JP2000303896A

JP2000303896A - エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP2000303896A
Application number: JP11116737A
Authority: JP
Inventors: Tsunehiro Sato; 恒博佐藤; Naomoto Okada; 直基岡田; Eiji Nakai; 英二中井; Yoshiyuki Matsumoto; 美幸松本
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 1999-04-23
Publication date: 2000-10-31

Abstract

(57)【要約】【課題】ＥＧＲフィ−ドバック制御と過給圧フィ−ドバ
ック制御との両方の制御を行えるようにしたとき、両フ
ィ−ドバック制御の間での干渉を防止する。【解決手段】エアフロ−メ−タ１４で検出される実際の
空気量が目標空気量となるように、ＥＧＲバルブ２４の
開度がフィ−ドバック制御される。吸気圧センサ１７で
検出される実際の過給圧が目標過給圧となるように、排
気タ−ボ過給機１５に設けた排気ガス流入方向調整用の
ノズル６２の揺動位置がフィ−ドバック制御される。Ｅ
ＧＲフィ−ドバック制御は、エンジン低負荷領域におい
てのみ実行され、過給圧フィ−ドバック制御はエンジン
高負荷領域においてのみ実行されるように設定されて、
両フィ−ドバック制御が同時に実行されないようにその
作動条件が設定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの制御装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近のエンジン、特に自動車用ディ−ゼ
ルエンジンでは、排気ガス中のＮＯ_Xを大幅に低減する
ために、多量のＥＧＲガスをエンジン吸気系に還流する
ことが望まれている。多量ＥＧＲを可能にするために、
特開平８−１９３５３４号公報には、吸気通路のうち、
ＥＧＲガス導入口の上流側に吸気絞り弁を配設して、多
量ＥＧＲガスが要求される運転領域では吸気絞り弁を閉
方向へ作動させて吸気通路の有効開口面積を小さくする
こと、つまりＥＧＲガス導入口に作用する負圧を大きく
してＥＧＲガスの吸気通路内への吸引作用を高めること
が提案されている。多量ＥＧＲを行なう場合、空気量つ
まり新気量とＥＧＲガス量とが所定割合となるように、
空気量検出手段で検出された実際の空気量が目標空気量
となるように、ＥＧＲガス量をフィ−ドバック制御する
ことも行われている。

【０００３】一方、エンジン特に自動車用ディ−ゼルエ
ンジンでは、排気ガス中のＨＣ、ＣＯやスモーク等の未
燃成分減少や出力確保のために過給を行うことが多く行
われている。そして、実際の過給圧が目標過給圧となる
ように、過給圧つまり過給圧調整手段をフィ−ドバック
制御することも行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述したＥＧＲ用のフ
ィ−ドバック制御と、過給圧用のフィ−ドバック制御と
を共に行うことが考えられる。しかしながら、両フィ−
ドバック制御を同時に行ったのでは、各フィ−ドバック
制御同士が干渉してしまい、各目標値にすみやかに収束
させることが困難となる。すなわち、ＥＧＲ用のフィ−
ドバック制御および過給圧用フィ−ドバック制御共に、
制御に起因してそれぞれ吸入空気量の変化を生じさせる
が、一方のフィ−ドバック制御に起因する空気量の変化
が、他方のフィ−ドバック制御に悪影響を与えてしまう
ことになる。

【０００５】本発明は以上のような事情を勘案してなさ
れたもので、その目的は、ＥＧＲ用フィ−ドバック制御
と過給圧用フィ−ドバック制御との干渉を防止しつつ、
各フィ−ドバック制御が共に良好に行えるようにしたエ
ンジンの制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明にあっては次のような解決手法を採択してあ
る。すなわち、特許請求の範囲における請求項１に記載
のように、エンジンの吸気系に還流されるＥＧＲガス量
を調整するＥＧＲガス量調整手段と、エンジンに供給さ
れる空気量を検出する空気量検出手段と、前記空気量検
出手段により検出された実際の空気量が目標空気量とな
るように、前記ＥＧＲガス量調整手段をフィ−ドバック
制御する第１フィ−ドバック制御手段と、エンジンの過
給圧を調整する過給圧調整手段と、過給圧を検出する過
給圧検出手段と、前記過給圧検出手段により検出される
実際の過給圧が目標過給圧となるように、前記過給圧調
整手段をフィ−ドバック制御する第２フィ−ドバック制
御手段と、を備え、前記第１フィ−ドバック制御手段と
第２フィ−ドバック制御手段との作動条件が互いに異な
るように設定されることにより、該両フィ−ドバック制
御手段が同時に作動しないようにされている、ようにし
てある。上記解決手法を前提とした好ましい態様は、特
許請求の範囲における請求項２以下に記載のとおりであ
る。

