JP2010185302A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は、負圧アクチュエータを必要なタイミングで作動させながら、負圧の消費を出来るだけ抑制することを目的とする。
【解決手段】内燃機関１０は、過給機３８をバイパスして流れる排気ガスの流量を調整するためのウェイストゲートバルブ４６と、タンク５０から供給される負圧に応じてウェイストゲートバルブ４６のバルブ開度を変化させる負圧アクチュエータ４８とを備える。ウェイストゲートバルブ制御は、燃費及び応答性に対してバルブ開度が最適となるように、運転状態に応じて負圧アクチュエータ４８に供給される負圧を制御する。一方、負圧消費抑制制御は、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域において、ウェイストゲートバルブ制御の実行を抑制し、タンク５０内の負圧消費量を減少させる。
【選択図】図７

Description

本発明は、内燃機関の制御に用いられる制御装置に関し、特に、ウェイストゲートバルブを負圧アクチュエータにより駆動する構成とした内燃機関の制御装置に関する。

従来技術として、例えば特許文献１（特開平９−２２８８４８号公報）に開示されているように、ウェイストゲートバルブを負圧アクチュエータにより駆動する構成とした内燃機関の制御装置が知られている。従来技術の制御装置は、内燃機関の吸気負圧を蓄えるタンクを備えており、このタンクに蓄えた負圧を負圧アクチュエータに供給することにより、ウェイストゲートバルブの開度を制御する。

また、他の従来技術として、例えば特許文献２（特開平５−２２２９４１号公報）に開示されているように、負圧アクチュエータにより吸気制御弁を駆動する構成とした内燃機関の制御装置も知られている。この従来技術では、タンク内の負圧が所定値以下となったときに、吸気制御弁の制御を禁止する構成としている。

特開平９−２２８８４８号公報 特開平５−２２２９４１号公報

ところで、上述した特許文献２の従来技術では、タンク内の負圧が所定値以下となったときに、バルブ制御を禁止する構成としている。しかしながら、この構成では、例えば吸気負圧をタンクに蓄えられないような運転状態が続いたときに、バルブ制御が禁止されることになり、制御の効果を十分に発揮することができないという問題がある。この問題は、特許文献１の従来技術でも、タンク内の負圧が不足した場合に生じ得るものである。

本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、負圧アクチュエータを必要なタイミングで作動させながら、負圧の消費を出来るだけ抑制することが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

第１の発明は、内燃機関の排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機と、
前記過給機をバイパスして排気ガスを流通させるバイパス通路に設けられ、前記バイパス通路を開，閉するウェイストゲートバルブと、
負圧源から負圧が供給されることにより作動し、前記負圧に応じて前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を変化させる負圧アクチュエータと、
内燃機関の燃費及び応答性に対して前記バルブ開度が最適となるように、運転状態に応じて前記負圧アクチュエータに供給される負圧を制御するバルブ制御手段と、
前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度に応じて、前記バルブ制御手段の作動を抑制する制御抑制手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明によると、前記制御抑制手段は、前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度が大きい運転領域では前記バルブ制御手段の作動を許し、前記バルブ開度の影響度が小さい運転領域では前記バルブ制御手段の作動を抑制する構成としている。

第３の発明によると、前記制御抑制手段は、
前記ウェイストゲートバルブの実際の開度または当該開度に対応するパラメータを開度パラメータとして取得する実開度取得手段と、
内燃機関の運転状態に応じて前記開度パラメータの目標値を設定する目標設定手段と、
前記バルブ制御手段を作動させるか否かを判定するための可変判定値を、前記バルブ開度の影響度に応じて算出する判定値可変手段と、
前記開度パラメータと前記目標値との差分が前記可変判定値よりも小さいときに、前記バルブ制御手段の作動を停止させる制御停止手段と、
を備える構成としている。

第４の発明によると、前記判定値可変手段は、前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度が大きい運転領域では前記可変判定値を減少させ、前記バルブ開度の影響度が小さい運転領域では前記可変判定値を増大させる構成としている。

第５の発明によると、前記判定値可変手段は、内燃機関の吸入空気量が増大するにつれて、前記可変判定値を減少させる構成としている。

第６の発明は、前記負圧源を構成するタンクと、
前記タンクに蓄えられた負圧が所定の基準値よりも大きいときに、前記制御抑制手段の作動を禁止する抑制止手段と、
を備える構成としている。

