JP2010168954A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲ系を備える過給機付き内燃機関において、ＥＧＲによる燃費向上とポンプロス低減による燃費向上とを高い次元で両立する。
【解決手段】ターボ過給機２４と、排気通路１８と吸気通路２８との圧力差を利用してＥＧＲを行うＥＧＲ手段と、背圧を可変に設定する背圧可変手段と、を有するディーゼル機関１０の制御装置であって、背圧を変化させた場合のポンプロスの変化による燃料消費率の向上の指標値（第１の指標値）を取得する手段と、背圧を変化させた場合のＥＧＲ手段によって還流される排気ガスの還流割合の変化に伴う燃料消費率の向上の指標値（第２の指標値）を取得する手段と、第１の指標値と第２の指標値との総和を総指標値として取得する手段と、総指標値が最大となるように、背圧可変手段を制御する手段と、を備える。好ましくは、ＷＧＶ４８の開度を可変に設定することで背圧を制御する。
【選択図】図５

Description

この発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、ＥＧＲ系を備える過給機付き内燃機関の制御装置に関する。

従来からＮＯｘを低減すること等を目的として、内燃機関（エンジン）から排出された排気ガスの一部を吸気系へ還流させて、燃焼温度を低下させるＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）が実施されている。このＥＧＲによる還流は、排気通路と吸気通路との圧力差を利用して行われる。このため、過給機付きのエンジンでは、その運転領域によっては、吸気通路の圧力が排気通路のそれより高くなって、ＥＧＲによる還流を実施することができないことが想定される。

このような課題の対策として、例えば、特開２００１−３５５５０２号公報には、エンジンの運転領域にかかわらず、確実にＥＧＲガスを還流するための過給機付きエンジンのＥＧＲ装置が提案されている。このＥＧＲ装置では、可変ノズルベーンとタービンとの間の排気通路とコンプレッサの下流の吸気通路とを接続するバイパス通路と、該バイパス通路の開閉を行う弁装置と、を備え、吸気圧が排気圧よりも高くなる高過給運転領域で当該弁装置を開制御することとしている。これにより、吸入空気の一部が可変ノズルベーンの下流側へ逃がされるので、結果として吸気通路の圧力が低下して、ＥＧＲの還流が可能となる。

特開２００１−３５５５０２号公報 特開２００６−１４４６７１号公報 特開平７−１６６８７９号公報

ＥＧＲを実施すると、冷損の低減による燃費向上を図ることができる。このため、吸気圧と排気圧との圧力差を利用してＥＧＲを行う装置では、十分な圧力差を確保して所望のＥＧＲ量を実現することが望ましい。そこで、ＥＧＲを実行する際に圧力差を大きくする方法として、可変ノズルやウエストゲートバルブ等を閉じ側に制御して排気圧を高くすることが考えられる。しかしながら、排気圧を高くするとエンジンのポンプロスが増大する。このため、ポンプロスと燃費との関係に着目すると、排気圧が高いほど燃費が悪化してしまう。

つまり、ＥＧＲガスの還流によって燃費の向上を図ることとしても、そのＥＧＲ量を実現するために排気圧を高くした場合においては、必ずしも燃費効果が向上しているとはいえない。このように、排気圧とＥＧＲと燃費との関係を総合的に考慮していない従来の制御装置では、燃費向上の観点から、改善の余地を残すものであった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、過給機付きの内燃機関において、ＥＧＲによる燃費向上とポンプロス低減による燃費向上とを高い次元で両立することのできる内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。

