(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流通路と、
前記排気還流通路に介装され、排気還流率を制御する排気還流弁と、
目標排気還流率が得られるように前記排気還流弁を制御する排気還流制御手段と、
機関運転状態に応じ、機関への燃料の噴射供給時期を所定の噴射時期に制御する噴射時期制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、
機関運転状態の変化を検出する運転状態変化検出手段と、
前記運転状態変化検出手段により検出される機関運転状態の変化に基づいて、噴射時期制御遅れ時間を予測する第１噴射時期制御遅れ予測手段と、
前記第１噴射時期制御遅れ予測手段により予測した噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期を予測し、該予測した噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期との差に基づいて、前記目標排気還流率を補正する第１排気還流率補正手段と、
を含んで構成したことを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記運転状態変化検出手段により検出される機関運転状態の変化に応じ、前記目標排気還流率を補正する第２排気還流率補正手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
内燃機関の吸気通路に吸気絞弁を介装し、目標排気還流率を得るべく、前記排気還流制御手段が前記吸気絞弁の開度をも制御することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記目標排気還流率を、段階的に制御可能に構成したことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記目標排気還流率を、連続的に制御可能に構成したこと特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
変速中か否かを検出する変速検出手段と、変速中を検出したときには、変速中の負荷変化に対応させて、前記噴射時期制御手段による噴射時期制御の遅れを予測する第２噴射時期制御遅れ予測手段と、前記第２噴射時期制御遅れ予測手段により予測される噴射時期の制御遅れに基づいて、前記目標排気還流率を補正する第３排気還流率補正手段と、を含んで構成したことを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記第１噴射時期制御遅れ予測手段は、燃料噴射量の変化量と機関回転速度から噴射時期制御遅れ時間を予測し、
前記第１排気還流率補正手段は、燃料噴射量と機関回転速度の平均的な変化量を算出し、これら変化量に基づいて、前記噴射時期制御遅れ時間後の燃料噴射量と機関回転速度とを算出し、該噴射時期制御遅れ時間後の燃料噴射量と機関回転速度とに基づいて、前記噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期を算出し、該噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期との差に基づいて噴射時期補正係数を算出し、機関運転状態から求めた目標排気還流率に前記噴射時期補正係数を乗じて前記目標排気還流率を補正することを特徴とする請求項１〜請求項６の何れか１つに記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、排気還流（ＥＧＲ）装置を備えた内燃機関の制御装置の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ディーゼルエンジンにおいては、その燃焼室に供給される燃料噴射量と噴射時期を、エンジン回転と同期して回転駆動される燃料噴射ポンプにより制御するようにしている。即ち、燃料噴射ポンプ内に設けられた油圧式のタイマをフィードポンプからの供給圧で作動させて、フェイスカムのドライブシャフトに対する回転位相を変えることにより燃料噴射時期を制御し、また、コントロールレバー（アクセル）によりコントロールスリーブの位置を移動させてプランジャによる燃料の圧送終わりを制御することにより燃料噴射量を調節するようにしている。
【０００３】
一方、ディーゼルエンジンの機関制御パラメータ〔燃料噴射量，燃料噴射時期，排気還流（以下、ＥＧＲとも言う）量（率）等〕の制御自由度を増すことにより、大幅な排気清浄化と運転性向上が可能であるとの研究成果から、近年では、ディーゼルエンジンの電子制御化が進められている。
例えば、燃料噴射量は、前記コントロールスリーブをロータリソレノイドで駆動することで制御し、燃料噴射時期はタイマ高圧室の圧力を電磁デューティーソレノイドを介して調圧し、タイマ位置を制御するようにしている（木原良治、ディーゼル乗用車、（株）グランプリ出版、１９８４年１１月、Ｐ１３０  〜１４１  参照）。
【０００４】
前記のような電子制御式ディーゼルエンジンで排気還流制御を行なう際には、機関回転速度と、コントロールスリーブ位置より計算された燃料噴射量と、の２次元マップからＥＧＲ制御量を決定するのが通常であり、また、燃料噴射時期についても同様に、機関回転速度と、コントロールスリーブ位置より計算された燃料噴射量と、の２次元マップから目標噴射時期を決めるようにしている。
【０００５】
なお、前記ＥＧＲ制御量、燃料噴射時期を決める際には、一般に、エンジン定常運転時におけるＥＧＲ制御量及び燃料噴射時期相互の影響が考慮され、各回転負荷毎に、決定されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ディーゼルエンジンは、常に空気過剰率の高い雰囲気で拡散燃焼が行なわれるものであり、一般に窒素酸化物（以下、ＮＯｘとも言う）を低減しようとすると、粒子状物質（以下、ＰＭとも言う）や黒煙（なお、ＰＭ中には黒煙も含まれ、以下ＰＭと言うときには黒煙も含むものとする）の排出量が増加する、という所謂トレードオフの関係があることが知られている。
【０００７】
