(57)【要約】【課題】  過渡運転時のＥＧＲ率変動を抑制して、簡単な制御方法で可変容量ターボチャージャによる過給圧制御とＥＧＲ制御を両立させる。【解決手段】  エンジン１の排気通路９に設けた排気タービン５Ｂの可変ノズル開度を制御するノズル開度制御手段を設け、吸気圧センサ７で検出した実過給圧が運転状態に応じた目標過給圧に追従するようにフィードバック制御するとともに、過渡運転時には、フィードバックゲインが定常運転時よりも小さくなるように過渡時補正手段にてフィードバック量を補正することで、ノズル開度が大きく変化しないようにする。ＥＧＲ通路１２に設けたＥＧＲバルブ１３を通過するガス量の変化も抑制できるので、ＥＧＲ制御性が向上する。【選択図】        図１
2005264805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可変ノズルを有する排気タービンを駆動して吸気を過給する可変容量ターボチャージャと、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲ通路にて排気の一部を吸気に還流させるＥＧＲ装置を備える内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の運転状態に基づいて上記可変容量ターボチャージャの目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
実過給圧を検出する実過給圧検出手段と、
上記実過給圧検出手段で検出された実過給圧が、上記目標過給圧算出手段により算出された目標過給圧に追従するように、上記可変ノズルの開度をフィードバック制御するノズル開度制御手段を備え、該ノズル開度制御手段が、
内燃機関の運転状態が過渡運転状態か否かを判定する過渡判定手段と、
実過給圧と目標過給圧の偏差に基づいてフィードバック量を算出するフィードバック量算出手段と、
上記過渡判定手段により過渡運転状態と判定された時に、上記フィードバック量算出手段によるフィードバックゲインが定常運転時よりも小さくなるようにフィードバック量を補正する過渡時補正手段を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
上記過渡時補正手段が、フィードバック量の補正係数を算出する補正係数算出手段を有し、該補正係数算出手段は、過渡判定直後の初期値を下限値として補正係数を時間とともに増加させる請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
上記ノズル開度制御手段が、
内燃機関の運転状態に基づいて上記可変ノズルの基本開度を算出する基本ノズル開度算出手段と、
上記基本ノズル開度算出手段で算出された基本ノズル開度に、上記フィードバック量算出手段で算出されたフィードバック量を加算して、目標ノズル開度を算出する目標ノズル開度算出手段を有する請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
内燃機関の運転状態に基づいて目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、
実吸気量を検出する実吸気量検出手段と、
上記実吸気量検出手段で検出された実吸気量が、上記目標吸気量算出手段により算出された目標吸気量に追従するように、上記ＥＧＲバルブ開度をフィードバック制御するバルブ開度制御手段を備える請求項１ないし３のいずれか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、可変容量ターボチャージャとＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジンからの排気ガスで排気タービンを駆動し、吸気を過給するターボチャージャにおいて、排気タービンの入口に可変ノズルを設けて排気の流速を変更可能とした可変容量ターボチャージャが知られている。例えば、可変ノズルの開口面積を絞ることで、排気流速を増大させ、排気タービンの回転数を高く維持できるので、エンジンの運転状態に応じた最適な値となるように過給圧を任意に制御可能である。
