JP5847030B2 - 排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法 - Google Patents

排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法 Download PDF

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Description

この発明は、エンジンシステムの排気系に設けられ排気の流れを制限する排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法に関する。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステムを備えるエンジンシステム（内燃機関システム）においては、排気系に設けられ排気の流れを制限する排気絞り弁により、背圧制御（ＥＧＲ制御）を実施している。そして、排気絞り弁はモータにより開閉弁を行っているが、モータは全閉位置を基準として駆動する。そのため、排気絞り弁の全閉位置のずれによる排気の流量変化を防いで背圧制御を精度良く実施する為に、全閉位置を確認する全閉学習を行うことが必要である。なお、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムとは、過給機のタービンの下流側からコンプレッサの上流側へＥＧＲガスを還流させるシステムである。
ここで、制御弁の全閉学習を行う技術として、特許文献１の技術が存在する。この特許文献１の技術は、電動弁の開閉制御装置において、全閉パルスを出力して制御弁の全閉状態で開度基準位置を設定して全閉学習を行い、開弁信号が出力されたら設定開度まで開弁するというものである。
特開平２−１７２７８号公報
しかしながら、前記のエンジンシステムの排気絞り弁において、特許文献１の技術のような全閉学習をエンジン（内燃機関）の停止時に行うと、運転者は排気絞り弁のモータの作動音が聞こえて違和感を覚えてしまう。また、モータの作動音は車外にも聞こえるので、特にガレージなどに車両を保管する場合に異音が発生して問題となる。そこで、モータの作動音を消音するために大規模な消音装置を設けることが考えられるが、コストが増大してしまうとともに、大規模な消音装置を車両内の限られたスペースに搭載するのは非常に困難である。また、全閉学習後に背圧上昇下で排気絞り弁を開弁すると大きな圧力開放音が発生してしまうので、運転者などはこの圧力開放音が聞こえることによっても違和感を覚えてしまう。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、開閉弁を行うモータの作動音による違和感を解消しながら排気絞り弁の全閉学習を行うことができる排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法を提供すること、を課題とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、内燃機関に接続する排気通路に設けられ開弁状態にて所定の通常速度で開閉弁して排気の流れを制限する排気絞り弁の制御装置において、前記内燃機関を搭載する車両のアクセル開度が０％であり、かつ、前記内燃機関にてフューエルカットが行われ、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件を満たすときに、前記排気絞り弁を強制的に全閉して前記排気絞り弁の全閉位置を学習する全閉学習を行う全閉学習制御手段を有し、前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習を完了した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、を特徴とする。
この態様によれば、内燃機関の運転時に排気絞り弁の全閉学習を行うので、排気絞り弁の開閉弁を行うモータの作動音は、内燃機関が発する音またはロードノイズなどにより打ち消される。そのため、排気絞り弁の開閉弁を行うモータの作動音による違和感を解消しながら、排気絞り弁の全閉学習を行うことができる。
また、車両のアクセル開度が０％であり、かつ、フューエルカットが行われ、かつ、内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件下にて排気絞り弁の全閉学習を行うので、吸入空気量を抑制して、背圧（内燃機関の排気側の圧力）の上昇を抑制できる。そのため、内燃機関における燃焼状態が不安定になることを防ぎ、エンスト（エンジンストール）を防止できる。さらに、全閉学習を完了した後に排気絞り弁を速度を遅くして開弁するので、排気絞り弁の圧力開放音を抑制できる。そのため、全閉学習を完了した後において、排気絞り弁の圧力開放音による違和感を解消できる。
上記の態様においては、前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習の途中で前記フューエルカットが終了されたとき、または、前記全閉学習の途中で前記内燃機関の回転数が前記所定の範囲外となったときに、前記全閉学習を中断すること、を特徴とする。
この態様によれば、背圧の上昇を抑制することができる。
上記の態様においては、前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習を中断した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、が好ましい。
