(57)【要約】【課題】吸気通路に残留ＥＧＲガスがない状態からエンジンが加速を開始しＥＧＲを再開する場合に、燃焼室へのＥＧＲガス到達遅れよるエンジントルク段差を防止すること。【解決手段】過給機7を備えたエンジン1のＥＧＲ装置は、燃焼室16から排気通路5へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして燃焼室16へ還流させるＥＧＲ通路17と、ＥＧＲ通路17のＥＧＲガスの流れを調節するＥＧＲ弁18とを備え、ＥＧＲ通路17は、入口17bがタービン9より下流の排気通路5に接続され、出口17aがコンプレッサ8より上流の吸気通路3に接続される。電子制御装置（ＥＣＵ）50は、エンジン加速運転時であってスロットル弁21より上流の吸気通路3にＥＧＲガスが残留していないと判断したとき、ＥＧＲ弁18が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室16に最初に到達したときに生じるエンジン1のトルクダウンを防止するために電子スロットル装置14を制御する。【選択図】        図１
2014152716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、
前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
前記エンジンの出力を調節するための出力調節手段と、
前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を制御すると共に前記出力調節手段を制御する制御手段と、
前記制御手段は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を開弁制御し、前記エンジンの停止時又は減速運転時に前記排気還流弁を閉弁制御することと、
前記吸気量調節弁は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、前記エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることと
を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
前記制御手段は、前記エンジンの加速運転時であって前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に前記排気還流ガスが残留していないと判断したとき、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達したときに生じる前記エンジンのトルクダウンを防止するために前記出力調節手段を制御することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記出力調節手段は、前記吸気量調節弁であって、前記制御手段は、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達するまで前記吸気量調節弁を所定の目標開度よりも閉じ側に制御し、前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達した後は前記吸気量調節弁を前記目標開度に制御することを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記出力調節手段は、前記吸気量調節弁であって、前記制御手段は、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達するまで前記吸気量調節弁を所定の目標開度に制御し、前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達した後は前記吸気量調節弁を前記目標開度よりも開き側に制御することを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記出力調節手段は、前記燃焼室に吸入された混合気に点火する点火装置であって、前記制御手段は、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達するまで前記点火装置による点火時期を所定の目標点火時期よりも遅角側に制御し、前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達した後は前記点火装置による点火時期を前記目標点火時期に制御することを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記出力調節手段は、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、前記制御手段は、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達するまで前記新気導入装置による前記新気の導入を所定の目標量よりも低減させ、前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達した後は前記新気導入装置による前記新気の導入を前記目標量へ増大させることを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記出力調節手段は、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、前記制御手段は、前記排気還流弁が開弁してから前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達するまで前記新気導入装置による前記新気の導入を所定の目標量に制御し、前記排気還流ガスが前記燃焼室に最初に到達した後は前記新気導入装置による前記新気の導入を前記目標量よりも増大させることを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、エンジンの吸気を昇圧させる過給機を備えたエンジンに係り、エンジンの排気の一部をエンジンへ還流させる排気還流装置を備え、排気還流装置等をエンジンの運転状態に応じて制御する過給機付きエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術が、例えば、自動車用エンジンにおいて採用されている。排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。
【０００３】
エンジンの排気は、酸素が含まれていないか酸素が希薄な状態にある。従って、ＥＧＲにより排気の一部を吸気と混ぜることで、吸気中の酸素濃度が低下する。このため、燃焼室では、酸素濃度が低い状態で燃料が燃焼することから、燃焼時のピーク温度が低下し、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ガソリンエンジンでは、ＥＧＲにより吸気中の酸素含有量を増加させることなく、スロットルバルブをある程度閉じた状態においても、エンジンのポンピングロスを低減することができる。
【０００４】
ここで、近時は、エンジンの更なる燃費向上を図るために、エンジンの全運転領域でＥＧＲを行うことが考えられ、大量ＥＧＲを実現することが求められている。大量ＥＧＲを実現するためには、従前の技術に対し、ＥＧＲ通路の内径を拡大したり、ＥＧＲ弁の弁体や弁座の流路開口面積を大きくしたりする必要がある。
【０００５】
ところで、過給機を備えたエンジンにもＥＧＲ装置が設けられることは周知である。下記の特許文献１には、この種の過給機を備えたエンジンのＥＧＲ装置が記載されている。このエンジンは、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとから構成される過給機を備えている。そして、排気通路におけるタービンの下流側と吸気通路におけるコンプレッサの上流側との間にＥＧＲ通路が設けられ、そのＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられている（低圧ループ式ＥＧＲ装置）。このＥＧＲ装置では、ＥＧＲ通路の出口より上流の吸気通路に吸気絞り弁を設け、吸気絞り弁の開度を絞ることで吸気通路に負圧を発生させて、ＥＧＲ通路の出口から吸気通路へＥＧＲガスを多く流すようにしている。また、エンジンの減速運転時には、吸気絞り弁の開度が下限値に制限され、吸気絞り弁が閉じ過ぎることで増加するコンプレッサ上流の負圧の発生を制限し、ＥＧＲガスが吸気通路へ過剰に流れ込むことを防止するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７７０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１に記載の過給機付きエンジンでは、ＥＧＲ通路の出口からスロットル弁までの吸気通路の経路が比較的長くなっている。そのため、スロットル弁より上流の吸気通路にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジンが加速運転を開始し、ＥＧＲ弁が開いてＥＧＲを再開する場合には、ＥＧＲ通路の出口から吸気通路へ流れ出たＥＧＲガスがスロットル弁を介して燃焼室に最初に到達するまでに多少時間がかかり、到達遅れが生じることになった。このため、ＥＧＲガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室におけるＥＧＲ率が過少となり、その結果、エンジンの加速後、燃焼室にＥＧＲガスが最初に到達したときにエンジンのトルクに段差が生じてドライバビリティが悪化するおそれがあった。特に、大量ＥＧＲを想定した場合、ＥＧＲガスが燃焼室に最初に到達するまでの前後でＥＧＲ率の変動が大きなものとなり、トルク段差がより大きくなる懸念があった。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、吸気通路にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジンが加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジンにトルク段差が生じることを防止できる過給機付きエンジンの制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンジンの出力を調節するための出力調節手段と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき排気還流弁を制御すると共に出力調節手段を制御する制御手段と、制御手段は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づき排気還流弁を開弁制御し、エンジンの停止時又は減速運転時に排気還流弁を閉弁制御することと、吸気量調節弁は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることとを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、制御手段は、エンジンの加速運転時であって吸気量調節弁より上流の吸気通路に排気還流ガスが残留していないと判断したとき、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときに生じるエンジンのトルクダウンを防止するために出力調節手段を制御することを趣旨とする。
【００１０】
