(57)【要約】【課題】減速時にエンジンの出力上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスの掃気とＥＧＲ率の早期減衰を図ること。【解決手段】エンジン１は、インジェクタ２５、点火プラグ２９、過給器７、電子スロットル装置１４及びＥＧＲ装置を備える。ＥＧＲ通路１７は、入口１７ｂがタービン９下流の排気通路３に接続され、出口１７ａがコンプレッサ８上流の吸気通路３に接続される。電子スロットル装置１４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と、新気量を調節する新気制御弁４２とが設けられる。電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、エンジン減速時かつ燃料供給時と判断したとき、ＥＧＲ通路１７から流れて吸気通路３に残留するＥＧＲガスを掃気するために電子スロットル装置１４を所定開度に閉弁し、新気制御弁４２を所定開度に開弁し、点火プラグ２９による点火時期を遅角させる。【選択図】        図１
2014020246.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、
前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を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、
前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気又は準新気を導入するための新気導入通路と、
前記新気導入通路を流れる新気量又は準新気量を調節するための新気量調節弁と、
前記燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、
前記燃焼室に供給される燃料と空気との混合気を点火するための点火手段と、
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
を備えたエンジンの制御装置において、
前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンの減速時であり、かつ、前記燃料供給手段による燃料供給時であると判断したとき、前記排気還流通路から前記吸気通路へ流れて前記吸気通路に残留する排気を掃気するために、前記吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に前記新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、前記燃焼室における前記混合気の燃焼圧力を低減するために前記点火手段により点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する減速時掃気制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記減速時掃気制御手段は、前記新気量調節弁を開弁することで調節される新気量又は準新気量に応じて、前記吸気量調節弁を閉弁することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記減速時掃気制御手段は、前記減速時掃気制御を開始してから前記吸気通路を流れる吸気量に応じた前記点火時期の遅角量を求め、前記求められた遅角量に基づき前記点火手段により前記点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記減速時掃気制御手段は、前記減速時掃気制御を開始してから前記吸気通路を流れる吸気量と、そのときの前記エンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差を過剰吸気量として求め、前記求められた過剰吸気量に応じた前記点火時期の遅角量を求め、前記求められた遅角量に基づき前記点火手段により前記点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記新気導入通路は、前記吸気通路へ新気を導入するために、その入口が前記排気還流通路の前記出口より上流の前記吸気通路に接続され、その出口が前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記燃料供給手段は、燃料タンクを含むことと、
前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するキャニスタと、
前記新気導入通路は、前記キャニスタから前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ蒸発燃料を含む空気を準新気としてパージするためのパージ通路であることと、
前記新気量調節弁は、前記パージ通路を流れる準新気量を調節するためのパージ制御弁であることと
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記減速時掃気制御手段は、前記排気の掃気を開始してからの前記吸気通路を流れる吸気量の積算値が、前記エンジンの運転状態に応じて想定される掃気に必要な吸気量より多くなったときに、前記吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して前記減速時掃気制御を終了することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記減速時掃気制御手段は、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると更に判断したとき、前記エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、前記吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して前記減速時掃気制御を終了することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記吸気量調節弁の開閉により前記エンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると判断したとき、前記吸気通路に残留する排気を掃気するために、前記吸気量調節弁を所定の開度に閉弁すると共に、前記点火手段により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に前記エンジンのアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、前記吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して前記アイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記吸気量調節弁の開閉により前記エンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると判断したとき、前記吸気通路に残留する排気を掃気するために、前記吸気量調節弁を閉弁すると共に、前記点火手段により点火時期を遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に前記点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、前記吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して前記アイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンの減速時であり、かつ、前記燃料供給手段による燃料供給時でないと判断したとき、前記新気量調節弁を閉弁状態から開弁させたときの前記吸気通路における吸気圧の変化と、前記吸気圧の大きさと、前記吸気通路における吸気量の大きさとに基づき前記新気量調節弁の正常及び異常を判定する異常判定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記異常判定手段により前記新気量調節弁が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断された場合、前記エンジンのアイドル運転域で前記吸気量調節弁の閉じ制御を禁止する閉じ制御禁止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記異常判定手段により前記新気量調節弁が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断された場合、前記エンジンのアイドル運転域で前記吸気量調節弁の閉じ制御を実行する閉じ制御実行手段を更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載の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と、エンジンの吸気量を調節する吸気量調節弁と、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とを備え、それらをエンジンの運転状態に応じて制御する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、この種のエンジンが記載されている。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る。また、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通路が配置され、ＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられる（低圧ループ式ＥＧＲ装置）。
【０００６】
この種のエンジンは、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い。そのため、エンジンの減速時に、図２５（ａ）に示すように、スロットル開度を全閉にし（時刻ｔ１）、要求ＥＧＲ率の急減に合わせてＥＧＲ弁を直ちに閉弁しても、ＥＧＲ通路の出口からスロットル弁までの吸気通路に大量のＥＧＲガスが残留してしまう。そのため、残留ＥＧＲガスが吸気に混じり、図２５（ｂ）に示すように、エンジン減速時からのＥＧＲ率の低下が遅れることになる（ＥＧＲ減衰遅れ）。その結果、燃焼室に取り込まれる吸気中のＥＧＲ率が過剰となり、エンジンに減速失火が起きるおそれがあった。このことは、高過給圧からの減速ほど、或いは、エンジン回転速度が低くなるほど、ＥＧＲの減衰遅れ時間が長引く傾向があった。図２５は、エンジン減速前後におけるスロットル開度及びＥＧＲ率の挙動をタイムチャートにより示す。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載のエンジンでは、スロットル弁より下流の吸気通路に新気を導入する新気バイパス通路と、新気バイパス通路に配置されたバイパス弁とを備え、エンジンの要求ＥＧＲ率が急減するときに、バイパス弁を開き側に制御すると共にスロットル弁を閉じ側に制御するようになっている。これにより、エンジン減速時に要求ＥＧＲ率が急減する場合に、新気バイパス通路から吸気通路へ新気を導入することにより、吸気通路に残留するＥＧＲガスを掃気すると共に、スロットル弁より下流の吸気通路へ流れたＥＧＲガスと新気を合わせることで、ＥＧＲ率を早期に減衰させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特許文献１に記載のエンジンでは、エンジン減速時にＥＧＲ率を早期に減衰できるものの、吸気通路へ新気を導入しているだけなので、減速時に燃料カットされない場合には、新気により燃焼室での燃焼圧力が高まり、エンジン出力が上昇してエンジンの減速性が悪化するおそれがあった。そのため、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを早めに掃気させると共にＥＧＲ率を早期に減衰させることが望まれている。特に、大量ＥＧＲを想定した場合、エンジン減速時に吸気通路に残留するＥＧＲガスも多くなることから、その必要性が高くなる。
【００１０】
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、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスの早めの掃気とＥＧＲ率の早期の減衰を図ることを可能とした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】
【００１１】
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、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、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、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気又は準新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路を流れる新気量又は準新気量を調節するための新気量調節弁と、燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、燃焼室に供給される燃料と空気との混合気を点火するための点火手段と、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を備えたエンジンの制御装置において、運転状態検出手段の検出によりエンジンの減速時であり、かつ、燃料供給手段による燃料供給時であると判断したとき、排気還流通路から吸気通路へ流れて吸気通路に残留する排気を掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火手段により点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する減速時掃気制御手段を備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時であると判断されたとき、吸気通路に残留する排気を掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる減速時掃気制御が実行される。従って、この減速時掃気制御により、吸気量調節弁が所定の開度まで閉弁されることで、吸気通路に残留した排気が徐々に流れて掃気され、新気量調節弁が所定の開度まで開弁されることで、吸気量調節弁より下流に流れた排気に新気が混ざり、吸気中の排気割合が減衰する。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。
【００１３】
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、減速時掃気制御手段は、新気量調節弁を開弁することで調節される新気量又は準新気量に応じて、吸気量調節弁を閉弁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加え、吸気通路に導入される新気量又は準新気量に応じて吸気量調節弁が閉弁されるので、新気又は準新気と排気を含む吸気との総量増加が押さえられる。
【００１５】
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又は２に記載の発明において、減速時掃気制御手段は、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量に応じた点火時期の遅角量を求め、求められた遅角量に基づき点火手段により点火時期を遅角させ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又は２に記載の発明の作用に加え、減速時掃気制御を開始してからの吸気量に応じた遅角量に基づき点火時期が遅角されるので、吸気量に対して点火時期の遅角量が過剰にならない。
【００１７】
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又は２に記載の発明において、減速時掃気制御手段は、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量と、そのときのエンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差を過剰吸気量として求め、求められた過剰吸気量に応じた点火時期の遅角量を求め、求められた遅角量に基づき点火手段により点火時期を遅角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又は２に記載の発明の作用に加え、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量と、そのときのエンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差が過剰吸気量として求められ、その過剰吸気量に応じて点火時期の遅角量が求められるので、点火時期の遅角量が適正化される。
【００１９】
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乃至３の何れかに記載の発明において、新気導入通路は、吸気通路へ新気を導入するために、その入口が排気還流通路の出口より上流の吸気通路に接続され、その出口が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続され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乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、新気導入通路の出口が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続されるので、その下流の吸気通路で吸気負圧が発生することにより、その部分に新気導入通路の出口から新気が導入される。また、新気導入通路の入口が排気還流通路の出口より上流の吸気通路に接続されるので、新気導入通路の入口に排気還流通路の出口から排気が流れ込むことはない。
【００２１】
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乃至３の何れかに記載の発明において、燃料供給手段は、燃料タンクを含むことと、燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するキャニスタと、新気導入通路は、キャニスタから吸気量調節弁より下流の吸気通路へ蒸発燃料を含む空気を準新気としてパージするためのパージ通路であることと、新気量調節弁は、パージ通路を流れる準新気量を調節するためのパージ制御弁であることとを備えたことを趣旨とする。
【００２２】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に対し、減速時掃気制御手段は、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気を掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共にパージ制御弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する。従って、吸気量調節弁が所定の開度まで閉弁されることで、吸気通路に残留した排気がある程度流れて掃気され、パージ制御弁が所定の開度まで開弁されることで、吸気量調節弁の下流へ流れた排気に、パージ通路を通じて蒸発燃料を含む空気が準新気として混ざり、吸気中の排気割合が低減される。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。パージ通路とパージ制御弁を備えたエンジンであれば、新気導入通路及び新気量調節弁を別途設ける必要がない。
【００２３】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、減速時掃気制御手段は、排気の掃気を開始してからの吸気通路を流れる吸気量の積算値が、エンジンの運転状態に応じて想定される掃気に必要な吸気量より多くなったときに、吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して減速時掃気制御を終了することを趣旨とする。
【００２４】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の作用に加え、排気の掃気を開始してからの吸気量積算値が想定される残留排気量より多くなったときに、残留排気の掃気が完了したと判定されて減速時掃気制御が終了するので、減速時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、減速時掃気制御手段は、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると更に判断したとき、エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定して減速時掃気制御を終了することを趣旨とする。
【００２６】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時であると更に判断されたとき、エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定され、減速時掃気制御が終了するので、アイドル運転に至っても減速時掃気制御が長引くことがない。
【００２７】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の発明において、吸気量調節弁の開閉によりエンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気を掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度に閉弁すると共に、点火手段により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中にエンジンのアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定してアイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００２８】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の作用に加え、アイドル目標回転制御を行わないエンジンのアイドル運転時には、アイドル時掃気制御が実行される。すなわち、吸気量調節弁が所定の開度に閉弁されることで、吸気通路に残留した排気が更に流れて掃気され、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。また、このアイドル時掃気制御の実行中にアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、残留した排気の掃気が完了したと判定されるので、アイドル目標回転制御を行わないアイドル運転時に、掃気完了が適正に判定され、アイドル時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００２９】
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の発明において、吸気量調節弁の開閉によりエンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気を掃気するために、吸気量調節弁を閉弁すると共に、点火手段により点火時期を遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、吸気通路に残留する排気の掃気が完了したと判定してアイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３０】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の作用に加え、アイドル目標回転制御を行うエンジンのアイドル運転時に、アイドル時掃気制御が実行される。すなわち、吸気量調節弁が所定の開度に閉弁されることで、吸気通路に残留した排気が更に流れて掃気され、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。また、アイドル時掃気制御の実行中に点火時期が更に遅角されたときに、残留した排気の掃気が完了したと判定されるので、アイドル目標回転制御を行うアイドル運転時に、掃気完了が適正に判定され、アイドル時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００３１】
上記目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明において、運転状態検出手段の検出によりエンジンの減速時であり、かつ、燃料供給手段による燃料供給時でないと判断したとき、新気量調節弁を閉弁状態から開弁させたときの吸気通路における吸気圧の変化と、吸気圧の大きさと、吸気通路における吸気量の大きさとに基づき新気量調節弁の正常及び異常を判定する異常判定手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３２】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時でないと判断されたとき、新気量調節弁が閉弁状態から開弁させたときの吸気圧の変化と、吸気圧の大きさと、吸気量の大きさとに基づき新気量調節弁の正常及び異常が判定されるので、新気量調節弁を動作させる前にその異常に対処できる。
【００３３】
