(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気の過給圧を所望の圧力とすべく、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速を可変とする可変容量型ターボチャージャを制御する装置において、
内燃機関の運転状態における推定スモーク濃度を検出する推定スモーク濃度検出手段と、内燃機関の運転状態に応じた目標スモーク濃度の記憶手段と、
前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーン開度を制御するノズルベーン開度制御手段と、を備え、
前記ノズルベーン開度制御手段は、前記推定スモーク濃度検出手段によって検出された推定スモーク濃度が目標スモーク濃度より大きい場合、ノズルベーン開度を大きくすることを特徴とする可変容量型ターボチャージャの制御装置。
【請求項２】
前記ノズルベーン開度制御手段は、前記推定スモーク濃度検出手段によって検出された推定スモーク濃度が目標スモーク濃度より大きい場合であって、ノズルベーン開度が目標過給圧におけるノズルベーン開度である基本開度以下である場合は、ノズルベーン開度を大きくすることを特徴とする請求項１記載の可変容量型ターボチャージャの制御装置。
【請求項３】
前記推定スモーク濃度検出手段は、指令燃料噴射量及び測定空気量を検出し、推定スモーク濃度を前記指令燃料噴射量及び測定空気量に基づいて推定することを特徴とする請求項１または２記載の可変容量型ターボチャージャの制御装置。
【請求項４】
吸気の過給圧を所望の圧力とすべく、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速を可変とする可変容量型ターボチャージャを制御する装置において、
空燃比を算出する空燃比算出手段と、
限界スモーク濃度に対応する限界空燃比の記憶手段と、
前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーン開度を制御するノズルベーン開度制御手段と、を備え、
前記空燃比算出手段によって算出された空燃比が限界空燃比よりも小さい場合、ノズルベ
ーン開度を大きくすることを特徴とする可変容量型ターボチャージャの制御装置。
【請求項５】
前記ノズルベーン開度制御手段は、前記空燃比算出手段によって算出された空燃比が限界空燃比よりも小さい場合であって、ノズルベーン開度が目標過給圧におけるノズルベーン開度である基本開度以下である場合は、ノズルベーン開度を大きくすることを特徴とする請求項４記載の可変容量型ターボチャージャの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可変容量型ターボチャージャの制御装置に関し、特に機関運転状態に応じて可変ノズルの開度を目標スモーク濃度以下になるように制御するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関においては、吸入空気を圧縮するターボチャージャを設け、燃焼室の充填効率を向上させて機関出力を向上させる技術が知られている。このようなターボチャージャとしては、内燃機関から排出される排気のエネルギを利用して駆動される遠心ターボチャージャが知られている。
【０００３】
遠心ターボチャージャは、排気通路の途中に設けられたタービンハウジングと吸気通路の途中に設けられたコンプレッサハウジングとをセンタハウジングを介して連結するとともに、タービンハウジング内に回転自在に支持されたタービンホイールとコンプレッサハウジング内に回転自在に支持されたコンプレッサホイールとをセンタハウジング内に回転自在に支持されたロータシャフトを介して同軸上に連結して構成されている。
【０００４】
上記した遠心ターボチャージャでは、内燃機関から排出された排気が排気取入口からタービンハウジング内に流れ込む。タービンハウジング内に流れ込んだ排気は、スクロール通路に沿って渦巻き状に流れ、次いでスクロール通路からノズル通路を経てタービンホイールに吹き付けられ、タービンホイールを回転させる。タービンホイールに吹き付けられた排気は、タービンホイールの表面に形成されたタービンインペラに沿って流れ、排気排出口へ導かれる。
【０００５】
このようにタービンホイールが排気エネルギによって回転されると、タービンホイールの回転力がロータシャフトを介してコンプレッサホイールに伝達され、コンプレッサホイールがタービンホイールと同期して回転する。すると吸気取入口近傍の吸気は、コンプレッサホイールの回転によって発生する吸引力によってコンプレッサハウジング内に吸い込まれ、送出通路及びスクロール通路を経て吸気排出口へ圧送される。
【０００６】
このような遠心ターボチャージャによれば、コンプレッサハウジング内で圧縮された吸気が強制的に燃焼室に供給されるため、吸入空気の充填効率が向上する。その際、吸入空気量の増加に応じて燃料噴射量を増加させることにより、より大きな燃焼力及び爆発力を得ることができ、機関出力を高めることが可能となる。内燃機関がディーゼルエンジンである場合は、ターボチャージャの作用によって混合気中の吸入空気濃度が高められるので、混合気の空燃比が過剰なリッチ状態になることが防止され、スモーク等の発生を抑制することもできる。
【０００７】
ところで、遠心ターボチャージャは、排気エネルギを利用して吸気を圧縮するため、内燃機関が高回転運転状態にあるときのように排気量が多く且つ排気圧力が高いときは、タービンホイールの回転速度及び回転力を増加させることができ、十分な過給効果を得ることができるが、内燃機関が低回転運転状態にあるときのように排気量が少なく且つ排気圧力が低いときは、タービンホイールの回転速度及び回転力を増加させることができず、所望の過給効果を得ることができないという欠点がある。
【０００８】
このような問題に対し、可変ジオメトリターボチャージャ、あるいは可変ノズル型ターボチャージャと呼ばれる遠心ターボチャージャの開発が進められている。可変ノズル型ターボチャージャは、タービンハウジング内のノズル通路に、タービンホイールの軸線を中心として等角度毎に設けられた複数のノズルベーンを備えている。これらのノズルベーンは、タービンハウジングに回動自在に支持されたリング状のリングプレートとリンク機構等を介して接続され、リングプレートの回動によって全てのノズルベーンが同期して回動するようになっている。
【０００９】
可変ノズル型ターボチャージャは、例えば、内燃機関の低回転運転領域のように排気量が少ないときに、ノズルベーンにおいてリングプレートの円心側に位置する端部をその円心から離脱する方向に回動させるべくリングプレートを回転させる。このとき、隣接するノズルベーン間の隙間が狭められ、ノズルベーン間を通過する排気の流速が高まるとともに、ノズルベーン間を経てタービンホイールのインペラに衝突する排気の衝突角度が垂直に近づくため、少ない排気量でタービンホイールの回転速度及び回転力を増加させることが可能となる。これにより、コンプレッサホイールの回転速度及び回転力が増加し、コンプレッサハウジングにおける吸気の圧縮率が向上する。
