JP2002047943A

JP2002047943A - 可変ノズル式過給機の制御装置

Info

Publication number: JP2002047943A
Application number: JP2000239057A
Authority: JP
Inventors: Kota Matsue; 浩太松江; Toshihiro Kamimura; 敏浩上村
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】可変ノズルの開度を減少させる際に、可変ノズ
ルの動作不良を抑える。【解決手段】エンジンが始動時からアイドル時に移行す
る際に、第１期間Ｔ中は始動時目標負圧を徐々に増加さ
せていき（ＶＧＴ負圧を徐々に増加）、第１期間Ｔが終
了するとアイドル時目標負圧に設定する。この目標負圧
は、最終的には、なまし及び進み補正処理が施された制
御負圧として設定され、この制御負圧に基づいて、ＶＧ
Ｔ２０のノズル開度が徐々に全開から閉じていくような
ＶＧＴ負圧が設定される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、排気タービンに対
する排気ガスの流速を可変にする可変ノズル式過給機の
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の可変ノズル式過給機の制御装置と
して、例えば、特開平１０−４７０７０号公報には、エ
ンジン始動時から一定時間、排気タービンへの排気ガス
流量を調整する可変ノズルの排気ガスの流路面積を、最
小値よりも大きな値に設定すると共に、エンジンが始動
時からアイドル時へ移行する際に、可変ノズルの開度を
最小値に急速に切り換えるものが開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来技
術のように、エンジンが始動時からアイドル時へ移行す
る際に、可変ノズルの開度を最小値に急速に切り換える
ものでは、可変ノズルを駆動する機構部材に大きな力が
作用するため、クリアランスの影響により機構部材がそ
の軸支部材側に倒れて、可変ノズルの開度に固着不良が
発生し、アイドル時であっても可変ノズルの開度が最小
値にならないという問題がある。

【０００４】尚、先行技術のように、始動時の可変ノズ
ルの開度を最大値より小さく設定しておけば、始動時と
アイドル時との間の可変ノズルの開度差は小さくなるた
め、可変ノズル駆動機構に作用する小さくなる。しかし
ながら、始動時に可変ノズルの開度を小さくするために
は、始動時から負圧アクチュエータで構成される可変ノ
ズル機構に、バキュームポンプ等により負圧を供給する
必要があり、そうするとブレーキ用真空倍力装置の負圧
が不足する懸念がある。

【０００５】本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その
目的は、可変ノズルの開度を減少させる際に、可変ノズ
ル開度の固着不良を抑制できる可変ノズル式過給機の制
御装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決し、目
的を達成するために、本発明の可変ノズル式過給機の制
御装置は、排気ガスの圧力が作用する排気タービンと、
当該排気タービンに対する排気ガスの流速を可変にする
可変ノズルと、エンジンの運転状態に応じて、前記可変
ノズルの開度を制御する制御手段とを備える可変ノズル
式過給機の制御装置であって、前記制御手段は、エンジ
ンの始動時に前記可変ノズルの開度を最大に設定すると
共に、エンジンのアイドル時に前記可変ノズルの開度を
最小に設定し、エンジンが始動時からアイドル時へ移行
する際に、前記可変ノズルの開度を徐々に減少させるよ
うに制御する。

【０００７】また、好ましくは、前記制御手段は、エン
ジンが始動時からアイドル時へ移行する際に、前記可変
ノズルの開度を徐々に減少させる間に、当該可変ノズル
の開度を大きくする動作を少なくとも１回行う。

【０００８】また、好ましくは、前記可変ノズルは、負
圧アクチュエータにより開度が制御され、当該可変ノズ
ルの開度は、当該負圧アクチュエータに負圧が印加され
ていない状態で最大に設定される。

【０００９】また、好ましくは、前記負圧アクチュエー
タ内の負圧を検出する負圧検出手段を備え、前記制御手
段は、エンジンの運転状態に応じて目標負圧を演算し、
当該負圧アクチュエータの負圧が目標負圧に収束するよ
うに制御する。

【００１０】

【発明の効果】以上説明のように、請求項１の発明によ
れば、エンジンが始動時からアイドル時へ移行する際
に、可変ノズルの開度を徐々に減少させるように制御す
ることにより、ノズル開度を最大から最小に切り換える
際に可変ノズルを駆動する機構部材に大きな力が作用す
ることがなく、可変ノズルの開度を減少させる際に、可
変ノズル開度の固着不良を抑制できる。

【００１１】請求項２の発明によれば、エンジンが始動
時からアイドル時へ移行する際に、前記可変ノズルの開
度を徐々に減少させる間に、当該可変ノズルの開度を大
きくする動作を少なくとも１回行うことにより、可変ノ
ズルの開度を減少させる途中で発生する、可変ノズル開
度の固着不良を解消しながら、全閉に設定できる。

【００１２】請求項３の発明によれば、可変ノズルは、
負圧アクチュエータにより開度が制御され、可変ノズル
の開度は、当該負圧アクチュエータに負圧が印加されて
いない状態で最大に設定されることにより、エンジン始
動時のブレーキに供給すべき負圧を確保できる。

【００１３】請求項４の発明によれば、エンジンの運転
状態に応じて目標負圧を演算し、当該負圧アクチュエー
タの負圧が目標負圧に収束するよう制御することによ
り、エンジン始動時の負圧無し又は小さい時に、目標負
圧と実負圧との偏差に基づいて設定される制御量が過大
になり、その過大になった制御量が始動後に反映される
ことによる可変ノズルの開度の目標値からのずれを防止
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】尚、以下に説明する実施の形態は、本発明
の実現手段としての一例であり、本発明は、その趣旨を
逸脱しない範囲で下記実施形態を修正又は変形したもの
に適用可能である。［全体構成］図１は、本発明に係る実施形態として可変
ノズル式過給機の制御装置を多気筒ディーゼルエンジン
１に適用したものを例示している。

【００１６】図１において、エンジン１の各気筒２（１
つのみ図示する）内にはピストン３が往復動可能に嵌挿
され、該ピストン３により気筒２内に区画される燃焼室
の上方に、燃料噴射弁４から燃料を噴射される予燃焼室
５が設けられている。また、燃焼室にエアクリーナ６で
濾過した吸気を供給する吸気通路７は、その下流端部に
おいて分岐し、それぞれ吸気バルブ８を備えた吸気ボー
トにより各気筒２の燃焼室に接続されている。一方、燃
焼室から排気を排出する排気通路９はその上流端部にお
いて分岐し、それぞれ排気バルブ１０を備えた排気ボー
トにより各気筒２の燃焼室に接続されている。この排気
通路９には、エンジン水温が低いときに閉じ側に駆動さ
れて暖機を促進する排気シャッタ１１、排気中のＨＣ、
ＣＯ、ＮＯｘを浄化する触媒コンバータ１２、及びサイ
レンサ１３等が配設されている。吸気通路７にはターボ
過給機２０のブロア２１が、また排気通路９にはターボ
過給機２０のタービン２２がそれぞれ配設されている。
タービン２２は排気通路９を流れる排気を受けて回転
し、これによりブロア２１が回転駆動されて吸気通路７
の吸気を圧縮する。また、ブロア２１の下流側には、該
ブロア２１で圧縮されて高温となった吸気を冷却するイ
ンタークーラ１４が配設されている。

