(57)【要約】【課題】内燃機関の負荷の状態に応じてＥＧＲ協調制御の実行と停止を適切に切り替えることが可能な、内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲシステムを有する内燃機関の制御装置であって、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部と、運転状態に基づいてＥＧＲシステムを用いて吸気経路に戻す排気ガス量に関連するＥＧＲ率関連量を算出するＥＧＲ率関連量算出部と、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定するＥＧＲ協調制御用負荷判定部と、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいと判定した場合にのみ、内燃機関に対する複数の目標制御量の中の少なくとも１つの目標制御量に関連する目標制御関連量を、ＥＧＲ率関連量に連動させて変更するＥＧＲ協調制御を実行するＥＧＲ協調制御実行部と、を有する。【選択図】図５
2020169588.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なＥＧＲシステムを有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関の運転状態を検出する、運転状態検出部と、
前記運転状態に基づいて前記ＥＧＲシステムを用いて前記吸気経路に戻す排気ガス量に関連するＥＧＲ率関連量を算出する、ＥＧＲ率関連量算出部と、
前記内燃機関の負荷である内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する、ＥＧＲ協調制御用負荷判定部と、
前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定した場合にのみ、前記内燃機関に対する複数の目標制御量の中の少なくとも１つの目標制御量に関連する目標制御関連量を、前記ＥＧＲ率関連量に連動させて変更するＥＧＲ協調制御を実行する、ＥＧＲ協調制御実行部と、
を有する、
内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関には過給機が設けられており、
前記過給機は、
前記内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて回転するタービンと、
前記タービンによって回転駆動されて前記内燃機関の吸気を過給するコンプレッサと、
前記タービンへと排気ガスを導く流路の開度を調整する可変ノズルと、
を有しており、
前記制御装置は、
前記運転状態に基づいて前記コンプレッサによる過給の目標圧力であって前記目標制御関連量の１つである目標過給圧を算出する、目標過給圧算出部と、
前記運転状態に基づいて前記可変ノズルの目標ベース開度量であって前記目標制御関連量の１つである可変ノズル目標ベース開度量を算出する、可変ノズル目標ベース開度量算出部と、
前記目標過給圧となるように前記可変ノズル目標ベース開度量に基づいて前記可変ノズルの開度をフィードバック制御する、可変ノズル制御部と、
を有し、
前記ＥＧＲ協調制御実行部にて前記ＥＧＲ協調制御を実行する場合、前記ＥＧＲ率関連量に連動させて、前記目標過給圧と前記可変ノズル目標ベース開度量を変更する、
内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、記憶装置を有しており、
前記記憶装置には、
前記ＥＧＲシステムを動作させて排気ガスの一部を前記吸気経路に戻す場合における前記目標過給圧であるＥＧＲ動作時目標過給圧が前記運転状態に応じて設定されたＥＧＲ動作時目標過給圧特性と、
前記ＥＧＲシステムの動作を停止させて排気ガスの一部を前記吸気経路に戻さない場合における前記目標過給圧であるＥＧＲ停止時目標過給圧が前記運転状態に応じて設定されたＥＧＲ停止時目標過給圧特性と、
が記憶されており、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず、前記運転状態と前記ＥＧＲ動作時目標過給圧特性とから求めた目標過給圧と、前記運転状態と前記ＥＧＲ停止時目標過給圧特性とから求めた目標過給圧と、の差が所定圧力よりも大きい場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、記憶装置を有しており、
前記記憶装置には、前記内燃機関の回転数である内燃機関回転数と前記内燃機関への燃料の噴射量である燃料噴射量と、に応じた負荷境界が設定された回転数・噴射量特性が記憶されており、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記運転状態における前記内燃機関回転数と、前記運転状態における前記燃料噴射量と、前記回転数・噴射量特性と、に基づいて前記内燃機関負荷が前記負荷境界を超えているか否かを判定し、前記負荷境界を超えている場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項５】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、記憶装置を有しており、
前記記憶装置には、前記内燃機関の吸気量を標準化した吸気量に換算した標準化吸気量と、前記コンプレッサの上流側の吸気の圧力に対する前記コンプレッサの下流側の吸気の圧力であるコンプレッサ前後圧力比と、に応じた負荷境界が設定された吸気量・圧力比特性が記憶されており、
前記制御装置は、
前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記運転状態における前記標準化吸気量と、前記運転状態における前記コンプレッサ前後圧力比と、前記吸気量・圧力比特性と、に基づいて前記内燃機関負荷が前記負荷境界を超えているか否かを判定し、前記負荷境界を超えている場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、
内燃機関の制御装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記制御装置は、
前記運転状態に基づいて、前記内燃機関のシリンダ内のガス量である筒内ガス量と、前記シリンダ内の新気量と、を推定し、
推定した前記筒内ガス量に対する、前記筒内ガス量から前記シリンダ内の前記新気量を減算したＥＧＲガス量、である推定ＥＧＲ率を求め、
前記推定ＥＧＲ率、あるいは、前記運転状態に基づいて求めた目標とするＥＧＲ率である目標ＥＧＲ率に対する前記推定ＥＧＲ率であるＥＧＲ率比、を前記ＥＧＲ率関連量として用いる、
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、排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なＥＧＲシステムを有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば内燃機関を搭載した車両では、シリンダ内での燃焼によって生成されるＮＯｘ量を低減するために、排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なＥＧＲシステムを有している。ＥＧＲシステムを有する内燃機関の制御装置は、内燃機関の運転状態に応じたＥＧＲ率（ＥＧＲ量／（新気の吸気量＋ＥＧＲ量））を求め、求めたＥＧＲ率となるようにＥＧＲ量を調整している。なお、ＥＧＲ量は、吸気経路に戻された排気ガス量である。ＥＧＲシステムは、任意の排気ガス量（ＥＧＲガス量）を吸気経路に戻す動作状態と、吸気経路へのＥＧＲガス量をゼロとする停止状態のいずれかの状態とされ、一般的には内燃機関の負荷が高くない領域（低・中負荷領域）で動作状態とされている。しかし近年では、シリンダ内でのＮＯｘの生成量をより低減するために、内燃機関の高負荷領域においても、ＥＧＲシステムを動作させることが所望されている。
【０００３】
例えば、ターボチャージャを有する内燃機関では、内燃機関の高負荷運転時にＥＧＲシステムを動作状態にする場合、以下のような懸念がある。内燃機関の高負荷運転時にＥＧＲシステムを動作させている場合に、運転状態が変化してＥＧＲ率が減少（ＥＧＲ量が減量）すると、シリンダ内の燃焼温度が上昇して排気マニホルド内の圧力が上昇し、タービン回転数が上昇する。つまり、内燃機関の高負荷運転時でタービン回転数がすでに充分高い状態である場合、ＥＧＲ率が減少すると、さらにタービン回転数が上昇するので、タービン上限回転数に達してしまう可能性がある。
【０００４】
