JP3733281B2 - 内燃機関の過給圧制御装置および過給圧制御方法 - Google Patents

内燃機関の過給圧制御装置および過給圧制御方法 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気径路の過給圧を制御する過給圧制御技術に係り、詳しくは可変容量ターボチャージャを備えた内燃機関に好適な過給圧制御技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、例えば特開平8−270454号公報には、車載用内燃機関において、排気径路側のタービン内に可変ベーンを備えた可変容量ターボチャージャと、排気径路と吸気径路とが循環径路および該径路に設けられた排気循環バルブ(EGRバルブ)を介して接続された排気循環装置が搭載されたものが開示されている。この内燃機関の可変容量ターボチャージャは、可変ベーンの開度を変えることで排気径路側のガスの圧力を変化させるように構成されている。例えば、可変ベーンの開度を小さくすることで排気径路側のガスの圧力を高圧化させ、可変ベーンの開度を大きくすることで排気径路側のガスの圧力を低圧下させることができる。また、この内燃機関の排気循環装置は、循環径路の排気循環バルブを介して排気径路側のガスの一部を排気循環バルブの上下流の差圧(圧力差)に基いて吸気径路側へ循環させることで、内燃機関の燃焼室内における燃焼温度を低下させ、窒素酸化物(NOx)の生成を抑制するように構成されている。
そして、上記構成において、可変ベーンおよび排気循環バルブを制御することで、内燃機関の負荷に応じて定められた適切な排気循環量が得られるように構成されている。また、吸気径路の過給圧を所望の圧力に制御する場合には、いわゆるフィードバック制御により目標過給圧と実過給圧との偏差に基づいて、実過給圧を目標過給圧に近づけるべく可変ベーンの開度を制御するように構成されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
上記構成の内燃機関は、可変ベーンの開度を制御することで内燃機関の負荷に応じて定められた適切な排気循環量を得ることができるという点において極めて有効である。
しかしながら、上記のような構成の内燃機関は、実際の過給圧(実過給圧)を目標過給圧に近づけるべく可変ベーンの開度を操作する過程(過渡時)において、排気循環バルブの上流圧が該バルブの下流圧に先んじて上昇する。そして、この際、排気循環バルブの上下流の差圧(圧力差)が上昇し、の差圧上昇に伴って循環径路を通過する排気循環量が過大となり、排気系からの黒煙の放出をもたらすという問題があった。また、可変容量ターボチャージャにおけるタービン回転数を、例えば、エンジン水温、大気圧、大気温度等の外乱に対応して好適に制御する技術は確立していなかった。さらに、可変ベーンのフィードバック制御に際し、可変ベーンの開度を内燃機関の負荷に応じて好適に制御する技術は確立していなかった。
【0004】
そこで、本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、吸気径路の空気の過給圧を制御する可変ベーンを備えた内燃機関において、該可変ベーンを内燃機関の運転状況に応じて好適に制御することができる合理的な過給圧制御技術を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の内燃機関の過給圧制御装置は、請求項1〜3に記載の通りに構成されている。また、本発明の内燃機関の過給圧制御方法は、請求項4〜6の通りである。
ここで、請求項1、また他の請求項及び発明の詳細な説明に記載した用語については特に限定的要件を加えない限り以下のように解釈する。
(1)「内燃機関」には、ディーゼルエンジン、ガソリン用エンジン等各種のエンジン類がこれに含まれる。
【0006】