この態様によれば、全閉学習を中断した後に排気絞り弁を速度を遅くして開弁するので、排気絞り弁の圧力開放音を抑制できる。そのため、全閉学習を中断した後において、排気絞り弁の圧力開放音による違和感を解消できる。
上記の態様においては、前記全閉学習制御手段は、前記徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御した後、前記通常速度により前記排気絞り弁を開弁する通常開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度に応じた目標開度に制御すること、が好ましい。
この態様によれば、圧力開放音を抑制しながら排気絞り弁を開弁した後、排気絞り弁をアクセル開度に応じて規定される目標開度まで確実に開弁することができる。そのため、排気絞り弁の圧力開放音の違和感を解消しながら、運転者の意思に沿った車両の走行を行うことができる。
上記の態様においては、前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習の途中で前記アクセル開度が増加したことにより前記フューエルカットが終了されて前記全閉学習を中断したとき、または、前記全閉学習の途中で前記内燃機関の回転数が前記所定の範囲外に低下して、前記所定の範囲外における所定の回転数以下になったことにより前記全閉学習を中断したときは、前記全閉学習を中断した後に、前記通常速度よりも速い急開速度により前記排気絞り弁を開弁する急開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度に応じた目標開度に制御すること、が好ましい。
この態様によれば、車両が急加速するときに、背圧が急激に上昇することを抑制でき、エンストを防止できる。また、内燃機関の回転数が急低下するときにも、エンストを防止できる。
上記課題を解決するためになされた本発明の他の態様は、内燃機関に接続する排気通路に設けられ開弁状態にて所定の通常速度で開閉弁して排気の流れを制限する排気絞り弁の制御方法において、前記内燃機関を搭載する車両のアクセル開度が０％であり、かつ、前記内燃機関にてフューエルカットが行われ、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件を満たすときに、前記排気絞り弁を強制的に全閉して前記排気絞り弁の全閉位置を学習する全閉学習を行い、前記全閉学習を完了した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、を特徴とする。
この態様によれば、内燃機関の運転時に排気絞り弁の全閉学習を行うので、排気絞り弁の開閉弁を行うモータの作動音は、内燃機関が発する音またはロードノイズなどにより打ち消される。そのため、排気絞り弁の開閉弁を行うモータの作動音による違和感を解消しながら、排気絞り弁の全閉学習を行うことができる。
また、車両のアクセル開度が０％であり、かつ、フューエルカットが行われ、かつ、内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件下にて排気絞り弁の全閉学習を行うので、吸入空気量を抑制して、背圧の上昇を抑制できる。そのため、内燃機関における燃焼状態が不安定になることを防ぎ、エンストを防止できる。さらに、全閉学習を完了した後に排気絞り弁を速度を遅くして開弁するので、排気絞り弁の圧力開放音を抑制できる。そのため、全閉学習を完了した後において、排気絞り弁の圧力開放音による違和感を解消できる。
本発明に係る排気絞り弁の制御装置および排気絞り弁の制御方法によれば、開閉弁を行うモータの作動音による違和感を解消しながら排気絞り弁の全閉学習を行うことができる。
エンジンシステムの全体構成図である。 通常開弁制御と徐開弁制御と急開弁制御のそれぞれにおける開弁速度の様子を示す図である。 排気絞り弁全閉学習制御ルーチンを示す図である。 排気絞り弁の目標開度マップの一例を示す図である。 通常の排気絞り弁制御ルーチンを示す図である。 エンジン回転数とアクセル開度とフューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと排気絞り弁の開度と全閉開弁復帰徐開制御フラグのタイムチャートの一例を示す図である。 エンジン回転数とアクセル開度とフューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと排気絞り弁の開度と全閉開弁復帰徐開制御フラグのタイムチャートの他の例を示す図である。 エンジン回転数とアクセル開度とフューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと排気絞り弁の開度と全閉開弁復帰徐開制御フラグのタイムチャートの他の例を示す図である。
〔エンジンシステムの構成〕
以下、本発明に係る排気絞り弁の制御装置を具体化したエンジンシステム（内燃機関システム）の実施例について、図面を参照しながら説明する。
まず、エンジンシステム１の全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、エンジンシステム１を示す全体構成図である。なお、図１においては、エンジンシステム１として、ディーゼルエンジンシステムを一例として示している。
