(57)【要約】【課題】車両減速時に過給機がサージング発生領域に移行することを防止する。【解決手段】エンジンの排気エネルギーで駆動される過給機２１と、過給機２１のコンプレッサ２３の下流側の吸気通路３に設けた吸気絞り弁１８と、過給機２１の過給圧を制御する過給圧制御手段２４と、吸気絞り弁１８の開度を制御する絞り比制御手段３１と、を備え、車両減速時には、過給圧制御手段２４は過給機２１の過給圧を低下させるよう制御し、かつ絞り比制御手段３１は吸気絞り弁１８の開度をなまし処理を行いつつ減少させるよう制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気エネルギーで駆動される過給機と、
前記過給機のコンプレッサの下流側の吸気通路に設けた吸気絞り弁と、
前記過給機の過給圧を制御する過給圧制御手段と、
前記吸気絞り弁の開度を制御する絞り比制御手段と、
を備え、
車両減速時には、前記過給圧制御手段は前記過給機の過給圧を低下させるよう制御し、かつ前記絞り比制御手段は前記吸気絞り弁の開度をなまし処理を行いつつ減少させるよう制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記絞り比制御手段は、過給圧が低下するよりも先に前記吸気絞り弁が閉弁状態になることがないようになまし時間を設定してなまし処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記絞り比制御手段は、車両減速開始時の圧力比に応じてなまし時間を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記絞り比制御手段は、前記車両減速開始時の圧力比が大きいほど長いなまし時間を設定することを特徴とする請求項３に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記絞り比制御手段は、車両減速開始時の吸入空気量に応じてなまし時間を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記絞り比制御手段は、前記車両減速開始時の吸入空気量が多いほど長いなまし時間を設定することを特徴とする請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記過給圧制御手段は、前記過給機のタービンのジオメトリを変え得るジオメトリ可変機構であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載するエンジンの制御装置。
【請求項８】
エンジンの排気エネルギーで駆動される過給機と、
前記過給機のコンプレッサの下流側の吸気通路に設けた吸気絞り弁と、
前記過給機の過給圧を制御する過給圧制御手段と、
前記吸気絞り弁の開度を制御する絞り比制御手段と、
前記エンジンの排気通路に介装され排気を浄化するＮＯｘトラップ触媒もしくはＤＰＦの少なくともいずれか一方と、
前記ＮＯｘトラップ触媒もしくはＤＰＦの再生要求を検知する再生要求検知手段と、
を備え、
前記再生要求検知手段が再生要求を検知した場合には、前記過給圧制御手段は前記過給機の過給圧を低下させるよう制御し、かつ前記絞り比制御手段は前記吸気絞り弁の開度をなまし処理を行いつつ減少させるよう制御することを特徴とするエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機を備えるエンジンの制御に関し、特に、減速時等の過渡運転時における過給機のサージングを防止するための制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンの出力を向上させるための装置として、排気通路中に設けたタービンによって駆動するターボ過給機が知られている。
【０００３】
ターボ過給機のコンプレッサの効率は、周知のようにコンプレッサの上下流の圧力比とコンプレッサを通過するガス流量をパラメータとして表すことができる。圧力比がガス流量に対応する適正な圧力比の範囲（正常運転域）から外れて異常運転域に移行すると、サージング、チョーキングあるいはタービン過回転といった望ましくない現象が生じるため、異常運転域に入らないようにコンプレッサの運転点を定めなければならない。
【０００４】
しかしながら、ターボ過給機が自動車用エンジンと組み合わせて用いられる場合には、アクセルペダル開度の急激な変化に伴って過渡的にコンプレッサの運転点が異常運転域に移行することがあり、一時的ではあってもコンプレッサの異常運転が生じる。