一方、環境保護の見地より、従来に対し、より一層の排気清浄化をする必要があるが、排気清浄化の研究による知見の１つとして、エンジンモディフィケーション（燃焼室形状、燃料噴射系、ＥＧＲ系の改良）により、各運転負荷毎に燃料噴射時期を適切に制御すれば、従来に対してＥＧＲ量（率）を増加させても、ＰＭの悪化がない或いは少ない領域が存在することや、却ってＰＭを低減できる領域があることが確認された（図１９参照）。従って、かかる新たな知見を利用すれば、従来に対し、より一層のＮＯｘ，ＰＭ等を低減することができ、環境保護を促進することが可能である。ただし、上記のようなＮＯｘとＰＭを同時に低減できる領域は、回転・負荷毎に異なるため（図２０〜図２２参照）、運転状態に応じ正確に噴射時期とＥＧＲ量を制御することが要求される。
また、過渡運転時においては、噴射時期制御系，ＥＧＲ制御系の応答性に起因して、以下のような要求がある。
【０００８】
即ち、前述したような油圧式タイマでは、エンジン過渡運転時に応答遅れが生じ、目標噴射時期と実噴射時期に差が生じる惧れがある。また、ＥＧＲ系もＥＧＲ制御部品自体の応答遅れやＥＧＲガスの流動遅れ等により、ＥＧＲ制御の応答遅れが生じる惧れがある。
ところが、従来は、既述したようにエンジン定常運転時におけるＥＧＲ制御量及び燃料噴射時期相互の影響を考慮して、ＥＧＲ制御量と目標噴射時期を決定するのみであったため、過渡運転時にあっては目標値と実ＥＧＲや実噴射時期との間に、上記応答遅れ等に起因する制御誤差が生じることがあり、過渡運転時における有害排気成分（ＮＯｘ，ＰＭの他、ＣＯ，ＨＣ等も含む）を十分に低減できていたとは言えず、かかる点を改善する必要がある。
なお、噴射時期制御系と、ＥＧＲ制御系と、の応答遅れを比較すると、排気圧力のみしか力が作用しないＥＧＲ弁（負圧によるダイアフラム弁、ステップモータによる直動弁等）に比較し、噴射ポンプのポンプ室圧に作動速度が依存し、駆動反力に抗して作動するタイマ（油圧式）の方が、通常、時定数が大きい（図２３参照）。なお、タイマの応答性は、ポンプ室圧に比例し、ポンプ室圧は機関回転速度に略比例するため〔図２４（Ａ）参照〕、低回転時ほどこの差は顕著になる〔図２４（Ｂ）参照〕。従って、上記応答遅れ等に起因する制御誤差を考慮した制御を行なう際には、かかる特性の違いを考慮する必要がある。
ところで、従来の過渡運転時のＥＧＲ制御技術としては、加速判定時にＥＧＲ量を補正（減量）するもの（例えば、特開平６０−１９２８７０号公報等）や、ＥＧＲ量をカットするもの（例えば、特願平６−４３９０７号等）があるが、これらのものでは、加速運転時のＰＭ悪化をある程度抑制できるものの、ＥＧＲ率減少によりＮＯｘ低減効果が減少しＮＯｘ増大は避けられず、また、これらのものは、ＥＧＲ率の低減によりＰＭ悪化を回避するという技術思想に基づくものであり、噴射時期応答遅れの影響等も考慮しておらず、前述したような高ＥＧＲ下で噴射時期を適正化することによるＮＯｘ・ＰＭ同時低減を過渡運転時に積極的に行なうという思想はない。
【０００９】
また、噴射時期制御と組み合わせたものとしては、加速運転時には実噴射時期と目標噴射時期との差に応じてＥＧＲ量を補正するもの（例えば、特開昭６３−１２９１５７号公報）や、ＥＧＲ量を減少させると共に噴射時期を一定量進角させた後、徐々に遅角させるもの（例えば、特開平１−２１９３３８号公報）がある。しかし、特開昭６３−１２９１５７号公報に開示の加速運転時には実噴射時期と目標噴射時期との差（以下、ΔＩＴとも言う）に応じてＥＧＲ量を補正するものでは、そもそもＥＧＲ制御系にも応答遅れがあることが考慮されておらず、また、加速直後ではΔＩＴの値はあまり大きくなく、暫くしてから最大値を迎える特性があり〔図２５参照。即ち、加速初期はエンジン回転数が低いためポンプ内圧が低くタイマの時定数が大きく、かつ、デッドタイムの影響を受けることに起因する（図２３等参照）〕、ＥＧＲ量の補正が遅れてしまうため、噴射時期に応じた適切なＥＧＲ量に制御することが困難であり、排気有害成分を低減する効果は少ない。
【００１０】
更に、特開平１−２１９３３８号公報に開示のものでは、主に加速時のＥＧＲと噴射時期制御目標値の与え方に関する技術であるが、実噴射時期に応じてＥＧＲ量を補正する論理が入っておらず、また、必ずしも噴射時期の進角補正と、その後の遅角動作によって、最適な噴射時期が得られるわけではないことから、回転負荷と加速の度合いによって、時々刻々と変わる適正な噴射時期・ＥＧＲ率に制御することができない。
【００１１】
本発明は、かかる従来の実情に鑑みなされたもので、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置であって、過渡運転時において、燃料噴射時期制御系及びＥＧＲ制御系に応答遅れがあっても、実噴射時期に適合したＥＧＲ量（率）を得ることができるようにして、過渡運転時を含む全ての運転領域でＥＧＲ量（率）を最適に制御することができるようにした内燃機関の制御装置を提供することを目的とする。また、本装置の更なる高精度化を図ることも本発明の目的である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１に記載の発明にかかる内燃機関の制御装置は、図１に示すように、
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気還流通路と、
前記排気還流通路に介装され、排気還流率を制御する排気還流弁と、
目標排気還流率が得られるように前記排気還流弁を制御する排気還流制御手段と、
機関運転状態に応じ、機関への燃料の噴射供給時期を所定の噴射時期に制御する噴射時期制御手段と、を備えた内燃機関の制御装置において、
機関運転状態の変化を検出する運転状態変化検出手段と、
前記運転状態変化検出手段により検出される機関運転状態の変化に基づいて、噴射時期制御遅れ時間を予測する第１噴射時期制御遅れ予測手段と、
前記第１噴射時期制御遅れ予測手段により予測した噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期を予測し、該予測した噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期との差に基づいて、前記目標排気還流率を補正する第１排気還流率補正手段と、
を含んで構成した。