上記発明の構成によれば、過給機付きエンジンにおいて、排気還流通路の入口がタービンより下流の排気通路に接続され、排気還流通路の出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることから、排気還流通路の出口から吸気量調節弁までの吸気通路の経路が比較的長くなっている。また、エンジンの加速運転時又は定常運転時には、検出される運転状態に基づき排気還流弁が制御手段により開弁制御され、エンジンの停止時又は減速運転時には、排気還流弁が制御手段により閉弁制御される。このため、エンジンの加速運転時に、吸気量調節弁より上流の吸気通路に排気還流ガスが残留していない場合は、吸気量調節弁が開弁され、排気還流弁が開弁制御されてから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでに遅れが生じることになる。そして、この排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときに燃焼室における排気還流ガスの吸気に対する割合が排気還流ガスの到達前に比べて過剰となり、エンジンにトルクダウンが生じ、エンジンのトルクに段差が生じることとなる。そこで、上記発明の構成によれば、エンジンの加速運転時であって吸気量調節弁より上流の吸気通路に排気還流ガスが残留していないと制御手段により判断されたときに、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときに生じるエンジンのトルクダウンを防止するために出力調節手段が制御手段により制御される。従って、エンジンの加速運転時には、新たに排気還流ガスが排気還流通路から吸気通路へ流れ出て燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出力調節手段は、吸気量調節弁であって、制御手段は、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで吸気量調節弁を所定の目標開度よりも閉じ側に制御し、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は吸気量調節弁を目標開度に制御することを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用において、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで吸気量調節弁が制御手段により所定の目標開度よりも閉じ側に制御され、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は吸気量調節弁が制御手段により目標開度に制御される。従って、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室へ供給される吸気量が低減され、混合気の燃焼が抑えられることで、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出力調節手段は、吸気量調節弁であって、制御手段は、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで吸気量調節弁を所定の目標開度に制御し、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は吸気量調節弁を目標開度よりも開き側に制御することを趣旨とする。
【００１４】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用において、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで吸気量調節弁が制御手段により所定の目標開度に制御され、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は吸気量調節弁が制御手段により目標開度よりも開き側に制御される。従って、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室へ供給される吸気量が、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後よりも低減され、混合気の燃焼が相対的に抑えられることで、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【００１５】
上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出力調節手段は、燃焼室に吸入された混合気に点火する点火装置であって、制御手段は、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで点火装置による点火時期を所定の目標点火時期よりも遅角側に制御し、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は点火装置による点火時期を目標点火時期に制御することを趣旨とする。
【００１６】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用において、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで点火装置による点火時期が制御手段により所定の目標点火時期よりも遅角側に制御され、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は点火装置による点火時期が制御手段により目標点火時期に制御される。従って、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室における混合気の点火時期が遅角され、混合気の燃焼が抑えられることで、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【００１７】
上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出力調節手段は、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、制御手段は、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで新気導入装置による新気の導入を所定の目標量よりも低減させ、排気還流ガスが燃焼
室に最初に到達した後は新気導入装置による新気の導入を所定の目標量へ増大させることを趣旨とする。
【００１８】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用において、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで新気導入装置による新気の導入が制御手段により所定の目標量よりも低減され、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は新気導入装置による新気の導入が制御手段により所定の目標量へ増大される。従って、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室へ供給される吸気と新気の総量が低減され、混合気の燃焼が抑えられることで、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、出力調節手段は、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、制御手段は、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで新気導入装置による新気の導入を所定の目標量に制御し、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は新気導入装置による新気の導入を所定の目標量よりも増大させることを趣旨とする。
【００２０】
上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用において、排気還流弁が開弁してから排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまで新気導入装置による新気の導入が制御手段により所定の目標量に制御され、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後は新気導入装置による新気の導入が制御手段により所定の目標量よりも増大される。従って、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達するまでの間で燃焼室へ供給される吸気と新気の総量が、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達した後よりも低減され、混合気の燃焼が相対的に抑えられることで、排気還流ガスが燃焼室に最初に到達したときのエンジンのトルクダウンが抑えられる。
【発明の効果】
【００２１】
請求項１乃至６の何れかに記載の発明によれば、吸気通路にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジンが加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジンにトルク段差が生じることを防止することができ、エンジンのドライバビリティの悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】第１実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図。
【図２】同実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であってＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。
【図３】同実施形態に係り、エンジンの急減速初期にスロットル弁より上流の吸気通路に残留したＥＧＲガスを含む残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図４】同実施形態に係り、残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するために参照されるマップ。
【図５】同実施形態に係り、エンジンの急減速後にスロットル弁より上流の吸気通路における残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図６】同実施形態に係り、スロットル弁通過吸気量を算出するために参照されるマップ。
【図７】同実施形態に係り、ＥＧＲ制御とスロットル制御の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図８】同実施形態に係り、スロットル開度補正係数を求めるために参照されるマップ。
【図９】同実施形態に係り、各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図１０】第２実施形態に係り、ＥＧＲ制御とスロットル制御の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１１】同実施形態に係り、スロットル開度補正係数を求めるために参照されるマップ。
【図１２】第３実施形態に係り、エンジンの出力を調節するための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１３】同実施形態に係り、遅角補正係数を求めるために参照されるマップ。
【図１４】同実施形態に係り、各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。
【図１５】第４実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図。
【図１６】同実施形態に係り、エンジンの出力を調節するための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１７】同実施形態に係り、新気補正係数を求めるために参照されるマップ。
【図１８】第５実施形態に係り、エンジンの出力を調節するための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１９】同実施形態に係り、新気補正係数を求めるために参照されるマップ。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
図１に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。
【００２５】
過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。
【００２６】
過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。
【００２７】
吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。本発明の吸気量調節弁に相当する電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのステップモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がステップモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置１４の構成として、例えば、特開２０１１−２５２４８２号公報の図１及び図２に記載される「スロットル装置」の基本構成を採用することができる。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。
【００２８】
エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。
【００２９】
この実施形態において、大量ＥＧＲを実現するためのＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。
【００３０】
ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。
【００３１】