【０００５】
例えば、高速定常運転時や加速後にアクセルペダルを戻した場合には、排気流量が急激に減少する。このとき、コンプレッサの運転点がサージングが生じうる異常運転領域に移行することがある。
【０００６】
このようなサージングの発生を防止するための技術として、特許文献１にはコンプレッサの上下流をバイパスするバイパス通路を設け、サージ発生領域ではコンプレッサを通過した吸気の一部をバイパス通路を通してコンプレッサ上流に戻し、コンプレッサの上流側の圧力を上昇、そして下流側の圧力を低下させて、コンプレッサの上下流の圧力比を小さくする技術が開示されている。
【特許文献１】実開平６−６９３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、タービンに可変ノズルを備え、この可変ノズルを運転状態に応じて開閉することによって、加速時等には過給圧を速やかに上昇させ、かつ高負荷運転時等には十分な吸気量をエンジンに圧送するいわゆる可変容量型ターボ過給機が知られている。また、排気後処理装置の浄化効率をより高めるために、エンジンに導入される吸入空気の空気過剰率を運転状態に応じて制御する吸気絞り弁が知られている。
【０００８】
出願人らは、これら可変容量型ターボ過給機及び吸気絞り弁を備えるエンジンにおいて、特許文献１のようにバイパス配管等といったサージング防止のための新たな装置を設けることなく、過渡運転時のサージングを防止することを目的として、可変容量型ターボ過給機の可変ノズル及び吸気絞り弁の開度制御について開発を進めている。そして、急減速等の過渡運転時には、吸気絞り弁を閉方向に制御し、かつ可変ノズルを開方向に制御する技術を開発した。急減速等の場合には燃料カット制御が行われるので吸入空気は未燃焼、すなわち低温のままエンジンから排出されて排気後処理装置に流入し、排気浄化効率を低下させることとなるが、吸気絞り弁を閉じることによって排気後処理装置に流入する空気量を低減し、排気後処理装置の温度低下を抑制できる。また、吸気絞り弁を閉じるとコンプレッサ下流の吸気管内圧力が上昇することで圧力比が増大し、ターボ過給機の運転点がサージングが発生する異常運転領域に突入するおそれがあるが、可変ノズルを開くことによりタービンの回転数を低下させることによってコンプレッサ下流の圧力上昇を抑制し、サージングが発生する異常運転領域への移行を防止できる。
【０００９】
しかしながら、吸気絞り弁の方が可変ノズルよりも作動速度が速い場合、例えば、吸気絞り弁は電動アクチュエータにより駆動し、可変ノズルは吸気管負圧を利用して駆動する場合には、タービンの回転数が低下する前にコンプレッサ下流の圧力が上昇して圧力比が増大し、サージングが発生する異常運転領域に移行するおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明では、吸気絞り弁の作動速度が可変ノズルの作動速度よりも速い場合にも、サージングが発生する異常運転領域への移行を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のエンジンの制御装置は、エンジンの排気エネルギーで駆動される過給機と、前記過給機のコンプレッサの下流側の吸気通路に設けた吸気絞り弁と、前記過給機の過給圧を制御する過給圧制御手段と、前記吸気絞り弁の開度を制御する絞り比制御手段と、を備え、車両減速時には、前記過給圧制御手段は前記過給機の過給圧を低下させるよう制御し、かつ前記絞り比制御手段は前記吸気絞り弁の開度をなまし処理を行いつつ減少させるよう制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、吸気絞り弁の開度を減少させる際になまし処理を行うことにより、吸気絞り弁の作動速度が過給圧制御手段の作動速度より速い場合であっても、吸気絞り弁が閉弁するまでの間に過給圧が低下するので、圧力比の上昇を抑制してサージングの発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第1実施形態を適用するシステムの概略構成を示している。
【００１４】
１はエンジン、２は排気通路、３は吸気通路、４は排気通路２と吸気通路３とを連通するＥＧＲ通路、５は後述するターボ過給機のコンプレッサに圧縮されて高温となった吸入空気を冷却するためのインタークーラである。