【００１３】
上記構成の請求項１に記載の発明では、機関運転状態の変化（例えば、加速状態や減速状態）を検出したら、その変化に基づいて、噴射時期制御遅れ時間を予測し、予測した噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期を予測し、該予測した目標噴射時期と実噴射時期との差に基づいて、目標排気還流率（或いは量）を補正するようにしたので、過渡運転時においても、排気還流率を適正値に制御することができ、排気有害成分の排出低減と運転性の向上とを促進することができる。例えば、過渡運転時に、噴射時期が遅れやすい低回転時では、排気還流率（量）を速やかに軽減し、ＰＭの悪化を抑制し、噴射時期制御に遅れがなくなったら、排気還流率の減量補正を速やかに解除して適正な排気還流率を与えるようにすれば、定常運転時に限らず、あらゆる運転領域で噴射時期制御の制御遅れを考慮した高精度な排気還流制御を行なうことができ、ベンチテスト等においてＮＯｘ，ＰＭを両立できるように予め定めた排気還流量（或いは率）に適切にかつ応答性よく制御することが可能となり、以ってＰＭを悪化させることなく（若しくはＰＭを低減しつつ）ＮＯｘをも低減することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明では、図１で破線で示すように、
前記運転状態変化検出手段により検出される機関運転状態の変化に応じ、前記目標排気還流率を補正する第２排気還流率補正手段を備えるようにした。
これにより、運転状態の変化（例えば、加速や減速）時において発生する排気還流制御手段の応答遅れ、及び負荷（燃料噴射量）の制御遅れに起因する空気過剰率の変動をも抑制することができるようになるので、より一層、過渡運転時の排気還流制御の高精度化を図ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明では、
内燃機関の吸気通路に吸気絞弁を介装し、目標排気還流率を得るべく、前記排気還流制御手段が前記吸気絞弁の開度をも制御するようにした。
これにより、より一層広範囲に亘って所望の排気還流率を達成することが可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明では、前記目標排気還流率を、段階的に制御可能に構成した。
これにより、例えば、比較的安価な構成の開閉式の排気還流弁、吸気絞弁を採用できることとなる。
請求項５に記載の発明では、前記目標排気還流率を、連続的に制御可能に構成した。
【００１７】
これにより、請求項４に記載の発明に比較して、高精度できめ細かく、かつ応答性の高い排気還流制御を可能とすることができる。
請求項６に記載の発明では、図１で破線で示すように、
変速中か否かを検出する変速検出手段と、
変速中が検出されたときには、変速中の負荷変化に対応させて、前記噴射時期制御手段による噴射時期制御の遅れを予測する第２噴射時期制御遅れ予測手段と、
前記第２噴射時期制御遅れ予測手段により予測される噴射時期の制御遅れに基づいて、前記目標排気還流率を補正する第３排気還流率補正手段と、
を含んで構成した。
【００１８】
前記第３排気還流率補正手段により、変速中の負荷急変に対応した特有の補正を行なわせることができるようにしたので、変速中の排気還流制御をより適切に行なえるので、変速時の空気過剰率の落ち込み等を確実に抑制でき、より一層、排気有害成分の排出低減と運転性の向上とを促進することができる。
請求項７に記載の発明では、前記第１噴射時期制御遅れ予測手段は、燃料噴射量の変化量と機関回転速度から噴射時期制御遅れ時間を予測し、前記第１排気還流率補正手段は、燃料噴射量と機関回転速度の平均的な変化量を算出し、これら変化量に基づいて、前記噴射時期制御遅れ時間後の燃料噴射量と機関回転速度とを算出し、該噴射時期制御遅れ時間後の燃料噴射量と機関回転速度とに基づいて、前記噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期を算出し、該噴射時期制御遅れ時間後の目標噴射時期と実噴射時期との差に基づいて噴射時期補正係数を算出し、機関運転状態から求めた目標排気還流率に前記噴射時期補正係数を乗じて前記目標排気還流率を補正するようにした。
これにより、目標排気還流率を噴射時期遅れに対応して高精度に補正できる。
【００１９】
【実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。
図２は、第１の実施の形態における全体構成を示す図である。
ディーゼルエンジン１００には、吸気を燃焼室に導くための吸気通路１０１と、排気を排出するための排気通路１０２と、が接続されている。そして、吸気通路１０１と、排気通路１０２と、を連通し、排気の一部を機関吸気系に還流させるための排気還流通路１０３が設けられている。
【００２０】
なお、当該排気還流通路１０３には、排気還流量（以下、ＥＧＲ量とも言う）を調節するための排気還流制御弁（以下、ＥＧＲ弁とも言う）１０４が介装されている。また、低負荷時等の吸気負圧が小さい領域でも所望のＥＧＲ量が得られるように、吸気通路１０１内の負圧の大きさを強制的に制御すべく、前記吸気通路１０１には、吸気絞弁１０５が介装されている。
【００２１】
そして、ＥＧＲ弁１０４を駆動するための負圧を制御する電磁弁１０７，電磁弁１０８が設けられると共に、吸気絞弁１０５を駆動するための負圧の大きさを制御する電磁弁１０９，電磁弁１１０が設けられている。
これら電磁弁１０７〜１１０は、コントロールユニット１１３からの駆動信号（ＯＮ・ＯＦＦ信号）に基づき駆動され、これによりＥＧＲ弁１０４，吸気絞弁１０５に作用する負圧力がステップ的に切り換えられ、ＥＧＲ弁１０４，吸気絞弁１０５の開度がステップ的に制御され、以って運転領域（回転速度や負荷，水温等）に応じた所望のＥＧＲ量、即ちＥＧＲ率（排気還流量／新気吸入空気量）が得られるようになっている。
【００２２】
なお、コントロールユニット１１３は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器，入・出力Ｉ／Ｆ等を含んで構成されるマイクロコンピュータであり、本発明における排気還流制御手段、噴射時期制御手段、運転状態変化検出手段、第１噴射時期制御遅れ予測手段、第１排気還流率補正手段、第２排気還流率補正手段としての機能をソフトウェア的に備えるものである。