エンジンシステム１は、図１に示すように、主に、ＥＣＵ１０と、エアフィルタ１２と、吸気通路１４と、過給機１６と、インタークーラ１８と、ディーゼルスロットル２０と、エンジン（内燃機関）２２と、排気通路２４と、ＤＰＦ２６と、マフラ２８と、ＥＧＲ通路３０と、ＥＧＲバルブ３２と、ＬＰＬ−ＥＧＲシステム３４と、触媒３６などを有する。なお、ＬＰＬ−ＥＧＲシステム３４は、詳しくは後述するように、排気絞り弁３８を備えている。また、ＥＣＵ１０は、本発明における「排気絞り弁の制御装置」に相当する。
ＥＣＵ１０は、エンジンシステム１に備わる各部位の電子制御を司るマイクロコンピュータ（マイコン）を備えている。このマイコンは、周知のように中央処理装置（ＣＰＵ）、読み出し書き換えメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）等を備え、ＥＣＵ１０に入力された信号の処理等を行うものである。このＥＣＵ１０は、詳しくは後述するように排気絞り弁３８も制御する。
また、ＥＣＵ１０は、各種センサ及びスイッチ等に接続されており、例えば、アクセル開度センサ４０からのアクセル踏込量、回転数センサ４２からのエンジン回転数、排気絞り弁３８に備わる弁開度センサ４４からの排気絞り弁３８の開度などを入力として受け取るようになっている。なお、ＥＣＵ１０は、本発明における「全閉学習制御手段」を兼ねている。
エアフィルタ１２は、外部から取得されたエア（空気、吸気）を浄化して、吸気通路１４に供給する。また、過給機１６は、コンプレッサ４６と、タービン４８と、を備える。コンプレッサ４６は吸気通路１４に設けられ、タービン４８は排気通路２４に設けられている。また、インタークーラ１８は、吸気通路１４に設けられ、コンプレッサ４６により昇圧された吸気を適温に冷却する。
ディーゼルスロットル２０は、吸気通路１４に接続されるＥＧＲ通路３０の接続口とコンプレッサ４６との間に配置され、バルブ開度に応じてエンジン２２に吸入される空気量を調節する。
ＤＰＦ２６は、排気通路２４に設けられ、排気中のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕捉する。マフラ２８は、排気通路２４に設けられ、排気音を消音する。
ＥＧＲ通路３０は、一端が排気通路２４に接続されており、他端が吸気通路１４に接続されている。このＥＧＲ通路３０は、排気（ＥＧＲガス）を吸気系に還流するための通路である。ＥＧＲバルブ３２は、ＥＧＲ通路３０を通過するＥＧＲガスの流量を調節する弁であり、吸気系に還流させるＥＧＲガスの量を調節する弁である。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム３４は、過給機１６のタービン４８の下流側からコンプレッサ４６の上流側へＥＧＲガスを還流させるシステムである。このＬＰＬ−ＥＧＲシステム３４は、主に、排気絞り弁３８と、ＥＧＲ通路５０と、ＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲバルブ５４とを備える。
排気絞り弁３８は、エンジン２２に接続する排気通路２４に設けられており、車両の通常の走行時などにおいて、開弁状態にて所定の通常速度で開閉弁して開度を制御しながら排気の流れを制限する。この排気絞り弁３８は、不図示のモータを備えており、ＥＣＵ１０からの指示によりモータを駆動して開閉弁する。また、排気絞り弁３８は、前記の弁開度センサ４４も備えている。この排気絞り弁３８は、ＥＧＲクーラ５２やＥＧＲバルブ５４に効率良く排気を導く。
ＥＧＲ通路５０は、一端が排気通路２４における過給機１６のタービン４８の下流側に接続されており、他端が吸気通路１４における過給機１６のコンプレッサ４６の上流側に接続されている。このＥＧＲ通路５０は、排気（ＥＧＲガス）を吸気系に還流するための通路である。具体的には、ＥＧＲ通路５０には、ＥＧＲクーラ５２と、ＥＧＲバルブ５４が設けられている。ＥＧＲクーラ５２は、ＥＧＲガスを冷却する装置である。ＥＧＲバルブ５４は、ＥＧＲ通路５０を通過するＥＧＲガスの流量を調節する弁であり、吸気系に還流させるＥＧＲガスの量を調節する弁である。
以上が、エンジンシステム１の構成の説明である。
〔排気絞り弁の制御装置の作用〕
次に、ＥＣＵ１０（排気絞り弁３８の制御装置）の作用として、ＥＣＵ１０により行われる排気絞り弁３８の制御方法について、詳細に説明する。
なお、本実施例では、排気絞り弁３８を開弁する制御として、図２に示すように、通常開弁制御と徐開弁制御と急開弁制御が存在する。ここで、通常開弁制御とは、排気絞り弁３８を図２に示すような所定の通常速度で開弁する制御である。また、徐開弁制御とは、図２に示すように、前記の通常開弁制御における所定の通常速度よりも遅い徐開速度により排気絞り弁３８を開弁する制御である。さらに、急開弁制御とは、図２に示すように、前記の通常開弁制御における所定の通常速度よりも速い急開速度により排気絞り弁３８を開弁する制御である。
また、排気絞り弁３８の開弁速度は、モータへの入力電圧や入力電流により制御する。例えば、入力電圧について、通常開弁制御のときは１２Ｖとし、徐開弁制御のときは１０Ｖとし、急開弁制御のときは１４Ｖとすることが考えられる。また、排気絞り弁３８の開度の目標値をなまし処理してもよい。このとき、例えば、なまし量について、通常開弁制御のときは中とし、徐開弁制御のときは大とし、急開弁制御のときは小とすることが考えられる。
本実施例において、ＥＣＵ１０は、図３に示す排気絞り弁全閉学習制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
