JPH10288043A - ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関 - Google Patents
ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関Info
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- JPH10288043A JPH10288043A JP9099073A JP9907397A JPH10288043A JP H10288043 A JPH10288043 A JP H10288043A JP 9099073 A JP9099073 A JP 9099073A JP 9907397 A JP9907397 A JP 9907397A JP H10288043 A JPH10288043 A JP H10288043A
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- exhaust gas
- air ratio
- ratio
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/0002—Controlling intake air
- F02D41/0007—Controlling intake air for control of turbo-charged or super-charged engines
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
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- F02D41/0025—Controlling engines characterised by use of non-liquid fuels, pluralities of fuels, or non-fuel substances added to the combustible mixtures
- F02D41/0047—Controlling exhaust gas recirculation [EGR]
- F02D41/0065—Specific aspects of external EGR control
- F02D41/0072—Estimating, calculating or determining the EGR rate, amount or flow
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ターボチャージャ及び排気再循環装置を備
え、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して
目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環
排気ガス量を制御する内燃機関において、空気過剰率の
ハンチングを抑制することである。 【解決手段】 現在の機関運転状態における理想的な空
気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し（ステップ１０
８）、過給圧は現在の空気過剰率と目標空気過剰率との
偏差に応じて制御され（ステップ１１１及び１１２）、
再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と関係式における現
在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御
される（ステップ１１３及び１１４）。
え、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して
目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環
排気ガス量を制御する内燃機関において、空気過剰率の
ハンチングを抑制することである。 【解決手段】 現在の機関運転状態における理想的な空
気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し（ステップ１０
８）、過給圧は現在の空気過剰率と目標空気過剰率との
偏差に応じて制御され（ステップ１１１及び１１２）、
再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と関係式における現
在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御
される（ステップ１１３及び１１４）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
及び排気再循環装置を備える内燃機関に関する。
及び排気再循環装置を備える内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】排気ガスの一部を気筒内へ再循環させる
ことにより、排気ガスの主成分である不活性ガスの有す
る大きな熱容量によって燃焼温度を低下させ、ＮＯx の
発生量を低減する排気再循環が公知である。再循環させ
る排気ガス量が多いほど、ＮＯ x の発生量を大幅に低減
することができるが、その一方で新気が気筒内へ流入し
難くなって新気量が減少するために、適当な空気過剰率
を実現することができなくなる。再循環させる排気ガス
量は、通常、再循環排気ガス量／気筒内のガス量（新気
及び再循環排気ガス量）で示されるＥＧＲ率によって表
される。空気過剰率は空燃比／理論空燃比（１４．７）
であり、空燃比とは新気量／燃料噴射量である。排気再
循環を実現するための排気再循環装置は、機関排気系と
機関吸気系とを連通する連通路と、この連通路に配置さ
れた再循環排気ガス量を制御するためのＥＧＲ制御弁と
を具備している。
ことにより、排気ガスの主成分である不活性ガスの有す
る大きな熱容量によって燃焼温度を低下させ、ＮＯx の
発生量を低減する排気再循環が公知である。再循環させ
る排気ガス量が多いほど、ＮＯ x の発生量を大幅に低減
することができるが、その一方で新気が気筒内へ流入し
難くなって新気量が減少するために、適当な空気過剰率
を実現することができなくなる。再循環させる排気ガス
量は、通常、再循環排気ガス量／気筒内のガス量（新気
及び再循環排気ガス量）で示されるＥＧＲ率によって表
される。空気過剰率は空燃比／理論空燃比（１４．７）
であり、空燃比とは新気量／燃料噴射量である。排気再
循環を実現するための排気再循環装置は、機関排気系と
機関吸気系とを連通する連通路と、この連通路に配置さ
れた再循環排気ガス量を制御するためのＥＧＲ制御弁と
を具備している。
【０００３】特開平２−６１３４７号公報には、各機関
運転状態において必要とされる機関出力を得るための必
要燃料噴射量を決定し、この機関運転状態における必要
燃料噴射量に対する目標空気過剰率を実現するために、
ＥＧＲ制御弁の開度制御により再循環排気ガス量を調整
して必要新気量が気筒内へ供給されるようにすることが
開示されている。
運転状態において必要とされる機関出力を得るための必
要燃料噴射量を決定し、この機関運転状態における必要
燃料噴射量に対する目標空気過剰率を実現するために、
ＥＧＲ制御弁の開度制御により再循環排気ガス量を調整
して必要新気量が気筒内へ供給されるようにすることが
開示されている。
