(57)【要約】【課題】内燃機関の制御装置において、吸気若しくは排気の状態の気筒群間の差を小さくすることができる技術を提供する。【解決手段】複数の気筒群２，３と、各気筒群２，３に夫々備わる排気通路１１，１３と、各排気通路１１，１３に夫々備わりノズルベーンの開度により排気の通路断面積を調整する可変容量型ターボチャージャ７，９と、各気筒群２，３の運転状態と関連する状態値を気筒群２，３毎に検出する検出手段５０，６０と、状態値の目標値を設定する目標値設定手段１５と、状態値の目標値と検出値との差を小さくするように前記可変容量型ターボチャージャ７，９のノズルベーンの開度を気筒群２，３毎に制御する制御手段１５と、を備えた。【選択図】図１
2007162502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒群と、
各気筒群に夫々備わる排気通路と、
各排気通路に夫々備わりノズルベーンの開度により排気の通路断面積を調整する可変容量型ターボチャージャと、
各気筒群の運転状態と関連する状態値を気筒群毎に検出する検出手段と、
前記状態値の目標値を設定する目標値設定手段と、
前記目標値設定手段により設定される目標値と前記検出手段により検出される検出値との差を小さくするように前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を気筒群毎に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記検出手段は、排気の温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記検出手段は、排気の圧力を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
吸気通路と、
吸気通路と排気通路とを気筒群毎に接続するＥＧＲ通路と、
各ＥＧＲ通路に備わるＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記検出手段は、前記ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスの温度を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
吸気通路と、
吸気通路と排気通路とを気筒群毎に接続するＥＧＲ通路と、
各ＥＧＲ通路に備わるＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記検出手段は、前記ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスの圧力を検出することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記内燃機関の複数の運転状態において前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度の補正値求め、且つ補正値が求められた運転状態と補正値との間の関係式を求め、他の運転状態におけるノズルベーンの開度の補正値を前記関係式から算出することを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記内燃機関の過渡運転時においては、該内燃機関の運転状態の変化の度合い基づいて前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を補正することを特徴とする請求項１から６の何れか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】
Ｖ型エンジンでは、各バンクに吸気マニホルドおよび排気マニホルドが備わる。ここで、吸排気系の製造ばらつきや内燃機関の各バンクの製造ばらつきにより、各バンクの吸入空気量に差が生じる。これにより、排気中の有害物質の低減が困難となったり、機関出力が低下したりするおそれがある。また、バンク毎にパティキュレートフィルタ若しくはＮＯx触媒を備えている場合には、パティキュレートフィルタの再生が必要となる時期、Ｎ
Ｏx触媒に吸蔵されたＮＯxの還元が必要となる時期、またはＮＯx触媒の硫黄被毒の回復
が必要となる時期等がバンク毎に変わる。
【０００３】
ここで、各バンクに備えられた可変容量型ターボチャージャの一部のノズルベーンを閉じて一部のバンクのフィルタに排気が流れないようにして、そのときに検出される吸入空気量からフィルタのＰＭ捕集量を判定する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４−３３９９７３号公報
【特許文献２】実開平７−８５５３号公報
【特許文献３】特開平１０−２６６８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、一の触媒若しくはフィルタに合わせて他の触媒若しくはフィルタの再生制御等を行うと、触媒若しくはフィルタの性能を十分に活用することができなくなる。さらに、フィルタの再生等の必要のないフィルタまで温度上昇させることにより熱劣化が進む。
【０００５】
また、バンク毎に排気の状態が異なると、触媒の浄化能力がバンク毎に異なることもある。さらに、触媒が過熱する確率も上昇する。
【０００６】