第１の発明によれば、制御抑制手段は、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度に応じて、バルブ制御手段の作動を抑制することができる。よって、例えば負圧アクチュエータに供給する負圧を制御しても、燃費及び応答性に対する影響度が小さい運転領域では、バルブ制御手段の作動頻度を抑制し、その分だけ負圧の消費量を減少させることができる。従って、負圧アクチュエータを必要なタイミングで作動させながら、負圧を節約することができ、負圧不足が生じるのを回避することができる。

第２の発明によれば、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域では、バルブ制御手段の作動頻度を抑制し、負圧を節約することができる。また、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が大きい運転領域では、バルブ制御手段を抑制無しに作動させることができ、これにより最適なバルブ開度を実現することができる。

第３の発明によれば、判定値可変手段は、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度に応じて、可変判定値を算出することができる。また、制御停止手段は、開度パラメータと目標値との差分が可変判定値よりも小さいときに、バルブ制御手段の作動を停止させることができる。従って、判定値可変手段によれば、可変判定値の大きさ、即ち、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度に応じて、バルブ制御手段が作動する運転領域を制限することができる。

第４の発明によれば、判定値可変手段は、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が大きい運転領域では、可変判定値を減少させることにより、バルブ制御手段を比較的高い頻度で作動させることができる。これにより、目標値に対する開度パラメータの追従性を高め、高精度の制御を行うことができる。一方、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域では、可変判定値を増大させることにより、バルブ制御の実行頻度を抑制することができる。これにより、高精度の制御を行っても効果が薄い運転領域では、目標値に対する開度パラメータの追従性を適度に低下させつつ、負圧の消費量を抑えることができる。

第５の発明によれば、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度は、吸入空気量が増大するにつれて大きくなる。判定値可変手段によれば、吸入空気量が増大するにつれて可変判定値を減少させ、バルブ制御手段をより作動し易くすることができる。

第６の発明によれば、タンク内に十分な負圧が蓄えられている場合には、ある程度の負圧を消費しても負圧不足が生じないので、あえてバルブ制御手段の作動を抑制する必要がない。抑制禁止手段によれば、タンク内の負圧が基準値よりも大きいときに、制御抑制手段の作動を禁止することができる。従って、より広い運転領域でバルブ制御手段を作動させることができ、タンク内の負圧が必要以上に温存されるのを回避することができる。

本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。 内燃機関に搭載された過給システムの構成を説明するための構成図である。 内燃機関の機関回転数及び負荷率と、ウェイストゲートバルブ４６の開度との関係を示す特性線図である。 ウェイストゲートバルブの開度と、背圧及び燃料消費率との関係を示す特性線図である。 可変判定値Ａと吸入空気量との関係を示す特性線図である。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実現される制御の状態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実現される制御の状態を示すタイミングチャートである。 本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
以下、図１乃至図７を参照しつつ、本発明の実施の形態１について説明する。図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、例えばガソリンエンジンからなる内燃機関１０を備えている。内燃機関１０の各気筒１２には、ピストン１４の往復動作により拡大，縮小する燃焼室１６が設けられている。また、ピストン１４は、内燃機関１０の出力軸であるクランク軸１８に連結されている。

また、内燃機関１０は、各気筒１２に吸入空気を吸込む吸気通路２０と、各気筒１２から排気ガスを排出する排気通路２２とを備えている。吸気通路２０には、吸入空気量を検出する吸入空気量検出手段としてのエアフロメータ２４と、電子制御式のスロットルバルブ２６とが設けられている。スロットルバルブ２６は、アクセル開度等に基いてスロットルモータ２８により駆動され、吸入空気量を増減させる。また、内燃機関の各気筒１２には、燃料を噴射する燃料噴射弁３０と、混合気に点火する点火プラグ３２と、吸気通路２０を燃焼室１６に対して開，閉する吸気バルブ３４と、排気通路２２を燃焼室１６に対して開，閉する排気バルブ３６とが設けられている。

