JP2001123873A - ディーゼルエンジンの制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの制御装置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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- 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
- 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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- Supercharger (AREA)
- 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】 ＥＧＲ装置の制御目標値が変化しても、目標
吸入空気量を達成し、過渡を含めた過給機とＥＧＲ装置
の制御性を向上させる。 【解決手段】 過給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え
る。この場合に、ＥＧＲ装置６２の制御目標値を運転条
件に応じて演算手段６３が演算し、このＥＧＲ装置６２
の制御目標値となるようにＥＧＲ装置６２を制御手段６
４が制御する。その一方で、運転条件に応じた目標吸入
空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧を演算手段６５が演算
し、この目標吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧とＥ
ＧＲ装置６２の制御目標値とに基づいて過給機６１の作
動目標値を設定手段６６が設定する。この過給機６１の
作動目標値となるように過給機６１を制御手段６７が制
御する。
吸入空気量を達成し、過渡を含めた過給機とＥＧＲ装置
の制御性を向上させる。 【解決手段】 過給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え
る。この場合に、ＥＧＲ装置６２の制御目標値を運転条
件に応じて演算手段６３が演算し、このＥＧＲ装置６２
の制御目標値となるようにＥＧＲ装置６２を制御手段６
４が制御する。その一方で、運転条件に応じた目標吸入
空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧を演算手段６５が演算
し、この目標吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧とＥ
ＧＲ装置６２の制御目標値とに基づいて過給機６１の作
動目標値を設定手段６６が設定する。この過給機６１の
作動目標値となるように過給機６１を制御手段６７が制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はディーゼルエンジ
ンの制御装置、特にＥＧＲ装置（排気の一部を吸気通路
へ再循環させる装置）と過給機を備えるものに関する。
ンの制御装置、特にＥＧＲ装置（排気の一部を吸気通路
へ再循環させる装置）と過給機を備えるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】ターボ過給機とＥＧＲ流量を制御可能な
ＥＧＲ弁とを備え、ターボ過給機を作動させて過給を行
う領域とＥＧＲ弁を開いてＥＧＲを行う領域とを分ける
ようにしたものがある（特開平７−１３９４１３号公報
参照）。
ＥＧＲ弁とを備え、ターボ過給機を作動させて過給を行
う領域とＥＧＲ弁を開いてＥＧＲを行う領域とを分ける
ようにしたものがある（特開平７−１３９４１３号公報
参照）。
【０００３】また、タービン内に可変ノズルを有する可
変容量ターボ過給機とＥＧＲ弁を備え、特に過渡時にお
けるＥＧＲ量および可変ノズルのノズル開度の制御法を
検討したもの（ＩＭｅｃｈＥ １９９７ Ｃ５２４／１２
７／９７参照）や可変容量ターボ過給機と、設定が連続
的でなく数段の段階的設定が可能なＥＧＲ弁とを備え、
可変ノズルの開口面積でＥＧＲ量を制御するようにした
もの等がある（社団法人 自動車技術会 発行『学術講演
会前刷集９６５ １９９６−１０』 第１９３頁〜第１９
６頁参照）。
変容量ターボ過給機とＥＧＲ弁を備え、特に過渡時にお
けるＥＧＲ量および可変ノズルのノズル開度の制御法を
検討したもの（ＩＭｅｃｈＥ １９９７ Ｃ５２４／１２
７／９７参照）や可変容量ターボ過給機と、設定が連続
的でなく数段の段階的設定が可能なＥＧＲ弁とを備え、
可変ノズルの開口面積でＥＧＲ量を制御するようにした
もの等がある（社団法人 自動車技術会 発行『学術講演
会前刷集９６５ １９９６−１０』 第１９３頁〜第１９
６頁参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これらの従
来装置は、どれも基本的に、ＥＧＲ量を変化させる際に
可変ノズルのノズル開度を一定値にホールドし、また過
給圧を変化させる際にＥＧＲ弁開度を一定値にホールド
して、排気エミッションの最適値を得ようとするもので
ある。
来装置は、どれも基本的に、ＥＧＲ量を変化させる際に
可変ノズルのノズル開度を一定値にホールドし、また過
給圧を変化させる際にＥＧＲ弁開度を一定値にホールド
して、排気エミッションの最適値を得ようとするもので
ある。
【０００５】ここで、ノズル開度とＥＧＲ弁開度の一方
をホールドした状態で他方を変化させるようにしている
のは次の理由による。過給圧制御という観点からみる
と、ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たし
ている。つまり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給
圧も変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力
が変化するため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給
圧とＥＧＲ量とは独立に制御できないこと、また、やや
もするとお互いに制御上の外乱となっていることにあ
る。この結果、従来技術では、ある程度妥協した使い方
にならざるを得ない。
をホールドした状態で他方を変化させるようにしている
のは次の理由による。過給圧制御という観点からみる
と、ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たし
ている。つまり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給
圧も変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力
が変化するため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給
圧とＥＧＲ量とは独立に制御できないこと、また、やや
もするとお互いに制御上の外乱となっていることにあ
る。この結果、従来技術では、ある程度妥協した使い方
にならざるを得ない。
【０００６】なお、一方を変化させた場合に、制御精度
を確保するには、他方を適合し直すことであるが、他方
を適合し直した後には、もう一方を再適合しなければな
らなくなるので、この方法では、過渡時の制御精度を確
保することが困難である。
を確保するには、他方を適合し直すことであるが、他方
を適合し直した後には、もう一方を再適合しなければな
らなくなるので、この方法では、過渡時の制御精度を確
保することが困難である。
【０００７】このように、過給圧とＥＧＲ量とはお互い
に影響を与えるため、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度
を変える必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に
過渡時は双方の制御精度が低下する。
に影響を与えるため、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度
を変える必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に
過渡時は双方の制御精度が低下する。
【０００８】その一方で、ディーゼルエンジンの場合、
過給圧とＥＧＲ量それぞれが排気中の有害物の排出量に
感度をもち、排気中の有害排出物の低減のためにはこれ
らを最適な値に設定することが必要である。特に、過渡
時にこれらお互いの目標値を達成して、排気エミッショ
ンと運転性を両立するためには、それぞれをアクティブ
に変化させることが望まれる。
過給圧とＥＧＲ量それぞれが排気中の有害物の排出量に
感度をもち、排気中の有害排出物の低減のためにはこれ
らを最適な値に設定することが必要である。特に、過渡
時にこれらお互いの目標値を達成して、排気エミッショ
ンと運転性を両立するためには、それぞれをアクティブ
に変化させることが望まれる。
【０００９】そこでこの発明は、運転条件に応じて目標
吸入空気量（または目標過給圧）を演算し、この目標吸
入空気量とＥＧＲ装置の制御目標値から過給機の作動目
標値を設定することにより、ＥＧＲ装置の制御目標値が
変化しても、目標吸入空気量を達成し、過渡を含めた過
給機とＥＧＲ装置の制御性を向上させることを目的とす
る。
吸入空気量（または目標過給圧）を演算し、この目標吸
入空気量とＥＧＲ装置の制御目標値から過給機の作動目
標値を設定することにより、ＥＧＲ装置の制御目標値が
変化しても、目標吸入空気量を達成し、過渡を含めた過
給機とＥＧＲ装置の制御性を向上させることを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、図８７に
示すように、過給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え、前
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値（たとえば目標ＥＧＲ量
Ｔｑｅｋ）を運転条件に応じて演算する手段６３と、こ
のＥＧＲ装置６２の制御目標値となるように前記ＥＧＲ
装置６２を制御する手段６４と、運転条件に応じた目標
吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧を演算する手段６
５と、この目標吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧と
前記ＥＧＲ装置６２の制御目標値とに基づいて前記過給
機６１の作動目標値を設定する手段６６と、この過給機
６１の作動目標値となるように前記過給機６１を制御す
る手段６７とを設けた。
示すように、過給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え、前
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値（たとえば目標ＥＧＲ量
Ｔｑｅｋ）を運転条件に応じて演算する手段６３と、こ
のＥＧＲ装置６２の制御目標値となるように前記ＥＧＲ
装置６２を制御する手段６４と、運転条件に応じた目標
吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧を演算する手段６
５と、この目標吸入空気量ｔＱａｃまたは目標過給圧と
前記ＥＧＲ装置６２の制御目標値とに基づいて前記過給
機６１の作動目標値を設定する手段６６と、この過給機
６１の作動目標値となるように前記過給機６１を制御す
る手段６７とを設けた。
【００１１】第２の発明では、第１の発明において前記
過給機６１の作動目標値を設定する際に、前記ＥＧＲ装
置６２の制御目標値に代えて、その制御目標値に遅れ処
理を施した値を用いる。
過給機６１の作動目標値を設定する際に、前記ＥＧＲ装
置６２の制御目標値に代えて、その制御目標値に遅れ処
理を施した値を用いる。
【００１２】第３の発明では、第１または第２の発明に
おいて前記過給機６１の作動目標値が、過給機６１の開
口面積または開口面積相当値の目標値である。
おいて前記過給機６１の作動目標値が、過給機６１の開
口面積または開口面積相当値の目標値である。
【００１３】第４の発明では、第３の発明において前記
開口面積相当値が開口割合である。
開口面積相当値が開口割合である。
【００１４】第５の発明では、第３の発明において前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
燃費が最適となるように設定する。
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
燃費が最適となるように設定する。
【００１５】第６の発明では、第３の発明において前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する。
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する。
【００１６】第７の発明では、第３の発明において前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
加速性が最適となるように設定する。
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
加速性が最適となるように設定する。
【００１７】第８の発明では、第５または６の発明にお
いてエンジンの回転速度と燃料噴射量の積が増加する場
合にその所定時間当たり増加量に応じて前記過給機６１
の開口面積または開口面積相当値の目標値を過給圧が大
きくなる側に補正する。
いてエンジンの回転速度と燃料噴射量の積が増加する場
合にその所定時間当たり増加量に応じて前記過給機６１
の開口面積または開口面積相当値の目標値を過給圧が大
きくなる側に補正する。
【００１８】第９の発明では、第３の発明において前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する第１の手段と、前
記過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値
を燃費が最適となるように設定する第２の手段とを備
え、エンジンの暖機完了前に前記第１の手段を、暖機完
了後になると前記第２の手段を選択する。
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する第１の手段と、前
記過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値
を燃費が最適となるように設定する第２の手段とを備
え、エンジンの暖機完了前に前記第１の手段を、暖機完
了後になると前記第２の手段を選択する。
【００１９】第１０の発明では、第３の発明において前
記過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値
を燃費が最適となるように設定する第１の手段と、前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する第２の手段と、冷
却水温Ｔｗを検出する手段とを備え、この冷却水温Ｔｗ
により、前記第１の手段により設定される開口面積また
は開口面積相当値の目標値と、前記第２の手段により設
定される開口面積または開口面積相当値の目標値とを補
間計算した値を、前記過給機６１の開口面積または開口
面積相当値の目標値として設定する。
記過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値
を燃費が最適となるように設定する第１の手段と、前記
過給機６１の開口面積または開口面積相当値の目標値を
排気組成が最適となるように設定する第２の手段と、冷
却水温Ｔｗを検出する手段とを備え、この冷却水温Ｔｗ
により、前記第１の手段により設定される開口面積また
は開口面積相当値の目標値と、前記第２の手段により設
定される開口面積または開口面積相当値の目標値とを補
間計算した値を、前記過給機６１の開口面積または開口
面積相当値の目標値として設定する。
【００２０】第１１の発明では、第１の発明において前
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値が目標ＥＧＲ率である。
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値が目標ＥＧＲ率である。
【００２１】第１２の発明では、第１の発明において前
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値が目標ＥＧＲ量である。
記ＥＧＲ装置６２の制御目標値が目標ＥＧＲ量である。
【００２２】第１３の発明は、図８８に示すように、過
給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え、前記ＥＧＲ装置６
２の１シリンダ当たり制御目標値（たとえば目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅｃ）を運転条件に応じて演算する手段７１と、
このＥＧＲ装置６２の１シリンダ当たり制御目標値とな
るように前記ＥＧＲ装置６２を制御する手段７２と、運
転条件に応じた１シリンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａ
ｃを演算する手段７３と、この１シリンダ当たり目標吸
入空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当
たり制御目標値とエンジン回転速度とエンジン負荷の４
つのパラメータに基づいて前記過給機６１の作動目標値
を設定する手段７４と、この過給機６１の作動目標値と
なるように前記過給機６１を制御する手段６７とを設け
た。
給機６１とＥＧＲ装置６２とを備え、前記ＥＧＲ装置６
２の１シリンダ当たり制御目標値（たとえば目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅｃ）を運転条件に応じて演算する手段７１と、
このＥＧＲ装置６２の１シリンダ当たり制御目標値とな
るように前記ＥＧＲ装置６２を制御する手段７２と、運
転条件に応じた１シリンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａ
ｃを演算する手段７３と、この１シリンダ当たり目標吸
入空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当
たり制御目標値とエンジン回転速度とエンジン負荷の４
つのパラメータに基づいて前記過給機６１の作動目標値
を設定する手段７４と、この過給機６１の作動目標値と
なるように前記過給機６１を制御する手段６７とを設け
た。
【００２３】第１４の発明では、第１３の発明において
前記作動目標値設定手段７４が、エンジン回転速度とエ
ンジン負荷をパラメータとして運転条件の属する領域を
予め複数に区分けする手段と、前記領域を区分けする格
子点位置の運転条件毎に前記１シリンダ当たり目標吸入
空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当た
り制御目標値とに応じた前記過給機６１の作動目標値を
予め設定するマップと、現在の運転条件が前記区分けし
た小領域のいずれに属するかを判定する手段と、この判
定した領域の４隅の格子点位置のマップを、現在の１シ
リンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置
６２の現在の１シリンダ当たり制御目標値とから検索
し、その検索した４つの値を用いた補間計算により前記
過給機６１の現在の運転条件に対応する作動目標値を演
算する手段とからなる。
前記作動目標値設定手段７４が、エンジン回転速度とエ
ンジン負荷をパラメータとして運転条件の属する領域を
予め複数に区分けする手段と、前記領域を区分けする格
子点位置の運転条件毎に前記１シリンダ当たり目標吸入
空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当た
り制御目標値とに応じた前記過給機６１の作動目標値を
予め設定するマップと、現在の運転条件が前記区分けし
た小領域のいずれに属するかを判定する手段と、この判
定した領域の４隅の格子点位置のマップを、現在の１シ
リンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａｃと前記ＥＧＲ装置
６２の現在の１シリンダ当たり制御目標値とから検索
し、その検索した４つの値を用いた補間計算により前記
過給機６１の現在の運転条件に対応する作動目標値を演
算する手段とからなる。
【００２４】第１５の発明では、第１４の発明において
前記マップ値を燃費が最適となるように設定する。
前記マップ値を燃費が最適となるように設定する。
【００２５】第１６の発明では、第１４の発明において
前記過給機の作動値を変化させても吸入空気量がほとん
ど変化しない領域に属する前記マップの値を固定値とす
る。
前記過給機の作動値を変化させても吸入空気量がほとん
ど変化しない領域に属する前記マップの値を固定値とす
る。
【００２６】第１７の発明では、第１４から第１６まで
のいずれか一つの発明において前記エンジン回転速度に
代えて排気流量を用いる。
のいずれか一つの発明において前記エンジン回転速度に
代えて排気流量を用いる。
【００２７】第１８の発明では、第１４から第１６まで
のいずれか一つの発明において前記マップを検索する際
に、現在の１シリンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａｃと
前記ＥＧＲ装置６２の現在の１シリンダ当たり制御目標
値に代えて、それらにそれぞれ遅れ処理を施した値を用
いる。
のいずれか一つの発明において前記マップを検索する際
に、現在の１シリンダ当たり目標吸入空気量ｔＱａｃと
前記ＥＧＲ装置６２の現在の１シリンダ当たり制御目標
値に代えて、それらにそれぞれ遅れ処理を施した値を用
いる。
【００２８】第１９の発明では、第１３から第１８まで
のいずれか一つの発明において前記過給機６１の作動目
標値が過給機６１の開口割合または開口面積相当値の目
標値である。
のいずれか一つの発明において前記過給機６１の作動目
標値が過給機６１の開口割合または開口面積相当値の目
標値である。
【００２９】第２０の発明では、第１３の発明において
前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当たり制御目標値が１
シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃである。
前記ＥＧＲ装置６２の１シリンダ当たり制御目標値が１
シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃである。
【００３０】
【発明の効果】第１、第３、第１１、第１２の発明によ
れば、運転条件に応じて目標吸入空気量（または目標過
給圧）を演算し、この目標吸入空気量とＥＧＲ装置の制
御目標値とに基づいて、過給機の作動目標値を設定する
ようにしたので、ＥＧＲ装置の制御目標値が変化して
も、目標吸入空気量が得られることになり、過渡を含め
た過給機とＥＧＲ装置の制御性が向上し、これによって
お互いの性能を十分に発揮させることができる。また、
適合の簡易化、ロジックの簡易化も可能である。
れば、運転条件に応じて目標吸入空気量（または目標過
給圧）を演算し、この目標吸入空気量とＥＧＲ装置の制
御目標値とに基づいて、過給機の作動目標値を設定する
ようにしたので、ＥＧＲ装置の制御目標値が変化して
も、目標吸入空気量が得られることになり、過渡を含め
た過給機とＥＧＲ装置の制御性が向上し、これによって
お互いの性能を十分に発揮させることができる。また、
適合の簡易化、ロジックの簡易化も可能である。
【００３１】特に過渡時には、ＥＧＲ装置の制御目標値
を演算してからＥＧＲ装置の制御実際値が制御目標値に
追いつくまでに遅れがあり、その制御目標値からのずれ
分だけ過給機の作動目標値に誤差が生じ、目標吸入空気
量が得られなくなる可能性があるが、第２の発明によれ
ば、ＥＧＲ装置の制御実際値である制御目標値に遅れ処
理を施した値を用いるので、過渡時においても、目標吸
入空気量が得られるように過給機を制御できる。
を演算してからＥＧＲ装置の制御実際値が制御目標値に
追いつくまでに遅れがあり、その制御目標値からのずれ
分だけ過給機の作動目標値に誤差が生じ、目標吸入空気
量が得られなくなる可能性があるが、第２の発明によれ
ば、ＥＧＲ装置の制御実際値である制御目標値に遅れ処
理を施した値を用いるので、過渡時においても、目標吸
入空気量が得られるように過給機を制御できる。
【００３２】第４の発明によれば、汎用性を持たせるこ
とができる。
とができる。
【００３３】第５の発明によれば、ＥＧＲ装置の制御目
標値が変化しても、燃費を最適にする過給機の作動目標
値が自動的に達成される。これによって、過渡を含めて
最適な燃費点をトレースさせることが可能となる。
標値が変化しても、燃費を最適にする過給機の作動目標
値が自動的に達成される。これによって、過渡を含めて
最適な燃費点をトレースさせることが可能となる。
【００３４】第６の発明によれば、ＥＧＲ装置の制御目
標値が変化しても、排気組成を最適にする過給機の作動
目標値が自動的に達成される。これによって、過渡を含
めて最適な排気組成点をトレースさせることが可能とな
る。
標値が変化しても、排気組成を最適にする過給機の作動
目標値が自動的に達成される。これによって、過渡を含
めて最適な排気組成点をトレースさせることが可能とな
る。
【００３５】第７の発明によれば、ＥＧＲ装置の制御目
標値が変化しても、加速性を最適にする過給機の作動目
標値が自動的に達成される。
標値が変化しても、加速性を最適にする過給機の作動目
標値が自動的に達成される。
【００３６】負荷の変化が大きい加速時には過給圧の立
ち上がりよりも排気圧の上昇スピードのほうが速く、そ
のぶん充填効率の低下を起こしやすくなるのであるが、
第８の発明によれば、加速時の過給圧の立ち上がり遅れ
に伴う充填効率の低下を回避できる。
ち上がりよりも排気圧の上昇スピードのほうが速く、そ
のぶん充填効率の低下を起こしやすくなるのであるが、
第８の発明によれば、加速時の過給圧の立ち上がり遅れ
に伴う充填効率の低下を回避できる。
【００３７】第９の発明によれば、エンジンの暖機完了
前には排気組成が最適となり、暖機完了後には燃費が最
適となるように過給機を制御できる。
前には排気組成が最適となり、暖機完了後には燃費が最
適となるように過給機を制御できる。
【００３８】第１０の発明によれば、エンジンの暖機途
中において排気組成と燃費を両立できる。
中において排気組成と燃費を両立できる。
【００３９】第１３、第１４、第１５、第１９、第２０
の発明によれば、エンジン負荷をも直接のパラメータと
して過給機の作動目標値を設定あるいは演算するので、
エンジン負荷に応じて過給機の作動目標値を変えたいと
いう要求に応じることができる。
の発明によれば、エンジン負荷をも直接のパラメータと
して過給機の作動目標値を設定あるいは演算するので、
エンジン負荷に応じて過給機の作動目標値を変えたいと
いう要求に応じることができる。
【００４０】第１６の発明によれば、低回転低負荷の条
件のように、過給機の作動値を変化させても吸入空気量
がほとんど変化しない領域での無駄な過給機作動を避け
ることができる。
件のように、過給機の作動値を変化させても吸入空気量
がほとんど変化しない領域での無駄な過給機作動を避け
ることができる。
【００４１】第１７の発明によれば、タービン効率の特
性をよくトレースでき、マップ数も減らせる。
性をよくトレースでき、マップ数も減らせる。
【００４２】第１８の発明によれば、吸気管容積がある
ことに伴う空気の供給遅れや過給機の作動応答遅れがあ
る場合に有効であるが、実験してみると、吸気管容積が
大きい場合や過給機の作動応答遅れが大きい場合より
も、吸気管容積が小さい場合や過給機の作動応答遅れが
小さい場合のほうがかえって精度の高い制御を行うこと
ができる。
ことに伴う空気の供給遅れや過給機の作動応答遅れがあ
る場合に有効であるが、実験してみると、吸気管容積が
大きい場合や過給機の作動応答遅れが大きい場合より
も、吸気管容積が小さい場合や過給機の作動応答遅れが
小さい場合のほうがかえって精度の高い制御を行うこと
ができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】図１に、熱発生のパターンが単段
燃焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせるための
構成を示す。なお、この構成そのものは特開平８−８６
２５１号公報などにより公知である。
燃焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせるための
構成を示す。なお、この構成そのものは特開平８−８６
２５１号公報などにより公知である。
【００４４】さて、ＮＯｘの生成は燃焼温度に大きく依
存し、その低減には燃焼温度の低温化が有効である。低
温予混合燃焼では、ＥＧＲによる酸素濃度の低減で、低
温燃焼を実現するため、排気通路２と吸気通路３のコレ
クタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、負圧制御弁５から
の制御負圧に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備
えている。
存し、その低減には燃焼温度の低温化が有効である。低
