(57)【要約】【課題】ＶＮＴ可変翼角度とＥＧＲバルブ開度の双方を考慮しつつ、両者を好適に制御して、内燃機関の運転状態に応じて最適な吸入空気量（新気吸入量）を確保することが出来る内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法の提供。【解決手段】可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ２）と、排気環流装置（ＥＧＲシステム６）とを有する内燃機関（例えば自動車用エンジン１）の吸入空気量（新気吸入量）制御装置（Ａ）において、当該内燃機関（１）の運転状態を検出する運転状態検出手段（例えば、エンジンの回転数を検出する回転数検出手段２０及び燃料噴射量算出ブロック３０）と、該運転状態検出手段（２０、３０）の検出結果に基いて可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ２）における可変翼の角度（ＶＮＴ可変翼角度）及び排気環流弁（ＥＧＲバルブＶｅ）の弁開度（ＥＧＲバルブ開度）を決定する制御手段（コントロールユニット１０）と、を備えていることを特徴としている。【選択図】図１
2005214152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変翼ターボチャージャと、排気環流装置とを有する内燃機関の吸入空気量制御装置において、当該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の検出結果に基いて可変翼ターボチャージャにおける可変翼の角度及び排気環流弁の弁開度を決定する制御手段、とを備えていることを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御装置。
【請求項２】
前記運転状態検出手段は、内燃機関の回転数を検出する回転数検出手段と、内燃機関へ供給する燃料噴射量の目標値算出手段とで構成され、前記制御手段は、内燃機関の運転状態に応答して、前記可変翼の角度の制御を、内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御にするか、内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にするかを決定し、且つ、前記弁開度の制御を、内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御にするか、内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にするかを決定するように構成されている請求項１の内燃機関の吸入空気量制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、内燃機関の運転状態を、前記可変翼の角度の制御及び前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御にする第１の領域と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にする第２の領域と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御にする第３の領域、の３つの領域の何れか１つの領域に分類する制御を行う様に構成されている請求項２の内燃機関の吸入空気量制御装置。
【請求項４】
前記第１の領域は内燃機関の回転数が低いか或いは燃料供給量が少ない領域であり、前記第３の領域は燃料供給量が多い領域であり、前記第２の領域はその他の運転領域である請求項３の内燃機関の吸入空気量制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、内燃機関の回転数及び内燃機関へ供給される燃料の供給量と、上述した３つの領域との相対的な関係を記憶する記憶手段を有している請求項３、４の何れかの内燃機関の吸入空気量制御装置。
【請求項６】
可変翼ターボチャージャと、排気環流装置とを有する内燃機関の吸入空気量制御方法において、内燃機関の回転数を検出する回転数検出工程と、内燃機関へ供給される燃料噴射量の目標値算出工程と、回転数検出工程及び燃料噴射量の目標値算出工程の検出結果により内燃機関の運転状態を決定する内燃機関運転状態決定工程と、前記可変翼の角度の制御及び前記弁開度の制御を行う制御工程とを含み、該制御工程は、内燃機関運転状態決定工程で決定された内燃機関の運転状態を、前記可変翼の角度の制御及び前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御にする第１の領域と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にする第２の領域と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関の吸入空気量が目標値に近づくように制御するフィードバック制御にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御にする第３の領域、の３つの領域の何れか１つの領域に分類することを特徴とする内燃機関の吸入空気量制御方法。
