(57)【要約】  制御装置は、内燃機関の排ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる第１排ガス還流手段および第２排ガス還流手段を備える。制御装置は、第１排ガス還流手段によって還流される第１還流ガス量が目標量に向かって変更されるとき、変更が開始される時点から変更が完了する時点までの期間における第１還流ガス量の偏差を、第２排ガス還流手段によって還流される第２還流ガス量を所定の制御パターンに従って増量または減量することによって補償する。このとき、排ガスに含まれる成分であって還流される排ガスの総量に応じてその量が変化する成分である還流ガス量関連成分の実際量と、同成分の基準量と、が一致しない場合、基準量に対する実際量の差である還流ガス量関連成分ずれが小さくなるように、上記制御パターンが修正される。
2012077207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室から排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から吸気通路へ第１通路を介して還流させる第１排ガス還流手段と、
前記燃焼室から前記排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から前記吸気通路へ前記第１通路とは異なる第２通路を介して還流させる第２排ガス還流手段と、
を備えた内燃機関に適用され、
前記第１排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第１還流ガス量を制御するとともに前記第２排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第２還流ガス量を制御する還流ガス量制御手段であって、
前記第１還流ガス量が目標量に向かって変更され始める時点である変更開始時点から、前記第１還流ガス量が前記目標量に到達する時点である変更完了時点まで、の期間における前記目標量に対する前記第１還流ガス量の偏差を前記第２還流ガス量によって補償するために前記第２還流ガス量を増量または減量させる予め定められた制御パターンを有するとともに、該制御パターンに従って前記第２還流ガス量を増量または減量する前記還流ガス量制御手段、
を備えた内燃機関の制御装置において、
前記変更開始時点から前記変更完了時点までの間において前記第２還流ガス量が前記制御パターンに従って増量または減量されたとき、前記燃焼室から前記排気通路に排出される排ガスに含まれる成分であって前記第１排ガス還流手段および前記第２排ガス還流手段によって前記吸気通路へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量に応じてその量が変化する成分である還流ガス量関連成分の実際量がその基準量に一致しない場合、前記基準量に対する前記実際量の差である還流ガス量関連成分ずれが小さくなるように前記制御パターンが修正される、内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の制御装置において、
前記変更開始時点から前記変更完了時点までの間における前記還流ガス量関連成分ずれがゼロ、正の値および負の値のいずれであるかに基づいて前記制御パターンが修正される、内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の制御装置において、
前記還流ガス量関連成分は、前記第１排ガス還流手段および前記第２排ガス還流手段によって前記吸気通路へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が減少する成分であり、
前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって増大される場合、前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の増量分が増大されるように前記制御パターンが修正され、前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の増量分が減少されるように前記制御パターンが修正され、
前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって減少される場合、前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の減量分が減少されるように前記制御パターンが修正され、前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の減量分が増大されるように前記制御パターンが修正される、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載の制御装置において、
前記還流ガス量関連成分は、前記第１排ガス還流手段および前記第２排ガス還流手段によって前記吸気通路へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が減少する成分であり、
前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって増大される場合、前記変更開始時点の近傍の時点である第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であり且つ前記変更完了時点の近傍の時点である第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば前記第２還流ガス量の増量の開始が早くなるように前記制御パターンが修正され、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば前記第２還流ガス量の増量の開始が遅くなるように前記制御パターンが修正され、
前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって減少される場合、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば前記第２還流ガス量の減量の開始が遅くなるように前記制御パターンが修正され、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば前記第２還流ガス量の減量の開始が早くなるように前記制御パターンが修正される、
内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記第１還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第１還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間の長さである第１応答時間長さよりも、前記第２還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第２還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間の長さである第２応答時間長さが短い、内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の制御装置において、
環流ガス量制御手段は、
前記変更開始時点における前記第１環流ガス量の実際量と、前記第１環流ガス量の目標量と、の差が所定の閾値よりも大きい場合にのみ前記制御パターンに従って前記第２環流ガス量を増量または減量する、内燃機関の制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記第１排ガス還流手段は前記第１通路を通過する排ガスの量を変化させる第１制御弁を有し、前記第２排ガス還流手段は前記第２通路を通過する排ガスの量を変化させる第２制御弁を有する、内燃機関の制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか一項に記載の制御装置において、
前記還流ガス量関連成分は、前記燃焼室から排出される前記排ガスに含まれる窒素酸化物および酸素の少なくとも一方である、内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排ガスの一部を排気通路から吸気通路へ還流させる排気再循環（いわゆる、外部ＥＧＲ。以下、単に「ＥＧＲ」とも称呼する。）を行う内燃機関に適用される制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
火花点火式内燃機関およびディーゼル機関などの内燃機関の排ガスには、窒素酸化物（ＮＯｘ）および微粒子状物質（ＰＭ）などの有害物質（以下、「エミッション」とも称呼する。）が含まれる。エミッションの排出量は、出来る限り低減されることが望ましい。エミッションの排出量を低減する方法として、例えば、排気通路から吸気通路に還流された排ガス（ＥＧＲガス）を新気とともに燃焼室に導入させることによってＮＯｘ量を低減する方法などが提案されている。【０００３】
一方、周知のように、排ガスに含まれるＮＯｘ量とＰＭ量との間には二律背反の関係がある。すなわち、ＮＯｘ量を減少させるように内燃機関が制御されると（例えば、上記の例におけるＥＧＲガス量が増大されると）ＰＭ量が増大し、ＰＭ量を減少させるように内燃機関が制御されると（例えば、上記の例におけるＥＧＲガス量が減少されると）ＮＯｘ量が増大する。そのため、エミッションの排出量を総合的に低減する観点において、ＮＯｘ量およびＰＭ量の双方を考慮して内燃機関が制御されることが望ましい。例えば、ＮＯｘ量が排ガス浄化用触媒の性能などに応じた所定の目標量に一致するように、上記の例におけるＥＧＲガス量が制御されることが望ましい。【０００４】
そこで、従来の制御装置の一つ（以下、「従来装置」とも称呼する。）は、コンプレッサおよびタービンを有する過給器と、排ガスをタービンの上流側からコンプレッサの下流側へ還流させる通路（高圧ＥＧＲ通路）と、その高圧ＥＧＲ通路に設けられた制御弁と、排ガスをタービンの下流側からコンプレッサの上流側へ還流させる通路（低圧ＥＧＲ通路）と、その低圧ＥＧＲ通路に設けられた制御弁と、複数の酸素濃度センサと、を備えた内燃機関に適用される。この従来装置は、複数の酸素濃度センサの出力値に基づき、高圧ＥＧＲ通路を通過する排ガスの量（高圧ＥＧＲガス量）および低圧ＥＧＲ通路を通過する排ガスの量（低圧ＥＧＲガス量）を算出する。そして、従来装置は、それら算出されるＥＧＲガス量が各々の目標量に一致するように、各制御弁の開度を調整する。これにより、従来装置は、環流される排ガスの総量（すなわち、ＥＧＲガス量）を制御するようになっている（例えば、特許文献１を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２６１３００号公報
【発明の概要】
【０００６】
従来装置は、「所定のガス（排ガス、または、排ガスと新気との混合ガス）が酸素濃度センサが設けられている位置（検出位置）を通過してから同ガスが燃焼室に導入されるまでの期間中、検出位置におけるガスの酸素濃度は変化しないこと」を前提として、高圧ＥＧＲガス量および低圧ＥＧＲガス量を算出（推定）している。より具体的に述べると、従来装置においては、「第１時点において検出位置を通過したガスが第１時点よりも後の第２時点において燃焼室に導入されると想定される場合、検出位置におけるガスの酸素濃度は、第１時点から第２時点までの期間中に変化しない」ことが前提とされている。
【０００７】
上記前提は、検出位置における酸素濃度の変化率が十分に小さければ（例えば、内燃機関の負荷の変化率が十分に小さい定常状態が継続されていれば）、妥当であると考えられる。しかし、検出位置におけるガスの酸素濃度の変化率が大きいと（例えば、内燃機関の負荷が増大または減少する過渡状態においては）、第１時点において検出位置に存在するガスの酸素濃度と、第２時点において検出位置に存在するガスの酸素濃度と、は必ずしも一致しない（すなわち、検出位置におけるガスの酸素濃度が変化する）場合があると考えられる。この場合、上記前提に基づいて算出される高圧ＥＧＲガス量および低圧ＥＧＲガス量（算出量）は、実際の高圧ＥＧＲガス量および低圧ＥＧＲガス量（実際量）に十分に一致しない。
【０００８】
このように、従来装置は、内燃機関の運転状態が変化するときに（例えば、上記過渡状態において）高圧ＥＧＲガス量および低圧ＥＧＲガス量を適切に算出することができない場合がある。この場合、従来装置は、環流される排ガスの総量（ＥＧＲガス量）を適切に制御することができない虞があるという問題がある。
【０００９】
本発明の目的は、上記課題に鑑み、内燃機関の運転状態が変化する場合においてもＥＧＲガス量を適切に制御することができる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【００１０】
上記課題を達成するための本発明による制御装置は、排ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる複数の手段を備えた内燃機関に適用される。
【００１１】
具体的に述べると、上記内燃機関は、
内燃機関の燃焼室から排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から吸気通路へ第１通路を介して還流させる「第１排ガス還流手段」と、
前記燃焼室から前記排気通路に排出される排ガスを前記排気通路から前記吸気通路へ前記第１通路とは「異なる」第２通路を介して還流させる「第２排ガス還流手段」と、
を備える。
【００１２】
このように、本発明の制御装置が適用される内燃機関においては、第１排ガス還流手段および第２排ガス還流手段の双方が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させることができる。
【００１３】
なお、本発明の制御装置は、３以上の排ガス環流手段を備えてもよい。制御装置が３以上の排ガス環流手段を備える場合、上記第１排ガス環流手段および上記第２排ガス環流手段は、同３以上の排ガス環流手段のうちのいずれか２つであればよい。
【００１４】
さらに、本発明において「排ガスを排気通路から吸気通路へ還流させる」とは、内燃機関の燃焼室から排出される排ガスの少なくとも一部を排気通路から吸気通路へ還流させることを意味し、必ずしも同排ガスの全てを排気通路から吸気通路へ還流させることを意味しない。
【００１５】
上記構成を備えた内燃機関に適用される本発明の制御装置は、
前記第１排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である「第１還流ガス量」を制御するとともに、前記第２排ガス還流手段によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である「第２還流ガス量」を制御する、還流ガス量制御手段を備える。
【００１６】
上記「第１還流ガス量」および上記「第２還流ガス量」として、例えば、燃焼室に導入される単位時間当たりの排ガスの量（質量または体積など）が採用され得る。さらに、上記「第１還流ガス量」および上記「第２還流ガス量」として、例えば、燃焼室に導入されるガスの全体の量（新気と排ガスとの混合ガスの量）に対する同燃焼室に導入されるガスに含まれる排ガスの量の割合（すなわち、ＥＧＲ率）が採用され得る。すなわち、本発明の制御装置において、上記「第１還流ガス量」は上記第１排ガス還流手段によって還流されて上記燃焼室に導入される排ガスの量の程度を表す量であればよく、上記「第２還流ガス量」は上記第２排ガス還流手段によって還流されて上記燃焼室に導入される排ガスの量の程度を表す量であればよい。
【００１７】
以下、上記還流ガス量制御手段によって行われる第１還流ガス量および第２還流ガス量の制御について、下記１〜４の順に説明する。
１．還流ガス量の制御の基本的な考え方
２．制御パターンの修正
３．還流ガスの応答時間長さ
４．その他
以下、説明を続ける。
【００１８】
１．還流ガス量の制御の基本的な考え方
本発明の還流ガス量制御手段は、第１還流ガス量が変更されている期間中に生じ得る「第１還流ガス量とその目標量との間の偏差」を第２還流ガス量によって補償するように、第２還流ガス量を制御する。
【００１９】
具体的に述べると、この還流ガス量制御手段は、
「前記第１還流ガス量が目標量に向かって変更され始める時点である変更開始時点」から「前記第１還流ガス量が前記目標量に到達する時点である変更完了時点」までの期間における「前記目標量に対する前記第１還流ガス量の偏差」を前記第２還流ガス量によって補償するために前記第２還流ガス量を増量または減量させる予め定められた「制御パターン」を有するとともに、該制御パターンに従って前記第２還流ガス量を増量または減量する。
【００２０】
上記第１還流ガス量の「目標量」は、内燃機関の運転状態などに応じた適値に設定されればよく、特に制限されない。例えば、第１還流ガス量の目標量として、エミッションの排出量を出来る限り低減させるための（例えば、ＮＯｘ量を所定の目標量に一致させるための）量が採用され得る。さらに、例えば、第１還流ガス量の目標量として、第１環流ガス量と第２環流ガス量との総量を所定の目標総量とするための量が採用され得る。
【００２１】
内燃機関の排ガスは所定の組成、密度および粘度などを有するので、排ガスが移動する（排気通路から吸気通路へ還流される）には所定の時間長さを要する。そのため、第１還流ガス量が目標量に向かって変更されるとき、第１還流ガス量（実際量）と目標量とが一致しない期間（すなわち、上記変更開始時点から上記変更完了時点までの期間）が生じ得る。
【００２２】
そこで、本発明の還流ガス量制御手段は、変更開始時点から変更完了時点までの期間における第１還流ガス量の目標量に対する実際量の差（すなわち、上記偏差）を、第２還流ガス量を増量または減量させることによって補償する。具体的に述べると、還流ガス量制御手段は、予め定められた「第２還流ガス量の制御パターン」を有するとともに、この制御パターンに従って第２還流ガス量を増量または減量する。例えば、還流ガス量制御手段は、第１還流ガス量の実際量が目標量よりも少ない場合（すなわち、偏差が負の値である場合）には第２還流ガス量を増量させ、第１還流ガス量の実際量が目標量よりも多い場合（すなわち、偏差が正の値である場合）には第２還流ガス量を減少させる。
【００２３】
上記「制御パターン」は、「上記偏差を補償するための第２還流ガス量の増量または減量の程度を決定する根拠となる規則」であればよく、特に制限されない。さらに、上記制御パターンを「予め定める」方法も、特に制限されない。
【００２４】
例えば、上記制御パターンとして、内燃機関の構成および排ガスの特性などを考慮して予め定められた「モデル（マップ）」が採用され得る。そのようなモデルとして、例えば、所定の運転パラメータから「第２還流ガス量の増量分または減量分と、時間経過と、の関係」を導出することができるモデルが採用され得る。