【００１７】ターポ過給機２０は、タービン２２への排
気流速を可動ベーン２４により調節して、タービン効率
を連続的に変更するようにした可変容量型過給機（ＶＧ
Ｔ）である。すなわち、図２及び図３に示すように、タ
ービンケーシング２３内に形成されたタービン室２３ａ
には、略中央部に配置されたタービン２２の周囲を取り
囲むように複数の可動ベーン２４が配設され、この各可
動ベーン２４はタービン室２３ａの一側側壁（図３の右
側側壁）を貫通する支軸２４ａにより回動可能に支持さ
れている。そして、それら可動ベーン２４がそれぞれ支
軸２４ａの回りに図２の時計回りに回動して、相互に近
接するように傾斜すると、該可動ベーン２４相互間に形
成されるノズル２５の開度（ノズル断面積）が小さく絞
られて、排気流量の少ないときでも高い過給効率が得ら
れる。一方、可動ベーン２４を前記と反対側に回動させ
て、相互に離反するように傾斜させれば、ノズル断面積
が大きくなるので、排気流量の多いときでも通気抵抗を
低減して、過給効率を高めることができる。

【００１８】より詳しくは、タービンケーシング２３の
内部には、タービン室２３ａに対しタービン軸２２ａの
延びる方向に隣接して、該タービン室２３に対応するよ
うに環状の空洞部２３ｂが形成されており、可動ベーン
２４の支軸２４ａは、それぞれ、空洞部２３ｂとタービ
ン室２３ａとの間の隔壁を貫通して、空洞部２３ｂ内に
突出している。この支軸２４ａの突出端部にはそれぞれ
馬蹄形状の連結部材２６の基端部が取り付けられ、この
各連結部材２６の先端側に連結ピン２６ａの一端部が摺
動可能に取り付けられている。また、該連結ピン２６ａ
の反対側の端部は、可動ベーン２４に対応するように空
洞部２３ｂ内全周に亘って配置されたリング部材２７に
回動可能に固定されている。そして、リング部材２７が
軸線Ｘ回りに回動されることで、可動ベーン２４はそれ
ぞれ支軸２４ａの回りに同期回動される。尚、図示しな
いが、全閉状態の可動ベーン２４に当接して保持するス
トッパ部材が設けられている。

【００１９】また、リング部材２７は、リンク機構２８
を介して負圧アクチュエータ３０のロッド３３に駆動連
結され、負圧アクチュエータ３０の作動によりリング部
材２７を介して可動ベーン２４が回動される。すなわ
ち、リンク機構２８は、一端部をリング部材２７に回動
可能に連結された連結ピン２８ａと、この連結ピン２８
ａの他端部に一端部を回動可能に連結された連結板部材
２８ｂと、この連結板部材２８ｂの他端部に連結される
とともに、タービンケーシング２３の外壁を貫通する柱
状部材２８ｃと、この柱状部材２８ｃのタービンケーシ
ング２３外へ突出する突出端部に一端部を連結された連
結板部材２８ｄとからなり、該連結板部材２８ｄの他端
部が連結ピン２８ｅにより負圧アクチュエータ３０のロ
ッド３３に回動可能に連結されている。

【００２０】負圧アクチュエータ３０は、図４に示すよ
うに、ロッド３３がアクチュエータハウジング３１を仕
切るダイヤフラム３２に接続され、このダイヤフラム３
２で画成された負圧室３４にスプリング３５が内装さ
れ、負圧室３４内の負圧が弱い（負圧の絶対値が小さ
い）ときには、ロッド３３がスプリング３５の付勢力に
よってハウジング３１外へ進出する一方、負圧室３４内
の負圧が強い（負圧の絶対値が大きい）ときには、ロッ
ド３３がスプリング３５の付勢力に抗してハウジング３
１内に後退する。そして、そのロッド３３が進出する
と、リンク機構２８を介してリング部材２７が図２の反
時計回り方向に回動され、可動ベーン２４もそれぞれ同
図の反時計回り方向に回動して、ノズル断面積が大きく
なる。一方、ロッド３３が後退すれば、リング部材２７
は同図の時計回り方向に回動され、各可動ベーン２４も
同図の時計回り方向に回動されて、ノズル断面積が小さ
くなる。また、負圧アクチュエータ３０の負圧室３４に
通じるＶＧＴ負圧通路３６は、デューティソレノイドバ
ルブ３７に接続されている。このデューティソレノイド
パルプ（ＶＧＴＤＳＶ〉３７は、エンジン１のクランク
軸により駆動されるバキュームポンプ３８から第１負圧
ライン３９を介して供給される負圧と、第１大気圧ライ
ン４０を介して供給される大気圧とから、印加されたデ
ューティ率に応じた値の負圧（ＶＧＴ負圧）を生成し、
これをＶＧＴ負圧通路３６を介して負圧アクチュエータ
３０の負圧室３４に供給する。

【００２１】ＶＧＴＤＳＶ３７は、デューティ率が０％
のときに、ＶＧＴ負圧通路３６と第１負圧ライン３９と
の連通度を０％とし、ＶＧＴ負圧通路３６と第１大気圧
ライン４０との連通度を１００％として、負圧アクチュ
エータ３０のロッド３３を最大限に進出させ、ノズル２
５の開度を最大限に大きくする。一方、ＶＧＴＤＳＶ３
７は、デューティ率が１００％のときに、ＶＧＴ負圧通
路３６と第１負圧ライン３９との連通度を１００％と
し、ＶＧＴ負圧通路３６と第１大気圧ライン４０との連
通度を０％として、負圧アクチュエータ３０のロッド３
３を最大限に後退させ、ノズル２５の開度を最大限に小
さくする。そして、ＶＧＴＤＳＶ３７は、これらの中間
のデューティ率で、ノズル２５の開度、すなわちＶＧＴ
２０の過給効率を滑らかに調整する。尚、第１負圧ライ
ン３９には、バキュームポンプ３８で生成される負圧の
変動を抑制する負圧タンク１５が接続されている。ま
た、ＶＧＴ２０の可動ベーン２４、連結部材２６、リン
グ部材２７、リンク機構２８、負圧アクチュエータ３
０、ＶＧＴＤＳＶ３７等により、ＶＧＴ２０により吸気
通路７に生成される過給圧を変更調節する過給圧可変機
構が構成されている。

【００２２】吸気通路７と排気通路９との間には、排気
通路９の排気の一部を吸気通路７に戻して各気筒２の燃
焼室に還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）５０が設
けられている。このＥＧＲ通路５０は、排気通路９にお
けるタービン２２よりも上流側の部位と、吸気通路７に
おけるブロワ２１よりも下流側の部位とを連絡する。Ｅ
ＧＲ通路５０には、排気を冷却し、排気の密度を大きく
するＥＧＲクーラ５１が配設されている。ＥＧＲ通路５
０は、ＥＧＲクーラ５１の下流側において、第１、第２
の分岐通路５２，５３に分岐したのち再合流しており、
各分岐通路５２、５３にはそれぞれ第１、第２の排気還
流量調整弁（ＥＧＲ弁）５４、５５が配設されている。

【００２３】それら各ＥＧＲ弁５４、５５は、相互に類
似の構成で、図５に示すように、弁ハウジング５６を仕
切るダイヤフラム５７に接続された弁棒５８を有し、こ
の弁棒５８の先端部に各分岐通路５２、５３に突出する
弁本体５９が連結されている。ダイヤフラム５７で画成
された負圧室６０にはスプリング６１が内装されてい
る。そして、負圧室６０内の負圧が弱い（負圧の絶対値
が小さい）ときには、弁棒５８がスプリング６１の付勢
力によってハウジング５６外へ進出し、弁本体５９を各
分岐通路５２、５３の閉方向に移動させる。一方、負圧
室６０内の負圧が強い（負圧の絶対値が大きい）ときに
は、弁棒５８がスプリング６１の付勢力に抗してハウジ
ング５６内に後退し、弁本体５９を各分岐通路５２、５
３の開方向に移動させる。

