(57)【要約】【課題】内燃機関の急加速時におけるスモークを効果的に低減する。【解決手段】本発明の一の態様は内燃機関の制御装置を提供する。内燃機関１は、可変ベーン２８を有する可変容量型ターボチャージャ１４と、ＥＧＲバルブ３３を有するＥＧＲ装置３０とを備え、制御装置は、可変ベーンおよびＥＧＲバルブの開度を制御するように構成された制御ユニット１００を備える。制御ユニットは、内燃機関の運転状態とＥＧＲバルブの開度とに基づいて可変ベーンの最小開度を設定し、且つ、ＥＧＲバルブの開度に応じて可変ベーンの最小開度を連続的に変化させる。【選択図】図１
2019007428.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、可変ベーンを有する可変容量型ターボチャージャと、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置とを備え、
前記制御装置は、前記可変ベーンおよび前記ＥＧＲバルブの開度を制御するように構成された制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態と前記ＥＧＲバルブの開度とに基づいて前記可変ベーンの最小開度を設定し、且つ、前記ＥＧＲバルブの開度に応じて前記可変ベーンの最小開度を連続的に変化させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御ユニットは、前記ＥＧＲバルブの開度の増加に応じて前記可変ベーンの最小開度を連続的に増加させる
請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御ユニットは、
前記ＥＧＲバルブの閉弁時の可変ベーン最小開度である第１ベーン最小開度を前記内燃機関の運転状態に基づいて算出し、
前記ＥＧＲバルブの開弁時の可変ベーン最小開度である第２ベーン最小開度を前記内燃機関の運転状態に基づいて算出し、
前記内燃機関の運転状態と前記ＥＧＲバルブの開度とに基づいて重みを算出し、
前記第１ベーン最小開度と前記第２ベーン最小開度を前記重みにより加重平均して前記可変ベーンの最小開度を算出する
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば車両用の内燃機関において、タービン入口部に可変ベーンを有する可変容量型ターボチャージャと、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置とを備えたものが公知である（例えば特許文献１−３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６１７９１号公報
【特許文献２】特開平１０−２３１７３０号公報
【特許文献３】特開２００５−１８０２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関の急加速時には可変ベーンの開度が減少され、過給圧もしくはブースト圧が増大される。しかしこのとき、吸気圧に対して排気圧が一瞬著しく増大し、過剰のＥＧＲガスが筒内に流入し、スモークが悪化することがある。このスモーク悪化を抑制するため、可変ベーン開度に関する最小値もしくはガード値を設定し、この最小値未満に可変ベーン開度が減少しないようにしている。しかし従来は、この最小値が適切な値でないため、急加速時のスモークを効果的に低減するのが困難である。
【０００５】
そこで本発明は、かかる事情に鑑みて創案され、その目的は、内燃機関の急加速時におけるスモークを効果的に低減し得る内燃機関の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一の態様によれば、
内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、可変ベーンを有する可変容量型ターボチャージャと、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲ装置とを備え、
前記制御装置は、前記可変ベーンおよび前記ＥＧＲバルブの開度を制御するように構成された制御ユニットを備え、
前記制御ユニットは、前記内燃機関の運転状態と前記ＥＧＲバルブの開度とに基づいて前記可変ベーンの最小開度を設定し、且つ、前記ＥＧＲバルブの開度に応じて前記可変ベーンの最小開度を連続的に変化させる
ことを特徴とする内燃機関の制御装置が提供される。
【０００７】
好ましくは、前記制御ユニットは、前記ＥＧＲバルブの開度の増加に応じて前記可変ベーンの最小開度を連続的に増加させる。
【０００８】
好ましくは、前記制御ユニットは、
前記ＥＧＲバルブの閉弁時の可変ベーン最小開度である第１ベーン最小開度を前記内燃機関の運転状態に基づいて算出し、
前記ＥＧＲバルブの開弁時の可変ベーン最小開度である第２ベーン最小開度を前記内燃機関の運転状態に基づいて算出し、
前記内燃機関の運転状態と前記ＥＧＲバルブの開度とに基づいて重みを算出し、
前記第１ベーン最小開度と前記第２ベーン最小開度を前記重みにより加重平均して前記可変ベーンの最小開度を算出する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、内燃機関の急加速時におけるスモークを効果的に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の構成を示す概略図である。
【図２】本実施形態における制御ルーチンのフローチャートである。
【図３】各種マップを示す図である。
【図４】各種マップを示す図である。
【図５】重みの値の一例を示すマップである。
【図６】本実施形態の制御における数値変化の一例を示す表である。
【図７】本実施形態の制御における数値変化の一例を示すグラフである。
