JP2001193572A

JP2001193572A - 内燃機関の制御装置

Info

Publication number: JP2001193572A
Application number: JP37346999A
Authority: JP
Inventors: Seiichi Hosogai; 誠一細貝; Junichi Kurita; 潤一栗田; Masatoshi Endo; 正寿遠藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 1999-12-28
Publication date: 2001-07-17

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＧＲ量および過給圧の双方を制御する場合
において、ＥＧＲ制御不能状態を早期かつ適切に解消す
ることにより、ＥＧＲフィードバック制御の実行時間を
可能な限り長くすることができ、それにより、排気ガス
特性を向上させることができる内燃機関の制御装置を提
供する。【解決手段】ＥＧＲのフィードバック制御および過給
圧のオープン制御を行う可変ベーン５ｆ付きの過給機５
ａを有する内燃機関３の制御装置１は、ＥＧＲ制御弁６
ｂがリミットタッチ状態にあると判別され（ステップ３
がＹＥＳ）、平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥと平均目標過給
圧Ｐ０ＡＶＥとの偏差が第１しきい値ＰｓｏＬより大き
いと判別されたときに（ステップ１０がＹＥＳ）、ベー
ン開度制御弁５ｃのデューティ比ｄｕｔｙを、偏差に応
じて補正する（ステップ１２〜１３）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、過給圧および吸気
系への排気ガスの還流量をともに制御する過給機付きの
内燃機関の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、過給機付きのディーゼルエンジン
において、排気ガスを吸気系に還流させるＥＧＲを行う
ものが知られている（例えば特開平６−５８１７３号公
報）。ディーゼルエンジンは、吸入空気を絞ることなく
燃焼室内に吸入される空気量を一定としながら、燃料噴
射量を制御することにより運転される。そのようなエン
ジンのＥＧＲ制御装置においては、新気として吸入され
る実際の吸入空気量をエアフローセンサにより検出し、
この検出値が目標吸入空気量になるようにＥＧＲ制御弁
の弁開度がフィードバック制御される。

【０００３】また、可変ベーン付きターボチャージャを
有するエンジンの過給圧制御装置として、過給圧を検出
する過給圧センサと、可変ベーンを駆動することにより
その開度を制御する電磁アクチュエータとを備え、過給
圧センサにより検出される実際の過給圧が目標過給圧に
なるように、可変ベーンの開度をフィードバック制御す
るものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のディーゼルエン
ジンのＥＧＲ制御装置と過給圧制御装置を組み合わせた
場合には、ＥＧＲ制御弁の弁開度および可変ベーンの開
度という２つの制御量によって吸入空気量をフィードバ
ック制御することになる。このため、２つの制御量が影
響し合うことにより、ＥＧＲ制御および過給圧制御を双
方とも安定して行うことが困難になることがある。

【０００５】これを解消するために、例えば可変ベーン
の開度をオープン制御する手法によって過給圧を制御し
た場合には、以下の問題が生じる。すなわち、実際の過
給圧が低下した場合には、それに伴い、ＥＧＲ量は、Ｅ
ＧＲ制御弁の弁開度が一定であっても低下してしまう。
これは、この場合の排気ガスの還流動作が、吸気管内の
過給圧によってＥＧＲ管内に生じる、ＥＧＲ制御弁の上
流側と下流側との間の差圧を利用して行われるためであ
る。このため、過給圧が低下するほど、ＥＧＲ量が低下
するため、それに伴ってＥＧＲ制御弁の弁開度が増大
し、最悪の場合には、ＥＧＲ制御弁が最大開度になって
も目標ＥＧＲ量が得られなくなって、ＥＧＲ制御不能に
なることがある。その結果、排気ガス特性の悪化を招い
てしまう。特に、可変ベーンおよびその駆動系の量産ば
らつきや経時的な変化などにより可変ベーンの実際の動
作開度がばらつく場合には、過給圧が適切に得られない
ことにより、上記のようなＥＧＲ制御不能が生じやす
い。

