JPH09268950A - 過給機付き内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明はスロットル弁の下流の吸気圧を検出す
る吸気圧検出手段を具備する過給機付き内燃機関の制御
装置に関し、給圧センサが検出する検出値に基づき実施
される各種制御の精度を向上することを課題とする。 【解決手段】吸気を過給する過給機２と、吸気通路７に
設けられたスロットル弁２０と、このスロットル弁２０
の下流の吸気圧を検出する吸気圧センサ２２と、ディー
ゼルエンジン１の運転状態を検出するアクセル開度セン
サ２１及び回転数センサ２３と、吸気圧センサ２２が検
出する吸気圧に応じて過給遅れを判断する過給遅れ判定
手段とを具備する過給機付き内燃機関の排気還流制御装
置において、アクセル開度センサ２１により減速時であ
ると判断さたれ時に、前記過給遅れ判定手段による過給
遅れの判断を禁止する構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は過給機付き内燃機関
の制御装置に係り、特にスロットル弁の下流の吸気圧を
検出する吸気圧検出手段を具備する過給機付き内燃機関
の制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ディーゼルエンジン等の内燃機
関（以下、エンジンという）における排気ガスの浄化を
行う手段として排気還流制御装置（以下、ＥＧＲ制御装
置という）が知られている。このＥＧＲ制御装置は、排
気ガスの一部を吸気通路に還流させることにより、ＮＯ
_X の低減を図る構成とされている。

【０００３】このＥＧＲ制御装置を設けたエンジンは、
排気ガスの還流率（新気に対する排気ガスの割合）を増
大していくとスモークが増加するため、ある限界以上に
排気還流を行うことはできない。また、スモークは、高
負荷領域ほど発生し易いので、エンジンの運転状態によ
って目標排気還流率を変化させると共に排気還流通路に
排気還流制御弁（ＥＧＲ弁）を設け、ＥＧＲ弁を目標排
気還流率に応じて開閉制御することによりスモークが過
度に発生しない範囲内で最大限の排気還流を行うよう制
御している。

【０００４】一方、ターボ過給機を設けたエンジンで
は、ターボ過給機により過給を行うことによりシリンダ
内に多量の空気を送り込むことが可能となる。シリンダ
に供給される空気量が増大するとスモークは発生しにく
くなるため、スモークによって制約される排気還流率
は、過給機を設けることにより高めることが可能とな
る。

【０００５】上記構成とされた過給機付きエンジンのＥ
ＧＲ制御装置としては、例えば特開平４−３３４７５０
号公報に開示されたものが知られている。同公報に開示
されたＥＧＲ制御装置は、エンジンの吸気圧を検出する
吸気圧センサを具備すると共に、この吸気圧センサによ
り検出された吸気圧に応じて補正手段により目標排気還
流率を補正する構成とされている。

【０００６】具体的には、吸気圧センサにより高過給時
であると判断された場合には、補正手段は目標排気還流
率が大となるよう補正を行う構成とされており、これに
より良好な排気浄化性能が得られるよう構成されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば吸気
絞り弁の開度がアクセル開度と連動するエンジンでは、
高負荷からの減速時において吸気絞り弁が全閉或いは全
閉付近に急激に戻り、エンジンへの新気供給が殆ど停止
する状態となる。

【０００８】一方、過給機を設けたエンジンでは、高負
荷状態下において高回転状態にある過給機のタービン
は、減速に伴い排気エネルギーがカットされても、慣性
によりタービンは回転を続け、低負荷時の定常回転に戻
るにはある期間を要する。この慣性によりタービンが回
転している間も、過給機はタービン上流のガスを排出し
続ける。しかるに、上記のように減速時は新気供給が殆
ど停止しているため、タービン上流側の圧力は高負圧と
なり、排気還流通路及びＥＧＲ弁を介してこの負圧は吸
気絞り弁の下流に位置する吸気通路内の圧力（吸気圧）
も一時的に高負圧となる。従って、定常時（減速時でな
い時）の同じ負荷に相当する吸気圧に対し、減速時の吸
気圧はタービンの慣性による回転に起因して大きく下回
り、偏差を生じる。

【０００９】上記のように、減速時における吸気特性
は、加速時及び定常時の吸気特性と異なる特性を示す。
しかるに、従来のＥＧＲ制御装置は減速時に発生する上
記吸気圧の偏差を考慮しておらず、加速時及び定常時と
同様のＥＧＲ制御を実施しており、従って従来のＥＧＲ
制御装置では減速時において適正なＥＧＲ制御を行うこ
とができないという問題点があった。

【００１０】また、上記したＥＧＲ制御に限らず、吸気
圧センサが検出する検出値に基づき各種制御を行う場合
においても、同様に制御の精度が低下してしまうという
問題点が生じる。本発明は上記の点に鑑みてなされたも
のであり、減速時であると判断さたれ時に過給遅れの判
断を禁止することにより、吸気圧センサが検出する検出
値に基づき実施される各種制御の精度を向上することを
目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題は、下記の手
段を講じることにより解決することができる。請求項１
記載の発明では、吸気を過給する過給機と、内燃機関の
吸気通路に設けられたスロットル弁と、前記スロットル
弁の下流の吸気圧を検出する吸気圧検出手段と、内燃機
関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、前記吸気
圧検出手段が検出する吸気圧に応じて過給遅れを判断す
る過給遅れ判定手段とを具備する過給機付き内燃機関の
制御装置において、前記運転状態検出手段により減速時
であると判断された時に、前記過給遅れ判定手段による
前記過給遅れの判断を禁止する判定禁止手段を設けたこ
とを特徴とするものである。