そこで、図３に示すルーチンの処理が開始されると、まず、ＥＣＵ１０は、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘと、アクセル開度ｔａａｃｃと、エンジン回転数Ｎｅを取り込む（ステップＳ１）。ここで、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘとは、弁開度センサ４４からＥＣＵ１０に入力される排気絞り弁３８の実際の開度である。
次に、ＥＣＵ１０は、アクセル開度ｔａａｃｃとエンジン回転数Ｎｅより目標排気絞り弁開度ｔｅｘ（排気絞り弁３８の目標開度）を求める（ステップＳ２）。このとき、例えば、図４に示すようなマップを使用する。
次に、ＥＣＵ１０は、アクセル開度センサ４０からのアクセル踏込量をもとに、アクセル開度ｔａａｃｃが０％であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
そして、アクセル開度ｔａａｃｃが０％である場合には、ＥＣＵ１０は、フューエルカット（Ｆ／Ｃ）中であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ここでフェールカットとは、エンジン２２の運転時において噴射弁からの燃料噴射が一時停止されることである。
そして、フューエルカット中である場合には、ＥＣＵ１０は、回転数センサ４２からのエンジン回転数Ｎｅをもとに、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満か否かを判定する（ステップＳ５）。
そして、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ未満の場合には、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高いか否かを判定する（ステップＳ６）。
そして、エンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高い場合、すなわち、エンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高く１５００ｒｐｍ未満である場合には、ＥＣＵ１０は、全閉学習実行完了フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｃｌｏｓｅが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ７）。
そして、全閉学習実行完了フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｃｌｏｓｅが「０」である場合には、ＥＣＵ１０は、全閉学習の開始であるか否かを判定する（ステップＳ８）。ここで、「全閉学習の開始であるか否か」とは、全閉学習の開始前であってこれから全閉学習を開始する場合に該当するか否か、ということである。
そして、全閉学習の開始である場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を所定の通常速度で全閉に制御し（ステップＳ９）、全閉学習を開始して、その後の処理を一旦終了する。一方、全閉学習の開始でない場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８が全閉である状態を継続し（ステップＳ１０）、全閉学習を継続して、その後の処理を一旦終了する。
このように、ＥＣＵ１０は、アクセル開度ｔａａｃｃが０％であり、かつ、エンジン２２にてフューエルカットが行われ、かつ、エンジン回転数Ｎｅが所定の範囲内（ここでは例えば、エンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高く１５００ｒｐｍ未満である範囲内）である条件を満たすときに、排気絞り弁３８を強制的に全閉して排気絞り弁３８の全閉位置を学習する全閉学習を行う。
また、図３に示すように、ステップＳ３でアクセル開度ｔａａｃｃが０％でない場合には、ＥＣＵ１０は、全閉学習からの加速に該当するか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、「全閉学習からの加速に該当するか否か」とは、全閉学習中に運転者がアクセルペダル（不図示）を踏み込んでアクセル開度ｔａａｃｃが増加し車両が加速したか否か、ということである。
そして、全閉学習からの加速に該当する場合には、ＥＣＵ１０は、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１２）。そして、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘよりも小さい場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を急開速度で目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御し（ステップＳ１３）、すなわち、排気絞り弁３８について目標排気絞り弁開度ｔｅｘまで急開弁制御を実行し、その後の処理を一旦終了する。
一方、ステップＳ１２で実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘ以上の場合には、ＥＣＵ１０は、急開弁制御を完了して急開弁制御フラグＸ＿ｔｅｘｈを「１」とし（ステップＳ１４）、その後の処理を一旦終了する。