【００１５】
ＥＧＲ通路４には圧力制御弁（図示せず）からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のＥＧＲ弁６を備える。圧力制御弁は後述するエンジンコントローラ３１からのデューティ制御信号により駆動されるもので、これによって運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようにしている。
【００１６】
エンジン１には燃料供給手段としてのコモンレール式の燃料噴射装置１０を備える。この燃料噴射装置１０は、主に燃料タンク（図示せず）、サプライポンプ１４、コモンレール（蓄圧室）１６、気筒毎に設けられるノズル１７からなり、サプライポンプ１４により加圧された燃料は蓄圧室１６にいったん蓄えられたあと、蓄圧室１６の高圧燃料が気筒数分のノズル１７に分配される。
【００１７】
ノズル１７（燃料噴射弁）は、針弁、ノズル室、ノズル室への燃料供給通路、リテーナ、油圧ピストン、リターンスプリングなどからなり、油圧ピストンへの燃料供給通路に介装される三方弁（図示せず）が介装されている。三方弁（電磁弁）のＯＦＦ時には、針弁が着座状態にあるが、三方弁がＯＮ状態になると針弁が上昇してノズル先端の噴口より燃料が噴射される。つまり、三方弁のＯＦＦからＯＮへの切換時期により燃料の噴射開始時期が、また、ＯＮにする時間により燃料噴射量がそれぞれ制御される。例えば、ＯＦＦからＯＮへの切換え時期が早いほど燃料噴射時期は進角した状態となり、ＯＮにする時間が長いほど燃料噴射量が多くなる。
【００１８】
ＥＧＲ通路４の開口部下流の排気通路２に、排気の熱エネルギーを回転エネルギーに変換するタービン２２と、吸気を圧縮するコンプレッサ２３とを同軸で連結した可変容量ターボ過給機２１を備える。タービン２２のスクロール入口に、アクチュエータ２５により駆動される可変ノズル２４（ジオメトリ可変機構、過給圧制御手段）が設けられ、可変ノズル２４は、通常運転時には、低回転速度域から所定の過給圧が得られるように、エンジンコントローラ３１によって低回転速度側ではタービン２２に導入される排気の流速を高めるノズル開度（傾動状態）に、高回転速度域では排気を抵抗なくタービン２２に導入させるノズル開度（全開状態）に制御する。
【００１９】
上記のアクチュエータ２５は、制御圧力に応動して可変ノズル２４を駆動するダイヤフラムアクチュエータ２６と、このダイヤフラムアクチュエータ２６への制御圧力を調整する圧力制御弁（図示せず）とからなり、可変ノズル２４の実開度が目標ノズル開度となるように、デューティ制御信号が作られ、このデューティ制御信号が圧力制御弁に出力される。なお、ダイヤフラムアクチュエータ２６への制御圧力としては、例えば吸気管の負圧を利用することができる。
【００２０】
また、コレクタ３ａのすぐ上流の吸気通路３に、圧力制御弁（図示せず）からの制御圧力に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ１９により駆動される吸気絞り弁１８を設ける。アクチュエータ１９の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞り弁１８用の圧力制御弁もエンジンコントローラ３１からのデューティ制御信号により駆動される。この吸気絞り弁１８は、後述するように燃料カット制御時や排気後処理装置からの要求に応じた運転時に開閉制御される。
【００２１】
アクセルセンサ３２、エンジン回転速度とクランク角度を検出するセンサ３３、水温センサ３４、エアフローメータ３５、過給圧センサ３６からの信号が入力されるエンジンコントローラ（絞り比制御手段）３１では、これらの信号に基づいて、車両の減速を検知し（車両の減速検知手段）、また、目標ＥＧＲ率と目標過給圧とが得られるようにＥＧＲ制御と過給圧制御を協調して行う。具体的な制御方法については、本発明と直接関係ないので説明を省略する。また、アクセルオフでの減速時に所定条件を満たした場合には、燃料噴射量を減量するいわゆる燃料カット制御を行う。そして、エンジン回転速度もしくは車速が所定値まで低下した場合には燃料カット制御を終了する。
【００２２】
一方、タービン２２下流の排気通路２にＮＯｘトラップ触媒２９、排気中のＰＭを捕集するＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）２８をからなる排気後処理装置を備える。