【００２５】
さらに、上記制御パターンから導出される「第２還流ガス量の増分または減量分と、時間経過と、の関係」として、例えば、「変更開始時点からの時間経過に対する第２還流ガス量の増量分または減量分を表すプロファイル」、「変更開始時点からの経過時間長さが入力値であって、第２還流ガス量の増量分または減量分が出力値である、関数」、ならびに、「第２還流ガス量の増量分または減量分の目標値と、第２還流ガス量の増量分または減量分をその目標値に一致させておく時間長さと、の組み合わせ」などが挙げられる。なお、上記「第２還流ガス量の増分または減量分と、時間経過と、の関係」は、「第１還流ガス量の偏差がゼロである時点における増量分または減量分はゼロである」ことを含み得る。
【００２６】
本発明において、「制御パターン」から導出された「増量または減量の程度」に基づいて第２還流ガス量を増量または減量することは、「制御パターンに従って第２還流ガス量を増量または減量する」または「制御パターンに従って第１還流ガス量の偏差を補償する」とも称呼される。
【００２７】
上述したように、上記内燃機関においては、第１排ガス還流手段および第２排ガス還流手段の双方が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させることができる。よって、変更開始時点から変更完了時点までの期間において上記制御パターンに従って第２還流ガス量を増量または減量することにより、第１環流ガス量および第２環流ガス量の総量を、第２還流ガス量が増量または減量されない場合における同総量よりも、第１還流ガス量が目標量に一致しているときの同総量に近づけることができる。
【００２８】
このように、本発明の制御装置は、第１還流ガス量が変更されている期間中であっても、第１還流ガス量および第２還流ガス量の総量（すなわち、ＥＧＲガス量）を適切に制御することができる。これにより、本発明の制御装置は、内燃機関の運転状態が変化する場合においても（例えば、上述した過渡状態においても）ＥＧＲガス量を適切に制御することができる。以上が本発明における還流ガス量の制御の基本的な考え方である。
【００２９】
２．制御パターンの修正
上述したように、還流ガス量制御手段が用いる制御パターンは、第１還流ガス量の変更中に生じ得る第１還流ガス量の偏差を補償し得るように、予め定められている。
【００３０】
ところが、「予め定められた」制御パターンに従って第２還流ガス量を増量または減量すると、内燃機関の状態によっては第１還流ガス量の偏差が十分に補償されない場合があると考えられる。例えば、第１還流ガス量の偏差は、第１排ガス還流手段によって還流される排ガスが移動する流路の長さの影響を受け得る。ところが、この流路の長さに関連する内燃機関の各部材（例えば、上記第１通路を構成する部材など）は、構造上のばらつき（製造の際に生じる同一種の部材間における寸法および性能などの差）を有する場合がある。さらに、この流路の長さは、それら部材の経年劣化などに起因して変化する場合がある。このように、第１還流ガス量の偏差は個別の内燃機関ごとに異なる場合がある。よって、予め定められた制御パターンに従って第２還流ガス量を増量または減量しても、第１還流ガス量の偏差が十分に補償されない虞がある。
【００３１】
そこで、本発明の制御装置において、上記「予め定められた制御パターン」は必要に応じて修正される。具体的に述べると、前記制御パターンは、
前記変更開始時点から前記変更完了時点までの間において前記第２還流ガス量が前記制御パターンに従って増量または減量されたとき、「前記燃焼室から前記排気通路に排出される排ガスに含まれる成分であって前記第１排ガス還流手段および前記第２排ガス還流手段によって前記吸気通路へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量に応じてその量が変化する成分である還流ガス量関連成分」の実際量がその基準量に一致しない場合、「前記基準量に対する前記実際量の差である還流ガス量関連成分ずれ」が小さくなるように修正される、ようになっている。
【００３２】
上記環流ガス量関連成分の「基準量」は、「第１還流ガス量の偏差が第２還流ガス量によって十分に補償された場合（すなわち、偏差がゼロである場合、または、偏差がゼロ近傍の量であって還流ガス量を制御する観点において実質的にゼロとみなし得る量である場合）における還流ガス量関連成分の量」に相当する。換言すると、第１還流ガス量の偏差が第２還流ガス量によって十分に補償されたとき、還流ガス量関連成分ずれは、「ゼロ、または、ゼロ近傍の量であって還流ガス量を制御する観点において実質的にゼロとみなし得る量」となる。
【００３３】
上記「還流ガス量関連成分ずれが小さくなる」とは、修正された「後」の制御パターンによって第２還流ガス量が増量または減量される場合における還流ガス量関連成分ずれが、修正される「前」の制御パターンによって第２還流ガス量が増量または減量される場合における還流ガス量関連成分ずれよりもゼロに近い値となることを表す。別の言い方をすると、「還流ガス量関連成分ずれが小さくなる」とは、還流ガス量関連成分ずれの絶対値が小さくなることを表す。なお、「還流ガス量関連成分ずれが小さくなる」とは、還流ガス量関連成分ずれがゼロになることを含む。
【００３４】
上記説明から理解されるように、上記総量（第１還流ガス量と、増量または減量された第２還流ガス量と、の和）が「還流ガス量関連成分の量が基準量となる量」である場合、還流ガス量関連成分ずれはゼロである。一方、上記総量が「還流ガス量関連成分の量が基準量となる量」に一致しない場合、還流ガス量関連成分ずれはゼロとは異なる値（すなわち、正の値または負の値）となる。よって、還流ガス量関連成分ずれの値は、第２還流ガス量の増量分または減量分の大きさ（すなわち、制御パターン）が適切であるか否かを判定する指標となり得る。
【００３５】
そこで、還流ガス量関連成分ずれが小さくなるように制御パターンが修正されれば、修正された後の制御パターンは、修正される前の制御パターンに比べてより適切に第１還流ガス量の偏差を補償することができる。このように、本発明の制御装置においては、予め定められた制御パターンが必要に応じて（例えば、個別の内燃機関に適応させるように）修正されることにより、さらに適切にＥＧＲガス量が制御され得る。
【００３６】
以下、制御パターンの具体的な修正方法について説明する。
まず、本発明の制御装置の第１の態様において、
前記制御パターンは、前記変更開始時点から前記変更完了時点までの間における前記還流ガス量関連成分ずれが「ゼロ、正の値および負の値のいずれであるか」に基づいて修正され得る。
【００３７】
具体的に述べると、本発明の制御装置の第２の態様において、
前記制御パターンは、前記還流ガス量関連成分が前記第１排ガス還流手段および前記第２排ガス還流手段によって前記吸気通路へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量が「多い」ほどその量が「減少」する成分である場合、下記（Ａ）および下記（Ｂ）に示すように修正され得る。
【００３８】
（Ａ）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって「増大」される場合：
前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の「増量分が増大される」ように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の「増量分が減少される」ように前記制御パターンが修正され得る。
【００３９】
（Ｂ）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって「減少」される場合：
前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の「減量分が減少される」ように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の「減量分が増大される」ように前記制御パターンが修正され得る。
【００４０】
上記「第２環流ガス量の増量分」は、第２環流ガス量が所定の量だけ増量される場合における同所定の量の絶対値を表す。さらに、上記「第２環流ガス量の減量分」とは、第２環流ガス量が所定の量だけ減量される場合における同所定の量の絶対値を表す。
【００４１】
以下、本態様において制御パターンが上記（Ａ）および上記（Ｂ）に示すように修正される理由について説明する。
【００４２】
第１還流ガス量が目標量に向かって「増大」する場合、上述したように第１還流ガス量の実際量が目標量にまで到達するには所定の時間長さを要する。よって、この場合、変更開始時点から変更完了時点までの期間において、第１還流ガス量は目標値よりも少ない。すなわち、この期間における第１環流ガス量は、目標量に対して不足する。そこで、この場合における制御パターンは、第１環流ガス量の不足分を補償するために「第２環流ガス量を増量する」ように予め定められている（例えば、図４を参照。）。なお、この「不足分」とは、第１環流ガス量の不足量の絶対値を表す。
【００４３】
ところが、上述したように、内燃機関を構成する部材の構造上のばらつきなどに起因して、制御パターンによって決定される「第２環流ガス量の増量分」が第１環流ガス量の不足分に十分に一致しない場合がある。この場合、環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００４４】
例えば、第２環流ガス量の増量分が第１環流ガス量の不足分よりも「小さい」場合、上記総量は、第２環流ガス量の増量分が第１環流ガス量の不足分に一致する場合における同総量よりも「少なく」なる。上述したように還流ガス量関連成分は上記総量が多いほどその量が減少する成分であるので、この場合における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なる。すなわち、この場合、「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００４５】
そこで、この場合、還流ガス量関連成分ずれが発生した時点またはその時点の直前の時点における第２還流ガス量の「増量分が増大される」ように、制御パターンが修正される（上記Ａの前段）。
【００４６】
一方、例えば、第２環流ガス量の増量分が第１環流ガス量の不足分よりも「大きい」場合、上記総量は、第２環流ガス量の増量分が第１環流ガス量の不足分に一致する場合における同総量よりも「多く」なる。よって、この場合における環流ガス量関連成分の量は、基準量よりも「少なく」なる。すなわち、この場合、「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００４７】
そこで、この場合、還流ガス量関連成分ずれが発生した時点またはその時点の直前の時点における第２還流ガス量の「増量分が減少される」ように、制御パターンが修正される（上記Ａの後段）。
【００４８】
これに対し、第１還流ガス量が目標量に向かって「減少」する場合、上記同様、第１還流ガス量の実際量が目標量にまで到達するには所定の時間長さを要する。この場合、変更開始時点から変更完了時点までの期間において、第１還流ガス量は目標値よりも多い。すなわち、この期間における第１環流ガス量は、目標量に対して過剰である。そこで、この場合における制御パターンは、第１環流ガス量の過剰分を補償するために「第２環流ガス量を減量する」ように予め定められている（例えば、図６を参照。）。なお、この「過剰分」とは、第１環流ガス量の過剰量の絶対値を表す。
【００４９】
ところが、上記同様の理由により、制御パターンによって決定される「第２環流ガス量の減量分」が第１環流ガス量の過剰分に十分に一致しない場合がある。この場合、環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００５０】
例えば、第２環流ガス量の減量分が第１環流ガス量の過剰分よりも「大きい」場合、上記総量は、第２環流ガス量の減量分が第１環流ガス量の過剰分に一致する場合における同総量よりも「少なく」なる。上述したように還流ガス量関連成分は上記総量が多いほどその量が減少する成分であるので、この場合における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なる。すなわち、この場合、「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００５１】
そこで、この場合、還流ガス量関連成分ずれが発生した時点またはその時点の直前の時点における第２還流ガス量の「減量分が減少される」ように、制御パターンが修正される（上記Ｂの前段）。
【００５２】
一方、例えば、第２環流ガス量の減量分が第１環流ガス量の過剰分よりも「小さい」場合、上記総量は、第２環流ガス量の減量分が第１環流ガス量の過剰分に一致する場合における同総量よりも「多く」なる。よって、この場合における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「少なく」なる。すなわち、この場合、「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００５３】
そこで、この場合、還流ガス量関連成分ずれが発生した時点またはその時点の直前の時点における第２還流ガス量の「減量分が増大される」ように、制御パターンが修正される（上記Ｂの後段）。
【００５４】
上述したように制御パターンが修正されることにより、還流ガス量関連成分ずれが小さくされる。すなわち、還流ガス量関連成分の量が基準量に近づけられる。このように修正された制御パターンに従って上記偏差が補償されれば、ＥＧＲガス量がより適切に制御される。以上が、本態様において制御パターンが上記（Ａ）および上記（Ｂ）に示すように修正される理由である。
【００５５】
ところで、「環流ガス量関連成分ずれが発生した時点の「直前」の時点における第２環流ガス量の増量分が増大される」ように制御パターンを修正すると（上記（Ａ）の前段の一部）、修正される「前」の制御パターンにおいて第２環流ガス量が増量されるタイミングよりも修正された「後」の制御パターンにおいて第２環流ガス量が増量されるタイミングが「早く」なる。すなわち、このように制御パターンを修正することは、「第２環流ガス量を増量させるタイミングを早める」ことに相当する。
【００５６】
同様に、「環流ガス量関連成分ずれが発生した時点の直前の時点における第２環流ガス量の減量分が減量される」ように制御パターンを修正すると（上記（Ｂ）の前段の一部）、修正される前の制御パターンにおいて第２環流ガス量が減量されるタイミングよりも修正された後の制御パターンにおいて第２環流ガス量が減量されるタイミングよりも早くなる。すなわち、このように制御パターンを修正することは、「第２環流ガス量を減量させるタイミングを早める」ことに相当する。
【００５７】
これに対し、「環流ガス量関連成分ずれが発生した時点の直前の時点における第２環流ガス量の増量分が減少される」ように制御パターンを修正すると（上記（Ａ）の後段の一部）、修正される前の制御パターンにおいて第２環流ガス量が増量されるタイミングよりも修正された後の制御パターンにおいて第２環流ガス量が増量されるタイミングが「遅く」なる。すなわち、このように制御パターンを修正することは、「第２環流ガス量を増量させるタイミングを遅らせる」ことに相当する。
【００５８】
同様に、「環流ガス量関連成分ずれが発生した時点の直前の時点における第２環流ガス量の減量分が増大される」ように制御パターンを修正すると（上記（Ｂ）の後段の一部）、修正される前の制御パターンにおいて第２環流ガス量が減量されるタイミングよりも修正された後の制御パターンにおいて第２環流ガス量が減量されるタイミングが遅くなる。すなわち、このように制御パターンを修正することは、「第２環流ガス量を減量させるタイミングを遅らせる」ことに相当する。
【００５９】
このように、「環流ガス量関連成分ずれが発生した時点の直前の時点における第２環流ガス量の増量分または減量分を調整する」ことは、「第２環流ガス量を増量または減量させるタイミングを調整する」ことに相当する。そこで、以下、このタイミングを調整するという観点から、本発明の制御装置の第３の態様について述べる。
【００６０】
本発明の制御装置の第３の態様において、
前記制御パターンは、前記環流ガス量関連成分が上記同様の「還流ガス量関連成分が燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が減少する成分」である場合、下記（Ｃ）および下記（Ｄ）に示すように修正され得る。
【００６１】
（Ｃ）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって「増大」される場合：
前記変更開始時点の近傍の時点である「第１時点」における前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であり且つ前記変更完了時点の近傍の時点である「第２時点」における前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であれば、前記第２還流ガス量の「増量の開始が早くなる」ように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であれば、前記第２還流ガス量の「増量の開始が遅くなる」ように前記制御パターンが修正され得る。
【００６２】
（Ｄ）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって「減少」される場合：
前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であれば、前記第２還流ガス量の「減量の開始が遅くなる」ように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「負の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが「正の値」であれば、前記第２還流ガス量の「減量の開始が早くなる」ように前記制御パターンが修正され得る。
【００６３】
以下、本態様において制御パターンが上記（Ｃ）および上記（Ｄ）に示すように修正される理由について説明する。
【００６４】
上記（Ａ）にて述べたように、第１環流ガス量が目標量に向かって「増大」する場合、変更開始時点において第１環流ガス量は不足しており、変更完了時点において第１環流ガス量の不足分がゼロとなる、と考えられる。そのため、この場合における制御パターンは、「変更開始時点において第２環流ガス量の増量が開始されるとともに、変更完了時点において第２環流ガス量の増量分がゼロとなる」ように予め定められている。
【００６５】