【０００７】

【発明の効果】請求項１によれば、第１フィ−ドバック
制御手段と第２フィ−ドバック制御手段とが同時に作動
しないようにその作動条件が設定されているので、各フ
ィ−ドバック制御手段による制御をそれぞれ良好に行な
うことができる。請求項２によれば、第１フィ−ドバッ
ク制御手段による制御によって低負荷領域でのＮＯ_X 低
減を十分に行いつつ、高負荷領域では第２フィ−ドバッ
ク制御手段によって過給圧を目標過給圧に一致させるこ
とができるので高負荷領域での出力確保とエンジンの信
頼性確保との両方を共に満足させることができる。請求
項３によれば、第１フィ−ドバック制御手段が作動され
る低負荷領域でも過給圧制御を行って空気量を増加させ
ることにより、低負荷領域での出力確保や未燃成分低減
を図る上で好ましいものとなる。勿論、過給圧制御はオ
−プンル−プ制御であるので、第１フィ−ドバック制御
手段による制御との間での干渉は問題にならないものと
なる。請求項４によれば、ＮＯ_X 低減と出力確保、未燃
成分低減とを高い次元で満足したディ−ゼルエンジンが
提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１において、１はエンジンで、
実施形態では、自動車用の多気筒直噴式のディ−ゼルエ
ンジンとされている。すなわち、２はシリンダブロッ
ク、３はシリンダヘッド、４はピストン、５は燃料噴射
弁、６はグロープラグ、７は吸気弁、８は排気弁であ
り、燃料噴射弁５は直接筒内へ燃料噴射を行うように設
定されている。そして、吸気弁７、排気弁８はそれぞ
れ、１つの気筒についてそれぞれ２個づつ設けられてい
る（図１では一方の吸気弁７、排気弁８のみが示され
る）。

【０００９】吸気通路１０は、途中にサ−ジタンク１１
を有する。サ−ジタンク１１よりも上流側の共通吸気通
路１２は、各気筒共通用とされて、その上流側から下流
側へ順次、エアクリーナ１３、空気量検出手段としての
エアフロ−メ−タ１４、排気タ−ボ過給機１５のコンプ
レッサホイール１５ａ、インタ−ク−ラ１６、過給圧検
出手段としての吸気圧センサ１７、後述する第１の吸気
制御弁としての吸気絞り弁１８が配設されている。吸気
絞り弁１８は、全閉のときであっても、共通吸気通路１
２を完全に閉じることなく、所定の小さな有効開口面積
でもって共通吸気通路１２を開口させておくように設定
されている。

【００１０】サ−ジタンク１１と各気筒とは、個々独立
した独立吸気通路１９によって、個々独立して接続され
ている。独立吸気通路１９内は、隔壁１９ｃによって並
列な２本の分岐独立吸気通路１９ａ、１９ｂに画成され
ており、各分岐独立吸気通路１９ａ、１９ｂが２つの吸
気弁７によって開閉される。一方の分岐独立吸気通路１
９ａは、燃焼室内で吸気のスワ−ルを生成すべく、シリ
ンダほぼ接線方向に指向するように燃焼室内に開口され
ており、他方の分岐独立吸気通路１９ｂには、第２の制
御弁としてのスワ−ル弁２０が配設されている。スワ−
ル弁２０が閉じられたとき、他方の分岐独立吸気通路１
９ｂは完全に閉じられて、吸気は一方の分岐独立吸気通
路１９ａのみから勢いよく燃焼室へと供給されて、スワ
−ルが強化される（吸気流動が大）。

【００１１】エンジン１の排気通路２１には、その上流
側から下流側へ順次、排気タ−ボ過給機１５のタービン
ホイール１５ｂ、排気ガス浄化触媒（プレキャタ）２２
が配設され、排気ガスは、浄化触媒２２を経由した後、
それぞれ図示を略す別の排気ガス浄化触媒（メインキャ
タ）、サイレンサを経て、大気へ排出される。排気タ−
ボ過給機１５の各ホイール１５ａと１５ｂとは、軸１５
ｃを介して一体回転するように連結されている。この排
気タ−ボ過給機１５は、後述するように、過給能力（過
給効率）が可変式とされている。

