JPH11125147A - 内燃機関の排気再循環量制御装置 - Google Patents
内燃機関の排気再循環量制御装置Info
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- JPH11125147A JPH11125147A JP9289686A JP28968697A JPH11125147A JP H11125147 A JPH11125147 A JP H11125147A JP 9289686 A JP9289686 A JP 9289686A JP 28968697 A JP28968697 A JP 28968697A JP H11125147 A JPH11125147 A JP H11125147A
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/45—Sensors specially adapted for EGR systems
- F02M26/46—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition
- F02M26/47—Sensors specially adapted for EGR systems for determining the characteristics of gases, e.g. composition the characteristics being temperatures, pressures or flow rates
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
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- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
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- Control Of Turbines (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】内燃機関の吸気系及び排気系の圧力にばらつき
が生じたとしても、簡単な構成で排気再循環量を適正値
へと補正できるようにする。 【解決手段】ディーゼルエンジン11がアイドル状態で
あることを条件に、EGR用エレクトリック・バキュー
ム・レギュレーティング・バルブ40aを駆動するため
の最終的なデューティ比指令値が「0%」になったとき
と、上記デューティ比指令値がアイドル用に予め定めら
れた所定指令値になったときとの吸気管30の圧力がそ
れぞれ、同吸気管30に設けられた圧力センサ30aに
よって検出される。それら検出された圧力の差は、吸気
管30と排気管31との圧力差に正確に対応した値とな
る。そして、当該検出された圧力の差に基づきエンジン
11のターボチャージャに設けられたノズルベーンの開
度が補正されてEGR量が適正な値へと近づけられる。
が生じたとしても、簡単な構成で排気再循環量を適正値
へと補正できるようにする。 【解決手段】ディーゼルエンジン11がアイドル状態で
あることを条件に、EGR用エレクトリック・バキュー
ム・レギュレーティング・バルブ40aを駆動するため
の最終的なデューティ比指令値が「0%」になったとき
と、上記デューティ比指令値がアイドル用に予め定めら
れた所定指令値になったときとの吸気管30の圧力がそ
れぞれ、同吸気管30に設けられた圧力センサ30aに
よって検出される。それら検出された圧力の差は、吸気
管30と排気管31との圧力差に正確に対応した値とな
る。そして、当該検出された圧力の差に基づきエンジン
11のターボチャージャに設けられたノズルベーンの開
度が補正されてEGR量が適正な値へと近づけられる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気を
吸気系に再循環する内燃機関の排気再循環量制御装置に
係り、詳しくは可変容量型ターボチャージャが設けられ
た内燃機関に適用して好適な同制御装置に関するもので
ある。
吸気系に再循環する内燃機関の排気再循環量制御装置に
係り、詳しくは可変容量型ターボチャージャが設けられ
た内燃機関に適用して好適な同制御装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来の車載用内燃機関には、その排気ガ
スの一部を吸気系に再循環させる排気ガス再循環(EG
R)機構を設け、同機関におけるエミッションの低減を
図るようにしたものがある。こうした内燃機関では、排
気ガスの一部を吸気系に再循環させることで、内燃機関
の燃焼室内における燃焼温度が下がって窒素酸化物(N
Ox )の生成が抑制され、エミッションの低減が図られ
るようになる。
スの一部を吸気系に再循環させる排気ガス再循環(EG
R)機構を設け、同機関におけるエミッションの低減を
図るようにしたものがある。こうした内燃機関では、排
気ガスの一部を吸気系に再循環させることで、内燃機関
の燃焼室内における燃焼温度が下がって窒素酸化物(N
Ox )の生成が抑制され、エミッションの低減が図られ
るようになる。
【0003】また、車載用内燃機関においては、その出
力向上のために燃焼室へ充填される空気の量を増やすこ
とが好ましい。そこで従来は、燃焼室への空気の充填効
率を高めるためにターボチャージャを内燃機関に設ける
ようにしている。このターボチャージャは、内燃機関の
排気ガスが吹き付けられて回転するタービンホイール
と、タービンホイールと一体回転することで燃焼室へ空
気を強制的に送り込むコンプレッサホイールを備えてい
る。
力向上のために燃焼室へ充填される空気の量を増やすこ
とが好ましい。そこで従来は、燃焼室への空気の充填効
率を高めるためにターボチャージャを内燃機関に設ける
ようにしている。このターボチャージャは、内燃機関の
排気ガスが吹き付けられて回転するタービンホイール
と、タービンホイールと一体回転することで燃焼室へ空
気を強制的に送り込むコンプレッサホイールを備えてい
る。
【0004】こうしたターボチャージャの一種として
は、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速
を可変とすべく動作する可変容量機構(ノズルベーン)
を備えた可変容量型ターボチャージャが知られている。
可変容量型ターボチャージャでは、ノズルベーンの開閉
によって上記排気ガスの流速を変化させて、タービンホ
イール及びコンプレッサホイールの回転速度を可変と
し、内燃機関の過給圧、即ち燃焼室に送り込まれる空気
の量を調整するようにしている。
は、タービンホイールに吹き付けられる排気ガスの流速
を可変とすべく動作する可変容量機構(ノズルベーン)
を備えた可変容量型ターボチャージャが知られている。
可変容量型ターボチャージャでは、ノズルベーンの開閉
によって上記排気ガスの流速を変化させて、タービンホ
イール及びコンプレッサホイールの回転速度を可変と
し、内燃機関の過給圧、即ち燃焼室に送り込まれる空気
の量を調整するようにしている。
【0005】また、ノズルベーンは、内燃機関の実際の
過給圧が同機関の運転状態に基づき求められる過給圧目
標値に近づくよう開閉動作される。即ち、実際の過給圧
が過給圧目標値よりも小さい場合にはノズルベーンの開
度を小さくすることで実際の過給圧を上昇させ、実際の
過給圧が目標過給圧よりも大きい場合にはノズルベーン
の開度を大きくすることで実際の過給圧を低下させる。
過給圧が同機関の運転状態に基づき求められる過給圧目
標値に近づくよう開閉動作される。即ち、実際の過給圧
が過給圧目標値よりも小さい場合にはノズルベーンの開
度を小さくすることで実際の過給圧を上昇させ、実際の
過給圧が目標過給圧よりも大きい場合にはノズルベーン
の開度を大きくすることで実際の過給圧を低下させる。
【0006】なお、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、同機関の低回転高負荷時
に高く設定され、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同機関の過給圧を低
くすべく排気ガス流路のガス流通面積、即ちノズルベー
ン間の隙間を大きくすることで排気ガスの排出抵抗を低
減するためである。
の負荷及び回転数に基づいて、同機関の低回転高負荷時
に高く設定され、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同機関の過給圧を低
くすべく排気ガス流路のガス流通面積、即ちノズルベー
ン間の隙間を大きくすることで排気ガスの排出抵抗を低
減するためである。
【0007】上記のような可変容量型ターボチャージャ
及びEGR機構が設けられた内燃機関の一例としては、
例えば特開平8−270454号公報に記載されたもの
が知られている。同公報に記載された内燃機関では、E
GRが行われない運転領域のときには、実際の過給圧が
目標過給圧に近づくよう可変容量型ターボチャージャの
ノズルベーン開度が制御される。また、EGRが行われ
る内燃機関の運転領域のときには、そのEGR量を適正
な値とするために同機関の吸気系と排気系との圧力差が
適正に維持されるよう、可変容量型ターボチャージャの
ノズルベーン開度が制御される。
及びEGR機構が設けられた内燃機関の一例としては、
例えば特開平8−270454号公報に記載されたもの
が知られている。同公報に記載された内燃機関では、E
GRが行われない運転領域のときには、実際の過給圧が
目標過給圧に近づくよう可変容量型ターボチャージャの
ノズルベーン開度が制御される。また、EGRが行われ
る内燃機関の運転領域のときには、そのEGR量を適正
な値とするために同機関の吸気系と排気系との圧力差が
適正に維持されるよう、可変容量型ターボチャージャの
ノズルベーン開度が制御される。
【0008】上記EGR量を適正維持するためのノズル
ベーンの開度制御は、内燃機関の負荷及び回転数に基づ
き算出される目標開度へと、実際のノズルベーンの開度
を近づけることによって行われる。なお、EGR量も上
記目標開度と同じく内燃機関の負荷及び回転数に基づき
決定されるため、その目標開度はEGR量に対応したも
のとなる。
ベーンの開度制御は、内燃機関の負荷及び回転数に基づ
き算出される目標開度へと、実際のノズルベーンの開度
を近づけることによって行われる。なお、EGR量も上
記目標開度と同じく内燃機関の負荷及び回転数に基づき
決定されるため、その目標開度はEGR量に対応したも
のとなる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】ところで、内燃機関の
吸気系及び排気系の圧力には、それら吸排気系を構成す
る部品の寸法公差や経時変化等に起因してばらつきが発
生する。このように吸気系及び排気系の圧力にばらつき
が発生すると、それら吸気系と排気系との圧力差にもば
らつきが生じ、EGR量適正維持のためのノズルベーン
の開度制御を実行したとしても、EGR量を適正な値に
することが困難になる。
吸気系及び排気系の圧力には、それら吸排気系を構成す
る部品の寸法公差や経時変化等に起因してばらつきが発
生する。このように吸気系及び排気系の圧力にばらつき
が発生すると、それら吸気系と排気系との圧力差にもば
らつきが生じ、EGR量適正維持のためのノズルベーン
の開度制御を実行したとしても、EGR量を適正な値に
することが困難になる。
【0010】本発明はこのような実情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、内燃機関の吸気系及び排気
系の圧力にばらつきが生じたとしても、簡単な構成で排
気再循環量を適正値へと補正することのできる内燃機関
の排気再循環量制御装置を提供することにある。
ものであって、その目的は、内燃機関の吸気系及び排気
系の圧力にばらつきが生じたとしても、簡単な構成で排
気再循環量を適正値へと補正することのできる内燃機関
の排気再循環量制御装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成させるた
め、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系から排
出される排気の一部を同機関の吸気系へ再循環させる排
気再循環手段と、前記再循環される排気の量を同機関の
運転状態に適した値とすべく前記排気再循環手段を制御
する再循環量制御手段とを備える内燃機関の排気再循環
量制御装置において、内燃機関における吸気系の圧力を
検出する圧力検出手段と、前記再循環される排気の量が
第1の所定値になったとき前記圧力検出手段によって検
出される前記吸気系の圧力と、前記再循環される排気の
量が前記第1の所定値と異なる第2の所定値になったと
き前記圧力検出手段によって検出される前記吸気系の圧
力とを、内燃機関の所定の運転条件のもとで互いに比較
し、その比較結果に基づき前記再循環される排気の量を
補正する再循環量補正手段とを備えた。
め、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系から排
出される排気の一部を同機関の吸気系へ再循環させる排
気再循環手段と、前記再循環される排気の量を同機関の
運転状態に適した値とすべく前記排気再循環手段を制御
する再循環量制御手段とを備える内燃機関の排気再循環
量制御装置において、内燃機関における吸気系の圧力を
検出する圧力検出手段と、前記再循環される排気の量が
第1の所定値になったとき前記圧力検出手段によって検
出される前記吸気系の圧力と、前記再循環される排気の
量が前記第1の所定値と異なる第2の所定値になったと
き前記圧力検出手段によって検出される前記吸気系の圧
力とを、内燃機関の所定の運転条件のもとで互いに比較
し、その比較結果に基づき前記再循環される排気の量を
補正する再循環量補正手段とを備えた。
【0012】同構成によれば、吸気系に再循環される排
気の量が第1及び第2の所定値になったときのそれぞれ
の吸気系の圧力を互いに比較し、その比較結果に基づき
再循環される排気の量を補正することで、同機関の吸気
及び排気系の圧力にばらつきが生じても排気再循環量が
適正な値に維持される。また、内燃機関における吸気系
の圧力を検出するだけでよいため、装置の構成を簡単な
ものとすることができるようにもなる。
気の量が第1及び第2の所定値になったときのそれぞれ
の吸気系の圧力を互いに比較し、その比較結果に基づき
再循環される排気の量を補正することで、同機関の吸気
及び排気系の圧力にばらつきが生じても排気再循環量が
適正な値に維持される。また、内燃機関における吸気系
の圧力を検出するだけでよいため、装置の構成を簡単な
ものとすることができるようにもなる。
【0013】請求項2記載の発明では、前記再循環量補
正手段による前記再循環される排気の量が第1及び第2
の所定値となったときの前記吸気系の圧力の比較は、内
燃機関の運転が安定した状態であることを条件に行われ
るものとした。
正手段による前記再循環される排気の量が第1及び第2
の所定値となったときの前記吸気系の圧力の比較は、内
燃機関の運転が安定した状態であることを条件に行われ
るものとした。
【0014】同構成によれば、圧力変動が少ない状態で
再循量環補正手段による吸気系の圧力の比較が行われる
ため、その比較結果が高精度になって当該比較結果に基
づき行われる排気再循環量の補正が的確なものとされ
る。
再循量環補正手段による吸気系の圧力の比較が行われる
ため、その比較結果が高精度になって当該比較結果に基
づき行われる排気再循環量の補正が的確なものとされ
る。
【0015】請求項3記載の発明では、内燃機関からの
排気ガスに基づき作動することにより同機関の燃焼室に
吸入される空気の過給を行うとともに、可変容量機構の
操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボ
チャージャを更に備え、前記再循環量補正手段は、前記
ノズルベーンの開度を補正して内燃機関の排気圧を調整
することで前記吸気系に再循環される排気の量を補正す
るものとした。
排気ガスに基づき作動することにより同機関の燃焼室に
吸入される空気の過給を行うとともに、可変容量機構の
操作を通じてその作動量が制御される可変容量型ターボ
チャージャを更に備え、前記再循環量補正手段は、前記
ノズルベーンの開度を補正して内燃機関の排気圧を調整
することで前記吸気系に再循環される排気の量を補正す
るものとした。
【0016】同構成によれば、排気再循環量制御手段の
寸法公差や経時変化等に起因して内燃機関の吸気及び排
気系の圧力にばらつきが生じたとしても、ターボチャー
ジャにおける可変容量機構の制御によって同機関の排気
圧を調整することで、排気再循環量を適正な値に補正す
ることができるようになる。
寸法公差や経時変化等に起因して内燃機関の吸気及び排
気系の圧力にばらつきが生じたとしても、ターボチャー
ジャにおける可変容量機構の制御によって同機関の排気
圧を調整することで、排気再循環量を適正な値に補正す
ることができるようになる。
【0017】請求項4記載の発明では、前記可変容量機
構は、前記排気ガスの流速を可変とすべく開閉動作する
ノズルベーンを備え、前記ノズルベーンは、内燃機関へ
の実際の空気の過給値が同機関の運転状態に基づき求め
られた目標過給値に近づくよう開度制御されるととも
に、内燃機関の排気再循環が行われるときには所定開度
に固定されるものであって、前記排気再循環量補正手段
は、前記再循環される排気の量が前記第1及び第2の所
定値になったときの同機関の吸気系圧力に基づき前記ノ
ズルベーンの開度指令値を学習し、同機関における排気
再循環時のノズルベーン固定開度について前記学習値に
基づく開度補正を行うものとした。
構は、前記排気ガスの流速を可変とすべく開閉動作する
ノズルベーンを備え、前記ノズルベーンは、内燃機関へ
の実際の空気の過給値が同機関の運転状態に基づき求め
られた目標過給値に近づくよう開度制御されるととも
に、内燃機関の排気再循環が行われるときには所定開度
に固定されるものであって、前記排気再循環量補正手段
は、前記再循環される排気の量が前記第1及び第2の所
定値になったときの同機関の吸気系圧力に基づき前記ノ
ズルベーンの開度指令値を学習し、同機関における排気
再循環時のノズルベーン固定開度について前記学習値に
基づく開度補正を行うものとした。
