(57)【要約】  過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備えるディーゼルエンジンの制御装置は、加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定して前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を制御する。
2014024928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、
ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、
を備え、
加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定して前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を制御する、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、実過給圧が所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように算出される、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、実過給圧が所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように一次遅れで与えられる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、実過給圧が所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように徐々に大きくなる値で与えられる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記実過給圧が目標過給圧と一致するように過給圧制御機構の制御量のフィードバック制御を行う過給圧制御機構制御量フィードバック制御部を備え、
前記加速状態にあると判定されたときに、前記目標過給圧に追従しかつ前記上限排圧を超えないように前記過給圧制御機構の制御量のフィードバック制御のフィードバックゲインが切り替えられる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧よりも小さくなるようにかつ吸気の空気過剰率が所定値よりも大きくなるように算出される、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記実過給圧が所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように一次遅れで与えられる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
実新気量が目標新気量と一致するように積分補正値を含んだＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御を行うＥＧＲ弁制御量フィードバック制御部を備え、
前記加速状態にあると判定されたときに、前記目標新気量に追従しかつ前記上限排圧を超えないように前記ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲインが切り替えられる又は前記積分補正値がクリアされる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、可変ノズルを有する可変容量過給機と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁とを備えるディーゼルエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＪＰ２００２−３７１９１９Ａでは、加速状態となったら、所定期間、可変ノズルの開度をノズル開度制御マップの制御値よりも大きくするとともに、ＥＧＲ弁の開度をＥＧＲ弁開度制御マップ上で設定値よりも大きくする。
【発明の概要】
【０００３】
ところで、ＪＰ２００２−３７１９１９Ａでは、加速時にＥＧＲ弁開度を大きくするので、加速による排圧上昇によりＥＧＲガス量が過大となり、スモークが悪化したり燃焼悪化によって運転性が悪化するおそれがある。
【０００４】
本発明は、このような従来の問題点に着目してなされた。本発明の目的は、加速不良を生じさせることなくスモークの悪化を抑制できるディーゼルエンジンの制御装置を提供することである。
【０００５】
本発明による過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備えるディーゼルエンジンの制御装置は、加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定して前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を制御する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態のディーゼルエンジンの制御装置の概略構成図である。
【図２】図２は、第１実施形態のエンジン制御系のブロック図である。
【図３】図３は、参照形態及び第１実施形態の加速時のアクセル開度、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度等のタイミングチャートである。
【図４】図４は、ノズル開度に対する排圧及び実過給圧の特性図である。
【図５】図５は、ＥＧＲ弁開度に対するスモーク濃度、排圧、吸気空気過剰率、実新気量の特性図である。
【図６】図６は、第１実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図７】図７は、上限排圧の特性図である。
【図８】図８は、加速時目標ノズル開度基本値の特性図である。
【図９】図９は、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値の特性図である。
【図１０】図１０は、加速時のノズル開度のフィードバック量の算出ルーチンのフローチャートである。
【図１１】図１１は、加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量の算出ルーチンのフローチャートである。
【図１２】図１２は、通常時目標ノズル開度基本値の特性図である。
【図１３】図１３は、通常時目標ＥＧＲ弁開度基本値の特性図である。
【図１４】図１４は、通常時のノズル開度のフィードバック量の算出ルーチンのフローチャートである。
【図１５】図１５は、通常時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量の算出ルーチンのフローチャートである。
【図１６】図１６は、第２実施形態の加速時のアクセル開度、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度等のタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、第２実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、第２実施形態の加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量の算出ルーチンのフローチャートである。
【図１９】図１９は、第３実施形態の加速時のアクセル開度、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度等のタイミングチャートである。
【図２０】図２０は、第３実施形態の制御内容を示すフローチャートである。
【図２１】図２１は、第３実施形態の加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量の算出ルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、添付の図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態のディーゼルエンジンの制御装置の概略構成図である。
【０００９】
エンジン１は、コモンレール式燃料噴射装置２を備える。コモンレール式燃料噴射装置２は、サプライポンプ３と、コモンレール５と、気筒数分の燃料噴射弁６と、を備える。サプライポンプ３は、燃料を加圧して燃料供給通路４を介してコモンレール５に送る。コモンレール５は、燃料を蓄えて高圧化する。気筒数分の燃料噴射弁６は、高圧化された燃料をエンジン１に分配供給する。各燃料噴射弁６は図示しない三方弁（電磁弁）を有する。三方弁は、ＯＦＦ状態では針弁が着座状態にあり、ＯＮ状態では針弁がシートから離れて燃料を噴射する。つまり、三方弁のＯＮ時間によって燃料噴射量が調整される。コモンレール５内の圧力が同じであれば、ＯＮ時間が長いほど燃料噴射量が多い。