請求項1に記載の内燃機関の過給圧制御装置において、コンプレッサによって内燃機関へ供給される空気の過給圧は可変ベーンによって調節される。また、この可変ベーンは、排気ガスの排気循環量の調節時に、排気循環量調節バルブの排気循環量が安定するように、内燃機関の回転数、負荷、または目標過給圧に応じて制御される。この可変ベーンの制御範囲(作動範囲)は、排気循環量調節バルブの開度に応じて制限される。このように構成すれば、排気ガスの排気循環量の調節時に、過剰な排気ガスが排気循環径路を流れるのを抑制することができる。また、排気ガスの排気循環量の調節時に、過給圧が過剰に上昇するのを抑制することができる。
従って、請求項1に記載の内燃機関の過給圧制御装置によれば、排気循環量調節バルブの開度に応じて可変ベーンを制御し、空気の過給圧を調節することで、過給圧調節機能と排気循環量調節機能の両方を備えた内燃機関において、過給圧のきめ細かな制御が可能となる。
【0007】
また、請求項2に記載の内燃機関の過給圧制御装置において、可変ベーンの閉じ側の開度に制限値が設定されている。すなわち、可変ベーンの開度は目標過給圧に応じて設定されるが、上記制限値により、可変ベーンが制限値以上は閉止されないようになっている。
従って、請求項2に記載の内燃機関の過給圧制御装置によれば、例えば、実際の過給圧(実過給圧)を目標過給圧に近づけるべく可変ベーンを制御する過渡時において、過剰な排気ガスが排気循環径路を流れるのを抑制し、排気系からの黒煙の放出を極力抑えることができる。また、過給圧の過剰な上昇を抑制し、タービン回転数のオーバーシュートを防止することができる。
【0008】
また、請求項3に記載の内燃機関の過給圧制御装置において、可変ベーンの開き側の開度に制限値が設定されている。すなわち、可変ベーンの開度は排気循環量調節バルブの開度に応じて設定され、しかも可変ベーンが制限値以上は開放されないようになっている。
従って、請求項3に記載の内燃機関の過給圧制御装置によれば、可変ベーンの開き側の制限値を設けることで、加速時の応答性(過給圧上昇スピード)を向上させ、再加速性を向上させることができる。
【0011】
請求項4に記載の内燃機関の過給圧制御方法によれば、コンプレッサによって内燃機関へ供給される空気の過給圧は可変ベーンによって調節される。また、この可変ベーンは、排気ガスの排気循環量の調節時に、排気循環量調節バルブの排気循環量が安定するように、内燃機関の回転数、負荷、または目標過給圧に応じて制御される。この可変ベーンの制御範囲(作動範囲)は、排気循環量調節バルブの開度に応じて制限される。これにより、排気ガスの排気循環量の調節時に、過剰な排気ガスが排気循環径路を流れるのを抑制することができる。また、排気ガスの排気循環量の調節時に、過給圧が過剰に上昇するのを抑制することができる。
従って、排気循環量調節バルブの開度に応じて可変ベーンを制御し、空気の過給圧を調節することで、過給圧調節機能と排気循環量調節機能の両方を備えた内燃機関において、過給圧のきめ細かな制御が可能となる。
【0012】
また、請求項5に記載の内燃機関の過給圧制御方法によれば、可変ベーンの閉じ側の開度に制限値が設定されている。すなわち、上記制限値により、可変ベーンが制限値以上は閉止されないようにしている。
従って、例えば、実際の過給圧(実過給圧)を目標過給圧に近づけるべく可変ベーンを制御する過渡時において、過剰な排気ガスが排気循環径路を流れるのを抑制し、排気系からの黒煙の放出を極力抑えることができる。また、過給圧の過剰な上昇を抑制し、タービン回転数のオーバーシュートを防止することができる。
【0013】
また、請求項6に記載の内燃機関の過給圧制御方法によれば、可変ベーンの開き側の開度に制限値が設定されている。すなわち、可変ベーンの開度を排気循環量調節バルブの開度に応じて設定し、しかも可変ベーンが制限値以上は開放されないようにしている。
従って、可変ベーンの開き側の制限値を設けることで、加速時の応答性(過給圧上昇スピード)を向上させ、再加速性を向上させることができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明における一実施の形態の内燃機関の過給圧制御装置について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では、可変容量ターボチャージャおよび排気循環装置を搭載した自動車のディーゼルエンジンにおいて、排気循環装置の排気循環バルブ開度に基いて可変容量ターボチャージャを制御する場合について説明するものである。
