JP2010096049A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウエストゲートバルブを有する過給機付き内燃機関において、加速による過渡運転時のエミッションの悪化抑制とターボラグの抑制とを高い次元で両立する。
【解決手段】ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）４８を有する過給機付きの内燃機関の制御装置において、ＥＧＲバルブ４４の開度を内燃機関に対する出力要求に応じた目標開度に制御するＥＧＲ制御手段と、内燃機関に対する所定の加速要求が検出されたか否かを判定する判定手段と、所定の加速要求が検出されたと判定された場合に、ＷＧＶ４８を閉じ側に動作させるウエストゲートバルブ制御手段と、を備え、ＥＧＲ制御手段は、ウエストゲートバルブ制御手段を実行する期間を含む所定期間のＥＧＲバルブ４４の開度を目標開度よりも減少させる。好ましくは、ウエストゲートバルブ制御手段の実行に先立って、ＥＧＲバルブ４４の開度を目標開度よりも減少させる。
【選択図】図２

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、ウエストゲートバルブを有する過給機付き内燃機関の制御装置に関する。

従来、例えば、特開２０００−２０５０５５号公報に開示されているように、ターボ過給機付きエンジンにおいて、加速時の排気圧上昇に起因する排気環流（ＥＧＲ）量の過剰な増大を防止するための制御装置が提案されている。この制御装置では、タービンの上流の排気圧を調節するための手段として、過給機のタービンに対し開度変更可能なノズルを形成する可変翼を備えている。そして、ＥＧＲ領域からの加速時における加速初期に、上記可変翼を開くことにより、タービン上流の排気圧が低下するように制御される。排気圧が低下すると、排気圧と吸気圧との差圧が小さくなるため、ＥＧＲ量は少量となる。このため、上記従来の制御装置によれば、ＥＧＲ量が過剰に増大することを防止し、加速性およびエミッションを向上させることができる。

特開２０００−２０５０５５号公報 特開２００５−８３３６２号公報 特開２００７−９２７５７号公報

しかしながら、上記従来の制御装置では、ターボラグへの対策がなされていない。すなわち、ＥＧＲ量の過剰な増大を防止するために排気圧を低下させることとすると、加速初期にターボラグが顕著に現れてしまう。したがって、上記従来の制御装置では、ＥＧＲ量の制御によるエミッションの向上とターボラグの抑制とを両立させることは困難となる。

この課題は、例えば、ウエストゲートバルブを有する過給機付き内燃機関においても同様に想定される。すなわち、ウエストゲートバルブを有する過給機付き内燃機関においては、該内燃機関に対する出力（加速）要求が検出された場合に、該ウエストゲートバルブを過渡的に閉じ側に制御する場合がある。これにより、過給機のタービンへ流入する排気ガス量を増大させることができるので、ターボラグを効果的に抑制することができる。しかしながら、ウエストゲートバルブを閉じ側に制御すると、排気圧が上昇する。このため、ウエストゲートバルブの過渡的な動作を勘案せずにＥＧＲバルブの開度を設定している場合においては、排気圧と吸気圧の差圧が上昇する分ＥＧＲ量が過大となってしまい、所望のＥＧＲ量を実現できない場合が想定される。かかる場合においては、燃焼温度の低下による失火等が発生するおそれがある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウエストゲートバルブを有する過給機付き内燃機関において、加速による過渡運転時のエミッションの悪化抑制とターボラグの抑制とを高い次元で両立することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
ウエストゲートバルブを有する過給機付きの内燃機関の制御装置において、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、
前記ＥＧＲバルブの開度を、前記内燃機関に対する出力要求に応じた目標開度に制御するＥＧＲ制御手段と、
前記内燃機関に対する所定の加速要求が検出されたか否かを判定する判定手段と、
前記所定の加速要求が検出されたと判定された場合に、前記ウエストゲートバルブを閉じ側に動作させるウエストゲートバルブ制御手段と、を備え、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ウエストゲートバルブ制御手段を実行する期間を含む所定期間の前記ＥＧＲバルブの開度を前記目標開度よりも減少させることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ウエストゲートバルブ制御手段の実行に先立って、前記ＥＧＲバルブの開度を前記目標開度よりも減少させることを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の機関回転数が所定の低回転領域である場合に、前記所定期間の前記ＥＧＲバルブの開度を全閉に制御することを特徴とする。