また、図３に示すように、ステップＳ１１で全閉学習からの加速に該当しない場合には、ＥＣＵ１０は、急開弁制御フラグＸ＿ｔｅｘｈが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。そして、急開弁制御フラグＸ＿ｔｅｘｈが「０」である場合には、ＥＣＵ１０は、その後の処理を一旦終了する。一方、急開弁制御フラグＸ＿ｔｅｘｈが「１」である場合には、ＥＣＵ１０は、通常の排気絞り弁制御を継続し（ステップＳ１６）、その後の処理を一旦終了する。なお、通常の排気絞り弁制御については、後述する。
また、図３に示すように、ステップＳ４でフューエルカット中でない場合、または、ステップＳ５でエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ以上の場合には、ＥＣＵ１０は、全閉学習中であるか否かを判定する（ステップＳ１７）。そして、全閉学習中である場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を徐開速度で目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御し（ステップＳ１８）、その後の処理を一旦終了する。一方、全閉学習中でない場合には、ＥＣＵ１０は、通常の排気絞り弁制御を継続し（ステップＳ１６）、その後の処理を一旦終了する。
また、図３に示すように、ステップＳ６でエンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍ以下である場合には、ＥＣＵ１０は、エンジン回転数Ｎｅが７００ｒｐｍよりも高いか否かを判定する（ステップＳ１９）。なお、エンジン回転数Ｎｅが７００ｒｐｍのときとは、例えば、車両が停止してエンジン２２がアイドリング状態にあるときに相当する。
そして、エンジン回転数Ｎｅが７００ｒｐｍよりも高い場合、すなわち、エンジン回転数Ｎｅが７００ｒｐｍよりも高く１０００ｒｐｍ以下である場合には、ＥＣＵ１０は、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎが「０」であるか否かを判定する（ステップＳ２０）。そして、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎが「０」である場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を徐開速度で目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御し（ステップＳ１８）、その後の処理を一旦終了する。一方、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎが「１」である場合には、ＥＣＵ１０は、通常の排気絞り弁制御を継続し（ステップＳ１６）、その後の処理を一旦終了する。
また、図３に示すように、ステップＳ１９でエンジン回転数Ｎｅが７００ｒｐｍ以下の場合には、ＥＣＵ１０は、フューエルカットを復帰（終了）させて（ステップＳ２１）、前記のステップＳ１２に移行する。
また、図３に示すように、ステップＳ７で全閉学習実行完了フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｃｌｏｓｅが「１」である場合には、ＥＣＵ１０は、前記のステップＳ２０に移行する。
以上が図３に示すルーチンの説明である。
ここで、ＥＣＵ１０は、前記の通常の排気絞り弁制御においては、図５に示す通常の排気絞り弁制御ルーチンを所定時間毎に周期的に実行する。
そこで、図５に示すルーチンの処理が開始されると、まず、ＥＣＵ１０は、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘと、アクセル開度ｔａａｃｃと、エンジン回転数Ｎｅとを取り込む（ステップＳ１０１）。
次に、ＥＣＵ１０は、アクセル開度ｔａａｃｃとエンジン回転数Ｎｅより目標排気絞り弁開度ｔｅｘを求める（ステップＳ１０２）。ここでは、例えば、前記の図４に示すようなマップを使用する。
次に、ＥＣＵ１０は、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘよりも小さいか否かを判定する（ステップＳ１０３）。そして、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘよりも小さい場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８について所定の通常速度で開弁制御を実行し（ステップＳ１０４）、すなわち、前記の通常開弁制御を行い、その後の処理を一旦終了する。一方、実排気絞り弁開度ｔｔｅｘが目標排気絞り弁開度ｔｅｘよりも大きい場合には、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８について所定の通常速度で閉弁制御を実行し（ステップＳ１０５）、その後の処理を一旦終了する。
以上が図５に示すルーチンの説明である。
ここで、エンジン回転数Ｎｅと、アクセル開度ｔａａｃｃと、フューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと、排気絞り弁３８の開度と、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎのタイムチャートの一例を、図６に示す。