【００１２】また、請求項２記載の発明では、吸気を過
給する過給機と、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連
通する排気還流通路と、前記排気還流通路に設けられた
排気還流弁と、前記吸気通路に設けられたスロットル弁
と、前記スロットル弁の下流の吸気圧を検出する吸気圧
検出手段と、前記内燃機関の運転状態を検出する運転状
態検出手段と、該運転状態検出手段により得られた検出
値と、前記吸気圧検出手段により得られた前記吸気圧に
応じて前記排気還流弁の開度を制御する排気還流制御手
段とを備えた過給機付き内燃機関の御装置において、前
記運転状態検出手段により減速時であると判断さたれ時
に、前記吸気圧を反映させた排気還流弁の開度制御を禁
止する禁止手段を設け、前記運転状態検出手段により得
られた検出値にのみにより前記排気還流弁の開度を制御
することを特徴とするものである。

【００１３】更に、請求項３記載の発明では、前記請求
項２記載の過給機付き内燃機関の制御装置において、前
記排気還流制御手段は、前記運転状態検出手段により得
られた検出値から演算した目標排気還流量を、前記機関
運転状態検出手段により得られた検出値を基に演算され
た吸気圧と実際の吸気圧との偏差に基づいた過給遅れ量
により補正し、この補正後の目標排気還流量となるよう
前記排気還流弁の開度を制御する構成としたことを特徴
とするものである。

【００１４】上記の各手段は次のように作用する。請求
項１記載の発明によれば、運転状態検出手段により減速
時であると判断さたれ時、判定禁止手段により過給遅れ
判定手段による過給遅れの判定が禁止される。

【００１５】よって、減速時に発生するタービンの慣性
回転に起因して吸気特性が加速時及び定常時の吸気特性
と異なる特性を示しても、吸気圧に応じて過給遅れを判
定する過給遅れ判定手段の判断処理が禁止されるため、
過給遅れ判定手段から誤った過給遅れ情報が出力される
ことを防止できる。これにより、過給遅れ判定手段から
出力される誤った過給遅れ情報に基づき各種制御処理が
実施されることを防止でき、制御の精度を向上させるこ
とができる。

【００１６】また、請求項２記載の発明によれば、吸気
圧検出手段により得られた吸気圧に応じて排気還流弁の
開度を制御する排気還流制御において、禁止手段は運転
状態検出手段により減速時であると判断さたれ時、排気
還流制御手段が実施する吸気圧を反映させた排気還流弁
の開度制御を禁止する。これにより、排気還流弁の開度
制御は運転状態検出手段により得られた検出値にのみに
より行われることになる。

【００１７】よって、減速時に発生するタービンの慣性
回転に起因して吸気特性が加速時及び定常時の吸気特性
と異なる特性を示しても、減速時は吸気圧に基づいた排
気還流弁の開度制御が禁止されるため、異常な吸気特性
が排気還流制御に反映されることを防止することができ
る。これにより、減速時における排気還流制御の精度を
向上させることができる。

【００１８】更に、請求項３記載の発明によれば、排気
還流制御手段は、演算された吸気圧と実際の吸気圧との
偏差に基づいて求められる過給遅れ量により目標排気還
流量を補正し、この補正後の目標排気還流量となるよう
排気還流弁の開度を制御する構成となるため、排気還流
弁の開度は上記の偏差に応じて変化し、最適な排気還流
率を得られる開度に制御することが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態について
図面と共に説明する。図１は本発明の一実施例である制
御装置が搭載される内燃機関を示す構成図である。尚、
以下の説明では、内燃機関として過給機及び排気還流制
御装置（以下、ＥＧＲ制御装置という）が設けられたデ
ィーゼルエンジンを例に挙げ、ＥＧＲ制御に本発明を適
用した構成について説明する。

【００２０】図１において、１はディーゼルエンジン，
２は過給機，３は燃料噴射ポンプ，４は排気還流弁（以
下、ＥＧＲ弁という），５はバキュームレギュレーティ
ングバルブ（以下、ＥＶＲＶという），６はエンジンコ
ントロールコンピュータ（以下、ＥＣＵという）を夫々
示している。

【００２１】ディーゼルエンジン１は、例えば渦流室式
の４気筒エンジンであり、燃料噴射ポンプ３から各気筒
に対応して配設された燃料噴射ノズルに対し所定のタイ
ミングで燃料が供給され、これにより各燃焼室内で燃焼
を発生させて動力を得る構成とされている。

【００２２】ディーゼルエンジン１には新気が導入され
る吸気通路７と、排気ガスが排出される排気通路８が夫
々設けられている。この吸気通路７には過給機２を構成
するコンプレッサ９が設けられると共に、排気通路８に
はタービン１０が設けられている。このコンプレッサ９
とタービン１０とは同軸的に一体化されており、よって
一体的に回転する。上記のように、本実施例では過給機
２として排気タービン式過給機を用いている。