【００１２】排気通路２１中の排気ガスの一部が、ＥＧ
Ｒ通路２３を経て、共通吸気通路１２へと還流されるよ
うになっている。排気ガス還流量つまりＥＧＲガス量
が、ＥＧＲ通路２３に配設されたＥＧＲガス量調整手段
としてのＥＧＲバルブ２４によって調整可能とされてい
る。このＥＧＲ通路２３は、排気通路２１に対しては、
タービンホイール１５ｂの上流側においてＥＧＲガス入
口２３ａとして開口され、また共通吸気通路１２に対し
ては、吸気絞り弁１８とサ−ジタンク１１との間におい
てＥＧＲガス導入口２３ｂとして開口されている。な
お、ＥＧＲ通路２３の外周には、ＥＧＲバルブ２４より
も排気通路２１側において、所定長さに渡ってＥＧＲガ
スを冷却するための冷却フィン２５が形成されている。

【００１３】前記吸気絞り弁１８は、負圧往動式のアク
チュエ−タ３１によって開閉駆動される。スワ−ル弁２
０は、負圧往動式のアクチュエ−タ３２によって開閉駆
動される。排気タ−ボ過給機１５は、負圧往動式のアク
チュエ−タ３３によってその過給能力が変更される。さ
らに、ＥＧＲバルブ２４も、負圧往動式とされている。
上記ＥＧＲバルブ２４および各アクチュエ−タ３１〜３
３の作動のために、エンジン１により駆動されるバキュ
ームポンプ３４が設けられている。

【００１４】このバキュームポンプ３４によって常時負
圧とされた負圧供給用通路３５に対して、通路３６を介
してアクチュエ−タ３１が接続され、通路３６には、電
磁式の切換弁３７が接続されている。この切換弁３７
は、オン、オフ式とされて、アクチュエ−タ３１に対し
て負圧を供給して（通路３５への接続状態）吸気絞り弁
１８を閉とする状態と、アクチュエ−タ３１を大気へ開
放して吸気絞り弁１８を開とする状態とに切換える。

【００１５】前記アクチュエ−タ３２が、通路３８を介
して負圧供給用通路３５に接続され、この通路３８に電
磁式の切換弁３９が接続されている。この切換弁３９
は、オン、オフ式とされて、アクチュエ−タ３２に対し
て負圧を供給して（通路３５への接続状態）スワ−ル弁
２０を閉とする状態と、アクチュエ−タ３２を大気へ開
放してスワ−ル弁２０を開とする状態とに切換える。

【００１６】前記アクチュエ−タ３３は、連続可変式に
駆動されるもので、このため、デュ−ティ制御される電
磁式の調整弁４０が設けられている。この調整弁４０
は、３方弁とされて、通路４１を介してアクチュエ−タ
３３へ接続され、通路４２を介して負圧供給用通路３５
に接続され、さらに通路４３を介してエアクリーナ１３
から伸びる大気圧供給用通路４４に接続されている。上
記通路４２には、負圧貯溜室４５が接続されている。調
整弁４０によって、通路４１（アクチュエ−タ３３）の
通路４２（負圧供給用通路３５）と通路４３（大気圧供
給用通路４４）とに対する連通度合いを連続可変式に変
更することによって、排気タ−ボ過給機１５の過給能力
が連続可変式に変更される。前記調整弁４０をバイパス
して、通路４１を大気供給用通路４４に接続するバイパ
ス通路４６が設けられ、このバイパス通路４６には、電
磁式の開閉弁４７が接続されている。アクチュエ−タ３
３は、供給される負圧が大きいほど過給能力を高くなる
ように作動されるもので、上記開閉弁４７を開くことに
より、排気タ−ボ過給機１５の過給能力が応答よく一気
に低下される。