次に、図２を参照して、内燃機関１０に搭載された過給システムについて説明する。図２は、過給システムの構成を説明するための構成図である。この図に示すように、内燃機関１０は、排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機（ターボチャージャ）３８を備えている。過給機３８は、排気通路２２に配置された排気タービン４０と、吸気通路２０に配置されたコンプレッサ４２とを有している。そして、過給機３８は、排気圧を受けて回転する排気タービン４０と共にコンプレッサ４２が回転することにより、吸入空気を圧縮しつつ燃焼室１６に供給する。

また、内燃機関１０は、排気タービン４０をバイパスして排気ガスを流通させるためのバイパス通路４４と、バイパス通路４４を開，閉するウェイストゲートバルブ４６と、ウェイストゲートバルブ４６を駆動する負圧アクチュエータ４８とを備えている。ここで、負圧アクチュエータ４８は、例えば特開平５−２２２９４１号公報に記載された公知の技術により構成されている。即ち、負圧アクチュエータ４８は、負圧源としてのタンク５０から負圧が供給される負圧室（図示せず）と、前記負圧室内の負圧に応じて変位するダイヤフラム部と、ダイヤフラム部の変位をウェイストゲートバルブ４６に伝達する可動部とを備えている。

そして、負圧アクチュエータ４８は、タンク５０から供給される負圧に応じてウェイストゲートバルブ４６の開度（バルブ開度）を変化させ、このバルブ開度に応じてバイパス通路４４を流れる排気ガスの流量が調整される。また、負圧アクチュエータ４８の負圧室とタンク５０との間には、後述のＥＣＵ７０により制御される負圧制御弁５２が設けられている。負圧制御弁５２は、ＥＣＵ７０から入力される制御信号に応じて、タンク５０から前記負圧室に供給される負圧の大きさを制御する。一方、タンク５０は、吸気通路２０からタンク５０内に吸気負圧を導入する負圧導入通路５４を備えており、この負圧導入通路５４には、タンク５０内に負圧を蓄えるための逆止弁５６が設けられている。

また、上述した過給システムは、例えば一般的な圧力センサ等により構成されたタンク圧センサ５８と作動圧センサ６０とを備えている。ここで、タンク圧センサ５８は、タンク５０内に蓄えられた負圧の大きさを検出するものである。また、作動圧センサ６０は、本実施の形態の実開度取得手段を構成している。即ち、作動圧センサ６０は、負圧アクチュエータ４８の負圧室内に供給されている負圧の大きさ（後述の圧力Ｐcrt）を、ウェイストゲートバルブ４６の実際のバルブ開度に対応する開度パラメータとして検出するものである。

さらに、本実施の形態のシステムは、図１に示すように、上述のセンサ５８，６０と共にクランク角センサ６２等を含むセンサ系統と、内燃機関１０の運転状態を制御するためのＥＣＵ(Electronic Control Unit)７０とを備えている。クランク角センサ６２は、クランク軸１８の回転に同期した信号を出力するもので、ＥＣＵ７０は、クランク角センサ６２の出力に基いて機関回転数を検出することができる。また、センサ系統には、前述した前記エアフロメータ２４とセンサ５８，６０，６２に加えて、内燃機関１０の冷却水温度を検出する水温センサ、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ、排気ガスの空燃比を検出する空燃比センサ等が含まれており、これらはＥＣＵ７０の入力側に接続されている。

また、ＥＣＵ７０の出力側には、スロットルモータ２８、燃料噴射弁３０、点火プラグ３２、負圧制御弁５２等を含む各種のアクチュエータが接続されている。そして、ＥＣＵ７０は、内燃機関の運転状態をセンサ系統により検出しつつ、各アクチュエータを駆動することにより運転制御を行う。この運転制御には、以下に述べるウェイストゲートバルブ制御と、負圧消費抑制制御とが含まれている。

［ウェイストゲートバルブ制御］
この制御は、内燃機関１０の燃費及び出力に対して、ウェイストゲートバルブ４６のバルブ開度が最適となるように、負圧アクチュエータ４８に供給される負圧を制御するものである。より詳しく述べると、ウェイストゲートバルブ制御では、まず、図３の特性線データに基いてバルブ開度の目標値を算出する。図３は、内燃機関の機関回転数及び負荷率と、ウェイストゲートバルブ４６の開度との関係を示す特性線図である。この図に示す特性線データは、機関回転数及び負荷率に応じて定まる任意の運転状態において、燃費及び出力が最適となるようにバルブ開度を設定するものであり、ＥＣＵ７０に予め記憶されている。ＥＣＵ７０は、機関回転数と負荷率とに基いて図３の特性線データを参照することにより、バルブ開度の目標値を決定することができる。なお、負荷率は、吸入空気量と機関回転数とに基いて算出される一般的な制御パラメータである。