温予混合燃焼では、ＥＧＲによる酸素濃度の低減で、低
温燃焼を実現するため、排気通路２と吸気通路３のコレ
クタ部３ａとを結ぶＥＧＲ通路４に、負圧制御弁５から
の制御負圧に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備
えている。
【００４５】負圧制御弁５は、コントロールユニット４
１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、
これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るよ
うにしている。たとえば、低回転低負荷域でＥＧＲ率を
最大の１００パーセントとし、回転速度、負荷が高くな
るに従い、ＥＧＲ率を減少させる。高負荷側では排気温
度が上昇するため、多量のＥＧＲガスを還流すると、吸
気温度の上昇によってＮＯｘ低減の効果が減少したり、
噴射燃料の着火遅れ期間が短くなって予混合燃焼が実現
できなくなる等のため、ＥＧＲ率を段階的に減少させて
いる。
１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、
これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るよ
うにしている。たとえば、低回転低負荷域でＥＧＲ率を
最大の１００パーセントとし、回転速度、負荷が高くな
るに従い、ＥＧＲ率を減少させる。高負荷側では排気温
度が上昇するため、多量のＥＧＲガスを還流すると、吸
気温度の上昇によってＮＯｘ低減の効果が減少したり、
噴射燃料の着火遅れ期間が短くなって予混合燃焼が実現
できなくなる等のため、ＥＧＲ率を段階的に減少させて
いる。
【００４６】ＥＧＲ通路４の途中には、ＥＧＲガスの冷
却装置７を備える。これは、ＥＧＲ通路４の周りに形成
されエンジン冷却水の一部が循環されるウォータジャケ
ット８と、冷却水の導入口７ａに設けられ冷却水の循環
量を調整可能な流量制御弁９とからなり、コントロール
ユニット４１からの指令により、制御弁９を介して循環
量を増やすほどＥＧＲガスの冷却度が増す。
却装置７を備える。これは、ＥＧＲ通路４の周りに形成
されエンジン冷却水の一部が循環されるウォータジャケ
ット８と、冷却水の導入口７ａに設けられ冷却水の循環
量を調整可能な流量制御弁９とからなり、コントロール
ユニット４１からの指令により、制御弁９を介して循環
量を増やすほどＥＧＲガスの冷却度が増す。
【００４７】燃焼促進のため吸気ポート近傍の吸気通路
に所定の切欠を有するスワールコントロールバルブ（図
示しない）を備える。コントロールユニット４１によ
り、このスワールコントロールバルブが低回転低負荷域
で閉じられると、燃焼室に吸入される吸気の流速が高ま
り燃焼室にスワールが生成される。
に所定の切欠を有するスワールコントロールバルブ（図
示しない）を備える。コントロールユニット４１によ
り、このスワールコントロールバルブが低回転低負荷域
で閉じられると、燃焼室に吸入される吸気の流速が高ま
り燃焼室にスワールが生成される。
【００４８】燃焼室は大径トロイダル燃焼室（図示しな
い）である。これは、ピストンキャビティを、入口を絞
らずピストンの冠面から底部まで円筒状に形成したもの
で、その底部中央には、圧縮行程後期にピストンキャビ
ティの外部から旋回しながら流れ込むスワールに抵抗を
与えないように、さらに空気と燃料の混合を良好にする
ため、円錐部が形成されている。この入口を絞らない円
筒状のピストンキャビティにより、前述のスワールバル
ブ等によって生成されたスワールは、燃焼過程でピスト
ンが下降していくのに伴い、ピストンキャビティ内から
キャビティ外に拡散され、キャビティ外でもスワールが
持続される。
い）である。これは、ピストンキャビティを、入口を絞
らずピストンの冠面から底部まで円筒状に形成したもの
で、その底部中央には、圧縮行程後期にピストンキャビ
ティの外部から旋回しながら流れ込むスワールに抵抗を
与えないように、さらに空気と燃料の混合を良好にする
ため、円錐部が形成されている。この入口を絞らない円
筒状のピストンキャビティにより、前述のスワールバル
ブ等によって生成されたスワールは、燃焼過程でピスト
ンが下降していくのに伴い、ピストンキャビティ内から
キャビティ外に拡散され、キャビティ外でもスワールが
持続される。
【００４９】エンジンにはコモンレール式の燃料噴射装
置１０を備える。コモンレール式の燃料噴射装置１０の
構成も公知（第１３回内燃機関シンポジウム講演論文集
第７３頁〜第７７頁参照）であり、図２により概説す
る。
置１０を備える。コモンレール式の燃料噴射装置１０の
構成も公知（第１３回内燃機関シンポジウム講演論文集
第７３頁〜第７７頁参照）であり、図２により概説す
る。
【００５０】この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク
１１、燃料供給通路１２、サプライポンプ１４、コモン
レール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７
からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は
燃料供給通路１５を介して蓄圧室１６にいったん蓄えら
れたあと、蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１
７に分配される。
１１、燃料供給通路１２、サプライポンプ１４、コモン
レール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７
からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は
燃料供給通路１５を介して蓄圧室１６にいったん蓄えら
れたあと、蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１
７に分配される。
【００５１】ノズル１７は、針弁１８、ノズル室１９、
ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２１、油
圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下方）に付
勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン２２への
燃料供給通路２４、この通路２４に介装される三方弁
（電磁弁）２５などからなり、ノズル内の通路２０と２
４が連通して油圧ピストン２２上部とノズル室１９にと
もに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦＦ時（ポート
ＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）には、油圧ピスト
ン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積より大きいこと
から、針弁１８が着座状態にあるが、三方弁２５がＯＮ
状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢとＣが連通）にな
ると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻し通路２８を介
して燃料タンク１１に戻され、油圧ピストン２２に作用
する燃料圧力が低下する。これによって針弁１８が上昇
してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。三方弁２
５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧ピストン２２に
蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料噴射が終了す
る。つまり、三方弁２５のＯＦＦからＯＮへの切換時期
により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料
噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれば、
ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２６は
逆止弁、２７はオリフィスである。
ノズル室１９への燃料供給通路２０、リテーナ２１、油
圧ピストン２２、針弁１８を閉弁方向（図で下方）に付
勢するリターンスプリング２３、油圧ピストン２２への
燃料供給通路２４、この通路２４に介装される三方弁
（電磁弁）２５などからなり、ノズル内の通路２０と２
４が連通して油圧ピストン２２上部とノズル室１９にと
もに高圧燃料が導かれる三方弁２５のＯＦＦ時（ポート
ＡとＢが連通、ポートＢとＣが遮断）には、油圧ピスト
ン２２の受圧面積が針弁１８の受圧面積より大きいこと
から、針弁１８が着座状態にあるが、三方弁２５がＯＮ
状態（ポートＡとＢが遮断、ポートＢとＣが連通）にな
ると、油圧ピストン２２上部の燃料が戻し通路２８を介
して燃料タンク１１に戻され、油圧ピストン２２に作用
する燃料圧力が低下する。これによって針弁１８が上昇
してノズル先端の噴孔より燃料が噴射される。三方弁２
５をふたたびＯＦＦ状態に戻せば、油圧ピストン２２に
蓄圧室１６の高圧燃料が導びかれて燃料噴射が終了す
る。つまり、三方弁２５のＯＦＦからＯＮへの切換時期
により燃料の噴射開始時期が、またＯＮ時間により燃料
噴射量が調整され、蓄圧室１６の圧力が同じであれば、
ＯＮ時間が長くなるほど燃料噴射量が多くなる。２６は
逆止弁、２７はオリフィスである。
【００５２】この燃料噴射装置１０にはさらに、蓄圧室
圧力を調整するため、サプライポンプ１４から吐出され
た燃料を戻す通路１３に圧力調整弁３１を備える。この
調整弁３１は通路１３の流路を開閉するもので、蓄圧室
１６への燃料吐出量を調整することにより蓄圧室圧力を
調整する。蓄圧室１６の燃料圧力（噴射圧）によって燃
料噴射率が変化し、蓄圧室１６の燃料圧力が高くなるほ
ど燃料噴射率が高くなる。
圧力を調整するため、サプライポンプ１４から吐出され
た燃料を戻す通路１３に圧力調整弁３１を備える。この
調整弁３１は通路１３の流路を開閉するもので、蓄圧室
１６への燃料吐出量を調整することにより蓄圧室圧力を
調整する。蓄圧室１６の燃料圧力（噴射圧）によって燃
料噴射率が変化し、蓄圧室１６の燃料圧力が高くなるほ
ど燃料噴射率が高くなる。
【００５３】アクセル開度センサ３３、エンジン回転速
度とクランク角度を検出するセンサ３４、気筒判別のた
めのセンサ３５、水温センサ３６からの信号が入力され
るコントロールユニット４１では、エンジン回転速度と
アクセル開度に応じて目標燃料噴射量と蓄圧室１６の目
標圧力を演算し、圧力センサ３２により検出される蓄圧
室圧力がこの目標圧力と一致するように圧力調整弁３１
を介して蓄圧室１６の燃料圧力をフィードバック制御す
る。
度とクランク角度を検出するセンサ３４、気筒判別のた
めのセンサ３５、水温センサ３６からの信号が入力され
るコントロールユニット４１では、エンジン回転速度と
アクセル開度に応じて目標燃料噴射量と蓄圧室１６の目
標圧力を演算し、圧力センサ３２により検出される蓄圧
室圧力がこの目標圧力と一致するように圧力調整弁３１
を介して蓄圧室１６の燃料圧力をフィードバック制御す
る。
【００５４】また、演算した目標燃料噴射量に対応して
三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁２５のＯ
Ｎへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所
定の噴射開始時期を得るようにしている。たとえば、高
ＥＧＲ率の低回転低負荷側で噴射燃料の着火遅れ期間が
長くなるように燃料の噴射時期（噴射開始時期）をピス
トン上死点（ＴＤＣ）にまで遅延している。この遅延に
より、着火時期の燃焼室内の温度を低温状態にし、予混
合燃焼比率を増大させることにより、高ＥＧＲ率域での
スモークの発生を抑える。これに対して、回転速度、負
荷が高くなるにしたがい、噴射時期を進めている。これ
は、着火遅れの時間が一定であっても、着火遅れクラン
ク角度（着火遅れの時間をクランク角度に換算した値）
がエンジン回転速度の増加に比例して大きくなり、低Ｅ
ＧＲ率時に所定の着火時期を得るために、噴射時期を進
めるのである。
三方弁２５のＯＮ時間を制御するほか、三方弁２５のＯ
Ｎへの切換時期を制御することで、運転条件に応じた所
定の噴射開始時期を得るようにしている。たとえば、高
ＥＧＲ率の低回転低負荷側で噴射燃料の着火遅れ期間が
長くなるように燃料の噴射時期（噴射開始時期）をピス
トン上死点（ＴＤＣ）にまで遅延している。この遅延に
より、着火時期の燃焼室内の温度を低温状態にし、予混
合燃焼比率を増大させることにより、高ＥＧＲ率域での
スモークの発生を抑える。これに対して、回転速度、負
荷が高くなるにしたがい、噴射時期を進めている。これ
は、着火遅れの時間が一定であっても、着火遅れクラン
ク角度（着火遅れの時間をクランク角度に換算した値）
がエンジン回転速度の増加に比例して大きくなり、低Ｅ
ＧＲ率時に所定の着火時期を得るために、噴射時期を進
めるのである。
【００５５】図１に戻り、ＥＧＲ通路４の開口部下流の
排気通路２に可変容量ターボ過給機を備える。これは、
排気タービン５２のスクロール入口に、負圧アクチュエ
ータ５４により駆動される可変ノズル５３を設けたもの
で、コントロールユニット４１により、可変ノズル５３
は低回転域から所定の過給圧が得られるように、低回転
側では排気タービン５２に導入される排気の流速を高め
るノズル開度（傾動状態）に、高回転側では排気を抵抗
なく排気タービン５２に導入させノズル開度（全開状
態）に制御する。
排気通路２に可変容量ターボ過給機を備える。これは、
排気タービン５２のスクロール入口に、負圧アクチュエ
ータ５４により駆動される可変ノズル５３を設けたもの
で、コントロールユニット４１により、可変ノズル５３
は低回転域から所定の過給圧が得られるように、低回転
側では排気タービン５２に導入される排気の流速を高め
るノズル開度（傾動状態）に、高回転側では排気を抵抗
なく排気タービン５２に導入させノズル開度（全開状
態）に制御する。
【００５６】上記の負圧アクチュエータ５４は、制御負
圧に応動して可変ノズル５３を駆動するダイヤフラムア
クチュエータ５５と、このアクチュエータ５５への制御
負圧を調整する負圧制御弁５６とからなり、可変ノズル
５３の開口割合が、後述するようにして得られる目標開
口割合Ｒｖｎｔとなるように、デューティ制御信号が作
られ、このデューティ制御信号が負圧制御弁５６に出力
される。
圧に応動して可変ノズル５３を駆動するダイヤフラムア
クチュエータ５５と、このアクチュエータ５５への制御
負圧を調整する負圧制御弁５６とからなり、可変ノズル
５３の開口割合が、後述するようにして得られる目標開
口割合Ｒｖｎｔとなるように、デューティ制御信号が作
られ、このデューティ制御信号が負圧制御弁５６に出力
される。
【００５７】さて、過給圧制御という観点からみると、
ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たしてい
る。つまり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給圧も
変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力が変
化するため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給圧と
ＥＧＲ量とは独立に制御できない。また、ややもすると
お互いに制御上の外乱となっている。なお、一方を変化
させた場合に、制御精度を確保するには、他方を適合し
直すことであるが、他方を適合し直した後には、もう一
方を再適合しなければならなくなるので、この方法で
は、過渡時の制御精度を確保することが困難である。
ＥＧＲ制御も、過給圧制御の役割を物理的に果たしてい
る。つまり、ＥＧＲ量を変化させることにより過給圧も
変化する。逆に、過給圧を変化させると、排気圧力が変
化するため、ＥＧＲ量も変化することになり、過給圧と
ＥＧＲ量とは独立に制御できない。また、ややもすると
お互いに制御上の外乱となっている。なお、一方を変化
させた場合に、制御精度を確保するには、他方を適合し
直すことであるが、他方を適合し直した後には、もう一
方を再適合しなければならなくなるので、この方法で
は、過渡時の制御精度を確保することが困難である。
【００５８】このように、過給圧とＥＧＲ量とはお互い
に影響を与え、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度を変え
る必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に過渡時
は双方の制御精度が低下するので、コントロールユニッ
ト４１では、運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃ
を演算し、この目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ量
や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実
ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給機
の作動目標値である可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖ
ｎｔを設定するようにしている。
に影響を与え、ＥＧＲ量を変えると、ノズル開度を変え
る必要があるなど適切な適合が困難な上に、特に過渡時
は双方の制御精度が低下するので、コントロールユニッ
ト４１では、運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃ
を演算し、この目標吸入空気量ｔＱａｃと目標ＥＧＲ量
や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実
ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給機
の作動目標値である可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖ
ｎｔを設定するようにしている。
【００５９】コントロールユニット４１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。なお、後述する図３、図４、図８〜図１４は先
願装置（特願平９−９２３０６号参照）で、また図７
（ただしステップ６でＫｑａｃ００を導入する点を除
く）は別の先願装置（特願平９−１２５８９２号参照）
ですでに提案しているところと同様である。
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。なお、後述する図３、図４、図８〜図１４は先
願装置（特願平９−９２３０６号参照）で、また図７
（ただしステップ６でＫｑａｃ００を導入する点を除
く）は別の先願装置（特願平９−１２５８９２号参照）
ですでに提案しているところと同様である。
【００６０】まず、図３は目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを演
算するためのもので、ＲＥＦ信号（クランク角の基準位
置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気筒エン
ジンでは１２０度毎の各信号）の入力毎に実行する。
算するためのもので、ＲＥＦ信号（クランク角の基準位
置信号で、４気筒エンジンでは１８０度毎、６気筒エン
ジンでは１２０度毎の各信号）の入力毎に実行する。
【００６１】ステップ１、２でエンジン回転速度Ｎｅと
アクセル開度Ｃｌを読み込み、ステップ３では、これら
ＮｅとＣｌに基づいて、図４を内容とするマップを検索
すること等により、基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを演算
し、ステップ４ではこの基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖに対
してエンジン冷却水温等による増量補正を行い、補正後
の値を目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとして設定する。
アクセル開度Ｃｌを読み込み、ステップ３では、これら
ＮｅとＣｌに基づいて、図４を内容とするマップを検索
すること等により、基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖを演算
し、ステップ４ではこの基本燃料噴射量Ｍｑｄｒｖに対
してエンジン冷却水温等による増量補正を行い、補正後
の値を目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとして設定する。
【００６２】図５はＥＧＲ弁６の開口面積Ａｅｖを演算
するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。ス
テップ１では目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを演算する。このＴ
ｑｅｋの演算については図７のフローにより説明する。
するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行する。ス
テップ１では目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを演算する。このＴ
ｑｅｋの演算については図７のフローにより説明する。
【００６３】図７（図５ステップ１のサブルーチン）に
おいて、ステップ１、２では１シリンダ当たりの吸入空
気量Ｑａｃｎと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算する。
おいて、ステップ１、２では１シリンダ当たりの吸入空
気量Ｑａｃｎと目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを演算する。
【００６４】ここで、Ｑａｃｎの演算については図８の
フローにより、またＭｅｇｒの演算については図１１の
フローにより説明する。
フローにより、またＭｅｇｒの演算については図１１の
フローにより説明する。
【００６５】まず、図８において、ステップ１ではエン
ジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎ
ｅとエアフローメータより得られる吸入空気量Ｑａｓ０
とから
ジン回転速度Ｎｅを読み込み、このエンジン回転速度Ｎ
ｅとエアフローメータより得られる吸入空気量Ｑａｓ０
とから
【００６６】
【数１】 Ｑａｃ０＝（Ｑａｓ０／Ｎｅ）×ＫＣＯＮ＃ ただし、ＫＣＯＮ＃：定数、 の式により１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃ０を演
算する。
算する。
【００６７】上記のエアフローメータ３９（図１参照）
は、コンプレッサ上流の吸気通路３に設けており、エア
フローメータ３９からコレクタ部３ａまでの輸送遅れ分
のディレイ処理を行うため、ステップ３ではＬ（ただし
Ｌは定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ入口部３ａ位
置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎとし
て求めている。そして、ステップ４ではこのＱａｃｎに
対して
は、コンプレッサ上流の吸気通路３に設けており、エア
フローメータ３９からコレクタ部３ａまでの輸送遅れ分
のディレイ処理を行うため、ステップ３ではＬ（ただし
Ｌは定数）回前のＱａｃ０の値をコレクタ入口部３ａ位
置における１シリンダ当たりの吸入空気量Ｑａｃｎとし
て求めている。そして、ステップ４ではこのＱａｃｎに
対して
【００６８】
【数２】Ｑａｃ＝Ｑａｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯ
Ｌ）＋Ｑａｃｎ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 Ｑａｃn-1：前回のＱａｃ、 の式（一次遅れの式）により吸気弁位置における１シリ
ンダ当たりの吸入空気量（この吸入空気量を、以下「シ
リンダ吸入空気量」で略称する。）Ｑａｃを演算する。
これはコレクタ入口部３ａから吸気弁までのダイナミク
スを補償するためのものである。
Ｌ）＋Ｑａｃｎ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 Ｑａｃn-1：前回のＱａｃ、 の式（一次遅れの式）により吸気弁位置における１シリ
ンダ当たりの吸入空気量（この吸入空気量を、以下「シ
リンダ吸入空気量」で略称する。）Ｑａｃを演算する。
これはコレクタ入口部３ａから吸気弁までのダイナミク
スを補償するためのものである。
【００６９】上記数１式右辺の吸入空気量Ｑａｓ０の検
出については図９のフローにより説明する。図９のフロ
ーは４ｍｓｅｃ毎に実行する。
出については図９のフローにより説明する。図９のフロ
ーは４ｍｓｅｃ毎に実行する。
【００７０】ステップ１ではエアフローメータ３９の出
力電圧Ｕｓを読み込み、このＵｓからステップ２で図１
０を内容とする電圧−流量変換テーブルを検索すること
等により吸入空気量Ｑａｓ０ ｄを演算する。さらに、
ステップ３でこのＱａｓ０ ｄに対して加重平均処理を行
い、その加重平均処理値を吸入空気量Ｑａｓ０として設
定する。
力電圧Ｕｓを読み込み、このＵｓからステップ２で図１
０を内容とする電圧−流量変換テーブルを検索すること
等により吸入空気量Ｑａｓ０ ｄを演算する。さらに、
ステップ３でこのＱａｓ０ ｄに対して加重平均処理を行
い、その加重平均処理値を吸入空気量Ｑａｓ０として設
定する。
【００７１】次に、図１１において、ステップ１ではエ
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジ
ン冷却水温Ｔｗを読み込む。ステップ２ではエンジン回
転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌから図１２を内容
とするマップを検索すること等により基本目標ＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｂを演算する。この場合、基本目標ＥＧＲ率
は、エンジンの使用頻度の高い領域、つまり低回点、低
負荷（低噴射量）になるほど大きくなり、スモークが発
生しやすい高出力時には小さくする。
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、エンジ
ン冷却水温Ｔｗを読み込む。ステップ２ではエンジン回
転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌから図１２を内容
とするマップを検索すること等により基本目標ＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｂを演算する。この場合、基本目標ＥＧＲ率
は、エンジンの使用頻度の高い領域、つまり低回点、低
負荷（低噴射量）になるほど大きくなり、スモークが発
生しやすい高出力時には小さくする。
【００７２】次にステップ３で冷却水温Ｔｗから図１３
を内容とするテーブルを検索すること等により、基本目
標ＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ ｔｗを演算する。
そして、ステップ４において、基本目標ＥＧＲ率とこの
水温補正係数とから、
を内容とするテーブルを検索すること等により、基本目
標ＥＧＲ率の水温補正係数Ｋｅｇｒ ｔｗを演算する。
そして、ステップ４において、基本目標ＥＧＲ率とこの
水温補正係数とから、
【００７３】
【数３】Ｍｅｇｒ＝Ｍｅｇｒｂ×Ｋｅｇｒ ｔｗ の式により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを算出する。
【００７４】ステップ５ではエンジンの状態が完爆状態
であるか否かを判定する。ただし、この完爆の判定は、
図１４のフローで後述する。
であるか否かを判定する。ただし、この完爆の判定は、
図１４のフローで後述する。
【００７５】ステップ６では完爆状態かどうかみて、完
爆状態のときは、今回の処理をそのまま終了し、完爆状
態でないと判定されたときは、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを
０として今回の処理を終了する。
爆状態のときは、今回の処理をそのまま終了し、完爆状
態でないと判定されたときは、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒを
０として今回の処理を終了する。
【００７６】これにより、エンジンの完爆後にＥＧＲ制
御が行われ、完爆前は安定した始動性を確保するために
もＥＧＲは行われない。
御が行われ、完爆前は安定した始動性を確保するために
もＥＧＲは行われない。
【００７７】図１４はエンジンの完爆を判定するための
ものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅを読み
込み、このエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度に相当
する完爆判定スライスレベルＮＲＰＭＫとをステップ２
において比較する。Ｎｅのほうが大きいときは完爆と判