【０００３】
一方、排気ガス中に含まれるＮＯｘを低減するために、排気ガスの一部を吸気通路に還流させるＥＧＲ装置が設置されている。ＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路を経て吸気に戻される排気によりエンジン燃焼温度を低下させてＮＯｘ発生を抑制するもので、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲバルブの開度をエンジンの運転状態に応じて変更し、ＥＧＲ量を制御している。
【０００４】
ここで、可変容量ターボチャージャの過給圧とＥＧＲ量は、一般的には、それぞれセンサ等による検出値が目標値に追従するようにフィードバック制御される。ただし、過給圧とＥＧＲ量は互いに相関があり、可変ノズルの開度を変更すると排気圧が変化して、ＥＧＲバルブを通過するＥＧＲ量が変動する。このため、互いに影響を及ぼし合い、特に、加速時や減速時といった過渡運転時には、作動遅れによる制御性の低下や排気エミッションの一時的な悪化が懸念される。
【０００５】
図９（ａ）は、可変ノズルターボチャージャによる過給圧制御とＥＧＲ制御が共存するシステムにおいて、過給圧制御と協調することなくＥＧＲ制御を行なった例である。例えば、加速時に急増する目標過給圧に追従するよう可変ノズルのベーンを急激に閉じた場合、図示するように実ＥＧＲ率が大きく変動する。すなわち、排気タービンへの排気流入量が急減するために、排気圧が上昇し、その結果、ＥＧＲガス量（実ＥＧＲ率）が増大してしまう。一方、ＥＧＲ制御では、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に合わせるために、この増加を補正するようＥＧＲバルブをフィードバック制御するが、給排気ガスの流れには遅れがあるために収束するのに時間を要し、正確なＥＧＲ率制御は困難となる。
【０００６】
このため、従来から過給圧制御とＥＧＲ量制御を統合して制御することが検討されている（特許文献１〜６）。例えば、目標ＥＧＲ率の補正量に対応して可変ノズルの制御量を補正したり（特許文献１）、過渡運転時には、可変ノズルとＥＧＲバルブを同時に作動させず、一方の制御開始後に他方の制御を開始する（特許文献２、３）といった方法が知られている。
【特許文献１】特開２０００−００２１２２号公報
【特許文献２】特開平１０−２３１７３０号公報
【特許文献３】特開２００２−２２７７０５号公報
【０００７】
そこで、ＥＧＲ制御に際してターボチャージャの影響を考慮するために、運転状態を基にマップ算出される排気圧力と吸気管圧力との差圧に応じてＥＧＲ量を推定してＥＧＲ制御を行なう方法が提案されている（特許文献４）。推定値を基に制御を行なう方法は、他にも、実ＥＧＲ流量を物理モデルを用いて演算し、ＥＧＲ流量の応答遅れやターボラグの影響を小さくする（特許文献５）、可変ノズル開度・エンジン負荷・吸入空気量・排気温度を基に排気圧を推定し、この推定値に基づいて可変ノズル・ＥＧＲバルブ制御を行う（特許文献６）といった種々の提案がなされている。
【特許文献４】特開平０９−０２１３４０号公報
【特許文献５】特開２００１−００３７９６号公報
【特許文献６】特開２０００−３５６１５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１〜３の制御方法では、可変ノズルとＥＧＲバルブを同時にフィードバック制御をしないことにより制御性の悪化は免れるものの、応答遅れを解消することはできない。また、特許文献４〜６のように推定値を基に制御を行う制御方法では、推定精度を高めるために演算が複雑となったり、応答性を高めようとすると制御精度が低下するなど、必ずしも実用には十分ではなかった。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、簡単な制御方法で過給圧制御とＥＧＲ制御を両立させ、過渡運転時に速やかに目標過給圧を実現するとともに、過給圧変化に伴うＥＧＲ変動を抑制して応答性よく目標ＥＧＲ率に収束させることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本願請求項１の発明では、