このように算出されたバルブ開度の目標値は、負圧アクチュエータ４８に供給すべき負圧の目標値（目標圧力Ｐref）に換算される。ＥＣＵ７０には、例えば負圧アクチュエータ４８に供給される負圧とバルブ開度との関係を示す特性線データ（図示せず）が予め記憶されており、前記換算処理はこの特性線データを用いて行われる。一方、ＥＣＵ７０は、負圧アクチュエータ４８に供給されている現在の圧力Ｐcrtを、作動圧センサ６０の出力に基いて検出する。そして、実際の圧力Ｐcrtが目標圧力Ｐrefに近づくように、負圧制御弁５２を用いて負圧アクチュエータ４８に供給される負圧を制御する。これにより、ウェイストゲートバルブ制御では、内燃機関１０の燃費及び出力に対して最適なバルブ開度を実現することができる。

次に、図４を参照して、目標圧力Ｐrefの設定方法について説明する。図４は、ウェイストゲートバルブ４６の開度と、背圧及び燃料消費率との関係を示す特性線図である。この図に示すように、例えば燃費が重視される運転領域において、バルブ開度がある程度の開度（図中の○印）以上になると、バルブ開度を大きくしても背圧の低下が生じないので、燃費が一定値を保持するようになる。よって、このような運転領域では、例えば○印を付した開度をバルブ開度の目標値として、実際のバルブ開度が目標値となるように制御を行う。一方、出力が必要な運転領域では、基本的にバルブ開度を小さくして過給圧を上昇させ、吸入空気量が増えるように制御を行う。

上述した制御中において、例えば図４中の△印に示すように、運転状態の変化により背圧が増大した場合には、これに伴って燃費が悪化することになる。また、例えば図４中の×印に示すように、バルブ開度が目標値からずれた場合には、バルブ開度を×印から○印に戻す時間分だけ、制御の応答性が悪化する。従って、ウェイストゲートバルブ制御において、燃費及び応答性を向上させるためには、実際のバルブ開度と目標値との差分、即ち、負圧アクチュエータ４８に供給される実際の圧力Ｐcrtと目標圧力Ｐrefとの圧力差ΔＰ（＝｜Ｐref−Ｐcrt｜）を出来るだけ小さくする必要がある。このため、ウェイストゲートバルブ制御では、両者の圧力差ΔＰが比較的小さい状態でも、タンク５０内の負圧を用いて圧力Ｐcrtを速やかに調整する。これにより、目標圧力Ｐrefに対する圧力Ｐcrtの追従性を高め、燃費及び応答性に対して最適なバルブ開度を実現することができる。

［負圧消費抑制制御］
上述したウェイストゲートバルブ制御では、負圧アクチュエータ４８への供給負圧を比較的高い頻度で調整するから、タンク５０内の負圧消費量が増えることになる。このため、例えば吸気負圧をタンク５０に蓄えられないような運転状態が続いた場合には、負圧によるアクチュエータ制御が困難となる虞れがある。そこで、負圧消費抑制制御は、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度に応じて、ウェイストゲートバルブ制御の実行を抑制し、負圧の消費量を出来るだけ抑える構成としている。

より詳しく述べると、負圧消費抑制制御では、まず、ウェイストゲートバルブ制御を実行するか否かを判定するための可変判定値Ａを算出する。そして、前述した圧力Ｐcrtと目標圧力Ｐrefとの圧力差ΔＰが可変判定値Ａよりも大きい場合にのみ、ウェイストゲートバルブ制御を実行し、圧力差ΔＰが可変判定値Ａ以下の場合には、ウェイストゲートバルブ制御を実行しない。即ち、負圧消費抑制制御では、ウェイストゲートバルブ制御を実行する運転領域を、可変判定値Ａの大きさに応じて制限する構成としている。

次に、可変判定値Ａの設定方法について説明する。可変判定値Ａは、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度に応じて可変に設定される。具体的には、図５に示すように、吸入空気量が増大するにつれて、可変判定値Ａが減少するように構成されている。図５は、可変判定値Ａと吸入空気量との関係を示す特性線図である。この特性線データは、ＥＣＵ７０に予め記憶されており、ＥＣＵ７０は、吸入空気量に応じて可変判定値Ａを決定することができる。

