JP2010185398A - 可変ノズルターボ過給機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】タービン下流圧Ｐｔｏｕｔを検出するセンサを敢えて必要とすることなく、実ノズル開度ｒＡｖｎｔを精度よく求め、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔと実ノズル開度ｒＡｖｎｔとの乖離を抑制する。
【解決手段】ターボ過給機の排気タービンの入口側開口部に、指令値ｓＡｖｎｔに応じてアクチュエータにより駆動されて、ターボ過給機の容量を調整する可変ノズルを設ける。上記の指令値ｓＡｖｎｔは目標ノズル開度ｔＡｖｎｔに基づいて算出される（Ｓ１９）。但し、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔと実ノズル開度ｒＡｖｎｔとの偏差ΔＡｖｎｔが所定の判定値Δｓ以上の場合には、指令値ｓＡｖｎｔを補正する（Ｓ１５，Ｓ１７）。上記の実ノズル開度ｒＡｖｎｔを、タービン上流圧Ｐｔｉｎと、タービン下流圧Ｐｔｏｕｔと、に基づいて算出する（Ｓ１１〜Ｓ１３）。タービン下流圧Ｐｔｏｕｔは、エアフロメータにより検出される吸入空気量（吸気質量流量）を用いて算出する。
【選択図】図２

Description

本発明は、可変ノズルを備えた容量可変型の可変ノズルターボ過給機の制御装置に関する。

エンジンの排気エネルギーにより駆動されて吸気の過給を行うターボ過給機として、可変ノズルを備えた容量可変型のものが知られている。特許文献１には、実際のノズル開度と目標ノズル開度との乖離による運転性の低下を防止するために、実際のノズル開度を検出するノズルポジションセンサ（リフトセンサ）を設け、このセンサにより検出される実ノズル開度を目標ノズル開度にフィードバック制御する技術が記載されている。

特開２００５−２４０６７３号公報

しかしながら、このような実際のノズル開度を検出するノズルポジションセンサは高価であり、このようなセンサを用いることなく、実ノズル開度を精度よく求めることが望ましい。

そこで、本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、吸気通路を介してエンジンが吸入する空気を過給するターボ過給機と、このターボ過給機の排気タービンの入口側開口部に設けられ、上記ターボ過給機の容量を調整する可変ノズルと、指令値に応じて可変ノズルを駆動するアクチュエータと、を有するシステムに適用される。そして、上記の指令値は、目標ノズル開度に基づいて算出され、かつ、目標ノズル開度と実ノズル開度との偏差に基づいて補正される。そして、この実ノズル開度を、タービン上流圧とタービン下流圧とに基づいて算出する。

本発明によれば、可変ノズルの実ノズル開度を検出するノズルポジションセンサを敢えて必要としない安価な構成で、可変ノズルの実ノズル開度を精度良く求めることができ、この実ノズル開度を利用して指令値を補正することで、目標ノズル開度に対する実ノズル開度の乖離による運転性の低下を抑制することができる。

本発明の一実施例に係る可変ノズルターボ過給機の制御装置を備えたディーゼルエンジンの全体的構成を示す構成説明図。 上記実施例に係る可変ノズルの制御の流れを示すフローチャート。 上記可変ノズルの引っかかり現象を示す説明図。

以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明の一実施例が適用されるディーゼルエンジン１の全体的構成を示している。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、図外の圧力制御弁からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備えている。上記ＥＧＲ弁６は、上記圧力制御弁を介してコントロールユニット５によって制御され、運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようになっている。たとえば、低速低負荷域ではＥＧＲ率が最大となり、回転速度、負荷が高くなるに従い、ＥＧＲ率が減少していく。上記吸気通路３の吸気ポート近傍には、吸入空気量（新気量）を調整する電制のスロットルバルブ９が設けられ、このスロットルバルブ９の開度はコントロールユニット５により制御される。