【００２４】第１ＥＧＲ弁５４の負圧室６０に通じる第
１ＥＧＲ負圧通路６２はデューティソレノイドパルプ６
３に、第２ＥＧＲ弁５５の負圧室６０に通じる第２ＥＧ
Ｒ負圧通路６４はオンオフソレノイドバルブ６５にそれ
ぞれ接続されている。バキュームポンプ３８で生成され
た負圧が第２の負圧ライン６６を介して供給される負圧
調整用のデューティソレノイドバルブ６７と、大気圧が
第２の大気圧ライン６８を介して供給される大気圧調整
用のデューティソレノイドパルプ６９とが配設され、最
終的に大気圧調整用デューティソレノイドバルブ６９で
予備調整された負圧が予備調整負圧ライン７０を介して
デューティソレノイドバルブ６３に供給される。

【００２５】このデューティソレノイドバルブ（ＥＧＲ
ＤＳＶ）６３は、三方弁であって、デューティ率が０％
のときに、第１ＥＧＲ負圧通路６２と予備調整負圧ライ
ン７０との連通度を０％とし、かつ第１ＥＧＲ負圧通路
６２を大気開放として、第１ＥＧＲ弁５４の弁棒５８を
最大限に進出させ、第１ＥＧＲ分岐通路５２を完全に閉
じる。一方、ＥＧＲＤＳＶ６３は、デューティ率が１０
０％のときに、第１ＥＧＲ負圧通路６２と予備調整負圧
ライン７０との連通度を１００％として、第１ＥＧＲ弁
５４の弁棒５８を最大限に後退させ、第１ＥＧＲ分岐通
路５２を完全に開く。そして、ＥＧＲＤＳＶ６３は、こ
れらの中間のデューティ率で、第１ＥＧＲ分岐通路５２
の開度、すなわち排ガス還流量（ＥＧＲ量）を滑らかに
調整する。

【００２６】一方、前述のように二つのデューティソレ
ノイドパルプ６７、６９で予備調整されず、バキューム
ポンプ３８で生成されたままの負圧が、第２負圧ライン
６６から分岐した無調整負圧ライン７１を介してオンオ
フソレノイドバルブ６５に直接供給される。このオンオ
フソレノイドパルプ（ＥＧＲＳＶ）６５も、また三方弁
であって、オフのときに、第２ＥＧＲ負圧通路６４と無
調整負圧ライン７１との連通度を０％とし、かつ第２Ｅ
ＧＲ負圧通路６４を大気開放として、第２ＥＧＲ弁５５
の弁棒５８を最大限に進出させ、第２ＥＧＲ分岐通路５
３を完全に閉じる。一方、ＥＧＲＳＶ６５は、オンのと
きに、第２ＥＧＲ負圧通路６４と無調整負圧ライン７１
との連通度を１００％として、第２ＥＧＲ弁５５の弁棒
５８を最大限に後退させ、第２ＥＧＲ分岐通路５３を完
全に開く。

【００２７】このような異なる性格の第１、第２のＥＧ
Ｒ弁５４、５５をＥＧＲ通路５０に並列に配置すること
により、両ＥＧＲ弁５４、５５の容量を大きくすること
なく、第２のＥＧＲ弁５５でＥＧＲ量を応答性よく速や
かに広い範囲で増減調整しながら、第１のＥＧＲ弁５４
でＥＧＲ量を精度よく繊密に高い分解能で微調整するこ
とが可能となる。また、前述のように、ＥＧＲ通路５０
の上流端部が、排気通路９におけるＶＧＴ２０のタービ
ン２２よりも上流側に開口されていることから、ＶＧＴ
２０のノズル２５の開度を小さく絞れば、それが排気通
路９の排気流動にとって抵抗になり、排気はＥＧＲ通路
５０を経由して吸気通路７側に還流され易くなる。従っ
て、同じＥＧＲ弁５４、５５の開度であっても、ＶＧＴ
２０のノズル開度が小さいときは、大きいときに比べ
て、ＥＧＲ量は増える傾向がある。

【００２８】このエンジン１に備えられたコントロール
ユニット１００は、燃料噴射弁４から燃焼室ないし予燃
焼室５に噴射する燃料噴射量及び燃料噴射時期をエンジ
ン１の運転状態に応じて制御するほか、少なくとも、吸
気通路７に配設された吸入空気圧センサ（過給圧セン
サ）８１及び吸人空気温センサ８２からの信号と、ＶＧ
Ｔ負圧通路３６に配設され、負圧アクチュエータ３０の
負圧室３４に供給されるＶＧＴ負圧を検出するＶＧＴ負
圧センサ８３からの信号と、第１ＥＧＲ弁５４の弁棒５
９のリフト量、すなわち第１ＥＧＲ分岐通路５２の開度
を検出するリフト量センサ８４からの信号と、エンジン
１の冷却水の温度を検出する水温センサ８５からの信号
と、エンジン１のクランク軸の回転角度からエンジン回
転数を検出する電磁ピックアップ式のエンジン回転数セ
ンサ８６からの信号と、図示しないアクセルペダルの操
作量からアクセル開度を出するアクセル開度センサ８７
からの信号と、エンジンルームの温度を検出するエンジ
ンルーム温センサ８８からの信号と、内蔵された大気圧
センサ８９からの信号と、図示しないスタートスイッチ
９０からの信号とを入力し、これらの信号が示す検出値
に基いて、ＶＧＴＤＳＶ３７を介しての過給圧制御（Ｖ
ＧＴ制御）を実行すると共に、ＥＧＲＤＳＶ６３、ＥＧ
ＲＳＶ６５、負圧調整用デューティソレノイドバルブ６
７、及び大気圧調整用デューティソレノイドバルブ６９
を介しての排気還流制御〈ＥＧＲ制御）を実行する。

【００２９】特に、ＥＧＲ制御においては、エンジン回
転数が低くかつエンジン負荷（燃料噴射量〉が低い運転
状態から、エンジン回転数が中程度かつエンジン負荷が
中程度の運転状態に亘る範囲（定常運転状態）で、排気
の還流を実行する。このＥＧＲ制御は、例えばＥＧＲ通
路５０に配設した第１ＥＧＲ弁５４のリフト量センサ８
４で検出される実リフト量を目標リフト量に収束させる
ＥＧＲ量のフィードバック制御とすればよい。また、エ
ンジン回転数が高い運転状態、ないしエンジン負荷が高
い運転状態では排気は還流させない。これは、エンジン
１の加速運転時には、燃料噴射量の増大に応じて吸入空
気量を速やかに増大させる必要があり、そのためには排
気の還流量を速やかに減少させる必要があるからであ
る。尚、減速時においてもまたＥＧＲ制御は実行しな
い。［ＶＧＴ制御］この実施形態に係る可変ノズル式過給機
の制御装置Ａでは、前述の如く、コントロールユニット
１００によりＶＧＴＤＳＶ３７を介して吸気の過給圧を
制御するＶＧＴ制御を行う。このＶＧＴ制御において
は、例えば図６に示すように、基本的にエンジン回転数
又はエンジン負荷が高くなるほど、ＶＧＴＤＳＶ３７に
対するデューティ率を小さくし、ノズル２５５の開度を
大きくして、排気流量の増大に応じた高い過給効率が得
られるようにする。また、同図に符号Ｒｌ、Ｒ２、Ｒ３
で示す所定の低回転領域においては、エンジン負荷に対
応してノズル２５の開度を制御する。すなわち、アイド
ル状態を含む低回転かつ低負荷領域（Ｒｌ）では、例え
ばデューティ率を１００％としてノズル２５の開度を最
大限に小さくし、低回転かつ中負荷領域（Ｒ２）では、
例えばデューティ率を５０％としてノズル２５の開度を
中程度に大きくし、低回転かつ高負荷領域（Ｒ３）で
は、例えばデューティ率を０％としてノズル２５の開度
を最大限に大きくする。