まず、アクセル開度ｔａａｃｃが０％になると、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を前記の図４のマップにて規定されたアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する（図６中の領域ａ）。その後、フューエルカットが行われ、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍよりも低くなると、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を所定の通常速度で全閉に制御する（図６中の領域ｂ）。そして、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を全閉にすると、排気絞り弁３８の全閉学習を開始する。このように、ＥＣＵ１０は、アクセル開度ｔａａｃｃが０％であり、かつ、フューエルカットが行われ、かつ、エンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍよりも低くなる条件を満たすときに、排気絞り弁３８を強制的に全閉して排気絞り弁３８の全閉位置を学習する全閉学習を行う。
その後、全閉学習中に、例えば車両が下り坂に達するなどしてエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ以上になったとする。すると、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８について徐開速度で開弁制御を行って、排気絞り弁３８を前記の図４にて規定されたアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する（図６中の領域ｃ）。このように、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが１５００ｒｐｍ以上になったことにより全閉学習を中断したときは、全閉学習を中断した後に、徐開弁制御を行って、排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する。
その後、エンジン回転数Ｎｅが再び１５００ｒｐｍよりも低くなると、ＥＣＵ１０は、気絞り弁３８を所定の通常速度で全閉に制御する（図６中の領域ｄ）。そして、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を全閉にすると、再び排気絞り弁３８の全閉学習を開始する。
そして、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８の全閉学習を継続して所定時間（図６における時間Ａ）を経過した後、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎをＯＮ（「１」）として、排気絞り弁３８を徐開速度で前記の図４にて規定されたアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する（図６中の領域ｅ）。このように、ＥＣＵ１０は、全閉学習を完了した後に、徐開弁制御を行って、排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αまで開弁する。
その後、アクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度ｔａａｃｃが増加すると、ＥＣＵ１０は、フューエルカットを終了して、前記の通常開弁制御を行って、排気絞り弁３８を所定の通常速度でアクセル開度ｔａａｃｃに応じて前記の図４に示すように規定される目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御する（図６中の領域ｆ）。なお、図６中の領域ｇでは、ＥＣＵ１０は、通常の排気絞り弁制御を行っている。
以上が図６に示すタイムチャートの説明である。
また、エンジン回転数Ｎｅと、アクセル開度ｔａａｃｃと、フューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと、排気絞り弁３８の開度と、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎのタイムチャートの他の例を、図７に示す。図７では、前記の全閉学習からの加速に該当する場合のタイムチャートの一例を示している。
図７に示す例においては、前記の図６に示す例と異なる点として、全閉学習中にアクセルペダルが踏み込まれてアクセル開度ｔａａｃｃが増加する場合に、すなわち、全閉学習中に車両が加速する場合に、ＥＣＵ１０は、フューエルカットを終了し、全閉学習を中断して、排気絞り弁３８を急開速度で前記の図４に規定するアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御する（図７中の領域ｅ）。そして、その後、ＥＣＵ１０は、排気絞り弁３８を所定の通常速度で前記の図４に規定するアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御する（図７中の領域ｆ）。
このように、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でアクセル開度ｔａａｃｃが増加したことによりフューエルカットを終了して全閉学習を中断したときは、全閉学習を中断した後に、徐開弁制御を行わずに、急開弁制御を行って排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘまで開弁する。なお、このように、急開弁制御を行うが、運転者は車両を加速したいという意識があり、エンジン２２が発する音も大きくなるので、排気絞り弁３８を急開速度で開弁することにより発生する圧力開放音に運転者などは違和感を覚えず問題にならない。