第１の発明は、上記の目的を達成するため、内燃機関の制御装置であって、
過給機付きの内燃機関の制御装置において、
吸気通路と前記過給機の上流側の排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記排気通路と前記吸気通路との圧力差を利用して、前記排気通路を流れる排気ガスを、前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へ還流させるＥＧＲ手段と、
前記排気通路における前記過給機の上流側の圧力（以下、背圧）を可変に設定する背圧可変手段と、
前記背圧を変化させた場合の前記内燃機関のポンプロスの変化による燃料消費率の向上の指標値（以下、第１の指標値）を取得する第１の指標値取得手段と、
前記背圧を変化させた場合の前記ＥＧＲ手段によって還流される排気ガスの還流割合の変化に伴う燃料消費率の向上の指標値（以下、第２の指標値）を取得する第２の指標値取得手段と、
前記第１の指標値と前記第２の指標値との総和を総指標値として取得する総指標値取得手段と、
前記総指標値が最大となるように、前記背圧可変手段を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、
前記排気通路における前記過給機の上流側から前記過給機をバイパスするバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置されたウエストゲートバルブと、を更に備え、
前記背圧可変手段は、前記ウエストゲートバルブの開度を可変に設定する手段であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項記載の内燃機関の制御装置。
前記排気通路における前記過給機の上流側から前記過給機をバイパスするバイパス通路と、
前記バイパス通路に配置されたウエストゲートバルブと、を更に備え、
前記背圧可変手段は、前記ウエストゲートバルブの開度を可変に設定する手段であることを特徴とする。

第１の発明によれば、背圧を変化させた場合のポンプロスの変化に伴う燃料消費率の向上の指標値と、背圧を変化させた場合のＥＧＲ量の変化に伴う燃料消費率の向上の指標値と、が取得される。そして、これらの総和で構成される総指標値が最大となるように背圧が制御される。このため、本発明によれば、燃費が最も向上する背圧に設定することができるので、ＥＧＲによる燃費向上とポンプロス低減による燃費向上とを高い次元で両立することができる。

第２の発明によれば、ウエストゲートバルブの開度を可変に設定することにより、背圧を所望の圧力に設定することができる。このため、本発明によれば、総燃費変化量が最大となるように背圧を制御し、ＥＧＲによる燃費向上とポンプロス低減による燃費向上とを高い次元で両立することができる。

本発明の実施の形態としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。 ディーゼル機関１０の運転領域を示す図である。 Ａ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。 Ｂ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。 Ｃ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。 本発明の実施の形態において実行されるルーチンのフローチャートである。

以下、図面に基づいてこの発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
［実施の形態の構成］
図１は、本発明の実施の形態としての内燃機関システムの概略構成を説明するための図である。図１に示すとおり、本実施の形態のシステムは、複数気筒（図１では４気筒）を有する４サイクルのディーゼル機関１０を備えている。ディーゼル機関１０は車両に搭載され、その動力源とされているものとする。

以下、本実施形態では、本発明をディーゼル機関（圧縮着火内燃機関）の制御に適用した場合について説明するが、本発明はディーゼル機関に限定されるものではなく、ガソリン機関（火花点火内燃機関）、その他の各種の内燃機関の制御に適用することが可能である。

ディーゼル機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するためのインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。図示しない燃料タンク内の燃料は、サプライポンプ１６によって所定の燃圧まで加圧されて、コモンレール１４内に蓄えられ、コモンレール１４から各インジェクタ１２に供給される。

ディーゼル機関１０の排気通路１８は、排気マニホールド２０により枝分かれして、各気筒の排気ポート（図示せず）に接続されている。排気通路１８は、ターボ過給機２４の排気タービンに接続されている。排気通路１８におけるターボ過給機２４の下流側には、排気ガスを浄化するための後処理装置２６が設けられている。後処理装置２６としては、例えば、酸化触媒、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＤＰＮＲ（Diesel Particulate-NOx-Reduction system）等を用いることができる。

ディーゼル機関１０の吸気通路２８の入口付近には、エアクリーナ３０が設けられている。エアクリーナ３０を通って吸入された空気は、ターボ過給機２４の吸気圧縮機で圧縮された後、インタークーラ３２で冷却される。インタークーラ３２を通過した吸入空気は、吸気マニホールド３４により各気筒の吸気ポート（図示せず）に分配される。