【００２３】周知のように、排気タービン式過給機２
は、排気ガスのエネルギーを利用してタービン１０を回
転させ、その同軸上にあるコンプレンサ９を回転させて
新気（吸入空気）を昇圧させる。これによって、密度の
高い混合気を燃焼室へ送り込んで燃料を多量に燃焼さ
せ、ディーゼルエンジン１の出力を増大させるようにな
っている。

【００２４】また、ディーゼルエンジン１には、排気通
路８内の排気ガスの一部を吸気通路７へ還流させる排気
還流通路１１が設けられている。更に、この排気還流通
路１１の途中には、排気ガスの排気還流量を制御するＥ
ＧＲ弁４が配設されている。ＥＧＲ弁４は、その内部に
ダイアフラム１４に支持されたバルブ１２が設けられて
おり、またダイアフラム１４の上部にはＥＶＲＶ５と接
続されたダイアフラム室１５が形成されている。

【００２５】ＥＶＲＶ５はダイアフラム室１５に作用す
る負圧を調整する機能を有しており、駆動コイル１６，
ムービングコア１７，ダイアフム１８，及びバキューム
ポンプ１９等により構成されている。駆動コイル１６は
ＥＣＵ６に接続されており、ＥＣＵ６から供給される駆
動電流により発生する磁力の強さが制御される構成とさ
れている。

【００２６】また、ダイアフム１８と接続されたムービ
ングコア１７は駆動コイル１６により移動する構成とさ
れており、バキュームポンプ１９が発生する負圧がＥＧ
Ｒ弁４のダイアフラム１４に作用する度合いはムービン
グコア１７の移動量により決められる構成とされてい
る。

【００２７】よっＥＧＲ弁４に設けられたバルブ１２の
移動量はＥＶＲＶ５を介してＥＣＵ６により制御される
こととなり、これによりＥＧＲ弁４を通過する（即ち、
排気還流通路１１を通過する）排気ガスの排気還流量は
ＥＣＵ６により制御される構成とされている。また、Ｅ
ＧＲ弁４にはバルブ１２のリフト位置を検出するリフト
センサ１３が設けられており、このリフトセンサ１３で
検出されたバルブ１２のリフト位置はＥＣＵ６に送信さ
れる構成となっている。

【００２８】また、吸気通路７の途中には、アクセルペ
ダル（図示せず）の踏込量に連動して開閉されるスロッ
トル弁２０が設けられている。このスロットル弁２０に
はアクセル開度センサ２１が接続されており、スロット
ル弁２０の弁開度を検出することにより、アクセル開度
センサ２１はアクセル開度信号信号をＥＣＵ６に送信す
る。尚、このアクセル開度センサ２１はディーゼルエン
ジン１の運転状態を検出する運転状態検出手段の一部と
して機能する。

【００２９】更に、吸気通路７内における新気の流れに
対し、スロットル弁２０の下流位置には、吸気圧検出手
段となる吸気圧センサ２２が配設されている。この吸気
圧センサ２２は吸気通路７内の吸気通路内圧力（吸気
圧）を検出するものであり、検出された吸気圧は吸気圧
信号としてＥＣＵ６に送信される。

【００３０】一方、燃料噴射ポンプ３は例えば分配型の
噴射ポンプであり、ディーゼルエンジン１の回転力を駆
動源として燃料を加圧し、この高圧化された燃料をディ
ーゼルエンジン１に圧送する機能を奏するものである。
この燃料噴射ポンプ３のドライブシャフト（図示せず）
はディーゼルエンジン１のクランクシャフトと同期して
回転するため、ドライブシャフトの回転を検出すること
によりディーゼルエンジン１のエンジン回転数（Ｎｅ）
を検出することができる。

【００３１】このため、燃料噴射ポンプ３にはドライブ
シャフトの回転数を検出する回転数センサ２３が設けら
れており、この回転数センサ２３で検出された回転数信
号はＥＣＵ６に送信される構成とされている。ＥＣＵ６
は、回転数センサ２３より送信される回転数信号に基づ
きエンジン回転数（Ｎｅ）を演算する。尚、この回転数
センサ２３はディーゼルエンジン１の運転状態を検出す
る運転状態検出手段の一部として機能する。

【００３２】次に、前述したＥＣＵ６の構成について、
図２のブロック図に従って説明する。ＥＣＵ６は中央処
理装置（ＣＰＵ）３０、所定の制御プログラム及びマッ
プ等を予め記憶した読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）３
１、ＣＰＵ３０の演算結果等を一時記憶するランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）３２、予め記憶されたデータを
保存するバックアップＲＡＭ３３、所定のクロック信号
を生成するクロック（ＣＬＯＣＫ）３９等と、これら各
部と入力ポート３４及び出力ポート３５等とをバス４３
によって接続した論理演算回路として構成されている。