上記目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、異常判定手段により新気量調節弁が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を禁止する閉じ制御禁止手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３４】
上記発明の構成によれば、請求項１１に記載の発明の作用に加え、新気量調節弁が閉弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御が禁止されるので、新気導入通路を介して新気が吸気通路へ流れない状態において、吸気量調節弁により吸気通路の吸気流れが確保され、燃焼室への空気の取り込みが確保される。
【００３５】
上記目的を達成するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、異常判定手段により新気量調節弁が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を実行する閉じ制御実行手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３６】
上記発明の構成によれば、請求項１１に記載の発明の作用に加え、新気量調節弁が開弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を実行するので、新気導入通路を介して十分な新気が吸気通路へ流れ込む状態において、吸気量調節弁により吸気通路の吸気流れが遮断され、必要以上の空気が燃焼室へ取り込まれることがない。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンの減速時にエンジンの出力上昇を抑えながら残留排気を早めに掃気することができ、吸気中の残留排気の割合を早期に減衰することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、燃焼室に吸入される空気量の増加を押さえ、燃焼圧力の増加を押さえてエンジン出力の増加を押さえることができる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、点火時期の過剰な遅角によるエンジンの失火を防止することができる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジンの失火を防止することができる。
【００４１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、新気導入通路を通じて新気だけを吸気通路へ流すことができる。
【００４２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、キャニスタ等の蒸発燃料処理装置を備えたエンジンにおいて、新気導入通路や新気量調節弁を別途設けない分だけ、構成を簡略化することができ、エンジンシステムのコストダウンを図ることができる。
【００４３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジン減速運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジンが減速運転からアイドル運転へ移行しても、吸気通路に残留した排気の掃気完了を適正に判断することができ、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加え、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加え、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４７】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の誤動作を回避することができると共に、異常判定がエンジンの出力へ与える影響を回避することができる。
【００４８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の閉弁異常に対処して、エンジン１の不意な出力低下やエンジンストールを防止することができる。
【００４９】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の開弁異常に対処して、アイドル回転速度の不意な上昇を抑え、エンジンの減速性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係り、エンジンのＥＧＲ装置を含む過給機付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、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」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ガス含有吸気量を求めるために参照されるマップ。
【図５】同実施形態に係り、掃気量を求めるために参照されるマップ。
【図６】同実施形態に係り、スロットル開度を求めるために参照されるマップ。
【図７】同実施形態に係り、掃気量を求めるために参照されるマップ。
【図８】同実施形態に係り、新気導入量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、閉弁開度を求めるために参照されるマップ。
【図１０】同実施形態に係り、減速運転からアイドル運転へ移行したときの残留ＥＧＲガス掃気完了判定のため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、残留ＥＧＲ率とエンジン回転変動との関係を示すグラフ。
【図１２】同実施形態に係り、新気制御弁の故障判定の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、新気制御弁の故障判定を受けて行う「フェイルセーフ制御」のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１４】第２実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１５】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１６】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。
【図１７】第３実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１８】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。
【図１９】第４実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２０】同実施形態に係り、減速時吸気量を求めるために参照されるマップ。
【図２１】同実施形態に係り、点火時期の遅角量を求めるために参照されるマップ。
【図２２】第５実施形態に係り、エンジンのＥＧＲ装置を含む過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２３】同実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２４】第６実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２５】従来例に係り、エンジン減速前後におけるスロットル開度及びＥＧＲ率の挙動を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における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。
【００５２】
図１に、この実施形態におけるエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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の下流側であってサージタンク３ａの上流側の吸気通路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この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。この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、開度が調節されるように構成される。この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。タービン９の下流側の排気通路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。
【００５６】
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。インジェクタ２５は、本発明の燃料供給手段に相当する。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により本発明の点火手段としての点火装置が構成される。
【００５７】
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における排気流量（ＥＧＲ流量）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の下流側の排気通路５と、コンプレッサ８の上流側の吸気通路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が、コンプレッサ８の上流側における吸気通路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の下流側における排気通路５に接続される。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
図１に示すように、この実施形態では、電子スロットル装置１４より下流のサージタンク３ａへ新気を導入するために、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が電子スロットル装置１４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、本発明の新気流量調節弁に相当する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。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へ流れる新気流量が調節される。
【００６１】
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、ＥＧＲ制御及び新気流量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、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１及び新気制御弁４２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、本発明の減速時掃気制御手段、アイドル時掃気制御手段、異常判定手段、閉じ制御禁止手段及び閉じ制御実行手段に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、各ステップモータ２２，３４及び新気制御弁４２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。
【００６２】
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、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。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、吸気圧検出手段に相当し、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のクラックシャフト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。すなわち、水温センサ５３は、温度状態検出手段に相当し、エンジン１の温度状態を示す冷却水温ＴＨＷを検出するようになっている。エアフローメータ５４は、吸気量測定手段に相当し、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気流量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。
【００６３】
この実施形態において、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。一方、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時には、ＥＧＲの流れを遮断するためにＥＧＲ弁１８を全閉に制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン減速時に、所定の条件下で、後述する各種エンジン制御を実行するようになっている。
【００６４】
ここで、エンジン１の減速時にＥＧＲ弁１８を全閉に制御しても、ＥＧＲ通路１７の出口から電子スロットル装置１４までの吸気通路３の経路が比較的長いことから、そこにＥＧＲガスが残留することになり、その残留するＥＧＲガスが燃焼室１６に流れ込むことによるエンジン１の減速失火が問題になることがある。そこで、この実施形態では、吸気通路３に残留するＥＧＲガスを減速時に早めに掃気するために、ＥＣＵ５０が以下の各種制御を実行するようになっている。
【００６５】
この実施形態では、エンジン１の減速運転時に残留ＥＧＲガスを掃気するための制御（本発明の減速時掃気制御）を行うようになっている。図３に、ＥＣＵ５０が実行する「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００６６】
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、回転速度センサ５２の検出値及びエアフローメータ５４の測定値に基づきエンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬをそれぞれ取り込む。
【００６７】
次に、ステップ１０１で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｒegrを取り込む。ここで、ＥＧＲ率Ｒegrとは、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れるＥＧＲ流量と、そのＥＧＲ流量を含む吸気量との比率を意味する。このＥＧＲ率Ｒegrは、エンジン１の運転状態に応じてＥＣＵ５０により求められるようになっている。
【００６８】
次に、ステップ１０２で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン域からのエンジン急減速であるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ制御が実行されている状態からエンジン１が急減速となったか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、急減速の判断を、例えば、スロットル開度ＴＡの変化に基づき判断することができる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０３へ移行する。
【００６９】
ステップ１０３で、ＥＣＵ５０は、減速直前のエンジン負荷ＫＬ及びＥＧＲ率Ｒegrを、それぞれ減速直前エンジン負荷ＫＬ１及び残留ＥＧＲ率Ｒegr１としてメモリに記憶する。
【００７０】
次に、ステップ１０４で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カットであるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５からエンジン１への燃料供給が遮断されたときであるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０５へ移行し、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１２０へ移行する。
【００７１】
ステップ１０５で、ＥＣＵ５０は、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１が「０」であるか否かを判断する。ここで、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１は、後述するように、減速燃料カットの条件下において、残留ＥＧＲ率Ｒegr１の減衰が完了したときに「１」に、減衰が完了しないときに「０」に設定される。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０６へ移行する。
【００７２】
ステップ１０６で、ＥＣＵ５０は、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrは、電子スロットル装置１４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を意味する。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求めることができる。このマップでは、減速直前エンジン負荷ＫＬ１の、低負荷から所定値Ｂまでの範囲で残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが所定値Ａで一定となり、減速直前エンジン負荷ＫＬ１が所定値Ｂより大きくなるに連れて残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが直線的に増加するように設定されている。減速直前エンジン負荷ＫＬ１が所定値Ｂより大きくなる範囲では過給を行う過給域となる。
【００７３】
次に、ステップ１０７で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr１と減速直前の残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じたスロットル開度ＴＡegr１をそれぞれ求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図５に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この掃気量ＴＧegr１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが「０」から所定値Ａまでの範囲で掃気量ＴＧegr１が「０」で一定となり、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが所定値Ａより大きくなるに連れ、掃気量ＴＧegr１が急増した後、直線的に増加するように設定されている。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図６に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、このスロットル開度ＴＡegr１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が「０」から増加するに連れてスロットル開度ＴＡegr１が徐々に増加するように設定されている。
【００７４】
次に、ステップ１０８で、ＥＣＵ５０は、求められたスロットル開度ＴＡegr１に基づき電子スロットル装置１４を開弁する。
【００７５】
その後、ステップ１０９で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。
【００７６】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを求める。ＥＣＵ５０は、前回求められた積算吸気量ＴＧａに今回取り込まれた吸気量Ｇａを加算することにより、今回の積算吸気量ＴＧａを求める。
【００７７】
そして、ステップ１１１で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr１よりも積算吸気量ＴＧａが大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１０９へ戻し、ステップ１０９〜ステップ１１１の処理を繰り返す。この繰り返しにより、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａが掃気量ＴＧegr１よりも大きくなるのを持つ、すなわち、残留ＥＧＲガスの掃気が完了するのを待つ。そして、ステップ１１１の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１１２へ移行する。
【００７８】
ステップ１１２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を所定のアイドル開度に制御し、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２をそれぞれ「１」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００７９】
一方、エンジン１が燃料カットを行わない急減速である場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１０４からステップ１２０へ移行し、新気導入フラグＸＧａ１が「０」であるか否かを判断する。この実施形態で、新気導入フラグＸＧａ１は、サージタンク３ａに新気導入通路４１を通じて新気が導入される場合に「１」に、新気が導入されない場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１２１へ移行する。
【００８０】
ステップ１２１で、ＥＣＵ５０は、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような、予め設定されたマップを参照することによりこの残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求めることができる。
【００８１】
次に、ステップ１２２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２、残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じた新気導入量Ｂａ１をそれぞれ求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図７に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この掃気量ＴＧegr２を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに対して掃気量ＴＧegr２が、図５のマップに準ずるように設定されている。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この新気導入量Ｂａ１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が増大するに連れて新気導入量Ｂａ１がある上限値まで曲線的に増えるように設定されている。
【００８２】
次に、ステップ１２３で、ＥＣＵ５０は、求められた新気導入量Ｂａ１に基づき新気制御弁４２を開弁する。
【００８３】
次に、ステップ１２４で、ＥＣＵ５０は、求められた新気導入量Ｂａ１に応じた電子スロットル装置１４のスロットル弁２１の閉弁開度ＴＡｃを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図９に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この閉弁開度ＴＡｃを求めることができる。このマップでは、新気導入量Ｂａ１が大きくなるに連れて閉弁開度ＴＡｃがほぼ直線的に増えるように設定されている。ここで、閉弁開度ＴＡｃは、全閉ではなく、絞りぎみに開かれるスロットル弁２１の開度を意味する。
【００８４】
次に、ステップ１２５で、ＥＣＵ５０は、求められた閉弁開度ＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を閉弁する。すなわち、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２による新気導入量Ｂａ１に応じてスロットル弁２１の開度を適度に絞るのである。
【００８５】
その後、ステップ１２６で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。
【００８６】
次に、ステップ１２７で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その遅角量ＡＯＰrtdに基づき点火時期の遅角制御を実行する。この遅角制御は、燃焼室１６に空気が過剰に取り込まれることで増大する混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を通常の点火時期よりも遅らせる処理である。
【００８７】
次に、ステップ１２８で、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを求める。ＥＣＵ５０は、前回求められた積算吸気量ＴＧａに今回取り込まれた吸気量Ｇａを加算することにより、今回の積算吸気量ＴＧａを求める。
【００８８】