【0018】同構成によれば、排気再循環が行われてい
るときには可変容量機構におけるノズルベーンの開度が
固定されるため、ノズルベーンの開閉による吸気圧力変
動の影響を受けずに、同機関の吸気系の圧力に基づくノ
ズルベーンの開度指令値の学習が行われる。従って、学
習したノズルベーンの開度指令値が適正なものとなる。
るときには可変容量機構におけるノズルベーンの開度が
固定されるため、ノズルベーンの開閉による吸気圧力変
動の影響を受けずに、同機関の吸気系の圧力に基づくノ
ズルベーンの開度指令値の学習が行われる。従って、学
習したノズルベーンの開度指令値が適正なものとなる。
【0019】請求項5記載の発明では、前記排気再循環
量補正手段は、内燃機関がアイドル状態である条件のも
とで、前記再循環される排気の量が「0」になったとき
前記圧力検出手段によって検出される吸気系の圧力と、
前記再循環される排気の量が予め定められた排気再循環
量になったときに前記圧力検出手段によって検出される
吸気系の圧力とを比較するものとした。
量補正手段は、内燃機関がアイドル状態である条件のも
とで、前記再循環される排気の量が「0」になったとき
前記圧力検出手段によって検出される吸気系の圧力と、
前記再循環される排気の量が予め定められた排気再循環
量になったときに前記圧力検出手段によって検出される
吸気系の圧力とを比較するものとした。
【0020】同構成によれば、排気再循環量が「0」の
ときと予め定められたアイドル時の排気再循環量のとき
とでは、吸気系の圧力が大きく異なるため、その圧力の
比較を的確に行って当該比較結果に基づく排気再循環量
の補正を的確なものとすることができるようになる。
ときと予め定められたアイドル時の排気再循環量のとき
とでは、吸気系の圧力が大きく異なるため、その圧力の
比較を的確に行って当該比較結果に基づく排気再循環量
の補正を的確なものとすることができるようになる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明を自動車用のディー
ゼルエンジンに適用した一実施形態を図1〜図14に従
って説明する。
ゼルエンジンに適用した一実施形態を図1〜図14に従
って説明する。
【0022】図1に示すように、ディーゼルエンジン1
1のシリンダブロック11aには、ピストン12が往復
移動可能に設けられている。このピストン12は、コン
ロッド13を介してディーゼルエンジン11の下部に設
けられたクランクシャフト(出力軸)14に連結されて
いる。そして、ピストン12の往復移動は、コンロッド
13によりクランクシャフト14の回転へと変換される
ようになっている。
1のシリンダブロック11aには、ピストン12が往復
移動可能に設けられている。このピストン12は、コン
ロッド13を介してディーゼルエンジン11の下部に設
けられたクランクシャフト(出力軸)14に連結されて
いる。そして、ピストン12の往復移動は、コンロッド
13によりクランクシャフト14の回転へと変換される
ようになっている。
【0023】クランクシャフト14にはシグナルロータ
15が取り付けられている。このシグナルロータ15の
外周面には、複数の突起15aがクランクシャフト14
の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。また、
シグナルロータ15の側方には、同ロータ15の突起1
5aを検出して検出信号を出力するクランクポジション
センサ16が設けられている。そして、クランクシャフ
ト14が回転して、シグナルロータ15の各突起15a
が順次クランクポジションセンサ16の側方を通過する
ことにより、同センサ16からそれら各突起15aに対
応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。
15が取り付けられている。このシグナルロータ15の
外周面には、複数の突起15aがクランクシャフト14
の軸線を中心とする等角度毎に設けられている。また、
シグナルロータ15の側方には、同ロータ15の突起1
5aを検出して検出信号を出力するクランクポジション
センサ16が設けられている。そして、クランクシャフ
ト14が回転して、シグナルロータ15の各突起15a
が順次クランクポジションセンサ16の側方を通過する
ことにより、同センサ16からそれら各突起15aに対
応したパルス状の検出信号が出力されるようになる。
【0024】上記シリンダブロック11aには、ディー
ゼルエンジン11の冷却水温を検出するための水温セン
サ11bが設けられている。また、シリンダブロック1
1aの上端にはシリンダヘッド17が設けられている。
そして、シリンダヘッド17とピストン12との間には
燃焼室18が設けられている。シリンダヘッド17に
は、その燃焼室18内に燃料を噴射するための噴射ノズ
ル18aが設けられるとともに、吸気ポート19及び排
気ポート20が同燃焼室18と連通するように設けられ
ている。そして、それら吸気ポート19及び排気ポート
20には、それぞれ吸気バルブ21及び排気バルブ22
が設けられている。
ゼルエンジン11の冷却水温を検出するための水温セン
サ11bが設けられている。また、シリンダブロック1
1aの上端にはシリンダヘッド17が設けられている。
そして、シリンダヘッド17とピストン12との間には
燃焼室18が設けられている。シリンダヘッド17に
は、その燃焼室18内に燃料を噴射するための噴射ノズ
ル18aが設けられるとともに、吸気ポート19及び排
気ポート20が同燃焼室18と連通するように設けられ
ている。そして、それら吸気ポート19及び排気ポート
20には、それぞれ吸気バルブ21及び排気バルブ22
が設けられている。
【0025】シリンダヘッド17には、吸気バルブ21
及び排気バルブ22を開閉駆動するための吸気カムシャ
フト23及び排気カムシャフト24が回転可能に支持さ
れている。これら吸気及び排気カムシャフト23,24
はタイミングベルト(図示せず)を介してクランクシャ
フト14に連結され、同ベルトによりクランクシャフト
14の回転が吸気及び排気カムシャフト23,24へ伝
達されるようになっている。そして、吸気カムシャフト
23が回転すると、吸気バルブ21が開閉駆動されて、
吸気ポート19と燃焼室18とが連通・遮断されるよう
になる。また、排気カムシャフト24が回転すると、排
気バルブ22が開閉駆動されて、排気ポート20と燃焼
室18とが連通・遮断されるようになる。
及び排気バルブ22を開閉駆動するための吸気カムシャ
フト23及び排気カムシャフト24が回転可能に支持さ
れている。これら吸気及び排気カムシャフト23,24
はタイミングベルト(図示せず)を介してクランクシャ
フト14に連結され、同ベルトによりクランクシャフト
14の回転が吸気及び排気カムシャフト23,24へ伝
達されるようになっている。そして、吸気カムシャフト
23が回転すると、吸気バルブ21が開閉駆動されて、
吸気ポート19と燃焼室18とが連通・遮断されるよう
になる。また、排気カムシャフト24が回転すると、排
気バルブ22が開閉駆動されて、排気ポート20と燃焼
室18とが連通・遮断されるようになる。
【0026】その排気カムシャフト24の外周面には、
一つの突起25が設けられている。この排気カムシャフ
ト22の側方には、突起25を検出して検出信号を出力
するカムポジションセンサ26が設けられている。そし
て、排気カムシャフト24が回転して、突起25が所定
の周期でカムポジションセンサ24の側方を通過するこ
とにより、同センサ24から突起25に対応して検出信
号が所定の周期で出力されるようになる。
一つの突起25が設けられている。この排気カムシャフ
ト22の側方には、突起25を検出して検出信号を出力
するカムポジションセンサ26が設けられている。そし
て、排気カムシャフト24が回転して、突起25が所定
の周期でカムポジションセンサ24の側方を通過するこ
とにより、同センサ24から突起25に対応して検出信
号が所定の周期で出力されるようになる。
【0027】上記吸気ポート19及び排気ポート20に
は、それぞれ吸気管30及び排気管31が接続されてい
る。この吸気管30内及び吸気ポート19内は吸気通路
32となっており、排気管31内及び排気ポート20内
は排気通路33となっている。そして、吸気通路32の
上流部及び排気通路33の下流部は、それぞれターボチ
ャージャ35に繋がっている。このターボチャージャ3
5は、吸気通路32の下流側へ空気を送り出すためのコ
ンプレッサホイール36と、排気通路33を通過する排
気ガスによって回転するタービンホイール37と、それ
らホイール36,37を一体回転可能に連結するロータ
シャフト38とを備えている。
は、それぞれ吸気管30及び排気管31が接続されてい
る。この吸気管30内及び吸気ポート19内は吸気通路
32となっており、排気管31内及び排気ポート20内
は排気通路33となっている。そして、吸気通路32の
上流部及び排気通路33の下流部は、それぞれターボチ
ャージャ35に繋がっている。このターボチャージャ3
5は、吸気通路32の下流側へ空気を送り出すためのコ
ンプレッサホイール36と、排気通路33を通過する排
気ガスによって回転するタービンホイール37と、それ
らホイール36,37を一体回転可能に連結するロータ
シャフト38とを備えている。
【0028】また、ターボチャージャ35よりも下流側
の吸気通路32及び上流側の排気通路33は、排気ガス
再循環(EGR)通路39を介して連通している。この
EGR通路39の途中には、EGR用エレクトリック・
バキューム・レギュレーティング・バルブ(EVRV)
40aによって開度調節されるEGRバルブ40が設け
られている。そして、EGR用EVRV40aの電磁ソ
レノイド(図示せず)に対する印加電圧のデューティ制
御に基づきEGRバルブ40の開度調節が行われる。こ
うしたEGRバルブ40の開度調節により、排気通路3
3からEGR通路39を介して吸気通路32へ再循環す
る排気ガスの量が調整されるようになる。
の吸気通路32及び上流側の排気通路33は、排気ガス
再循環(EGR)通路39を介して連通している。この
EGR通路39の途中には、EGR用エレクトリック・
バキューム・レギュレーティング・バルブ(EVRV)
40aによって開度調節されるEGRバルブ40が設け
られている。そして、EGR用EVRV40aの電磁ソ
レノイド(図示せず)に対する印加電圧のデューティ制
御に基づきEGRバルブ40の開度調節が行われる。こ
うしたEGRバルブ40の開度調節により、排気通路3
3からEGR通路39を介して吸気通路32へ再循環す
る排気ガスの量が調整されるようになる。
【0029】この吸気通路32においてEGR通路39
と連通する部分よりも上流側には、スロットルバルブ3
4が設けられている。スロットルバルブ34の開度は自
動車の室内に設けられたアクセルペダル34aの踏込量
に基づき調節される。吸気管30においてスロットルバ
ルブ34に対応する位置には、同バルブ34の開度をア
クセルペダル34aの踏込量として検出し、その検出さ
れたアクセル踏込量に対応した検出信号を出力するスロ
ットルポジションセンサ28が設けられている。更に、
吸気管30において、スロットルバルブ34よりも下流
側には圧力センサ30aが設けられている。この圧力セ
ンサ30aは、スロットルバルブ34よりも下流側に位
置する吸気通路32内の圧力を検出し、その検出された
圧力に対応した検出信号を出力する。
と連通する部分よりも上流側には、スロットルバルブ3
4が設けられている。スロットルバルブ34の開度は自
動車の室内に設けられたアクセルペダル34aの踏込量
に基づき調節される。吸気管30においてスロットルバ
ルブ34に対応する位置には、同バルブ34の開度をア
クセルペダル34aの踏込量として検出し、その検出さ
れたアクセル踏込量に対応した検出信号を出力するスロ
ットルポジションセンサ28が設けられている。更に、
吸気管30において、スロットルバルブ34よりも下流
側には圧力センサ30aが設けられている。この圧力セ
ンサ30aは、スロットルバルブ34よりも下流側に位
置する吸気通路32内の圧力を検出し、その検出された
圧力に対応した検出信号を出力する。
【0030】一方、ディーゼルエンジン11のクランク
シャフト14は、燃料噴射ポンプ41のドライブシャフ
ト41aと連結されている。この燃料噴射ポンプ41
は、燃料ライン42を介してシリンダヘッド18の噴射
ノズル18aに接続されている。そして、燃料噴射ポン
プ41は、クランクシャフト14の回転がドライブシャ
フト41aに伝達されることによって駆動され、自動車
の燃料タンク(図示せず)から燃料を吸引するとともに
同燃料を噴射ノズル18aへ向けて吐出する。噴射ノズ
ル18aは、燃料噴射ポンプ41から送り込まれた燃料
の圧力によって作動し、その燃料を燃焼室18内へ噴射
する。
シャフト14は、燃料噴射ポンプ41のドライブシャフ
ト41aと連結されている。この燃料噴射ポンプ41
は、燃料ライン42を介してシリンダヘッド18の噴射
ノズル18aに接続されている。そして、燃料噴射ポン
プ41は、クランクシャフト14の回転がドライブシャ
フト41aに伝達されることによって駆動され、自動車
の燃料タンク(図示せず)から燃料を吸引するとともに
同燃料を噴射ノズル18aへ向けて吐出する。噴射ノズ
ル18aは、燃料噴射ポンプ41から送り込まれた燃料
の圧力によって作動し、その燃料を燃焼室18内へ噴射
する。
【0031】また、燃料噴射ポンプ41は、噴射ノズル
18aへ向けて吐出される燃料の量を調整する電磁スピ
ル弁43と、その燃料の吐出開始時期を調整するタイマ
装置44とを備えている。そして、燃料噴射ポンプ41
から噴射ノズル18aへ向けて吐出される燃料の吐出量
と吐出時期とを上記電磁スピル弁43及びタイマ装置4
4で調整することによって、噴射ノズル18aから燃焼
室18へ噴射される燃料の噴射量及び噴射時期が調整さ
れる。
18aへ向けて吐出される燃料の量を調整する電磁スピ
ル弁43と、その燃料の吐出開始時期を調整するタイマ
装置44とを備えている。そして、燃料噴射ポンプ41
から噴射ノズル18aへ向けて吐出される燃料の吐出量
と吐出時期とを上記電磁スピル弁43及びタイマ装置4
4で調整することによって、噴射ノズル18aから燃焼
室18へ噴射される燃料の噴射量及び噴射時期が調整さ
れる。
【0032】こうしたディーゼルエンジン11にあって
は、その吸気行程において、ピストン12の下降により
燃焼室18内に負圧が発生し、その負圧により燃焼室1
8へ吸気通路32を介して空気が吸入される。その後、
圧縮行程において、ピストン12の上昇により燃焼室1
8内の空気が圧縮された状態で、噴射ノズル18aから
アクセルペダル34aの踏込量に対応した量の燃料が同
燃焼室18へ向かって噴射される。その結果、燃焼室1
8内の高温高圧空気中に噴射された燃料が自己着火して
燃焼し、その燃焼エネルギーによりピストン12が下降
して爆発行程に移る。この爆発行程によってエンジン1
1は駆動力を得ることとなる。燃焼室18内で燃料が燃
焼することにより発生した排気ガスは、エンジン11の
排気行程においてピストン12の上昇により排気通路3
3へ排出される。
は、その吸気行程において、ピストン12の下降により
燃焼室18内に負圧が発生し、その負圧により燃焼室1
8へ吸気通路32を介して空気が吸入される。その後、
圧縮行程において、ピストン12の上昇により燃焼室1
8内の空気が圧縮された状態で、噴射ノズル18aから
アクセルペダル34aの踏込量に対応した量の燃料が同
燃焼室18へ向かって噴射される。その結果、燃焼室1
8内の高温高圧空気中に噴射された燃料が自己着火して
燃焼し、その燃焼エネルギーによりピストン12が下降
して爆発行程に移る。この爆発行程によってエンジン1
1は駆動力を得ることとなる。燃焼室18内で燃料が燃
焼することにより発生した排気ガスは、エンジン11の
排気行程においてピストン12の上昇により排気通路3
3へ排出される。
【0033】排気通路33を通過する排気ガスの一部は
EGR通路39を介して吸気通路32へ再循環され、こ
の排気ガス再循環量(EGR量)の調節はEGR通路3
9に設けられたEGRバルブ40の開度調節によって行
われる。なお、こうした排気ガスの再循環を行うのは、
エンジン11から排出された排気ガス中の窒素酸化物や
一酸化炭素などを低減させ、エンジン11におけるエミ
ッションの悪化を抑制するためである。
EGR通路39を介して吸気通路32へ再循環され、こ
の排気ガス再循環量(EGR量)の調節はEGR通路3
9に設けられたEGRバルブ40の開度調節によって行
われる。なお、こうした排気ガスの再循環を行うのは、
エンジン11から排出された排気ガス中の窒素酸化物や
一酸化炭素などを低減させ、エンジン11におけるエミ
ッションの悪化を抑制するためである。
【0034】更に、排気通路33から吸気通路32へ再
循環されなかった排気ガスは、ターボチャージャ35の
タービンホイール37を回転させ、同ホイール37の回
転はロータシャフト38を介してコンプレッサホイール
36に伝達される。こうしてコンプレッサホイール36
が回転すると、吸気通路32の下流側へ向かって空気が
強制的に送り出されて燃焼室18への吸入空気量が増加
し、エンジン11の出力が向上するようになる。
循環されなかった排気ガスは、ターボチャージャ35の
タービンホイール37を回転させ、同ホイール37の回
転はロータシャフト38を介してコンプレッサホイール
36に伝達される。こうしてコンプレッサホイール36
が回転すると、吸気通路32の下流側へ向かって空気が
強制的に送り出されて燃焼室18への吸入空気量が増加
し、エンジン11の出力が向上するようになる。
【0035】このようなディーゼルエンジン11のクラ
ンクシャフト14は、例えば自動変速機を介して自動車
の車輪(共に図示せず)に連結されている。また、自動
車には、停止しているディーゼルエンジン11のクラン
クシャフト14を強制的に回転させることで同エンジン
11を始動させるスタータ51が設けられている。この
スタータ51の駆動は、自動車の室内に設けられたイグ
ニッションスイッチ52を操作することによって行われ
る。
ンクシャフト14は、例えば自動変速機を介して自動車
の車輪(共に図示せず)に連結されている。また、自動
車には、停止しているディーゼルエンジン11のクラン
クシャフト14を強制的に回転させることで同エンジン
11を始動させるスタータ51が設けられている。この
スタータ51の駆動は、自動車の室内に設けられたイグ