また、このディーゼルエンジン１は、コモンレール式の燃料噴射装置１０を備えている。このコモンレール式の燃料噴射装置１０においては、サプライポンプ１１により加圧された燃料が高圧燃料供給通路１２を介して蓄圧室（コモンレール）１３にいったん蓄えられたあと、この蓄圧室１３から各気筒の燃料噴射ノズル１４に分配され、各燃料噴射ノズル１４の開閉に応じてそれぞれ噴射される。上記蓄圧室１３内の燃料圧力は、図示せぬプレッシャレギュレータによって可変的に調整されるようになっており、蓄圧室１３には、燃料圧力を検出するために燃料圧力センサ１５が設けられている。

更に、このディーゼルエンジン１は、排気タービン２２とコンプレッサ２３とを同軸上に備えた可変ノズルターボ過給機２１を有している。上記排気タービン２２は、排気通路２のＥＧＲ通路４分岐点より下流側に位置し、かつこの排気タービン２２の入口側開口部つまりスクロール入口に、ターボ過給機の容量を調整する可変ノズル２４を備えた容量可変型の構成となっている。すなわち、可変ノズル２４の開度を小さくした状態では、低速域のような排気流量の少ない条件に適した小容量の特性となり、可変ノズル２４の開度を大きくした状態では、高速域のような排気流量の多い条件に適した大容量の特性となる。上記可変ノズル２４は、制御圧力（制御負圧）に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ２５によって駆動され、かつ上記制御圧力は、デューティ制御される圧力制御弁２６を介して生成される。

排気タービン２２の下流側の排気通路２には、排気ガスを浄化する触媒として、上流側より順に、酸化触媒２７と、排気中のＮＯｘを吸着及び脱離・浄化するＮＯｘ浄化触媒２８と、排気中の排気微粒子（ＰＭ）をトラップし、堆積したＰＭを燃焼などの方法により定期的に除去すなわち再生する排気後処理装置としての微粒子捕捉フィルタすなわちＤＰＦ２９と、が設けられている。

また、吸気通路３に介装された上記コンプレッサ２３の上流側には、吸入空気量つまり新気量を検出するエアフロメータ３１が配設され、さらにその上流に、エアクリーナ３２が位置している。上記コンプレッサ２３とコレクタ部３ａとの間には、過給された高温の空気を冷却するインタークーラ３３が設けられている。

上記の圧力制御弁２６などを制御するコントロールユニット５には、上述のエアフロメータ３１の検出信号のほかに、過給圧を検出する過給圧センサ４１、冷却水温を検出する水温センサ４２、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ４３、吸気温度を検出する吸気温度センサ４４、エンジン回転数を検出する回転数センサ４５、排気通路２における排気タービン２２の上流側のタービン上流圧Ｐｔｉｎを検出するタービン上流圧センサ４６、排気通路２における酸化触媒２７の上流側の酸素濃度を検出する第１酸素センサ４７、排気通路２におけるＮＯｘ浄化触媒２８とＤＰＦ２９との間の酸素温度を検出する第２酸素センサ４８、ＤＰＦ２９の入口温度を検出する入口温度センサ４９、ＤＰＦ２９の出口温度を検出する出口温度センサ５０、ＤＰＦ２９の前後の差圧を検出するＤＰＦ差圧センサ５１などのセンサ類の検出信号が入力されている。

次に、図２は、上記コントロールユニット５により記憶及び実行されるターボ過給機２１の可変ノズル２４の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップＳ１１では、排気通路２における排気タービン２２の上流側のタービン上流圧Ｐｔｉｎと、排気通路２における排気タービン２２の下流側のタービン下流圧Ｐｔｏｕｔと、などを読み込む。タービン上流圧Ｐｔｉｎは、上述したタービン上流圧センサ４６により直接的に検出される。タービン下流圧Ｐｔｏｕｔは、タービン下流に圧力センサを設けて直接検出しても良いし、ＤＰＦ差圧センサ５１の検出値を用いて大気圧を基準としてＤＰＦ２９の上流の圧力を算出しても良い。また、後述するように、エアフロメータ３１の検出信号に基づいて算出しても良い。