【0017】
まず、本発明における一実施の形態の内燃機関の構成等について説明する。ここで、図1は本発明におけるディーゼルエンジンの要部構成図である。
図1に示すように、本発明における内燃機関としてのディーゼルエンジン10には、排気ポートに連通する排気径路20、吸気ポートに連通する吸気径路22が接続されている。また、ディーゼルエンジン10の燃焼室12には燃料噴射ノズル14が設置され、アクセルペタルの踏込量に対応した量の燃料が燃料噴射ノズル14から燃焼室12へ向けて噴射される。また、ディーゼルエンジン10には、過給圧調節手段としての可変容量ターボチャージャ30が搭載されている。この可変容量ターボチャージャ30は、排気径路20に設けられたタービン32、吸気径路22に設けられたコンプレッサ34等を備え、タービン32に生じる回転トルクを駆動源としてコンプレッサ34を駆動させ、空気をディーゼルエンジン10の吸気径路22へ圧送するように構成されている。従って、ディーゼルエンジン10から排気径路20に排気ガスが排出されると、その排気ガスの圧力に応じた回転トルクがコンプレッサ34に付与され、このコンプレッサ34の駆動により所定圧力(過給圧)の空気がディーゼルエンジン10の吸気系に過給される。
【0018】
また、可変容量ターボチャージャ30においてタービン32の内部には、タービン32内の排気ガスの流速を可変とすべく開閉動作する可変ベーン36が設けられている。この可変ベーン36は、ロータ(図示省略)の外周に沿って複数配設され、アクチュエータ40によって作動するように構成されている。また、アクチュエータ40はVRV(バキューム・レギュレーティング・バルブ)42を介して負圧源としてのバキュームポンプ(図示省略)に接続され、このバキュームポンプから導かれた負圧をVRV42で調整することで、可変ベーン36は開き側あるいは閉じ側へ作動する。そして、可変ベーン36が開き側あるいは閉じ側へ作動することでロータとの間隔が変化し、可変ベーン36の開度(以下、「VN開度」という)が変更される。従って、これによりタービン32を通過する排気ガスの流速が調節されるとともに、吸気径路22の過給圧が変化する。例えば、可変ベーン36を閉じ側へ作動させることで、コンプレッサ34の駆動力は上昇し、従ってより高い過給圧を得ることができる。一方、可変ベーン36を開き側へ作動させることで、コンプレッサ34の駆動力は低下し、従って過給圧は低下する。
【0019】
排気径路20のタービン32の上流側と、吸気径路22のコンプレッサ34の下流側との間には、排気径路20と吸気径路22とを連通する排気循環径路24が設けられている。そして、この排気循環径路24には、該径路24の連通状態を制御する排気循環バルブ(以下、「EGRバルブ」という)50が設けられている。このEGRバルブ50は、アクチェエータ(図示省略)によって開き側あるいは閉じ側へ作動するように構成され、例えば開弁状態において排気径路20の排気ガスの一部が排気循環径路24を介して吸気径路22へ循環される。一方、EGRバルブ50の閉弁状態において、排気径路20の排気ガスは排気循環径路24を介して吸気径路22へ循環されない。
【0020】
なお、本実施の形態では、ディーゼルエンジン10の負荷、運転条件等を検出する各種の検出手段が設けられている。すなわち、ディーゼルエンジン10には、エンジンの回転数Nを検出するエンジン回転数センサ60、エンジンにおける水温Twを検出するエンジン水温センサ62が設置されている。
また、吸気径路22のコンプレッサ34下流には、VSV(バキューム・スイッチング・バルブ)44を介して過給圧・大気圧センサ64が設置され、この過給圧・大気圧センサ64は、VSV44を切替えることで、エンジンの過給圧Pb、あるいは大気圧Paを検出することができるように構成されている。
また、吸気径路22のコンプレッサ34上流には、大気温度Taを検出する大気温度センサ68が設置されている。
そして、上述したエンジン回転数センサ60、エンジン水温センサ62、過給圧・大気圧センサ64、大気温度センサ68は、いずれも電子制御ユニット(以下、「ECU」という)70に接続され、各センサで検知されたデータはECU70へ入力(INPUT)される。そして、これら入力データに基づいて、可変ベーン36およびEGRバルブ50へ制御信号が出力(OUTPUT)される。