【００１０】
またエンジン１は、ＥＧＲ装置を備える。ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路１３に、ＥＧＲ弁１４とＥＧＲクーラー１５とを備える。ＥＧＲ通路１３は、排気通路１２の排気の一部を吸気通路１１に再循環させる通路である。ＥＧＲ通路１３は、排気通路１２から分岐し、吸気スロットルよりも下流の吸気通路１１に合流する。ＥＧＲ弁１４は、ＥＧＲ通路１３の途中に設けられ、ＥＧＲ通路１３を流れる排気（ＥＧＲガス）の流量を調整する。ＥＧＲ弁１４は、ステップモーターの回転によって開度が調整される。ＥＧＲガス流量は、ＥＧＲ弁１４の開度に応じて増減する。ＥＧＲクーラー１５は、ＥＧＲ通路１３の途中に設けられ、ＥＧＲ通路１３を流れる排気（ＥＧＲガス）を冷却する。
【００１１】
またエンジン１は、可変容量ターボ過給機２１（可変容量過給機）を備える。可変容量ターボ過給機２１は、吸気コンプレッサー２１ａと排気タービン２１ｂとを同軸に備える。排気タービン２１ｂは、ＥＧＲ通路１３の分岐部よりも下流の排気通路１２に設けられる。また排気タービン２１ｂのスクロール入口に、ステップモーター２１ｃによって駆動される可変ノズル２１ｄが備えられる。可変ノズル２１ｄは、低回転域では排気タービン２１ｂに導入される排気の流速を高めるノズル開度に制御される。このようにされることで、低回転域から所定の過給圧が得られる。可変ノズル２１ｄは、高回転域では排気を抵抗無く排気タービン２１ｂに導入できるノズル開度（たとえば全開状態）に制御される。吸気通路１１の途中には、インタークーラー２２が設けられる。
【００１２】
図２は、エンジン制御系のブロック図である。
【００１３】
エンジンコントローラー３１には、アクセル操作量センサー３２の信号、クランク角センサー３３の信号、カム角センサー３４の信号、水温センサー３５の信号が入力される。アクセル操作量センサー３２は、アクセルペダルの操作量（踏込量）ＡＰＯに比例した出力を発生する。クランク角センサー３３は、エンジン回転速度とクランク角度を検出する。カム角センサー３４は、カム角（クランク角）を検出する。エンジンコントローラー３１は、エンジン回転速度Ｎｅ及びアクセル操作量ＡＰＯに応じて目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ［ｍｇ／ｓｔ］を演算し、この目標燃料噴射量Ｑｓｏｌに応じて三方弁のＯＮ時間を制御する。
【００１４】
以下では、可変ノズル２１ｄのノズル開度をステップモーター２１ｃによって駆動する方式で説明するが、このような方式には限定されない。ダイアフラムアクチュエーター方式や、ダイアフラムアクチュエーターへの制御負圧を調整する電磁ソレノイドで可変ノズル２１ｄを駆動する方式や、直流モーターで可変ノズル２１ｄを駆動する方式でもよい。
【００１５】
可変容量ターボ過給機２１を用いた過給圧制御と、ＥＧＲ弁１４を用いたＥＧＲ制御とを共に行う場合は、過給圧が変化すれば、排気圧力が変化するので、ＥＧＲガス量も変化する。逆に、ＥＧＲガス量が変化すれば、過給圧も変化する。このように、過給圧とＥＧＲガス量とは、独立して制御することができない。ややもするとお互いに制御上の外乱になる。このように、過給圧とＥＧＲガス量とはお互いに影響しあい、ＥＧＲガス量を変えると、ノズル開度も変える必要がある。ゆえに、適切な適合が困難であり、特に過渡時は双方の制御精度が低下する。そこで、ＪＰ２００１-１３２４６３Ａでは、エンジンコントローラー３１は、まず運転条件に応じて目標吸入空気量ｔＱａｃを演算する。そして、この目標吸入空気量ｔＱａｃと実ＥＧＲガス量Ｑｅｃや実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄからターボ過給機２１の作動目標値である可変ノズル２１ｄの目標開口面積割合Ｒｖｎｔを設定する。可変ノズル２１ｄの開口面積割合とは、可変ノズル２１ｄの全開時のノズル開口面積に対する現在のノズル開口面積の比である。従って、開口面積割合は、可変ノズル２１ｄの全開時に１００％、全閉時に０％である。なお実ＥＧＲガス量Ｑｅｃは目標ＥＧＲガス量Ｑｅｃ０に遅れ処理を施した値である。実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄは目標ＥＧＲ率Ｍｅｇｒに遅れ処理を施した値である。
【００１６】
なお、以下では、本実施形態の実際の制御内容に沿って、可変ノズル２１ｄの開口面積割合ではなく、ノズル開度を扱う。ノズル開度は、可変ノズル２１ｄの全開時に１００％、全閉時に０％となるパラメーターである。ただし、ノズル開度に代えてノズル開口面積やノズル開口面積割合を用いてもよい。
【００１７】
さて、図３は、時刻ｔ３までは車両減速状態であり、時刻ｔ３で再加速するために、アクセル操作量をステップ的に全開（第２所定値ＡＰＯ２）としたときのアクセル操作量（図３（Ａ））、目標ノズル開度（図３（Ｂ））、目標ＥＧＲ弁開度（図３（Ｃ））、排圧（図３（Ｄ））、実新気量（図３（Ｅ））、エンジントルク（図３（Ｇ））の変化をモデルで示している。各図中の太実線が、本発明の第１実施形態を示す。長破線は、本発明の第１実施形態と比較するための参照形態を示す。また図３（Ｅ）の一点鎖線は、参照形態の目標新気量を示す。また図３（Ｆ）は、参照形態の目標過給圧、実過給圧を示す。
【００１８】
なお「新気」とは、エアクリーナーから吸引されてシリンダーに流入する吸入空気のことである。つまり、ＥＧＲガスを含まない概念として「新気」を用いる。従って、「実新気量」とは、エアクリーナーから吸引されて実際にシリンダーに流入する吸入空気量のことである。
【００１９】
時刻ｔ３までは、アクセルペダルが踏まれているものの、アクセル操作量が小さい第１所定値ＡＰＯ１であって減速中である。このような状態では、過給が不要である。このとき、目標ノズル開度は、徐々に大きくなって、時刻ｔ１で全開（第１所定値ＶＮ１）になる。また、目標ＥＧＲ弁開度は、時刻ｔ２で全開（第１所定値ＥＧ１）になって、目標新気量を実現する。
【００２０】
時刻ｔ３以降については、参照形態を先に説明する。時刻ｔ３で過給によって実新気量を確保するように、図３（Ｂ）の長破線に示されるように、目標ノズル開度を全閉（第２所定値ＶＮ２）にする。これによって、図３（Ｄ）の長破線に示されるように、時刻ｔ４付近で排圧が第１所定値ＥＸ１から第２所定値ＥＸ２へと急上昇する。これによって、エンジンのポンピングロスが大きくなる。
【００２１】
一方、図３（Ｃ）の長破線で示されるように、目標ＥＧＲ弁開度は、時刻ｔ３以降も全開（第１所定値ＥＧ１）のままである。過給圧を上げて実新気量を確保するために、目標ＥＧＲ弁開度に対してアクセル操作量の第２所定値ＡＰＯ２に対応するフィードバック制御が行われる場合においても、積分補正値をクリアする時間等によってすぐには追従できないので、このようなＥＧ１（全開）維持状態が生じ得る。目標ＥＧＲ弁開度が全開に維持されるので、時刻ｔ４付近の排圧の急上昇によってＥＧＲガス量が増大する。これによって、実新気量の流入が妨げられる。この影響で、図３（Ｅ）の長破線に示されるように、加速初期の時刻ｔ５付近で実新気量が一時的に低下する。このため、シリンダー内の混合気の燃焼が悪化し、図３（Ｇ）の長破線で示されるように、加速初期の時刻ｔ６付近でエンジントルクが一時的に低下する。これによって、加速不良（ヘジテーション）が生じる。
【００２２】
そこで本発明らは、図３の時刻ｔ３から時刻ｔ８までの加速時に、下記の〈１〉〜〈３〉の処理を全て実行することによって、スモークを悪化させることなく加速不良を改善することに想到したのである。
【００２３】
〈１〉加速時のノズル開度制御
はじめに図４を参照して加速時のノズル開度制御について説明する。図４（Ａ）は、ＥＧＲ弁開度を一定に保持した状態でのノズル開度に対する排圧の特性図である。図４（Ｂ）は、ＥＧＲ弁開度を一定に保持した状態でのノズル開度に対する実過給圧の特性図である。「実過給圧」とは、インタークーラー２２の直下流の吸気通路１１の吸気圧力のことである。図４（Ａ）、図４（Ｂ）に示されるように、ＥＧＲ弁開度が一定に保持された状態では、ノズル開度が小さいほど、排圧及び実過給圧が大きい。
【００２４】
加速時には実新気量を増やしたいので、過給圧を高めたい。そこでノズル開度をできるだけ小さくしたい。しかしながら、図３の参照形態のように、可変ノズルを全閉（図４の開度Ａ）にしたのでは、排圧が急上昇してしまう。そこで、排圧が急上昇しないようにするために、可変ノズルを、開度Ａよりも大きい開度Ｂにする。すると、図４（Ａ）に示されるように、排圧がＤからＥへ下がる。この状態であれば、排圧の急上昇を防止できる。そこで、図４（Ａ）にハッチングで示す領域で、加速時のノズル開度を制御する。この状態では、実過給圧は、ＧからＨへ下がる。
【００２５】
〈２〉加速時のＥＧＲ弁開度制御