ステップＳ１２では、タービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン下流圧Ｐｔｏｕｔとに基づいて、排気タービン２２の前後の差圧ΔＰ＝Ｐｔｉｎ−Ｐｔｔｏｕｔを算出する。

ステップＳ１３では、下記の（３）’式により可変ノズル２４の実際の開度である実ノズル開度ｒＡｖｎｔを算出する。
ｒＡｖｎｔ＝Ｃｅｐ×（Ｐｔｏｕｔ／（Ｐｔｉｎ−Ｐｔｏｕｔ））^1/2 …（３）’
ここで「Ｃｅｐ」は排気システムの圧損係数（固定値）である。従って、実ノズル開度ｒＡｖｎｔは、実質的にタービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン下流圧Ｐｔｏｕｔのみにより求められ、言い換えると、タービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン前後の差圧Ｐｔｉｎ−Ｐｔｏｕｔとにより求められる。

ステップＳ１４では、可変ノズル２４のノズル開度の目標値である目標ノズル開度ｔＡｖｎｔを算出する。目標ノズル開度ｔＡｖｎｔは、燃費，効率，部品保護等を考慮して、エンジン回転速度や負荷に相当する燃料噴射量等に基づいて求められ、より具体的には、エンジン回転速度や燃料噴射量等により目標新気量と目標ＥＧＲ率とを求め、目標新気量と燃料噴射量とから目標排気ガス流量を求め、目標排気ガス流量，目標ＥＧＲ率および実過給圧等に基づいて、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔを求める。

ステップＳ１５では、実ノズル開度ｒＡｖｎｔと目標ノズル開度ｔＡｖｎｔとの偏差ΔＡｖｎｔが所定の判定値Δｓ未満であるかを判定する。この判定値は、０又は０近傍の小さな値に設定されるもので、簡易的に固定値としてもよく、あるいはエンジン運転状態、例えば加速時や減速時に応じて変化させるようにしてもよい。

偏差ΔＡｖｎｔが判定値Δｓ未満であれば、ステップＳ１６へ進み、後述するディザ補正値を０とする。つまり、指令値ｓＡｖｎｔの補正を行わない。次いでステップＳ１９へ進み、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔに基づいて、可変ノズル２４を駆動するアクチュエータ２５への指令値ｄＡｖｎｔを算出する。具体的な指令値ｄＡｖｎｔの算出手法については後述する。

一方、偏差ΔＡｖｎｔが判定値Δｓ以上であれば、ステップＳ１７において、指令値ｄＡｖｎｔを補正するための補正値であるディザ補正値を算出する。具体的には、ディザ補正値により後述するディザ信号（振動信号）の周期又は振幅を大きくする。

ステップＳ１８では、このように偏差ΔＡｖｎｔが判定値Δｓ以上となる運転状況、つまり後述するように目標ノズル開度と実ノズル開度とが過渡的に乖離する、いわゆる引っかかり現象を生じる運転状況として、このときの目標ノズル開度ｔＡｖｎｔ，タービン上流圧Ｐｔｉｎや偏差ΔＡｖｎｔを、コントロールユニット５に設けられた所定の記憶領域すなわち学習格納領域に格納・記憶し、次回以降の指令値ｄＡｖｎｔの算出に設定に反映させる（学習手段）。つまり、引っかかり現象を生じる運転状況となった場合には、ディザ補正値によりディザ信号の周期又は振幅を大きくする。

そしてステップＳ１９へ進み、可変ノズル２４を駆動するアクチュエータ２５への指令値ｄＡｖｎｔを算出する。つまり、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔを用いて基本の指令値ｄＡｖｎｔを算出し、かつ、上述したようにディザ補正値を用いて指令値ｄＡｖｎｔ（ディザ信号）を補正する。