第１の発明によれば、内燃機関に対する所定の加速要求が検出され、ウエストゲートバルブを閉じ側に動作させる場合に、ＥＧＲバルブの開度が目標開度よりも小さく制御される。ウエストゲートバルブを閉じ側に動作させると、過給機上流の背圧と過給圧との差圧が過渡的に上昇する。本発明によれば、かかる所定期間のＥＧＲバルブの開度が目標開度よりも小さく制御されるため、差圧の上昇に伴ってＥＧＲ量が増大する事態を効果的に防止することができる。このため、本発明によれば、内燃機関の加速による過渡運転時の、ターボラグの抑制とエミッションの悪化抑制とを高い次元で両立することができる。

第２の発明によれば、ウエストゲートバルブを閉じ側に制御する場合に、かかる動作に先立って、ＥＧＲバルブが目標開度よりも小さい所定の開度に制御される。ウエストゲートバルブを閉じると、排気通路における過給機上流の背圧が応答性よく上昇する。このため、本発明によれば、ウエストゲートバルブを閉じ側に制御した直後のＥＧＲ量の増大を効果的に抑制することができる。

第３の発明によれば、内燃機関の機関回転数が所定の低回転領域である場合に、所定期間のＥＧＲバルブの開度が全閉に制御される。ＥＧＲ量が少量となるほど、排気温度が低くなる。このため、本発明によれば、過給応答性が悪い低回転領域において、排気エネルギを効果的に高めてターボラグの発生を抑制するとともに、失火の発生を抑制してエミッションの悪化を抑制することができる。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
［実施の形態１の構成］
図１は、本発明の実施の形態１としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。図１に示すとおり、本実施の形態のシステムは、複数気筒（図１では４気筒）を有する４サイクルのディーゼル機関１０を備えている。ディーゼル機関１０は車両に搭載され、その動力源とされているものとする。

以下、本実施形態では、本発明をディーゼル機関（圧縮着火内燃機関）の制御に適用した場合について説明するが、本発明はディーゼル機関に限定されるものではなく、ガソリン機関（火花点火内燃機関）、その他の各種の内燃機関の制御に適用することが可能である。

ディーゼル機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するためのインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ１６によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール１４内に蓄えられ、コモンレール１４から各インジェクタ１２に供給される。

ディーゼル機関１０の排気通路１８は、排気マニホールド２０により枝分かれして、各気筒の排気ポート（図示せず）に接続されている。排気通路１８は、ターボ過給機２４の排気タービンに接続されている。排気通路１８におけるターボ過給機２４の下流側には、排気ガスを浄化するための後処理装置２６が設けられている。後処理装置２６としては、例えば、酸化触媒、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx-Reduction system）等を用いることができる。

ディーゼル機関１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機２４の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３４により各気筒の吸気ポート（図示せず）に分配される。

吸気通路２８におけるインタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、吸気絞り弁３６が設置されている。また、吸気通路２８におけるエアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ５２が設置されている。

吸気通路２８における吸気マニホールド３４近傍には、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路４０の一端が接続されている。ＥＧＲ通路４０の他端は、排気通路１８における排気マニホールド２０近傍に接続されている。本システムでは、このＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８へ還流させること、つまり外部ＥＧＲを行うことができる。以下、ＥＧＲ通路４０を通して吸気通路２８へ還流される排気ガスのことを「外部ＥＧＲガス」と称する。