一般に、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度は、吸入空気量が増大するにつれて大きくなる。このため、可変判定値Ａは、吸入空気量が多い領域、即ち、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が大きい運転領域において、小さな値に設定される。従って、この運転領域では、前記圧力差ΔＰが比較的小さくても可変判定値Ａを越え易くなり、ウェイストゲートバルブ制御が高い頻度で実行される。これにより、ウェイストゲートバルブ制御の実行を促進し、目標圧力Ｐrefに対する圧力Ｐcrtの追従性を高めることができ、前述したように最適なバルブ開度を実現することができる。

一方、可変判定値Ａは、吸入空気量が少ない領域、即ち、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域において、大きな値に設定される。従って、この運転領域では、前記圧力差ΔＰが十分に増大しない限りは可変判定値Ａを超えないことになり、ウェイストゲートバルブ制御の実行頻度が減少する。つまり、この運転領域では、高精度のバルブ制御を行っても効果が薄いので、バルブ制御の実行頻度を抑制し、タンク５０内の負圧消費量を減らすことができる。

図６は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実現される制御の状態を示すタイムチャートである。この図の上段に示す「印可負圧」とは、前述した負圧アクチュエータ４８の圧力Ｐcrtを表している。また、図６は、例えば内燃機関の出力が徐々に増大し、これに伴って吸入空気量が増えていく状態を示している。

図６において、吸入空気量が少なく、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域（図中の領域ａ）では、可変判定値Ａが増大するから、ウェイストゲートバルブ制御は殆ど実行されない。この結果、運転領域ａでは、実線で示すように、負圧アクチュエータ４８の圧力Ｐcrtがほぼ一定値に保持され、タンク５０内の負圧が温存される。これに対し、従来技術では、点線で示すように、圧力Ｐcrtが比較的高い頻度で制御され、タンク５０内の負圧が消費されていくことが判る。

一方、吸入空気量が多く、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が大きい運転領域（図６中の領域ｂ）では、可変判定値Ａが減少するから、ウェイストゲートバルブ制御が実行される。この結果、運転領域ｂでは、負圧アクチュエータ４８の圧力Ｐcrtが目標圧力Ｐrefに追従するように高い精度で制御される。これにより、タンク５０内の負圧は、従来技術の場合と同様に徐々に消費される。しかし、本実施の形態では、負圧の消費量を出来るだけ抑えているから、従来技術のようにタンク５０内の負圧が許容限度よりも消費される状況を回避することができる。なお、許容限度とは、例えば負圧アクチュエータ４８を作動させるために最低限必要な負圧の大きさを表している。

［実施の形態１を実現するための具体的な処理］
図７は、本発明の実施の形態１において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。なお、図７に示すルーチンは、内燃機関の運転中に繰返し実行されるものとする。図７に示すルーチンでは、まず、機関回転数と負荷率とに基いて図３の特性線データを参照することにより、目標圧力Ｐrefを算出する（ステップ１００）。また、作動圧センサ６０の出力に基いて現在の圧力Ｐcrtを検出する（ステップ１０２）。ここで、圧力Ｐcrtは、本実施の形態において、ウェイストゲートバルブ４６の実際の開度に対応するパラメータとして取得される。

次に、エアフロメータ２４により検出した吸入空気量に基いて、図５の特性線データを参照することにより、可変判定値Ａを算出する（ステップ１０４）。そして、目標圧力Ｐrefと実際の圧力Ｐcrtとの差分の絶対値である圧力差ΔＰを算出し、この圧力差ΔＰが可変判定値Ａよりも小さいか否かを判定する（ステップ１０６）。この判定が成立したときには、前述したように、ウェイストゲートバルブ制御を実行しないので、目標圧力Ｐrefを実際の圧力Ｐcrtと等しい圧力値に書換える（ステップ１０８）。そして、目標圧力Ｐrefと圧力Ｐcrtとに基いてアクチュエータ制御を実行する（ステップ１１０）。