そして、ステップ１２９で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２よりも積算吸気量ＴＧａのほうが大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１２６へ戻し、ステップ１２６〜ステップ１２９の処理を繰り返す。この繰り返しにより、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａが掃気量ＴＧegr２より大きくなるのを持つ、すなわち、残留ＥＧＲガスの掃気が完了するのを待つ。そして、ステップ１２９の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１３０へ移行する。
【００８９】
ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００９０】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時であると判断したとき、すなわち、燃料カットを行わないエンジン減速時に、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れて吸気通路３に残留するＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁すると共に、新気制御弁４２を所定の開度まで開弁し、燃焼室１６における混合気の燃焼圧力を低減するためにイグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させる減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行するようになっている。従って、この掃気制御により、電子スロットル装置１４が所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁されることで、電子スロットル装置１４より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスが電子スロットル装置１４より下流のサージタンク３ａへ徐々に流れて掃気され、新気制御弁４２が所定の開度まで開弁されることで、サージタンク３ａへ流れた残留ＥＧＲガスに新気が混ざり、吸気中のＥＧＲガスの割合（残留ＥＧＲ率Ｒegr１）が減衰する。また、点火時期が所定の遅角量ＡＯＰrtdに基づき遅角されることで、燃焼室１６の燃焼圧力が低減される。このため、エンジン１の減速時にエンジン１の出力上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを早めに掃気することができ、残留ＥＧＲ率Ｒegr１を早期に減衰することができる。
【００９１】
ここで、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を開弁することで調節される新気導入量Ｂａ１に応じた閉弁開度ＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を閉弁するようになっている。従って、残留ＥＧＲガスを含む吸気と新気との総量増加が押さえられる。このため、燃焼室１６に吸入される空気量の増加を押さえ、燃焼圧力の増加を押さえてエンジン１の出力増加を押さえることができる。
【００９２】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を開始してから吸気通路３を流れる吸気量Ｇａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その求められた遅角量ＡＯＰretに基づきイグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御することにより点火時期を遅角させるようになっている。従って、吸気量Ｇａに対して点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが過剰になることはない。このため、点火時期の過剰な遅角によるエンジン１の失火を防止することができる。
【００９３】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、吸気通路３に残留する残留ＥＧＲガスの掃気を開始してからの吸気通路３を流れる吸気量Ｇａの積算値（積算吸気量）ＴＧａが、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じて想定される掃気量ＴＧegr２より多くなったときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したと判定して減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、エンジン１の減速運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【００９４】
この実施形態では、新気導入通路４１の出口４１ｂが電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３に接続されるので、そのサージタンク３ａで吸気負圧が発生することにより、その接続部分に新気導入通路４１の出口４１ｂから新気が導入され、サージタンク３ａへ流れる。また、新気導入通路４１の入口４１ａがＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続されるので、新気導入通路４１の入口４１ａにＥＧＲ通路１７の出口１７ａからＥＧＲガスが流れ込むことはない。このため、新気導入通路４１を通じて新気だけをサージタンク３ａへ流すことができる。
【００９５】
次に、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行したときの残留ＥＧＲガスの掃気完了の判定について説明する。図１０に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００９６】
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、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき各種エンジン信号を取り込む。
【００９７】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１がアイドル運転であるか否かを判断する。例えば、ＥＣＵ５０は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいてこの判断を行う。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ２００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ２２０へ移行する。
【００９８】
ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転変動ΔＮＥを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、単位時間当たりのエンジン回転速度ＮＥの変化を求める。
【００９９】
次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ５０は、求められたエンジン回転変動ΔＮＥが、所定の基準値Ｃ１よりも小さいか否かを判断する。図１１に、残留ＥＧＲ率Ｒegr１とエンジン回転変動ΔＮＥとの関係をグラフにより示す。このグラフから明らかなように、エンジン回転変動ΔＮＥが基準値Ｃ１を下回ると、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が所定値より減少することが分かる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ２００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ２４０へ移行する。
【０１００】
ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行した状態で残留ＥＧＲガスの掃気が完了したことを優先判定する。すなわち、図３に示すルーチンで、残留ＥＧＲガスの掃気が完了していなくても、掃気が完了したとする判定を行うことができる。そして、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ２００へ戻す。
【０１０１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、燃料カットを行わないエンジン１の減速時であり、アイドル運転時であると更に判断したとき、エンジン回転変動ΔＮＥが所定の基準値Ｃ１より小さくなったときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したと判定するようになっている。従って、この判定により減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が終了するので、アイドル運転に至っても減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が長引くことがない。このため、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行しても、残留ＥＧＲガスの掃気完了を適正に判断することができ、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１０２】
次に、新気制御弁４２の故障判定について説明する。図１２に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１０３】
先ず、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき各種エンジン信号を取り込む。
【０１０４】
次に、ステップ３０１で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転が減速燃料カットの状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ３００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理ステップ３０２へ移行する。
【０１０５】
ステップ３０２で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を閉弁し、そのときの吸気圧ＰＭを吸気圧ＰＭclvsvとして取り込む。
【０１０６】
次に、ステップ３０３で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を開弁し、そのときの吸気圧ＰＭを吸気圧ＰＭopvsvとして取り込む。
【０１０７】
次に、ステップ３０４で、ＥＣＵ５０は、吸気圧変動ΔＰＭを求める。ＥＣＵ５０は、開弁時の吸気圧ＰＭopvsvから閉弁時の吸気圧ＰＭclvsvを減算することにより、この吸気圧変動ΔＰＭを求める。
【０１０８】
次に、ステップ３０５で、ＥＣＵ５０は、吸気圧変動ΔＰＭが所定の基準値Ａ１より大きいか否かを判断する。ここで、基準値Ａ１は、判断に有効な任意の値である。この判断結果が肯定となる場合、ステップ３０６で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が正常であるとの正常判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。正常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。一方、ステップ３０５の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理ステップ３０７へ移行する。
【０１０９】
ステップ３０７で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４及び吸気圧センサ５１の検出値等に基づき、吸気量Ｇａと吸気圧ＰＭをそれぞれ取り込む。
【０１１０】
次に、ステップ３０８で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａが所定の基準値Ｂ１よりも大きいか、又は、吸気圧ＰＭが所定の基準値Ｃ１よりも大きいか否かを判断する。ここで、基準値Ｂ１，Ｃ１は、判断に有効な任意の値である。
【０１１１】
そして、ステップ３０８の判断結果が肯定となる場合、ステップ３０９で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が開弁状態で異常であるとの開弁異常判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。開弁異常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。一方、ステップ３０８の判断結果が否定となる場合、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が閉弁状態で異常であるとの閉弁異状判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。閉弁異常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。
【０１１２】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時でないと判断したとき、すなわち減速燃料カットであると判断したとき、新気制御弁４２を閉弁状態から開弁させたときの吸気通路３における吸気圧ＰＭの変化と、吸気圧ＰＭの大きさと、吸気通路３における吸気量Ｇａの大きさとに基づき新気制御弁４２の正常及び異常を判定するようになっている。従って、新気制御弁４２を動作させる前に新気制御弁４２の異常に対処できる。このため、新気制御弁４２の誤動作を回避することができる。また、減速燃料カット時に新気制御弁４２の異常判定を行うので、異常判定がエンジン１の出力へ与える影響を回避することができる。
【０１１３】
次に、上記した新気制御弁４２の故障判定を受けて行う「フェイルセーフ制御」について説明する。図１３に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１１４】
先ず、ＥＣＵ５０は、ステップ４００で、新気制御弁４２の故障判定結果を取り込み、ステップ４１０で、その故障判定結果に基づき新気制御弁４２が異常であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ４００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ４２０へ移行する。
【０１１５】
ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、故障判定結果に基づき新気制御弁４２の開弁異常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、ステップ４３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を実行する。すなわち、新気制御弁４２が開いたまま故障しているときは、新気導入通路４１を介して十分な新気がサージタンク３ａへ流れ込むことから、これ以上の空気が燃焼室１６へ取り込まれないようにするために、電子スロットル装置１４を閉じ制御するのである。
【０１１６】
一方、ステップ４２０で、判断結果が否定となる場合、閉弁異状であることから、ＥＣＵ５０は、ステップ４４０で、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止する。すなわち、新気制御弁４２が閉じたまま故障しているときは、新気導入通路４１を介して新気がサージタンク３ａへ流れないことから、燃焼室１６にアイドル運転に必要な空気が取り込まれるようにするために、電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止するのである。
【０１１７】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断した場合に、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を実行するようになっている。従って、新気導入通路４１を介して十分な新気がサージタンク３ａへ流れ込む状態において、電子スロットル装置１４により吸気通路３の吸気流れが遮断され、必要以上の空気が燃焼室１６へ取り込まれることがない。このため、新気制御弁４２の開弁異常に対処して、アイドル回転速度の不意な上昇を抑え、エンジン１の減速性の悪化を防止することができる。
【０１１８】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断した場合に、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止するようにしている。従って、新気導入通路４１を介して新気がサージタンク３ａへ流れない状態において、電子スロットル装置１４により吸気通路３の吸気流れが確保され、燃焼室１６への空気の取り込みが確保される。このため、新気制御弁４２の閉弁異常に対処して、エンジン１の不意な出力低下やエンジンストールを防止することができる。
【０１１９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１２０】
なお、以下の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。
【０１２１】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」及びそれに関連した制御の点で第１実施形態と構成が異なる。図１４に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１２２】
この実施形態では、図１４のフローチャートにおけるステップ１２０とステップ１２１との間にステップ１４０の処理が加えられる点で第１実施形態における図３のフローチャートの内容と異なる。
【０１２３】
すなわち、ステップ１２０で、新気導入フラグＸＧａ１が「０」であると判断された場合、つまり、サージタンク３ａに新気が導入されていないと判断された場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行し、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２が「０」であるか否かを判断する。ここで、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２は、燃料カットが行われない減速運転の条件下において、残留ＥＧＲ率Ｒegr１の減衰が完了したときに「１」に、減衰が完了していないときに「０」に設定されるものである。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１２１へ移行する。
【０１２４】
そして、ステップ１４０から移行してステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【０１２５】
一方、ステップ１４０から移行してステップ１２１では、ＥＣＵ５０は、上記と同様、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。
【０１２６】
図１４のフローチャートにおけるその他のステップ１００〜１１２，１２２〜１２９については、図３のフローチャートと同じであり、ここでは説明を省略する。
【０１２７】
この実施形態では、上記したようにエンジン１の減速運転時に加え、エンジン１のアイドル運転時にも残留ＥＧＲガスを掃気する制御（本発明のアイドル時掃気制御）を行うようになっている。図１５に、ＥＣＵ５０が実行する「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」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、エンジン１のアイドル運転時にエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御する「アイドル目標回転制御」を行わない場合を想定している。
【０１２８】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき、各種エンジン信号を取り込む。
【０１２９】
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２が「０」であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ５００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ５２０へ移行する。
【０１３０】
ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１がアイドル運転か否かを判断する。例えば、ＥＣＵ５０は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいてこの判断を行う。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ５００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ５３０へ移行する。
【０１３１】
ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を制御することによりスロットル弁２１を所定のアイドル開度に調節してアイドル時の吸気量Ｇａを調節する。これと同時に、ＥＣＵ５０は、イグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御することにより、点火時期を所定の遅角量だけ遅角させる。点火時期を遅角させるのは、吸気量Ｇａの増加に伴い燃焼圧力が増大するのを抑えるためである。
【０１３２】
次に、ステップ５４０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御の開始直後のアイドル回転速度ＮＥを、掃気アイドル回転速度ＮＥidegrとして取り込む。
【０１３３】
次に、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ５６０へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「０.５秒」とすることができる。そして、ステップ５６０で、ＥＣＵ５０は、そのときのアイドル回転速度ＮＥidaを取り込む。
【０１３４】
次に、ステップ５７０で、ＥＣＵ５０は、掃気アイドル回転速度ＮＥidegrと所定値αとの加算結果がアイドル回転速度ＮＥidaよりも小さいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われない状態でアイドル回転速度ＮＥidaが上昇しておらず、残留ＥＧＲガスの掃気が未完了であるとして、処理をステップ５００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われない状態でアイドル回転速度ＮＥidaが上昇していることで残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものとして、処理をステップ５８０へ移行する。
【０１３５】
そして、ステップ５８０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気の完了を優先判定する。ここで、優先判定とは、図１４に示すフローチャートのステップ１３０の判定の有無にかかわらず、ステップ５８０の判定を有効にすることを意味する。そして、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻す。また、ＥＣＵ５０は、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２をそれぞれ「１」に設定し、処理をステップ５００へ戻す。
【０１３６】
ここで、上記「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を図１６にタイムチャートにより示す。
【０１３７】
図１６において、自動車の定常走行時に、時刻ｔ１で、自動車が減速停止すると（ＳＰＤ＝０）、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル回転速度まで低下し（同図（ａ））、点火時期が所定の遅角量だけ遅角され（同図（ｂ））、ＥＧＲ弁が全閉となり（ＥＧＲ弁開度＝０）、スロットル開度ＴＡが所定のアイドル開度まで閉弁し（同図（ｃ））、残留ＥＧＲガス掃気制御が有る場合は、ＥＧＲ率が所定値まで低下する（同図（ｄ））。
【０１３８】
このとき、スロットル開度ＴＡは、所定の吸気量Ｇａを確保するために、通常のアイドル開度ＴＡidよりも所定の開度ｔａ１だけ大きく保たれ（同図（ｃ））、点火時期は通常のアイドル点火時期ＡＯＰidに対して所定の遅角量ｒｔｄ１だけ遅角される（同図（ｂ））。これにより、エンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル回転速度で一定に保たれ（同図（ａ））、ＥＧＲ率が所定値で一定に保たれる（同図（ｄ））。
【０１３９】
その後、残留ＥＧＲガスの掃気が進み、時刻ｔ２で、ＥＧＲ率が更に低下し始めると（同図（ｄ））、エンジン回転速度ＮＥがわずかに上昇し始める（同図（ａ））。
【０１４０】