ニッションスイッチ52を操作することによって行われ
る。
【0036】次に、上記ターボチャージャ35の具体的
構成を、図2及び図3に基づいて詳しく説明する。図2
に示すように、ターボチャージャ35は、センタハウジ
ング61、コンプレッサハウジング62及びタービンハ
ウジング63を備えている。センタハウジング61に
は、上記ロータシャフト38がその軸線Lを中心に回転
可能に支持されている。このロータシャフト38の一端
部(図中右端部)には、複数の羽根36aを備えた上記
コンプレッサホイール36が取り付けられている。ま
た、ロータシャフト38の他端部(図中左端部)には、
同じく複数の羽根37aを備えた上記タービンホイール
37が取り付けられている。
構成を、図2及び図3に基づいて詳しく説明する。図2
に示すように、ターボチャージャ35は、センタハウジ
ング61、コンプレッサハウジング62及びタービンハ
ウジング63を備えている。センタハウジング61に
は、上記ロータシャフト38がその軸線Lを中心に回転
可能に支持されている。このロータシャフト38の一端
部(図中右端部)には、複数の羽根36aを備えた上記
コンプレッサホイール36が取り付けられている。ま
た、ロータシャフト38の他端部(図中左端部)には、
同じく複数の羽根37aを備えた上記タービンホイール
37が取り付けられている。
【0037】センタハウジング61の一端側には、コン
プレッサホイール36の外周を囲うように、しかも渦巻
き状に延びるかたちで上記コンプレッサハウジング62
が取り付けられている。このようなコンプレッサハウジ
ング62において、センタハウジング61の反対側に位
置する部分には、エンジン11の燃焼室18(図1)に
供給される空気が導入される吸気入口62aが設けられ
ている。また、コンプレッサハウジング62の内部に
は、同ハウジング62と同じく渦巻き状に延びて吸気通
路32(図1)と連通するコンプレッサ通路64が設け
られている。更に、コンプレッサハウジング62には、
吸気入口62aを介して同ハウジング62内に導入され
た空気をコンプレッサ通路64へ送り出すための送出通
路65が設けられている。この送出通路65は、コンプ
レッサ通路64に沿って設けられている。そして、ロー
タシャフト38の回転に基づきコンプレッサホイール3
6が軸線Lを中心に回転すると、空気が吸気入口62
a、送出通路65及びコンプレッサ通路64を介して吸
気通路32へ強制的に送り出されるようになる。
プレッサホイール36の外周を囲うように、しかも渦巻
き状に延びるかたちで上記コンプレッサハウジング62
が取り付けられている。このようなコンプレッサハウジ
ング62において、センタハウジング61の反対側に位
置する部分には、エンジン11の燃焼室18(図1)に
供給される空気が導入される吸気入口62aが設けられ
ている。また、コンプレッサハウジング62の内部に
は、同ハウジング62と同じく渦巻き状に延びて吸気通
路32(図1)と連通するコンプレッサ通路64が設け
られている。更に、コンプレッサハウジング62には、
吸気入口62aを介して同ハウジング62内に導入され
た空気をコンプレッサ通路64へ送り出すための送出通
路65が設けられている。この送出通路65は、コンプ
レッサ通路64に沿って設けられている。そして、ロー
タシャフト38の回転に基づきコンプレッサホイール3
6が軸線Lを中心に回転すると、空気が吸気入口62
a、送出通路65及びコンプレッサ通路64を介して吸
気通路32へ強制的に送り出されるようになる。
【0038】一方、センタハウジング61の他端側に
は、タービンホイール37の外周を囲うように、しかも
渦巻き状に延びるかたちで上記タービンハウジング63
が取り付けられている。そしてこのタービンハウジング
63内には、同ハウジング63と同じく渦巻き状に延び
るスクロール通路66が設けられている。このスクロー
ル通路66は、エンジン11の排気通路33(図1)と
連通し、燃焼室18からの排気ガスが同排気通路33を
介して送り込まれる。
は、タービンホイール37の外周を囲うように、しかも
渦巻き状に延びるかたちで上記タービンハウジング63
が取り付けられている。そしてこのタービンハウジング
63内には、同ハウジング63と同じく渦巻き状に延び
るスクロール通路66が設けられている。このスクロー
ル通路66は、エンジン11の排気通路33(図1)と
連通し、燃焼室18からの排気ガスが同排気通路33を
介して送り込まれる。
【0039】また、タービンハウジング63内には、ス
クロール通路66内の排気ガスをタービンホイール37
へ向けて吹き付けるための排気ガス流路67が、そのス
クロール通路66に沿って設けられている。この排気ガ
ス流路67からのタービンホイール37への排気ガスの
吹き付けによって、タービンホイール37が軸線Lを中
心に回転するようになる。なお、タービンホイール37
に吹き付けられた後の排気ガスは、タービンハウジング
63においてセンタハウジング61と反対側に位置する
部分に設けられた排気出口63aを介して触媒(図示せ
ず)へ送り出される。
クロール通路66内の排気ガスをタービンホイール37
へ向けて吹き付けるための排気ガス流路67が、そのス
クロール通路66に沿って設けられている。この排気ガ
ス流路67からのタービンホイール37への排気ガスの
吹き付けによって、タービンホイール37が軸線Lを中
心に回転するようになる。なお、タービンホイール37
に吹き付けられた後の排気ガスは、タービンハウジング
63においてセンタハウジング61と反対側に位置する
部分に設けられた排気出口63aを介して触媒(図示せ
ず)へ送り出される。
【0040】次に、センタハウジング61とタービンハ
ウジング63との間に設けられて、上記排気ガス流路6
7を介してタービンホイール37に吹き付けられる排気
ガスの流速を調整する可変容量機構(可変ノズル機構)
71について、図3(a),(b)を参照して説明す
る。なお、図3(a)は同機構71の側断面図であり、
図3(b)は同機構71の正面図である。
ウジング63との間に設けられて、上記排気ガス流路6
7を介してタービンホイール37に吹き付けられる排気
ガスの流速を調整する可変容量機構(可変ノズル機構)
71について、図3(a),(b)を参照して説明す
る。なお、図3(a)は同機構71の側断面図であり、
図3(b)は同機構71の正面図である。
【0041】これら図3(a),(b)に示すように、
可変ノズル機構71は、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。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。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。これら軸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。また、軸73の他端部(図3(b)中の右端部)に
は、同軸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。
可変ノズル機構71は、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。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。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。これら軸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。また、軸73の他端部(図3(b)中の右端部)に
は、同軸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。
【0042】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と重なるよ
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7
5a間に回動可能な状態で挟持されている。
72との間には、ノズルバックプレート72と重なるよ
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7
5a間に回動可能な状態で挟持されている。
【0043】そして、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の回動方向へ押す。
その結果、それら開閉レバー75は軸73を回動させる
こととなり、軸73の回動に伴い各ノズルベーン74は
同軸73を中心にして各々同期した状態で開閉動作す
る。また、隣合うノズルベーン74間の隙間の大きさ
は、それらノズルベーン74の同期した開閉動作に基づ
き変化する。
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の回動方向へ押す。
その結果、それら開閉レバー75は軸73を回動させる
こととなり、軸73の回動に伴い各ノズルベーン74は
同軸73を中心にして各々同期した状態で開閉動作す
る。また、隣合うノズルベーン74間の隙間の大きさ
は、それらノズルベーン74の同期した開閉動作に基づ
き変化する。
【0044】上記構成の可変ノズル機構71は、ノズル
バックプレート72を図示しないボルトでタービンハウ
ジング63に固定することで、図2に示すように同ハウ
ジング63に取り付けられる。こうしてタービンハウジ
ング63に取り付けられた可変ノズル機構71は、セン
タハウジング61とタービンハウジング63との間に位
置することとなる。この状態において、リングプレート
76の外縁部(図中下端部)には軸線Lと同方向へ延び
るピン86が設けられ、そのピン86には可変ノズル機
構71を駆動するための駆動機構82が連結される。
バックプレート72を図示しないボルトでタービンハウ
ジング63に固定することで、図2に示すように同ハウ
ジング63に取り付けられる。こうしてタービンハウジ
ング63に取り付けられた可変ノズル機構71は、セン
タハウジング61とタービンハウジング63との間に位
置することとなる。この状態において、リングプレート
76の外縁部(図中下端部)には軸線Lと同方向へ延び
るピン86が設けられ、そのピン86には可変ノズル機
構71を駆動するための駆動機構82が連結される。
【0045】駆動機構82は、センタハウジング61に
上記ピン86と同方向へ延びた状態で回動可能に支持さ
れた支軸83を備えている。この支軸83の一端部(図
中左端部)には、上記ピン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。また、支軸8
3の他端部(図中右端部)には、アクチュエータ87に
連結された操作片85が固定されている。
上記ピン86と同方向へ延びた状態で回動可能に支持さ
れた支軸83を備えている。この支軸83の一端部(図
中左端部)には、上記ピン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。また、支軸8
3の他端部(図中右端部)には、アクチュエータ87に
連結された操作片85が固定されている。
【0046】そして、アクチュエータ87の駆動により
操作片85が操作されて支軸83が回動すると、支軸8
3の回動に伴い駆動レバー84が支軸83を中心に回動
する。その結果、駆動レバー84によりピン86を介し
てリングプレート76が周方向に押され、軸線Lを中心
に回動することとなる。このリングプレート76の回動
により、隣合うノズルベーン74間の隙間の大きさが調
整され、当該隙間の調整に基づきスクロール通路66か
ら排気ガス流路67を介してタービンホイール37へ吹
き付けられる排気ガスの流速が調節される。
操作片85が操作されて支軸83が回動すると、支軸8
3の回動に伴い駆動レバー84が支軸83を中心に回動
する。その結果、駆動レバー84によりピン86を介し
てリングプレート76が周方向に押され、軸線Lを中心
に回動することとなる。このリングプレート76の回動
により、隣合うノズルベーン74間の隙間の大きさが調
整され、当該隙間の調整に基づきスクロール通路66か
ら排気ガス流路67を介してタービンホイール37へ吹
き付けられる排気ガスの流速が調節される。
【0047】更に、タービンホイール37へ吹き付けら
れる排気ガスの流速を調節することにより、タービンホ
イール37、ロータシャフト38及びコンプレッサホイ
ール36の回転速度が適宜に調節され、ひいては燃焼室
18(図1)へ強制的に送り込まれる空気の量が調節さ
れる。こうした燃焼室18への吸入空気量の調整を行う
ことにより、エンジン11の出力向上と燃焼室18内の
過剰圧防止との両立が図られるようになる。
れる排気ガスの流速を調節することにより、タービンホ
イール37、ロータシャフト38及びコンプレッサホイ
ール36の回転速度が適宜に調節され、ひいては燃焼室
18(図1)へ強制的に送り込まれる空気の量が調節さ
れる。こうした燃焼室18への吸入空気量の調整を行う
ことにより、エンジン11の出力向上と燃焼室18内の
過剰圧防止との両立が図られるようになる。
【0048】次に、上記アクチュエータ87及びその駆
動装置を図5に基づいて詳しく説明する。同図に示され
るように、アクチュエータ87の内部は、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。この負圧室87aには負圧通路89が接続され
ている。また、大気室87bの内部は、アクチュエータ
87の外部と連通して大気圧となっている。一方、負圧
室87a内には、ダイヤフラム88と直交する方向に伸
縮するコイルスプリング88aが設けられている。ダイ
ヤフラム88には、コイルスプリング88aの伸縮方向
へ延びてアクチュエータ87の外部に突出するロッド8
8bが設けられている。このロッド88bは、上記ノズ
ルベーン74を開閉動作させるための駆動機構82に設
けられた操作片85(図2)に連結されている。
動装置を図5に基づいて詳しく説明する。同図に示され
るように、アクチュエータ87の内部は、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。この負圧室87aには負圧通路89が接続され
ている。また、大気室87bの内部は、アクチュエータ
87の外部と連通して大気圧となっている。一方、負圧
室87a内には、ダイヤフラム88と直交する方向に伸
縮するコイルスプリング88aが設けられている。ダイ
ヤフラム88には、コイルスプリング88aの伸縮方向
へ延びてアクチュエータ87の外部に突出するロッド8
8bが設けられている。このロッド88bは、上記ノズ
ルベーン74を開閉動作させるための駆動機構82に設
けられた操作片85(図2)に連結されている。
【0049】また、アクチュエータ87の負圧室87a
に接続された負圧通路89は、エンジン11のクランク
シャフト14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。また、負圧通路89の途中にはノズル
用エレクトリック・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。そして、ク
ランクシャフト14の回転により駆動される上記バキュ
ームポンプ91は、ノズル用EVRV90との間に位置
する負圧通路89内の負圧が一定値となるように同通路
89内の空気を吸引する。
に接続された負圧通路89は、エンジン11のクランク
シャフト14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。また、負圧通路89の途中にはノズル
用エレクトリック・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。そして、ク
ランクシャフト14の回転により駆動される上記バキュ
ームポンプ91は、ノズル用EVRV90との間に位置
する負圧通路89内の負圧が一定値となるように同通路
89内の空気を吸引する。
【0050】一方、上記ノズル用EVRV90は、電磁
ソレノイド(図示せず)を備えている。同電磁ソレノイ
ドの消磁状態においては、ノズル用EVRV90は負圧
室87aとアクチュエータ87の外部とが連通する状態
に保持される。この状態にあっては、アクチュエータ8
7のロッド88bは、コイルスプリング88aの付勢力
により最も突出した状態に保持され、ターボチャージャ
35のノズルベーン74は例えば全閉とされるようにな
る。
ソレノイド(図示せず)を備えている。同電磁ソレノイ
ドの消磁状態においては、ノズル用EVRV90は負圧
室87aとアクチュエータ87の外部とが連通する状態
に保持される。この状態にあっては、アクチュエータ8
7のロッド88bは、コイルスプリング88aの付勢力
により最も突出した状態に保持され、ターボチャージャ
35のノズルベーン74は例えば全閉とされるようにな
る。
【0051】また、ノズル用EVRV90の電磁ソレノ
イドの励磁状態においては、ノズル用EVRV90は負
圧室87aとバキュームポンプ91とを連通する状態に
保持される。この状態にあっては、負圧室87a内の空
気がバキュームポンプ91へ向けて吸引されることで、
ダイヤフラム88がコイルスプリング88aの付勢力に
抗して変位する。こうしたダイヤフラム88の変位によ
り、ロッド88bはアクチュエータ87に対して最も没
入した状態に保持され、ターボチャージャ35のノズル
ベーン74は例えば全開とされるようになる。
イドの励磁状態においては、ノズル用EVRV90は負
圧室87aとバキュームポンプ91とを連通する状態に
保持される。この状態にあっては、負圧室87a内の空
気がバキュームポンプ91へ向けて吸引されることで、
ダイヤフラム88がコイルスプリング88aの付勢力に
抗して変位する。こうしたダイヤフラム88の変位によ
り、ロッド88bはアクチュエータ87に対して最も没
入した状態に保持され、ターボチャージャ35のノズル
ベーン74は例えば全開とされるようになる。
【0052】更に、電磁ソレノイドへの印加電圧をデュ
ーティ制御した場合には、負圧室87aからバキューム
ポンプ91へ向けて吸引される空気の量を調節すべくノ
ズル用EVRV90の開度が調節される。このノズル用
EVRV90の開度調節により、アクチュエータ87に
おけるロッド88bの突出位置が適宜に変更され、ター