図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であってＥＧＲ弁１８が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁により、かつ、電動弁により構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、ステップモータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ステップモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ステップモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。このＥＧＲ弁１８の構成として、例えば、特開２０１０−２７５９４１号公報の図１に記載された「ＥＧＲバルブ」の基本構成を採用することができる。
【００３２】
この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及びＥＧＲ制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のステップモータ２２及びＥＧＲ弁１８のステップモータ３１が、それぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５及び各ステップモータ２２，３１が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段に相当する各種センサ２７，５１〜５５が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。
【００３３】
ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４及び空燃比センサ５５が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。アクセルペダル２６は、エンジン１の動作を操作するための操作手段に相当する。ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダル３６が踏み込み操作されたことを検出する本発明のブレーキ検出手段に相当する。エンジン１は、車両に駆動源として搭載されており、ブレーキペダル３６は、その車両を停止させるために運転者により踏み込み操作されるようになっている。吸気圧センサ５１は、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。すなわち、吸気圧センサ５１は、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へＥＧＲガスが流れ込む位置より下流の吸気通路３（サージタンク３ａ）における吸気圧ＰＭを検出するようになっている。回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ／Ｆを検出する。
【００３４】
また、この実施形態では、エンジン１を搭載する車両（図示略）に車速センサ５６が設けられ、その車速センサ５６がＥＣＵ５０の外部入力回路に接続される。車速センサ５６は、車両の車速ＳＰＤを検出するためのものである。
【００３５】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲを制御するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を閉弁制御するようになっている。
【００３６】
この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にはアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時には電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には閉弁されるようになっている。
【００３７】
この実施形態の過給機７を備えたエンジン１では、コンプレッサ８より上流の吸気通路３にＥＧＲ通路１７の出口１７ａを設けてＥＧＲガスを吸気通路３へ導入するようになっている。また、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａから電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）までの吸気通路３の経路は比較的長いことから、出口１７ａから吸気通路３へ流れ出たＥＧＲガスがスロットル弁２１を通過するまでに多少のタイムラグが生じことがある。また、エンジン１の減速運転時には、電子スロットル装置１４を閉弁制御することで、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが滞留又は残留し、ＥＧＲガスの減衰遅れが発生することがある。一方、過給機７による過給からＥＧＲカット（ＥＧＲガスの供給を遮断すること。）を伴うエンジン１の減速直後には、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流のエアクリーナ６の近くまでＥＧＲガスが逆流することがある。従って、その状態から、エンジン１の加速運転が開始されてＥＧＲが再開されると、逆流したＥＧＲガスや残留したＥＧＲガスの分だけＥＧＲガスが過剰になることがある。そして、過剰となったＥＧＲガスが燃焼室１６に到達すると、燃料の燃焼性が一瞬悪化してエンジン１に急激なトルクダウンが生じることがある。また、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが滞留又は残留していない状態から、エンジン１の加速運転が開始されてＥＧＲが再開されると、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａから吸気通路３へ流れ出たＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときにエンジン１にトルクダウンが生じることがある。そこで、この実施形態では、エンジン１の加速運転時に、スロットル弁２１より上流の吸気通路３におけるＥＧＲガスの状態に応じてエンジン１の出力を調節するために、ＥＣＵ５０が以下の各種制御を実行するようになっている。
【００３８】
図３に、エンジン１の急減速初期に電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスを含む吸気量（減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrinを算出するための処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００３９】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２等の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びＥＧＲ率Ｐegrを取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬを、エンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭに基づいて求めることができる。
【００４０】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン域（ＥＧＲの実行域）からのエンジン１の急減速であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、アクセル開度ＡＣＣ及びエンジン回転速度ＮＥ等に基づき行う。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理を一旦終了し、処理をステップ１００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１２０へ移行する。
【００４１】
ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬを「ＫＬ１」としてメモリに記憶する。
【００４２】
次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の急減速直前におけるＥＧＲ率Ｐegrを「Ｐegr１」としてメモリに記憶する。
【００４３】
次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、急減速初期にスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスを含有する吸気量（減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrinを急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬ１に応じて算出する。この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinは、急減速初期にスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）に代わり使用する代用量に相当する。ＥＣＵ５０は、この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを、例えば、図４に示すようなマップを参照することにより求めることができる。このマップでは、急減速直前のエンジン負荷ＫＬ１に対する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinの関係が予め設定されている。図４からわかるように、ＥＧＲオフ（ＥＧＲを実行しない）となる場合には、破線で示すように、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬ１の大きさにかかわらず「０」となる。これに対し、ＥＧＲオン（ＥＧＲ実行）となる場合には、図４に太線で示すように、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、所定値Ａ以上の値となる。ここで、過給が行われないエンジン負荷ＫＬ１の領域（非過給域）では、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、所定値Ａで一定となる。過給が行われるエンジン負荷ＫＬ１の領域（過給域）では、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、エンジン負荷ＫＬ１の増加に伴い所定値Ａから直線的に増加する。
【００４４】
次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinを「１」に設定する。このフラグＸegrinは、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留する場合に「１」に、ＥＧＲガスが残留しない場合に「０」に設定されるようになっている。
【００４５】
次に、ＥＣＵ５０は、ステップ１６０で、ＥＧＲオン許可フラグＸegronを「０」に設定し、その後、処理をステップ１００へ戻す。このフラグＸegronは、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留する場合に、ＥＧＲオンを禁止するために「０」に、ＥＧＲガスが残留しない場合に、ＥＧＲオンを許可するために「１」に設定されるようになっている。
【００４６】
図５に、エンジン１の急減速後に電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスを含む吸気量（減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrin(i)を算出するための処理内容の一例をフローチャートにより示す。この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)は、減速後における残留ＥＧＲガス量の代用量に相当するものである。
【００４７】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinが「１」であるか否か、すなわち、ＥＧＲガスが残留するか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理を一旦終了し、処理をステップ２００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０１へ移行する。
【００４８】
ステップ２０１で、ＥＣＵ５０は、既に算出されている減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを取り込む。
【００４９】