その後、時刻ｔ３で、エンジン回転速度ＮＥが所定値αだけ上昇すると、点火時期の遅角が終了し、通常のアイドル点火時期ＡＯＰidへ戻り始め（同図（ｂ））、スロットル開度ＴＡが通常のアイドル開度ＴＡidまで閉弁する（同図（ｃ））。これに伴い、ＥＧＲ率が更に低下して残留ＥＧＲガスの掃気が完了する。
【０１４１】
この実施形態の上記制御によれば、電子スロットル装置１４を開閉させてエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転時と判断したとき、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の開度に閉弁すると共に、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させる。そして、その掃気制御を実行中に、エンジン１のアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定してアイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、アイドル目標回転制御を行わないアイドル運転時に、残留ＥＧＲガス掃気の完了が適正に判定され、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１４２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１４３】
この実施形態では、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第２実施形態と構成が異なる。図１７に、この実施形態の「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」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、エンジン１のアイドル運転時にエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するための「アイドル目標回転制御」を行う場合を想定している。
【０１４４】
図１７に示すフローチャートは、ステップ５３５、５４５、５６５及び５７５の点で、図１５に示すフローチャートのステップ５３０、５４０、５６０及び５７０の内容と異なる。その他のステップ５００〜５２０、５５０及び５８０の点では、図１７のフローチャートと図１５のフローチャートは内容が共通する。
【０１４５】
すなわち、図１７のフローチャートでは、ステップ５３５で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を制御してスロットル弁２１のアイドル開度を調節することによりアイドル時の吸気量Ｇａを調節する。これにより、エンジン１のアイドル運転時のエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御する。これと同時に、ＥＣＵ５０は、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角制御する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａに応じた点火時期遅角量を求め、その遅角量に基づいて点火時期を遅角させるようになっている。
【０１４６】
次に、ステップ５４５で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御の開始直後のアイドル点火時期を、掃気アイドル点火時期ＡＯＰidegrとして取り込む。
【０１４７】
次に、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ５６５へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「０.５秒」とすることができる。そして、ステップ５６５で、ＥＣＵ５０は、そのときのアイドル点火時期ＡＯＰidaを取り込む。
【０１４８】
その後、ステップ５７５で、ＥＣＵ５０は、掃気アイドル点火時期ＡＯＰidegrから所定値βを減算した結果がアイドル点火時期ＡＯＰidaよりも大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われる状態でエンジン回転速度ＮＥをアイドル目標回転速度に維持するために点火時期の遅角量を増やさず、残留ＥＧＲガスの掃気が未完了であるとして、処理をステップ５００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われる状態でエンジン回転速度ＮＥをアイドル目標回転速度に維持するために点火時期の遅角量を増やすことで、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものとして、処理をステップ５８０へ移行する。
【０１４９】
ここで、上記「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を図１８にタイムチャートにより示す。
【０１５０】
図１８において、自動車の定常走行時に、時刻ｔ１で、自動車が減速停止すると（ＳＰＤ＝０）、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル目標回転速度まで低下し（同図（ａ））、点火時期がある遅角量だけ遅角され（同図（ｂ））、ＥＧＲ弁が全閉となり（ＥＧＲ弁開度＝０）、スロットル開度ＴＡが所定のアイドル開度まで閉弁し（同時（ｃ））、残留ＥＧＲガス掃気制御が有る場合は、ＥＧＲ率が所定値まで低下する（同図（ｄ））。この実施形態では、「アイドル目標回転制御」が行われていることから、エンジン回転速度ＮＥは所定のアイドル目標回転速度で一定に制御される（同時（ａ））。
【０１５１】
このとき、スロットル開度ＴＡは、所定の吸気量Ｇａを確保するために、通常のアイドル開度ＴＡidよりも所定の開度ｔａ１だけ大きく保たれ（同図（ｃ））、点火時期は通常のアイドル点火時期ＡＯＰid１よりも所定値βだけ進角側に保たれる（同図（ｂ））。これにより、ＥＧＲ率が所定値で一定に保たれる（同図（ｄ））。
【０１５２】
その後、残留ＥＧＲガスの掃気が進み、時刻ｔ２で、ＥＧＲ率が更に低下し始めると（同図（ｄ））、エンジン回転速度ＮＥが所定値αへ上昇しようとするところ、アイドル目標回転制御によりエンジン回転速度ＮＥがアイドル目標回転速度に保たれることから（同図（ａ））、点火時期が徐々に遅角される（同図（ｂ））。
【０１５３】
その後、時刻ｔ３で、点火時期が所定値βだけ遅角されて通常のアイドル点火時期ＡＯＰid１に達すると（同図（ｂ））、スロットル開度ＴＡが所定の通常のアイドル開度ＴＡidまで閉弁する（同図（ｃ））。これに伴い、ＥＧＲ率が更に低下して残留ＥＧＲガスの掃気が完了する。
【０１５４】
この実施形態の上記制御によれば、電子スロットル装置１４を開閉させてエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転時と判断したとき、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を閉弁すると共に、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させる。そして、その掃気制御を実行中に、エンジン１の点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定してアイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、アイドル目標回転制御を行うアイドル運転時に、残留ＥＧＲガス掃気の完了が適正に判定され、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１５６】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第１実施形態と構成が異なる。図１９に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１９に示すフローチャートは、ステップ１６０、１６１及び１６２の点で、図３に示すフローチャートのステップ１２７の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２６、１２８〜１３０の点では、図１９のフローチャートと図３のフローチャートは内容が共通する。
【０１５７】
すなわち、図１９のフローチャートでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１２６で、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込んだ後、ステップ１６０で、エンジン回転速度ＮＥに応じた減速時吸気量Ｇａｎｅを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図２０に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この減速時吸気量Ｇａｎｅを求めることができる。このマップでは、エンジン回転速度ＮＥの低い領域では、減速時吸気量Ｇａｎｅが一定となり、それよりもエンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて減速時吸気量Ｇａｎｅが直線的に増加するように設定されている。
【０１５８】
次に、ステップ１６１で、ＥＣＵ５０は、減速時過剰吸気量ΔＧａを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａから減速時吸気量Ｇａｎｅを減算することで、この減速時過剰吸気量ΔＧａを求める。
【０１５９】
次に、ステップ１６２で、ＥＣＵ５０は、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その遅角量ＡＯＰrtdに基づき点火時期の遅角制御を実行する。この遅角制御は、燃焼室１６に減速時過剰吸気量ΔＧａの分だけ空気が過剰に取り込まれることで増大する混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を通常の点火時期よりも遅らせる処理である。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、図２１に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求めることができる。このマップでは、減速時過剰吸気量ΔＧａが「０」からある範囲で徐々に増えるに連れて遅角量ＡＯＰrtdは直線的に増え、減速時過剰吸気量ΔＧａがある値以上になると遅角量ＡＯＰrtdが一定となるように設定されている。
【０１６０】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１２８で、積算吸気量ＴＧａを求めてから、処理をステップ１２９へ移行する。
【０１６１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を開始してから吸気通路３を流れる吸気量Ｇａと、そのときのエンジン回転速度ＮＥに応じた減速時吸気量Ｇａｎｅとの差を減速時過剰吸気量ΔＧａとして求め、その求められた減速時過剰吸気量ΔＧａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その求められた遅角量ＡＯＰrtdに基づきイグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させるようになっている。従って、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じて点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが求められるので、その遅角量ＡＯＰrtdが適正化される。このため、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジン１の失火を防止することができる。
＜第５実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１６２】
この実施形態では、エンジンシステム及び「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第１実施形態と構成が異なる。
【０１６３】
図２２に、この実施形態におけるエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付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では、第１実施形態における新気導入通路４１及び新気制御弁４２に代わり、蒸発燃料処理装置６１が設けられる。この装置６１は、燃料タンク６２で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく捕集して処理するためのものである。この装置６１は、燃料タンク６２で発生するベーパを、ベーパ通路６３を通じて一旦捕集するキャニスタ６４を備える。キャニスタ６４は、ベーパを吸着する吸着剤（図示略）を内蔵する。キャニスタ６４から延びるパージ通路６５は、電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３に接続される。エンジン１の運転時に、サージタンク３ａで発生する吸気負圧がパージ通路６５を通じてキャニスタ６４に作用することにより、キャニスタ６４に捕集されたベーパ（燃料成分）を含む空気がパージ通路６５を通じてサージタンク３ａへパージされる。パージされたベーパを含む空気は、エンジン１の燃焼室１６に取り込まれて燃焼に供され、処理されるようになっている。パージ通路６５に設けられたパージＶＳＶ６６は、パージ通路６５を流れるベーパを含む空気のパージ流量を調節するためにＥＣＵ５０により制御されるようになっている。燃料タンク６２から延びる燃料通路６７は、燃料ポンプ６８の作用によりインジェクタ２５へ燃料を圧送するようになっている。キャニスタ６４に接続された大気通路６９は、エアフローメータ５４の直近下流にて吸気通路３に接続される。この大気通路６９は、キャニスタ６４からベーパ通路６３を通じてベーパ等がパージされるときに、吸気通路３からキャニスタ６４へ大気を導入するようになっている。このとき、パージ通路６３におけるパージ流量と、エアクリーナ６を流れる空気量との総流量を、エアフローメータ５４により計測することができる。
【０１６４】
図２３に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図２３に示すフローチャートは、ステップ１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５及び１３５の点で、図３に示すフローチャートのステップ１２３〜１２５及び１３０の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２２、１２６〜１２９の点では、図２３のフローチャートと図３のフローチャートは内容が共通する。
【０１６５】
すなわち、図２３のフローチャートにおいて、ステップ１２２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２、残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じた新気導入量Ｂａ１をそれぞれ求めた後、ステップ１５０で、ベーパ濃度検出済か否かを判断する。ここで、ＥＣＵ５０は、ベーパ濃度を、空燃比センサ５５の検出結果に基づいて判断するようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１５３へ移行し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１５１へ移行する。
【０１６６】
ステップ１５３で、ＥＣＵ５０は、パージＶＳＶ６６を緩開弁する、すなわち、緩やかに徐々に開弁する。これにより、キャニスタ６４からベーパを含む空気がサージタンク３ａへ徐々に導入され、サージタンク３ａを流れる残留ＥＧＲガスを含む吸気が薄められ、ＥＧＲ率が減衰する。パージＶＳＶ６６を緩開弁するのは、空燃比センサ５５により検出される空燃比の値が、過剰リッチになることを防止するためである。
【０１６７】
一方、ステップ１５１では、ＥＣＵ５０は、ベーパが低濃度か否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１５２で、パージＶＳＶ６６を急開弁する、すなわち、急激に開弁する。これにより、キャニスタ６４からベーパを含む空気がサージタンク３ａへ急激に導入され、サージタンク３ａを流れる残留ＥＧＲガスを含む吸気が薄められ、ＥＧＲ率が減衰する。パージＶＳＶ６６を急開弁させるのは、ベーパが低濃度であることから、空燃比センサ５５により検出される空燃比の値が、過剰リッチになるおそれがないからである。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１５３で、パージＶＳＶ６６を緩開弁する。
【０１６８】
そして、ステップ１５２又は１５３から移行してステップ１５４では、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４により計測される吸気量Ｇａを取り込む。
【０１６９】
次に、ステップ１５５で、ＥＣＵ５０は、パージＶＳＶ６６の開度に合わせて電子スロットル装置１４を閉弁して、処理をステップ１２６へ移行する。
【０１７０】
また、ステップ１２９から移行してステップ１３５では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、パージＶＳＶ６６を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【０１７１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時であると判断したとき、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の開度まで閉弁すると共に、パージＶＳＶ６６を所定の開度まで開弁し、燃焼室１６における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる。従って、電子スロットル装置１４が所定の開度まで閉弁されることで、残留ＥＧＲガスがサージタンク３ａへある程度流れて掃気され、パージＶＳＶ６６が所定の開度まで開弁されることで、サージタンク３ａへ流れた残留ＥＧＲガスに、パージ通路６５を通じてベーパを含む空気が準新気として混ざり、吸気中の残留ＥＧＲ率Ｒegr１が減衰する。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室１６の燃焼圧力が低減される。この実施形態では、蒸発燃料処理装置６１が、前述した新気導入通路４１及び新気制御弁４２として機能するパージ通路６５及びパージＶＳＶ６６を備えているので、新気導入通路４１及び新気制御弁４２を別途設ける必要がない。このため、蒸発燃料処理装置６１を備えたエンジン１において、新気導入通路４１や新気制御弁４２を別途設けない分だけ構成を簡略化することができ、エンジンシステムのコストダウンを図ることができる。
【０１７２】
＜第６実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの制御装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１７３】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第５実施形態と構成が異なる。図２４に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図２４に示すフローチャートは、ステップ１６０、１６１及び１６２の点で、図２３に示すフローチャートのステップ１２７の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２２、１５０〜１５５、１２６、１２８〜１３５の点では、図２４のフローチャートと図２３のフローチャートは内容が共通する。
【０１７４】
なお、図２４のフローチャートにおけるステップ１６０〜１６２の処理内容は、図１９におけるステップ１６０〜１６２のそれと同じであることから、ここでは説明を省略する。
【０１７５】
従って、この実施形態の上記制御によれば、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じて点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが求められるので、点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが適正化される。このため、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジン１の失火を防止することができる。その他の作用効果は、第５実施形態のそれと同じである。
【０１７６】
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変更して実施することもできる。
【０１７７】
例えば、前記第１〜第４の実施形態では、新気導入通路４１の入口４１ａをエアクリーナ６より下流の吸気通路３に接続したが、新気導入通路の入口をエアクリーナに接続することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
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】
【０１７９】
１  エンジン
３  吸気通路
３ａ  サージタンク（吸気通路）
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）
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）
２５  インジェクタ（燃料供給手段）
２７  アクセルセンサ（運転状態検出手段）
２９  点火プラグ（点火手段）
３０  イグナイタ（点火手段）
４１  新気導入通路
４１ａ  入口
４１ｂ  出口
４２  新気制御弁（新気量調節弁）
５０  ＥＣＵ（減速時掃気制御手段、アイドル時掃気制御手段、異常判定手段、閉じ制御      禁止手段、閉じ制御実行手段）
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）
５４  エアフローメータ（運転状態検出手段）
５５  空燃比センサ（運転状態検出手段）
６２  燃料タンク（燃料供給手段）
６４  キャニスタ
６５  パージ通路
６６  パージＶＳＶ（パージ制御弁）
【図１】
2014020246.tif 000003
【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】
2014020246.tif 000013
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2014020246.tif 000024
【図２３】
2014020246.tif 000025
【図２４】
2014020246.tif 000026
【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成25年5月28日(2013.5.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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と、エンジンの吸気量を調節する吸気量調節弁と、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とを備え、それらをエンジンの運転状態に応じて制御する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、この種のエンジンが記載されている。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る。また、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通路が配置され、ＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられる（低圧ループ式ＥＧＲ装置）。
【０００６】
この種のエンジンは、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い。そのため、エンジンの減速時に、図２５（ａ）に示すように、スロットル開度を全閉にし（時刻ｔ１）、要求ＥＧＲ率の急減に合わせてＥＧＲ弁を直ちに閉弁しても、ＥＧＲ通路の出口からスロットル弁までの吸気通路に大量のＥＧＲガスが残留してしまう。そのため、残留ＥＧＲガスが吸気に混じり、図２５（ｂ）に示すように、エンジン減速時からのＥＧＲ率の低下が遅れることになる（ＥＧＲ減衰遅れ）。その結果、燃焼室に取り込まれる吸気中のＥＧＲ率が過剰となり、エンジンに減速失火が起きるおそれがあった。このことは、高過給圧からの減速ほど、或いは、エンジン回転速度が低くなるほど、ＥＧＲの減衰遅れ時間が長引く傾向があった。図２５は、エンジン減速前後におけるスロットル開度及びＥＧＲ率の挙動をタイムチャートにより示す。
【０００７】
