JP5365264B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、可変容量型のターボ過給機を備えた内燃機関の制御装置に関する。

特許文献１には、容量可変型ターボ過給機における排気タービンのノズル開度を、ＤＰＦの詰まり具合の応じて制御する技術が開示されている。

また特許文献２には、ディーゼル機関の目標過給圧に対して実過給圧をフィードバック制御する技術が開示されている。

特開２００５−４８７４３号公報 特開２００５−２６４９３０号公報

しかしながら、前記特許文献１においては、ＤＰＦのつまり具合に応じて、容量可変型ターボ過給機のノズル開度を補正しているため、どのような運転条件でもＤＰＦが詰まっていれば、容量可変型ターボ過給機のノズル開度が開き側に補正されてしまい、加速性が鈍くなってしまう虞がある。

また、前記特許文献２のように、目標過給圧に対して実過給圧をフィードバック制御する場合、ＤＰＦのＰＭ堆積量が多いと、過給圧の乖離が大きくなり、フィードバック量が増加してしまうため、場合によっては排圧が排気系部品の許容値を上回ってしまう虞がある。

そこで、本発明の内燃機関の制御装置は、容量可変型ターボ過給機の排気タービンのノズル開度を、目標排圧と実排圧とに基づいて排気タービンのノズル開度をフィードバック制御すると共に、排気系の状態に応じて、排気タービンのノズル開度を決定する際に用いる目標過給圧と実過給圧に基づく値と、目標排圧と実排圧に基づく値の寄与する割合を変更することを特徴としている。

本発明によれば、排圧が過度に高くならないよう排気タービンのノズル開度をフィードバック制御することが可能となるので、排気系部品の保護と加速要求の両立を図ることができる。

本発明に係る内燃機関の制御装置が適用されるディーゼルエンジンの全体的構成を模式的に示した説明図。 過給圧偏差ΔＰｂｓｔを算出する際の制御の流れを示すフローチャート。 排圧偏差ΔＰｅｘｈを算出する際の制御の流れを示すフローチャート。 目標排圧ｔＰｅｘｈの算出マップ。 ターボ過給機の排気タービンのノズル開度の制御の流れを示すフローチャート。 寄与率Ｋｐの算出マップ。 過渡時における各種パラメータの変化の様子を示したタイミングチャート。 第２実施形態におけるターボ過給機の排気タービンのノズル開度の制御の流れを示すフローチャート。 第３実施形態におけるターボ過給機の排気タービンのノズル開度の制御の流れを示すフローチャート。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、この発明が適用されるディーゼルエンジン１の全体的構成を示している。このディーゼルエンジン１は、比較的多量の排気還流（ＥＧＲ）を行うもので、排気通路２と吸気通路３のコレクタ部３ａとの間には、ＥＧＲ通路４が設けられている。このＥＧＲ通路４には、ＥＧＲ制御弁６とＥＧＲクーラ７が介装されている。ＥＧＲ制御弁６の開度は、コントロールユニット５によって制御され、運転条件に応じた所定のＥＧＲ率を得るようになっている。例えば、低速低負荷域ではＥＧＲ率が最大となり、回転速度、負荷が高くなるに従い、ＥＧＲ率が減少していく。

ディーゼルエンジン１は、コモンレール式の燃料噴射装置１０を備えている。このコモンレール式の燃料噴射装置１０においては、サプライポンプ１１により加圧された燃料が高圧燃料供給通路１２を介して蓄圧室（コモンレール）１３にいったん蓄えられたあと、この蓄圧室１３から各気筒の燃料噴射ノズル１４に分配され、各燃料噴射ノズル１４の開閉に応じてそれぞれ噴射される。蓄圧室１３内の燃料圧力は、図示せぬプレッシャレギュレータによって可変的に調整されるようになっており、蓄圧室１３には、燃料圧力を検出するために燃料圧力センサ１５が設けられている。尚、燃焼室には、公知のグロープラグ１８が配置されている。