そして、バンク毎にフィルタの再生、還元剤の供給制御、硫黄被毒回復制御、若しくは触媒等の温度制御を行うと制御ロジックが複雑となる。また、前記製造ばらつきを小さくするために部品の公差を小さくしたり、品質管理を厳しくしたりすることも考えられるが、製造コストが上がる。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の制御装置において、吸気若しくは排気の状態の気筒群間の差を小さくすることができる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の制御装置は、以下のことを特徴とする。すなわち、
複数の気筒群と、
各気筒群に夫々備わる排気通路と、
各排気通路に夫々備わりノズルベーンの開度により排気の通路断面積を調整する可変容量型ターボチャージャと、
各気筒群の運転状態と関連する状態値を気筒群毎に検出する検出手段と、
前記状態値の目標値を設定する目標値設定手段と、
前記目標値設定手段により設定される目標値と前記検出手段により検出される検出値との差を小さくするように前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を気筒群毎に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
ここで、制御手段により状態値の目標値と検出値との差を小さくすると、気筒群毎に状態値が目標値に近づくため、気筒群間の状態値の差が小さくなる。目標値は、何れか一の気筒群において検出手段により検出された状態値を用いてもよい。
【００１０】
可変容量型ターボチャージャに備わるノズルベーンの開度を変更することにより、例えば吸入空気量、吸気圧力、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、ＥＧＲガス圧力（以下、これらをまとめて「吸入空気量等」と称する。）が変わる。ここで、気筒群毎に可変容量型ターボチャージャを備えているので、気筒群毎にノズルベーンの開度を調整することにより、気筒群毎に吸入空気量等の変更が可能となる。そして、各気筒群において状態値を目標値に近づけることにより、気筒群間の吸入空気量等の差を小さくすることができる。
【００１１】
なお、「状態値」には、例えば吸入空気量、吸気圧力、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、ＥＧＲガス圧力を挙げることができる。
【００１２】
そして、本発明においては、前記検出手段は、排気の温度を検出することができる。
【００１３】
すなわち、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を変更することにより排気の温度が変わるので、気筒群毎にノズルベーンの開度を補正することにより、気筒群毎に排気の温度を変えることが可能となる。そして、夫々の気筒群において排気の温度を目標温度に近づけることにより、各バンク間の排気の温度の差を小さくすることができる。
【００１４】
本発明においては、前記検出手段は、排気の圧力を検出することができる。
【００１５】
すなわち、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を変更することにより排気の圧力が変わるので、気筒群毎にノズルベーンの開度を補正することにより、気筒群毎に排気の圧力を変えることが可能となる。そして、夫々の気筒群において排気の圧力を目標圧力に近づけることにより、各バンク間の排気の圧力の差を小さくすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、吸気通路と、
吸気通路と排気通路とを気筒群毎に接続するＥＧＲ通路と、
各ＥＧＲ通路に備わるＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記検出手段は、前記ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスの温度を検出することができる。
【００１７】
すなわち、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を変更することにより排気の温度が変わるので、ＥＧＲガスの温度も変わる。そして、気筒群毎にノズルベーンの開度を補正することにより、気筒群毎にＥＧＲガスの温度を変えることが可能となる。そして、夫々の気筒群においてＥＧＲガスの温度を目標温度に近づけることにより、各バンク間のＥＧＲガスの温度の差を小さくすることができる。
【００１８】
本発明においては、吸気通路と、
吸気通路と排気通路とを気筒群毎に接続するＥＧＲ通路と、
各ＥＧＲ通路に備わるＥＧＲ弁と、
を更に備え、
前記検出手段は、前記ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガスの圧力を検出することができる。
【００１９】
すなわち、可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を変更することにより排気の圧力が変わるので、ＥＧＲガスの圧力も変わる。そして、気筒群毎にノズルベーンの開度を補正することにより、気筒群毎にＥＧＲガスの圧力を変えることが可能となる。そして、夫々の気筒群においてＥＧＲガスの圧力を目標圧力に近づけることにより、各バンク間のＥＧＲガスの圧力の差を小さくすることができる。