吸気通路２８におけるインタークーラ３２と吸気マニホールド３４との間には、吸気絞り弁３６が設置されている。また、吸気通路２８におけるエアクリーナ３０の下流近傍には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ５２が設置されている。

吸気通路２８における吸気マニホールド３４近傍には、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）通路４０の一端が接続されている。ＥＧＲ通路４０の他端は、排気通路１８における排気マニホールド２０近傍に接続されている。本システムでは、このＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８へ還流させること、つまり外部ＥＧＲを行うことができる。以下、ＥＧＲ通路４０を通して吸気通路２８へ還流される排気ガスのことを「外部ＥＧＲガス」と称する。

ＥＧＲ通路４０の途中には、外部ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４２が設けられている。ＥＧＲ通路４０におけるＥＧＲクーラ４２下流には、ＥＧＲバルブ４４が設けられている。このＥＧＲバルブ４４の開度を変化させることにより、ＥＧＲ通路４０を通る排気ガス量、すなわちＥＧＲ量を調整することができる。

吸気通路２８における吸気絞り弁３６下流には、吸気圧を検出するための吸気圧センサ５４が設置されている。また、排気通路１８におけるターボ過給機２４の上流側には、背圧を検出するための背圧センサ５６が設置されている。

図１に示す内燃機関システムは、排気バイパス通路４６とウエストゲートバルブ（以下、「ＷＧＶ」と称する）４８とを備えている。より具体的には、排気バイパス通路４６は、ターボ過給機２４の排気上流側近傍と排気下流側近傍とを接続する通路として、排気通路１８に接続されている。また、ＷＧＶ４８は、排気バイパス通路４６の途中に配置されている。ＷＧＶ４８が開くと、排気ガスの一部がターボ過給機２４のタービンをバイパスして流れる。ＷＧＶ４８は、アクチュエータ５８により駆動されて、その開度が電子制御される。

本実施の形態のシステムは、図１に示すとおり、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０の入力部には、上述したエアフローメータ５２、吸気圧センサ５４、背圧センサ５６の他、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するためのアクセルポジションセンサ６０、ディーゼル機関１０のクランク角度を検出するためのクランク角センサ６２等、ディーゼル機関１０を制御するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力部には、上述したインジェクタ１２、吸気絞り弁３６、ＥＧＲバルブ４４、アクチュエータ５８の他、ディーゼル機関１０を制御するための各種アクチュエータが接続されている。ＥＣＵ５０は、入力された各種の情報に基づいて、所定のプログラムに従って各機器を駆動する。

［実施の形態の動作］
（外部ＥＧＲの制御）
外部ＥＧＲは、ＥＧＲ通路４０を通して、排気ガス（既燃ガス）の一部を吸気通路２８へ還流させることにより行われる。より具体的には、ディーゼル機関１０の機関回転数や負荷率等の運転状態に応じてＥＧＲバルブ４４の開度が調整されて、排気ガスがＥＧＲ通路４０に導入される。導入された排気ガスは、ＥＧＲクーラ４２において冷却された後に、吸気通路２８に還流される。外部ＥＧＲが行われると冷損を低減させることができるため、燃料消費率（燃費）を効果的に向上させることができる。

外部ＥＧＲ量は、筒内に吸入されるガス中の酸素濃度（吸気Ｏ_２濃度）を基礎として制御される。つまり、吸気Ｏ_２濃度はＥＧＲ率と相関を有している。そして、吸気Ｏ_２濃度は、エアフローメータ５２で検出される吸入空気量、ＥＧＲバルブ４４の開度、吸気圧センサ５４で検出される吸気圧（過給圧）、背圧センサ５６で検出される背圧等に基づいて推定することができる。そこで、それらの値に基づいて吸気Ｏ_２濃度の推定値を算出し、その推定値が運転状態に応じた目標値に一致するようにＥＧＲバルブ４４の開度を制御すれば、外部ＥＧＲが目標とするＥＧＲ率になるように制御することができる。