上記指令値ｄＡｖｎｔの算出について説明すると、上記の可変ノズル２４のように、負圧を駆動源として利用したアクチュエータ２５によって駆動・制御されるものでは、その動作方向によって特性が異なるというヒステリシスが存在することが良く知られている。つまり、ノズル開度が大きくなる方向に可変ノズルを動かす（つまり可変ノズルを開いていく）ときには、ノズルに作用する排気反力に抗して動かさなければならないので、ある所望のノズル開度を目標として駆動するときに、ノズル開度の大きな位置からノズル開度が小さくなる方向に可変ノズルを動かすときと同じ値の指令値を与えたのでは、目標ノズル開度まで可変ノズルを動かすことができず、実際のノズル開度が目標ノズル開度より小さくなってしまう。このように、ノズル開度が大きくなる方向に可変ノズルを動かすときと、逆にノズル開度が小さくなる方向に可変ノズルを動かすときとで、同じ目標ノズル開度を得るために必要な指令値が異なってしまうという現象が、このアクチュエータにおけるヒステリシスである。一般に、ヒステリシスは履歴現象ともいい、ある物の状態が現在置かれている条件だけで決まらず、過去にその物が経てきた状態の履歴によって左右される現象をいう。

このような可変ノズルのアクチュエータにおけるヒステリシスを解消する方法として、特開２００１−１３２４６３号公報に第３実施例として開示されているようなディザ制御の技術がある。簡単に説明すると、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔから基本指令値を求め、所定の振幅および所定の周期を有する振動信号をこの基本指令値に重ね合わせることで、基本指令値の変化を反映しつつ常に所定の振幅および周期で振動する信号を生成し、これを指令値ｄＡｖｎｔとしてアクチュエータ２５を駆動するのである。なお、実際には、この指令値ｄＡｖｎｔは、制御圧力（負圧）を生成する圧力制御弁２６を駆動するパルス信号のＯＮデューティ比の形で与えられ、これに対応した圧力信号つまり制御圧力がアクチュエータへ出力されることになる。

次に、本発明の特徴的な構成及び作用効果について、上記実施例を参照して説明する。

［１］図１に示すように、吸気通路３を介してエンジン１が吸入する空気を過給するターボ過給機２１と、このターボ過給機２１の排気タービン２２の入口側開口部に設けられ、上記ターボ過給機２１の容量を調整する可変ノズル２４と、指令値ｓＡｖｎｔに応じて可変ノズル２４を駆動するアクチュエータ２５と、を有している。また、図２に示すように、エンジン運転状態等に基づいて可変ノズル２４の目標ノズル開度ｔＡｖｎｔを設定する目標ノズル開度設定手段（Ｓ１４）と、可変ノズル２４の実ノズル開度ｒＡｖｎｔを検出する実ノズル開度検出手段（Ｓ１３）と、上記目標ノズル開度ｔＡｖｎｔに基づいて、上記指令値ｓＡｖｎｔを算出する指令値算出手段（Ｓ１９）と、上記目標ノズル開度ｔＡｖｎｔと実ノズル開度ｒＡｖｎｔとの偏差ΔＡｖｎｔに基づいて、上記指令値ｓＡｖｎｔを補正する指令値補正手段（Ｓ１５〜Ｓ１７）と、を有する。そして、タービン上流圧Ｐｔｉｎを検出するタービン上流圧センサ４６のようなタービン上流圧検出手段と、タービン下流圧Ｐｔｏｕｔを取得するタービン下流圧取得手段と、を有し、上記実ノズル開度設定手段が、上記タービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン下流圧Ｐｔｏｕｔとに基づいて、上記実ノズル開度ｒＡｖｎｔを算出する。

このような構成により、可変ノズル２４の実ノズル開度ｒＡｖｎｔを検出するための高価なセンサを用いることなく、タービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン下流圧Ｐｔｏｕｔとに基づいて実ノズル開度ｒＡｖｎｔを良好に算出することができ、この実ノズル開度ｒＡｖｎｔに基づいて指令値ｓＡｖｎｔを補正することによって、実ノズル開度ｒＡｖｎｔと目標ノズル開度ｔＡｖｎｔとの乖離を抑制し、ノズル開度制御の精度を向上することができる。