ＥＧＲ通路４０の途中には、外部ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４２が設けられている。ＥＧＲ通路４０におけるＥＧＲクーラ４２下流には、ＥＧＲバルブ４４が設けられている。このＥＧＲバルブ４４の開度を変化させることにより、ＥＧＲ通路４０を通る排気ガス量、すなわち外部ＥＧＲ量を調整することができる。

吸気通路２８における吸気絞り弁３６下流には、吸気圧を検出するための吸気圧センサ５４が設置されている。また、排気通路１８におけるターボ過給機２４の上流側には、背圧を検出するための背圧センサ５６が設置されている。

図１に示す内燃機関システムは、排気バイパス通路４６とウエストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」と称する）４８とを備えている。より具体的には、排気バイパス通路４６は、ターボ過給機２４の排気上流側近傍と排気下流側近傍とを接続する通路として、排気通路１８に接続されている。また、ＷＧＶ４８は、排気バイパス通路４６の途中に配置されている。ＷＧＶ４８が開くと、排気ガスの一部がターボ過給機２４のタービンをバイパスして流れる。ＷＧＶ４８は、アクチュエータ５８により駆動されて、その開度が電子制御される。

本実施の形態のシステムは、図１に示すとおり、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したエアフローメータ５２、吸気圧センサ５４、背圧センサ５６の他、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセルポジションセンサ６０、ディーゼル機関１０のクランク角度を検出するためのクランク角センサ６２等、ディーゼル機関１０を制御するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述したインジェクタ１２、吸気絞り弁３６、ＥＧＲバルブ４４、アクチュエータ５８の他、ディーゼル機関１０を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、入力された各種の情報に基づいて、所定のプログラムに従って各機器を駆動する。

［実施の形態１の動作］
（外部ＥＧＲの制御）
外部ＥＧＲは、ＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８へ還流させることにより行われる。より具体的には、ディーゼル機関１０の運転状態に応じてＥＧＲバルブ４４の開度が調整されて、排気ガスがＥＧＲ通路４０に導入される。導入された排気ガスは、ＥＧＲクーラ４２において冷却された後に、吸気通路２８に還流される。

外部ＥＧＲ量は、筒内に吸入されるガス中の酸素濃度（吸気Ｏ_２濃度）を基礎として制御される。つまり、吸気Ｏ_２濃度はＥＧＲ率と相関を有している。そして、吸気Ｏ_２濃度は、エアフローメータ５２で検出される吸入空気量、ＥＧＲバルブ４４の開度、吸気圧センサ５４で検出される吸気圧（過給圧）、背圧センサ５６で検出される背圧等に基づいて推定することができる。そこで、それらの値に基づいて吸気Ｏ_２濃度の推定値を算出し、その推定値が運転状態に応じた目標値に一致するようにＥＧＲバルブ４４の開度を制御すれば、外部ＥＧＲが目標とするＥＧＲ率になるように制御することができる。

本実施の形態のシステムでは、ディーゼル機関１０の運転状態と、その運転状態に応じた適切なＥＧＲ率を実現するための吸気Ｏ_２濃度との関係がマップ化されて、予めＥＣＵ５０に記憶されているものとする。そして、ＥＣＵ５０は、推定された吸気Ｏ_２濃度が、そのマップに従って定められる目標値に一致するように、ＥＧＲバルブ４４の開度をフィードバック制御するものとする。

［実施の形態１の特徴的動作］
次に、図２および図３を参照して、本実施の形態の特徴的動作について説明する。上述したとおり、ディーゼル機関１０の定常運転時においては、所望のＥＧＲ率を実現するためのＥＧＲバルブ４４の開度がマップに従って特定される。

ここで、本実施の形態のディーゼル機関１０は、ＷＧＶ４８を有するターボ過給機２４を備えている。ＷＧＶ４８を開き側に制御すると、排気ガスの一部が排気バイパス通路４６側へ流通する。そこで、過給域でない運転状態においては、ＷＧＶ４８を開き側に制御することで、排気抵抗を効果的に低減することができる。一方、ＷＧＶ４８を閉じ側に制御すると、ターボ過給機２４のタービンへ流入する排気ガス量を増大させることができる。このため、ディーゼル機関１０に対する出力要求が検出された場合に、ＷＧＶ４８を過渡的に閉じ側に制御することとすれば、ターボラグの発生を効果的に抑制することができる。