【0021】
次に、上記構成のディーゼルエンジン10における過給圧制御方法について、図1および図2〜図10を参照しながら説明する。ここで、図2および図3は、VN開度制御処理を示すフローチャートである。図4は目標VN開度算出処理における算出方法を示す図である。図5はエンジン負荷と目標過給圧との相関を示すグラフである。図6はEGRバルブ全閉時におけるVN最大開度を示すマップである。また、図7はEGRバルブ全開時におけるVN最大開度を示すマップである。また、図8は基本VN開度を示すマップである。また、図9はEGRバルブ開度とVN最大開度との相関を示すグラフである。また、図10はエンジン回転数とVN最小開度との相関を示すグラフである。
なお、ここでは可変容量ターボチャージャ30の可変ベーン36の目標VN開度を算出し、この算出結果に基づいて可変ベーン36のVN開度が所望の値となるようにアクチュエータ40を制御する場合について説明する。
【0022】
可変容量ターボチャージャ30の可変ベーン36を制御する場合は、図2に示すVN開度制御処理にしたがって、エンジン回転数N、燃料噴射量Q、エンジン水温Tw、過給圧Pb、大気圧Pa、大気温度Ta、EGRバルブ開度係数Ecの検出を行う〔ステップS10〕。なお、燃料噴射量QはECU70から噴射ノズルの制御量データとして読み込まれ、EGRバルブ開度係数EcはECU70からEGRバルブ50作動用のアクチュエータ40の制御量データとして読み込まれる。EGRバルブ開度係数Ecは、EGRバルブ50の開度に応じて例えば0〜1(全閉時が0で全開時が1)に設定することができる。
次に、これら検出データに基づいて可変ベーン36の目標VN開度を算出する目標VN開度算出処理を行い〔ステップS20〕、算出した目標VN開度に応じてアクチュエータ40を制御し、可変ベーン36のVN開度を所定の値に設定する〔ステップS30〕。
すなわち、本実施の形態では、可変ベーン36の開度を、エンジン回転数N、燃料噴射量Q、エンジン水温Tw、過給圧Pb、大気圧Pa、大気温度Ta等の運転条件のみならず、EGRバルブ50の開度に応じて設定するように構成されている。
【0023】
図3に示す目標VN開度算出処理では、可変ベーン36の目標VN開度を図4に示す算出式(1)〜(13)を用いて算出する。なお、(1)式〜(13)式において、所定のマップに基づくマップ関数をf1〜f7,h1,h2,g1〜g3としている。
まず、図3中のステップS21によって、目標過給圧Ptの算出を行う。この目標過給圧Ptは、図4中の(4)式にしたがって、基本目標過給圧Pb1と最大目標過給圧Pb3との最小値により設定される。なお、基本目標過給圧Pb1は、エンジン回転数Nおよび燃料噴射量Qから定められたマップによって設定され(図4中の(1)式参照)、最大目標過給圧Pb3は、基本目標過給圧Pb1における最大値(最大ガード)である基本最大目標過給圧Pb2(図4中の(2)式参照)を大気圧Pa、エンジン水温Tw、大気温度Taに基づいて補正することによって設定される(図4中の(3)式参照)。ここで、この目標過給圧Ptの算出について、図5を参照しながらさらに詳細に説明する。
【0024】
図5に示すように、エンジン負荷(エンジン回転数N、燃料噴射量Q)と目標過給圧との相関によって、図中の細実線(一部太実線)で示す基本目標過給圧Pb1が設定される。また、この基本目標過給圧Pb1においてエンジン負荷が100%より大きい領域は、タービン32の回転数制限、エンジンの筒内圧制限の観点から、基本目標過給圧Pb1の最大ガードとなる基本最大目標過給圧Pb2が設定される。そして、この基本目標過給圧Pb1および基本最大目標過給圧Pb2に基づいて、大気圧Pa、エンジン水温Tw、大気温度Taに応じた補正がなされ、その結果として補正後の目標過給圧Ptが設定される。