次に図５を参照して加速時のＥＧＲ弁開度制御について説明する。参照形態で述べたようにＥＧＲ弁開度が全開（ＥＧ１）に維持されて実新気量の一時的な低下を解消するために、本実施形態では、時刻ｔ３で、排圧が急増しない範囲で目標ＥＧＲ弁開度を閉じ側に制御する。図５（Ａ）は、ノズル開度を一定に保持した状態でのＥＧＲ弁開度に対するスモーク濃度の特性図である。図５（Ｂ）は、ノズル開度を一定に保持した状態でのＥＧＲ弁開度に対する排圧の特性図である。図５（Ｃ）は、ノズル開度を一定に保持した状態でのＥＧＲ弁開度に対する吸気の空気過剰率（図では「吸気λ」で略記する）の特性図である。図５（Ｄ）はノズル開度を一定に保持した状態でのＥＧＲ弁開度に対する実新気量の特性図である。
【００２６】
図５（Ａ）及び図５（Ｄ）から判るように、ノズル開度を一定に保持した状態で、ＥＧＲ弁開度を大きくすると、実新気量が減ってスモーク濃度が大きくなる。
【００２７】
また図５（Ｂ）から判るように、ノズル開度を一定に保持した状態で、ＥＧＲ弁開度を小さくすると、排圧が高くなる。
【００２８】
また図５（Ｃ）から判るように、ノズル開度を一定に保持した状態で、ＥＧＲ弁開度を小さくすると、吸気の空気過剰率λが大きくなる。ここで、「吸気」とは、シリンダーに流入する吸入空気及びＥＧＲガスのことである。
【００２９】
加速時にＥＧＲガス量が大きくなることを抑えるには、ＥＧＲ弁の開度をできるだけ小さくすることが好ましい。しかしながら、ＥＧＲ弁を開度Ｊ（全閉）にしては、排圧が非常に大きいＰになってしまう。このようになっては、上述のようにエンジンのポンピングロスが大きくなる。そこで排圧が過剰に大きくはならないように、ＥＧＲ弁を、開度Ｊよりも大きい開度Ｋで制限する。このようにすれば、排圧はＱになる。このようにして、加速時の目標ＥＧＲ弁開度を設定する。
【００３０】
〈３〉加速時制御と通常時制御との切替
図３において時刻ｔ３で加速と判定されたら、通常時制御から上記〈１〉及び〈２〉の加速時制御に切り替える。時刻ｔ３から一定時間が経過した時刻ｔ８で加速終了とみなして通常時制御に戻す。なおターボ過給機２１の回転速度、実過給圧、エンジン回転速度、排気流量などに基づいて、加速終了タイミングであると判定してもよい。ターボ過給機２１の回転速度はセンサーによって検出できる。排気流量は、ＪＰ２００５−４８７３８Ａに開示された公知の手法によって求めることができる。
【００３１】
このように、ＥＧＲ弁開度を一定に保持した状態での加速時目標ノズル開度Ｂや、ノズル開度を一定に保持した状態での加速時目標ＥＧＲ弁開度Ｋについては、容易に定めることができる。しかしながら、実際の制御では、目標ノズル開度と目標ＥＧＲ弁開度とを同時に変化させることが必要なので、加速時目標ノズル開度及び加速時目標ＥＧＲ弁開度を同時に求めることは困難である。そこで、本実施形態では、図３のタイミングチャートを用いて、各目標値の与え方を検討する。
【００３２】
まず、加速時に排圧の急上昇によってＥＧＲガス量が増大しないようにするため、時刻ｔ３で目標ＥＧＲ弁開度を、全開（第１所定値ＥＧ１）から第２所定値ＥＧ２へステップ的に切り替える。この第２所定値ＥＧ２が加速時目標ＥＧＲ弁開度であり、全閉よりもやや開いた開度である。一方、目標ノズル開度は、時刻ｔ３で全開（第１所定値ＶＮ１）から第３所定値ＶＮ３へステップ的に切り替える。この第３所定値ＶＮ３が加速時目標ノズル開度であり、全閉よりもやや開いた開度である。
【００３３】
このように、加速時目標ＥＧＲ弁開度及び加速時目標ノズル開度を与えると、図３（Ｄ）の太実線で示されるように、排圧を急上昇させることなく、加速前の第１所定値ＥＸ１から加速時の第２所定値ＥＸ２へと変化させることができる。
【００３４】
加速時の排圧の急上昇が抑えられれば、ＥＧＲガス量の増大が抑制されて、図３（Ｅ）の太実線に示されるように、実新気量が加速時に一時的な低下を生じることなく増加する。すると、シリンダー内の混合気の燃焼悪化が生じないので、図３（Ｇ）の太実線のように、エンジントルクが落ち込むことなく増加し、加速不良を生じない。
【００３５】
なお、時刻ｔ３の加速判定タイミング以降、ノズル開度及びＥＧＲ弁開度を通常時の目標値から加速時の目標値へと切り替えるが、この場合は、可変ノズル２１ｄへの指示よりもＥＧＲ弁１４への指示を優先することが好ましい。
【００３６】
上記の第２所定値ＥＸ２についてさらに説明する。
【００３７】
加速時には目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを増量するので、この目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの増分に対応してエンジントルクが増加する。このエンジントルクの増加量をΔＴｒｑ１［Ｎｍ］とする。一方、排圧が第２所定値ＥＸ２へと上昇することによってエンジンのポンピングロスが増加する。この排圧上昇によるポンピングロスの増加量をΔＴｒｑ２［Ｎｍ］とする。このとき、加速に必要なトルクを得るには、ΔＴｒｑ１がΔＴｒｑ２より大きい必要がある。つまり、加速時の目標燃料噴射量Ｑｓｏｌの増量によって増加するトルクΔＴｒｑ１が、排圧の第２所定値ＥＸ２への上昇によって増加するポンピングロスの増加ΔＴｒｑ２よりも大きくなるような排圧を、第２所定値ＥＸ２として設定するのである。そこで、このような排圧の上限値（つまり第２所定値ＥＸ２）を「上限排圧」として定義する。
【００３８】
上限排圧（ＥＸ２）は、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌ（エンジン負荷と同義）とエンジン回転速度Ｎｅとで定まる運転条件が決まれば一義的に定まる。運転条件が変化すれば、上限排圧も変化する。そこで、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとエンジン回転速度Ｎｅとを変えて、上限排圧を適合によって求めることで、目標燃料噴射量Ｑｓｏｌとエンジン回転速度Ｎｅとをパラメーターとする上限排圧マップを作成できる。
【００３９】
図３において時刻ｔ８で目標ＥＧＲ弁開度を、ステップ的に全閉（第３所定値ＥＧ３）に戻す。
【００４０】
一方、目標ノズル開度は、時刻ｔ８の少し手前の時刻ｔ７から徐々に全閉（第２所定値ＶＮ２）へと戻す。これは、目標ノズル開度を時刻ｔ８でステップ的に全閉（第２所定値ＶＮ２）に切り替えては、前述のように排圧が急上昇してポンピングロスが大きくなり、エンジントルクが低下するので、これを避けるためである。
【００４１】
なお、時刻ｔ３以前の通常時制御と、時刻ｔ８以降の通常時制御とで、目標ノズル開度及び目標ＥＧＲ弁開度が相違しているが、これは、主にはアクセル操作量ＡＰＯが時刻ｔ３以前と時刻ｔ８以降とで違うためである。
【００４２】
次にエンジンコントローラー３１で行われる制御について、図６のフローチャートを参照して説明する。図６のフローチャートによって、指令ノズル開度ｃＶＮ、指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧが算出される。図６のフローチャートは、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行される。なお、図３の時刻ｔ７から時刻ｔ８の区間におけるノズル開度制御については省略される。
【００４３】
ステップ１においてコントローラーは、加速状態であるか否かを判定する。これは、例えば所定時間当たりのアクセル操作量の変化量が所定値（閾値）よりも大きければ、加速状態であると判断すればよい。コントローラーは、判定結果が肯であればステップ２に処理を移行し、判定結果が否であればステップ１２に処理を移行する。
【００４４】
ステップ２においてコントローラーは、過給圧センサー３７により検出される実過給圧ｒＰｂが所定値よりも大きいか否かを判定する。この所定値は加速時制御を終了するときの過給圧であり、予め定められている。コントローラーは、判定結果が否であればステップ３に処理を移行し、判定結果が肯であればステップ１２に処理を移行する。
【００４５】
ステップ３においてコントローラーは、図７に示されるマップに、エンジン回転速度Ｎｅ及び目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを適用して、上限排圧を算出する。図７に示されるように、上限排圧は、エンジン回転速度及び目標燃料噴射量Ｑｓｏｌに依存する値である。上限排圧は、加速時の目標燃料噴射量の増量によって増加するトルクΔＴｒｑ１が、排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量ΔＴｒｑ２よりも大きくなるような排圧の上限値である。
【００４６】