次に、ステップ２０２で、ＥＣＵ５０は、減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを、減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)として設定する。
【００５０】
次に、ステップ２０３で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン許可フラグＸegronが「１」であるか否か、すなわち、ＥＧＲオン許可であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２１０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０４へ移行する。
【００５１】
ステップ２０３から移行してステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をそのままステップ２０４へ移行する。一方、この判断結果が肯
定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２１１で、ＥＧＲオン許可フラグＸegronを
「１」に設定した後、処理をステップ２０４へ移行する。
【００５２】
ステップ２０３、ステップ２１０又はステップ２１１から移行してステップ２０４では、ＥＣＵ５０は、今回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を前回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)として設定する。
【００５３】
次に、ステップ２０５で、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２及びスロットルセンサ２３の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡを取り込む。
【００５４】
次に、ステップ２０６で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡに応じてスロットル弁通過吸気量gataを算出する。ＥＣＵ５０は、このスロットル弁通過吸気量gataを、例えば、図６に示すマップを参照することにより求めることができる。このマップは、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡの値に対するスロットル弁通過吸気量gataの値が予め設定されている。例えば、図６からわかるように、スロットル開度ＴＡが「３°」となる場合、スロットル弁通過吸気量gataは、エンジン回転速度ＮＥの増加に対して極めて緩やかに増加する。これに対し、スロットル開度ＴＡが「２４°」となる場合、スロットル弁通過吸気量gataは、エンジン回転速度ＮＥの増加に対して極めて急激に増加する。
【００５５】
次に、ステップ２０７で、ＥＣＵ５０は、前回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)からスロットル弁通過吸気量gataを減算することにより、今回の新たな残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転に伴って減少してゆく残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出するのである。
【００５６】
次に、ステップ２０８で、ＥＣＵ５０は、今回の減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が「０」以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０３へ移行し、ステップ２０３〜ステップ２０８、ステップ２１０及びステップ２１１の処理を繰り返す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２０９で、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinを「０」に設定した後、処理をステップ２００へ戻す。
【００５７】
上記制御によれば、エンジン１の急減速後にエンジン１が加速された場合は、スロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が算出され、その残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下となるまでＥＧＲの実行が禁止され（Ｘegron＝０）、所定値Ａ以下となったときにＥＧＲの実行を許可（Ｘegron＝１）するようになっている。すなわち、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行する場合に残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下となるまでＥＧＲの再開を遅延させるようになっている。
【００５８】
次に、ＥＧＲ弁１８を使用したＥＧＲ制御と電子スロットル装置１４を使用したスロットル制御について説明する。図７に、このＥＧＲ制御とスロットル制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。この実施形態では、電子スロットル装置１４が、エンジン１の出力を調節するための本発明の出力調節手段として使用される。
【００５９】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ４００で、ＥＣＵ５０は、アクセルセンサ２７の検出値に基づきアクセル開度ＡＣＣを取り込む。
【００６０】
次に、ステップ４０１で、ＥＣＵ５０は、アクセル開度ＡＣＣに応じた目標スロットル開度ＴＴＡを求める。ＥＣＵ５０は、この目標スロットル開度ＴＴＡを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【００６１】
次に、ステップ４０２で、ＥＣＵ５０は、上記したＥＧＲガス残留フラグＸegrinが「０」であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留しているものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１６へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４０３へ移行する。
【００６２】
ステップ４０２から移行してステップ４１６では、ＥＣＵ５０は、今回求められた目標スロットル開度ＴＴＡを、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとして設定する。
【００６３】
その後、ステップ４１５で、ＥＣＵ５０は、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づいて電子スロットル装置１４を制御する。これにより、燃焼室１６へ供給される吸気量Ｇａ（残留ＥＧＲガスを含む吸気量）が調節される。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４００へ戻す。
【００６４】
一方、ステップ４０２から移行してステップ４０３では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン条件が成立したか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態がＥＧＲを実行できる条件を満たすか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１６へ移行し、上記したようにステップ４１６及びステップ４１５の処理を実行する。これにより、燃焼室１６へ供給される吸気量Ｇａ（ＥＧＲガスを含まない吸気量）が調節される。この場合、ＥＧＲを実行できないことから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御することになる。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲを実行するために、処理をステップ４０４へ移行する。
【００６５】
ステップ４０４では、ＥＣＵ５０は、スロットルセンサ２３、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２及び水温センサ５３の検出値に基づき、スロットル開度ＴＡ、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷをそれぞれ取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬを、エンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭに基づいて求めることができる。
【００６６】
次に、ステップ４０５で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷ等に応じた、ＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを求める。ＥＣＵ５０は、この目標開度Ｔegrを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【００６７】
次に、ステップ４０６で、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づいてＥＧＲ弁１８を開弁制御する。
【００６８】
次に、ステップ４０７で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａに対するＥＧＲガスの割合、すなわちＥＧＲ率Ｐegr１を求める。ＥＣＵ５０は、このＥＧＲ率Ｐegr１を、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの値から求めることができる。
【００６９】
次に、ステップ４０８で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１に応じたスロットル開度補正係数Ｋegrを求める。ＥＣＵ５０は、このスロットル開度補正係数Ｋegrを、図８に示すマップを参照することにより求めることができる。このマップは、ＥＧＲ率Ｐegr１が所定値よりも高くなると、スロットル開度補正係数Ｋegrが「１.０」から徐々に小さくなるように設定されている。
【００７０】
次に、ステップ４０９で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡに応じて、スロットル弁２１を通過した吸気量、すなわちスロットル弁通過吸気量gataを求める。ＥＣＵ５０は、このスロットル弁通過吸気量gataを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【００７１】
次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)を求める。このＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)は、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが導入される前のＥＧＲガスを含まない吸気量を意味し、スロットル弁２１より上流の吸気通路３の空間容積に近似する。このＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)は、ＥＧＲガスが吸気通路３へ導入され始め、開弁後のスロットル弁２１を吸気が通過す
るに連れて徐々に減少することになる。従って、このＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)が無くなったときが、ＥＧＲ弁１８の開弁により吸気通路３に導入されたＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に導入されたタイミングを意味することになる。ＥＣＵ５０は、このＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)を、前回求められたＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i-1)からスロットル弁通過吸気量gataを減算することにより求めることができる。ここで、前回のＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i-1)の初期値として、スロットル弁２１より上流の吸気通路３の空間容積を当てはめることができる。
【００７２】