【０００４】また、実開平３−６１１２７号公報には、
タービンへ提供される排気ガス圧力を可変とするための
可変ノズルを具備してコンプレッサによる過給圧を制御
する可変ノズル式ターボチャージャを備える内燃機関に
おいて、機関運転状態毎の目標空気過剰率を実現するた
めに、可変ノズルの開度制御により過給圧を調整して、
必要燃料噴射量に対する必要新気量が気筒内へ供給され
るようにすることが開示されている。
タービンへ提供される排気ガス圧力を可変とするための
可変ノズルを具備してコンプレッサによる過給圧を制御
する可変ノズル式ターボチャージャを備える内燃機関に
おいて、機関運転状態毎の目標空気過剰率を実現するた
めに、可変ノズルの開度制御により過給圧を調整して、
必要燃料噴射量に対する必要新気量が気筒内へ供給され
るようにすることが開示されている。
【０００５】排気再循環装置のＥＧＲ制御弁の開度制御
及びターボチャージャの可変ノズルの開度制御は、一般
的に、早期に目標空気過剰率を実現するために、実際の
空気過剰率と目標空気過剰率との偏差が大きいほど開閉
速度が大きくされる。内燃機関がこのような排気再循環
装置とターボチャージャとを備える場合に、目標空気過
剰率を実現するために前述したＥＧＲ制御弁及び可変ノ
ズルの開度制御をそのまま実施すると、実際の空気過剰
率が目標空気過剰率よりリッチである時には、新気量を
増加するために、ＥＧＲ制御弁は、実際の空気過剰率と
目標空気過剰率との偏差に基づく閉速度で閉側に制御さ
れて再循環排気ガス量が減少されると共に、可変ノズル
は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づ
く閉速度で閉側に制御されて過給圧が増加されることに
なる。また、実際の空気過剰率が目標空気過剰率よりリ
ーンである時には、新気量を減少するために、ＥＧＲ制
御弁は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に
基づく開速度で開側に制御されて再循環排気ガス量が増
加されると共に、可変ノズルは、実際の空気過剰率と目
標空気過剰率との偏差に基づく開速度で開側に制御され
て過給圧が減少されることになる。
及びターボチャージャの可変ノズルの開度制御は、一般
的に、早期に目標空気過剰率を実現するために、実際の
空気過剰率と目標空気過剰率との偏差が大きいほど開閉
速度が大きくされる。内燃機関がこのような排気再循環
装置とターボチャージャとを備える場合に、目標空気過
剰率を実現するために前述したＥＧＲ制御弁及び可変ノ
ズルの開度制御をそのまま実施すると、実際の空気過剰
率が目標空気過剰率よりリッチである時には、新気量を
増加するために、ＥＧＲ制御弁は、実際の空気過剰率と
目標空気過剰率との偏差に基づく閉速度で閉側に制御さ
れて再循環排気ガス量が減少されると共に、可変ノズル
は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づ
く閉速度で閉側に制御されて過給圧が増加されることに
なる。また、実際の空気過剰率が目標空気過剰率よりリ
ーンである時には、新気量を減少するために、ＥＧＲ制
御弁は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に
基づく開速度で開側に制御されて再循環排気ガス量が増
加されると共に、可変ノズルは、実際の空気過剰率と目
標空気過剰率との偏差に基づく開速度で開側に制御され
て過給圧が減少されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】可変ノズル式ターボチ
ャージャは、タービン及びコンプレッサの比較的大きな
慣性力が存在するために、可変ノズルの開度に応じた過
給圧が実現されるまでに比較的大きなタイムラグが発生
し、排気再循環装置においてもＥＧＲ制御弁の開度に応
じた再循環排気ガス量が実現されるまでにある程度のタ
イムラグが発生する。それにより、前述のように排気再
循環装置及び可変ノズル式ターボチャージャの両方を目
標空気過剰率に向けて制御すると、実際の空気過剰率
は、早期に目標空気過剰率に達するが、その後、ターボ
チャージャ及び排気再循環装置の応答遅れによって目標
空気過剰率を越えて変化し、結果的に空気過剰率がハン
チングする。それにより、目標空気過剰率を下回る時に
はスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、目
標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁開
度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯx の
発生量が増加する。
ャージャは、タービン及びコンプレッサの比較的大きな
慣性力が存在するために、可変ノズルの開度に応じた過
給圧が実現されるまでに比較的大きなタイムラグが発生
し、排気再循環装置においてもＥＧＲ制御弁の開度に応
じた再循環排気ガス量が実現されるまでにある程度のタ
イムラグが発生する。それにより、前述のように排気再
循環装置及び可変ノズル式ターボチャージャの両方を目
標空気過剰率に向けて制御すると、実際の空気過剰率
は、早期に目標空気過剰率に達するが、その後、ターボ
チャージャ及び排気再循環装置の応答遅れによって目標
空気過剰率を越えて変化し、結果的に空気過剰率がハン
チングする。それにより、目標空気過剰率を下回る時に
はスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、目
標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁開
度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯx の
発生量が増加する。
【０００７】従って、本発明の目的は、ターボチャージ
ャ及び排気再循環装置を備え、機関運転状態により定ま
る必要燃料噴射量に対して目標空気過剰率が実現される
ように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機
関において、空気過剰率のハンチングを抑制することで
ある。
ャ及び排気再循環装置を備え、機関運転状態により定ま
る必要燃料噴射量に対して目標空気過剰率が実現される
ように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機
関において、空気過剰率のハンチングを抑制することで
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明による請求項１に
記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内
燃機関は、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に
対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現されるよ
うに、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関
において、現在の機関運転状態における理想的な空気過
剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、前記過給圧は現在
の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制