【００３３】入力ポート３４には、前述したリフトセン
サ１３，アクセル開度センサ２１，吸気圧センサ２２
が、各バッファ３６〜３８，マルチプレクサ４４及びＡ
／Ｄ変換器４０を介して接続されている。同じく、入力
ポート３４には、前述した回転数センサ２３が波形整形
回路４１を介して接続されている。そして、ＣＰＵ３０
は入力ポート３４を介して入力される各センサ１３，２
１，２２の検出信号を入力値として読み込む。また、出
力ポート３５には駆動回路４２を介して前述したＥＶＲ
Ｖ５が接続されている。

【００３４】上記構成において、ＣＰＵ３０は各センサ
１３，２１，２２から読み込んだ入力値に基づき、ＥＶ
ＲＶ５を好適に制御する。尚、ＥＣＵ６はＥＧＲ制御の
他にも燃料噴射制御，アイドルスピードコントロール制
御等の種々の制御を行い、これに伴いＥＣＵ６には前記
した各センサ１３，２１，２２及びＥＶＲＶ５の他にも
種々のセンサ及びアクチュエータが接続されるが、本発
明の要部に直接関係がないため、これらのセンサ及びア
クチュエータの説明は省略する。

【００３５】次に、上述したＥＣＵ６により実行される
ＥＧＲ制御について図３乃至図５を用いて説明する。図
３はＥＧＲ制御処理を示すフローチャートであり、図４
はアクセル開度センサ２１により検出されるアクセル開
度（同図（Ａ）），吸気圧センサ２２により検出される
吸気通路７内の吸気圧（同図（Ｂ）），後述する減量開
度量ＳＵＢ（同図（Ｃ）），従来に対するＮＯｘの低減
率（同図（Ｄ）），及びＮＯｘの排出率（同図（Ｅ））
を夫々示すタイミングチャートである。更に、図５は本
実施例におけるＮＯｘとスモークとの関係を示す図であ
る。

【００３６】図３に示すＥＧＲ制御処理は、所定時間毎
に実施されるルーチン処理である。同図に示すＥＧＲ制
御が起動すると、先ずステップ１０において、ＥＣＵ６
は運転状態検出手段として機能するアクセル開度センサ
２１及び回転数センサ２３から出力されるアクセル開度
信号及び回転数信号に基づきアクセル開度及びエンジン
回転数Ｎｅを演算し、このアクセル開度及びエンジン回
転数Ｎｅに基づき燃料噴射量Ｑｆｉｎを演算する。

【００３７】続くステップ１２では、ステップ１０で演
算された燃料噴射量Ｑｆｉｎ及びエンジン回転数Ｎｅに
基づき、基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢ，定常状態下に
おける吸気通路内圧力（以下、定常インマニ内圧力ＰＭ
ＳＴという），及び負荷感度係数ｋＬＤを演算する。

【００３８】ここで、基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢと
は、現在のディーゼルエンジン１の運転状態が定常状態
（加速時及び減速時等の過渡期ではない安定した状態）
である仮定した場合、即ちアクセル開度センサ２１及び
回転数センサ２３から出力されるアクセル開度信号及び
回転数信号が定常状態における運転状態を示していると
仮定した場合における最適なＥＧＲ弁４の開度を示すも
のである。この基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢは、例え
ばアクセル開度及びエンジン回転数Ｎｅをパラメータと
した三次元マップから求められる。

【００３９】また、定常インマニ内圧力ＰＭＳＴとは定
常状態における吸気通路内圧力であり、ＥＣＵ６が機関
状態を示すアクセル開度信号及び回転数信号に基づき演
算することにより求められる。一般に、ディーゼルエン
ジン１が定常状態にある場合には、吸気通路内圧力はア
クセル開度及びエンジン回転数に相関した値となること
が知られている。よって、予め実験等によりアクセル開
度及びエンジン回転数と吸気通路内圧力との関係を求め
てマップ化しておくことにより、アクセル開度信号及び
回転数信号に基づき定常インマニ内圧力ＰＭＳＴを演算
することができる。

【００４０】また、負荷感度係数ｋＬＤとは、エンジン
回転数Ｎｅと負荷（本実施例ではアクセル開度）に応じ
て変化する係数であり、実際はエンジン回転数Ｎｅとア
クセル開度とを入力パラメータとするマップにより求め
られるものである。上記のようにステップ１２において
基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢ，定常インマニ内圧力Ｐ
ＭＳＴ，及び負荷感度係数ｋＬＤが演算されると、続く
ステップ１４では過渡時減量開度量（ＳＵＢで示す）が
演算される。この過渡時減量開度量ＳＵＢは下式により
演算される。尚、下式において、実圧とは吸気圧センサ
２２で直接検出された吸気通路７内の現在における吸気
圧をいう。

【００４１】 ＳＵＢ＝（ＰＭＳＴ−実圧）＊ｋＬＤ ……（１） この過渡時減量開度量ＳＵＢは、過渡時に発生する過給
遅れによりスモーク及びＮＯｘが発生し排気エミッショ
ンが悪化するのを防止するために、後述するステップ１
９において基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに対し加えら
れる補正値である。

【００４２】即ち、運転者が加速を行うためにアクセル
を操作し、これによりアクセル開度が増大しても、過給
機２を設けた構成では吸気圧の上昇は直ちに発生はせ
ず、吸気圧はある遅れを持って上昇する（以下、これを
過給遅れという）。よって、定常時における最適なＥＧ
Ｒ弁４の開弁度を示す基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに
基づきＥＧＲ弁４の制御を行う構成では、アクセル操作
後、実際に吸気圧が高まるまでの間（過渡時）において
は、過給遅れがＥＧＲ制御に反映されず、よって排気還
流率がスモーク発生限界を超えてしまい、多量のスモー
ク及びＮＯｘが発生するおそれが生じる。

