(57)【要約】【課題】  可変ノズルとＥＧＲ制御弁にハンチングが生じると、吸気圧制御とＥＧＲ制御とが互いに制御を乱し合い、目標値に収束するのに長く時間がかかってしまう。また、ＥＧＲ制御を常に優先する技術では、ハンチングが生じていない多くの運転状態においても必ず吸気圧の追従性が遅れてしまう。【解決手段】  排気に悪影響のあるハンチングが発生した場合にのみ、可変ノズル３３の開度を固定してＥＧＲ制御弁４２の開度を目標値へ制御し、次にＥＧＲ制御弁４２の開度を固定して可変ノズル３３の開度を目標値へ制御する。これにより、ハンチングが生じない、あるいは排気に悪影響が生じない程度のハンチング時である大部分の運転状態においては、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２がそれぞれ独立して制御されるため、大部分の運転状態において高いドラビリ性能と、高い排気ガス浄化性とを両立できる。【選択図】  図１
2005351199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）排気タービンに排気ガスを吹き付けるノズルの開度を調節することで、エンジンの吸気圧を調節する可変ノズルを備えた可変ノズル式ターボ過給機と、
（ｂ）前記可変ノズルの排気上流側の排気ガスの一部を前記エンジンの吸気側に還流させるＥＧＲ経路の開度を調節することで、吸気に対する排気ガスのＥＧＲ率を調節するＥＧＲ制御弁を備えたＥＧＲ装置と、
（ｃ）運転状態に応じた目標吸気圧が得られるように前記可変ノズルの開度を制御するノズル開度制御手段と、
（ｄ）運転状態に応じた目標ＥＧＲ率が得られるように前記ＥＧＲ制御弁の開度を制御するＥＧＲ開度制御手段と、
（ｅ）前記可変ノズルと前記ＥＧＲ制御弁の開度変化にハンチングが生じているか否かを判定するハンチング判定手段と、
（ｆ）このハンチング判定手段がハンチングを判定した場合、前記可変ノズルの開度制御よりも前記ＥＧＲ制御弁の開度制御を優先させるハンチング対策手段と、
を具備するエンジン制御システム。
【請求項２】
請求項１に記載のエンジン制御システムにおいて、
排気の悪化を測定あるいは推定して、排気の悪化を判定する排気悪化判定手段を備え、  この排気悪化判定手段が排気の悪化を判定しない場合、前記ハンチング対策手段を作動させないことを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のエンジン制御システムにおいて、
前記ハンチング判定手段は、予め設定されたハンチング判定開始条件が成立した際に、前記可変ノズルと前記ＥＧＲ制御弁のハンチングの有無を判定することを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
前記ハンチング判定手段は、所定時間内に、前記可変ノズルの開閉方向の反転回数が所定回数以上であり、且つ、前記ＥＧＲ制御弁の開閉方向の反転回数が所定回数以上の場合に、ハンチングを判定することを特徴とするエンジン制御システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエンジン制御システムにおいて、
前記ハンチング対策手段は、
前記ハンチング判定手段がハンチングを判定すると、前記可変ノズルの開度を固定して、運転状態に応じた目標新気量と、エアフロセンサによって検出される実新気量が略一致するように前記ＥＧＲ制御弁の開度を制御し、
実新気量が目標新気量に略収束制御されると、前記ＥＧＲ制御弁の開度を固定して、運転状態に応じた目標吸気圧と、吸気圧センサによって検出される実吸気圧が略一致するように前記可変ノズルの開度を制御し、
実吸気圧が目標吸気圧に略収束制御されると、前記ＥＧＲ制御弁の開度固定を解除して、前記ノズル開度制御手段および前記ＥＧＲ開度制御手段を通常制御へ戻すことを特徴とするエンジン制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可変ノズル式ターボ過給機（以下、ＶＮＴ）とＥＧＲ装置（排気ガス再循環装置）を備えたエンジン制御システムに関するものであり、特にＶＮＴにおける可変ノズルと、ＥＧＲ装置におけるＥＧＲ制御弁とのハンチングによる不具合を回避する技術に関する。
なお、本発明において、単に「排気圧」と称する場合は、可変ノズルの排気上流側の排気圧力をさすものである。
また、本発明において、可変ノズルおよびＥＧＲ制御弁の「開」は、開度が開方向へ変位することを意味し、可変ノズルおよびＥＧＲ制御弁の「閉」は、開度が閉方向へ変位することを意味するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＶＮＴは、排気タービンに排気ガスを吹き付けるノズル（排気通路の一部を成す）の開度を調節することで、エンジンの吸気圧（過給圧）を調節する可変ノズルを備える。
一方、ＥＧＲ装置は、可変ノズルの排気上流側の排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ経路の開度を調節することで、吸気に対する排気ガスのＥＧＲ率を調節するＥＧＲ制御弁を備える。
【０００３】
このように、ＶＮＴの可変ノズルは、排気通路の一部を成すノズルの開度を調節するものであるため、可変ノズルが閉じる（開度、小）と排気圧が上がり（可変ノズル：閉→排気圧：上昇）、逆に可変ノズルが開く（開度、大）と排気圧が下がる（可変ノズル：開→排気圧：下降）。
また、ＥＧＲ装置のＥＧＲ制御弁は、可変ノズルの排気上流側と吸気側とを連通するＥＧＲ経路の開度を調節するものであるため、ＥＧＲ制御弁が閉じる（開度、小）と排気圧が上がり（ＥＧＲ制御弁：閉→排気圧：上昇）、逆にＥＧＲ制御弁が開く（開度、大）と排気圧が下がる（ＥＧＲ制御弁：開→排気圧：下降）。
【０００４】