【００２３】
次に、燃料噴射量の減量を伴う減速時における、ＥＧＲ弁６、吸気絞り弁１８、可変ノズル２４、燃料噴射量の制御について説明する。
【００２４】
アクセルペダルを踏み込んだ状態での走行中に、アクセルペダルを閉じて減速状態へ移行すると、所定車速以上であることや所定エンジン回転速度以上であること等の条件を満たしている場合には、燃費向上等の目的で燃料噴射を停止する、いわゆる燃料カット制御を行う。この燃料カット制御は、エンジン回転速度が所定回転数まで低下した場合や車速が所定速度まで低下した場合等のように燃料カット条件を満たさなくなったときに解除されて、燃料噴射を再開する。なお、燃料カット制御を終了したときは、燃料噴射再開時のトルクショック等を防止するためのリカバリ制御を経て、アイドル回転数で運転するよう制御を行う。
【００２５】
ところで、燃料カット制御を開始すると、筒内で燃焼が行われなくなるため排圧が低下し始める。これに対して吸気圧は、吸気流れやコンプレッサ２３の慣性等があるため、排圧の低下よりも遅れて低下し始める。これにより、燃料カット制御中に排圧が吸気圧よりも低くなる期間（差圧逆転期間）が生じる。差圧逆転期間中にＥＧＲ弁６を開弁しておくと、ＥＧＲ通路４を通して吸気通路３から排気通路２へ吸入新気が流れて、排気後処理装置２８、２９に供給される酸素濃度が上昇して触媒反応が過度に活性化され、ＮＯｘトラップ触媒２８が過剰に昇温することとなる。また、排圧が吸気圧よりも低くなると、それまでＥＧＲ通路４を流れていたＥＧＲガスが逆流してタービン２２に流入し、いわゆるサージ騒音が発生する。そこで、燃料カット制御開始時から差圧逆転期間が終了するまではＥＧＲ弁６を閉弁する。また、燃料カット制御開始時にＥＧＲ弁６を閉弁すると、排気がＥＧＲ通路４へ分岐することなくすべてタービン２２へ流入することになるので、タービン２２の回転速度の急激な低下を抑制することができ、コンプレッサ２３を通過するガス流量が急激に低下することによって生じるサージングを防止することができる。
【００２６】
吸気絞り弁１８の制御については、図２のブロック図を参照して説明する。目標絞り比演算部１００では、後述する排気後処理装置の要求に応じて定まる空気過剰率となるような目標絞り比を演算する。サージ防止用目標絞り比演算部１０１では、エンジン１の回転速度に基づいてコンプレッサ２３のサージングを防止するための吸気絞り比（サージ防止用絞り比）を演算する。具体的には図３に示すテーブルをエンジン回転速度で検索する。なお、図３は縦軸に吸気絞り比、横軸にエンジン回転速度をとったものであり、図中の曲線ＴＱＨＯは目標吸気絞り比、斜線領域はサージングが発生する領域を表す。
【００２７】
スイッチ部１０２では、吸気絞り動作要求Ｆ＿ＤＥＣ＿ＴＶＯが入力された場合にはサージ防止用絞り比を、そうでない場合は目標絞り比演算部１００で演算した絞り比を選択する。そして、なまし処理部１０３では、目標絞り比演算部１００で演算した絞り比からサージ防止用絞り比に切換えるときの「なまし時間」を演算する。ここでいう「なまし時間」とは、燃料カット制御開始から吸気絞り弁１８の開度をサージ防止用絞り比に制御するまでの時間であり、燃料カット制御開始時の圧力比（過給圧センサ３６の検出値と大気圧との比）を用いて図４に示したテーブルを検索することにより行う。なお、図４の縦軸はなまし時間、横軸はコンプレッサ上下流の圧力比であり、圧力比が大きい場合ほど「なまし時間」が長くなっている。
【００２８】
吸気絞り弁制御部１０４では、スイッチ部１０２で選択した絞り比となまし処理部１０３で求めた「なまし時間」とに基づいて吸気絞り弁１８の駆動を制御する。具体的には図６に示すように吸気絞り比が変化することとなる。図６は縦軸に吸気絞り弁１８の絞り比、横軸に時間をとったタイムチャートである。目標絞り比演算部１００で演算した目標絞り比で運転中に、吸気絞り動作要求Ｆ＿ＤＥＣ＿ＴＶＯが入力されると、サージ防止用目標絞り比演算部１０１で演算した絞り比に切換わる。このとき、吸気絞り動作要求Ｆ＿ＤＥＣ＿ＴＶＯが入力されてからサージ防止用目標絞り比演算部１０１で演算した絞り比になるまでに、図中Ｔで示した時間を要する。この時間Ｔがなまし処理部１０３で演算した「なまし時間」である。
【００２９】