断し、ステップ３に進む。ここでは、カウンタＴｍｒｋ
ｂと所定時間ＴＭＲＫＢＰとを比較し、カウンタＴｍｒ
ｋｂが所定時間よりも大きいときは、ステップ４に進
み、完爆したものとして処理を終了する。
ものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅを読み
込み、このエンジン回転速度Ｎｅと完爆回転速度に相当
する完爆判定スライスレベルＮＲＰＭＫとをステップ２
において比較する。Ｎｅのほうが大きいときは完爆と判
断し、ステップ３に進む。ここでは、カウンタＴｍｒｋ
ｂと所定時間ＴＭＲＫＢＰとを比較し、カウンタＴｍｒ
ｋｂが所定時間よりも大きいときは、ステップ４に進
み、完爆したものとして処理を終了する。
【００７８】これに対して、ステップ２でＮｅのほうが
小さいときは、ステップ６に進み、カウンタＴｍｒｋｂ
をクリアし、ステップ７で完爆状態にはないものとして
処理を終了する。また、ステップ２でＮｅよりも大きい
ときでも、ステップ３でカウンタＴｍｒｋｂが所定時間
よりも小さいときは、ステップ５でカウンタをインクリ
メントし、完爆でないと判断する。
小さいときは、ステップ６に進み、カウンタＴｍｒｋｂ
をクリアし、ステップ７で完爆状態にはないものとして
処理を終了する。また、ステップ２でＮｅよりも大きい
ときでも、ステップ３でカウンタＴｍｒｋｂが所定時間
よりも小さいときは、ステップ５でカウンタをインクリ
メントし、完爆でないと判断する。
【００７９】これらにより、エンジン回転速度が所定値
（たとえば４００ｒｐｍ）以上であって、かつこの状態
が所定時間にわたり継続されたときに完爆したものと判
定するのである。
（たとえば４００ｒｐｍ）以上であって、かつこの状態
が所定時間にわたり継続されたときに完爆したものと判
定するのである。
【００８０】このようにして図８によりシリンダ吸入空
気量Ｑａｃｎ、図１１により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒの演
算を終了したら、図７のステップ３に戻り、両者から
気量Ｑａｃｎ、図１１により目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒの演
算を終了したら、図７のステップ３に戻り、両者から
【００８１】
【数４】Ｍｑｅｃ＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ の式により要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを演算する。
【００８２】ステップ４ではこのＭｑｅｃに対して、Ｋ
ＩＮ×ＫＶＯＬを加重平均係数とする
ＩＮ×ＫＶＯＬを加重平均係数とする
【００８３】
【数５】Ｒｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ＋Ｒｑ
ｅｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 Ｒｑｅｃn-1：前回の中間処理値、 の式により、中間処理値（加重平均値）Ｒｑｅｃを演算
し、このＲｑｅｃと要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを用いてステ
ップ５で
ｅｃn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 Ｒｑｅｃn-1：前回の中間処理値、 の式により、中間処理値（加重平均値）Ｒｑｅｃを演算
し、このＲｑｅｃと要求ＥＧＲ量Ｍｑｅｃを用いてステ
ップ５で
【００８４】
【数６】Ｔｑｅｃ＝Ｍｑｅｃ×ＧＫＱＥＣ＋Ｒｑｅｃ
n-1×（１−ＧＫＱＥＣ） ただし、ＧＫＱＥＣ：進み補正ゲイン、 の式により進み補正を行って、１シリンダ当たりの目標
ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。要求値に対して吸気系の
遅れ（すなわちＥＧＲ弁６→コレクタ部３ａ→吸気マニ
ホールド→吸気弁の容量分の遅れ）があるので、ステッ
プ４、５はこの遅れ分の進み処理を行うものである。
n-1×（１−ＧＫＱＥＣ） ただし、ＧＫＱＥＣ：進み補正ゲイン、 の式により進み補正を行って、１シリンダ当たりの目標
ＥＧＲ量Ｔｑｅｃを演算する。要求値に対して吸気系の
遅れ（すなわちＥＧＲ弁６→コレクタ部３ａ→吸気マニ
ホールド→吸気弁の容量分の遅れ）があるので、ステッ
プ４、５はこの遅れ分の進み処理を行うものである。
【００８５】ステップ６では
【００８６】
【数７】Ｔｑｅｋ＝Ｔｑｅｃ×（Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃）／
Ｋｑａｃ００ ただし、Ｋｑａｃ００：ＥＧＲ量フィードバック補正係
数、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の式により単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当た
り）を行って、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを求める。なお、
ＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００の演算に
ついては後述する（図５４参照）。
Ｋｑａｃ００ ただし、Ｋｑａｃ００：ＥＧＲ量フィードバック補正係
数、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の式により単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当た
り）を行って、目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを求める。なお、
ＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ００の演算に
ついては後述する（図５４参照）。
【００８７】このようにして目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋの演
算を終了したら、図５のステップ２に戻り、ＥＧＲガス
（ＥＧＲ弁を流れるガス）の流速（このＥＧＲガスの流
速を以下、単に「ＥＧＲ流速」という）Ｃｑｅを演算
し、このＥＧＲ流速Ｃｑｅと目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋとか
ら
算を終了したら、図５のステップ２に戻り、ＥＧＲガス
（ＥＧＲ弁を流れるガス）の流速（このＥＧＲガスの流
速を以下、単に「ＥＧＲ流速」という）Ｃｑｅを演算
し、このＥＧＲ流速Ｃｑｅと目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋとか
ら
【００８８】
【数８】Ａｅｖ＝Ｔｑｅｋ／Ｃｑｅ の式でＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する。なお、ＥＧ
Ｒ流速Ｃｑｅの演算については後述する（図６３により
参照）。
Ｒ流速Ｃｑｅの演算については後述する（図６３により
参照）。
【００８９】このようにして得られたＥＧＲ弁開口面積
Ａｅｖは、図示しないフローにおいて図６を内容とする
テーブルを検索する等によりＥＧＲ弁６のリフト量に変
換され、このＥＧＲ弁リフト量になるように、負圧制御
弁５へのデューティ制御信号が作られ、このデューティ
制御信号が負圧制御弁５に出力される。
Ａｅｖは、図示しないフローにおいて図６を内容とする
テーブルを検索する等によりＥＧＲ弁６のリフト量に変
換され、このＥＧＲ弁リフト量になるように、負圧制御
弁５へのデューティ制御信号が作られ、このデューティ
制御信号が負圧制御弁５に出力される。
【００９０】次に、図１５、図１６はターボ過給機駆動
用の負圧制御弁５６に与える制御指令デューティ値Ｄｔ
ｙｖｎｔを演算するためのもので、一定時間毎（たとえ
ば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
用の負圧制御弁５６に与える制御指令デューティ値Ｄｔ
ｙｖｎｔを演算するためのもので、一定時間毎（たとえ
ば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【００９１】図１５を第１実施形態、図１６を第２実施
形態とすると、２つの実施形態では可変ノズル５３の目
標開口割合Ｒｖｎｔを演算するのに用いるパラメータに
違いがある（図１５の第１実施形態では実ＥＧＲ量Ｑｅ
ｃに基づいて、また図１６の第２実施形態では実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄに基づいて可変ノズル５３の目標開口割合
Ｒｖｎｔを演算する）。
形態とすると、２つの実施形態では可変ノズル５３の目
標開口割合Ｒｖｎｔを演算するのに用いるパラメータに
違いがある（図１５の第１実施形態では実ＥＧＲ量Ｑｅ
ｃに基づいて、また図１６の第２実施形態では実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄに基づいて可変ノズル５３の目標開口割合
Ｒｖｎｔを演算する）。
【００９２】なお、図１５、図１６はメインルーチン
で、制御の大きな流れは図示のステップに従うものであ
り、各ステップの処理に対してサブルーチンが用意され
ている。したがって、以下ではサブルーチンを中心に説
明していく。
で、制御の大きな流れは図示のステップに従うものであ
り、各ステップの処理に対してサブルーチンが用意され
ている。したがって、以下ではサブルーチンを中心に説
明していく。
【００９３】図１７（図１５、図１６のステップ１のサ
ブルーチン）は実ＥＧＲ率を演算するためのもので、Ｒ
ＥＦ信号の入力毎に実行する。ステップ１で目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒ（図１１で既に得ている）を読み込み、ステ
ップ２でコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎを演算
する。このＫｋｉｎの演算については図１８のフローに
より説明する。
ブルーチン）は実ＥＧＲ率を演算するためのもので、Ｒ
ＥＦ信号の入力毎に実行する。ステップ１で目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒ（図１１で既に得ている）を読み込み、ステ
ップ２でコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎを演算
する。このＫｋｉｎの演算については図１８のフローに
より説明する。
【００９４】図１８（図１７のステップ２のサブルーチ
ン）において、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、後述する実ＥＧＲ率の前回値で
あるＭｅｇｒｄn-1［％］を読み込み、このうちＮｅと
Ｑｓｏｌからステップ２において図１９を内容とするマ
ップを検索すること等により体積効率相当基本値Ｋｉｎ
ｂを演算し、ステップ３では
ン）において、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、後述する実ＥＧＲ率の前回値で
あるＭｅｇｒｄn-1［％］を読み込み、このうちＮｅと
Ｑｓｏｌからステップ２において図１９を内容とするマ
ップを検索すること等により体積効率相当基本値Ｋｉｎ
ｂを演算し、ステップ３では
【００９５】
【数９】Ｋｉｎ＝Ｋｉｎｂ×１／（１＋Ｍｅｇｒｄn-1
／１００） の式により体積効率相当値Ｋｉｎを演算する。これはＥ
ＧＲによって体積効率が減少するので、その分の補正を
行うようにしたものである。
／１００） の式により体積効率相当値Ｋｉｎを演算する。これはＥ
ＧＲによって体積効率が減少するので、その分の補正を
行うようにしたものである。
【００９６】このようにして求めたＫｉｎに対し、ステ
ップ４において吸気系容積とシリンダ容積の比相当の定
数であるＫＶＯＬ（図８のステップ４参照）を乗じた値
をコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎとして演算す
る。
ップ４において吸気系容積とシリンダ容積の比相当の定
数であるＫＶＯＬ（図８のステップ４参照）を乗じた値
をコレクタ容量分の時定数相当値Ｋｋｉｎとして演算す
る。
【００９７】このようにしてＫｋｉｎの演算を終了した
ら図１７のステップ３に戻り、このＫｋｉｎと目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを用い、
ら図１７のステップ３に戻り、このＫｋｉｎと目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを用い、
【００９８】
【数１０】Ｍｅｇｒｄ＝Ｍｅｇｒ×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×Ｋ
Ｅ２＃＋Ｍｅｇｒｄn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ
２＃） ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ＃、 ＫＥ２＃：定数、 Ｍｅｇｒｄn-1：前回のＭｅｇｒｄ、 の式で遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時
間当たり）を同時に行って吸気弁位置におけるＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｄを演算する。数１０式の右辺のＮｅ×ＫＥ２
＃が単位変換のための値である。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
に対してこのＭｅｇｒｄは一次遅れで応答するため（図
６５、図６６参照）、このＭｅｇｒｄを、以下「実ＥＧ
Ｒ率」という。
Ｅ２＃＋Ｍｅｇｒｄn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ
２＃） ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ＃、 ＫＥ２＃：定数、 Ｍｅｇｒｄn-1：前回のＭｅｇｒｄ、 の式で遅れ処理と単位変換（１シリンダ当たり→単位時
間当たり）を同時に行って吸気弁位置におけるＥＧＲ率
Ｍｅｇｒｄを演算する。数１０式の右辺のＮｅ×ＫＥ２
＃が単位変換のための値である。目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
に対してこのＭｅｇｒｄは一次遅れで応答するため（図
６５、図６６参照）、このＭｅｇｒｄを、以下「実ＥＧ
Ｒ率」という。
【００９９】図２０（図１５、図１６のステップ２のサ
ブルーチン）は目標吸入空気量ｔＱａｃを演算するため
のものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
み、ステップ２でＭｅｇｒｄと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を
比較する。
ブルーチン）は目標吸入空気量ｔＱａｃを演算するため
のものである。ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
み、ステップ２でＭｅｇｒｄと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を
比較する。
【０１００】ここで、所定値ＭＥＧＲＬＶ＃はＥＧＲの
作動の有無を判定するための値（たとえば０．５）で、
Ｍｅｇｒｄ＞ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲの作動
域であると判断してステップ３、４、５に進み、これに
対してＭｅｇｒｄ≦ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲ
の非作動域であると判断してステップ６に進む。ＭＥＧ
ＲＬＶ＃が０でないのは、微量のＥＧＲが行われる場合
にも、ＥＧＲが行われない場合と同一に扱いたいという
要求があるので、これに応じるものである。
作動の有無を判定するための値（たとえば０．５）で、
Ｍｅｇｒｄ＞ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲの作動
域であると判断してステップ３、４、５に進み、これに
対してＭｅｇｒｄ≦ＭＥＧＲＬＶ＃であるときはＥＧＲ
の非作動域であると判断してステップ６に進む。ＭＥＧ
ＲＬＶ＃が０でないのは、微量のＥＧＲが行われる場合
にも、ＥＧＲが行われない場合と同一に扱いたいという
要求があるので、これに応じるものである。
【０１０１】ＥＧＲの作動域であるときは、ステップ３
でエンジン回転速度Ｎｅと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりた
とえば図２１を内容とするマップを検索すること等によ
り１シリンダ当たりの目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂ
を演算する。エンジン回転が一定の条件であれば、図２
１のように実ＥＧＲ率が大きいときほど目標吸入空気量
を増やすのである。
でエンジン回転速度Ｎｅと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりた
とえば図２１を内容とするマップを検索すること等によ
り１シリンダ当たりの目標吸入空気量基本値ｔＱａｃｂ
を演算する。エンジン回転が一定の条件であれば、図２
１のように実ＥＧＲ率が大きいときほど目標吸入空気量
を増やすのである。
【０１０２】ステップ４ではＮｅとＱｓｏｌよりたとえ
ば図２２を内容とするマップを検索すること等により目
標吸入空気量の補正係数ｋｔＱａｃを演算し、この補正
係数を上記の目標吸入空気量基本値に掛けた値を目標吸
入空気量ｔＱａｃとして算出する。補正係数ｋｔＱａｃ
は運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）により目標吸入空気量を
変えたいという要求に応えるためのものである。
ば図２２を内容とするマップを検索すること等により目
標吸入空気量の補正係数ｋｔＱａｃを演算し、この補正
係数を上記の目標吸入空気量基本値に掛けた値を目標吸
入空気量ｔＱａｃとして算出する。補正係数ｋｔＱａｃ
は運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）により目標吸入空気量を
変えたいという要求に応えるためのものである。
【０１０３】一方、ＥＧＲの非作動域であるときは、ス
テップ６に進み、ＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図２３を
内容とするマップを検索すること等により１シリンダ当
たりの目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する。
テップ６に進み、ＮｅとＱｓｏｌよりたとえば図２３を
内容とするマップを検索すること等により１シリンダ当
たりの目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する。
【０１０４】図２４(図１５のステップ３のサブルーチ
ン）は実ＥＧＲ量を演算するためのものである。ステッ
プ１でコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当た
りの吸入空気量Ｑａｃｎ（図８のステップ３で既に得て
いる）、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、コレクタ容量分の時定
数相当値Ｋｋｉｎを読み込む。このうちＱａｃｎとＭｅ
ｇｒからステップ２で
ン）は実ＥＧＲ量を演算するためのものである。ステッ
プ１でコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ当た
りの吸入空気量Ｑａｃｎ（図８のステップ３で既に得て
いる）、目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ、コレクタ容量分の時定
数相当値Ｋｋｉｎを読み込む。このうちＱａｃｎとＭｅ
ｇｒからステップ２で
【０１０５】
【数１１】Ｑｅｃ０＝Ｑａｃｎ×Ｍｅｇｒ の式によりコレクタ入口部３ａ位置における１シリンダ
当たりのＥＧＲ量Ｑｅｃ０を演算し、このＱｅｃ０とＫ
ｋｉｎを用いステップ３において、
当たりのＥＧＲ量Ｑｅｃ０を演算し、このＱｅｃ０とＫ
ｋｉｎを用いステップ３において、
【０１０６】
【数１２】Ｑｅｃ＝Ｑｅｃ０×Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃
＋Ｑｅｃn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃） ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、 ＫＥ＃：定数、 Ｑｅｃn-1：前回のＱｅｃ、 の式により、上記の数１０式と同様に遅れ処理と単位変
換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行っ
てシリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。数１２式の
右辺のＮｅ×ＫＥ＃が単位変換のための値である。この
Ｑｅｃは目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋに対して一次遅れで応答
するため、以下このＱｅｃを「実ＥＧＲ量」という。ま
た、目標吸入空気量ｔＱａｃに対して一次遅れで応答す
る上記のＱａｃを、以下「実吸入空気量」という（図６
５、図６６参照）。
＋Ｑｅｃn-1×（１−Ｋｋｉｎ×Ｎｅ×ＫＥ＃） ただし、Ｋｋｉｎ：Ｋｉｎ×ＫＶＯＬ、 ＫＥ＃：定数、 Ｑｅｃn-1：前回のＱｅｃ、 の式により、上記の数１０式と同様に遅れ処理と単位変
換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）を同時に行っ
てシリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃを演算する。数１２式の
右辺のＮｅ×ＫＥ＃が単位変換のための値である。この
Ｑｅｃは目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋに対して一次遅れで応答
するため、以下このＱｅｃを「実ＥＧＲ量」という。ま
た、目標吸入空気量ｔＱａｃに対して一次遅れで応答す
る上記のＱａｃを、以下「実吸入空気量」という（図６
５、図６６参照）。
【０１０７】図２５（図１５のステップ４のサブルーチ
ン）、図２７（図１６のステップ３のサブルーチン）は
可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算するため
のものである（図２５が第１実施形態、図２７が第２実
施形態）。
ン）、図２７（図１６のステップ３のサブルーチン）は
可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを演算するため
のものである（図２５が第１実施形態、図２７が第２実
施形態）。
【０１０８】ここで、可変ノズル５３の開口割合とは、
可変ノズル５３の全開時のノズル面積に対する現在のノ
ズル面積の比のことである。したがって、可変ノズル５
３の全開時に開口割合は１００％、全閉時に開口割合は
０％となる。開口割合を採用する理由は汎用性を持たせ
る（ターボ過給機の容量と関係ない値とする）ためであ
る。もちろん、可変ノズルの開口面積を採用してもかま
わわない。
可変ノズル５３の全開時のノズル面積に対する現在のノ
ズル面積の比のことである。したがって、可変ノズル５
３の全開時に開口割合は１００％、全閉時に開口割合は
０％となる。開口割合を採用する理由は汎用性を持たせ
る（ターボ過給機の容量と関係ない値とする）ためであ
る。もちろん、可変ノズルの開口面積を採用してもかま
わわない。
【０１０９】なお、実施形態のターボ過給機は、全開時
に過給圧が最も小さく、全閉時に過給圧が最も高くなる
タイプのものであるため、開口割合が小さいほど過給圧
が高くなる。
に過給圧が最も小さく、全閉時に過給圧が最も高くなる
タイプのものであるため、開口割合が小さいほど過給圧
が高くなる。
【０１１０】まず、第１実施形態の図２５のほうから説
明すると、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実Ｅ
ＧＲ量Ｑｅｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量
Ｑｓｏｌを読み込む。
明すると、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実Ｅ
ＧＲ量Ｑｅｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量
Ｑｓｏｌを読み込む。
【０１１１】ステップ２、３では
【０１１２】
【数１３】 ｔＱａｓ０＝（ｔＱａｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃ Ｑｅｓ０＝（Ｑｅｃ＋Ｑｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃）×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃ ただし、ＱＦＧＡＮ＃：ゲイン、 ＫＣＯＮ＃：定数、 の２つの式により、目標開口割合を設定するための吸入
空気量相当値ｔＱａｓ０（以下、この吸入空気量相当値
を「設定吸入空気量相当値」という）と同じく目標開口
割合を設定するためのＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０（以下、
このＥＧＲ量相当値を「設定ＥＧＲ量相当値」という）
を演算する。数１３式において、ｔＱａｃ、ＱｅｃにＱ
ｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃を加算しているのは、設定吸入空
気量相当値、設定ＥＧＲ量相当値に対して負荷補正を行
えるようにし、かつその感度をゲインＱＦＧＡＮ＃で調
整するようにしたものである。また、Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃
は単位時間当たりの吸入空気量、ＥＧＲ量に変換するた
めの値である。
空気量相当値ｔＱａｓ０（以下、この吸入空気量相当値
を「設定吸入空気量相当値」という）と同じく目標開口
割合を設定するためのＥＧＲ量相当値Ｑｅｓ０（以下、
このＥＧＲ量相当値を「設定ＥＧＲ量相当値」という）
を演算する。数１３式において、ｔＱａｃ、ＱｅｃにＱ
ｓｏｌ×ＱＦＧＡＮ＃を加算しているのは、設定吸入空
気量相当値、設定ＥＧＲ量相当値に対して負荷補正を行
えるようにし、かつその感度をゲインＱＦＧＡＮ＃で調
整するようにしたものである。また、Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃
は単位時間当たりの吸入空気量、ＥＧＲ量に変換するた
めの値である。
【０１１３】このようにして求めた設定吸入空気量相当
値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０からステ
ップ４ではたとえば図２６を内容とするマップを検索す
ることにより可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを
設定する。
値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０からステ
ップ４ではたとえば図２６を内容とするマップを検索す
ることにより可変ノズル５３の目標開口割合Ｒｖｎｔを
設定する。
【０１１４】一方、第２実施形態の図２７のほうでは、
ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実ＥＧＲ率Ｍｅ
ｇｒｄ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌを読み込み、ステップ２において、上記数１３式のう
ち上段の式により設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０を演
算し、この設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄからステップ３でたとえば図２８を内容と
するマップを検索することにより可変ノズル５３の目標
開口割合Ｒｖｎｔを設定する。
ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、実ＥＧＲ率Ｍｅ
ｇｒｄ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌを読み込み、ステップ２において、上記数１３式のう
ち上段の式により設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０を演
算し、この設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄからステップ３でたとえば図２８を内容と
するマップを検索することにより可変ノズル５３の目標
開口割合Ｒｖｎｔを設定する。
【０１１５】図２６、図２８に示した特性は燃費重視で
設定したものである。ただし、後述する排気重視の設定
例との違いは具体的な数値にしかないので、両者に共通