【請求項７】
前記第１の領域は内燃機関の回転数が低いか或いは燃料供給量が少ない領域であり、前記第３の領域は燃料供給量が多い領域であり、前記第２の領域はその他の運転領域である請求項６の内燃機関の吸入空気量制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のエンジンの様な内燃機関に吸入される空気量を制御する技術に関する。より具体的には、可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ）と、排気環流システム（ＥＧＲ）とを有する内燃機関における吸入空気量の制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関（例えば自動車用エンジン）において、排気ガスで回転するタービンにより駆動する過給機（ターボチャージャ）であって、タービン翼の角度を変えて過給比を制御するタイプのターボチャージャ（いわゆるＶＮＴ）は既に知られている（例えば、特許文献１参照）
【０００３】
また、シリンダ内の燃焼温度を下げて、排気中のＮＯｘの排出量を抑制するために、排気環流弁（ＥＧＲバルブ）の弁開度を調節して、吸気への排気環流量（ＥＧＲ量）或いは新気吸入量を制御する排気環流システム（ＥＧＲ）も公知である（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
近年、ＶＮＴ及びＥＧＲの双方を具備した自動車が登場している。
ここで、ＶＮＴもＥＧＲも、エンジンの新気吸入について直接作用するものであり、ＶＮＴにおける可変翼の角度と、ＥＧＲにおけるＥＧＲバルブの弁開度は、エンジンへ供給される空気（排気ガスではない新気）の供給量に直接影響する。従って、ＶＮＴ可変翼角度及び／又はＥＧＲバルブ開度が不適当であれば、エンジンの運転状態に対応した最適の新気吸入量を確保することが困難になり、エンジン性能を向上することが出来ない。
【０００５】
ＶＮＴ可変翼角度と、ＥＧＲバルブ開度は、共に、制御に際しては、エンジン回転数と燃料供給量（例えば燃料噴射量）から１つの数値を決定するオープンループ制御（以下、「ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ」）と、エンジンの新気吸入量が目標値に近づくようにＶＮＴ可変翼角度或いはＥＧＲバルブ開度を制御するフィードバック制御（以下、「ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ」）とが併用されている。
そして、ＶＮＴ可変翼角度の制御及び／又はＥＧＲバルブ開度の制御において、ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰにするかＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰにするかの決定如何によっては、エンジンの新気吸入量の決定に多大な影響を及ぼすことになる。
【０００６】
ＶＮＴ可変翼角度についても、ＥＧＲバルブ開度についても、その制御をＯＰＥＮＬＯＯＰにするかＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰにするかは、エンジンの運転状態により決定される。
ここで、上述した通り、ＶＮＴ可変翼角度とＥＧＲバルブ開度とは、共にエンジンへの新気供給量（新気吸入量）に多大な影響を及ぼす制御パラメータであるため、エンジンの新気吸入量を最適に制御するのであれば、ＶＮＴ可変翼角度とＥＧＲバルブ開度との相対的な関係にも考慮しつつ、制御態様をＯＰＥＮ  ＬＯＯＰにするかＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰにするかが決定されるべきである。
【０００７】
しかし、従来の技術では、ＶＮＴ可変翼角度の制御とＥＧＲバルブ開度の制御とは、それぞれ独立して行われており、制御態様をＯＰＥＮ  ＬＯＯＰとするかＣＬＯＳＥＤ    ＬＯＯＰとするかについても、ＶＮＴ可変翼角度とＥＧＲバルブ開度とはそれぞれ単独に判定されていた。
そのため、エンジンの新気吸入量は最適に制御されているとは言い難い状況であった。
【特許文献１】特開２００２−１４７２４６号公報