ここで、「なまし時間」について説明する。燃料カット制御開始時に可変ノズル２４を開とする制御を開始する場合、当該制御開始の応答遅れや目標開度になるまでの作動時間があるため、可変ノズル２４が目標開度のときに比べてタービン２２及びコンプレッサ２３が回転し易い状態である期間が生じる。また、吸気流れやコンプレッサ２３等には慣性もある。したがって、吸気絞り弁１８が可変ノズル２４より作動速度が早い場合には、コンプレッサ２３の回転速度が低下する前に吸気絞り弁１８の開度が小さくなり、コンプレッサ２３を通過した吸気が吸気絞り弁１８により堰き止められて、コンプレッサ２３の上下流の圧力比が増大し、サージングが発生する。そこで、「なまし時間」を設けることで可変ノズル２４が目標開度になるまでは吸気絞り弁１８が目標開度まで絞られないようにし、コンプレッサ２３下流の吸気通路３内の圧力上昇を抑制してサージングの発生を防止する。
【００３０】
上記の制御による効果について図８を参照して説明する。図８はターボ過給機２１のコンプレッサ２３の過給効率特性マップであり、縦軸は圧力比、横軸はコンプレッサ２３を通過する吸気量Ｑである。
【００３１】
周知のように吸気を圧縮するコンプレッサ２３は、図中の線Ｃで囲まれた部分（正常運転域）の外側の領域（異常運転域）で運転すると、サージング、チョーキング、タービン２２の過回転といった望ましくない現象が生じるため、異常運転域に入らないようにコンプレッサ２３の運転点を定めなければならない。
【００３２】
例えば、燃料カット制御を伴う急減速時には、排圧が急激に低下するのでタービン２２の回転速度、すなわちコンプレッサ２３の回転速度が急激に低下し、吸気量Ｑが減少する。また、圧力比は前述した吸気流れやコンプレッサ２３の慣性等により吸気量Ｑに比べて低下速度は緩やかになる。したがって、運転点は図８の左方向へ移動し、異常運転域に移行することがある。これを防止するために、一般的には排気流量が減少してもコンプレッサ２３の回転速度を維持するように、可変ノズル２４の開度を小さくするよう制御される。
【００３３】
ところが、本実施形態のように吸気絞り弁１８を閉じる場合には、コンプレッサ２３の回転速度を維持するとコンプレッサ２３下流の圧力が上昇して圧力比が増大してしまうので（運転点は図８中の左上方に移動する）、異常運転域に移行する場合がある。
【００３４】
そこで、可変ノズル２４の開度を燃料カット制御開始とともに大きくするよう制御することによってコンプレッサ２３の回転速度を低下させてコンプレッサ２３下流の圧力上昇を抑制し、かつ、コンプレッサ２３の回転速度が低下するまで吸気絞り弁１８が閉じないように「なまし時間」を設けて圧力比が増大することを防止する。このように圧力比が吸気量Ｑの減少とともに減少するようにすると、運転点は図８中の右下方向に移動することになり、サージングの発生を防止することができる。
【００３５】
なお、圧力比が大きいということは、コンプレッサ２３が高回転速度で運転しているということであり、吸気流及びコンプレッサ２３の慣性も大きい。したがって、可変ノズル２４を開くよう制御してもコンプレッサ２３の回転数が低下するまでの時間は圧力比が小さい場合に比べて長くなる。そこで、圧力比が大きいときほど「なまし時間」が長くなるように設定する。
【００３６】
また、「なまし時間」は圧力比の代わりに吸入空気量を用いて演算してもよい。この場合、図５に示すようなテーブルを用いる。図５の縦軸はなまし時間、横軸は吸入空気量であり、吸入空気量が多い場合ほどなまし時間を長くとるようになっている。
【００３７】
以上のように本実施形態では、車両減速時には、可変ノズル２４を開いて過給圧を低下させ、かつ吸気絞り弁１８の開度をなまし処理を行いつつ減少させるので、吸気絞り弁１８の作動速度が可変ノズル２４の作動速度より速い場合でも、可変ノズル２４が開く前に圧力比が増大してサージングが発生することを防止できる。
【００３８】
なまし時間を減速開始時の圧力比または吸入空気量に基づいて設定することとし、圧力比が大きいほど、または吸入空気量が多いほど長いなまし時間を設定するので、可変ノズル２４が開く前に圧力比が増大することを確実に防止することができる。
【００３９】
第２実施形態について説明する。
【００４０】
本実施形態は、ＮＯｘトラップ触媒２９またはＤＰＦ２８といった排気後処理装置からの要求による吸気絞り弁１８の開度制御に関する。本実施形態を適用するシステムの概略構成は、第１実施形態と同様に図１に示したとおりである。
【００４１】