このように、可変ノズルの開度が変化すると排気圧が変化し、ＥＧＲ制御弁の開度が変化しても排気圧が変化する関係にあるため、いずれか一方を制御すると、他方に影響が生じてしまう。
このため、可変ノズルとＥＧＲ制御弁の開度を、それぞれ同時に制御すると、互いの影響によって、可変ノズルとＥＧＲ制御弁の開度変化にハンチングが生じる場合がある。
【０００５】
具体的な一例を、図１を参照して説明する。
（１ａ）運転状態の変化により目標吸気圧が上昇して、可変ノズルの開度を制御する制御手段が、可変ノズルの開度を急激に小さくする（可変ノズル：閉）。
（１ｂ）可変ノズルが閉じると、「Ａ領域」の排気圧が上がる。
（１ｃ）「Ａ領域」の排気圧が上がるとＥＧＲ量（吸気側へ戻される排気量）が増加し、実新気量が減る。
（１ｄ）ＥＧＲ制御弁の開度を制御する制御手段は、エアフロセンサによって検出される実新気量が減ると、実新気量を増やすためにＥＧＲ制御弁の開度を小さくする（ＥＧＲ制御弁：閉）。
【０００６】
（２ａ）ＥＧＲ制御弁が閉じると、「Ａ領域」の排気圧が上がる。
（２ｂ）「Ａ領域」の排気圧が上がると、排気タービンの回転数が増加して、実吸気圧が増加する。
（２ｃ）可変バルブの開度を制御する制御手段は、吸気圧センサによって検出される実吸気圧が増えると、実吸気圧を減らすために可変バルブの開度を大きくする（可変バルブ：開）。
（２ｄ）可変バルブが開くと、「Ａ領域」の排気圧が下がる。
（２ｅ）「Ａ領域」の排気圧が下がるとＥＧＲ量が減少し、実新気量が増える。
（２ｆ）ＥＧＲ制御弁の開度を制御する制御手段は、エアフロセンサによって検出される実新気量が増えると、実新気量を減らすためにＥＧＲ制御弁の開度を大きくする（ＥＧＲ制御弁：開）。
【０００７】
（３ａ）ＥＧＲ制御弁が開くと、「Ａ領域」の排気圧が下がる。
（３ｂ）「Ａ領域」の排気圧が下がると、排気タービンの回転数が減少して、実吸気圧が減少する。
（３ｃ）可変バルブの開度を制御する制御手段は、吸気圧センサによって検出される実吸気圧が減ると、実吸気圧を増すために可変バルブの開度を小さくする（可変バルブ：閉）。
次に、上記（１ｂ）へ戻り、上記を繰り返すハンチングが発生する。
【０００８】
このように、可変ノズルとＥＧＲ制御弁の開度変化にハンチングが生じると、吸気圧を目標吸気圧に収束させる制御をＥＧＲ制御が乱し、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に収束させる制御を吸気圧制御が乱すこととなる。
即ち、ハンチングの発生により、吸気圧制御とＥＧＲ制御とが、互いに乱し合うこととなり、吸気圧もＥＧＲ率も共に目標値に収束するのに長く時間がかかってしまう。
【０００９】
ハンチングが生じると、上述したように、吸気圧もＥＧＲ率も共に目標値に収束するのに長く時間がかかってしまうため、ＥＧＲ制御を常に優先して、排気の悪化を優先的に防ぐ技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
しかし、ＥＧＲ制御を常に優先する技術は、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に制御した後に、吸気圧を目標吸気圧に制御する技術であるため、運転状態が変動した直後などで、吸気圧とＥＧＲ率の両方を変更する必要がある場合、ハンチングが生じていなくても、必ず吸気圧の追従性が遅れてしまう。
【特許文献１】特開２００１−３２９９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的はハンチングが生じた場合だけＥＧＲ制御を吸気圧制御より優先させて、ハンチングが生じない大部分の運転状態において、吸気圧およびＥＧＲ率をより早く目標値に追従させることが可能なエンジン制御システムの提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
［請求項１の手段］
請求項１の手段を採用するエンジン制御システムは、ハンチング判定手段が可変ノズルとＥＧＲ制御弁の開度変化にハンチングが生じていることを判定すると、ハンチング対策手段が、可変ノズルの開度制御（吸気圧制御）よりもＥＧＲ制御弁の開度制御（ＥＧＲ制御）を優先させるものである。
これによって、ハンチングが生じた際のみ、ＥＧＲ率をより早く適正値に追従させることができ、ハンチングによる排気ガスの悪化を抑えることができる。
一方、ハンチングが生じない大部分の運転状態においては、ノズル開度制御手段とＥＧＲ開度制御手段が吸気圧とＥＧＲ率をそれぞれ独立して制御するため、吸気圧およびＥＧＲ率をより早く目標値（目標吸気圧、目標ＥＧＲ率）に追従させることができる。
【００１２】
［請求項２の手段］
請求項２の手段を採用するエンジン制御システムは、排気悪化判定手段が排気の悪化を判定しない場合、ハンチング対策手段を作動させないものである。
即ち、排気の悪化が判定された場合にだけ、ハンチング対策手段を作動させるものであるため、吸気圧制御に遅れが生じる頻度を少なくすることができる。
【００１３】
［請求項３の手段］
請求項３の手段を採用するエンジン制御システムは、予め設定されたハンチング判定開始条件（例えば、排気悪化が判定された場合、可変ノズルとＥＧＲ制御弁を同時に開度変更する場合、あるいは予め設定された運転状態になった場合など）が成立した際に、ハンチング判定手段が可変ノズルとＥＧＲ制御弁のハンチングの有無を判定するものである。  
【００１４】
［請求項４の手段］
請求項４の手段を採用するエンジン制御システムのハンチング判定手段は、所定時間内に、可変ノズルの開閉方向の反転回数が所定回数以上であり、且つ、ＥＧＲ制御弁の開閉方向の反転回数が所定回数以上の場合に、ハンチングを判定するものである。
なお、所定時間は、予め設定された一定時間であっても良いし、運転状態に応じて長さが設定されるものであっても良い。
【００１５】
［請求項５の手段］