以上が図７に示すタイムチャートの説明である。
さらに、エンジン回転数Ｎｅと、アクセル開度ｔａａｃｃと、フューエルカットのＯＮ・ＯＦＦと、排気絞り弁３８の開度と、全閉開弁復帰徐開制御フラグＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎのタイムチャートの他の例を、図８に示す。図８では、全閉学習中にエンジン回転数Ｎｅが低下した場合のタイムチャートの一例を示している。
図８に示す例においては、前記の図６に示す例と異なる点として、全閉学習中にエンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍ以下に低下したときに、全閉学習を中断して排気絞り弁３８を徐開速度で前記の図４に規定するアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する（図８中の領域ｅ）。そして、排気絞り弁３８の開度が目標開度αになったときに、フューエルカットを終了する。このように、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍ以下に低下したことにより全閉学習を中断したときは、全閉学習を中断した後に、徐開弁制御を行って、排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αまで開弁する。
また、図８に示す例においては、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが急低下して７００ｒｐｍ以下になったときに、フューエルカットを終了して、全閉学習を中断し、排気絞り弁３８を急開速度で前記の図４に規定するアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御する（図８中の領域ｆ）。このように、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが低下して所定の範囲外（ここでは、エンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高く１５００ｒｐｍ未満である範囲外）における所定の回転数以下（ここでは、例えば、７００ｒｐｍ以下）になったことによりフューエルカットを終了して全閉学習を中断したときは、全閉学習を中断した後に、徐開弁制御を行わずに、急開弁制御を行って排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘまで開弁する。
以上が図８に示すタイムチャートの説明である。
〔本実施例の効果〕
以上のような本実施例のＥＣＵ１０（排気絞り弁３８の制御装置）によれば、エンジン２２の運転時に排気絞り弁３８の全閉学習を行うので、排気絞り弁３８の開閉弁を行うモータの作動音は、エンジン２２が発する音またはロードノイズなどにより打ち消される。そのため、運転者などが排気絞り弁３８の開閉弁を行うモータの作動音による違和感を覚えることなく、排気絞り弁３８の全閉学習を行うことができる。
また、ＥＣＵ１０は、車両のアクセル開度ｔａａｃｃが０％であり、かつ、フューエルカットが行われ、かつ、エンジン回転数Ｎｅが所定の範囲内である条件下にて排気絞り弁３８の全閉学習を行うので、吸入空気量を抑制して、背圧の上昇を抑制できる。そのため、エンジン２２における燃焼状態が不安定になることを防ぎ、エンストを防止できる。
また、ＥＣＵ１０は、全閉学習を完了した後や全閉学習を中断した後に、排気絞り弁３８を速度を遅くして開弁するので、排気絞り弁３８の圧力開放音を抑制できる。そのため、全閉学習を完了した後や全閉学習を中断した後に、運転者などが排気絞り弁３８の圧力開放音による違和感を覚えることがない。特に、ディーゼルエンジンの場合には、ガソリンエンジンのスロットルバルブに相当するものがない。そのため、ディーゼルエンジンの場合には、アクセル開度ｔａａｃｃが０％であっても排気絞り弁３８を全閉すると背圧が大きく上昇してしまうが、排気絞り弁３８を速度を遅くして開弁することにより排気絞り弁３８の圧力開放音を抑制できる。
また、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でフューエルカットが終了されたとき、または、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが所定の範囲外となったときに、全閉学習を中断する。これにより、背圧の上昇を抑制できる。
また、ＥＣＵ１０は、徐開弁制御を行って排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃが０％のときの目標開度αに制御した後、通常速度により排気絞り弁３８を開弁する通常開弁制御を行って排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御する。これにより、圧力開放音を抑制しながら排気絞り弁３８を開弁した後、排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃに応じて規定される目標排気絞り弁開度ｔｅｘまで確実に開弁することができる。そのため、排気絞り弁３８の圧力開放音の違和感を解消しながら、運転者の意思に沿った車両の走行を行うことができる。