【００２０】
本発明においては、前記内燃機関の複数の運転状態において前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度の補正値求め、且つ補正値が求められた運転状態と補正値との間の関係式を求め、他の運転状態におけるノズルベーンの開度の補正値を前記関係式から算出することができる。
【００２１】
すなわち、内燃機関の複数の運転状態においてノズルベーンの開度を夫々補正し、このときの補正値を記憶しておくことにより次回同じ運転状態となった場合には、同じ補正値を用いることができるので、目標となる運転状態を速やかに得ることができる。そして、複数の運転状態において補正値を得ると、運転状態と補正値との関係をある程度推定することができる。例えば、２つの異なる運転状態において補正値を得ることにより、運転状態と補正値との関係を一次関数として表すことが可能となる。この一次関数に運転状態を代入することにより、補正値を算出することが可能となる。
【００２２】
本発明においては、前記内燃機関の過渡運転時においては、該内燃機関の運転状態の変化の度合い基づいて前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーンの開度を補正することができる。
【００２３】
ここで、過渡運転時においては、機関回転数および機関負荷と、検出手段により検出される状態値との関係が、定常運転時と異なることがある。これは、過渡運転時には、機関回転数および機関負荷の変化に遅れて状態値が変化するためである。また、機関回転数または機関負荷の変化の度合いが異なると、機関回転数および機関負荷と、検出手段により検出される状態値との関係が異なる。
【００２４】
したがって、過渡運転時においては、検出される状態値に基づいてノズルベーンの開度の補正値を求めたとしても適正な値となるとは限らない。これに対し、例えば機関回転数の変化率および機関負荷の変化率に応じてノズルベーンの開度を補正することにより、適切な補正が可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る内燃機関の制御装置では、気筒群毎に運転状態と関連する状態値を変化させることができるため、吸気若しくは排気の状態の気筒群間の差を小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る内燃機関の制御装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２７】
図１は、本実施例による内燃機関の概略構成を示した図である。
【００２８】
内燃機関１は、右バンク２および左バンク３を備えて構成されたＶ型エンジンである。右バンク２および左バンク３により夫々気筒群が構成されている。
【００２９】
右バンク２および左バンク３には、吸気マニホルド４が接続されている。この吸気マニホルド４から、右バンク２および左バンク３に吸気が振り分けられる。吸気マニホルド４には、右吸気管５および左吸気管６が接続されている。
【００３０】
前記右吸気管５の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動する右ターボチャージャ７のコンプレッサハウジング７ａが設けられている。このコンプレッサハウジング７ａよりも上流の右吸気管５の途中には、該右吸気管５を流れる空気の量に応じた信号を出力する右エアフローメータ８が備えられている。
【００３１】
また、前記左吸気管６の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動する左ターボチャージャ９のコンプレッサハウジング９ａが設けられている。このコンプレッサハウジング９ａよりも上流の左吸気管６の途中には、該左吸気管６を流れる空気の量に応じた信号を出力する左エアフローメータ１０が備えられている。
【００３２】
一方、右バンク２には右排気マニホルド１１が接続されている。右排気マニホルド１１は、前記右ターボチャージャ７のタービンハウジング７ｂと接続されている。このタービンハウジング７ｂは、右排気管１２と接続されている。
【００３３】
また、左バンク３には左排気マニホルド１３が接続されている。左排気マニホルド１３は、前記左ターボチャージャ９のタービンハウジング９ｂと接続されている。このタービンハウジング９ｂは、左排気管１４と接続されている。
【００３４】
このように構成された内燃機関１では、右エアフローメータ８を通過した空気は右ターボチャージャ７に流入し、また、左エアフローメータ１０を通過した空気は左ターボチャージャ９に流入する。右ターボチャージャ７および左ターボチャージャ９を通過した空気は、吸気マニホルド４で一旦合流する。その後、吸気は、吸気マニホルド４から右バンク２および左バンク３に振り分けられる。
【００３５】
そして、右バンク２からの排気は右ターボチャージャ７を回転させ、左バンク３からの排気は左ターボチャージャ９を回転させる。
【００３６】
なお、本実施例では、前記右ターボチャージャ７および左ターボチャージャ９に可変容量型ターボチャージャを採用する。
【００３７】
