JP3780614B2

JP3780614B2 - ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関

Info

Publication number: JP3780614B2
Application number: JP09907397A
Authority: JP
Inventors: 隆雄福間
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 2006-05-31
Anticipated expiration: 2017-04-16
Also published as: JPH10288043A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関に関する。
【０００２】
【従来の技術】
排気ガスの一部を気筒内へ再循環させることにより、排気ガスの主成分である不活性ガスの有する大きな熱容量によって燃焼温度を低下させ、ＮＯ_xの発生量を低減する排気再循環が公知である。再循環させる排気ガス量が多いほど、ＮＯ_xの発生量を大幅に低減することができるが、その一方で新気が気筒内へ流入し難くなって新気量が減少するために、適当な空気過剰率を実現することができなくなる。再循環させる排気ガス量は、通常、再循環排気ガス量／気筒内のガス量（新気及び再循環排気ガス量）で示されるＥＧＲ率によって表される。空気過剰率は空燃比／理論空燃比（１４．７）であり、空燃比とは新気量／燃料噴射量である。排気再循環を実現するための排気再循環装置は、機関排気系と機関吸気系とを連通する連通路と、この連通路に配置された再循環排気ガス量を制御するためのＥＧＲ制御弁とを具備している。
【０００３】
特開平２−６１３４７号公報には、各機関運転状態において必要とされる機関出力を得るための必要燃料噴射量を決定し、この機関運転状態における必要燃料噴射量に対する目標空気過剰率を実現するために、ＥＧＲ制御弁の開度制御により再循環排気ガス量を調整して必要新気量が気筒内へ供給されるようにすることが開示されている。
【０００４】
また、実開平３−６１１２７号公報には、タービンへ提供される排気ガス圧力を可変とするための可変ノズルを具備してコンプレッサによる過給圧を制御する可変ノズル式ターボチャージャを備える内燃機関において、機関運転状態毎の目標空気過剰率を実現するために、可変ノズルの開度制御により過給圧を調整して、必要燃料噴射量に対する必要新気量が気筒内へ供給されるようにすることが開示されている。
【０００５】
排気再循環装置のＥＧＲ制御弁の開度制御及びターボチャージャの可変ノズルの開度制御は、一般的に、早期に目標空気過剰率を実現するために、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差が大きいほど開閉速度が大きくされる。内燃機関がこのような排気再循環装置とターボチャージャとを備える場合に、目標空気過剰率を実現するために前述したＥＧＲ制御弁及び可変ノズルの開度制御をそのまま実施すると、実際の空気過剰率が目標空気過剰率よりリッチである時には、新気量を増加するために、ＥＧＲ制御弁は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づく閉速度で閉側に制御されて再循環排気ガス量が減少されると共に、可変ノズルは、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づく閉速度で閉側に制御されて過給圧が増加されることになる。また、実際の空気過剰率が目標空気過剰率よりリーンである時には、新気量を減少するために、ＥＧＲ制御弁は、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づく開速度で開側に制御されて再循環排気ガス量が増加されると共に、可変ノズルは、実際の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に基づく開速度で開側に制御されて過給圧が減少されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
可変ノズル式ターボチャージャは、タービン及びコンプレッサの比較的大きな慣性力が存在するために、可変ノズルの開度に応じた過給圧が実現されるまでに比較的大きなタイムラグが発生し、排気再循環装置においてもＥＧＲ制御弁の開度に応じた再循環排気ガス量が実現されるまでにある程度のタイムラグが発生する。それにより、前述のように排気再循環装置及び可変ノズル式ターボチャージャの両方を目標空気過剰率に向けて制御すると、実際の空気過剰率は、早期に目標空気過剰率に達するが、その後、ターボチャージャ及び排気再循環装置の応答遅れによって目標空気過剰率を越えて変化し、結果的に空気過剰率がハンチングする。それにより、目標空気過剰率を下回る時にはスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、目標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁開度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯ_xの発生量が増加する。
【０００７】