ステップ４においてコントローラーは、図８に示されるテーブルに、この上限排圧を適用して、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃを算出し、ステップ５においてコントローラーは、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃをそのまま加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆに移す。この加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆは、図３（Ｂ）の時刻ｔ３から時刻ｔ７の区間における目標ノズル開度を与えるものである。具体的には加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆは、図３（Ｂ）に太実線で示されるように、時刻ｔ３で第３所定値ＶＮ３へとステップ的に切り替わる値である。
【００４７】
ステップ６においてコントローラーは、図９に示されるテーブルに、上限排圧を適用して、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃを算出し、ステップ７においてコントローラーは、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃをそのまま加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆに移す。この加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆは、図３（Ｃ）の時刻ｔ３から時刻ｔ８の区間における目標ＥＧＲ弁開度を与えるものである。具体的には加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆは、図３（Ｃ）に太実線で示されるように、時刻ｔ３で第２所定値ＥＧ２へとステップ的に切り替わる値である。
【００４８】
なお図８、図９の特性は、上限排圧が得られるように適合によって予め求められている。
【００４９】
ステップ８においてコントローラーは、加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を算出する。これについては図１０のフローチャートを参照して説明する。図１０は、加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を算出するためのものである。
【００５０】
ステップ２１においてコントローラーは、過給圧センサー３７によって検出される実過給圧ｒＰｂから目標過給圧ｔＰｂを引いた値を、制御誤差ｄＰｂとする。
【００５１】
【数１】
2014024928.tif 000003
【００５２】
なお目標過給圧ｔＰｂは予め定めた一定値であってもよいし、エンジン回転速度Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑｓｏｌをパラメーターとする可変値であってもよい。
【００５３】
ステップ２２においてコントローラーは、加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ１を算出する。
【００５４】
ステップ２３においてコントローラーは、比例定数ＫＰＢｖｎ＃に補正係数Ｋｈｖｎ１をかけて、フィードバックゲインＫｐｖｎを算出する。また積分定数ＫＩＢｖｎ＃に補正係数Ｋｈｖｎ１をかけて、フィードバックゲインＫｉｖｎを算出する。
【００５５】
ステップ２４においてコントローラーは、制御誤差ｄＰｂにフィードバックゲインＫｐｖｎをかけて比例補正値ＶＮｆｂｐを算出する。
【００５６】
【数２】
2014024928.tif 000004
【００５７】
ステップ２５においてコントローラーは、制御誤差ｄＰｂ及びフィードバックゲインＫｉｖｎを用いて、次式によって積分補正値ＶＮｆｂｉを算出する。
【００５８】
【数３】
2014024928.tif 000005
【００５９】
ステップ２６においてコントローラーは、比例補正値ＶＮｆｂｐ及び積分補正値ＶＮｆｂｉの和を加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１とする。
【００６０】
【数４】
2014024928.tif 000006
【００６１】
加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ１は、加速時の応答性を高めるため、通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ２（後述する）よりも大きい。このようなフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ１を用いる加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を導入すると、実過給圧は、加速時に図３（Ｅ）に太実線で示される実新気量にほぼ対応するように変化する。すなわち、時刻ｔ３から、実新気量Ｑａｃ（実過給圧相当）及び目標新気量ｔＱａｃ（目標過給圧相当）が増加するが、実新気量Ｑａｃ（実過給圧相当）は、目標新気量ｔＱａｃ（目標過給圧相当）よりも変化が大きくオーバーシュートし、その後目標新気量ｔＱａｃへと収束する。そこで、加速状態では、実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂに追従しかつ上限排圧を超えないように加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ１を予め適合しておく。なお、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃ（あるいはＶＮａｃｃｆｆ）だけで、実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂに追従しかつ前記上限排圧を超えないようにすることができるのであれば、加速時のノズル開度のフィードバック制御を禁止してもよい。
【００６２】
以上で図１０の説明を終了する。図１０では実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂと一致するように加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を算出したが、これには限られない。例えば、実新気量Ｑａｃが目標新気量ｔＱａｃと一致するように加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を算出してもよい。
【００６３】
図６に戻る。
【００６４】
ステップ９においてコントローラーは、加速時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ１を加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆに加算して指令ノズル開度ｃＶＮを算出する。
【００６５】
【数５】
2014024928.tif 000007
【００６６】
ステップ１０においてコントローラーは、加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ１を算出する。これについては図１１のフローチャートを参照して説明する。図１１は、加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ１を算出するためのものである。
【００６７】
ステップ３１においてコントローラーは、実新気量Ｑａｃから目標新気量ｔＱａｃを引いた値を制御誤差ｄＱａｃとして算出する。
【００６８】
【数６】
2014024928.tif 000008
【００６９】
なお実新気量Ｑａｃ、目標新気量ｔＱａｃは、ＪＰ２００１−１３２４６３Ａに開示された公知の手法によって求めることができる。
【００７０】
ステップ３２においてコントローラーは、加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ１を算出する。
【００７１】
ステップ３３においてコントローラーは、比例定数ＫＰＢｅｇ＃に補正係数Ｋｈｅｇ１をかけてフィードバックゲインＫｐｅｇを算出する。また積分定数ＫＩＢｅｇ＃に補正係数Ｋｈｅｇ１をかけてフィードバックゲインＫｉｅｇを算出する。
【００７２】
ステップ３４においてコントローラーは、制御誤差ｄＱａｃにフィードバックゲインＫｐｅｇをかけて比例補正値ＥＧｆｂｐを算出する。
【００７３】
【数７】
2014024928.tif 000009
【００７４】
ステップ３５においてコントローラーは、制御誤差ｄＱａｃとフィードバックゲインＫｉｅｇを用いて積分補正値ＥＧｆｂｉを算出する。
【００７５】
【数８】
2014024928.tif 000010
【００７６】
ステップ３６においてコントローラーは、比例補正値ＥＧｆｂｐ及び積分補正値ＥＧｆｂｉとの和を加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ１とする。
【００７７】
【数９】
2014024928.tif 000011