御され、前記再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と前記
関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との
偏差に応じて制御されることを特徴とする。
記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内
燃機関は、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に
対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現されるよ
うに、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関
において、現在の機関運転状態における理想的な空気過
剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、前記過給圧は現在
の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制
御され、前記再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と前記
関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との
偏差に応じて制御されることを特徴とする。
【０００９】また、本発明による請求項２に記載のター
ボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、
請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置
を備える内燃機関において、前記ターボチャージャは、
コンプレッサの過給圧を制御するためにタービンへ提供
される排気ガスの圧力を変化させる可変ノズルを具備
し、前記過給圧は、前記可変ノズルによって現在の空気
過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御され
ることを特徴とする。
ボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、
請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置
を備える内燃機関において、前記ターボチャージャは、
コンプレッサの過給圧を制御するためにタービンへ提供
される排気ガスの圧力を変化させる可変ノズルを具備
し、前記過給圧は、前記可変ノズルによって現在の空気
過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御され
ることを特徴とする。
【００１０】また、本発明による請求項３に記載のター
ボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、
請求項１又は２に記載のターボチャージャ及び排気再循
環装置を備える内燃機関において、機関定常運転時に前
記目標空気過剰率及び前記関係式における前記目標空気
過剰率に対するＥＧＲ率が実現された場合には、前記関
係式を満足するように空気過剰率及びＥＧＲ率を徐々に
増加させることを特徴とする。
ボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、
請求項１又は２に記載のターボチャージャ及び排気再循
環装置を備える内燃機関において、機関定常運転時に前
記目標空気過剰率及び前記関係式における前記目標空気
過剰率に対するＥＧＲ率が実現された場合には、前記関
係式を満足するように空気過剰率及びＥＧＲ率を徐々に
増加させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明による可変ノズル
式ターボチャージャ及び排気再循環装置を備えた内燃機
関を示す概略図である。同図において、１はディーゼル
機関本体、２は機関吸気系、３は機関排気系である。機
関吸気系２は、最も下流側に位置するインテークマニホ
ルド２ａと、インテークマニホルド２ａの直上流側に位
置するサージタンク２ｂと、サージタンク２ｂに接続さ
れた吸気通路２ｃとを有している。
式ターボチャージャ及び排気再循環装置を備えた内燃機
関を示す概略図である。同図において、１はディーゼル
機関本体、２は機関吸気系、３は機関排気系である。機
関吸気系２は、最も下流側に位置するインテークマニホ
ルド２ａと、インテークマニホルド２ａの直上流側に位
置するサージタンク２ｂと、サージタンク２ｂに接続さ
れた吸気通路２ｃとを有している。
【００１２】機関排気系３は、最も上流側に位置するエ
キゾーストマニホルド３ａと、エキゾーストマニホルド
３ａに接続された排気通路３ｂとを有している。吸気通
路２ｃと排気通路３ｂとは、排気再循環通路４ａによっ
て接続され、この排気再循環通路４ａには再循環排気ガ
ス量を制御するためのＥＧＲ制御弁４ｂが設けられてい
る。こうして、排気再循環通路４ａとＥＧＲ制御弁４ｂ
とによって排気再循環装置４が構成される。また、吸気
通路２ｃにおける排気再循環通路４ａの接続部より上流
側には、可変ノズル式ターボチャージャ５のコンプレッ
サ５ａが配置され、排気通路３ｂの排気再循環通路４ａ
の接続部より下流側には、可変ノズル式ターボチャージ
ャ５のタービン５ｂが配置されている。この可変ノズル
式ターボチャージャ５は、タービンへ流入する排気ガス
の圧力を制御するための可変ノズルを有している。
キゾーストマニホルド３ａと、エキゾーストマニホルド
３ａに接続された排気通路３ｂとを有している。吸気通
路２ｃと排気通路３ｂとは、排気再循環通路４ａによっ
て接続され、この排気再循環通路４ａには再循環排気ガ
ス量を制御するためのＥＧＲ制御弁４ｂが設けられてい
る。こうして、排気再循環通路４ａとＥＧＲ制御弁４ｂ
とによって排気再循環装置４が構成される。また、吸気
通路２ｃにおける排気再循環通路４ａの接続部より上流
側には、可変ノズル式ターボチャージャ５のコンプレッ
サ５ａが配置され、排気通路３ｂの排気再循環通路４ａ
の接続部より下流側には、可変ノズル式ターボチャージ
ャ５のタービン５ｂが配置されている。この可変ノズル
式ターボチャージャ５は、タービンへ流入する排気ガス
の圧力を制御するための可変ノズルを有している。
【００１３】６は各気筒毎の燃焼室内へ燃料を噴射する
ための燃料噴射弁である。２０は、燃料噴射弁６におけ
る燃料噴射量制御、排気再循環装置４のＥＧＲ制御弁４
ｂの開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャ５の
可変ノズルの開度制御を担当する制御装置である。この
制御装置２０には、機関回転数を検出するための回転セ
ンサ２１、アクセルペダルの踏み込み量を検出するため
のアクセルペダルストロークセンサ２２、新気量を検出
するためのエアフローメータ２３、排気通路３ｂに配置
され排気ガス中の酸素濃度に基づき混合気空燃比を検出
するための空燃比センサ２４、サージタンク２ｂ内のガ
ス圧力を検出するための圧力センサ２５、及びサージタ
ンク２ｂ内のガス温度を検出するための温度センサ２６
等が接続されている。
ための燃料噴射弁である。２０は、燃料噴射弁６におけ
る燃料噴射量制御、排気再循環装置４のＥＧＲ制御弁４
ｂの開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャ５の