可変容量型ターボチャージャは、タービンハウジング内の排気タービンの周囲に複数のノズルベーンを備えて構成されている。このノズルベーンを閉じ側へ回動させると、隣接するノズルベーン間の間隙（すなわち、通路断面積）が狭くなり、ノズルベーン間の流路が閉じられることになる。一方、ノズルベーンを開き側へ回動すると、隣接するノズルベーン間の間隙（すなわち、通路断面積）が広くなり、ノズルベーン間の流路が開かれることになる。
【００３８】
このように構成された可変容量型ターボチャージャでは、ノズルベーンの回動方向と回動量とを制御することにより、排気タービンに吹き付けられる排気の方向、流速、量が調節されることになる。これにより、吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、およびＥＧＲガス圧力が変化する。なお、ノズルベーンの開き量を以下「ＶＮ開度」という。
【００３９】
また、内燃機関１には、右バンク２からの排気の一部（以下、ＥＧＲガスという。）を吸気マニホルド４へ再循環させる右ＥＧＲ装置２０が備えられ、左バンク３からのＥＧＲガスを吸気マニホルド４へ再循環させる左ＥＧＲ装置３０が備えられている。
【００４０】
右ＥＧＲ装置２０は、右ＥＧＲ通路２１、右ＥＧＲ弁２２を備えて構成されている。右ＥＧＲ通路２１は、右排気マニホルド１１と、吸気マニホルド４よりも上流で且つ右ターボチャージャ７のコンプレッサハウジング７ａよりも下流の右吸気管５と、を接続している。
【００４１】
左ＥＧＲ装置３０は、左ＥＧＲ通路３１、左ＥＧＲ弁３２を備えて構成されている。左ＥＧＲ通路３１は、左排気マニホルド１３と、吸気マニホルド４よりも上流で且つ左ターボチャージャ９のコンプレッサハウジング９ａよりも下流の左吸気管６と、を接続している。
【００４２】
右ターボチャージャ７のタービンハウジング７ｂよりも下流の右排気管１２の途中には、該右排気管１２内を流通する排気の温度に応じた信号を出力する右排気温度センサ５０、および該右排気管１２内の排気の圧力に応じた信号を出力する右排気圧力センサ５１が取り付けられている。また、右ＥＧＲ通路２１の途中には、該右ＥＧＲ通路２１内を流通するＥＧＲガスの温度に応じた信号を出力する右ＥＧＲ温度センサ５２、および該右ＥＧＲ通路２１内を流通するＥＧＲガスの圧力に応じた信号を出力するＥＧＲ圧力センサ５３が取り付けられている。
【００４３】
一方、左ターボチャージャ９のタービンハウジング９ｂよりも下流の左排気管１４の途中には、該左排気管１４内を流通する排気の温度に応じた信号を出力する左排気温度センサ６０、および該左排気管１４内の排気の圧力に応じた信号を出力する左排気圧力センサ６１が取り付けられている。また、左ＥＧＲ通路３１の途中には、該左ＥＧＲ通路３１内を流通するＥＧＲガスの温度に応じた信号を出力する左ＥＧＲ温度センサ６２、および該左ＥＧＲ通路３１内を流通するＥＧＲガスの圧力に応じた信号を出力するＥＧＲ圧力センサ６３が取り付けられている。
【００４４】
なお、本実施例においては、上記センサは、各バンクに少なくとも１種類備えていればよい。また、右バンク２および左バンク３には、検出対象が同一のセンサを夫々備えるようにする。これらのセンサをまとめて、以下「各センサ」と称する。
【００４５】
また、排気温度センサおよび排気圧力センサは、ターボチャージャよりも上流に取り付けられていてもよい。さらに、ＥＧＲガス温度センサは、ＥＧＲクーラを備えている場合には、ＥＧＲクーラの上流側若しくは下流側の何れに取り付けてもよい。
【００４６】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１５が併設されている。このＥＣＵ１５は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
【００４７】
ＥＣＵ１５には、前記各センサの他、アクセル開度すなわち機関負荷に応じた信号を出力するアクセル開度センサ、内燃機関１の回転数に応じた信号を出力するクランクポジションセンサ、内燃機関１の吸入空気量に応じた信号を出力するエアフローメータが電気配線を介して接続され、これらセンサの出力信号がＥＣＵ１５に入力されるようになっている。
【００４８】
一方、ＥＣＵ１５には、右ターボチャージャ７、左ターボチャージャ９、右ＥＧＲ弁２２、および左ＥＧＲ弁３２が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１５はこれらの機器を制
御する。
【００４９】
ここで、右ターボチャージャ７および左ターボチャージャ９は、製造時のばらつきにより過給能力が夫々異なることがある。このような場合、右バンク２および左バンク３の吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力が異なる。また、右ＥＧＲ弁２２および左ＥＧＲ弁３２についても製造ばらつきにより、ＥＧＲ量がバンク間で異なる。その結果吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力がバンク間で異なる。
【００５０】
そのため、本実施例においては、右バンク２および左バンク３の吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力が同じになるように、バンク毎にＶＮ開度の補正を行う。すなわち、バンク毎にＶＮ開度の補正を行うと、バンク毎に吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力が変化するので、右バンク２と左バンク３との夫々の吸入空気量等の値を略同一とすることが可能となる。