しかしながら、ＷＧＶ４８を閉じ側に制御すると、吸気圧の上昇に先立って背圧が上昇する。このため、吸気圧と背圧との差圧は、一時的に定常状態よりも上昇してしまう。上述したとおり、ＥＧＲバルブ４４の開度を規定したマップは、定常状態を前提として規定されている。このため、このような過渡運転時において、定常状態を前提としたマップに従いＥＧＲ量を制御することとすると、差圧が上昇した分ＥＧＲ量が増大してしまい、エミッションが悪化してしまうおそれがある。

そこで、本実施の形態１においては、ディーゼル機関１０への所定の加速要求（過給要求）が検出され、ＷＧＶ４８を開き側から閉じ側へ動作させる場合において、吸気圧と背圧との差圧の上昇を勘案してＥＧＲバルブ４４の開度を設定し、所望のＥＧＲ率を実現することとする。図２は、ディーゼル機関１０に対する加速要求が検出された場合の各種運転状態のタイミングチャートを示す図である。また、図３は、ディーゼル機関１０の加速による過渡運転時において、ＥＧＲ率を一定とした場合のＥＧＲバルブ４４の開度とＥＧＲ量との関係を示す図である。尚、図３におけるＡ〜Ｄの状態は、図２におけるＡ〜Ｄの状態に対応している。

図２に示すとおり、ＷＧＶ４８を閉じ側に制御している状態Ｂから状態Ｃまでの期間は、背圧と吸気圧との差圧が過渡的に変化している。より具体的には、背圧は、ＷＧＶ４８を閉じ側に動作させた状態Ｂにおいて応答性良く上昇している。一方、吸気圧は、ターボ過給機２４の構造上、背圧が上昇した後の状態Ｂから状態Ｃまでの期間において徐々に上昇している。このため、背圧と吸気圧との差圧は、ＷＧＶ４８を閉じ側に動作させた状態Ｂにおいて急激に上昇してしまう。

そこで、本実施の形態では、ＷＧＶ４８を閉じ側へ動作させる状態Ｂに先立って、ＥＧＲバルブ４４の開度を所定の小開度へ制御することとする。より具体的には、状態Ｂにおいて所望のＥＧＲ率が実現されるように、状態Ａから状態Ｂまでの期間でＥＧＲバルブ４４の開度を所定の小開度まで変化させることとする。換言すれば、過給要求が状態Ａで出された場合に、ＥＧＲバルブ４４の開度が所定の小開度となる状態Ｂまで、ＷＧＶ４８の動作を制限することとする。これにより、ＷＧＶ４８を閉じ側に動作させる状態Ｂにおいて、所望のＥＧＲ率を実現することができる。

また、図２に示すとおり、ＷＧＶ４８を閉じ側に動作させる状態Ｂから状態Ｃまでの期間は、差圧が過渡的に変化している。そこで、本実施の形態では、差圧の上昇によりＥＧＲ率が所望の割合よりも増大しないように、ＥＧＲバルブ４４の開度をフィードバック制御することとする。より具体的には、状態Ｂから状態Ｃの期間は、ＥＧＲ率が所望の割合（例えば、一定）となるように、吸入する空気量や差圧等の運転状態がＥＧＲバルブ４４の開度にフィードバックされる。これにより、安定した過給領域に移行するまでの過渡時のターボラグを抑制するとともに、排気エミッションが悪化する事態を効果的に抑制することができる。

また、状態Ｄにおいて所望の過給圧となる場合、図３に示すとおり、これに先立った状態ＣからＥＧＲバルブ４４の開度が所定の小開度に制御される。これにより、状態ＤにおいてＷＧＶ４８を開き側に動作させた直後に、ＥＧＲ率が所望の割合よりも増大してしまう事態を効果的に防止することができる。