本実施の形態のシステムでは、ディーゼル機関１０の運転状態と、その運転状態に応じた適切なＥＧＲ率を実現するための吸気Ｏ_２濃度との関係がマップ化されて、予めＥＣＵ５０に記憶されているものとする。そして、ＥＣＵ５０は、推定された吸気Ｏ_２濃度が、そのマップに従って定められる目標値に一致するように、ＥＧＲバルブ４４の開度をフィードバック制御するものとする。

［本実施の形態の特徴的動作］
次に、図２乃至図５を参照して、本実施の形態の特徴的動作について説明する。上述したとおり、ディーゼル機関１０においては、所望のＥＧＲ率を実現するためのＥＧＲバルブ４４の開度がマップに従って特定される。しかしながら、過給圧と背圧との圧力差を十分に確保できない運転領域では、ＥＧＲバルブ４４を全開にしても所望のＥＧＲ率を実現することができないおそれがある。また、吸気圧（過給圧）が背圧よりも大きくなる高過給領域においては、外部ＥＧＲを実施することすらできないこととなる。

そこで、このような外部ＥＧＲを最適に制御できない運転領域では、ＷＧＶ４８を閉じ側に制御して背圧を高くすることが好ましい。これにより、吸気圧と背圧との圧力差を大きくすることができるので、外部ＥＧＲの制御可能範囲を拡大させることができる。

しかしながら、一方において、背圧を高くするとポンプロスが増大してしまう。ポンプロスは燃費と直結した要素であって、ポンプロスが大きいほど燃費が悪化してしまう。このため、背圧を増大させて外部ＥＧＲを確実に実施したとしても、ポンプロスの増大による燃費悪化を勘案すると、システム全体として燃費が向上するとは限らない。

また、外部ＥＧＲには燃焼限界が存在する。つまり、燃焼限界を超えるような燃焼安定性の弱い領域では、外部ＥＧＲによる燃費向上を図ることができない。このため、このような領域では、ＥＧＲ率を低下させてでも背圧を低下させることによる燃費向上を図ったほうがよい場合もある。

そこで、本実施の形態では、外部ＥＧＲによる燃費の向上量（以下、「ＥＧＲ燃費効果」と称する）とポンプロス低減による燃費の向上量（以下、「ＷＧＶ燃費効果」と称する）とを総合的に勘案して、燃費の向上を実現することとする。より具体的には、ＥＧＲ燃費効果とＷＧＶ燃費効果との総和が最大となるように、ＷＧＶ４８の開度を制御することとする。

図２は、ディーゼル機関の運転領域を示す図である。この図では、ＥＧＲ領域を３つの領域Ａ，Ｂ，およびＣに分類している。以下、これらの運転領域別に、ＷＧＶ４８の開度制御についての具体例を説明する。

図３は、Ａ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。尚、Ａ領域はＥＧＲ領域中の低回転側の領域であり、吸気圧と背圧との差圧が十分に確保可能な領域を示している。この図に示すとおり、圧力差が十分に確保できる領域では、ＥＧＲバルブ４４を制御することにより、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率（燃焼限界）に制御することができる。このため、この図に示すとおり、ＥＧＲ燃費効果は、ＷＧＶ４８の開度によらず、常に最大に維持することができる。一方ＷＧＶ燃費効果は、ＷＧＶ４８の開度が大きくなるにつれて徐々に高くなっている。そこで、圧力差が十分に確保できる領域では、当該圧力差が最小となるＷＧＶ開度に制御することとする。これにより、ディーゼル機関１０の燃費効果を最大にすることができる。