【００７８】
加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ１は、加速時の応答性を高めるため、通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ２（後述する）より大きい。このようなフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ１を用いる加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ１を導入すると、実新気量は、図３（Ｅ）に太実線で示されるように変化する。すなわち、時刻ｔ３から、実新気量Ｑａｃ（実過給圧相当）及び目標新気量ｔＱａｃ（目標過給圧相当）が増加するが、実新気量Ｑａｃ（実過給圧相当）は、目標新気量ｔＱａｃ（目標過給圧相当）よりも大きく変化してオーバーシュートし、その後目標新気量ｔＱａｃへと収束する。そこで、加速状態では、実新気量Ｑａｃが目標新気量ｔＱａｃに追従しかつ上限排圧を超えないように加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ１（ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲイン）を予め適合しておく。
【００７９】
以上で図１１の説明を終了する。
【００８０】
図６に戻る。
【００８１】
ステップ１１においてコントローラーは、加速時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ１を加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆに加算して指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧを算出する。
【００８２】
【数１０】
2014024928.tif 000012
【００８３】
またコントローラーは、ステップ２で実過給圧ｒＰｂが所定値を超えたときには加速時制御を終了するため、ステップ１２へ処理を移行する。またステップ１で加速状態でないときもステップ１２へ処理を移行する。
【００８４】
ステップ１２においてコントローラーは、図１２に示されるマップに、目標新気量ｔＱａｃ及び実ＥＧＲ量Ｑｅｃを適用して、通常時の目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍを算出し、ステップ１３においてコントローラーは、目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍをそのまま通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆに移す。この通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆは、図３（Ｂ）のｔ３以前及びｔ８以降の区間における目標ノズル開度を与えるものである。
【００８５】
ステップ１４においてコントローラーは、図１３に示されるマップに、エンジン回転速度Ｎｅ及び目標燃料噴射量Ｑｓｏｌを適用して、通常時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧｎｏｒｍを算出し、ステップ１５においてコントローラーは、通常時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧｎｏｒｍをそのまま通常時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧｎｏｒｍｆｆに移す。この通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆは、図３（Ｃ）のｔ３以前及びｔ８以降の区間における目標ＥＧＲ弁開度を与えるものである。
【００８６】
なお通常時目標ノズル弁開度基本値ＶＮｎｏｒｍや通常時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧｎｏｒｍの算出方法は、上述の方法に限られない。実ＥＧＲ量Ｑｅｃに代えて実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを用いて、通常時目標ノズル弁開度基本値ＶＮｎｏｒｍを算出してもよい。なお実ＥＧＲ量Ｑｅｃは、ＪＰ２００１−１３２４６３Ａに開示されるような公知の手法によって算出できる。
【００８７】
ステップ１６においてコントローラーは、通常時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ２を算出する。これについては図１４のフローチャートを参照して説明する。図１４は、通常時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ２を算出するためのものであり、図１０と同一部分には同一番号を付す。
【００８８】
図１０と相違する部分を主に説明する。
【００８９】
ステップ４１においてコントローラーは、通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ２を算出する。
【００９０】
ステップ４２においてコントローラーは、比例定数ＫＰＢｖｎ＃に補正係数Ｋｈｖｎ２をかけて、フィードバックゲインＫｐｖｎを算出する。また積分定数ＫＩＢｖｎ＃に補正係数Ｋｈｖｎ２をかけて、フィードバックゲインＫｉｖｎを算出する。
【００９１】
ステップ４３においてコントローラーは、比例補正値ＶＮｆｂｐ及び積分補正値ＶＮｆｂｉの和を通常時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ２とする。
【００９２】
【数１１】
2014024928.tif 000013
【００９３】
通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ２は、加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｖｎ１より小さい。
【００９４】
図６に戻る。
【００９５】
ステップ１７においてコントローラーは、通常時のノズル開度のフィードバック量ＶＮｆｂ２を通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆに加算して指令ノズル開度ｃＶＮを算出する。
【００９６】
【数１２】
2014024928.tif 000014
【００９７】
ステップ１８においてコントローラーは、通常時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ２を算出する。これについては図１５のフローチャートを参照して説明する。図１５は、通常時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ２を算出するためのもので、図１１と同一部分には同一番号を付す。
【００９８】
図１１と相違する部分を主に説明する。
【００９９】
ステップ５１においてコントローラーは、通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ２を算出する。
【０１００】
ステップ５２においてコントローラーは、比例定数ＫＰＢｅｇ＃に補正係数Ｋｈｅｇ２をかけて、フィードバックゲインＫｐｅｇを算出する。また積分定数ＫＩＢｅｇ＃に補正係数Ｋｈｅｇ２をかけて、フィードバックゲインＫｉｅｇを算出する。
【０１０１】
ステップ５３においてコントローラーは、比例補正値ＥＧｆｂｐ及び積分補正値ＥＧｆｂｉの和をＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ２とする。
【０１０２】
【数１３】
2014024928.tif 000015
【０１０３】
通常時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ２は、加速時のフィードバックゲインの補正係数Ｋｈｅｇ１より小さい。
【０１０４】
図６に戻る。
【０１０５】
ステップ１９においてコントローラーは、通常時のＥＧＲ弁開度のフィードバック量ＥＧｆｂ２を通常時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧｎｏｒｍｆｆに加算して指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧを算出する。
【０１０６】
【数１４】
2014024928.tif 000016
【０１０７】
ステップ２０においてコントローラーは、指令ノズル開度ｃＶＮ、指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧを出力する。
【０１０８】