ボチャージャ35におけるノズルベーン74の開度が適
宜に調整される。また、このようにノズルベーン74の
開度が調節されることで、ターボチャージャ35により
燃焼室18(図1)へ強制的に送り込まれる空気の量、
即ち燃焼室18への空気の過給圧が調節されるようにな
る。
ーティ制御した場合には、負圧室87aからバキューム
ポンプ91へ向けて吸引される空気の量を調節すべくノ
ズル用EVRV90の開度が調節される。このノズル用
EVRV90の開度調節により、アクチュエータ87に
おけるロッド88bの突出位置が適宜に変更され、ター
ボチャージャ35におけるノズルベーン74の開度が適
宜に調整される。また、このようにノズルベーン74の
開度が調節されることで、ターボチャージャ35により
燃焼室18(図1)へ強制的に送り込まれる空気の量、
即ち燃焼室18への空気の過給圧が調節されるようにな
る。
【0053】次に、本実施形態における排気再循環量制
御装置の電気的構成を図4に基づいて説明する。この排
気再循環量制御装置は、燃料噴射時期制御、燃料噴射量
制御、及びノズベーン74の開度制御など、エンジン1
1の運転状態を制御するための電子制御ユニット(以下
「ECU」という)92を備えている。このECU92
は、ROM93、CPU94、RAM95及びバックア
ップRAM96等を備える論理演算回路として構成され
ている。
御装置の電気的構成を図4に基づいて説明する。この排
気再循環量制御装置は、燃料噴射時期制御、燃料噴射量
制御、及びノズベーン74の開度制御など、エンジン1
1の運転状態を制御するための電子制御ユニット(以下
「ECU」という)92を備えている。このECU92
は、ROM93、CPU94、RAM95及びバックア
ップRAM96等を備える論理演算回路として構成され
ている。
【0054】ここで、ROM93は各種制御プログラム
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されるメモリであり、CPU94はR
OM93に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、RAM95はCPU
94での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM9
6はエンジン11の停止時に保存すべきデータを記憶す
る不揮発性のメモリである。そして、ROM93、CP
U94、RAM95及びバックアップRAM96は、バ
ス97を介して互いに接続されるとともに、外部入力回
路98及び外部出力回路99と接続されている。
や、それら各種制御プログラムを実行する際に参照され
るマップ等が記憶されるメモリであり、CPU94はR
OM93に記憶された各種制御プログラムやマップに基
づいて演算処理を実行する。また、RAM95はCPU
94での演算結果や各センサから入力されたデータ等を
一時的に記憶するメモリであり、バックアップRAM9
6はエンジン11の停止時に保存すべきデータを記憶す
る不揮発性のメモリである。そして、ROM93、CP
U94、RAM95及びバックアップRAM96は、バ
ス97を介して互いに接続されるとともに、外部入力回
路98及び外部出力回路99と接続されている。
【0055】外部入力回路98には、水温センサ11
b、クランクポジションセンサ16、カムポジションセ
ンサ26、スロットルポジションセンサ28、圧力セン
サ30a、スタータ51及びイグニッションスイッチ5
2等が接続されている。一方、外部出力回路99には、
EGR用EVRV40a、電磁スピル弁43、タイマ装
置44及びノズル用EVRV90等が接続されている。
b、クランクポジションセンサ16、カムポジションセ
ンサ26、スロットルポジションセンサ28、圧力セン
サ30a、スタータ51及びイグニッションスイッチ5
2等が接続されている。一方、外部出力回路99には、
EGR用EVRV40a、電磁スピル弁43、タイマ装
置44及びノズル用EVRV90等が接続されている。
【0056】このように構成されたECU92は、クラ
ンクポジションセンサ16及びカムポジションセンサ2
6からの検出信号に基づきエンジン回転数NEやクラン
ク角度を求め、そのエンジン回転数NEやクランク角度
から噴射時期目標値を算出する。また、ECU92は、
上記スロットルポジションセンサ28からの検出信号に
基づきアクセルペダル34aの踏込量を求め、そのアク
セル踏込量及びエンジン回転数NEに対応した噴射量指
令値QFINを算出する。そして、ECU92は、上記
求めた噴射量指令値QFIN及び噴射時期目標値に基づ
き電磁スピル弁43及びタイマ装置44を駆動制御し、
上記噴射量指令値QFINに対応した燃料量を噴射させ
るとともに、燃料の噴射時期を上記噴射時期目標値に近
づける。このように燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御
することで、ディーゼルエンジン11の運転状態を良好
に保つことができるようになる。
ンクポジションセンサ16及びカムポジションセンサ2
6からの検出信号に基づきエンジン回転数NEやクラン
ク角度を求め、そのエンジン回転数NEやクランク角度
から噴射時期目標値を算出する。また、ECU92は、
上記スロットルポジションセンサ28からの検出信号に
基づきアクセルペダル34aの踏込量を求め、そのアク
セル踏込量及びエンジン回転数NEに対応した噴射量指
令値QFINを算出する。そして、ECU92は、上記
求めた噴射量指令値QFIN及び噴射時期目標値に基づ
き電磁スピル弁43及びタイマ装置44を駆動制御し、
上記噴射量指令値QFINに対応した燃料量を噴射させ
るとともに、燃料の噴射時期を上記噴射時期目標値に近
づける。このように燃料噴射量及び燃料噴射時期を制御
することで、ディーゼルエンジン11の運転状態を良好
に保つことができるようになる。
【0057】また、ECU92は、エンジン11がアイ
ドル状態のときのEGR制御と、エンジン11が非アイ
ドル状態のときのEGR制御とをそれぞれ実行する。こ
れらEGR制御は、常時実行されるのではなくエンジン
11の運転状態に応じて実行・非実行が決定される。こ
のようにEGR制御を常時実行しないのは、エンジン1
1の運転状態によってはEGR制御の実行により同エン
ジン11の運転が不安定になる場合があるためである。
ドル状態のときのEGR制御と、エンジン11が非アイ
ドル状態のときのEGR制御とをそれぞれ実行する。こ
れらEGR制御は、常時実行されるのではなくエンジン
11の運転状態に応じて実行・非実行が決定される。こ
のようにEGR制御を常時実行しないのは、エンジン1
1の運転状態によってはEGR制御の実行により同エン
ジン11の運転が不安定になる場合があるためである。
【0058】そして、エンジン11がアイドル状態のと
きのEGR制御では、予め定められたEGR用のデュー
ティ比指令値DEFINに基づき、EGR用EVRV4
0aの電磁ソレノイドに対する印加電圧のデューティ制
御が行われ、EGRバルブ40が所定開度に固定され
る。こうしてEGRバルブ40が所定開度に固定される
ことによって、EGR量がアイドル状態のときに適した
値に設定され、エンジン11から排出される排気ガスの
エミッション悪化が抑制される。
きのEGR制御では、予め定められたEGR用のデュー
ティ比指令値DEFINに基づき、EGR用EVRV4
0aの電磁ソレノイドに対する印加電圧のデューティ制
御が行われ、EGRバルブ40が所定開度に固定され
る。こうしてEGRバルブ40が所定開度に固定される
ことによって、EGR量がアイドル状態のときに適した
値に設定され、エンジン11から排出される排気ガスの
エミッション悪化が抑制される。
【0059】また、エンジン11が非アイドル状態のと
きのEGR制御では、冷却水温、吸気管30内の圧力、
エンジン回転数NE及び噴射量指令値QFIN(負荷)
など、ディーゼルエンジン11の運転状態に基づき、E
GR用EVRV40a駆動するためのデューティ比指令
値DEFINが算出される。この算出されたデューテイ
比指令値DEFINに基づき、EGR用EVRV40a
の電磁ソレノイドに対する印加電圧のデューティ制御が
行われ、EGRバルブ40の開度調節が行われる。即
ち、EGRバルブ40は、上記デューティ比指令値DE
FINの増加により開き側に制御され、上記デューティ
比指令値DEFINの減少により閉じ側に制御される。
こうしたEGRバルブ40の開度調整によって、EGR
量が非アイドル状態であるエンジン11の運転状態に応
じた値に調整され、ディーゼルエンジン11から排出さ
れる排気ガスのエミッション悪化が抑制される。
きのEGR制御では、冷却水温、吸気管30内の圧力、
エンジン回転数NE及び噴射量指令値QFIN(負荷)
など、ディーゼルエンジン11の運転状態に基づき、E
GR用EVRV40a駆動するためのデューティ比指令
値DEFINが算出される。この算出されたデューテイ
比指令値DEFINに基づき、EGR用EVRV40a
の電磁ソレノイドに対する印加電圧のデューティ制御が
行われ、EGRバルブ40の開度調節が行われる。即
ち、EGRバルブ40は、上記デューティ比指令値DE
FINの増加により開き側に制御され、上記デューティ
比指令値DEFINの減少により閉じ側に制御される。
こうしたEGRバルブ40の開度調整によって、EGR
量が非アイドル状態であるエンジン11の運転状態に応
じた値に調整され、ディーゼルエンジン11から排出さ
れる排気ガスのエミッション悪化が抑制される。
【0060】なお、エンジン11がアイドル状態であ
れ、非アイドル状態であれ、EGR制御が実行されてい
るときには、ECU92がノズル用EVRV90の電磁
ソレノイドに対する印加電圧をデューティ制御し、ター
ボチャージャ35におけるノズルベーン74の開度を固
定する。これはノズルベーン74の開度が変化すること
で排気管31内の圧力が頻繁に変動し、その排気管31
内の圧力変動によってEGR量が頻繁に変動してしまう
のを防止するためである。
れ、非アイドル状態であれ、EGR制御が実行されてい
るときには、ECU92がノズル用EVRV90の電磁
ソレノイドに対する印加電圧をデューティ制御し、ター
ボチャージャ35におけるノズルベーン74の開度を固
定する。これはノズルベーン74の開度が変化すること
で排気管31内の圧力が頻繁に変動し、その排気管31
内の圧力変動によってEGR量が頻繁に変動してしまう
のを防止するためである。
【0061】次に、上記EGR用デューティ比指令値D
EFINの算出手順を図9に基づいて説明する。この図
9はEGR用デューティ比指令値算出ルーチンを示すフ
ローチャートである。同算出ルーチンは、ECU92を
通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行され
る。
EFINの算出手順を図9に基づいて説明する。この図
9はEGR用デューティ比指令値算出ルーチンを示すフ
ローチャートである。同算出ルーチンは、ECU92を
通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行され
る。
【0062】同算出ルーチンにおいてECU92は、ス
テップS101の処理として、水温センサ11b、クラ
ンクポジションセンサ16、スロットルポジションセン
サ28、圧力センサ30aからの検出信号、及び噴射量
指令値QFINを読み込む。続いてステップS102に
進み、ECU92は、イグニッションスイッチ52から
の信号に基づいて同スイッチ52がONであるか否かを
判断する。そして、イグニッションスイッチ52がON
である場合には、ステップS103に進んでスタータ5
1からの信号に基づき同スタータ51が非駆動状態であ
るか否かの判断が行われる。このステップS103にお
いて、スタータ51が非駆動状態である旨判断された場
合には、ステップS104に進む。
テップS101の処理として、水温センサ11b、クラ
ンクポジションセンサ16、スロットルポジションセン
サ28、圧力センサ30aからの検出信号、及び噴射量
指令値QFINを読み込む。続いてステップS102に
進み、ECU92は、イグニッションスイッチ52から
の信号に基づいて同スイッチ52がONであるか否かを
判断する。そして、イグニッションスイッチ52がON
である場合には、ステップS103に進んでスタータ5
1からの信号に基づき同スタータ51が非駆動状態であ
るか否かの判断が行われる。このステップS103にお
いて、スタータ51が非駆動状態である旨判断された場
合には、ステップS104に進む。
【0063】一方、上記ステップS102,S103の
いずれかでNOと判断された場合、ECU92は、この
デューティ比指令値算出ルーチンを一旦終了する。この
ようにステップS102,S103でNOと判断される
状況としては、エンジン11の停止時であってイグニッ
ションスイッチ52がOFFである場合や、エンジン1
1の始動時であってスタータ51が駆動されている場合
などがあげられる。
いずれかでNOと判断された場合、ECU92は、この
デューティ比指令値算出ルーチンを一旦終了する。この
ようにステップS102,S103でNOと判断される
状況としては、エンジン11の停止時であってイグニッ
ションスイッチ52がOFFである場合や、エンジン1
1の始動時であってスタータ51が駆動されている場合
などがあげられる。
【0064】また、上記ステップS103からステップ
S104に進むと、ECU92は、ステップS104の
処理として、水温センサ11bからの検出信号(水温T
HW)に基づき図7に示すマップから水温補正係数ME
THWを算出する。このマップから明らかなように、算
出される水温補正係数METHWは、エンジン11の冷
却水温THWが高いほど大きい値になり、最小値が
「0」であって最大値が「1」となる。
S104に進むと、ECU92は、ステップS104の
処理として、水温センサ11bからの検出信号(水温T
HW)に基づき図7に示すマップから水温補正係数ME
THWを算出する。このマップから明らかなように、算
出される水温補正係数METHWは、エンジン11の冷
却水温THWが高いほど大きい値になり、最小値が
「0」であって最大値が「1」となる。
【0065】上記水温補正係数METHWが算出された
後、ECU92は、続くステップS105の処理とし
て、圧力センサ30aからの検出信号(圧力PIM)に
基づき図8に示すマップから大気圧補正係数MEPIM
を算出する。圧力センサ30aによって検出される吸気
管30内の圧力は大気圧に比例して変化するため、同セ
ンサ30aによって検出される圧力PIMは大気圧に対
応した値となる。図8のマップから明らかなように、算
出される大気圧補正係数METHWは、圧力センサ30
aによって検出される圧力PIMが高くなるほど大きい
値となる。
後、ECU92は、続くステップS105の処理とし
て、圧力センサ30aからの検出信号(圧力PIM)に
基づき図8に示すマップから大気圧補正係数MEPIM
を算出する。圧力センサ30aによって検出される吸気
管30内の圧力は大気圧に比例して変化するため、同セ
ンサ30aによって検出される圧力PIMは大気圧に対
応した値となる。図8のマップから明らかなように、算
出される大気圧補正係数METHWは、圧力センサ30
aによって検出される圧力PIMが高くなるほど大きい
値となる。
【0066】上記大気圧補正係数MEPIMが算出され
た後、ECU92は、続くステップS106の処理で、
アイドルEGRフラグXCIDLとして「1」がRAM
95にセットされているか否かを判断する。このアイド
ルEGRフラグXCIDLは、アイドル状態にあるディ
ーゼルエンジン11がEGRを行うべき運転領域にある
か否かを判断するためのものである。
た後、ECU92は、続くステップS106の処理で、
アイドルEGRフラグXCIDLとして「1」がRAM
95にセットされているか否かを判断する。このアイド
ルEGRフラグXCIDLは、アイドル状態にあるディ
ーゼルエンジン11がEGRを行うべき運転領域にある
か否かを判断するためのものである。
【0067】ECU92は、図示しない別途のルーチン
において、エンジン回転数NE及び噴射量指令値QFI
N(アクセル踏込量、負荷)に基づき、アイドル状態に
あるエンジン11がEGRを行うべき運転領域にある旨
判断すると、RAM95の所定領域にアイドルEGRフ
ラグXCIDLとして「1」をセットする。また、EC
U92は、同ルーチンにおいて、エンジン回転数NE及
び噴射量指令値QFINに基づき、アイドル状態にある
エンジン11がEGRを行うべき運転領域にない旨判断
すると、上記RAM95にセットしたアイドルEGRフ
ラグXCIDLを「0」にリセットする。
において、エンジン回転数NE及び噴射量指令値QFI
N(アクセル踏込量、負荷)に基づき、アイドル状態に
あるエンジン11がEGRを行うべき運転領域にある旨
判断すると、RAM95の所定領域にアイドルEGRフ
ラグXCIDLとして「1」をセットする。また、EC
U92は、同ルーチンにおいて、エンジン回転数NE及
び噴射量指令値QFINに基づき、アイドル状態にある
エンジン11がEGRを行うべき運転領域にない旨判断
すると、上記RAM95にセットしたアイドルEGRフ
ラグXCIDLを「0」にリセットする。
【0068】そして、図9に示すルーチンのステップS
106において、「XCIDL=1」である場合にはス
テップS107に進み、「XCIDL=0」である場合
にはステップS108に進む。ECU92は、ステップ
S107の処理として、予め定められたアイドル状態で
の基本EGR用デューティ比指令値KDEIDLに上記
水温補正係数METHW及び大気圧補正係数MEPIM
を乗算したものを、アイドル状態での最終的なEGR用
デューティ比指令値DEFINとして設定する。上記基
本EGR用デューティ比指令値KDEIDLは、例えば
自動車におけるエアコンの作動状態及び自動変速機の変
速状態に応じて異なる値とされる。
106において、「XCIDL=1」である場合にはス
テップS107に進み、「XCIDL=0」である場合
にはステップS108に進む。ECU92は、ステップ
S107の処理として、予め定められたアイドル状態で
の基本EGR用デューティ比指令値KDEIDLに上記
水温補正係数METHW及び大気圧補正係数MEPIM
を乗算したものを、アイドル状態での最終的なEGR用
デューティ比指令値DEFINとして設定する。上記基
本EGR用デューティ比指令値KDEIDLは、例えば