【特許文献２】特開２００１−１８２６０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、ＶＮＴ可変翼角度とＥＧＲバルブ開度の双方を考慮しつつ、両者が最適となるように協調制御して、内燃機関の運転状態に応じた最適な吸入空気量（新気吸入量）を確保することが出来る内燃機関の吸入空気量制御装置及び制御方法の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の内燃機関の吸入空気量制御装置は、可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ２）と、排気環流装置（ＥＧＲシステム６）とを有する内燃機関（例えば自動車用エンジン１）の吸入空気量（新気吸入量）制御装置（Ａ）において、当該内燃機関（１）の運転状態を検出する運転状態検出手段（例えば、エンジン１の回転数を検出する回転数検出手段２０及び燃料噴射量算出手段（３０）と、該運転状態検出手段（２０、３０）の検出結果に基いて可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ２）における可変翼の角度（ＶＮＴ可変翼角度）及び排気環流弁（ＥＧＲバルブＶｅ）の弁開度（ＥＧＲバルブ開度）を決定する制御手段（コントロールユニット１０）、とを備えていることを特徴としている（請求項１）。
【００１０】
本発明において、前記運転状態検出手段（２０、３０）は、内燃機関（エンジン１）の回転数を検出する回転数検出手段（エンジン回転センサ２０）と、内燃機関（エンジン１）へ供給される燃料の供給量（例えば燃料噴射量）を算出する燃料噴射量の目標値算出手段（燃料流量計３０）とで構成され、前記制御手段（コントロールユニット１０）は、内燃機関（１）の運転状態に応答して、前記ＶＮＴ（２）の可変翼の角度の制御を、内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にするか、内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にするかを決定し、且つ、前記（ＥＧＲの）弁開度の制御を、内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にするか、内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にするかを決定するように構成されているのが好ましい（請求項２）。
【００１１】
そして、前記制御手段（コントロールユニット１０）は、内燃機関（１）の運転状態を、前記（ＶＮＴの）可変翼の角度の制御及び前記（ＥＧＲの）弁開度の制御を内燃機関（１）の回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第１の領域（Ｅ１）と、前記（ＶＮＴの）可変翼の角度の制御を内燃機関（１）の回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にし且つ前記（ＥＧＲの）弁開度の制御を内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にする第２の領域と、前記（ＶＮＴの）可変翼の角度の制御を内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にし且つ前記（ＥＧＲの）弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第３の領域、の３つの領域の何れか１つの領域に分類する制御を行う様に構成されているのが好ましい（請求項３）。
【００１２】
ここで、前記第１の領域（Ｅ１）は内燃機関（１）の回転数が低いか或いは燃料供給量が少ない領域であり、前記第３の領域（Ｅ３）は燃料供給量が多い領域であり、前記第２の領域（Ｅ２）はその他の運転領域であるのが好ましい（請求項４、７）
【００１３】
これに加えて、前記制御手段（コントロールユニット１０）は、内燃機関（１）の回転数及び内燃機関（１）へ供給される燃料の噴射量目標値（すなわち、内燃機関１の運転状態）と、上述した３つの領域（Ｅ１〜Ｅ３）との相対的な関係（例えば、特性曲線或いはマップ）を記憶する記憶手段（例えばデータベース４０）を有しているのが好ましい（請求項５）。
【００１４】
本発明の内燃機関の吸入空気量制御方法は、可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ）と、排気環流装置（ＥＧＲ）とを有する内燃機関（例えば自動車用エンジン１）の吸入空気量（新気吸入量）制御方法において、（回転数検出手段２０により）内燃機関（１）の回転数を検出する回転数検出工程（Ｓ１）と、（燃料噴射量の目標値算出手段３０により）内燃機関（１）へ供給する燃料の噴射量目標値（例えば燃料噴射量）を算出する工程（Ｓ１）と、回転数検出工程及び燃料噴射量の目標値算出工程（Ｓ１）の検出結果により内燃機関（１）の運転状態を決定する内燃機関運転状態決定工程（Ｓ２）と、前記可変翼の角度の制御及び前記弁開度の制御を行う制御工程（Ｓ３）とを含み、該制御工程（Ｓ３）は、内燃機関運転状態決定工程（Ｓ２）で決定された内燃機関（１