次に、ステップ４１１で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)が所定値Ａ１以下であるか否かを判断する。この所定値Ａ１は、「０」であってもよく、吸気脈動等を考慮して「０」に近似する正の値に設定することもできる。この判断結果が肯定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１６へ移行し、上記したようにステップ４１６及びステップ４１５の処理を実行する。この場合、電子スロットル装置１４によるスロットル制御は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡに制御されることになる。一方、この判断結果が否定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過しておらず燃焼室１６に到達していないものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１２へ移行する。
【００７３】
ステップ４１２では、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡをスロットル開度補正係数Ｋegrにより補正する。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡにスロットル開度補正係数Ｋegrを乗算することにより最終目標スロットルＴＴＡｃを求める。
【００７４】
次に、ステップ４１３で、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡと最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとの差が所定値Ｂ以上であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ４１５へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１４へ移行する。
【００７５】
ステップ４１３から移行してステップ４１５では、ＥＣＵ５０は、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を制御する。すなわち、目標スロットル開度ＴＴＡと最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとの差が所定値Ｂよりも小さい場合は、ＥＣＵ５０は、ステップ４１２で求められた最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づいて電子スロットル装置１４を制御することになる。この場合、スロットル弁２１の開度は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡよりも閉じ側に絞られることになる。
【００７６】
ステップ４１３から移行してステップ４１４では、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡから所定値Ｂを減算した結果を最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとして求める。
【００７７】
そして、ＥＣＵ５０は、ステップ４１５へ移行して、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を制御する。すなわち、目標スロットル開度ＴＴＡと最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとの差が所定値Ｂ以上となる場合は、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡから所定値Ｂを減算した値を最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとし、その最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づいて電子スロットル装置１４を制御することになる。この場合、スロットル弁２１の開度は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡよりも閉じ側に絞られることになる。
【００７８】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時であって電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないと判断したとき、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときに生じるエンジン１のトルクダウンを防止するために電子スロットル装置１４を制御するようにしている。詳しくは、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１８に最初に到達するまで電子スロットル装置１４をマップ参照による所定の目標スロットル開度ＴＴＡよりも閉じ側に制御し、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は電子スロットル装置１４を目標スロットル開度ＴＴＡに制御するようになっている。
【００７９】
ここで、図９に、上記制御に関する各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図９において、エンジン１がアイドル運転のときに、同図（ｄ）に太線で示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけてスロットル弁２１の開度（スロットル開度ＴＡ）が増加すると、すなわち、エンジン１が加速すると、同図（ｂ）に太線で示すように吸気量Ｇａが増加し、同図（ｃ）に示すように点火時期が進角され、同図（ａ）に太線で示すようにエンジン１のトルクが上昇する。このとき、図９（ｄ）に示すように、ＥＧＲ弁１８の開度もスロットル弁２１と同様に増加することになる。そして、図９（ｅ）に太線で示すように、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａにおけるＥＧＲ率Ｐegrは、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけて増加するが、同図（ｆ）に示すように、燃焼室１６におけるＥＧＲ率Ｐegrは、遅れて時刻ｔ２から時刻ｔ４にかけて増加することになる。これは、ＥＧＲ弁１８が開弁してＥＧＲ通路１７の出口１７ａから導出されるＥＧＲガスが、燃焼室１６に到達するまでに遅れが生じることを意味する。この実施形態では、この遅れを見込んで、図９（ｄ）に太線で示すように、スロットル弁２１の開度が、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて更に緩やかに増加するようになっている。ここで、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて、図９（ｄ）に太線で示すスロットル弁２１の開度は、補正後の最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに相当するものであり、これは同図（ｄ）に２点鎖線で示す目標スロットル開度ＴＴＡよりも開度が小さい閉じ側の開度となっている。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて、吸気量Ｇａは、図９（ｂ）に太線で示すように安定的に増加することとなり、同図（ｂ）に２点鎖線で示す場合（スロットル弁２１が目標スロットル開度ＴＴＡで開弁された場合）のように急激に増減することがない。この結果、エンジン１のトルクは、図９（ａ）に太線で示すように安定的に増加することとなり、同図（ａ）に２点鎖線で示す場合（スロットル弁２１が目標スロットル開度ＴＴＡで開弁された場合）のようにトルクダウンを生じることがない。
【００８０】
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂがタービン９より下流の排気通路５に接続され、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａがコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続されることから、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａから電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）までの吸気通路３の経路が比較的長くなっている。また、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には、エンジン１の運転状態に基づきＥＧＲ弁１８がＥＣＵ５０により開弁制御され、エンジン１の停止時又は減速運転時には、ＥＧＲ弁１８がＥＣＵ５０により閉弁制御される。このため、エンジン１の加速運転時に、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない場合は、スロットル弁２１が開弁され、ＥＧＲ弁１８が開弁制御されてからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまでに遅れが生じることになる。そして、このＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときに燃焼室１６におけるＥＧＲ率Ｐegrが過剰となり、エンジン１にトルクダウンが生じ、エンジン１のトルクに段差が生じることとなる。
【００８１】
そこで、この実施形態では、エンジン１の加速運転時であってスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないとＥＣＵ５０により判断されたときに、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときにエンジン１のトルクダウンを防止するために電子スロットル装置１４がＥＣＵ５０により制御される。詳しくは、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１８に最初に到達するまで電子スロットル装置１４がＥＣＵ５０により通常の目標スロットル開度ＴＴＡよりも閉じ側に制御され、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は電子スロットル装置１４がＥＣＵ５０により通常の目標スロットル開度ＴＴＡに制御される。従って、エンジン１の加速運転時には、新たにＥＧＲガスがＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れ出て燃焼室１６に最初に到達するまでの間で燃焼室１６へ供給される吸気量Ｇａが低減され、混合気の燃焼が抑えられることで、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときのエンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジン１が加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室１６へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジン１にトルク段差が生じることを未然に防止することができる。
【００８２】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００８３】
なお、以下に説明する各実施形態において前記第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。
【００８４】
この実施形態では、ＥＧＲ制御とスロットル制御の処理内容の点で第１実施形態と異なる。図１０に、この実施形態におけるスロットル制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１０のフローチャートでは、ステップ４００〜ステップ４０７、ステップ４０９〜ステップ４１１、ステップ４１５及びステップ４１６の処理内容の点で図７のフローチャートと共通し、ステップ４２０〜ステップ４２４の処理内容の点で図７のフローチャートと異なる。
【００８５】
この実施形態では、ステップ４０１〜ステップ４０７の処理を経てステップ４２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１に応じたスロットル開度補正係数Ｋegr２を求める。
ＥＣＵ５０は、このスロットル開度補正係数Ｋegr２を、図１１に示すマップを参照する
ことにより求めることができる。このマップは、ＥＧＲ率Ｐegr１が所定値よりも高くなると、スロットル開度補正係数Ｋegr２が「１.０」から徐々に大きくなるように設定されている。