また、このディーゼルエンジン１は、排気タービン２２とコンプレッサ２３とを同軸上に備えたターボ過給機２１を有している。排気タービン２２は、排気通路２のＥＧＲ通路４分岐点より下流側に位置し、かつこの排気タービン２２のスクロール入口に、容量調整手段としての可変ノズル２４を備えた容量可変型の構成となっている。すなわち、可変ノズル２４の開度を小さくした状態では、低速域のような排気流量の少ない条件に適した小容量の特性となり、可変ノズル２４の開度を大きくした状態では、高速域のような排気流量の多い条件に適した大容量の特性となる。可変ノズル２４は、制御圧力（制御負圧）に応動するダイヤフラム式のアクチュエータ２５によって駆動されている。尚、排気タービン２２の上流側に、排気通路２内の圧力である実排圧ｒＰｅｘｈを検知する排圧センサ１７が配置されている。

また、排気タービン２２下流側の排気通路２には、排気中のＣＯやＨＣ等を酸化する酸化触媒２７と、ＮＯｘの処理を行うＮＯｘトラップ触媒２８と、が順に配置されている。ＮＯｘトラップ触媒２８は、流入する排気の排気空燃比がリーンであるときにＮＯｘを吸着し、流入する排気の酸素濃度を低下させると、吸着していたＮＯｘを放出して触媒作用により浄化処理するものである。ＮＯｘトラップ触媒２８の下流側には、さらに、排気微粒子（ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｍａｔｔｅｒ：ＰＭ）を捕集除去する触媒付きの微粒子捕集フィルタ（Ｄｉｅｓｅｌ ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ ｆｉｌｔｅｒ：ＤＰＦ）２９が設けられている。このＤＰＦ２９としては、例えば、コーディエライト等の柱状のフィルタ材料にハニカム状の多数の微細な通路を形成するととともに、その端部を交互に閉塞してなるウォールフローハニカム構造（いわゆる目封じ型）のフィルタが用いられている。

ＤＰＦ２９は、排気微粒子の堆積に伴いＤＰＦ２９の圧力損失が変化するので、ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差を検出する差圧センサ３２が設けられている。圧力差を直接に検出する差圧センサ３２に代えて、入口側および出口側にそれぞれ圧力センサを設けて圧力差を求めることも勿論可能である。

また、吸気通路３に介装されたコンプレッサ２３の上流側には、吸入空気量つまり新気量を検出するエアフロメータ３５が配設され、さらにその上流に、エアクリーナ３６が位置している。エアクリーナ３６の入口側には、外気圧つまり大気圧を検出する大気圧センサ３７と、外気温を検出する外気温センサ３８が配置されている。コンプレッサ２３とコレクタ部３ａとの間には、過給された高温の空気を冷却するインタークーラ３９が設けられている。

さらに、吸気通路３のコレクタ部３ａ入口側に、新気量を制限する吸気絞弁４１が介装されている。この吸気絞り弁４１は、コントロールユニット５の制御信号により開閉駆動される。また、この吸気絞り弁４１とインタークーラ３９との間には、吸気通路３内の圧力である実過給圧ｒＰｂｓｔを検出する過給圧センサ４４が設けられている。

燃料噴射装置１０の噴射量や噴射時期、ＥＧＲ制御弁６の開度、可変ノズル２４の開度、などを制御するコントロールユニット５には、上述のセンサ類のほかに、アクセルペダルの踏込量を検出するアクセル開度センサ４６、エンジン回転速度を検出する回転速度センサ４７、冷却水温度を検出する水温センサ４８、などのセンサ類の検出信号が入力されている。

そして、コントロールユニット５においては、目標過給圧ｔＰｂｓｔと実過給圧ｒＰｂｓｔとの過給圧偏差ΔＰｂｓｔ及び目標排圧ｔＰｅｘｈと実排圧ｒＰｅｘｈとの排圧偏差ΔＰｅｘｈを算出すると共に、これら過給圧偏差ΔＰｂｓｔ及び排圧偏差ΔＰｅｘｈに基づいて、ターボ過給機２１の排気タービン２２のノズル開度をフィードバック制御する。