【００３０】これにより、エンジン１が低回転かつ低負
荷の運転状態（Ｒｌ）にあるときには、ＥＧＲ弁５４、
５５を介しての排気の還流が行なわれると共に、ＶＧＴ
２０のノズル２５の開度が小さくされるから、これが排
気の流動の抵抗となって排気通路９の排気は下流側に抜
け難くなり、排気通路９において、エンジン１の排気ボ
ートから、ＶＧＴ２０の可動ベーン２４ないしノズル２
５、あるいはタービン２２の配設部位までの間の排気圧
が高くなる。この結果、例えば吸気通路７側に絞り弁等
の別部材を設けて該吸気通路７に負圧を生成するような
ことをしなくても、ＶＧＴ２０を利用して、所定のＥＧ
Ｒ量を良好に確保することが可能になる。また、低回転
低負荷時は、そもそも排気量が少ないから、このように
ＶＧＴ２０のノズル２５の開度を小さくしても、タービ
ン２２が過回転することがなく、ＶＧＴ２０の過給効率
が過大になることもない。

【００３１】一方、エンジン１が低回転かつ高負荷の運
転状態（Ｒ３）にあるときには、ＶＧＴ２０のノズル２
５の開度が大きくされるから、前述の低回転低負荷の運
転状態（Ｒｌ）からの発進時にアクセルペダルが踏み込
まれて、この低回転高負荷の運転状態（Ｒ３）に移行し
た際には、ノズル２５の開度が閉状態から開状態に切り
換えられる。その結果、排気通路９の排気は下流側に抜
け易くなり、タービン２２の回転数が急激に上昇するこ
とがなく、タービン２２の過回転や、焼付き等のＶＧＴ
２０の信頼性の問題が回避される。

【００３２】また、発進時にアクセルペダルが踏み込ま
れた当初の短時間は、まだ閉状態から開状態に完全に切
り換わっていないノズル２５に対し、すでに増量した排
気が吹き込んで、タービン２２に大きな回転駆動力が加
わり、これがタービン２２の回転を上昇させる最初の推
進力となるから、そののちノズル２５の開度が大きくさ
れてタービン２２に作用する駆動力がそれほど増大しな
くても、タービン２２は十分大きな慣性で回り続け、加
速性能が大きく落ち込むことがない。

【００３３】特に、低回転かつ低負荷状態、すなわちア
イドル状態という発生頻度の高いエンジン１の運転状態
において、前述のようにしてＥＧＲ量が良好に確保さ
れ、また、該アイドル状態からの発進という同じく発生
頻度の高いエンジン１の運転状態において、前述のよう
にしてＶＧＴ２０の信頼性が良好に確保される。

【００３４】さらに、エンジン１が低回転かつ中負荷の
運転状態（Ｒ２）にあるときには、ＶＧＴ２０のノズル
２５の開度が、両運転状態（Ｒｌ）、（Ｒ３）のときの
ノズル２５の開度の中間の開度とされるから、発進時に
運転状態（Ｒｌ）から運転状態（Ｒ３）に移行する途中
で、中程度のノズル開度を経由することになり、ノズル
開度が段階的に大きくされて、閉状態から開状態への急
激な切り換えが緩和される。その結果、タービン２２に
作用する駆動力の増大率が段階的に低減されることによ
り、運転者の違和感が低減される。

【００３５】尚、図６には、エンジン１の低回転領域を
その負荷状態に応じてＲｌ、Ｒ２、Ｒ３の三つの領域に
分割した場合を示したが、これに限らず、四つ以上の領
域に分割してよいことはいうまでもない。こうすれば、
低回転低負荷の運転状態からの発進時に低回転高負荷の
運転状態に移行する途中で、ＶＧＴ２０のノズル２５の
開度が滑らかに大きくなり、ノズルの閉状態から開状態
への切り換えがより一層、緩和される。この結果、ター
ビン２２に作用する駆動力の増大率が滑らかに変化し、
運転者の違和感がより一層低減される。

【００３６】尚、本実施形態の可変ノズル式過給機は、
負圧アクチュエータ３０に負圧が印加されていない状態
でノズル開度が最大に設定される、所謂ノーマルオープ
ンタイプであり、排気ガスの流速の小さいエンジン始動
時において、マスターバッグに供給すべき負圧を確保し
ている。

【００３７】このようなＶＧＴ２０の過給圧制御は、エ
ンジン回転数やエンジン負荷等の運転状態に応じて設定
される目標過給圧になるように、そのノズル２５の開度
が連続的にフィードバック制御されることによって実現
する。具体的に、例えばエンジン負荷が極めて高い運転
状態では、吸気通路７に配設した過給圧センサ８１で検
出される実過給圧が所定圧以上になっていれば、この過
給圧が目標過給圧になるようにノズル２５の開度をフィ
ードバック制御する過給圧フィードバック制御が行なわ
れる。これは、エンジン負荷が極めて高い運転状態で
は、そもそも目標過給圧がエンジン負荷に対応して極め
て高い値に設定されるから、吸気通路７の実際の過給圧
に基づいて精度良くＶＧＴ２０の制御を行わないと、タ
ービン２２が過回転して、タービン軸２２ａの焼付き等
に至ることがあるからである。

【００３８】一方、前記以外の運転状態では、前述の過
給圧フィードバック制御に代えて、ＶＧＴ負圧通路３６
に配設したＶＧＴ負圧センサ８３で検出される実ＶＧＴ
負圧が目標ＶＧＴ負圧となるように、ノズル２５の開度
をフィードバック制御するＶＧＴ負圧フィードバック制
御が行なわれる。これは、前述の過給圧フィードバック
制御は精度の面においては優れるものの、吸気通路７の
実際の過給圧を過給圧センサ８１で検出してから、ＶＧ
Ｔ負圧アクチュエータ３０への供給負圧を変化させてＶ
ＧＴ２０のノズル開度を調節し、その結果として吸気通
路７の実過給圧が増減制御されるまでのタイムラグが比
較的大きく、応答性の面でやや難があるからである。

【００３９】このような応答遅れの不具合は、排気ガス
量が少なくて、実過給圧の増減変化が遅れ気味となる低
回転領域において特に問題になるので、この実施形態の
ＶＧＴ制御では、ＶＧＴ２０の信頼性確保のために特に
制御精度を高める必要のある高負荷運転状態を除いて、
精度の面ではやや劣るものの制御の応答性及び安定性の
面において優れるＶＧＴ負圧フィードバック制御を行う
ようにしている。尚、そのように過給圧フィードバック
制御と、負圧フィードバック制御とのいずれを実行する
かは、そのときの運転状態に要求される制御の特質と、
各制御が具備している特質との関係による。従って、前
述のように２つのフィードバック制御を選択的に切り換
えて実行するだけでなく、それらの制御を併用してフィ
ードバック制御を実行するようにしてもよい。