【００４３】しかるに、上記のように本実施例では、ス
テップ１４において定常インマニ内圧力ＰＭＳＴと実際
の吸気通路７内の実圧との偏差に基づき過渡時減量開度
量ＳＵＢを求め、ステップ１９でこの過渡時減量開度量
ＳＵＢにより基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢを補正する
構成としている。よって、過渡時に過給遅れが発生して
も、これをＥＧＲ制御に反映させているため、スモーク
の発生及びＮＯｘの増加を防止することができる。尚、
ステップ１４及びステップ１９は、特許請求の範囲に示
した排気還流制御手段となるものである。

【００４４】上記したようにステップ１４で過渡時減量
開度量ＳＵＢが演算されると、処理はステップ１６に進
み、続いて現在の機関状態が減速状態であるかどうかが
判定される。この減速状態の判定は、例えばアクセル開
度センサ２１で検出されるアクセル開度に基づき行われ
る。

【００４５】ステップ１６において、現在が減速状態で
はないと判断されると、処理はステップ１８をジャンプ
してステップ１９に進み、上記したように基本ＥＧＲ弁
目標開度ＴＲＧＢに過渡時減量開度量ＳＵＢを補正し、
最終目標ＥＧＲ弁開度ＴＲＧＦを演算する。そして、Ｅ
ＣＵ６はＥＧＲ弁４がステップ１９で演算された最終目
標ＥＧＲ弁開度ＴＲＧＦとなるようＥＶＲＶ５に対し駆
動電流を供給し、よってＥＧＲ弁４の弁開度は最終目標
ＥＧＲ弁開度ＴＲＧＦとなる。

【００４６】これにより、加速時の過渡時において、Ｅ
ＧＲ弁４はステップ１９において演算された過給遅れを
反映した値である最終目標ＥＧＲ弁開度ＴＲＧＦとなる
よう制御される。具体的には、ＥＧＲ弁４の弁開度は基
本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢよりも過渡時減量開度量Ｓ
ＵＢの分だけ小さくなり、排気還流通路７を流れる排気
ガス量は低減される。

【００４７】この際、基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに
補正される過渡時減量開度量ＳＵＢは、定常インマニ内
圧力ＰＭＳＴと実際の吸気通路７内の実圧との偏差に基
づき変動する値である。従って、上記偏差が大きい程過
渡時減量開度量ＳＵＢの値は大きくなりＥＧＲ弁４の弁
開度は基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢよりかなり小さく
なり、逆に偏差が小さい程過渡時減量開度量ＳＵＢの値
は小さくなりＥＧＲ弁４の弁開度は定常状態のＥＧＲ弁
の目標開度である基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに近づ
くこととなる。

【００４８】このように、定常インマニ内圧力ＰＭＳＴ
と実際の吸気通路７内の実圧との偏差に基づき過渡時減
量開度量ＳＵＢを求める構成とすることにより、ＥＧＲ
弁４の弁開度をより精密に制御することが可能となり、
精度の高いＥＧＲ制御を行うことが可能となる。従っ
て、加速時に過給機２に過給遅れが発生しても、排気ガ
スの還流率を最適とすることができ、スモーク及びＮＯ
ｘの発生を防止することができる。

【００４９】一方、ステップ１６において、現在が減速
状態であると判断されると、処理はステップ１８に進
み、ステップ１４で演算された過渡時減量開度量ＳＵＢ
がゼロとされる（ＳＵＢ＝０）。これにより、続いて実
施されるステップ１９において、過渡時減量開度量ＳＵ
Ｂが基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに反映されることが
禁止される。

【００５０】即ち、ステップ１９では、ステップ１２で
求められた基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢが最終目標Ｅ
ＧＲ弁開度ＴＲＧＦとして設定され（ＴＲＧＦ＝ＴＲＧ
Ｂ）、よってＥＧＲ弁４はＥＣＵ６によりその開弁度が
基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢとなるよう制御される。
上記のステップ１６及びステップ１８の処理は、特許請
求の範囲に示した禁止手段となるものである。

【００５１】続いて、上記してきた図３に示すＥＧＲ制
御処理を実行することによる作用について図４を用いて
説明する。尚、図４において、（Ａ）はアクセル開度
を、（Ｂ）は吸気圧を、（Ｃ）は図３のステップ１４で
演算される過渡時減量開度量ＳＵＢを、（Ｄ）は従来技
術に対するＮＯｘの低減率を、（Ｅ）は本実施例におけ
るＮＯｘの排出率（ＮＯｘ排出率＝ＮＯｘ排出量／全排
気ガス量）を夫々示している。

【００５２】図４（Ａ）はアクセル開度の変化の一例を
示しており、以下の説明では時刻ｔ１〜時刻ｔ２の間に
おいてアクセル開度を増加して加速を行い、その後時刻
ｔ２〜時刻ｔ３の間はアクセルの開度を一定とした高負
荷状態を維持し、更にその後時刻ｔ４においてアクセル
開度をゼロ（或いはゼロに近い状態）とし減速を行った
場合を例に挙げて説明する。