）の運転状態を、前記可変翼の角度の制御及び前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第１の領域（Ｅ１）と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にする第２の領域（Ｅ２）と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にし、且つ前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料噴射量の目標値から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第３の領域（Ｅ３）、の３つの領域の何れか１つの領域に分類することを特徴としている（請求項６）。
【発明の効果】
【００１５】
上述した構成及び制御方法を具備した本実施形態よれば、ＶＮＴ（２）可変翼角度の制御及び／又はＥＧＲバルブ（Ｖｅ）開度の制御において、オープン制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にするかフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にするかが、運転状態に対応して正確に決定することが出来る。
【００１６】
運転状況に対応して、オープン制御にするかフィードバック制御にするかを適正に選択して制御するため、内燃機関（エンジン１）の新気吸入量が適切に決定される。
即ち、エンジン（１）の回転数が低いか或いは燃料供給量が少ない領域、換言すれば、停車時や走行中ではあるが惰行等の極めてエンジン負荷が少ない状態（図２の第１の領域Ｅ１）では、ＥＧＲ、ＶＮＴともに目標制御値を１点に絞ったオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）が選択され、エンジン負荷や車速（エンジン回転速度）が変化する、例えば一般道など（図２の第２の領域Ｅ２）においては、ＶＮＴはオープン制御、ＥＧＲはフィードバック制御が選択され寄りきめ細かな制御が行われる。また、燃料噴射量が多い高負荷時（図２の第３の領域Ｅ３）では、エンジン回転数に関わらずＥＧＲはオープン制御、ＶＮＴはフィードバック制御が選択される。
【００１７】
そのように制御されるため、特に運転条件の変化の多い一般道などでは、特にＮＯｘ低減が高い次元で達成されるとともに、内燃機関（エンジン１）の燃費向上とＮＯｘ低減を両立させることが出来る。また、新気吸入量をエンジンの運転状態にあわせた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図１において、本発明の実施形態に係る内燃機関の吸入空気量制御装置Ａは、エンジン１の、可変翼ターボチャージャ（ＶＮＴ；以降、可変翼ターボチャージャをＶＮＴと略記する）２を装備した排気系３と、インタクーラ４を装備した吸気系５と、エキゾースト系から吸気系に排気ガスの一部を還流するＥＧＲシステム６とを有している。
【００１９】
前記吸気系５は前記ＶＮＴ２とインタクーラ４を接続する第１のエア配管５１と、インタクーラ４とエンジン１のインテークマニフォルド７を接続する第２のエア配管５２を有している。
【００２０】
前記ＥＧＲシステム６は、ＥＧＲクーラ６３を装備しており、エンジン１のエキゾーストマニフォルド８と該ＥＧＲクーラ６３を接続する第１のＥＧＲパイプ６１と、排気還流弁であるＥＧＲバルブＶｅを介装し前記吸気系５の第２のエア配管５２に形成された合流部５３とを接続する第２のＥＲＧパイプ６２を有している。
【００２１】
エンジン１には、エンジンの吸入空気量を制御するためのコントロールユニット１０と、エンジン回転センサ２０と、燃料噴射量を算出するシステム３０とが装備されており、前述の回転センサ２０及びシテスム３０はともに入力信号ラインＬｉによってコントロールユニット１０に接続されている。
ここで、前記システム３０すなわち燃料噴射量算出手段３０は、アクセルペダルのポテンションメータ、ブーストセンサ、エアフローセンサーからの信号に基づいて、目標噴射量を算出する様に構成されている。
【００２２】
前記ＶＮＴ（可変翼ターボチャージャ）２には前記コントロールユニット１０の制御信号によって可変翼の角度を変化させるアクチュエータＶｔが取り付けられ、そのアクチュエータＶｔは制御信号ラインＬｏによってコントロールユニット１０に接続されている。
また、前記ＥＧＲバルブも、コントロールユニット１０からの制御信号によってバルブ開度が制御されるように構成されており、制御信号ラインＬｏによってコントロールユニット１０に接続されている。
【００２３】