図４は、Ｂ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。
尚、Ｂ領域はＥＧＲ領域中の高負荷かつ高回転側の領域であり、ＥＧＲの燃焼限界が高い領域を示している。この図に示すとおり、燃焼限界が高い領域では、ＥＧＲ燃費効果が高い。このため、ＷＧＶ４８の開度を大きくすると、ＥＧＲ燃費効果が低下してしまう。そこで、かかる領域においては、ＷＧＶ燃費効果を多少犠牲にしたとしても、ＥＧＲ燃費効果が高くなるＷＧＶ開度に設定することとする。これにより、ディーゼル機関１０の燃費効果を最大にすることができる。

図５は、Ｃ領域におけるＷＧＶ４８の開度に対する各燃費効果の変化を示す図である。
尚、Ｃ領域はＥＧＲ領域中の低負荷かつ高回転側の領域を示している。この図に示すとおり、かかる領域では、ＥＧＲ燃費効果とＷＧＶ燃費効果との両方で最適な燃費効果が得られるように、ＷＧＶ開度を制御することとする。これにより、ディーゼル機関１０の燃費効果を最大にすることができる。

以上、各運転領域についてのＷＧＶ４８の開度制御について説明したが、何れの領域の場合においても、ＥＧＲ燃費効果とＷＧＶ燃費効果との総和が最大となるＷＧＶ開度に設定することで、ディーゼル機関１０の燃費効果を最大限に引き出すことができる。

［実施の形態における具体的処理］
次に、図６を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図６は、ＥＣＵ５０が、ＥＧＲ開度およびＷＧＶ開度を制御するルーチンのフローチャートである。

図６に示すルーチンでは、先ず、目標ＥＧＲ量が演算される（ステップ１００）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび負荷率ＫＬに基づいて、ＥＧＲの燃焼限界となるＥＧＲ量が目標ＥＧＲ量として演算される。

次に、目標ＷＧＶ開度が演算される（ステップ１０２）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥおよび負荷率ＫＬに基づいて演算される。次に、推定背圧が演算される（ステップ１０４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において演算された目標ＷＧＶ開度、エンジン回転数ＮＥ、および負荷率ＫＬに基づいて、推定背圧が演算される。

次に、目標ＥＧＲ開度が設定される（ステップ１０６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１００において演算された目標ＥＧＲ開度に微小ＥＧＲ開度αを加算する処理が実行される。次に、目標ＥＧＲ開度＝目標ＥＧＲ開度Ｍａｘの成立有無が判定される（ステップ１０８）。目標ＥＧＲ開度Ｍａｘは、ＥＧＲ開度の最大値、すなわち、ＥＧＲバルブ４４の最大開度（全開）を示している。その結果、目標ＥＧＲ開度＝目標ＥＧＲ開度Ｍａｘの成立が認められない場合には、次のステップに移行し、推定ＥＧＲ量が演算される（ステップ１１０）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０４において演算された推定背圧と吸気圧センサ５４により検出された吸気圧との圧力差が演算される。そして、当該圧力差に基づいて、推定ＥＧＲ量が演算される。

次に、目標ＥＧＲ量＝推定ＥＧＲ量の成立有無が判定される（ステップ１１２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１１０において演算された推定ＥＧＲ量が、上記ステップ１００において演算された目標ＥＧＲ量となっているか否かが判定される。その結果、目標ＥＧＲ量＝推定ＥＧＲ量の成立が認められない場合には、目標ＥＧＲ量を実現するためには、目標ＥＧＲ開度を更に開き側に設定する必要があると判断されて、上記ステップ１０６に移行し、目標ＥＧＲ開度に再度微小ＥＧＲ開度αを加算する処理が実行される。

一方、上記ステップ１１２において目標ＥＧＲ量＝推定ＥＧＲ量の成立が認められた場合には、目標ＥＧＲ開度にて目標ＥＧＲ量を実現可能と判断されて、次のステップに移行し、目標ＥＧＲ開度が出力される（ステップ１１４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６において最終的に設定された目標ＥＧＲ開度が出力される。次に、目標ＷＧＶ開度が出力される（ステップ１１６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において演算された目標ＷＧＶ開度が出力される。