【００５３】先ず、加速時に注目して説明を行う。時刻
ｔ１〜時刻ｔ２の間は、アクセル開度を増大させること
により加速を行う加速時であり、この加速時においては
アクセル開度が増大することにより、図３のステップ１
２で演算される定常インマニ内圧力ＰＭＳＴも図４
（Ｂ）に実線で示されるように増大する。

【００５４】しかるに、前述したようにアクセル開度が
増大しても、過給遅れが発生するため、実際の吸気配管
７内の圧力を示す吸気圧（図中、実圧(1) として破線で
示す）は定常インマニ内圧力ＰＭＳＴに対して低い値と
なる。いま、定常インマニ内圧力ＰＭＳＴと実圧(1) と
の間に差（偏差）がある期間を加速過渡時とすると、加
速過渡時においては定常インマニ内圧力ＰＭＳＴと実圧
(1) との間に偏差が生じ、図３のステップ１４で演算さ
れる過渡時減量開度量ＳＵＢは偏差の大きさに応じて図
４（Ｃ）に示されるように変化する。

【００５５】この過渡時減量開度量ＳＵＢは、ステップ
１９において基本ＥＧＲ弁目標開度ＴＲＧＢに補正値と
して反映され、よってＥＧＲ弁４の弁開度は基本ＥＧＲ
弁目標開度ＴＲＧＢよりも過渡時減量開度量ＳＵＢの分
だけ小さくなる。これにより、排気還流通路７を流れる
排気ガス量は低減され、加速時に過給機２に過給遅れが
発生しても排気ガスの還流率を最適とすることができ、
図４（Ｄ）及び（Ｅ）に示されるように、ＮＯｘの発生
を防止することができる。

【００５６】尚、図４（Ｄ）に示す従来技術に対するＮ
Ｏｘ低減率は、従来のＥＧＲ制御装置を用いた場合に発
生するＮＯｘ量に対する本実施例に係るＥＧＲ制御装置
を用いた場合に発生するＮＯｘ量の比であり、よってこ
の値が大きい程従来に対して排気エミッションが良好で
あることを示す。

【００５７】また、図４（Ｄ）に示すＮＯｘ排出率は、
前記したように（ＮＯｘ排出率）＝（ＮＯｘ排出量）／
（全排気ガス量）で示されるものであり、よってこの値
が大きい程排気エミッションが悪化していることを示
す。続いて、減速時に注目して説明を行う。図４に示す
例では、時刻ｔ４においてスロットル弁２０が閉じら
れ、アクセル開度がゼロ或いはゼロに近い状態（以下、
アクセル閉状態という）とされて減速が開始される。

【００５８】減速時においは運転者はアクセルペダルか
ら足を離すため、スロットル弁２０の開度がアクセル開
度と連動する構成のディーゼルエンジン１では、図４
（Ａ）に示されるようにアクセル開度は急激にアクセル
閉状態となる。またこれに伴い、図４（Ｂ）に実線で示
されるように、アクセル開度等に基づき演算される定常
インマニ内圧力ＰＭＳＴも急激に低減する。

【００５９】ところで、上記のようにスロットル弁２０
の開度がアクセル開度と連動する構成のディーゼルエン
ジン１では、時刻ｔ３〜ｔ４間の高負荷状態から減速を
行い、スロットル弁２０が急激にアクセル閉状態となる
と、ディーゼルエンジン１への新気供給が殆ど停止す
る。

【００６０】一方、過給機２を設けたディーゼルエンジ
ン１では、高負荷状態下において高回転状態にある過給
機２のタービン１０は、減速に伴い排気エネルギーがカ
ットされても慣性によりタービン１０は回転を続け、低
負荷時の定常回転に戻るにはある期間を要する（以下、
この機関を減速過渡時という）。よって、この減速過渡
時は上記の慣性によりタービン１０は回転し続け、過給
機２はタービン上流のガスを排出し続ける。

【００６１】しかるに、上記のように減速時は新気供給
が殆ど停止しているため、タービン上流側の圧力は高負
圧となり、排気還流通路１１及びＥＧＲ弁４を介してこ
の負圧はスロットル弁２０の下流に位置する吸気通路７
内の吸気圧も一時的に高負圧となる。具体的には、減速
過渡時における実際の吸気配管７内の吸気圧は、図４
（Ｂ）に実圧(2) として破線で示すような値となる。

【００６２】従って、減速過渡時においては、実際の吸
気配管７内の吸気圧は定常インマニ内圧力ＰＭＳＴに対
して低い値となり、定常インマニ内圧力ＰＭＳＴと実圧
(2)との間に偏差が生じ、図３のステップ１４で演算さ
れる過渡時減量開度量ＳＵＢは偏差の大きさに応じて図
４（Ｃ）に実線で示されるように変化する。