従って、本発明の目的は、ターボチャージャ及び排気再循環装置を備え、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、空気過剰率のハンチングを抑制することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明による請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、現在の機関運転状態における理想的な空気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、前記過給圧は現在の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御され、前記再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と前記関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御されることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明による請求項２に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関において、前記ターボチャージャは、コンプレッサの過給圧を制御するためにタービンへ提供される排気ガスの圧力を変化させる可変ノズルを具備し、前記過給圧は、前記可変ノズルによって現在の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明による請求項３に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関は、請求項１又は２に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関において、機関定常運転時に前記目標空気過剰率及び前記関係式における前記目標空気過剰率に対するＥＧＲ率が実現された場合には、前記関係式を満足するように空気過剰率及びＥＧＲ率を徐々に増加させることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明による可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再循環装置を備えた内燃機関を示す概略図である。同図において、１はディーゼル機関本体、２は機関吸気系、３は機関排気系である。機関吸気系２は、最も下流側に位置するインテークマニホルド２ａと、インテークマニホルド２ａの直上流側に位置するサージタンク２ｂと、サージタンク２ｂに接続された吸気通路２ｃとを有している。
【００１２】
機関排気系３は、最も上流側に位置するエキゾーストマニホルド３ａと、エキゾーストマニホルド３ａに接続された排気通路３ｂとを有している。吸気通路２ｃと排気通路３ｂとは、排気再循環通路４ａによって接続され、この排気再循環通路４ａには再循環排気ガス量を制御するためのＥＧＲ制御弁４ｂが設けられている。こうして、排気再循環通路４ａとＥＧＲ制御弁４ｂとによって排気再循環装置４が構成される。また、吸気通路２ｃにおける排気再循環通路４ａの接続部より上流側には、可変ノズル式ターボチャージャ５のコンプレッサ５ａが配置され、排気通路３ｂの排気再循環通路４ａの接続部より下流側には、可変ノズル式ターボチャージャ５のタービン５ｂが配置されている。この可変ノズル式ターボチャージャ５は、タービンへ流入する排気ガスの圧力を制御するための可変ノズルを有している。
【００１３】
６は各気筒毎の燃焼室内へ燃料を噴射するための燃料噴射弁である。２０は、燃料噴射弁６における燃料噴射量制御、排気再循環装置４のＥＧＲ制御弁４ｂの開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャ５の可変ノズルの開度制御を担当する制御装置である。この制御装置２０には、機関回転数を検出するための回転センサ２１、アクセルペダルの踏み込み量を検出するためのアクセルペダルストロークセンサ２２、新気量を検出するためのエアフローメータ２３、排気通路３ｂに配置され排気ガス中の酸素濃度に基づき混合気空燃比を検出するための空燃比センサ２４、サージタンク２ｂ内のガス圧力を検出するための圧力センサ２５、及びサージタンク２ｂ内のガス温度を検出するための温度センサ２６等が接続されている。
【００１４】
制御装置２０による前述の制御は、図２に示すフローチャートに従って実施される。まず、ステップ１０１において、回転センサ２１及びアクセルペダルストロークセンサ２２によって現在の機関回転数ＮＥ及び現在の機関負荷としてのアクセルペダルの踏み込み量Ｌが検出される。次に、ステップ１０２において、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌとに基づき必要燃料噴射量Ｑが決定される。この決定には図示せぬマップ等が使用され、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌが高いほど必要燃料噴射量Ｑは多く決定される。
【００１５】
次に、ステップ１０３において、エアフローメータ２３により検出される新気重量ＧＮと燃料噴射量Ｑとによって現在の空気過剰率λｎ（新気重量／必要燃料噴射量／１４．７）が算出される。新気重量ＧＮ／燃料噴射量Ｑは現在の空燃比であり、この空燃比は空燃比センサ２４によって検出するようにしても良い。
【００１６】