そこで、特許文献１に記載のエンジンでは、スロットル弁より下流の吸気通路に新気を導入する新気バイパス通路と、新気バイパス通路に配置されたバイパス弁とを備え、エンジンの要求ＥＧＲ率が急減するときに、バイパス弁を開き側に制御すると共にスロットル弁を閉じ側に制御するようになっている。これにより、エンジン減速時に要求ＥＧＲ率が急減する場合に、新気バイパス通路から吸気通路へ新気を導入することにより、吸気通路に残留するＥＧＲガスを掃気すると共に、スロットル弁より下流の吸気通路へ流れたＥＧＲガスと新気を合わせることで、ＥＧＲ率を早期に減衰させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−７５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、特許文献１に記載のエンジンでは、エンジン減速時にＥＧＲ率を早期に減衰できるものの、吸気通路へ新気を導入しているだけなので、減速時に燃料カットされない場合には、新気により燃焼室での燃焼圧力が高まり、エンジン出力が上昇してエンジンの減速性が悪化するおそれがあった。そのため、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを早めに掃気させると共にＥＧＲ率を早期に減衰させることが望まれている。特に、大量ＥＧＲを想定した場合、エンジン減速時に吸気通路に残留するＥＧＲガスも多くなることから、その必要性が高くなる。
【００１０】
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、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスの早めの掃気とＥＧＲ率の早期の減衰を図ることを可能とした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】
【００１１】
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、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁と、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の流れ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、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気又は準新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路を流れる新気量又は準新気量を調節するための新気量調節弁と、燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、燃焼室に供給される燃料と空気との混合気を点火するための点火手段と、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を備えたエンジンの制御装置において、運転状態検出手段の検出によりエンジンの減速時であり、かつ、燃料供給手段による燃料供給時であると判断したとき、排気還流通路から吸気通路へ流れて吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火手段により点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する減速時掃気制御手段を備えたことを趣旨とする。
【００１２】
上記発明の構成によれば、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時であると判断されたとき、吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる減速時掃気制御が実行される。従って、この減速時掃気制御により、吸気量調節弁が所定の開度まで閉弁されることで、吸気通路に残留した排気還流ガスが徐々に流れて掃気され、新気量調節弁が所定の開度まで開弁されることで、吸気量調節弁より下流に流れた排気還流ガスに新気が混ざり、吸気中の排気還流ガス割合が減衰する。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。
【００１３】
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、減速時掃気制御手段は、新気量調節弁を開弁することで調節される新気量又は準新気量に応じて、吸気量調節弁を閉弁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加え、吸気通路に導入される新気量又は準新気量に応じて吸気量調節弁が閉弁されるので、新気又は準新気と排気還流ガスを含む吸気との総量増加が押さえられる。
【００１５】
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又は２に記載の発明において、減速時掃気制御手段は、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量に応じた点火時期の遅角量を求め、求められた遅角量に基づき点火手段により点火時期を遅角させ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又は２に記載の発明の作用に加え、減速時掃気制御を開始してからの吸気量に応じた遅角量に基づき点火時期が遅角されるので、吸気量に対して点火時期の遅角量が過剰にならない。
【００１７】
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又は２に記載の発明において、減速時掃気制御手段は、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量と、そのときのエンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差を過剰吸気量として求め、求められた過剰吸気量に応じた点火時期の遅角量を求め、求められた遅角量に基づき点火手段により点火時期を遅角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又は２に記載の発明の作用に加え、減速時掃気制御を開始してから吸気通路を流れる吸気量と、そのときのエンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差が過剰吸気量として求められ、その過剰吸気量に応じて点火時期の遅角量が求められるので、点火時期の遅角量が適正化される。
【００１９】
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乃至３の何れかに記載の発明において、新気導入通路は、吸気通路へ新気を導入するために、その入口が排気還流通路の出口より上流の吸気通路に接続され、その出口が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続され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乃至３の何れかに記載の発明の作用に加え、新気導入通路の出口が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続されるので、その下流の吸気通路で吸気負圧が発生することにより、その部分に新気導入通路の出口から新気が導入される。また、新気導入通路の入口が排気還流通路の出口より上流の吸気通路に接続されるので、新気導入通路の入口に排気還流通路の出口から排気還流ガスが流れ込むことはない。
【００２１】
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乃至３の何れかに記載の発明において、燃料供給手段は、燃料タンクを含むことと、燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するキャニスタと、新気導入通路は、キャニスタから吸気量調節弁より下流の吸気通路へ蒸発燃料を含む空気を準新気としてパージするためのパージ通路であることと、新気量調節弁は、パージ通路を流れる準新気量を調節するためのパージ制御弁であることとを備えたことを趣旨とする。
【００２２】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の作用に対し、減速時掃気制御手段は、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共にパージ制御弁を所定の開度まで開弁し、燃焼室における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する。従って、吸気量調節弁が所定の開度まで閉弁されることで、吸気通路に残留した排気還流ガスがある程度流れて掃気され、パージ制御弁が所定の開度まで開弁されることで、吸気量調節弁の下流へ流れた排気還流ガスに、パージ通路を通じて蒸発燃料を含む空気が準新気として混ざり、吸気中の排気還流ガス割合が低減される。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。パージ通路とパージ制御弁を備えたエンジンであれば、新気導入通路及び新気量調節弁を別途設ける必要がない。
【００２３】
上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、減速時掃気制御手段は、排気還流ガスの掃気を開始してからの吸気通路を流れる吸気量の積算値を求め、その積算値がエンジンの運転状態に応じて想定される掃気に必要な吸気量より多くなったときに、吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して減速時掃気制御を終了することを趣旨とする。
【００２４】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の作用に加え、排気還流ガスの掃気を開始してからの吸気量積算値が想定される残留排気還流ガス量より多くなったときに、残留排気還流ガスの掃気が完了したと判定されて減速時掃気制御が終了するので、減速時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００２５】
上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかに記載の発明において、減速時掃気制御手段は、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると更に判断したとき、エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して減速時掃気制御を終了することを趣旨とする。
【００２６】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンのアイドル運転時であると更に判断されたとき、エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定され、減速時掃気制御が終了するので、アイドル運転に至っても減速時掃気制御が長引くことがない。
【００２７】
上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の発明において、吸気量調節弁の開閉によりエンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、吸気量調節弁を所定の開度に閉弁すると共に、点火手段により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中にエンジンのアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定してアイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００２８】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の作用に加え、アイドル目標回転制御を行わないエンジンのアイドル運転時には、アイドル時掃気制御が実行される。すなわち、吸気量調節弁が所定の開度に閉弁されることで、吸気通路に残留した排気還流ガスが更に流れて掃気され、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。また、このアイドル時掃気制御の実行中にアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、残留した排気還流ガスの掃気が完了したと判定されるので、アイドル目標回転制御を行わないアイドル運転時に、掃気完了が適正に判定され、アイドル時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００２９】
上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項１乃至８の何れかに記載の発明において、吸気量調節弁の開閉によりエンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、運転状態検出手段の検出によりエンジンのアイドル運転時であると判断したとき、吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、吸気量調節弁を閉弁すると共に、点火手段により点火時期を遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定してアイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３０】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の作用に加え、アイドル目標回転制御を行うエンジンのアイドル運転時に、アイドル時掃気制御が実行される。すなわち、吸気量調節弁が所定の開度に閉弁されることで、吸気通路に残留した排気還流ガスが更に流れて掃気され、点火時期が遅角されることで、燃焼室の燃焼圧力が低減される。また、アイドル時掃気制御の実行中に点火時期が更に遅角されたときに、残留した排気還流ガスの掃気が完了したと判定されるので、アイドル目標回転制御を行うアイドル運転時に、掃気完了が適正に判定され、アイドル時掃気制御が必要以上に長引くことがない。
【００３１】
上記目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明において、運転状態検出手段の検出によりエンジンの減速時であり、かつ、燃料供給手段による燃料供給時でないと判断したとき、新気量調節弁を閉弁状態から開弁させたときの吸気通路における吸気圧の変化と、吸気圧の大きさと、吸気通路における吸気量の大きさとに基づき新気量調節弁の正常及び異常を判定する異常判定手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３２】
上記発明の構成によれば、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンの減速時であり、かつ、燃料供給時でないと判断されたとき、新気量調節弁が閉弁状態から開弁させたときの吸気圧の変化と、吸気圧の大きさと、吸気量の大きさとに基づき新気量調節弁の正常及び異常が判定されるので、新気量調節弁を動作させる前にその異常に対処できる。
【００３３】
上記目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、異常判定手段により新気量調節弁が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を禁止する閉じ制御禁止手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３４】
上記発明の構成によれば、請求項１１に記載の発明の作用に加え、新気量調節弁が閉弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御が禁止されるので、新気導入通路を介して新気が吸気通路へ流れない状態において、吸気量調節弁により吸気通路の吸気流れが確保され、燃焼室への空気の取り込みが確保される。
【００３５】
上記目的を達成するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１１に記載の発明において、異常判定手段により新気量調節弁が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を実行する閉じ制御実行手段を更に備えたことを趣旨とする。
【００３６】
上記発明の構成によれば、請求項１１に記載の発明の作用に加え、新気量調節弁が開弁異常であると判断された場合、エンジンのアイドル運転域で吸気量調節弁の閉じ制御を実行するので、新気導入通路を介して十分な新気が吸気通路へ流れ込む状態において、吸気量調節弁により吸気通路の吸気流れが遮断され、必要以上の空気が燃焼室へ取り込まれることがない。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンの減速時にエンジンの出力上昇を抑えながら残留排気還流ガスを早めに掃気することができ、吸気中の残留排気還流ガスの割合を早期に減衰することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、燃焼室に吸入される空気量の増加を押さえ、燃焼圧力の増加を押さえてエンジン出力の増加を押さえることができる。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、点火時期の過剰な遅角によるエンジンの失火を防止することができる。
【００４０】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジンの失火を防止することができる。
【００４１】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、新気導入通路を通じて新気だけを吸気通路へ流すことができる。
【００４２】
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかに記載の発明の効果に加え、キャニスタ等の蒸発燃料処理装置を備えたエンジンにおいて、新気導入通路や新気量調節弁を別途設けない分だけ、構成を簡略化することができ、エンジンシステムのコストダウンを図ることができる。
【００４３】
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジン減速運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジンが減速運転からアイドル運転へ移行しても、吸気通路に残留した排気還流ガスの掃気完了を適正に判断することができ、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４５】
請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加え、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４６】
請求項１０に記載の発明によれば、請求項１乃至８の何れかに記載の発明の効果に加え、アイドル運転からの排気還流制御への復帰遅れを防止することができる。
【００４７】
請求項１１に記載の発明によれば、請求項１乃至１０の何れかに記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の誤動作を回避することができると共に、異常判定がエンジンの出力へ与える影響を回避することができる。
【００４８】
請求項１２に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の閉弁異常に対処して、エンジン１の不意な出力低下やエンジンストールを防止することができる。
【００４９】
請求項１３に記載の発明によれば、請求項１１に記載の発明の効果に加え、新気量調節弁の開弁異常に対処して、アイドル回転速度の不意な上昇を抑え、エンジンの減速性の悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１実施形態に係り、エンジンのＥＧＲ装置を含む過給機付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、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」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ガス含有吸気量を求めるために参照されるマップ。
【図５】同実施形態に係り、掃気量を求めるために参照されるマップ。
【図６】同実施形態に係り、スロットル開度を求めるために参照されるマップ。
【図７】同実施形態に係り、掃気量を求めるために参照されるマップ。
【図８】同実施形態に係り、新気導入量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、閉弁開度を求めるために参照されるマップ。
【図１０】同実施形態に係り、減速運転からアイドル運転へ移行したときの残留ＥＧＲガス掃気完了判定のため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、残留ＥＧＲ率とエンジン回転変動との関係を示すグラフ。
【図１２】同実施形態に係り、新気制御弁の故障判定の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、新気制御弁の故障判定を受けて行う「フェイルセーフ制御」のための処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１４】第２実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１５】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１６】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。
【図１７】第３実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図１８】同実施形態に係り、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を示すタイムチャート。
【図１９】第４実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２０】同実施形態に係り、減速時吸気量を求めるために参照されるマップ。
【図２１】同実施形態に係り、点火時期の遅角量を求めるために参照されるマップ。
【図２２】第５実施形態に係り、エンジンのＥＧＲ装置を含む過給機付エンジンシステムを示す概略構成図。
【図２３】同実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２４】第６実施形態に係り、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例を示すフローチャート。
【図２５】従来例に係り、エンジン減速前後におけるスロットル開度及びＥＧＲ率の挙動を示すタイムチャート。
【発明を実施するための形態】
【００５１】
＜第１実施形態＞
以下、本発明における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。
【００５２】
図１に、この実施形態におけるエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付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。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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の下流側であってサージタンク３ａの上流側の吸気通路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この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。この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、開度が調節されるように構成される。この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。タービン９の下流側の排気通路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。
【００５６】
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。インジェクタ２５は、本発明の燃料供給手段に相当する。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により本発明の点火手段としての点火装置が構成される。
【００５７】
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における排気流量（ＥＧＲ流量）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の下流側の排気通路５と、コンプレッサ８の上流側の吸気通路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が、コンプレッサ８の上流側における吸気通路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の下流側における排気通路５に接続される。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
図１に示すように、この実施形態では、電子スロットル装置１４より下流のサージタンク３ａへ新気を導入するために、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が電子スロットル装置１４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、本発明の新気流量調節弁に相当する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。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へ流れる新気流量が調節される。