図２は、過給圧偏差ΔＰｂｓｔを算出する際の制御の流れを示すフローチャートである。

ステップ（以下、単にＳと記す）１１では、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆを読み込む。

Ｓ１２では、エンジン回転数Ｎｅと燃料噴射量Ｑｆを用いて目標過給圧ｔＰｂｓｔを算出し、Ｓ１３では、実過給圧ｒＰｂｓｔを読み込む。

Ｓ１４では、目標過給圧ｔＰｂｓｔと実過給圧ｒＰｂｓｔとの差分である過給圧偏差ΔＰｂｓｔを算出する。

図３は、排圧偏差ΔＰｅｘｈを算出する際の制御の流れを示すフローチャートである。

Ｓ２１では、実排圧ｒＰｅｘｈを読み込む。

Ｓ２２では、実排圧ｒＰｅｘｈと排気系の上限排圧ＵｐＰｅｘｈとを比較し、実排圧ｒＰｅｘｈが上限排圧ＵｐＰｅｘｈよりも大きい場合にはＳ２３へ進み、実排圧ｒＰｅｘｈが上限排圧ＵｐＰｅｘｈ以下の場合にはＳ２４へ進む。上限排圧ＵｐＰｅｘｈは、排気系の部品保護の観点から予め設定されている固定値である。

Ｓ２３では、目標排圧ｔＰｅｘｈを上限排圧ＵｐＰｅｘｈとしてＳ２５へ進む。

Ｓ２４では、目標排圧ｔＰｅｘｈを、過給圧偏差ΔＰｂｓｔを用いて算出する。本実施形態においては、図４に示すようなマップを用いて目標排圧ｔＰｅｘｈを算出している。過給圧偏差ΔＰｂｓｔが大きくなるほど運転者の加速要求が高いと考えられるので、過給圧偏差ΔＰｂｓｔが大きくなるほど目標排圧ｔＰｅｘｈも大きくなるよう設定されている。但し、図４からも明らかなように、過給圧偏差ΔＰｂｓｔが「０」の場合は実排圧ｒＰｅｘｈが目標排圧ｔＰｅｘｈとなり、過給圧偏差ΔＰｂｓｔがある程度大きくなると目標排圧ｔＰｅｘｈは上限排圧ＵｐＰｅｘｈに張り付くようになっている。

そして、Ｓ２５では、目標排圧ｔＰｅｘｈと実排圧ｒＰｅｘｈとの差分である排圧偏差ΔＰｅｘｈを算出する。

図５は、ターボ過給機２１の排気タービン２２のノズル開度の制御の流れを示すフローチャートである。

Ｓ３１では、実排圧ｒＰｅｘｈを読み込む。

Ｓ３２では、上限排圧ＵｐＰｅｘｈと実排圧ｒＰｅｘｈとの差分であるΔＭａｘＰｅｘｈを算出する。

Ｓ３３では、ΔＭａｘＰｅｘｈを用いて、寄与率Ｋｐを算出する。本実施形態においては、図６に示すようなマップを用いて寄与率Ｋｐを算出している。この寄与率Ｋｐは、排気タービンのノズル開度のフィードバック制御における過給圧偏差ΔＰｂｓｔと排圧偏差ΔＰｅｘｈの寄与する割合を決定するものであって、ΔＭａｘＰｅｘｈが大きくなるほど、寄与率Ｋｐが大きくなるように設定されている。寄与率Ｋｐは、０≦Ｋｐ≦１の範囲の値である。換言すれば、寄与率Ｋｐは、実排圧ｒＰｅｘｈを上限排圧ＵｐＰｅｘｈまでどの程度上げることができるかの指標である。

Ｓ３５では、圧力偏差ΔＰを算出する。圧力偏差ΔＰは、寄与率Ｋｐによって過給圧偏差ΔＰｂｓｔと排圧偏差ΔＰｅｘｈの重み付けを行った上で両者を合算した値であって、寄与率Ｋｐに過給圧偏差ΔＰｂｓｔを乗じた値と、１から寄与率Ｋｐを減じたもに排圧偏差ΔＰｅｘｈを乗じた値との和である。

Ｓ３６では、圧力偏差ΔＰに基づいて、排気タービンのノズル開度のフィードバック制御におけるフィードバック量を算出する。詳述すると、圧力偏差ΔＰを用いて、いわゆるＰＩＤ制御における比例制御分の制御量、微分制御分の制御量及び積分制御分の制御量をそれぞれ算出し、これら３つの制御量からなるフィードバック量を算出する。