請求項５の手段を採用するエンジン制御システムのハンチング対策手段は、ハンチング判定手段がハンチングを判定すると、（１）可変ノズルの開度を固定して、運転状態に応じた目標新気量と、エアフロセンサによって検出される実新気量が略一致するようにＥＧＲ制御弁の開度を制御し、（２）実新気量が目標新気量に略収束制御されると、ＥＧＲ制御弁の開度を固定して、運転状態に応じた目標吸気圧と、吸気圧センサによって検出される実吸気圧が略一致するように可変ノズルの開度を制御し、（３）実吸気圧が目標吸気圧に略収束制御されると、ＥＧＲ制御弁の開度固定を解除して、ノズル開度制御手段およびＥＧＲ開度制御手段を通常制御へ戻すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
最良の形態のエンジン制御システムは、可変ノズル式ターボ過給機と、ＥＧＲ装置と、ノズル開度制御手段と、ＥＧＲ開度制御手段と、ハンチング判定手段と、ハンチング対策手段とを具備する。
可変ノズル式ターボ過給機は、排気タービンに排気ガスを吹き付けるノズルの開度を調節することで、エンジンの吸気圧を調節する可変ノズルを備える。
ＥＧＲ装置は、可変ノズルの排気上流側の排気ガスの一部をエンジンの吸気側に還流させるＥＧＲ経路の開度を調節することで、吸気に対する排気ガスのＥＧＲ率を調節するＥＧＲ制御弁を備える。
ノズル開度制御手段は、運転状態に応じた目標吸気圧が得られるように可変ノズルの開度を制御するものである。
ＥＧＲ開度制御手段は、運転状態に応じた目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ制御弁の開度を制御するものである。
ハンチング判定手段は、可変ノズルとＥＧＲ制御弁の開度変化にハンチングが生じているか否かを判定するものである。
ハンチング対策手段は、ハンチング判定手段がハンチングを判定した場合に、可変ノズルの開度制御よりもＥＧＲ制御弁の開度制御を優先させるものである。
【実施例１】
【００１７】
（実施例１の構成）
図１〜図６を参照して本発明を適用した実施例１を説明する。なお、図１はエンジン制御システムの全体構成図であり、図２はエンジン制御システムの制御系の概略構成図である。
【００１８】
本実施例のエンジン制御システムは、例えば自動車等の車両に搭載されるディーゼルエンジン等の内燃機関（以下、エンジン）１の各気筒の燃焼室２内に高圧燃料を噴射する蓄圧式燃料噴射装置と、エンジン１の吸入空気を過給するためのＶＮＴ３と、エンジン１の排気ガスの一部を吸気側へ還流させるＥＧＲ装置４と、蓄圧式燃料噴射装置、ＶＮＴ３、ＥＧＲ装置４の各アクチュエータを電子制御するエンジン制御ユニット（以下、ＥＣＵ）５とを備える。
【００１９】
エンジン１の各気筒（シリンダ）内には、連接棒を介してクランク軸に連結されたピストン１１が摺動自在に配設されている。また、エンジン１のシリンダヘッドには、エンジン１の吸気ポート１２を開閉する吸気バルブ１３、エンジン１の排気ポート１４を開閉する排気バルブ１５が設けられている。
エンジン１の吸気ポート１２は、エンジン１の吸気管１６の吸気通路を経て新規吸入空気（以下、新気）が供給されるように構成されている。また、エンジン１の排気ポート１４は、排気管１７の排気通路に排気ガスを排出するように構成されている。
ここで、吸気管１６の上流側には、エアクリーナケース１８が配置され、そのエアクリーナケース１８の内部にはエンジン１に供給される新気を濾過する濾過エレメント（エアフィルタ）１９が収納されている。
【００２０】
蓄圧式燃料噴射装置は、コモンレール（図示しない）、サプライポンプ（図示しない）、各気筒毎に設けられたインジェクタ２１を備える。
コモンレールは、噴射圧力に相当する高圧燃料を蓄圧する蓄圧容器である。
サプライポンプは、コモンレールへ高圧燃料を圧送する燃料ポンプであり、燃料タンク（図示しない）の燃料をサプライポンプへ吸引するフィードポンプと、このフィードポンプによって吸い上げられた燃料を高圧に圧縮してコモンレールへ圧送する高圧ポンプとを搭載している。フィードポンプと高圧ポンプは、共通のカムシャフトによって駆動されるものであり、その共通のカムシャフトはエンジン１によって駆動される。また、フィードポンプから高圧ポンプの加圧室に至る燃料経路の途中には、加圧室に吸引される燃料の量を調整する吸入調量弁（以下、ＳＣＶ）２２が搭載されており、このＳＣＶ２２がＥＣＵ５によって調整されることにより、コモンレール圧が調整されるようになっている。
【００２１】
インジェクタ２１は、エンジン１のシリンダヘッドに各気筒に個別に対応して取り付けられてコモンレールに蓄圧された高圧燃料を各気筒の燃焼室２内に噴射供給する。この実施例では、電磁式（２バルブタイプ）のインジェクタ２１を例に説明する。
インジェクタ２１は、ＥＣＵ５よりインジェクタ２１の電磁弁２３に噴射指令（噴射信号ON）が与えられると、電磁弁２３が圧力制御室の出口オリフィスを開き、入口オリフィスで減圧された圧力制御室の圧力が低下を開始し、圧力制御室の圧力によるニードル付勢力が低下してニードルが上昇を開始して、ニードルがノズルシートより離座し、燃料噴射が開始する。ＥＣＵ５より電磁弁２３に与えられている噴射指令が停止（噴射信号OFF ）すると、電磁弁２３が出口オリフィスを閉じて圧力制御室の圧力が上昇し、圧力制御室の圧力によるニードル付勢力が増加してニードルが下降を開始して、ニードルがノズルシートに着座し、燃料噴射が停止する。
【００２２】
ＶＮＴ３は、排気タービン３１、吸気コンプレッサ３２、可変ノズル３３を備える。
排気タービン３１は、その周囲を渦巻き状に覆うタービンハウジング３４に囲まれ、タービンハウジング３４を通過する排気ガス流によって回転駆動される羽根車である。
吸気コンプレッサ３２は、排気タービン３１とシャフト３５を介して連結されて排気タービン３１と一体に回転する羽根車であり、その周囲を渦巻き状に覆うコンプレッサハウジング３６に囲まれ、排気タービン３１の回転を受けて吸気管１６内の空気をエンジン１へ向けて加圧供給する。