【００５１】
そして、本実施例においては、右バンク２および左バンク３の夫々において、ＶＮ開度の補正および学習制御を行う。さらに、右バンク２および左バンク３の吸入空気量等の差が無くなるように補正を加える。また、過渡運転時における各センサの応答遅れに応じて補正を加える。
【００５２】
ここで、図２および図３は、本実施例によるＶＮ開度補正制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンは、気筒群毎、すなわち右バンク２と左バンク３とで夫々実行される。また、本ルーチンでは、各センサの中で何れか１つの検出対象について検出された値に基づいて右ターボチャージャ７および左ターボチャージャ９のＶＮ開度の補正を行うことができる。
【００５３】
ステップＳ１０１では、ＶＮ開度の学習値を反映させても良い状態であるか否か判定される。例えば、内燃機関１の暖機が完了した場合、右ＥＧＲ弁２２および左ＥＧＲ弁３２に異常がない場合、または右ＥＧＲ通路２１および左ＥＧＲ通路３１に詰まりがない場合等にＶＮ開度の学習値を反映させても良い状態であると判定される。各機器に異常がないか否かの判定には周知の技術を用いることができる。また、ＶＮ開度の学習については後述する。
【００５４】
ステップＳ１０１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０２へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。
【００５５】
ステップＳ１０２では、ＶＮ開度の学習が完了しているか否か判定される。判定方法については後述する。
【００５６】
ステップＳ１０２で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０３へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０５へ進む。
【００５７】
ステップＳ１０３では、ＶＮ開度の学習値が算出される。ＶＮ開度の学習値は、ＶＮ開度を補正するために用いられる値であり、以前にＶＮ開度を補正したときの補正値に基づいて算出される。この算出方法については後述する。
【００５８】
ステップＳ１０４では、ＶＮ開度の学習値をベース開度に加えることにより学習値反映後ＶＮ開度指令値を算出する。このベース開度は、内燃機関１の運転状態（例えば、機関回転数および機関負荷）に基づいて算出されるＶＮ開度であり、予め実験等により求めて
マップ化されている。学習値反映後ＶＮ開度指令値は、以前のＶＮ開度の補正結果を反映したＶＮ開度の指令値となる。
【００５９】
ステップＳ１０５では、ＶＮ開度の補正を実行しても良い状態であるか否か判定される。判定は、ステップＳ１０１と同様の内容にて行われる。
【００６０】
ステップＳ１０５で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１０６へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させる。
【００６１】
ステップＳ１０６では、各センサに異常があるか否か判定される。
【００６２】
例えば、機関回転数および機関負荷に対して、各センサの出力値が正常値とされる範囲を予め実験等により求めて設定しておき、この各センサの出力値が予め設定された範囲内であるときに各センサに異常はないと判定される。また、気筒群間の各センサの出力値の差が所定値以上の場合には、何れかの気筒群のセンサに異常があると判定してもよい。
【００６３】
ステップＳ１０６で肯定判定がなされた場合には本ルーチンを一旦終了させ、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１０７へ進む。
【００６４】
ステップＳ１０７では、内燃機関１の運転状態に基づいて、各センサの出力値の目標値を算出する。各センサの出力値の目標値とは、すなわち排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の目標値を示している。
【００６５】
例えば、機関回転数および機関負荷と、各センサの出力値の目標値との関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップに機関回転数および機関負荷を代入して各センサの出力値の目標値を算出する。
【００６６】
ステップＳ１０８では、各センサの実際の出力値を各センサの検出値として読み込む。
【００６７】
ステップＳ１０９では、各センサの出力値の目標値と検出値との差を算出する。本ステップでは、右バンク２と左バンク３との各センサの検出値の差を無くすために、バンク毎に目標値と検出値との差を算出している。そして、バンク毎に目標値と検出値との差を無くすことにより、最終的には右バンク２と左バンク３との各センサの検出値の差を無くすことができる。すなわち排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の差を無くすことができる。
【００６８】
なお、本ステップにおいては、右バンク２または左バンク３の何れか一方を基準として、一方のバンクと他方のバンクとの差を求めるようにしてもよい。