尚、定常状態では、図６からも明らかなように、寄与率Ｋｐ＝１となり、圧力偏差ΔＰの算出式中の排圧偏差ΔＰｅｘｈを含む項の値が「０」となるので、過給圧偏差ΔＰｂｓｔに基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御が実施される。通常タービンマップは運転領域毎の最適過給圧を適合により求めてコントロールユニット５に格納されているため、過給圧偏差ΔＰｂｓｔに基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御する方が、排圧偏差ΔＰｅｘｈ基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御するよりも、燃費及び排気性能上有利である。

図７は、過渡時における各種パラメータの変化の様子を示したタイミングチャートである。

運転者によりアクセルペダルが踏み込まれ、アクセル開度（ＡＣＣＰ）が大きくなると、過給圧偏差ΔＰｂｓｔが大きくなる。

ここで、図７中の特性線Ａは、過給圧偏差ΔＰｂｓｔのみに基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御を実施した場合の過給圧の変化を表し、図７中の特性線Ｂは、過給圧偏差ΔＰｂｓｔのみに基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御を実施した場合の排圧の変化を表している。

過渡時において過給圧偏差ΔＰｂｓｔのみに基づいて排気タービンのノズル開度のフィードバック制御を実施すると、過給圧は、特性線Ａに示すように、目標過給圧ｔＰｂｓｔに追従するが、排圧は、ＤＰＦ２９に詰まりがある場合や、ターボ過給機２１等の部品のばらつき、環境（高地走行）、等の要因によって、特性線Ｂに示すように、上限排圧ＵｐＰｅｘｈを超えてしまう場合がある。

それに対して、上述した実施形態では、過渡時において過給圧偏差ΔＰｂｓｔ及び排圧偏差ΔＰｅｘｈに基づいて排気タービン２２のノズル開度をフィードバック制御すると共に、排気系の状態に応じて、過給圧偏差ΔＰｂｓｔと排圧偏差ΔＰｅｘｈの寄与する割合を変更しているので、実排圧ｒＰｅｘｈが上限排圧ＵｐＰｅｘｈを超えてしまわないように制御されている。これは、実排圧ｒＰｅｘｈが上限排圧ＵｐＰｅｘｈに近づき、ΔＭａｘＰｅｘｈが小さくなるに従って、寄与率Ｋｐが小さくなるため、ノズル開度のフィードバック制御における排圧偏差ΔＰｅｘｈの寄与する割合が大きくなるからである。

図７においては、実過給圧ｒＰｂｓｔが目標過給圧ｔＰｂｓｔに達する前に、実排圧ｒＰｅｘｈが上限排圧ＵｐＰｅｘｈに達している。これは、ターボ過給機２１における可変ノズル２４は排気側に位置しているため、実排圧ｒＰｅｘｈの上昇に比べて、実過給圧ｒＰｂｓｔの上昇は遅れるためである。そのため、本実施形態では、実過給圧ｒＰｂｓｔが目標過給圧ｔＰｂｓｔから乖離しているが、これによって、排圧の過度の上昇が防止され、排気系部品を保護することができるのである。

つまり、上述した実施形態においては、排圧が過度に高くならないよう排気タービン２２のノズル開度がフィードバック制御されるので、排圧が許容範囲を超過してしまうことを防止することができ、部品補償と加速要求の両立を精度よく実施することができる。つまり、許容される排圧の範囲内で、最大限の加速要求を実現することができる。

また、ΔＭａｘＰｅｘｈを用いて寄与率Ｋｐを算出する際に、ＤＰＦ２９の閉塞割合を考慮するようにしてもよい。すなわち、前述の図６に破線で示すように、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるほど、寄与率Ｋｐが小さくなるように設定するようにしてもよい。換言すれば、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるほど、排圧偏差ΔＰｅｘｈの寄与する割合が大きくなるように、寄与率Ｋｐを決定するようにしてもよい。

そこで、本発明の第２実施形態においては、差圧センサ３２によりＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差を検出し、検出された圧力差に応じてＤＰＦ２９の閉塞割合を算出している。ＤＰＦ２９の閉塞割合は、例えば、ＤＰＦ２９の閉塞割合と、ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差と、を対応させた閉塞割合算出マップを用いて算出される。閉塞割合算出マップは、ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差が大きくなるほど、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるように設定されている。

図８は、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じて寄与率Ｋｐを算出するようにした、本発明の第２実施形態におけるターボ過給機２１の排気タービン２２のノズル開度の制御の流れを示すフローチャートである。