【００２３】
また、エンジン１００には、燃料噴射ポンプ２００から圧送供給されてくる燃料を、所定圧力で開弁して燃料を噴射供給する燃料噴射弁１１４が設けられると共に、燃料噴射弁１１４の針弁のリフト（開弁）状態を検出して実噴射時期を検出するための針弁リフトセンサ１１５（所謂ギャップセンサ等を用いることができる）が設けられている。この針弁リフトセンサ１１５の検出信号は、コントロールユニット１１３に入力される。
【００２４】
更に、エンジン回転速度Ｎｅを検出するための回転センサ１１２と、アクセル開度Ｃ／Ｌを検出するコントロールレバーセンサ１１１が設けられ、これらの信号も、コントロールユニット１１３へ入力されている。
ところで、第１の実施形態では、ディーゼルエンジン１００の燃料噴射弁１１４へ燃料を圧送供給する燃料噴射ポンプとして、図３に示すような電子制御式の分配型燃料噴射ポンプ（以下、電制ポンプとも言う）２００を採用している。
【００２５】
この電制ポンプ２００では、燃料噴射量の制御は、運転者のアクセル操作に対応したコントロールレバーセンサ１１１からの信号やエンジン回転速度等の信号を受けてコントロールユニット１１３で設定され出力される要求燃料噴射量に対応した制御信号に基づいて、ロータリソレノイド（ガバナモータ）２０６の回転角が制御され、当該ガバナモータ２０６にリンク機構によって連結されたコントロールスリーブ２０５を図中左右方向に移動させることにより行われる。つまり、高圧室２０３Ａ内で圧縮された燃料が、スピルポート２０３Ｂを介してリークする位置（即ち、圧送ストローク）を制御することでなされる。
【００２６】
なお、プランジャ２０３の図中左右方向への移動は、エンジン回転に同期して回転駆動されるドライブシャフト２０１により、タイマ機構を介して、ドライブシャフト２０１と所定の回転位相差をもって回転駆動されるフェイスカム２０４によってなされる。
また、ガバナモータ２０６の回転角度位置、即ちコントロールスリーブ２０５の位置は、コントロールスリーブセンサ２０７により検出され、コントロールユニット１１３へ入力され、これにより実際の燃料噴射量を検出することができるようになっている。これにより、実際の燃料噴射量が、アクセル開度に応じた目標の燃料噴射量となるように、コントロールスリーブ２０５の位置を、フィードバック制御することも可能である。
【００２７】
なお、当該燃料噴射ポンプ２００には、燃料の供給を停止するための燃料停止弁２０８が備えられている。
一方、燃料噴射時期の制御は、コントロールユニット１１３の指令値（エンジン回転速度や負荷等に応じて予め設定されている）に基づき、タイミングコントロールバルブ２１２のＤＵＴＹ比を制御することによって、タイマピストン２１１の前後差圧を制御し、タイマピストン２１１の位置を制御することで、レバー２１０を揺動させ、タイマピストン２１１とフェイスカム２０４との間に所望の回転位相差を発生させることで、噴射時期を制御する構成となっている。
【００２８】
なお、実噴射時期を検出するための針弁リフトセンサ１１５に代えて、タイマピストン２１１の位置を検出して噴射時期を検出するためのタイマピストン位置センサを用いるようにすることもできる。
ここで、本実施形態におけるコントロールユニット１１３が行なう噴射時期制御について、図４に示す制御ブロック図に基づいて説明する。なお、当該制御は、レファレンス（ＲＥＦ）信号入力毎に実行される。
【００２９】
ステップ（図では、Ｓと記してある。以下、同様）１０１では、エンジン回転速度とエンジンに掛かる負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込み、回転速度と負荷に応じた目標噴射時期ＩＴｎ１を、図中に示すマップ等を参照して検索等により求める。
ステップ１０２では、始動時等における噴射時期補正を行なうべく、エンジン回転速度と水温等の雰囲気温度信号（図示しない水温センサ等で検出する）等による補正量を含んだ始動時用の目標噴射時期ＩＴｓｔを、図中に示すマップ等を参照して検索等により求める。
【００３０】
なお、目標噴射時期ＩＴｔとして、前記目標噴射時期ＩＴｎ１を採用するか（Ａ判定）、前記目標噴射時期ＩＴｓｔを採用するか（Ｂ判定）は、例えば、キースイッチからのスタート信号や完爆判定（回転速度が所定以上になったか否か等で判断できる）等で始動時か通常走行かを判断（スタートモード判定）することで判断することができる。
【００３１】
ステップ１０３では、針弁リフトセンサ１１５（或いはタイマピストン位置センサ）で検出した実際の燃料噴射時期ＩＴｉを読み込み、目標値ＩＴｔと比較し、実際の噴射時期ＩＴｉと目標値ＩＴｔとが一致するように、ＰＩＤ（比例積分）制御等によって演算処理・変換して求めた指令（駆動デューティ）信号ＩＴａを、タイミングコントロールバルブ（ＴＣＶ）２１２等の噴射時期制御のためのアクチュエータへ出力する。
次に、本実施形態におけるコントロールユニット１１３が行なうＥＧＲ制御について、図５に示す制御ブロック図に基づいて説明する。当該制御も、レファレンス（ＲＥＦ）信号入力毎に実行される。
【００３２】
ステップ２０１では、エンジン回転速度とエンジンに掛かる負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込み、回転負荷に応じた目標ＥＧＲ領域ＥＧＲａを検索する。
ステップ２０２では、始動時等の水温補正を行なう。エンジン回転速度と水温等の雰囲気温度信号からＥＧＲ補正領域（量）を検索により求め、これを前記ＥＧＲａより減じて、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを求める。
【００３３】
ステップ２０３では、定常運転か過渡運転かを判断し、定常運転中（Ｂ判定）であれば、前記目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを、そのまま最終的な目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとして出力する。一方、過渡運転時（Ａ判定）であれば、ＥＧＲ領域（量）に補正を加えた後で、当該補正後のものを最終的な目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとして出力する。かかるステップ２０３の詳細な説明は後述する。