【０００６】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、ＥＧＲ量および過給圧の双方を制御する場
合において、ＥＧＲ制御不能状態を早期かつ適切に解消
することにより、ＥＧＲフィードバック制御の実行時間
を可能な限り長くすることができ、それにより、排気ガ
ス特性を向上させることができる内燃機関の制御装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、請求項１の発明は、排気ガスを吸気通路（例えば実
施形態における（以下、この項において同じ）吸気管
８）に還流させるためのＥＧＲ通路（ＥＧＲ管６ａ）を
開閉するＥＧＲ制御弁６ｂの弁開度（バルブリフト量
Ｌ）をフィードバック制御するとともに、過給圧Ｐを制
御する過給機５ａ付きの内燃機関３の制御装置１であっ
て、過給圧Ｐを制御する過給圧制御弁（ベーン開度制御
弁５ｃ）と、過給圧Ｐを検出する過給圧検出手段（過給
圧センサ２２）と、運転状態（吸入空気量Ｑ、エンジン
回転数Ｎｅ）を検出する運転状態検出手段（ＥＣＵ２、
クランク角センサ２０、エアフローセンサ２１）と、検
出された運転状態（吸入空気量Ｑ、エンジン回転数Ｎ
ｅ）に応じて目標過給圧（平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥ）
を設定する目標過給圧設定手段（ＥＣＵ２、ステップ
６）と、検出された運転状態（吸入空気量Ｑ、エンジン
回転数Ｎｅ）に応じて過給圧制御弁（ベーン開度制御弁
５ｃ）の弁開度（基本マップ値ＰｄｕｔｙＭ）を設定す
る過給圧制御弁開度設定手段（ＥＣＵ２，ステップ１
３）と、検出された過給圧（平均検出過給圧ＰａｃｔＡ
ＶＥ）と目標過給圧（平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥ）との
偏差（第１平均偏差ＰｄｅｖＬ＝（Ｐ０ＡＶＥ−Ｐａｃ
ｔＡＶＥ））が所定値（第１しきい値ＰｓｏＬ）より大
きいか否かを判別する偏差判別手段（ＥＣＵ２、ステッ
プ１０）と、ＥＧＲ制御弁６ｂの弁開度（バルブリフト
量Ｌ）が所定の限界値（最大リフト量Ｌｍａｘ）以上で
あるか否かを判別するＥＧＲ制御弁開度判別手段（ＥＣ
Ｕ２、ステップ３）と、ＥＧＲ制御弁開度判別手段によ
りＥＧＲ制御弁６ｂの弁開度（バルブリフト量Ｌ、バル
ブリフト指令値Ｌｄｕｔｙ）が所定の限界値（最大リフ
ト量Ｌｍａｘ、リミット値Ｌｄｕｔｙｍａｘ）以上であ
ると判別され、かつ偏差判別手段により偏差（第１平均
偏差ＰｄｅｖＬ）が所定値（第１しきい値ＰｓｏＬ）よ
り大きいと判別されたときに（ステップ１０の判別結果
がＹＥＳ、かつステップ３の判別結果がＹＥＳのとき
に）、過給圧制御弁開度設定手段により設定された過給
圧制御弁（ベーン開度制御弁５ｃ）の弁開度（基本マッ
プ値ＰｄｕｔｙＭ）を、偏差（第１平均偏差Ｐｄｅｖ
Ｌ）に応じて補正する過給圧制御弁開度補正手段（ＥＣ
Ｕ２、ステップ１２〜１３）と、を備えることを特徴と
する。

【０００８】この内燃機関の制御装置によれば、ＥＧＲ
制御弁の弁開度が所定の限界値以上であると判別された
場合において、検出された過給圧と運転状態に応じて設
定された目標過給圧との偏差が所定値を超えているとき
には、過給圧制御弁開度設定手段により設定された過給
圧制御弁の弁開度が、偏差に応じて補正され、過給圧制
御弁は、補正された弁開度に従って過給圧をオープン制
御する。このようにＥＧＲ制御弁の弁開度が所定の限界
値以上のときに、検出過給圧と目標過給圧との偏差に応
じて過給圧がオープン制御されるので、過給圧の低下に
よりＥＧＲ制御弁が最大弁開度に保持された状態でＥＧ
Ｒ制御不能になっているときに、過給圧を迅速に増加さ
せることができ、それにより、ＥＧＲフィードバック制
御可能な状態に早期かつ適切に復帰させることができ
る。これにより、ＥＧＲフィードバック制御を可能な限
り長い時間、実行することができ、その結果、排気ガス
特性を向上させることができる。また、検出過給圧と目
標過給圧との偏差が大きいときにのみ、過給圧制御弁の
弁開度の補正を行うので、過給圧制御の安定性を確保す
ることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明
する。図１は、本実施形態の内燃機関の概略構成を示し
ており、図２は、制御装置の概略構成を示している。図
２に示すように、制御装置１は、ＥＣＵ２（運転状態検
出手段、目標過給圧設定手段、過給圧制御弁開度設定手
段、偏差判別手段、ＥＧＲ制御弁開度判別手段、過給圧
制御弁開度補正手段）を備えている。このＥＣＵ２は、
図１に示す内燃機関３（以下「エンジン３」という）の
運転状態に応じて、後述するように過給圧Ｐの制御およ
び排気ガスの還流量の制御（ＥＧＲ制御）などを実行す
る。また、制御装置１は、燃料噴射制御機構４、過給圧
制御機構５、ＥＧＲ制御機構６およびスワール制御機構
７などを備えており、これらの詳細は後述する。