【００６９】
ステップＳ１１０では、内燃機関１がアイドル状態若しくは定常状態であるか否か判定される。ここで、過渡運転時にはＶＮ開度が変化してから、ＶＮ開度の変化の影響が各センサの出力値に現れるまでに時間的な遅れ（以下、応答遅れという。）がある。そのため、過渡運転時においては、応答遅れに応じた補正を併せて行う。この補正方法については後述する。
【００７０】
ステップＳ１１０で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１４へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１１へ進む。
【００７１】
ステップＳ１１１では、車両が加速状態であるか否か判定される。
【００７２】
ステップＳ１１１で肯定判定がなされた場合にはステップＳ１１２へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップＳ１１３へ進む。
【００７３】
ステップＳ１１２では、車両加速時における各センサの出力値の応答遅れの分の補正値を算出する。この補正値の算出方法については後述する。
【００７４】
ステップＳ１１３では、車両減速時における各センサの出力値の応答遅れの分の補正値を算出する。この補正値の算出方法については後述する。
【００７５】
ステップＳ１１４では、ステップＳ１０９で算出された目標値と検出値との差に基づいて、対象バンクのＶＮ開度補正値が算出される。本ステップでは、目標値と検出値との差が無くなるように補正値が算出される。前記目標値と検出値との差と、該差を無くすＶＮ開度補正値との関係は予め実験等により求めてマップ化しておく。また、ステップＳ１１２またはステップＳ１１３で、加速時または減速時の応答遅れ分の補正値が算出されている場合には、マップから得られたＶＮ開度の補正値に応答遅れ分の補正値を加えたものを新たにＶＮ開度補正値として設定する。
【００７６】
ステップＳ１１５では、ステップＳ１０４で算出された学習値反映後ＶＮ開度指令値にステップＳ１１４で算出されたＶＮ開度補正値を加えて最終ＶＮ開度指令値が算出される。そして、この最終ＶＮ開度指令値に基づいてＶＮ開度が制御される。
【００７７】
なお、ＶＮ開度の学習値が算出されるまでは、学習値反映後ＶＮ開度指令値には０が代入される。
【００７８】
このように、バンク毎にＶＮ開度が補正され、バンク毎に各センサの出力値の目標値と検出値との差が小さくされるので、右バンク２と左バンク３との排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の差を小さくすることができる。これにより、右バンク２と左バンク３との吸入空気量若しくは過給圧の差を小さくすることも可能となる。
【００７９】
次に、ステップＳ１０３におけるＶＮ開度の学習値の算出方法について説明する。
【００８０】
本実施例では、アイドル時および任意の定常走行時にＶＮ開度の補正を行い、この補正値からその他の運転状態におけるＶＮ開度の補正値を推定する。
【００８１】
ここで、図４は、２点補正を行ったときの吸入空気量とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。図４では、吸入空気量が異なる２つの運転状態においてＶＮ開度の補正値を夫々求め、その他の吸入空気量のときのＶＮ開度の補正値は推定により求めている。ここで、２点におけるＶＮ開度の補正値は、そのときの運転状態において目標となる吸入空気量と、検出された吸入空気量との差を無くすために変更しなくてはならないＶＮ開度として求められる。
【００８２】
図４中、Ｘｉはアイドル時の吸入空気量を示し、Ｘａは任意の定常運転時の吸入空気量を示している。さらに、アイドル時におけるＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時におけるＶＮ開度の補正値Ｙａを夫々得る。このように、吸入空気量が異なる２つの運転状態においてＶＮ開度の補正値が得られた場合には、ステップＳ１０２においてＶＮ開度の学習が完了したと判定される。
【００８３】
そして、図４において、アイドル時における点と、任意の定常運転時における点と、を結んだ直線として次式を得る。
【００８４】
Ｙ＝｛（Ｙａ−Ｙｉ）・（Ｘ−Ｘｉ）／（Ｘａ−Ｘｉ）｝＋Ｙｉ
この式に、検出された吸入空気量Ｘを代入することにより、そのときのＶＮ開度の補正値Ｙを得ることができる。
【００８５】
また、吸入空気量の代わりにＶＮ開度の指令値を用いても良い。
【００８６】
図５は、２点補正を行ったときのＶＮ開度の指令値とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。図５では、ＶＮ開度の指令値が異なる２つの運転状態においてＶＮ開度の補正値を夫々求め、その他のＶＮ開度の指令値のときのＶＮ開度の補正値は推定により求めている。ここで、２点におけるＶＮ開度の補正値は、そのときの運転状態において目標となるＶＮ開度と、検出されたＶＮ開度との差を無くすために変更しなくてはならないＶＮ開度として求められる。
【００８７】