【００２３】
可変ノズル３３は、排気タービン３１に排気ガスを吹き付けるノズル３７の開度を調節することで、吸気圧（吸気コンプレッサ３２によって加圧される吸気圧）を調節するものである。
具体的に、この可変ノズル３３は、排気タービン３１に排気ガスを吹き付けるノズル３７と、このノズル３７の開度（排気ガス流通面積）を変更するノズルアクチュエータ３８とを備え、ノズル３７の開度をノズルアクチュエータ３８によって変更することで排気タービン３１に吹き付けられる排気ガスの流速を調節して、排気タービン３１の回転速度、即ち吸気コンプレッサ３２の回転速度を制御し、吸気圧をコントロールするものである。可変ノズル３３の開度が閉じる側になると、排気タービン３１に吹き付けられる流速が大となり、吸気圧が上昇する。逆に、可変ノズル３３の開度が開く側になると、排気タービン３１に吹き付けられる流速が小となり、吸気圧が下降する。
【００２４】
ＥＧＲ装置４は、ＥＧＲ経路４１、ＥＧＲ制御弁４２を備える。
ＥＧＲ経路４１は、可変ノズル３３の排気上流側の排気ガスの一部をエンジン１の吸気側に還流させる排気ガスのリターン通路である。このＥＧＲ経路４１は、その上流端が可変ノズル３３の排気上流側において排気管１７より分岐しており、またその下流端が吸気コンプレッサ３２の吸気下流側の吸気管１６に接続している。
ＥＧＲ制御弁４２は、ＥＧＲ経路４１によって吸気側へ還流される排気ガスの量を調整することで、新気に対する排気ガスのＥＧＲ率を調節するものである。このＥＧＲ制御弁４２は、ＥＧＲ経路４１中に配置されるものであり、ＥＧＲ経路４１における排気ガスの流通面積を変更するバルブ（弁体）４３と、このバルブ４３を開弁方向へ駆動する電磁式あるいは電動式のＥＧＲアクチュエータ４４と、バルブ４３を閉弁方向へ付勢するリターンスプリング（図示しない）とを備える。
【００２５】
ＥＣＵ５は、制御処理、演算処理を行うＣＰＵ、各種プログラムおよびデータを保存する記憶装置（ＲＯＭ、スタンバイＲＡＭまたはＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリ）、入力回路、出力回路、電源回路等の機能を含んで構成されている周知構造のマイクロコンピュータよりなる。
また、ＥＣＵ５は、サプライポンプのＳＣＶ２２へＳＣＶ駆動電流（例えば、ＰＷＭ信号）を印加するポンプ駆動回路と、インジェクタ２１の電磁弁２３にインジェクタ駆動電流（例えば、駆動パルス）を印加するインジェクタ駆動回路と、可変ノズル３３のノズルアクチュエータ３８へＶＮＴ駆動電流（例えば、ＰＷＭ信号）を印加する可変ノズル駆動回路と、ＥＧＲ制御弁４２のＥＧＲアクチュエータ４４へＥＧＲ駆動電流（例えば、ＰＷＭ信号）を印加するＥＧＲ駆動回路とを備えている。
【００２６】
ＥＣＵ５は、読み込まれたセンサ類の信号（エンジンパラメータ：乗員の運転状態、車両の運転状態を含むエンジン１の運転状態に応じた信号）に基づいて各種の演算処理を行うようになっている。
ＥＣＵ５には、エンジン１の運転状態を検出する手段として、クランク角度センサ５１、アクセル開度センサ５２、冷却水温センサ５３、吸気圧センサ５４、エアフロセンサ５５等が接続されている。
【００２７】
クランク角度センサ５１は、エンジン１のクランク軸の回転角度を検出するものであり、エンジン１のクランク軸に取り付けられたＮＥタイミングロータの外周に対向するように取り付けられた電磁ピックアップコイルよりなる。ＮＥタイミングロータは、外周面に所定回転角度毎に凸状歯が複数個配置されたものである。そして、クランク角度センサ５１は、ＮＥタイミングロータの各凸状歯がクランク角度センサ５１に対して接近離反を繰り返すことにより、電磁誘導によってパルス状の回転位置信号（ＮＥ信号パルス）を出力する。なお、ＥＣＵ５は、クランク角度センサ５１より出力されたＮＥ信号パルスの間隔時間を計測することによって、エンジン回転数（エンジン回転速度：ＮＥ）を検出する回転数検出手段としても機能する。
【００２８】
アクセル開度センサ５２は、アクセルペダルの踏み込み量であるアクセル開度（ＡＣＣＰ）を検出するものである。
冷却水温センサ５３は、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）を検出するものである。
吸気圧センサ５４は、吸気コンプレッサ３２よりも吸気下流側の吸気管１６内の新気の圧力（以下、実吸気圧）を検出するものである。
エアフロセンサ５５は、濾過エレメント１９を通過した吸気管１６内を流れる新気流量（以下、実新気量）を検出するものである。
【００２９】
（実施例１の制御方法）
次に、ＥＣＵ５の演算制御を説明する。
ＥＣＵ５は、インジェクタ２１を制御する手段として、噴射量決定手段、噴射時期決定手段、噴射期間決定手段、インジェクタ駆動手段の機能を備える。
噴射量決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）とに対応して設定された基本噴射量（Ｑ）に、エンジン冷却水温（ＴＨＷ）等を考慮した噴射補正量を加味して指令噴射量（ＱＦＩＮ）を算出するものである。
噴射時期決定手段は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて、エンジン１の各気筒毎の指令噴射時期（ＴＦＩＮ）を算出するものである。
噴射期間決定手段は、指令噴射量（ＱＦＩＮ）とコモンレール圧センサ（図示せず）から読み込まれたコモンレール圧（コモンレール内の燃料圧力：ＰＣ）とから、インジェクタ２１の通電時間（指令噴射期間：ＴＱ）を算出するものである。
インジェクタ駆動手段は、インジェクタ駆動回路を指令噴射時期（ＴＦＩＮ）と指令噴射期間（ＴＱ）に基づいて制御し、指令噴射時期（ＴＦＩＮ）から指令噴射期間（ＴＱ）に亘ってインジェクタ駆動回路からインジェクタ２１へＩＮＪ駆動電流を出力させるものである。