可変ノズルを有する排気タービンを駆動して吸気を過給する可変容量ターボチャージャと、ＥＧＲバルブを有するＥＧＲ通路にて排気の一部を吸気に還流させるＥＧＲ装置を備える内燃機関の制御装置において、
内燃機関の運転状態に基づいて上記可変容量ターボチャージャの目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
実過給圧を検出する実過給圧検出手段と、
上記実過給圧検出手段で検出された実過給圧が、上記目標過給圧算出手段により算出された目標過給圧に追従するように、上記可変ノズルの開度をフィードバック制御するノズル開度制御手段を設けた。該ノズル開度制御手段は、
内燃機関の運転状態が過渡運転状態か否かを判定する過渡判定手段と、
実過給圧と目標過給圧の偏差に基づいてフィードバック量を算出するフィードバック量算出手段と、
上記過渡判定手段により過渡運転状態と判定された時に、上記フィードバック量算出手段によるフィードバックゲインが定常運転時よりも小さくなるようにフィードバック量を補正する過渡時補正手段を有する構成とした。
【００１１】
請求項１のノズル開度制御手段は、過渡判定されると、フィードバックゲインが定常運転時よりも小さくなるようにフィードバック量を補正し、可変容量ターボチャージャの可変ノズル開度を制御する。すなわち、可変ノズル開度の変化が小さくなるので、排気圧の急激な上昇を抑制でき、これに伴いＥＧＲ量の増加が抑制できる。その結果、ＥＧＲ量の増加を補正するためにＥＧＲバルブ開度を大きく変化させることなく所望のＥＧＲ率へ制御することが可能となる。また、可変ノズル開度の動きを小さくしても、過給圧の上昇には時間遅れがあるので、過給圧の制御性への影響は小さい。よって、簡単な制御方法で過給圧制御とＥＧＲ制御を両立させることができる。
【００１２】
請求項２の発明では、上記過渡時補正手段に、フィードバック量の補正係数を算出する補正係数算出手段を設ける。補正係数算出手段は、過渡判定直後の初期値を下限値として補正係数を時間とともに増加させる。
【００１３】
補正係数算出手段は、過渡判定直後のフィードバックゲインを十分小さくして、加速初期の可変ノズルの動きを制限する。これにより、排気圧の急激な上昇を抑制してＥＧＲ量の急増が抑制できる。その後、補正係数を一定周期毎に増加させることで、速やかに目標過給圧を実現するとともに、ＥＧＲ制御への影響を小さくして正確なＥＧＲ制御が実現できる。
【００１４】
請求項３の発明では、上記ノズル開度制御手段に、
内燃機関の運転状態に基づいて上記可変ノズルの基本開度を算出する基本ノズル開度算出手段と、
上記基本ノズル開度算出手段で算出された基本ノズル開度に、上記フィードバック量算出手段で算出されたフィードバック量を加算して、目標ノズル開度を算出する目標ノズル開度算出手段を設ける。
【００１５】
ノズル開度制御手段は、好適には、運転状態に応じた可変ノズルの基本開度を算出し、これにフィードバック量を加算した目標ノズル開度を算出する。過渡運転時には、このフィードバック量を、上記過渡時補正手段にて補正することで、速やかに可変ノズルの動きを制限することができ、制御性よく過給圧とＥＧＲ率を制御することができる。
【００１６】
請求項４の発明では、内燃機関の制御装置は、
内燃機関の運転状態に基づいて目標吸気量を算出する目標吸気量算出手段と、
実吸気量を検出する実吸気量検出手段と、
上記実吸気量検出手段で検出された実吸気量が、上記目標吸気量算出手段により算出された目標吸気量に追従するように、上記ＥＧＲバルブ開度をフィードバック制御するバルブ開度制御手段を備える。
【００１７】
ＥＧＲ制御は、運転状態に応じた目標吸気量と実吸気量を基にバルブ開度制御手段によってフィードバック制御される。上述した本発明の可変ノズル開度制御を行なえば、過渡時にＥＧＲガス量が大きく変動することがないので、過渡時補正や排気圧を考慮した制御等を行なう必要がなく、過渡時においても、通常のフィードバック制御によって応答性よく正確なＥＧＲ制御が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明をディーゼルエンジンに適用した制御装置の概略構成を示す図である。