【００１０】エンジン３は、シリンダ３ａおよびピスト
ン３ｂを備えた（ともに１つのみ図示）直列４気筒タイ
プのディーゼルエンジンであり、ピストン３ｂとシリン
ダヘッド３ｃとの間には、燃焼室３ｄが形成されてい
る。

【００１１】燃料噴射制御機構４は、燃料噴射弁４ａ
（以下「インジェクタ４ａ」という）および燃料ポンプ
４ｂなどで構成されている。インジェクタ４ａは、燃焼
室３ｄに臨むようにシリンダヘッド３ｃに取り付けられ
ており、燃料パイプ４ｃを介して燃料ポンプ４ｂに接続
されている。燃料ポンプ４ｂは、蓄圧型燃料ポンプであ
り、燃料パイプ４ｃを介して燃料タンク４ｄに接続され
ている。燃料ポンプ４ｂは、加圧した燃料をＥＣＵ２か
らの駆動信号に応じた噴射タイミングで、インジェクタ
４ａに供給する。

【００１２】また、エンジン３のクランクシャフト３ｅ
には、マグネットロータ２０ａが取り付けられている。
このマグネットロータ２０ａは、ＭＲＥ（磁気抵抗素
子）ピックアップ２０ｂとともに、クランク角センサ２
０（運転状態検出手段）を構成している。クランク角セ
ンサ２０は、クランクシャフト３ｅの回転に伴い、パル
ス信号であるＣＲＫ信号を所定のクランク角（例えば、
１゜）ごとに出力する。ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に
基づき、エンジン３のエンジン回転数Ｎｅ（内燃機関の
運転状態を表すパラメータ）を算出する。

【００１３】さらに、エンジン３の吸気管８（吸気通
路）には、上流側から順にエアクリーナ９およびエアフ
ローセンサ２１（運転状態検出手段）が取り付けられて
いる。エアフローセンサ２１は、エアクリーナ９に近接
して配置され、例えば熱線式エアフローメータで構成さ
れている。エアフローセンサ２１は、熱線（白金線）の
抵抗値の変化に応じて吸入空気量Ｑ（内燃機関の運転状
態を表すパラメータ）を検出し、その検出信号をＥＣＵ
２に送る。

【００１４】また、前記過給圧制御機構５は、吸気管８
のエアフローセンサ２１よりも下流側に配置されてい
る。過給圧制御機構５は、吸気管８および排気管１０に
一体に取り付けられた過給機５ａと、過給機５ａに連結
されたアクチュエータ５ｂと、アクチュエータ５ｂに接
続されたベーン開度制御弁５ｃなどで構成されている。

【００１５】過給機５ａは、いわゆるターボチャージャ
であり、タービンロータ５ｄおよびハウジング５ｅを有
している。タービンロータ５ｄは、コンプレッサブレー
ドおよびタービンブレードなどを一体に組み立てたもの
であり、吸気管８および排気管１０を構成するハウジン
グ５ｅに内蔵された状態で、これに回転自在に取り付け
られている。過給機５ａは、排気管１０内の排気ガスに
よってタービンロータ５ｄのタービンブレードが回転駆
動された際に、これと一体のコンプレッサブレードも回
転駆動されることにより、吸気管８内の吸入空気を加圧
する過給動作を行う。

【００１６】また、過給機５ａは、複数の可変ベーン５
ｆ（２つのみ図示）を備えている。これらの可変ベーン
５ｆは、過給機５ａが発生する過給圧Ｐを変化させるた
めのものであり、ハウジング５ｅのコンプレッサブレー
ドを収容する部分の壁に回動自在に取り付けられてい
る。各可変ベーン５ｆは、アクチュエータ５ｂに機械的
に連結されており、アクチュエータ５ｂにより駆動され
たときに、開度（以下「ベーン開度」という）が変化す
る。これによって、コンプレッサブレードから下流側に
流れる吸入空気量を変化させることにより、過給圧Ｐを
変化させる。

【００１７】一方、アクチュエータ５ｂは、負圧によっ
て作動するダイアフラム式のものであり、ベーン開度制
御弁５ｃおよび負圧管１１を介して負圧ポンプ１２に接
続されている。負圧ポンプ１２は、エンジン３のドライ
ブシャフト（図示せず）に連結されており、エンジン３
の運転中にこれに駆動されることにより負圧を発生する
とともに、その負圧をベーン開度制御弁５ｃに供給す
る。ベーン開度制御弁５ｃは、電磁弁であり、ＥＣＵ２
に電気的に接続されている（図２参照）。ベーン開度制
御弁５ｃは、その弁開度ＶＬがＥＣＵ２からの駆動信号
に応じて変化することにより、アクチュエータ５ｂに供
給する負圧を変化させる。これにより、ベーン開度制御
弁５ｃは、アクチュエータ５ｂを介してベーン開度を変
化させることにより、過給圧Ｐを制御する。