【図８】本実施形態と比較例とで制御の結果を比較したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお本発明は以下の実施形態に限定されない点に留意すべきである。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態の構成を示す概略図である。内燃機関（エンジンともいう）１は、車両（図示せず）に搭載された多気筒エンジンである。本実施形態において、車両はトラック等の大型車両であり、これに搭載される車両動力源としてのエンジン１は直列４気筒ディーゼルエンジンである。しかしながら、車両および内燃機関の種類、形式、用途等に特に限定はなく、例えば車両は乗用車等の小型車両であってもよいし、エンジン１はガソリンエンジンであってもよい。
【００１３】
エンジン１は、エンジン本体２と、エンジン本体２に接続された吸気通路３および排気通路４と、ターボチャージャ１４と、燃料噴射装置５とを備える。エンジン本体２は、シリンダヘッド、シリンダブロック、クランクケース等の構造部品と、その内部に収容されたピストン、クランクシャフト、バルブ等の可動部品とを含む。
【００１４】
燃料噴射装置５は、コモンレール式燃料噴射装置からなり、各気筒に設けられた燃料噴射弁すなわちインジェクタ７と、インジェクタ７に接続されたコモンレール８とを備える。インジェクタ７は、シリンダ９内すなわち燃焼室内に燃料を直接噴射する。コモンレール８は、インジェクタ７から噴射される燃料を高圧状態で貯留する。
【００１５】
吸気通路３は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された吸気マニホールド１０と、吸気マニホールド１０の上流端に接続された吸気管１１とにより主に画成される。吸気マニホールド１０は、吸気管１１から送られてきた吸気を各気筒の吸気ポートに分配供給する。吸気管１１には、上流側から順に、エアクリーナ１２、エアフローメータ１３、ターボチャージャ１４のコンプレッサ１４Ｃ、インタークーラ１５、および電子制御式の吸気スロットルバルブ１６が設けられる。エアフローメータ１３は、エンジン１の単位時間当たりの吸入空気量すなわち吸気流量を検出するためのセンサで、ＭＡＦセンサ等とも称される。
【００１６】
排気通路４は、エンジン本体２（特にシリンダヘッド）に接続された排気マニホールド２０と、排気マニホールド２０の下流側に配置された排気管２１とにより主に画成される。排気マニホールド２０は、各気筒の排気ポートから送られてきた排気ガスを集合する。排気管２１、もしくは排気マニホールド２０と排気管２１の間には、ターボチャージャ１４のタービン１４Ｔが設けられる。タービン１４Ｔより下流側の排気管２１には、上流側から順に、酸化触媒２２、パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）２３、選択還元型ＮＯｘ触媒（ＳＣＲ）２４およびアンモニア酸化触媒２６が設けられる。ＮＯｘ触媒２４の上流側、特に入口近傍の排気通路４には、還元剤としての尿素水を添加する添加弁２５が設けられる。
【００１７】
ターボチャージャ１４は、可変容量型ターボチャージャからなる。ターボチャージャ１４は、タービン入口におけるノズルの開度を可変とするための複数の可変ベーン２８と、これら可変ベーンの開度を同時に変更するターボアクチュエータ２９とを有する。
【００１８】
エンジン１はＥＧＲ装置３０をも備える。ＥＧＲ装置３０は、排気通路４内（特に排気マニホールド２０内）の排気ガスの一部（「ＥＧＲガス」という）を吸気通路３内（特に吸気マニホールド１０内）に還流させるためのＥＧＲ通路３１と、ＥＧＲ通路３１を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３２と、ＥＧＲガスの流量を調節するためのＥＧＲバルブ３３とを備える。
【００１９】
また、本実施形態に係る制御装置は、制御ユニットもしくはコントローラをなす電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と称す）１００を備える。ＥＣＵ１００はＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力ポートおよび記憶装置等を含む。ＥＣＵ１００は、インジェクタ７、吸気スロットルバルブ１６、添加弁２５、ＥＧＲバルブ３３、ターボアクチュエータ２９等を制御する。
【００２０】
また本実施形態に係る制御装置は、次のセンサ類も有する。このセンサ類に関して、上述のエアフローメータ１３の他、エンジンの回転速度（具体的には単位時間当たりの回転数（ｒｐｍ））を検出するための回転速度センサ４０と、アクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ４１とが設けられる。また、酸化触媒２２、ＤＰＦ２３、ＮＯｘ触媒２４およびアンモニア酸化触媒２６の各々の上流側ないし入口近傍の排気温度（入口ガス温度）を検出するための排気温センサ４２，４３，４４，４６が設けられている。また、ＤＰＦ２３の上流側および下流側の排気圧の差圧を検出するための差圧センサ４５が設けられている。これらセンサ類の出力信号はＥＣＵ１００に送られる。
【００２１】
また、過給圧もしくはブースト圧を検出するためのブースト圧センサ４７と、タービン入口圧を検出するための圧力センサ４８とが設けられている。これらセンサの出力信号もＥＣＵ１００に送られる。ブースト圧センサ４７は、本実施形態では吸気スロットルバルブ１６の下流側で且つ吸気マニホールド１０の直前の吸気管１１に設置されているが、この設置位置は任意であり、例えば吸気マニホールド１０に設置してもよい。圧力センサ４８は、本実施形態ではＥＧＲバルブ３３およびＥＧＲクーラ３２のＥＧＲガス流れ方向上流側におけるＥＧＲ通路３１に設置されているが、この設置位置は、タービン１４Ｔ（特にノズル）の上流側であれば任意であり、例えば排気マニホールド２０に設置してもよい。なおタービン入口圧を所定のモデルに基づき推定してもよい。