【００１９】
図１において、１はディーゼルエンジン本体であり、エンジン１の各気筒に配設したインジェクタ２から燃焼室１ａに燃料を噴射するようになっている。インジェクタ２は、図示しない燃料供給通路によって高圧燃料を蓄圧するコモンレールに接続される。燃焼室１ａの吸気ポートには吸気通路３が接続され、吸気通路３には、実吸気量検出手段として吸入空気量を検出するためのエアフローメータ４、吸入空気を過給する可変容量ターボチャージャの吸気コンプレッサ５Ａ、吸気絞り弁６、実過給圧検出手段として吸気圧力（過給圧）を検出するための吸気圧センサ７、吸気温度センサ８が設けられている。また、燃焼室１ａの排気ポートに続く排気通路９には、可変容量ターボチャージャの排気タービン５Ｂ、排気中の酸素濃度を検出する酸素センサ１１が設けられている。排気タービン５Ｂの上流の排気通路９と吸気絞り弁６の下流の吸気通路３とを連通させるＥＧＲ通路１２には、ＥＧＲバルブ１３が設けられて、ＥＧＲ装置（排気還流装置）を構成している。
【００２０】
可変容量ターボチャージャは公知の構造で、排気ガスにて回転駆動される排気タービン５Ｂに吸気コンプレッサ５Ａを同軸に結合して吸入空気を圧縮する。排気タービン５Ｂは、導入排気流速を調整するための可変ノズル（図示は省略）を有し、エンジン１の運転状態に応じた所定の過給圧が得られるように、可変ノズルのベーン位置を制御する。可変ノズルのベーンは、例えば電磁駆動式のアクチュエータによって駆動され、ＥＣＵ（電子制御ユニット）１０からの信号に応じて制御される。ＥＣＵ１０は、例えば、エンジン低回転域では、排気タービン５Ｂに導入される排気の流速を高めるために、ノズル開度を閉じ側に制御し、高回転域では排気を抵抗なく排気タービン５Ｂに導入させるために、ノズル開度を開き側に制御する。
【００２１】
ＥＧＲ装置は、吸気通路３へ還流される排気によって燃焼温度を下げ、ＮＯｘの生成を抑制する。ＥＧＲバルブ１３は、ＥＣＵ１０に接続される電磁駆動式のアクチュエータによって駆動され、エンジン１の運転状態に応じた所定のＥＧＲ率となるように、バルブ位置を調整して排気ガスの還流量を制御する。また、エンジン１には、その運転状態を検出するために、エンジン回転数に対応した信号を出力する回転数センサ１５、アクセルペダル位置に対応した信号を出力するアクセル開度センサ１４、エンジン冷却水の温度に対応した信号を出力する水温センサ１６等が配設されており、これらセンサ類と上述したエアフローメータ４、吸気圧センサ７、吸気温度センサ８、酸素センサ１１等は、それぞれＥＣＵ１０に接続されている。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、図示しない入出力ポートやＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶装置、中央処理装置（ＣＰＵ）、タイマカウンタ等を備えた公知の構成で、可変容量ターボチャージャによる過給圧制御およびＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御を含むエンジン１の各種制御を総合的に行う。ＥＣＵ１０の入力ポートには、上記各種センサからの検出結果が入力され、ＥＣＵ１０は、これら検出結果に基づいて燃料噴射量や噴射時期等を決定し、インジェクタ２等の駆動信号を出力するとともに、排気タービン５Ｂのノズル開度やＥＧＲ量を決定し、可変ノズルベーン位置やＥＧＲバルブ１３のバルブ位置を調整するアクチュエータ等の駆動を制御する。
【００２３】
次に、ＥＣＵ１０によって行われる過給圧制御およびＥＧＲ制御について、図面により詳細に説明する。図２〜図６は可変容量ターボチャージャにおける可変ノズルベーン位置制御について、図７、８はＥＧＲ装置におけるＥＧＲバルブ位置制御について示す図である。
【００２４】