自動車におけるエアコンの作動状態及び自動変速機の変
速状態に応じて異なる値とされる。
【0069】一方、ステップS106からステップS1
08に進んだ場合、ECU92は、同ステップS108
の処理として、エンジン回転数NE及び噴射量指令値Q
FIN(負荷)に基づき非アイドル時での基本EGR用
デューティ比指令値DEBSEをマップ演算する。この
デューティ比指令値DEBSEを算出するためのマップ
の一例を図6に示す。同図から明らかなように、エンジ
ン回転数NEが一定となる条件のもとで、噴射量指令値
QFINが大きくなるほど、上記デューティ比指令値D
EBSEが小さい値として算出されるようになる。そし
て、ECU92は、ステップS109の処理として、上
記デューティ比指令値DEBSEに水温補正係数MET
HW及び大気圧補正係数MEPIMを乗算したものを、
非アイドル状態での最終的なEGR用デューティ比指令
値DEFINとして設定する。
08に進んだ場合、ECU92は、同ステップS108
の処理として、エンジン回転数NE及び噴射量指令値Q
FIN(負荷)に基づき非アイドル時での基本EGR用
デューティ比指令値DEBSEをマップ演算する。この
デューティ比指令値DEBSEを算出するためのマップ
の一例を図6に示す。同図から明らかなように、エンジ
ン回転数NEが一定となる条件のもとで、噴射量指令値
QFINが大きくなるほど、上記デューティ比指令値D
EBSEが小さい値として算出されるようになる。そし
て、ECU92は、ステップS109の処理として、上
記デューティ比指令値DEBSEに水温補正係数MET
HW及び大気圧補正係数MEPIMを乗算したものを、
非アイドル状態での最終的なEGR用デューティ比指令
値DEFINとして設定する。
【0070】上記ステップS107又はステップS10
8,S109を経て、最終的なEGR用デューティ比指
令値DEFINが算出された後、ECU92は、当該デ
ューティ比指令値算出ルーチンを一旦終了する。また、
ECU92は、このように設定された最終的なEGR用
デューティ比指令値DEFINに基づきEGR用EVR
V40aの電磁ソレノイドへの印加電圧をデューティ制
御する。このデューティ制御の結果、EGR用デューテ
ィ比指令値DEFINが大きくなるほどEGRバルブ4
0が開き側に制御され、同指令値DEFINが小さくな
るほどEGRバルブ40が閉じ側に制御されるようにな
る。
8,S109を経て、最終的なEGR用デューティ比指
令値DEFINが算出された後、ECU92は、当該デ
ューティ比指令値算出ルーチンを一旦終了する。また、
ECU92は、このように設定された最終的なEGR用
デューティ比指令値DEFINに基づきEGR用EVR
V40aの電磁ソレノイドへの印加電圧をデューティ制
御する。このデューティ制御の結果、EGR用デューテ
ィ比指令値DEFINが大きくなるほどEGRバルブ4
0が開き側に制御され、同指令値DEFINが小さくな
るほどEGRバルブ40が閉じ側に制御されるようにな
る。
【0071】次に、ターボチャージャ35におけるノズ
ルベーン74の開度制御手順について図10を参照して
説明する。この図10は、ノズルベーン74の開度制御
を実行するためのノズル開度制御ルーチンを示すフロー
チャートである。同ノズル開度制御ルーチンは、ECU
92を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行
される。
ルベーン74の開度制御手順について図10を参照して
説明する。この図10は、ノズルベーン74の開度制御
を実行するためのノズル開度制御ルーチンを示すフロー
チャートである。同ノズル開度制御ルーチンは、ECU
92を通じて例えば所定時間毎の時間割り込みにて実行
される。
【0072】このノズル開度制御ルーチンにおいてEC
U92は、ステップS201の処理として、水温センサ
11b、クランクポジションセンサ16、スロットルポ
ジションセンサ28、圧力センサ30aからの検出信
号、及び噴射量指令値QFINを読み込む。続いてステ
ップS202に進み、ECU92は、ノズルベーン74
に異常が発生しているか否かを判断する。即ち、ECU
92は、例えば圧力センサ30aからの検出信号に基づ
き求められる実際の過給圧と、エンジン11の運転状態
に基づき算出される目標過給圧PIMTRGとの差を計
算する。そして、その計算値が所定のしきい値よりも小
さいときにはノズルベーン74に異常が無いと判断して
ステップS203に進み、同計算値が所定のしきい値よ
りも大きいときにはノズルベーン74に異常が有ると判
断してステップS206に進む。
U92は、ステップS201の処理として、水温センサ
11b、クランクポジションセンサ16、スロットルポ
ジションセンサ28、圧力センサ30aからの検出信
号、及び噴射量指令値QFINを読み込む。続いてステ
ップS202に進み、ECU92は、ノズルベーン74
に異常が発生しているか否かを判断する。即ち、ECU
92は、例えば圧力センサ30aからの検出信号に基づ
き求められる実際の過給圧と、エンジン11の運転状態
に基づき算出される目標過給圧PIMTRGとの差を計
算する。そして、その計算値が所定のしきい値よりも小
さいときにはノズルベーン74に異常が無いと判断して
ステップS203に進み、同計算値が所定のしきい値よ
りも大きいときにはノズルベーン74に異常が有ると判
断してステップS206に進む。
【0073】例えばノズルベーン74が熱変形などによ
り固着した場合には、そのノズルベーン74の開度調節
によって実際の過給圧が目標過給圧PIMTRGに近づ
けられることがなくなるため、その実際の過給圧と目標
過給圧PIMTRGとが離れた値になる。従って、上記
ステップS202の処理を実行することで、ノズルベー
ン74の固着といった異常を的確に判断することができ
るようになる。
り固着した場合には、そのノズルベーン74の開度調節
によって実際の過給圧が目標過給圧PIMTRGに近づ
けられることがなくなるため、その実際の過給圧と目標
過給圧PIMTRGとが離れた値になる。従って、上記
ステップS202の処理を実行することで、ノズルベー
ン74の固着といった異常を的確に判断することができ
るようになる。
【0074】上記ステップS202でYESと判断され
てステップS206に進むと、ECU92は、ノズルベ
ーン74に異常が発生したときのフェイルセーフ制御を
実行する。即ち、例えばノズルベーン74が適正状態よ
りも閉じ側で固着した場合、ECU92は、EGR用デ
ューティ比指令値DEFINを「0」に設定してEGR
バルブ40を閉じることでEGR量を「0」にするとと
もに、電磁スピル弁43を駆動制御して燃料噴射量を減
量補正する。
てステップS206に進むと、ECU92は、ノズルベ
ーン74に異常が発生したときのフェイルセーフ制御を
実行する。即ち、例えばノズルベーン74が適正状態よ
りも閉じ側で固着した場合、ECU92は、EGR用デ
ューティ比指令値DEFINを「0」に設定してEGR
バルブ40を閉じることでEGR量を「0」にするとと
もに、電磁スピル弁43を駆動制御して燃料噴射量を減
量補正する。
【0075】このようにEGR量を「0」にすること
で、ノズルベーン74の閉じ過ぎに起因してエンジン1
1の排気圧が過剰に上昇し、EGR量が過多になってエ
ミッションが悪化するのを防止することができるように
なる。また、燃料噴射量を減量補正することで、エンジ
ン11の出力が低減され、排気通路33内の過剰圧抑制
が図られるようになる。こうしてノズルベーン74異常
時のフェイルセーフ制御が実行された後、ECU92
は、この処理ルーチンを一旦終了する。
で、ノズルベーン74の閉じ過ぎに起因してエンジン1
1の排気圧が過剰に上昇し、EGR量が過多になってエ
ミッションが悪化するのを防止することができるように
なる。また、燃料噴射量を減量補正することで、エンジ
ン11の出力が低減され、排気通路33内の過剰圧抑制
が図られるようになる。こうしてノズルベーン74異常
時のフェイルセーフ制御が実行された後、ECU92
は、この処理ルーチンを一旦終了する。
【0076】一方、上記ステップS202の処理でNO
と判断された場合、即ちノズルベーン74に異常の無い
状態である旨の判断がなされた場合にはステップS20
3に進む。ECU92は、ステップS203の処理で、
ノズル開度固定フラグXVNSETとして「1」がRA
M95にセットされているか否かを判断する。このノズ
ル開度固定フラグXVNSETは、ディーゼルエンジン
11がノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状
態にあるか否かを判断するためのものである。なお、ノ
ズルベーン74を所定開度に固定すべきエンジン11の
運転状態としては、例えばアイドル状態又は非アイドル
状態でのEGR制御が実行中である場合などがあげられ
る。このようにノズルベーン74の開度を固定するの
は、上記EGR制御中にノズルベーン74の開度が頻繁
に変更されてエンジン11の排気圧が変動し、EGR量
が変動してしまうのを防止するためである。
と判断された場合、即ちノズルベーン74に異常の無い
状態である旨の判断がなされた場合にはステップS20
3に進む。ECU92は、ステップS203の処理で、
ノズル開度固定フラグXVNSETとして「1」がRA
M95にセットされているか否かを判断する。このノズ
ル開度固定フラグXVNSETは、ディーゼルエンジン
11がノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状
態にあるか否かを判断するためのものである。なお、ノ
ズルベーン74を所定開度に固定すべきエンジン11の
運転状態としては、例えばアイドル状態又は非アイドル
状態でのEGR制御が実行中である場合などがあげられ
る。このようにノズルベーン74の開度を固定するの
は、上記EGR制御中にノズルベーン74の開度が頻繁
に変更されてエンジン11の排気圧が変動し、EGR量
が変動してしまうのを防止するためである。
【0077】ECU92は、図示しない別途のルーチン
において、各種センサからの検出信号に基づきエンジン
11がノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状
態にある旨判断した場合、RAM95の所定領域に上記
ノズル開度固定フラグXVSETとして「1」をセット
する。また、ECU92は、エンジン11がノズルベー
ン74を所定開度に固定すべき運転状態にない旨判断し
た場合、RAM95にセットした上記ノズル開度固定フ
ラグXVSETを「0」にリセットする。
において、各種センサからの検出信号に基づきエンジン
11がノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状
態にある旨判断した場合、RAM95の所定領域に上記
ノズル開度固定フラグXVSETとして「1」をセット
する。また、ECU92は、エンジン11がノズルベー
ン74を所定開度に固定すべき運転状態にない旨判断し
た場合、RAM95にセットした上記ノズル開度固定フ
ラグXVSETを「0」にリセットする。
【0078】そして、図10に示すルーチンのステップ
S203において、「XVSET=1」である場合には
ステップS204に進み、「XVSET=1」でない場
合にはステップS207に進む。ECU92は、ステッ
プS207の処理として、ディーゼルエンジン11にお
ける実際の過給圧を、同エンジン11の負荷及びエンジ
ン回転数NEに基づき求められた目標過給圧PIMTR
Gに近づけるべくノズルベーン74の開度をフィードバ
ック制御する。その目標過給圧PIMTRGを算出する
際には、予め実験によって求められてROM93に記憶
されたマップが参照される。このマップの一例を図11
に示す。
S203において、「XVSET=1」である場合には
ステップS204に進み、「XVSET=1」でない場
合にはステップS207に進む。ECU92は、ステッ
プS207の処理として、ディーゼルエンジン11にお
ける実際の過給圧を、同エンジン11の負荷及びエンジ
ン回転数NEに基づき求められた目標過給圧PIMTR
Gに近づけるべくノズルベーン74の開度をフィードバ
ック制御する。その目標過給圧PIMTRGを算出する
際には、予め実験によって求められてROM93に記憶
されたマップが参照される。このマップの一例を図11
に示す。
【0079】同図から明らかなように、エンジン回転数
NEが一定である条件のもとで、エンジン負荷が大きく
なるほど目標過給圧PIMTRGが大きい値として算出
されるようになる。そして、実際の過給圧が過給圧目標
値PIMTRGよりも小さい場合、ECU92は、ノズ
ル用EVRV90駆動のためのデューティ比指令値DN
FINを例えば小さくすることで、ノズルベーン74の
開度を小さくして実際の過給圧を上昇させる。また、実
際の過給圧が過給圧目標値PIMTRGよりも大きい場
合、ECU92は、ノズル用EVRV90駆動のための
デューティ比指令値DNFINを例えば大きくすること
で、ノズルベーン74の開度を大きくして実際の過給圧
を低下させる。
NEが一定である条件のもとで、エンジン負荷が大きく
なるほど目標過給圧PIMTRGが大きい値として算出
されるようになる。そして、実際の過給圧が過給圧目標
値PIMTRGよりも小さい場合、ECU92は、ノズ
ル用EVRV90駆動のためのデューティ比指令値DN
FINを例えば小さくすることで、ノズルベーン74の
開度を小さくして実際の過給圧を上昇させる。また、実
際の過給圧が過給圧目標値PIMTRGよりも大きい場
合、ECU92は、ノズル用EVRV90駆動のための
デューティ比指令値DNFINを例えば大きくすること
で、ノズルベーン74の開度を大きくして実際の過給圧
を低下させる。
【0080】こうして実際の過給圧を過給圧目標値PI
MTRGに近づけることで、その実際の過給圧はディー
ゼルエンジン11の低回転高負荷時に大きくなり、同エ
ンジン11の高回転低負荷時には小さくなる。これは低
回転高負荷時には過給圧を高めて出力向上を図り、高回
転低負荷時には過給を低くすべくノズルベーン74間の
隙間を大きくすることで排気ガスの排出抵抗を低減する
ためである。以上のフィードバック制御を実行した後、
ECU92は、当該ノズル開度制御ルーチンを一旦終了
する。
MTRGに近づけることで、その実際の過給圧はディー
ゼルエンジン11の低回転高負荷時に大きくなり、同エ
ンジン11の高回転低負荷時には小さくなる。これは低
回転高負荷時には過給圧を高めて出力向上を図り、高回
転低負荷時には過給を低くすべくノズルベーン74間の
隙間を大きくすることで排気ガスの排出抵抗を低減する
ためである。以上のフィードバック制御を実行した後、
ECU92は、当該ノズル開度制御ルーチンを一旦終了
する。
【0081】一方、上記ステップS203において「X
VSET=1」でない場合、ディーゼルエンジン11が
ノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状態にあ
る旨判断してステップS204に進む。ECU92は、
ステップS204の処理として、エンジン11の冷却水
温THWが判定値A以上であるか否かを判断する。この
判定値Aは、冷却水温THWが過度に低くなっていない
かどうか判断するためのものである。本実施形態の判定
値Aは、後述するノズル固定制御の実行に支障のない冷
却水温に対応する値に設定されている。そして、ステッ
プS204において「THW>A」でないと判断された
場合、ECU92は、このノズル開度制御ルーチンを一
旦終了する。また、ステップS204において「THW
>A」であると判断された場合には、続くステップS2
05に進む。ECU92は、ステップS205の処理と
して、ノズルベーン74を所定開度に固定する上記ノズ
ル固定制御を実行した後、当該ノズル開度制御ルーチン
を一旦終了する。
VSET=1」でない場合、ディーゼルエンジン11が
ノズルベーン74を所定開度に固定すべき運転状態にあ
る旨判断してステップS204に進む。ECU92は、
ステップS204の処理として、エンジン11の冷却水
温THWが判定値A以上であるか否かを判断する。この
判定値Aは、冷却水温THWが過度に低くなっていない
かどうか判断するためのものである。本実施形態の判定
値Aは、後述するノズル固定制御の実行に支障のない冷
却水温に対応する値に設定されている。そして、ステッ
プS204において「THW>A」でないと判断された
場合、ECU92は、このノズル開度制御ルーチンを一
旦終了する。また、ステップS204において「THW
>A」であると判断された場合には、続くステップS2
05に進む。ECU92は、ステップS205の処理と
して、ノズルベーン74を所定開度に固定する上記ノズ
ル固定制御を実行した後、当該ノズル開度制御ルーチン
を一旦終了する。
【0082】次に、ノズル開度制御ルーチンにおけるス
テップS205で実行される処理について、図13及び
図14を参照して詳しく説明する。なお、図13及び図
14は、ノズルベーン74を所定開度に固定制御するた
めのノズル固定制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。このノズル固定制御ルーチンは、上記ノズル開度制
御ルーチンにおいてステップS205に進んだときEC
U92を通じて実行される。
テップS205で実行される処理について、図13及び
図14を参照して詳しく説明する。なお、図13及び図
14は、ノズルベーン74を所定開度に固定制御するた
めのノズル固定制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。このノズル固定制御ルーチンは、上記ノズル開度制
御ルーチンにおいてステップS205に進んだときEC
U92を通じて実行される。
【0083】同ノズル固定制御ルーチン(図13)にお
いてECU92は、ステップS301の処理として、上
記アイドルEGRフラグXCIDLが「1」にセットさ
れているか否か、即ちアイドル状態にあるディーゼルエ
ンジン11がEGRを実行すべき運転領域にあるか否か
を判断する。そして、「XCIDL=1」でない場合に
はステップS316に進む。このようにステップS31
6へ進む場合、ディーゼルエンジン11は、ノズルベー
ン74を所定開度に固定すべき運転状態で、且つアイド
ル時でのEGR制御が実行されない運転状態となる。