する特性を先に説明し、その後に両者の違いについて説
明する。なお、図２８の特性は、縦軸が図２６と相違す
るものの（図２６において原点からの傾斜がＥＧＲ率を
示す）、基本的に図２６と変わるものでないため、図２
６のほうで説明する。
設定したものである。ただし、後述する排気重視の設定
例との違いは具体的な数値にしかないので、両者に共通
する特性を先に説明し、その後に両者の違いについて説
明する。なお、図２８の特性は、縦軸が図２６と相違す
るものの（図２６において原点からの傾斜がＥＧＲ率を
示す）、基本的に図２６と変わるものでないため、図２
６のほうで説明する。
【０１１６】図２６に示すように、設定吸入空気量相当
値ｔＱａｓ０の大きな右側の領域において設定ＥＧＲ量
相当値Ｑｅｓ０が増えるほど目標開口割合を小さくして
いる。これは次の理由からである。ＥＧＲ量が多くなる
と、そのぶん新気が減り、これによって空燃比がリッチ
側に傾くとスモークが発生する。そこで、ＥＧＲ量が多
くなるほど、目標開口割合を小さくして過給圧を高める
必要があるからである。
値ｔＱａｓ０の大きな右側の領域において設定ＥＧＲ量
相当値Ｑｅｓ０が増えるほど目標開口割合を小さくして
いる。これは次の理由からである。ＥＧＲ量が多くなる
と、そのぶん新気が減り、これによって空燃比がリッチ
側に傾くとスモークが発生する。そこで、ＥＧＲ量が多
くなるほど、目標開口割合を小さくして過給圧を高める
必要があるからである。
【０１１７】これに対して、ｔＱａｓ０の小さな左側の
領域では過給効果があまり得られない。この領域でｔＱ
ａｓ０が小さくなるほど目標開口割合を小さくしてい
る。これは次の理由からである。この領域でも目標開口
割合を大きくすると、排気圧が立ち上がりにくいのでこ
れを避けたいこと、また全開加速のためにはその初期に
おいて開口割合が小さいほうがよいことのためである。
このように、異なる２つの要求から図２６の特性が基本
的に定まっている。このため、目標吸入空気量の変化が
小さい場合と大きい場合とでは、目標開口割合の変化が
異なる（図６５、図６６参照）。
領域では過給効果があまり得られない。この領域でｔＱ
ａｓ０が小さくなるほど目標開口割合を小さくしてい
る。これは次の理由からである。この領域でも目標開口
割合を大きくすると、排気圧が立ち上がりにくいのでこ
れを避けたいこと、また全開加速のためにはその初期に
おいて開口割合が小さいほうがよいことのためである。
このように、異なる２つの要求から図２６の特性が基本
的に定まっている。このため、目標吸入空気量の変化が
小さい場合と大きい場合とでは、目標開口割合の変化が
異なる（図６５、図６６参照）。
【０１１８】さて、図２６で代表させた目標開口割合の
傾向は、燃費重視と排気重視に共通のもので、両者の違
いは具体的な数値にある。同図において「小」とある位
置の数値は、ターボ過給機が効率よく働く最小の値であ
るため、燃費重視の設定例、排気重視の設定例とも同じ
で、たとえば２０程度である。一方、「大」とある位置
の数値が両者で異なり、燃費重視の設定例の場合に６０
程度、排気重視の設定例になると３０程度になる。
傾向は、燃費重視と排気重視に共通のもので、両者の違
いは具体的な数値にある。同図において「小」とある位
置の数値は、ターボ過給機が効率よく働く最小の値であ
るため、燃費重視の設定例、排気重視の設定例とも同じ
で、たとえば２０程度である。一方、「大」とある位置
の数値が両者で異なり、燃費重視の設定例の場合に６０
程度、排気重視の設定例になると３０程度になる。
【０１１９】なお、目標開口割合の設定は上記のものに
限られるものでない。第１実施形態では設定吸入空気量
相当値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０とか
ら目標開口割合を設定しているが、これに代えて、目標
吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃから設定しても
かまわない。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱ
ａｃと目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）から設定してもかまわ
ない。同様にして、第２実施形態では設定吸入空気量相
当値ｔＱａｓ０と実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから目標開口割
合を設定しているが、これに代えて、目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから設定してもかまわな
い。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱａｃと目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから設定してもかまわない。
限られるものでない。第１実施形態では設定吸入空気量
相当値ｔＱａｓ０と設定ＥＧＲ量相当値ｔＱｅｓ０とか
ら目標開口割合を設定しているが、これに代えて、目標
吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃから設定しても
かまわない。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱ
ａｃと目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）から設定してもかまわ
ない。同様にして、第２実施形態では設定吸入空気量相
当値ｔＱａｓ０と実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから目標開口割
合を設定しているが、これに代えて、目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄから設定してもかまわな
い。さらに、これに代えて目標吸入空気量ｔＱａｃと目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから設定してもかまわない。
【０１２０】図２９（図１５のステップ５、図１６のス
テップ４のサブルーチン）は、上記のようにして求めた
目標開口割合Ｒｖｎｔに対して、可変ノズル駆動用の負
圧アクチュエータ５４（負圧制御弁５６とダイヤフラム
アクチュエータ５５からなる）のダイナミクスを補償す
るため、進み処理を行うものである。これは、可変ノズ
ル５３のアクチュエータが負圧アクチュエータである場
合には、ステップモータである場合と異なり、無視でき
ないほどの応答遅れがあるためである。
テップ４のサブルーチン）は、上記のようにして求めた
目標開口割合Ｒｖｎｔに対して、可変ノズル駆動用の負
圧アクチュエータ５４（負圧制御弁５６とダイヤフラム
アクチュエータ５５からなる）のダイナミクスを補償す
るため、進み処理を行うものである。これは、可変ノズ
ル５３のアクチュエータが負圧アクチュエータである場
合には、ステップモータである場合と異なり、無視でき
ないほどの応答遅れがあるためである。
【０１２１】ステップ１で目標開口割合Ｒｖｎｔを読み
込み、このＲｖｎｔと前回の予想開口割合であるＣａｖ
ｎｔn-1をステップ２において比較する。ここで、予想
開口割合Ｃａｖｎｔとは、すぐ後で述べるように、目標
開口割合Ｒｖｎｔの加重平均値である（ステップ１０参
照）。
込み、このＲｖｎｔと前回の予想開口割合であるＣａｖ
ｎｔn-1をステップ２において比較する。ここで、予想
開口割合Ｃａｖｎｔとは、すぐ後で述べるように、目標
開口割合Ｒｖｎｔの加重平均値である（ステップ１０参
照）。
【０１２２】Ｒｖｎｔ＞Ｃａｖｎｔn-1であれば（可変
ノズル５３を開く側に動かしているとき）、ステップ
３、４に進み、所定値ＧＫＶＮＴＯ＃を進み補正ゲイン
Ｇｋｖｎｔ、所定値ＴＣＶＮＴＯ＃を進み補正の時定数
相当値Ｔｃｖｎｔとして設定し、これに対して、Ｒｖｎ
ｔ＜Ｃａｖｎｔn-1であるとき（可変ノズル５３を閉じ
る側に動かしているとき）は、ステップ６、７に進み、
所定値ＧＫＶＮＴＣ＃を進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、所
定値ＴＣＶＮＴＣ＃を進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎ
ｔとして設定する。また、ＲｖｎｔとＣａｖｎｔn-1が
同一であればステップ８、９に進み、前回の進み補正ゲ
イン、進み補正の時定数相当値を維持する。
ノズル５３を開く側に動かしているとき）、ステップ
３、４に進み、所定値ＧＫＶＮＴＯ＃を進み補正ゲイン
Ｇｋｖｎｔ、所定値ＴＣＶＮＴＯ＃を進み補正の時定数
相当値Ｔｃｖｎｔとして設定し、これに対して、Ｒｖｎ
ｔ＜Ｃａｖｎｔn-1であるとき（可変ノズル５３を閉じ
る側に動かしているとき）は、ステップ６、７に進み、
所定値ＧＫＶＮＴＣ＃を進み補正ゲインＧｋｖｎｔ、所
定値ＴＣＶＮＴＣ＃を進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎ
ｔとして設定する。また、ＲｖｎｔとＣａｖｎｔn-1が
同一であればステップ８、９に進み、前回の進み補正ゲ
イン、進み補正の時定数相当値を維持する。
【０１２３】可変ノズル５３を開き側に動かしていると
きと閉じ側に動かしているときとで進み補正ゲインＧｋ
ｖｎｔ、進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを相違さ
せ、ＧＫＶＮＴＯ＃＜ＧＫＶＮＴＣ＃、ＴＣＶＮＴＯ＃
＜ＴＣＶＮＴＣ＃としている。これは、可変ノズル５３
を閉じ側に動かすときは、排気圧に抗する必要があるの
で、そのぶんゲインＧｋｖｎｔを大きくし、かつ時定数
を小さくする（時定数と逆数の関係にある時定数相当値
Ｔｃｖｎｔは大きくする）必要があるからである。
きと閉じ側に動かしているときとで進み補正ゲインＧｋ
ｖｎｔ、進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを相違さ
せ、ＧＫＶＮＴＯ＃＜ＧＫＶＮＴＣ＃、ＴＣＶＮＴＯ＃
＜ＴＣＶＮＴＣ＃としている。これは、可変ノズル５３
を閉じ側に動かすときは、排気圧に抗する必要があるの
で、そのぶんゲインＧｋｖｎｔを大きくし、かつ時定数
を小さくする（時定数と逆数の関係にある時定数相当値
Ｔｃｖｎｔは大きくする）必要があるからである。
【０１２４】ステップ１０ではこのようにして求めた進
み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔと目標開口割合Ｒｖｎ
ｔを用いて、
み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔと目標開口割合Ｒｖｎ
ｔを用いて、
【０１２５】
【数１４】Ｃａｖｎｔ＝Ｒｖｎｔ×Ｔｃｖｎｔ＋Ｃａｖ
ｎｔn-1×（１−Ｔｃｖｎｔ） ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により予想開口割合Ｃａｖｎｔを演算し、この値と
目標開口割合Ｒｖｎｔからステップ１１において、
ｎｔn-1×（１−Ｔｃｖｎｔ） ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により予想開口割合Ｃａｖｎｔを演算し、この値と
目標開口割合Ｒｖｎｔからステップ１１において、
【０１２６】
【数１５】Ａｖｎｔ ｆ＝Ｇｋｖｎｔ×Ｒｖｎｔ−（Ｇ
ｋｖｎｔ−１）×Ｃａｖｎｔn-1 ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により進み補正を行い、目標開口割合のフィードフ
ォワード量Ａｖｎｔ ｆを演算する。ステップ１０、１
１の進み処理そのものは、図７のステップ４、５に示し
た進み処理と基本的に同様である。
ｋｖｎｔ−１）×Ｃａｖｎｔn-1 ただし、Ｃａｖｎｔn-1：前回のＣａｖｎｔ、 の式により進み補正を行い、目標開口割合のフィードフ
ォワード量Ａｖｎｔ ｆを演算する。ステップ１０、１
１の進み処理そのものは、図７のステップ４、５に示し
た進み処理と基本的に同様である。
【０１２７】図３０（図１５のステップ６、図１６のス
テップ５の各サブルーチン）は目標開口割合のフィード
バック量Ａｖｎｔ ｆｂを演算するためのものである。
ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、目標ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、実吸入空気量Ｑａｃを読み込み、ステップ２では目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を比較す
る。
テップ５の各サブルーチン）は目標開口割合のフィード
バック量Ａｖｎｔ ｆｂを演算するためのものである。
ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａｃ、目標ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、実吸入空気量Ｑａｃを読み込み、ステップ２では目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒと所定値ＭＥＧＲＬＶ＃を比較す
る。
【０１２８】Ｍｅｇｒ≧ＭＥＧＲＬＶ＃であるとき（Ｅ
ＧＲの作動域であるとき）は、ステップ４において
ＧＲの作動域であるとき）は、ステップ４において
【０１２９】
【数１６】ｄＱａｃ＝ｔＱａｃ／Ｑａｃ−１ の式により目標吸入空気量からの誤差割合ｄＱａｃを演
算する。ｄＱａｃの値は０を中心とし、実際値としての
Ｑａｃが目標値としてのｔＱａｃより小さいとき正の値
に、この逆にＱａｃがｔＱａｃより大きいとき負の値に
なる。
算する。ｄＱａｃの値は０を中心とし、実際値としての
Ｑａｃが目標値としてのｔＱａｃより小さいとき正の値
に、この逆にＱａｃがｔＱａｃより大きいとき負の値に
なる。
【０１３０】一方、Ｍｅｇｒ＜ＭＥＧＲＬＶ＃であると
き（ＥＧＲの非作動域であるとき）は、ステップ３に進
み、誤差割合ｄＱａｃ＝０とする（すなわち、フィード
バックを禁止する）。
き（ＥＧＲの非作動域であるとき）は、ステップ３に進
み、誤差割合ｄＱａｃ＝０とする（すなわち、フィード
バックを禁止する）。
【０１３１】ステップ５ではＮｅとＱｓｏｌから所定の
マップを検索することによりフィードバックゲインの補
正係数Ｋｈを演算し、この値をステップ６において各定
数（比例定数ＫＰＢ＃、積分定数ＫＩＢ＃、微分定数Ｋ
ＤＢ＃）に掛けることによってフィードバックゲインＫ
ｐ、Ｋｉ、Ｋｄを算出し、これらの値を用いて目標開口
割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂをステップ７に
おいて演算する。このフィードバック量の演算方法は周
知のＰＩＤ処理である。
マップを検索することによりフィードバックゲインの補
正係数Ｋｈを演算し、この値をステップ６において各定
数（比例定数ＫＰＢ＃、積分定数ＫＩＢ＃、微分定数Ｋ
ＤＢ＃）に掛けることによってフィードバックゲインＫ
ｐ、Ｋｉ、Ｋｄを算出し、これらの値を用いて目標開口
割合のフィードバック量Ａｖｎｔ ｆｂをステップ７に
おいて演算する。このフィードバック量の演算方法は周
知のＰＩＤ処理である。
【０１３２】上記の補正係数Ｋｈは、運転条件（Ｎｅ、
Ｑｓｏｌ）により適正なフィードバックゲインが変化す
るのに対応して導入したもので、負荷および回転速度が
大きくなるほど大きくなる。
Ｑｓｏｌ）により適正なフィードバックゲインが変化す
るのに対応して導入したもので、負荷および回転速度が
大きくなるほど大きくなる。
【０１３３】図３１（図１５のステップ７、図１６のス
テップ６の各サブルーチン）は、目標開口割合に対して
線型化処理を行うためのものである。ステップ１で目標
開口割合のフィードフォワード量Ａｖｎｔ ｆとフィー
ドバック量Ａｖｎｔ ｆｂを読み込み、この両者をステ
ップ２において加算した値を指令開口割合Ａｖｎｔとし
て算出する。ステップ３ではこの指令開口割合Ａｖｎｔ
からたとえば図３２を内容とするテーブル（線型化テー
ブル）を検索することにより指令開口割合線型化処理値
Ｒａｔｄｔｙを設定する。
テップ６の各サブルーチン）は、目標開口割合に対して
線型化処理を行うためのものである。ステップ１で目標
開口割合のフィードフォワード量Ａｖｎｔ ｆとフィー
ドバック量Ａｖｎｔ ｆｂを読み込み、この両者をステ
ップ２において加算した値を指令開口割合Ａｖｎｔとし
て算出する。ステップ３ではこの指令開口割合Ａｖｎｔ
からたとえば図３２を内容とするテーブル（線型化テー
ブル）を検索することにより指令開口割合線型化処理値
Ｒａｔｄｔｙを設定する。
【０１３４】この線型化処理は、図３２のように開口割
合（あるいは開口面積）に対して、ターボ過給機を駆動
するアクチュエータへの指令信号が非線型な特性を有す
る場合に必要となるものである。たとえば、図３３に示
したように空気量（過給圧）の変化幅が同じでも、空気
量の小さな領域と空気量の大きな領域とでは、開口面積
の変化幅がｄＡ０、ｄＡ１と大きく異なる（ただしＥＧ
Ｒなしのとき）。さらにＥＧＲの有無（図では「ｗ／ｏ
ＥＧＲ」がＥＧＲなし、「ｗ／ ＥＧＲ」がＥＧＲあり
を表す）によっても開口面積の変化幅が変わる。したが
って、運転条件に関係なく同じフィードバックゲインと
したのでは目標の吸入空気量（過給圧）が得られない。
そこで、フィードバックゲインの適合を容易にするた
め、上記のように運転条件に応じたフィードバックゲイ
ンの補正係数Ｋｈを導入しているのである。
合（あるいは開口面積）に対して、ターボ過給機を駆動
するアクチュエータへの指令信号が非線型な特性を有す
る場合に必要となるものである。たとえば、図３３に示
したように空気量（過給圧）の変化幅が同じでも、空気
量の小さな領域と空気量の大きな領域とでは、開口面積
の変化幅がｄＡ０、ｄＡ１と大きく異なる（ただしＥＧ
Ｒなしのとき）。さらにＥＧＲの有無（図では「ｗ／ｏ
ＥＧＲ」がＥＧＲなし、「ｗ／ ＥＧＲ」がＥＧＲあり
を表す）によっても開口面積の変化幅が変わる。したが
って、運転条件に関係なく同じフィードバックゲインと
したのでは目標の吸入空気量（過給圧）が得られない。
そこで、フィードバックゲインの適合を容易にするた
め、上記のように運転条件に応じたフィードバックゲイ
ンの補正係数Ｋｈを導入しているのである。
【０１３５】図３４（図１５のステップ８、図１６のス
テップ７の各サブルーチン）は負圧制御弁５６に与える
ＯＮデューティ値（以下、単に「デューティ値」とい
う）である制御指令値Ｄｔｙｖｎｔを設定するためのも
のである。まず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、
目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、指令開口割合線型化処理値Ｒ
ａｔｄｔｙ、進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔ、水温
Ｔｗを読み込む。
テップ７の各サブルーチン）は負圧制御弁５６に与える
ＯＮデューティ値（以下、単に「デューティ値」とい
う）である制御指令値Ｄｔｙｖｎｔを設定するためのも
のである。まず、ステップ１でエンジン回転速度Ｎｅ、
目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、指令開口割合線型化処理値Ｒ
ａｔｄｔｙ、進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔ、水温
Ｔｗを読み込む。
【０１３６】ステップ２ではデューティ選択信号フラグ
の設定を行う。このフラグ設定については図３５のフロ
ーより説明する。図３５において、ステップ１で指令開
口割合Ａｖｎｔと進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを
読み込み、これらからステップ２において、
の設定を行う。このフラグ設定については図３５のフロ
ーより説明する。図３５において、ステップ１で指令開
口割合Ａｖｎｔと進み補正の時定数相当値Ｔｃｖｎｔを
読み込み、これらからステップ２において、
【０１３７】
【数１７】Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｖｎｔ×Ｔｃｖｎｔ＋Ａ
ｄｌｙｖｎｔn-1×（１−Ｔｃｖｎｔ） ただし、Ａｄｌｙｖｎｔn-1：前回のＡｄｌｙｖｎｔ、 の式により遅れ処理を行って予想開口割合Ａｄｌｙｖｎ
ｔを演算し、この値と前回の予想開口割合のＭ（ただし
Ｍは定数）回前の値であるＡｄｌｙｖｎｔn-Mとをステ
ップ３において比較する。
ｄｌｙｖｎｔn-1×（１−Ｔｃｖｎｔ） ただし、Ａｄｌｙｖｎｔn-1：前回のＡｄｌｙｖｎｔ、 の式により遅れ処理を行って予想開口割合Ａｄｌｙｖｎ
ｔを演算し、この値と前回の予想開口割合のＭ（ただし
Ｍは定数）回前の値であるＡｄｌｙｖｎｔn-Mとをステ
ップ３において比較する。
【０１３８】Ａｄｌｙｖｎｔ≧Ａｄｌｙｖｎｔn-Mであ
るとき（増加傾向または定常状態にあるとき）は、増加
傾向または定常状態にあることを示すためステップ４で
作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝１とし、それ以外ではス
テップ５で作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝０とする。ス
テップ６ではさらに増加傾向である場合と定常状態とを
分離するため、ＡｄｌｙｖｎｔとＡｄｌｙｖｎｔn-Mを
比較し、Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｄｌｙｖｎｔn-Mであると
きは、ステップ７でデューティ保持フラグｆｖｎｔ２＝
１とし、それ以外ではステップ８でデューティ保持フラ
グｆｖｎｔ２＝０とする。
るとき（増加傾向または定常状態にあるとき）は、増加
傾向または定常状態にあることを示すためステップ４で
作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝１とし、それ以外ではス
テップ５で作動方向指令フラグｆｖｎｔ＝０とする。ス
テップ６ではさらに増加傾向である場合と定常状態とを
分離するため、ＡｄｌｙｖｎｔとＡｄｌｙｖｎｔn-Mを
比較し、Ａｄｌｙｖｎｔ＝Ａｄｌｙｖｎｔn-Mであると
きは、ステップ７でデューティ保持フラグｆｖｎｔ２＝
１とし、それ以外ではステップ８でデューティ保持フラ
グｆｖｎｔ２＝０とする。
【０１３９】このようにして２つのフラグｆｖｎｔ、ｆ
ｖｎｔ２の設定を終了したら、図３４のステップ３に戻
り、デューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。
この演算については図３６のフローより説明する。
ｖｎｔ２の設定を終了したら、図３４のステップ３に戻
り、デューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。
この演算については図３６のフローより説明する。
【０１４０】図３６において、ステップ１でエンジン回
転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み
込み、このうちＮｅとＱｓｏｌからステップ２において
たとえば図３７を内容とするマップを検索すること等に
より基本排気温度Ｔｅｘｈｂを演算する。ここで、Ｔｅ
ｘｈｂは暖機完了後の排気温度である。これに対して暖
機途中であれば暖機完了後の排気温度とは異なってくる
ため、ステップ３で水温Ｔｗよりたとえば図３８を内容
とするテーブルを検索すること等により排気温度の水温
補正係数Ｋｔｅｘｈ ｔｗを演算し、この値をステップ
４において上記の基本排気温度に乗算した値を排気温度
Ｔｅｘｈｉとして演算する。
転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み
込み、このうちＮｅとＱｓｏｌからステップ２において
たとえば図３７を内容とするマップを検索すること等に
より基本排気温度Ｔｅｘｈｂを演算する。ここで、Ｔｅ
ｘｈｂは暖機完了後の排気温度である。これに対して暖
機途中であれば暖機完了後の排気温度とは異なってくる
ため、ステップ３で水温Ｔｗよりたとえば図３８を内容
とするテーブルを検索すること等により排気温度の水温
補正係数Ｋｔｅｘｈ ｔｗを演算し、この値をステップ
４において上記の基本排気温度に乗算した値を排気温度
Ｔｅｘｈｉとして演算する。
【０１４１】ステップ５ではこの排気温度Ｔｅｘｈｉか
ら
ら
【０１４２】
【数１８】Ｔｅｘｈｄｌｙ＝Ｔｅｘｈｉ×ＫＥＸＨ＃＋
Ｔｅｘｈｄｌｙn-1×（１−ＫＥＸＨ＃） ただし、ＫＥＸＨ＃：定数、 Ｔｅｘｈｄｌｙn-1：前回のＴｅｘｈｄｌｙ、 の式により遅れ処理を行った値を実排気温度Ｔｅｘｈｄ
ｌｙとして演算する。これは、熱慣性分の遅れ処理を行
うものである。
Ｔｅｘｈｄｌｙn-1×（１−ＫＥＸＨ＃） ただし、ＫＥＸＨ＃：定数、 Ｔｅｘｈｄｌｙn-1：前回のＴｅｘｈｄｌｙ、 の式により遅れ処理を行った値を実排気温度Ｔｅｘｈｄ
ｌｙとして演算する。これは、熱慣性分の遅れ処理を行
うものである。
【０１４３】ステップ６では基本排気温度Ｔｅｘｈｂと
この実排気温度Ｔｅｘｈｄｌｙとの差ｄＴｅｘｈを演算
し、この差ｄＴｅｘｈからステップ７においてたとえば
図３９を内容とするテーブルを検索すること等によりデ
ューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。ステッ
プ６、７は、後述するヒステリシス対応に用いるマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐ、Ｄｕｔｙ ｈ ｎ、Ｄｕｔｙ
ｌ ｐ、Ｄｕｔｙ ｌ ｎのマップ）を暖機完了後に対
して設定することを念頭に置き、その状態からの差分
（つまりｄＴｅｘｈ）に応じた補正量を持たせるもので
ある。なお、温度補正量Ｄｔｙ ｔによる補正は、雰囲
気温度による温度特性を有するターボ過給機駆動用アク
チュエータを使用する場合に必要となる処理である（図
４０参照）。
この実排気温度Ｔｅｘｈｄｌｙとの差ｄＴｅｘｈを演算
し、この差ｄＴｅｘｈからステップ７においてたとえば
図３９を内容とするテーブルを検索すること等によりデ
ューティ値の温度補正量Ｄｔｙ ｔを演算する。ステッ
プ６、７は、後述するヒステリシス対応に用いるマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐ、Ｄｕｔｙ ｈ ｎ、Ｄｕｔｙ
ｌ ｐ、Ｄｕｔｙ ｌ ｎのマップ）を暖機完了後に対
して設定することを念頭に置き、その状態からの差分
（つまりｄＴｅｘｈ）に応じた補正量を持たせるもので
ある。なお、温度補正量Ｄｔｙ ｔによる補正は、雰囲
気温度による温度特性を有するターボ過給機駆動用アク
チュエータを使用する場合に必要となる処理である（図
４０参照）。
【０１４４】このようにして温度補正量Ｄｔｙ ｔの演
算が終了したら、図３４のステップ４に戻る。
算が終了したら、図３４のステップ４に戻る。
【０１４５】図３４のステップ４〜９はヒステリシス処
理を行うものである。この処理を図４５を用いて先に説
明しておくと、これは、指令開口割合線型化処理値Ｒａ
ｔｄｔｙが増加傾向にあるときに上側の特性（Ｄｕｔｙ
ｌ ｐを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄｕｔｙ ｈ
ｐを可変ノズル全閉時の指令信号とする直線特性）を
用いるのに対して、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄ
ｔｙが減少傾向にあるときには、もう一つの下側の特性
（Ｄｕｔｙ ｌ ｎを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄ
ｕｔｙ ｈ ｎを可変ノズル全閉時の指令信号とする直
線特性）を用いるものである。なお、Ｒａｔｄｔｙが１
に近い領域で２つの特性がひっくり返っている領域があ
るが、この領域が実際に使われることはない。
理を行うものである。この処理を図４５を用いて先に説
明しておくと、これは、指令開口割合線型化処理値Ｒａ
ｔｄｔｙが増加傾向にあるときに上側の特性（Ｄｕｔｙ
ｌ ｐを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄｕｔｙ ｈ
ｐを可変ノズル全閉時の指令信号とする直線特性）を
用いるのに対して、指令開口割合線型化処理値Ｒａｔｄ
ｔｙが減少傾向にあるときには、もう一つの下側の特性
（Ｄｕｔｙ ｌ ｎを可変ノズル全開時の指令信号、Ｄ
ｕｔｙ ｈ ｎを可変ノズル全閉時の指令信号とする直
線特性）を用いるものである。なお、Ｒａｔｄｔｙが１
に近い領域で２つの特性がひっくり返っている領域があ
るが、この領域が実際に使われることはない。
【０１４６】図３４に戻り、ステップ４でフラグｆｖｎ
ｔ１をみる。ｆｖｎｔ＝１のとき（すなわち開口割合が
増加傾向にあるかまたは定常状態にあるとき）は、ステ
ップ５、６に進み、たとえば図４１を内容とするマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐマップ）と図４２を内容とするマッ
プ(Ｄｕｔｙ ｌ ｐマップ）を検索することにより可
変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズ
ル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定す
る。一方、ｆｖｎｔ＝０のとき（すなわち開口割合が減
少傾向にあるとき）は、ステップ７、８に進み、たとえ