【００１７】ＥＧＲガス量調整手段としてのＥＧＲバル
ブ２４の開度調整のため、それぞれデュ−ティ式の調整
弁５０、５１が設けられている。調整弁５０は、３方弁
とされて、通路５２を介してＥＧＲバルブ２４（の負圧
往動式アクチュエ−タ２４ａ）に接続され、通路５３を
介して負圧供給用通路３５に接続され、通路５４を介し
て大気供給用通路４４に接続されている。そして、他の
調整弁５１は、上記通路５３に接続されている。調整弁
５０によって、通路５２（アクチュエ−タ２４ａ）の通
路５３と５４とに対する連通度合いが連続可変式に変更
され、調整弁５１によって、調整弁５０へ供給される負
圧の大きさが連続可変式に調整される。アクチュエ−タ
２４ａに供給さされる負圧が大きいほどＥＧＲバルブ２
４の開度が大きくなり（ＥＧＲガス量が大）、調整弁５
０によって通路５２を大気供給用通路５４のみに接続す
ることによって、ＥＧＲバルブ２４が応答よく一気に閉
弁される。

【００１８】図２は、排気タ−ボ過給機１５の過給能力
調整部分つまり過給圧調整手段の一例を示すものであ
る。この図２において、６１はスクロール部であり、タ
ービンホイール１５ｂの周囲には、周方向等間隔に多数
の可変ノズル６２が配設されている。各可変ノズル６２
は、それぞれ回転軸６３を中心に揺動可能とされて、排
気ガスのタービンホイール１５ｂに対する流入方向を変
更する。可変ノズル６３が、例えば図２の波線で示す位
置にあるときは、図２の実線で示す位置のときに比し
て、排気ガスがタービンホイール１５ｂに対して勢いよ
くあたり、過給能力が大きくされる。勿論、可変ノズル
６３の揺動位置が、前述したアクチュエ−タ３３によっ
て変更されることになる。なお、過給能力の変更のため
には、図２で示すような可変ノズル式とする他、ウエス
トゲートバルブ式等、適宜の手法を用いることができ
る。

【００１９】図３は、制御系統例を示すものであり、図
中Ｕは、マイクロコンピュ−タを利用して構成されたコ
ントロ−ラである。このコントロ−ラＵには、前述した
エアフロ−メ−タ１４からの実際の空気量を示す信号、
吸気圧センサ１７からの吸気圧を示す信号が入力される
他、アクセル開度センサ（検出手段）Ｓ１からのアクセ
ル開度を示す信号、およびエンジン回転数センサ（検出
手段）Ｓ２からのエンジン回転数を示す信号が入力され
る。また、コントロ−ラＵからは、前述した各電磁式の
弁３７、３９、４０、４７、５０、５１に対して所定の
制御信号が出力される。

【００２０】次に、コントロ−ラＵによる制御の概要に
ついて説明する。まず、図３において、エンジン回転数
とエンジン負荷としての燃料噴射量とをパラメ−タとし
て、エンジンの運転領域がＸ１〜Ｘ４の４つの領域に分
けられている。領域Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の順に、高
回転あるいは高負荷となるようにされている。吸気絞り
弁１８およびスワ−ル弁２０の開閉制御、ＥＧＲ制御お
よび過給圧制御のそれぞれについての領域Ｘ１〜Ｘ４と
の関係は、例えば次のように設定されている。

【００２１】(1)吸気絞り弁１８およびスワ−ル弁２０領域Ｘ１では、吸気絞り弁１８およびスワ−ル弁２０が
それぞれ閉とされる領域であり、領域Ｘ２〜Ｘ４ではそ
れぞれ各弁１８、２０が開かれる。 (2)ＥＧＲ制御領域Ｘ１とＸ２では、エアフロ−メ−タ１４で検出され
る実際の空気量が目標空気量となるように、ＥＧＲバル
ブ２４の開度がフィ−ドバック制御される。領域Ｘ３と
Ｘ４では、ＥＧＲが停止される（ＥＧＲガスの吸気通路
への還流なし）。 (3)過給圧制御全領域Ｘ１〜Ｘ４で過給が行われるが、領域Ｘ４では、
吸気圧センサ１７で検出される実際の過給圧が目標過給
圧となるように、排気タ−ボ過給機１５の過給能力（可
変ノズル６２の揺動位置）がフィ−ドバック制御され
る。領域Ｘ１〜Ｘ３では、過給なしとすることもできる
が、過給圧フィ−ドバック制御なしの過給実行を行うこ
と、特に実際の過給圧がエンジンの運転状態に応じ所定
過給圧となるように過給圧をオ−プンル−プ制御するこ
とのが好ましい。