可変容量ターボチャージャによる過給圧制御と、ＥＧＲ制御が共存するシステムにおいて、通常のＰＩＤ（比例・積分・微分補償）制御によるフィードバック制御を行なった場合、上述した図９（ａ）に示すように、加速時には、目標過給圧に追従するように可変ノズルのベーンが急激に閉じられる。すると、排気タービン５Ｂに流入する排気量が減少して排気圧が上昇し、それに伴ってＥＧＲガス量が増加する。一方、ＥＧＲ制御は、目標ＥＧＲ率に合わせるために、このＥＧＲガス量の増加を補正するようＥＧＲバルブを制御する。ところが、給排気ガスの流れには遅れがあるために正確なＥＧＲ率制御は困難となる。そこで、本発明では、フィードバック制御される過給圧制御の過渡時におけるゲイン量が定常運転時よりも小さくなるように補正係数を設定する。
【００２５】
図２は、本発明に基づく可変ノズルベーン位置制御のブロック図である。ＥＣＵ１０は、エンジン回転数と目標噴射量（運転状態）に応じて目標過給圧を算出する（目標過給圧算出手段）。一方、エンジン１の運転状態に応じて決まる可変ノズルの基本ベーン位置特性から基本ベーン位置を算出する（基本ノズル開度算出手段）。そして、算出された目標過給圧と、吸気圧センサ（実過給圧検出手段）７によって実測される実過給圧との偏差を基にＰＩＤ制御量を算出し（フィードバック量算出手段）、これを基本ベーン位置に加算して目標ベーン位置を算出して（目標ノズル開度算出手段）、可変ノズルのベーン位置を制御する（ノズル開度制御手段）。
【００２６】
さらに、本発明ではＰＩＤ制御量を算出するに際し、エンジン１が過渡運転状態かどうかを判定し（過渡判定手段）、過渡判定された時には、ＰＩＤ制御のゲインが定常運転時よりも小さくなるように、過渡時ゲイン補正係数を算出して（補正係数算出手段）、ＰＩＤ制御量を補正する（過渡時補正手段）。このように、過渡時のＰＩＤ制御量を減量補正して、可変ノズルベーンの動きを制限することにより、ＥＧＲ制御への影響を小さくすることができる。ここで、可変ノズルベーンの動きを制限する補正係数は、例えば、図３に示すように、過渡判定後、時間とともに大きくして、制限を解除していくのがよい。具体的には、過渡判定直後の補正係数初期値を０（下限値）とし、補正係数が１（上限値）となるまで、時間とともに補正係数を増加させる。
【００２７】
図４は本発明により可変ノズルの目標ベーン位置を算出するための制御ルーチンで、所定の演算周期で実行される。ステップ１０１では、まず、エンジン回転数と目標燃料噴射量を読み込み、予め記憶されているマップデータから目標過給圧を算出する。エンジン回転数は回転数センサ１５の出力から、目標燃料噴射量は、別途実行される燃料噴射制御ルーチンにおいて、エンジン回転数とアクセル開度センサ１４の出力を基に算出することができる。
【００２８】
また、ステップ１０２では、読み込まれたエンジン回転数、目標燃料噴射量に基づいて、予め記憶されているマップデータから可変ノズルの基本ベーン位置を算出する。ステップ１０３では、吸気圧センサ７によって検出される実過給圧を読み込み、ステップ１０１で算出した目標過給圧から実過給圧を減算して、その偏差を算出する。
【００２９】
ステップ１０４では、エンジン１の運転状態が過渡状態にあるか否かの判定を行なう。過渡判定手段は、例えば、アクセル開度センサ１４によるアクセルペダル位置の前回値と今回値の差が、所定値以上の場合に過渡状態と判定する。もしくは目標噴射量の前回値と今回値の差が所定値以上の場合に、過渡状態と判定するようにしてもよい。
【００３０】
ステップ１０４で、過渡状態でないと判定された場合にはステップ１０５へ進み、過渡時ゲイン補正係数の値を１とした後、ステップ１０７へ進む。これにより過渡状態でない時には、ゲイン補正が実質的には行なわれない。ステップ１０４で、過渡状態であると判定された場合にはステップ１０６へ進み、過渡時ゲイン補正係数を算出する。これは、過渡時のベーン位置の変化を小さくしてＥＧＲ量の変動を抑制するためもので、前述した図３のように、時間とともに補正係数が増加するように設定される。この補正係数の算出方法を図４により説明する。
【００３１】
図５のステップ２０１では、過渡判定が今回初めてなされたかどうかを判断する。例えば、図４のステップ１０４における過渡判定結果の前回値と今回値を比較して、今回初めて過渡状態と判定された場合には、ステップ２０２へ進んで、補正係数初期値を算出する。補正係数初期値は、前述した図３から例えば０とし、ステップ２０４でこの初期値を今回の補正係数とする。ステップ２０１で、前回も過渡状態であった場合には、ステップ２０３へ進んで、前回の補正係数に所定の補正係数増加量を加算し、ステップ２０４でこの加算値を今回の補正係数とする。