【００６１】
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、ＥＧＲ制御及び新気流量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、ＥＧＲ弁１８のステップモータ３１及び新気制御弁４２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、本発明の減速時掃気制御手段、アイドル時掃気制御手段、異常判定手段、閉じ制御禁止手段及び閉じ制御実行手段に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、各ステップモータ２２，３４及び新気制御弁４２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。
【００６２】
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、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。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、吸気圧検出手段に相当し、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のクラックシャフト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。すなわち、水温センサ５３は、温度状態検出手段に相当し、エンジン１の温度状態を示す冷却水温ＴＨＷを検出するようになっている。エアフローメータ５４は、吸気量測定手段に相当し、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気流量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。
【００６３】
この実施形態において、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。一方、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時には、ＥＧＲの流れを遮断するためにＥＧＲ弁１８を全閉に制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン減速時に、所定の条件下で、後述する各種エンジン制御を実行するようになっている。
【００６４】
ここで、エンジン１の減速時にＥＧＲ弁１８を全閉に制御しても、ＥＧＲ通路１７の出口から電子スロットル装置１４までの吸気通路３の経路が比較的長いことから、そこにＥＧＲガスが残留することになり、その残留するＥＧＲガスが燃焼室１６に流れ込むことによるエンジン１の減速失火が問題になることがある。そこで、この実施形態では、吸気通路３に残留するＥＧＲガスを減速時に早めに掃気するために、ＥＣＵ５０が以下の各種制御を実行するようになっている。
【００６５】
この実施形態では、エンジン１の減速運転時に残留ＥＧＲガスを掃気するための制御（本発明の減速時掃気制御）を行うようになっている。図３に、ＥＣＵ５０が実行する「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００６６】
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、回転速度センサ５２の検出値及びエアフローメータ５４の測定値に基づきエンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬをそれぞれ取り込む。
【００６７】
次に、ステップ１０１で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ率Ｒegrを取り込む。ここで、ＥＧＲ率Ｒegrとは、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れるＥＧＲ流量と、そのＥＧＲ流量を含む吸気量との比率を意味する。このＥＧＲ率Ｒegrは、エンジン１の運転状態に応じてＥＣＵ５０により求められるようになっている。
【００６８】
次に、ステップ１０２で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン域からのエンジン急減速であるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ制御が実行されている状態からエンジン１が急減速となったか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、急減速の判断を、例えば、スロットル開度ＴＡの変化に基づき判断することができる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０３へ移行する。
【００６９】
ステップ１０３で、ＥＣＵ５０は、減速直前のエンジン負荷ＫＬ及びＥＧＲ率Ｒegrを、それぞれ減速直前エンジン負荷ＫＬ１及び残留ＥＧＲ率Ｒegr１としてメモリに記憶する。
【００７０】
次に、ステップ１０４で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速燃料カットであるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５からエンジン１への燃料供給が遮断されたときであるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０５へ移行し、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１２０へ移行する。
【００７１】
ステップ１０５で、ＥＣＵ５０は、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１が「０」であるか否かを判断する。ここで、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１は、後述するように、減速燃料カットの条件下において、残留ＥＧＲ率Ｒegr１の減衰が完了したときに「１」に、減衰が完了しないときに「０」に設定される。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１０６へ移行する。
【００７２】
ステップ１０６で、ＥＣＵ５０は、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrは、電子スロットル装置１４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を意味する。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求めることができる。このマップでは、減速直前エンジン負荷ＫＬ１の、低負荷から所定値Ｂまでの範囲で残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが所定値Ａで一定となり、減速直前エンジン負荷ＫＬ１が所定値Ｂより大きくなるに連れて残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが直線的に増加するように設定されている。減速直前エンジン負荷ＫＬ１が所定値Ｂより大きくなる範囲では過給を行う過給域となる。
【００７３】
次に、ステップ１０７で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr１と減速直前の残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じたスロットル開度ＴＡegr１をそれぞれ求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図５に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この掃気量ＴＧegr１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが「０」から所定値Ａまでの範囲で掃気量ＴＧegr１が「０」で一定となり、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrが所定値Ａより大きくなるに連れ、掃気量ＴＧegr１が急増した後、直線的に増加するように設定されている。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図６に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、このスロットル開度ＴＡegr１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が「０」から増加するに連れてスロットル開度ＴＡegr１が徐々に増加するように設定されている。
【００７４】
次に、ステップ１０８で、ＥＣＵ５０は、求められたスロットル開度ＴＡegr１に基づき電子スロットル装置１４を開弁する。
【００７５】
その後、ステップ１０９で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。
【００７６】
次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを求める。ＥＣＵ５０は、前回求められた積算吸気量ＴＧａに今回取り込まれた吸気量Ｇａを加算することにより、今回の積算吸気量ＴＧａを求める。
【００７７】
そして、ステップ１１１で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr１よりも積算吸気量ＴＧａが大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１０９へ戻し、ステップ１０９〜ステップ１１１の処理を繰り返す。この繰り返しにより、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａが掃気量ＴＧegr１よりも大きくなるのを持つ、すなわち、残留ＥＧＲガスの掃気が完了するのを待つ。そして、ステップ１１１の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１１２へ移行する。
【００７８】
ステップ１１２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を所定のアイドル開度に制御し、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２をそれぞれ「１」に設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００７９】
一方、エンジン１が燃料カットを行わない急減速である場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１０４からステップ１２０へ移行し、新気導入フラグＸＧａ１が「０」であるか否かを判断する。この実施形態で、新気導入フラグＸＧａ１は、サージタンク３ａに新気導入通路４１を通じて新気が導入される場合に「１」に、新気が導入されない場合に「０」に設定されるようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１２１へ移行する。
【００８０】
ステップ１２１で、ＥＣＵ５０は、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような、予め設定されたマップを参照することによりこの残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求めることができる。
【００８１】
次に、ステップ１２２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２、残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じた新気導入量Ｂａ１をそれぞれ求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図７に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この掃気量ＴＧegr２を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに対して掃気量ＴＧegr２が、図５のマップに準ずるように設定されている。また、ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この新気導入量Ｂａ１を求めることができる。このマップでは、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が増大するに連れて新気導入量Ｂａ１がある上限値まで曲線的に増えるように設定されている。
【００８２】
次に、ステップ１２３で、ＥＣＵ５０は、求められた新気導入量Ｂａ１に基づき新気制御弁４２を開弁する。
【００８３】
次に、ステップ１２４で、ＥＣＵ５０は、求められた新気導入量Ｂａ１に応じた電子スロットル装置１４のスロットル弁２１の閉弁開度ＴＡｃを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図９に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この閉弁開度ＴＡｃを求めることができる。このマップでは、新気導入量Ｂａ１が大きくなるに連れて閉弁開度ＴＡｃがほぼ直線的に増えるように設定されている。ここで、閉弁開度ＴＡｃは、全閉ではなく、絞りぎみに開かれるスロットル弁２１の開度を意味する。
【００８４】
次に、ステップ１２５で、ＥＣＵ５０は、求められた閉弁開度ＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を閉弁する。すなわち、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２による新気導入量Ｂａ１に応じてスロットル弁２１の開度を適度に絞るのである。
【００８５】
その後、ステップ１２６で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込む。
【００８６】
次に、ステップ１２７で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その遅角量ＡＯＰrtdに基づき点火時期の遅角制御を実行する。この遅角制御は、燃焼室１６に空気が過剰に取り込まれることで増大する混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を通常の点火時期よりも遅らせる処理である。
【００８７】
次に、ステップ１２８で、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを求める。ＥＣＵ５０は、前回求められた積算吸気量ＴＧａに今回取り込まれた吸気量Ｇａを加算することにより、今回の積算吸気量ＴＧａを求める。
【００８８】
そして、ステップ１２９で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２よりも積算吸気量ＴＧａのほうが大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１２６へ戻し、ステップ１２６〜ステップ１２９の処理を繰り返す。この繰り返しにより、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａが掃気量ＴＧegr２より大きくなるのを持つ、すなわち、残留ＥＧＲガスの掃気が完了するのを待つ。そして、ステップ１２９の判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１３０へ移行する。
【００８９】
ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【００９０】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時であると判断したとき、すなわち、燃料カットを行わないエンジン減速時に、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れて吸気通路３に残留するＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁すると共に、新気制御弁４２を所定の開度まで開弁し、燃焼室１６における混合気の燃焼圧力を低減するためにイグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させる減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行するようになっている。従って、この掃気制御により、電子スロットル装置１４が所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁されることで、電子スロットル装置１４より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスが電子スロットル装置１４より下流のサージタンク３ａへ徐々に流れて掃気され、新気制御弁４２が所定の開度まで開弁されることで、サージタンク３ａへ流れた残留ＥＧＲガスに新気が混ざり、吸気中のＥＧＲガスの割合（残留ＥＧＲ率Ｒegr１）が減衰する。また、点火時期が所定の遅角量ＡＯＰrtdに基づき遅角されることで、燃焼室１６の燃焼圧力が低減される。このため、エンジン１の減速時にエンジン１の出力上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを早めに掃気することができ、残留ＥＧＲ率Ｒegr１を早期に減衰することができる。
【００９１】
ここで、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を開弁することで調節される新気導入量Ｂａ１に応じた閉弁開度ＴＡｃに基づき電子スロットル装置１４を閉弁するようになっている。従って、残留ＥＧＲガスを含む吸気と新気との総量増加が押さえられる。このため、燃焼室１６に吸入される空気量の増加を押さえ、燃焼圧力の増加を押さえてエンジン１の出力増加を押さえることができる。
【００９２】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を開始してから吸気通路３を流れる吸気量Ｇａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その求められた遅角量ＡＯＰretに基づきイグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御することにより点火時期を遅角させるようになっている。従って、吸気量Ｇａに対して点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが過剰になることはない。このため、点火時期の過剰な遅角によるエンジン１の失火を防止することができる。
【００９３】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、吸気通路３に残留する残留ＥＧＲガスの掃気を開始してからの吸気通路３を流れる吸気量Ｇａの積算値（積算吸気量）ＴＧａが、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じて想定される掃気量ＴＧegr２より多くなったときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したと判定して減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、エンジン１の減速運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【００９４】
この実施形態では、新気導入通路４１の出口４１ｂが電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３に接続されるので、そのサージタンク３ａで吸気負圧が発生することにより、その接続部分に新気導入通路４１の出口４１ｂから新気が導入され、サージタンク３ａへ流れる。また、新気導入通路４１の入口４１ａがＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続されるので、新気導入通路４１の入口４１ａにＥＧＲ通路１７の出口１７ａからＥＧＲガスが流れ込むことはない。このため、新気導入通路４１を通じて新気だけをサージタンク３ａへ流すことができる。
【００９５】
次に、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行したときの残留ＥＧＲガスの掃気完了の判定について説明する。図１０に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【００９６】
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、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき各種エンジン信号を取り込む。
【００９７】
次に、ステップ２１０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１がアイドル運転であるか否かを判断する。例えば、ＥＣＵ５０は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいてこの判断を行う。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ２００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ２２０へ移行する。
【００９８】
ステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転変動ΔＮＥを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、単位時間当たりのエンジン回転速度ＮＥの変化を求める。
【００９９】
次に、ステップ２３０で、ＥＣＵ５０は、求められたエンジン回転変動ΔＮＥが、所定の基準値Ｃ１よりも小さいか否かを判断する。図１１に、残留ＥＧＲ率Ｒegr１とエンジン回転変動ΔＮＥとの関係をグラフにより示す。このグラフから明らかなように、エンジン回転変動ΔＮＥが基準値Ｃ１を下回ると、残留ＥＧＲ率Ｒegr１が所定値より減少することが分かる。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ２００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ２４０へ移行する。
【０１００】
ステップ２４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行した状態で残留ＥＧＲガスの掃気が完了したことを優先判定する。すなわち、図３に示すルーチンで、残留ＥＧＲガスの掃気が完了していなくても、掃気が完了したとする判定を行うことができる。そして、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、ＥＣＵ５０は、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ２００へ戻す。
【０１０１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、燃料カットを行わないエンジン１の減速時であり、アイドル運転時であると更に判断したとき、エンジン回転変動ΔＮＥが所定の基準値Ｃ１より小さくなったときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したと判定するようになっている。従って、この判定により減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が終了するので、アイドル運転に至っても減速時残留ＥＧＲガス掃気制御が長引くことがない。このため、エンジン１が減速運転からアイドル運転へ移行しても、残留ＥＧＲガスの掃気完了を適正に判断することができ、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１０２】
次に、新気制御弁４２の故障判定について説明する。図１２に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１０３】
先ず、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき各種エンジン信号を取り込む。
【０１０４】
次に、ステップ３０１で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転が減速燃料カットの状態であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ３００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理ステップ３０２へ移行する。
【０１０５】
ステップ３０２で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を閉弁し、そのときの吸気圧ＰＭを吸気圧ＰＭclvsvとして取り込む。