【００４０】上述の如く、この実施形態のＶＧＴ制御に
よれば、ＶＧＴ２０のノズル２５の開度をエンジン１の
運転状態に応じてきめ細かく制御することにより、吸気
の過給圧を応答性よく立ち上げて、燃焼効率の向上やエ
ミッション低減を図りつつ、タービン２２の過回転や焼
付き等の信頼性の問題を回避できるのであるが、このよ
うなきめ細かな制御をしていても、例えばエンジンの加
速運転時等に可動ベーン２４が正常に開き側に作動しな
くなって、排気エネルギーの増大に伴い過給圧が過大に
なるというオーバーブーストの問題が生じることがあっ
た。すなわち、図３に仮想線の円Ｑで囲んで示すよう
に、可動ベーン２４とタービン室２３ａの側壁とのクリ
アランスは極めて狭いので、仮に全開状態で強い排気圧
を受けた可動ベーン２４が傾斜して、その先端部が対向
するタービン室２３ａの壁面に押し付けられると、その
可動ベーン２４は排気圧によりタービン室２３ａの側壁
に押し付けられて、全開のまま動かない固着状態になっ
てしまうのである。

【００４１】そこで、この実施形態では、前述のような
可動ベーン２４の固着等に起因して、過給圧センサ８１
により検出される実過給圧が所定以上に上昇したとき、
この過給圧が過大になってエンジン１の信頼性の問題が
生じることを未然に防止するために、可動ベーン２４を
強制的にかつ通常よりも大きく開き側に作動させるよう
にしている。

【００４２】また、可変ノズルの開度を全開から全閉に
急速に切り換えた場合、リンク機構２８が大きな力で駆
動されるため、クリアランスの影響によってＶＧＴ２０
の可動ベーン２４を駆動するための連結部材２６がリン
グ部材２７側に倒れて、可動ベーン２４が固着してノズ
ル開度を全閉に駆動できない場合がある。

【００４３】そこで、図９〜図１３で説明する実施形態
では、エンジン１が始動時からアイドル時へ移行すると
きに、ノズル開度を全開から全閉に徐々に切り換えるこ
とにより、クリアランスの影響による連結部材２６の固
着を抑えている。

【００４４】次に、このようなＶＧＴ制御手順の一例
を、図７及び図８に示すフローチャートに基づいて具体
的に説明する。まず、図７に示すフローのスタート後の
ステップＳｌでは、エンジン回転数センサ８６、アクセ
ル開度センサ８７等の各種センサからの信号を読み込
み、続くステップＳ２において、負圧アクチュエータ３
０の負圧室３４に供給する基本目標負圧を設定する。こ
の基本目標負圧の設定は、エンジン１の始動時、アイド
ル運転時、部分負荷運転時、全負荷運転時等のような様
々な運転状態毎にそれぞれ行われ、例えば、エンジン１
の始動時に設定される始動時目標負圧としては、ＶＧＴ
２０のノズル開度が全開になるようなＶＧＴ負圧が設定
される。

【００４５】また、エンジン１のアイドル運転時に設定
されるアイドル時日標負圧としては、ＶＧＴ２０のノズ
ル開度が全閉になるようなＶＧＴ負圧が設定される一
方、エンジン１の全負荷運転時に設定される全負荷時日
標負圧としては、ＶＧＴ２０のノズル開度が全開になる
ようなＶＧＴ負圧が設定される。さらに、これら以外の
とき、つまりエンジン１の部分負荷運転時に設定される
部分負荷時目標負圧としては、ＶＧＴ２０のノズル開度
がやや開いた状態になるようなＶＧＴ負圧が設定され
る。このことで、ＥＧＲ制御が行われるエンジン１の低
回転低負荷状態では、所定のＥＧＲ量が良好に確保され
て、空燃比制御等が円滑に行われることになる。また、
発進時において、ＶＧＴ２０の信頼性の問題が回避され
ると共に、運転者の違和感が低減される。

【００４６】ステップＳ２に続いて、ステップＳ３で
は、過給圧センサ８１からの信号に基づいて、吸気通路
７における過給圧が例えば略１８０ｋＰａ（第１設定
圧）を超えたかどうか判別し、この判別結果がＮＯなら
ばステップＳ１７に進む一方、判別結果がＹＥＳならば
ステップＳ４に進む。このステップＳ４では、同様に過
給圧が例えば略２１３ｋＰａ（第２設定圧）を超えたか
どうか判別し、この判別結果がＮＯならばステップＳ１
０に進む一方、判別結果がＹＥＳならばステップＳ５に
進む。さらに、ステップＳ５では、過給圧が許容できる
上限値である例えば略２２１ｋＰａ（第３設定圧）を超
えたかどうか判別し、この判別結果がＮＯならばステッ
プＳ８に進む一方、判別結果がＹＥＳならばステップＳ
６に進む。

【００４７】このステップＳ６では、過給圧が第３設定
圧を超えていて、エンジン１の信頼性を確保するために
過給圧を確実に低下させる必要があるので、後述の最終
的な目標負圧を強制的に零とする。続いて、ステップＳ
７において、そのように上限値を超えた過給圧を速やか
に低下させるオーバーブースト防止制御の実行中である
ことを示すオーバーブーストＦＬＡＧをオン状態にする
（オーバーブーストＦＬＡＧ←１）。一方、ステップＳ
５において過給圧が上限値以下でＮＯと判定して進んだ
ステップＳ８では、今度は、過給圧が第２設定圧を超え
ていることに対応して、可動ベーン２４を相対的に大き
く開き側に作動させる第２減量補正制御を実行すべく、
減量ＦＬＡＧ２をオン状態にする（ＦＬＡＧ２←１）。
そして、続くステップＳ９において、目標負圧を相対的
に大きく減らすための補正値である第２目標負圧減量値
を設定する（目標負圧減量２設定）。

【００４８】つまり、実過給圧が許容できる上限値であ
る第３設定圧を超えたときには、直ちに過給圧を低下さ
せるために目標負圧を零にする一方、第３設定圧を超え
ていなくても第２設定圧を超えていれば、過給圧は可動
ベーン２４の固着等に起因して上昇していると判断し、
この過給圧が過大になることを未然に防止するために、
負圧アクチュエータ３０の目標負圧を大きく減量し、こ
れにより、負圧アクチュエータ３０から可動ベーン２４
に対し大きな駆動力を作用させて、固着している可動ベ
ーン２４を強制的に開き側に作動させる。

【００４９】これに対し、ステップＳ４において過給圧
が第２設定圧以下でＮＯと判定して進んだステップＳ１
０では、まず、減量ＦＬＡＧ２がオン状態かどうか判別
し、判別結果がＮＯであればステップＳ１４に進む一
方、判別結果がＹＥＳで、既に第２減量補正制御を実行
中であれば、ステップＳ１１に進み、その第２減量補正
制御の結果として過給圧が略２０６ｋＰａまで低下した
かどうか判別する。そして、この判別結果がＮＯであれ
ばステップＳ８に進んで、引き続き第２減量補正制御を
行う一方、判別結果がＹＥＳで、過給圧が略２０６ｋＰ
ａまで低下していれば、第２減量補正制御を終了するた
めに、続くステップＳ１２において減量ＦＬＡＧ２をオ
フ状態にし（ＦＬＡＧ２←０）、続くステップＳ１３で
目標負圧減量値を零にする。