可変ノズルの開度制御を担当する制御装置である。この
制御装置２０には、機関回転数を検出するための回転セ
ンサ２１、アクセルペダルの踏み込み量を検出するため
のアクセルペダルストロークセンサ２２、新気量を検出
するためのエアフローメータ２３、排気通路３ｂに配置
され排気ガス中の酸素濃度に基づき混合気空燃比を検出
するための空燃比センサ２４、サージタンク２ｂ内のガ
ス圧力を検出するための圧力センサ２５、及びサージタ
ンク２ｂ内のガス温度を検出するための温度センサ２６
等が接続されている。
【００１４】制御装置２０による前述の制御は、図２に
示すフローチャートに従って実施される。まず、ステッ
プ１０１において、回転センサ２１及びアクセルペダル
ストロークセンサ２２によって現在の機関回転数ＮＥ及
び現在の機関負荷としてのアクセルペダルの踏み込み量
Ｌが検出される。次に、ステップ１０２において、機関
回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌとに基づき必要燃料噴射量Ｑ
が決定される。この決定には図示せぬマップ等が使用さ
れ、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌが高いほど必要燃料
噴射量Ｑは多く決定される。
示すフローチャートに従って実施される。まず、ステッ
プ１０１において、回転センサ２１及びアクセルペダル
ストロークセンサ２２によって現在の機関回転数ＮＥ及
び現在の機関負荷としてのアクセルペダルの踏み込み量
Ｌが検出される。次に、ステップ１０２において、機関
回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌとに基づき必要燃料噴射量Ｑ
が決定される。この決定には図示せぬマップ等が使用さ
れ、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌが高いほど必要燃料
噴射量Ｑは多く決定される。
【００１５】次に、ステップ１０３において、エアフロ
ーメータ２３により検出される新気重量ＧＮと燃料噴射
量Ｑとによって現在の空気過剰率λｎ（新気重量／必要
燃料噴射量／１４．７）が算出される。新気重量ＧＮ／
燃料噴射量Ｑは現在の空燃比であり、この空燃比は空燃
比センサ２４によって検出するようにしても良い。
ーメータ２３により検出される新気重量ＧＮと燃料噴射
量Ｑとによって現在の空気過剰率λｎ（新気重量／必要
燃料噴射量／１４．７）が算出される。新気重量ＧＮ／
燃料噴射量Ｑは現在の空燃比であり、この空燃比は空燃
比センサ２４によって検出するようにしても良い。
【００１６】次に、ステップ１０４において、圧力セン
サ２５及び温度センサ２６とによってサージタンク２ｂ
内、すなわち、機関吸気系２における排気再循環通路４
ａの接続部より下流側のガス圧力Ｐ及びガス温度Ｔが検
出され、次式（１）によって再循環排気ガス重量ＧＥＧ
Ｒが算出され、次式（２）によって現在のＥＧＲ率γｎ
が算出される。ここで、圧力及温度が検出されるガス
は、新気と再循環排気ガスとの混合ガスである。 ＧＥＧＲ＝ｆ（Ｐ／Ｔ）−ＧＮ （１） γｎ＝ＧＥＧＲ／（ＧＮ＋ＧＥＧＲ） （２）
サ２５及び温度センサ２６とによってサージタンク２ｂ
内、すなわち、機関吸気系２における排気再循環通路４
ａの接続部より下流側のガス圧力Ｐ及びガス温度Ｔが検
出され、次式（１）によって再循環排気ガス重量ＧＥＧ
Ｒが算出され、次式（２）によって現在のＥＧＲ率γｎ
が算出される。ここで、圧力及温度が検出されるガス
は、新気と再循環排気ガスとの混合ガスである。 ＧＥＧＲ＝ｆ（Ｐ／Ｔ）−ＧＮ （１） γｎ＝ＧＥＧＲ／（ＧＮ＋ＧＥＧＲ） （２）
【００１７】次に、ステップ１０５において、今回の機
関負荷Ｌと前回の機関負荷Ｌ’とがほぼ等しいか否かが
判断される。この判断が否定される時、すなわち、アク
セルペダルの踏み込み量が変化した時には、ステップ１
０６において、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌに基づく
現在の機関運転状態に適した最適空気過剰率λｔが決定
される。このマップにおいて、最適空気過剰率λｔは、
全体的に機関負荷Ｌが高いほど小さく、すなわち、リッ
チ側となるように設定されている。
関負荷Ｌと前回の機関負荷Ｌ’とがほぼ等しいか否かが
判断される。この判断が否定される時、すなわち、アク
セルペダルの踏み込み量が変化した時には、ステップ１
０６において、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌに基づく
現在の機関運転状態に適した最適空気過剰率λｔが決定
される。このマップにおいて、最適空気過剰率λｔは、
全体的に機関負荷Ｌが高いほど小さく、すなわち、リッ
チ側となるように設定されている。
【００１８】各機関運転状態毎に、スモーク及びパティ
キュレートをあまり発生させない最適な空気過剰率と、
ＮＯx をあまり発生させない最適なＥＧＲ率との組み合
わせが存在する。次に、ステップ１０７に進み、現在の
機関運転状態に適したこの最適ＥＧＲ率γｓが図示せぬ
マップ等を使用して決定される。図３は、最適な空気過
剰率とＥＧＲ率との関係を示すマップである。同図にお
いて、ｐは特定機関運転状態における最適な空気過剰率
λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせを示す点であ
る。λａは、この特定機関運転状態において、最適な空
気過剰率λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせが実
現された場合と同じＮＯx 発生量となる排気ガス再循環
を停止した時の空気過剰率であり、λｂは、この特定機
関運転状態において、最適な空気過剰率λｔと最適なＥ
ＧＲ率γｓとの組み合わせが実現された場合と同じパテ
ィキュレート発生量となる排気ガス再循環を停止した時
の空気過剰率である。λｃは、λａとλｂの中心点であ
り、すなわち、λｃ＝（λａ＋λｂ）／２によって算出
される値である。
キュレートをあまり発生させない最適な空気過剰率と、
ＮＯx をあまり発生させない最適なＥＧＲ率との組み合
わせが存在する。次に、ステップ１０７に進み、現在の
機関運転状態に適したこの最適ＥＧＲ率γｓが図示せぬ
マップ等を使用して決定される。図３は、最適な空気過
剰率とＥＧＲ率との関係を示すマップである。同図にお
いて、ｐは特定機関運転状態における最適な空気過剰率
λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせを示す点であ
る。λａは、この特定機関運転状態において、最適な空
気過剰率λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせが実
現された場合と同じＮＯx 発生量となる排気ガス再循環
を停止した時の空気過剰率であり、λｂは、この特定機
関運転状態において、最適な空気過剰率λｔと最適なＥ
ＧＲ率γｓとの組み合わせが実現された場合と同じパテ
ィキュレート発生量となる排気ガス再循環を停止した時
の空気過剰率である。λｃは、λａとλｂの中心点であ
り、すなわち、λｃ＝（λａ＋λｂ）／２によって算出
される値である。
【００１９】機関過渡状態を介してこの特定機関運転状
態となる時には、前述した点ｐと、空気過剰率λｃ及び
ＥＧＲ率０％の点ｑとを通る直線Ｍ上に機関過渡運転時