従来、このような補正を行う場合は、例えば、100%負荷での目標過給圧が最大目標過給圧Pbと一致するように基本目標過給圧Pb1を図中の右方向へ平行移動することで、図中の一点鎖線で示すような目標過給圧の設定がなされていた。このような設定によれば、100%負荷時において目標過給圧が最大ガードを遵守することができる一方、エンジン低負荷域での目標過給圧が補正前の設定値よりも下回ることになる。これに対し、本実施の形態では、大気圧Pa、エンジン水温Tw、大気温度Taに基づく補正によって最大ガードを最大目標過給圧Pb3とする場合には、図中の太実線で示すように、基本目標過給圧Pb1と最大目標過給圧Pb3との最小値を目標過給圧Ptに設定するように構成されている。これにより、エンジン低負荷域での目標過給圧の設定値を下げることなく最大ガードのみを最大目標過給圧Pb3に設定することができる。
この結果、本実施の形態によれば、例えば大気圧Pa、エンジン水温Tw、大気温度Ta等の外乱に対し、エンジン低負荷域での目標過給圧を低下させることなくタービン32の過回転、エンジンの筒内圧の過大上昇を防止することができ、ディーゼルエンジン10および可変容量ターボチャージャ30の保護を図ることができる。
【0025】
次に、図3中のステップS22によって、開き側のVN最小開度Viの算出を行う。このVN最小開度Viは、図4中の(5)式にしたがって、エンジン回転数Nから定められたマップによって設定される(図10参照)。図10に示すように、本実施の形態ではエンジン回転数N(rpm)とVN最小開度Vi(%)との相関において、図中の実線で示す制限値を設け、この制限値の図中上側を使用領域に設定している。なお、この図において、VN最小開度Viの0(%)が可変ベーン36の全開時であり、100(%)が可変ベーン36の全閉時である。
このように、可変ベーン36の開き側のVN最小開度Viに制限値を設けることで、アクセルペタルのオフ時には、過給残りがあるため目標過給圧より実際の過給圧(実過給圧)が高くなり、従ってVN開度は開き側に制御されるが、可変ベーン36の開き側の制限値を設けることで、再加速時の過給立ち上がりを促進し再加速性を確保することができる。
【0026】
次に、図3中のステップS23によって、閉じ側のVN最大開度Vaの算出を行う。このVN最大開度Vaは、図4中の(6)式〜(10)式にしたがって設定される。すなわち、EGRバルブ50が全閉時におけるVN最大開度Va1と、EGRバルブ50が全開時におけるVN最大開度Va2を求め(図4中の(6)式および(7)式参照)、EGRバルブ係数Ec基づいてEGRバルブ50が所定の開度におけるVN最大開度Vaを算出するものである(図4中の(10)式参照)。
ここで、VN最大開度Va1およびVa2は、いずれもエンジン回転数Nおよび燃料噴射量Qから定められたマップによって設定される(図6および図7参照)。図6および図7に示すように、エンジン回転数N(rpm)と燃料噴射量Q(mm3/st)とに応じてVN最大開度Va1(%)およびVa2(%)が設定される。なお、図6および図7において、100(%)の線が可変ベーン36の全閉時である。
また、過給圧補正係数Pfは、エンジン回転数Nおよび目標過給圧Ptと実際の過給圧Pbとの偏差である過給圧偏差Pd(図4中の(8)式参照)から定められたマップによって設定される(図4中の(9)式参照)。
【0027】
その結果、EGRバルブ開度(%)とVN最大開度Va(%)との間に図9に示すような相関が得られ、この相関において、図中の実線で示す制限値を設け、この制限値の図中下側を使用領域に設定している。なお、この図において、VN最大開度Vaの0(%)が可変ベーン36の全開時であり、100(%)が可変ベーン36の全閉時である。また、EGRバルブ開度の0(%)が全閉時であり、100(%)が全開時である。
このように、可変ベーン36の閉じ側のVN最大開度Vaに制限値を設けることで、実際の過給圧(実過給圧)を目標過給圧に近づけるべく可変ベーン36を制御する過渡時において、過剰な排気ガスが排気循環径路24を流れるのを抑制し、排気系からの黒煙の放出を極力抑えることができる。また、可変ベーン36の閉じ側の制限値を設けることで、例えばEGRバルブ50が全閉状態の場合に、過給圧の過剰な上昇を抑制しタービン32の回転数のオーバーシュートを防止することができる。
【0028】