【００３２】
図４のステップ１０７では、ステップ１０３で算出した目標過給圧と実過給圧の偏差に基づいたＰＩＤ制御によってフィードバック量を算出する。ＰＩＤ制御量は、次式のように、比例補正量と微分補正量と積分補正量で表され、これら補正量にステップ１０５、１０６で算出した補正係数を乗じて、加算することで算出される。
ＰＩＤ制御量＝（ＶＮＴ＿ＦｂＰ＋ＶＮＴ＿ＦｂＤ）＊Ｋ＋ＶＮＴ＿ＦｂＩ
式中、ＶＮＴ＿ＦｂＰ：比例補正量、ＶＮＴ＿ＦｂＤ：微分補正量、ＶＮＴ＿ＦｂＩ：積分補正量、Ｋ：補正係数
ここで、積分補正量は微小であるため、上式では積分補正量に補正係数Ｋを乗じていないが、積分補正量に補正係数を乗じた式としてももちろんよい。
【００３３】
ステップ１０８では、ステップ１０７で算出したＰＩＤ制御量を、ステップ１０２で算出した基本ベーン位置に加算して、目標ベーン位置を算出する。この算出式は、例えば、次のように示される。
ＶＮＴ＿Ｆｉｎ =ＶＮＴ＿Ｂａｓｅ＋［（ＶＮＴ＿ＦｂＰ＋ＶＮＴ＿ＦｂＤ）＊Ｋ＋ＶＮＴ＿ＦｂＩ］
ＶＮＴ＿Ｆｉｎ：目標ベーン位置、ＶＮＴ＿Ｂａｓｅ：基本ベーン位置、
【００３４】
このように、エンジンの運転状態が過渡状態にあるときに、補正係数を用いてゲイン補正を行なうことで、可変ノズルベーンの動きを制限することができる。これを図６により説明する。図６（ａ）は、従来方法による過渡時のベーン実位置の変化を示すもので、加速時に目標過給圧が急上昇すると、これに追従するようにフィードバック制御され、可変ノズルのベーンが急激に閉じられる。これに対し、図６（ｂ）の本発明の制御方法では、過渡時のフィードバックゲインが十分小さくなるように補正されるので、ベーン実位置の変化は小さくなる。このため、排気タービン５Ｂに流入する排気量が急減することがなく、排気圧の変化が抑制されるので、通常のＥＧＲ制御を行ってもＥＧＲガス量への影響は小さい。
【００３５】
図７は、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ制御のブロック図で、ＥＣＵ１０は、エンジン１の回転数や目標噴射量といった運転状態に応じて目標吸気量を算出する（目標吸気量算出手段）。一方、エンジン１の運転状態に応じて決まる基本ＥＧＲバルブ位置特性から基本ＥＧＲバルブ位置を算出する。そして、算出された目標吸気量と、エアフローメータ（吸気量検出手段）４によって実測される実吸気量との偏差を基にＰＩＤ制御量を算出し、基本ＥＧＲバルブ位置に加算して目標ＥＧＲバルブ位置を算出し、ＥＧＲバルブ１３を制御する（バルブ開度制御手段）。
【００３６】
図８は本発明により目標ＥＧＲバルブ位置を算出するための制御ルーチンで、所定の演算周期で実行される。ステップ３０１では、まず、エンジン回転数と目標燃料噴射量を読み込み、予め記憶されているマップデータから目標吸気量を算出する。エンジン回転数は回転数センサ１５の出力から、目標燃料噴射量は、別の制御ルーチンにおいて、エンジン回転数とアクセル開度センサ１４の出力を基に算出される。
【００３７】
また、ステップ３０２では、読み込まれたエンジン回転数、目標燃料噴射量に基づいて、予め記憶されているマップデータから基本ＥＧＲバルブ位置を算出する。ステップ３０３では、エアフローメータ４によって検出される実吸気量を読み込み、ステップ３０１で算出した目標吸気量から実吸気量を減算して、その偏差を算出する。ステップ３０４では、ステップ３０３で算出した目標吸気量と実吸気量の偏差を基に、通常のＰＩＤ制御によるフィードバック量を算出する。そして、ステップ３０５で、ステップ３０４で算出したＰＩＤ制御量を、ステップ３０２で算出した基本ＥＧＲバルブ位置に加算して、目標ＥＧＲバルブ位置を算出する。
【００３８】