ところが、上述したように、内燃機関を構成する部材の構造上のばらつきなどに起因して、制御パターンによって決定される「第２環流ガス量の増量が開始されるタイミング」が変更開始時点に十分に一致しない場合がある。この場合、環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００６６】
例えば、第２環流ガス量の増量が開始されるタイミングが変更開始時点よりも「遅い」場合、変更開始時点の近傍の時点（第１時点）における上記総量は、同タイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「少なく」なる。さらに、この場合、第２環流ガス量の増量が「開始」されるタイミングが遅い分だけ第２環流ガス量の増量が「完了」するタイミングも遅くなるので、変更完了時点の近傍の時点（第２時点）における上記総量は、上記第２環流ガス量の増量が開始されるタイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「多く」なる（例えば、図１１を参照。）。
【００６７】
上述したように環流ガス量関連成分は上記総量が多いほどその量が減少する成分であるので、上記の場合、第１時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なり、第２時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「少なく」なる。すなわち、上記の場合、第１時点において「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じるとともに、第２時点において「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００６８】
そこで、上記の場合、「第２環流ガス量の増量の開始が早くなる」ように制御パターンが修正される（上記（Ｃ）の前段）。
【００６９】
一方、例えば、第２環流ガス量の増量が開始されるタイミングが変更開始時点よりも「早い」場合、第１時点における上記総量は、同タイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「多く」なる。さらに、この場合、第２環流ガス量の増量が開始されるタイミングが早い分だけ第２環流ガス量の増量が完了するタイミングも早くなるので、第２時点における上記総量は、上記第２環流ガス量の増量が開始されるタイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「少なく」なる。
【００７０】
よって、上記の場合、第１時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「少なく」なり、第２時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なる。すなわち、上記の場合、第１時点において「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じるとともに、第２時点において「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００７１】
そこで、上記の場合、「第２環流ガス量の増量の開始が遅くなる」ように制御パターンが修正される（上記（Ｃ）の後段）。
【００７２】
これに対し、第１環流ガス量が目標量に向かって「減少」する場合、上記（Ｂ）にて述べたように、変更開始時点において第１環流ガス量は過剰であり、変更完了時点において第１環流ガス量の過剰分がゼロとなる、と考えられる。そのため、この場合における制御パターンは、「変更開始時点において第２環流ガス量の減量が開始されるとともに、変更完了時点において第２環流ガス量の減量分がゼロとなる」ように予め定められている。
【００７３】
ところが、上記同様の理由により、制御パターンによって決定される「第２環流ガス量の減量が開始されるタイミング」が変更開始時点に十分に一致しない場合がある。この場合、環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００７４】
例えば、第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが変更開始時点よりも「早い」場合、第１時点における上記総量は、同タイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「少なく」なる。さらに、この場合、第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが早い分だけ第２環流ガス量の減量が完了するタイミングも早くなるので、第２時点における上記総量は、上記第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「多く」なる。
【００７５】
上述したように環流ガス量関連成分は上記総量が多いほどその量が減少する成分であるので、上記の場合、第１時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なり、第２時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「少なく」なる。すなわち、上記の場合、第１時点において「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じるとともに、第２時点において「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００７６】
そこで、上記の場合、「第２環流ガス量の減量の開始が遅くなる」ように制御パターンが修正される（上記（Ｄ）の前段）。
【００７７】
一方、例えば、第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが変更開始時点よりも「遅い」場合、第１時点における上記総量は、同タイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「多く」なる。さらに、この場合、第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが遅い分だけ第２環流ガス量の減量が完了するタイミングも遅くなるので、第２時点における上記総量は、上記第２環流ガス量の減量が開始されるタイミングが変更開始時点に一致している場合における同総量よりも「少なく」なる（例えば、図１２を参照。）。
【００７８】
よって、上記の場合、第１時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「少なく」なり、第２時点における環流ガス量関連成分の量は基準量よりも「多く」なる。すなわち、上記の場合、第１時点において「負の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じるとともに、第２時点において「正の値」の環流ガス量関連成分ずれが生じる。
【００７９】
そこで、上記の場合、「第２環流ガス量の減量の開始が早くなる」ように制御パターンが修正される（上記（Ｄ）の後段）。
【００８０】
上述したように制御パターンが修正されることにより、環流ガス量関連成分ずれが小さくされる。すなわち、還流ガス量関連成分の量が基準量に近づけられる。このように修正された制御パターンに従って上記偏差が補償されれば、ＥＧＲガス量がより適切に制御される。以上が、本態様において制御パターンが上記（Ｃ）および上記（Ｄ）に示すように修正される理由である。
【００８１】
ところで、上記（Ａ）〜上記（Ｄ）に示す制御パターンの修正方法（上記第２の態様および上記第３の態様）においては、環流ガス量関連成分として「燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が「減少」する成分」が採用されている。これに対し、本発明の制御装置においては、還流ガス量関連成分として「燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が「増大」する成分」が採用され得る。この成分が採用される場合、上記説明から理解されるように、制御パターンは、下記（Ａ’）および下記（Ｂ’）の組み合わせ、または、下記（Ｃ’）および下記（Ｄ’）の組み合わせに示すように修正され得る。
【００８２】
（Ａ’）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって増大される場合：
前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の増量分が「減少」されるように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の増量分が「増大」されるように前記制御パターンが修正され得る。
（Ｂ’）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって減少される場合：
前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の減量分が「増大」されるように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における前記第２還流ガス量の減量分が「減少」されるように前記制御パターンが修正され得る。
【００８３】
（Ｃ’）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって増大される場合：
前記変更開始時点の近傍の時点である第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であり且つ前記変更完了時点の近傍の時点である第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、前記第２還流ガス量の増量の開始が「遅く」なるように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、前記第２還流ガス量の増量の開始が「早く」なるように前記制御パターンが修正され得る。
【００８４】
（Ｄ’）前記第１還流ガス量の目標量が変更されて前記第１還流ガス量が前記目標量に向かって減少される場合：
前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、前記第２還流ガス量の減量の開始が「早く」なるように前記制御パターンが修正され得る。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれが負の値であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、前記第２還流ガス量の減量の開始が「遅く」なるように前記制御パターンが修正され得る。
【００８５】
３．環流ガスの応答時間長さ
上述したように、本発明の環流ガス量制御手段は、第１環流ガス量の偏差（不足分または過剰分）を、第２環流ガス量を増量または減量させることによって補償する。
【００８６】
ここで、前記第１還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第１還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間の長さである「第１応答時間長さ」よりも、前記第２還流ガス量が変更され始める時点から該変更された第２還流ガス量の排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間の長さである「第２応答時間長さ」が短いことが好適である。これにより、環流ガス量制御手段は、第１環流ガス量の偏差を迅速に補償することができる。
【００８７】
上記「第１応答時間長さ」及び上記「第２応答時間長さ」は、例えば、排気通路内のガスの圧力と吸気通路内のガスの圧力との差、第１排ガス還流手段によって還流される排ガスが移動する流路の長さ、第２排ガス還流手段によって還流される排ガスが移動する流路の長さ、それら流路において生じる圧力損失、および、第１通路および第２通路の断面積などに応じて定まる。
【００８８】
なお、第２応答時間長さが第１応答時間長さよりも短くない場合であっても、第１環流ガス量の偏差は少なくとも部分的に補償される。すなわち、この場合であっても、環流ガス量制御手段は、第１環流ガス量の偏差を「第２環流ガス量による補償が行われない場合の同偏差」よりも小さくすることができる。
【００８９】
ところで、本発明の制御装置において、「変更開始時点における第１環流ガス量の実際量と、第１環流ガス量の目標量と、の差」が小さいほど上記第１応答時間長さは短いと考えられる。すなわち、この差が小さいほど、第１環流ガス量が目標量と一致しない期間の長さは短いと考えられる。この期間の長さが十分に短ければ、環流ガス量制御手段が第２環流ガス量を増量または減量しなくても、第１環流ガス量の偏差は実質的にゼロであるとみなすことができる場合がある。
【００９０】
そこで、本発明の制御装置において、
環流ガス量制御手段は、前記変更開始時点における前記第１環流ガス量の実際量と、前記第１環流ガス量の目標量と、の差が所定の閾値よりも大きい場合に「のみ」前記制御パターンに従って前記第２環流ガス量を増量または減量する、ように構成され得る。
【００９１】
４．その他
本発明の制御装置において、第１環流ガス量および第２環流ガス量を調整する具体的な方法は、特に制限されない。例えば、前記第１排ガス還流手段は、前記第１通路を通過する排ガスの量を変化させる第１制御弁を有するように構成され得る。さらに、前記第２排ガス還流手段は、前記第２通路を通過する排ガスの量を変化させる第２制御弁を有する、ように構成され得る。
【００９２】
上記構成において、例えば、第１制御弁にその開度を変更する指示が与えられることにより、第１環流ガス量が調整される（例えば、目標量に向かって変更される。）。また、例えば、第２制御弁にその開度を変更する指示が与えられることにより、第２環流ガス量が調整される（例えば、増量または減量される。）。
【００９３】
ところで、上述したように、本発明の制御装置においては、環流ガス量関連成分の量に基づき、制御パターンが修正される。この環流ガス量関連成分は、上述した各態様に示すように、上記総量が多いほどその量が「減少」する成分であってもよく、同総量が多いほどその量が「増大」する成分であってもよい。
【００９４】
例えば、前記還流ガス量関連成分として、前記燃焼室から排出される前記排ガスに含まれる「窒素酸化物」および「酸素」の少なくとも一方が採用され得る。
【００９５】
上記総量が多いほど、混合気の燃焼温度が低下することなどに起因して、排ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）の量は減少する。また、上記総量が多いほど、燃焼室に導入される新気の量が減少することなどに起因して、排ガスに含まれる酸素の量は減少する。すなわち、窒素酸化物および酸素は、上記総量が多いほどその量が「減少」する成分である。
【００９６】
さらに、例えば、前記環流ガス量関連成分として、前記燃焼室から排出される前記排ガスに含まれる「全炭化水素（ＴＨＣ）」が採用され得る。
【００９７】
上記総量が多いほど、混合気の燃焼温度が低下するとともに未燃燃料の量が増大することなどに起因して、排ガスに含まれる全炭化水素の量は増大する。すなわち、全炭化水素は、上記総量が多いほどその量が「増大」する成分である。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る制御装置が適用される内燃機関の概略図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る制御装置の作動を示す概略フローチャートである。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る制御装置が採用する、機関回転速度と、燃料噴射量の目標量と、ＥＧＲモードと、の関係を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図５】図５は、本発明の第１実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図６】図６は、本発明の第１実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図７】図７は、本発明の第１実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図８】図８は、本発明の第１実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図９】図９は、本発明の第１実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の第１実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【図１１】図１１は、本発明の第２実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図１２】図１２は、本発明の第２実施形態における、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量と、ＮＯｘ量ずれと、の推移を示すタイムチャートである。
【図１３】図１３は、本発明の第２実施形態に係る制御装置のＣＰＵが実行するルーチンを示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００９９】
以下、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【０１００】
（第１実施形態）
＜装置の概要＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る制御装置（以下、「第１装置」とも称呼する。）を内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示す。内燃機関１０は、第１気筒〜第４気筒の４つの気筒を有する４気筒ディーゼル機関である。以下、便宜上、「内燃機関１０」を単に「機関１０」とも称呼する。
【０１０１】
この機関１０は、図１に示すように、燃料噴射系統を含むエンジン本体２０、エンジン本体２０に空気を導入するための吸気系統３０、エンジン本体２０から排出されるガスを機関１０の外部に放出するための排気系統４０、排ガスのエネルギによって駆動されてエンジン本体２０に導入される空気を圧縮する過給装置５０、および、排ガスを排気系統４０から吸気系統３０に還流させるためのＥＧＲ装置６０、を備えている。
【０１０２】