いてECU92は、ステップS301の処理として、上
記アイドルEGRフラグXCIDLが「1」にセットさ
れているか否か、即ちアイドル状態にあるディーゼルエ
ンジン11がEGRを実行すべき運転領域にあるか否か
を判断する。そして、「XCIDL=1」でない場合に
はステップS316に進む。このようにステップS31
6へ進む場合、ディーゼルエンジン11は、ノズルベー
ン74を所定開度に固定すべき運転状態で、且つアイド
ル時でのEGR制御が実行されない運転状態となる。
【0084】こうしたディーゼルエンジン11の運転状
態としては、非アイドル時でのEGR制御が実行されて
いる場合などがあげられる。その非アイドル時でのEG
R制御は、例えばディーゼルエンジン11の負荷及び回
転数NEが図12の斜線で示す領域にある場合に実行さ
れることとなる。この図から明らかなように、非アイド
ル時でのEGR制御は、エンジン11の運転状態が低回
転域及び高負荷域にある場合や、自動車が減速している
場合(エンジン11が極めて低負荷な運転領域にある場
合)には実行されない。従って、エンジン11の運転状
態が図12の斜線で示す領域にあって非アイドル時のE
GR制御が実行されるとき、ECU92は、ステップS
316の処理を実行することとなる。
態としては、非アイドル時でのEGR制御が実行されて
いる場合などがあげられる。その非アイドル時でのEG
R制御は、例えばディーゼルエンジン11の負荷及び回
転数NEが図12の斜線で示す領域にある場合に実行さ
れることとなる。この図から明らかなように、非アイド
ル時でのEGR制御は、エンジン11の運転状態が低回
転域及び高負荷域にある場合や、自動車が減速している
場合(エンジン11が極めて低負荷な運転領域にある場
合)には実行されない。従って、エンジン11の運転状
態が図12の斜線で示す領域にあって非アイドル時のE
GR制御が実行されるとき、ECU92は、ステップS
316の処理を実行することとなる。
【0085】ECU92は、ステップS316の処理と
して、ノズル開度固定用のデューティ比指令値KDNC
Lを、ノズル用EVRV90を駆動するための最終的な
デューティ比指令値DNFINとして設定する。そのノ
ズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLは、予
め実験により求められてROM93に記憶されている。
以上のように最終的なデューティ比指令値DNFINを
設定した後、ECU92は、このノズル開度固定制御ル
ーチンを一旦終了する。
して、ノズル開度固定用のデューティ比指令値KDNC
Lを、ノズル用EVRV90を駆動するための最終的な
デューティ比指令値DNFINとして設定する。そのノ
ズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLは、予
め実験により求められてROM93に記憶されている。
以上のように最終的なデューティ比指令値DNFINを
設定した後、ECU92は、このノズル開度固定制御ル
ーチンを一旦終了する。
【0086】一方、ステップS301において、「XC
IDL=1」である場合にはアイドル状態でのEGR制
御が実行されている旨判断し、ステップS302に進
む。ECU92は、ステップS302の処理として、上
記ステップS316での処理と同様に、ノズル開度固定
用のデューティ比指令値KDNCLを、ノズル用EVR
V90を駆動するための最終的なデューティ比指令値D
NFINとして設定する。
IDL=1」である場合にはアイドル状態でのEGR制
御が実行されている旨判断し、ステップS302に進
む。ECU92は、ステップS302の処理として、上
記ステップS316での処理と同様に、ノズル開度固定
用のデューティ比指令値KDNCLを、ノズル用EVR
V90を駆動するための最終的なデューティ比指令値D
NFINとして設定する。
【0087】こうして最終的なデューティ比指令値DN
FINが設定されると、ECU92は、同指令値DNF
INに基づきノズル用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。そしてその結果、ノ
ズルベーン74が所定開度に固定され、アイドル状態又
は非アイドル状態でのEGR制御中にエンジン11の排
気圧が頻繁に変動することに基づきEGR量が頻繁に変
動してしまうのを防止することができるようになる。
FINが設定されると、ECU92は、同指令値DNF
INに基づきノズル用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。そしてその結果、ノ
ズルベーン74が所定開度に固定され、アイドル状態又
は非アイドル状態でのEGR制御中にエンジン11の排
気圧が頻繁に変動することに基づきEGR量が頻繁に変
動してしまうのを防止することができるようになる。
【0088】上記ステップS302の処理が実行された
後には、ステップS303に進むことになる。このステ
ップS303から後述するステップS315までの処理
は、ノズル開度固定用のデューティ比指令値を吸気管3
0と排気管31との圧力差に応じて補正し、ノズル開度
固定時のEGR量を適正に維持するためのものである。
また、ステップS303,S304の処理は、ディーゼ
ルエンジン11が安定した運転状態にあるか否かを判断
するためのものである。
後には、ステップS303に進むことになる。このステ
ップS303から後述するステップS315までの処理
は、ノズル開度固定用のデューティ比指令値を吸気管3
0と排気管31との圧力差に応じて補正し、ノズル開度
固定時のEGR量を適正に維持するためのものである。
また、ステップS303,S304の処理は、ディーゼ
ルエンジン11が安定した運転状態にあるか否かを判断
するためのものである。
【0089】ECU92は、ステップS303の処理と
して、回転数補正係数MNTTWが「0」であるか否か
を判断する。この回転数補正量MNTTWは、エンジン
11の冷却水温が低いときに同エンジン11のアイドル
回転数を高めに補正して運転状態の安定化を図るための
ものであって、同補正量MNTTWが大きくなるほどア
イドル回転数が高回転側へ補正されるようになる。従っ
て、回転数補正係数MNTTWが「0」であることは、
エンジン11が十分に暖機されて冷却水温が所定温度以
上に達し、同エンジン11が安定した運転状態となって
いることを示すものとなる。そして、ステップS303
において、「MNTTW=0」でない場合にはエンジン
11が安定した運転状態でない旨判断してステップS3
16に進み、「MNTTW=0」である場合にはエンジ
ン11が安定した運転状態である旨判断してステップS
304に進む。
して、回転数補正係数MNTTWが「0」であるか否か
を判断する。この回転数補正量MNTTWは、エンジン
11の冷却水温が低いときに同エンジン11のアイドル
回転数を高めに補正して運転状態の安定化を図るための
ものであって、同補正量MNTTWが大きくなるほどア
イドル回転数が高回転側へ補正されるようになる。従っ
て、回転数補正係数MNTTWが「0」であることは、
エンジン11が十分に暖機されて冷却水温が所定温度以
上に達し、同エンジン11が安定した運転状態となって
いることを示すものとなる。そして、ステップS303
において、「MNTTW=0」でない場合にはエンジン
11が安定した運転状態でない旨判断してステップS3
16に進み、「MNTTW=0」である場合にはエンジ
ン11が安定した運転状態である旨判断してステップS
304に進む。
【0090】ECU92は、ステップS304の処理と
して、大気圧補正係数MEPIMが「1」であるか否か
を判断する。この大気圧補正係数MEPIMが「1」で
ある場合、大気圧が標準状態であってエンジン11が安
定した運転状態となっていることを示すものとなる。そ
して、ステップS304において、「MEPIM=1」
でない場合にはエンジン11が安定した運転状態にない
旨判断してステップS316に進み、「MEPIM=
1」である場合にはエンジン11が安定した運転状態で
ある旨判断してステップS305に進む。
して、大気圧補正係数MEPIMが「1」であるか否か
を判断する。この大気圧補正係数MEPIMが「1」で
ある場合、大気圧が標準状態であってエンジン11が安
定した運転状態となっていることを示すものとなる。そ
して、ステップS304において、「MEPIM=1」
でない場合にはエンジン11が安定した運転状態にない
旨判断してステップS316に進み、「MEPIM=
1」である場合にはエンジン11が安定した運転状態で
ある旨判断してステップS305に進む。
【0091】このステップS305〜S309の処理
は、EGRバルブ40が閉じたときと開いたときとにつ
いて、アイドル状態での吸気管30内の圧力をそれぞれ
記憶するためのものである。ECU92は、ステップS
305の処理として、EGR用EVRV40aを駆動す
るための最終的なデューティ比指令値DEFINが「0
%」であるか否かを判断する。
は、EGRバルブ40が閉じたときと開いたときとにつ
いて、アイドル状態での吸気管30内の圧力をそれぞれ
記憶するためのものである。ECU92は、ステップS
305の処理として、EGR用EVRV40aを駆動す
るための最終的なデューティ比指令値DEFINが「0
%」であるか否かを判断する。
【0092】上記デューティ比指令値DEFINが「0
%」になるようなエンジン11の運転状況としては、冷
却水温THWが低くてEGR用デューティ比指令値算出
ルーチン(図9)でのステップS104の処理で、水温
補正係数METHWが「0」として算出される場合があ
げられる。このように水温補正係数METHWが「0」
になると、同算出ルーチンでのステップS107(図
9)の処理において、アイドル状態での最終的なEGR
用デューティ比指令値DEFINが「0%」となる。そ
の結果、上記ステップS305の処理において、「DE
FIN=0%」である旨の判断がなされ、ステップS3
06に進むようになる。ECU92は、ステップS30
6の処理として、例えばエアコン非作動状態で自動変速
機がニュートラル状態であることを条件に、現在の吸気
管30内の圧力PIMを非EGR時圧力LEPIMとし
て設定し、その非EGR時圧力LEPIMをRAM95
に記憶する。その後、ステップS310(図14)に進
む。
%」になるようなエンジン11の運転状況としては、冷
却水温THWが低くてEGR用デューティ比指令値算出
ルーチン(図9)でのステップS104の処理で、水温
補正係数METHWが「0」として算出される場合があ
げられる。このように水温補正係数METHWが「0」
になると、同算出ルーチンでのステップS107(図
9)の処理において、アイドル状態での最終的なEGR
用デューティ比指令値DEFINが「0%」となる。そ
の結果、上記ステップS305の処理において、「DE
FIN=0%」である旨の判断がなされ、ステップS3
06に進むようになる。ECU92は、ステップS30
6の処理として、例えばエアコン非作動状態で自動変速
機がニュートラル状態であることを条件に、現在の吸気
管30内の圧力PIMを非EGR時圧力LEPIMとし
て設定し、その非EGR時圧力LEPIMをRAM95
に記憶する。その後、ステップS310(図14)に進
む。
【0093】一方、ステップS305の処理において、
「DEFIN=0%」でない旨判断されると、ステップ
S307に進むこととなる。ECU92は、ステップS
307の処理として、水温補正係数METHWが「1」
であるか否かを判断する。そして、「METHW=1」
である旨判断されるとステップS308に進む。こうし
てステップS308に進んだ場合、アイドル状態でのE
GR用の最終的なデューティ比指令値DEFINは、基
本デューティ比指令値KDEIDLと同じ値になる。こ
れは大気圧補正係数MEPIM及び水温補正係数MET
HWが共に「1」となり、上記ステップS107(図
9)の処理で「DEFIN=KDEIDL」となるため
である。
「DEFIN=0%」でない旨判断されると、ステップ
S307に進むこととなる。ECU92は、ステップS
307の処理として、水温補正係数METHWが「1」
であるか否かを判断する。そして、「METHW=1」
である旨判断されるとステップS308に進む。こうし
てステップS308に進んだ場合、アイドル状態でのE
GR用の最終的なデューティ比指令値DEFINは、基
本デューティ比指令値KDEIDLと同じ値になる。こ
れは大気圧補正係数MEPIM及び水温補正係数MET
HWが共に「1」となり、上記ステップS107(図
9)の処理で「DEFIN=KDEIDL」となるため
である。
【0094】ECU92は、続くステップS308の処
理として、エアコンの作動状態及び自動変速機の変速状
態が上記非EGR時圧力LEPIMが設定されたときと
同一の状態(エアコン非作動状態で、且つ自動変速機が
ニュートラル状態)にあるか否かを判断する。そして、
ステップS308でYESと判断された場合には、現在
の基本デューティ比指令値KDEIDLが非EGR時圧
力LEPIMの設定時と同一の値となる。このようにス
テップS308でYESと判断されて続くステップS3
09に進むと、ECU92は、現在の吸気管30内の圧
力PIMをEGR時圧力WEPIMとして設定し、その
EGR時圧力WEPIMをRAM95に記憶する。その
後、ステップS310(図14)に進む。
理として、エアコンの作動状態及び自動変速機の変速状
態が上記非EGR時圧力LEPIMが設定されたときと
同一の状態(エアコン非作動状態で、且つ自動変速機が
ニュートラル状態)にあるか否かを判断する。そして、
ステップS308でYESと判断された場合には、現在
の基本デューティ比指令値KDEIDLが非EGR時圧
力LEPIMの設定時と同一の値となる。このようにス
テップS308でYESと判断されて続くステップS3
09に進むと、ECU92は、現在の吸気管30内の圧
力PIMをEGR時圧力WEPIMとして設定し、その
EGR時圧力WEPIMをRAM95に記憶する。その
後、ステップS310(図14)に進む。
【0095】上記ステップS307,S308の判断処
理を実行することで、ステップS309に進んだときの
EGR用の基本デューティ比指令値KDEIDLが、常
にステップS306に進んだときのEGR用の基本デュ
ーティ比指令値KDEIDLと同じになる。従って、非
EGR時圧力LEPIM及びEGR時圧力WEPIMに
おける値の違いは、EGR制御が行われているか否かの
違いに起因することとなる。そのため、それら圧力LE
PIM,WEPIMの圧力差は、吸気管30と排気管3
1との圧力差に正確に対応したものとなる。なお、上記
ステップS307,S308のいずれかでNOと判断さ
れた場合には、ステップS309に進むことなく直接ス
テップS310(図14)に進む。
理を実行することで、ステップS309に進んだときの
EGR用の基本デューティ比指令値KDEIDLが、常
にステップS306に進んだときのEGR用の基本デュ
ーティ比指令値KDEIDLと同じになる。従って、非
EGR時圧力LEPIM及びEGR時圧力WEPIMに
おける値の違いは、EGR制御が行われているか否かの
違いに起因することとなる。そのため、それら圧力LE
PIM,WEPIMの圧力差は、吸気管30と排気管3
1との圧力差に正確に対応したものとなる。なお、上記
ステップS307,S308のいずれかでNOと判断さ
れた場合には、ステップS309に進むことなく直接ス
テップS310(図14)に進む。
【0096】ECU92は、ステップS310の処理と
して、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧力WEP
IMとが両方とも設定完了しているか否かを判断する。
そして、ステップS310において、YESと判断され
た場合にはステップS311に進み、NOと判断された
場合にはECU92は当該ノズル固定制御ルーチンを一
旦終了する。ECU92は、ステップS311の処理と
して、EGR時圧力WEPIMから非EGR時圧力LE
PIMを減算した値が判定値Bと同じか否か判断する。
この判定値Bは、吸気管30と排気管31との適正な圧
力差に正確に対応した値である。
して、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧力WEP
IMとが両方とも設定完了しているか否かを判断する。
そして、ステップS310において、YESと判断され
た場合にはステップS311に進み、NOと判断された
場合にはECU92は当該ノズル固定制御ルーチンを一
旦終了する。ECU92は、ステップS311の処理と
して、EGR時圧力WEPIMから非EGR時圧力LE
PIMを減算した値が判定値Bと同じか否か判断する。
この判定値Bは、吸気管30と排気管31との適正な圧
力差に正確に対応した値である。
【0097】そして、ステップS311において、「W
EPIM−LEPIM=B」である場合には、吸気管3
0と排気管31との圧力差が適正である旨の判断がなさ
れてステップS312に進む。ECU92は、ステップ
S312の処理として、前回のノズル開度固定用のデュ
ーティ比指令値KDNCLi-1 を、今回のノズル開度固
定用のデューティ比指令値KDNCLとして設定し直し
てバックアップRAM96に記憶する。その後、ECU
92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦終了する。
EPIM−LEPIM=B」である場合には、吸気管3
0と排気管31との圧力差が適正である旨の判断がなさ
れてステップS312に進む。ECU92は、ステップ
S312の処理として、前回のノズル開度固定用のデュ
ーティ比指令値KDNCLi-1 を、今回のノズル開度固
定用のデューティ比指令値KDNCLとして設定し直し
てバックアップRAM96に記憶する。その後、ECU
92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦終了する。
【0098】こうして新たに上記デューティ比指令値K
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが前回と同じ値に設
定される。従ってこの場合、EGR制御が実行されてノ
ズルベーン74が所定開度に固定される際、そのノズル
ベーン74の開度が補正されることはない。
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが前回と同じ値に設