Ｓ４１では、差圧センサ３２の検出値であるＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差を読み込む。

Ｓ４２では、Ｓ４１で読み込んだＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差からＤＰＦ２９の閉塞割合を算出する。ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差が大きくなるほど、算出されるＤＰＦ２９の閉塞割合は大きなものとなる。

そして、Ｓ４５では、ΔＭａｘＰｅｘｈを用いて、寄与率Ｋｐを算出する。この第２実施形態においては、寄与率Ｋｐを算出する際に用いるＫｐ算出マップを複数枚もっており、上述した図６に破線で示すように、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるほど、寄与率Ｋｐが小さくなるように設定されたＫｐ算出マップを用いている。尚、寄与率Ｋｐを算出する際に用いるマップを複数枚用意する変わりに、基準となるＫｐ算出マップで算出された寄与率Ｋｐを、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じて補正するようにしてもよい。

尚、図８におけるＳ４３及びＳ４４は、上述した図５におけるＳ３１及びＳ３２と同じ処理を行っており、図８におけるＳ４６〜Ｓ４８は、上述した図５におけるＳ３４〜Ｓ３６と同じ処理を行っている。

このように、寄与率Ｋｐを算出する際に、ＤＰＦ２９の圧力損失を考慮すれば、部品補償と加速要求の両立をより一層精度よく実施することができる。

また、本発明の第３実施形態のように、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じてフィードバックゲインを算出するようにしてもよい。

この第３実施形態においては、差圧センサ３２によりＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差に応じてＤＰＦ２９の閉塞割合を算出する。そして、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じて算出されたフィードバックゲイン補正値を用いてフィードバックゲインを補正している。すなわち、上述した比例ゲイン、微分ゲイン及び積分ゲインに対して、それぞれフィードバックゲイン補正値を算出する。換言すれば、フィードバックゲインである比例ゲイン、微分ゲイン及び積分ゲインを、対応するフィードバックゲイン補正値によってそれぞれ補正する。

各フィードバックゲイン補正値は、例えば、フィードバックゲイン補正値と、ＤＰＦ２９の閉塞割合と、を対応させたフィードバックゲイン補正値算出マップを用いて算出される。各フィードバックゲイン補正値算出マップは、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるほど、フィードバックゲイン補正値が小さくなるよう設定されている。

図９は、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じてフィードバックゲインを算出するようにした、本発明の第３実施形態におけるターボ過給機２１の排気タービン２２のノズル開度の制御の流れを示すフローチャートである。

図９におけるＳ５１〜Ｓ５５は、図５におけるＳ３１〜Ｓ３５と同じ処理を行っている。

Ｓ５６では、差圧センサ３２の検出値であるＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差を読み込む。

Ｓ５７では、Ｓ４１で読み込んだＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差からＤＰＦ２９の閉塞割合を算出する。ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差が大きくなるほど、算出されるＤＰＦ２９の閉塞割合は大きなものとなる。

そして、Ｓ５８では、ＤＰＦ２９の閉塞割合から各フィードバックゲイン補正値を算出する。各フィードバックゲイン補正値は、上述したように、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きくなるほど、算出されるフィードバックゲイン補正値は小さなものとなる。これは、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きい場合には、排気系部品の保護の観点から、フィードバック制御される排気タービン２２のノズル開度が、目標値に対してハンチングするのを防止するためであり、フィードバック制御の応答速度を落とすため各フィードバックゲインを小さくしているのである。

そして、Ｓ５９にて、圧力偏差ΔＰを用いて、ＰＩＤ制御における比例制御分の制御量、微分制御分の制御量及び積分制御分の制御量をそれぞれ算出し、これら３つの制御量から排気タービン２２のノズル開度のフィードバック制御におけるフィードバック量を算出する。従って、Ｓ５９にて算出されるフィードバック量は、ＤＰＦ２９の閉塞割合が大きい場合には、小さくなる。

このように、ＤＰＦ２９の閉塞割合に応じて各フィードバックゲイン補正値を算出するようにしても、部品補償と加速要求の両立をより一層精度よく実施することができる。

尚、ＤＰＦ２９の閉塞割合は、ＤＰＦ２９のＰＭ堆積量を用いて算出することも可能であり、ＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差と排気流量とを用いて算出することも可能である。