エンジン本体２０は、吸気系統３０および排気系統４０が連結されたシリンダヘッド２１を有している。このシリンダヘッド２１は、各気筒に対応するように各気筒の上部に設けられた複数の燃料噴射装置（例えば、ソレノイド式インジェクタ）２２を有している。燃料噴射装置２２のそれぞれは、図示しない燃料タンクと接続されており、電気制御装置９０からの指示信号に応じて各気筒の燃焼室内に燃料を供給するようになっている。
【０１０３】
吸気系統３０は、シリンダヘッド２１に形成された図示しない吸気ポート、吸気ポートを介して各気筒に連通されたインテークマニホールド３１、インテークマニホールド３１の上流側の集合部に接続された吸気管３２、吸気管３２に設けられるとともに吸気管３２内の開口面積を変更することができる第１スロットル弁３３、電気制御装置９０からの指示信号に応じて第１スロットル弁３３を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ３３ａ、第１スロットル弁３３の上流側において吸気管３２に設けられたインタークーラ３４、インタークーラ３４の上流側に設けられた過給装置５０（本装置の詳細については後述される。）、過給装置５０よりも上流側において吸気管３２に設けられるとともに吸気管３２内の開口面積を変更することができる第２スロットル弁３５、電気制御装置９０からの指示信号に応じて第２スロットル弁３５を回転駆動するスロットル弁アクチュエータ３５ａ、および、第２スロットル弁３５の上流側において吸気管３２に設けられたエアクリーナ３６、を有している。インテークマニホールド３１および吸気管３２は、吸気通路を構成する。
【０１０４】
排気系統４０は、シリンダヘッド２１に形成された図示しない排気ポート、排気ポートを介して各気筒に連通されたエキゾーストマニホールド４１、エキゾーストマニホールド４１の下流側の集合部に接続された排気管４２、排気管４２に設けられた過給装置５０（本装置の詳細については後述される。）、および、過給装置５０よりも下流側の排気管４２に設けられた排ガス浄化用触媒（例えば、ＤＰＮＲ）４３、を有している。エキゾーストマニホールド４１および排気管４２は、排気通路を構成する。
【０１０５】
過給装置５０は、吸気通路（吸気管３２）に設けられたコンプレッサ５１、および、排気通路（排気管４２）に設けられたタービン５２を有している。コンプレッサ５１とタービン５２とは、図示しないローターシャフトによって同軸回転可能に連結されている。そのため、タービン５２が排ガスのエネルギによって回転せしめられたとき、コンプレッサ５１も回転する。これにより、排ガスのエネルギを利用してコンプレッサ５１に導入される空気が圧縮される（すなわち、過給が行われる）ようになっている。
【０１０６】
ＥＧＲ装置６０は、排ガスを排気系統４０（排気通路）から吸気系統３０（吸気通路）へ還流させる「第１の手段」である高圧ＥＧＲ機構６１、および、排ガスを同様に還流させる「第２の手段」である低圧ＥＧＲ機構６２を有している。なお、「高圧ＥＧＲ機構」および「低圧ＥＧＲ機構」との称呼は、「高圧」ＥＧＲ機構によって還流される排ガスの圧力が「低圧」ＥＧＲ機構によって還流される排ガスの圧力に比べて高いことに由来する。
【０１０７】
高圧ＥＧＲ機構６１は、一端がタービン５２よりも上流側の排気管４２（図中のＡ点）に接続されるとともに他端がコンプレッサ５１よりも下流側の吸気管３２（図中のＢ点）に接続される高圧ＥＧＲ通路６１ａ、高圧ＥＧＲ通路６１ａに設けられる高圧ＥＧＲガス冷却装置６１ｂ、および、高圧ＥＧＲ通路６１ａに設けられるとともに高圧ＥＧＲ通路６１ａの開口面積を変更することができる高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃ、を有している。高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃは、高圧ＥＧＲ通路６１ａを通過して排気通路から吸気通路へ環流される排ガスの量（高圧ＥＧＲガス量）を電気制御装置９０からの指示信号に応じて変更するようになっている。
【０１０８】
低圧ＥＧＲ機構６２は、一端がタービン５２よりも下流側の排気管４２（図中のＣ点）に接続されるとともに他端がコンプレッサ５１よりも上流側の吸気管３２（図中のＤ点）に接続される低圧ＥＧＲ通路６２ａ、低圧ＥＧＲ通路６２ａに設けられる低圧ＥＧＲガス冷却装置６２ｂ、および、低圧ＥＧＲ通路６２ａに設けられるとともに低圧ＥＧＲ通路６２ａの開口面積を変更することができる低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃ、を有している。低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃは、低圧ＥＧＲ通路６２ａを通過して排気通路から吸気通路へ環流される排ガスの量（低圧ＥＧＲガス量）を電気制御装置９０からの指示信号に応じて変更するようになっている。
【０１０９】
このように、高圧ＥＧＲ機構６１は、低圧ＥＧＲ機構６２における排ガスの通路（低圧ＥＧＲ通路６２ａ）とは異なる排ガスの経路（高圧ＥＧＲ通路６１ａ）を介して、排ガスを還流させるようになっている。別の言い方をすると、機関１０においては、高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２の「双方」が排気通路から吸気通路へ排ガスを環流させることができるようになっている。なお、当然ながら、高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２の「双方」が常に排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させる必要はなく、電気制御装置９０からの指示信号に応じて高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２の「一方のみ」が排気通路から吸気通路へ排ガスを還流させてもよい。
【０１１０】
さらに、機関１０の外部には、機関１０に加速要求および要求トルクなどを入力するためのアクセルペダル７１が設けられている。アクセルペダル７１は、機関１０の操作者によって操作される。
【０１１１】
加えて、第１装置は、複数のセンサを備えている。具体的に述べると、第１装置は、吸入空気量センサ８１、吸気温度センサ８２、過給圧センサ８３、クランクポジションセンサ８４、酸素濃度センサ８５、および、アクセル開度センサ８６を備えている。
【０１１２】
吸入空気量センサ８１は、第２スロットル弁３５よりも上流側の吸気管３２に設けられている。吸入空気量センサ８１は、吸気管３２内を流れる空気の質量流量である吸入空気量（すなわち、機関１０に吸入される空気の質量）に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、吸入空気量が取得される。
【０１１３】
吸気温度センサ８２は、インタークーラ３４よりも下流側の吸気管３２に設けられている。吸気温度センサ８２は、吸気管３２内を流れる空気の温度である吸気温度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、吸気温度が取得される。
【０１１４】
過給圧センサ８３は、コンプレッサ５１よりも下流側であり且つ第１スロットル弁３３よりも下流側の吸気管３２に設けられている。過給圧センサ８３は、吸気管３２内のガスの圧力（すなわち、燃焼室に供給されるガスの圧力。換言すると、過給装置５０によって圧縮されたガスの圧力）を表す信号を出力するようになっている。この信号に基づき、過給圧が取得される。
【０１１５】
クランクポジションセンサ８４は、図示しないクランクシャフトの近傍に設けられている。クランクポジションセンサ８４は、クランクシャフトの回転に応じたパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号に基づき、クランクシャフトの単位時間あたりの回転数（以下、単に「機関回転速度NE」とも称呼される。）が取得される。
【０１１６】
酸素濃度センサ８５は、触媒４３よりも上流側の排気管４２に設けられている。酸素濃度センサ８５は、公知の限界電流式の酸素濃度センサである。酸素濃度センサ８５は、触媒４３に導入される排ガスの酸素濃度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、排ガスの酸素濃度（別の言い方をすると、空燃比）が取得される。
【０１１７】
アクセル開度センサ８６は、アクセルペダル７１の近傍に設けられている。アクセル開度センサ８６は、アクセルペダル７１の開度に応じた信号を出力するようになっている。この信号に基づき、アクセルペダル開度Accpが取得される。
【０１１８】
さらに、第１装置は、電気制御装置９０を備えている。電気制御装置９０は、ＣＰＵ９１、ＣＰＵ９１が実行するプログラム、テーブル（マップ）および定数などをあらかじめ記憶したＲＯＭ９２、ＣＰＵ９１が必要に応じて一時的にデータを格納するＲＡＭ９３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ９４、ならびに、ＡＤコンバータを含むインターフェース９５を有する。ＣＰＵ９１、ＲＯＭ９２、ＲＡＭ９３、バックアップＲＡＭ９４およびインターフェース９５は、互いにバスで接続されている。
【０１１９】
インターフェース９５は、上述した複数のセンサと接続され、ＣＰＵ９１にそれらセンサから出力される信号を伝えるようになっている。さらに、インターフェース９５は、燃料噴射装置２２、各アクチュエータ３３ａ，３５ａ、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃおよび低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃなどと接続され、ＣＰＵ９１の指示に応じてそれらに指示信号を送るようになっている。
【０１２０】
＜装置の作動の概要＞
以下、機関１０に適用される第１装置の作動の概要について、図２を参照しながら説明する。図２は、第１装置の作動の概要を示す「概略フローチャート」である。
【０１２１】
第１装置は、低圧ＥＧＲガス量が所定の目標量に向かって変更されている期間中に生じ得る「低圧ＥＧＲガス量と、その目標量と、の間の偏差」を高圧ＥＧＲガス量によって補償するように、高圧ＥＧＲガス量を制御する。
【０１２２】
具体的に述べると、第１装置は、図２のステップ２１０にて、低圧ＥＧＲガス量の目標量を決定する。この目標量は、例えば、機関１０の運転状態などに基づいて決定される。次いで、第１装置は、ステップ２２０にて、低圧ＥＧＲガス量を上記目標量に向かって変更させる。このとき、第１装置は、ステップ２３０にて、予め定められた制御パターンに基づいて「上記偏差を補償するための高圧EGRガス量の増量または減量の程度（以下、「補償プロファイル」とも称呼する。）」を決定するとともに、高圧ＥＧＲガス量を補償プロファイルに基づいて変更させる。換言すると、第１装置は、高圧ＥＧＲガス量を制御パターンに従って増量または減量させる。これにより、低圧ＥＧＲガス量の上記偏差が補償される。
【０１２３】
さらに、第１装置は、上述した偏差の補償が適切に行われたか否かを確認するとともに、その補償が適切に行われていない場合には上記制御パターンを修正する。
【０１２４】
具体的に述べると、第１装置は、「低圧ＥＧＲガス量の変更が開始された時点（以下、「変更開始時点」とも称呼する。）から、低圧ＥＧＲガス量が目標量に到達した時点（以下、「変更完了時点」とも称呼する。）まで、の期間において生じたＮＯｘ量（実際量）」を記録する。さらに、第１装置は、その記録されたＮＯｘ量と、所定の基準量と、が一致しているか否かを確認する。換言すると、第１装置は、基準量に対するＮＯｘ量の差である「ＮＯｘ量ずれ」が発生しているか否かを判定する。
【０１２５】
ＮＯｘ量ずれが発生している場合、第１装置は、ステップ２４０にて「Ｙｅｓ」と判定する。そして、第１装置は、ステップ２５０にて、ＮＯｘ量ずれが小さくなるように制御パターンを修正する。これにより、上記偏差の補償が適切になされるように制御パターンが修正される。一方、ＮＯｘ量ずれが発生していない場合、第１装置は、ステップ２４０にて「Ｎｏ」と判定し、制御パターンの修正を行わない。以上が第１装置の作動の概要である。
【０１２６】
以下、便宜上、変更開始時点から変更完了時点までの期間を「ＥＧＲガス量補償期間」とも称呼する。さらに、以下、便宜上、高圧ＥＧＲガス量および低圧ＥＧＲガス量を、単に「ＥＧＲガス量」とも総称する。
【０１２７】
＜ＥＧＲモードの決定方法＞
次いで、第１装置におけるＥＧＲ装置６０の作動モード（以下、「ＥＧＲモード」とも称呼する。）およびその決定方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、ＥＧＲモードを決定するためのマップを示す概略図である。
【０１２８】
第１装置は、機関１０の運転状態に基づき、高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２を使い分けるようになっている。具体的に述べると、第１装置は、機関１０の負荷が小さい場合、高圧ＥＧＲ機構６１を優先的に使用する。これにより、例えば、エネルギの大きい排ガス（タービン５２を通過する前の排ガス）が還流されることによる燃料の着火性の向上などを図り得る。一方、第１装置は、機関１０の負荷が大きい場合、低圧ＥＧＲ機構６２を優先的に使用する。これにより、例えば、過給圧（コンプレッサ５１よりも下流側のガスの圧力）の増大に起因して高圧ＥＧＲ機構６１によっては十分な量のＥＧＲガスを還流させることができない場合であっても、低圧ＥＧＲ機構６２によって十分な量のＥＧＲガスを還流させ得る。なお、第１装置は、機関１０の負荷が中程度である場合、高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２の双方を使用する。
【０１２９】
より具体的に述べると、第１装置は、機関１０の運転状態に基づいて第１スロットル弁３３の開度および高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの開度を調整することにより、高圧ＥＧＲガス量を調整する。また、第１装置は、機関１０の運転状態に基づいて第２スロットル弁３５の開度および低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度を調整することにより、低圧ＥＧＲガス量を調整する。すなわち、第１装置は、適切な量の排ガスが排気通路から吸気通路へ環流されるように、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃ、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃ、第１スロットル弁３３および第２スロットル弁３５（以下、「各制御弁」とも総称する。）を作動させる。
【０１３０】
上述した制御を実行するために、第１装置は、機関１０の運転状態を３つの領域に分け、それら３つの領域のそれぞれに適した各制御弁の作動状態を決定する。この各制御弁の作動状態が、ＥＧＲモードに基づいて決定される。
【０１３１】
具体的に述べると、第１装置は、図３に示す「機関回転速度NEと、燃料噴射量の目標値Qtgtと、ＥＧＲモードEMと、の関係をあらかじめ定めたＥＧＲモードテーブルMapEM（NE，Qtgt）」をＲＯＭ８２に格納している。図３の図中に示される「HPL」は高圧ＥＧＲ機構６１を優先的に作動させること（ＨＰＬモード）を表し、「HPL＋LPL」は高圧ＥＧＲ機構６１および低圧ＥＧＲ機構６２の双方を作動させること（ＭＰＬモード）を表し、「LPL」は低圧ＥＧＲ機構６２を優先的に作動させること（ＬＰＬモード）を表す。
【０１３２】
第１装置は、上記ＥＧＲモードテーブルMapEM（NE，Qtgt）に実際の機関回転速度NEおよび燃料噴射量の目標値Qtgtを適用することにより、ＥＧＲモードを決定する。そして、第１装置は、決定されたＥＧＲモードに応じて各制御弁を作動させる（各制御弁の開度を制御する）。以上が、第１装置におけるＥＧＲモードおよびその決定方法である。
【０１３３】
＜ＥＧＲガス量の制御方法＞
上述したように、第１装置は、高圧ＥＧＲガス量を増減することによって低圧ＥＧＲガス量の偏差を補償する。以下、このようなＥＧＲガス量（低圧ＥＧＲガス量および高圧ＥＧＲガス量）の制御方法について、低圧ＥＧＲガス量が「増大」する場合と、低圧ＥＧＲガス量が「減少」する場合と、に場合を分けて説明する。
【０１３４】
１．低圧ＥＧＲガス量が増大する場合
以下、低圧ＥＧＲガス量が所定の目標量に向かって「増大」する場合におけるＥＧＲガス量の制御方法につき、図４および図５に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図４は上記偏差を補償するための高圧ＥＧＲガス量の増減分が「適切な量である」場合の例を示すタイムチャートであり、図５は同増減分が「適切な量ではない」場合の例を示すタイムチャートである。図４および図５においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
【０１３５】
図４は、ＥＧＲガス量（高圧ＥＧＲガス量HPL、低圧ＥＧＲガス量LPL、および、それらの総量HPL+LPL）と、高圧ＥＧＲガス量HPLを増量または減量させるための補償プロファイルと、排ガスに含まれるＮＯｘ量NOxと、所定の基準量に対するＮＯｘ量の差であるＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。
【０１３６】
このタイムチャートにおいて、時刻t1にて機関１０の運転状態が変化し、「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtへと増大する」指示が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられる。ここで、図４においては、理解が容易になるように、機関１０の運転条件が変化しても高圧ＥＧＲガス量HPLは変化させられない（すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLの目標量HPLtgtは増減させられない）と仮定する。
【０１３７】
図１に示すように、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃを通過した排ガス（低圧ＥＧＲガス）は、図中のＤ点、コンプレッサ５１、インタークーラ３４、第１スロットル弁３３、図中のＢ点、および、インテークマニホールド３１をこの順に経由して燃焼室に到達する。そのため、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃが上記指示に応じて作動してから、上記指示に対応する量の低圧ＥＧＲガス量LPLが燃焼室に到達するまで、には（すなわち、変更開始時点から変更完了時点までには）所定の時間長さを要する。よって、低圧ＥＧＲガス量LPLは、時刻t1においては目標量LPLtgtに一致せず、時刻t1から所定の時間長さが経過した後の時刻t2において目標量LPLtgtに一致する。
