JPH11125147A

JPH11125147A - 内燃機関の排気再循環量制御装置

Info

Publication number: JPH11125147A
Application number: JP9289686A
Authority: JP
Inventors: Tatsuhisa Yokoi; 辰久横井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1997-10-22
Filing date: 1997-10-22
Publication date: 1999-05-11

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【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。

【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。

【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。

【図７】水温補正係数を算出する際に参照されるマッ
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。

【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。

【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。

【図１１】目標過給圧を算出する際に参照されるマッ
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。

【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。

【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。

【符号の説明】

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。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＦ０２Ｄ 21/08 ３１１Ｆ０２Ｄ 23/00 Ｊ 23/00 41/02 ３５１ 41/02 ３５１ 45/00 ３４０Ｃ 45/00 ３４０Ｆ０２Ｂ 37/12 ３０１Ｑ

Claims

【特許請求の範囲】

【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。