例えば特許文献１に記載のディーゼルエンジンはターボチャージャを有しており、エンジンが高負荷の運転状態であってもＥＧＲシステムを動作状態にしている。そして特許文献１では、ＥＧＲ率に応じたトルク限界噴射量（燃料噴射量の上限値）を設定しており、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる、いわゆるＥＧＲ協調制御を行っており、上記の懸念を解消している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−１７８７８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載のディーゼルエンジンでは、内燃機関の負荷の高低にかかわらず、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させるＥＧＲ協調制御を行っている。なお、ＥＧＲ協調制御は、ＥＧＲ率（またはＥＧＲ率に関連するＥＧＲ率関連量）に連動させて、特定の制御量（または制御量に関連する制御関連量（例えば、燃料噴射上限量））を変更させる制御を指す。従って、内燃機関が高負荷の場合に上記のＥＧＲ協調制御を行うことはもちろんのこと、内燃機関が低・中負荷の場合であっても上記のＥＧＲ協調制御が行われている。しかし、内燃機関が低・中負荷の場合では、ＥＧＲ率が減少してタービン回転数が上昇しても、タービン上限回転数に達する懸念は無い。むしろ、内燃機関が低・中負荷の場合では、運転者がアクセルペダルを踏み込んで加速要求をしても、上記のＥＧＲ協調制御が働くことで加速性が悪化する可能性があるので、あまり好ましくない。
【０００７】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、内燃機関の負荷の状態に応じてＥＧＲ協調制御の実行と停止を適切に切り替えることが可能な、内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なＥＧＲシステムを有する内燃機関を制御する、内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関の運転状態を検出する、運転状態検出部と、前記運転状態に基づいて前記ＥＧＲシステムを用いて前記吸気経路に戻す排気ガス量に関連するＥＧＲ率関連量を算出する、ＥＧＲ率関連量算出部と、前記内燃機関の負荷である内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する、ＥＧＲ協調制御用負荷判定部と、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定した場合にのみ、前記内燃機関に対する複数の目標制御量の中の少なくとも１つの目標制御量に関連する目標制御関連量を、前記ＥＧＲ率関連量に連動させて変更するＥＧＲ協調制御を実行する、ＥＧＲ協調制御実行部と、を有する、内燃機関の制御装置である。
【０００９】
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記内燃機関には過給機が設けられており、前記過給機は、前記内燃機関の排気ガスのエネルギーを用いて回転するタービンと、前記タービンによって回転駆動されて前記内燃機関の吸気を過給するコンプレッサと、前記タービンへと排気ガスを導く流路の開度を調整する可変ノズルと、を有しており、前記制御装置は、前記運転状態に基づいて前記コンプレッサによる過給の目標圧力であって前記目標制御関連量の１つである目標過給圧を算出する、目標過給圧算出部と、前記運転状態に基づいて前記可変ノズルの目標ベース開度量であって前記目標制御関連量の１つである可変ノズル目標ベース開度量を算出する、可変ノズル目標ベース開度量算出部と、前記目標過給圧となるように前記可変ノズル目標ベース開度量に基づいて前記可変ノズルの開度をフィードバック制御する、可変ノズル制御部と、を有し、前記ＥＧＲ協調制御実行部にて前記ＥＧＲ協調制御を実行する場合、前記ＥＧＲ率関連量に連動させて、前記目標過給圧と前記可変ノズル目標ベース開度量を変更する、内燃機関の制御装置である。
【００１０】
次に、本発明の第３の発明は、上記第２の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、記憶装置を有しており、前記記憶装置には、前記ＥＧＲシステムを動作させて排気ガスの一部を前記吸気経路に戻す場合における前記目標過給圧であるＥＧＲ動作時目標過給圧が前記運転状態に応じて設定されたＥＧＲ動作時目標過給圧特性と、前記ＥＧＲシステムの動作を停止させて排気ガスの一部を前記吸気経路に戻さない場合における前記目標過給圧であるＥＧＲ停止時目標過給圧が前記運転状態に応じて設定されたＥＧＲ停止時目標過給圧特性と、が記憶されており、前記制御装置は、前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず、前記運転状態と前記ＥＧＲ動作時目標過給圧特性とから求めた目標過給圧と、前記運転状態と前記ＥＧＲ停止時目標過給圧特性とから求めた目標過給圧と、の差が所定圧力よりも大きい場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、内燃機関の制御装置である。
【００１１】
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明または第２の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、記憶装置を有しており、前記記憶装置には、前記内燃機関の回転数である内燃機関回転数と前記内燃機関への燃料の噴射量である燃料噴射量と、に応じた負荷境界が設定された回転数・噴射量特性が記憶されており、前記制御装置は、前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記運転状態における前記内燃機関回転数と、前記運転状態における前記燃料噴射量と、前記回転数・噴射量特性と、に基づいて前記内燃機関負荷が前記負荷境界を超えているか否かを判定し、前記負荷境界を超えている場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、内燃機関の制御装置である。
【００１２】
次に、本発明の第５の発明は、上記第２の発明に係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、記憶装置を有しており、前記記憶装置には、前記内燃機関の吸気量を標準化した吸気量に換算した標準化吸気量と、前記コンプレッサの上流側の吸気の圧力に対する前記コンプレッサの下流側の吸気の圧力であるコンプレッサ前後圧力比と、に応じた負荷境界が設定された吸気量・圧力比特性が記憶されており、前記制御装置は、前記ＥＧＲ協調制御用負荷判定部にて前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定する際、前記運転状態における前記標準化吸気量と、前記運転状態における前記コンプレッサ前後圧力比と、前記吸気量・圧力比特性と、に基づいて前記内燃機関負荷が前記負荷境界を超えているか否かを判定し、前記負荷境界を超えている場合に、前記内燃機関負荷が前記所定負荷閾値よりも大きいと判定する、内燃機関の制御装置である。
【００１３】
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る内燃機関の制御装置であって、前記制御装置は、前記運転状態に基づいて、前記内燃機関のシリンダ内のガス量である筒内ガス量と、前記シリンダ内の新気量と、を推定し、推定した前記筒内ガス量に対する、前記筒内ガス量から前記シリンダ内の前記新気量を減算したＥＧＲガス量、である推定ＥＧＲ率を求め、前記推定ＥＧＲ率、あるいは、前記運転状態に基づいて求めた目標とするＥＧＲ率である目標ＥＧＲ率に対する前記推定ＥＧＲ率であるＥＧＲ率比、を前記ＥＧＲ率関連量として用いる、内燃機関の制御装置である。
【発明の効果】
【００１４】
第１の発明によれば、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きい場合にのみＥＧＲ協調制御を実行することで、内燃機関の負荷の状態に応じて、ＥＧＲ協調制御の実行と停止を適切に切り替えることができる。これにより、例えば内燃機関の負荷が、低・中負荷の場合では、ＥＧＲ協調制御が停止されるので、運転者の加速要求に対して加速性が悪化することを防止できる。また内燃機関の負荷が高負荷の場合では、ＥＧＲ協調制御が実行され、例えばタービン回転数を適切に抑制することができる。
【００１５】
第２の発明によれば、ＥＧＲ協調制御として、目標過給圧と可変ノズル目標ベース開度量を目標制御関連量としてＥＧＲ率関連量に連動させて、適切に変更することができる。
【００１６】
第３の発明によれば、内燃機関の運転状態と、ＥＧＲ動作時目標過給圧特性と、ＥＧＲ停止時目標過給圧特性と、に基づいて内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否か、適切かつ容易に判定することができる。
【００１７】
第４の発明によれば、内燃機関回転数と、燃料噴射量と、回転数・噴射量特性と、に基づいて内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否か、適切かつ容易に判定することができる。
【００１８】
第５の発明によれば、標準化吸気量と、コンプレッサ前後圧力比と、吸気量・圧力比特性と、に基づいて内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否か、適切かつ容易に判定することができる。