ば図４３を内容とするマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｎマッ
プ）と図４４を内容とするマップ(Ｄｕｔｙ ｌ ｎマ
ップ）を検索することにより可変ノズル全閉時のデュー
ティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズル全開時のデューティ値
Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定する。
ｔ１をみる。ｆｖｎｔ＝１のとき（すなわち開口割合が
増加傾向にあるかまたは定常状態にあるとき）は、ステ
ップ５、６に進み、たとえば図４１を内容とするマップ
（Ｄｕｔｙ ｈ ｐマップ）と図４２を内容とするマッ
プ(Ｄｕｔｙ ｌ ｐマップ）を検索することにより可
変ノズル全閉時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズ
ル全開時のデューティ値Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定す
る。一方、ｆｖｎｔ＝０のとき（すなわち開口割合が減
少傾向にあるとき）は、ステップ７、８に進み、たとえ
ば図４３を内容とするマップ（Ｄｕｔｙ ｈ ｎマッ
プ）と図４４を内容とするマップ(Ｄｕｔｙ ｌ ｎマ
ップ）を検索することにより可変ノズル全閉時のデュー
ティ値Ｄｕｔｙ ｈと可変ノズル全開時のデューティ値
Ｄｕｔｙ ｌをそれぞれ設定する。
【０１４７】このようにして設定した可変ノズル全閉時
のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈ、可変ノズル全開時のデュ
ーティ値Ｄｕｔｙ ｌと上記の指令開口割合線型化処理
値Ｒａｔｄｔｙを用いステップ９において、
のデューティ値Ｄｕｔｙ ｈ、可変ノズル全開時のデュ
ーティ値Ｄｕｔｙ ｌと上記の指令開口割合線型化処理
値Ｒａｔｄｔｙを用いステップ９において、
【０１４８】
【数１８】Ｄｔｙ ｈ＝（Ｄｕｔｙ ｈ−Ｄｕｔｙ
ｌ）×Ｒａｔｄｔｙ＋Ｄｕｔｙ ｌ＋Ｄｔｙ ｔ の式により線型補間計算を行って指令デューティ値基本
値Ｄｔｙ ｈを演算する。つまり、線型補間計算に用い
る直線の特性を、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
にあるかまたは定常状態にあるときと指令開口割合線型
化処理値が減少傾向にあるときとで変更する（ヒステリ
シス処理を行う）ことで、指令開口割合線型化処理値が
同じであっても、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
（または定常状態）にあるときのほうが、減少傾向にあ
るときより指令デューティ値基本値Ｄｔｙ ｈが大きく
なる。
ｌ）×Ｒａｔｄｔｙ＋Ｄｕｔｙ ｌ＋Ｄｔｙ ｔ の式により線型補間計算を行って指令デューティ値基本
値Ｄｔｙ ｈを演算する。つまり、線型補間計算に用い
る直線の特性を、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
にあるかまたは定常状態にあるときと指令開口割合線型
化処理値が減少傾向にあるときとで変更する（ヒステリ
シス処理を行う）ことで、指令開口割合線型化処理値が
同じであっても、指令開口割合線型化処理値が増加傾向
（または定常状態）にあるときのほうが、減少傾向にあ
るときより指令デューティ値基本値Ｄｔｙ ｈが大きく
なる。
【０１４９】ステップ１０ではもう一つのフラグｆｖｎ
ｔ２をみる。ｆｖｎｔ２＝１（すなわち指令開口割合線
型化処理値の変化がない）ときは、ステップ１１に進
み、前回の制御指令デューティ値（後述する）であるＤ
ｔｙｖｎｔn-1を通常指令デューティ値Ｄｔｙｖに入れ
（デューティ値をホールドし）、ｆｖｎｔ２＝０（すな
わち開口割合が減少傾向にある）ときは、ステップ１２
に進み、最新の演算値であるＤｔｙ ｈをＤｔｙｖとす
る。
ｔ２をみる。ｆｖｎｔ２＝１（すなわち指令開口割合線
型化処理値の変化がない）ときは、ステップ１１に進
み、前回の制御指令デューティ値（後述する）であるＤ
ｔｙｖｎｔn-1を通常指令デューティ値Ｄｔｙｖに入れ
（デューティ値をホールドし）、ｆｖｎｔ２＝０（すな
わち開口割合が減少傾向にある）ときは、ステップ１２
に進み、最新の演算値であるＤｔｙ ｈをＤｔｙｖとす
る。
【０１５０】ステップ１３では動作確認制御処理を行
う。この処理については図４６のフローより説明する。
図４６において、ステップ１で通常指令デューティ値Ｄ
ｔｙｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、水温Ｔｗを読み込む。
う。この処理については図４６のフローより説明する。
図４６において、ステップ１で通常指令デューティ値Ｄ
ｔｙｖ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏ
ｌ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１５１】動作確認制御に入るための条件判定は、ス
テップ２、３、４、５の内容を一つずつチェックするこ
とにより行い、各項目のすべてが満たされたときにさら
に制御実行までの時間の計測に入る。すなわち、 ステップ２：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃未満
（つまり燃料カット時）である、 ステップ３：Ｎｅが所定値ＮＥＤＩＺ＃未満（つまり中
回転域）である、 ステップ４：Ｔｗが所定値ＴＷＤＩＺ＃未満（つまり暖
機完了前）である、 ステップ５：動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝０であ
る（まだ動作確認制御を行っていない）、 とき、ステップ６で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ
をインクリメントする。
テップ２、３、４、５の内容を一つずつチェックするこ
とにより行い、各項目のすべてが満たされたときにさら
に制御実行までの時間の計測に入る。すなわち、 ステップ２：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃未満
（つまり燃料カット時）である、 ステップ３：Ｎｅが所定値ＮＥＤＩＺ＃未満（つまり中
回転域）である、 ステップ４：Ｔｗが所定値ＴＷＤＩＺ＃未満（つまり暖
機完了前）である、 ステップ５：動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝０であ
る（まだ動作確認制御を行っていない）、 とき、ステップ６で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ
をインクリメントする。
【０１５２】ステップ７ではこの動作確認制御カウンタ
と所定値ＣＴＲＤＩＺＨ＃、ＣＴＲＤＩＺＬ＃を比較す
る。ここで、所定値ＣＴＲＤＩＺＬ＃、ＣＴＲＤＩＺＨ
＃は動作確認制御カウンタの下限リミット、上限リミッ
トをそれぞれ定めるもので、ＣＴＲＤＩＺＬ＃はたとえ
ば２秒程度、ＣＴＲＤＩＺＨ＃はたとえば７秒程度の値
である。したがって、動作確認制御カウンタが下限リミ
ットであるＣＴＲＤＩＺＬ＃と一致したタイミングよ
り、動作確認制御カウンタが上限リミットであるＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃未満であるあいだ、ステップ９に進み、動作
確認制御指令デューティ値を設定する。つまり、ＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃−ＣＴＲＤＩＺＬ＃が動作確認制御実行時間
となる。
と所定値ＣＴＲＤＩＺＨ＃、ＣＴＲＤＩＺＬ＃を比較す
る。ここで、所定値ＣＴＲＤＩＺＬ＃、ＣＴＲＤＩＺＨ
＃は動作確認制御カウンタの下限リミット、上限リミッ
トをそれぞれ定めるもので、ＣＴＲＤＩＺＬ＃はたとえ
ば２秒程度、ＣＴＲＤＩＺＨ＃はたとえば７秒程度の値
である。したがって、動作確認制御カウンタが下限リミ
ットであるＣＴＲＤＩＺＬ＃と一致したタイミングよ
り、動作確認制御カウンタが上限リミットであるＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃未満であるあいだ、ステップ９に進み、動作
確認制御指令デューティ値を設定する。つまり、ＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃−ＣＴＲＤＩＺＬ＃が動作確認制御実行時間
となる。
【０１５３】動作確認制御指令デューティ値の設定につ
いては図４７のフローにより説明する。図４７において
ステップ１で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ、エン
ジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２においてＣｔ
ｒｄｉｚ−ＣＴＲＤＩＺＬ＃（≧０）よりたとえば図４
８を内容とするテーブルを検索することにより制御パタ
ーンＤｕｔｙ ｐｕを設定する。これは、短い周期で可
変ノズル５３を全閉位置と全開位置とに動かすものであ
る。
いては図４７のフローにより説明する。図４７において
ステップ１で動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ、エン
ジン回転速度Ｎｅを読み込み、ステップ２においてＣｔ
ｒｄｉｚ−ＣＴＲＤＩＺＬ＃（≧０）よりたとえば図４
８を内容とするテーブルを検索することにより制御パタ
ーンＤｕｔｙ ｐｕを設定する。これは、短い周期で可
変ノズル５３を全閉位置と全開位置とに動かすものであ
る。
【０１５４】ステップ３では、エンジン回転速度Ｎｅか
らたとえば図４９を内容とするテーブルを検索すること
によりデューティ値Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅを設定し、この
Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅにステップ４において上記の制御パ
ターンＤｕｔｙ ｐｕを乗じた値を制御指令デューティ
値Ｄｔｙｖｎｔとして演算する。図４９のように、制御
パターンＤｕｔｙ ｐｕに乗じるデューティ値Ｄｕｔｙ
ｐ ｎｅをエンジン回転速度Ｎｅに応じた値としてい
る。これは、エンジン回転速度により可変ノズル５３の
開閉動作を確認するデューティの指令値が異なることを
想定したものである。たとえば、可変ノズル５３は排気
圧に抗して閉じる必要があるが、その排気圧は高回転に
なるほど高くなるので、これに対応してデューティの指
令値を大きくしている。また、さらに高回転側では当制
御による悪影響を受けないようにその値を下げるように
している。
らたとえば図４９を内容とするテーブルを検索すること
によりデューティ値Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅを設定し、この
Ｄｕｔｙ ｐ ｎｅにステップ４において上記の制御パ
ターンＤｕｔｙ ｐｕを乗じた値を制御指令デューティ
値Ｄｔｙｖｎｔとして演算する。図４９のように、制御
パターンＤｕｔｙ ｐｕに乗じるデューティ値Ｄｕｔｙ
ｐ ｎｅをエンジン回転速度Ｎｅに応じた値としてい
る。これは、エンジン回転速度により可変ノズル５３の
開閉動作を確認するデューティの指令値が異なることを
想定したものである。たとえば、可変ノズル５３は排気
圧に抗して閉じる必要があるが、その排気圧は高回転に
なるほど高くなるので、これに対応してデューティの指
令値を大きくしている。また、さらに高回転側では当制
御による悪影響を受けないようにその値を下げるように
している。
【０１５５】図４６に戻り、動作確認制御カウンタが下
限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＬ＃未満のときは、ス
テップ８よりステップ１５に進み、通常指令デューティ
値Ｄｔｙｖを制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔとす
る。
限リミットとしてのＣＴＲＤＩＺＬ＃未満のときは、ス
テップ８よりステップ１５に進み、通常指令デューティ
値Ｄｔｙｖを制御指令デューティ値Ｄｔｙｖｎｔとす
る。
【０１５６】また、動作確認制御カウンタが上限リミッ
トとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になると、ステップ７
よりステップ１０に進み、前回の動作確認制御カウンタ
であるＣｔｒｄｉｚn-1と上限リミットとしてのＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃を比較する。Ｃｔｒｄｉｚn-1＜ＣＴＲＤＩ
ＺＨ＃であれば、動作確認制御カウンタが上限リミット
としてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後と判断し、
動作確認制御を終了するため、ステップ１１で制御指令
デューティ値Ｄｔｙｖｎｔ＝０とする。これは、動作確
認制御終了時に一度、可変ノズル５３を全開にして、通
常制御時の制御精度を確保するためである。ステップ１
２では、動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝１として、
今回の処理を終了する。このフラグｆｄｉｚ＝１によ
り、次回以降ステップ６以降に進むことができないの
で、エンジンを始動した後に動作確認制御が２度行われ
ることはない。
トとしてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になると、ステップ７
よりステップ１０に進み、前回の動作確認制御カウンタ
であるＣｔｒｄｉｚn-1と上限リミットとしてのＣＴＲ
ＤＩＺＨ＃を比較する。Ｃｔｒｄｉｚn-1＜ＣＴＲＤＩ
ＺＨ＃であれば、動作確認制御カウンタが上限リミット
としてのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後と判断し、
動作確認制御を終了するため、ステップ１１で制御指令
デューティ値Ｄｔｙｖｎｔ＝０とする。これは、動作確
認制御終了時に一度、可変ノズル５３を全開にして、通
常制御時の制御精度を確保するためである。ステップ１
２では、動作確認制御済みフラグｆｄｉｚ＝１として、
今回の処理を終了する。このフラグｆｄｉｚ＝１によ
り、次回以降ステップ６以降に進むことができないの
で、エンジンを始動した後に動作確認制御が２度行われ
ることはない。
【０１５７】動作確認制御カウンタが上限リミットとし
てのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後でないときは、
ステップ１０よりステップ１４に進み、次回に備えるた
め動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ＝０とした後、ス
テップ１５の処理を実行する。
てのＣＴＲＤＩＺＨ＃以上になった直後でないときは、
ステップ１０よりステップ１４に進み、次回に備えるた
め動作確認制御カウンタＣｔｒｄｉｚ＝０とした後、ス
テップ１５の処理を実行する。
【０１５８】一方、Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＤＩＺ＃
以上（燃料カット時でない）であるとき、Ｎｅが所定値
ＮＥＤＩＺ＃以上（高回転域）であるとき、Ｔｗが所定
値ＴＷＤＩＺ＃以上（暖機完了後）であるときは動作確
認制御を禁止するため、ステップ２、３、４よりステッ
プ１３に進み、フラグｆｄｉｚ＝０としたあと、ステッ
プ１４、１５の処理を実行する。
以上（燃料カット時でない）であるとき、Ｎｅが所定値
ＮＥＤＩＺ＃以上（高回転域）であるとき、Ｔｗが所定
値ＴＷＤＩＺ＃以上（暖機完了後）であるときは動作確
認制御を禁止するため、ステップ２、３、４よりステッ
プ１３に進み、フラグｆｄｉｚ＝０としたあと、ステッ
プ１４、１５の処理を実行する。
【０１５９】このように、特に低温時など、ターボ過給
機駆動用アクチュエータの動作が不安定な場合に動作確
認制御を行わせることで、可変ノズルの動きが滑らかと
なり、ターボ過給機駆動用アクチュエータの動作をより
確実にすることができる。
機駆動用アクチュエータの動作が不安定な場合に動作確
認制御を行わせることで、可変ノズルの動きが滑らかと
なり、ターボ過給機駆動用アクチュエータの動作をより
確実にすることができる。
【０１６０】以上で、図１５、図１６の説明を終了す
る。
る。
【０１６１】次に、図５０はＥＧＲ量の演算とＥＧＲ流
速の演算に用いる２つのフィードバック補正係数Ｋｑａ
ｃ００、Ｋｑａｃ０とＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ
を演算するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行す
る。
速の演算に用いる２つのフィードバック補正係数Ｋｑａ
ｃ００、Ｋｑａｃ０とＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ
を演算するためのもので、ＲＥＦ信号の入力毎に実行す
る。
【０１６２】まず、ステップ１で目標吸入空気量ｔＱａ
ｃ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標
燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込む。ステップ２では、目標
吸入空気量ｔＱａｃから
ｃ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速度Ｎｅ、目標
燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込む。ステップ２では、目標
吸入空気量ｔＱａｃから
【０１６３】
【数１９】ｔＱａｃｄ＝ｔＱａｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＡ＃＋ｔＱａｃｄn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＡ＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＡ＃：定数、 ｔＱａｃｄn-1：前回のＱａｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄを演算する。これは、吸気系容積分の存在に
伴う空気の供給遅れのために、後述する２つのフィード
バック補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０や学習値Ｒｑ
ａｃが大きくならないように遅れ処理を施したものであ
る。
ＫＱＡ＃＋ｔＱａｃｄn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＡ＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＡ＃：定数、 ｔＱａｃｄn-1：前回のＱａｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄを演算する。これは、吸気系容積分の存在に
伴う空気の供給遅れのために、後述する２つのフィード
バック補正係数Ｋｑａｃ００、Ｋｑａｃ０や学習値Ｒｑ
ａｃが大きくならないように遅れ処理を施したものであ
る。
【０１６４】ステップ３ではフィードバック関連の各種
フラグを読み込む。これらの設定については図５１、図
５２、図５３のフローより説明する。
フラグを読み込む。これらの設定については図５１、図
５２、図５３のフローより説明する。
【０１６５】図５１、図５２、図５３は図５０と独立に
一定時間毎（たとえば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
一定時間毎（たとえば１０ｍｓｅｃ毎）に実行する。
【０１６６】図５１はフィードバック許可フラグｆｅｆ
ｂを設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
ｂを設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１６７】フィードバック許可条件の判定は、ステッ
プ２〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより
行い、各項目のすべてが満たされたときにフィードバッ
クを許可し、一つでも反するときはフィードバックを禁
止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＦＢ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＦＢＬ＃（たとえば３０
℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＦＢＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＦＢＬ＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ８：フィードバック開始カウンタＣｔｒｆｂが
所定値ＴＭＲＦＢ＃（たとえば１秒未満の値）を超えて
いる とき、ステップ９でフィードバックを許可するためフィ
ードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１とし、そうでなけれ
ばステップ１０に移行し、フィードバックを禁止するた
めフィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝０とする。
プ２〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより
行い、各項目のすべてが満たされたときにフィードバッ
クを許可し、一つでも反するときはフィードバックを禁
止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＦＢ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＦＢＬ＃（たとえば３０
℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＦＢＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＦＢＬ＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ８：フィードバック開始カウンタＣｔｒｆｂが
所定値ＴＭＲＦＢ＃（たとえば１秒未満の値）を超えて
いる とき、ステップ９でフィードバックを許可するためフィ
ードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１とし、そうでなけれ
ばステップ１０に移行し、フィードバックを禁止するた
めフィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝０とする。
【０１６８】なお、フィードバック開始カウンタはステ
ップ２〜５の成立時にカウントアップし（ステップ
６）、ステップ２〜５の不成立時にフィードバック開始
カウンタをリセットする（ステップ７）。
ップ２〜５の成立時にカウントアップし（ステップ
６）、ステップ２〜５の不成立時にフィードバック開始
カウンタをリセットする（ステップ７）。
【０１６９】図５２は学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ
２を設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
２を設定するためのものである。ステップ１でエンジン
回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍ
ｅｇｒｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１７０】学習値反映許可条件の判定も、ステップ２
〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより行
い、各項目のすべてが満たされたときに学習値の反映を
許可し、一つでも反するときは学習値の反映を禁止す
る。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ２＃を超
えている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ２＃（たとえば２
０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ２＃を超
えている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ２＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ８：学習値反映カウンタＣｔｒｌｎ２が所定値
ＴＭＲＬＮ２＃（たとえば０．５秒程度）を超えている とき、ステップ９で学習値の反映を許可するため学習値
反映許可フラグｆｅｌｎ２＝１とし、そうでなければス
テップ１０に移行し、学習値の反映を禁止するため学習
値反映許可フラグｆｅｌｎ２＝０とする。
〜５、８の内容を一つずつチェックすることにより行
い、各項目のすべてが満たされたときに学習値の反映を
許可し、一つでも反するときは学習値の反映を禁止す
る。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ２＃を超
えている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ２＃（たとえば２
０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ２＃を超
えている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ２＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ８：学習値反映カウンタＣｔｒｌｎ２が所定値
ＴＭＲＬＮ２＃（たとえば０．５秒程度）を超えている とき、ステップ９で学習値の反映を許可するため学習値
反映許可フラグｆｅｌｎ２＝１とし、そうでなければス
テップ１０に移行し、学習値の反映を禁止するため学習
値反映許可フラグｆｅｌｎ２＝０とする。
【０１７１】なお、学習値反映カウンタはステップ２〜
５の成立時にカウントアップし（ステップ６）、ステッ
プ２〜５の不成立時にリセットする（ステップ７）。
５の成立時にカウントアップし（ステップ６）、ステッ
プ２〜５の不成立時にリセットする（ステップ７）。
【０１７２】図５３は学習許可フラグｆｅｌｒｎを設定
するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度
Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
ｄ、水温Ｔｗを読み込む。
するためのものである。ステップ１でエンジン回転速度
Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒ
ｄ、水温Ｔｗを読み込む。
【０１７３】学習許可条件の判定は、ステップ２〜７、
１０の内容を一つずつチェックすることにより行い、各
項目のすべてが満たされたときに学習を許可し、一つで
も反するときは学習を禁止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ＃（たとえば７０
〜８０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ６：フィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１で
ある、 ステップ７：学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１で
ある、 ステップ１０：学習ディレイカウンタＣｔｒｌｎが所定
値ＴＭＲＬＮ＃（たとえば４秒程度）を超えている とき、ステップ１１で学習を許可するため学習許可フラ
グｆｅｌｎ＝１とし、そうでなければステップ１２に移
行し、学習を禁止するため学習許可フラグｆｅｌｎ＝０
とする。
１０の内容を一つずつチェックすることにより行い、各
項目のすべてが満たされたときに学習を許可し、一つで
も反するときは学習を禁止する。すなわち、 ステップ２：Ｍｅｇｒｄが所定値ＭＥＧＲＬＮ＃を超え
ている（つまりＥＧＲの作動域）、 ステップ３：Ｔｗが所定値ＴＷＬＮＬ＃（たとえば７０
〜８０℃程度）を超えている、 ステップ４：Ｑｓｏｌが所定値ＱＳＯＬＬＮＬ＃を超え
ている（燃料カットしていない）、 ステップ５：Ｎｅが所定値ＮＥＬＮＬ＃を超えている
（エンストになる回転域でない）、 ステップ６：フィードバック許可フラグｆｅｆｂ＝１で
ある、 ステップ７：学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１で
ある、 ステップ１０：学習ディレイカウンタＣｔｒｌｎが所定
値ＴＭＲＬＮ＃（たとえば４秒程度）を超えている とき、ステップ１１で学習を許可するため学習許可フラ
グｆｅｌｎ＝１とし、そうでなければステップ１２に移
行し、学習を禁止するため学習許可フラグｆｅｌｎ＝０
とする。
【０１７４】なお、学習ディレイカウンタはステップ２
〜７の成立時にカウントアップし（ステップ８）、ステ
ップ２〜７の不成立時にリセットする（ステップ９）。