次に、ステップ１０４において、圧力センサ２５及び温度センサ２６とによってサージタンク２ｂ内、すなわち、機関吸気系２における排気再循環通路４ａの接続部より下流側のガス圧力Ｐ及びガス温度Ｔが検出され、次式（１）によって再循環排気ガス重量ＧＥＧＲが算出され、次式（２）によって現在のＥＧＲ率γｎが算出される。ここで、圧力及温度が検出されるガスは、新気と再循環排気ガスとの混合ガスである。
ＧＥＧＲ＝ｆ（Ｐ／Ｔ）−ＧＮ（１）
γｎ＝ＧＥＧＲ／（ＧＮ＋ＧＥＧＲ）（２）
【００１７】
次に、ステップ１０５において、今回の機関負荷Ｌと前回の機関負荷Ｌ’とがほぼ等しいか否かが判断される。この判断が否定される時、すなわち、アクセルペダルの踏み込み量が変化した時には、ステップ１０６において、機関回転数ＮＥ及び機関負荷Ｌに基づく現在の機関運転状態に適した最適空気過剰率λｔが決定される。このマップにおいて、最適空気過剰率λｔは、全体的に機関負荷Ｌが高いほど小さく、すなわち、リッチ側となるように設定されている。
【００１８】
各機関運転状態毎に、スモーク及びパティキュレートをあまり発生させない最適な空気過剰率と、ＮＯ_xをあまり発生させない最適なＥＧＲ率との組み合わせが存在する。次に、ステップ１０７に進み、現在の機関運転状態に適したこの最適ＥＧＲ率γｓが図示せぬマップ等を使用して決定される。図３は、最適な空気過剰率とＥＧＲ率との関係を示すマップである。同図において、ｐは特定機関運転状態における最適な空気過剰率λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせを示す点である。λａは、この特定機関運転状態において、最適な空気過剰率λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせが実現された場合と同じＮＯ_x発生量となる排気ガス再循環を停止した時の空気過剰率であり、λｂは、この特定機関運転状態において、最適な空気過剰率λｔと最適なＥＧＲ率γｓとの組み合わせが実現された場合と同じパティキュレート発生量となる排気ガス再循環を停止した時の空気過剰率である。λｃは、λａとλｂの中心点であり、すなわち、λｃ＝（λａ＋λｂ）／２によって算出される値である。
【００１９】
機関過渡状態を介してこの特定機関運転状態となる時には、前述した点ｐと、空気過剰率λｃ及びＥＧＲ率０％の点ｑとを通る直線Ｍ上に機関過渡運転時における空気過剰率とＥＧＲ率を存在させれば、パティキュレート及びＮＯ_xの両方の発生量を許容範囲内に抑え、良好な排気エミッションを実現することが可能となる。本フローチャートでは、ステップ１０８において、現在の機関運転状態に対応する直線Ｍを算出する。
【００２０】
次に、ステップ１０９において、詳しくは後述される第１フラグＦ１は０とされ、ステップ１１０において、現在の空気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係を満たすＥＧＲ率γｔを算出する。次に、ステップ１１１において、現在の機関運転状態における最適空気過剰率λｔを目標値として現在の空気過剰率λｎとの偏差Δλを算出し、ステップ１１２において、この偏差Δλに基づき図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され可変ノズル式ターボチャージャ５の可変ノズルの開度制御が実施される。この開閉速度は、例えば、単位時間当たりの開閉度（％／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δλが正値である場合、すなわち、現在の空気過剰率λｎが目標空気過剰率λｔより小さい（リッチ）場合には、閉速度となり、偏差Δλの絶対値が大きいほど早い閉速度が設定される。また、偏差Δλが負値である場合、すなわち、現在の空気過剰率λｎが目標空気過剰率λｔより大きい（リーン）場合には、開速度となり、偏差Δλの絶対値が大きいほど早い開速度が設定される。
【００２１】
次に、ステップ１１３において、現在の空気過剰率λｎに対して直線Ｍの関係を満たすＥＧＲ率γｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎとの偏差Δγを算出し、ステップ１１４において、この偏差Δγに基づき図示せぬマップ等によって開閉速度が決定され排気再循環装置４のＥＧＲ制御弁４ｂの開度制御が実施される。この開閉速度は、例えば、単位時間当たりの開閉度（％／ｓ）である。この開閉速度は、偏差Δγが正値である場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが目標ＥＧＲ率γｔより小さい場合には、開速度となり、偏差Δγの絶対値が大きいほど早い開速度が設定される。また、偏差Δγが負値である場合、すなわち、現在のＥＧＲ率γｎが目標ＥＧＲ率γｔより大きい場合には、閉速度となり、偏差Δγの絶対値が大きいほど早い閉速度が設定される。
【００２２】
次に、ステップ１１５において第１フラグＦ１が０であるか否かが判断される。機関過渡状態の時には、ステップ１０６でこの第１フラグＦ１は０とされているために、この判断は肯定されてステップ１１６に進み、今回の機関負荷Ｌを前回の機関負荷Ｌ’として記憶して終了する。次回の処理において、アクセルペダルの踏み込み量に変化がない場合には、ステップ１０５における判断が肯定されてステップ１１７に進み、現在の空気過剰率λｎが前回のステップ１０６で決定された目標空気過剰率λｔとほぼ等しいか否かが判断される。この判断が肯定される時にはステップ１１８に進み、現在のＥＧＲ率γｎが前回のステップ１１０で決定された目標ＥＧＲ率γｔとほぼ等しいか否かが判断される。いずれかの判断が否定される時、すなわち、目標空気過剰率λｔ及びこの目標空気過剰率λｔに対する最適なＥＧＲ率γｓが実現されていない時には、これらが実現されるまでステップ１０９以降の処理が実施される。