【００１８】また、吸気管８の過給機５ａの下流側に
は、過給圧センサ２２（過給圧検出手段）が取り付けら
れている。この過給圧センサ２２は、半導体圧力センサ
などで構成され、吸気管８内の過給圧Ｐ（絶対圧）を検
出して、その検出信号（検出過給圧Ｐａｃｔ）をＥＣＵ
２に送る。また、吸気管８の過給圧センサ２２の下流側
の部分は、１つの集合部と、そこから分岐した４つの分
岐部とからなるインテークマニホールド８ａになってい
る。また、インテークマニホールド８ａの管路は、集合
部から各分岐部にわたってスワール管路８ｂおよびバイ
パス管路８ｃに分かれており、これらの管路８ｂ，８ｃ
はそれぞれ、２つの吸気ポートを介して燃焼室３ｄに連
通している。

【００１９】スワール管路８ｂには、前記スワール制御
機構７のスワール弁７ａが配置されている。スワール制
御機構７は、このスワール弁７ａの開度を変化させるこ
とによりスワールをスワール管路８ｂ内に発生させ、こ
れにより、燃焼室３ｄ内の混合気を攪拌するものであ
る。さらに、スワール制御機構７は、アクチュエータ７
ｂおよびスワール制御弁７ｃを備えている。これらのア
クチュエータ７ｂおよびスワール制御弁７ｃはそれぞ
れ、過給圧制御機構５のアクチュエータ５ｂおよびベー
ン開度制御弁５ｃと同様に構成されている。すなわち、
スワール制御弁７ｃは、電磁弁であり、ＥＣＵ２に電気
的に接続されているとともに（図２参照）、ＥＣＵ２か
らの駆動信号に応じてダイアフラム式のアクチュエータ
７ｃに負圧を供給する。これにより、スワール弁７ａの
開度が制御される。

【００２０】一方、前記ＥＧＲ制御機構６は、吸気管８
と排気管１０の間に接続されたＥＧＲ管６ａ（ＥＧＲ通
路）と、このＥＧＲ管６ａを開閉するＥＧＲ制御弁６ｂ
などで構成されている。ＥＧＲ管６ａの一端は、排気管
１０のエキゾーストマニホールド１０ａの集合部に開口
し、他端は、インテークマニホールド８ａの集合部のバ
イパス管路８ｃの部分に開口している。また、ＥＧＲ制
御弁６ｂは、リニア電磁弁であり、ＥＣＵ２からの駆動
信号であるバルブリフト指令値Ｌｄｕｔｙ（デューティ
値）に応じて、そのバルブリフト量Ｌ（弁開度）が最大
リフト量Ｌｍａｘ（所定の限界値）と最小リフト量Ｌｍ
ｉｎの間でリニアに変化することにより、ＥＧＲ管６ａ
の開度を変化させる。さらに、ＥＧＲ制御弁６ｂには、
バルブリフト量センサ２３が取り付けられている。この
バルブリフト量センサ２３は、ＥＣＵ２に電気的に接続
されており（図２参照）、ＥＧＲ制御弁６ｂの実際のバ
ルブリフト量Ｌを検出するとともに、その検出信号をＥ
ＣＵ２に送る。

【００２１】また、排気管１０の過給機５ａよりも下流
側には、排気ガスを浄化するための触媒装置１３が取り
付けられている。

【００２２】一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
ＭおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロ
コンピュータで構成されている（いずれも図示せず）。
ＥＣＵ２に入力された各センサ２０〜２４の検出信号は
それぞれ、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整形が
なされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの
入力信号に応じて、ＥＧＲフィードバック制御を行うべ
き運転領域にあるか否かを判別する。そして、ＥＧＲフ
ィードバック制御を行うべき運転領域にあるときには、
エアフローセンサ２１により検出された吸入空気量Ｑが
目標吸入空気量Ｑｃｍｄになるように、ＥＧＲ制御弁６
ｂのバルブリフト量Ｌをフィードバック制御する。この
ＥＧＲフィードバック制御を行う場合には、以下に述べ
るように、ベーン開度制御弁５ｃをデューティ制御する
ことにより、可変ベーン５ｆのベーン開度をオープン制
御する。すなわち、ＥＧＲフィードバック制御を行うと
ともに、過給圧Ｐのオープン制御を実行する。一方、Ｅ
ＧＲフィードバック制御を行うべき運転領域にないとき
には、検出過給圧Ｐａｃｔが目標過給圧Ｐ０になるよう
に、ベーン開度制御弁５ｃの弁開度ＶＬをフィードバッ
ク制御する。すなわち、過給圧Ｐのフィードバック制御
を実行する。

【００２３】図３および図４は、ＥＧＲ量をフィードバ
ック制御しかつ過給圧Ｐをオープン制御している際にベ
ーン開度を補正するベーン開度補正処理プログラムを示
すフローチャートである。本処理は、タイマ設定により
所定時間（例えば１００ｍｓｅｃごと）ごとに割込み実
行される。