における空気過剰率とＥＧＲ率を存在させれば、パティ
キュレート及びＮＯx の両方の発生量を許容範囲内に抑
え、良好な排気エミッションを実現することが可能とな
る。本フローチャートでは、ステップ１０８において、
現在の機関運転状態に対応する直線Ｍを算出する。
態となる時には、前述した点ｐと、空気過剰率λｃ及び
ＥＧＲ率０％の点ｑとを通る直線Ｍ上に機関過渡運転時
における空気過剰率とＥＧＲ率を存在させれば、パティ
キュレート及びＮＯx の両方の発生量を許容範囲内に抑
え、良好な排気エミッションを実現することが可能とな
る。本フローチャートでは、ステップ１０８において、
現在の機関運転状態に対応する直線Ｍを算出する。
【００２０】次に、ステップ１０９において、詳しくは
後述される第１フラグＦ１は０とされ、ステップ１１０
において、現在の空気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係
を満たすＥＧＲ率γｔを算出する。次に、ステップ１１
１において、現在の機関運転状態における最適空気過剰
率λｔを目標値として現在の空気過剰率λｎとの偏差Δ
λを算出し、ステップ１１２において、この偏差Δλに
基づき図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され可
変ノズル式ターボチャージャ５の可変ノズルの開度制御
が実施される。この開閉速度は、例えば、単位時間当た
りの開閉度（％／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δ
λが正値である場合、すなわち、現在の空気過剰率λｎ
が目標空気過剰率λｔより小さい（リッチ）場合には、
閉速度となり、偏差Δλの絶対値が大きいほど早い閉速
度が設定される。また、偏差Δλが負値である場合、す
なわち、現在の空気過剰率λｎが目標空気過剰率λｔよ
り大きい（リーン）場合には、開速度となり、偏差Δλ
の絶対値が大きいほど早い開速度が設定される。
後述される第１フラグＦ１は０とされ、ステップ１１０
において、現在の空気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係
を満たすＥＧＲ率γｔを算出する。次に、ステップ１１
１において、現在の機関運転状態における最適空気過剰
率λｔを目標値として現在の空気過剰率λｎとの偏差Δ
λを算出し、ステップ１１２において、この偏差Δλに
基づき図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され可
変ノズル式ターボチャージャ５の可変ノズルの開度制御
が実施される。この開閉速度は、例えば、単位時間当た
りの開閉度（％／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δ
λが正値である場合、すなわち、現在の空気過剰率λｎ
が目標空気過剰率λｔより小さい（リッチ）場合には、
閉速度となり、偏差Δλの絶対値が大きいほど早い閉速
度が設定される。また、偏差Δλが負値である場合、す
なわち、現在の空気過剰率λｎが目標空気過剰率λｔよ
り大きい（リーン）場合には、開速度となり、偏差Δλ
の絶対値が大きいほど早い開速度が設定される。
【００２１】次に、ステップ１１３において、現在の空
気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係を満たすＥＧＲ率γ
ｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎとの偏差Δγを算
出し、ステップ１１４において、この偏差Δγに基づき
図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され排気再循
環装置４のＥＧＲ制御弁４ｂの開度制御が実施される。
この開閉速度は、例えば、単位時間当たりの開閉度（％
／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δγが正値である
場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが目標ＥＧＲ率γ
ｔより小さい場合には、開速度となり、偏差Δγの絶対
値が大きいほど早い開速度が設定される。また、偏差Δ
γが負値である場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが
目標ＥＧＲ率γｔより大きい場合には、閉速度となり、
偏差Δγの絶対値が大きいほど早い閉速度が設定され
る。
気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係を満たすＥＧＲ率γ
ｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎとの偏差Δγを算
出し、ステップ１１４において、この偏差Δγに基づき
図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され排気再循
環装置４のＥＧＲ制御弁４ｂの開度制御が実施される。
この開閉速度は、例えば、単位時間当たりの開閉度（％
／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δγが正値である
場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが目標ＥＧＲ率γ
ｔより小さい場合には、開速度となり、偏差Δγの絶対
値が大きいほど早い開速度が設定される。また、偏差Δ
γが負値である場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが
目標ＥＧＲ率γｔより大きい場合には、閉速度となり、
偏差Δγの絶対値が大きいほど早い閉速度が設定され
る。
【００２２】次に、ステップ１１５において第１フラグ
Ｆ１が０であるか否かが判断される。機関過渡状態の時
には、ステップ１０６でこの第１フラグＦ１は０とされ
ているために、この判断は肯定されてステップ１１６に
進み、今回の機関負荷Ｌを前回の機関負荷Ｌ’として記
憶して終了する。次回の処理において、アクセルペダル
の踏み込み量に変化がない場合には、ステップ１０５に
おける判断が肯定されてステップ１１７に進み、現在の
空気過剰率λｎが前回のステップ１０６で決定された目
標空気過剰率λｔとほぼ等しいか否かが判断される。こ
の判断が肯定される時にはステップ１１８に進み、現在
のＥＧＲ率γｎが前回のステップ１１０で決定された目
標ＥＧＲ率γｔとほぼ等しいか否かが判断される。いず
れかの判断が否定される時、すなわち、目標空気過剰率
λｔ及びこの目標空気過剰率λｔに対する最適なＥＧＲ
率γｓが実現されていない時には、これらが実現される
までステップ１０９以降の処理が実施される。
Ｆ１が０であるか否かが判断される。機関過渡状態の時
には、ステップ１０６でこの第１フラグＦ１は０とされ
ているために、この判断は肯定されてステップ１１６に
進み、今回の機関負荷Ｌを前回の機関負荷Ｌ’として記
憶して終了する。次回の処理において、アクセルペダル
の踏み込み量に変化がない場合には、ステップ１０５に
おける判断が肯定されてステップ１１７に進み、現在の
空気過剰率λｎが前回のステップ１０６で決定された目
標空気過剰率λｔとほぼ等しいか否かが判断される。こ
の判断が肯定される時にはステップ１１８に進み、現在
のＥＧＲ率γｎが前回のステップ１１０で決定された目