【００１９】
第６の発明によれば、ＥＧＲ率関連量を、適切な値に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】内燃機関のシステム全体の概略構成の例を説明する図である。
【図２】制御装置の入出力を説明する図である。
【図３】第１の実施の形態の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図４】ＥＧＲ動作時目標過給圧特性とＥＧＲ停止時目標過給圧特性の例を説明する図である。
【図５】目標過給圧算出処理の例を説明するフローチャートである。
【図６】ＥＧＲ率関連量に連動させて目標過給圧を変更する様子を説明する図である。
【図７】可変ノズル処理の例を説明するフローチャートである。
【図８】ＥＧＲ率関連量に連動させて可変ノズル目標ベース開度量を変更する様子を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図１０】回転数・噴射量特性の例を説明する図である。
【図１１】第３の実施の形態の処理手順の例を説明するフローチャートである。
【図１２】吸気量・圧力比特性の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
●［内燃機関１０のシステム全体の概略構成の例（図１）と制御装置５０の入出力（図２）］
以下に本発明を実施するための形態を図面を用いて説明する。まず図１を用いて、内燃機関１０のシステム全体の概略構成の例について説明する。本実施の形態の説明では、内燃機関の例として、車両に搭載された内燃機関１０（例えばディーゼルエンジン）を用いて説明する。
【００２２】
以下、システム全体について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。吸気管１１Ａの流入側には、エアクリーナ（図示省略）、吸気流量検出手段２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出手段２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気流量検出手段２１には、吸気温度検出手段２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出手段２８Ａは、吸気流量検出手段２１を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００２３】
吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の流入側に接続され、コンプレッサ３５の流出側は吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボ過給機３０は、コンプレッサインペラ３５Ａを有するコンプレッサ３５と、タービンインペラ３６Ａを有するタービン３６とを備えている。コンプレッサインペラ３５Ａは、排気ガスのエネルギーによって回転駆動されるタービンインペラ３６Ａにて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。
【００２４】
コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂは、例えば圧力センサであり、コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００２５】
吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６は、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂよりも下流側に配置されており、コンプレッサ３５にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出手段２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出手段２８Ｂは、インタークーラ１６にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００２６】
スロットル装置４７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置５０は、スロットル開度検出手段４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１Ｂに設けられたスロットルバルブの開度を調整可能である。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出手段２５からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量と内燃機関１０の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。
【００２７】
アクセルペダル踏込量検出手段２５は、例えばアクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出手段２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。
【００２８】
吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、吸気マニホルド圧力検出手段２４Ｃが設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホルド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホルド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。吸気マニホルド圧力検出手段２４Ｃは、例えば圧力センサであり、吸気マニホルド１１Ｃに流入する直前の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。またＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂとの接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。なおＥＧＲ配管１３にて形成されるＥＧＲガスが流れる経路は、ＥＧＲ経路に相当している。
【００２９】
内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ〜４５Ｄを有しており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ〜４２Ｄを介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ〜４５Ｄ内に燃料を噴射する。
【００３０】
内燃機関１０には、回転検出手段２２、クーラント温度検出手段２８Ｃ等が設けられている。回転検出手段２２は、例えば回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。クーラント温度検出手段２８Ｃは、例えば温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラントの温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００３１】
内燃機関１０の排気側には排気マニホルド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホルド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。
【００３２】
排気管１２Ｂには、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂと吸気管１１Ｂとを連通し、排気管１２Ｂ（排気経路に相当）の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂ（吸気経路に相当）に還流させることが可能である。またＥＧＲ配管１３には、ＥＧＲクーラ１５、ＥＧＲ弁１４が設けられている。
【００３３】
ＥＧＲ弁１４（ＥＧＲバルブ）は、ＥＧＲ配管１３におけるＥＧＲクーラ１５の下流側に設けられている。そしてＥＧＲ弁１４は、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３の開度を調整することで、ＥＧＲ配管１３内を流れるＥＧＲガスの流量を調整する。
【００３４】
ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３に設けられている。ＥＧＲクーラ１５は、いわゆる熱交換器であり、冷却用のクーラントが供給され、流入されたＥＧＲガスを冷却して吐出する。
【００３５】
上記のＥＧＲ配管１３、（ＥＧＲクーラ１５）、ＥＧＲ弁１４にて、排気ガスの一部を吸気経路に戻すことが可能なＥＧＲシステムが構成されている。なお、ＥＧＲシステムは、ＥＧＲクーラ１５を含んでも含まなくてもよい。