【００１０】
リングプレートの回転駆動は、可変ノズル型ターボチャージャに併設されるＶＮＴアクチュエータによって行われ、ＶＮＴアクチュエータの制御は、機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって行われる。
【００１１】
具体的には、ＥＣＵは、内燃機関の運転状態（機関回転数と機関負荷等）を判別し、判別された運転状態に応じた目標過給圧を算出する。次いで、ＥＣＵは、インテーク・マニホールド等に取り付けられた圧力センサの出力信号値（実際の過給圧）を参照しつつ、実際の過給圧が目標過給圧となるようにＶＮＴアクチュエータをフィードバック制御する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過渡運転時（加速時等）には、前記可変ノズル型ターボチャージャのノズルベーンの開度を閉じすぎる傾向になる。これはノズルベーンの開度と過給圧との関係が、内燃機関が高回転及び高負荷になることで変化するためである。すなわち高回転及び高負荷時には排ガス量が増加するので、ノズルベーンの開度を小さくしてもそれが排気抵抗の増大となり、タービンホイールを回転させる排ガスの流速を高めることにならない。したがって回転数や負荷が高いときにはノズルベーンの開度を開き側に移行させて排ガスの抵抗を低減させ、回転数や負荷が低くなったときにはノズルベーンの開度を閉じ側に移行させてタービンホイールを回転させる排ガスの流速を高める必要がある。
【００１３】
ところがノズルベーンの開度が全閉から半開の間の位置にあるとき、急激に内燃機関の回転数が上昇すると、実際の過給圧が目標過給圧よりも小さくなるので過給圧を上昇させるようにノズルベーンは閉じ側に制御され、ノズルベーンが閉じすぎになる。
【００１４】
このような場合は、排圧が上昇し内燃機関の気筒内からの排ガスが排出されにくくなり、吸入空気量が減少するので、スモークの発生及び燃費が悪化する虞がある。
【００１５】
また排気再循環装置（ＥＧＲ装置）を稼働させている場合に前記ノズルベーンの開度が小さすぎると、 排圧が上昇して内燃機関の吸入側に送られて再循環する排ガス量が増大し、結果として吸入空気量が減りスモークが発生し易くなる。
【００１６】
したがって機関過渡状態においても適切なノズルベーンの開度が得られるように制御することが望まれる。
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、可変容量型ターボチャージャを備えた内燃機関において、特に機関過渡状態でも適切にノズルベーンの開度を制御して、スモーク発生等の排気エミッションの悪化を抑制することができる技術を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明における第１の発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。
【００１８】
すなわち、吸気の過給圧を所望の圧力とすべく、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速を可変とする可変容量型ターボチャージャを制御する装置において、内燃機関の運転状態における推定スモーク濃度を検出する推定スモーク濃度検出手段と、内燃機関の運転状態に応じた目標スモーク濃度の記憶手段と、前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーン開度を制御するノズルベーン開度制御手段と、を備え、前記ノズルベーン開度制御手段は、前記推定スモーク濃度検出手段によって検出された推定スモーク濃度が目標スモーク濃度より大きい場合、ノズルベーン開度を大きくすることを特徴とする。
【００１９】
このように構成された可変容量型ターボチャージャの制御装置では、内燃機関の現在の運転状態における空燃比を求め、この空燃比に基づいて推定スモーク濃度を検出し、この推定スモーク濃度が目標スモーク濃度以下になるように実際のノズルベーンの開度を制御する。よってノズルベーンを、機関回転数と機関負荷のみをパラメータとして予め求めた開度に制御する場合に比べ、実際のスモーク濃度が目標スモーク濃度以下になるように制御されるので、過渡運転時等のスモークの発生が抑制できる。
【００２０】
前記推定スモーク濃度検出手段は、指令燃料噴射量及び測定空気量を検出し、前記指令燃料噴射量及び測定空気量から空燃比を求め、この空燃比に基づいて推定スモーク濃度を検出するように制御することができる。このとき測定空気量の変化に基づいてノズルベーンの開度のフィードバック制御を実施して、推定スモーク濃度が目標スモーク濃度以下になるようにノズルベーンの開度を調整することができる。
【００２１】
また、この場合はノズルベーンの開度が、機関回転数と機関負荷に基づいて決定される基本開度よりも小さい場合にのみ、開度を大きくする制御が実施される。
このような制御によればスモークの発生を抑制しつつ、過給圧の上昇度を最大にすることができる。
【００２２】
本発明における第２の発明は、吸気の過給圧を所望の圧力とすべく、タービンホイールに吹き付けられる排気の流速を可変とする可変容量型ターボチャージャを制御する装置において、空燃比を算出する空燃比算出手段と、限界スモーク濃度に対応する限界空燃比の記憶手段と、前記可変容量型ターボチャージャのノズルベーン開度を制御するノズルベーン開度制御手段と、を備え、前記空燃比算出手段によって算出された空燃比が限界空燃比よりも小さい場合、ノズルベーン開度を大きくすることを特徴とする。
【００２３】
内燃機関の現在の運転状態における空燃比は、指令燃料噴射量及び測定空気量を検出し、前記指令燃料噴射量及び測定空気量から求めることができる。この空燃比に基づいてノズルベーンの開度を調整することで所定の範囲に保持し、目標スモーク濃度を超えるような空燃比の領域に達しないように、実際のノズルベーンの開度を制御する。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる可変容量型ターボチャージャの制御装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の制御装置を適用する内燃機関の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、可変ノズル型ターボチャージャが併設された直噴式ディーゼルエンジンである。
【００２６】
内燃機関１は、１番気筒（＃１）から４番気筒（＃４）までの４つの気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備えている。内燃機関１は、その噴孔が各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室に臨むように取り付けられた燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄを備えている。