【００６３】ここで、加速過渡時と減速過渡時の夫々に
おける吸気圧の状態に注目すると、何れにおいても定常
インマニ内圧力ＰＭＳＴに対して実圧が低くなってお
り、定常インマニ内圧力ＰＭＳＴと実圧との間に偏差が
生じている。従って、ＥＣＵ６は、減速過渡時において
も過給遅れが発生していると判断し、図４（Ｃ）に実線
で示すように過渡時減量開度量ＳＵＢを増大してしま
う。

【００６４】従来のＥＧＲ制御装置では、この減速過渡
時においても過渡時減量開度量ＳＵＢを最終目標ＥＧＲ
弁開度ＴＲＧＦに反映させる構成であったため、ＥＧＲ
弁４の弁開度が過度に減量され、図４（Ｅ）に実線で示
されるようにＮＯｘの排出率が増大し排気エミッション
が悪化する傾向があった。

【００６５】これに対し本実施例においては、禁止手段
となるステップ１６及びステップ１８の処理により、減
速時においては過渡時減量開度量ＳＵＢが最終目標ＥＧ
Ｒ弁開度ＴＲＧＦに反映させることを禁止する構成とし
たため、ＮＯｘの発生を防止し排気エミッションの性態
を良好とすることが可能となった。具体的には、図４
（Ｄ）に破線で示されるように減速過渡時において従来
技術に対するＮＯｘ低減率を向上させることができ、か
つ図４（Ｄ）に破線で示されるように減速過渡時におい
てＮＯｘ排出率を低減することができる。

【００６６】また、図５はＮＯｘ発生量（横軸に示す）
とスモーク発生量（縦軸に示す）との関係を示してい
る。一般に、ＮＯｘ発生量とスモーク発生量とは相関関
係を有し、同図に示されるような特性関係を有する。上
記したように、従来のＥＧＲ制御装置においては、過給
遅れが誤ってＥＧＲ制御に反映されるため、減速過渡時
において多量のＮＯｘが排出されていたが、これに対し
て本実施例に係るＥＧＲ制御装置ではＮＯｘの排出量を
低減することができる。

【００６７】また、図５からスモークの発生量に注目す
ると、上記のように従来に対し本実施例に係るＥＧＲ制
御装置はＮＯｘの排出量が低減されるが、同図に示され
るように、ＮＯｘの排出量が低減してもスモーク発生の
変動量は従来と比べてほとんど変化がない。即ち、図４
及び図５より、本実施例に係るＥＧＲ制御装置によれば
ＮＯｘ発生量とスモーク発生量を共に抑制することがで
き、よって排気エミッションの性態を良好とすることが
できることを実証することができる。

【００６８】ところで、上記した実施例においては、過
給機２及びＥＧＲ制御装置が設けられたディーゼルエン
ジン１を例に挙げ、ＥＧＲ制御に本発明を適用した構成
について説明した。しかるに、本発明の適用はＥＧＲ制
御に限定されるものではなく、吸気圧センサ２２により
検出される吸気圧をパラメータとする各種エンジン制御
においても適用が可能なものである。

【００６９】即ち、吸気圧をパラメータとする各種制御
では、上記した実施例と同様に減速時に吸気圧が一時的
に高負圧となる現象が発生し、この状態をＥＣＵが過給
遅れと誤判定するおそれがある。このように減速時にＥ
ＣＵが過給遅れの誤判を行うと、ＥＧＲ制御に限らず他
のエンジン制御においても不都合が発生することは明白
である。

【００７０】よって、吸気圧センサ（吸気圧検出手段）
が検出する吸気圧に応じて過給遅れを判断する過給遅れ
判定手段を設けた制御装置では、回転数センサ及びアク
セル開度センサ等の運転状態検出手段により減速時であ
ると判断さたれ時に、過給遅れ判定手段による過給遅れ
の判断を禁止する判定禁止手段を設けることにより、上
記の不都合の発生を防止することができる。

【００７１】図６は、上記の判定禁止手段を設けたエン
ジン制御処理の一例を示すフローチャートである。尚、
以下説明する制御処理は、図１に示した構成のディーゼ
ルエンジン１にも適用できるため、エンジン自体の構成
の説明については省略するものとする。また、センサ等
の符号は図１に示したものを用いることとする。

【００７２】同図に示す処理が起動すると、先ずステッ
プ２０においてアクセル開度センサ２１及び回転数セン
サ２３等の運転状態検を検出する各種センサからの出力
に基づきエンジンの運転状態を検出する。また、続くス
テップ２２では、スロットル弁２０の下流の吸気圧を検
出する吸気圧センサ２２（吸気圧検出手段）から送信さ
れる信号に基づき吸気圧の検出を行う。

【００７３】続くステップ２４では、ステップ２０で検
出された運転状態検より、現在減速時であるかどうかが
判断される。そして、減速時ではないと判断された場合
には、過給遅れが発生するおそれがないため処理をステ
ップ２６に進め、吸気圧センサ２２が検出する吸気圧に
応じて過給遅れを判断する過給遅れ判定処理を行う。

【００７４】続くステップ２８においては、ステップ２
６で過給遅れがあると判定された場合に吸気圧に対して
過給遅れに対する補正処理が行われる。また、続くステ
ップ３０では、吸気圧をパラメータとした各種エンジン
制御処理が行われる。この際、ステップ３０で実施され
る処理は、ステップ２８において過給遅れに対する補正
が実施された吸気圧に基づいて実施されるため、過給遅
れが発生している場合にはこの過給遅れを反映させたエ
ンジン制御を行うことができ、よって制御精度の向上を
図ることができる。