このようにタービン上流圧Ｐｔｉｎとタービン下流圧Ｐｔｏｕｔとに基づいて実ノズル開度ｒＡｖｎｔを良好に算出できる理由について、ベルヌーイの定理を利用した以下の数式を用いて説明する。
・排気管の管摩擦損失
ΔＰ＝λ×（ｌ／ｄ）×ρ×（Ｕ²／２）
Ｐ：圧力
λ：オイラー数
ｌ：管長さ
ｄ：管内径
ρ：密度
Ｕ：流速
・ベルヌーイの式
Ｑｅｘｈ＝ρ×Ａ×Ｕ
＝ρ×Ａ×（２×ΔＰ／ρ）^1/2
＝Ａ×（２×ρ×ΔＰ）^1/2
Ｑｅｘｈ：排気量（排気質量流量）
Ａ：面積

・タービン下流圧を上記ベルヌーイの式に適用
Ｐｔｏｕｔ＝λ×（ｌ／ｄ）×ρ×（Ｕ²／２）
Ｕｅｐ＝（２×Ｐｔｏｕｔ／（λ／（ｌ／ｄ）／ρ））^1/2
Ｑｅｘｈ＝ρ×Ａｅｐ×Ｕｅｐ
＝Ａｅｐ／（λ／（ｌ／ｄ））^1/2×（２×ρ×Ｐｔｏｕｔ）^1/2
＝Ｃｅｐ×（２×ρ×Ｐｔｏｕｔ）^1/2 …（１）
Ｃｅｐ：排気システムで決まる圧損係数
Ｐｔｏｕｔ：タービン下流圧
Ｕｅｐ：排気流速
・タービン上流圧・下流圧を上記ベルヌーイの式に適用
Ｑｅｘｈ＝Ａｖｎｔ×（２×ρ×（Ｐｔｉｎ−Ｐｔｏｕｔ））^1/2 …（２）
Ａｖｎｔ：可変ノズル開口面積
Ｐｔｉｎ：タービン上流圧

ベルヌーイの式を変形することで可変ノズル開口面積Ａｖｎｔを求めるための（２）式が得られる。この式では、可変ノズル開口面積Ａｖｎｔを演算するために排気流量と密度ρが必要となる。通常、排気流量を求めるためにはエアフロメータの検出値に基いて演算するのが一般的であるが、エアフロメータは搭載位置がエアクリーナの直後であるために排気タービン２２までの距離が長く応答遅れが大きくなる。このため、過渡時に可変ノズル開口面積Ａｖｎｔを求めようとしてもその精度は低いものとなる。また、密度ρは温度・圧力の影響により変化するためこれも誤差要因となる。

そこで、本件発明者は、このような誤差を排除するために（２）式に対して（１）式を適用することを検討した。
・（１），（２）式より
Ａｖｎｔ＝Ｃｅｐ×（Ｐｔｏｕｔ／（Ｐｔｉｎ−Ｐｔｏｕｔ））^1/2 …（３）
この（３）式から明らかなように、Ｃｅｐは排気システムにより定まる固定値であるため、実質的にタービン下流圧Ｐｔｏｕｔとタービン上流圧Ｐｔｉｎのみによって、良好に実ノズル開度ｒＡｖｎｔを算出・推定することができる。言い換えると、タービン下流圧Ｐｔｏｕｔ（又はタービン上流圧Ｐｔｉｎ）と、タービン前後の差圧（Ｐｔｉｎ−Ｐｔｏｕｔ）とによって、良好に実ノズル開度ｒＡｖｎｔを算出・推定することができる。

［２］上記実施例のように排気タービン２２の下流側に排気後処理装置２９が設けられるものでは、この排気後処理装置２９の閉塞割合に応じて実ノズル開度ｒＡｖｎｔを補正する。これによって、排気後処理装置２９の閉塞割合に見合う形で適切に実ノズル開度ｒＡｖｎｔを求めることができる。