【００５０】また、ステップＳ１０において減量ＦＬＡ
Ｇ２がオン状態でないＮＯと判別して進んだステップＳ
１４では、今度は、過給圧の上昇率が予め設定した所定
値（設定値）以上かどうか判定する。そして、この判定
結果がＮＯで過給圧が徐々に増大しているのであれば、
過給圧の減量補正をする必要はないので、ステップＳ１
３に進む一方、判定結果がＹＥＳで過給圧が急激に上昇
しているのであれば、ステップＳ１５に進んで、可動ベ
ーン２４を相対的に小さく開き側に作動させる第１減量
補正制御を実行すべく、減量ＦＬＡＧｌをオン状態にす
る（ＦＬＡＧ１←１）。そして、続くステップＳ１６に
おいて、目標負圧を減らすための補正値として、第２目
標負圧減量値よりも小さな第１目標負圧減量値を設定す
る（目標負圧減量１設定）。

【００５１】つまり、ＶＧＴ２０による吸気の過給圧が
急上昇して、第１設定圧を超えたときには、第１設定圧
を超えたときに比べて過給圧が低くても、過給圧は過大
になる虞れがあると判断し、この段階で可動ベーン２４
を開き側に作動させることで、過給圧が過大になること
を未然に防止するようにしている。但し、この場合には
走行牲の悪化を最小限にくい止めるために、可動ベーン
２４の開き側への作動量は相対的に小さいことが好まし
いので、第１目標負圧減量値は第２目標負圧減量値より
も小さく設定されている。

【００５２】一方、ステップＳ３において過給圧が第１
設定圧以下でＮＯと判定して進んだステップＳ１７で
は、減量ＦＬＡＧｌがオン状態かどうか判別し、判別結
果がＮＯであればステップＳ２１に進む一方、判別結果
がＹＥＳで、既に第１減量補正制御を実行中であれば、
ステップＳ１８に進み、その第１減量補正制御の結果と
して過給圧が略１７３ｋＰａまで低下したかどうか、或
いは第１減量補正制御の開始から所定時間（例えば１０
０〜１５０ｍ秒）が経過したかどうか判別する。そし
て、過給圧が略１７３ｋＰａまで低下しておらず、かつ
補正制御開始から所定時間が経過していないＮＯであれ
ば、ステップＳ１５に進んで引き続き第１減量補正制御
を行う一方、過給圧が略１７３ｋＰａまで低下したか又
は補正制御開始から所定時間が経過していれば、ステッ
プＳ１９に進み、減量ＦＬＡＧｌをオフ状態にし（ＦＬ
ＡＧｌ←０）、続くステップＳ２０で目標負圧減量値を
零にする。

【００５３】このように、第１減量補正制御によって実
過給圧が所定値（略１７３ｋＰａ）まで低下していなく
ても、所定時間が経過したときに補正制御を終了するよ
うにしているのは、長時間の過給圧減量補正によって走
行性が大幅に悪化することを防止するためである。

【００５４】また、ステップＳ１７において減量ＦＬＡ
Ｇｌがオン状態でないＮＯと判別して進んだステップＳ
２１では、今度はオーバーブーストＦＬＡＧがオン状態
かどうか判別し、判別結果がＮＯであればステップＳ２
１に進む一方、判別結果がＹＥＳで、オーバーブースト
防止制御を実行中であれば、ステップＳ２２に進んで、
過給圧が略１５２ｋＰａまで低下したかどうか判別す
る。そして、この判別結果がＮＯであればステップＳ６
に進み、引き続いてオーバーブースト防止制御を行う一
方、判別結果がＹＥＳで、過給圧が略１５２ｋＰａまで
低下していれば、ステップＳ２３に進み、オーバーブー
ストＦＬＡＧをオフ状態にし（オーバーブーストＦＬＡ
Ｇ←０）、続くステップＳ２０において、目標負圧減量
値を零にする。つまり、実過給圧が一旦、上限値である
第３設定圧を超えたときには、その過給圧が十分に低下
するまでは可動ベーン２４を全開状態に保持するように
している。

【００５５】図７のフローのステップＳ７、Ｓ９、Ｓ１
３、Ｓ１６、Ｓ２０に続いて、図８に示すフローのステ
ップＳ２４では、上述の如く設定された基本目標負圧を
補正するための各種補正負圧を演算する。すなわち、例
えば大気圧が低いほど、また、吸気温度が高いはど、燃
焼室に供給される空気量を増大すべく、ＶＧＴ２０のノ
ズル開度が閉じ側になるように補正を行う。

【００５６】続いて、ステップＳ２５において、ステッ
プＳ２で求めた基本目標負圧、ステップＳ６、Ｓ９、Ｓ
１６でそれぞれ設定した目標負圧減量値、及びステップ
Ｓ２４で求めた各種補正負圧等に基づいて、目標負圧の
なまし処理演算を行う。この目標負圧なまし渡算は、例
えば下記数１に示す演算式に従って、基本目標負圧の急
激な変化を抑制すべく、過去の履歴を考慮して行なう。［数１］ＦＵｌ＝Ｋｌ×ＦＵｌ［ｉ−１］＋（１−Ｋｌ）ＦＵ０［ｉ］ここで、ＦＵｌはなまし処理後の今回値、ＦＵｌ［ｉ−
１］はなまし処理後の前回値であり、また、ＦＵ０は、
なまし処理前の今回値、つまりステップＳ２４までで得
られた基本目標負圧である。さらに、Ｋｌはなまし処理
の度合いを決定する係数であって、例えば（０．５＜Ｋ
ｌ＜１）とされている。

【００５７】続いて、ステップＳ２６〜Ｓ２９において
進み補正を施す。この進み補正は例えば下記数２に示す
演算式に従って、過給圧変化の応答遅れを抑制する目的
で行なう。［数２］ＦＵ２＝（ＦＵｌ［ｉ］−Ｋ２×ＦＵｌ［ｉ−１］）／（１−Ｋ２）ここで、ＦＵ２は進み補正後の今回値、ＦＵｌ［ｉ］は
なまし処理後の今回値であり、また、ＦＵｌ［ｉ−１］
はなまし処理後の前回値である。さらに、Ｋ２は進み補
正係数であって、例えば（０＜Ｋ２＜０．５）とされて
いる。

【００５８】詳しくは、ステップＳ２６において、ま
ず、第１又は第２減量補正制御によって実過給圧が低下
してから所定期間が経過したかどうか判定する。この判
定結果がＹＥＳで所定期間内であれば、ステップＳ２７
に進んで、進み補正係数Ｋ２を相対的に大きな値に設定
する一方、ステップＳ２６でＮＯと判定されればステッ
プＳ２８に進み、進み補正係数Ｋ２は相対的に小さな値
に設定する。そして、ステップＳ２７、Ｓ２８に続くス
テップＳ２９では、前述のような進み補正演算を行う。

【００５９】つまり、第１又は第２減量補正制御の後の
所定期間内は、該減量補正制御によって過給圧が強制的
にかつ大幅に低下させられているので、その後の過給圧
の上昇側への回復が遅れて、走行性の悪化を招くことが
懸念される。そこで、この場合には、進み補正係数Ｋ２
を相対的に大きな値とすることで、過給圧を上昇させる
基本的なＶＧＴ制御の制御ゲインを増大させて、過給圧
を通常よりも速く上昇させるようにしている。