このアクチュエータ制御は、圧力Ｐcrtが目標圧力Ｐrefと等しくなるように、負圧制御弁５２を駆動するものであり、前述したウェイストゲートバルブ制御に相当している。ステップ１０８の処理を実行した場合には、目標圧力Ｐrefと実際の圧力Ｐcrtとが等しくなるから、ステップ１１０の処理を実行しても、ウェイストゲートバルブ制御は実質的に停止された状態となる。一方、ステップ１０６の判定が不成立のときには、ステップ１０８の処理を実行せずに、ステップ１１０でウェイストゲートバルブ制御を実行する。

上述したように、本実施の形態によれば、負圧アクチュエータ４８に供給する負圧を制御しても、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が小さい運転領域では、ウェイストゲートバルブ制御の実行頻度を抑制し、その分だけ負圧の消費量を減少させることができる。即ち、高精度のバルブ制御を行っても効果が薄い運転領域では、可変判定値Ａを増大させることにより、目標圧力Ｐrefに対する圧力Ｐcrtの追従性を適度に低下させつつ、負圧の消費量を抑えることができる。

一方、燃費及び応答性に対するバルブ開度の影響度が大きい運転領域では、可変判定値Ａを減少させることにより、ウェイストゲートバルブ制御を抑制無しに高い頻度で作動させることができる。これにより、目標圧力Ｐrefに対する圧力Ｐcrtの追従性を高め、高精度のバルブ制御を行うことができる。従って、本実施の形態によれば、負圧アクチュエータ４８を必要なタイミングで作動させながら、負圧を節約することができ、負圧不足が生じるのを回避することができる。

実施の形態２．
次に、図８及び図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。本実施の形態のシステムは、前記実施の形態１と同様の構成（図１，図２）を採用している。しかし、本実施の形態では、タンク内に十分な負圧が蓄えられている場合に、負圧消費抑制制御の実行を規制する構成としており、この点で実施の形態１と構成が異なっている。なお、本実施の形態では、前記実施の形態１と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

［実施の形態２の特徴］
負圧消費抑制制御では、タンク５０内の負圧消費量を減らすために、ウェイストゲートバルブ制御の実行を出来るだけ抑制する構成としている。しかしながら、タンク５０内に十分な負圧が蓄えられている場合には、ある程度の負圧を消費しても負圧不足が生じないので、あえてバルブ制御を抑制する必要がない。そこで、本実施の形態では、タンク５０内の負圧が所定の基準値よりも大きいときに、負圧消費抑制制御の実行を禁止し、任意の運転領域でウェイストゲートバルブ制御を抑制無しに実行する構成としている。

図８は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実現される制御の状態を示すタイムチャートである。この図に示すように、本実施の形態では、タンク５０内の負圧が所定の基準値Ｂを超えていれば、吸入空気量が少ない運転領域ａでも、ウェイストゲートバルブ制御を実行する。この構成によれば、実施の形態１の作用効果に加えて、より広い運転領域でバルブ開度を最適化することができる。従って、図８に示すように、吸入空気量が少ない領域ａ′でも燃費を改善することができる。また、この運転領域において、タンク５０内の負圧が必要以上に温存されるのを回避することができる。

［実施の形態２を実現するための具体的な処理］
図９は、本発明の実施の形態２において、ＥＣＵにより実行される制御のフローチャートである。なお、図９に示すルーチンは、内燃機関の運転中に繰返し実行されるものとする。図９に示すルーチンでは、まず、タンク圧センサ５８の出力に基いてタンク５０内の負圧値を検出する（ステップ２００）。また、実施の形態１のステップ１００，１０２と同様の処理を行うことにより、目標圧力Ｐrefと実際の圧力Ｐcrtとを取得する（ステップ２０２，２０４）。

次に、タンク５０内の負圧値が所定の基準値Ｂ以下であるか否かを判定する（ステップ２０６）。ここで、基準値Ｂは、任意の運転領域でウェイストゲートバルブ制御を実行しても、負圧不足が生じないと判断される負圧の大きさであり、ＥＣＵ７０に予め記憶されている。そして、ステップ２０６の判定成立時には、実施の形態１のステップ１０４〜１１０と同様の処理を行う（ステップ２０８〜２１４）。即ち、ステップ２０８〜２１４では、前述した負圧消費抑制制御を行うことにより、ステップ２１０の判定成立時にウェイストゲートバルブ制御を実行しない。一方、ステップ２０６，２１０の何れかで判定が不成立のときには、ステップ２１４でウェイストゲートバルブ制御を実行する。