【００２２】
次に、本実施形態の制御について、図２に示す制御ルーチンを参照しつつ説明する。図示するルーチンはＥＣＵ１００により所定の演算周期τ（例えば１０ｍｓｅｃ）毎に繰り返し実行される。
【００２３】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１００は、回転速度センサ４０、アクセル開度センサ４１、ブースト圧センサ４７およびエアフローメータ１３によりそれぞれ検出されたエンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃ、ブースト圧Ｐｂおよび吸入空気量Ｇａの値を取得する。
【００２４】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅとアクセル開度Ａｃに基づき、図３（Ａ）に示すような所定のマップに従って、燃料噴射量、具体的にはインジェクタ７への指示噴射量としての目標燃料噴射量Ｑを算出する。
【００２５】
なお、エンジン回転数Ｎｅ、アクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｑは、いずれもエンジンの運転状態を表すエンジンパラメータである。従ってエンジン運転状態はそれら三つのエンジンパラメータのうちの少なくとも一つによって規定される。またアクセル開度Ａｃおよび目標燃料噴射量Ｑは、いずれもエンジン負荷に相当するエンジンパラメータである。
【００２６】
次にＥＣＵ１００は、ステップＳ１０３〜Ｓ１０６において、可変ベーン２８の目標開度ＳｖとＥＧＲバルブ３３の目標開度Ｓｅとを算出する。これら目標開度Ｓｖ，Ｓｅはフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）項Ｓｖｆｆ，Ｓｅｆｆとフィードバック（Ｆ／Ｂ）項Ｓｖｆｂ，Ｓｅｆｂとの合算によって求められる。
【００２７】
両者の目標開度Ｓｖ，Ｓｅの算出方法は同様であり、ここではまず可変ベーン目標開度Ｓｖの算出方法について詳しく説明する。
【００２８】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｂ）に示すような所定のマップに従って、Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆを算出する。
【００２９】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｃ）に示すような所定のマップに従って、目標ブースト圧Ｐｂｔを算出する。
【００３０】
ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１００は、目標ブースト圧Ｐｂｔと、ステップＳ１０１で取得された実際のブースト圧Ｐｂとの差分に基づいて、Ｆ／Ｂ項Ｓｖｆｂを算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、目標ブースト圧Ｐｂｔと実際のブースト圧Ｐｂの差ΔＰｂ＝Ｐｂｔ−Ｐｂを計算する。そしてこの差ΔＰｂに基づき、図示しない所定のマップに従ってＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂを算出する。差ΔＰｂが正のとき、すなわち実際のブースト圧Ｐｂが目標ブースト圧Ｐｂｔより小さいとき、ブースト圧増大側の負のＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂが算出される。逆に差ΔＰｂが負のとき、すなわち実際のブースト圧Ｐｂが目標ブースト圧Ｐｂｔより大きいとき、ブースト圧減少側の正のＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂが算出される。なおＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂの算出に際しては、ＰＩＤ制御の手法に従い、差ΔＰｂに応じたＰ項、Ｉ項、Ｄ項の合計値をＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂとするのが好ましい。
【００３１】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、算出されたＦ／Ｆ項ＳｖｆｆとＦ／Ｂ項Ｓｖｆｂを加算して可変ベーン目標開度Ｓｖ（＝Ｓｖｆｆ＋Ｓｖｆｂ）を算出する。
【００３２】
このように可変ベーン開度制御は、Ｆ／Ｆ項ＳｖｆｆによるＦ／Ｆ制御と、Ｆ／Ｂ項ＳｖｆｂによるＦ／Ｂ制御との組み合わせによってなされる。Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆは、可変ベーン目標開度Ｓｖのベースとなる値であり、現状のエンジン運転状態において概ね、目標ブースト圧Ｐｂｔを実現できるような値である。一方、実際のエンジン運転状態が絶えず変化する等の理由で、Ｆ／Ｆ項Ｓｖｆｆだけでは必ずしも目標ブースト圧Ｐｂｔを実現できない。よってフィードバック項Ｓｖｓｂを加算し、目標ブースト圧Ｐｂｔを安定的に実現できるよう、可変ベーン開度を緻密に制御している。
【００３３】
次にＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅの算出方法について説明する。
【００３４】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｄ）に示すような所定のマップに従って、Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆを算出する。