【０１３８】
ところで、実際には、低圧ＥＧＲガス量LPLは、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの作動時間長さなどに起因して、時刻t2において瞬時には目標量LPLtgtにまで増大しないと考えられる。すなわち、実際には、低圧ＥＧＲガス量LPLは、時刻t2において目標量LPLtgtに向かって増大し始めるとともに、時刻t2から所定の時間長さが経過した後に目標量LPLtgtに到達すると考えられる。しかし、本例においては、理解が容易になるように、低圧ＥＧＲガス量LPLは時刻t2において瞬時に目標量LPLtgtにまで増大すると仮定する。以下、同様に、「所定のパラメータの変化が開始してから、同パラメータの変化が完了するまで、の時間長さはゼロである」と仮定して、説明を続ける。
【０１３９】
上述したように、時刻t1から時刻t2までの期間において、低圧ＥＧＲガス量LPLは目標量LPLtgtに一致しない。その結果、この期間において、低圧ＥＧＲガス量LPLの目標量LPLtgtと低圧ＥＧＲガス量LPLとの間に差が生じる。目標量LPLtgtを基準とすると、この差は負の値（換言すると、不足分）である。そこで、以下、この差を「偏差DEVlpl（−）」とも称呼する。
【０１４０】
第１装置は、高圧ＥＧＲガス量HPLを「増量」することによって偏差DEVlpl（−）を補償する。具体的に述べると、第１装置は、時刻t1において、高圧ＥＧＲガス量HPLの「補償プロファイル」を決定する。本例においては、補償プロファイルは、図４に示すように、「時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLを偏差DEVlpl（−）に相当する量だけ増量させる」ように、決定される。そして、第１装置は、その補償プロファイルに従って高圧ＥＧＲガス量HPLを増量する。
【０１４１】
上記補償プロファイルは、例えば、機関１０と同一の構成を有する代表的な内燃機関を用いて行われた実験の結果などに基づいて設計されたモデル（上記「制御パターン」に相当。）に、所定のパラメータ（例えば、時刻t1における低圧ＥＧＲガス量LPLと目標量LPLtgtとの差など）を適用することにより、決定され得る。あるいは、上記補償プロファイルは、例えば、上記代表的な内燃機関を用いて行われた実験などに基づいて設計されたマップ（上記「制御パターン」に相当。）に、上記所定のパラメータを適用することにより、決定され得る。換言すると、第１装置は、予め定められた制御パターンを有するとともに、その制御パターンに従って高圧ＥＧＲガス量HPLを増量または減量させるようになっている。
【０１４２】
高圧ＥＧＲガス量HPLが上記補償プロファイルに従って増量されると、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（不足分）が補われる。その結果、低圧ＥＧＲガス量LPLと高圧ＥＧＲガス量HPLとの総量HPL+LPLは、時刻t1において、所定の量SUMtgtにまで増大する。この所定の量SUMtgtは、偏差DEVlpl（−）がゼロである場合（すなわち、低圧ＥＧＲガス量LPLが時刻t1にて瞬時に目標量LPLtgtに一致すると仮定した場合）の総量であるので、目標総量SUMtgtとも称呼される。
【０１４３】
ところで、燃焼室に導入されるＥＧＲガス量（総量HPL+LPL）が多いほど、燃焼温度が低下することなどに起因して、排ガスに含まれるＮＯｘ量NOxは減少する。そのため、ＮＯｘ量NOxは、時刻t1において、所定の量NOxrefにまで減少する。この所定の量NOxrefは、偏差DEVlpl（−）がゼロである場合（すなわち、低圧ＥＧＲガス量LPLが時刻t1にて瞬時に目標量LPLtgtに一致すると仮定した場合）のＮＯｘ量であるので、基準量NOxrefとも称呼される。
【０１４４】
ここで、上述したように、「ＮＯｘ量の基準量NOxrefに対する実際のＮＯｘ量NOxの差」をＮＯｘ量ずれΔNOxと称呼する。本例においては、時刻t1以降におけるＮＯｘ量NOxは基準量NOxrefに一致するので、時刻t1以降におけるＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロである。
【０１４５】
このように、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「適切な量」である場合、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（−）が高圧ＥＧＲガス量HPLによって十分に補償される。よって、時刻t1以降において、ＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロに維持される。
【０１４６】
これに対し、以下、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「適切な量ではない」場合について、図５を参照しながら説明する。図５は、図４と同様、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量NOxと、ＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。
【０１４７】
上記同様、時刻t1において「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtに変更する指示」が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられると、時刻t2において低圧ＥＧＲガス量LPLは目標量LPLtgtに一致する。さらに、時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（−）を補償するように定められた補償プロファイルに従って増量される。
【０１４８】
ところが、本例において、補償プロファイルにおける増量分は、偏差DEVlpl（−）を補償するために必要な量（図５における破線）よりも「大きい」と仮定する。すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLが過度に増量されると仮定する。本仮定に従うと、高圧ＥＧＲガス量HPLがこの補償プロファイルに従って増量された場合、時刻t1から時刻t2までの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（−）を補償するために必要な量（図中の破線）よりも「多い」ことになる。そのため、時刻t1から時刻t2までの期間において、総量HPL+LPLは、目標総量SUMtgt（図中の破線）よりも「多い」ことになる。これにより、時刻t1から時刻t2までの期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「少ない」ことになる。その結果、この期間において、「負の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０１４９】
第１装置においては、このＮＯｘ量ずれΔNOxが小さくなるように、上記制御パターン（上記モデルなど）が修正される。具体的に述べると、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって増大される場合、ＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」である時点（時刻t1から時刻t2までの期間）における高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「減少」されるように、制御パターンが修正される。
【０１５０】
これにより、修正された後の制御パターンは、修正される前の制御パターンに比べてより適切に偏差DEVlpl（−）を補償することができる。
【０１５１】
ところで、上記説明から理解されるように、第１装置においては、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって増大されるときに「正の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合（図５に示す例とは逆のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合）、ＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」である時点における高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「増大」されるように、制御パターンが修正される。
【０１５２】
２．低圧ＥＧＲガス量が減少する場合
次いで、低圧ＥＧＲガス量が目標量に向かって「減少」する場合におけるＥＧＲガス量の制御方法につき、図６および図７に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図６は上記偏差を補償するための高圧ＥＧＲガス量の増減分が「適切な量である」場合の例を示すタイムチャートであり、図７は同増減分が「適切な量ではない」場合の例を示すタイムチャートである。図６および図７においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
【０１５３】
図６は、図４および図５と同様、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量NOxと、ＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。
【０１５４】
このタイムチャートにおいて、時刻t1にて機関１０の運転状態が変化し、「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtへと減少する」指示が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられる。ここで、図６においては、理解が容易になるように、機関１０の運転条件が変化しても高圧ＥＧＲガス量HPLは変化させられない（すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLの目標量HPLtgtは増減させられない）と仮定する。
【０１５５】
上記「低圧ＥＧＲガス量LPLが増大する」場合と同様、低圧ＥＧＲガス量LPLは、変更開始時点（時刻t1）において減少を開始し、所定時間長さが経過した後の変更完了時点（時刻t2）において目標量LPLtgtに一致する。その結果、時刻t1から時刻t2までの期間において、低圧ＥＧＲガス量LPLの目標量LPLtgtと低圧ＥＧＲガス量LPLとの間に差が生じる。目標量LPLtgtを基準とすると、この差は正の値（換言すると、過剰分）である。そこで、以下、この差を「偏差DEVlpl（＋）」とも称呼する。
【０１５６】
第１装置は、偏差DEVlpl（＋）を高圧ＥＧＲガス量HPLを「減量」することによって補償する。具体的に述べると、第１装置は、時刻t1において、高圧ＥＧＲガス量HPLの「補償プロファイル」を決定する。本例においては、補償プロファイルは、図６に示すように、「時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLを偏差DEVlpl（＋）に相当する量だけ減量させる」ように、決定される。そして、第１装置は、その補償プロファイルに従って高圧ＥＧＲガス量HPLを減量する。なお、この補償プロファイルは、上記同様、予め定められた制御パターン（例えば、上記モデルなど）に基づいて決定される。
【０１５７】
高圧ＥＧＲガス量HPLが上記補償プロファイルに従って減量されると、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（過剰分）が相殺される。そのため、低圧ＥＧＲガス量LPLと高圧ＥＧＲガス量HPLとの総量HPL+LPLは、時刻t1において、所定の量SUMtgt（以下、上記同様、「目標総量SUMtgt」とも称呼する。）にまで増大する。さらに、ＮＯｘ量NOxは、時刻t1において、所定の量NOxref（以下、上記同様、「基準量NOxref」とも称呼する。）にまで減少する。その結果、本例において、時刻t1以降におけるＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロとなる。
【０１５８】
このように、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「適切な量」である場合、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（＋）が高圧ＥＧＲガス量HPLによって十分に補償される。よって、時刻t1以降において、ＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロに維持される。
【０１５９】
これに対し、以下、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「適切な量ではない」場合について、図７を参照しながら説明する。図７は、図６と同様、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量NOxと、ＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。
【０１６０】
上記同様、時刻t1において「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtに変更する指示」が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられると、時刻t2において低圧ＥＧＲガス量LPLは目標量LPLtgtに一致する。さらに、時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（＋）を補償するように定められた補償プロファイルに従って減量される。
【０１６１】
ところが、本例において、補償プロファイルにおける減量分は、偏差DEVlpl（＋）を補償するために必要な量（図７における破線）よりも「大きい」と仮定する。すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLが過度に減量されると仮定する。本仮定に従うと、高圧ＥＧＲガス量HPLがこの補償プロファイルに従って減量された場合、時刻t1から時刻t2までの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（＋）を相殺するために必要な量（図中の破線）よりも「少ない」ことになる。そのため、時刻t1から時刻t2までの期間において、総量HPL+LPLは、目標総量SUMtgt（図中の破線）よりも「少ない」ことになる。これにより、時刻t1から時刻t2までの期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「多い」ことになる。その結果、この期間において、「正の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０１６２】
第１装置においては、このＮＯｘ量ずれΔNOxが小さくなるように、上記制御パターン（上記モデルなど）が修正される。具体的に述べると、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって減少される場合、ＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」である時点（時刻t1から時刻t2までの期間）における高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「減少」されるように、制御パターンが修正される。
【０１６３】
これにより、修正された後の制御パターンは、修正される前の制御パターンに比べてより適切に偏差DEVlpl（＋）を補償することができる。
【０１６４】
ところで、上記説明から理解されるように、第１装置においては、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって減少されるときに「負の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合（図６に示す例とは逆のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合）、ＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」である時点における高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「増大」されるように制御パターンが修正される。
【０１６５】
図４〜図７を参照した上記説明においては、上述したように、機関１０の運転状態が変化したとき、低圧ＥＧＲガス量LPLの目標量LPLtgtのみが変化し、高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtは変化しないと仮定されている。一方、実際には、機関１０の運転状態が変化したとき、低圧ＥＧＲガス量LPLの目標量LPLtgtおよび高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtの双方が変化する場合がある。しかし、上記説明から理解されるように、たとえ高圧EGRガス量HPLの目標量HPLtgtが変化する場合であっても、その目標量HPLtgtの変化と上記補償プロファイルとの双方を考慮して高圧EGRガス量HPLを制御することにより、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlplを適切に補償することができる（例えば、後述する図９のルーチンを参照。）。以上が第１装置におけるＥＧＲガス量の制御方法である。
【０１６６】
＜実際の作動＞
以下、第１装置の実際の作動について説明する。
第１装置において、ＣＰＵ９１は、図８〜図１０にフローチャートによって示した各ルーチンを所定のタイミング毎に繰り返し実行するようになっている。以下、これらルーチンについて詳細に説明する。
【０１６７】