図５中、Ｘｉはアイドル時のＶＮ開度指令値を示し、Ｘａは任意の定常運転時のＶＮ開度指令値を示している。さらに、アイドル時のＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時のＶＮ開度の補正値Ｙａを夫々得る。そして、図５において、アイドル時における点と、任意の定常運転時における点と、を結んだ直線として図４の場合と同様の式を得る。この式に、ＶＮ開度の指令値を代入することにより、そのときのＶＮ開度の補正値を得ることができる。
【００８８】
なお、図４および図５に示した２点補正を行うと、夫々の目標値と検出値との差がほとんど無くなるため、その直後には２点補正を行う必要が無い。そのため、アイドル運転時のＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時におけるＶＮ開度の補正値Ｙａが所定値以上となった場合に図４または図５を更新するようにしてもよい。
【００８９】
さらに、２点よりも多くの点におけるＶＮ開度の補正値を得てＶＮ開度の補正値の算出精度を向上させることもできる。
【００９０】
図６は、３点補正を行ったときの吸入空気量とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。Ｘｉはアイドル時の吸入空気量を示し、ＸａおよびＸｃは任意の定常運転時の吸入空気量を示している。ここで、ＸａよりもＸｃのほうが大きいとする。さらに、アイドル時のＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時のＶＮ開度の補正値ＹａおよびＹｃを２点補正の場合と同様にして夫々得る。そして、図６において、Ｘｉにおける点と、Ｘａにおける点と、を結んだ直線および、Ｘａにおける点と、Ｘｃにおける点とを結んだ直線の式を得る。検出された吸入空気量に応じた式を選択し、且つこの式に検出された吸入空気量を代入することにより、そのときのＶＮ開度の補正値を得ることができる。
【００９１】
すなわち、吸入空気量がＸｉからＸａの間の場合には、次式によりＶＮ開度の補正値Ｙを得る。
【００９２】
Ｙ＝｛（Ｙａ−Ｙｉ）・（Ｘ−Ｘｉ）／（Ｘａ−Ｘｉ）｝＋Ｙｉ
また、吸入空気量がＸａからＸｃの間の場合には、次式によりＶＮ開度の補正値Ｙを得る。
【００９３】
Ｙ＝｛（Ｙｃ−Ｙａ）・（Ｘ−Ｘａ）／（Ｘｃ−Ｘａ）｝＋Ｙａ
なお、前記３点を通過する二次関数若しくはその他の関数を設定してもよい。また、近似式を設定するようにしてもよい。
【００９４】
同様に、図７は、３点補正を行ったときのＶＮ開度の指令値とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。Ｘｉはアイドル時のＶＮ開度指令値を示し、ＸａおよびＸｃは任意
の定常運転時のＶＮ開度指令値を示している。ここで、ＸａよりもＸｃのほうが小さいとする。さらに、アイドル時のＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時のＶＮ開度の補正値ＹａおよびＹｃを２点補正の場合と同様にして夫々得る。そして、図７において、Ｘｉにおける点と、Ｘａにおける点と、を結んだ直線および、Ｘａにおける点と、Ｘｃにおける点とを結んだ直線の式を得る。検出されたＶＮ開度指令値に応じた式を選択し、且つこの式にＶＮ開度指令値を代入することにより、そのときのＶＮ開度の補正値を得ることができる。
【００９５】
なお、図６および図７に示した３点補正を行うと、夫々の目標値と検出値との差がほとんど無くなるため、その直後には３点補正を行う必要が無い。そのため、アイドル運転時のＶＮ開度の補正値Ｙｉおよび任意の定常運転時におけるＶＮ開度の補正値ＹａおよびＹｃが所定値以上となった場合に図６または図７を更新するようにしてもよい。
【００９６】
さらに、４点以上の補正値を求めるようにしても良い。また、２点におけるＶＮ開度の補正値を得ることができた後はこの２点の値に基づいて他の運転状態の補正値を算出し、３点目のＶＮ開度の補正値を得た時点で３点の値に基づいて他の運転状態の補正値を算出するようにしてもよい。そして、ＶＮ開度の補正値を得た点を順次増加させても良い。
【００９７】
次に、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３における処理について説明する。
【００９８】
本実施例におけるステップＳ１１２では加速時に生じる排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の応答遅れの補正をおこなう。さらに、およびステップＳ１１３では減速時に生じる排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の応答遅れの補正を行う。ここで、加速時または減速時には、定常時と同じ機関回転数および機関負荷であっても、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力は定常時と同じ値にならない。すなわち、機関回転数および機関負荷が変化しても、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力の圧力は直ぐには変化せず、徐々に変化しながら最終的に機関回転数および機関負荷に応じた値となる。したがって、加速時または減速時に排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力を各センサにより検出しても、機関回転数および機関負荷に応じた値となっていないので、この検出値に基づいてＶＮ開度の学習若しくは補正を行っても、適切なＶＮ開度を得ることは困難である。