【００２７】
各燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄは、蓄圧室（コモンレール）１４と連通し、コモンレール１４は、燃料通路１５を介して燃料ポンプ１６と連通している。そして、コモンレール１４は、燃料ポンプ１６から圧送されてくる燃料を一旦貯留して所定の圧力まで蓄圧し、蓄圧された所定圧の燃料を各燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄに分配する。コモンレール１４には、コモンレール１４内の燃料圧力に対応した電気信号を出力するコモンレール圧センサ１７が取り付けられている。
【００２８】
また、内燃機関１には、吸気枝管２が接続され、吸気枝管２の各枝管がそれぞれ各気筒１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄの燃焼室に連通している。吸気枝管２は、吸気管３を介してエアクリーナボックス４に接続されている。エアクリーナボックス４には、新気をエアクリーナボックス４内に取り込むための吸気ダクト５が接続されている。
【００２９】
エアクリーナボックス４より下流の吸気管３には、吸気管３内を流れる新気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ６が設けられている。エアフローメータ６より下流の吸気管３には、可変ノズル型ターボチャージャ７のコンプレッサハウジング７ａが設けられている。さらに、コンプレッサハウジング７ａより下流の吸気管３にはインタークーラ８が配置され、インタークーラ８下流の吸気管３には吸気絞り弁（スロットル弁）９が設けられている。
【００３０】
一方、内燃機関１には、排気枝管１０が接続され、排気枝管１０の各枝管がそれぞれ各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室に連通している。排気枝管１０は、可変ノズル型ターボチャージャ７のタービンハウジング７ｂを介して排気管１１と連通し、排気管１１は、図示しないマフラーへ接続されている。排気管１１の途中には、排気中の有害ガス成分を浄化するための排気浄化触媒１２が設けられている。
【００３１】
このように構成された内燃機関１では、吸気ダクト５から吸入された新気がエアクリーナボックス４で埃や塵等を取り除かれてコンプレッサハウジング７ａに導入され、コンプレッサハウジング７ａで圧縮された後にインタークーラ８で冷却され、次いで吸気枝管２を介して各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室に供給される。
【００３２】
各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室に供給された新気は、圧縮行程において圧縮され、圧縮行程後半に燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄから噴射された燃料を着火源として燃焼及び爆発し、その燃焼力及び爆発力によって図示しないピストンを下降させ、機関出力軸（クランクシャフト）を回転させる。
【００３３】
各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室で燃焼及び爆発した既燃ガスは、排気行程において燃焼室から排気枝管１０へ排出される。排気枝管１０に排出された既燃ガス（排気）は、排気枝管１０からタービンハウジング７ｂに流れ込み、タービンハウジング７ｂ内のタービンホイールを回転させた後に排気管１１へ排出され、次いで排気浄化触媒１２にて排気中の有害ガス成分を浄化された後に大気中に放出される。
【００３４】
続いて、内燃機関１には、排気再循環（ＥＧＲ）機構が併設されている。このＥＧＲ機構は、４番気筒（＃４）１ｄの図示しない排気ポートと吸気枝管２とを連通させる排気再循環通路１８、及び排気再循環通路１８内の排気流量を調節する流量制御弁（ＥＧＲ弁）１９から構成されている。ＥＧＲ弁１９は、ステップモータ等の電気式アクチュエータ、あるいは負圧の度合いによって可動するダイヤフラムを備えた負圧式のアクチュエータ等によって駆動される。
【００３５】
このように構成されたＥＧＲ機構では、ＥＧＲ弁１９が開弁されると、４番気筒（＃４）１ｄから排出された排気の一部が排気再循環通路１８を経て吸気枝管２へ流れ、吸気系の上流から流れてきた新気とともに各気筒１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄの燃焼室に供給される。このとき、燃焼室内の新気の量は、吸気系に再循環された排気（ＥＧＲガス）の分だけ減少する。そして、ＥＧＲ弁１９の開度量を制御してＥＧＲガス量を調節することにより、燃焼室内に供給される新気の量を調節することができる。また、上記した排気の再循環を実行することにより、燃焼室内に排気中の不活性ガス成分が供給されることになるため、混合気の燃焼温度を低下させ、ＮＯX等の排出量を低減させることも可能となる。
【００３６】
次に、可変ノズル型ターボチャージャ７の具体的な構成について図２及び図３に基づいて説明する。
可変ノズル型ターボチャージャ７は、図２に示すように、コンプレッサハウジング７ａとタービンハウジング７ｂとをセンタハウジング７ｃを介して連結して構成されている。
【００３７】
センタハウジング７ｃには、ロータシャフト３８がその軸線Ｌを中心に回転自在に支持されている。ロータシャフト３８の一端は、コンプレッサハウジング７ａ内に突出し、その突出部分には、複数のコンプレッサインペラ３６ａを備えたコンプレッサホイール３６が取り付けられている。
【００３８】
ロータシャフト３８の他端は、タービンハウジング７ｂ内に突出し、その突出部分には、複数のタービンインペラ３７ａを備えたタービンホイール３７が取り付けられている。
【００３９】
コンプレッサハウジング７ａにおいてセンタハウジング７ｃと反対側に位置する部分には、コンプレッサハウジング７ａ内に吸気を取り入れるための吸気取入口６２ａが形成されている。コンプレッサハウジング７ａ内には、コンプレッサホイール３６の外周を包囲する渦巻き状のコンプレッサ通路６４が形成されるとともに、コンプレッサホイール３６の内装部分とコンプレッサ通路６４とを連通する環状の送出通路６５が形成されている。コンプレッサ通路６４の終端部には、コンプレッサハウジング７ａ内で圧縮された吸気を排出するための吸気排出口（図示せず）が形成されている。
【００４０】
