＥＧＲ量とＮＯX 排出量との関係を示す
図であり、（Ｂ）はノズルベーン開度とＨＣ排出量との
関係及びＥＧＲ量とＮＯX 排出量との関係を示す図であ
る。
【図７】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置において温態時に用いられる温態時過給圧マップを示
す図である。
置において温態時に用いられる温態時過給圧マップを示
す図である。
【図８】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置による過給圧制御，ＥＧＲ制御のためのメインルーチ
ンの処理手順を示すフローチャートである。
置による過給圧制御，ＥＧＲ制御のためのメインルーチ
ンの処理手順を示すフローチャートである。
【図９】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御装
置の冷態時制御の処理手順を示すフローチャートであ
る。
置の冷態時制御の処理手順を示すフローチャートであ
る。
【図１０】本発明の一実施形態にかかる内燃機関の制御
装置の通常時制御（温態時制御）の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
装置の通常時制御（温態時制御）の処理手順を示すフロ
ーチャートである。
９ ターボチャージャ（過給機） ９ｃ ノズルベーン １５ ＥＧＲ装置（排ガス再循環装置，排ガス還流手
段） １５ｂ ＥＧＲバルブ １９ 排ガス浄化用触媒 ３１ 吸気温センサ（吸気温検出手段） ３２ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段，ブースト圧セン
サ） ３３ 大気圧センサ（大気圧検出手段） ３４ エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出
手段） ３５ 負荷センサ（アクセル開度センサ） ３６ エンジン冷却水温センサ ４１ ＥＧＲバルブ上流圧力センサ ４２ ＥＧＲバルブ下流圧力センサ ４３ ＥＧＲバルブ上流温度センサ ４４ ＥＧＲバルブリフトセンサ ５０ コントローラ（ＥＣＵ） ５１ 冷態時判定手段 ５２ 過給圧制御手段 ５３ 排ガス還流量制御手段（ＥＧＲ量制御手段） ５４ 目標空気過剰率設定手段 ５５ 実空気過剰率推定手段
段） １５ｂ ＥＧＲバルブ １９ 排ガス浄化用触媒 ３１ 吸気温センサ（吸気温検出手段） ３２ 吸気圧センサ（吸気圧検出手段，ブースト圧セン
サ） ３３ 大気圧センサ（大気圧検出手段） ３４ エンジン回転速度センサ（エンジン回転速度検出
手段） ３５ 負荷センサ（アクセル開度センサ） ３６ エンジン冷却水温センサ ４１ ＥＧＲバルブ上流圧力センサ ４２ ＥＧＲバルブ下流圧力センサ ４３ ＥＧＲバルブ上流温度センサ ４４ ＥＧＲバルブリフトセンサ ５０ コントローラ（ＥＣＵ） ５１ 冷態時判定手段 ５２ 過給圧制御手段 ５３ 排ガス還流量制御手段（ＥＧＲ量制御手段） ５４ 目標空気過剰率設定手段 ５５ 実空気過剰率推定手段
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０２ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０２Ａ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１Ｂ 23/00 23/00 Ｊ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｃ ５７０ ５７０Ｐ Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA16 FA35 GA04 GC05 GE01 HA12 JA00 JA02 JA12 JA13 JA23 JA38 JB05 3G062 AA01 AA05 BA00 CA02 DA01 GA02 GA06 GA08 GA12 GA13 GA21 GA27 3G084 AA01 BA07 BA20 DA10 EB09 EB12 FA01 FA02 FA11 FA18 FA20 FA33 FA37 3G091 AA10 AA11 AA18 AA19 AB01 BA14 BA15 CB00 DC01 EA01 EA03 EA06 EA16 EA20 FA04 HB05 HB06 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 AB03 DB03 DC09 EA01 EA02 EC01 EC10 FA17 FA18 GA02 HA04Z HA05Z HA11Z HD07Z HE01Z HE08Z
Claims (1)
- 【請求項１】 排気通路内に排ガス浄化用触媒と、吸気
を過給する過給機と、排ガスの一部を吸気通路内へ還流
する排ガス還流手段とを備える内燃機関の制御装置にお
いて、 該内燃機関が冷態時であるか否かを判定する冷態時判定
手段と、 該冷態時判定手段により該内燃機関が冷態時であると判
定された場合に、該過給機による過給圧を減少させると
ともに、該排ガス還流手段による排ガス還流量を増大さ
せる制御手段とを備えることを特徴とする、内燃機関の
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27297399A JP3726588B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 内燃機関の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27297399A JP3726588B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 内燃機関の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001090597A true JP2001090597A (ja) | 2001-04-03 |
| JP3726588B2 JP3726588B2 (ja) | 2005-12-14 |
Family
ID=17521378
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27297399A Expired - Fee Related JP3726588B2 (ja) | 1999-09-27 | 1999-09-27 | 内燃機関の制御装置 |
Country Status (1)
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008298033A (ja) * | 2007-06-04 | 2008-12-11 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | ディーゼルエンジン |
| JP2010533254A (ja) * | 2007-07-13 | 2010-10-21 | エミテック ゲゼルシヤフト フユア エミツシオンス テクノロギー ミツト ベシユレンクテル ハフツング | 少なくとも一つの粒子凝集器の再生方法、及び排出ガス後処理システムを有する自動車 |
| JP2011208552A (ja) * | 2010-03-29 | 2011-10-20 | Mazda Motor Corp | エンジンの制御方法及び制御装置 |
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1999
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