【００２２】上述したＥＧＲガス量のフィ−ドバック制
御においては、実際の空気量と目標空気量との偏差が所
定値よりも小さい状態では、フィ−ドバック補正値の更
新を行わないように、図５に示すように不感帯が設定さ
れる（フィ−ドバック補正値として前回値がそのまま用
いられるホールド状態とされる）。この不感帯の大きさ
（上記所定値の大きさ）は、吸気脈動の大きさに関連し
たパラメ−タに基づいて変更され、吸気脈動が大きいほ
ど不感帯が大きく設定される。実施形態では、吸気絞り
弁１８が開弁されたとき（スワ−ル弁２０が開弁された
とき）は、閉弁されているときに比して吸気脈動が大き
いときであるとして、不感帯が大きい値に変更される。

【００２３】不感帯の設定例を示す図５において、横軸
に実際の空気量から目標空気量を差し引いた偏差ＤＡＦ
Ｓが設定され、縦軸にフィ−ドバック補正値（ＥＧＲバ
ルブ２４の開度補正値）を示すことになる調整弁５１へ
のデュ−ティ制御値が設定される。上記偏差ＤＡＦＳが
プラスの値で大きいときは、実際の空気量が多すぎると
きであり、このときは補正値（デュ−ティ値）が増加さ
れる（ＥＧＲバルブ２４の開度が大きくされる方向の補
正）。逆に、上記偏差ＤＡＦＳがマイナスの値で大きい
ときは、実際の空気量が少なすぎるときであり、このと
きは補正値が減少される（ＥＧＲバルブ２４の開度が減
少される）。偏差ＤＡＦＳが、図５に示す不感帯範囲と
なるような小さいときは、フィ−ドバック補正値は更新
されないことになる（前回値のまま）。

【００２４】領域Ｘ１は、ＥＧＲガス量の増大が要求さ
れる領域であり、このため吸気絞り弁１８が閉じられ
（吸気通路１２の有効開口面積が最小）、ＥＧＲガス量
増大に伴う燃焼性確保のためにスワ−ル弁２０が閉じら
れて吸気流動が強化される。目標空気量は、例えば燃料
噴射量とエンジン回転数とに応じてあらかじめ設定され
たマップに照合して決定されるが、吸気絞り弁１８が閉
じられたとき、目標空気量が減量される（小さい値に変
更される）。目標空気量の減量分は、吸気絞り弁１８が
閉じられたことによる実際の空気量の減量分とされる。
すなわち、吸気通路１２を流れることのできる最大空気
量は、吸気絞り弁１８の開度が小さいほど小さくなる
が、吸気絞り弁１８が全開のときに確保可能な最大空気
量と吸気絞り弁１８が全閉のときに確保可能な最大空気
量との差分が、上記目標空気量の減量分とされる。

【００２５】過給圧のフィ−ドバック制御に際しては、
吸気圧センサ１７で検出される実際の過給圧と目標過給
圧との偏差に応じて、図２に示すノズル６２の揺動位置
がフィ−ドバック制御される。目標過給圧は、エンジン
の運転状態（例えばエンジン回転数とエンジン負荷とし
ての燃料噴射量）に応じて設定することができる。実際
の過給圧が所定の上限過給圧よりも大きくなったとき
は、エンジン保護のために調整弁４７が開かれて、過給
圧がすみやかに低下される。フィ−ドバック補正値に
は、上限と下限のガード値が設けられており、このガー
ド値は例えばエンジン負荷に応じて設定される（エンジ
ン負荷が大きいほどガード値が大に設定）。

【００２６】過給圧制御に際しては、過給圧のフィ−ド
バック制御実行中あるいは非実行中のいずれの場合も、
ベース値（調整弁４０用のベースデュ−ティ値）が設定
されており、このベース値に対して、フィ−ドバック補
正値が加算され、この他、加速補正値や大気圧補正値が
加算されて、最終的な調整弁４０制御用のデュ−ティ値
が算出される。勿論、過給圧のフィ−ドバック制御を実
行しないときは、フィ−ドバック補正値は零とされる。

【００２７】以上のことを前提として、コントロ−ラＵ
による制御内容のうち、ＥＧＲガス量のフィ−ドバック
制御および過給圧のフィ−ドバック制御の点に着目し
て、図６以下のフロ−チャ−トを参照しつつ説明する。
なお、以下の説明でＰ、Ｒ、Ｑはステップを示す。ま
ず、図６に示すメインフロ−チャ−トにおいて、Ｐ１に
おいて後述するようにＥＧＲ用の制御が行われ、Ｐ２に
おいて過給圧用の制御が行われる。