一方、上記ステップ１０８において、目標ＥＧＲ開度＝目標ＥＧＲ開度Ｍａｘの成立が認められた場合には、目標ＥＧＲ開度が最大開度（全開）であるため、ＥＧＲバルブ４４を更に開弁してＥＧＲ量を増量することはできないと判断されて、次のステップに移行し、ＷＧＶ燃費効果が推定される（ステップ１２０）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥ、負荷率ＫＬ、および上記ステップ１０２において演算された目標ＷＧＶ開度に基づいて、ＷＧＶ燃費効果が推定される。

次に、ＥＧＲ量が演算される（ステップ１２２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６において設定された目標ＥＧＲ開度（すなわち最大開度）、および上記ステップ１０４において推定された推定背圧に基づいて、ＥＧＲ量が推定される。

次に、ＥＧＲ燃費効果が推定される（ステップ１２４）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥ、負荷率ＫＬ、および上記ステップ１２２において推定されたＥＧＲ量に基づいて、ＥＧＲ燃費効果が推定される。

図６に示すルーチンでは、次に、機関全体の燃費効果が演算される（ステップ１２６）。ここでは、具体的には、上記ステップ１２０において推定されたＷＧＶ燃費効果と、上記ステップ１２４において推定されたＥＧＲ燃費効果とが加算されて、機関全体の燃費効果が演算される。

次に、目標ＷＧＶ開度２が設定される（ステップ１２８）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０２において演算された目標ＷＧＶ開度から微小ＷＧＶ開度βを減算する処理が実行される。次に、ＷＧＶ燃費効果２が推定される（ステップ１３０）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥ、負荷率ＫＬ、および上記ステップ１２８において設定された目標ＷＧＶ開度２に基づいて、ＷＧＶ燃費効果が推定される。

次に、推定背圧２が演算される（ステップ１３２）。ここでは、具体的には、上記ステップ１２８において設定された目標ＷＧＶ開度２、エンジン回転数ＮＥ、および負荷率ＫＬに基づいて、推定背圧２が演算される。

次に、ＥＧＲ量２が演算される（ステップ１３４）。ここでは、具体的には、上記ステップ１０６において設定された目標ＥＧＲ開度（すなわち最大開度）、および上記ステップ１３２において推定された推定背圧２に基づいて、ＥＧＲ量２が推定される。

次に、ＥＧＲ燃費効果２が推定される（ステップ１３６）。ここでは、具体的には、エンジン回転数ＮＥ、負荷率ＫＬ、および上記ステップ１３４において推定されたＥＧＲ量２に基づいて、ＥＧＲ燃費効果２が推定される。

図６に示すルーチンでは、次に、機関全体の燃費効果２が演算される（ステップ１３８）。ここでは、具体的には、上記ステップ１３０において推定されたＷＧＶ燃費効果２と、上記ステップ１３６において推定されたＥＧＲ燃費効果２とが加算されて、機関全体の燃費効果２が演算される。

次に、燃費効果と燃費効果２の大小関係が比較される（ステップ１４０）。ここでは、具体的には、上記ステップ１３８において演算された燃費効果２が、上記ステップ１２６において演算された燃費効果より大きいか否かが判定される。その結果、燃費効果２＞燃費効果の成立が認められた場合には、微小ＷＧＶ開度βの減算によって燃費効果が増大したと判断されて、次のステップに移行し、目標ＷＧＶ開度２が目標ＷＧＶ開度に置き換えられる（ステップ１４２）。次いで、上述したステップ１２８に戻り、再度目標ＷＧＶ開度から微小ＷＧＶ開度βを減算する処理が実行される。