前記コントロールユニット１０には記憶手段であるデータベース４０が接続されていて、そのデータベース４０には、エンジン負荷と、燃料噴射量及び／又はエンジン回転数との関係を示したマップ、ＥＧＲ制御時における運転条件にマッチした制御するべきＶＮＴの可変翼角度のマップ（以降、「運転条件にマッチした制御するべきＶＮＴの可変翼角度のマップ」を「ＶＮＴマップ」と言う）、ＥＧＲ制御を行わないときのＶＮＴマップ、ＥＧＲ量をフィードバックする場合における目標値ＥＧＲ率マップ、吸入空気流量をフィードバックする場合における目標新気量マップ、エンジン回転数と燃料噴射量を軸としたＥＧＲ開度マップ等が記憶されている。
【００２４】
本実施形態に係る吸入空気量制御装置の作動と制御方法について図２〜図４を用い、図１をも参照して以下に説明する。
【００２５】
図示しないエアインレットから吸込まれた吸気はＶＮＴ２において排気のエネルギーによって過給され、第１のエアダクト５１によってインタクーラ４に圧送され、インタクーラ４内で冷却されることにより酸素充填効率を更に高められ、第２のエアダクト５２及びインテークマニフォルド７を介してシリンダ９内に供給される。
【００２６】
一方、エキゾーストマニフォルド８から排出される排気ガスは、多くが前記ＶＮＴ２に流入するが、一部（還流排気ガス：ＥＧＲ）は前記第１のＥＧＲパイプ６１を介してＥＧＲクーラ６３に送られる。
ＥＧＲクーラ６３で冷却された還流排気ガス（ＥＧＲ）は第２のＥＧＲパイプ６２を介して前記第２のエアダクト５２に形成された合流部５３によって、第２のエアダクト５２内の給気（新気）と合流・混合された後、第２のエアダクト５２によって前記インテークマニフォルド７に流入する。
【００２７】
上述の構成を有する当該吸入空気量制御装置の制御方法は、エンジン回転センサ２０によりエンジン１の回転数を検出するとともに、算出ブロック３０により燃料噴射量の目標値を算出し、それらの検出結果によりエンジンの運転状態を以下の３つの運転状態（３つの運転領域）として認識する。
【００２８】
上記３つの運転状態（３つの運転領域）とは、例えば、燃料噴射特性を示す図２においてＥ１、Ｅ２、Ｅ３で示す領域を指す。
即ち、第１の領域Ｅ１は、エンジン１の回転数が低いか或いは燃料噴射量が少ない領域、換言すれば、停車時や走行中ではあるが惰行等の極めてエンジン負荷が少ない運転状態の領域である。第２の領域Ｅ２は、エンジン負荷や車速（エンジン回転速度）が変化する、例えば一般道などでの運転状態の領域である。第３の領域Ｅ３は、燃料噴射量が多い高負荷での運転状態の領域である。
【００２９】
前記コントロールユニット１０は、認識された運転状態（図２の１第１〜第３の領域）によって、ＶＮＴ２の可変翼の角度の制御及び前記ＥＧＲバルブＶｅの弁開度の制御を以下の方法によって行う。
即ち、図３を参照して、第１の領域Ｅ１ではＶＮＴ制御及びＥＧＲ制御を内燃機関回転数と燃料噴射量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）とし、第２の領域Ｅ２ではＶＮＴ制御を内燃機関回転数と燃料噴射量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にし、且つＥＧＲ制御を内燃機関の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御する（すなわち、例えば図示はしないが吸気系５に介装したエアフローセンサで計測されるエンジン吸気量である実測の新気量が、回転数と噴射量から求まる１つの数値（目標とする新気量）となる様に、ＥＧＲ弁開度をフィードバック制御する）フィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にし、第３の領域Ｅ３ではＶＭＴ（可変翼）制御を内燃機関の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にし且つＥＧＲ制御を内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）とするように制御する。
【００３０】
次に図４を参照して、吸入空気量の制御方法を説明する。
【００３１】
先ず、ステップＳ１において、エンジン回転センサ２０によってエンジン回転数を、燃料流量計３０によってエンジンへの燃料供給量を検出する。
【００３２】
次のステップＳ２では、コントロールユニット１０は、前記検出したエンジン回転数に関するデータ及び燃料噴射量に関するデータに基づき、その時点の運転状態が、図２に示す３つの領域（Ｅ１〜Ｅ３）の内のどの領域に属するかを決定し、次のステップＳ３に進む。
【００３３】