【００９９】
そこで、本実施例においては、ステップＳ１１２およびステップＳ１１３において、加速若しくは減速の度合いに応じて補正値を算出している。
【０１００】
例えば、機関回転数の変化量と燃料噴射量の変化量（機関負荷の変化量またはアクセル開度の変化量としてもよい。）とＶＮ開度の補正値との関係を予め実験等により求めてマップ化しておく。このようにして得られたＶＮ開度の補正値は、ステップＳ１１４において算出されるＶＮ開度の補正値に加えられる。
【０１０１】
また、例えば、吸入空気量の変化量と燃料噴射量の変化量（機関負荷の変化量またはアクセル開度の変化量としてもよい。）とＶＮ開度の補正値との関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、ＶＮ開度の補正値を得てもよい。なお、これら変化量は、変化率としてもよい。
【０１０２】
以上説明したように、本実施例によれば、吸入空気量、過給圧、排気温度、排気圧力、ＥＧＲガス温度、またはＥＧＲガス圧力のバンク間差を無くすことが可能となる。
【０１０３】
ここで、本実施例のように吸気マニホルド４が右バンク２と左バンク３とで共有されて
いる場合には、排気の圧力が小さいほうのバンクに、より多くの空気が吸入される。また、吸気マニホルドが気筒群毎に備えられている場合には、排気圧力がバンク間で異なると、排気圧力の高いほうがＥＧＲガスの還流量が多くなる。そして、ＥＧＲガスの還流量が多いほうのバンクの吸入空気量が少なくなる。
【０１０４】
これに対し、本実施例では、右バンク２および左バンク３へＥＧＲガスが均等に導入されるようになるため、排気の状態（例えば、ＮＯx量、ＨＣ量、ＣＯ量、若しくはＰＭ量
）を略同一とすることが可能となる。また、右バンク２と左バンク３とでＥＧＲ量が同じとなれば、吸気マニホルド４の温度が略均一となるので、ＥＧＲ量および吸入空気量のバンク間差を低減することができる。
【０１０５】
さらに、ＥＧＲガスが還流されない場合であっても、右ターボチャージャ７と左ターボチャージャ９の回転差を抑制することができるので、一方のターボチャージャの過回転を抑制することができる。そして、バンク間の出力の差も低減することができる。
【０１０６】
そして、バンク毎にＮＯx触媒を備えている場合には、ＮＯx還元を安定して行うことができる。さらに、硫黄被毒回復時のＮＯx触媒の温度の制御が容易となり、ＮＯx触媒の過熱を抑制することができる。また、バンク毎にパティキュレートフィルタを備えている場合にも、フィルタの再生時の温度制御が容易となり、フィルタの過熱を抑制することができる。さらに、内燃機関１に異常が発生したときの異常検出も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】実施例による内燃機関の概略構成を示した図である。
【図２】実施例によるＶＮ開度補正制御のフローを示したフローチャートである。
【図３】実施例によるＶＮ開度補正制御のフローを示したフローチャートである。
【図４】２点補正を行ったときの吸入空気量とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。
【図５】２点補正を行ったときのＶＮ開度の指令値とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。
【図６】３点補正を行ったときの吸入空気量とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。
【図７】３点補正を行ったときのＶＮ開度の指令値とＶＮ開度の補正値との関係を示した図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１     内燃機関
２     右バンク
３     左バンク
４     吸気マニホルド
５     右吸気管
６     左吸気管
７     右ターボチャージャ
７ａ   コンプレッサハウジング
７ｂ   タービンハウジング
８     右エアフローメータ
９     左ターボチャージャ
９ａ   コンプレッサハウジング
９ｂ   タービンハウジング
１０   左エアフローメータ
１１   右排気マニホルド
１２   右排気管
１３   左排気マニホルド
１４   左排気管
１５   ＥＣＵ
２０   右ＥＧＲ装置
２１   右ＥＧＲ通路
２２   右ＥＧＲ弁
３０   左ＥＧＲ装置
３１   左ＥＧＲ通路
３２   左ＥＧＲ弁
５０   右排気温度センサ
５１   右排気圧力センサ
５２   右ＥＧＲ温度センサ
５３   右ＥＧＲ圧力センサ
６０   左排気温度センサ
６１   左排気圧力センサ
６２   左ＥＧＲ温度センサ
６３   左ＥＧＲ圧力センサ
【図１】
2007162502.tif 000003
【図２】
2007162502.tif 000004
【図３】
2007162502.tif 000005
【図４】
2007162502.tif 000006
【図５】
2007162502.tif 000007
【図６】
2007162502.tif 000008
【図７】
2007162502.tif 000009