【００８６】
その後、ステップ４０９及びステップ４１０の処理を経てステップ４２１では、ＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)が所定値Ａ１より大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過しておらず燃焼室１６に到達していないものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４１６へ移行し、上記したようにステップ４１６及びステップ４１５の処理を実行する。この場合、電子スロットル装置１４によるスロットル制御は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡに制御されることになる。一方、この判断結果が否定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４２２へ移行する。
【００８７】
ステップ４２２で、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡをスロットル開度補正係数Ｋegr２により補正する。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡにスロットル開度補正係数Ｋegr２を乗算することにより最終目標スロットルＴＴＡｃを求める。
【００８８】
次に、ステップ４２３で、ＥＣＵ５０は、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃと目標スロットル開度ＴＴＡとの差が所定値Ｂ以上であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ４１５へ移行する。一方、この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４２４へ移行する。
【００８９】
ステップ４２３から移行してステップ４１５では、ＥＣＵ５０は、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を制御する。すなわち、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃと目標スロットル開度ＴＴＡとの差が所定値Ｂ以上である場合は、ＥＣＵ５０は、ステップ４２２で求められた最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づいて電子スロットル装置１４を制御することになる。この場合、スロットル弁２１の開度は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡよりも開き側へ開けられることになる。
【００９０】
ステップ４２３から移行してステップ４２４では、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡに所定値Ｂを加算した結果を最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとして求める。
【００９１】
そして、ＥＣＵ５０は、ステップ４１５へ移行して、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を制御する。すなわち、最終目標スロットル開度ＴＴＡｃと目標スロットル開度ＴＴＡとの差が所定値Ｂより小さい場合は、ＥＣＵ５０は、目標スロットル開度ＴＴＡに所定値Ｂを加算した値を最終目標スロットル開度ＴＴＡｃとし、その最終目標スロットル開度ＴＴＡｃに基づいて電子スロットル装置１４を制御することになる。この場合、スロットル弁２１の開度は、マップ参照により求められる目標スロットル開度ＴＴＡよりも開き側へ開けられることになる。
【００９２】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで電子スロットル装置１４を所定の目標スロットル開度ＴＴＡに制御し、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は電子スロットル装置１４を目標スロットル開度ＴＴＡよりも開き側に制御するようになっている。
【００９３】
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、エンジン１の加速運転時であってスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないとＥＣＵ５０が判断したとき、第１実施形態とは異なり、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで電子スロットル装置１４がＥＣＵ５０により通常の目標スロットル開度ＴＴＡに制御され、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は電子スロットル装置１４がＥＣＵ５０により通常の目標スロットル開度ＴＴＡよりも開き側に制御される。従って、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまでの間で燃焼室１６へ供給される吸気量Ｇａが、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後よりも低減され、混合気の燃焼が相対的に抑えられることで、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときのエンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジン１が加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室１６へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジン１にトルク段差が生じることを未然に防止することができる。
【００９４】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【００９５】
この実施形態では、エンジン１の加速運転時であってスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないときにエンジン１の出力を調節する処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１２に、この実施形態における出力調節のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。この実施形態では、点火プラグ２９とイグナイタ３０より構成される点火装置が、エンジン１の出力を調節するための本発明の出力調節手段として使用される。図１２のフローチャートでは、ステップ４００〜ステップ４０７及びステップ４０９〜ステップ４１１の処理内容の点で図７のフローチャートと共通し、ステップ４３０〜ステップ４３５、ステップ４４０〜ステップ４４５、ステップ４５０及びステップ４５１の処理内容の点で図７のフローチャートと異なる。
【００９６】
この実施形態では、ステップ４０１〜ステップ４０７の処理を経てステップ４３０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ及びＥＧ
Ｒ率Ｐegr１に応じた目標点火時期ＡＯＰを求める。ＥＣＵ５０は、この目標点火時期Ａ
ＯＰを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【００９７】
その後、ステップ４０９〜ステップ４１１の処理を経てステップ４３１では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１に応じた遅角補正係数Ｋegraopを求める。ＥＣＵ５０は、この遅角補正係数Ｋegraopを、図１３に示すようなマップを参照することにより求めることができる。このマップは、ＥＧＲ率Ｐegr１が所定値よりも高くなると、遅角補正係数Ｋegraopが「１.０」から徐々に小さくなるように設定されている。
【００９８】
つぎに、ステップ４３２で、ＥＣＵ５０は、最終目標点火時期ＡＯＰｃを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰに遅角補正係数Ｋegraopを乗算することにより遅角補正後の最終目標点火時期ＡＯＰｃを求める。
【００９９】
次に、ステップ４３３で、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰと最終目標点火時期ＡＯＰｃとの差が所定値Ｂ１以上であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ４３５へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４３４へ移行する。
【０１００】
ステップ４３３から移行してステップ４３５では、ＥＣＵ５０は、最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づき点火装置であるイグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御する。すなわち、目標点火時期ＡＯＰと最終目標点火時期ＡＯＰｃとの差が所定値Ｂ１よりも小さい場合は、ＥＣＵ５０は、ステップ４３２で求められた最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づいて点火装置を制御することになる。この場合、点火装置による点火時期は、マップ参照により求められる目標点火時期ＡＯＰよりも遅角側に制御されることになる。
【０１０１】
ステップ４３３から移行してステップ４３４では、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰから所定値Ｄを減算した結果を最終目標点火時期ＡＯＰｃとして求める。
【０１０２】
そして、ＥＣＵ５０は、ステップ４３５へ移行して、最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づき点火装置を制御する。すなわち、目標点火時期ＡＯＰと最終目標点火時期ＡＯＰｃとの差が所定値Ｂ１以上となる場合は、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰから所定値Ｄを減算した値を最終目標点火時期ＡＯＰｃとし、その最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づいて点火装置を制御することになる。この場合、点火装置による点火時期は、マップ参照により求められる目標点火時期ＡＯＰよりも遅角側に制御されることになる。
【０１０３】
一方、ステップ４１１の判断結果が肯定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４４５へ移行する。そして、ステップ４４５で、ＥＣＵ５０は、ステップ４３０で求められた目標点火時期ＡＯＰを最終目標点火時期ＡＯＰｃとして設定し、ステップ４３５で、その最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づき点火装置を制御する。従って、この場合は、点火装置による点火時期がマップにより設定された通常の点火時期に制御されることになる。
【０１０４】
一方、ステップ４０２の判断結果が否定となる場合、すなわち、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留している場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４４０へ移行する。そして、ステップ４４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、スロットル開度ＴＡ及び冷却水温ＴＨＷをそれぞれ取り込む。
【０１０５】
次に、ステップ４４１で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷ等に応じたＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを求める。ＥＣＵ５０は、この目標開度Ｔegrを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【０１０６】
次に、ステップ４４２で、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御する。
【０１０７】
次に、ステップ４４３で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１を求める。ＥＣＵ５０は、このＥＧＲ率Ｐegr１を、エンジン回転速度ＮＥ及び吸気圧ＰＭの値から求めることができる。