【００３５】
ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図３（Ｅ）に示すような所定のマップに従って、目標吸入空気量Ｇａｔを算出する。
【００３６】
ステップＳ１０５において、ＥＣＵ１００は、目標吸入空気量Ｇａｔと、ステップＳ１０１で取得された実際の吸入空気量Ｇａとの差分に基づいて、Ｆ／Ｂ項Ｓｅｆｂを算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、目標吸入空気量Ｇａｔと実際の吸入空気量Ｇａの差ΔＧａ＝Ｇａｔ−Ｇａを計算する。そしてこの差ΔＧａに基づき、図示しない所定のマップに従ってＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂを算出する。差ΔＧａが正のとき、すなわち実際の吸入空気量Ｇａが目標吸入空気量Ｇａｔより小さいとき、吸入空気量増大側、すなわちＥＧＲガス量減少側の負のＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂが算出される。逆に差ΔＧａが負のとき、すなわち実際の吸入空気量Ｇａが目標吸入空気量Ｇａｔより大きいとき、吸入空気量減少側、すなわちＥＧＲガス量増大側の正のＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂが算出される。なおＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂの算出に際しても、ＰＩＤ制御の手法に従い、差ΔＧａに応じたＰ項、Ｉ項、Ｄ項の合計値をＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂとするのが好ましい。
【００３７】
ステップＳ１０６において、ＥＣＵ１００は、算出されたＦ／Ｆ項ＳｅｆｆとＦ／Ｂ項Ｓｅｆｂを加算してＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅ（＝Ｓｅｆｆ＋Ｓｅｆｂ）を算出する。そしてステップＳ１０７において、ＥＣＵ１００は、ＥＧＲバルブ３３の開度をＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅに制御する。
【００３８】
このようにＥＧＲバルブ開度制御も、Ｆ／Ｆ項ＳｅｆｆによるＦ／Ｆ制御と、Ｆ／Ｂ項ＳｅｆｂによるＦ／Ｂ制御との組み合わせによってなされる。Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅのベースとなる値であり、現状のエンジン運転状態において概ね、目標ＥＧＲ率を実現できるような値である。一方、実際のエンジン運転状態が絶えず変化する等の理由で、Ｆ／Ｆ項Ｓｅｆｆだけでは必ずしも目標ＥＧＲ率を実現できない。よってフィードバック項Ｓｅｓｂを加算し、目標ＥＧＲ率を安定的に実現できるよう、ＥＧＲバルブ開度を緻密に制御している。
【００３９】
次にＥＣＵ１００は、ステップＳ１０８〜Ｓ１１０において、可変ベーン２８の最小開度Ｓｖｍｉｎを算出し、ステップＳ１１１〜１１３において、その最小開度Ｓｖｍｉｎ以上となるように可変ベーン２８の開度を制御する。すなわち最小開度Ｓｖｍｉｎは、可変ベーン開度の下限を規定するガード値である。このような最小開度Ｓｖｍｉｎを設ける理由は、エンジンの製品バラツキや急加速等の過渡運転状態に起因して、可変ベーン２８の開度が過度に減少される（絞り過ぎ）を回避するためである。
【００４０】
後に説明するが本実施形態では、その最小開度Ｓｖｍｉｎを最適に定めることにより、急加速時のスモークを効果的に低減するようにしている。
【００４１】
ステップＳ１０８において、ＥＣＵ１００は、二種類の可変ベーン最小開度、すなわち第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１と第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２とをエンジン運転状態に基づいて算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量Ｑに基づき、図４（Ａ）に示すような所定のマップに従って第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１を算出すると共に、図４（Ｂ）に示すような所定のマップに従って第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２を算出する。
【００４２】
第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１は、本来、ＥＧＲバルブ３３が閉弁していること、すなわちＥＧＲバルブ３３が全閉しており、その開度が０（％）であることを前提として予め設定された最小開度である。
【００４３】
他方、第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２は、本来、ＥＧＲバルブ３３が開弁していること、すなわちＥＧＲバルブ３３が全閉しておらず、その開度が０（％）より大きいことを前提として予め設定された最小開度である。
【００４４】
第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１は、比較的小さい値である。その理由は、ＥＧＲバルブ３３の閉弁を前提としており、可変ベーン開度を減少して排気圧を上昇させても、ＥＧＲガス量過剰によるスモーク悪化の問題が生じないからである。逆に、第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２は、比較的大きい値である。その理由は、ＥＧＲバルブ３３の開弁を前提としており、可変ベーン開度を減少して排気圧を上昇させると、ＥＧＲガス量過剰によるスモーク悪化の問題が生じる可能性があるからである。