【００３６】
排気管１２Ｂには、排気温度検出手段２９が設けられている。排気温度検出手段２９は、例えば排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００３７】
排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。タービン３６には、タービンインペラ３６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な（タービンへと排気ガスを導く流路の開度を調整可能な）可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、ノズル駆動手段３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出手段３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動手段３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。
【００３８】
タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂには、タービン上流圧力検出手段２６Ａが設けられている。タービン上流圧力検出手段２６Ａは、例えば圧力センサであり、タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出手段２６Ｂが設けられている。タービン下流圧力検出手段２６Ｂは、例えば圧力センサであり、タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００３９】
排気管１２Ｃの流出側には排気浄化装置６１が接続されている。例えば内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気浄化装置６１には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択式還元触媒等が含まれている。
【００４０】
大気圧検出手段２３は、例えば大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。大気圧検出手段２３は、制御装置５０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００４１】
車速検出手段２７は、例えば車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出手段２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
【００４２】
制御装置５０は、図２に示すように、少なくとも、ＣＰＵ５１、記憶装置５３を有している。制御装置５０（ＣＰＵ５１）の入力には、上述したように、吸気流量検出手段２１、回転検出手段２２、大気圧検出手段２３、アクセルペダル踏込量検出手段２５、コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａ、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂ、吸気マニホルド圧力検出手段２４Ｃ、タービン上流圧力検出手段２６Ａ、タービン下流圧力検出手段２６Ｂ、車速検出手段２７、吸気温度検出手段２８Ａ、２８Ｂ、クーラント温度検出手段２８Ｃ、排気温度検出手段２９、ノズル開度検出手段３２、スロットル開度検出手段４７Ｓ等からの検出信号がある。また制御装置５０（ＣＰＵ５１）からの出力には、上述したように、インジェクタ４３Ａ〜４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４、ノズル駆動手段３１、スロットル装置４７等への制御信号がある。なお、制御装置５０の入出力は、上記の検出手段やアクチュエータに限定されるものではない。また、各部の温度や圧力等はセンサを搭載せずに推定計算により算出しても良い。制御装置５０は、上記の検出手段を含めた各種の検出手段からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のアクチュエータを含む各種のアクチュエータを制御する。記憶装置５３は、例えばＦｌａｓｈ−ＲＯＭ等の記憶装置であり、内燃機関の制御や自己診断等を実行するためのプログラムやデータ等が記憶されている。
【００４３】
なお図２に示すように、制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、運転状態検出部５１Ａ、ＥＧＲ協調制御用負荷判定部５１Ｂ、ＥＧＲ率関連量算出部５１Ｃ、ＥＧＲ協調制御実行部５１Ｄ（目標過給圧算出部５１Ｄ１、可変ノズル目標ベース開度量算出部５１Ｄ２、可変ノズル制御部５１Ｄ３を含む）を有しているが、これらの詳細については後述する。
【００４４】
●［第１の実施の形態の処理手順（図３、図５、図７）］
次に図３、図５、図７に示すフローチャートを用いて、制御装置５０によるＥＧＲ協調制御の第１の実施の形態の処理手順について説明する。制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、例えば所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］〜数１０［ｍｓ］間隔）にて、図３に示す処理を起動し、ステップＳ０１０に処理を進める。
【００４５】
ステップＳ０１０にて制御装置５０は、内燃機関の種々の運転状態を検出し、ステップＳ０１５に処理を進める。具体的には、制御装置５０は、図２に示す各種の検出手段からの検出信号やインジェクタの制御量に基づいて、内燃機関回転数、吸気量、吸気マニホルド内圧力、可変ノズル開度量、燃料噴射量等を検出する。また制御装置５０は、検出した運転状態に基づいて、目標とするＥＧＲ率である目標ＥＧＲ率を求めて記憶する。なお、目標ＥＧＲ率を求める手順は既存の手順を利用するので、詳細については省略する。
【００４６】
また制御装置５０は、検出した運転状態に基づいて、内燃機関のシリンダ内のガス量である筒内ガス量と、シリンダ内の新気量（吸気流量検出手段２１を用いて求めた新気の流量に基づいた吸気量）と、を推定する。そして制御装置５０は、筒内ガス量に対する、筒内ガス量からシリンダ内の新気量を減算したＥＧＲガス量、である推定ＥＧＲ率（推定ＥＧＲ率＝［筒内ガス量−シリンダ内の新気量］／筒内ガス量）を求めて記憶する。
【００４７】
ステップＳ０１０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部５１Ａ（図２参照）に相当している。
【００４８】
ステップＳ０１５にて制御装置５０は、内燃機関回転数と、燃料噴射量と、（内燃機関回転数に対応する）噴射量・目標過給圧特性とに基づいて、ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗを算出して記憶し、ステップＳ０２０に処理を進める。例えば、噴射量・目標過給圧特性は、図４に示すように、内燃機関回転数に対応させて、複数用意されており、制御装置５０は、内燃機関回転数に応じた噴射量・目標過給圧特性を選定する。また噴射量・目標過給圧特性には、ＥＧＲシステムを動作させている場合（ＥＧＲ弁を開いて排気ガスの一部を吸気経路に戻している場合）における目標過給圧の特性であるＥＧＲ動作時目標過給圧特性と、ＥＧＲシステムを停止させている場合（ＥＧＲ弁を閉じて排気ガスの一部を吸気経路に戻していない場合）における目標過給圧の特性であるＥＧＲ停止時目標過給圧特性とが設定されている。
【００４９】
制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関回転数に応じたＥＧＲ動作時目標過給圧特性と燃料噴射量とに基づいて、ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗを求めて記憶する。なお、例えば噴射量・目標過給圧特性が、内燃機関回転数が１０００［ｒｐｍ］用、２０００［ｒｐｍ］用、３０００［ｒｐｍ］用として用意されている場合に内燃機関回転数が１５００［ｒｐｍ］であった場合、例えば以下のように求める。制御装置５０は、まず、１０００［ｒｐｍ］用から求めたＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ（１０００）と、２０００［ｒｐｍ］用から求めたＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ（２０００）とを求め、次に、ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ（１０００）とＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ（２０００）との間を補間して１５００［ｒｐｍ］に対応するＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ（１５００）を求める。