【００３４】
ステップ２０４では、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃを整数化し（例えば、ＥＧＲｃが５．２３６であったら、四捨五入して５とか、切り上げて６とか）、この目標ＥＧＲ領域（量）に対応するＥＧＲ制御部品の作動状態（ＯＮ・ＯＦＦ状態）を、当該図中に示すようなテーブルから検索により求め、各ＥＧＲ制御部品（電磁弁１０７〜１１０等）へＯＮ・ＯＦＦ駆動信号を送信する。
ここで、本実施形態におけるコントロールユニット１１３が行なうＥＧＲ制御について、図６のフローチャートに従って、より詳細に説明する。なお当該フローは、ＲＥＦ（レファレンス）信号入力毎に起動される。
【００３５】
ステップ３０１では、エンジン回転速度と負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込む。
ステップ３０２では、図５のステップ２０１で説明したようにして、回転速度と負荷に対応したＥＧＲ領域ＥＧＲａを検索する。
ステップ３０３では、図５のステップ２０２で説明したようにして、水温と回転速度によってＥＧＲ領域ＥＧＲａを補正して、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを求める。これは、低水温時はＥＧＲを暖機時と同じようにかけると、燃焼が不安定となるので、ＥＧＲ量を雰囲気温度が低いほど減少させるようにするためのものである。
【００３６】
ステップ３０４では、過渡運転時か、そうでないか、を判断する。過渡運転時（ＹＥＳ）のときには、ステップ３０５へ進み、そうでないとき（ＮＯのとき）には、ステップ３０８へ進む。かかるステップ３０４は、後述の図７のフローチャートにおいて詳細に説明する。
ステップ３０５では、運転者の要求加速度に基づいて、ＥＧＲ領域（量）を補正する。詳しくは、図８のフローチャートにおいて説明する。
【００３７】
ステップ３０６では、噴射時期制御の遅れを予測し、ＥＧＲ領域（量）を補正する。詳しくは、図９のフローチャートにおいて説明する。
ステップ３０７では、ＥＧＲ領域の過渡運転補正をした目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃ２を、最終目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとする。
ステップ３０８では、定常運転時であるので、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを、最終目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとする。
【００３８】
ステップ３０９では、図５のステップ２０４と同様にして、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃを、各ＥＧＲ領域に対応するＥＧＲ制御部品（電磁弁１０７〜１１０）への制御信号へ変換し、各ＥＧＲ制御部品（電磁弁１０７〜１１０）へＯＮ・ＯＦＦ制御信号を出力する。
ここで、図６のステップ３０４で行なわれる過渡運転判定ルーチンの一例について、図７のフローチャートに従って説明する。なお、当該フローが、本発明の運転状態変化検出手段に相当する。
【００３９】
ステップ３１０では、現在のエンジン回転速度Ｎｅｎ  と、アクセル開度Ｃ／Ｌｎ  を読み込み、これをＲＡＭに記憶する。
ステップ３１１では、ＲＡＭよりｐ回前に記憶したエンジン回転速度Ｎｅｎ−ｐ  とアクセル開度Ｃ／Ｌｎ−ｐ  を読み出す。ｐは、マッチング定数で、ＣＰＵの性能や過渡判定の精度によって、例えば実験的に決定するものである。
【００４０】
ステップ３１２では、ｐ回前と現在との間のエンジン回転速度の変化量ΔＮｅと、アクセル開度の変化量ΔＣ／Ｌを算出する。
ステップ３１３では、ΔＮｅが、所定値ｃＮｅ以上で、かつ、ΔＣ／Ｌが所定値ｃＣ／Ｌ以上のときには、ステップ３１４へ進む。それ以外のときには、ステップ３１５へ進む。
【００４１】
ステップ３１４では、過渡運転時であると判断し、過渡運転フラグをＯＮとする。
ステップ３１５では、定常運転時であると判断し、過渡運転フラグをＯＦＦとする。
従って、図６のフローチャートのステップ３０４では、上記過渡運転フラグを判断することで、過渡運転かどうかを判断することができる。
次に、図６のステップ３０５で行なわれる運転者の要求加速度に応じたＥＧＲ補正ルーチンの一例について、図８のフローチャートに従って説明する。当該フローは、ＲＥＦ信号入力毎に起動される。なお、当該フローが、本発明にかかる第２排気還流率補正手段に相当する。
【００４２】
ステップ３１６では、現在の燃料噴射量（例えば、コントロールスリーブ位置より算出することができる）Ｑｎ  を読み込み、ＲＡＭへ記憶する。
ステップ３１７では、ＲＡＭよりｐ回前に記憶した燃料噴射量Ｑｎ−ｐ  を読み出す。ｐは、マッチング定数で、ＣＰＵの性能や過渡判定の精度によって、例えば実験的に決定するものである。
【００４３】
ステップ３１８では、ｐ回前と現在との間での燃料噴射量の変化量ΔＱを算出する。
ステップ３１９では、ＥＧＲ補正係数Ａを、フロー中に示すようなマップを参照して検索により求める。即ち、ＥＧＲ制御は、駆動部品（ＥＧＲ弁１０４や各電磁弁１０７〜１１０等）の作動応答性が、エンジン回転速度に依らず時間的に略一定であることから、高回転（所定時間内でクランク回転角度が多く進む）ほど、実ＥＧＲの遅れ（エンジンのクランク回転角度に対する遅れ）は大きくなり、かつ燃料噴射量の増加により空気過剰率が低下するため、フロー中に示したマップのような特性で補正を与える必要がある。
【００４４】
なお、マップ検索でなく、
Ａ＝ａ・Ｎｅｂ  ・ΔＱｃ  （ａ，ｂ，ｃは定数）・・・・・・（１）式
または、
Ａ＝ａ＋ｂ・Ｎｅ＋ｃ・ΔＱ（ａ，ｂ，ｃは定数）・・・・（２）式
のような実験等により求めた式からＡを決定するようにしてもよい。
【００４５】