【００３０】
ＥＣＵ５は、サプライポンプのＳＣＶ２２を制御する手段として、燃料圧力決定手段、吐出量制御手段の機能を備える。
燃料圧力決定手段は、エンジン回転数（ＮＥ）とアクセル開度（ＡＣＣＰ）に基づいて目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）を算出するものである。
吐出量制御手段は、コモンレール圧（ＰＣ）と目標コモンレール圧（ＰＦＩＮ）の偏差（ΔＰ）に基づいて、サプライポンプのＳＣＶ２２に印加するＳＣＶ駆動電流値をフィードバック制御するものである。
【００３１】
ＥＣＵ５は、ＶＮＴ３の可変ノズル３３の開度を制御して、吸気圧を制御するノズル開度制御手段の機能を備える。
ノズル開度制御手段は、エンジン１の運転状態に応じた目標吸気圧が得られるように可変ノズル３３の開度を制御するものであり、目標吸気圧決定手段６１、吸気圧フィードバック手段６２、ノズル駆動手段６３を備える。
【００３２】
目標吸気圧決定手段６１は、エンジン１の運転状態に対応した目標吸気圧（Ｔ）を算出するものである。
吸気圧フィードバック手段６２は、目標吸気圧（Ｔ）と、吸気圧センサ５４から読み込まれた実吸気圧（Ｔｊ）の偏差（ΔＴ）に基づく公知のＰＩＤ制御またはＰＩ制御により、補正吸気圧（Ｔｆ）を算出するものである。
ノズル駆動手段６３は、目標吸気圧（Ｔ）を補正吸気圧（Ｔｆ）で補正した値で可変ノズル駆動回路を制御し、目標吸気圧（Ｔ）を補正吸気圧（Ｔｆ）で補正した値に対応したＶＮＴ駆動電流を可変ノズル３３のノズルアクチュエータ３８へ出力させるものである。  
【００３３】
ＥＣＵ５は、ＥＧＲ装置４のＥＧＲ制御弁４２の開度を制御して、ＥＧＲ率を制御するＥＧＲ開度制御手段の機能を備える。
ＥＧＲ開度制御手段は、エンジン１の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲ制御弁４２の開度を制御するものであり、目標ＥＧＲ率決定手段６４と、ＥＧＲフィードバック手段６５、ＥＧＲ駆動手段６６を備える。
【００３４】
目標ＥＧＲ率決定手段６４は、エンジン１の運転状態に対応した目標ＥＧＲ率（Ｇ）を算出するものである。
ＥＧＲフィードバック手段６５は、エンジン１の運転状態に対応して設定された目標新気量（Ｅ）と、エアフロセンサ５５から読み込まれた実新気量（Ｅｊ）の偏差（ΔＥ）に基づく公知のＰＩＤ制御またはＰＩ制御により、補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）を算出するものである。
ＥＧＲ駆動手段６６は、目標ＥＧＲ率（Ｇ）を補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）で補正した値でＥＧＲ駆動回路を制御し、目標ＥＧＲ率（Ｇ）を補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）で補正した値に対応したＥＧＲ駆動電流をＥＧＲ制御弁４２のＥＧＲアクチュエータ４４へ出力させるものである。
【００３５】
（実施例１の特徴）
次に、本実施例の特徴について説明する。
ＶＮＴ３の可変ノズル３３は、排気通路の一部を成すノズル３７の開度を調節するものであるため、可変ノズル３３が閉じると図１中「Ａ領域」の排気圧が上がり、逆に可変ノズル３３が開くと「Ａ領域」の排気圧が下がる。
また、ＥＧＲ装置４のＥＧＲ制御弁４２は、可変ノズル３３の排気上流側と吸気側とを連通するＥＧＲ経路４１の開度を調節するものであるため、ＥＧＲ制御弁４２が閉じると「Ａ領域」の排気圧が上がり、逆にＥＧＲ制御弁４２が開くと「Ａ領域」の排気圧が下がる。
このように、可変ノズル３３の開度が変化すると「Ａ領域」の排気圧が変化し、ＥＧＲ制御弁４２の開度が変化しても「Ａ領域」の排気圧が変化する関係にあるため、いずれか一方を制御すると、他方に影響が生じる。
このため、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２の開度を、それぞれ同時に制御すると、互いの影響によって、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２の開度変化にハンチングが生じる場合がある。
【００３６】
可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２の開度変化にハンチングが生じると、吸気圧を目標吸気圧に収束させる制御をＥＧＲ制御が乱し、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に収束させる制御を吸気圧制御が乱すこととなる。
即ち、ハンチングの発生により、吸気圧制御とＥＧＲ制御とが、互いに乱し合うこととなり、吸気圧もＥＧＲ率も共に目標値に収束するのに長く時間がかかってしまう。
【００３７】
（ハンチングに対する制御）
上記の問題を解決するために、本実施例のＥＣＵ５は、ハンチング判定手段７１、ハンチング対策手段７２の機能を備える。このハンチング判定手段７１、ハンチング対策手段７２の機能を、図３〜図６を参照して説明する。
【００３８】
（ハンチング判定手段７１の説明）
ハンチング判定手段７１は、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２の開度変化にハンチングが生じているか否かを判定するプログラムである。
本実施例のハンチング判定手段７１は、予め設定されたハンチング判定開始条件が成立した際に、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２がハンチングしているか否かの判定を開始する。