【００２４】本処理では、まず、ステップ１（図ではＳ
１と略す。以下同様）において、過給機５ａをオープン
制御しているか否かを判別する。ステップ１の判別結果
がＮＯのとき、すなわちフィードバック制御していると
きは、ステップ１８に進み、タイマｔｍＥＧＲに所定タ
イマ値ｔｍｘ（例えば２ｍｉｎ）をセットして、本処理
を終了する。このタイマｔｍＥＧＲは、後述するように
ＥＧＲ制御弁６ｂがリミットタッチ状態になってからの
経過時間を計時するものである。

【００２５】一方、ステップ１の判別結果がＹＥＳのと
き、すなわち過給機５ａをオープン制御しているとき
は、ステップ２に進み、エンジン３の負荷が定常状態で
あるか否かを判別する。この判別は、センサ２０〜２３
からの検出信号およびエンジン回転数Ｎｅの変化状況な
どに基づいて行われる。ステップ２の判別結果がＮＯの
とき、すなわち定常状態でないときは、上記と同様にス
テップ１８に進む。

【００２６】また、ステップ２の判別結果がＹＥＳのと
き、すなわちエンジン３の負荷が定常状態であるとき
は、ステップ３に進み、ＥＧＲ制御弁６ｂがリミットタ
ッチ状態であるか否かを判別する。この判別は、バルブ
リフト量センサ２３により検出された検出バルブリフト
量Ｌ、またはＥＧＲ制御弁６ｂへの駆動信号であるバル
ブリフト指令値Ｌｄｕｔｙに基づいて行われる。具体的
には、検出されたバルブリフト量Ｌが最大リフト量Ｌｍ
ａｘとほぼ等しくなったとき（Ｌ＝Ｌｍａｘのとき）、
またはバルブリフト指令値Ｌｄｕｔｙがリミット値Ｌｄ
ｕｔｙｍａｘ（所定の限界値）とほぼ等しくなったとき
（Ｌｄｕｔｙ＝Ｌｄｕｔｙｍａｘのとき）に、リミット
タッチ状態であると判別する。

【００２７】ステップ３の判別結果がＮＯのとき、すな
わちリミットタッチ状態でないときは、上記と同様にス
テップ１８に進む。一方、ステップ３の判別結果がＹＥ
Ｓのとき、すなわちリミットタッチ状態であるときは、
ステップ４に進み、タイマｔｍＥＧＲの値をデクリメン
トする。次に、ステップ５に進み、タイマｔｍＥＧＲの
値が「０」であるか否かを判別する。このステップ５に
おいて、タイマｔｍＥＧＲの値が「０」でないとき、す
なわちリミットタッチ状態になってから所定時間ｔｍｘ
が経過していないときは、本処理を終了し、「０」のと
きは、ステップ６に進み、目標過給圧Ｐ０の平均値であ
る平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥを算出する。目標過給圧Ｐ
０は、本処理が実行されるごとに算出され、ＲＡＭ内に
記憶される。具体的には、エアフローセンサ２１により
検出された吸入空気量Ｑと、エンジン回転数Ｎｅとに応
じて、ＲＯＭに格納された図示しないマップを検索する
ことにより算出される。また、平均目標過給圧Ｐ０ＡＶ
Ｅは、今回の処理で算出した目標過給圧Ｐ０を含む、Ｒ
ＡＭ内に記憶されている所定個数の目標過給圧Ｐ０の
値、すなわち直近の過去の所定回数分の目標過給圧Ｐ０
の値を平均化することにより、算出される。

【００２８】次に、ステップ７に進み、過給圧センサ２
２により検出された検出過給圧Ｐａｃｔの平均値である
平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥを算出する。検出過給圧
Ｐａｃｔは、本処理が実行されるごとにＲＡＭ内に記憶
される。また、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥは、平均
目標過給圧Ｐ０ＡＶＥと同様に、今回の処理で検出した
検出過給圧Ｐａｃｔを含む、ＲＡＭ内に記憶されている
所定個数の検出過給圧Ｐａｃｔの値を平均化することに
より、算出される。

【００２９】この後、ステップ８に進み、ステップ６で
算出した平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥから第１しきい値Ｐ
ｓｏＬを減算した値を、第１参照値ＰＧＬとしてセット
する（ＰＧＬ＝Ｐ０ＡＶＥ−ＰｓｏＬ）。この第１しき
い値ＰｓｏＬ（所定値）は、平均検出過給圧ＰａｃｔＡ
ＶＥが平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥよりも低いときに、こ
れらの偏差である第１平均偏差ＰｄｅｖＬのしきい値と
して設定されるものである。第１しきい値ＰｓｏＬは、
リミットタッチ状態を解消すべく過給圧Ｐを上昇させる
ためのベーン開度補正動作を行う必要があるほど、平均
検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥ
よりもかなり低くなっているか否かを判別するためのも
のであり、所定値に設定されている。