ステップ３２０では、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを、補正係数Ａを用いて、
ＥＧＲｃ１＝Ａ×ＥＧＲｂ
と補正する。
次に、図６のステップ３０６に適用される噴射時期の遅れに応じたＥＧＲ補正ルーチンの一例について、図９のフローチャートに従って説明する。なお、当該フローが、本発明にかかる第１噴射時期制御遅れ予測手段と第１排気還流率補正手段に相当する。
ステップ３２１では、エンジン回転速度とΔＱ（図８のフローチャートのステップ３１８で求めたもの）より、エンジン回転速度Ｎｅ時の噴射時期制御遅れ時間（Ｔ−ＩＴｄ）をフロー中のマップの検索により求める。噴射時期制御装置（タイマの応答性）は、前述したように、図２４のような特性があるため、噴射時期制御遅れ時間（Ｔ−ＩＴｄ）は、フロー中に示すマップのような特性で与えられる。噴射時期制御遅れ時間（Ｔ−ＩＴｄ）は、各回転速度の９５％応答等でも、ステップ応答時の時定数としてもよい。なお、マップ検索でなく、上記（１）式や（２）式のような実験式から、（Ｔ−ＩＴｄ）を求めるようにしてもよい。
【００４６】
ステップ３２２では、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後のエンジン回転速度Ｎｅｎ−ｐｃｄ  と、燃料噴射量Ｑｎ−ｐｃｄ  を予測する。
まず、所定微小時間ΔＴｏ（例えば、１００ｍｓ等）の間の平均エンジン回転速度変化量ΔＮｅ−ａｖｅと、平均燃料噴射量変化量ΔＱ−ａｖｅを算出する。
そして、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後のエンジン回転速度と燃料噴射量は、現在の値に平均変化量を、（Ｔ−ＩＴｄ）／ΔＴｏ時間分だけ積した値を加えた値の近傍であるとの仮定の下に（例えば、フロー中の式に従って）、Ｎｅ−ｐｃｄとＱ−ｐｃｄとを算出する。
【００４７】
ステップ３２３では、図４の制御ブロック図のステップ１０１で示した噴射時期の回転負荷制御マップから、Ｎｅ−ｐｃｄ，Ｑ−ｐｃｄに応じた（即ち、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後の）予測の目標燃料噴射時期ＩＴｓ−ｐｃｄを、検索により求める。
ステップ３２４では、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後の実噴射時期ＩＴｉ−ｐｃｄを予測する。
【００４８】
まず、予測目標燃料噴射時期ＩＴｓ−ｐｃｄと、現在の実噴射時期ＩＴｉと、の差を取り、噴射時期要求変化量ΔＩＴｏを求める。
次に、各回転速度毎に目標値との差ΔＩＴｏに対する実際に変化できる噴射時期変化量ΔＩＴｉを検索する。噴射時期制御装置（タイマの応答性）は、前述したように、図２４のような特性があるため、噴射時期変化量ΔＩＴｉは、フロー中に示すマップのような特性で与えられる。なお、マップ検索でなく、上記（１）式や（２）式のような実験式から、ΔＩＴｉを求めるようにしてもよい。
【００４９】
そして、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後の実噴射時期ＩＴｉ−ｐｃｄは、現在の実噴射時期ＩＴｉにΔＩＴｉを加えた値であると仮定して、フロー中の式に従って、実噴射時期ＩＴｉ−ｐｃｄを求める。
ステップ３２５では、ステップ３２３で求めた（Ｔ−ＩＴｄ）時間後の噴射時期の予測目標値ＩＴｉｓ−ｐｃｄと、前記実噴射時期ＩＴｉ−ｐｃｄと、の差ΔＩＴを算出する。
【００５０】
ステップ３２６では、ΔＩＴ＞０と、ΔＩＴ＜０と、の場合分けを行ない、（Ｔ−ＩＴｄ）時間後の回転負荷における噴射時期のエミッション感度Ｂｏを、フロー中のマップ等を参照して検索する。当該マップにおいて、遅角側のズレと進角側のズレに対し、異なる感度を与るようにしたのは、図２０〜図２２に示したように回転負荷によって目標値に対する噴射時期の同じズレ量でもエミッション（排気有害成分の排出量）に与える影響が異なるためである。
【００５１】
そして、エミッション感度Ｂｏと噴射時期の目標値に対するズレ分ΔＩＴを積した量を、ＥＧＲ補正係数Ｂとして求める。
ステップ３２７では、目標ＥＧＲ領域を、
ＥＧＲｃ２＝Ｂ×ＥＧＲｃ１
として算出し、本フローを終了する。
このように、第１の実施の形態によれば、加速状態を検出したら、加速の度合いに応じてＥＧＲ領域（換言すれば、ＥＧＲ量や率）を補正すると同時に、燃料噴射時期の制御遅れ（Ｔ−ＩＴｄ）を予測し、その予測結果に基づき算出される実噴射時期ＩＴｉ−ｐｃｄと、目標噴射時期ＩＴｉｓ−ｐｃｄと、の差ΔＩＴに基づいて、更に目標ＥＧＲ領域（換言すれば、ＥＧＲ量や率）を補正することによって、過渡運転時においても、噴射時期が遅れやすい低回転時では、ＥＧＲ量（率）を速やかに軽減し、ＰＭの悪化を抑制し、噴射時期が目標値と一致する場合は、ＥＧＲ量の減量補正を速やかに解除して適正なＥＧＲ制御を行なえるようにしたので、あらゆる運転領域で噴射時期制御とＥＧＲ制御の制御遅れを考慮した高精度なＥＧＲ制御を行なうことができ、例えば、ベンチテスト等においてＮＯｘ，ＰＭを両立できるように予め定めた噴射時期・ＥＧＲ量（或いは率）に適切にかつ応答性よく制御することができるので、以って最大限ＰＭを悪化させることなく（若しくはＰＭを低減しつつ）ＮＯｘをも低減することが可能となる（図１０，図１１参照）。
つづけて、第２の実施の形態について説明する。
【００５２】
第２の実施の形態は、複数の電磁弁１０７〜１１０の開閉切り換えの組合せによりＥＧＲ量（率）を段階的に切り換えるようにした第１の実施の形態に対し、ＥＧＲ量（率）を連続的に制御できるようにした場合の例である。なお、燃料供給系については同様であるので説明を省略する。
第２の実施形態のＥＧＲシステムは、図１２に示すように、エンジン１００の吸気通路１０１と排気通路１０２とは、ＥＧＲ通路１０３を介して接続されており、当該ＥＧＲ通路１０３には、ＥＧＲ弁（排気還流弁）１１６が介装され、このＥＧＲ弁１１６の開度制御を行うことで、所望のＥＧＲ量、即ちＥＧＲ率（排気還流量／新気吸入空気量）が得られるようになっている。
【００５３】
ＥＧＲ弁１１６は、ダイアフラム１１６Ａに作用する負圧（作動室１１６Ｂ内負圧）の大きさによって、弁体１１６Ｃのリフト量を制御可能に構成されており、この弁体１１６Ｃのリフト量に応じてＥＧＲ量（率）が制御される。