一方、タービンハウジング７ｂ内には、タービンホイール３７の外周を包囲する渦巻き状のスクロール通路６６が形成されるとともに、タービンホイール３７の内装部分とスクロール通路６６とを連通する環状のノズル通路６７が形成されている。スクロール通路６６の基端部には、タービンハウジング７ｂ内に排気を取り入れるための排気取入口（図示せず）が形成されている。タービンハウジング７ｂにおいてセンタハウジング７ｃと反対側に位置する部分には、タービンハウジング７ｂ内の排気を排出するための排気排出口６３ａが設けられている。
【００４１】
さらに、タービンハウジング７ｂのセンタハウジング７ｃ側には、可変ノズル機構７１が内装されている。この可変ノズル機構７１は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、リング状に形成されたノズルバックプレート７２を備えている。このノズルバックプレート７２は、図示しないボルトによってタービンハウジング７ｂに固定されている。続いて、ノズルバックプレート７２には、複数の軸７３が同プレート７２の円心を中心として等角度毎に設けられている。
【００４２】
各軸７３は、ノズルバックプレート７２をその厚さ方向に貫通して回動可能に支持されている。各軸７３の一端部（図３（ａ）中の左端部）には、ノズルベーン７４が固定されている。一方、軸７３の他端部（図３（ａ）中の右端部）には、軸７３と直交してノズルバックプレート７２の外縁部へ延びる開閉レバー７５が固定され、軸７３と開閉レバー７５とが一体で回動可能になっている。開閉レバー７５の先端には、二股に分岐した一対の挟持部７５ａが設けられている。
【００４３】
各開閉レバー７５とノズルバックプレート７２との間には、ノズルバックプレート７２と重なり合うように環状のリングプレート７６が設けられている。このリングプレート７６は、その円心を中心に周方向へ回動可能となっている。また、リングプレート７６にはその円心を中心として等角度毎に複数のピン７７が設けられており、それらピン７７が各開閉レバー７５の挟持部７５ａ間に回動可能な状態で挟持されている。
【００４４】
このように構成された可変ノズル機構７１では、上記したリングプレート７６がその円心を中心に回動されると、各ピン７７が各開閉レバー７５の挟持部７５ａをリングプレート７６の回動方向と同方向に押すことになる。その結果、開閉レバー７５が軸７３を回動させ、軸７３の回動に同期してノズルベーン７４が軸７３を中心に回動することになる。
【００４５】
例えば、ノズルベーン７４においてリングプレート７６の円心側に位置する端部をその円心から離脱させる方向に回動させるべくリングプレート７６が回動すると、隣接するノズルベーン７４間の隙間が狭くなり、ノズルベーン７４間の流路が閉じられることになる。
【００４６】
一方、ノズルベーン７４においてリングプレート７６の円心側に位置する端部をその円心に接近させる方向に回動させるべくリングプレート７６が回動すると、隣接するノズルベーン７４間の隙間が広くなり、ノズルベーン７４間の流路が開かれることになる。
【００４７】
続いて、可変ノズル機構７１の駆動、即ちリングプレート７６の回動駆動を行う機構について述べる。図２及び図３に示すように、リングプレート７６の外縁の一部には、軸線Ｌと同方向に延びるピン８６が取り付けられ、そのピン８６に駆動機構８２が連結されている。
【００４８】
駆動機構８２は、センタハウジング７ｃにピン８６と平行にコンプレッサハウジング７ａ側に延びた状態で回動自在に支持された支軸８３を備えている。この支軸８３のタービンハウジング７ｂ側の端部（図２中の左側端部）には、ピン８６に対して回動可能に連結された駆動レバー８４が固定されている。支軸８３のコンプレッサハウジング７ａ側の端部（図２中の右側端部）には、支軸８３を中心にして回動可能な操作片８５が取り付けられている。操作片８５は、負圧式のＶＮＴアクチュエータ８７に連結されている。
【００４９】
ＶＮＴアクチュエータ８７は、図４に示すように、ダイヤフラム８８によって負圧室８７ａと大気室８７ｂとに区画されている。負圧室８７ａには、ダイヤフラム８８と直交する方向に伸縮動作するコイルスプリング８８ａが内装されている。さらに、負圧室８７ａには、負圧通路８９が接続されており、負圧通路８９は、内燃機関１のクランクシャフトに駆動連結されたバキュームポンプ９１に接続されている。負圧通路８９の途中には、エレクトリック・バキューム・レギュレーティング・バルブ（ＥＶＲＶ）９０が設けられている
ＥＶＲＶ９０は、大気中に開口された大気導入口（図示せず）を備えており、ＥＶＲＶ９０よりＶＮＴアクチュエータ８７側に位置する負圧通路８９ａと大気導入口の導通と、ＥＶＲＶ９０よりバキュームポンプ９１側に位置する負圧通路８９ｂとＶＮＴアクチュエータ８７側の負圧通路８９ａの導通と、を切り換える。
【００５０】
尚、ＥＶＲＶ９０は、電磁ソレノイドを備えており、電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときは負圧通路８９ａと大気導入口を導通状態に保持し、電磁ソレノイドが励磁状態にあるときは負圧通路８７ａと負圧通路８９ｂを導通状態に保持する。一方、ＶＮＴアクチュエータ８７の大気室８７ｂは、ＶＮＴアクチュエータ８７の外部（大気中）と連通し、大気室８７ａ内の圧力が常に大気圧となるようになっている。
【００５１】
ダイヤフラム８８の大気室８７ｂ側には、コイルスプリング８８ａの伸長方向に延出したロッド８８ｂが突設されている。このロッド８８ｂは、大気室８７ｂを貫通してＶＮＴアクチュエータ８７の外部まで突出しており、その先端部が前記操作片８５に連結されている。
【００５２】
このように構成されたＶＮＴアクチュエータ８７では、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときは、負圧通路８９ａと大気導入口とが導通状態となり、負圧室８７ａ内が大気圧となる。この場合、ＶＮＴアクチュエータ８７のロッド８８ｂは、コイルスプリング８８ａの付勢力によって最も進出した状態に保持される。
【００５３】
また、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが励磁状態にあるときは、負圧通路８９ａと負圧通路８９ｂとが導通状態になり、ＶＮＴアクチュエータ８７の負圧室８７ａ内が負圧となる。この場合、ダイヤフラム８８がコイルスプリング８８ａの付勢力に抗して変位し、それに伴ってロッド８８ｂが最も退行した状態に保持される。
【００５４】
さらに、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドの励磁と非励磁とをデューティ制御することにより、ロッド８８ｂの進退量を調節することが可能となる。
上記したようなＶＮＴアクチュエータ８７のロッド８８ｂの進退動作により、前記操作片８５が回動される。操作片８５が回動されると、それに同期して支軸８３が回転し、支軸８３の回転に伴って駆動レバー８４が支軸８３を中心に回動する。その結果、駆動レバー８４がピン８６を介してリングプレート７６を周方向に押し、軸線Ｌを中心にリングプレート７６を回動させることになる。