【００２８】図７は、ＥＧＲ用の制御の詳細を示すもの
で、図６におけるＰ１の内容に相当する。この図７にお
いて、まずＱ１において、アクセル開度、エンジン回転
数、実際の空気量等のデータが入力される。Ｑ２では、
アクセル開度とエンジン回転数とに基づいて、燃料噴射
量が演算される。Ｑ３では、図５に示すようなマップに
照合して、現在の運転状態がＥＧＲガス量のフィ−ドバ
ック制御を実行すべき状態であるか否かが判別される
（図５の領域Ｘ１、Ｘであるか否かの判別）。Ｑ３の判
別でＮＯのときは、Ｑ４において、吸気絞り弁１８およ
びスワ−ル弁２０をそれぞれ開弁させて、リタ−ンされ
る。

【００２９】Ｑ３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５におい
て、現在の運転状態が領域Ｘ１であるか否かが判別され
る。このＱ５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ６において、
吸気絞り弁１８およびスワ−ル弁２０がそれぞれ閉弁さ
れる。この後、Ｑ７において、目標空気量が、エンジン
の運転状態（例えばエンジン負荷とエンジン回転数）に
応じて決定されるベ−ス値（前述のように例えば燃料噴
射量とエンジン回転数とに応じて決定される）から、補
正値（正の値）を差し引いた小さい値に設定される。こ
の補正値は、吸気絞り弁１８を閉じたことにより、実際
の空気量が大幅に減少されることに起因して、ＥＧＲバ
ルブ２４の開度が小さくなり過ぎるのを防止するための
ものである（目標空気量を補正しないままの場合、実際
の空気量を目標空気量とするためにＥＧＲバルブ２４が
最終的に閉弁されてしまうような事態となってしまうお
それを防止する）。そして、Ｑ８において、不感帯（図
５参照）があらかじめ設定された小さい値に設定された
後、Ｑ１２へ移行される。

【００３０】前記Ｑ５の判別でＮＯのときは、Ｑ９にお
いて、吸気絞り弁１８およびスワ−ル弁２０をそれぞれ
全開とした後、Ｑ１０において、目標空気量がエンジン
の運転状態に応じて決定されるベ−ス値として設定され
る（Ｑ７とは異なり、目標空気量の補正はなし）。この
後、Ｑ１１において、不感帯があらかじめ設定された大
きい値に設定された後、Ｑ１２へ移行される。

【００３１】Ｑ１２では、実際の空気量から目標空気量
を差し引いた偏差ＤＡＦＳが算出される。この後、Ｑ１
３において、偏差ＤＡＦＳが、前記不感帯の範囲を越え
た大きい値であるか否かが判別される。このＱ１３の判
別でＹＥＳのときは、Ｑ１４において、図５に示すよう
に、偏差ＤＡＦＳに基づいてフィ−ドバック補正値が更
新される。Ｑ１３の判別でＮＯのときは、Ｑ１５におい
て、フィ−ドバック補正値の更新が禁止されて、フィ−
ドバック補正値が前回の値にホールドされる。Ｑ１４あ
るいはＱ１５の後はそれぞれ、Ｑ１６において、フィ−
ドバック補正値（に対応したデュ−ティ値）が出力され
る。

【００３２】図８は、過給圧制御の詳細を示すもので、
図６のＰ２の内容に相当する。この図８において、まず
Ｒ１において、アクセル開度、エンジン回転数、過給圧
等のデータが入力された後、Ｒ２において、吸気圧セン
サ１７で検出された実際の過給圧が所定の上限過給圧よ
りも大きいか否かが判別される。このＲ２の判別でＹＥ
Ｓのときは、エンジン保護のために過給圧をすみやかに
低下させるべく、Ｒ３において調整弁４７が開かれる。
Ｒ２の判別でＮＯのときは、Ｒ４において調整弁４７が
閉じられる。

【００３３】Ｒ４の後は、Ｒ５において、現在ＥＧＲフ
ィ−ドバック制御が実行される領域であるか否か（図４
の領域Ｘ１、Ｘ２であるか否か）が判別される。このＲ
５の判別でＹＥＳのときは、Ｒ６において、過給圧調整
用の調整弁４０に対するベ−スデュ−ティ値が、ＥＧＲ
作動用（実行用）として、大きい値（過給圧が大きくな
る方向の値）に設定される。また、Ｒ５の判別でＮＯの
ときは、Ｒ７において、上記ベースデュ−ティ値が小さ
い値に設定される。このＲ６とＲ７の処理は、ＥＧＲ実
行時は非実行時に比して、排圧が低下されることを勘案
したものである（ノズル６２の揺動位置が同じでも、Ｅ
ＧＲ実行時は非実行時に比して、排圧低下に起因して過
給圧が低下されることの補償）。