【００２３】
このような可変ノズル及びＥＧＲ制御弁の開閉制御に関して、例えば、図３において機関運転状態が変化して最適な空気過剰率とＥＧＲ率との組み合わせが点ｕから点ｐへ変化する場合について従来と比較して説明する。従来では、このような場合において、空気過剰率だけに注目し、現在の空気過剰率λｎが目標空気過剰率λｔに達するまで、両者の偏差に応じた閉速度でＥＧＲ制御弁を閉側に制御して再循環排気ガス量を減少させると共に、この偏差に応じた閉速度で可変ノズルを閉側に制御して過給圧を高めていた。このような制御では、目標空気過剰率λｔが達成された時にＥＧＲ制御弁及び可変ノズルの開度変化が中止されるが、二点鎖線で示すように、可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再循環装置の応答遅れによって、実際の再循環排気ガス量は減少すると共に実際の新気量は増加するために、空気過剰率が目標空気過剰率λｔを越えて増加し、ＥＧＲ制御弁及び可変ノズルは開側に制御される。
【００２４】
しかしながら、両者の応答遅れによって空気過剰率は再び目標値を越えて下回り、このようにして空気過剰率がハンチングする。このようなハンチングが発生すると、空気過剰率が、目標空気過剰率を下回る時にはスモーク及びパティキュレートの発生量が増加し、目標空気過剰率を上回る時には、この時のＥＧＲ制御弁開度における再循環排気ガス量が減少するためにＮＯ_xの発生量が増加する。
【００２５】
しかしながら、本フローチャートの制御によれば、可変ノズルは、目標空気過剰率λｔと現在の空気過剰率λｎとの偏差に応じた閉速度で閉側に制御されるが、ＥＧＲ制御弁は、現在の空気過剰率λｎに対する最適なＥＧＲ率γｔを目標値として現在のＥＧＲ率γｎとの偏差に応じた閉速度で閉側に制御される。このようにして実際の空気過剰率λｎが増加すると、それに伴って直線Ｍ上の目標ＥＧＲ率γｔも大きくなり、遂には、点線で示すように、目標空気過剰率λｔが実現される以前に、目標ＥＧＲ率γｔが実際のＥＧＲ率γｎを上回り、ＥＧＲ制御弁は開弁されるようになる。
【００２６】
それにより、目標空気過剰率λｔが実現された時に、可変ノズル式ターボチャージャの応答遅れによってさらに過給圧が増加するが、この時、再循環排気ガス量は、排気再循環装置の応答遅れによって増加傾向にあり、従来のように、いずれも新気量が増加する方向に応答遅れが発生し、空気過剰率が目標値を大幅に越えてハンチングすることはない。また、このように、目標空気過剰率が実現される直前に再循環排気ガス量が増加されると、同じ過給圧でも気筒内へ新気が入り難くなるために、それによっても可変ノズル式ターボチャージャの応答遅れによる空気過剰率のハンチングが抑制される。本フローチャートは、ＥＧＲ率が現在の空気過剰率に対する最適なＥＧＲ率に向けて制御されるために、従来に比較してＮＯ_x発生量を低減することができる。
【００２７】
アクセルペダルの踏み込み量に変化がなく、目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔ（γｓ）が実現された際には、ステップ１１９に進み、詳しくは後述される第２フラグＦ２が０であるか否かが判断される。当初、この判断は肯定されてステップ１２０に進み、第１フラグＦ１は１とされる。次に、ステップ１２１において、現在の機関運転状態における目標空気過剰率λｔには１より大きな係数ａが乗算され、さらに大きな（さらにリーン側の）新たな目標空気過剰率λｔが算出され、ステップ１２２において、この新たな目標空気過剰率λｔに対して直線Ｍの関係を満たす目標ＥＧＲ率γｔが算出される。次に、ステップ１０９及び１１０における処理を行うことなくステップ１１１以降の処理が実施され、可変ノズル及びＥＧＲ制御弁は、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて制御される。
【００２８】
この時、第１フラグＦ１は１とされているために、ステップ１１５における判断が否定されてステップ１２３に進む。ステップ１２３では、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御された後の空気過剰率λｎ’がステップ１０３と同様に算出され、ステップ１２４では、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御された後のＥＧＲ率γｎ’がステップ１０４と同様に算出される。次に、ステップ１２５において、この空気過剰率λｎ’がステップ１０３において算出された空気過剰率、すなわち、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前の空気過剰率λｎより大きいか否かが判断される。この判断が肯定される時には、ステップ１２６において、ステップ１２４において算出されたＥＧＲ率γｎ’がステップ１０４において算出されたＥＧＲ率、すなわち、新たな目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔに向けて可変ノズル及びＥＧＲ制御弁が制御される以前のＥＧＲ率より大きいか否かが判断される。