【０１０６】
次に、ステップ３０３で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２を開弁し、そのときの吸気圧ＰＭを吸気圧ＰＭopvsvとして取り込む。
【０１０７】
次に、ステップ３０４で、ＥＣＵ５０は、吸気圧変動ΔＰＭを求める。ＥＣＵ５０は、開弁時の吸気圧ＰＭopvsvから閉弁時の吸気圧ＰＭclvsvを減算することにより、この吸気圧変動ΔＰＭを求める。
【０１０８】
次に、ステップ３０５で、ＥＣＵ５０は、吸気圧変動ΔＰＭが所定の基準値Ａ１より大きいか否かを判断する。ここで、基準値Ａ１は、判断に有効な任意の値である。この判断結果が肯定となる場合、ステップ３０６で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が正常であるとの正常判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。正常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。一方、ステップ３０５の判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理ステップ３０７へ移行する。
【０１０９】
ステップ３０７で、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４及び吸気圧センサ５１の検出値等に基づき、吸気量Ｇａと吸気圧ＰＭをそれぞれ取り込む。
【０１１０】
次に、ステップ３０８で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａが所定の基準値Ｂ１よりも大きいか、又は、吸気圧ＰＭが所定の基準値Ｃ１よりも大きいか否かを判断する。ここで、基準値Ｂ１，Ｃ１は、判断に有効な任意の値である。
【０１１１】
そして、ステップ３０８の判断結果が肯定となる場合、ステップ３０９で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が開弁状態で異常であるとの開弁異常判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。開弁異常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。一方、ステップ３０８の判断結果が否定となる場合、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が閉弁状態で異常であるとの閉弁異状判定を行い、処理をステップ３００へ戻す。閉弁異常判定で、ＥＣＵ５０は、その判定結果をメモリに記憶する。
【０１１２】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時でないと判断したとき、すなわち減速燃料カットであると判断したとき、新気制御弁４２を閉弁状態から開弁させたときの吸気通路３における吸気圧ＰＭの変化と、吸気圧ＰＭの大きさと、吸気通路３における吸気量Ｇａの大きさとに基づき新気制御弁４２の正常及び異常を判定するようになっている。従って、新気制御弁４２を動作させる前に新気制御弁４２の異常に対処できる。このため、新気制御弁４２の誤動作を回避することができる。また、減速燃料カット時に新気制御弁４２の異常判定を行うので、異常判定がエンジン１の出力へ与える影響を回避することができる。
【０１１３】
次に、上記した新気制御弁４２の故障判定を受けて行う「フェイルセーフ制御」について説明する。図１３に、その処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１１４】
先ず、ＥＣＵ５０は、ステップ４００で、新気制御弁４２の故障判定結果を取り込み、ステップ４１０で、その故障判定結果に基づき新気制御弁４２が異常であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ４００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ４２０へ移行する。
【０１１５】
ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、故障判定結果に基づき新気制御弁４２の開弁異常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、ステップ４３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を実行する。すなわち、新気制御弁４２が開いたまま故障しているときは、新気導入通路４１を介して十分な新気がサージタンク３ａへ流れ込むことから、これ以上の空気が燃焼室１６へ取り込まれないようにするために、電子スロットル装置１４を閉じ制御するのである。
【０１１６】
一方、ステップ４２０で、判断結果が否定となる場合、閉弁異状であることから、ＥＣＵ５０は、ステップ４４０で、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止する。すなわち、新気制御弁４２が閉じたまま故障しているときは、新気導入通路４１を介して新気がサージタンク３ａへ流れないことから、燃焼室１６にアイドル運転に必要な空気が取り込まれるようにするために、電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止するのである。
【０１１７】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断した場合に、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を実行するようになっている。従って、新気導入通路４１を介して十分な新気がサージタンク３ａへ流れ込む状態において、電子スロットル装置１４により吸気通路３の吸気流れが遮断され、必要以上の空気が燃焼室１６へ取り込まれることがない。このため、新気制御弁４２の開弁異常に対処して、アイドル回転速度の不意な上昇を抑え、エンジン１の減速性の悪化を防止することができる。
【０１１８】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、新気制御弁４２が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断した場合に、エンジン１のアイドル運転域で電子スロットル装置１４の閉じ制御を禁止するようにしている。従って、新気導入通路４１を介して新気がサージタンク３ａへ流れない状態において、電子スロットル装置１４により吸気通路３の吸気流れが確保され、燃焼室１６への空気の取り込みが確保される。このため、新気制御弁４２の閉弁異常に対処して、エンジン１の不意な出力低下やエンジンストールを防止することができる。
【０１１９】
＜第２実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１２０】
なお、以下の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。
【０１２１】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」及びそれに関連した制御の点で第１実施形態と構成が異なる。図１４に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。
【０１２２】
この実施形態では、図１４のフローチャートにおけるステップ１２０とステップ１２１との間にステップ１４０の処理が加えられる点で第１実施形態における図３のフローチャートの内容と異なる。
【０１２３】
すなわち、ステップ１２０で、新気導入フラグＸＧａ１が「０」であると判断された場合、つまり、サージタンク３ａに新気が導入されていないと判断された場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行し、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２が「０」であるか否かを判断する。ここで、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２は、燃料カットが行われない減速運転の条件下において、残留ＥＧＲ率Ｒegr１の減衰が完了したときに「１」に、減衰が完了していないときに「０」に設定されるものである。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１３０へ移行し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１２１へ移行する。
【０１２４】
そして、ステップ１４０から移行してステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、新気制御弁４２を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【０１２５】
一方、ステップ１４０から移行してステップ１２１では、ＥＣＵ５０は、上記と同様、減速直前エンジン負荷ＫＬ１に応じた残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrを求める。
【０１２６】
図１４のフローチャートにおけるその他のステップ１００〜１１２，１２２〜１２９については、図３のフローチャートと同じであり、ここでは説明を省略する。
【０１２７】
この実施形態では、上記したようにエンジン１の減速運転時に加え、エンジン１のアイドル運転時にも残留ＥＧＲガスを掃気する制御（本発明のアイドル時掃気制御）を行うようになっている。図１５に、ＥＣＵ５０が実行する「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」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、エンジン１のアイドル運転時にエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御する「アイドル目標回転制御」を行わない場合を想定している。
【０１２８】
処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、各種センサ等５１〜５５の検出値等に基づき、各種エンジン信号を取り込む。
【０１２９】
次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２が「０」であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ５００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ５２０へ移行する。
【０１３０】
ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１がアイドル運転か否かを判断する。例えば、ＥＣＵ５０は、スロットル開度ＴＡ及びエンジン回転速度ＮＥに基づいてこの判断を行う。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ５００へ戻し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ５３０へ移行する。
【０１３１】
ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を制御することによりスロットル弁２１を所定のアイドル開度に調節してアイドル時の吸気量Ｇａを調節する。これと同時に、ＥＣＵ５０は、イグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御することにより、点火時期を所定の遅角量だけ遅角させる。点火時期を遅角させるのは、吸気量Ｇａの増加に伴い燃焼圧力が増大するのを抑えるためである。
【０１３２】
次に、ステップ５４０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御の開始直後のアイドル回転速度ＮＥを、掃気アイドル回転速度ＮＥidegrとして取り込む。
【０１３３】
次に、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ５６０へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「０.５秒」とすることができる。そして、ステップ５６０で、ＥＣＵ５０は、そのときのアイドル回転速度ＮＥidaを取り込む。
【０１３４】
次に、ステップ５７０で、ＥＣＵ５０は、掃気アイドル回転速度ＮＥidegrと所定値αとの加算結果がアイドル回転速度ＮＥidaよりも小さいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われない状態でアイドル回転速度ＮＥidaが上昇しておらず、残留ＥＧＲガスの掃気が未完了であるとして、処理をステップ５００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われない状態でアイドル回転速度ＮＥidaが上昇していることで残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものとして、処理をステップ５８０へ移行する。
【０１３５】
そして、ステップ５８０で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気の完了を優先判定する。ここで、優先判定とは、図１４に示すフローチャートのステップ１３０の判定の有無にかかわらず、ステップ５８０の判定を有効にすることを意味する。そして、ＥＣＵ５０は、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻す。また、ＥＣＵ５０は、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１及び第２ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop２をそれぞれ「１」に設定し、処理をステップ５００へ戻す。
【０１３６】
ここで、上記「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を図１６にタイムチャートにより示す。
【０１３７】
図１６において、自動車の定常走行時に、時刻ｔ１で、自動車が減速停止すると（ＳＰＤ＝０）、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル回転速度まで低下し（同図（ａ））、点火時期が所定の遅角量だけ遅角され（同図（ｂ））、ＥＧＲ弁が全閉となり（ＥＧＲ弁開度＝０）、スロットル開度ＴＡが所定のアイドル開度まで閉弁し（同図（ｃ））、残留ＥＧＲガス掃気制御が有る場合は、ＥＧＲ率が所定値まで低下する（同図（ｄ））。
【０１３８】
このとき、スロットル開度ＴＡは、所定の吸気量Ｇａを確保するために、通常のアイドル開度ＴＡidよりも所定の開度ｔａ１だけ大きく保たれ（同図（ｃ））、点火時期は通常のアイドル点火時期ＡＯＰidに対して所定の遅角量ｒｔｄ１だけ遅角される（同図（ｂ））。これにより、エンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル回転速度で一定に保たれ（同図（ａ））、ＥＧＲ率が所定値で一定に保たれる（同図（ｄ））。
【０１３９】
その後、残留ＥＧＲガスの掃気が進み、時刻ｔ２で、ＥＧＲ率が更に低下し始めると（同図（ｄ））、エンジン回転速度ＮＥがわずかに上昇し始める（同図（ａ））。
【０１４０】
その後、時刻ｔ３で、エンジン回転速度ＮＥが所定値αだけ上昇すると、点火時期の遅角が終了し、通常のアイドル点火時期ＡＯＰidへ戻り始め（同図（ｂ））、スロットル開度ＴＡが通常のアイドル開度ＴＡidまで閉弁する（同図（ｃ））。これに伴い、ＥＧＲ率が更に低下して残留ＥＧＲガスの掃気が完了する。
【０１４１】
この実施形態の上記制御によれば、電子スロットル装置１４を開閉させてエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転時と判断したとき、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の開度に閉弁すると共に、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させる。そして、その掃気制御を実行中に、エンジン１のアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定してアイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、アイドル目標回転制御を行わないアイドル運転時に、残留ＥＧＲガス掃気の完了が適正に判定され、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１４２】
＜第３実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１４３】
この実施形態では、「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第２実施形態と構成が異なる。図１７に、この実施形態の「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」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、エンジン１のアイドル運転時にエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するための「アイドル目標回転制御」を行う場合を想定している。
【０１４４】
図１７に示すフローチャートは、ステップ５３５、５４５、５６５及び５７５の点で、図１５に示すフローチャートのステップ５３０、５４０、５６０及び５７０の内容と異なる。その他のステップ５００〜５２０、５５０及び５８０の点では、図１７のフローチャートと図１５のフローチャートは内容が共通する。
【０１４５】
すなわち、図１７のフローチャートでは、ステップ５３５で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を制御してスロットル弁２１のアイドル開度を調節することによりアイドル時の吸気量Ｇａを調節する。これにより、エンジン１のアイドル運転時のエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御する。これと同時に、ＥＣＵ５０は、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角制御する。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａに応じた点火時期遅角量を求め、その遅角量に基づいて点火時期を遅角させるようになっている。
【０１４６】
次に、ステップ５４５で、ＥＣＵ５０は、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御の開始直後のアイドル点火時期を、掃気アイドル点火時期ＡＯＰidegrとして取り込む。
【０１４７】
次に、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ５６５へ移行する。ここで、所定時間を、例えば「０.５秒」とすることができる。そして、ステップ５６５で、ＥＣＵ５０は、そのときのアイドル点火時期ＡＯＰidaを取り込む。  
【０１４８】
その後、ステップ５７５で、ＥＣＵ５０は、掃気アイドル点火時期ＡＯＰidegrから所定値βを減算した結果がアイドル点火時期ＡＯＰidaよりも大きいか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われる状態でエンジン回転速度ＮＥをアイドル目標回転速度に維持するために点火時期の遅角量を増やさず、残留ＥＧＲガスの掃気が未完了であるとして、処理をステップ５００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、「アイドル目標回転制御」が行われる状態でエンジン回転速度ＮＥをアイドル目標回転速度に維持するために点火時期の遅角量を増やすことで、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものとして、処理をステップ５８０へ移行する。
【０１４９】
ここで、上記「アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御」に関する各種パラメータの挙動を図１８にタイムチャートにより示す。
【０１５０】
図１８において、自動車の定常走行時に、時刻ｔ１で、自動車が減速停止すると（ＳＰＤ＝０）、それに伴いエンジン回転速度ＮＥが所定のアイドル目標回転速度まで低下し（同図（ａ））、点火時期がある遅角量だけ遅角され（同図（ｂ））、ＥＧＲ弁が全閉となり（ＥＧＲ弁開度＝０）、スロットル開度ＴＡが所定のアイドル開度まで閉弁し（同時（ｃ））、残留ＥＧＲガス掃気制御が有る場合は、ＥＧＲ率が所定値まで低下する（同図（ｄ））。この実施形態では、「アイドル目標回転制御」が行われていることから、エンジン回転速度ＮＥは所定のアイドル目標回転速度で一定に制御される（同時（ａ））。
【０１５１】
このとき、スロットル開度ＴＡは、所定の吸気量Ｇａを確保するために、通常のアイドル開度ＴＡidよりも所定の開度ｔａ１だけ大きく保たれ（同図（ｃ））、点火時期は通常のアイドル点火時期ＡＯＰid１よりも所定値βだけ進角側に保たれる（同図（ｂ））。これにより、ＥＧＲ率が所定値で一定に保たれる（同図（ｄ））。
【０１５２】
その後、残留ＥＧＲガスの掃気が進み、時刻ｔ２で、ＥＧＲ率が更に低下し始めると（同図（ｄ））、エンジン回転速度ＮＥが所定値αへ上昇しようとするところ、アイドル目標回転制御によりエンジン回転速度ＮＥがアイドル目標回転速度に保たれることから（同図（ａ））、点火時期が徐々に遅角される（同図（ｂ））。
【０１５３】
その後、時刻ｔ３で、点火時期が所定値βだけ遅角されて通常のアイドル点火時期ＡＯＰid１に達すると（同図（ｂ））、スロットル開度ＴＡが所定の通常のアイドル開度ＴＡidまで閉弁する（同図（ｃ））。これに伴い、ＥＧＲ率が更に低下して残留ＥＧＲガスの掃気が完了する。
【０１５４】
この実施形態の上記制御によれば、電子スロットル装置１４を開閉させてエンジン回転速度ＮＥを所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドル運転時と判断したとき、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を閉弁すると共に、イグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させる。そして、その掃気制御を実行中に、エンジン１の点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定してアイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御を終了するようになっている。従って、アイドル目標回転制御を行うアイドル運転時に、残留ＥＧＲガス掃気の完了が適正に判定され、アイドル時残留ＥＧＲガス掃気制御が必要以上に長引くことがない。このため、アイドル運転からのＥＧＲ制御への復帰遅れを防止することができる。
【０１５５】
＜第４実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１５６】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第１実施形態と構成が異なる。図１９に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１９に示すフローチャートは、ステップ１６０、１６１及び１６２の点で、図３に示すフローチャートのステップ１２７の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２６、１２８〜１３０の点では、図１９のフローチャートと図３のフローチャートは内容が共通する。
【０１５７】
すなわち、図１９のフローチャートでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１２６で、エアフローメータ５４の測定値に基づき吸気量Ｇａを取り込んだ後、ステップ１６０で、エンジン回転速度ＮＥに応じた減速時吸気量Ｇａｎｅを求める。ＥＣＵ５０は、例えば、図２０に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この減速時吸気量Ｇａｎｅを求めることができる。このマップでは、エンジン回転速度ＮＥの低い領域では、減速時吸気量Ｇａｎｅが一定となり、それよりもエンジン回転速度ＮＥが高くなるに連れて減速時吸気量Ｇａｎｅが直線的に増加するように設定されている。
【０１５８】
次に、ステップ１６１で、ＥＣＵ５０は、減速時過剰吸気量ΔＧａを求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、吸気量Ｇａから減速時吸気量Ｇａｎｅを減算することで、この減速時過剰吸気量ΔＧａを求める。
【０１５９】
次に、ステップ１６２で、ＥＣＵ５０は、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その遅角量ＡＯＰrtdに基づき点火時期の遅角制御を実行する。この遅角制御は、燃焼室１６に減速時過剰吸気量ΔＧａの分だけ空気が過剰に取り込まれることで増大する混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を通常の点火時期よりも遅らせる処理である。ここで、ＥＣＵ５０は、例えば、図２１に示すような、予め設定されたマップを参照することにより、この点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求めることができる。このマップでは、減速時過剰吸気量ΔＧａが「０」からある範囲で徐々に増えるに連れて遅角量ＡＯＰrtdは直線的に増え、減速時過剰吸気量ΔＧａがある値以上になると遅角量ＡＯＰrtdが一定となるように設定されている。