定される。従ってこの場合、EGR制御が実行されてノ
ズルベーン74が所定開度に固定される際、そのノズル
ベーン74の開度が補正されることはない。
【0099】一方、上記ステップS311において、
「WEPIM−LEPIM=B」でない場合には、吸気
管30と排気管31との圧力差が適正でない旨の判断が
なされてステップS313に進む。このように「WEP
IM−LEPIM=B」とならなくなる原因としては、
ディーゼルエンジン11の吸気系及び排気系を構成する
部品の寸法公差や経時変化等に起因した吸気管30及び
排気管31内の圧力のばらつきがあげられる。ECU9
2は、ステップS313の処理として、EGR時圧力W
EPIMから非EGR時圧力LEPIMを減算した値が
判定値Bよりも大きいか否かを判断する。
「WEPIM−LEPIM=B」でない場合には、吸気
管30と排気管31との圧力差が適正でない旨の判断が
なされてステップS313に進む。このように「WEP
IM−LEPIM=B」とならなくなる原因としては、
ディーゼルエンジン11の吸気系及び排気系を構成する
部品の寸法公差や経時変化等に起因した吸気管30及び
排気管31内の圧力のばらつきがあげられる。ECU9
2は、ステップS313の処理として、EGR時圧力W
EPIMから非EGR時圧力LEPIMを減算した値が
判定値Bよりも大きいか否かを判断する。
【0100】そして、ステップS313において、「W
EPIM−LEPIM>B」である場合には、吸気管3
0と排気管31との圧力差が適正値よりも大きく、EG
R量が過多である旨の判断がなされてステップS314
に進む。ECU92は、ステップS314の処理とし
て、前回のノズル開度固定用のデューティ比指令値KD
NCLi-1 に補正量αを加算したものを、今回のノズル
開度固定用のデューティ比指令値KDNCLとして設定
し直してバックアップRAM96に記憶する。その後、
ECU92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦終了
する。
EPIM−LEPIM>B」である場合には、吸気管3
0と排気管31との圧力差が適正値よりも大きく、EG
R量が過多である旨の判断がなされてステップS314
に進む。ECU92は、ステップS314の処理とし
て、前回のノズル開度固定用のデューティ比指令値KD
NCLi-1 に補正量αを加算したものを、今回のノズル
開度固定用のデューティ比指令値KDNCLとして設定
し直してバックアップRAM96に記憶する。その後、
ECU92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦終了
する。
【0101】こうして新たに上記デューティ比指令値K
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが、前回よりも大き
い値として設定される。従ってこの場合、EGR制御が
実行されてノズルベーン74が所定開度に固定される
際、そのノズルベーン74の開度が開き側に補正され
る。その結果、ディーゼルエンジン11における排気管
31内の圧力が低くなり、吸気管30と排気管31との
圧力差が適正値に近づくよう小さくなるとともに、EG
R量が適正値に近づくよう減量補正される。
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが、前回よりも大き
い値として設定される。従ってこの場合、EGR制御が
実行されてノズルベーン74が所定開度に固定される
際、そのノズルベーン74の開度が開き側に補正され
る。その結果、ディーゼルエンジン11における排気管
31内の圧力が低くなり、吸気管30と排気管31との
圧力差が適正値に近づくよう小さくなるとともに、EG
R量が適正値に近づくよう減量補正される。
【0102】また、上記ステップS313において、
「WEPIM−LEPIM>B」でない場合には、吸気
管30と排気管31との圧力差が適正値よりも小さく、
EGR量が過少である旨の判断がなされてステップS3
15に進む。ECU92は、ステップS315の処理と
して、前回のノズル開度固定用のデューティ比指令値K
DNCLi-1 から補正量αを減算したものを、今回のノ
ズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLとして
設定し直してバックアップRAM96に記載する。その
後、ECU92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦
終了する。
「WEPIM−LEPIM>B」でない場合には、吸気
管30と排気管31との圧力差が適正値よりも小さく、
EGR量が過少である旨の判断がなされてステップS3
15に進む。ECU92は、ステップS315の処理と
して、前回のノズル開度固定用のデューティ比指令値K
DNCLi-1 から補正量αを減算したものを、今回のノ
ズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLとして
設定し直してバックアップRAM96に記載する。その
後、ECU92は、このノズル固定制御ルーチンを一旦
終了する。
【0103】こうして新たに上記デューティ比指令値K
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが、前回よりも小さ
い値として設定される。従ってこの場合、EGR制御が
実行されてノズルベーン74が所定開度に固定される
際、そのノズルベーン74の開度が閉じ側に補正され
る。その結果、ディーゼルエンジン11における排気管
31内の圧力が高くなり、吸気管30と排気管31との
圧力差が適正値に近づくよう大きくなるとともに、EG
R量が適正値に近づくよう増量補正される。
DNCLが設定された場合、上記ステップS302,S
316(共に図13)の処理によって、ノズル用の最終
的なデューティ比指令値DNFINが、前回よりも小さ
い値として設定される。従ってこの場合、EGR制御が
実行されてノズルベーン74が所定開度に固定される
際、そのノズルベーン74の開度が閉じ側に補正され
る。その結果、ディーゼルエンジン11における排気管
31内の圧力が高くなり、吸気管30と排気管31との
圧力差が適正値に近づくよう大きくなるとともに、EG
R量が適正値に近づくよう増量補正される。
【0104】このように本実施形態では、非EGR時圧
力WEPIMとEGR時圧力LEPIMとの差に応じて
ノズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLの学
習が行われる。そして、その学習値に基づいてノズルベ
ーン74の開度を補正することで、吸気管30と排気管
31との圧力差に吸排系の寸法公差や経時変化等に起因
するばらつきが生じたとしても、同圧力差が適正値に近
づけられてEGR量が適正値へと補正されるようにな
る。
力WEPIMとEGR時圧力LEPIMとの差に応じて
ノズル開度固定用のデューティ比指令値KDNCLの学
習が行われる。そして、その学習値に基づいてノズルベ
ーン74の開度を補正することで、吸気管30と排気管
31との圧力差に吸排系の寸法公差や経時変化等に起因
するばらつきが生じたとしても、同圧力差が適正値に近
づけられてEGR量が適正値へと補正されるようにな
る。
【0105】以上詳述した処理が行われる本実施形態に
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・一般に、ディーゼルエンジン11の吸気管30及び排
気管31の圧力は、同エンジン11の吸気系及び排気系
を構成する部品の寸法公差や経時変化等に起因してばら
つきが発生することがある。この場合、吸気管30と排
気管31との圧力差にもばらつきが発生することとな
り、当該圧力差のばらつきによって非アイドル状態又は
アイドル状態でのEGR制御中におけるEGR量が適正
値から外れた値になる。しかし、本実施形態では、吸気
管30の圧力と排気管31の圧力との差圧が適正値とな
るよう、上記EGR制御中に所定開度へと固定制御され
るターボチャージャ35のノズルベーン74の開度を学
習補正するようにした。こうしたノズルベーン74の開
度の学習補正によって、上記吸排気系の寸法公差や経時
変化等に起因してEGR量が適正値から外れた値になっ
たとしても、そのEGR量を適正値へと補正することが
できる。
よれば、以下に示す効果が得られるようになる。 ・一般に、ディーゼルエンジン11の吸気管30及び排
気管31の圧力は、同エンジン11の吸気系及び排気系
を構成する部品の寸法公差や経時変化等に起因してばら
つきが発生することがある。この場合、吸気管30と排
気管31との圧力差にもばらつきが発生することとな
り、当該圧力差のばらつきによって非アイドル状態又は
アイドル状態でのEGR制御中におけるEGR量が適正
値から外れた値になる。しかし、本実施形態では、吸気
管30の圧力と排気管31の圧力との差圧が適正値とな
るよう、上記EGR制御中に所定開度へと固定制御され
るターボチャージャ35のノズルベーン74の開度を学
習補正するようにした。こうしたノズルベーン74の開
度の学習補正によって、上記吸排気系の寸法公差や経時
変化等に起因してEGR量が適正値から外れた値になっ
たとしても、そのEGR量を適正値へと補正することが
できる。
【0106】・本実施形態では、上記適正値へのEGR
量補正が、EGRバルブ40の開度を補正するのではな
く、所定開度に固定されたノズルベーン74の開度補正
によって行われる。そのため、適正値に対するEGR量
のばらつきがEGRバルブ40の寸法公差や経時変化等
によるものであったとしても、そのEGR量を上記ノズ
ルベーン74の開度制御によって適正値へと補正するこ
とができる。
量補正が、EGRバルブ40の開度を補正するのではな
く、所定開度に固定されたノズルベーン74の開度補正
によって行われる。そのため、適正値に対するEGR量
のばらつきがEGRバルブ40の寸法公差や経時変化等
によるものであったとしても、そのEGR量を上記ノズ
ルベーン74の開度制御によって適正値へと補正するこ
とができる。
【0107】・吸気管30内の圧力と排気管30内の圧
力との差圧とは、非EGR時の吸気管30内の圧力LE
PIMとEGR時の吸気管30内の圧力WEPIMとの
差圧に正確に対応した値となる。そして、本実施形態で
は、吸気管30における非EGR時圧力LEPIMとE
GR時圧力WEPIMとの差圧に基づき、ノズルベーン
74の開度の学習補正を行うようにした(図14のステ
ップS311〜ステップS315)。そのため、吸気管
30及び排気管31内の圧力をそれぞれ検出する二つの
圧力センサを設ける必要はなく、吸気管30内の圧力を
検出するための圧力センサ30aを一つ設けるだけでよ
くなり、本実施形態における排気再循環量制御装置の構
成を簡単なものとすることができる。
力との差圧とは、非EGR時の吸気管30内の圧力LE
PIMとEGR時の吸気管30内の圧力WEPIMとの
差圧に正確に対応した値となる。そして、本実施形態で
は、吸気管30における非EGR時圧力LEPIMとE
GR時圧力WEPIMとの差圧に基づき、ノズルベーン
74の開度の学習補正を行うようにした(図14のステ
ップS311〜ステップS315)。そのため、吸気管
30及び排気管31内の圧力をそれぞれ検出する二つの
圧力センサを設ける必要はなく、吸気管30内の圧力を
検出するための圧力センサ30aを一つ設けるだけでよ
くなり、本実施形態における排気再循環量制御装置の構
成を簡単なものとすることができる。
【0108】・本実施形態では、エンジン11がアイド
ル状態で、且つアイドル回転数補正や水温及び大気圧に
基づくEGR及びノズル開度補正が行われていないこと
を条件に、非EGR時圧力LEPIM及びEGR時圧力
WEPIMの設定を行った(図13のステップS30
1,S303,S304,S307)。即ち、上記条件
のもとで、EGRが行われないときの吸気管30内の圧
力PIMを非EGR時圧力LEPIMとして設定し、E
GRが行われているときの吸気管30内の圧力PIMを
EGR時圧力WEPIMとして設定した。従って、非E
GR時圧力LEPIMとEGR時圧力WEPIMとの差
をとることは、エンジン11の運転状態が安定して吸気
管30内の圧力変動が少なくなることが条件となる。そ
のため、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧力WE
PIMとの差圧が信頼性の高いものになり、同差圧に基
づき行われるノズルベーン74の開度補正(EGR量補
正)が的確なものとなる。
ル状態で、且つアイドル回転数補正や水温及び大気圧に
基づくEGR及びノズル開度補正が行われていないこと
を条件に、非EGR時圧力LEPIM及びEGR時圧力
WEPIMの設定を行った(図13のステップS30
1,S303,S304,S307)。即ち、上記条件
のもとで、EGRが行われないときの吸気管30内の圧
力PIMを非EGR時圧力LEPIMとして設定し、E
GRが行われているときの吸気管30内の圧力PIMを
EGR時圧力WEPIMとして設定した。従って、非E
GR時圧力LEPIMとEGR時圧力WEPIMとの差
をとることは、エンジン11の運転状態が安定して吸気
管30内の圧力変動が少なくなることが条件となる。そ
のため、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧力WE
PIMとの差圧が信頼性の高いものになり、同差圧に基
づき行われるノズルベーン74の開度補正(EGR量補
正)が的確なものとなる。
【0109】・ノズルベーン74は、通常時にはエンジ
ン11における実際の過給圧が同エンジン11の運転状
態に基づき求められる目標過給圧PIMTRGに近づく
よう開度制御されるが、非アイドル状態又はアイドル状
態でのEGR制御中には所定開度に固定されるようにな
る(図13のステップS302,S316)。また、ノ
ズルベーン74が所定開度に固定された状態で、EGR
が行われないときに非EGR時圧力LEPIMが設定さ
れ、EGRが行われているときにEGR時圧力WEPI
Mが設定される。そして、ノズルベーン74が所定開度
に固定されて吸気管30内の圧力変動が少ない状態で上
記のように設定された非EGR時圧力LEPIMとEG
R時圧力WEPIMとの差圧に基づき、EGR量を適正
値に補正すべくノズルベーン74の開度を学習補正する
ためのデューティ比指令値KDNCLの算出(図14の
ステップS313〜S315)が行われる。従って、上
記デューティ比指令値KDNCLは、吸気管30内の圧
力変動の影響を受けずに算出されることとなり、EGR
量を適正値に補正するためのノズルベーン74の開度の
学習補正が適正なものとなる。
ン11における実際の過給圧が同エンジン11の運転状
態に基づき求められる目標過給圧PIMTRGに近づく
よう開度制御されるが、非アイドル状態又はアイドル状
態でのEGR制御中には所定開度に固定されるようにな
る(図13のステップS302,S316)。また、ノ
ズルベーン74が所定開度に固定された状態で、EGR
が行われないときに非EGR時圧力LEPIMが設定さ
れ、EGRが行われているときにEGR時圧力WEPI
Mが設定される。そして、ノズルベーン74が所定開度
に固定されて吸気管30内の圧力変動が少ない状態で上
記のように設定された非EGR時圧力LEPIMとEG
R時圧力WEPIMとの差圧に基づき、EGR量を適正
値に補正すべくノズルベーン74の開度を学習補正する
ためのデューティ比指令値KDNCLの算出(図14の
ステップS313〜S315)が行われる。従って、上
記デューティ比指令値KDNCLは、吸気管30内の圧
力変動の影響を受けずに算出されることとなり、EGR
量を適正値に補正するためのノズルベーン74の開度の
学習補正が適正なものとなる。
【0110】・本実施形態では、EGR用の最終的なデ
ューティ比指令値DEFINが「0%」になったとき、
非EGR時圧力LEPIMの設定が行われる。また、上
記デューティ比指令値DEFINがアイドル状態でのE
GR用のデューティ比指令値KDEIDLになったと
き、即ち「DEFIN=KDEIDL」となったとき、
EGR時圧力WEPIMの設定が行われる。上記最終的
なデューティ比指令値DEFINが「0%」のときと、
アイドル状態でのEGR用のデューティ比指令値KDE
IDLになったときとでは吸気管30内の圧力が大きく
異なるために、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧
力WEPIMとの圧力差が大きくなる。従って、その圧
力差と判定値Bとの比較(図14のS311,S31
2)を的確に行うことができるようになり、その比較に
基づいて行われるノズルベーン74の開度補正(EGR
量補正)を的確なものとすることができる。
ューティ比指令値DEFINが「0%」になったとき、
非EGR時圧力LEPIMの設定が行われる。また、上
記デューティ比指令値DEFINがアイドル状態でのE
GR用のデューティ比指令値KDEIDLになったと
き、即ち「DEFIN=KDEIDL」となったとき、
EGR時圧力WEPIMの設定が行われる。上記最終的
なデューティ比指令値DEFINが「0%」のときと、
アイドル状態でのEGR用のデューティ比指令値KDE
IDLになったときとでは吸気管30内の圧力が大きく
異なるために、非EGR時圧力LEPIMとEGR時圧
力WEPIMとの圧力差が大きくなる。従って、その圧
力差と判定値Bとの比較(図14のS311,S31
2)を的確に行うことができるようになり、その比較に
基づいて行われるノズルベーン74の開度補正(EGR
量補正)を的確なものとすることができる。
【0111】なお、本実施形態は、例えば以下のように
変更することもできる。 ・本実施形態では、アイドル状態でのEGR用の最終的
なデューティ比指令値DEFINが「0%」になったと
きと、アイドル状態でのEGR用のデューティ比指令値
KDEIDLになったときとの吸気管30内の圧力の差
に基づき、ノズルベーン74の開度補正を行ったが、本
発明はこれに限定されない。即ち、例えばエンジン11
がアイドル状態であることを条件に、上記最終的なデュ
ーティ比指令値DEFINが異なる二つの値に達したと
きの吸気管30内の圧力PIMをそれぞれ測定し、それ
ら測定される圧力の差に基づきノズルベーン74の開度