〜７の成立時にカウントアップし（ステップ８）、ステ
ップ２〜７の不成立時にリセットする（ステップ９）。
【０１７５】図５０に戻り、このようにして設定される
３つのフラグのうち、ステップ４でフィードバック許可
フラグｆｅｆｂをみる。ｆｅｆｂ＝１のときはステップ
５、６でＥＧＲ量のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０とＥＧＲ流速のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０を
演算する。一方、ｆｅｆｂ＝０のとき（フィードバック
を禁止するとき）はステップ４よりステップ７、８に進
み、Ｋｑａｃ００＝１、Ｋｑａｃ０＝１とする。
３つのフラグのうち、ステップ４でフィードバック許可
フラグｆｅｆｂをみる。ｆｅｆｂ＝１のときはステップ
５、６でＥＧＲ量のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０とＥＧＲ流速のフィードバック補正係数Ｋｑａｃ０を
演算する。一方、ｆｅｆｂ＝０のとき（フィードバック
を禁止するとき）はステップ４よりステップ７、８に進
み、Ｋｑａｃ００＝１、Ｋｑａｃ０＝１とする。
【０１７６】ここで、ＥＧＲ量フィードバック補正係数
Ｋｑａｃ００の演算については図５４のフローにより、
またＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０の演
算については図５７のフローにより説明する。
Ｋｑａｃ００の演算については図５４のフローにより、
またＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０の演
算については図５７のフローにより説明する。
【０１７７】まず図５４（図５０のステップ５のサブル
ーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ処
理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速
度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
ーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ処
理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転速
度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
【０１７８】ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえ
ば図５５を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流量の補正ゲインＧｋｆｂを、またステップ３では
補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｔｗをＴｗからたと
えば図５６を内容とするテーブルを検索すること等によ
りそれぞれ演算し、これらを用いステップ４において
ば図５５を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流量の補正ゲインＧｋｆｂを、またステップ３では
補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｔｗをＴｗからたと
えば図５６を内容とするテーブルを検索すること等によ
りそれぞれ演算し、これらを用いステップ４において
【０１７９】
【数２０】Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）
×Ｇｋｆｂ×Ｋｇｆｂｔｗ＋１ の式によりＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０を演算する。
×Ｇｋｆｂ×Ｋｇｆｂｔｗ＋１ の式によりＥＧＲ量フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０
０を演算する。
【０１８０】この式の右辺第１項の（ｔＱａｃｄ／Ｑａ
ｃ−１）は目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合で
あり、これに１を加えることで、Ｋｑａｃ００は１を中
心とする値になる。数２０式は、目標吸入空気量遅れ処
理値からの誤差割合に比例させてＥＧＲ量フィードバッ
ク補正係数Ｋｑａｃ００を演算するものである。
ｃ−１）は目標吸入空気量遅れ処理値からの誤差割合で
あり、これに１を加えることで、Ｋｑａｃ００は１を中
心とする値になる。数２０式は、目標吸入空気量遅れ処
理値からの誤差割合に比例させてＥＧＲ量フィードバッ
ク補正係数Ｋｑａｃ００を演算するものである。
【０１８１】次に、図５７（図５０のステップ６のサブ
ルーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ
処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転
速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
ルーチン）において、ステップ１で目標吸入空気量遅れ
処理値ｔＱａｃｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、エンジン回転
速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、水温Ｔｗを読み込
む。
【０１８２】ステップ２ではＮｅとＱｓｏｌからたとえ
ば図５８を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流速の補正ゲインＧｋｆｂｉを、またステップ３で
は補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｉｔｗをＴｗから
たとえば図５９を内容とするテーブルを検索すること等
によりそれぞれ演算し、これらを用いステップ４におい
て
ば図５８を内容とするマップを検索すること等によりＥ
ＧＲ流速の補正ゲインＧｋｆｂｉを、またステップ３で
は補正ゲインの水温補正係数ＫｇｆｂｉｔｗをＴｗから
たとえば図５９を内容とするテーブルを検索すること等
によりそれぞれ演算し、これらを用いステップ４におい
て
【０１８３】
【数２１】Ｒｑａｃ０＝（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）×
Ｇｋｆｂｉ×ｋＧｆｂｉｔｗ＋Ｒｑａｃ０n-1 ただし、Ｒｑａｃ０n-1：前回のＲｑａｃ０、 の式により誤差割合Ｒｑａｃ０を更新し、この誤差割合
Ｒｑａｃ０に対してステップ５において１を加えた値を
ＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０として算
出する。
Ｇｋｆｂｉ×ｋＧｆｂｉｔｗ＋Ｒｑａｃ０n-1 ただし、Ｒｑａｃ０n-1：前回のＲｑａｃ０、 の式により誤差割合Ｒｑａｃ０を更新し、この誤差割合
Ｒｑａｃ０に対してステップ５において１を加えた値を
ＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０として算
出する。
【０１８４】これは、目標吸入空気量遅れ処理値からの
誤差割合（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）の積算値（積分
値）に比例させてＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋ
ｑａｃ０を演算する（積分制御）ものである。
誤差割合（ｔＱａｃｄ／Ｑａｃ−１）の積算値（積分
値）に比例させてＥＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋ
ｑａｃ０を演算する（積分制御）ものである。
【０１８５】図５５、図５８のように、補正ゲインを運
転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じた値としたのは次の理
由による。同じゲインでも運転条件によりハンチングを
生じたり生じなかったりするので、ハンチングを生じる
領域では補正ゲインを小さくするためである。図５６、
図５９のように低水温のとき（暖機完了前）に値を小さ
くしているのは、エンジン回転の不安定な低水温域での
エンジンの安定化を図るためである。
転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じた値としたのは次の理
由による。同じゲインでも運転条件によりハンチングを
生じたり生じなかったりするので、ハンチングを生じる
領域では補正ゲインを小さくするためである。図５６、
図５９のように低水温のとき（暖機完了前）に値を小さ
くしているのは、エンジン回転の不安定な低水温域での
エンジンの安定化を図るためである。
【０１８６】このようにしてＥＧＲ量フィードバック補
正係数Ｋｑａｃ００とＥＧＲ流速フィードバック補正係
数Ｋｑａｃ０の演算を終了したら、図５０に戻り、ステ
ップ９で学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２をみる。学
習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１のとき（学習値の反
映を許可するとき）は、ステップ１０に進み、ＮｅとＱ
ｓｏｌよりたとえば図６０の学習マップを検索すること
により誤差割合学習値Ｒｑａｃを読み出し、これに１を
足した値をＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃとして演算
する。一方、学習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝０のと
き（学習値の反映を禁止するとき）は、ステップ９より
ステップ１２に進み、ＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ
＝１とする。
正係数Ｋｑａｃ００とＥＧＲ流速フィードバック補正係
数Ｋｑａｃ０の演算を終了したら、図５０に戻り、ステ
ップ９で学習値反映許可フラグｆｅｌｒｎ２をみる。学
習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝１のとき（学習値の反
映を許可するとき）は、ステップ１０に進み、ＮｅとＱ
ｓｏｌよりたとえば図６０の学習マップを検索すること
により誤差割合学習値Ｒｑａｃを読み出し、これに１を
足した値をＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃとして演算
する。一方、学習反映許可フラグｆｅｌｒｎ２＝０のと
き（学習値の反映を禁止するとき）は、ステップ９より
ステップ１２に進み、ＥＧＲ流速学習補正係数Ｋｑａｃ
＝１とする。
【０１８７】続いてステップ１３では、学習許可フラグ
ｆｅｌｒｎをみる。学習許可フラグｆｅｌｒｎ＝１であ
れば（学習を許可するとき）、ステップ１４に進み、Ｅ
ＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０から１を減
算して誤差割合Ｒｑａｃｎとする。一方、学習許可フラ
グｆｅｌｒｎ＝０であるとき（学習を禁止するとき）
は、ステップ１３よりステップ１５に進み、誤差割合Ｒ
ｑａｃｎ＝０とする。
ｆｅｌｒｎをみる。学習許可フラグｆｅｌｒｎ＝１であ
れば（学習を許可するとき）、ステップ１４に進み、Ｅ
ＧＲ流速フィードバック補正係数Ｋｑａｃ０から１を減
算して誤差割合Ｒｑａｃｎとする。一方、学習許可フラ
グｆｅｌｒｎ＝０であるとき（学習を禁止するとき）
は、ステップ１３よりステップ１５に進み、誤差割合Ｒ
ｑａｃｎ＝０とする。
【０１８８】このようにして求めた誤差割合Ｒｑａｃｎ
に基づいてステップ１６では誤差割合学習値Ｒｑａｃの
更新を行う。この学習値の更新については図６１のフロ
ーにより説明する。
に基づいてステップ１６では誤差割合学習値Ｒｑａｃの
更新を行う。この学習値の更新については図６１のフロ
ーにより説明する。
【０１８９】図６１（図５０のステップ１６のサブルー
チン）において、ステップ１で誤差割合Ｒｑａｃｎ、エ
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
む。ＮｅとＱｓｏｌからステップ２で学習速度Ｔｃｌｒ
ｎをたとえば図６２を内容とするマップを検索すること
等により演算する。ステップ３ではＮｅ、Ｑｓｏｌより
上記図６０の学習マップから誤差割合学習値Ｒｑａｃを
読み出す。ステップ４で
チン）において、ステップ１で誤差割合Ｒｑａｃｎ、エ
ンジン回転速度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを読み込
む。ＮｅとＱｓｏｌからステップ２で学習速度Ｔｃｌｒ
ｎをたとえば図６２を内容とするマップを検索すること
等により演算する。ステップ３ではＮｅ、Ｑｓｏｌより
上記図６０の学習マップから誤差割合学習値Ｒｑａｃを
読み出す。ステップ４で
【０１９０】
【数２２】Ｒｑａｃn＝Ｒｑａｃｎ×Ｔｃｌｒｎ＋Ｒｑ
ａｃn-1×（１−Ｔｃｌｒｎ） ただし、Ｒｑａｃn：更新後の誤差割合学習値、 Ｒｑａｃn-1：更新前の誤差割合学習値（＝学習値読み
出し値）、 の式により加重平均処理を行い、更新後の学習値をステ
ップ５で図６０の学習マップにストアする（更新前の値
に対して更新後の値を上書きする）。
ａｃn-1×（１−Ｔｃｌｒｎ） ただし、Ｒｑａｃn：更新後の誤差割合学習値、 Ｒｑａｃn-1：更新前の誤差割合学習値（＝学習値読み
出し値）、 の式により加重平均処理を行い、更新後の学習値をステ
ップ５で図６０の学習マップにストアする（更新前の値
に対して更新後の値を上書きする）。
【０１９１】図６３（図５のステップ２のサブルーチ
ン）はＥＧＲ流速Ｃｑｅを演算するためのものである。
ン）はＥＧＲ流速Ｃｑｅを演算するためのものである。
【０１９２】ステップ１、２で実ＥＧＲ量Ｑｅｃ、実Ｅ
ＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、ＥＧＲ流速フ
ィードバック補正係数Ｋｑａｃ０、ＥＧＲ流速学習補正
係数Ｋｑａｃを読み込み、ステップ３において
ＧＲ率Ｍｅｇｒｄ、実吸入空気量Ｑａｃ、ＥＧＲ流速フ
ィードバック補正係数Ｋｑａｃ０、ＥＧＲ流速学習補正
係数Ｋｑａｃを読み込み、ステップ３において
【０１９３】
【数２３】Ｑｅｃ ｈ＝Ｑｅｃ×Ｋｑａｃ×Ｋｑａｃ０ の式により、Ｋｑａｃ０とＫｑａｃで実ＥＧＲ量Ｑｅｃ
を補正した値を補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈとして算出
し、この補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと実ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒｄよりステップ８において、たとえば図６４を内容と
するマップを検索することにより、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを
演算する。なお、説明しなかったステップ４〜７は後述
する。
を補正した値を補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈとして算出
し、この補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと実ＥＧＲ率Ｍｅｇ
ｒｄよりステップ８において、たとえば図６４を内容と
するマップを検索することにより、ＥＧＲ流速Ｃｑｅを
演算する。なお、説明しなかったステップ４〜７は後述
する。
【０１９４】図６４のＥＧＲ流速の特性は、非線型性が
強く運転条件に応じてＥＧＲのフィードバックの感度が
相違することを示しているため、運転条件に対するフィ
ードバック量の差が小さくなるように、ＥＧＲ流速フィ
ードバック補正係数Ｋｑａｃ０は、流速マップの検索に
用いる実ＥＧＲ量Ｑｅｃへのフィードバックとしてい
る。
強く運転条件に応じてＥＧＲのフィードバックの感度が
相違することを示しているため、運転条件に対するフィ
ードバック量の差が小さくなるように、ＥＧＲ流速フィ
ードバック補正係数Ｋｑａｃ０は、流速マップの検索に
用いる実ＥＧＲ量Ｑｅｃへのフィードバックとしてい
る。
【０１９５】ただし、図６４において特性の傾きが急に
なる右端に近い部分は、マップの適合誤差が生じ勝ちな
領域であるため、適合誤差があると、その適合誤差の影
響を受けてＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖが変化してしまう。
つまり、ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する式であるＡ
ｅｖ＝Ｔｑｅｋ／ＣｑｅにおいてＣｑｅには適合誤差が
生じるのであるから、これに対処するには、目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅｋに対しても流速誤差分の補正を行う必要があ
る。そのため新たに導入したのが上記のＥＧＲ量フィー
ドバック補正係数Ｋｑａｃ００で、このＫｑａｃ００に
より図７のステップ６で目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正し
ている。
なる右端に近い部分は、マップの適合誤差が生じ勝ちな
領域であるため、適合誤差があると、その適合誤差の影
響を受けてＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖが変化してしまう。
つまり、ＥＧＲ弁開口面積Ａｅｖを演算する式であるＡ
ｅｖ＝Ｔｑｅｋ／ＣｑｅにおいてＣｑｅには適合誤差が
生じるのであるから、これに対処するには、目標ＥＧＲ
量Ｔｑｅｋに対しても流速誤差分の補正を行う必要があ
る。そのため新たに導入したのが上記のＥＧＲ量フィー
ドバック補正係数Ｋｑａｃ００で、このＫｑａｃ００に
より図７のステップ６で目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｋを補正し
ている。
【０１９６】この場合、Ｋｑａｃ００を演算する式であ
る上記数２０式は、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤
差割合に比例させてＫｑａｃ００を演算するので、この
比例制御により図６４のＥＧＲ流速マップの適合誤差に
対して即座に補正できることになる。たとえば、簡単の
ため数２０式において、補正ゲインＧｋｆｂ＝１かつ暖
機完了後で考えると、Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑ
ａｃ−１）＋１となる。この場合に、目標値としてのｔ
Ｑａｃｄより実吸入空気量Ｑａｃが小さいと、Ｋｑａｃ
００が１より大きな値となり、これによってＴｑｅｃが
即座に減量される。目標ＥＧＲ量が即座に減量される
と、相対的に新気量（吸入空気量）が増え、これによっ
て実吸入空気量Ｑａｃが目標値としてのｔＱａｃｄへと
収束する。
る上記数２０式は、目標吸入空気量遅れ処理値からの誤
差割合に比例させてＫｑａｃ００を演算するので、この
比例制御により図６４のＥＧＲ流速マップの適合誤差に
対して即座に補正できることになる。たとえば、簡単の
ため数２０式において、補正ゲインＧｋｆｂ＝１かつ暖
機完了後で考えると、Ｋｑａｃ００＝（ｔＱａｃｄ／Ｑ
ａｃ−１）＋１となる。この場合に、目標値としてのｔ
Ｑａｃｄより実吸入空気量Ｑａｃが小さいと、Ｋｑａｃ
００が１より大きな値となり、これによってＴｑｅｃが
即座に減量される。目標ＥＧＲ量が即座に減量される
と、相対的に新気量（吸入空気量）が増え、これによっ
て実吸入空気量Ｑａｃが目標値としてのｔＱａｃｄへと
収束する。
【０１９７】説明しなかった図６３のステップ４〜７は
ＥＧＲの作動開始時の初期値を設定する部分である。具
体的には、ステップ４では補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと
０を比較する。Ｑｅｃ ｈ＝０（つまりＥＧＲの非作動
時）であるときは、ステップ５に進み、
ＥＧＲの作動開始時の初期値を設定する部分である。具
体的には、ステップ４では補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈと
０を比較する。Ｑｅｃ ｈ＝０（つまりＥＧＲの非作動
時）であるときは、ステップ５に進み、
【０１９８】
【数２４】Ｑｅｃ ｈ＝Ｑａｃ×ＭＥＧＲＬ＃ ただし、ＭＥＧＲＬ＃：定数、 の式により、補正実ＥＧＲ量Ｑｅｃ ｈを設定する。同
様にして、ステップ６では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄと０を
比較し、Ｍｅｇｒｄ＝０のときはステップ７で
様にして、ステップ６では実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄと０を
比較し、Ｍｅｇｒｄ＝０のときはステップ７で
【０１９９】
【数２５】Ｍｅｇｒｄ＝ＭＥＧＲＬ＃ の式により実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを設定する。
【０２００】ＥＧＲ弁６の全閉時にＥＧＲ弁６を通過す
るＥＧＲ流速は当然のことながらゼロであるが、数２４
式、数２５式はＥＧＲの作動開始時のことを考えて、流
速の演算に用いるパラメータの初期値を設定する。ＭＥ
ＧＲＬ＃の値は前述したようにたとえば０．５である。
さらに述べると、運転条件によってＥＧＲの作動開始時
のＥＧＲ弁前後の差圧（したがってＥＧＲ流速も）が異
なるため、これに対処するものである。この場合、ＥＧ
Ｒの作動開始時のＥＧＲ弁前後の差圧は実吸入空気量Ｑ
ａｃに関係する。そこで、数２４式によりＱａｃに比例
してＱｅｃ ｈの初期値を与えることで、ＥＧＲの作動
開始時のＥＧＲ流速の演算精度が向上する。
るＥＧＲ流速は当然のことながらゼロであるが、数２４
式、数２５式はＥＧＲの作動開始時のことを考えて、流
速の演算に用いるパラメータの初期値を設定する。ＭＥ
ＧＲＬ＃の値は前述したようにたとえば０．５である。
さらに述べると、運転条件によってＥＧＲの作動開始時
のＥＧＲ弁前後の差圧（したがってＥＧＲ流速も）が異
なるため、これに対処するものである。この場合、ＥＧ
Ｒの作動開始時のＥＧＲ弁前後の差圧は実吸入空気量Ｑ
ａｃに関係する。そこで、数２４式によりＱａｃに比例
してＱｅｃ ｈの初期値を与えることで、ＥＧＲの作動
開始時のＥＧＲ流速の演算精度が向上する。
【０２０１】ここで、２つの実施形態の作用を説明する
と、運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じて目標吸入空気
量ｔＱａｃを演算し、第１実施形態ではこの目標吸入空
気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃとに基づいて、また第
２実施形態ではこの目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄとに基づいて過給機の作動目標値である目
標開口割合Ｒｖｎｔを設定するようにしたので、ＥＧＲ
装置の制御目標値である目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）や目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが変化しても、燃費を最適にする目
標吸入空気量が得られることになり、過渡を含めたター
ボ過給機とＥＧＲ装置の制御性が向上し、これによって
お互いの性能を十分に発揮させることができる。また、
適合の簡易化、ロジックの簡易化も可能である。
と、運転条件（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）に応じて目標吸入空気
量ｔＱａｃを演算し、第１実施形態ではこの目標吸入空
気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ量Ｑｅｃとに基づいて、また第
２実施形態ではこの目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒｄとに基づいて過給機の作動目標値である目
標開口割合Ｒｖｎｔを設定するようにしたので、ＥＧＲ
装置の制御目標値である目標ＥＧＲ量（Ｑｅｃ０）や目
標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒが変化しても、燃費を最適にする目
標吸入空気量が得られることになり、過渡を含めたター
ボ過給機とＥＧＲ装置の制御性が向上し、これによって
お互いの性能を十分に発揮させることができる。また、
適合の簡易化、ロジックの簡易化も可能である。
【０２０２】特に過渡時には、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒがステップ的に変化しても、実ＥＧＲ量Ｑ
ｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄが目標ＥＧＲ量や目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒに追いつくまでに遅れがあり（目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄについて図６５、図
６６参照）、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから
のずれ分だけ目標開口割合Ｒｖｎｔに誤差が生じ、燃費
を最適にする目標吸入空気量が得られなくなる可能性が
あるが、目標開口割合Ｒｖｎｔを設定するに際して、第
１実施形態によれば目標ＥＧＲ量に遅れ処理を施した値
である実ＥＧＲ量Ｑｅｃを、また第２実施形態によれば
目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実Ｅ
ＧＲ量Ｍｅｇｒｄを用いるので、過渡時においても、燃
費を最適にする目標吸入空気量が得られるようにターボ
過給機を制御できる。
Ｒ率Ｍｅｇｒがステップ的に変化しても、実ＥＧＲ量Ｑ
ｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄが目標ＥＧＲ量や目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒに追いつくまでに遅れがあり（目標ＥＧＲ
率Ｍｅｇｒと実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄについて図６５、図
６６参照）、目標ＥＧＲ量や目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒから
のずれ分だけ目標開口割合Ｒｖｎｔに誤差が生じ、燃費
を最適にする目標吸入空気量が得られなくなる可能性が
あるが、目標開口割合Ｒｖｎｔを設定するに際して、第
１実施形態によれば目標ＥＧＲ量に遅れ処理を施した値
である実ＥＧＲ量Ｑｅｃを、また第２実施形態によれば
目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である実Ｅ
ＧＲ量Ｍｅｇｒｄを用いるので、過渡時においても、燃
費を最適にする目標吸入空気量が得られるようにターボ
過給機を制御できる。
【０２０３】図６７のフローチャートは第３実施形態
で、第２実施形態の図２７と置き換わるものである。な
お、図２７と同一部分には同一のステップ番号をつけて
いる。
で、第２実施形態の図２７と置き換わるものである。な
お、図２７と同一部分には同一のステップ番号をつけて
いる。
【０２０４】図２７と相違する部分を主に説明すると、
ステップ１１では設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりたとえば図２８を内容とするマ
ップを検索し、その検索値をここでは目標開口割合基本
値Ｒｖｎｔｂとして設定する。
ステップ１１では設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりたとえば図２８を内容とするマ
ップを検索し、その検索値をここでは目標開口割合基本
値Ｒｖｎｔｂとして設定する。
【０２０５】ステップ１２ではエンジン回転速度Ｎｅと
目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの積Ｐｓｅを計算し、この値と
前回の積の値であるＰｓｅn-1との差ｄＰｓｅをステッ
プ１３において計算し、この差ｄＰｓｅからステップ１
４でたとえば図６８を内容とするテーブルを検索するこ
と等により開口割合の補正係数ｋＲｖｎｔを演算し、こ
の補正係数ｋＲｖｎｔを目標開口割合基本値に乗算した
値をステップ１５で目標開口割合Ｒｖｎｔとして演算す
る。
目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの積Ｐｓｅを計算し、この値と
前回の積の値であるＰｓｅn-1との差ｄＰｓｅをステッ
プ１３において計算し、この差ｄＰｓｅからステップ１
４でたとえば図６８を内容とするテーブルを検索するこ
と等により開口割合の補正係数ｋＲｖｎｔを演算し、こ
の補正係数ｋＲｖｎｔを目標開口割合基本値に乗算した
値をステップ１５で目標開口割合Ｒｖｎｔとして演算す
る。
【０２０６】上記の開口割合の補正係数ｋＲｖｎｔは、
加速時に対応するためのものである。加速時には排気圧