なお、このＥＧＲ弁１１６，弁体１１６Ｃのリフト（ＥＧＲ）量、即ち、ＥＧＲ弁１１６の作動室１１６Ｂ内の負圧の制御は、一端側が大気に、他端側がＥＧＲ弁１１６の作動室１１６Ｂに連通する大気導入通路１１８Ａに介装される大気側制御電磁弁１１８と、一端側が図示しないバキュームポンプ（負圧源１０６）に、他端側が作動室１１６Ｂに連通する負圧導入通路１１７Ａに介装される負圧側制御電磁弁１１７と、により行われるようになっている。前記大気側制御電磁弁１１８，前記負圧側制御電磁弁１１７は、コントロールユニット１１３により、所望の開度（ＤＵＴＹ比）に制御されるものである。
【００５４】
また、ＥＧＲ弁１１６に備えられたリフトセンサ１１９によって弁体１１６Ｃの実際のリフト量が検出できるようになっている。従って、例えば、定常運転時において、実際のリフト量が、目標のリフト量と一致するように、コントロールユニット１１３により、負圧側制御電磁弁１１７，大気側制御電磁弁１１８のデューティー制御量をフィードバック制御させることもできるようになっている。
【００５５】
なお、吸気絞弁１０５の作動は、第１の実施形態の場合と略同様である。
ここで、第２の実施の形態におけるコントロールユニット１１３が行うＥＧＲ制御について、図１３の制御ブロック図に基づいて説明する。
ステップ２０５では、エンジン回転速度とエンジンに掛かる負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込み、回転速度と負荷に応じた目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａと目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃａとを検索等により求める。
【００５６】
ステップ２０６では、始動時等におけるＥＧＲ量やＥＧＲ領域の水温補正を行なう。即ち、エンジン回転速度と水温等の雰囲気温度信号（図示しない水温センサ等で検出する）等からＥＧＲ補正量を検索等により求め、前記目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａより減じて、ＬＩＦＴｂとする。また、吸気絞弁１０５に関しても、同様に、ＥＧＲ補正量を検索等により求め、前記目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃａより減じて、Ｔ／Ｃｂとする。
【００５７】
ステップ２０７では、定常運転状態か、過渡運転状態か、を判断し、定常運転状態（Ａ判定）のときには、前記ＬＩＦＴｂ，前記Ｔ／Ｃｂを、そのまま目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｃ，目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃとして出力する。
一方、過渡運転状態（Ｂ判定）のときには、ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｂに過渡運転時補正を加えた後、ＬＩＦＴｃとして出力する。なお、ステップ２０７のＥＧＲ弁リフト量の補正については、第１の実施形態の場合と同じ要領（図６〜図９のフローチャート参照）で決定することができる（但し、ＥＧＲｃ１→ＬＩＦＴｃ１，ＥＧＲｃ２→ＬＩＦＴｃ２とする）。つまり、ＥＧＲ領域を補正するか〔換言すれば、ＥＧＲ領域を間接的に補正することで、複数の電磁弁の開閉組合せを変更し、ＥＧＲ量の補正を行なうか〕、ＥＧＲ弁のリフト量を直接補正してＥＧＲ量の補正を行なうか、の相違であるので、実質的な補正内容は共通しているからである。
【００５８】
同様にして、吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｂに過渡運転時補正を加えた後、Ｔ／Ｃｃとして出力する。
ステップ２０８では、ＥＧＲ弁１１６のリフトセンサ１１９で検出した実際のＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｉを読み込み、目標値ＬＩＦＴｃと比較し、実際のＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｉと目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｃとが一致するように、ＰＩＤ（比例積分）制御等によって演算処理・変換して求めたデューティー指令（駆動）信号を、電磁弁１１７，１１８へ出力する。そして、吸気絞弁１０５の制御は、目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃを整数化し（例えば、Ｔ／Ｃｃが５．２３６であったら、四捨五入して５とか、切り上げて６とか）、目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃに対応する吸気絞弁作動状態を図中に示すようなテーブルから検索により求め、電磁弁１０７，１０８へＯＮ・ＯＦＦ駆動信号を送信する。
このように、第２の実施形態では、第１の実施形態と同様の作用効果を奏することができるのは勿論、第１の実施形態に対し、連続的に開度制御できるＥＧＲ弁１１６を採用したことで、連続的にきめの細かいＥＧＲ制御を行なえるようになるので、ＥＧＲ制御と燃料噴射制御の制御遅れを考慮したＥＧＲ制御をより一層高精度化することができる。よって、例えば、排気有害成分の排出量を、第１の実施形態の場合に比較して、約１０％程度低減することが可能となる。
次に、第３の実施形態について説明する。
【００５９】
第３の実施形態では、第１の実施形態や第２の実施形態のような負圧を用いて間接的にＥＧＲ弁や吸気絞弁を駆動するＥＧＲシステムに代えて、ＥＧＲ弁及び吸気絞弁をより応答性の高いステップモータ等で直接的に駆動させるＥＧＲシステムを採用している。なお、燃料供給系については同様であるので説明を省略する。
【００６０】
図１４に示す第３の実施形態の構成を、第２の実施形態における構成と比較し、相違する部分についてのみ説明し、共通する部分についての説明は省略する。第３の実施形態で用いるＥＧＲ弁１２０は、リフトセンサ１１９を備え、弁体１２０Ｂはアクチュエータ（ステップモータ等）１２０Ａと直接連結され、コントロールユニット１１３からの駆動信号により、リフト量（開度）を任意に連続的に制御できるようになっている。