ハンチング判定開始条件の一例として、本実施例では、エンジン１の運転状態が定常運転（例えば、急激な加速時や減速時でない）で、且つ所定値以上の排気の悪化が推定された場合にのみ、ハンチングの判定を開始するようにプログラムされている（後述するステップＳ１、Ｓ２の制御）。
なお、ＥＣＵ５は、エンジン１の運転状態が、定常運転であるか否かを判別する定常運転判別手段７３と、エンジン１の運転状態から排気の悪化が所定値以上であるか否かを判定する排気悪化判定手段とを備えている。
この実施例の排気悪化判定手段は、目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）の偏差（ΔＴ）が所定値以上の時に排気の悪化を推定する吸気圧偏差検出手段７４と、目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）の偏差（ΔＥ）が所定値以上の時に排気の悪化を推定するＥＧＲ偏差検出手段７５とで構成される。
【００３９】
本実施例のハンチング判定手段７１は、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２のハンチングを判定する一例として、ハンチング判定開始条件が成立してからの所定時間内に、可変ノズル３３の開閉方向の反転回数が所定回数（例えば、３回）以上であり、且つ、ＥＧＲ制御弁４２の開閉方向の反転回数が所定回数（例えば、３回）以上の場合に、ハンチングの発生を判定するものである（後述するステップＳ４〜Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１１の制御）。  また、本実施例のハンチング判定手段７１は、ハンチング判定開始条件が成立してからの所定時間内に、排気悪化判定手段（吸気圧偏差検出手段７４、ＥＧＲ偏差検出手段７５）の推定する排気の悪化状態が、所定値以上でない場合に、ハンチングの判定を終了して、ハンチング対策手段７２を作動させないように設けられている（後述するステップＳ９の制御）。
【００４０】
なお、ＥＣＵ５は、可変ノズル３３の開閉方向の反転回数を検出する手段としてターボ変化検出手段７６の機能を備えるとともに、ＥＧＲ制御弁４２の開閉方向の反転回数を検出する手段としてＥＧＲ変化検出手段７７を備える。
ターボ変化検出手段７６は、目標吸気圧（Ｔ：または実吸気圧、可変ノズル３３の目標開度、実可変ノズル開度）の前回値Ｔ（ｉ−１）と、目標吸気圧（Ｔ：または実吸気圧、可変ノズル３３の目標開度、実可変ノズル開度）の今回値Ｔ（ｉ）との差ΔＴ（ｉ）＝Ｔ（ｉ−１）−Ｔ（ｉ）を求める。そして、この差ΔＴ（ｉ）と前回差ΔＴ（ｉ−１）を乗算し、乗算した値が０（ゼロ）より小さくなった時に、可変ノズル３３の開閉方向の反転を検出するものである。
ＥＧＲ変化検出手段７７は、目標新気量（Ｅ：または実新気量、目標ＥＧＲ率、実ＥＧＲ弁開度）の前回値Ｅ（ｉ−１）と、目標新気量（Ｅ：または実新気量、目標ＥＧＲ率、実ＥＧＲ弁開度）の今回値Ｅ（ｉ）との差ΔＥ（ｉ）＝Ｅ（ｉ−１）−Ｅ（ｉ）を求める。そして、この差ΔＥ（ｉ）と前回差ΔＥ（ｉ−１）を乗算し、乗算した値が０（ゼロ）より小さくなった時に、ＥＧＲ制御弁４２の開閉方向の反転を検出するものである。
【００４１】
次に、ハンチング判定手段７１によるハンチングの判定制御を、図５のフローチャートを参照して説明する。
エンジン１の運転中にこの判定ルーチンに侵入すると（スタート）、まずステップＳ１において、運転状態が定常運転であるか否かの判断を行う。
このステップＳ１の判断結果がＮＯの場合は、ハンチングを判定する運転状態にないと判断して、ステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、ハンチングを検出していない旨のハンチング判定フラグをＯＦＦし、この判定ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＳ１の判断結果がＹＥＳの場合は、ステップＳ３において、推定される排気の悪化状態が、所定値以上であるか否かの判断を行う。具体的には、目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）の偏差（ΔＴ）が所定値以上（排気の悪化が推定される値）であるか、あるいは目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）の偏差（ΔＥ）が所定値以上（排気の悪化が推定される値）であるかの判断を行う。
このステップＳ３の判断結果がＮＯの場合は、排気に悪化が無く、ハンチング対策を実施する必要がないと判定して、ステップＳ２へ進む。
【００４２】
ステップＳ３の判断結果がＹＥＳの場合（ハンチング判定開始条件の成立）、ステップＳ４〜Ｓ８で、ハンチング判定開始条件が成立してからの所定時間内における、可変ノズル３３の開閉方向の反転回数、およびＥＧＲ制御弁４２の開閉方向の反転回数をカウントする。
ステップＳ４では、ハンチング判定開始条件の成立後、予め設定された所定時間内であるか否かの判断を行う。
ステップＳ４の判定結果がＹＥＳの場合、ステップＳ５において、次の演算と判断を行う。
目標吸気圧（Ｔ：または実吸気圧、可変ノズル３３の目標開度、実可変ノズル開度）の前回値Ｔ（ｉ−１）と、目標吸気圧（Ｔ：または実吸気圧、可変ノズル３３の目標開度、実可変ノズル開度）の今回値Ｔ（ｉ）との差ΔＴ（ｉ）＝Ｔ（ｉ−１）−Ｔ（ｉ）を求める。
そして、この差ΔＴ（ｉ）と前回差ΔＴ（ｉ−１）を乗算し、乗算した値が０（ゼロ）より小さいか否かの判断を行う。
このステップＳ５の判断結果がＹＥＳの場合は、可変ノズル３３に開閉方向の反転があったと判断して、ステップＳ６において、可変ノズル３３の反転回数をカウントアップする。
【００４３】
ステップＳ５の判断結果がＮＯの場合、あるいはステップＳ６の実行後、ステップＳ７において、次の演算と判断を行う。