さらにフローチャートは省略するが、コントローラーは、指令ノズル開度ｃＶＮをステップモーター２１ｃへのステップ数に変換する。そして、コントローラーは、このステップ数に基づいてステップモーター２１ｃを駆動する。またコントローラーは、指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧをＥＧＲ弁用ステップモーター１４ｃへのステップ数に変換する。そして、コントローラーは、このステップ数に基づいてＥＧＲ弁用ステップモーター１４ｃを駆動する。
【０１０９】
第１実施形態では、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度を算出する場合で説明したが、これには限られない。例えば、目標ノズル開度に代えて目標ノズル開口面積や目標ノズル開口面積割合を用いてもよい。また目標ＥＧＲ弁開度に代えて目標ＥＧＲ弁開口面積を用いてもよい。通常時目標ノズル開口面積割合や、通常時目標ＥＧＲ弁開口面積を算出については、ＪＰ２００１−１３２４６３Ａに開示された公知の手法によって求めることができる。
【０１１０】
次に本実施形態の作用効果を説明する。
【０１１１】
本実施形態によれば、可変ノズル２１ｄ（過給圧可変機構）を有する可変容量ターボ過給機２１（可変容量過給機）と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁１４とを備え、加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う可変ノズル２１ｄの作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定して加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃ（過給圧可変機構の制御量の目標値）及び加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃ（ＥＧＲ弁の制御量の目標値）を制御する（図６のステップ１〜４、６参照）。このようにしたので、加速時にエンジントルクが低下することなく速やかに上昇し、これによって加速不良を生じさせることなくスモークの悪化を抑えることができる。
【０１１２】
本実施形態によれば、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃ（過給圧可変機構の制御量の目標値）は、実過給圧が所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように算出される（図６のステップ３、４参照）。このようにしたので、排圧の急激な上昇を抑えポンピングロスの増加を抑えることができる。
【０１１３】
本実施形態によれば、実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂと一致するようにノズル開度（過給圧制御機構の制御量）のフィードバック制御を行うノズル開度フィードバック制御部（過給圧制御機構制御量フィードバック制御部）を備え（図１０参照）、加速状態にあると判定されたときに、目標過給圧ｔＰｂに追従しかつ前記上限排圧を超えないようにノズル開度のフィードバックゲインの補正係数（過給圧のフィードバック制御のフィードバックゲイン）をＫｈｖｎ２からＫｈｖｎ１へと切り替える（図１０のステップ２２、２３、図１４のステップ４１、４２参照）。このようにしたので、ノズル開度のフィードバックゲインの補正係数を切り替えない場合、つまり加速状態と判定されたときにも通常時と同じノズル開度のフィードバックゲインの補正係数とする場合と比較して、実過給圧ｒＰｂの目標過給圧ｔＰｂへの追従性を良くすることができる。
【０１１４】
本実施形態によれば、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃ（ＥＧＲ弁の制御量の目標値）は、前記上限排圧よりも小さくなるようにかつ吸気の空気過剰率が所定値よりも大きくなるように算出される（図６のステップ３、６参照）。このようにしたので、ポンピングロスの増加を抑えつつ、スモークの悪化、燃焼悪化を抑えることができる。
【０１１５】
本実施形態によれば、実新気量Ｑａｃが目標新気量ｔＱａｃと一致するように積分補正値ＥＧｆｂｉを含んだＥＧＲ弁開度（ＥＧＲ弁の制御量）のフィードバック制御を行うＥＧＲ弁開度フィードバック制御部（ＥＧＲ弁制御量フィードバック制御部）を備え（図１１参照）、加速状態にあると判定されたときに、目標新気量ｔＱａｃに追従しかつ前記上限排圧を超えないようにＥＧＲ弁開度のフィードバックゲインの補正係数（ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲイン）をＫｈｅｇ２からＫｈｅｇ１へと切り替える（図１１のステップ３２、３３、図１５のステップ５１、５２参照）。このようにしたので、ＥＧＲ弁開度のフィードバックゲインの補正係数を切り替えない場合、つまり加速状態と判定されたときにも通常時と同じＥＧＲ弁開度のフィードバックゲインの補正係数とする場合と比較して、実新気量Ｑａｃの目標新気量ｔＱａｃへの追従性を良くすることができる。
【０１１６】
第１実施形態では、加速状態にあると判定されたときに、目標新気量ｔＱａｃに追従しかつ前記上限排圧を超えないようにＥＧＲ弁開度のフィードバックゲインの補正係数（ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲイン）を切り替える場合で説明したがこれに限られるものでない。例えば、加速状態にあると判定されたときに、目標新気量ｔＱａｃに追従しかつ前記上限排圧を超えないように積分補正値ＥＧｆｂｉをクリア（ゼロにする）してもよい。
【０１１７】
（第２実施形態）
図１６は第２実施形態の加速時のアクセル操作量、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度等のタイミングチャートである。
【０１１８】
第１実施形態では、図３（Ｂ）に太実線で示したように、加速状態にあると判定されたｔ３のタイミングで目標ノズル開度を第１所定値ＶＮ１から第３所定値ＶＮ３へとステップ的に切り替わる加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量を与えた。これに対して、第２実施形態では、図１６（Ｂ）に一点鎖線で示されるように加速状態にあると判定された時刻ｔ３で加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量を一次遅れで与えるものである。
【０１１９】
図１７は、第２実施形態の指令ノズル開度ｃＶＮ、指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧを算出するフローチャートであり、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行される。第１実施形態の図６と同一部分には同一番号が付される。第１実施形態との相違は、ステップ６１のみである。これについては図１８のフローチャートを参照して説明する。図１８は、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆを算出するフローチャートである。
【０１２０】
ステップ７１においてコントローラーは、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃを読み込む。
【０１２１】
ステップ７２においてコントローラーは、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃと加重平均係数Ｋｖｎを用いて、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆを算出する。
【０１２２】
【数１５】
2014024928.tif 000017
【０１２３】
（１５）式は、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆを一次遅れで与える式である。加重平均係数Ｋｖｎは、適合によって予め定められる。
【０１２４】
第２実施形態によれば、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆ（過給圧可変機構の制御量の目標値）は、実過給圧ｒＰｂが所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように一次遅れで与えられる（図１７のステップ６１、図１８参照）。このようにしたので、加速状態にあると判定されたタイミングで加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆ（過給圧可変機構の制御量の目標値）をステップ的に切り替える場合と比較して、排圧の急激な上昇及びポンピングロスの増加を一層抑えることができる。
【０１２５】