【００６０】ステップＳ２９に続いて、ステップＳ３０
では、過給圧フィードバック制御の実行条件が成立して
いるかどうかを判定する。例えば、実過給圧が略１９３
ｋＰａを超えているかどうか判別し、この判別結果がＹ
ＥＳであれば条件成立と判定してステップＳ３１に進
み、過給圧センサ８１からの信号に基づいて、検出され
る実過給圧が目標過給圧になるようにフィードバック
（Ｆ／Ｂ〉するための過給圧フィードバック補正量を演
算する。また、ＶＧＴ負圧センサ８３からの信号に基づ
く負圧フィードバック補正量は零とする。一方、実過給
圧が略１９３ｋＰａ以下ならば、過給圧フィードバック
条件非成立と判定し、ステップＳ３２で該過給圧フィー
ドバック補正量を零とするとともに、負圧フィードバッ
ク補正量をＶＧＴ負圧センサ８３からの信号に基づいて
演算する。尚、それらのフィードバック補正量は、例え
ばデューティ率が１００％のときの負圧値等に基いて負
圧に変換し、これをフィードバック負圧とする。

【００６１】そして、ステップＳ３１、Ｓ３２に続くス
テップＳ３３では、ステップＳ２９で求めた進み補正処
理後の目標負圧と前記ステップＳ３１、Ｓ３２で求めた
フィードバック負圧とに基づいて、最終日標負圧を演算
し、続くステップＳ３４において、最終目標負圧をＶＧ
ＴＤＳＶ３７に印加するデューティ値に変換したのち、
ステップＳ３５において、このデューティ値の信号をＶ
ＧＴＤＳＶ３７に出力して、しかる後にリターンする。

【００６２】このように、実過給圧が所定以上に高いと
きだけ過給圧フィードバック制御を行うようにすること
で、エンジン１の低負荷ないし中負荷状態では過給圧制
御の応答遅れを抑えて、オーバーシュートやハンチング
の少ない安定した制御を実現するとともに、一方、高負
荷状態では制御精度の高い過給圧フィードバックにより
ＶＧＴ２０の信頼性の問題を解消することができる。
尚、ステップＳ３０において、過給圧フィードバック制
御の実行条件を、例えばエンジン回転数やアクセル開度
に基づいて判定するようにしてもよい。［第１実施形態の基本目標負圧設定制御］次に、図７に
示すステップＳ２の基本目標負圧設定制御における、エ
ンジン１の始動時及び、始動時からアイドル時に移行す
るときの第１実施形態の制御について詳細に説明する。

【００６３】図９は、図７に示すステップＳ２の基本目
標負圧設定制御における、エンジン１の始動時及び、始
動時からアイドル時に移行ときの第１実施形態の制御に
ついて詳細に説明するフローチャートである。図１０
は、図９の制御を説明する制御負圧、目標負圧、ＶＧＴ
負圧、スタートスイッチの変化を示すタイミングチャー
トである。

【００６４】図９において、ステップＳ４１では、例え
ば、スタータがオンされたか否かに基づいて、エンジン
１が始動時か否か判定する。ステップＳ４１での判定が
ＹＥＳで、スタータがオンされたならば、ステップＳ４
２で始動時目標負圧を設定する。続く、ステップＳ４３
では、エンジン１の始動時を表すフラグＦＬＡＧ３をセ
ットする（ＦＬＡＧ３←１）。

【００６５】一方、ステップＳ４１での判定がＮＯで、
エンジン１が始動時でないならば、ステップＳ４４に進
んで、アクセルスイッチがオフ且つエンジン回転数が所
定値以下であるか否かに基づいて、エンジン１がアイド
ル時か否か判定する。ステップＳ４４での判定がＹＥＳ
ならば、ステップＳ４５に進んで、フラグＦＬＡＧ３が
セットされているか否かに基づいて、エンジン１が始動
時からアイドル時に移行しているときか否か判定する。

【００６６】ステップＳ４４での判定がＮＯならば、エ
ンジン１が始動時でもアイドル移行中でもないので、ス
テップＳ５２に進んで、エンジン１の運転状態に応じた
目標負圧に設定する。

【００６７】ステップＳ４５での判定がＹＥＳで、フラ
グＦＬＡＧ３がセットされているならば、エンジン１が
始動時からアイドル時に移行しているときなので、ステ
ップＳ４６に進んで、タイマＴをセットする（例えば、
３秒）。

【００６８】ステップＳ４７でタイマＴが零でなく、第
１期間Ｔ未経過のときには（判定がＹＥＳ）、ステップ
Ｓ４８でタイマＴをディクリメントし（Ｔ←Ｔ(n-1)−
１）、ステップＳ４９で始動時目標負圧Ｐ(ノズル開度
を全開)をアイドル時目標負圧（ノズル開度を全閉）ま
で徐々に増加する（Ｐ←Ｐ(n-1)＋ΔＰ）。

【００６９】一方、ステップＳ４７でタイマＴが零で、
第１期間Ｔ経過したときには（判定がＮＯ）、ステップ
Ｓ５０でタイマＴ及びフラグＦＬＡＧ３をリセットし
（Ｔ，ＦＬＡＧ３←０）、ステップＳ５１でアイドル時
目標負圧（ノズル開度を全閉）に設定する。

【００７０】上記第１実施形態では、図１０に示すよう
に、エンジン１が始動時からアイドル時に移行する際
に、第１期間Ｔ中は始動時目標負圧を徐々に増加させて
いき（ＶＧＴ負圧を徐々に増加させる）、第１期間Ｔが
終了するとアイドル時目標負圧に設定する。この目標負
圧は、最終的には、なまし及び進み補正処理が施された
制御負圧として設定され、この制御負圧に基づいて、Ｖ
ＧＴ２０のノズル開度が徐々に全開から閉じていくよう
なＶＧＴ負圧が設定される。

【００７１】従って、エンジン１が始動時からアイドル
時へ移行するときに（スタートスイッチ９０がオン）、
ノズル開度を全開から全閉に徐々に切り換えることによ
り、前述のようにクリアランスの影響による連結部材２
６の倒れを抑えて、ノズル開度の固着を防止できる。［第２実施形態の基本目標負圧設定制御］次に、図７に
示すステップＳ２の基本目標負圧設定制御における、エ
ンジン１の始動時及び、始動時からアイドル時に移行す
るときの第２実施形態の制御について詳細に説明する。

【００７２】図１１は、図７に示すステップＳ２の基本
目標負圧設定制御における、エンジン１の始動時及び、
始動時からアイドル時に移行ときの第２実施形態の制御
について詳細に説明するフローチャートである。図１２
は、図９の制御を説明する目標負圧の変化を示すタイミ
ングチャートである。

【００７３】図９において、ステップＳ６１では、例え
ば、スタータがオンされたか否かに基づいて、エンジン
１が始動時か否か判定する。ステップＳ６１での判定が
ＹＥＳで、スタータがオンされたならば、ステップＳ６
２で始動時目標負圧を設定する。続く、ステップＳ６３
では、エンジン１の始動時を表すフラグＦＬＡＧ３をセ
ットする（ＦＬＡＧ３←１）。

【００７４】一方、ステップＳ６１での判定がＮＯで、
エンジン１が始動時でないならば、ステップＳ６４に進
んで、アクセルスイッチがオフ且つエンジン回転数が所
定値以下であるか否かに基づいて、エンジン１がアイド
ル時か否か判定する。ステップＳ６４での判定がＹＥＳ
ならば、ステップＳ６５に進んで、フラグＦＬＡＧ３が
セットされているか否かに基づいて、エンジン１が始動
時からアイドル時に移行しているときか否か判定する。