［３］より具体的には、排気後処理装置がＤＰＦ２９であり、閉塞割合がＤＰＦ２９のＰＭ堆積量である。これによって、ＤＰＦ２９に堆積するＰＭ堆積量に応じて適切に実ノズル開度ｒＡｖｎｔを求めることができる。

［４］可変ノズル２４が流体圧（負圧）を利用したアクチュエータ２５によって駆動・制御されるものでは、ディザ制御の技術を利用して指令値ｄＡｖｎｔを設定する。すなわち、上記指令値算出手段が、上記目標ノズル開度ｔＡｖｎｔを基本指令値に変換する変換手段と、所定の振幅および所定の周期を有する振動信号（ディザ信号）を上記基本指令値に重ね合わせて上記指令値ｓＡｖｎｔを生成する信号重合手段と、を有している。このように、ディザ制御の技術を利用して指令値ｓＡｖｎｔを求めることで、上述したように、可変ノズル２４のアクチュエータ２５におけるヒステリシスを低減・解消することができる。

［５］図３を参照して、ノズル開度を排気圧力に抗して開いていく場合に、可変ノズル２４の機械的な要因や高い排気圧力すなわちタービン上流圧Ｐｔｉｎなどに起因して、図３の時期Ｔ１に示すように、目標ノズル開度ｔＡｖｎｔへ向けてノズル開度を動かすことができず、実ノズル開度ｒＡｖｎｔと目標ノズル開度ｔＡｖｎｔとの偏差（乖離）ΔＡｖｎｔが大きくなる、いわゆる引っかかり現象を生じるおそれがある。

このような引っかかり現象の発生を抑制・回避するために、実ノズル開度ｒＡｖｎｔと目標ノズル開度ｔＡｖｎｔとの偏差ΔＡｖｎｔに基づいて、ディザ信号としての振動信号の周期又は振幅を補正する。より具体的には、偏差ΔＡｖｎｔが所定の判定値Δｓ以上の場合、振動信号の周期又は振幅を大きくする。このようにディザ信号の周期又は振幅を強めることによって、上記の引っかかり現象の発生を有効に抑制することができる。

［６］更に好ましくは、上記偏差ΔＡｖｎｔが判定値Δｓ以上となる運転状況、つまり引っかかり現象が発生する上記時期Ｔ１の近傍の運転状況として、例えばそのときのタービン上流圧Ｐｔｉｎ，目標ノズル開度ｔＡｖｎｔ及び偏差ΔＡｖｎｔを学習格納領域に格納・記憶し（Ｓ１８）、次回以降の指令値ｓＡｖｎｔの算出に反映させる（学習手段）。。つまり、上記の学習格納領域に格納された運転状況となった場合に、上述したようなディザ信号の補正を行うことによって、引っかかり現象の発生を未然に抑制・防止することができる。

［７］タービン下流圧取得手段として、吸入空気量（吸気質量流量）Ｑｉｎｔを検出する吸気検出手段を利用し、下式（１）’によりタービン下流圧を算出しても良い。
Ｐｔｏｕｔ＝（（Ｑｉｎｔ＋Ｑｆ）／Ｃｅｐ）²／２ρ …（１）’
Ｐｔｏｕｔ：タービン下流圧
Ｑｉｎｔ：吸気量（吸気質量流量）
Ｑｆ：燃料噴射量
Ｃｅｐ：排気システムの圧損係数
ρ：排気密度
上記の（１）’式は、上述したベルヌーイの定理を利用した（１）式と、下記の（４）式とから求められる。
Ｑｅｘｈ＝Ｑｉｎｔ＋Ｑｆ …（４）
Ｑｅｘｈ：排気量（排気質量流量）
このように、既存のエンジンに一般的に用いられるエアフロメータ３１等の吸入空気量（吸気質量流量）Ｑｉｎｔを検出する吸気検出手段を利用することで、タービン下流圧を直接的に検出するセンサを用いることのない簡素な構成で、タービン下流圧Ｐｔｏｕｔを良好に推定し、実ノズル開度ｒＡｖｎｔを求めることができる。