目標新気量（Ｅ：または実新気量、目標ＥＧＲ率、実ＥＧＲ弁開度）の前回値Ｅ（ｉ−１）と、目標新気量（Ｅ：または実新気量、目標ＥＧＲ率、実ＥＧＲ弁開度）の今回値Ｅ（ｉ）との差ΔＥ（ｉ）＝Ｅ（ｉ−１）−Ｅ（ｉ）を求める。
そして、この差ΔＥ（ｉ）と前回差ΔＥ（ｉ−１）を乗算し、乗算した値が０（ゼロ）より小さいか否かの判断を行う。
このステップＳ７の判断結果がＹＥＳの場合は、ＥＧＲ制御弁４２に開閉方向の反転があったと判断して、ステップＳ８において、ＥＧＲ制御弁４２の反転回数をカウントアップする。
【００４４】
ステップＳ４の判断結果がＮＯの場合、ステップＳ７の判断結果がＮＯの場合、あるいはステップＳ８の実行後、ステップＳ９において、推定される排気の悪化状態が、所定値以上であるか否かの判断を行う。具体的には、目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）の偏差（ΔＴ）が所定値以上（排気の悪化が推定される値）であるか、あるいは目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）の偏差（ΔＥ）が所定値以上（排気の悪化が推定される値）であるかの判断を行う。このステップＳ９の判断結果がＮＯの場合は、この判定ルーチンを終了する（エンド）。
【００４５】
ステップＳ９の判断結果がＹＥＳの場合、ステップＳ１０において、ステップＳ６でカウントされた値（可変ノズル３３の反転回数）が所定回数（例えば、３回）以上であり、且つステップＳ８でカウントされた値（ＥＧＲ制御弁４２の反転回数）が所定回数（例えば、３回）以上であるか否かの判断を行う。このステップＳ１０の判断結果がＮＯの場合は、この判定ルーチンを終了する（エンド）。
ステップＳ１０の判断結果がＹＥＳの場合は、ハンチングの判定を開始してからの所定時間内に、排気に影響があり、且つ可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２にハンチングが生じていると判断し、ステップＳ１１においてハンチングを検出した旨のハンチング判定フラグをＯＮし、この判定ルーチンを終了する（エンド）。
【００４６】
（ハンチング対策手段７２の説明）
ハンチング対策手段７２は、ハンチング判定手段７１がハンチングを判定した場合（ハンチング判定フラグのＯＮ）、可変ノズル３３の開度制御より、ＥＧＲ制御弁４２の開度制御を優先させ、続いてＥＧＲ制御弁４２の開度制御より、可変ノズル３３の開度制御を優先させるものである。具体的にこの実施例では、ハンチング判定手段７１がハンチングを判定した場合、可変ノズル３３の開度を固定した状態でＥＧＲ制御弁４２の開度制御を実施し、続いてＥＧＲ制御弁４２の開度を固定した状態で可変ノズル３３の開度制御を実施するものである。
【００４７】
このため、ハンチング対策手段７２は、可変ノズル３３の開度を前回値に固定するためのＶＮＴ開度固定手段７８と、ＥＧＲ制御弁４２の開度を前回値に固定するためのＥＧＲ弁開度固定手段７９とを備える。
本実施例の可変ノズル３３の開度は、上述したように、目標吸気圧（Ｔ）を補正吸気圧（Ｔｆ）で補正した値で制御されるものであるため、本実施例における可変ノズル３３の開度の前回値は、目標吸気圧（Ｔ）を補正吸気圧（Ｔｆ）で補正した前回値である。
本実施例のＥＧＲ制御弁４２の開度は、上述したように、目標ＥＧＲ率（Ｇ）を補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）で補正した値で制御されるものであるため、本実施例におけるＥＧＲ制御弁４２の開度の前回値は、目標ＥＧＲ率（Ｇ）を補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）で補正した前回値である。
【００４８】
ハンチング対策手段７２は、ハンチング判定手段７１がハンチングを判定すると、先ず、可変ノズル３３の開度を固定して、ＥＧＲ開度制御手段によって、目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）が略一致するようにＥＧＲ制御弁４２の開度を制御する。
実新気量（Ｅｊ）が目標新気量（Ｅ）に略収束制御されたと判断すると、次に、ＥＧＲ制御弁４２の開度を固定して、ノズル開度制御手段によって、目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）が略一致するように可変ノズル３３の開度を制御する。
実吸気圧（Ｔｊ）が目標吸気圧（Ｔ）に略収束制御されたと判断すると、ＥＧＲ制御弁４２の開度固定を解除して、ノズル開度制御手段およびＥＧＲ開度制御手段を通常制御へ戻す制御を実施する。
【００４９】
（作動説明）
ハンチング判定手段７１、ハンチング対策手段７２の作動を、図６（ｂ）のタイムチャートを参照して説明する。図６（ａ）は、ハンチング対策を実施しない場合における比較用のタイムチャートである。なお、このタイムチャートは、指令噴射量（ＱＦＩＮ）が急増した後に安定するように、加速した直後の定常運転時にハンチングが生じた例を示すものである。
（１）加速直後の定常運転時に、目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）の偏差（ΔＥ）が所定値以上で、排気の悪化が推定されると、ハンチング判定手段７１がハンチングの判定を開始する（ｔ１）。
【００５０】
（２）ハンチング判定手段７１は、所定時間（ｔ１〜ｔ２）内において、可変ノズル３３の開閉方向の反転回数が所定回数以上で、且つＥＧＲ制御弁４２の開閉方向の反転回数も所定回数以上であり、さらに所定時間（ｔ１〜ｔ２）内において、偏差（ΔＥ）あるいは偏差（ΔＴ）が所定値以上で排気の悪化が推定されると、ハンチングの発生を判定する。（３）ハンチング対策手段７２は、ハンチング判定手段７１がハンチングを判定すると（ｔ２）、ＶＮＴ開度固定手段７８によって可変ノズル３３の開度を固定すると同時に、ＥＧＲ開度制御手段によって目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）が略一致するようにＥＧＲ制御弁４２の開度をフィードバック制御する。