ＮＯｘトラップ触媒２９は、リーン燃焼時に排気中のＮＯｘ（窒素酸化物）をトラップし、トラップしていたＮＯｘをストイキ燃焼時やリッチ燃焼時に排気中のＨＣ、ＣＯを還元剤として用いて還元浄化するものである。ＮＯｘのトラップ量は、例えばエンジン回転速度とエンジン負荷等から推定するＮＯｘ排出量を運転時間で積算することにより求めることができる。
【００４２】
通常運転時（リーン燃焼）に、トラップされたＮＯｘが許容範囲の限界まで達したときには、トラップされたＮＯｘを還元浄化して浄化機能を再生するために、エンジンコントローラ（再生要求検知手段）３１では所定の排気温度が確保できる領域になると、リッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する（リッチスパイク）。
【００４３】
また、排気中に微量に含まれるＳＯｘ（硫黄酸化物）によりＮＯｘトラップ触媒２９が被毒されるので、エンジンコントローラ３１は、ＳＯｘが許容範囲の限界まで堆積したと判定したときにはこのＳＯｘがＮＯｘトラップ触媒より脱離し得る温度に排気温度を高めるため、ほぼストイキ燃焼となるように空気過剰率を制御する（硫黄被毒解除）。
【００４４】
なお、エンジンコントローラ（再生要求検知手段）３１は、排気中のＰＭがＤＰＦ２８に許容範囲の限界まで堆積したと判定したとき、トラップしたＰＭを燃焼させるいわゆるＤＰＦ再生を行うが、その前段階として、堆積したＰＭが燃焼し得る温度である３００度前後まで排気温度を高めるため、空燃比がややリーンとなるように空気過剰率を設定している（昇温）。なお、ＰＭ堆積量は、ＤＰＦ２８上下流の圧力差に基づいて推定することができ、例えば、前記圧力差が所定値以上になった場合に許容範囲の限界に達したと判断することができる。また、エンジン回転速度とエンジン負荷等の運転条件からＰＭ排出量を推定し、これを運転時間で積算することによっても求めることができる。
【００４５】
このように、ＮＯｘトラップ触媒２９にトラップされるＮＯｘの還元（以下、単に「ＮＯｘ還元」という）とＮＯｘトラップ触媒２９へのＳＯｘによる被毒の解除（以下、単に「硫黄被毒解除」という）のためにリッチ燃焼を得る必要があり、要求に応じてリーン燃焼からリッチ燃焼やストイキ燃焼へ切換えるのであるが、過給機２１だけではリッチ燃焼やストイキ燃焼が得られない場合があるので、吸気絞り弁１８の開度制御を行う。アクチュエータ１９の構成はＥＧＲ弁６と同様であり、吸気絞り弁１８用の圧力制御弁もエンジンコントローラ３１からのデューティ制御信号により駆動される。
【００４６】
この他にも、ＰＭが多量に堆積し、かつＤＰＦベッド温度が高温の状態でＤＰＦ再生を開始すると、ＰＭが急速に燃焼することによりＤＰＦが過熱して性能低下するおそれがあるので、これを防止するために酸素供給量を適切に制御することによってＰＭの燃焼を緩やかにする制御（以下、単に「性能低下防止」という）があり、この制御時にもリッチ燃焼となるように空気過剰率を制御する。
【００４７】
なお、目標新気量が得られるように排気タービン２２の可変ノズル２４の開度と吸気絞り弁１８の開度とを制御する方法には、過給機２１によっては目標新気量が得られない領域（例えば、アイドル近くの低負荷域）でのみ吸気絞り弁１８を制御する方法や運転領域に関係なく可変ノズル開度と吸気絞り弁開度とを同時に制御する方法とがあるが、いずれの方法でも構わない。また、ＥＧＲ装置を吸入空気量調整手段として用いることもできる。
【００４８】
また、これら排気後処理要求に基づく運転を行うのは、所定の条件が成立したときだけであるので、これらを行うための運転をまとめて条件運転とし、これに対してリーン運転を行う運転を通常運転として区別すれば、通常運転から条件運転への移行やその逆の移行のさせ方は、様々なものが公知となっており、本実施形態では、例えば特開２００３−３３６５２０号に記載の制御と同様に行うこととする。また、後述する「排気後処理要求に基づいて定まる空気過剰率」についても、特開２００３−３３６５２０号公報と同様の方法で定める。
【００４９】
ところで、条件運転に切換える際に、空気過剰率をストイキよりもリッチ側にするために吸気絞り弁１８の開度を減少させると、コンプレッサ２３下流の吸気通路３内の圧力が上昇するので、圧力比が増大してサージングが発生するおそれがある。そこで、可変ノズル２４の開度を増大させてコンプレッサ２３の回転速度を低下させ、圧力比の増大を防止する。このとき、吸気絞り弁１８の作動速度が可変ノズル２４の作動速度よりも速いと、第１実施形態と同様に、可変ノズル２４の開度が大きくなりコンプレッサ２３の回転速度が低下するまでの間に圧力比が増大し、サージングが発生するおそれがある。そこで、通常運転から条件運転に切換える際の吸気絞り弁１８の制御を図７のブロック図に示したように行う。以下、図７のブロック図を参照して説明する。