以上のように本発明を具体的な実施例に基づいて説明してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で、種々の変形・変更を含むものである。例えば、上記実施例ではエアフロメータ３１の検出信号を用いてタービン下流圧Ｐｔｏｕｔを推定しているが、排気タービン２２の下流圧を直接的に検出するタービン下流圧センサを設ける構成としてもよい。また、低負荷域や排気圧力（タービン上流圧Ｐｔｉｎ）の低い運転領域では、タービン上流圧Ｐｔｉｎの検出精度が低いことから、このような領域では上述したような補正制御を禁止するようにしても良い。更に、可変ノズル２４のアクチュエータとして、電動モータなどの電動式のアクチュエータを用いてもよい。このような場合には、指令値ｓＡｖｎｔの補正として、ディザ信号の周期又は振幅を大きくすることに代えて、アクチュエータの駆動力を増加すればよい。また、上記の引っかかり現象を生じる排気圧力の上昇時、つまりノズル開度を閉じていくときにのみ、上記の補正制御を行うようにしてもよい。

１…ディーゼルエンジン
２…排気通路
５…コントロールユニット
２１…ターボ過給機
２４…可変ノズル
２５…アクチュエータ
２６…圧力制御弁
４６…タービン上流圧センサ

Claims (8)

1. 吸気通路を介してエンジンが吸入する空気を過給するターボ過給機であって、このターボ過給機の排気タービンの入口側開口部に設けられ、上記ターボ過給機の容量を調整する可変ノズルと、指令値に応じて上記可変ノズルを駆動するアクチュエータとを有する可変ノズルターボ過給機に適用され、目標ノズル開度と実ノズル開度とに基づいて、指令値算出手段によって目標ノズル開度に基いて設定された指令値を補正する指令値補正手段を備えた可変ノズルターボ過給機の制御装置において、
   タービン上流圧を検出するタービン上流圧検出手段と、
   タービン下流圧を取得するタービン下流圧取得手段と、を有し、
   上記実ノズル開度は、上記タービン上流圧とタービン下流圧とに基づいて算出されることを特徴とする可変ノズルターボ過給機の制御装置。
2. 前記実ノズル開度は、上記タービン上流圧とタービン下流圧の偏差と、上記タービン上流圧とに基いて算出されることを特徴とする請求項１に記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
3. 上記排気タービンの下流側に排気後処理装置が設けられ、
   上記排気後処理装置の閉塞割合に応じて上記実ノズル開度を補正することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一方に記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
4. 上記排気後処理装置がＤＰＦであり、
   上記閉塞割合が上記ＤＰＦのＰＭ堆積量であることを特徴とする請求項３に記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
5. 上記指令値算出手段が、上記目標ノズル開度を基本指令値に変換する変換手段と、所定の振幅および所定の周期を有する振動信号を上記基本指令値に重ね合わせて上記指令値を生成する信号重合手段と、を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
6. 上記指令値補正手段が、上記目標ノズル開度と実ノズル開度との偏差が所定の判定値以上の場合に、上記振動信号の周期又は振幅を大きくすることを特徴とする請求項５に記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
7. 上記偏差が所定の判定値以上となる場合、このときの運転状況を学習格納領域に格納して、上記指令値算出手段による指令値の算出に反映させる学習手段を有することを特徴とする請求項６に記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。
8. 吸入空気量を検出する吸気検出手段を備え、
   Ｐｔｏｕｔ＝（（Ｑｉｎｔ＋Ｑｆ）／Ｃｅｐ）²／２ρ …（１）’
   Ｐｔｏｕｔ：タービン下流圧
   Ｑｉｎｔ：吸入空気量
   Ｑｆ：燃料噴射量
   Ｃｅｐ：排気システムの圧損係数
   ρ：排気密度
   上記タービン下流圧取得手段は、上記の（１）’式により上記タービン下流圧を算出することを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の可変ノズルターボ過給機の制御装置。

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