【００３０】次に、ステップ９に進み、ステップ６で算
出した平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥに第２しきい値Ｐｓｏ
Ｈを加算した値を、第２参照値ＰＧＨとしてセットする
（ＰＧＨ＝Ｐ０ＡＶＥ＋ＰｓｏＨ）。この第２しきい値
ＰｓｏＨは、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平均目標
過給圧Ｐ０ＡＶＥよりも高いときに、これらの偏差であ
る第２平均偏差ＰｄｅｖＨのしきい値として設定される
ものである。第２しきい値ＰｓｏＨは、過給圧Ｐを低下
させるためのベーン開度補正動作を行う必要があるほ
ど、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平均目標過給圧Ｐ
０ＡＶＥよりもかなり高くなっているか否かを判別する
ためのものであり、所定値に設定されている。

【００３１】この後、図４のステップ１０に進み、第１
参照値ＰＧＬが平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥよりも高
いか否かを判別する。ステップ１０において、第１参照
値ＰＧＬが平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥよりも高いと
き（ＰＧＬ＞ＰａｃｔＡＶＥ、すなわちＰ０ＡＶＥ−Ｐ
ａｃｔＡＶＥ＞ＰｓｏＬが成立するとき）は、平均検出
過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥより
もかなり低く、過給圧Ｐを上昇させるためのベーン開度
補正動作を行う必要があるとして、ステップ１１に進
み、平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥから平均検出過給圧Ｐａ
ｃｔＡＶＥを減算した値を、第１平均偏差ＰｄｅｖＬと
してセットする（ＰｄｅｖＬ＝Ｐ０ＡＶＥ−ＰａｃｔＡ
ＶＥ）。

【００３２】次に、ステップ１２に進み、ステップ１１
で算出した第１平均偏差ＰｄｅｖＬの値を用いて、図５
にその一例を示すＰｄｅｖＬ−Ｐｄｕｔｙ１テーブルを
検索することにより、第１ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ
１を算出する。同図に示すように、ＰｄｅｖＬ−Ｐｄｕ
ｔｙ１テーブルでは、第１平均偏差ＰｄｅｖＬの値が大
きいほど、第１ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ１の値が大
きく設定されている。これは、第１平均偏差ＰｄｅｖＬ
の値が大きいほど、検出過給圧Ｐａｃｔを目標過給圧Ｐ
０に近づけるために、過給圧Ｐの上昇度合を大きくしな
ければならないことによる。また、同テーブルには、第
１平均偏差ＰｄｅｖＬの増減に対して第１ベーン開度補
正量Ｐｄｕｔｙ１が変化しない不感帯が設定されてい
る。これは、検出過給圧Ｐａｃｔを目標過給圧Ｐ０に近
づける際の行き過ぎやオーバーシュートなどを防止し、
過給圧制御の安定性を確保するためのものである。

【００３３】ステップ１２において、第１ベーン開度補
正量Ｐｄｕｔｙ１を算出した後、ステップ１３に進み、
算出した第１ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ１を基本マッ
プ値ＰｄｕｔｙＭに加算した値を、ベーン開度制御弁５
ｃのデューティ比Ｐｄｕｔｙとしてセットして（Ｐｄｕ
ｔｙ＝ＰｄｕｔｙＭ＋Ｐｄｕｔｙ１）、本処理を終了す
る。この基本マップ値ＰｄｕｔｙＭは、エンジン回転数
Ｎｅと吸入空気量Ｑの値に応じて、図示しないマップを
検索することにより、算出される。

【００３４】一方、ステップ１０の判別結果がＮＯのと
き、すなわち第１参照値ＰＧＬが平均検出過給圧Ｐａｃ
ｔＡＶＥ以下のとき（ＰＧＬ≦ＰａｃｔＡＶＥ、すなわ
ちＰ０ＡＶＥ−ＰａｃｔＡＶＥ≦ＰｓｏＬが成立すると
き）は、ステップ１４に進み、第２参照値ＰＧＨが平均
検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥよりも低いか否かを判別す
る。ステップ１４において、第２参照値ＰＧＨが平均検
出過給圧ＰａｃｔＡＶＥ以上のとき（ＰＧＨ≧Ｐａｃｔ
ＡＶＥ、すなわちＰａｃｔＡＶＥ−Ｐ０ＡＶＥ≦Ｐｓｏ
Ｈが成立するとき）は、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥ
および平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥの偏差が小さいことに
より、過給圧Ｐを補正するためのベーン開度補正動作を
行う必要がないとして、本処理を終了する。