【００３４】上記Ｒ６あるいはＲ７の後は、Ｒ８におい
て、現在過給圧をフィ−ドバック制御する領域であるか
否か（図４の領域Ｘ４であるか否か）が判別される。こ
のＲ８の判別でＹＥＳのときは、Ｒ９において、吸気圧
センサ１７で検出される実際の過給圧と目標過給圧との
偏差に基づいて、フィ−ドバック補正量αが演算され
る。次いで、Ｒ１０において、フィ−ドバック補正量の
上限ガード値（増加用）と下限ガード値（減少用）とが
それぞれ設定される。この各ガード値は、例えばエンジ
ン負荷に応じて設定されて、エンジン負荷が大きいほど
大きく設定される。

【００３５】Ｑ１０の後、Ｑ１１において、フィ−ドバ
ック補正量αが、上限ガード値よりも大きいか否かが判
別される。このＲ１１の判別でＹＥＳのときは、Ｒ１２
において、フィ−ドバック補正量αが上限ガードとして
設定された後、Ｒ１６へ移行する。また、Ｒ１１の判別
でＮＯのときは、Ｒ１３において、フィ−ドバック補正
量αが下限ガード値よりも小さいか否かが判別される。
このＲ１３の判別でＹＥＳのときは、Ｒ１４において、
フィ−ドバック補正量αが下限ガード値として設定され
た後、Ｒ１６へ移行される。Ｒ１３の判別でＮＯのとき
は、フィ−ドバック補正量αについてガード値に基づく
変更を行うことなく、Ｒ１６へ移行する。

【００３６】Ｒ１６では、加速補正値および大気圧補正
値がそれぞれ演算される。加速補正値は、加速の度合い
が大きいほど過給圧が大きくなるように設定される。大
気圧補正値は、大気圧が小さい（低い）ほど過給圧が大
きくなるように設定される。Ｒ１６の後、Ｒ１７におい
て、前述したベ−スデュ−ティ値に、フィ−ドバック補
正値αと加速補正値と大気圧補正値とを加算して、最終
的なデュ−ティ値が演算される。そして、Ｒ１８におい
て、上記最終的なデュ−ティ値が調整弁４０に対して出
力される。前記Ｒ８の判別でＮＯのときは、Ｒ１５にお
いて、フィ−ドバック補正量αが零に設定された後、Ｒ
１６へ移行される（フィ−ドバック補正なし）。

【００３７】以上実施形態について説明したが、本発明
はこれに限らず、例えば次のような場合をも含むもので
ある。吸気絞り弁１８およびスワ−ル弁２０の一方ある
いは両方共に有しないものとすることもできる。ディ−
ゼルエンジン以外のエンジン、直噴式以外のエンジンに
も本発明を適用することができる。また、ＥＧＲガス量
のフィ−ドバック制御を実行する領域設定は、過給圧の
フィ−ドバック制御を実行する領域とは、互いに同時に
制御実行されないように設定する限り、実施形態に限ら
ず適宜設定できるものである。また、この領域設定は、
エンジン負荷とエンジン回転数との両方をパラメ−タと
することなく、例えばエンジン負荷のみあるいはエンジ
ン回転数のみでもって領域設定することもできる。過給
機としては、エンジンにより機械式に駆動される形式
（いわゆるスーパチャージャ）等、適宜の形式のものを
用いることができる。

【００３８】フロ−チャ−トに示す各ステップ（ステッ
プ群）あるいはセンサやスイッチ等の各種部材は、その
機能の上位表現に手段の名称を付して表現することがで
きる。また、フロ−チャ−トに示すステップ（ステップ
群）は、コントロ−ラＵ内に構成された機能部として表
現することも可能である（ＥＧＲガス量のフィ−ドバッ
ク制御手段はコントロ−ラＵの一つの機能部として把握
される）。本発明の目的は、明記されたものに限らず、
実質的に好ましいあるいは利点として表現されたものを
提供することをも暗黙的に含むものである。さらに、本
発明は、制御方法として表現することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す全体系統図。