ＤＰＦ２９のＰＭ堆積量は、例えば、特開２００５−４８７４３号公報等によって既に周知となった方法で算出することができる。

また、ＤＰＦ２９の閉塞割合をＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差と排気流量とを用いて算出すれば、ＤＰＦ２９の閉塞割合をＤＰＦ２９の入口側と出口側との間の圧力差のみを用いてＤＰＦ２９の閉塞割合を算出した場合に比べて、精度よくＤＰＦ２９の閉塞割合を算出できる。排気流量は、シリンダ内に流入する新気量、エンジン回転数Ｎｅ及び燃料噴射量Ｑｆから算出可能である。

上述した実施形態から把握し得る本発明の技術的思想について、その効果とともに列記する。

（１） 排気タービンのノズル開度を可変制御可能な容量可変型のターボ過給機と、前記ターボ過給器のコンプレッサ下流側における吸気通路内の圧力である実過給圧を検知する過給圧検知手段と、運転条件に応じて目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、前記目標過給圧と前記実過給圧に基づいて前記排気タービンのノズル開度をフィードバックするフィードバック制御手段を備えた内燃機関の制御装置において、運転条件に応じて目標排圧を算出する目標排圧算出手段と、前記ターボ過給機のタービン上流側における排気通路内の圧力である実排圧を検知する排圧検知手段とを備え、前記フィードバック制御手段は、更に前記目標排圧と前記実排圧とに基づいて前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御すると共に、排気系の状態に応じて、前記排気タービンのノズル開度を決定する際に用いる前記目標過給圧と前記実過給圧に基づく値と、前記目標排圧と前記実排圧に基づく値の寄与する割合を変更する。これによって、排圧が過度に高くならないよう排気タービンのノズル開度をフィードバック制御することが可能となるので、排気系部品の保護と加速要求の両立を図ることができる。

（２） 前記（１）に記載の内燃機関の制御装置において、前記フィードバック制御手段は、前記目標過給圧と前記実過給圧の偏差と、前記目標排圧と前記実排圧との偏差に基づいて前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御する手段であって、予め設定された上限排圧に対する前記実排圧の偏差に応じて、前記排気系の状態を判定し、上限排圧に対する前記実排圧の偏差が大きくなるほど、前記排気タービンのノズル開度のフィードバック制御に対する過給圧偏差の寄与する割合が大きくなる。これによって、排圧が過度に高くならないよう前記排気タービンのノズル開度がフィードバック制御されるので、排圧が許容範囲を超過してしまうことを防止することができ、部品補償と加速要求の両立を精度よく実施することができる。つまり、許容される排圧の範囲内で、最大限の加速要求を実現することができる。

（３） 前記（２）に記載の内燃機関の制御装置において、前記フィードバック制御に対する前記過給圧偏差と排圧偏差の寄与する割合は、具体的には、排気系の閉塞割合に応じて算出される。

（４） 前記（３）に記載の内燃機関の制御装置において、前記フィードバック制御に対する前記過給圧偏差と前記排圧偏差の寄与する割合は、具体的には、前記上限排圧と前記実排圧との差である上限排圧差分と、前記閉塞割合とに応じて算出し、前記上限排圧差分が小さくなるほど、また前記閉塞割合が大きくなるほど、前記排圧偏差の寄与する割合が大きくなる。

（５） 前記（１）〜（４）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを排気系の閉塞割合に応じて算出し、前記閉塞割合が大きくなるほど、前記フィードバックゲインを小さくする。

（６） 前記（３）〜（５）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記閉塞割合とは、具体的には、前記排気通路に設けられたＤＰＦの閉塞割合である。

（７） 前記（６）に記載の内燃機関の制御装置において、前記ＤＰＦの閉塞割合は、具体的には、前記ＤＰＦ前後の差圧から算出する。

（８） 前記（１）〜（７）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記目標排圧は、具体的には、目標過給圧と実過給圧の差分に応じて算出する。

（９） 前記（１）〜（８）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記目標排圧は、具体的には、前記上限排圧と前記実排圧との間に設定され、前記実排圧が前記上限排圧を超えた場合には、前記目標排圧として前記上限排圧が設定される。