なお、前記実施の形態１では、図７中のステップ１００，１０２，１１０が「バルブ制御手段」の具体例を示し、ステップ１００〜１０８が「制御抑制手段」の具体例を示している。また、ステップ１００は「目標設定手段」の具体例、ステップ１０４は「判定値可変手段」の具体例、ステップ１０６，１０８は「制御停止手段」の具体例をそれぞれ示している。また、実施の形態２では、図９中のステップ２０２，２０４，２１４が「バルブ制御手段」の具体例を示し、ステップ２０２，２０４，２０８〜２１２が「制御抑制手段」の具体例を示している。また、ステップ２０２は「目標設定手段」の具体例、ステップ２０８は「判定値可変手段」の具体例、ステップ２１０，２１２は「制御停止手段」の具体例をそれぞれ示している。さらに、ステップ２００，２０６は、「抑制禁止手段」の具体例を示している。

また、実施の形態では、負圧消費抑制制御に用いる開度パラメータとして、負圧アクチュエータ４８に供給される負圧（圧力Ｐcrt）を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、開度パラメータとして、ウェイストゲートバルブ４６の開度に対応する他のパラメータを用いる構成としてもよい。具体例を挙げれば、開度センサ等により検出したウェイストゲートバルブ４６の実開度を開度パラメータとして使用し、この実開度と目標開度との差分を可変判定値と比較する構成としてもよい。

１０ 内燃機関
２０ 吸気通路
２２ 排気通路
２４ エアフロメータ
２６ スロットルバルブ
３８ 過給機
４０ 排気タービン
４２ コンプレッサ
４４ バイパス通路
４６ ウェイストゲートバルブ
４８ 負圧アクチュエータ
５０ タンク（負圧源）
５２ 負圧制御弁
５４ 負圧導入通路
５６ 逆止弁
５８ タンク圧センサ
６０ 作動圧センサ（実開度取得手段）
６２ クランク角センサ
７０ ＥＣＵ
Ｐcrt 圧力（開度パラメータ）
Ｐref 目標圧力（目標値）

Claims (6)

1. 内燃機関の排気圧を利用して吸入空気を過給する過給機と、
   前記過給機をバイパスして排気ガスを流通させるバイパス通路に設けられ、前記バイパス通路を開，閉するウェイストゲートバルブと、
   負圧源から負圧が供給されることにより作動し、前記負圧に応じて前記ウェイストゲートバルブのバルブ開度を変化させる負圧アクチュエータと、
   内燃機関の燃費及び応答性に対して前記バルブ開度が最適となるように、運転状態に応じて前記負圧アクチュエータに供給される負圧を制御するバルブ制御手段と、
   前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度に応じて、前記バルブ制御手段の作動を抑制する制御抑制手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記制御抑制手段は、前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度が大きい運転領域では前記バルブ制御手段の作動を許し、前記バルブ開度の影響度が小さい運転領域では前記バルブ制御手段の作動を抑制する構成としてなる請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記制御抑制手段は、
   前記ウェイストゲートバルブの実際の開度または当該開度に対応するパラメータを開度パラメータとして取得する実開度取得手段と、
   内燃機関の運転状態に応じて前記開度パラメータの目標値を設定する目標設定手段と、
   前記バルブ制御手段を作動させるか否かを判定するための可変判定値を、前記バルブ開度の影響度に応じて算出する判定値可変手段と、
   前記開度パラメータと前記目標値との差分が前記可変判定値よりも小さいときに、前記バルブ制御手段の作動を停止させる制御停止手段と、
   を備えてなる請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記判定値可変手段は、前記燃費及び応答性に対する前記バルブ開度の影響度が大きい運転領域では前記可変判定値を減少させ、前記バルブ開度の影響度が小さい運転領域では前記可変判定値を増大させる構成としてなる請求項３に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記判定値可変手段は、内燃機関の吸入空気量が増大するにつれて、前記可変判定値を減少させる構成としてなる請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記負圧源を構成するタンクと、
   前記タンクに蓄えられた負圧が所定の基準値よりも大きいときに、前記制御抑制手段の作動を禁止する抑制禁止手段と、
   を備えてなる請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の内燃機関の制御装置。

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