【００２９】
いずれの判断も肯定される時、すなわち、可変ノズル式ターボチャージャにより空気過剰率を向上させることができると共に排気再循環装置によりＥＧＲ率を向上させることができる場合には、ステップ１２７において第２フラグＦ２は０とされる。一方、いずれかの判断が否定される時、すなわち、可変ノズルの開度を小さくしても空気過剰率を向上させることができなくなった場合、又は、ＥＧＲ制御弁の開度を大きくしてもＥＧＲ率を向上させることができなくなった場合には、ステップ１２８において第２フラグＦ２は１とされる。
【００３０】
このようにして第２フラグＦ２が１とされると、ステップ１１９における判断が否定され、目標空気過剰率λｔ及び目標ＥＧＲ率γｔを大きくすることは中止される。このように、本フローチャートでは、アクセルペダルの踏み込み量が変化しない機関定常時に、当初の目標空気過剰率及び目標ＥＧＲ率が実現された際には、空気過剰率及びＥＧＲ率を、可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再循環装置によっていずれかの増加限界となるまで、算出された直線Ｍの関係を満たすように徐々に増加するようになっている。こうして、可能な限り空気過剰率及びＥＧＲ率が向上されるために、パティキュレートの発生量及びＮＯ_xの発生量を限界まで低減することができる。
【００３１】
前述の実施形態は、空気過剰率を増加させる場合について説明したが、空気過剰率を減少させる場合においても、同様に、目標空気過剰率が実現される時において、ターボチャージャの応答遅れによる新気量増減方向と、排気再循環装置の応答遅れにより新気量増減方向とが互いに相反するために、空気過剰率のハンチングを抑制することができる。最後に、本実施形態において、空気過剰率を変化させるための過給圧制御に可変ノズル式ターボチャージャを使用したが、これは本発明を限定するものではなく、一般的なウエストゲート通路を有するターボチャージャを使用して、ウエストゲート通路を通過させる排気ガス量を調節するようにしても良い。
【００３２】
【発明の効果】
このように、本発明によるターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関によれば、機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、現在の機関運転状態における理想的な空気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、過給圧は現在の空気過剰率と目標空気過剰率との偏差に応じて制御され、再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と把握した関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御されるために、目標空気過剰率が実現される時のターボチャージャの応答遅れに伴う新気量増減方向と、排気再循環装置の応答遅れに伴う新気量増減方向とが互いに相反し、目標空気過剰率に向かいターボチャージャ及び排気再循環装置の両方を制御するために両者の応答遅れが新気量増加又は減少方向で一致する従来と比較して、空気過剰率のハンチングを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による可変ノズル式ターボチャージャ及び排気再循環装置を備えた内燃機関の概略図である。
【図２】燃料噴射量制御、排気再循環装置のＥＧＲ制御弁の開度制御、及び可変ノズル式ターボチャージャの可変ノズルの開度制御のためのフローチャートである。
【図３】空気過剰率とＥＧＲ率との関係を示すマップである。
【符号の説明】
１…ディーゼル機関本体
２…機関吸気系
３…機関排気系
４…排気再循環装置
４ａ…排気再循環通路
４ｂ…ＥＧＲ制御弁
５…可変ノズル式ターボチャージャ
５ａ…コンプレッサ
５ｂ…タービン
５ｃ…可変ノズル
２０…制御装置

Claims

機関運転状態により定まる必要燃料噴射量に対して機関運転状態毎の目標空気過剰率が実現されるように、過給圧及び再循環排気ガス量を制御する内燃機関において、現在の機関運転状態における理想的な空気過剰率とＥＧＲ率との関係式を把握し、前記過給圧は現在の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御され、前記再循環排気ガス量は現在のＥＧＲ率と前記関係式における現在の空気過剰率に対するＥＧＲ率との偏差に応じて制御されることを特徴とするターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関。
前記ターボチャージャは、コンプレッサの過給圧を制御するためにタービンへ提供される排気ガスの圧力を変化させる可変ノズルを具備し、前記過給圧は、前記可変ノズルによって現在の空気過剰率と前記目標空気過剰率との偏差に応じて制御されることを特徴とする請求項１に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関。
機関定常運転時に前記目標空気過剰率及び前記関係式における前記目標空気過剰率に対するＥＧＲ率が実現された場合には、前記関係式を満足するように空気過剰率及びＥＧＲ率を徐々に増加させることを特徴とする請求項１又は２に記載のターボチャージャ及び排気再循環装置を備える内燃機関。