【００４５】
従って、同一のエンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射Ｑ）のとき、第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２は第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１より大きい。
【００４６】
次にステップＳ１０９において、ＥＣＵ１００は、後の加重平均の際に用いる重みｗ（０≦ｗ≦１）を、エンジン運転状態とＥＧＲバルブ開度に応じて算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、エンジンパラメータの一つである、ステップＳ１０１で取得したエンジン回転数Ｎｅと、ステップＳ１０６で算出したＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅとに基づき、図４（Ｃ）に示すような所定のマップに従って重みｗを算出する。
【００４７】
図５は、エンジン回転数Ｎｅがある特定のエンジン回転数Ｎ１であるときの重みｗの値の一例を示す。図示するように、重みｗは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが０（％）から１００（％）まで変化するのに応じて、０．００から１．００まで増大する。後に述べるが、重みｗが大きいほど第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２を効かせて最小開度Ｓｖｍｉｎを算出するので、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが大きいほど、最小開度Ｓｖｍｉｎは大きくなる傾向がある。
【００４８】
図中に示すのは図４（Ｃ）のマップの格子点の値である。重みｗは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが０（％）から３０（％）に達するまでの間は０．００に保持され、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが３０（％）から４０（％）に増加するとき、０．００から０．９２まで連続的に増加する。そしてＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが４０（％）から５０（％）に増加するとき、０．９２から１．００まで連続的に増加し、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが５０（％）から１００（％）に達するまでの間は１．００に保持される。
【００４９】
なお、本願明細書で述べる数値例は一例であり、あくまで理解の容易を目的とするものであって、その数値自体に意味はない。数値は当然に変更可能であり、また本発明をかかる数値例に限定する意図もない。
【００５０】
次にステップＳ１１０において、ＥＣＵ１００は、第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１と第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２を重みｗにより加重平均して可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎを算出する。具体的にはＥＣＵ１００は、次式（１）に従って可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎを算出する。
Ｓｖｍｉｎ＝（１−ｗ）×Ｓｖｍｉｎ１＋ｗ×Ｓｖｍｉｎ２  ・・・  （１）
【００５１】
次にステップＳ１１１において、ＥＣＵ１００は、ステップＳ１０６で算出された可変ベーン目標開度Ｓｖを可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎと比較する。Ｓｖ＞Ｓｖｍｉｎの場合、ステップＳ１１２に進んでＥＣＵ１００は、可変ベーン２８の開度を可変ベーン目標開度Ｓｖに制御する。すなわち可変ベーン２８の実際の開度が可変ベーン目標開度Ｓｖに一致するよう、ターボアクチュエータ２９を制御する。
【００５２】
他方、Ｓｖ≦Ｓｖｍｉｎの場合、ステップＳ１１３に進んでＥＣＵ１００は、可変ベーン２８の開度を可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎに制御する。すなわち可変ベーン２８の実際の開度が可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎに一致するよう、ターボアクチュエータ２９を制御する。これにより可変ベーン２８の開度は可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ以上に制限される。
【００５３】
図６および図７は、本実施形態の制御における数値変化の一例を示す。この一例はエンジン回転数ＮｅがＮ１で目標燃料噴射Ｑがある特定値Ｑ１であるときのものである。第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１および第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２はそれぞれ図４（Ａ）、（Ｂ）のマップから得られた値である。
【００５４】