【００５０】
ステップＳ０２０にて制御装置５０は、内燃機関回転数と、燃料噴射量と、（内燃機関回転数に対応する）噴射量・目標過給圧特性とに基づいて、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎを算出して記憶し、ステップＳ０２５に処理を進める。制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関回転数に応じたＥＧＲ停止時目標過給圧特性と燃料噴射量とに基づいて、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎを求めて記憶する。なお、例えば噴射量・目標過給圧特性が、内燃機関回転数が１０００［ｒｐｍ］用、２０００［ｒｐｍ］用、３０００［ｒｐｍ］用として用意されている場合に内燃機関回転数が１５００［ｒｐｍ］であった場合、例えば以下のように求める。制御装置５０は、まず、１０００［ｒｐｍ］用から求めたＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ（１０００）と、２０００［ｒｐｍ］用から求めたＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ（２０００）とを求め、次に、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ（１０００）とＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ（２０００）の間を補間して１５００［ｒｐｍ］に対応するＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ（１５００）を求める。
【００５１】
ステップＳ０２５にて制御装置５０は、現在、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦであるか否かを判定し、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３０Ａに処理を進め、ＥＧＲ協調フラグがＯＮである場合（Ｎｏ）はステップＳ０３０Ｂに処理を進める。
【００５２】
ステップＳ０３０Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ動作時目標過給圧ＰｗとＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎとの差ΔＰ（Ｐｗ−Ｐｎ）が、第１所定圧力（所定圧力に相当）よりも大きいか否かを判定する。制御装置５０は、前記差ΔＰが第１所定圧力よりも大きい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３５Ａに処理を進め、前記差ΔＰが第１所定圧力以下である場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０に処理を進める。
【００５３】
ステップＳ０３５Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＮに設定してステップＳ０７０に処理を進める。
【００５４】
ステップＳ０３０Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ動作時目標過給圧ＰｗとＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎとの差ΔＰ（Ｐｗ−Ｐｎ）が、第２所定圧力よりも小さいか否かを判定する。制御装置５０は、前記差ΔＰが第２所定圧力よりも小さい場合（Ｙｅｓ）はステップＳ０３５Ｂに処理を進め、前記差ΔＰが第２所定圧力以上である場合（Ｎｏ）はステップＳ０７０に処理を進める。
【００５５】
ステップＳ０３５Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＦＦに設定してステップＳ０７０に処理を進める。
【００５６】
なお、第１所定圧力≧第２所定圧力に設定されており、第１所定圧力、第２所定圧力は、種々の実験やシミュレーション等にて適切な値に設定されている。例えば、第１所定圧力＝第２所定圧力＝０（ゼロ）に設定されている。制御装置５０は、ＥＧＲ動作時目標過給圧ＰｗとＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎとの差ΔＰが第１所定圧力よりも大きい場合、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きい、と判定する。
【００５７】
また、ＥＧＲ協調フラグＯＦＦ――＞ＯＮ判定用の第１所定圧力（≧第２所定圧力）と、ＥＧＲ協調フラグＯＮ――＞ＯＦＦ判定用の第２所定圧力にて、ＥＧＲ協調フラグのＯＦＦ――＞ＯＮ時、及びＯＮ――＞ＯＦＦ時のヒステリシスが実現されている。
【００５８】
ステップＳ０１５〜ステップＳ０３５Ａ、Ｓ０３５Ｂの処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定するＥＧＲ協調制御用負荷判定部５１Ｂ（図２参照）に相当する。
【００５９】
ステップＳ０７０に処理を進めた場合、制御装置５０は、Ｓ１００の処理を実行してステップＳ０８０に処理を進める。なお、Ｓ１００の処理は、目標過給圧算出処理であり、処理手順の詳細については後述する。
【００６０】
ステップＳ０８０にて制御装置５０は、Ｓ２００の処理を実行して、図３に示す処理を終了する。なお、Ｓ２００の処理は、可変ノズル処理であり、処理手順の詳細については後述する。
【００６１】
●［Ｓ１００：目標過給圧算出処理の処理手順（図５）］
次に図５に示すフローチャートを用いて、図３に示すステップＳ０７０におけるＳ１００の処理である目標過給圧算出処理の詳細について説明する。制御装置５０は、図３に示すステップＳ０７０に処理を進めた場合、図５に示すステップＳ１１０に処理を進める。
【００６２】
ステップＳ１１０に処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグがＯＮであるか否かを判定し、ＥＧＲ協調フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ１１５に処理を進め、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ１８０に処理を進める。
【００６３】
ステップＳ１８０に処理を進めた場合、制御装置５０は、目標過給圧を算出する既存の処理（ＥＧＲ協調制御を行わない目標過給圧算出処理）を実行してステップＳ１８５に処理を進める。なお、当該処理は既存の処理であるため、詳細については説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ１８５にて制御装置５０は、ステップＳ１８０にて算出した目標過給圧を（最終）目標過給圧Ｐｔに代入して処理を終了し、リターンする（図３のステップＳ０８０に処理を進める）。
【００６５】
制御装置５０がステップＳ１８０、Ｓ１８５の処理を実行した場合では、ＥＧＲ率関連量（下記のＥＧＲ率比）に連動させて目標制御量（この場合、目標過給圧）を変更するＥＧＲ協調制御を実行しない。
【００６６】
ステップＳ１１５に処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ率比を求めて記憶し、ステップＳ１２０に処理を進める。この場合、制御装置５０は、目標ＥＧＲ率に対する推定ＥＧＲ率をＥＧＲ率比（ＥＧＲ率比＝推定ＥＧＲ率／目標ＥＧＲ率）とする。なお、ＥＧＲ率比は、０以上１以下である（０≦ＥＧＲ率比≦１である）。
【００６７】
ステップＳ１１５の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転状態に基づいてＥＧＲシステムを用いて吸気経路に戻す排気ガス量に関連するＥＧＲ率関連量（この場合、ＥＧＲ率比）を算出するＥＧＲ率関連量算出部５１Ｃ（図２参照）に相当している。
【００６８】
ステップＳ１２０にて制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関回転数と、燃料噴射量と、図４に示す（内燃機関回転数に対応する）噴射量・過給圧特性におけるＥＧＲ動作時目標過給圧特性とに基づいて、ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗを求めて記憶し、ステップＳ１２５に処理を進める。
【００６９】
ステップＳ１２５にて制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関回転数と、燃料噴射量と、図４に示す（内燃機関回転数に対応する）噴射量・過給圧特性におけるＥＧＲ停止時目標過給圧特性とに基づいて、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎを求めて記憶し、ステップＳ１３０に処理を進める。
【００７０】