【０１６０】
その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１２８で、積算吸気量ＴＧａを求めてから、処理をステップ１２９へ移行する。
【０１６１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を開始してから吸気通路３を流れる吸気量Ｇａと、そのときのエンジン回転速度ＮＥに応じた減速時吸気量Ｇａｎｅとの差を減速時過剰吸気量ΔＧａとして求め、その求められた減速時過剰吸気量ΔＧａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その求められた遅角量ＡＯＰrtdに基づきイグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させるようになっている。従って、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じて点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが求められるので、その遅角量ＡＯＰrtdが適正化される。このため、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジン１の失火を防止することができる。
＜第５実施形態＞
次に、本発明における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。
【０１６２】
この実施形態では、エンジンシステム及び「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第１実施形態と構成が異なる。
【０１６３】
図２２に、この実施形態におけるエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含む過給機付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では、第１実施形態における新気導入通路４１及び新気制御弁４２に代わり、蒸発燃料処理装置６１が設けられる。この装置６１は、燃料タンク６２で発生する蒸発燃料（ベーパ）を大気中へ放出させることなく捕集して処理するためのものである。この装置６１は、燃料タンク６２で発生するベーパを、ベーパ通路６３を通じて一旦捕集するキャニスタ６４を備える。キャニスタ６４は、ベーパを吸着する吸着剤（図示略）を内蔵する。キャニスタ６４から延びるパージ通路６５は、電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３に接続される。エンジン１の運転時に、サージタンク３ａで発生する吸気負圧がパージ通路６５を通じてキャニスタ６４に作用することにより、キャニスタ６４に捕集されたベーパ（燃料成分）を含む空気がパージ通路６５を通じてサージタンク３ａへパージされる。パージされたベーパを含む空気は、エンジン１の燃焼室１６に取り込まれて燃焼に供され、処理されるようになっている。パージ通路６５に設けられたパージＶＳＶ６６は、パージ通路６５を流れるベーパを含む空気のパージ流量を調節するためにＥＣＵ５０により制御されるようになっている。燃料タンク６２から延びる燃料通路６７は、燃料ポンプ６８の作用によりインジェクタ２５へ燃料を圧送するようになっている。キャニスタ６４に接続された大気通路６９は、エアフローメータ５４の直近下流にて吸気通路３に接続される。この大気通路６９は、キャニスタ６４からベーパ通路６３を通じてベーパ等がパージされるときに、吸気通路３からキャニスタ６４へ大気を導入するようになっている。このとき、パージ通路６３におけるパージ流量と、エアクリーナ６を流れる空気量との総流量を、エアフローメータ５４により計測することができる。
【０１６４】
図２３に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図２３に示すフローチャートは、ステップ１５０、１５１、１５２、１５３、１５４、１５５及び１３５の点で、図３に示すフローチャートのステップ１２３〜１２５及び１３０の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２２、１２６〜１２９の点では、図２３のフローチャートと図３のフローチャートは内容が共通する。
【０１６５】
すなわち、図２３のフローチャートにおいて、ステップ１２２で、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量Ｇegrに応じた掃気量ＴＧegr２、残留ＥＧＲ率Ｒegr１に応じた新気導入量Ｂａ１をそれぞれ求めた後、ステップ１５０で、ベーパ濃度検出済か否かを判断する。ここで、ＥＣＵ５０は、ベーパ濃度を、空燃比センサ５５の検出結果に基づいて判断するようになっている。ＥＣＵ５０は、この判断結果が否定となる場合、処理をステップ１５３へ移行し、この判断結果が肯定となる場合、処理をステップ１５１へ移行する。
【０１６６】
ステップ１５３で、ＥＣＵ５０は、パージＶＳＶ６６を緩開弁する、すなわち、緩やかに徐々に開弁する。これにより、キャニスタ６４からベーパを含む空気がサージタンク３ａへ徐々に導入され、サージタンク３ａを流れる残留ＥＧＲガスを含む吸気が薄められ、ＥＧＲ率が減衰する。パージＶＳＶ６６を緩開弁するのは、空燃比センサ５５により検出される空燃比の値が、過剰リッチになることを防止するためである。
【０１６７】
一方、ステップ１５１では、ＥＣＵ５０は、ベーパが低濃度か否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１５２で、パージＶＳＶ６６を急開弁する、すなわち、急激に開弁する。これにより、キャニスタ６４からベーパを含む空気がサージタンク３ａへ急激に導入され、サージタンク３ａを流れる残留ＥＧＲガスを含む吸気が薄められ、ＥＧＲ率が減衰する。パージＶＳＶ６６を急開弁させるのは、ベーパが低濃度であることから、空燃比センサ５５により検出される空燃比の値が、過剰リッチになるおそれがないからである。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ１５３で、パージＶＳＶ６６を緩開弁する。
【０１６８】
そして、ステップ１５２又は１５３から移行してステップ１５４では、ＥＣＵ５０は、エアフローメータ５４により計測される吸気量Ｇａを取り込む。
【０１６９】
次に、ステップ１５５で、ＥＣＵ５０は、パージＶＳＶ６６の開度に合わせて電子スロットル装置１４を閉弁して、処理をステップ１２６へ移行する。
【０１７０】
また、ステップ１２９から移行してステップ１３５では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガスの掃気が完了したものと判定して、電子スロットル装置１４のスロットル弁２１を通常のアイドル開度に戻し、点火装置を通常の点火時期に戻し、パージＶＳＶ６６を全閉とする。また、積算吸気量ＴＧａを「０」に、第１ＥＧＲ率減衰フラグＸＴＡop１を「１」に、新気導入フラグＸＧａ１を「１」にそれぞれ設定し、処理をステップ１００へ戻す。
【０１７１】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時であると判断したとき、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行する。すなわち、残留ＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の開度まで閉弁すると共に、パージＶＳＶ６６を所定の開度まで開弁し、燃焼室１６における混合気の燃焼圧力を低減するために点火時期を遅角させる。従って、電子スロットル装置１４が所定の開度まで閉弁されることで、残留ＥＧＲガスがサージタンク３ａへある程度流れて掃気され、パージＶＳＶ６６が所定の開度まで開弁されることで、サージタンク３ａへ流れた残留ＥＧＲガスに、パージ通路６５を通じてベーパを含む空気が準新気として混ざり、吸気中の残留ＥＧＲ率Ｒegr１が減衰する。また、点火時期が遅角されることで、燃焼室１６の燃焼圧力が低減される。この実施形態では、蒸発燃料処理装置６１が、前述した新気導入通路４１及び新気制御弁４２として機能するパージ通路６５及びパージＶＳＶ６６を備えているので、新気導入通路４１及び新気制御弁４２を別途設ける必要がない。このため、蒸発燃料処理装置６１を備えたエンジン１において、新気導入通路４１や新気制御弁４２を別途設けない分だけ構成を簡略化することができ、エンジンシステムのコストダウンを図ることができる。
【０１７２】
＜第６実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの制御装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。
【０１７３】
この実施形態では、「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の点で第５実施形態と構成が異なる。図２４に、この実施形態の「減速時残留ＥＧＲガス掃気制御」の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図２４に示すフローチャートは、ステップ１６０、１６１及び１６２の点で、図２３に示すフローチャートのステップ１２７の内容と異なる。その他のステップ１００〜１１２、１２０〜１２２、１５０〜１５５、１２６、１２８〜１３５の点では、図２４のフローチャートと図２３のフローチャートは内容が共通する。
【０１７４】
なお、図２４のフローチャートにおけるステップ１６０〜１６２の処理内容は、図１９におけるステップ１６０〜１６２のそれと同じであることから、ここでは説明を省略する。
【０１７５】
従って、この実施形態の上記制御によれば、減速時過剰吸気量ΔＧａに応じて点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが求められるので、点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが適正化される。このため、点火時期を精度よく遅角することができ、エンジン１の失火を防止することができる。その他の作用効果は、第５実施形態のそれと同じである。
【０１７６】
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変更して実施することもできる。
【０１７７】
例えば、前記第１〜第４の実施形態では、新気導入通路４１の入口４１ａをエアクリーナ６より下流の吸気通路３に接続したが、新気導入通路の入口をエアクリーナに接続することもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１７８】
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】
【０１７９】
１  エンジン
３  吸気通路
３ａ  サージタンク（吸気通路）
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）
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）
２５  インジェクタ（燃料供給手段）
２７  アクセルセンサ（運転状態検出手段）
２９  点火プラグ（点火手段）
３０  イグナイタ（点火手段）
４１  新気導入通路
４１ａ  入口
４１ｂ  出口
４２  新気制御弁（新気量調節弁）
５０  ＥＣＵ（減速時掃気制御手段、アイドル時掃気制御手段、異常判定手段、閉じ制御
禁止手段、閉じ制御実行手段）
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）
５４  エアフローメータ（運転状態検出手段）
５５  空燃比センサ（運転状態検出手段）
６２  燃料タンク（燃料供給手段）
６４  キャニスタ
６５  パージ通路
６６  パージＶＳＶ（パージ制御弁）
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【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、
前記吸気通路を流れ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の流れ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、
前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気又は準新気を導入するための新気導入通路と、
前記新気導入通路を流れる新気量又は準新気量を調節するための新気量調節弁と、
前記燃焼室へ燃料を供給するための燃料供給手段と、
前記燃焼室に供給される燃料と空気との混合気を点火するための点火手段と、
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
を備えたエンジンの制御装置において、
前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンの減速時であり、かつ、前記燃料供給手段による燃料供給時であると判断したとき、前記排気還流通路から前記吸気通路へ流れて前記吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁を所定の開度まで閉弁すると共に前記新気量調節弁を所定の開度まで開弁し、前記燃焼室における前記混合気の燃焼圧力を低減するために前記点火手段により点火時期を遅角させる減速時掃気制御を実行する減速時掃気制御手段を備えたことを特徴とするエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記減速時掃気制御手段は、前記新気量調節弁を開弁することで調節される新気量又は準新気量に応じて、前記吸気量調節弁を閉弁することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記減速時掃気制御手段は、前記減速時掃気制御を開始してから前記吸気通路を流れる吸気量に応じた前記点火時期の遅角量を求め、前記求められた遅角量に基づき前記点火手段により前記点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記減速時掃気制御手段は、前記減速時掃気制御を開始してから前記吸気通路を流れる吸気量と、そのときの前記エンジンの回転速度に応じた減速時吸気量との差を過剰吸気量として求め、前記求められた過剰吸気量に応じた前記点火時期の遅角量を求め、前記求められた遅角量に基づき前記点火手段により前記点火時期を遅角させることを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記新気導入通路は、前記吸気通路へ新気を導入するために、その入口が前記排気還流通路の前記出口より上流の前記吸気通路に接続され、その出口が前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に接続されることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記燃料供給手段は、燃料タンクを含むことと、
前記燃料タンクで発生する蒸発燃料を一旦捕集するキャニスタと、
前記新気導入通路は、前記キャニスタから前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ蒸発燃料を含む空気を準新気としてパージするためのパージ通路であることと、
前記新気量調節弁は、前記パージ通路を流れる準新気量を調節するためのパージ制御弁であることと
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記減速時掃気制御手段は、前記排気還流ガスの掃気を開始してからの前記吸気通路を流れる吸気量の積算値を求め、その積算値が前記エンジンの運転状態に応じて想定される掃気に必要な吸気量より多くなったときに、前記吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して前記減速時掃気制御を終了することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記減速時掃気制御手段は、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると更に判断したとき、前記エンジン回転速度の変動が所定の基準値より小さくなったときに、前記吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して前記減速時掃気制御を終了することを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項９】
前記吸気量調節弁の開閉により前記エンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行わない場合に、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると判断したとき、前記吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁を所定の開度に閉弁すると共に、前記点火手段により点火時期を所定の遅角量だけ遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に前記エンジンのアイドル回転速度が所定値まで上昇したときに、前記吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して前記アイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１０】
前記吸気量調節弁の開閉により前記エンジンの回転速度を所定のアイドル目標回転速度に制御するアイドル目標回転制御を行う場合に、前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンのアイドル運転時であると判断したとき、前記吸気通路に残留する排気還流ガスを掃気するために、前記吸気量調節弁を閉弁すると共に、前記点火手段により点火時期を遅角させるアイドル時掃気制御を実行し、その実行中に前記点火時期が所定値まで更に遅角されたときに、前記吸気通路に残留する排気還流ガスの掃気が完了したと判定して前記アイドル時掃気制御を終了するアイドル時掃気制御手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１１】
前記運転状態検出手段の検出により前記エンジンの減速時であり、かつ、前記燃料供給手段による燃料供給時でないと判断したとき、前記新気量調節弁を閉弁状態から開弁させたときの前記吸気通路における吸気圧の変化と、前記吸気圧の大きさと、前記吸気通路における吸気量の大きさとに基づき前記新気量調節弁の正常及び異常を判定する異常判定手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載のエンジンの制御装置。
【請求項１２】
前記異常判定手段により前記新気量調節弁が閉弁したまま動作しない閉弁異常であると判断された場合、前記エンジンのアイドル運転域で前記吸気量調節弁の閉じ制御を禁止する閉じ制御禁止手段を更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項１３】
前記異常判定手段により前記新気量調節弁が開弁したまま動作しない開弁異常であると判断された場合、前記エンジンのアイドル運転域で前記吸気量調節弁の閉じ制御を実行する閉じ制御実行手段を更に備えたことを特徴とする請求項１１に記載のエンジンの制御装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2014020246.tif 000028
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
2014020246.tif 000029
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2014020246.tif 000030
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１３】
2014020246.tif 000031
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１４】
2014020246.tif 000032
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2014020246.tif 000033
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2014020246.tif 000034
【手続補正書】
【提出日】平成25年7月2日(2013.7.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
ところが、特許文献１に記載のエンジンでは、エンジン減速時にＥＧＲ率を早期に減衰できるものの、吸気通路へ新気を導入しているだけなので、減速時に燃料カットされない場合には、新気により燃焼室での燃焼圧力が高まり、エンジン出力が上昇してエンジンの減速性が悪化するおそれがあった。そのため、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを掃気させると共にＥＧＲ率を早期に減衰させることが望まれている。特に、大量ＥＧＲを想定した場合、エンジン減速時に吸気通路に残留するＥＧＲガスも多くなることから、その必要性が高くなる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
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、エンジン減速時にエンジン出力の上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスの掃気とＥＧＲ率の早期の減衰を図ることを可能としたエンジンの制御装置を提供することにある。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
請求項１に記載の発明によれば、エンジンの減速時にエンジンの出力上昇を抑えながら残留排気還流ガスを掃気することができ、吸気中の残留排気還流ガスの割合を早期に減衰することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
ここで、エンジン１の減速時にＥＧＲ弁１８を全閉に制御しても、ＥＧＲ通路１７の出口から電子スロットル装置１４までの吸気通路３の経路が比較的長いことから、そこにＥＧＲガスが残留することになり、その残留するＥＧＲガスが燃焼室１６に流れ込むことによるエンジン１の減速失火が問題になることがある。そこで、この実施形態では、吸気通路３に残留するＥＧＲガスを減速時に掃気するために、ＥＣＵ５０が以下の各種制御を実行するようになっている。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
この実施形態の上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速時であり、かつ、インジェクタ２５による燃料供給時であると判断したとき、すなわち、燃料カットを行わないエンジン減速時に、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れて吸気通路３に残留するＥＧＲガスを掃気するために、電子スロットル装置１４を所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁すると共に、新気制御弁４２を所定の開度まで開弁し、燃焼室１６における混合気の燃焼圧
力を低減するためにイグナイタ３０及び点火プラグ２９により点火時期を遅角させる減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を実行するようになっている。従って、この掃気制御により、電子スロットル装置１４が所定の閉弁開度ＴＡｃまで閉弁されることで、電子スロットル装置１４より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスが電子スロットル装置１４より下流のサージタンク３ａへ徐々に流れて掃気され、新気制御弁４２が所定の開度まで開弁されることで、サージタンク３ａへ流れた残留ＥＧＲガスに新気が混ざり、吸気中のＥＧＲガスの割合（残留ＥＧＲ率Ｒegr１）が減衰する。また、点火時期が所定の遅角量ＡＯＰrtdに基づき遅角されることで、燃焼室１６の燃焼圧力が低減される。このため、エンジン１の減速時にエンジン１の出力上昇を抑えながら残留ＥＧＲガスを掃気することができ、残留ＥＧＲ率Ｒegr１を早期に減衰することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
また、上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、減速時残留ＥＧＲガス掃気制御を開始してから吸気通路３を流れる吸気量Ｇａに応じた点火時期の遅角量ＡＯＰrtdを求め、その求め
られた遅角量ＡＯＰrtdに基づきイグナイタ３０及び点火プラグ２９を制御することによ
り点火時期を遅角させるようになっている。従って、吸気量Ｇａに対して点火時期の遅角量ＡＯＰrtdが過剰になることはない。このため、点火時期の過剰な遅角によるエンジン
１の失火を防止することができる。