【００３５】一方、ステップ１４の判別結果がＹＥＳの
とき、すなわち第２参照値ＰＧＨが平均検出過給圧Ｐａ
ｃｔＡＶＥよりも低いとき（ＰＧＨ＜ＰａｃｔＡＶＥ、
すなわちＰａｃｔＡＶＥ−Ｐ０ＡＶＥ＞ＰｓｏＨが成立
するとき）は、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平均目
標過給圧Ｐ０ＡＶＥよりもかなり高く、過給圧Ｐを低下
させるためのベーン開度補正動作を行う必要があるとし
て、ステップ１５に進み、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶ
Ｅから平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥを減算した値を、第２
平均偏差ＰｄｅｖＨとしてセットする（ＰｄｅｖＨ＝Ｐ
ａｃｔＡＶＥ−Ｐ０ＡＶＥ）。

【００３６】次に、ステップ１６に進み、ステップ１５
で算出した第２平均偏差ＰｄｅｖＨの値を用いて、Ｐｄ
ｅｖＨ−Ｐｄｕｔｙ２テーブル（図５参照）を検索する
ことにより、第２ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ２を算出
する。このＰｄｅｖＨ−Ｐｄｕｔｙ２テーブルは、前述
したＰｄｅｖＬ−Ｐｄｕｔｙ１テーブルと同様に設定さ
れている。特に、上記と同様に、過給圧制御の安定性を
確保するための不感帯を備えている。

【００３７】次いで、ステップ１７に進み、ステップ１
６で算出した第２ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ２をステ
ップ１３と同様の基本マップ値ＰｄｕｔｙＭに加算した
値を、ベーン開度制御弁５ｃのデューティ比Ｐｄｕｔｙ
としてセットして（Ｐｄｕｔｙ＝ＰｄｕｔｙＭ＋Ｐｄｕ
ｔｙ２）、本処理を終了する。

【００３８】ベーン開度制御弁５ｃは、ＥＣＵ２により
以上のように算出されたデューティ比Ｐｄｕｔｙでデュ
ーティ制御され、それにより、可変ベーン５ｆのベーン
開度がオープン制御される。

【００３９】以上のような本実施形態の内燃機関の制御
装置１によれば、ＥＧＲ制御弁６ｂがリミットタッチ状
態にあるとともに、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平
均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥよりもかなり低いとき（それら
の偏差が第１しきい値ＰｓｏＬより大きいとき）に、偏
差（第１平均偏差ＰｄｅｖＬ）に応じて補正演算された
デューティ比Ｐｄｕｔｙにより、可変ベーン５ｆのベー
ン開度がオープン制御される。これにより、過給圧Ｐを
迅速に上昇させることによって、ＥＧＲ制御弁６ｂのリ
ミットタッチ状態を解消可能な状態、すなわちＥＧＲフ
ィードバック制御可能な状態に早期かつ適切に復帰させ
ることができる。その結果、ＥＧＲフィードバック制御
の実行時間を可能な限り長くできることによって、排気
ガス特性を向上させることができる。

【００４０】一方、平均検出過給圧ＰａｃｔＡＶＥが平
均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥより高く、かつそれらの偏差が
第２しきい値ＰｓｏＨより大きいときに、それらの偏差
（第２平均偏差ＰｄｅｖＨ）に応じて補正演算されたデ
ューティ比Ｐｄｕｔｙにより、可変ベーン５ｆのベーン
開度がオープン制御される。これにより、過給圧Ｐが過
大になって、エンジンが必要以上に高出力になるのを回
避することができる。

【００４１】また、負荷が定常状態であり、かつタイマ
ｔｍＥＧＲの計時によりリミットタッチ状態が所定時間
ｔｍｘ継続しているとともに、平均検出過給圧Ｐａｃｔ
ＡＶＥと平均目標過給圧Ｐ０ＡＶＥとの偏差が大きいと
きにのみ、ベーン開度制御弁５ｃのデューティ比Ｐｄｕ
ｔｙの補正を行うので、過給圧Ｐのハンチングなどを防
止でき、その結果、過給圧制御の安定性を確保すること
ができる。さらに、検出過給圧Ｐａｃｔおよび目標過給
圧Ｐ０の平均値ＰａｃｔＡＶＥ，Ｐ０ＡＶＥを用いてい
るので、過給圧制御をより一層、安定性して行うことが
できる。

【００４２】なお、前記実施形態においては、制御装置
１をディーゼルエンジンに適用した例について説明した
が、本発明の制御装置１は、これに限らず、ガソリンエ
ンジンに適用してもよい。また、過給機は、ターボチャ
ージャに限らず、スーパーチャージャなどの機械式過給
機を用いてもよい。さらに、検出過給圧Ｐａｃｔと目標
過給圧Ｐ０との偏差は、これらの平均値の偏差に限ら
ず、図３および図４の処理を実行したときの今回の検出
過給圧Ｐａｃｔと今回の目標過給圧Ｐ０との偏差を用い
てもよい。また、過給機が発生する過給圧Ｐを変化させ
るための構成は、可変ベーンに限らず、ウエストゲート
弁など、過給圧Ｐを変化させることができるものであれ
ばよい。