このように、本実施の形態のシステムによれば、ＷＧＶ４８の開閉動作に先立って、ＥＧＲバルブ４４の開度が、該ＷＧＶ４８の開閉を勘案した開度に制御される。このため、過給状態へ移行する過渡運転時のターボラグの発生を効果的に抑制するとともに、ＥＧＲ量を最適に制御し、排気エミッションの悪化抑制を図ることができる。

［実施の形態１における具体的処理］
次に、図４を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図４は、ＥＣＵ５０が、過給状態への過渡時にＥＧＲ制御を実行するルーチンのフローチャートである。

図４に示すルーチンでは、先ず、アクセル開度が読み込まれる（ステップ１００）。ここでは、具体的には、アクセルポジションセンサ６０の信号が、アクセル開度として読み込まれる。

次に、要求空気量が演算される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００において読み込まれたアクセル開度に基づいて、要求空気量が演算される。

次に、要求空気量が過給域であるか否かが判定される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において演算された要求空気量が、過給を必要とする空気量か否かが判定される。その結果、要求空気量が過給域でないと判定された場合には、ＷＧＶ４８の閉じ動作を行う必要がないため、ＥＧＲ量が所望量から逸脱することはないと判断されて、次のステップに移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦとされる（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、ＷＧＶ４８の開閉動作が禁止されて、その後本ルーチンは速やかに終了される。

一方、上記ステップ１０４において、要求空気量が過給域であると判定された場合には、ＷＧＶ４８の閉じ動作を行う必要があると判断されて、次のステップに移行し、前回のルーチンでの要求空気量と本ルーチンでの要求空気量との差が所定値よりも大きいか否かが判定される（ステップ１０８）。ここでは、具体的には、前回のルーチンにおけるステップ１０２において演算された要求空気量と、本ルーチンにおけるステップ１０２において演算された要求空気量との差が演算されて、当該差と所定値との大小が比較される。所定値は、ディーゼル機関１０に加速要求が出されているか否か、すなわち、安定した過給領域ではないか否かを判定するためのしきい値として、予め設定された値が使用される。その結果、前回のルーチンでの要求空気量と本ルーチンでの要求空気量との差が所定値よりも大きくないと判定された場合には、ディーゼル機関１０の運転状態が安定した過給域である、すなわち運転状態が過渡状態ではないと判断されて、上記ステップ１０６に移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦとされて、その後本ルーチンは速やかに終了される。

一方、上記ステップ１０８において、前回のルーチンでの要求空気量と本ルーチンでの要求空気量との差が所定値よりも大きいと判定された場合には、ディーゼル機関１０の運転状態が過渡状態であると判断されて、次のステップに移行し、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出されたか否かが判定される（ステップ１１０）。ＷＧＶ４８を開き側から閉じ側へ動作させると、ターボ過給機２４のタービンへ流入する排気ガス量が増量される。つまり、ここでは、具体的には、過給過程でのターボラグを抑制するために、ＷＧＶ４８を閉じ側へ動作させる要求が出されているか否かが判定される。

その結果、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出された場合には、次のステップに移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦか否かが判定される（ステップ１１２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６においてＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦに設定されているか否かが判定される。その結果、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦに設定されていると判定された場合には、未だＷＧＶ４８は閉じ側に動作していないと判断されて、次のステップに移行し、ＷＧＶ４８を閉じ側に操作させた場合の想定背圧が推定される（ステップ１１４）。ここでは、具体的には、ＷＧＶ４８の目標閉じ開度、およびディーゼル機関１０へ吸入される空気量に基づいて、想定背圧が演算される。

図４に示すルーチンでは、次に、目標ＥＧＲバルブ開度が演算される（ステップ１１６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１１４において推定された想定背圧と吸気圧センサ５４により検出された吸気圧との差圧に基づいて、目標ＥＧＲ率を実現するためのＥＧＲバルブ４４の開度が演算される。