（１０） 前記（１）〜（８）のいずれかに記載の内燃機関の制御装置において、前記目標排圧は、具体的には、前記目標過給圧と前記実過給圧との差分が小さくなるほど、前記実排圧に近くなるように設定され、前記過給圧偏差がなくなると前記目標排圧として前記実排圧が設定される。

１…ディーゼルエンジン
２１…ターボ過給機
２２…排気タービン
２３…コンプレッサ
２４…可変ノズル

Claims (11)

1. 排気タービンのノズル開度を可変制御可能な容量可変型のターボ過給機と、
   前記ターボ過給器のコンプレッサ下流側における吸気通路内の圧力である実過給圧を検知する過給圧検知手段と、
   運転条件に応じて目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
   前記ターボ過給機のタービン上流側における排気通路内の圧力である実排圧を検知する排圧検知手段と、
   運転条件に応じて目標排圧を算出する目標排圧算出手段と、
   前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記フィードバック制御手段は、前記目標過給圧と前記実過給圧との偏差である過給圧偏差と、前記目標排圧と前記実排圧との偏差である排圧偏差と、に基づき前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御すると共に、
   排気系の状態に応じて、前記過給圧偏差と前記排圧偏差の当該フィードバック制御に寄与する割合を変更することを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 予め設定された上限排圧に対する前記実排圧の偏差に応じて、前記排気系の状態を判定し、前記上限排圧に対する前記実排圧の偏差が大きくなるほど、前記排気タービンのノズル開度のフィードバック制御に対する前記過給圧偏差の寄与する割合が大きくな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。
3. 前記フィードバック制御に対する前記過給圧偏差と前記排圧偏差の寄与する割合は、排気系の閉塞割合に応じて算出されることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 排気タービンのノズル開度を可変制御可能な容量可変型のターボ過給機と、
   前記ターボ過給器のコンプレッサ下流側における吸気通路内の圧力である実過給圧を検知する過給圧検知手段と、
   運転条件に応じて目標過給圧を算出する目標過給圧算出手段と、
   前記ターボ過給機のタービン上流側における排気通路内の圧力である実排圧を検知する排圧検知手段と、
   運転条件に応じて目標排圧を算出する目標排圧算出手段と、
   前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御するフィードバック制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、
   前記フィードバック制御手段は、前記目標過給圧と前記実過給圧との偏差である過給圧偏差と、前記目標排圧と前記実排圧との偏差である排圧偏差と、に基づき前記排気タービンのノズル開度をフィードバック制御すると共に、排気系の状態に応じて、前記過給圧偏差と前記排圧偏差の当該フィードバック制御に寄与する割合を変更するものであって、
   前記フィードバック制御に対する前記過給圧偏差と前記排圧偏差の寄与する割合は、排気系の閉塞割合に応じて算出され、
   予め設定された上限排圧に対する前記実排圧の偏差に応じて、前記排気系の状態を判定し、前記上限排圧に対する前記実排圧の偏差が大きくなるほど、前記排気タービンのノズル開度のフィードバック制御に対する前記過給圧偏差の寄与する割合が大きくなることを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 前記フィードバック制御に対する前記過給圧偏差と前記排圧偏差の寄与する割合は、前記上限排圧と前記実排圧との差である上限排圧差分と、前記閉塞割合とに応じて算出し、前記上限排圧差分が小さくなるほど、また前記閉塞割合が大きくなるほど、前記排圧偏差の寄与する割合が大きくなることを特徴とする請求項３または４に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記フィードバック制御におけるフィードバックゲインを排気系の閉塞割合に応じて算出し、前記閉塞割合が大きくなるほど、前記フィードバックゲインを小さくすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記閉塞割合とは、前記排気通路に設けられたＤＰＦの閉塞割合であることを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 前記ＤＰＦの閉塞割合は、前記ＤＰＦ前後の差圧から算出することを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の制御装置。
9. 前記目標排圧は、目標過給圧と実過給圧の差分に応じて算出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
10. 前記目標排圧は、前記上限排圧と前記実排圧との間に設定され、前記実排圧が前記上限排圧を超えた場合には、前記目標排圧として前記上限排圧が設定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
11. 前記目標排圧は、前記目標過給圧と前記実過給圧との差分が小さくなるほど、前記実排圧に近くなるように設定され、前記過給圧偏差がなくなると前記目標排圧として前記実排圧が設定されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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