【００７５】一方、ステップ２４において、現在が減速
時であると判断された場合には、上記のように過給機２
の慣性回転に起因して過給遅れの誤判定を行うおそれが
あるため、ステップ２６及びステップ２８の処理を実施
することなく処理をステップ３０に進める。即ち、ステ
ップ２４乃至ステップ２８の処理は、減速時であると判
断さたれ時に過給遅れの判断を禁止する判定禁止手段と
して機能する。

【００７６】この構成とすることにより、減速時に発生
するタービン１０の慣性回転に起因して吸気特性が加速
時及び定常時の吸気特性と異なる特性を示しても、吸気
圧に応じて過給遅れを判断する処理が禁止されるため、
過給遅れがエンジン制御に反映されることを防止でき、
よって精度の高いエンジン制御を行うことが可能とな
る。

【００７７】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。請求項１記載の発明に
よれば、減速時に発生するタービンの慣性回転に起因し
て吸気特性が加速時及び定常時の吸気特性と異なる特性
を示しても、吸気圧に応じて過給遅れを判定する過給遅
れ判定手段の判定処理が禁止されるため、過給遅れ判定
手段から誤った過給遅れ情報が出力されることを防止で
き、よって過給遅れ判定手段から出力される過給遅れ情
報に基づき実施される各種制御処理において制御エラー
が発生すること防止することができる。

【００７８】また、請求項２記載の発明によれば、減速
時に発生するタービンの慣性回転に起因して吸気特性が
加速時及び定常時の吸気特性と異なる特性を示しても、
減速時は吸気圧に基づいた排気還流弁の開度制御が禁止
されるため、異常な吸気特性が排気還流制御に反映され
ることを防止することができ、減速時における排気還流
制御の精度を向上させることができる。

【００７９】更に、請求項３記載の発明によれば、排気
還流弁の開度は上記の偏差に応じて変化するため、排気
還流弁を最適な排気還流率を得られる開度に制御するこ
とが可能となり、良好な排気エミッション性態を確保す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施例である制御装置が設け
られるディーゼルエンジンの概略構成を示す図である。

【図２】本発明の一実施例である制御装置に設けられた
ＥＣＵの構造を示すブロック図である。

【図３】本発明の一実施例である制御装置に設けられた
ＥＣＵが実行する制御処理を示すフローチャートであ
る。

【図４】本発明の一実施例である制御装置が制御処理を
実施することにより発生する各種特性のタイミングチャ
ートである。

【図５】本発明の一実施例である制御装置が制御処理を
実施した場合におけるＮＯ_X とスモークとの関係を示す
図である。

【図６】本発明の他実施例である制御処理を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン ２ 過給機 ３ 燃料噴射ポンプ ４ ＥＧＲ弁 ５ ＥＶＲＶ ７ 吸気通路 ８ 排気通路 ９ コンプレッサ １０ タービン １３ リフトセンサ １５ ダイアフラム室 １６ 駆動コイル １９ バキュームポンプ ２０ スロットル弁 ２１ アクセル開度センサ ２２ 吸気圧センサ ２３ 回転数センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吸気を過給する過給機と、 内燃機関の吸気通路に設けられたスロットル弁と、 前記スロットル弁の下流の吸気圧を検出する吸気圧検出
   手段と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記吸気圧検出手段が検出する吸気圧に応じて過給遅れ
   を判断する過給遅れ判定手段とを具備する過給機付き内
   燃機関の制御装置において、 前記運転状態検出手段により減速時であると判断された
   時に、前記過給遅れ判定手段による前記過給遅れの判断
   を禁止する判定禁止手段を設けたことを特徴とする過給
   機付き内燃機関の制御装置。
2. 【請求項２】 吸気を過給する過給機と、 内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流通
   路と、 前記排気還流通路に設けられた排気還流弁と、 前記吸気通路に設けられたスロットル弁と、 前記スロットル弁の下流の吸気圧を検出する吸気圧検出
   手段と、 前記内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段
   と、 前記運転状態検出手段により得られた検出値と、前記吸
   気圧検出手段により得られた前記吸気圧に応じて前記排
   気還流弁の開度を制御する排気還流制御手段とを備えた
   過給機付き内燃機関の制御装置において、 前記運転状態検出手段により減速時であると判断さたれ
   時に、前記吸気圧を反映させた前記排気還流弁の開度制
   御を禁止する禁止手段を設け、 前記運転状態検出手段により得られた検出値にのみによ
   り前記排気還流弁の開度を制御することを特徴とする過
   給機付き内燃機関の制御装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の過給機付き内燃機関の制
   御装置において、 前記排気還流制御手段は、 上記運転状態検出手段により得られた検出値から演算し
   た目標排気還流量を、上記機関運転状態検出手段により
   得られた検出値を基に演算された吸気圧と実際の吸気圧
   との偏差に基づいた過給遅れ量により補正し、 該補正後の目標排気還流量となるよう前記排気還流弁の
   開度を制御する構成としたことを特徴とする過給機付き
   内燃機関の制御装置。