補正を実行してもよい。この場合でも、本実施形態に準
じた効果を得ることはできる。
変更することもできる。 ・本実施形態では、アイドル状態でのEGR用の最終的
なデューティ比指令値DEFINが「0%」になったと
きと、アイドル状態でのEGR用のデューティ比指令値
KDEIDLになったときとの吸気管30内の圧力の差
に基づき、ノズルベーン74の開度補正を行ったが、本
発明はこれに限定されない。即ち、例えばエンジン11
がアイドル状態であることを条件に、上記最終的なデュ
ーティ比指令値DEFINが異なる二つの値に達したと
きの吸気管30内の圧力PIMをそれぞれ測定し、それ
ら測定される圧力の差に基づきノズルベーン74の開度
補正を実行してもよい。この場合でも、本実施形態に準
じた効果を得ることはできる。
【0112】・本実施形態では、ノズルベーン74の開
度の学習補正を行うことでEGR量を適正値へと補正す
るようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、
ノズルベーン74の開度を補正する代わりに、EGRバ
ルブ40の開度の学習補正によってEGR量を適正値に
補正してもよい。また、本実施形態のスロットルバルブ
34に代えて、アクセル踏込量に応じてモータにより開
閉される、いわゆる電子制御式スロットルバルブが採用
される場合には、その電子制御式スロットルバルブの開
度を学習補正することによってEGR量を適正値へと補
正するようにしてもよい。このようにEGRバルブ40
や電子制御式スロットルバルブの開度の学習補正によっ
てEGR量を補正することができるのは、それらバルブ
の開度補正によっても吸気管30と排気管31との圧力
差が変化するためである。
度の学習補正を行うことでEGR量を適正値へと補正す
るようにしたが、本発明はこれに限定されない。即ち、
ノズルベーン74の開度を補正する代わりに、EGRバ
ルブ40の開度の学習補正によってEGR量を適正値に
補正してもよい。また、本実施形態のスロットルバルブ
34に代えて、アクセル踏込量に応じてモータにより開
閉される、いわゆる電子制御式スロットルバルブが採用
される場合には、その電子制御式スロットルバルブの開
度を学習補正することによってEGR量を適正値へと補
正するようにしてもよい。このようにEGRバルブ40
や電子制御式スロットルバルブの開度の学習補正によっ
てEGR量を補正することができるのは、それらバルブ
の開度補正によっても吸気管30と排気管31との圧力
差が変化するためである。
【0113】・上記のようにEGRバルブ40や電子制
御式スロットルバルブの開度補正によってEGR量の適
正値への補正を行うのであれば、ターボチャージャ35
のノズルベーン74を省略したり、ターボチャージャ3
5そのものを省略したりすることができる。
御式スロットルバルブの開度補正によってEGR量の適
正値への補正を行うのであれば、ターボチャージャ35
のノズルベーン74を省略したり、ターボチャージャ3
5そのものを省略したりすることができる。
【0114】・本実施形態では、エンジン11がアイド
ル状態であることを条件に、非EGR時圧力LEPIM
及びEGR時圧力WEPIMの設定を行ったが、エンジ
ン11が安定した運転状態にあるならば、上記圧力LE
PIM,WEPIMの設定を必ずしもアイドル状態であ
る条件のもとで行う必要はない。
ル状態であることを条件に、非EGR時圧力LEPIM
及びEGR時圧力WEPIMの設定を行ったが、エンジ
ン11が安定した運転状態にあるならば、上記圧力LE
PIM,WEPIMの設定を必ずしもアイドル状態であ
る条件のもとで行う必要はない。
【0115】・本実施形態は、実際の空気の過給圧を求
めて同過給圧が、エンジン11の運転状態に基づき求め
られる目標過給圧PIMTRGに近づくようノズルベー
ン74の開度を調整したが、本発明はこれに限定されな
い。即ち、圧力センサ30aからの検出信号に基づいて
エンジン11における実際の空気の過給量を求め、ノズ
ルベーン74の開度調整によって実際の空気の過給量を
エンジン11の運転状態に基づき求めた目標過給量へと
近づけるようにしてもよい。
めて同過給圧が、エンジン11の運転状態に基づき求め
られる目標過給圧PIMTRGに近づくようノズルベー
ン74の開度を調整したが、本発明はこれに限定されな
い。即ち、圧力センサ30aからの検出信号に基づいて
エンジン11における実際の空気の過給量を求め、ノズ
ルベーン74の開度調整によって実際の空気の過給量を
エンジン11の運転状態に基づき求めた目標過給量へと
近づけるようにしてもよい。
【0116】・本発明をディーゼルエンジン11に適用
する代わりに、ガソリンエンジンに適用してもよい。
する代わりに、ガソリンエンジンに適用してもよい。
【0117】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、吸気系に
再循環される排気の量が第1及び第2の所定値になった
ときのそれぞれの吸気系の圧力を互いに比較し、その比
較結果に基づき再循環される排気の量を補正すること
で、同機関の吸気及び排気系の圧力にばらつきが生じて
も排気再循環量が適正な値に維持することができる。ま
た、内燃機関における吸気系の圧力を検出するだけでよ
いため、装置の構成を簡単なものとすることができる。
再循環される排気の量が第1及び第2の所定値になった
ときのそれぞれの吸気系の圧力を互いに比較し、その比
較結果に基づき再循環される排気の量を補正すること
で、同機関の吸気及び排気系の圧力にばらつきが生じて
も排気再循環量が適正な値に維持することができる。ま
た、内燃機関における吸気系の圧力を検出するだけでよ
いため、装置の構成を簡単なものとすることができる。
【0118】請求項2記載の発明によれば、圧力変動が
少ない状態で再循量環補正手段による吸気系の圧力の比
較が行われるため、その比較結果が高精度になって当該
比較結果に基づき行われる排気再循環量の補正が的確な
ものとなる。
少ない状態で再循量環補正手段による吸気系の圧力の比
較が行われるため、その比較結果が高精度になって当該
比較結果に基づき行われる排気再循環量の補正が的確な
ものとなる。
【0119】請求項3記載の発明によれば、排気再循環
量制御手段の寸法公差や経時変化等に起因して内燃機関
の吸気及び排気系の圧力にばらつきが生じたとしても、
ターボチャージャにおける可変容量機構の制御によって
同機関の排気圧を調整することで、排気再循環量を適正
な値に補正することができる。
量制御手段の寸法公差や経時変化等に起因して内燃機関
の吸気及び排気系の圧力にばらつきが生じたとしても、
ターボチャージャにおける可変容量機構の制御によって
同機関の排気圧を調整することで、排気再循環量を適正
な値に補正することができる。
【0120】請求項4記載の発明によれば、排気再循環
が行われているときには可変容量機構におけるノズルベ
ーンの開度が固定されるため、ノズルベーンの開閉によ
る吸気圧力変動の影響を受けずに、同機関の吸気系の圧
力に基づくノズルベーンの開度指令値の学習が行われ
る。従って、学習したノズルベーンの開度指令値が適正
なものとなる。
が行われているときには可変容量機構におけるノズルベ
ーンの開度が固定されるため、ノズルベーンの開閉によ
る吸気圧力変動の影響を受けずに、同機関の吸気系の圧
力に基づくノズルベーンの開度指令値の学習が行われ
る。従って、学習したノズルベーンの開度指令値が適正
なものとなる。
【0121】請求項5記載の発明によれば、排気再循環
量が「0」のときと予め定められたアイドル時の排気再
循環量のときとでは、吸気系の圧力が大きく異なるた
め、その圧力の比較を的確に行って当該比較結果に基づ
く排気再循環量の補正を的確なものとすることができ
る。
量が「0」のときと予め定められたアイドル時の排気再
循環量のときとでは、吸気系の圧力が大きく異なるた
め、その圧力の比較を的確に行って当該比較結果に基づ
く排気再循環量の補正を的確なものとすることができ
る。
【図1】本実施形態の排気再循環量制御装置が適用され
たディーゼルエンジン全体を示す概略一部断面図。
たディーゼルエンジン全体を示す概略一部断面図。
【図2】同エンジンに設けられたターボチャージャを示
す断面図。
す断面図。
【図3】同ターボチャージャにおけるノズルベーンを開
閉動作させるための可変ノズル機構を示す断面図及び正
面図。
閉動作させるための可変ノズル機構を示す断面図及び正
面図。
【図4】上記排気再循環量制御装置の電気的構成を示す
ブロック図。
ブロック図。
【図5】上記可変ノズル機構を駆動する装置を示す概略
図。
図。
【図6】EGR用EVRV駆動のための基本デューティ
比指令値を算出する際に参照されるマップ。
比指令値を算出する際に参照されるマップ。
【図7】水温補正係数を算出する際に参照されるマッ
プ。
プ。
【図8】大気圧補正係数を算出する際に参照されるマッ
プ。
プ。
【図9】EGR用デューティ比指令値を算出する手順を
示すフローチャート。
示すフローチャート。
【図10】ノズルベーンの開度を制御する手順を示すフ
ローチャート。
ローチャート。
【図11】目標過給圧を算出する際に参照されるマッ
プ。
プ。
【図12】非アイドル状態でのEGR制御が実行される
エンジンの運転領域を示す図。
エンジンの運転領域を示す図。
【図13】ノズルベーンを所定開度に固定する手順を示
すフローチャート。
すフローチャート。
【図14】ノズルベーンを所定開度に固定する手順を示
すフローチャート。
すフローチャート。
11…ディーゼルエンジン、30…吸気管、30a…圧
力センサ、31…排気管、32…吸気通路、33…排気
通路、35…ターボチャージャ、39…EGR通路、4
0…EGRバルブ、40a…EGR用EVRV、71…
可変容量機構(可変ノズル機構)74…ノズルベーン、
87…アクチュエータ、90…ノズル用EVRV、91
…バキュームポンプ、92…ECU。
力センサ、31…排気管、32…吸気通路、33…排気
通路、35…ターボチャージャ、39…EGR通路、4
0…EGRバルブ、40a…EGR用EVRV、71…
可変容量機構(可変ノズル機構)74…ノズルベーン、
87…アクチュエータ、90…ノズル用EVRV、91
…バキュームポンプ、92…ECU。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F02D 21/08 311 F02D 23/00 J 23/00 41/02 351 41/02 351 45/00 340C 45/00 340 F02B 37/12 301Q
Claims (5)
- 【請求項1】内燃機関の排気系から排出される排気の一
部を同機関の吸気系へ再循環させる排気再循環手段と、
前記再循環される排気の量を同機関の運転状態に適した
値とすべく前記排気再循環手段を制御する再循環量制御
手段とを備える内燃機関の排気再循環量制御装置におい
て、 内燃機関における吸気系の圧力を検出する圧力検出手段
と、 前記再循環される排気の量が第1の所定値となったとき
前記圧力検出手段によって検出される前記吸気系の圧力
と、前記再循環される排気の量が前記第1の所定値と異
なる第2の所定値になったとき前記圧力検出手段によっ
て検出される前記吸気系の圧力とを、内燃機関の所定の
運転条件のもとで互いに比較し、その比較結果に基づき
前記再循環される排気の量を補正する再循環量補正手段
と、 を備えることを特徴とする内燃機関の排気再循環量制御
装置。 - 【請求項2】前記再循環量補正手段による前記再循環さ
れる排気の量が第1及び第2の所定値となったときの前
記吸気系の圧力の比較は、内燃機関の運転が安定した状
態であることを条件に行われるものである請求項1記載
の内燃機関の排気再循環量制御装置。 - 【請求項3】請求項1又は2記載の内燃機関の排気再循
環量制御装置において、 内燃機関からの排気ガス流に基づき作動することにより
同機関の燃焼室に吸入される空気の過給を行うととも
に、可変容量機構の操作を通じてその作動量が制御され
る可変容量型ターボチャージャを更に備え、 前記再循環量補正手段は、前記可変容量機構を制御して
内燃機関の排気圧を調整することで前記吸気系に再循環
される排気の量を補正するものであることを特徴とする
内燃機関の排気再循環量制御装置。 - 【請求項4】請求項3記載の内燃機関の排気再循環量制
御装置において、 前記可変容量機構は、前記排気ガスの流速を可変とすべ
く開閉動作するノズルベーンを備え、 前記ノズルベーンは、内燃機関への実際の空気の過給値
が同機関の運転状態に基づき求められた目標過給値に近
づくよう開度制御されるとともに、内燃機関の排気再循
環が行われるときには所定開度に固定されるものであっ
て、 前記排気再循環量補正手段は、前記再循環される排気の
量が前記第1及び第2の所定値になったときの同機関の
吸気系圧力に基づき前記ノズルベーンの開度指令値を学
習し、同機関における排気再循環時のノズルベーン固定
開度について前記学習値に基づく開度補正を行うもので
あることを特徴とする内燃機関の排気再循環量制御装
置。 - 【請求項5】前記排気再循環量補正手段は、内燃機関が
アイドル状態である条件のもとで、前記再循環される排
気の量が「0」になったとき前記圧力検出手段によって
検出される吸気系の圧力と、前記再循環される排気の量
が予め定められた排気再循環量になったとき前記圧力検
出手段によって検出される吸気系の圧力とを比較するも
のである請求項1〜4のいずれかに記載の内燃機関の排
気再循環量制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9289686A JPH11125147A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の排気再循環量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9289686A JPH11125147A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の排気再循環量制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11125147A true JPH11125147A (ja) | 1999-05-11 |
Family
ID=17746442
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9289686A Pending JPH11125147A (ja) | 1997-10-22 | 1997-10-22 | 内燃機関の排気再循環量制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11125147A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002061251A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Cummins, Inc. | Passive engine exhaust flow restriction arrangement |
WO2004053322A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Bosch Automotive Systems Corporation | 排気ガス再循環装置 |
JP2016065506A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | マツダ株式会社 | エンジンの排気制御装置 |
-
1997
- 1997-10-22 JP JP9289686A patent/JPH11125147A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2002061251A1 (en) * | 2001-01-31 | 2002-08-08 | Cummins, Inc. | Passive engine exhaust flow restriction arrangement |
US6526752B2 (en) | 2001-01-31 | 2003-03-04 | Cummins, Inc. | Passive engine exhaust flow restriction arrangement |
GB2390396A (en) * | 2001-01-31 | 2004-01-07 | Cummins Inc | Passive engine exhaust flow restriction arrangement |
GB2390396B (en) * | 2001-01-31 | 2004-11-24 | Cummins Inc | Passive engine exhaust flow restriction arrangement |
WO2004053322A1 (ja) * | 2002-12-11 | 2004-06-24 | Bosch Automotive Systems Corporation | 排気ガス再循環装置 |
KR100682223B1 (ko) * | 2002-12-11 | 2007-02-12 | 봇슈 가부시키가이샤 | 배기가스 재순환 장치, 전기 제어식 밸브의 구동 제어 방법, 및 전기 제어식 밸브의 구동 제어 프로그램을 저장한 기록 매체 |
US7177754B2 (en) | 2002-12-11 | 2007-02-13 | Bosch Automotive Systems Corporation | Exhaust gas recirculation apparatus |
CN100412348C (zh) * | 2002-12-11 | 2008-08-20 | 株式会社博世汽车*** | 废气再循环装置 |
JP2016065506A (ja) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | マツダ株式会社 | エンジンの排気制御装置 |
US9879595B2 (en) | 2014-09-25 | 2018-01-30 | Mazda Motor Corporation | Exhaust control apparatus for engine |
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