図示するように、第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１は１５（％）で一定であり、第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２は２５（％）で一定である。重みｗは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅに応じて図５に示した如く変化する。
【００５５】
式（１）に従って可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎを算出した結果、可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが２０（％）から３０（％）に達するまでの間は、第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１に等しい１５．０（％）に保持される。また可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが３０（％）から４０（％）に増加するとき、１５．０（％）から２４．２（％）まで連続的に増加する。そして可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎは、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが４０（％）から５０（％）に増加するとき、２４．２（％）から、第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２に等しい２５．０（％）まで連続的に増加する。
【００５６】
このようにＥＣＵ１００は、エンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑ）とＥＧＲバルブ開度（ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅ）とに応じて可変ベーンの最小開度Ｓｖｍｉｎを設定し、且つ、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅが３０（％）から５０（％）までの間のときに見られるように、ＥＧＲバルブの開度に応じて可変ベーンの最小開度Ｓｖｍｉｎを連続的に変化させる。特にＥＣＵ１００は、ＥＧＲバルブの開度の増加に応じて可変ベーンの最小開度Ｓｖｍｉｎを連続的に増加させる。
【００５７】
次に、本実施形態の利点を比較例と比較しつつ説明する。
【００５８】
比較例において、可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’は、単純に、第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１と第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２のいずれか一方に設定される。すなわち、ＥＧＲバルブ３３の閉弁時には、図４（Ａ）のマップから得られる第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１が可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’とされ、ＥＧＲバルブ３３の開弁時には、図４（Ｂ）のマップから得られる第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２が可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’とされる。第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２は第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１より大きい。なお、図４（Ｂ）のマップに入力される第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２の値は、本実施形態の入力値と異なり、同一のエンジン運転状態（エンジン回転数Ｎｅおよび目標燃料噴射量Ｑ）の条件で本実施形態の入力値と等しいかそれより小さい値が入力されている。
【００５９】
従って、比較例において、可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’の設定に際し、ＥＧＲバルブ開度の大きさはあまり考慮されておらず、単純にそれがゼロ（閉弁）かゼロ以外（開弁）かによってのみ、可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’が段階的にもしくは二者択一的に切り替えられ、変更されている。具体的には、ＥＧＲバルブ開度がゼロのとき可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’が第１ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ１とされ、ＥＧＲバルブ開度がゼロ以外のとき可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’がより大きい第２ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ２とされる。
【００６０】
しかしこれだと、ＥＧＲバルブ３３の開弁時における可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’が小さ過ぎ、実際の可変ベーン開度が減少し過ぎてしまって、急加速時にスモークが顕著に発生することが判明した。