【００５５】
以上述べた可変ノズル型ターボチャージャ７では、駆動機構８２によってノズルベーン７４の回動方向と回動量とを調節することにより、ノズルベーン７４間の流路の向き、及びノズルベーン７４間の隙間を変更することが可能となる。すなわち、ノズルベーン７４の回動方向と回動量とを制御することにより、スクロール通路６６からタービンホイール３７に吹き付けられる排気の方向と流速が調節されることになる。
【００５６】
例えば、内燃機関１からの排気の量が少ない場合は、可変ノズル機構７１のノズルベーン７４を閉じるべく駆動機構８２を動作させることにより、タービンホイール３７に吹き付けられる排気の流速が高まるとともに、排気とタービンインペラ３７ａとの衝突角度がより垂直に近づくため、少ない排気量でもタービンホイール３７の回転速度及び回転力を高めることが可能となる。
【００５７】
逆に、内燃機関１からの排気の量が十分に多い場合は、可変ノズル機構７１のノズルベーン７４を開くべく駆動機構８２を動作させることにより、タービンホイール３７に吹き付けられる排気の流速の過剰な上昇が抑制され、タービンホイール３７の回転速度及び回転力の過剰な上昇を抑えることが可能となる。
【００５８】
尚、本実施の形態では、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが非励磁状態にあって、ＶＮＴアクチュエータ８７のロッド８８ｂが最も進出した状態のときに、ノズルベーン７４が最も開いた状態に保持され、ＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドが励磁状態にあって、ＶＮＴアクチュエータ８７のロッド８８ｂが最も退行した状態のときに、ノズルベーン７４が最も閉じた状態に保持されるものとする。
【００５９】
ここで図１に戻り、内燃機関１には、クランクシャフトの回転位置に対応した電気信号を出力するクランクポジションセンサ２２と、機関冷却水の温度に対応した電気信号を出力する水温センサ２１とが取り付けられている。また、吸気枝管２には、吸気枝管２内の圧力（過給圧）に対応した電気信号を出力する吸気圧力センサ２０が取り付けられている。さらに、内燃機関１を搭載する車両には、図示しないアクセルペダルの踏み込み量に応じた電気信号を出力するアクセル開度センサ２３が取り付けられている。これらクランクポジションセンサ２２、水温センサ２１、吸気圧力センサ２０、アクセル開度センサ２３、及び、前述したエアフローメータ６やコモンレール圧センサ１７等の各種センサ類は、それぞれ電気配線を介して機関制御用の電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control
Unit）１００に接続されている。
【００６０】
ＥＣＵ１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を双方向性バスで相互に接続して構成され、前記各種センサの出力信号をパラメータとして内燃機関１の運転状態等を判定し、判定された機関運転状態に応じて燃料噴射弁１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、燃料ポンプ１６、ＥＧＲ弁１９、ＶＮＴアクチュエータ８７等を制御する。すなわちＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２２からの検出信号に基づいて機関回転数Ｎｅを演算する。またアクセル開度センサ２３からの検出信号と機関回転数Ｎｅに対応する噴射量指令値を算出し、所定の時期に噴射量指令値に対応した燃料量を噴射する。
【００６１】
次いで、ＥＣＵ１００は前記機関回転数Ｎｅと、アクセル開度ｅａｃｃｐとをパラメータとして目標吸気管圧力、すなわち目標過給圧を算出する。
またＥＣＵ１００は、吸気圧力センサ２０の出力信号（実際の過給圧）を入力する。そして、ＥＣＵ１００は、実際の過給圧と目標過給圧とを比較して、目標過給圧よりも実際の過給圧が大きければ、実際の過給圧が目標過給圧となるように、すなわちノズルベーンの開度を大きくするように可変ノズル型ターボチャージャ７のＶＮＴアクチュエータ８７をフィードバック制御する。ここで、ノズルベーン７４の開度と過給圧ＰＩＭとの関係を図６に示す。図６（ａ）は、定常走行時におけるノズルベーン７４の開度変化に対する過給圧ＰＩＭの変化を示している。過給圧ＰＩＭは、ノズルベーン７４の全閉付近で最大になり、ノズルベーン７４の開度が大きくなる程、低下することがわかる。
【００６２】
したがって実際の過給圧を目標過給圧ＰＩＭＴＲＧに近づけるためには次のような制御が実行される。すなわち、実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも小さい場合には、ノズルベーン７４の開度を小さくすることで実際の過給圧ＰＩＭを上昇させ、反対に、実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも大きい場合は、ノズルベーン７４の開度を大きくすることで実際の過給圧ＰＩＭを低下させる。このようなノズルベーン７４の開度制御に基づく過給圧調整を行うことができるのは、ノズルベーン７４の開度範囲のほぼ全域でこの開度の増大に伴い過給圧ＰＩＭが低下するためである。
【００６３】
上記目標過給圧は、例えば内燃機関の負荷及び回転数に基づいて、内燃機関の低回転高負荷時には高く設定され、高回転低負荷時には低く設定される。これは低回転時高負荷時には内燃機関の過給圧を高めて出力向上を図り、高回転低負荷時には内燃機関の過給圧を低くすべくノズルベーン７４の開度を大きくするこで排ガスの排出抵抗を低減するためである。
【００６４】
以上のように、実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも大きい場合は、ＥＣＵ１００ は、ノズル用のＶＮＴアクチュエータ８７を駆動するためのデューティ比指令値ＤＮＦＩＮを例えば大きくして、実際の過給圧ＰＩＭを低下させる。
【００６５】
一方、実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも小さい場合は、ＥＣＵ１００は、ノズル用のＶＮＴアクチュエータ８７を駆動するためのデューティ比指令値ＤＮＦＩＮを例えば小さくする。しかし、ここでは直ちに実際の過給圧ＰＩＭを上昇させ、これを目標過給圧ＰＩＭＴＲＧに一致させるような制御を実行するのではなく、限界スモーク濃度を超えない範囲において、実際の過給圧ＰＩＭを上昇させる。ここで限界スモーク濃度とは、機関運転時において許容され得る最大のスモーク濃度である。
【００６６】