の上昇に遅れて過給圧が立つ（過給圧の立ち上がりが遅
れる分、充填効率が低下する）。つまり、負荷の変化が
大きい加速時には過給圧の立ち上がりより排気圧の上昇
スピードほうが速く、そのぶん充填効率の低下を起こし
やすくなるため、図６８のように差ｄＰｓｅが大きくな
るほど補正係数ｋＲｖｎｔの値を大きくして、開口割合
が大きくなる側に補正することにより、加速時の過給圧
の立ち上がり遅れに伴う充填効率の低下を回避してい
る。
加速時に対応するためのものである。加速時には排気圧
の上昇に遅れて過給圧が立つ（過給圧の立ち上がりが遅
れる分、充填効率が低下する）。つまり、負荷の変化が
大きい加速時には過給圧の立ち上がりより排気圧の上昇
スピードほうが速く、そのぶん充填効率の低下を起こし
やすくなるため、図６８のように差ｄＰｓｅが大きくな
るほど補正係数ｋＲｖｎｔの値を大きくして、開口割合
が大きくなる側に補正することにより、加速時の過給圧
の立ち上がり遅れに伴う充填効率の低下を回避してい
る。
【０２０７】図６９のフローチャートは第４実施形態
で、第２実施形態の図２７と置き換わるものである。な
お、図２７と同一部分には同一のステップ番号をつけて
いる。
で、第２実施形態の図２７と置き換わるものである。な
お、図２７と同一部分には同一のステップ番号をつけて
いる。
【０２０８】図２７と相違する部分を主に説明すると、
ステップ２１では設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりたとえば図２８を内容とするマ
ップを検索し、その検索値をここでは暖機完了後の目標
開口割合基本値Ｒｖｎｔｈとして設定する。ステップ２
２では同じくｔＱａｓ０とＭｅｇｒｄよりよりたとえば
図７０を内容とするマップを検索することにより、低水
温時（暖機完了前）の目標開口割合基本値Ｒｖｎｔｌを
設定する。
ステップ２１では設定吸入空気量相当値ｔＱａｓ０と実
ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄよりたとえば図２８を内容とするマ
ップを検索し、その検索値をここでは暖機完了後の目標
開口割合基本値Ｒｖｎｔｈとして設定する。ステップ２
２では同じくｔＱａｓ０とＭｅｇｒｄよりよりたとえば
図７０を内容とするマップを検索することにより、低水
温時（暖機完了前）の目標開口割合基本値Ｒｖｎｔｌを
設定する。
【０２０９】ステップ２３では水温Ｔｗよりたとえば図
７１を内容とするテーブルを検索すること等により補間
割合ｋＲｖｎｔｈを演算し、この補間割合ｋＲｖｎｔｈ
を用いて、２つの値Ｒｖｎｔｈ、Ｒｖｎｔｌを、
７１を内容とするテーブルを検索すること等により補間
割合ｋＲｖｎｔｈを演算し、この補間割合ｋＲｖｎｔｈ
を用いて、２つの値Ｒｖｎｔｈ、Ｒｖｎｔｌを、
【０２１０】
【数２６】Ｒｖｎｔ＝（Ｒｖｎｔｈ−Ｒｖｎｔｌ）×ｋ
Ｒｖｎｔｈ＋Ｒｖｎｔｌ の式により補間計算し、その結果を目標開口割合Ｒｖｎ
ｔとして演算する。
Ｒｖｎｔｈ＋Ｒｖｎｔｌ の式により補間計算し、その結果を目標開口割合Ｒｖｎ
ｔとして演算する。
【０２１１】図２８の特性が燃費重視の特性であったの
に対し、図７０の特性は排気重視の特性とするため、
「大」とある位置の数値は４０程度の値である。なお、
「小」とある位置の数値は燃費重視の特性と変わらず２
０程度である。
に対し、図７０の特性は排気重視の特性とするため、
「大」とある位置の数値は４０程度の値である。なお、
「小」とある位置の数値は燃費重視の特性と変わらず２
０程度である。
【０２１２】このように、第４実施形態によれば、低水
温時の排気重視の特性から暖機完了後の燃費重視の特性
までの間を補間計算でつなぐことで、暖機途中に燃費と
排気の両立をはかることができる。
温時の排気重視の特性から暖機完了後の燃費重視の特性
までの間を補間計算でつなぐことで、暖機途中に燃費と
排気の両立をはかることができる。
【０２１３】第３実施形態では、燃費重視の目標開口割
合のマップ特性を前提とし、加速時にも配慮したもので
あったが、目標開口割合のマップ特性そのものを図７２
に示したように加速性重視の特性とすることもできる。
合のマップ特性を前提とし、加速時にも配慮したもので
あったが、目標開口割合のマップ特性そのものを図７２
に示したように加速性重視の特性とすることもできる。
【０２１４】ここで、燃費重視、排気重視、加速性重視
の３つの特性のいずれを採用するかについては、図７３
によりまとめて説明すると、同図はエンジン回転速度と
エンジントルクが一定の条件のもとで、ＥＧＲ率を大と
小で相違させた場合に、燃費、排気（ＮＯｘとＰＭ）、
吸入空気量がどのように変化するかを示したものであ
る。同図より、エンジン回転速度とエンジントルクが同
一でも、燃費が最良となる可変ノズルの開口面積、排気
が最良となる可変ノズルの開口面積、吸入空気量が最大
となる（つまり加速性が最良となる）可変ノズルの開口
面積はそれぞれ異なることがわかる。したがって、燃費
重視の特性を作成するには、エンジン回転速度とエンジ
ントルクを相違させて、燃費が最良となる開口面積のデ
ータを多数求め、これらデータを改めて、ｔＱａｓ０と
Ｍｅｇｒｄをパラメータとするマップに割り付ければよ
いわけである。
の３つの特性のいずれを採用するかについては、図７３
によりまとめて説明すると、同図はエンジン回転速度と
エンジントルクが一定の条件のもとで、ＥＧＲ率を大と
小で相違させた場合に、燃費、排気（ＮＯｘとＰＭ）、
吸入空気量がどのように変化するかを示したものであ
る。同図より、エンジン回転速度とエンジントルクが同
一でも、燃費が最良となる可変ノズルの開口面積、排気
が最良となる可変ノズルの開口面積、吸入空気量が最大
となる（つまり加速性が最良となる）可変ノズルの開口
面積はそれぞれ異なることがわかる。したがって、燃費
重視の特性を作成するには、エンジン回転速度とエンジ
ントルクを相違させて、燃費が最良となる開口面積のデ
ータを多数求め、これらデータを改めて、ｔＱａｓ０と
Ｍｅｇｒｄをパラメータとするマップに割り付ければよ
いわけである。
【０２１５】図７４は第５実施形態の制御ブロック図
で、この実施形態は上記の第１実施形態と目標開口割合
Ｒｖｎｔの演算方法が異なる。この演算方法を図７５の
フローチャートにより詳述する。
で、この実施形態は上記の第１実施形態と目標開口割合
Ｒｖｎｔの演算方法が異なる。この演算方法を図７５の
フローチャートにより詳述する。
【０２１６】図７５において、ステップ１では目標ＥＧ
Ｒ率Ｍｅｇｒを読み込み、これとゼロをステップ２にお
いて比較する。Ｍｅｇｒ≠０であるとき（ＥＧＲの作動
域であるとき）は、ステップ３に進み、エンジン回転速
度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、目標吸入空気量（１
シリンダ当たり）ｔＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ］、目標ＥＧＲ
量（１シリンダ当たり）Ｔｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を読み
込み、このうちエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量
Ｑｓｏｌからこれらが属する小区分の回転速度域（ＲＮ
１〜ＲＮ３）、噴射量域（ＲＱ１〜ＲＱ３）を判定す
る。
Ｒ率Ｍｅｇｒを読み込み、これとゼロをステップ２にお
いて比較する。Ｍｅｇｒ≠０であるとき（ＥＧＲの作動
域であるとき）は、ステップ３に進み、エンジン回転速
度Ｎｅ、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、目標吸入空気量（１
シリンダ当たり）ｔＱａｃ［ｍｇ／ｓｔ］、目標ＥＧＲ
量（１シリンダ当たり）Ｔｑｅｃ［ｍｇ／ｓｔ］を読み
込み、このうちエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量
Ｑｓｏｌからこれらが属する小区分の回転速度域（ＲＮ
１〜ＲＮ３）、噴射量域（ＲＱ１〜ＲＱ３）を判定す
る。
【０２１７】ここで、小区分の回転速度域、噴射量域を
図７６に示すと、回転速度域は、最低回転速度をＮｅ
１、最高回転速度をＮｅ４としてＲＮ１、ＲＮ２、ＲＮ
３の３つに、同様にして噴射量域も最小噴射量をＱｓｏ
ｌ１、最大噴射量をＱｓｏｌ４としてＲＱ１、ＲＱ２、
ＲＱ３の３つに区分けしている。したがって、運転条件
（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）の属する領域は合計で９個に分かれ
る。例を挙げると、回転速度がＮｅ１とＮｅ２の間にあ
れば回転速度域はＲＮ１であると、また噴射量がＱｓｏ
ｌ１とＱｓｏｌ２の間にあれば噴射量域はＲＱ１である
と判定する。
図７６に示すと、回転速度域は、最低回転速度をＮｅ
１、最高回転速度をＮｅ４としてＲＮ１、ＲＮ２、ＲＮ
３の３つに、同様にして噴射量域も最小噴射量をＱｓｏ
ｌ１、最大噴射量をＱｓｏｌ４としてＲＱ１、ＲＱ２、
ＲＱ３の３つに区分けしている。したがって、運転条件
（Ｎｅ、Ｑｓｏｌ）の属する領域は合計で９個に分かれ
る。例を挙げると、回転速度がＮｅ１とＮｅ２の間にあ
れば回転速度域はＲＮ１であると、また噴射量がＱｓｏ
ｌ１とＱｓｏｌ２の間にあれば噴射量域はＲＱ１である
と判定する。
【０２１８】また、格子点位置（たとえばＮｅ１、Ｑｓ
ｏｌ１の位置）毎に目標開口割合のマップを設定し、図
示のように合計１６個のマップをＭ１１〜Ｍ４４で区別
している。１６個の各マップの特性は、図７７に並べて
示したように、目標吸入空気量ｔＱａｃと目標吸入ＥＧ
Ｒ量Ｔｑｅｃをパラメータとして予め設定するものであ
る。
ｏｌ１の位置）毎に目標開口割合のマップを設定し、図
示のように合計１６個のマップをＭ１１〜Ｍ４４で区別
している。１６個の各マップの特性は、図７７に並べて
示したように、目標吸入空気量ｔＱａｃと目標吸入ＥＧ
Ｒ量Ｔｑｅｃをパラメータとして予め設定するものであ
る。
【０２１９】ステップ６、７では運転条件（Ｎｅ、Ｑｓ
ｏｌ）の属する領域の周囲４つの格子点位置のマップを
検索し、その検索した値を、順に変数ＤＹ１、ＤＹ２、
ＤＹ３、ＤＹ４に入れ、これら４つの値を用いて、いわ
ゆる面補間計算を行い、得られた結果（Ｒｖｎｔ３）を
ステップ８で目標開口割合Ｒｖｎｔに入れる。
ｏｌ）の属する領域の周囲４つの格子点位置のマップを
検索し、その検索した値を、順に変数ＤＹ１、ＤＹ２、
ＤＹ３、ＤＹ４に入れ、これら４つの値を用いて、いわ
ゆる面補間計算を行い、得られた結果（Ｒｖｎｔ３）を
ステップ８で目標開口割合Ｒｖｎｔに入れる。
【０２２０】面補間計算そのものは公知である。具体的
に述べると、運転条件が９個の各領域にある場合のステ
ップ６における各操作は次の通りである。
に述べると、運転条件が９個の各領域にある場合のステ
ップ６における各操作は次の通りである。
【０２２１】〔１〕ＲＮ１、ＲＱ１の場合：Ｍ１１、Ｍ
２１、Ｍ１２、Ｍ２２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
２１、Ｍ１２、Ｍ２２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２２】〔２〕ＲＮ２、ＲＱ１の場合：Ｍ２１、Ｍ
３１、Ｍ２２、Ｍ３２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
３１、Ｍ２２、Ｍ３２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２３】〔３〕ＲＮ３、ＲＱ１の場合：Ｍ３１、Ｍ
４１、Ｍ３２、Ｍ４２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
４１、Ｍ３２、Ｍ４２の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２４】〔４〕ＲＮ１、ＲＱ２の場合：Ｍ１２、Ｍ
２２、Ｍ１３、Ｍ２３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
２２、Ｍ１３、Ｍ２３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２５】〔５〕ＲＮ２、ＲＱ２の場合：Ｍ２２、Ｍ
３２、Ｍ２３、Ｍ３３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
３２、Ｍ２３、Ｍ３３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２６】〔６〕ＲＮ３、ＲＱ２の場合：Ｍ３２、Ｍ
４２、Ｍ３３、Ｍ４３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
４２、Ｍ３３、Ｍ４３の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２７】〔７〕ＲＮ１、ＲＱ３の場合：Ｍ１３、Ｍ
２３、Ｍ１４、Ｍ２４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
２３、Ｍ１４、Ｍ２４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２８】〔８〕ＲＮ２、ＲＱ３の場合：Ｍ２３、Ｍ
３３、Ｍ２４、Ｍ３４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
３３、Ｍ２４、Ｍ３４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２２９】
〔９〕ＲＮ３、ＲＱ３の場合：Ｍ３３、Ｍ
４３、Ｍ３４、Ｍ４４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
４３、Ｍ３４、Ｍ４４の各マップを検索して求め、求め
た順にＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４に入れる。
【０２３０】ステップ７ではこのようにして得た４つの
変数（ＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４）を用いて線型
近似の式、すなわち
変数（ＤＹ１、ＤＹ２、ＤＹ３、ＤＹ４）を用いて線型
近似の式、すなわち
【０２３１】
【数２７】 Ｒｖｎｔ１＝Ｎｅ×（ＤＹ２−ＤＹ１）／（Ｎｅ２−Ｎｅ１） ＋（ＤＹ２・Ｎｅ１−ＤＹ１・Ｎｅ２）／（Ｎｅ２−Ｎｅ１） Ｒｖｎｔ２＝Ｎｅ×（ＤＹ４−ＤＹ３）／（Ｎｅ２−Ｎｅ１） ＋（ＤＹ４・Ｎｅ１−ＤＹ３・Ｎｅ２）／（Ｎｅ２−Ｎｅ１） Ｒｖｎｔ３＝Ｎｅ×（Ｒｖｎｔ２−Ｒｖｎｔ１）／（Ｑ２−Ｑ１） ＋（Ｒｖｎｔ２・Ｑ１−Ｒｖｎｔ１・Ｑ２）／（Ｑ２−Ｑ１） の式を順に計算して目標開口面積Ｒｖｎｔ３を得る。
【０２３２】ただし、数２７式のＱ１、Ｑ２は目標燃料
噴射量Ｑｓｏｌがいずれの噴射域（ＲＱ１〜ＲＱ３）に
あるかにより自動的に定まる値（Ｑｓｏｌの属する噴射
域がＲＱ１であるときＱ１＝Ｑｆ１、Ｑ２＝Ｑｆ２、Ｑ
ｓｏｌの属する噴射域がＲＱ２であるときＱ１＝Ｑｆ
２、Ｑ２＝Ｑｆ３、Ｑｓｏｌの属する噴射域がＲＱ３で
あるときＱ１＝Ｑｆ３、Ｑ２＝Ｑｆ４）である。
噴射量Ｑｓｏｌがいずれの噴射域（ＲＱ１〜ＲＱ３）に
あるかにより自動的に定まる値（Ｑｓｏｌの属する噴射
域がＲＱ１であるときＱ１＝Ｑｆ１、Ｑ２＝Ｑｆ２、Ｑ
ｓｏｌの属する噴射域がＲＱ２であるときＱ１＝Ｑｆ
２、Ｑ２＝Ｑｆ３、Ｑｓｏｌの属する噴射域がＲＱ３で
あるときＱ１＝Ｑｆ３、Ｑ２＝Ｑｆ４）である。
【０２３３】上記マップの回転速度方向の数は図７６に
示すように４個であるが、この回転速度方向のマップ数
は、図７８に示すタービン効率の特性に合わせたもので
ある。本実施形態で考えている排気タービンは比較的大
容量のものであるため、排気流量［ｋｇ／ｓ］を増やし
ていくと、なだらかな勾配でタービン効率が上昇し、や
がてピークを迎えた後に低下する特性である。こうした
特性のタービン効率を直線近似により補間してやるに
は、図示の４つの位置（黒丸で示す）を格子点位置とし
てやればよい。すなわち、図７８において横軸の排気流
量はエンジン回転速度に置き換えることができるので、
図７８に示した特性に対しては、最低限必要となる２つ
のマップ（最低回転速度Ｎｅ１に対するマップと最高回
転速度Ｎｅ４に対するマップ）のほかに２つのマップを
足してやればよい。
示すように４個であるが、この回転速度方向のマップ数
は、図７８に示すタービン効率の特性に合わせたもので
ある。本実施形態で考えている排気タービンは比較的大
容量のものであるため、排気流量［ｋｇ／ｓ］を増やし
ていくと、なだらかな勾配でタービン効率が上昇し、や
がてピークを迎えた後に低下する特性である。こうした
特性のタービン効率を直線近似により補間してやるに
は、図示の４つの位置（黒丸で示す）を格子点位置とし
てやればよい。すなわち、図７８において横軸の排気流
量はエンジン回転速度に置き換えることができるので、
図７８に示した特性に対しては、最低限必要となる２つ
のマップ（最低回転速度Ｎｅ１に対するマップと最高回
転速度Ｎｅ４に対するマップ）のほかに２つのマップを
足してやればよい。
【０２３４】なお、タービン効率の特性はこれにかぎら
れるものでない。たとえば図７９に示したように低排気
流量域から立ち上がり、高効率である幅が広いもの（高
効率バンドが広いタイプ）やこの逆に図８０のように高
効率である幅が狭いもの（高効率バンドが狭いタイプ）
などがあり、図７９のタイプに対しては合計で５つのマ
ップ数と、また図８０のタイプに対しては合計で３つの
マップ数としてやればよい。
れるものでない。たとえば図７９に示したように低排気
流量域から立ち上がり、高効率である幅が広いもの（高
効率バンドが広いタイプ）やこの逆に図８０のように高
効率である幅が狭いもの（高効率バンドが狭いタイプ）
などがあり、図７９のタイプに対しては合計で５つのマ
ップ数と、また図８０のタイプに対しては合計で３つの
マップ数としてやればよい。
【０２３５】一方、負荷方向のマップの数については、
最小噴射量に対するマップと最大噴射量に対するマップ
の２つが最低の数であり、本実施形態ではさらに図７６
に示すように、２つのマップを加えている。負荷方向の
マップ数を２以上とするのは、エンジン負荷によっても
可変ノズル５３の開口割合を変えたい要求に応じるもの
である。
最小噴射量に対するマップと最大噴射量に対するマップ
の２つが最低の数であり、本実施形態ではさらに図７６
に示すように、２つのマップを加えている。負荷方向の
マップ数を２以上とするのは、エンジン負荷によっても
可変ノズル５３の開口割合を変えたい要求に応じるもの
である。
【０２３６】これについて説明すると、図８１はエンジ
ン負荷が同一でもＥＧＲ率によって燃費率が最低となる
開口割合が変化することを、また図８２はエンジン負荷
によっても燃費率が最低となる開口割合が変化すること
を示している。たとえば、図８１において、エンジン回
転速度が２０００ｒｐｍ、エンジン負荷としてのエンジ
ントルクが６０Ｎ・ｍ、ＥＧＲ率が３０％の条件でも、
開口割合を０％（可変ノズルが全開状態）とするよりも
開口割合を１０％程度にすることで、開口割合が０％の
ときと比較して約１０％も燃費率がよくなっている。こ
れを参考にして図８２をみると、エンジン負荷が大きく
なっても最良燃費率を維持させるには、エンジントルク
（エンジン負荷）が３０Ｎ・ｍ→６０Ｎ・ｍ→９０Ｎ・
ｍと大きくなるのに対応して開口割合を１０％→２５％
→５０％と大きくしてやればよいことがわかる。このよ
うに、エンジン負荷によっても開口割合を変えたい要求
があり、本実施形態では、エンジン負荷によっても開口
割合を変えることで、最良燃費点をトレースさせること
ができる。
ン負荷が同一でもＥＧＲ率によって燃費率が最低となる
開口割合が変化することを、また図８２はエンジン負荷
によっても燃費率が最低となる開口割合が変化すること
を示している。たとえば、図８１において、エンジン回
転速度が２０００ｒｐｍ、エンジン負荷としてのエンジ
ントルクが６０Ｎ・ｍ、ＥＧＲ率が３０％の条件でも、
開口割合を０％（可変ノズルが全開状態）とするよりも
開口割合を１０％程度にすることで、開口割合が０％の
ときと比較して約１０％も燃費率がよくなっている。こ
れを参考にして図８２をみると、エンジン負荷が大きく
なっても最良燃費率を維持させるには、エンジントルク
（エンジン負荷）が３０Ｎ・ｍ→６０Ｎ・ｍ→９０Ｎ・
ｍと大きくなるのに対応して開口割合を１０％→２５％
→５０％と大きくしてやればよいことがわかる。このよ
うに、エンジン負荷によっても開口割合を変えたい要求
があり、本実施形態では、エンジン負荷によっても開口
割合を変えることで、最良燃費点をトレースさせること
ができる。
【０２３７】また、上記の図７６、図７７において、一
部に目標開口割合が固定値であるマップ（Ｍ１１〜Ｍ１
４、Ｍ２１〜Ｍ２３、Ｍ３１、Ｍ３２）があるのは、図
８３に示す特性より得られるものである。
部に目標開口割合が固定値であるマップ（Ｍ１１〜Ｍ１
４、Ｍ２１〜Ｍ２３、Ｍ３１、Ｍ３２）があるのは、図
８３に示す特性より得られるものである。
【０２３８】これについて説明すると、図８３は可変ノ
ズルの開口割合を０％、２５％、５０％、７５％、１０
０％と変化させたときのシリンダ吸入空気量（１シリン
ダ当たりの吸入空気量）Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］と１シリ
ンダ当たりの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ０［ｍｇ／ｓｔ］の関
係を代表的な４つの運転条件で比較したもので、同図に
よれば５つの特性線がばらけている高回転高負荷の条件
では開口割合の変化に応じてＱａｃが増減する（運転条
件により感度が変わる）のに対して、５つの特性線がほ
ぼ一直線上に集まっている低回転低負荷の条件では開口
割合を変化させてもＱａｃがほとんど変化しない。これ
より、高回転高負荷の条件では目標開口割合を可変値で
設定する必要があるのに対して、低回転低負荷の条件で
は目標開口割合は一定値でかまわないことがわかる。な
お、同図において特性が右肩下がりになるのは非過給状
態（可変ノズルが全開状態）で考えるとよくわかる。と
いうのも、シリンダに流入するガス量ＱｃｙｌはＱａｃ
とＱｅｃ０の和であり、非過給状態で運転条件（Ｎｅと
Ｑｓｏｌ）が定まればＱｃｙｌは一定であるから、Ｑａ
ｃを増せばＱｅｃ０が減り、この逆にＱａｃを減らせば
Ｑｅｃ０が増すことになるからである。
ズルの開口割合を０％、２５％、５０％、７５％、１０
０％と変化させたときのシリンダ吸入空気量（１シリン
ダ当たりの吸入空気量）Ｑａｃ［ｍｇ／ｓｔ］と１シリ
ンダ当たりの吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ０［ｍｇ／ｓｔ］の関
係を代表的な４つの運転条件で比較したもので、同図に
よれば５つの特性線がばらけている高回転高負荷の条件
では開口割合の変化に応じてＱａｃが増減する（運転条
件により感度が変わる）のに対して、５つの特性線がほ
ぼ一直線上に集まっている低回転低負荷の条件では開口
割合を変化させてもＱａｃがほとんど変化しない。これ
より、高回転高負荷の条件では目標開口割合を可変値で
設定する必要があるのに対して、低回転低負荷の条件で
は目標開口割合は一定値でかまわないことがわかる。な
お、同図において特性が右肩下がりになるのは非過給状
態（可変ノズルが全開状態）で考えるとよくわかる。と
いうのも、シリンダに流入するガス量ＱｃｙｌはＱａｃ
とＱｅｃ０の和であり、非過給状態で運転条件（Ｎｅと
Ｑｓｏｌ）が定まればＱｃｙｌは一定であるから、Ｑａ
ｃを増せばＱｅｃ０が減り、この逆にＱａｃを減らせば
Ｑｅｃ０が増すことになるからである。
【０２３９】ここで、図８３の各条件での特性と図７７
のマップ特性とを対応づけると、次のようになる。
のマップ特性とを対応づけると、次のようになる。
【０２４０】〈１〉高回転高負荷の条件での特性：Ｍ４
４のマップ特性に対応する。
４のマップ特性に対応する。
【０２４１】〈２〉高回転低負荷の条件での特性：Ｍ４
２のマップ特性に対応する。
２のマップ特性に対応する。
【０２４２】〈３〉低回転高負荷の条件での特性：Ｍ２
４のマップ特性に対応する。
４のマップ特性に対応する。
【０２４３】〈４〉低回転低負荷の条件での特性：Ｍ１
１〜Ｍ１４、Ｍ２１〜Ｍ２３、Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ４１
のマップ特性に対応する。残りの３つのマップ（Ｍ３
４、Ｍ３３、Ｍ４３）の特性は間を埋めるものである。
１〜Ｍ１４、Ｍ２１〜Ｍ２３、Ｍ３１、Ｍ３２、Ｍ４１
のマップ特性に対応する。残りの３つのマップ（Ｍ３
４、Ｍ３３、Ｍ４３）の特性は間を埋めるものである。
【０２４４】図７５に戻り、Ｍｅｇｒ＝０のとき（ＥＧ
Ｒの非作動域であるとき）は、ステップ２よりステップ
９に進んで目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃを読み込み、このうちｔＱａｃからステップ１０
において
Ｒの非作動域であるとき）は、ステップ２よりステップ
９に進んで目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ、目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃを読み込み、このうちｔＱａｃからステップ１０
において
【０２４５】
【数２８】ｔＱａ＝ｔＱａｃ×Ｎｅ／ＫＣＯＮ＃ の式で単位変換（１シリンダ当たり→単位時間当たり）
を行って、目標吸入空気量ｔＱａ［ｋｇ／ｓ］を演算す
る。
を行って、目標吸入空気量ｔＱａ［ｋｇ／ｓ］を演算す
る。
【０２４６】ステップ１１では、このようにして得られ
る目標吸入空気量ｔＱａとＱｓｏｌから図８４を内容と
するマップを検索することによりＥＧＲ非作動域での目
標開口割合Ｒｖｎｔ４を演算し、これをステップ１２に
おいて目標開口割合Ｒｖｎｔに入れる。
る目標吸入空気量ｔＱａとＱｓｏｌから図８４を内容と
するマップを検索することによりＥＧＲ非作動域での目
標開口割合Ｒｖｎｔ４を演算し、これをステップ１２に
おいて目標開口割合Ｒｖｎｔに入れる。
【０２４７】ここで、ＥＧＲ非作動域での目標開口割合
を演算するに際してのパラメータを、１シリンダ当たり
の値であるｔＱａｃでなく単位時間当たりの値であるｔ
Ｑａとしたのは、次の理由からである。ｔＱａｃを用い
る場合は、エンジン回転速度Ｎｅをも考慮して目標開口
割合を演算する必要があるためパラメータがＮｅ、ｔＱ
ａｃ、Ｑｓｏｌの３つになり、３つのパラメータで目標
開口割合の特性を記述することは困難であるからであ
る。これに対して、ｔＱａにはエンジン回転速度の違い
を含むためこの場合のパラメータは２つでよく、したが
って目標開口割合の特性を記述することが可能となる。
これによるメリットには、制御量の連続性に優れること
と構成が簡単になることとがある。
を演算するに際してのパラメータを、１シリンダ当たり
の値であるｔＱａｃでなく単位時間当たりの値であるｔ
Ｑａとしたのは、次の理由からである。ｔＱａｃを用い
る場合は、エンジン回転速度Ｎｅをも考慮して目標開口
割合を演算する必要があるためパラメータがＮｅ、ｔＱ
ａｃ、Ｑｓｏｌの３つになり、３つのパラメータで目標
開口割合の特性を記述することは困難であるからであ
る。これに対して、ｔＱａにはエンジン回転速度の違い
を含むためこの場合のパラメータは２つでよく、したが
って目標開口割合の特性を記述することが可能となる。
これによるメリットには、制御量の連続性に優れること
と構成が簡単になることとがある。
【０２４８】このように、第５実施形態によれば、負荷
をもパラメータとして目標開口割合を演算するので、前
記第１実施形態と相違して、エンジン負荷に応じて可変
ノズルの開口割合を変えたいという要求（たとえばエン
ジン負荷に応じても最良燃費点が変化する場合に（図８
２参照）、最良燃費点をトレースさせたいという要求）
に応じることができる。
をもパラメータとして目標開口割合を演算するので、前
記第１実施形態と相違して、エンジン負荷に応じて可変
ノズルの開口割合を変えたいという要求（たとえばエン
ジン負荷に応じても最良燃費点が変化する場合に（図８
２参照）、最良燃費点をトレースさせたいという要求）
に応じることができる。
【０２４９】ただし、エンジン負荷が変化しても開口割
合を変化させたいという要求がなければ、前記第１実施
形態で十分対応が可能である。前記第１実施形態では図
２５に示したように、負荷のパラメータを直接用いて目
標開口割合を演算するものでないので、第５実施形態と
比較すると、図８２であれば３本のうちの１本の特性を
選択しているのが前記第１実施形態であるといえる。し
たがって、たとえばエンジントルク（エンジン負荷）が
３０Ｎ・ｍのものを選択している場合に（エンジン回転
速度は２０００ｒｐｍ一定とする）、ＥＧＲ率が３０％
の状態から負荷が増加してエンジントルクが６０Ｎ・ｍ
となり、これに合わせてＥＧＲ率が２０％へと減少した
ときを考えると、第１実施形態によれば、ＥＧＲ率の減
少分に対しては実ＥＧＲ率Ｑｅｃが変化するためこれに
応じて目標開口割合が変化するものの、負荷増加分に対
して直接に目標開口割合を変化させることはできない。
この点を補うため、第１実施形態ではエンジン負荷とし
てのＱｓｏｌを目標吸入空気量ｔＱａｃ、実ＥＧＲ量Ｑ
ｅｃにそれぞれ反映させた値（ｔＱａｓ０、Ｑｅｓ０）
をパラメータとして目標開口割合のマップを検索させて
いる（図２５、図２６参照）。これに対して第５実施形
態によれば、負荷変化分に直接に対応して目標開口割合
を変化させることができ、この場合、約２５．０％の目
標開口割合となる。
合を変化させたいという要求がなければ、前記第１実施
形態で十分対応が可能である。前記第１実施形態では図
２５に示したように、負荷のパラメータを直接用いて目