次に、目標ＥＧＲバルブ開度が出力される（ステップ１１８）。ここでは、具体的には、上記ステップ１１６において演算された目標ＥＧＲバルブ開度となるように、ＥＧＲバルブ４４の開度が調整される。

次に、目標ＥＧＲ開度＜実ＥＧＲ開度−αの成立有無が判定される（ステップ１２０）。ここでは、具体的には、上記ステップ１１８において出力された目標ＥＧＲ開度が、実ＥＧＲ開度−α（αは許容誤差成分）よりも小さいか否かが判定される。その結果、目標ＥＧＲ開度＜実ＥＧＲ開度−αの成立が認められた場合には、未だ実ＥＧＲ開度が目標ＥＧＲ開度まで小さくなっていないと判断されて、本ステップが繰り返し実行される。

一方、目標ＥＧＲ開度＜実ＥＧＲ開度−αの成立が認められない場合には、実ＥＧＲ開度が目標ＥＧＲ開度まで小さくなったと判断されて、次のステップに移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＮとされる（ステップ１２２）。ここでは、具体的には、ＷＧＶ４８閉じ側へ動作される。

上記ステップ１２２においてＷＧＶ４８の開閉許可がＯＮとされた後、すなわちＷＧＶ４８が閉じ側に動作した後のルーチンでは、上記ステップ１１２において、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦではないと判断される。かかる場合においては、次に、実背圧に基づいて目標ＥＧＲ開度が演算される（ステップ１２４）。ここでは、具体的には、背圧センサ５６で検出された実背圧と吸気圧センサ５４で検出された実吸気圧との差圧に基づいて、目標ＥＧＲ率を実現するためのＥＧＲバルブ４４の開度が演算される。

次に、目標ＥＧＲ開度が出力される（ステップ１２６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１２４において演算された目標ＥＧＲ開度となるように、ＥＧＲバルブ４４の開度が調整される。以後、ＷＧＶ４８の開き要求が検出されるまで、上記ステップ１００乃至１１２、１２４、および１２６によるルーチンが繰り返し実行される。

その後、ＷＧＶ４８の開き要求が検出された場合には、ＷＧＶ４８を開き側へ動作させるための処理が実行される。より具体的には、上記ステップ１１０において、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出されない場合には、次のステップに移行し、前回のルーチンにおける上記ステップ１１０において、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出されたか否かが判定される（ステップ１２８）。ここでは、具体的には、本ルーチンにおける上記ステップ１１０においてＷＧＶ４８の開き要求が検出されたのか、それとも前回以前のルーチンから検出されていたのかが判断される。その結果、前回のルーチンにおいて、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出されていたと判定された場合には、本ルーチンからＷＧＶ４８の開き要求が検出されたと判断されて、上記ステップ１１４に移行し、ＷＧＶ４８を開き側に動作させた場合の想定背圧が推定される。次に、上記ステップ１１４において演算された想定背圧に基づいて、目標ＥＧＲバルブ開度が演算される。次に、目標ＥＧＲバルブ開度が出力される。次に、目標ＥＧＲ開度＜実ＥＧＲ開度−αの成立有無が判定される。ここでは、具体的には、上記ステップ１１６乃至１２０と同様の処理が実行される。

次に、上記ステップ１２０において目標ＥＧＲ開度＜実ＥＧＲ開度−αの成立が認められない場合には、上記ステップ１２２に移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＮとされる（ステップ１２２）。ここでは、具体的には、ＷＧＶ４８開き側へ動作される。

一方上記ステップ１２８において、前回のルーチンにおけるステップ１１０において、ＷＧＶ４８の閉じ要求が検出されてないと判定された場合には、既にＷＧＶ４８の開き動作が実行されたと判断されて、上記ステップ１０６に移行し、ＷＧＶ４８の開閉許可がＯＦＦとされた後に、本ルーチンは速やかに終了される。