標ＥＧＲ率γｔとほぼ等しいか否かが判断される。いず
れかの判断が否定される時、すなわち、目標空気過剰率
λｔ及びこの目標空気過剰率λｔに対する最適なＥＧＲ
率γｓが実現されていない時には、これらが実現される
までステップ１０９以降の処理が実施される。
【００２３】このような可変ノズル及びＥＧＲ制御弁の
開閉制御に関して、例えば、図３において機関運転状態
が変化して最適な空気過剰率とＥＧＲ率との組み合わせ
が点ｕから点ｐへ変化する場合について従来と比較して
説明する。従来では、このような場合において、空気過
剰率だけに注目し、現在の空気過剰率λｎが目標空気過
剰率λｔに達するまで、両者の偏差に応じた閉速度でＥ
ＧＲ制御弁を閉側に制御して再循環排気ガス量を減少さ
せると共に、この偏差に応じた閉速度で可変ノズルを閉
側に制御して過給圧を高めていた。このような制御で
は、目標空気過剰率λｔが達成された時にＥＧＲ制御弁
及び可変ノズルの開度変化が中止されるが、二点鎖線で
示すように、可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再
循環装置の応答遅れによって、実際の再循環排気ガス量
は減少すると共に実際の新気量は増加するために、空気
過剰率が目標空気過剰率λｔを越えて増加し、ＥＧＲ制
御弁及び可変ノズルは開側に制御される。
開閉制御に関して、例えば、図３において機関運転状態
が変化して最適な空気過剰率とＥＧＲ率との組み合わせ
が点ｕから点ｐへ変化する場合について従来と比較して
説明する。従来では、このような場合において、空気過
剰率だけに注目し、現在の空気過剰率λｎが目標空気過
剰率λｔに達するまで、両者の偏差に応じた閉速度でＥ
ＧＲ制御弁を閉側に制御して再循環排気ガス量を減少さ
せると共に、この偏差に応じた閉速度で可変ノズルを閉
側に制御して過給圧を高めていた。このような制御で
は、目標空気過剰率λｔが達成された時にＥＧＲ制御弁
及び可変ノズルの開度変化が中止されるが、二点鎖線で
示すように、可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再
循環装置の応答遅れによって、実際の再循環排気ガス量
は減少すると共に実際の新気量は増加するために、空気
過剰率が目標空気過剰率λｔを越えて増加し、ＥＧＲ制
御弁及び可変ノズルは開側に制御される。
【００２４】しかしながら、両者の応答遅れによって空
気過剰率は再び目標値を越えて下回り、このようにして
空気過剰率がハンチングする。このようなハンチングが
発生すると、空気過剰率が、目標空気過剰率を下回る時
にはスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、
目標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁
開度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯx
の発生量が増加する。
気過剰率は再び目標値を越えて下回り、このようにして
空気過剰率がハンチングする。このようなハンチングが
発生すると、空気過剰率が、目標空気過剰率を下回る時
にはスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、
目標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁
開度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯx
の発生量が増加する。
【００２５】しかしながら、本フローチャートの制御に
よれば、可変ノズルは、目標空気過剰率λｔと現在の空
気過剰率λｎとの偏差に応じた閉速度で閉側に制御され
るが、ＥＧＲ制御弁は、現在の空気過剰率λｎに対する
最適なＥＧＲ率γｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎ
との偏差に応じた閉速度で閉側に制御される。このよう
にして実際の空気過剰率λｎが増加すると、それに伴っ
て直線Ｍ上の目標ＥＧＲ率γｔも大きくなり、遂には、
点線で示すように、目標空気過剰率λｔが実現される以
前に、目標ＥＧＲ率γｔが実際のＥＧＲ率γｎを上回
り、ＥＧＲ制御弁は開弁されるようになる。
よれば、可変ノズルは、目標空気過剰率λｔと現在の空
気過剰率λｎとの偏差に応じた閉速度で閉側に制御され
るが、ＥＧＲ制御弁は、現在の空気過剰率λｎに対する
最適なＥＧＲ率γｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎ
との偏差に応じた閉速度で閉側に制御される。このよう
にして実際の空気過剰率λｎが増加すると、それに伴っ
て直線Ｍ上の目標ＥＧＲ率γｔも大きくなり、遂には、
点線で示すように、目標空気過剰率λｔが実現される以
前に、目標ＥＧＲ率γｔが実際のＥＧＲ率γｎを上回
り、ＥＧＲ制御弁は開弁されるようになる。
【００２６】それにより、目標空気過剰率λｔが実現さ
れた時に、可変ノズル式ターボチャージャの応答遅れに
よってさらに過給圧が増加するが、この時、再循環排気
ガス量は、排気再循環装置の応答遅れによって増加傾向
にあり、従来のように、いずれも新気量が増加する方向
に応答遅れが発生し、空気過剰率が目標値を大幅に越え
てハンチングすることはない。また、このように、目標
空気過剰率が実現される直前に再循環排気ガス量が増加
されると、同じ過給圧でも気筒内へ新気が入り難くなる
ために、それによっても可変ノズル式ターボチャージャ
の応答遅れによる空気過剰率のハンチングが抑制され
る。本フローチャートは、ＥＧＲ率が現在の空気過剰率
に対する最適なＥＧＲ率に向けて制御されるために、従
来に比較してＮＯx 発生量を低減することができる。
れた時に、可変ノズル式ターボチャージャの応答遅れに
よってさらに過給圧が増加するが、この時、再循環排気
ガス量は、排気再循環装置の応答遅れによって増加傾向
にあり、従来のように、いずれも新気量が増加する方向
に応答遅れが発生し、空気過剰率が目標値を大幅に越え
てハンチングすることはない。また、このように、目標
空気過剰率が実現される直前に再循環排気ガス量が増加
されると、同じ過給圧でも気筒内へ新気が入り難くなる
ために、それによっても可変ノズル式ターボチャージャ
の応答遅れによる空気過剰率のハンチングが抑制され
る。本フローチャートは、ＥＧＲ率が現在の空気過剰率
に対する最適なＥＧＲ率に向けて制御されるために、従
来に比較してＮＯx 発生量を低減することができる。
【００２７】アクセルペダルの踏み込み量に変化がな
く、目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔ（γｓ）
が実現された際には、ステップ１１９に進み、詳しくは
後述される第２フラグＦ２が０であるか否かが判断され
る。当初、この判断は肯定されてステップ１２０に進
み、第１フラグＦ１は１とされる。次に、ステップ１２
１において、現在の機関運転状態における目標空気過剰
率λｔには１より大きな係数ａが乗算され、さらに大き
な（さらにリーン側の）新たな目標空気過剰率λｔが算
出され、ステップ１２２において、この新たな目標空気
過剰率λｔに対して直線Ｍの関係を満たす目標ＥＧＲ率
γｔが算出される。次に、ステップ１０９及び１１０に
おける処理を行うことなくステップ１１１以降の処理が
実施され、可変ノズル及びＥＧＲ制御弁は、新たな目標