【００５１】
（４）ＥＧＲ開度制御手段によって実新気量（Ｅｊ）が目標新気量（Ｅ）に略収束制御されると（ｔ３）、ＥＧＲ弁開度固定手段７９によってＥＧＲ制御弁４２の開度を固定すると同時に、ＶＮＴ開度固定手段７８による可変ノズル３３の開度固定を解除して、ノズル開度制御手段によって目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）が略一致するように可変ノズル３３の開度をフィードバック制御する。
（５）ノズル開度制御手段によって実吸気圧（Ｔｊ）が目標吸気圧（Ｔ）に略収束制御されると（ｔ４）、ＥＧＲ弁開度固定手段７９によるＥＧＲ制御弁４２の開度固定も解除して、ノズル開度制御手段およびＥＧＲ開度制御手段を通常制御へ戻す制御を実施する。
【００５２】
（実施例１の効果）
実施例１のエンジン制御システムは、上述したように、排気に悪影響のあるハンチングが発生した場合にのみ、（１）可変ノズル３３の開度を固定し、ＥＧＲ開度制御手段によって目標新気量（Ｅ）と実新気量（Ｅｊ）が略一致するようにＥＧＲ制御弁４２の開度をフィードバック制御し、（２）実新気量（Ｅｊ）が目標新気量（Ｅ）に略収束すると、ＥＧＲ制御弁４２の開度を固定し、ノズル開度制御手段によって目標吸気圧（Ｔ）と実吸気圧（Ｔｊ）が略一致するように可変ノズル３３の開度をフィードバック制御し、（３）実吸気圧（Ｔｊ）が目標吸気圧（Ｔ）に略収束すると、ノズル開度制御手段およびＥＧＲ開度制御手段を通常制御へ戻すものである。
この制御によって、排気に悪影響のあるハンチングが発生した場合にのみ、ＥＧＲ率をより早く適正値に追従させることができ、ハンチングによる排気ガスの悪化（スモーク等）を抑えることができる。
【００５３】
また、ハンチングが発生していない時、もしくは排気に悪影響が生じない程度のハンチングの発生時においては、ノズル開度制御手段とＥＧＲ開度制御手段が吸気圧とＥＧＲ率をそれぞれ独立して制御するため、吸気圧およびＥＧＲ率をより早く目標吸気圧および目標ＥＧＲ率に追従させることができる。
即ち、ハンチングが生じない、あるいは排気に悪影響が生じない程度のハンチングの発生時である大部分の運転状態においては、可変ノズル３３とＥＧＲ制御弁４２がそれぞれ独立して制御されるため、高いドラビリ性能と、高い排気ガス浄化性とを両立することができる。
【００５４】
［変形例］
上記の実施例では、定常運転時に排気の悪化を推定し、排気の悪化を判定した場合にハンチングの判定を開始する例を示した。
これに対し、予め設定されたエンジン１の運転状態が成立した場合にハンチングの判定を開始するように設けても良い。
上記の実施例では、ハンチングを判定する所定時間を一定に設けた例を示した。
これに対し、エンジン１の仕様などに応じてハンチングを判定する所定時間の長さを変更するように設けても良い。
【００５５】
上記の実施例では、可変ノズル３３の開度制御より、ＥＧＲ制御弁４２の開度制御を優先させる一例として、可変ノズル３３の開度を固定する例を示した。
これに対し、可変ノズル３３の開度の変化速度が遅くなるように設けても良い。具体的な一例を示すと、吸気圧フィードバック手段６２による補正吸気圧（Ｔｆ）の変化速度を遅くするように設けても良い。
上記の実施例では、ＥＧＲ制御弁４２の優先制御の後に、可変ノズル３３の開度制御を優先させる一例として、ＥＧＲ制御弁４２の開度を固定する例を示した。
これに対し、ＥＧＲ制御弁４２の開度の変化速度が遅くなるように設けても良い。具体的な一例を示すと、ＥＧＲフィードバック手段６５による補正ＥＧＲ率（Ｇｆ）の変化速度を遅くするように設けても良い。
【００５６】
上記の実施例では、電磁弁２３を搭載する２バルブタイプのインジェクタ２１を用いる例を示した。
これに対し、リニアソレノイド（ピエゾアクチュエータ等）が直接ニードルを駆動するインジェクタ２１を搭載するものであっても良い。
上記の実施例では、蓄圧式燃料噴射装置を用いる例を示した。
これに対し、コモンレールを用いない燃料噴射装置を用いても良い。もちろん、本発明はディーゼルエンジンを用いるエンジン制御システムに限定されるものではなく、ＶＮＴ３とＥＧＲ装置４を備える全てのエンジン制御システムに、本発明を適用可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】エンジン制御システムの全体構成図である。
【図２】エンジン制御システムの制御系の概略構成図である。
【図３】ハンチング判定手段およびハンチング対策手段の制御ロジックの説明図である。
【図４】ハンチング判定手段の制御ロジックの説明図である。
【図５】ハンチング判定手段の制御フローチャートである。
【図６】ハンチング判定手段およびハンチング対策手段の作動を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００５８】
１  エンジン
３  ＶＮＴ（可変ノズル式ターボ過給機）
４  ＥＧＲ装置
５  ＥＣＵ（ノズル開度制御手段、ＥＧＲ開度制御手段）
３１  排気タービン
３３  可変ノズル
３７  ノズル
４１  ＥＧＲ経路
４２  ＥＧＲ制御弁
５４  吸気圧センサ
５５  エアフロセンサ
７１  ハンチング判定手段
７２  ハンチング対策手段
７４  吸気圧偏差検出手段（排気悪化判定手段）
７５  ＥＧＲ偏差検出手段（排気悪化判定手段）
【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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