以上説明したとおり、本実施の形態１のシステムによれば、ＷＧＶ４８を過渡的に開閉させる場合に、かかる動作に先立ってＥＧＲバルブ４４の開度が制御される。このため、過給状態へ移行する過渡運転時のターボラグの発生を効果的に抑制するとともに、ＥＧＲ量を最適に制御して、排気エミッションの悪化抑制を図ることができる。

ところで、上述した実施の形態１においては、ＷＧＶ４８の閉じ動作を実行する場合に、これに先立って、ＥＧＲバルブ４４の開度を所定の小開度に制御することとしているが、ＥＧＲバルブ４４の開度は、これに限られない。図５は、ディーゼル機関１０に対する加速要求が検出された場合の各種運転状態のタイミングチャートを示す図である。この図に示すとおり、例えば、過給応答の悪い低回転領域では、ＥＧＲバルブ４４を全閉となるように制御することとしてもよい。これにより、排気温度を上昇させて排気エネルギを増大させることができるので、失火の発生を抑制しつつ、ターボラグの発生を効果的に抑制することができる。

尚、上述した実施の形態１においては、ディーゼル機関１０が前記第１の発明における「内燃機関」に、ターボ過給機２４が前記第１の発明における「過給機」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１２２の処理を実行することにより、前記第１の発明における「ウエストゲートバルブ制御手段」が、上記ステップ１１８、または１２６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「ＥＧＲ制御手段」が、それぞれ実現されている。

また、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１１８の処理を実行することにより、前記第２の発明における「ＥＧＲ制御手段」が、それぞれ実現されている。

本発明の実施形態１のシステムの概略構成を説明するための図である。 ディーゼル機関に対する加速要求が検出された場合の各種運転状態のタイミングチャートを示す図である。 ディーゼル機関の加速による過渡運転時において、ＥＧＲ率を一定とした場合のＥＧＲバルブ４４の開度とＥＧＲ量との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。 ディーゼル機関に対する加速要求が検出された場合の各種運転状態のタイミングチャートを示す図である。

符号の説明

１０ ディーゼル機関（エンジン）
１２ インジェクタ
１４ コモンレール
１６ サプライポンプ
１８ 排気通路
２０ 排気マニホールド
２４ ターボ過給機
２６ 後処理装置
２８ 吸気通路
３０ エアクリーナ
３２ インタークーラ
３４ 吸気マニホールド
３６ 吸気絞り弁
４０ ＥＧＲ通路
４２ ＥＧＲクーラ
４４ ＥＧＲバルブ
４６ 排気バイパス通路
４８ ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）
５０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２ エアフローメータ
５４ 吸気圧センサ
５６ 背圧センサ
５８ アクチュエータ
６０ アクセルポジションセンサ
６２ クランク角センサ

Claims (3)

1. ウエストゲートバルブを有する過給機付きの内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
   前記ＥＧＲ通路に配置されたＥＧＲバルブと、
   前記ＥＧＲバルブの開度を、前記内燃機関に対する出力要求に応じた目標開度に制御するＥＧＲ制御手段と、
   前記内燃機関に対する所定の加速要求が検出されたか否かを判定する判定手段と、
   前記所定の加速要求が検出されたと判定された場合に、前記ウエストゲートバルブを閉じ側に動作させるウエストゲートバルブ制御手段と、を備え、
   前記ＥＧＲ制御手段は、前記ウエストゲートバルブ制御手段を実行する期間を含む所定期間の前記ＥＧＲバルブの開度を前記目標開度よりも減少させることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記ＥＧＲ制御手段は、前記ウエストゲートバルブ制御手段の実行に先立って、前記ＥＧＲバルブの開度を前記目標開度よりも減少させることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の機関回転数が所定の低回転領域である場合に、前記所定期間の前記ＥＧＲバルブの開度を全閉に制御することを特徴とする請求項１または２記載の内燃機関の制御装置。

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