標開口割合を演算するものでないので、第５実施形態と
比較すると、図８２であれば３本のうちの１本の特性を
選択しているのが前記第１実施形態であるといえる。し
たがって、たとえばエンジントルク（エンジン負荷）が
３０Ｎ・ｍのものを選択している場合に（エンジン回転
速度は２０００ｒｐｍ一定とする）、ＥＧＲ率が３０％
の状態から負荷が増加してエンジントルクが６０Ｎ・ｍ
となり、これに合わせてＥＧＲ率が２０％へと減少した
ときを考えると、第１実施形態によれば、ＥＧＲ率の減
少分に対しては実ＥＧＲ率Ｑｅｃが変化するためこれに
応じて目標開口割合が変化するものの、負荷増加分に対
して直接に目標開口割合を変化させることはできない。
この点を補うため、第１実施形態ではエンジン負荷とし
てのＱｓｏｌを目標吸入空気量ｔＱａｃ、実ＥＧＲ量Ｑ
ｅｃにそれぞれ反映させた値（ｔＱａｓ０、Ｑｅｓ０）
をパラメータとして目標開口割合のマップを検索させて
いる（図２５、図２６参照）。これに対して第５実施形
態によれば、負荷変化分に直接に対応して目標開口割合
を変化させることができ、この場合、約２５．０％の目
標開口割合となる。
【０２５０】また、第１実施形態では目標吸入空気量ｔ
Ｑａｃと目標開口割合のマップが一対一の対応関係にあ
るため目標吸入空気量ｔＱａｃを変更するときに開口割
合のマップの値も同時に変更する必要があるのに対し
て、第５実施形態ではその必要がない（図７７のマップ
をそのまま使うことができる）。
Ｑａｃと目標開口割合のマップが一対一の対応関係にあ
るため目標吸入空気量ｔＱａｃを変更するときに開口割
合のマップの値も同時に変更する必要があるのに対し
て、第５実施形態ではその必要がない（図７７のマップ
をそのまま使うことができる）。
【０２５１】図８５のフローチャートは第６実施形態
で、第５実施形態の図７５と置き換わるものである。な
お、図７５と同一部分に同一のステップ番号をつけてい
る。
で、第５実施形態の図７５と置き換わるものである。な
お、図７５と同一部分に同一のステップ番号をつけてい
る。
【０２５２】第５実施形態と異なる部分を主に説明する
と、ステップ２１、２２では目標吸入空気量ｔＱａｃか
ら、
と、ステップ２１、２２では目標吸入空気量ｔＱａｃか
ら、
【０２５３】
【数２９】ｔＱａｃｄ２＝ｔＱａｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ
×ＫＱＡ２＃＋ｔＱａｃｄ２n-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶ
ＯＬ×ＫＱＡ２＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＡ２＃：定数、 ｔＱａｃｄ２n-1：前回のＱａｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄ２を、また目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃから、
×ＫＱＡ２＃＋ｔＱａｃｄ２n-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶ
ＯＬ×ＫＱＡ２＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＡ２＃：定数、 ｔＱａｃｄ２n-1：前回のＱａｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標吸入空気量遅れ処理値
ｔＱａｃｄ２を、また目標ＥＧＲ量Ｔｑｅｃから、
【０２５４】
【数３０】Ｔｑｅｃｄ＝Ｔｑｅｃ×ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＥ＃＋Ｔｑｅｃｄn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＥ＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＥ＃：定数、 Ｔｑｅｃｄn-1：前回のＴｑｅｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標ＥＧＲ量遅れ処理値Ｔ
ｑｅｃｄを演算する。これらは、吸気系容積分の存在に
伴う空気の供給遅れに合わせたものである。
ＫＱＥ＃＋Ｔｑｅｃｄn-1×（１−ＫＩＮ×ＫＶＯＬ×
ＫＱＥ＃） ただし、ＫＩＮ：体積効率相当値、 ＫＶＯＬ：ＶＥ／ＮＣ／ＶＭ、 ＶＥ：排気量、 ＮＣ：気筒数、 ＶＭ：吸気系容積、 ＫＱＥ＃：定数、 Ｔｑｅｃｄn-1：前回のＴｑｅｃｄ、 の式（一次遅れの式）により目標ＥＧＲ量遅れ処理値Ｔ
ｑｅｃｄを演算する。これらは、吸気系容積分の存在に
伴う空気の供給遅れに合わせたものである。
【０２５５】そして、目標開口割合のマップ値が固定値
でない場合（図８６に示すＭ２４、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ
４２、Ｍ４３、Ｍ４４のマップの場合）には、これら遅
れ処理値ｔＱａｃｄ２、Ｔｑｅｃｄを用いてマップを検
索する。
でない場合（図８６に示すＭ２４、Ｍ３３、Ｍ３４、Ｍ
４２、Ｍ４３、Ｍ４４のマップの場合）には、これら遅
れ処理値ｔＱａｃｄ２、Ｔｑｅｃｄを用いてマップを検
索する。
【０２５６】また、本実施形態では面補間計算により得
られる目標開口面積Ｒｖｎｔ３（ＥＧＲの非ＥＧＲ域で
はＲｖｎｔ４）を基本目標開口面積Ｒｖｎｔ０とし（ス
テップ２３、２４）、このＲｖｎｔ０の値からステップ
２５において、
られる目標開口面積Ｒｖｎｔ３（ＥＧＲの非ＥＧＲ域で
はＲｖｎｔ４）を基本目標開口面積Ｒｖｎｔ０とし（ス
テップ２３、２４）、このＲｖｎｔ０の値からステップ
２５において、
【０２５７】
【数３１】Ｒｖｎｔ＝Ｒｖｎｔ０×ＴＣＶＮＴ＃＋Ｒｖ
ｎｔn-1×（１−ＴＣＶＮＴ＃） ただし、ＴＣＶＮＴ＃：定数、 Ｒｖｎｔn-1：前回のＲｖｎｔ、 の式（一次遅れの式）により目標開口面積Ｒｖｎｔを演
算する。これは、可変ノズルの負圧アクチュエータ５４
の応答遅れを考慮するものである。したがって、負圧ア
クチュエータ５４の応答遅れの時定数に合わせて数３１
式の定数ＴＣＶＮＴ＃を設定する。
ｎｔn-1×（１−ＴＣＶＮＴ＃） ただし、ＴＣＶＮＴ＃：定数、 Ｒｖｎｔn-1：前回のＲｖｎｔ、 の式（一次遅れの式）により目標開口面積Ｒｖｎｔを演
算する。これは、可変ノズルの負圧アクチュエータ５４
の応答遅れを考慮するものである。したがって、負圧ア
クチュエータ５４の応答遅れの時定数に合わせて数３１
式の定数ＴＣＶＮＴ＃を設定する。
【０２５８】この荷重平均処理によって、負圧アクチュ
エータ５４の応答よりも高周波側の目標値の変化を除外
することができる（開口割合が変化しても吸入空気量が
変化しない領域での可変ノズルのバタツキを解消でき
る）。
エータ５４の応答よりも高周波側の目標値の変化を除外
することができる（開口割合が変化しても吸入空気量が
変化しない領域での可変ノズルのバタツキを解消でき
る）。
【０２５９】上記数２９式、数３０式、数３１式の加重
平均処理は、吸気管容積があることに伴う空気の供給遅
れや可変ノズルの負圧アクチュエータ５４の応答遅れが
ある場合に有効であるが、実験してみると、吸気管容積
が大きく吸入新気量の計測の遅れが大きい場合や負圧ア
クチュエータ５４の応答が遅い場合よりも、吸気管容積
が小さく吸入新気量の計測の遅れが少ない場合や負圧ア
クチュエータ５４の応答がよい場合のほうがかえって精
度の高い制御が可能となっている。
平均処理は、吸気管容積があることに伴う空気の供給遅
れや可変ノズルの負圧アクチュエータ５４の応答遅れが
ある場合に有効であるが、実験してみると、吸気管容積
が大きく吸入新気量の計測の遅れが大きい場合や負圧ア
クチュエータ５４の応答が遅い場合よりも、吸気管容積
が小さく吸入新気量の計測の遅れが少ない場合や負圧ア
クチュエータ５４の応答がよい場合のほうがかえって精
度の高い制御が可能となっている。
【０２６０】第５、第６の実施形態では図７６に示した
ようにエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ
とで運転域を分けているが、タービン効率の特性はもと
もと横軸が排気流量［ｋｇ／ｓ］なので、排気流量と目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌとで運転域を分けるようにしても
かまわない。このほうがタービン効率の特性をよくトレ
ースでき、マップ数も減らせる。ただし、マッチングの
容易さからいくと、エンジン回転速度のほうに軍配が上
がる。
ようにエンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ
とで運転域を分けているが、タービン効率の特性はもと
もと横軸が排気流量［ｋｇ／ｓ］なので、排気流量と目
標燃料噴射量Ｑｓｏｌとで運転域を分けるようにしても
かまわない。このほうがタービン効率の特性をよくトレ
ースでき、マップ数も減らせる。ただし、マッチングの
容易さからいくと、エンジン回転速度のほうに軍配が上
がる。
【０２６１】第５、第６の実施形態では燃費が最適とな
るようにマップ値を設定する場合で説明したが、第１〜
第４の実施形態で説明したように、排気組成や加速性が
最適となるように設定することもできる。
るようにマップ値を設定する場合で説明したが、第１〜
第４の実施形態で説明したように、排気組成や加速性が
最適となるように設定することもできる。
【０２６２】上記第１〜第４の実施形態では目標吸入空
気量ｔＱａｃを演算し、この値とＥＧＲ装置の制御実際
値である実ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄとに
基づいて過給機の作動目標値である目標開口割合Ｒｖｎ
ｔを設定する場合で説明したが、目標吸入空気量ｔＱａ
ｃに代えて目標過給圧を用いてもかまわない。
気量ｔＱａｃを演算し、この値とＥＧＲ装置の制御実際
値である実ＥＧＲ量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄとに
基づいて過給機の作動目標値である目標開口割合Ｒｖｎ
ｔを設定する場合で説明したが、目標吸入空気量ｔＱａ
ｃに代えて目標過給圧を用いてもかまわない。
【０２６３】実施形態では、可変ノズルの開口割合に応
じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これ
に限られるものでなく、以下のものにも適用がある。
じて過給圧が変化するターボ過給機で説明したが、これ
に限られるものでなく、以下のものにも適用がある。
【０２６４】流量に応じて過給圧が変化する別のタイ
プのターボ過給機、 ウェストゲートバルブを備える一定容量のターボ過給
機、 スーパーチャージャ、 たとえば、のターボ過給圧に対しては当該過給機の流
量可変手段の開口割合や開口面積あるいは当該過給機駆
動用のアクチュエータに与える制御割合や作動割合を、
のターボ過給機に対してはウェストゲートバルブの開
口割合や開口面積を、のスーパーチャージャに対して
は当該スーパーチャージャ駆動用のアクチュエータに与
える制御割合や作動割合を過給機の作動目標値として用
いればよい。
プのターボ過給機、 ウェストゲートバルブを備える一定容量のターボ過給
機、 スーパーチャージャ、 たとえば、のターボ過給圧に対しては当該過給機の流
量可変手段の開口割合や開口面積あるいは当該過給機駆
動用のアクチュエータに与える制御割合や作動割合を、
のターボ過給機に対してはウェストゲートバルブの開
口割合や開口面積を、のスーパーチャージャに対して
は当該スーパーチャージャ駆動用のアクチュエータに与
える制御割合や作動割合を過給機の作動目標値として用
いればよい。
【０２６５】実施形態では、熱発生のパターンが単段燃
焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせる場合で説
明したが、予混合燃焼の後に拡散燃焼が付加される、通
常のディーゼル燃焼の場合でも、本発明を適用できるこ
とはいうまでもない。
焼となる、いわゆる低温予混合燃焼を行わせる場合で説
明したが、予混合燃焼の後に拡散燃焼が付加される、通
常のディーゼル燃焼の場合でも、本発明を適用できるこ
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】コモンレール式燃料噴射装置の概略構成図。
【図３】目標燃料噴射量の演算を説明するためのフロー
チャート。
チャート。
【図４】基本燃料噴射量のマップ特性図。
【図５】ＥＧＲ弁開口面積の演算を説明するためのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図６】ＥＧＲ弁開口面積に対するＥＧＲ弁駆動信号の
特性図。
特性図。
【図７】目標ＥＧＲ量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図８】シリンダ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９】吸入空気量の検出を説明するためのフローチャ
ート。
ート。
【図１０】エアフローメータ出力電圧に対する吸入空気
量の特性図。
量の特性図。
【図１１】目標ＥＧＲ率の演算を説明するためのフロー
チャート。
チャート。
【図１２】基本目標ＥＧＲ率のマップ特性図。
【図１３】水温補正係数のテーブル特性図。
【図１４】完爆判定を説明するためのフローチャート。
【図１５】第１実施形態の負圧制御弁に与える制御指令
デューティ値の演算を説明するためのフローチャート。
デューティ値の演算を説明するためのフローチャート。
【図１６】第２実施形態の負圧制御弁に与える制御指令
デューティ値の演算を説明するためのフローチャート。
デューティ値の演算を説明するためのフローチャート。
【図１７】実ＥＧＲ率の演算を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図１８】コレクタ容量分の時定数相当値の演算を説明
するためのフローチャート。
するためのフローチャート。
【図１９】体積効率相当基本値のマップ特性図。
【図２０】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。
ーチャート。
【図２１】ＥＧＲ作動時の目標吸入空気量基本値のマッ
プ特性図。
プ特性図。
【図２２】目標吸入空気量補正係数のマップ特性図。
【図２３】ＥＧＲ非作動時の目標吸入空気量のマップ特
性図。
性図。
【図２４】実ＥＧＲ量の演算を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図２５】第１実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図２６】目標開口割合のマップ特性図。
【図２７】第２実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図２８】目標開口割合のマップ特性図。
【図２９】目標開口割合のフィードフォワード量の演算
を説明するためのフローチャート。
を説明するためのフローチャート。
【図３０】目標開口割合のフィードバック量の演算を説
明するためのフローチャート。
明するためのフローチャート。
【図３１】線型化処理を説明するためのフローチャー
ト。
ト。
【図３２】線型化のテーブル特性図。
【図３３】開口面積と過給圧の関係を示す特性図。
【図３４】信号変換を説明するためのフローチャート。
【図３５】デューティ選択信号フラグの設定を説明する
ためのフローチャート。
ためのフローチャート。
【図３６】デューティ値の温度補正量の演算を説明する
ためのフローチャート。
ためのフローチャート。
【図３７】基本排気温度のマップ特性図。
【図３８】水温補正係数のテーブル特性図。
【図３９】温度補正量のテーブル特性図。
【図４０】ターボ過給機駆動用アクチュエータの温度特
性図。
性図。
【図４１】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特
性図。
性図。
【図４２】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特
性図。
性図。
【図４３】可変ノズル全閉時のデューティ値のマップ特
性図。
性図。
【図４４】可変ノズル全開時のデューティ値のマップ特
性図。
性図。
【図４５】指令開口割合線型化処理値をデューティ値に
変換するときのヒステリシス図。
変換するときのヒステリシス図。
【図４６】動作確認制御を説明するためのフローチャー
ト。
ト。
【図４７】動作確認制御指令デューティ値の設定を説明
するためのフローチャート。
するためのフローチャート。
【図４８】制御パターンのテーブル特性図。
【図４９】動作確認制御時のデューティ値のテーブル特
性図。
性図。
【図５０】ＥＧＲ制御の２つのフィードバック補正係数
と学習補正係数の演算を説明するためのフローチャー
ト。
と学習補正係数の演算を説明するためのフローチャー
ト。
【図５１】フィードバック許可フラグの設定を説明する
ためのフローチャート。
ためのフローチャート。
【図５２】学習値反映許可フラグの設定を説明するため
のフローチャート。
のフローチャート。
【図５３】学習許可フラグの設定を説明するためのフロ
ーチャート。
ーチャート。
【図５４】ＥＧＲ量フィードバック補正係数の演算を説
明するためのフローチャート。
明するためのフローチャート。
【図５５】ＥＧＲ流量の補正ゲインのマップ特性図。
【図５６】水温補正係数のテーブル特性図。
【図５７】ＥＧＲ流速フィードバック補正係数の演算を
説明するためのフローチャート。
説明するためのフローチャート。
【図５８】ＥＧＲ流速の補正ゲインのマップ特性図。
【図５９】水温補正係数のテーブル特性図。
【図６０】誤差割合学習値の学習マップの表図。
【図６１】学習値の更新を説明するためのフローチャー
ト。
ト。
【図６２】学習速度のマップ特性図。
【図６３】ＥＧＲ流速の演算を説明するためのフローチ
ャート。
ャート。
【図６４】ＥＧＲ流速のマップ特性図。
【図６５】目標空気量の変化が小さい場合の波形図。
【図６６】目標空気量の変化が大きい場合の波形図。
【図６７】第３実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図６８】開口割合補正係数のテーブル特性図。
【図６９】第４実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図７０】低水温時の目標開口割合のマップ特性図。
【図７１】補間割合のテーブル特性図。
【図７２】加速重視の目標開口割合のマップ特性図。
【図７３】ＥＧＲ率、開口面積に対する燃費、排気、吸
入空気量の特性図。
入空気量の特性図。
【図７４】第５実施形態の可変ノズルの制御ブロック
図。
図。
【図７５】第５実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図７６】運転領域の区分けと格子点位置を説明するた
めの領域図。
めの領域図。
【図７７】目標開口割合のマップ特性図。
【図７８】第５実施形態のタービン効率の特性図。
【図７９】高効率バンドが広いタイプのタービン効率の
特性図。
特性図。
【図８０】高効率バンドが狭いタイプのタービン効率の
特性図。
特性図。
【図８１】開口割合、ＥＧＲ率に対する燃費率の関係を
表す特性図。
表す特性図。
【図８２】開口割合、エンジン負荷に対する燃費率の関
係を表す特性図。
係を表す特性図。
【図８３】開口割合を変化させたときのシリンダ吸入空
気量Ｑａｃとシリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ０の関係を代
表的な４つの運転条件で比較した特性図。
気量Ｑａｃとシリンダ吸入ＥＧＲ量Ｑｅｃ０の関係を代
表的な４つの運転条件で比較した特性図。
【図８４】ＥＧＲ非作動域の目標開口割合のマップ特性
図。
図。
【図８５】第６実施形態の目標開口割合の演算を説明す
るためのフローチャート。
るためのフローチャート。
【図８６】目標開口割合のマップ特性図。
【図８７】第１の発明のクレーム対応図。
【図８８】第１３の発明のクレーム対応図。
４ ＥＧＲ通路 ６ ＥＧＲ弁 １０ コモンレール式燃料噴射装置 ４１ コントロールユニット ５２ 排気タービン ５３ 可変ノズル ５４ 負圧アクチュエータ ５５ ダイヤフラムアクチュエータ ５６ 負圧制御弁
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｐ ５７０Ｊ (72)発明者 三浦 学 神奈川県横浜市神奈川区宝町２番地 日産 自動車株式会社内 Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA16 FA04 FA35 FA37 GA05 GC04 GD02 GD09 GD11 GD16 GE03 GE06 GE09 GE10 HA12 JA00 JA06 JA12 JA39 JA42 JA45 JB02 3G062 AA01 AA03 AA05 BA00 CA02 CA04 CA06 EA07 EB16 ED02 ED04 FA05 FA06 FA07 FA15 GA00 GA01 GA04 GA06 GA08 3G084 AA01 AA03 BA08 BA20 CA02 CA04 CA09 DA02 DA04 DA10 DA15 EB09 EB18 EB20 EB25 EC01 EC03 EC04 EC06 FA00 FA07 FA10 FA13 FA20 FA33 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 AB03 DB03 DC09 DF02 DF06 DG06 EA13 EA16 EA22 EB01 EC05 EC08 EC10 FA03 FA06 FA15 FA24 GA02 GA03 GA12 GA16 HA01Z HA06Z HB01Z HE01Z HE10Z HF08Z 3G301 HA02 HA04 HA06 HA11 HA13 JA02 JA03 JA21 KA05 KA06 KA12 KA23 LA00 LB04 LB06 LB11 LB13 NA01 NA08 NA09 NC04 NC06 ND25 ND33 ND41 NE21 PA01Z PA11Z PB03Z PD00Z PE01Z PE08Z PF03Z
Claims (20)
- 【請求項１】過給機とＥＧＲ装置とを備え、 前記ＥＧＲ装置の制御目標値を運転条件に応じて演算す
る手段と、 このＥＧＲ装置の制御目標値となるように前記ＥＧＲ装
置を制御する手段と、 運転条件に応じた目標吸入空気量または目標過給圧を演
算する手段と、 この目標吸入空気量または目標過給圧と前記ＥＧＲ装置
の制御目標値とに基づいて前記過給機の作動目標値を設
定する手段と、 この過給機の作動目標値となるように前記過給機を制御
する手段とを設けたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの制御装置。 - 【請求項２】前記過給機の作動目標値を設定する際に、
前記ＥＧＲ装置の制御目標値に代えて、その制御目標値
に遅れ処理を施した値を用いることを特徴とする請求項
１に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項３】前記過給機の作動目標値は過給機の開口面
積または開口面積相当値の目標値であることを特徴とす
る請求項１または２に記載のディーゼルエンジンの制御
装置。 - 【請求項４】前記開口面積相当値は開口割合であること
を特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制
御装置。 - 【請求項５】前記過給機の開口面積または開口面積相当
値の目標値を燃費が最適となるように設定することを特
徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装
置。 - 【請求項６】前記過給機の開口面積または開口面積相当
値の目標値を排気組成が最適となるように設定すること
を特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制
御装置。 - 【請求項７】前記過給機の開口面積または開口面積相当
値の目標値を加速性が最適となるように設定することを
特徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御
装置。 - 【請求項８】エンジンの回転速度と燃料噴射量の積が増
加する場合にその所定時間当たり増加量に応じて前記過
給機の開口面積または開口面積相当値の目標値を過給圧
が大きくなる側に補正することを特徴とする請求項５ま
たは６に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項９】前記過給機の開口面積または開口面積相当
値の目標値を排気組成が最適となるように設定する第１
の手段と、前記過給機の開口面積または開口面積相当値
の目標値を燃費が最適となるように設定する第２の手段
とを備え、エンジンの暖機完了前に前記第１の手段を、
暖機完了後になると前記第２の手段を選択することを特
徴とする請求項３に記載のディーゼルエンジンの制御装
置。 - 【請求項１０】前記過給機の開口面積または開口面積相
当値の目標値を燃費が最適となるように設定する第１の
手段と、前記過給機の開口面積または開口面積相当値の
目標値を排気組成が最適となるように設定する第２の手
段と、冷却水温を検出する手段とを備え、この冷却水温
により、前記第１の手段により設定される開口面積また
は開口面積相当値の目標値と、前記第２の手段により設
定される開口面積または開口面積相当値の目標値とを補
間計算した値を、前記過給機の開口面積または開口面積
相当値の目標値として設定することを特徴とする請求項
３に記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項１１】前記ＥＧＲ装置の制御目標値は目標ＥＧ
Ｒ率であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項１２】前記ＥＧＲ装置の制御目標値は目標ＥＧ
Ｒ量であることを特徴とする請求項１に記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項１３】過給機６１とＥＧＲ装置とを備え、 前記ＥＧＲ装置の１シリンダ当たり制御目標値を運転条
件に応じて演算する手段と、 このＥＧＲ装置の１シリンダ当たり制御目標値となるよ
うに前記ＥＧＲ装置を制御する手段と、 運転条件に応じた１シリンダ当たり目標吸入空気量を演
算する手段と、 この１シリンダ当たり目標吸入空気量と前記ＥＧＲ装置
の１シリンダ当たり制御目標値とエンジン回転速度とエ
ンジン負荷の４つのパラメータに基づいて前記過給機の
作動目標値を設定する手段と、 この過給機の作動目標値となるように前記過給機を制御
する手段とを設けたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの制御装置。 - 【請求項１４】前記作動目標値設定手段は、エンジン回
転速度とエンジン負荷をパラメータとして運転条件の属
する領域を予め複数に区分けする手段と、前記領域を区
分けする格子点位置の運転条件毎に前記１シリンダ当た
り目標吸入空気量と前記ＥＧＲ装置の１シリンダ当たり
制御目標値とに応じた前記過給機の作動目標値を予め設
定するマップと、現在の運転条件が前記区分けした小領
域のいずれに属するかを判定する手段と、この判定した
領域の４隅の格子点位置のマップを、現在の１シリンダ
当たり目標吸入空気量と前記ＥＧＲ装置の現在の１シリ
ンダ当たり制御目標値とから検索し、その検索した４つ
の値を用いた補間計算により前記過給機の現在の運転条
件に対応する作動目標値を演算する手段とからなること
を特徴とする請求項１３に記載のディーゼルエンジンの
制御装置。 - 【請求項１５】前記マップ値を燃費が最適となるように
設定することを特徴とする請求項１４に記載のディーゼ
ルエンジンの制御装置。 - 【請求項１６】前記過給機の作動値を変化させても吸入
空気量がほとんど変化しない領域に属する前記マップの
値を固定値とすることを特徴とする請求項１４に記載の
ディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項１７】前記エンジン回転速度に代えて排気流量
を用いることを特徴とする請求項１４から１６までのい
ずれか一つに記載のディーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項１８】前記マップを検索する際に、現在の１シ
リンダ当たり目標吸入空気量と前記ＥＧＲ装置の現在の
１シリンダ当たり制御目標値に代えて、それらにそれぞ
れ遅れ処理を施した値を用いることを特徴とする請求項
１４から１６までのいずれか一つに記載のディーゼルエ
ンジンの制御装置。 - 【請求項１９】前記過給機の作動目標値は過給機の開口
割合または開口面積相当値の目標値であることを特徴と
する請求項１３から１８までのいずれか一つに記載のデ
ィーゼルエンジンの制御装置。 - 【請求項２０】前記ＥＧＲ装置の１シリンダ当たり制御
目標値は１シリンダ当たりの目標ＥＧＲ量であることを
特徴とする請求項１３に記載のディーゼルエンジンの制
御装置。
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-
1999
- 1999-11-25 JP JP33417099A patent/JP3879343B2/ja not_active Expired - Fee Related
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