第２実施形態では、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆが一次遅れで与えられたが、これに限られない。例えば、図１６（Ｂ）に二点鎖線で示したように、傾きを有する直線で与えてもよい。
【０１２６】
このように、加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆ（過給圧可変機構の制御量の目標値）を、実過給圧ｒＰｂが所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように徐々に大きくなる値で与えられても、加速状態にあると判定されたタイミングで加速時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮａｃｃｆｆ（過給圧可変機構の制御量の目標値）をステップ的に切り替える場合と比較して、排圧の急激な上昇を一層抑えることができる。
【０１２７】
（第３実施形態）
図１９は、第３実施形態の加速時のアクセル操作量、目標ノズル開度、目標ＥＧＲ弁開度等のタイミングチャートである。
【０１２８】
第１実施形態では、図３（Ｃ）に太実線で示されるように、加速状態にあると判定された時刻ｔ３で目標ＥＧＲ弁開度を第１所定値ＥＧ１から第２所定値ＥＧ２へとステップ的に切り替わる加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量を与えた。これに対して、第３実施形態では、図１３（Ｃ）に破線で示されるように加速状態にあると判定された時刻ｔ３で加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量を一次遅れで与える。
【０１２９】
図２０は、第３実施形態の指令ノズル開度ｃＶＮ、指令ＥＧＲ弁開度ｃＥＧを算出するフローチャートであり、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行される。第１実施形態の図６と同一部分には同一番号が付される。第１実施形態との相違は、ステップ８１のみである。これについては図２１のフローチャートを参照して説明する。図２１は、加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆを算出するフローチャートである。
【０１３０】
ステップ９１においてコントローラーは、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃを読み込む。
【０１３１】
ステップ９２においてコントローラーは、加速時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧａｃｃと加重平均係数Ｋｅｇとを用いて、加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆを算出する。
【０１３２】
【数１６】
2014024928.tif 000018
【０１３３】
（１６）式は加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆを一次遅れで与える式である。加重平均係数Ｋｅｇは、適合によって予め定められる。
【０１３４】
第３実施形態によれば、加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆ（ＥＧＲ弁の制御量の目標値）は、実過給圧ｒＰｂが所定の過給圧よりも大きくかつ前記上限排圧よりも小さくなるように一次遅れで与えられる（図２０のステップ８１、図２１参照）。このようにしたので、加速状態にあると判定されたタイミングで加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量ＥＧａｃｃｆｆ（ＥＧＲ弁の制御量の目標値）をステップ的に切り替える場合と比較して、ポンピングロスの増加及びスモークの悪化、燃焼悪化を一段と抑えることができる。
【０１３５】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
【０１３６】
上記実施形態では、可変ノズル２１ｄ（過給圧可変機構）を有する可変容量ターボ過給機２１で説明したが、これには限られない。例えば、ウェイストゲートバルブ（過給圧可変機構）を備える一定容量ターボ過給機でもよい。この場合は、ノズル開度に代えてウェイストゲートバルブのバルブ開度を制御する。
【０１３７】
上記実施形態は、適宜組み合わせ可能である。
【０１３８】
本願は、２０１２年８月７日に日本国特許庁に出願された特願２０１２−１７５１０５に基づく優先権を主張し、これらの出願の全ての内容は参照によって本明細書に組み込まれる。
【図１】
2014024928.tif 000019
【図２】
2014024928.tif 000020
【図３】
2014024928.tif 000021
【図４】
2014024928.tif 000022
【図５】
2014024928.tif 000023
【図６】
2014024928.tif 000024
【図７】
2014024928.tif 000025
【図８】
2014024928.tif 000026
【図９】
2014024928.tif 000027
【図１０】
2014024928.tif 000028
【図１１】
2014024928.tif 000029
【図１２】
2014024928.tif 000030
【図１３】
2014024928.tif 000031
【図１４】
2014024928.tif 000032
【図１５】
2014024928.tif 000033
【図１６】
2014024928.tif 000034
【図１７】
2014024928.tif 000035
【図１８】
2014024928.tif 000036
【図１９】
2014024928.tif 000037
【図２０】
2014024928.tif 000038
【図２１】
2014024928.tif 000039
【手続補正書】
【提出日】平成27年1月28日(2015.1.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの制御装置において、
過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、
ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備え、
ディーゼルエンジンが加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定し、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を前記上限排圧に基づき制御する、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように算出される、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、一次遅れで与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、徐々に大きくなる値で与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記実過給圧が目標過給圧と一致するように過給圧制御機構の制御量のフィードバック制御を行う過給圧制御機構制御量フィードバック制御部を備え、前記加速状態にあると判定されたときに、前記実過給圧が前記目標過給圧に追従しかつ前記上限排圧に相当する値を超えないように前記過給圧制御機構の制御量のフィードバック制御のフィードバックゲインが切り替えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ吸気の空気過剰率が所定値よりも大きくなるように算出される、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ前記実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように一次遅れで与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
実新気量が目標新気量と一致するように積分補正値を含んだＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御を行うＥＧＲ弁制御量フィードバック制御部を備え、