空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて制御され
る。
く、目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔ（γｓ）
が実現された際には、ステップ１１９に進み、詳しくは
後述される第２フラグＦ２が０であるか否かが判断され
る。当初、この判断は肯定されてステップ１２０に進
み、第１フラグＦ１は１とされる。次に、ステップ１２
１において、現在の機関運転状態における目標空気過剰
率λｔには１より大きな係数ａが乗算され、さらに大き
な（さらにリーン側の）新たな目標空気過剰率λｔが算
出され、ステップ１２２において、この新たな目標空気
過剰率λｔに対して直線Ｍの関係を満たす目標ＥＧＲ率
γｔが算出される。次に、ステップ１０９及び１１０に
おける処理を行うことなくステップ１１１以降の処理が
実施され、可変ノズル及びＥＧＲ制御弁は、新たな目標
空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて制御され
る。
【００２８】この時、第１フラグＦ１は１とされている
ために、ステップ１１５における判断が否定されてステ
ップ１２３に進む。ステップ１２３では、新たな目標空
気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル
及びＥＧＲ制御弁が制御された後の空気過剰率λｎ’が
ステップ１０３と同様に算出され、ステップ１２４で
は、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに
向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御された後のＥ
ＧＲ率γｎ’がステップ１０４と同様に算出される。次
に、ステップ１２５において、この空気過剰率λｎ’が
ステップ１０３において算出された空気過剰率、すなわ
ち、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに
向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前の
空気過剰率λｎより大きいか否かが判断される。この判
断が肯定される時には、ステップ１２６において、ステ
ップ１２４において算出されたＥＧＲ率γｎ’がステッ
プ１０４において算出されたＥＧＲ率、すなわち、新た
な目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可
変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前のＥＧＲ率
より大きいか否かが判断される。
ために、ステップ１１５における判断が否定されてステ
ップ１２３に進む。ステップ１２３では、新たな目標空
気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル
及びＥＧＲ制御弁が制御された後の空気過剰率λｎ’が
ステップ１０３と同様に算出され、ステップ１２４で
は、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに
向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御された後のＥ
ＧＲ率γｎ’がステップ１０４と同様に算出される。次
に、ステップ１２５において、この空気過剰率λｎ’が
ステップ１０３において算出された空気過剰率、すなわ
ち、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに
向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前の
空気過剰率λｎより大きいか否かが判断される。この判
断が肯定される時には、ステップ１２６において、ステ
ップ１２４において算出されたＥＧＲ率γｎ’がステッ
プ１０４において算出されたＥＧＲ率、すなわち、新た
な目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可
変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前のＥＧＲ率
より大きいか否かが判断される。
【００２９】いずれの判断も肯定される時、すなわち、
可変ノズル式ターボチャージャにより空気過剰率を向上
させることができると共に排気再循環装置によりＥＧＲ
率を向上させることができる場合には、ステップ１２７
において第２フラグＦ２は０とされる。一方、いずれか
の判断が否定される時、すなわち、可変ノズルの開度を
小さくしても空気過剰率を向上させることができなくな
った場合、又は、ＥＧＲ制御弁の開度を大きくしてもＥ
ＧＲ率を向上させることができなくなった場合には、ス
テップ１２８において第２フラグＦ２は１とされる。
可変ノズル式ターボチャージャにより空気過剰率を向上
させることができると共に排気再循環装置によりＥＧＲ
率を向上させることができる場合には、ステップ１２７
において第２フラグＦ２は０とされる。一方、いずれか
の判断が否定される時、すなわち、可変ノズルの開度を
小さくしても空気過剰率を向上させることができなくな
った場合、又は、ＥＧＲ制御弁の開度を大きくしてもＥ
ＧＲ率を向上させることができなくなった場合には、ス
テップ１２８において第２フラグＦ２は１とされる。
【００３０】このようにして第２フラグＦ２が１とされ
ると、ステップ１１９における判断が否定され、目標空
気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔを大きくすることは
中止される。このように、本フローチャートでは、アク
セルペダルの踏み込み量が変化しない機関定常時に、当
初の目標空気過剰率及び目標ＥＧＲ率が実現された際に
は、空気過剰率及びＥＧＲ率を、可変ノズル式ターボチ
ャージャ及び排気再循環装置によっていずれかの増加限
界となるまで、算出された直線Ｍの関係を満たすように
徐々に増加するようになっている。こうして、可能な限
り空気過剰率及びＥＧＲ率が向上されるために、パティ
キュレートの発生量及びＮＯx の発生量を限界まで低減
することができる。
ると、ステップ１１９における判断が否定され、目標空
気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔを大きくすることは
中止される。このように、本フローチャートでは、アク
セルペダルの踏み込み量が変化しない機関定常時に、当
初の目標空気過剰率及び目標ＥＧＲ率が実現された際に
は、空気過剰率及びＥＧＲ率を、可変ノズル式ターボチ
ャージャ及び排気再循環装置によっていずれかの増加限
界となるまで、算出された直線Ｍの関係を満たすように
徐々に増加するようになっている。こうして、可能な限
り空気過剰率及びＥＧＲ率が向上されるために、パティ
キュレートの発生量及びＮＯx の発生量を限界まで低減
することができる。
【００３１】前述の実施形態は、空気過剰率を増加させ
る場合について説明したが、空気過剰率を減少させる場
合においても、同様に、目標空気過剰率が実現される時
において、ターボチャージャの応答遅れによる新気量増
減方向と、排気再循環装置の応答遅れにより新気量増減
方向とが互いに相反するために、空気過剰率のハンチン
グを抑制することができる。最後に、本実施形態におい
て、空気過剰率を変化させるための過給圧制御に可変ノ