また、ＥＣＵ１０は、全閉学習の途中でアクセル開度ｔａａｃｃが増加したことによりフューエルカットが終了されて全閉学習を中断したとき、または、全閉学習の途中でエンジン回転数Ｎｅが急低下して所定の範囲外における所定の回転数以下（例えば、７００ｒｐｍ以下）になったことにより全閉学習を中断したときは、全閉学習を中断した後に、徐開弁制御を行わずに、急開弁制御を行って排気絞り弁３８をアクセル開度ｔａａｃｃに応じた目標排気絞り弁開度ｔｅｘに制御する。これにより、車両が急加速するときに背圧が急激に上昇することを抑制でき、エンストを防止できる。また、エンジン回転数Ｎｅが急低下するときにも、エンストを防止できる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。例えば、図１においてはエンジンシステム１としてディーゼルエンジンシステムを示したが、これに限定されず、ガソリンエンジンシステムにおいて本発明の排気絞り弁３８の制御装置および制御方法を適用してもよい。また、前記において、全閉学習を行うときの条件の１つとしてエンジン回転数Ｎｅが１０００ｒｐｍよりも高く１５００ｒｐｍ未満である範囲内であることを一例として挙げたが、エンジン回転数Ｎｅの条件はこの範囲に特に限定されない。
１ エンジンシステム
１０ ＥＣＵ
１４ 吸気通路
１６ 過給機
２２ エンジン
２４ 排気通路
３４ ＬＰＬ−ＥＧＲシステム
３８ 排気絞り弁
５０ ＥＧＲ通路
５２ ＥＧＲクーラ
５４ ＥＧＲバルブ
ｔｔｅｘ 実排気絞り弁開度
ｔａａｃｃ アクセル開度
Ｎｅ エンジン回転数
ｔｅｘ 目標排気絞り弁開度
ＸＥｘ．Ｖ＿ｃｌｏｓｅ 全閉学習実行完了フラグ
Ｘ＿ｔｅｘｈ 急開弁制御フラグ
ＸＥｘ．Ｖ＿ｏｐｅｎ 全閉開弁復帰徐開制御フラグ

Claims (6)

  1. 内燃機関に接続する排気通路に設けられ開弁状態にて所定の通常速度で開閉弁して排気の流れを制限する排気絞り弁の制御装置において、
    前記内燃機関を搭載する車両のアクセル開度が０％であり、かつ、前記内燃機関にてフューエルカットが行われ、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件を満たすときに、前記排気絞り弁を強制的に全閉して前記排気絞り弁の全閉位置を学習する全閉学習を行う全閉学習制御手段を有し、
    前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習を完了した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御装置。
  2. 請求項１の排気絞り弁の制御装置において、
    前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習の途中で前記フューエルカットが終了されたとき、または、前記全閉学習の途中で前記内燃機関の回転数が前記所定の範囲外となったときに、前記全閉学習を中断すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御装置。
  3. 請求項１または２の排気絞り弁の制御装置において、
    前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習を中断した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御装置。
  4. 請求項１乃至３のいずれか１つの排気絞り弁の制御装置において、
    前記全閉学習制御手段は、前記徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御した後、前記通常速度により前記排気絞り弁を開弁する通常開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度に応じた目標開度に制御すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御装置。
  5. 請求項２の排気絞り弁の制御装置において、
    前記全閉学習制御手段は、前記全閉学習の途中で前記アクセル開度が増加したことにより前記フューエルカットが終了されて前記全閉学習を中断したとき、または、前記全閉学習の途中で前記内燃機関の回転数が前記所定の範囲外に低下して、前記所定の範囲外における所定の回転数以下になったことにより前記全閉学習を中断したときは、前記全閉学習を中断した後に、前記通常速度よりも速い急開速度により前記排気絞り弁を開弁する急開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度に応じた目標開度に制御すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御装置。
  6. 内燃機関に接続する排気通路に設けられ開弁状態にて所定の通常速度で開閉弁して排気の流れを制限する排気絞り弁の制御方法において、
    前記内燃機関を搭載する車両のアクセル開度が０％であり、かつ、前記内燃機関にてフューエルカットが行われ、かつ、前記内燃機関の回転数が所定の範囲内である条件を満たすときに、前記排気絞り弁を強制的に全閉して前記排気絞り弁の全閉位置を学習する全閉学習を行い、
    前記全閉学習を完了した後に、前記通常速度よりも遅い徐開速度により前記排気絞り弁を開弁する徐開弁制御を行って前記排気絞り弁を前記アクセル開度が０％のときの目標開度に制御すること、
    を特徴とする排気絞り弁の制御方法。
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