ステップＳ１３０にて制御装置５０は、ＥＧＲ率比（ＥＧＲ率関連量）と、ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗと、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎと、に基づいて（最終）目標過給圧Ｐｔを求めて記憶し、処理を終了してリターンする（図３のステップＳ０８０に処理を進める）。制御装置５０は、下記の（式１）にて目標過給圧Ｐｔを求めて記憶する。
目標過給圧Ｐｔ＝ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ＊（１−ＥＧＲ率比）＋ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ＊ＥＧＲ率比    （式１）
【００７１】
ステップＳ１３０の処理は、図６に示す処理となる。横軸をＥＧＲ率比（ただし、０≦ＥＧＲ率比≦１）、縦軸を（最終）目標過給圧Ｐｔとして、ＥＧＲ率＝０の位置の目標過給圧をＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ、ＥＧＲ率比＝１の位置の目標過給圧をＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗとする。ＥＧＲ率比＝Ｒ１の場合、当該ＥＧＲ率比＝Ｒ１に対応する（最終）目標過給圧Ｐｔ（Ｒ１）は、ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ＊（１−Ｒ１）＋ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ＊Ｒ１［＝ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ＋（ＥＧＲ動作時目標過給圧Ｐｗ−ＥＧＲ停止時目標過給圧Ｐｎ）＊Ｒ１］となる。
【００７２】
ステップＳ１１０〜Ｓ１３０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きい場合にのみ、目標制御関連量（この場合、目標過給圧）を、ＥＧＲ率関連量（この場合、ＥＧＲ率比）に連動させて変更するＥＧＲ協調制御を実行する、ＥＧＲ協調制御実行部５１Ｄ（図２参照）に相当している。さらに、当該ステップＳ１１０〜Ｓ１３０は、内燃機関の運転状態に基づいてコンプレッサによる過給の目標圧力であって目標制御関連量の１つである目標過給圧を算出する、目標過給圧算出部５１Ｄ１（図２参照）に相当している。
【００７３】
●［Ｓ２００：可変ノズル処理の処理手順（図７）］
次に図７に示すフローチャートを用いて、図３に示すステップＳ０８０におけるＳ２００の処理である可変ノズル処理の詳細について説明する。制御装置５０は、図３に示すステップＳ０８０に処理を進めた場合、図７に示すステップＳ２１０に処理を進める。
【００７４】
ステップＳ２１０に処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグがＯＮであるか否かを判定し、ＥＧＲ協調フラグがＯＮである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ２１５に処理を進め、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦである場合（Ｎｏ）はステップＳ２５０に処理を進める。
【００７５】
ステップＳ２５０に処理を進めた場合、制御装置５０は、可変ノズル目標ベース開度量を算出する既存の処理（ＥＧＲ協調制御を行わない可変ノズル目標ベース開度量算出処理）を実行してステップＳ２５５に処理を進める。なお、当該処理は既存の処理であるため、詳細については説明を省略する。
【００７６】
ステップＳ２５５にて制御装置５０は、ステップＳ２５０にて算出した可変ノズル目標ベース開度量を（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂに代入してステップＳ２７０に処理を進める。
【００７７】
制御装置５０がステップＳ２５０、Ｓ２５５の処理を実行した場合では、ＥＧＲ率関連量（下記のＥＧＲ率比）に連動させて目標制御量（この場合、可変ノズル目標ベース開度量）を変更するＥＧＲ協調制御を実行しない。
【００７８】
ステップＳ２１５に処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ率比を求めて記憶し、ステップＳ２２０に処理を進める。この場合、制御装置５０は、目標ＥＧＲ率に対する推定ＥＧＲ率をＥＧＲ率比（ＥＧＲ率比＝推定ＥＧＲ率／目標ＥＧＲ率）とする。なお、ＥＧＲ率比は、０以上１以下である（０≦ＥＧＲ率比≦１である）。
【００７９】
ステップＳ２１５の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転状態に基づいてＥＧＲシステムを用いて吸気経路に戻す排気ガス量に関連するＥＧＲ率関連量（この場合、ＥＧＲ率比）を算出するＥＧＲ率関連量算出部５１Ｃ（図２参照）に相当している。
【００８０】
ステップＳ２２０にて制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関の運転状態と、当該運転状態に応じたＥＧＲ動作時ベース開度特性（図示省略）とに基づいて、ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗを求めて記憶し、ステップＳ２２５に処理を進める。例えば、記憶装置には、運転状態に応じた複数のＥＧＲ動作時用のＥＧＲ動作時ベース開度特性が記憶されている。
【００８１】
ステップＳ２２５にて制御装置５０は、ＥＧＲシステムの動作状態にかかわらず（動作／停止にかかわらず）、内燃機関の運転状態と、当該運転状態に応じたＥＧＲ停止時ベース開度特性（図示省略）とに基づいて、ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎを求めて記憶し、ステップＳ２３０に処理を進める。例えば、記憶装置には、運転状態に応じた複数のＥＧＲ停止時用のＥＧＲ停止時ベース開度特性が記憶されている。
【００８２】
ステップＳ２３０にて制御装置５０は、ＥＧＲ率比（ＥＧＲ率関連量）と、ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗと、ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎと、に基づいて（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂを求めて記憶し、ステップＳ２７０に処理を進める。制御装置５０は、下記の（式２）にて（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂを求めて記憶する。
可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂ＝ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎ＊（１−ＥＧＲ率比）＋ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗ＊ＥＧＲ率比    （式２）
【００８３】
ステップＳ２３０の処理は、図８に示す処理となる。横軸をＥＧＲ率比（ただし、０≦ＥＧＲ率比≦１）、縦軸を（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂとして、ＥＧＲ率＝０の位置の可変ノズル目標ベース開度量をＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎ、ＥＧＲ率比＝１の位置の可変ノズル目標ベース開度量をＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗとする。ＥＧＲ率比＝Ｒ１の場合、当該ＥＧＲ率比＝Ｒ１に対応する（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂ（Ｒ１）は、ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎ＊（１−Ｒ１）＋ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗ＊Ｒ１［＝ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎ＋（ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｗ−ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量Ｖｎ）＊Ｒ１］となる。
【００８４】
ステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きい場合にのみ、目標制御関連量（この場合、可変ノズル目標ベース開度量）を、ＥＧＲ率関連量（この場合、ＥＧＲ率比）に連動させて変更するＥＧＲ協調制御を実行する、ＥＧＲ協調制御実行部５１Ｄ（図２参照）に相当している。さらに、当該ステップＳ２１０〜Ｓ２３０は、内燃機関の運転状態に基づいて可変ノズルの目標ベース開度量であって目標制御関連量の１つである可変ノズル目標ベース開度量を算出する、可変ノズル目標ベース開度量算出部５１Ｄ２（図２参照）に相当している。