【００６１】
図８は、本実施形態と比較例とで制御の結果を比較したタイムチャートである。横軸は時間ｔである。図８（Ａ）の縦軸はスモーク排出量であり、線ｇは比較例の場合、線ｈは本実施形態の場合である。図８（Ｂ）の縦軸は実際のＥＧＲバルブ開度である。線ｅは比較例の場合、線ｆは本実施形態の場合であるが、両者は重なっている。図８（Ｃ）の縦軸は可変ベーン開度である。線ａは比較例の場合の可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’、線ｂは比較例の場合の可変ベーンの実際の開度、線ｃは本実施形態の場合の可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ、線ｄは本実施形態の場合の可変ベーンの実際の開度である。
【００６２】
比較例の場合、時刻ｔ１で急加速が開始すると、可変ベーンの実際の開度（線ｂ）が、最終的に可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’（線ａ）まで減少される。しかし、この可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’が小さ過ぎる値であるため、線ｇに見られるように、顕著な量のスモークが発生してしまう。
【００６３】
これに対し、本実施形態の場合だと、時刻ｔ１で急加速が開始した後、可変ベーンの実際の開度（線ｄ）は最終的に可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ（線ｃ）まで減少される。しかし、この可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎが比較例の可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎ’より大きい値であるため、減少後の可変ベーン開度を比較例より大きい値にすることができる。これにより可変ベーン開度の過度の減少を防止し、急加速時におけるスモーク排出量を抑制することができる。図８（Ａ）に見られるように、本実施形態のスモーク排出量（線ｈ）を比較例のスモーク排出量（線ｇ）より効果的に低減することができる。
【００６４】
このように本実施形態によれば、単にＥＧＲバルブの閉弁時と開弁時との二値の間で可変ベーン最小開度を切替変更するのではなく、ＥＧＲバルブの開度に応じて可変ベーン最小開度を連続的に変化させるようにしたので、ＥＧＲバルブ開度を考慮して可変ベーン最小開度を最適に設定でき、急加速時におけるスモークを効果的に低減することができる。
【００６５】
特に本実施形態によれば、ＥＧＲバルブ開度増加に応じて可変ベーン最小開度を連続的に増加させるようにしたので、急加速時にＥＧＲバルブ開度が大きいときには可変ベーン最小開度も大きくして可変ベーン開度の減少し過ぎを防止し、急加速時におけるスモークを効果的に低減することができる。なお、急加速時にＥＧＲバルブ開度が小さいときには、スモーク悪化の虞が少ないため、可変ベーン最小開度を小さくしてブースト圧を高め、加速性能を向上させることができる。
【００６６】
また本実施形態によれば、比較例における図４（Ａ）、（Ｂ）のマップを流用し、必要なロジック（図２のステップＳ１０９，Ｓ１１０）を追加するだけで、最適な可変ベーン最小開度Ｓｖｍｉｎを算出することができ、開発時の負荷およびコストを低減することが可能である。
【００６７】
以上、本発明の実施形態を詳細に述べたが、本発明の実施形態は他にも様々考えられる。
【００６８】
（１）例えば、図２のステップＳ１０９において、ＥＣＵ１００は、別のエンジンパラメータである、ステップＳ１０２で算出した目標燃料噴射量Ｑと、ステップＳ１０６で算出したＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅとに基づき、図４（Ｄ）に示すような所定のマップに従って重みｗを算出してもよい。すなわち重みｗは、燃料噴射量とＥＧＲバルブ開度との関数であってもよい。
【００６９】
（２）また重みｗは、図４（Ｅ）に示すように、エンジン回転数Ｎｅと目標燃料噴射量ＱとＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅとに基づいて算出されてもよい。この場合、四者の関係を示すマップまたは関数が予めＥＣＵ１００に記憶され、ＥＣＵ１００はそのマップまたは関数に従って重みｗを算出する。この場合重みｗは、エンジン回転数と燃料噴射量とＥＧＲバルブ開度との関数である。
【００７０】
（３）上記実施形態では図２の制御を常時行うようにしたが、代替的に、エンジンの急加速時のみ図２の制御を行ってもよい。この場合、急加速時以外は例えば比較例の制御を行うことができる。
【００７１】
（４）ＥＧＲバルブ開度の値について、ＥＧＲバルブ３３の実際の開度を検出するセンサがある場合には、ＥＧＲバルブ目標開度Ｓｅに代えてセンサ検出値を用いてもよい。
【００７２】
本発明の実施形態は前述の実施形態のみに限らず、特許請求の範囲によって規定される本発明の思想に包含されるあらゆる変形例や応用例、均等物が本発明に含まれる。従って本発明は、限定的に解釈されるべきではなく、本発明の思想の範囲内に帰属する他の任意の技術にも適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７３】
１  内燃機関（エンジン）
１４  ターボチャージャ
１４Ｔ  タービン
２８  可変ベーン
３０  ＥＧＲ装置
３３  ＥＧＲバルブ
１００  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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