次に、図3中のステップS24によって、本発明のおけるフィードバック制御量としてのVN開度フィードバック量Vcの算出を行う。このVN開度フィードバック量Vcは、図4中の(11)式で示されるように、積分項(第1項)、比例項(第2項)、微分項(第3項)を加算することで求めることができ、各項はエンジン回転数N、燃料噴射量Q、目標過給圧Pt、実際の過給圧Pbから定められたマップによって設定される。なお、比例項(第2項)のゲインおよび微分項(第3項)のゲインは、係数g2(N,Q)およびg3(N,Q)の値に応じて変更されるように構成されている。而して、エンジン回転数N、燃料噴射量Q、目標過給圧Pt、実際の過給圧Pbが変化する際に、VN開度フィードバック量Vcはディーゼルエンジン10の運転状況(エンジン負荷、タービン回転数、過給圧)に応じた最適値に補正される。この補正により、例えば、タービン32の過回転を防止することができ、比例項や微分項のゲインが固定値で規定される場合に比して、より好適な過給圧制御を実現することができる。
【0029】
次に、図3中のステップS25によって、基本VN開度Vbの算出を行う(図4中の(12)式参照)。この基本VN開度Vbは、エンジン回転数Nおよび燃料噴射量Qから定められたマップによって設定される(図8参照)。図8に示すように、エンジン回転数N(rpm)と燃料噴射量Q(mm3/st)とに応じて、基本VN開度Vb(%)が設定される。なお、この図において、100(%)の線が可変ベーン36の全閉時である。
【0030】
そして最後に、図3中のステップS26によって、目標VN開度Vtの算出を行う。この目標VN開度Vtは、ステップS22〜ステップS25において算出された、VN最小開度Vi、VN最大開度Va、VN開度フィードバック量Vc、基本VN開度Vbの基づいて設定される(図4中の(13)式参照)。すなわち、まず、VN最小開度Viと、基本VN開度VbにVN開度フィードバック量Vcを加算したものとを比較し大きい方の開度を選択し、更にこの開度とVN最大開度Vaと比較し小さい方の開度を目標VN開度Vtとする。
【0031】
以上のように構成した本実施の形態の内燃機関の過給圧制御装置および過給圧制御方法によれば、EGRバルブ50の開度に応じて可変ベーン36を制御し、空気の過給圧を調節することで、過給圧調節機能と排気循環量調節機能の両方を備えたディーゼルエンジン10において、過給圧のきめ細かな制御が可能となる。また、可変ベーン36の閉じ側のVN最大開度Vaに制限値を設けることで、実際の過給圧(実過給圧)を目標過給圧に近づけるべく可変ベーン36を制御する過渡時において、過剰な排気ガスが排気循環径路24を流れるのを抑制し、排気系からの黒煙の放出を極力抑えることができる。また、可変ベーン36の閉じ側の制限値を設けることで、例えばEGRバルブ50が全閉状態の場合に、過給圧の過剰な上昇を抑制しタービン32の回転数のオーバーシュートを防止することができる。また、可変ベーン36の開き側の制限値を設けることで、再加速時の過給立ち上がりを促進し再加速性を確保することができる。
また、本実施の形態によれば、例えば大気圧Pa、エンジン水温Tw、大気温度Ta等の外乱に対し、エンジン低負荷域での目標過給圧を低下させることなくタービン32の過回転、エンジンの筒内圧の過大上昇を防止することができ、ディーゼルエンジン10および可変容量ターボチャージャ30の保護を図ることができる。
また、本実施の形態によれば、VN開度フィードバック量Vcをディーゼルエンジン10の運転状況(エンジン負荷、タービン回転数、過給圧)に応じた可変とすることで、例えば、タービン32の過回転を防止することができる。
【0032】
なお、本発明は上記実施の形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
上記実施の形態では、ディーゼルエンジン10における過給圧制御技術について記載したが、ディーゼルエンジン以外の各種のエンジンに本発明を適用することもできる。例えば、ガソリンエンジンの中でも比較的未燃成分の排出量の多いリーンバーンエンジンに本発明を適用することができる。