【００４３】

【発明の効果】以上のように、本発明の内燃機関の制御
装置によれば、ＥＧＲ量および過給圧の双方を制御する
場合において、ＥＧＲ制御不能を早期かつ適切に解消す
ることにより、ＥＧＲフィードバック制御の実行時間を
可能な限り長くすることができ、それにより、排気ガス
特性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る制御装置を適用した
内燃機関の概略構成図である。

【図２】制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図３】ベーン開度補正処理の手順を示すフローチャー
トである。

【図４】図３のフローチャートの続きである。

【図５】第１平均偏差ＰｄｅｖＬ（第２平均偏差Ｐｄｅ
ｖＨ）より第１ベーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ１（第２ベ
ーン開度補正量Ｐｄｕｔｙ２）を算出するためのテーブ
ルの一例を示す図である。

【符号の説明】

１制御装置２ＥＣＵ（運転状態検出手段、目標過給圧設定手
段、過給圧制御弁開度設定手段、偏差判別手段、ＥＧＲ
制御弁開度判別手段、過給圧制御弁開度補正手段）３内燃機関５ａ過給機５ｃベーン開度制御弁（過給圧制御弁）６ａＥＧＲ管（ＥＧＲ通路）６ｂＥＧＲ制御弁８吸気管（吸気通路）２０クランク角センサ（運転状態検出手段）２１エアフローセンサ（運転状態検出手段）２２過給圧センサ（過給圧検出手段）Ｌバルブリフト量（ＥＧＲ制御弁の弁開度）Ｌmax 最大リフト量（所定の限界値）Ｌduty バルブリフト指令値（ＥＧＲ制御弁の弁開度に
相当する値） Ldutymaxリミット値（所定の限界値）Ｎｅエンジン回転数（運転状態を表すパラメータ）Ｐ過給圧 P0AVE 平均目標過給圧（目標過給圧） PactAVE 平均検出過給圧（検出過給圧） PdevL 第１平均偏差（偏差） PdutyM 基本マップ値（過給圧制御弁の弁開度の設定
値） Pduty1 第１ベーン開度補正量（過給圧制御弁の弁開度
の補正値） PsoL 第１しきい値（所定値）Ｑ吸入空気量（運転状態を表すパラメータ）ＶＬベーン開度制御弁の弁開度（過給圧制御弁の弁
開度）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 21/08 ３１１Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｊ 23/00 41/02 ３５１ 41/02 ３５１ 43/00 ３０１Ｎ 43/00 ３０１３０１ＲＦ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ (72)発明者遠藤正寿埼玉県和光市中央１丁目４番１号株式会社本田技術研究所内Ｆターム(参考） 3G005 EA15 FA35 GA04 GB24 GC05 GE01 HA12 JA00 JA24 JA39 JA45 3G062 AA05 BA00 FA08 GA01 GA06 GA14 GA21 3G084 BA07 BA20 DA04 DA10 EA07 EA11 EB08 EB12 EB25 FA00 FA07 FA12 FA33 FA38 3G092 AA02 AA10 AA17 AA18 DB03 DC06 DC09 DG06 DG09 EA08 EB01 EC01 EC08 EC09 FA05 FA06 FA15 HA01Z HA16X HA16Z HD07X HD07Z HE01Z HE03Z 3G301 HA02 HA11 HA13 JA21 LA05 NA01 NC02 ND02 ND41 NE17 PA04Z PA07Z PA16A PD15A PE01Z PE04Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスを吸気通路に還流させるための
ＥＧＲ通路を開閉するＥＧＲ制御弁の弁開度をフィード
バック制御するとともに、過給圧を制御する過給機付き
の内燃機関の制御装置であって、前記過給圧を制御する過給圧制御弁と、前記過給圧を検出する過給圧検出手段と、運転状態を検出する運転状態検出手段と、当該検出された運転状態に応じて目標過給圧を設定する
目標過給圧設定手段と、前記検出された運転状態に応じて前記過給圧制御弁の弁
開度を設定する過給圧制御弁開度設定手段と、前記検出された過給圧と前記目標過給圧との偏差が所定
値より大きいか否かを判別する偏差判別手段と、前記ＥＧＲ制御弁の前記弁開度が所定の限界値以上であ
るか否かを判別するＥＧＲ制御弁開度判別手段と、前記ＥＧＲ制御弁開度判別手段により前記ＥＧＲ制御弁
の弁開度が前記所定の限界値以上であると判別され、か
つ前記偏差判別手段により前記偏差が前記所定値より大
きいと判別されたときに、前記過給圧制御弁開度設定手
段により設定された前記過給圧制御弁の弁開度を、前記
偏差に応じて補正する過給圧制御弁開度補正手段と、を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。