このような実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも小さい場合には機関過渡状態が含まれるが、このような場合は、後述するようにノズルベーンが閉じ過ぎになる傾向があり、スモークの発生が特に問題となるため、以下のような制御を実行する。
【００６７】
ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２２の出力信号とエアフローメータ６の出力信号とをパラメータとして、１回転当たりの吸入空気量を算出する。そして燃料の前記指令噴射量及び実際の吸入空気量から空燃比を演算する。
【００６８】
この空燃比と排ガス中のスモーク濃度（黒煙濃度）の関係は、図５に示すようになり、これをマップとして予め実験により求めて、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておく。ＥＣＵ１００は、このマップに基づいて空燃比から推定スモーク濃度ＳＣを求める。
【００６９】
または空燃比とスモーク濃度の関係は次式によって求めることができる。
空気過剰率(1ストロークあたりの噴射量／1回転あたりの吸入空気量)-エンジン係数×1回転あたりの吸入空気量=スモーク濃度
ここで「エンジン係数」とは、エンジンの排気量、緒元、仕向地等によって決まる係数である。
【００７０】
一方、ＥＣＵ１００は、所定の空燃比における限界スモーク濃度である目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを予め実験により求め、これをＲＯＭに記憶しておく。
ＥＣＵ１００は、前記推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを比較し、推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも小さければノズルベーン７４の開度を小さくして、過給圧を上昇させて実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧに近づくようにする。
【００７１】
一方、前記推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを比較し、推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも大きければ、現状のノズルベーン７４の開度とノズルベーンの基本開度を比較する。基本開度とは、目標過給圧におけるノズルベーンの開度である。そして現状のノズルベーン７４の開度が基本開度よりも小さいか、もしくはこれらが等しい場合はノズルの開度を大きくする。ここではＥＶＲＶ９０を駆動するためのデューティ比指令値ＤＮＦＩＮｉ−１を、今回のＥＶＲＶ９０を駆動するためのデューティ比指令値ＤＮＦＩＮとして設定し直す。
【００７２】
このようにデューティ比指令値ＤＮＦＩＮが設定されると、ＥＣＵ１００はノズルベーン７４の開度調節を実施すべく、前記デューティ比指令値ＤＮＦＩＮに対応した駆動信号に基づいてＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドへの印加電圧をデューティ制御する。今回のデューティ制御指令値ＤＮＦＩＮは、前回のデューティ比指令値ＤＮＦＩＮｉ−１よりも大きいために、ノズルベーン７４は開き側に制御される。これにより排ガスの排出抵抗が低減され吸入空気量が増えるので、スモーク量が減少する。
【００７３】
またＥＣＵ１００は、冷却水温、機関回転数Ｎｅ、及び吸入空気圧等の機関運転状態に応じてＥＧＲを実行する。ＥＧＲは内燃機関１の運転状態によってこれを行うか否かが決定され、内燃機関１の運転が不安定になる虞があるときはＥＧＲは実行されない。
【００７４】
ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転状態に基づきＥＧＲ用ＥＶＲＶ（図示せず）を駆動するためのデューティー比指令値を算出し、同指令値に基づきＥＧＲ用ＥＶＲＶの電磁ソレノイドに対する印加電圧のデューティー制御を行う。この
制御によってＥＧＲバブルの開閉度が調整されて、ＥＧＲ量が非アイドル状態である内燃機関１の運転状態に応じた値となり、内燃機関１から排出される排ガスのエミッション悪化が抑制される。
【００７５】
前記のＥＧＲ制御が実行されているときは、ＥＣＵ１００はターボチャージャ７のノズルベーン７４の開度を固定すべく、ノズル用のＥＶＲＶ９０の電磁ソレノイドに対する印加電圧をデューティー制御する。これによりノズルベーン７４の開度が固定され、排気管１１内の圧力変動によってＥＧＲ量が頻繁に変化することが防止される。
【００７６】
ところで、通常はノズルベーン７４の開度変化と過給圧ＰＩＭとの関係は、図６（ａ）に示されるようにノズルベーン７４が全閉の付近の過給圧ＰＩＭが最も高くなり、ノズルベーン７４の開度が大きくなるにしたがって徐々に過給圧ＰＩＭは低くなり、またノズルベーン７４の開度が小さくなるにしたがって徐々に過給圧ＰＩＭは高くなる。しかし、内燃機関１の回転数が高くなると、ノズルベーン７４の開度変化と過給圧ＰＩＭとの関係が図６（ｂ）に示すようなものに変化する。ここではノズルベーン７４の半開付近で過給圧が最大になり、またノズルベーン７４が全閉から半開に至る領域Ａでは、ノズルベーン７４の開度の増大に伴って過給圧ＰＩＭが徐々に高くなり、またノズルベーン７４が半開から全開に至る領域Ｂではその開度増大に伴って過給圧ＰＩＭが徐々に低下する。
【００７７】
したがってノズルベーン７４の開度が図６（ａ）において全閉から半開の間に位置するとき、過渡時（加速時）等で機関回転Ｎｅが急上昇した場合は、ノズルベーン７４の開度が図６（ａ）の領域内に位置する。この状態では実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧよりも小さくなるが、ノズルベーン７４の開度を閉じ側に制御すると、ノズルベーン７４の閉じすぎとなって排ガスの排出抵抗が増大し、スモークの発生や燃費の低下が起こり得る。
【００７８】
本実施の形態ではこのようなノズルベーン７４の閉じ過ぎに対応するために、スモーク濃度ＳＣを目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧ以下とするようなノズルベーン７４の開度を設定するようにした。ここでは前述したように推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを比較し、推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも大きければ、現状のノズルベーンの開度とノズルベーンの基本開度を比較する。ノズルベーンの開度が基本開度以下のときはノズルベーン７４の開度を大きくする制御が実行される。
【００７９】
次に、前記ＥＣＵ１００によって実行される制御の流れを、図７を参照して説明する。
ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転状態に応じて、図７に示すようなスモーク濃度に応じたノズル開度制御ルーチンを実行する。このノズル開度制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ２２がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
【００８０】
（ステップ１０１）
クランクポジションセンサ２２の出力信号に基づいて機関回転数Ｎｅを算出するとともに、アクセル開度センサ２３の出力信号（アクセル開度ｅａｃｃｐ）を入力する。次いで、ＥＣＵ１００は、機関回転数Ｎｅとアクセル開度ｅａｃｃｐとをパラメータとして目標吸気管圧力、すなわち目標過給圧を算出する。
【００８１】
続いてＥＣＵ１００は、吸気圧力センサ２０の出力信号（実際の過給圧）を入力する。そして、ＥＣＵ１００は、実際の過給圧と目標過給圧とを比較し、目標過給圧よりも実際の過給圧（実過給圧）が大きければ、ステップ１０６に進む。
【００８２】
一方、実際の過給圧（実過給圧）が目標過給圧よりも小さければ、ステップ１０２に進む。
（ステップ１０２）
ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２２の出力信号とエアフローメータ６の出力信号とをパラメータとして、１回転当たりの吸入空気量を算出する。そして燃料の前記指令噴射量及び実際の吸入空気量から空燃比を演算する。
（ステップ１０３）
ＥＣＵ１００は、ステップ１０２で求めた空燃比と、所定空燃比における排ガス中のスモーク濃度（黒煙濃度）の関係から推定スモーク濃度ＳＣを求める。
（ステップ１０４）
ＥＣＵ１００は、ステップ１０３で求めた推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを比較する。これらの推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧの値が互いに等しければ、ノズルベーン７４の開度を変化させることなく、このルーチンを一旦終了する。これらが等しくなければ、ステップ１０５に進む。
（ステップ１０５）
ＥＣＵ１００は、前記推定スモーク濃度ＳＣと目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧを比較する。推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも大きければ、ステップ１０６に進み、反対に、推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも小さければ、ステップ１０８に進み、ノズルベーン７４を閉じる方向にこれを制御する。
（ステップ１０６）
ＥＣＵ１００は、現状のノズルベーン７４の開度とノズルベーンの基本開度を比較する。現状のノズルベーン７４の開度が基本開度よりも小さいか、もしくはこれらが等しい場合は、ステップ１０７に進む。
【００８３】
一方、現状のノズルベーン７４の開度がノズルベーンの基本開度よりも大きいと判定した場合は、ＥＣＵ１００は、可変ノズル型ターボチャージャ７のノズルベーン７４の開度を補正することは不可能であるとみなし、ノズルベーンに異常があると判断して警告灯を点灯させ、運転者に注意を促す。
（ステップ１０７）
前記ステップ１０６において現状のノズルベーンの開度がノズルベーンの基本開度よりも小さいか、これらが互いに等しいと判定した場合は、ＥＣＵ１００は、可変ノズル型ターボチャージャ７のノズルベーン７４を開方向に制御する。
【００８４】
ステップ１０７の処理を実行し終えたＥＣＵ１００は、ステップ１０７においてノズルベーンの開度を大きくするように補正した後、本ルーチンの実行を一旦終了する。
（ステップ１０８）
ステップ１０５で、推定スモーク濃度ＳＣが目標スモーク濃度ＳＣＴＲＧよりも小さいときは、ＥＣＵ１００は、ノズルベーン７４の開度を閉じる方向に制御する。
【００８５】
ステップ１０８の処理を実行し終えたＥＣＵ１００は、ステップ１０８においてノズルベーン７４の開度を変化させる処理を実行した後に、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８６】
以上述べたように本実施の形態によれば、可変ノズル型ターボチャージャとを備える内燃機関において、特に機関が加速等の過渡状態にあるときの空燃比を指令噴射量及び測定空気量により求め、その値によりスモーク濃度を推定し、排気エミッション悪化防止と過給圧上昇の双方に対して最も有利なノズル開度に制御してスモーク濃度の上昇を抑制することができる。したがってＮＯｘ、スモークの排出量を低レベルに抑えつつ、過給圧の上昇度を最大に設定することが可能となり、機関性能の向上を図ることができる。
【００８７】
また、この制御は実空気質量に基づくものであるので、気圧、気温等の気象条件の影響を受けにくい利点がある。さらにこの制御は、基本的に指令噴射量と測定空気量の二つを基礎として実行するので、ばらつきが少なく正確なものとなる。
（第２の実施の形態）
この実施の形態では、第１の実施の形態のように推定スモーク濃度と目標スモーク濃度を比較するのではなく、これらのスモーク濃度を決定する空燃比自体に着目して、空燃比の変化によりノズルベーンの開度を制御するものである。その他、第１の実施の形態と同様の部分は説明を省略する。
【００８８】
ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２２の出力信号とエアフローメータ６の出力信号とをパラメータとして、１回転当たりの吸入空気量を算出する。そして燃料の前記指令噴射量及び実際の吸入空気量から空燃比を演算する。
【００８９】
この空燃比とノズルベーンの開度との関係は、図８に示すようになる。図中、ａはノズルベーン７４の最適な開度を示し、空燃比が高ければノズルベーン７４の開度は閉じ側に制御でき、空燃比が低ければこれを開き側に制御可能となる。これをマップとして予め実験により求めて、ＥＣＵ１００のＲＯＭに記憶しておく。ＥＣＵ１００は、このマップに基づいて空燃比から最適なノズル開度を求める。
【００９０】
一方、ＥＣＵ１００は、限界スモーク濃度に対応する所定の空燃比を予め実験により求め、これをＲＯＭに記憶しておく。すなわち、限界スモーク濃度に達するこれに対応する空燃比（以下、限界空燃比ＡＦＬ）を求めておき、他方、実空燃比ＡＦと限界空燃比ＡＦＬとを比較し、この実空燃比ＡＦが限界空燃比ＡＦＬよりも大きければ、ノズルベーン７４の開度を小さくして（閉じ側に制御して）、過給圧を上昇させて実際の過給圧ＰＩＭが目標過給圧ＰＩＭＴＲＧに近づくようにする。
【００９１】
また前記実空燃比ＡＦと限界空燃比ＡＦＬとを比較したとき、実空燃比ＡＦが限界空燃比ＡＦＬよりも小さければ、現状のノズルベーンの開度とノズルベーンの基本開度を比較する。そして現状のノズルベーンの開度が基本開度よりも小さいか、もしくはこれらが等しい場合はノズルの開度を大きくする。