【図２】排気タ−ボ過給機の過給能力変更部分を示す要
部拡大断面図。

【図３】図１の実施形態での制御系統図。

【図４】ＥＧＲガス量のフィ−ドバック制御領域等の領
域設定例を示す図。

【図５】フィ−ドバック補正値についての不感帯設定例
を示す図。

【図６】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図７】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【図８】本発明の制御例を示すフロ−チャ−ト。

【符号の説明】

１：エンジン１０：吸気通路１４：エアフロ−メ−タ（空気量検出手段）１５：排気タ−ボ過給機１７：吸気圧センサ（過給圧検出手段）２１：排気通路２３：ＥＧＲ通路２４：ＥＧＲバルブ（ＥＧＲガス量調整手段）３３：アクチュエ−タ（過給圧調整用）４０：調整弁（過給圧用）５０、５１調整弁：（ＥＧＲバルブ用）６２：ノズル（過給圧調整用）Ｓ１：アクセル開度センサＳ２：エンジン回転数センサＵ：コントロ−ラ（フィ−ドバック制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｈ３Ｇ３０１３１１Ｂ３１１ 41/02 ３０１Ｄ 41/02 ３０１３０１Ｅ３８０Ｄ３８０３８０Ｅ 41/18 Ｚ 41/18 45/00 ３０１Ａ 45/00 ３０１Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ＧＦ０２Ｍ 25/07 ５７０５７０ＪＦ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ (72)発明者中井英二広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (72)発明者松本美幸広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内Ｆターム(参考） 3G005 DA02 EA04 EA16 FA00 GA04 GC05 GD11 GD16 GE01 GE10 HA12 JA24 JA25 JA39 JB02 3G062 AA01 AA05 BA00 BA04 BA06 CA07 DA08 EA05 ED08 GA00 GA01 GA04 GA14 GA15 GA21 3G071 AA10 AB06 BA07 DA16 EA02 EA05 FA03 FA05 HA03 JA00 3G084 AA01 AA03 BA04 BA07 BA13 BA20 CA03 CA04 DA01 DA04 DA10 DA19 EA12 EB12 FA01 FA07 FA10 FA11 FA12 FA33 3G092 AA02 AA06 AA10 AA13 AA17 AA18 DB03 DC03 DC06 DC09 DE03S DF04 DF09 DG06 DG09 EA09 EA19 EA22 EC01 EC03 EC08 FA01 FA17 FA18 GA05 GA06 HA01Z HA05Z HA16X HA16Z HD07X HD07Z HE01Z HF08Z 3G301 HA01 HA02 HA06 HA13 JA01 JA25 JA26 KA08 KA09 LA00 MA11 NA08 NC02 ND03 ND07 NE01 NE06 NE17 NE20 NE25 PA01A PA01Z PA07Z PA09Z PA11Z PA16Z PE01Z

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気系に還流されるＥＧＲガス
量を調整するＥＧＲガス量調整手段と、エンジンに供給される空気量を検出する空気量検出手段
と、前記空気量検出手段により検出された実際の空気量が目
標空気量となるように、前記ＥＧＲガス量調整手段をフ
ィ−ドバック制御する第１フィ−ドバック制御手段と、エンジンの過給圧を調整する過給圧調整手段と、過給圧を検出する過給圧検出手段と、前記過給圧検出手段により検出される実際の過給圧が目
標過給圧となるように、前記過給圧調整手段をフィ−ド
バック制御する第２フィ−ドバック制御手段と、を備
え、前記第１フィ−ドバック制御手段と第２フィ−ドバ
ック制御手段との作動条件が互いに異なるように設定さ
れることにより、該両フィ−ドバック制御手段が同時に
作動しないようにされている、ことを特徴とするエンジ
ンの制御装置。
【請求項２】請求項１において、前記第１フィ−ドバック制御手段がエンジンの低負荷領
域において作動されるようにその作動条件が設定され、前記第２フィ−ドバック制御手段がエンジンの高負荷領
域において作動されるようにその作動条件が設定されて
いる、ことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項３】請求項２において、前記第１フィ−ドバック制御手段が作動される低負荷領
域においては、過給圧が所定過給圧となるように前記過
給圧調整手段がオ−プンル−プ制御される、ことを特徴
とするエンジンの制御装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれか１項に
おいて、エンジンがディ−ゼルエンジンとされている、ことを特
徴とするエンジンの制御装置。