ＣＰＵ９１は、任意の気筒のクランク角度が吸気行程前の所定のクランク角度（例えば、排気上死点前９０度クランク角）θｆに一致する毎に、図８にフローチャートによって示した「燃料噴射制御ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。ＣＰＵ９１は、このルーチンにより、燃料噴射量の目標量Qtgtを決定するとともに、その目標量Qtgtだけの燃料を燃料噴射装置２２によって気筒内に噴射させる。以下、クランク角が上記クランク角θｆに一致する吸気行程前の気筒を「燃料噴射気筒」とも称呼する。
【０１６８】
具体的に述べると、ＣＰＵ９１は、所定のタイミングにて図８のステップ８００から処理を開始してステップ８１０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ８１０にて、「機関回転速度NEと、アクセルペダル開度Accpと、燃料噴射量の目標量Qtgtと、の関係」をあらかじめ定めた燃料噴射量テーブルMapQtgt（NE，Accp）に、現時点における機関回転速度NEおよびアクセルペダル開度Accpを適用することにより、燃料噴射量の目標量Qtgtを決定する。
【０１６９】
燃料噴射量テーブルMapQtgt（NE，Accp）において、燃料噴射量の目標量Qtgtは、機関１０に要求される出力、燃費およびエミッションの排出量などを考慮した適値となるように、決定される。
【０１７０】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ８２０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ８２０にて、燃料噴射気筒に設けられている燃料噴射装置２２に、目標量Qtgtの燃料を噴射するように指示を与える。これにより、目標量Qtgtの燃料が燃料噴射気筒に噴射される。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ８９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１７１】
さらに、ＣＰＵ９１は、所定時間が経過する毎に、図９にフローチャートによって示した「ＥＧＲ量制御ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。ＣＰＵ９１は、このルーチンにより、機関１０の運転状態および上記偏差の補償などを考慮しながら低圧ＥＧＲガス量LPLおよび高圧ＥＧＲガス量HPLを制御する。
【０１７２】
具体的に述べると、ＣＰＵ９１は、所定のタイミングにて図９のステップ９００から処理を開始してステップ９１０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９１０にて、上述したＥＧＲモードテーブルMapEM（NE，Qtgt）に、現時点における機関回転速度NEおよび燃料噴射量の目標値Qtgtを適用することにより、ＥＧＲモードEM（図３を参照。）を決定する。
【０１７３】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９２０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９２０にて、「ＥＧＲモードEMと、機関回転速度NEと、アクセル開度Accpと、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの目標開度Olplvtgtと、の関係」をあらかじめ定めた低圧ＥＧＲ弁目標開度テーブルMapOlplvtgt（EM，NE，Accp）に、現時点におけるＥＧＲモードEM、機関回転速度NEおよびアクセル開度Accpを適用することにより、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの目標開度Olplvtgtを決定する。
【０１７４】
上記低圧ＥＧＲ弁目標開度テーブルMapOlplvtgt（EM，NE，Accp）において、目標開度Olplvtgtは、エミッションの排出量および機関１０に要求される出力などを考慮した適値となるように、決定される。
【０１７５】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９３０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９３０にて、「ＥＧＲモードEMと、機関回転速度NEと、アクセル開度Accpと、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtと、の関係」をあらかじめ定めた高圧ＥＧＲ弁目標開度テーブルMapOhplvtgt（EM，NE，Accp）に、現時点におけるＥＧＲモードEM、機関回転速度NEおよびアクセル開度Accpを適用することにより、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtを決定する。
【０１７６】
高圧ＥＧＲ弁目標開度テーブルMapOhplvtgt（EM，NE，Accp）において、目標開度Ohplvtgtは、エミッションの排出量および機関１０に要求される出力などを考慮した適値となるように、決定される。
【０１７７】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９４０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９４０にて、「低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの目標開度Olplvtgtと、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの現時点における開度Olplvと、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtと、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの現時点における開度Ohplvと、の関係」をあらかじめ定めた補償プロファイルテーブルMapCP（Olplvtgt，Olplv，Ohplvtgt，Ohplv）に、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの目標開度Olplvtgt、現時点における低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度Olplv、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgt、および、現時点における高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの開度Ohplvを適用することにより、補償プロファイルCP（t）を決定する。なお、この補償プロファイルテーブルMapCP（Olplvtgt，Olplv，Ohplvtgt，Ohplv）は、上述した「制御パターン」に相当する。
【０１７８】
補償プロファイルテーブルMapCP（Olplvtgt，Olplv，Ohplvtgt，Ohplv）において、補償プロファイルCP（t）は、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差を適切に補償することができる適値となるように、決定される。第１装置において、補償プロファイルCP（t）は、「時間経過に対する高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分または減量分を表すプロファイル」として、決定される。
【０１７９】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９５０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９５０にて、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtに補償プロファイルCP（t）を加算することにより、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの開度の実際の推移を表す目標推移Ohplvtgt（t）を決定する。
【０１８０】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９６０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９６０にて、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度を目標開度Olplvtgtに一致させるように、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに指示を与える。なお、ステップ９６０の処理が実行される時点は、図４〜図７における「時刻t1」に相当する。
【０１８１】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ９７０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ９７０にて、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの開度を目標推移Ohplvtgt（t）に従って変化させるように、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃに指示を与える。なお、ステップ９７０の処理が実行される時点は、図４〜図７における「時刻t1」に相当する。すなわち、ステップ９６０の処理とステップ９７０の処理とは、実質的に同じタイミングにて実行される。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ９９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１８２】
これにより、図４〜図７に示すように、時刻t1から時刻t2までの期間における低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差が高圧ＥＧＲガス量HPLによって補償される。以下、便宜上、時刻t1から時刻t2までの期間を「ＥＧＲガス量補償期間」とも称呼する。
【０１８３】
ところで、上述したように低圧ＥＧＲガス量LPLおよび高圧ＥＧＲガス量HPLが制御されている期間中、ＣＰＵ９１は、排ガスに含まれるＮＯｘ量NOxを時間経過と対応させながら取得し続ける。以下、このように取得されたＮＯｘ量NOxと時間経過との関係を「ＮＯｘ量推移NOx（t）」とも称呼する。ＣＰＵ９１は、このＮＯｘ量推移NOx（t）と、所定のＮＯｘ量の基準量推移NOxref（t）と、の差であるＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）に基づき、必要に応じて「補償プロファイルテーブルMapCP（Olplvtgt，Olplv，Ohplvtgt，Ohplv）」を修正する。以下、便宜上、補償プロファイルテーブルMapCP（Olplvtgt，Olplv，Ohplvtgt，Ohplv）を、単に「補償プロファイルテーブルMapCP」と略称する。
【０１８４】
具体的に述べると、ＣＰＵ９１は、所定時間が経過する毎に、図１０にフローチャートによって示した「第１補償プロファイルテーブル修正ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。ＣＰＵ９１は、このルーチンにより、補償プロファイルテーブルMapCPを必要に応じて修正する。
【０１８５】
すなわち、ＣＰＵ９１は、所定のタイミングにて図１０のステップ１０００から処理を開始してステップ１０１０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１０１０にて、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）を取得済みであるか否かを判定する。
【０１８６】
現時点において上記ＮＯｘ量推移NOx（t）が取得済みでなければ（例えば、現時点がＥＧＲガス量補償期間中であれば）、ＣＰＵ９１は、ステップ１０１０にて「Ｎｏ」と判定する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）が取得されていなければ、補償プロファイルテーブルMapCPの修正は行われない。
【０１８７】
これに対し、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）が取得済みであれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１０１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２０に進む。
【０１８８】
ＣＰＵ９１は、ステップ１０２０にて、ＮＯｘ量推移NOx（t）からＮＯｘ量の基準量推移NOxref（t）を減算することにより、ＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）を取得する。よって、基準量推移NOxref（t）よりもＮＯｘ量推移NOx（t）が大きい時点においてはＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）は「正の値」となり、基準量推移NOxref（t）よりもＮＯｘ量推移NOx（t）が小さい時点においてはＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）は「負の値」となる。
【０１８９】
上記基準量推移NOxref（t）は、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差がゼロであると仮定した場合におけるＮＯｘ量NOxと時間経過との関係を表す。この基準量推移NOxref（t）は、あらかじめ取得されているＥＧＲガス量とＮＯｘ量NOxとの関係を表すマップなどに基づき、定められる。
【０１９０】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ１０３０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１０３０にて、ＥＧＲガス量補償期間中にＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）がゼロではない時点td（ΔNOx（dt）≠０である時刻td）が存在するか否かを判定する。
【０１９１】
上記時点tdが「存在しない」場合、高圧ＥＧＲガス量HPLは適切に制御されていると考えられる。そこで、上記時点tdが存在しない場合、ＣＰＵ９１は、ステップ１０３０にて「Ｎｏ」と判定し、ステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、この場合、補償プロファイルテーブルMapCPは修正されない。
【０１９２】
これに対し、上記時点tdが「存在する」場合、高圧ＥＧＲガス量HPLは適切に制御されていないと考えられる。そこで、上記時点tdが存在する場合、ＣＰＵ９１は、ステップ１０３０にて「Ｙｅｓ」と判定し、ステップ１０４０に進む。
【０１９３】
ＣＰＵ９１は、ステップ１０４０にて、時点tdにおけるＮＯｘ量ずれΔNOxの絶対値（｜ΔNOx（td）｜）が小さくなるように補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１０９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０１９４】
このように、ＣＰＵ９１は、高圧ＥＧＲガス量HPLを補償プロファイルCP（t）に基づいて増量または減量することにより、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlplを補償する。さらに、ＣＰＵ９１は、ＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）に基づいて、補償プロファイルCP（t）を決定するための補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。これにより、修正された後の補償プロファイルテーブルMapCPは、修正される前の同テーブルに比べ、上記偏差DEVlplを補償する観点においてより適切な補償プロファイルCP（t）を決定することができる。その結果、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlplがより確実に補償される。
【０１９５】
＜第１実施形態の総括＞
図１〜図１０を参照しながら説明したように、本発明の第１実施形態に係る制御装置（第１装置）は、
機関１０の燃焼室から排気通路４２に排出される排ガスを前記排気通路４２から吸気通路３２へ第１通路６２ａを介して還流させる「第１排ガス還流手段（低圧ＥＧＲ機構）６２」と、前記燃焼室から前記排気通路４２に排出される排ガスを前記排気通路４２から前記吸気通路３２へ前記第１通路６２ａとは異なる第２通路６１ａを介して還流させる「第２排ガス還流手段（高圧ＥＧＲ機構）６１」と、を備えた機関１０に適用される。
【０１９６】
この第１装置は、
前記第１排ガス還流手段６２によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第１還流ガス量（低圧ＥＧＲガス量）LPLを制御するとともに、前記第２排ガス還流手段６１によって還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの量である第２還流ガス量（高圧ＥＧＲガス量）HPLを制御する還流ガス量制御手段、を備える。
【０１９７】
具体的に述べると、
前記第１排ガス還流手段６２は前記第１通路６２ａを通過する排ガスの量を変化させる第１制御弁６２ｃを有し、前記第２排ガス還流手段６１は前記第２通路６１ａを通過する排ガスの量を変化させる第２制御弁６１ｃを有する。しかし、第１排ガス還流手段６２および第２排ガス還流手段６１は、必ずしも制御弁を有する必要はなく、第１還流ガス量LPLおよび第２還流ガス量HPLを制御することができる何らかの手段を有していればよい。
【０１９８】
上記還流ガス量制御手段は、
前記第１還流ガス量LPLが目標量（例えば、図４の目標量LPLtgt）に向かって変更され始める時点である変更開始時点（例えば、図４の時刻t1）から、前記第１還流ガス量LPLが前記目標量LPLtgtに到達する時点である変更完了時点（例えば、図４の時刻t2）まで、の期間における前記目標量LPLtgtに対する前記第１還流ガス量LPLの偏差（例えば、図４のDEVlpl（−））を前記第２還流ガス量HPLによって補償するために前記第２還流ガス量HPLを増量または減量させる予め定められた制御パターン（例えば、図９の補償プロファイルテーブルMapCP）を有するとともに、該制御パターンMapCPに従って前記第２還流ガス量HPLを増量または減量するようになっている。