ステップＳ３では、コントロールユニット１０は、ステップＳ２で決定されたエンジン１の運転状態を、前記ＶＮＴ２の可変翼の角度の制御及び前記ＥＧＲバルブＶｅの弁開度の制御をエンジン回転数と燃料噴射量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第１の領域Ｅ１と、前記可変翼の角度の制御をエンジン回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にし且つ前記弁開度の制御を内燃機関の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にする第２の領域（Ｅ２）と、前記可変翼の角度の制御を内燃機関（１）の吸入空気量（新気吸入量）が目標値に近づくように制御するフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にし且つ前記弁開度の制御を内燃機関回転数と燃料供給量から１つの数値を決定するオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にする第３の領域（Ｅ３）、の３つの領域の何れか１つの領域に分類する。
すなわち、所属する領域に対応して（図３の表に基づき）ＶＮＴ角度、ＥＧＲバルブの開度の制御方法（オープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）か、又はフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）を選択し、選択された制御方法によってＶＮＴ角度、ＥＧＲバルブの開度の制御を行う。
ここで、ＶＮＴ角度の制御及びＥＧＲバルブの開度の制御は、ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ、ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰを問わず公知の制御ソフト（方法）によって行われ、その結果、エンジン１への吸入空気量は、運転状態に最も適した値として制御される。
【００３４】
次のステップＳ４では、コントロールユニット１０は、制御を終了するか（エンジン停止か否か）否かを判断し、終了しても良ければ（ステップＳ４のＹＥＳ）、そのまま制御を終了する。一方、制御を終了しない（運転が続行される）のであれば（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ１に戻り、再びステップＳ１以降を繰り返す。
【００３５】
上述した構成及び制御方法を具備した本実施形態よれば、ＶＮＴ可変翼角度の制御及び／又はＥＧＲバルブ開度の制御において、オープン制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）にするかフィードバック制御（ＣＬＯＳＥＤ  ＬＯＯＰ）にするかが、運転状態に対応して正確に決定することが出来る。
【００３６】
運転状況に対応して、オープン制御にするかフィードバック制御にするかを適正に選択して制御するため、内燃機関（エンジン）の新気吸入量が適切に決定される。
即ち、停車時や走行中ではあるが惰行等の極めてエンジン負荷が少ない状態（図２の第１の領域Ｅ１）では、ＥＧＲ、ＶＮＴともに目標制御値を１点に絞ったオープンループ制御（ＯＰＥＮ  ＬＯＯＰ）が選択され、エンジン負荷や車速（エンジン回転速度）が変化する、例えば一般道など（図２の第２の領域Ｅ２）においては、ＶＮＴはオープン制御、ＥＧＲはフィードバック制御が選択され、よりきめ細かな制御が行われる。また、高負荷時（図２の第３の領域Ｅ２）では、エンジン回転数に関わらずＥＧＲはオープン制御、ＶＮＴはフィードバック制御が選択される。
【００３７】
そのように制御されるため、特に運転条件の変化の多い一般道などでは、特にＮＯｘ低減が高い次元で達成されるとともに、内燃機関（エンジン）の燃費向上とＮＯｘ低減を両立させることが出来る。
【００３８】
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る吸入空気量制御装置全体を示すブロック図。
【図２】本発明の実施形態において、ＥＧＲ制御とＶＮＴ制御の二組の制御の制御方法が変わる領域を３つの領域に区分した制御特性図。
【図３】本発明の実施形態において、ＥＧＲ制御とＶＮＴ制御の、制御の組合せを三つの制御領域と対応させた表。
【図４】本発明の実施形態における吸入空気量制御方法を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・エンジン
２・・・可変翼ターボチャージャ／ＶＮＴ
３・・・排気系  
４・・・インタクーラ  
５・・・吸気系
６・・・ＥＧＲシステム
７・・・インテークマニフォルド
８・・・エキゾーストマニフォルド
１０・・・コントロールユニット
２０・・・エンジン回転センサ
３０・・・燃料噴射量算出ブロック
４０・・・データベース
Ｅ１・・・第１の領域
Ｅ２・・・第２の領域
Ｅ３・・・第３の領域
Ｖｅ・・・ＥＧＲバルブ
Ｖｔ・・・アクチュエータ
【図１】
2005214152.tif 000003
【図２】
2005214152.tif 000004
【図３】
2005214152.tif 000005
【図４】
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