【0033】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、吸気径路の空気の過給圧を制御する可変ベーンを備えた内燃機関において、該可変ベーンを内燃機関の運転状況に応じて好適に制御することができる合理的な過給圧制御技術を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるディーゼルエンジンの要部構成図である。
【図2】VN開度制御処理を示すフローチャートである。
【図3】VN開度制御処理を示すフローチャートである。
【図4】目標VN開度算出処理における算出方法を示す図である。
【図5】エンジン負荷と目標過給圧との相関を示すグラフである。
【図6】EGRバルブ全閉時におけるVN最大開度を示すマップである。
【図7】EGRバルブ全開時におけるVN最大開度を示すマップである。
【図8】基本VN開度を示すマップである。
【図9】EGRバルブ開度とVN最大開度との相関を示すグラフである。
【図10】エンジン回転数とVN最小開度との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
10…ディーゼルエンジン(内燃機関)
14…燃料噴射ノズル
20…排気径路
22…吸気径路
24…排気循環径路
30…可変容量ターボチャージャ
32…タービン
34…コンプレッサ
36…可変ベーン
50…EGRバルブ
60…エンジン回転数センサ
62…エンジン水温センサ
64…過給圧・大気圧センサ
68…大気温度センサ
70…電子制御ユニット(ECU)

Claims (6)

  1. 内燃機関において該機関の排気径路に設けられたタービンと、前記タービンを駆動させる排気ガスの流速を可変とすべく該タービン内において開閉動作する可変ベーンと、吸気径路に設けられ前記タービンの駆動トルクに応じて内燃機関へ空気を供給するコンプレッサと、前記排気径路から排出される排気を前記吸気径路へ循環させる排気循環径路と、該排気循環径路における排気循環量を調節すべく開閉動作する排気循環量調節バルブとを有する内燃機関の過給圧制御装置であって、
    前記可変ベーンは、前記排気循環量調節バルブの開度に応じて作動範囲制御されるように構成されていることを特徴とする過給圧制御装置。
  2. 請求項1に記載した内燃機関の過給圧制御装置であって、
    前記可変ベーンの少なくとも閉じ側の開度に制限値が設定されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。
  3. 請求項2に記載した内燃機関の過給圧制御装置であって、
    更に、前記可変ベーンの開き側の開度に制限値が設定されるように構成されていることを特徴とする内燃機関の過給圧制御装置。
  4. 内燃機関において該機関の排気径路に設けられたタービンと、前記タービンを駆動させる排気ガスの流速を可変とすべく該タービン内において開閉動作する可変ベーンと、吸気径路に設けられ前記タービンの駆動トルクに応じて内燃機関へ空気を供給するコンプレッサと、前記排気径路から排出される排気を前記吸気径路へ循環させる排気循環径路と、該排気循環径路における排気循環量を調節すべく開閉動作する排気循環量調節バルブとを設け、
    前記排気循環量調節バルブの開度に応じて前記可変ベーンを作動範囲制御し、前記内燃機関へ供給される空気の過給圧を制御することを特徴とする内燃機関の過給圧制御方法。
  5. 請求項4に記載した内燃機関の過給圧制御方法であって、
    前記可変ベーンの少なくとも閉じ側の開度に制限値を設け、この制限値内において前記排気循環量調節バルブの開度に応じた前記可変ベーンの開度を設定し、前記内燃機関へ供給される空気の過給圧を制御することを特徴とする内燃機関の過給圧制御方法。
  6. 請求項5に記載した内燃機関の過給圧制御方法であって、
    更に、前記可変ベーンの開き側の開度に制限値を設け、前記閉じ側および開き側の制限値内において前記可変ベーンの開度を設定し、前記内燃機関へ供給される空気の過給圧を制御することを特徴とする内燃機関の過給圧制御方法。
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