【００８５】
ステップＳ２７０に処理を進めた場合、制御装置５０は、現在の吸気マニホルド内の圧力と、（最終）目標過給圧Ｐｔとの偏差に応じたフィードバック量を算出してステップＳ２７５に処理を進める。
【００８６】
ステップＳ２７５にて制御装置５０は、（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂにフィードバック量を加算して、（最終）可変ノズル目標開度量Ｖｔを求めて記憶し、ステップＳ２８０に処理を進める。
【００８７】
ステップＳ２８０にて制御装置５０は、（最終）可変ノズル目標開度量Ｖｔに基づいて、可変ノズルの開度（閉度）をフィードバック制御して、図７に示す処理を終了するとともに図３のステップＳ０８０の下に戻り、そして図３の処理を終了する。
【００８８】
なお、ステップＳ２７０〜Ｓ２８０の処理は、既存の処理であるので詳細については省略するが、ステップＳ２７０〜Ｓ２８０の処理は、（最終）目標過給圧Ｐｔとなるように（近づくように）、（最終）可変ノズル目標ベース開度量Ｖｂに基づいて可変ノズルの開度（閉度）をフィードバック制御する、可変ノズル制御部５１Ｄ３（図２参照）に相当している。
【００８９】
●［第２の実施の形態の処理手順（図９）］
次に図９に示すフローチャートを用いて、制御装置５０によるＥＧＲ協調制御の第２の実施の形態の処理手順について説明する。制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、例えば所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］〜数１０［ｍｓ］間隔）にて、図９に示す処理を起動し、ステップＳ３１０に処理を進める。
【００９０】
ステップＳ３１０にて制御装置５０は、内燃機関の種々の運転状態を検出し、ステップＳ３１５に処理を進める。なお、ステップＳ３１０の具体的な処理は、図３に示すステップＳ０１０の処理と同様であるので説明を省略する。
【００９１】
ステップＳ３１０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部５１Ａ（図２参照）に相当している。
【００９２】
ステップＳ３１５にて制御装置５０は、外気温（図１に示す吸気温度検出手段２８Ａを用いて検出した吸気温度）に応じた条件番号（０〜３）を判定して記憶し、ステップＳ３２０に処理を進める。例えば記憶装置には、外気温に応じた条件番号（０〜３）が設定されており、制御装置５０は、検出した外気温に応じた条件番号を判定して記憶する。
【００９３】
ステップＳ３２０にて制御装置５０は、大気圧（図１に示す大気圧検出手段２３を用いて検出した大気の圧力）に応じた条件番号（０〜３）を判定して記憶し、ステップＳ３２５に処理を進める。例えば記憶装置には、大気圧に応じた条件番号（０〜３）が設定されており、制御装置５０は、検出した大気圧に応じた条件番号を判定して記憶する。
【００９４】
ステップＳ３２５にて制御装置５０は、外気温の条件番号と、大気圧の条件番号の大きい方を選定してステップＳ３３０に処理を進める。なお、外気温の条件番号と大気圧の条件番号が同じ番号の場合では、当該同じ番号を選定する。
【００９５】
ステップＳ３３０にて制御装置５０は、大きい方を選定した条件番号に対応する回転数・噴射量特性（図１０参照）を選定してステップＳ３３５に処理を進める。記憶装置には、図１０に示すように、条件番号０〜３のそれぞれに対応する回転数・噴射量特性が記憶されている。例えば、それぞれの回転数・噴射量特性は、横軸が回転数（内燃機関回転数）、縦軸が噴射量（燃料噴射量）に設定されており、ＥＧＲ協調フラグＯＦＦ――＞ＯＮ判定用の負荷境界Ｌａと、ＥＧＲ協調フラグＯＮ――＞ＯＦＦ判定用の負荷境界Ｌｂとが設定されている。負荷境界Ｌａと負荷境界Ｌｂにて、ＥＧＲ協調フラグのＯＦＦ――＞ＯＮ時、及びＯＮ――＞ＯＦＦ時のヒステリシスが実現されている（負荷境界Ｌａ＞負荷境界Ｌｂに設定されている）。
【００９６】
ステップＳ３３５にて制御装置５０は、現在、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦであるか否かを判定し、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３４０Ａに処理を進め、ＥＧＲ協調フラグがＯＮである場合（Ｎｏ）はステップＳ３４０Ｂに処理を進める。
【００９７】
ステップＳ３４０Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、内燃機関の運転状態における内燃機関回転数と、燃料噴射量と、ステップＳ３３０にて選定した回転数・噴射量特性とに基づいて、回転数・噴射量特性の中において回転数（内燃機関回転数）と噴射量（燃料噴射量）に相当する位置が、負荷境界Ｌａを超えているか否かを判定する。制御装置５０は、負荷境界Ｌａを超えていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいと判定してステップＳ３４５Ａに処理を進め、負荷境界Ｌａを超えていないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ３７０に処理を進める。
【００９８】
ステップＳ３４５Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＮに設定してステップＳ３７０に処理を進める。
【００９９】
ステップＳ３４０Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、内燃機関の運転状態における内燃機関回転数と、燃料噴射量と、ステップＳ３３０にて選定した回転数・噴射量特性とに基づいて、回転数・噴射量特性の中において回転数（内燃機関回転数）と噴射量（燃料噴射量）に相当する位置が、負荷境界Ｌｂを下回っているか否かを判定する。制御装置５０は、負荷境界Ｌｂを下回っていると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ３４５Ｂに処理を進め、負荷境界Ｌｂを下回っていないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ３７０に処理を進める。
【０１００】
ステップＳ３４５Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＦＦに設定してステップＳ３７０に処理を進める。
【０１０１】
ステップＳ３１５〜ステップＳ３４０Ａ、Ｓ３４０Ｂの処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定するＥＧＲ協調制御用負荷判定部５１Ｂ（図２参照）に相当する。
【０１０２】
ステップＳ３７０に処理を進めた場合、制御装置５０は、Ｓ１００の処理を実行してステップＳ３８０に処理を進める。なお、Ｓ１００の処理については、すでに説明しているので省略する。
【０１０３】
ステップＳ３８０にて制御装置５０は、Ｓ２００の処理を実行して、図９に示す処理を終了する。なお、Ｓ２００の処理については、すでに説明しているので省略する。
【０１０４】
●［第３の実施の形態の処理手順（図１１）］
次に図１１に示すフローチャートを用いて、制御装置５０によるＥＧＲ協調制御の第３の実施の形態の処理手順について説明する。制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、例えば所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］〜数１０［ｍｓ］間隔）にて、図１１に示す処理を起動し、ステップＳ４１０に処理を進める。
【０１０５】
ステップＳ４１０にて制御装置５０は、内燃機関の種々の運転状態を検出し、ステップＳ４１５に処理を進める。なお、ステップＳ４１０の具体的な処理は、図３に示すステップＳ０１０の処理と同様であるので説明を省略する。
【０１０６】
ステップＳ４１０の処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出部５１Ａ（図２参照）に相当している。
【０１０７】
ステップＳ４１５にて制御装置５０は、吸気量（図１に示す吸気流量検出手段２１を用いて検出した新気の吸気流量）を、標準化吸気量に換算して記憶し、ステップＳ４２０に処理を進める。例えば、制御装置５０は、吸気流量検出手段２１（図１参照）にて検出した吸気流量を、外気温度と大気圧を用いて補正し、２５［℃］、１［気圧］に相当する吸気流量に換算して標準化することで、標準化吸気量を求めることができる。
【０１０８】
ステップＳ４２０にて制御装置５０は、コンプレッサ上流圧力検出手段２４Ａ（図１参照）を用いて検出したコンプレッサ上流側の吸気の圧力に対する、コンプレッサ下流圧力検出手段２４Ｂ（図１参照）を用いて検出したコンプレッサ下流側の吸気の圧力である、コンプレッサ前後圧力比を算出して記憶し、ステップＳ４２５に処理を進める。