【０１９９】
第１装置においては、
前記第１排ガス還流手段６２および前記第２排ガス還流手段６１によって前記吸気通路３２へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量HPL＋LPLが多いほどその量が減少する成分である「還流ガス量関連成分（NOx）」に基づき、制御パターンMapCPが必要に応じて修正される。
【０２００】
具体的に述べると、
（１）前記第１還流ガス量LPLの目標量LPLtgtが変更されて前記第１還流ガス量LPLが前記目標量LPLtgtに向かって「増大」される場合（例えば、図５を参照。）：
前記還流ガス量関連成分ずれΔNOxが「正の値」であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれΔNOxが発生した時点または該時点の直前の時点における「前記第２還流ガス量HPLの増量分が増大される」ように前記制御パターンが修正される。一方、前記還流ガス量関連成分ずれΔNOxが「負の値」であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれΔNOxが発生した時点または該時点の直前の時点における「前記第２還流ガス量HPLの増量分が減少される」ように前記制御パターンが修正される。
（２）前記第１還流ガス量LPLの目標量LPLtgtが変更されて前記第１還流ガス量LPLが前記目標量LPLtgtに向かって「減少」される場合（例えば、図７を参照。）：
前記還流ガス量関連成分ずれΔNOxが「正の値」であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれΔNOxが発生した時点または該時点の直前の時点における「前記第２還流ガス量HPLの減量分が減少される」ように前記制御パターンが修正される。一方、前記還流ガス量関連成分ずれΔNOxが「負の値」であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれΔNOxが発生した時点または該時点の直前の時点における「前記第２還流ガス量HPLの減量分が増大される」ように前記制御パターンが修正される。
【０２０１】
ところで、第１装置においては、還流ガス量関連成分として「窒素酸化物（ＮＯｘ）」が採用されている。しかし、還流ガス量関連成分は、必ずしもＮＯｘである必要はない。例えば、還流ガス量関連成分として、酸素（別の言い方をすると、空燃比）が採用され得る。
【０２０２】
すなわち、前記還流ガス量関連成分として、
前記燃焼室から排出される前記排ガスに含まれる窒素酸化物および酸素の少なくとも一方が採用され得る。
【０２０３】
さらに、還流ガス量関連成分は、必ずしも排ガスの総量HPL＋LPLが多いほどその量が「減少」する成分である必要はない。例えば、還流ガス量関連成分として、排ガスの総量HPL＋LPLが多いほどその量が「増大」する成分（例えば、全炭化水素（ＴＨＣ））が採用され得る。
【０２０４】
還流ガス量関連成分として総量HPL＋LPLが多いほどその量が「増大」する成分が採用された場合、制御パターンは、上記（１）および上記（２）における考え方とは異なる考え方（簡便に述べると、逆の考え方）に従って修正され得る。
【０２０５】
具体的に述べると、
（１’）第１還流ガス量の目標量が変更されて第１還流ガス量が目標量に向かって「増大」される場合：
還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における第２還流ガス量の増量分が「減少」されるように制御パターンが修正され得る。一方、還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における第２還流ガス量の増量分が「増大」されるように制御パターンが修正され得る。
（２’）第１還流ガス量の目標量が変更されて第１還流ガス量が目標量に向かって減少される場合：
還流ガス量関連成分ずれが正の値であれば、該正の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における第２還流ガス量の減量分が「増大」されるように制御パターンが修正され得る。一方、還流ガス量関連成分ずれが負の値であれば、該負の値の還流ガス量関連成分ずれが発生した時点または該時点の直前の時点における第２還流ガス量の減量分が「減少」されるように制御パターンが修正され得る。
【０２０６】
つまり、本発明の制御装置は、
前記変更開始時点t1から前記変更完了時点t2までの間における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOxがゼロ、正の値および負の値のいずれであるかに基づいて前記制御パターンが修正される、ように構成されればよい。
【０２０７】
このように、本発明の制御装置は、
前記変更開始時点t1から前記変更完了時点t2までの間において前記第２還流ガス量HPLが前記制御パターンに従って増量または減量されたとき、「前記燃焼室から前記排気通路４２に排出される排ガスに含まれる成分であって、前記第１排ガス還流手段６２および前記第２排ガス還流手段６１によって前記吸気通路３２へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量HPL＋LPLに応じてその量が変化する成分」である還流ガス量関連成分NOxの実際量がその基準量に一致しない場合、前記基準量に対する前記実際量の差である還流ガス量関連成分ずれΔNOxが小さくなるように前記制御パターンが修正される、ように構成されればよい。以上が本発明の第１装置についての説明である。
【０２０８】
（第２実施形態）
＜装置の概要＞
第２装置は、第１装置が適用される機関１０と同様の構成を有する内燃機関（図１を参照。以下、便宜上、「機関１０」とも称呼する。）に適用される。そこで、第２装置が適用される内燃機関の概要についての説明は、省略される。
【０２０９】
＜装置の作動の概要＞
以下、機関１０に適用される第２装置の作動の概要について説明する。
第２装置は、制御パターンを修正するときに「高圧ＥＧＲガス量HPLを増量または減量するタイミング」を調整するように制御パターンを修正する点において、第１装置と異なる。
【０２１０】
具体的に述べると、第２装置は、第１装置と同様、予め定められた制御パターン（補償プロファイルテーブル）に基づいて補償プロファイルを決定するとともに、高圧ＥＧＲガス量HPLを補償プロファイルに従って増量または減量させることによって低圧ＥＧＲガス量の偏差を補償する。このとき、第２装置は、ＥＧＲガス量補償期間におけるＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）が所定の条件を満たした場合に高圧ＥＧＲガス量の増量または減量を開始するタイミングが早く（または、遅く）なるように制御パターン（補償プロファイルテーブル）を修正する。以上が第２装置の作動の概要である。
【０２１１】
＜ＥＧＲモードの決定方法＞
第２装置は、第１装置と同様の方法によってＥＧＲモードを決定する。そこで、第２装置におけるＥＧＲモードの決定方法についての説明は、省略される。
【０２１２】
＜ＥＧＲガス量の制御方法＞
次いで、第２装置におけるＥＧＲガス量（低圧ＥＧＲガス量および高圧ＥＧＲガス量）の制御方法について、低圧ＥＧＲガス量が「増大」する場合と、低圧ＥＧＲガス量が「減少」する場合と、に場合を分けて説明する。
【０２１３】
１．低圧ＥＧＲガス量が増大する場合
以下、低圧ＥＧＲガス量が所定の目標量に向かって「増大」する場合におけるＥＧＲガス量の制御方法につき、図４および図１１に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図４は上述したように高圧ＥＧＲガス量の増減分が「適切な量である」場合の例を示すタイムチャートであり、図１１は同増減分が「適切な量ではない」場合の例を示すタイムチャートである。図４および図１１においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
【０２１４】
第１装置の説明において図４を参照しながら述べたように、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「適切な量」である場合、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（−）が高圧ＥＧＲガス量HPLによって十分に補償される。よって、時刻t1以降において、ＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロに維持される。
【０２１５】
これに対し、以下、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量分が「適切な量ではない」場合について、図１１を参照しながら説明する。図１１は、図４と同様、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量NOxと、ＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。なお、本例において、補償プロファイルは、第１装置と同様、予め定められた制御パターン（例えば、代表的な内燃機関を用いて設計されたモデルなど）に基づいて決定され得る。
【０２１６】
図４と同様、時刻t1において「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtに変更する指示」が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられると、時刻t2において低圧ＥＧＲガス量LPLは目標量LPLtgtに一致する。さらに、時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（−）を補償するように定められた補償プロファイルに従って増量される。
【０２１７】
ところが、本例において、補償プロファイルは、時刻t1（変更開始時点）にて高圧ＥＧＲガス量HPLの増量を開始するように決定されず、「時刻t1よりも後の時刻t1d」にて同増量を開始するように決定されると仮定する。さらに、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量が開始されるタイミングが遅い分だけその増量が完了するタイミングも遅くなるので、補償プロファイルは、時刻t2（変更開始時点）にて高圧ＥＧＲガス量HPLの増量を完了するように決定されず、「時刻t2よりも後の時刻t2d」にて同増量を完了するように決定されると仮定する。すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLの増量の開始および完了が遅れると仮定する。
【０２１８】
上記仮定に従うと、高圧ＥＧＲガス量HPLが上記補償プロファイルに従って増量された場合、時刻t1から時刻t1dまでの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（−）を補償するために必要な量（図中の破線）よりも「少ない」ことになる。そのため、この期間における総量HPL+LPLは、目標総量SUMtgt（図中の破線）よりも「少ない」ことになる。これにより、この期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「多い」ことになる。その結果、この期間において、「正の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０２１９】
一方、時刻t2から時刻t2dまでの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（−）を補償するために必要な量（図中の破線）よりも「多い」ことになる。そのため、この期間における総量HPL＋LPLは、目標総量SUMtgtよりも「多い」ことになる。これにより、この期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「少ない」ことになる。その結果、この期間において、「負の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０２２０】
第２装置においては、これらＮＯｘ量ずれΔNOxの双方が小さくなるように、上記制御パターン（上記モデルなど）が修正される。具体的に述べると、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって増大される場合、変更開始時点（時刻t1）の近傍の時点におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」であり且つ変更完了時点（時刻t2）の近傍におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」であれば、高圧ＥＧＲガス量HPLの「増量の開始が早くなる」ように、制御パターンが修正される。
【０２２１】
これにより、修正された後の制御パターンは、修正される前の制御パターンに比べてより適切に偏差DEVlpl（−）を補償することができる。
【０２２２】
ところで、上記説明から理解されるように、第２装置においては、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって増大されるとき、変更開始時点の近傍の時点におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」であり且つ変更完了時点の近傍におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」である場合（図１１に示す例とは逆のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合）、高圧ＥＧＲガス量HPLの「増量の開始が遅くなる」ように、制御パターンが修正される。
【０２２３】
２．低圧ＥＧＲガス量が減少する場合
次いで、低圧ＥＧＲガス量が目標量に向かって「減少」する場合におけるＥＧＲガス量の制御方法につき、図６および図１２に示すタイムチャートを参照しながら説明する。図６は上述したように高圧ＥＧＲガス量の増減分が「適切な量である」場合の例を示すタイムチャートであり、図１２は同増減分が「適切な量ではない」場合の例を示すタイムチャートである。図６および図１２においては、理解が容易になるように、実際の各値の波形が模式化されたものが示されている。
【０２２４】
第１装置の説明において図６を参照しながら述べたように、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「適切な量」である場合、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlpl（＋）が高圧ＥＧＲガス量HPLによって十分に補償される。よって、時刻t1以降において、ＮＯｘ量ずれΔNOxはゼロに維持される。
【０２２５】
これに対し、以下、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量分が「適切な量ではない」場合について、図１２を参照しながら説明する。図１２は、図６と同様、ＥＧＲガス量と、補償プロファイルと、ＮＯｘ量NOxと、ＮＯｘ量ずれΔNOxと、の関係を表すタイムチャートである。なお、本例において、補償プロファイルは、第１装置と同様、予め定められた制御パターン（例えば、代表的な内燃機関を用いて設計されたモデルなど）に基づいて決定され得る。
【０２２６】
図４と同様、時刻t1において「低圧ＥＧＲガス量LPLを目標量LPLtgtに変更する指示」が低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃに与えられると、時刻t2において低圧ＥＧＲガス量LPLは目標量LPLtgtに一致する。さらに、時刻t1から時刻t2までの期間において、高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（＋）を補償するように定められた補償プロファイルに従って減量される。
【０２２７】
ところが、本例において、補償プロファイルは、時刻t1（変更開始時点）にて高圧ＥＧＲガス量HPLの減量を開始するように決定されず、「時刻t1よりも後の時刻t1d」にて同減量を開始するように決定されると仮定する。さらに、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量が開始されるタイミングが遅い分だけその減量が完了するタイミングも遅くなるので、補償プロファイルは、時刻t2（変更開始時点）にて高圧ＥＧＲガス量HPLの減量を完了するように決定されず、「時刻t2よりも後の時刻t2d」にて同減量を完了するように決定されると仮定する。すなわち、高圧ＥＧＲガス量HPLの減量の開始および完了が遅れると仮定する。
【０２２８】
上記仮定に従うと、高圧ＥＧＲガス量HPLが上記補償プロファイルに従って減量された場合、時刻t1から時刻t1dまでの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（＋）を補償するために必要な量（図中の破線）よりも「多い」ことになる。そのため、この期間における総量HPL+LPLは、目標総量SUMtgt（図中の破線）よりも「多い」ことになる。これにより、この期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「少ない」ことになる。その結果、この期間において、「負の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０２２９】
一方、時刻t2から時刻t2dまでの期間における高圧ＥＧＲガス量HPLは、偏差DEVlpl（＋）を補償するために必要な量（図中の破線）よりも「少ない」ことになる。そのため、この期間における総量HPL＋LPLは、目標総量SUMtgtよりも「少ない」ことになる。これにより、この期間におけるＮＯｘ量NOxは、基準量NOxrefよりも「多い」ことになる。その結果、この期間において、「正の値」のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じる。
【０２３０】
第２装置においては、これらＮＯｘ量ずれΔNOxの双方が小さくなるように、上記制御パターン（上記モデルなど）が修正される。具体的に述べると、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって減少される場合、変更開始時点（時刻t1）の近傍の時点におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」であり且つ変更完了時点（時刻t2）の近傍におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」であれば、高圧ＥＧＲガス量HPLの「減量の開始が早くなる」ように、制御パターンが修正される。