ズル式ターボチャージャを使用したが、これは本発明を
限定するものではなく、一般的なウエストゲート通路を
有するターボチャージャを使用して、ウエストゲート通
路を通過させる排気ガス量を調節するようにしても良
い。
る場合について説明したが、空気過剰率を減少させる場
合においても、同様に、目標空気過剰率が実現される時
において、ターボチャージャの応答遅れによる新気量増
減方向と、排気再循環装置の応答遅れにより新気量増減
方向とが互いに相反するために、空気過剰率のハンチン
グを抑制することができる。最後に、本実施形態におい
て、空気過剰率を変化させるための過給圧制御に可変ノ
ズル式ターボチャージャを使用したが、これは本発明を
限定するものではなく、一般的なウエストゲート通路を
有するターボチャージャを使用して、ウエストゲート通
路を通過させる排気ガス量を調節するようにしても良
い。
【００３２】
【発明の効果】このように、本発明によるターボチャー
ジャ及び排気再循環装置を備える内燃機関によれば、機
関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して機関運
転状態毎の目標空気過剰率が実現されるように、過給圧
及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、現
在の機関運転状態における理想的な空気過剰率とＥＧＲ
率との関係式を把握し、過給圧は現在の空気過剰率と目
標空気過剰率との偏差に応じて制御され、再循環排気ガ
ス量は現在のＥＧＲ率と把握した関係式における現在の
空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御され
るために、目標空気過剰率が実現される時のターボチャ
ージャの応答遅れに伴う新気量増減方向と、排気再循環
装置の応答遅れに伴う新気量増減方向とが互いに相反
し、目標空気過剰率に向かいターボチャージャ及び排気
再循環装置の両方を制御するために両者の応答遅れが新
気量増加又は減少方向で一致する従来と比較して、空気
過剰率のハンチングを抑制することができる。
ジャ及び排気再循環装置を備える内燃機関によれば、機
関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して機関運
転状態毎の目標空気過剰率が実現されるように、過給圧
及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、現
在の機関運転状態における理想的な空気過剰率とＥＧＲ
率との関係式を把握し、過給圧は現在の空気過剰率と目
標空気過剰率との偏差に応じて制御され、再循環排気ガ
ス量は現在のＥＧＲ率と把握した関係式における現在の
空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御され
るために、目標空気過剰率が実現される時のターボチャ
ージャの応答遅れに伴う新気量増減方向と、排気再循環
装置の応答遅れに伴う新気量増減方向とが互いに相反
し、目標空気過剰率に向かいターボチャージャ及び排気
再循環装置の両方を制御するために両者の応答遅れが新
気量増加又は減少方向で一致する従来と比較して、空気
過剰率のハンチングを抑制することができる。
【図１】本発明による可変ノズル式ターボチャージャ及
び排気再循環装置を備えた内燃機関の概略図である。
び排気再循環装置を備えた内燃機関の概略図である。
【図２】燃料噴射量制御、排気再循環装置のＥＧＲ制御
弁の開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャの可
変ノズルの開度制御のためのフローチャートである。
弁の開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャの可
変ノズルの開度制御のためのフローチャートである。
【図３】空気過剰率とＥＧＲ率との関係を示すマップで
ある。
ある。
１…ディーゼル機関本体 ２…機関吸気系 ３…機関排気系 ４…排気再循環装置 ４ａ…排気再循環通路 ４ｂ…ＥＧＲ制御弁 ５…可変ノズル式ターボチャージャ ５ａ…コンプレッサ ５ｂ…タービン ５ｃ…可変ノズル ２０…制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０Ｃ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ ５５０Ｆ Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ
Claims (3)
- 【請求項１】 機関運転状態により定まる必要燃料噴射
量に対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現され
るように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃
機関において、現在の機関運転状態における理想的な空
気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、前記過給圧は
現在の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じ
て制御され、前記再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と
前記関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率
との偏差に応じて制御されることを特徴とするターボチ
ャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関。 - 【請求項２】 前記ターボチャージャは、コンプレッサ
の過給圧を制御するためにタービンへ提供される排気ガ
スの圧力を変化させる可変ノズルを具備し、前記過給圧
は、前記可変ノズルによって現在の空気過剰率と前記目
標空気過剰率との偏差に応じて制御されることを特徴と
する請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環
装置を備える内燃機関。 - 【請求項３】 機関定常運転時に前記目標空気過剰率及
び前記関係式における前記目標空気過剰率に対するＥＧ
Ｒ率が実現された場合には、前記関係式を満足するよう
に空気過剰率及びＥＧＲ率を徐々に増加させることを特
徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャ及び
排気再循環装置を備える内燃機関。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09907397A JP3780614B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09907397A JP3780614B2 (ja) | 1997-04-16 | 1997-04-16 | ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10288043A true JPH10288043A (ja) | 1998-10-27 |
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1997
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