これにより排ガスの排出抵抗が低減され吸入空気量が増えるので、空燃比が高くなりスモーク量が減少する。
【００９２】
次に、前記ＥＣＵ１００によって実行されるこの実施の形態における制御の流れを、図９を参照して説明する。
ＥＣＵ１００は、内燃機関１の運転状態に応じて、図９に示すようなスモーク濃度に応じたノズル開度制御ルーチンを実行する。このノズル開度制御ルーチンは、所定時間毎（例えば、クランクポジションセンサ２２がパルス信号を出力する度）に繰り返し実行されるルーチンである。
（ステップ２０１）
クランクポジションセンサ２２の出力信号に基づいて機関回転数Ｎｅを算出するとともに、アクセル開度センサ２３の出力信号（アクセル開度ｅａｃｃｐ）を入力する。次いで、ＥＣＵ１００は、機関回転数Ｎｅとアクセル開度ｅａｃｃｐとをパラメータとして目標吸気管圧力、すなわち目標過給圧を算出する。
【００９３】
続いてＥＣＵ１００は、吸気圧力センサ２０の出力信号（実際の過給圧）を入力する。そして、ＥＣＵ１００は、実際の過給圧と目標過給圧とを比較し、目標過給圧よりも実際の過給圧（実過給圧）が大きければ、ステップ２０６に進む。
【００９４】
一方、実際の過給圧（実過給圧）が目標過給圧よりも小さければ、ステップ２０２に進む。
（ステップ２０２）ＥＣＵ１００は、クランクポジションセンサ２２の出力信号とエアフローメータ６の出力信号とをパラメータとして、１回転当たりの吸入空気量を算出する。そして燃料の前記指令噴射量及び実際の吸入空気量から実空燃比を演算する。
（ステップ２０３）ＥＣＵ１００は、排ガス中のスモーク濃度（黒煙濃度）が限界に達するときの限界空燃比ＡＦＬを求める。
（ステップ２０４）ＥＣＵ１００は、ステップ２０２で求めた実空燃比ＡＦと、ステップ２０３で求めた限界空燃比ＡＦＬとを比較する。これらの実空燃比ＡＦと限界空燃比ＡＦＬの値が互いに等しければ、ノズルベーン７４の現在の開度を保持して、このルーチンを一旦終了する。これらが等しくなければ、ステップ２０５に進む。
（ステップ２０５）ＥＣＵ１００は、実空燃比ＡＦと限界空燃比ＡＦＬとを比較する。実空燃比ＡＦが限界空燃比ＡＦＬよりも小さければ、ステップ２０６に進み、反対に、実空燃比ＡＦが限界空燃比ＡＦＬよりも大きければ、ステップ２０８に進み、ノズルベーンを閉じる方向にこれを制御する。
（ステップ２０６）ＥＣＵ１００は、現状のノズルベーンの開度とノズルベーンの基本開度（目標過給圧におけるノズルベーンの開度）を比較する。現状のノズルベーンの開度が基本開度よりも小さいか、もしくはこれらが等しい場合は、ステップ２０７に進む。
【００９５】
一方、現状のノズルベーンの開度がノズルベーンの基本開度よりも大きいと判定した場合は、ＥＣＵ１００は、可変ノズル型ターボチャージャ７のノズルベーン７４の開度を補正することは不可能であるとみなし、ノズルベーンに異常があると判断して警告灯を点灯させ、運転者に注意を促す。
（ステップ２０７）
前記ステップ２０６において現状のノズルベーンの開度がノズルベーンの基本開度よりも小さいか、これらが互いに等しいと判定した場合は、ＥＣＵ１００は、可変ノズル型ターボチャージャ７のノズルベーン７４を開方向に制御する。
【００９６】
ステップ２０７の処理を実行し終えたＥＣＵ１００は、ステップ２０７においてノズルベーンの開度を大きくするように補正した後、本ルーチンの実行を一旦終了する。
（ステップ２０８）ステップ２０５で、実空燃比ＡＦが限界空燃比ＡＦＬよりも大きいときは、ＥＣＵ１００は、ノズルベーン７４の開度を閉じる方向に制御する。
【００９７】
ステップ２０８の処理を実行し終えたＥＣＵ１００は、ステップ２０８においてノズルベーン７４の開度を変化させる処理を実行した後に、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００９８】
以上述べたように本実施の形態によれば、可変ノズル型ターボチャージャとを備える内燃機関において、特に機関が加速等の過渡状態にあるときの空燃比を指令噴射量及び測定空気量に基づいて求め、その空燃比が限界空燃比以下になるようにノズルベーンの開度を調整してスモーク濃度が所定値以上にならないようにこれを抑制する。よって排気エミッション悪化防止と過給圧上昇の双方に対して最も有利なノズル開度に制御されるので、ＮＯｘ、スモークの排出量を低レベルに抑えつつ、過給圧の上昇度を最大に設定することが可能となり、機関性能の向上を図ることができる。
（他の実施の形態）
前記の実施の形態では、可変容量機構として多数のノズルベーン７４を設けた可変容量型ターボチャージャ７の制御について述べたが、これをタービンホイールにより上流にて排ガスの通路を複数に分割し、これらの通路に開閉弁を設けて排ガスの流通面積を可変とするもの、または排ガスの入口にフラップを設けて排ガスの流通面積を可変とするものであってもよい。
【００９９】
また前記の実施の形態では、ＥＧＲ装置を設けた内燃機関について述べたが、これを設けていない内燃機関に対しても本発明を適用することができる。
さらに内燃機関はディーゼルエンジンの他、ガソリンエンジンであってもよい。
【０１００】
【発明の効果】
本発明にかかる可変容量型ターボチャージャの制御装置では、特に機関過渡状態においてもノズルベーンの開度を適切に制御することで、スモークの発生の抑制と燃費悪化を低減させつつ、過給圧を上昇させることができるので、機関の性能向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を適用する内燃機関の概略構成を示す図
【図２】  可変ノズル型ターボチャージャの構成を示す断面図
【図３】  可変ノズル型ターボチャージャの可変ノズル機構の構成を示す図
【図４】  可変ノズル型ターボチャージャのＶＮＴアクチュエータの構成を示す図
【図５】  スモーク濃度と空燃比との関係を示すマップの一例を示す図
【図６】  ノズルベーンの開度と過給圧との関係を示す図
【図７】  本発明のノズルベーン制御ルーチンを示すフローチャート図
【図８】  ノズルベーンの開度と空燃比との関係を示す図
【図９】  本発明の他のノズルベーン制御ルーチンを示すフローチャート図
【符号の説明】
１・・・・内燃機関
２・・・・吸気枝管
６・・・・エアフローメータ
７・・・・可変ノズル型ターボチャージャ
１０・・・排気枝管
１８・・・排気再循環通路
１９・・・ＥＧＲ弁
２０・・・吸気圧力センサ
２２・・・クランクポジションセンサ
２３・・・アクセル開度センサ
１００・・ＥＣＵ
【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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【図９】
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