【０２３１】
これにより、修正された後の制御パターンは、修正される前の制御パターンに比べてより適切に偏差DEVlpl（＋）を補償することができる。
【０２３２】
ところで、上記説明から理解されるように、第２装置においては、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって減少されるとき、変更開始時点の近傍の時点におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「正の値」であり且つ変更完了時点の近傍におけるＮＯｘ量ずれΔNOxが「負の値」である場合（図１２に示す例とは逆のＮＯｘ量ずれΔNOxが生じた場合）、高圧ＥＧＲガス量HPLの「減量の開始が遅くなる」ように、制御パターンが修正される。以上が第２装置におけるＥＧＲガス量の制御方法である。
【０２３３】
＜実際の作動＞
以下、第２装置の実際の作動について説明する。
第２装置は、ＣＰＵ９１が図１０に示すフローチャートに代えて図１３に示すフローチャートを実行する点についてのみ、第１装置と相違している。そこで、以下、この相違点を中心として、ＣＰＵ９１が実行する各ルーチンについて説明する。
【０２３４】
ＣＰＵ９１は、第１装置と同様、図８および図９のルーチンを所定時間が経過する毎に繰り返し実行するようになっている。すなわち、第２装置は、機関回転速度NEおよびアクセル開度Accpに基づき、燃料噴射量の目標量Qtgtを決定する（図８のルーチン）。さらに、第２装置は、その目標量Qtgtと機関回転速度NEとに基づいてＥＧＲモードEMを決定するとともに（図９のステップ９１０）、そのＥＧＲモードEMに応じて低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの目標開度Olplvtgtおよび高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtを決定する（図９のステップ９２０およびステップ９３０）。次いで、第２装置は、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標開度Ohplvtgtと補償プロファイルCP（t）とを組み合わせることにより、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃの目標推移Ohplvtgt（t）を決定する（図９のステップ９５０）。そして、第２装置は、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度を目標開度Olplvtgtに一致させるとともに（図９のステップ９６０）、高圧ＥＧＲ制御弁６１ｃを目標推移Ohplvtgt（t）に従って変化させる（図９のステップ９７０）。
【０２３５】
さらに、ＣＰＵ９１は、所定時間が経過する毎に、図１３にフローチャートによって示した「第２補償プロファイルテーブル修正ルーチン」を繰り返し実行するようになっている。ＣＰＵ９１は、このルーチンにより、補償プロファイルテーブルMapCPを必要に応じて修正する。
【０２３６】
具体的に述べると、ＣＰＵ９１は、所定のタイミングにて、図１３のステップ１３００から処理を開始すると、ステップ１３１０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３１０にて、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）を取得済みであるか否かを判定する。
【０２３７】
現時点において上記ＮＯｘ量推移NOx（t）が取得済みでなければ（例えば、現時点がＥＧＲガス量補償期間中であれば）、ＣＰＵ９１は、ステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）が取得されていなければ、補償プロファイルテーブルMapCPの修正は行われない。
【０２３８】
これに対し、現時点においてＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量推移NOx（t）が取得済みであれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３２０に進む。
【０２３９】
ＣＰＵ９１は、ステップ１３２０にて、ＮＯｘ量推移NOx（t）からＮＯｘ量の基準量推移NOxref（t）を減算することにより、ＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）を取得する。よって、第１装置と同様、基準量推移NOxref（t）よりもＮＯｘ量推移NOx（t）が大きい時点においてはＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）は「正の値」となり、基準量推移NOxref（t）よりもＮＯｘ量推移NOx（t）が小さい時点においてはＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）は「負の値」となる。
【０２４０】
次いで、ＣＰＵ９１は、ステップ１３３０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３３０にて、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度がＥＧＲガス量補償期間において増大したか否かを判定する。
【０２４１】
低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度がＥＧＲガス量補償期間において「増大」していた場合、ＣＰＵ９１は、ステップ１３３０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３４０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３４０にて、「変更開始時点（時刻t1）の近傍の時点adj.t1」におけるＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であり、かつ、「変更完了時点（時刻t2）の近傍の時点adj.t2」におけるＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であるか否かを判定する。
【０２４２】
ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であり且つＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１３４０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３５０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３５０にて、高圧EGRガス量HPLの増量の開始が早くなるように補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２４３】
一方、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であること、および、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であること、の少なくとも一方が満たされなければ、ＣＰＵ９１は、ステップ１３４０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３６０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３６０にて、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であり、かつ、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であるか否かを判定する。
【０２４４】
ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であり且つＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１３６０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３７０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３７０にて、高圧EGRガス量HPLの増量の開始が遅くなるように補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２４５】
なお、ステップ１３６０において、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であること、および、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であること、の少なくとも一方が満たされなければ、ＣＰＵ９１は、ステップ１３６０にて「Ｎｏ」と判定する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、この場合には、第２装置における考え方に従った補償プロファイルテーブルMapCPの修正は、行われない。
【０２４６】
これに対し、低圧ＥＧＲ制御弁６２ｃの開度がＥＧＲガス量補償期間において「減少」していた場合、ＣＰＵ９１は、ステップ１３３０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３８０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３８０にて、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であり、かつ、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であるか否かを判定する。
【０２４７】
ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であり且つＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１３８０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３７０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３７０にて、高圧EGRガス量HPLの減量の開始が遅くなるように補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２４８】
一方、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が正の値であること、および、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が負の値であること、の少なくとも一方が満たされなければ、ＣＰＵ９１は、ステップ１３８０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３９０にて、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であり、かつ、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であるか否かを判定する。
【０２４９】
ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であり且つＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であれば、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３５０に進む。ＣＰＵ９１は、ステップ１３５０にて、高圧EGRガス量HPLの減量の開始が早くなるように補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【０２５０】
なお、ステップ１３９０において、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t1）が負の値であること、および、ＮＯｘ量ずれΔNOx（adj.t2）が正の値であること、の少なくとも一方が満たされなければ、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９０にて「Ｎｏ」と判定する。その後、ＣＰＵ９１は、ステップ１３９５に進んで本ルーチンを一旦終了する。よって、この場合には、第２装置における考え方に従った補償プロファイルテーブルMapCPの修正は、行われない。
【０２５１】
このように、ＣＰＵ９１は、高圧ＥＧＲガス量HPLを補償プロファイルCP（t）に基づいて増量または減量することにより、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlplを補償する。さらに、ＣＰＵ９１は、ＥＧＲガス量補償期間中におけるＮＯｘ量ずれ推移ΔNOx（t）に基づいて、補償プロファイルCP（t）を決定するための補償プロファイルテーブルMapCPを修正する。これにより、修正された後の補償プロファイルテーブルMapCPは、修正される前の同テーブルに比べ、上記偏差DEVlplを補償する観点においてより適切な補償プロファイルCP（t）を決定することができる。その結果、低圧ＥＧＲガス量LPLの偏差DEVlplがより確実に補償される。
【０２５２】
＜第２実施形態の総括＞
図４、図６および図１１〜図１３を参照しながら説明したように、本発明の第２実施形態に係る制御装置（第２装置）においては、
第１装置と同様、前記第１排ガス還流手段６２および前記第２排ガス還流手段６１によって前記吸気通路３２へ還流されて前記燃焼室に導入される排ガスの総量が多いほどその量が減少する成分である「前記還流ガス量関連成分（NOx）」に基づき、制御パターンMapCPが必要に応じて修正される。
【０２５３】
具体的に述べると、
（３）前記第１還流ガス量LPLの目標量LPLtgtが変更されて前記第１還流ガス量LPLが前記目標量LPLtgtに向かって「増大」される場合（例えば、図１１を参照。）：
前記変更開始時点t1の近傍の時点である第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t1）が「正の値」であり且つ前記変更完了時点t2の近傍の時点である第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t2）が「負の値」であれば、前記第２還流ガス量の増量の開始が早くなるように前記制御パターンMapCPが修正される。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t1）が「負の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t2）が「正の値」であれば、前記第２還流ガス量の増量の開始が遅くなるように前記制御パターンMapCPが修正される。
（４）前記第１還流ガス量LPLの目標量LPLtgtが変更されて前記第１還流ガス量LPLが前記目標量LPLtgtに向かって「減少」される場合（例えば、図１２を酸素）：
前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t1）が「正の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t2）が「負の値」であれば、前記第２還流ガス量の減量の開始が遅くなるように前記制御パターンMapCPが修正される。一方、前記第１時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t1）が「負の値」であり且つ前記第２時点における前記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t2）が「正の値」であれば、前記第２還流ガス量の減量の開始が早くなるように前記制御パターンMapCPが修正される。
【０２５４】
ところで、第２装置における「第２還流ガス量の増量または減量の開始を早くする」度合い、および、「第２還流ガス量の増量または減量の開始を遅くする」度合い、を定める方法は、特に制限されない。例えば、それら度合いは、上記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t1）または上記還流ガス量関連成分ずれΔNOx（adj.t2）が生じている期間の時間長さに基づき、定められ得る。以上が本発明の第２装置についての説明である。
【０２５５】
＜その他の態様＞
本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。
【０２５６】
例えば、本発明の制御装置において、
前記第１還流ガス量LPLが変更され始める時点t1から該変更された第１還流ガス量LPLの排ガスが前記燃焼室に導入される時点t2までに要する時間の長さである第１応答時間長さ（第１装置および第２装置におけるＥＧＲガス量補償期間に相当。）よりも、前記第２還流ガス量HPLが変更され始める時点から該変更された第２還流ガス量HPLの排ガスが前記燃焼室に導入される時点までに要する時間の長さである第２応答時間長さが「短い」ことが好適である。
【０２５７】
さらに、第１装置および第２装置においては、低圧ＥＧＲガス量LPLが目標量LPLtgtに向かって変更される場合、その変更量の大小にかかわらず高圧ＥＧＲガス量HPLによる偏差DEVlplの補償がなされるようになっている。しかし、例えば、環流ガス量制御手段は、
前記変更開始時点t1における「前記第１環流ガス量LPLの実際量と前記第１環流ガス量の目標量LPLtgtとの差」が所定の閾値よりも大きい場合に「のみ」、前記制御パターンに従って前記第２環流ガス量HPLを増量または減量する、ように構成され得る。
【０２５８】
加えて、第１装置および第２装置は、ディーゼル機関１０に適用されている。しかし、本発明の制御装置は、火花点火式機関にも適用され得る。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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