【０１０９】
ステップＳ４２５にて制御装置５０は、現在、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦであるか否かを判定し、ＥＧＲ協調フラグがＯＦＦである場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４３０Ａに処理を進め、ＥＧＲ協調フラグがＯＮである場合（Ｎｏ）はステップＳ４３０Ｂに処理を進める。
【０１１０】
ステップＳ４３０Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、算出した標準化吸気量と、算出したコンプレッサ前後圧力比と、図１２に示す吸気量・圧力比特性とに基づいて、吸気量・圧力比特性の中において標準化吸気量とコンプレッサ前後圧力比に相当する位置が、負荷境界Ｌｃを超えているか否かを判定する。制御装置５０は、負荷境界Ｌｃを超えていると判定した場合（Ｙｅｓ）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいと判定してステップＳ４３５Ａに処理を進め、負荷境界Ｌｃを超えていないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ４７０に処理を進める。
【０１１１】
記憶装置には、図１２に示すように、吸気量・圧力比特性が記憶されている。例えば、吸気量・圧力比特性は、横軸が標準化吸気量、縦軸がコンプレッサ前後圧力比に設定されており、ＥＧＲ協調フラグＯＦＦ――＞ＯＮ判定用の負荷境界Ｌｃと、ＥＧＲ協調フラグＯＮ――＞ＯＦＦ判定用の負荷境界Ｌｄとが設定されている。負荷境界Ｌｃと負荷境界Ｌｄにて、ＥＧＲ協調フラグのＯＦＦ――＞ＯＮ時、及びＯＮ――＞ＯＦＦ時のヒステリシスが実現されている（負荷境界Ｌｃ＞負荷境界Ｌｄに設定されている）。なお、吸気量・圧力比特性におけるコンプレッサ温度上限Ｔ３、ターボ回転数上限Ｎｔは、参考として示してある。
【０１１２】
ステップＳ４３５Ａに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＮに設定してステップＳ４７０に処理を進める。
【０１１３】
ステップＳ４３０Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、算出した標準化吸気量と、算出したコンプレッサ前後圧力比と、図１２に示す吸気量・圧力比特性とに基づいて、吸気量・圧力比特性の中において標準化吸気量とコンプレッサ前後圧力比に相当する位置が、負荷境界Ｌｄを下回っているか否かを判定する。制御装置５０は、負荷境界Ｌｄを下回っていると判定した場合（Ｙｅｓ）はステップＳ４３５Ｂに処理を進め、負荷境界Ｌｄを下回っていないと判定した場合（Ｎｏ）はステップＳ４７０に処理を進める。
【０１１４】
ステップＳ４３５Ｂに処理を進めた場合、制御装置５０は、ＥＧＲ協調フラグをＯＦＦに設定してステップＳ４７０に処理を進める。
【０１１５】
ステップＳ４１５〜ステップＳ４３５Ａ、Ｓ４３５Ｂの処理を実行している制御装置５０（ＣＰＵ５１）は、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいか否かを判定するＥＧＲ協調制御用負荷判定部５１Ｂ（図２参照）に相当する。
【０１１６】
ステップＳ４７０に処理を進めた場合、制御装置５０は、Ｓ１００の処理を実行してステップＳ４８０に処理を進める。なお、Ｓ１００の処理については、すでに説明しているので省略する。
【０１１７】
ステップＳ４８０にて制御装置５０は、Ｓ２００の処理を実行して、図１１に示す処理を終了する。なお、Ｓ２００の処理については、すでに説明しているので省略する。
【０１１８】
●［本願の効果］
第３の実施の形態では、標準化吸気量とコンプレッサ前後圧力比を用いて、内燃機関負荷が所定負荷閾値よりも大きいと検出した場合にのみ、ＥＧＲ協調制御を行うことで、内燃機関の運転状態が、図１２に示すターボ回転数上限Ｎｔやコンプレッサ温度上限Ｔ３に達することを適切に防止することができる。また、内燃機関負荷が所定負荷閾値以下の場合では、ＥＧＲ協調制御を行わないので、運転者の加速要求に対して、加速性が悪化することを適切に防止できる。
【０１１９】
また第１の実施の形態、及び第２の実施の形態では、第３の実施の形態の効果に加えて、排気マニホルドの圧力が限界圧力に達することや、タービンの前後圧力比が限界圧力比に達することや、シリンダ内圧力が限界圧力に達することや、排気マニホルド内の温度が限界温度に達すること等を、適切に防止することができる。
【０１２０】
本発明の内燃機関の制御装置は、本実施の形態で説明した構成、構造、処理手順等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
【０１２１】
また、本発明の内燃機関の制御装置は、ディーゼルエンジンに限定されず、ガソリンエンジンや天然ガスエンジン等、種々の内燃機関に適用することが可能である。
【０１２２】
また本実施の形態の説明では、ＥＧＲ協調制御を実行した場合の目標制御関連量として、目標過給圧と可変ノズル目標ベース開度量の例を説明したが、目標制御関連量は、これらに限定されるものではない。例えば、燃料噴射量の目標上限値等を、目標制御関連量の１つとして、ＥＧＲ協調制御の実行時にのみ、ＥＧＲ率関連量に連動させて変更するようにしてもよい。また目標制御関連量は、少なくとも１つあればよい。
【０１２３】
本実施の形態の説明では、ＥＧＲ率関連量として、ＥＧＲ率比（推定ＥＧＲ率／目標ＥＧＲ率）を用いたが、これに限定されるものではない。例えば、ＥＧＲ率関連量として、推定ＥＧＲ率を用いてもよい。
【０１２４】
また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（より小さい）（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。また、本実施の形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１２５】
１０      内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ    吸気管
１１Ｃ    吸気マニホルド
１２Ａ    排気マニホルド
１２Ｂ、１２Ｃ    排気管
１３      ＥＧＲ配管
１４      ＥＧＲ弁
１５      ＥＧＲクーラ
２１      吸気流量検出手段
２２      回転検出手段
２３      大気圧検出手段
２４Ａ    コンプレッサ上流圧力検出手段
２４Ｂ    コンプレッサ下流圧力検出手段
２４Ｃ    吸気マニホルド圧力検出手段
２５      アクセルペダル踏込量検出手段
２６Ａ    タービン上流圧力検出手段
２６Ｂ    タービン下流圧力検出手段
２７      車速検出手段
２８Ａ、２８Ｂ    吸気温度検出手段
２８Ｃ    クーラント温度検出手段
２９      排気温度検出手段
３０      ターボ過給機
３１      ノズル駆動手段
３２      ノズル開度検出手段
３３      可変ノズル
３５      コンプレッサ
３５Ａ    コンプレッサインペラ
３６      タービン
３６Ａ    タービンインペラ
４１      コモンレール
４３Ａ〜４３Ｄ    インジェクタ
４５Ａ〜４５Ｄ    シリンダ
４７      スロットル装置
４７Ｓ    スロットル開度検出手段
５０      制御装置
５１      ＣＰＵ
５１Ａ    運転状態検出部
５１Ｂ    ＥＧＲ協調制御用負荷判定部
５１Ｃ    ＥＧＲ率関連量算出部
５１Ｄ    ＥＧＲ協調制御実行部
５１Ｄ１    目標過給圧算出部
５１Ｄ２    可変ノズル目標ベース開度量算出部
５１Ｄ３    可変ノズル制御部
５３      記憶装置
６１      排気浄化装置
Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃ、Ｌｄ    負荷境界
Ｐｗ      ＥＧＲ動作時目標過給圧
Ｐｎ      ＥＧＲ停止時目標過給圧
Ｐｔ      （最終）目標過給圧
Ｖｗ      ＥＧＲ動作時可変ノズル目標ベース開度量
Ｖｎ      ＥＧＲ停止時可変ノズル目標ベース開度量
Ｖｂ      （最終）可変ノズル目標ベース開度量
Ｖｔ      可変ノズル目標開度量
【図１】
2020169588.tif 000003
【図２】
2020169588.tif 000004
【図３】
2020169588.tif 000005
【図４】
2020169588.tif 000006
【図５】
2020169588.tif 000007
【図６】
2020169588.tif 000008
【図７】
2020169588.tif 000009
【図８】
2020169588.tif 000010
【図９】
2020169588.tif 000011
【図１０】
2020169588.tif 000012
【図１１】
2020169588.tif 000013
【図１２】
2020169588.tif 000014