【００５０】
目標絞り比演算部２００では、目標絞り比を演算する。なお、通常運転時は原則として吸気絞り弁１８を全開にしておくので、ここでは目標絞り比は常に全開となる。
【００５１】
排気後処理要求からの目標絞り比演算部２０１では、排気後処理要求に基づいて定まる空気過剰率となるような絞り比を演算する。なお、ＮＯｘ還元、硫黄被毒解除、ＤＰＦ再生、性能低下防止の場合は、吸気絞り弁１８の目標開度は全開よりも小さい値が設定されるが、昇温の場合は空気過剰率をストイキよりもリーンにするので、吸気絞り弁１８の目標開度は全開となる。
【００５２】
排気後処理判定部２０２では、運転状態が通常運転であるか条件運転であるかのかの判定を行う。ここでは、通常運転をＳｔａｔｅ１、条件運転のうちＮＯｘ還元を行う運転をＳｔａｔｅ２、昇温を行う運転をＳｔａｔｅ３、硫黄被毒解除を行う運転をＳｔａｔｅ４、ＤＰＦ再生を行う運転をＳｔａｔｅ５、性能低下防止のための運転をＳｔａｔｅ６とし、後処理要求として現在の運転状態のＳｔａｔｅ番号が入力される。そして入力値がＳｔａｔｅ１の場合は通常運転、それ以外の場合は条件運転であると判定して、判定結果をスイッチ部２０３に入力する。
【００５３】
スイッチ部２０３では、排気後処理判定部２０２での判定結果が通常運転の場合は目標絞り比演算部２０１で設定した開度、すなわち全開を選択し、条件運転の場合は、排気後処理要求からの絞り比演算部２０１で演算した絞り比を選択する。
【００５４】
そして、なまし処理部２０４では、排気後処理要求からの目標絞り比演算部２０１で演算した絞り比に切換えるときの「なまし時間」を演算する。ここでいう「なまし時間」とは、吸気絞り弁１８が全開の状態から、排気後処理要求から定まる目標絞り比に制御するまでの時間であり、当該制御開始時の圧力比を用いて第１実施形態と同様に図４に示したテーブルを検索することにより行う。
【００５５】
吸気絞り弁制御部２０５では、スイッチ部２０３で選択した絞り比となまし処理部２０４で求めた「なまし時間」とに基づいて吸気絞り弁１８の駆動を制御する。
【００５６】
このように制御することにより、ＮＯｘトラップ触媒２９またはＤＰＦ２８の再生制御等を行うために吸気絞り弁１８の開度を減少させ、可変ノズル２４の開度を増大させる際に、吸気絞り弁１８の作動速度が可変ノズル２４の作動速度よりも速い場合であっても、可変ノズル２４の開度が増大してコンプレッサ２３の回転速度が低下する前に吸気絞り弁１８が閉じて、圧力比が増大してサージングが発生することを防止できる。
【００５７】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態を適用可能なシステムの概略図である。
【図２】第１実施形態の制御を説明するためのブロック図である。
【図３】サージ防止用目標絞り比演算用のテーブルである。
【図４】なまし時間算出用のテーブルである。
【図５】なまし時間算出用のテーブルである。
【図６】吸気絞り弁の開度変化を表すタイムチャートである。
【図７】第２実施形態の制御を説明するためのブロック図である。
【図８】コンプレッサの効率マップである。
【符号の説明】
【００５９】
１    エンジン
２    排気通路
３    吸気通路
４    ＥＧＲ通路
５    インタークーラ
６    ＥＧＲ弁
１０  コモンレール式燃料噴射装置
１４  サプライポンプ
１６  コモンレール（蓄圧室）
１７  ノズル
１８  吸気絞り弁
２１  可変容量ターボ過給機
２２  タービン
２３  コンプレッサ
２４  可変ノズル（ジオメトリ可変機構）
２５  アクチュエータ
２８  ＮＯｘトラップ触媒
２９  ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）
３１  エンジンコントローラ
３２  アクセルセンサ
３４  水温センサ
３５  エアフローメータ
３６  過給圧センサ
【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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