【００７５】ステップＳ６４での判定がＮＯならば、エ
ンジン１が始動時でもアイドル移行中でもないので、ス
テップＳ７６に進んで、エンジン１の運転状態に応じた
目標負圧に設定する。

【００７６】ステップＳ６５での判定がＹＥＳで、フラ
グＦＬＡＧ３がセットされているならば、エンジン１が
始動時からアイドル時に移行しているときなので、ステ
ップＳ６６に進んで、タイマＴ、ｔをセットする（例え
ば、Ｔ＞ｔで、Ｔ＝３秒、ｔ＝５０ｍ秒）。

【００７７】ステップＳ６７でタイマＴが零でなく、第
１期間Ｔ未経過のときには（判定がＹＥＳ）、ステップ
Ｓ６８でタイマＴをディクリメントする（Ｔ←Ｔ(n-1)
−１）。

【００７８】ステップＳ６９では、タイマｔが零でな
く、第２期間ｔ未経過のときには（判定がＹＥＳ）、ス
テップＳ７０でタイマｔをディクリメントし（ｔ←ｔ(n
-1)−１）、ステップＳ７１で始動時目標負圧Ｐ(ノズル
開度を全開)をアイドル時目標負圧（ノズル開度を全
閉）まで徐々に増加する（Ｐ←Ｐ(n-1)＋ΔＰ１）。

【００７９】また、ステップＳ６９でタイマｔが零で、
第２期間ｔ経過したときには（判定がＮＯ）、ステップ
Ｓ７２でタイマｔをリセットし（ｔ←０）、ステップＳ
７３で徐々に増加された始動時目標負圧Ｐ(ノズル開度
を全開)を所定値ΔＰ２（≦ΔＰ１）だけ減少させる
（Ｐ←Ｐ(n-1)−ΔＰ２）。

【００８０】一方、ステップＳ６７でタイマＴが零で、
第１期間Ｔ経過したときには（判定がＮＯ）、ステップ
Ｓ７４でタイマＴ、ｔ及びフラグＦＬＡＧ３をリセット
し（Ｔ，ｔ，ＦＬＡＧ３←０）、ステップＳ７５でアイ
ドル時目標負圧（ノズル開度を全閉）に設定する。

【００８１】上記第２実施形態では、図１２に示すよう
に、エンジン１が始動時からアイドル時に移行する際
に、第１期間Ｔ中は始動時目標負圧を徐々に増加させつ
つ、第１期間Ｔ中における第２期間ｔごとに目標負圧を
所定値だけ減少させ、第１期間Ｔが終了するとアイドル
時目標負圧に設定する。この目標負圧は、最終的には、
なまし及び進み補正処理が施された制御負圧に設定さ
れ、この制御負圧に基づいて、ＶＧＴ２０のノズル開度
が徐々に全開から閉じていくようなＶＧＴ負圧が設定さ
れる。

【００８２】従って、エンジン１が始動時からアイドル
時へ移行するときに（スタートスイッチ９０がオン）、
ノズル開度を全開から全閉に徐々に切り換えることによ
り、前述のようにクリアランスの影響による連結部材２
６の倒れを抑えて、ノズル開度の固着を防止できる。

【００８３】また、第１期間Ｔ中における第２期間ｔご
とに目標負圧を所定値だけ減少させることにより、仮に
固着した場合に、可動ベーン２４を戻す方向に作動させ
ることになり、可動ベーン２４の作動途中での連結部材
２６の固着を解消しながら、ノズル開度を全閉に切り換
えることができる。

【００８４】上記第２期間ｔごとの処理は、第１期間Ｔ
中に少なくとも１回行えばよい。

【００８５】また、上記第１及び第２実施形態におい
て、図１３に示すように、目標負圧をステップ的に増加
させてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の全体構成図である。

【図２】過給圧可変機構の概略構成を一部省略して示す
ＶＧＴのタービン室の拡大縦断面図である。

【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線によるタービン室の断
面図である。

【図４】負圧アクチュエータの概略構成を示す拡大断面
図である。

【図５】ＥＧＲ弁の概略構成を示す拡大断面図である。

【図６】ＶＧＴのノズル開度とエンジン運転領域との関
係を表わすマップである。

【図７】ＶＧＴ制御の具体的な手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図８】ＶＧＴ制御の具体的な手順の一例を示すフロー
チャートである。

【図９】図７に示すステップＳ２の基本目標負圧設定制
御における、エンジン１の始動時及び、始動時からアイ
ドル時に移行ときの第１実施形態の制御について詳細に
説明するフローチャートである。

【図１０】図９の制御を説明する制御負圧、目標負圧、
ＶＧＴ負圧、スタートスイッチの変化を示すタイミング
チャートである。

【図１１】図７に示すステップＳ２の基本目標負圧設定
制御における、エンジン１の始動時及び、始動時からア
イドル時に移行ときの第２実施形態の制御について詳細
に説明するフローチャートである。

【図１２】図９の制御を説明する目標負圧の変化を示す
タイミングチャートである。

【図１３】図９の他の実施形態の制御を説明する目標負
圧の変化を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１エンジン７吸気通路９排気通路２０ターボ過給機（ＶＧＴ）２２過給機タービン２４可動ベーン２５過給機ノズル３０負圧アクチュエータ８１過給圧センサ１００コントロールユニット

フロントページの続きＦターム(参考） 3G005 EA15 FA30 GA04 GB24 GC05 GD07 GD12 JA23 3G071 AB06 BA22 CA01 EA04 FA07 3G092 AA17 AA18 DB03 DG02 DG06 DG09 EA01 EA02 EA09 EA13 EA17 EA22 EC02 EC08 FA34 FA41 GA01 GA04 GA11 HD08X HE01Z HF08Z HF19Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】排気ガスの圧力が作用する排気タービン
と、当該排気タービンに対する排気ガスの流速を可変に
する可変ノズルと、エンジンの運転状態に応じて、前記
可変ノズルの開度を制御する制御手段とを備える可変ノ
ズル式過給機の制御装置であって、前記制御手段は、エンジンの始動時に前記可変ノズルの
開度を最大に設定すると共に、エンジンのアイドル時に
前記可変ノズルの開度を最小に設定し、エンジンが始動時からアイドル時へ移行する際に、前記
可変ノズルの開度を徐々に減少させるように制御するこ
とを特徴とする可変ノズル式過給機の制御装置。
【請求項２】前記制御手段は、エンジンが始動時から
アイドル時へ移行する際に、前記可変ノズルの開度を徐
々に減少させる間に、当該可変ノズルの開度を大きくす
る動作を少なくとも１回行うことを特徴とする請求項１
に記載の可変ノズル式過給機の制御装置。
【請求項３】前記可変ノズルは、負圧アクチュエータ
により開度が制御され、当該可変ノズルの開度は、当該
負圧アクチュエータに負圧が印加されていない状態で最
大に設定されることを特徴とする請求項１に記載の可変
ノズル式過給機の制御装置。
【請求項４】前記負圧アクチュエータ内の負圧を検出
する負圧検出手段を備え、前記制御手段は、エンジンの
運転状態に応じて目標負圧を演算し、当該負圧アクチュ
エータの負圧が目標負圧に収束するように制御すること
を特徴とする請求項３に記載の可変ノズル式過給機の制
御装置。