【０１０８】
次に、ステップ４４４で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ及びＥＧＲ率Ｐegr１に応じた目標点火時期ＡＯＰを求める。ＥＣＵ５０は、この目標点火時期ＡＯＰを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【０１０９】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ４４５で、ステップ４４４で求められた目標点火時期ＡＯＰを最終目標点火時期ＡＯＰｃとして設定し、ステップ４３５で、その最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づき点火装置を制御する。従って、この場合は、点火装置による点火時期がマップにより設定された通常の点火時期に制御されることになる。
【０１１０】
一方、ステップ４０３の判断結果が否定となる場合、すなわち、ＥＧＲオン条件が成立していない場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４５０へ移行する。そして、ステップ４５０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びスロットル開度ＴＡをそれぞれ取り込む。
【０１１１】
次に、ステップ４５１で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びスロットル開度ＴＡに応じた目標点火時期ＡＯＰを求める。ＥＣＵ５０は、この目標点火時期ＡＯＰを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【０１１２】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ４４５で、ステップ４５１で求められた目標点火時期ＡＯＰを最終目標点火時期ＡＯＰｃとして設定し、ステップ４３５で、その最終目標点火時期ＡＯＰｃに基づき点火装置を制御する。従って、この場合は、点火装置による点火時期がマップにより設定された通常の点火時期に制御されることになる。
【０１１３】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで点火装置による点火時期を所定の目標点火時期ＡＯＰよりも遅角側に制御し、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は点火装置による点火時期をマップ参照により求められた目標点火時期ＡＯＰに制御するようになっている。
【０１１４】
ここで、図１４に上記制御に関する各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図１４において、エンジン１がアイドル運転のときに、同図（ｄ）に太線で示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３にかけてスロットル弁２１の開度（スロットル開度ＴＡ）が増加すると、すなわち、エンジン１が加速すると、同図（ｄ）に破線で示すように、ＥＧＲ弁１８の開度もスロットル弁２１と同様に増加する。これに伴い、図１４（ｂ）に太線で示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ４の間で吸気量Ｇａが唐突に増加する。この吸気量Ｇａには、図１４（ｅ）,（ｆ）に示すＥＧＲ率Ｐegrの挙動からもわかるように、ＥＧＲ弁１８が開弁してから遅れて燃焼室１６に到達するＥＧＲガスが含まれる。この実施形態では、このＥＧＲガス到達の遅れを見込んで、図１４（ｃ）に太線で示すように、点火装置による点火時期が、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて２段階に分けて遅角側へ制御されている。ここで、図１４（ｃ）に太線で示す点火時期は、遅角補正後の最終目標点火時期ＡＯＰｃに相当し、同図（ｃ）に２点鎖線で示す目標点火時期ＡＯＰよりも遅角側に設定されている。これにより、時刻ｔ１から時刻ｔ４にかけて、エンジン１のトルクは、図１４（ａ）に太線で示すように安定的に増加し、同図（ａ）に２点鎖線で示す場合（点火時期が目標点火時期ＡＯＰにより制御された場合）のように唐突に増減してトルク段差が生じることはない。
【０１１５】
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、前記各実施形態とは異なり、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで点火装置による点火時期がＥＣＵ５０により通常の目標点火時期ＡＯＰよりも遅角側に制御され、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は点火装置による点火時期がＥＣＵ５０により通常の目標点火時期ＡＯＰに制御される。従って、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまでの間で燃焼室１６における混合気の点火時期が遅角され、混合気の燃焼が抑えられることで、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときのエンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジン１が加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室１６へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジン１にトルク段差が生じることを未然に防止することができる。
【０１１６】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１１７】
図１５に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態では、以下の点で図１に示すエンジンシステムと構成が異なる。すなわち、この実施形態では、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流のサージタンク３ａへ新気を導入する新気導入通路４１が設けられる。新気導入通路４１は、その入口４１ａが、エアクリーナ６より下流であってＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続され、その出口４１ｂがスロットル弁２１より下流の吸気通路３に接続される。新気導入通路４１の途中には、電動式の新気制御弁４２が設けられる。新気制御弁４２は、ソレノイドにより弁体を駆動することで弁座に対する弁体の開度を制御するように構成される。この新気制御弁４２の開度が制御されることにより、新気導入通路４１からサージタンク３ａへ導入される新気流量が制御される。
【０１１８】
この実施形態では、エンジン１の加速運転時であってスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないときにエンジン１の出力を調節する処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１６に、この実施形態における出力調節のための処理内容の一例をフローチャートにより示す。この実施形態では、新気導入通路４１と新気制御弁４２により構成される新気導入装置が、エンジン１の出力を調節するための本発明の出力調節手段として使用される。図１６のフローチャートでは、ステップ４００〜ステップ４０７及びステップ４０９〜ステップ４１１、ステップ４４０〜ステップ４４３及びステップ４５０の処理内容の点で図１２のフローチャートと共通し、ステップ４６０〜ステップ４６５、ステップ４７０、ステップ４７１及びステップ４８０の処理内容の点で図１２のフローチャートと異なる。
【０１１９】
この実施形態では、ステップ４０１〜ステップ４０７の処理を経てステップ４６０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ及びＥＧ
Ｒ率Ｐegr１に応じた新気制御弁４２の目標開度iscstpを求める。ＥＣＵ５０は、この目
標開度iscstpを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【０１２０】
その後、ステップ４０９〜ステップ４１１の処理を経てステップ４６１では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１に応じた新気補正係数Ｋegriscを求める。ＥＣＵ５０は、この新気補正係数Ｋegriscを、図１７に示すようなマップを参照することにより求めることができる。このマップは、ＥＧＲ率Ｐegr１が所定値よりも高くなると、新気補正係数Ｋegriscが「１.０」から徐々に小さくなるように設定されている。
【０１２１】
つぎに、ステップ４６２で、ＥＣＵ５０は、最終目標開度ＩＳＣstpを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpに新気補正係数Ｋegriscを乗算することにより補正後の最終目標開度ＩＳＣstpを求める。
【０１２２】
次に、ステップ４６３で、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpと最終目標開度ＩＳＣstpとの差が所定値Ｆ以上であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ４６５へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４６４へ移行する。
【０１２３】
ステップ４６３から移行してステップ４６５では、ＥＣＵ５０は、最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。すなわち、目標開度iscstpと最終目標開度ＩＳＣstpとの差が所定値Ｆよりも小さい場合は、ＥＣＵ５０は、ステップ４６２で求められた最終目標開度ＩＳＣstpに基づいて新気制御弁４２を開弁制御することになる。この場合、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入量は、マップ参照により求められる目標開度iscstpのときよりも少な目に制御されることになる。
【０１２４】
ステップ４６３から移行してステップ４６４では、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpから所定値Ｆを減算した結果を最終目標開度ＩＳＣstpとして求める。
【０１２５】
そして、ＥＣＵ５０は、ステップ４６５へ移行して、最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。すなわち、目標開度iscstpと最終目標開度ＩＳＣstpとの差が所定値Ｆ以上となる場合は、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpから所定値Ｆを減算した値を最終目標開度ＩＳＣstpとし、その最終目標開度ＩＳＣstpに基づいて新気制御弁４２を開弁制御することになる。この場合、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入量は、マップ参照により求められる目標開度iscstpのときよりも少な目に制御されることになる。
【０１２６】
一方、ステップ４１１の判断結果が肯定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４７１へ移行する。そして、ステップ４７１で、ＥＣＵ５０は、ステップ４６０で求められた目標開度iscstpを最終目標開度ＩＳＣstpとして設定し、ステップ４６５で、その最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。従って、この場合は、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入量がマップにより設定された通常の新気導入量に制御されることになる。
【０１２７】
一方、ステップ４０２の判断結果が否定となる場合、すなわち、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留している場合、ＥＣＵ５０は、ステップ４４０〜ステップ４４３の処理を実行し、ステップ４７０で、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ、冷却水温ＴＨＷ及びＥＧＲ率Ｐegr１に応じた目標開度
iscstpを求める。ＥＣＵ５０は、この目標開度iscstpを、所定のマップを参照することに
より求めることができる。