一方、上記ステップ１４０において、燃費効果２＞燃費効果の成立が認められない場合には、前回の目標ＷＧＶ開度が、燃費効果が最大値となるＷＧＶ開度であると判断されて、次のステップに移行し、目標ＷＧＶ開度が置き換えられる（ステップ１４４）。ここでは、具体的には、前回ステップ１２８において設定された目標ＷＧＶ開度が、最終的な目標ＷＧＶ開度として置き換えられる。次に、上記ステップ１１４に移行し、上記ステップ１０６において設定された目標ＥＧＲ開度が出力される。次に、上記ステップ１１６に移行し、上記ステップ１４４において置き換えられた最終的な目標ＷＧＶ開度が目標ＷＧＶ開度として出力される。

以上説明したとおり、本実施の形態のシステムによれば、ＥＧＲ燃費効果とＷＧＶ燃費効果との総和が最大となるＷＧＶ開度を推定することができる。これにより、機関全体の燃費効果を最大限に発揮させることができる。

ところで、上述した実施の形態においては、ＷＧＶ４８の開度を制御することにより背圧を可変に設定することとしているが、背圧を可変させる方法はこれに限られない。すなわち、可変ノズル式のターボ過給機を備え、該ノズルを可変させることにより、所望の背圧を実現することとしてもよい。

尚、上述した実施の形態においては、ディーゼル機関１０が前記第１の発明における「内燃機関」に、ターボ過給機２４が前記第１の発明における「過給機」に、ＷＧＶ燃費効果が前記第１の発明における「第１の指標値」に、ＥＧＲ燃費効果が前記第１の発明における「第２の指標値」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が、上記ステップ１３０または１３６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「第１の指標値取得手段」が、上記ステップ１２４または１３６の処理を実行することにより、前記第１の発明における「第２の指標値取得手段」が、上記ステップ１２６または１３８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「総指標値取得手段」が、上記ステップ１１８の処理を実行することにより、前記第１の発明における「制御手段」が、それぞれ実現されている。

１０ ディーゼル機関（エンジン）
１２ インジェクタ
１４ コモンレール
１６ サプライポンプ
１８ 排気通路
２０ 排気マニホールド
２４ ターボ過給機
２６ 後処理装置
２８ 吸気通路
３０ エアクリーナ
３２ インタークーラ
３４ 吸気マニホールド
３６ 吸気絞り弁
４０ ＥＧＲ通路
４２ ＥＧＲクーラ
４４ ＥＧＲバルブ
４６ 排気バイパス通路
４８ ウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）
５０ ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２ エアフローメータ
５４ 吸気圧センサ
５６ 背圧センサ
５８ アクチュエータ
６０ アクセルポジションセンサ
６２ クランク角センサ

Claims (2)

1. 過給機付きの内燃機関の制御装置において、
   吸気通路と前記過給機の上流側の排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
   前記排気通路と前記吸気通路との圧力差を利用して、前記排気通路を流れる排気ガスを、前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へ還流させるＥＧＲ手段と、
   前記排気通路における前記過給機の上流側の圧力（以下、背圧）を可変に設定する背圧可変手段と、
   前記背圧を変化させた場合の前記内燃機関のポンプロスの変化による燃料消費率の向上の指標値（以下、第１の指標値）を取得する第１の指標値取得手段と、
   前記背圧を変化させた場合の前記ＥＧＲ手段によって還流される排気ガスの還流割合の変化に伴う燃料消費率の向上の指標値（以下、第２の指標値）を取得する第２の指標値取得手段と、
   前記第１の指標値と前記第２の指標値との総和を総指標値として取得する総指標値取得手段と、
   前記総指標値が最大となるように、前記背圧可変手段を制御する制御手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記排気通路における前記過給機の上流側から前記過給機をバイパスするバイパス通路と、
   前記バイパス通路に配置されたウエストゲートバルブと、を更に備え、
   前記背圧可変手段は、前記ウエストゲートバルブの開度を可変に設定する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。

Images