前記加速状態にあると判定されたときに、前記実新気量が前記目標新気量に追従しかつ前記上限排圧に相当する値を超えないように前記ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲインが切り替えられる又は前記積分補正値がクリアされる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明によるディーゼルエンジンの制御装置は、過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備え、ディーゼルエンジンが加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定し、前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を前記上限排圧に基づき制御する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
ステップ１２においてコントローラーは、図１２に示されるマップに、目標新気量ｔＱａｃ及び実ＥＧＲガス量Ｑｅｃを適用して、通常時の目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍを算出し、ステップ１３においてコントローラーは、目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍをそのまま通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆに移す。この通常時目標ノズル開度のフィードフォワード量ＶＮｎｏｒｍｆｆは、図３（Ｂ）のｔ３以前及びｔ８以降の区間における目標ノズル開度を与えるものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８６】
なお通常時目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍや通常時目標ＥＧＲ弁開度基本値ＥＧｎｏｒｍの算出方法は、上述の方法に限られない。実ＥＧＲガス量Ｑｅｃに代えて実ＥＧＲ率Ｍｅｇｒｄを用いて、通常時目標ノズル開度基本値ＶＮｎｏｒｍを算出してもよい。なお実ＥＧＲガス量Ｑｅｃは、ＪＰ２００１−１３２４６３Ａに開示されるような公知の手法によって算出できる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１２】
本実施形態によれば、加速時目標ノズル開度基本値ＶＮａｃｃ（過給圧可変機構の制御量の目標値）は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように算出される（図６のステップ３、４参照）。このようにしたので、排圧の急激な上昇を抑えポンピングロスの増加を抑えることができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２８】
第１実施形態では、図３（Ｃ）に太実線で示されるように、加速状態にあると判定された時刻ｔ３で目標ＥＧＲ弁開度を第１所定値ＥＧ１から第２所定値ＥＧ２へとステップ的に切り替わる加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量を与えた。これに対して、第３実施形態では、図１９（Ｃ）に破線で示されるように加速状態にあると判定された時刻ｔ３で加速時目標ＥＧＲ弁開度のフィードフォワード量を一次遅れで与える。
【手続補正書】
【提出日】平成27年12月14日(2015.12.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディーゼルエンジンの制御装置において、
過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、
ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備え、
ディーゼルエンジンが加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定し、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を前記上限排圧を超えないように設定する、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように算出される、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、一次遅れで与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項４】
請求項２に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記過給圧可変機構の制御量の目標値は、徐々に大きくなる値で与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項５】
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記実過給圧が目標過給圧と一致するように過給圧可変機構の制御量のフィードバック制御を行う過給圧可変機構制御量フィードバック制御部を備え、前記加速状態にあると判定されたときに、前記実過給圧が前記目標過給圧に追従しかつ前記上限排圧に相当する値を超えないように前記過給圧可変機構の制御量のフィードバック制御のフィードバックゲインが切り替えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ吸気の空気過剰率が所定値よりも大きくなるように算出される、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項７】
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ前記実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように一次遅れで与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
実新気量が目標新気量と一致するように積分補正値を含んだＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御を行うＥＧＲ弁制御量フィードバック制御部を備え、
前記加速状態にあると判定されたときに、前記実新気量が前記目標新気量に追従しかつ前記上限排圧に相当する値を超えないように前記ＥＧＲ弁の制御量のフィードバック制御の積分ゲインが切り替えられる又は前記積分補正値がクリアされる、
ディーゼルエンジンの制御装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明によるディーゼルエンジンの制御装置は、過給圧可変機構を有する可変容量過給機と、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁と、を備え、ディーゼルエンジンが加速状態にあると判定されたときに、加速に伴う燃料噴射量の増量によるエンジントルクの増加量が、加速に伴う前記過給圧可変機構の作動による排圧の上昇によって増加するポンピングロスの増加量よりも大きくなるように、上限排圧を設定し、前記過給圧可変機構の制御量の目標値及び前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値を前記上限排圧を超えないように設定する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１３】
本実施形態によれば、実過給圧ｒＰｂが目標過給圧ｔＰｂと一致するようにノズル開度（過給圧可変機構の制御量）のフィードバック制御を行うノズル開度フィードバック制御部（過給圧可変機構制御量フィードバック制御部）を備え（図１０参照）、加速状態にあると判定されたときに、目標過給圧ｔＰｂに追従しかつ前記上限排圧を超えないようにノズル開度のフィードハックゲインの補正係数（過給圧のフィードバック制御のフィードバックゲイン）をＫｈｖｎ２からＫｈｖｎ１へと切り替える（図１０のステップ２２、２３、図１４のステップ４１、４２参照）。このようにしたので、ノズル開度のフィードバックゲインの補正係数を切り替えない場合、つまり加速状態と判定されたときにも通常時と同じノズル開度のフィードバックゲインの補正係数とする場合と比較して、実過給圧ｒＰｂの目標過給圧ｔＰｂへの追従性を良くすることができる。
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月6日(2016.4.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
請求項２から請求項５までのいずれか１項に記載のディーゼルエンジンの制御装置において、
前記ＥＧＲ弁の制御量の目標値は、前記上限排圧に相当する値を超えずかつ前記実過給圧が所定の過給圧よりも大きくなるように一次遅れで与えられる、ディーゼルエンジンの制御装置。
【国際調査報告】
2014024928.tif 000040
2014024928.tif 000041
2014024928.tif 000042
2014024928.tif 000043