【０１２８】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ４７１で、ステップ４７０で求められた目標開度iscstpを最終目標開度ＩＳＣstpとして設定し、ステップ４６５で、その最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。従って、この場合は、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気導入量がマップにより設定された通常の新気導入量に制御されることになる。
【０１２９】
一方、ステップ４０３の判断結果が否定となる場合、すなわち、ＥＧＲオン条件が成立していない場合、ＥＣＵ５０は、ステップ４５０の処理を実行した後、ステップ４８０で、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びスロットル開度ＴＡに応じた目標開度iscstpを求める。ＥＣＵ５０は、この目標開度iscstpを、所定のマップを参照することにより求めることができる。
【０１３０】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ４７１で、ステップ４８０で求められた目標開度iscstpを最終目標開度ＩＳＣstpとして設定し、ステップ４６５で、その最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。従って、この場合は、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気導入量がマップにより設定された通常の新気導入量に制御されることになる。
【０１３１】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入を通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量よりも低減させ、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入を通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量へ増大させるようになっている。
【０１３２】
以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの制御装置によれば、前記各実施形態とは異なり、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで新気制御弁４２による新気の導入がＥＣＵ５０により通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量よりも低減され、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は新気制御弁４２による新気の導入がＥＣＵ５０により通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量へ増大される。従って、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまでの間で燃焼室１６へ供給される吸気と新気の総量が低減され、混合気の燃焼が抑えられることで、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときのエンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジン１が加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室１６へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジン１にトルク段差が生じることを未然に防止することができる。
【０１３３】
＜第５実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１３４】
この実施形態では、エンジン１の加速運転時であってスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留していないときにエンジン１の出力を調節する処理内容の点で前記第４実施形態と構成が異なる。図１８に、この処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１８のフローチャートでは、ステップ４９０〜ステップ４９４の処理内容の点で、図１６のフローチャートのステップ４１１、ステップ４６１〜ステップ４６４の処理内容と異なる。
【０１３５】
この実施形態では、ステップ４０１〜ステップ４０７、ステップ４６０、ステップ４０９及びステップステップ４１０の処理を経てステップ４９０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス非含有吸気量gaegrin(i)が所定値Ａ１よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達していないものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４７１へ移行し、ステップ４７１及びステップ４６５の処理を実行する。この場合、新気制御弁４２による新気の導入は、マップ参照により求められる通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量に制御されることになる。一方、この判断結果が否定となる場合、ＥＧＲガスが最初にスロットル弁２１を通過して燃焼室１６に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４９１へ移行する。
【０１３６】
ステップ４９１では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｐegr１に応じた新気補正係数Ｋegrisc２を求める。ＥＣＵ５０は、この新気補正係数Ｋegrisc２を、図１９に示すようなマップを参照することにより求めることができる。このマップは、ＥＧＲ率Ｐegr１が所定値よりも高くなると、新気補正係数Ｋegriscが「１.０」から徐々に大きくなるように設定されている。
【０１３７】
次に、ステップ４９２で、ＥＣＵ５０は、最終目標開度ＩＳＣstpを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpに新気補正係数Ｋegrisc２を乗算することにより補正後の最終目標開度ＩＳＣstpを求める。
【０１３８】
次に、ステップ４９３で、ＥＣＵ５０は、最終目標開度ＩＳＣstpと目標開度iscstpとの差が所定値Ｆ以上であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理をステップ４６５へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ４９４へ移行する。
【０１３９】
ステップ４９３から移行してステップ４６５では、ＥＣＵ５０は、最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。すなわち、最終目標開度ＩＳＣstpと目標開度iscstpとの差が所定値Ｆよりも小さい場合は、ＥＣＵ５０は、ステップ４９２で求められた最終目標開度ＩＳＣstpに基づいて新気制御弁４２を開弁制御することになる。この場合、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入量は、マップ参照により求められる通常の目標開度iscstpのときよりも多目に制御されることになる。
【０１４０】
ステップ４９３から移行してステップ４９４では、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpに所定値Ｆを加算した結果を最終目標開度ＩＳＣstpとして求める。
【０１４１】
そして、ＥＣＵ５０は、ステップ４６５へ移行して、最終目標開度ＩＳＣstpに基づき新気制御弁４２を制御する。すなわち、最終目標開度ＩＳＣstpと目標開度iscstpとの差が所定値Ｆ以上となる場合は、ＥＣＵ５０は、目標開度iscstpに所定値Ｆを加算した値を最終目標開度ＩＳＣstpとし、その最終目標開度ＩＳＣstpに基づいて新気制御弁４２を開弁制御することになる。この場合、新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入量は、マップ参照により求められる通常の目標開度iscstpのときよりも多目に制御されることになる。
【０１４２】
上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入を通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量に制御し、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は新気制御弁４２によるサージタンク３ａへの新気の導入を通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量よりも増大させるようになっている。
【０１４３】
以上説明したこの実施形態の過給機付きエンジンの制御装置によれば、前記各実施形態とは異なり、ＥＧＲ弁１８が開弁してからＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまで新気制御弁４２による新気の導入がＥＣＵ５０により通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量に制御され、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後は新気制御弁４２による新気の導入がＥＣＵ５０により通常の目標開度iscstpに対応した通常の目標量よりも増大される。従って、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達するまでの間で燃焼室１６へ供給される吸気と新気の総量が、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達した後よりも低減され、混合気の燃焼が相対的に抑えられることで、ＥＧＲガスが燃焼室１６に最初に到達したときのエンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、吸気通路３にＥＧＲガスが残留していない状態からエンジン１が加速運転を開始し、ＥＧＲを再開する場合に、燃焼室１６へのＥＧＲガスの到達遅れによりエンジン１にトルク段差が生じることを未然に防止することができる。
【０１４４】
なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。
【０１４５】
例えば、前記第３実施形態では、出力調節手段として点火装置を使用してエンジン１にトルク段差が生じないようにし、前記第４及び第５の実施形態では、出力調節手段として新気導入装置を使用してエンジン１にトルク段差が生じないようにした。これに対し、出力調節手段として点火装置と新気導入装置の両方を使用してエンジンにトルク段差が生じないようにすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１４６】
この発明は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにかかわらず自動車用エンジンに利用することができる。
【符号の説明】
【０１４７】
１  エンジン
３  吸気通路
３ａ  サージタンク
５  排気通路
７  過給機
８  コンプレッサ
９  タービン
１０  回転軸
１４  電子スロットル装置（吸気量調節弁，出力調節手段）
１６  燃焼室
１７  ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１７ａ  出口
１７ｂ  入口
１８  ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２１  スロットル弁
２３  スロットルセンサ（運転状態検出手段）
２７  アクセルセンサ（運転状態検出手段）
２９  点火プラグ（点火装置，出力調節手段）
３０  イグナイタ（点火装置，出力調節手段）
４１  新気導入通路（新気導入装置，出力調節手段）
４２  新気制御弁（新気導入装置，出力調節手段）
５０  ＥＣＵ（制御手段）
５１  吸気圧センサ（運転状態検出手段）
５２  回転速度センサ（運転状態検出手段）
５３  水温センサ（運転状態検出手段）
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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