図９は、図６に示した過渡時の過給圧変化に伴う、目標ＥＧＲ率とＥＧＲバルブ位置の変化を示すものである。図９（ａ）の従来方法では、上述したように過渡時に可変ノズルのベーンが急激に閉じられて排気圧が上昇するために、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率を超え、これを抑制するためにＥＧＲバルブ位置が変動する。一方、図９（ｂ）の本発明の制御方法によれは、過渡時のベーン実位置の変化が小さいので、従来のようにＥＧＲ量が増大せず、ＥＧＲバルブ位置の変動が防止できる。
【００３９】
このように、本発明によれば、過渡運転時、特に加速初期に可変ノズルベーンの動きを制限することにより、排気圧の急激な上昇を抑制できる。これによりＥＧＲバルブの動きを大きくすることなく希望するＥＧＲ率へ制御することが可能となる。よって、複雑な制御や装置を要することなく安定した制御を精度よく行ない、可変容量ターチャージャの過給圧制御とＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御を両立させることができる。
【００４０】
なお、本発明では、加速初期に可変ノズルのベーンの動きを制限することにより、過給圧の追従遅れが懸念されるが、加速開始から排気エネルギが増加し、それによりターボの回転が増加し過給圧が上昇するまでにはかなりの遅れが存在する。従って、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、それほどの影響を受けることはない。ただし、影響を受けるほど長い時間補正係数を用いてベーンの動きを抑制することは望ましくない。
【００４１】
本発明は可変容量ターボチャージャとＥＧＲ装置を備える内燃機関であれば、いずれにも適用可能であり、上記実施形態ではディーゼルエンジンに適用した例について説明したが、他の内燃機関であってもよい。また、可変容量ターボチャージャやＥＧＲ装置の構成は、上記実施形態で説明した構成に限られるものではなく、公知の他の構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるディーゼルエンジンの制御装置の基本システム図である。
【図２】ＥＣＵによる可変容量ターボチャージャの可変ノズルベーン位置制御のブロック図である。
【図３】可変ノズルベーン位置の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図４】過渡時ゲイン補正係数の算出ルーチンを示すフローチャート図である。
【図５】過渡時ゲイン補正係数の算出方法を説明するための図である。
【図６】（ａ）は従来の制御方法による過渡時の実過給圧変化の様子を示す図、（ｂ）は本発明の制御方法による過渡時の実過給圧変化の様子を示す図である。
【図７】ＥＣＵによるＥＧＲ装置におけるＥＧＲ制御のブロック図である。
【図８】ＥＣＵによるＥＧＲ装置のＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図９】本発明の効果を説明するための図で、（ａ）は従来の制御方法による過渡時の実過給圧および実ＥＧＲ量変化の様子を示す図、（ｂ）は本発明の制御方法による過渡時の実過給圧および実ＥＧＲ量変化の様子を示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
２  インジェクタ
３  吸気通路
４  エアフローメータ（実吸気量検出手段）
５Ａ  吸気コンプレッサ
５Ｂ  排気タービン
６  吸気絞り弁
７  吸気圧センサ（実過給圧検出手段）
８  吸気温センサ
９  排気通路
１０  電子制御ユニット（ＥＣＵ）
１１  酸素センサ
１２  ＥＧＲ通路
１３  ＥＧＲバルブ
１４  アクセル開度センサ
１５  回転数センサ
１６  水温センサ
【図１】
2005264805.tif 000003
【図２】
2005264805.tif 000004
【図３】
2005264805.tif 000005
【図４】
2005264805.tif 000006
【図５】
2005264805.tif 000007
【図６】
2005264805.tif 000008
【図７】
2005264805.tif 000009
【図８】
2005264805.tif 000010
【図９】
2005264805.tif 000011