【００６１】
また、吸気絞弁１２１は、リフトセンサ１２２を備え、弁体１２１Ｂはアクチュエータ（ステップモータ等）１２１Ａに直接連結され、コントロールユニット１１３からの駆動信号により、リフト量（開度）を任意に連続的に制御できるようになっている。
なお、ＥＧＲ弁や吸気絞弁のリフト量（開度）は、リフトセンサ１１９，１２２（例えばギャップセンサ等が用いられる）によらず、ステップモータ１２０Ａ，１２１Ａの回転角度位置や、ステップ数等から求めるようにすることもできる。
ここで、第３の実施形態におけるコントロールユニット１１３が行なうＥＧＲ制御について、図１５に示すフローチャートに従って説明する。
【００６２】
当該フローチャートは、基本的には、第１の実施形態で説明した図６のフローチャート（第２の実施形態も同様である）と同様であるが、第３の実施形態では、ＥＧＲ弁１２０や吸気絞弁１２１の制御速度が速く、ＥＧＲの応答遅れが無視できるため、図６のフローチャートにおけるステップ３０５が省略されたかたちとなっている。
【００６３】
即ち、
ステップ３２８では、エンジン回転速度とエンジンに掛かる負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込む。
ステップ３２９では、図１３のステップ２０５で示したようなマップ等を参照して、回転速度と負荷に対応した目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａと目標吸気絞弁開度（リフト量）Ｔ／Ｃａとを検索等により求める。なお、ＥＧＲ弁１２０と、吸気絞弁１２１と、のコンビネーションにより連続したＥＧＲ量を達成できるように、フロー中に示したような開度特性が与えられている。
【００６４】
ステップ３３０では、目標ＥＧＲ弁リフトでは、図１３のステップ２０６と同様に、始動時等におけるＥＧＲ量やＥＧＲ領域の水温補正を行なう。即ち、エンジン回転速度と水温等の雰囲気温度信号（図示しない水温センサ等で検出する）等からＥＧＲ補正量を検索等により求め、前記目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴａより減じて、ＬＩＦＴｂとする。また、吸気絞弁１０５に関しても、同様に、ＥＧＲ補正量を検索等により求め、前記目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃａより減じて、Ｔ／Ｃｂとする。
【００６５】
ステップ３３１では、図７のフローチャートを実行し、過渡運転状態か、定常運転状態か、を判断し、定常運転状態（ＮＯ）のときには、ステップ３３４へ進み、前記ＬＩＦＴｂ，前記Ｔ／Ｃｂを、そのまま目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｃ，目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃとして出力する。
一方、過渡運転状態（ＹＥＳ）のときには、ステップ３３２へ進む。
【００６６】
ステップ３３２では、図９のフローチャートを実行し、噴射時期の制御遅れに対するＥＧＲ補正を行う。なお、図９のフローチャート中のＥＧＲｃ２をＬＩＦＴｃ２，Ｔ／Ｃｃ２と置き換えて実行すればよい。
ステップ３３３では、ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｃ２を、ＬＩＦＴｃとして出力する。同様に、吸気絞弁１２１についても、吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃ２を、Ｔ／Ｃｃとして出力する。
【００６７】
ステップ３３５では、ＥＧＲ弁１２０のリフトセンサ１１９で検出した実際のＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｉを読み込み、目標値ＬＩＦＴｃと比較し、実際のＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｉと目標ＥＧＲ弁リフト量ＬＩＦＴｃとが一致するように、ＰＩＤ（比例積分）制御等によって演算処理・変換して求めた指令（駆動）信号を、ステップモータ１２０Ａへ出力する。同様に、吸気絞弁１２１についても、リフトセンサ１２２で検出した実際の吸気絞弁開度（リフト量）Ｔ／Ｃｉを読み込み、目標値Ｔ／Ｃｃと比較し、実際の吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｉと目標吸気絞弁開度Ｔ／Ｃｃとが一致するように、ＰＩＤ（比例積分）制御等によって演算処理・変換して求めた指令（駆動）信号を、ステップモータ１２１Ａへ出力する。
【００６８】
このように、第３の実施形態では、第１の実施形態，第２の実施形態と同様の作用効果を奏することができるのは勿論、さらに加えて、ＥＧＲ制御の応答性が排気性能に影響を与えないほど速く連続的に行なえるため、より一層正確かつきめ細かいＥＧＲ制御が可能となり、排気有害成分の低減をより一層促進することができる。また、制御ロジックを一部省略できるという利点もある。
つづけて、第４の実施形態について説明する。
【００６９】
第４の実施形態は、負荷が急増するシフトアップを検出し、ＥＧＲ補正量を変速に応じて最適化するようにしたもので、第４の実施形態におけるＥＧＲ制御のメインルーチンを図１６に、変速判定ルーチンを図１７に、変速に応じたＥＧＲ補正ルーチンを図１８に示す。
なお、第４の実施形態における全体構成は、上述してきた第１〜第３の実施形態の全体構成のうちのいづれかと同様であって良いが、ここでは第１の実施形態と同様のものを用いて説明する。
【００７０】
第４の実施形態におけるコントロールユニット１１３が行なうＥＧＲ制御ルーチンを、図１６のフローチャートに従って説明する。なお、当該フローチャートは、第１の実施形態において説明した図６のフローチャートに変更を加えたものである。
ステップ３３６では、エンジン回転速度と負荷（燃料噴射量またはアクセル開度等）を読み込む。
【００７１】
ステップ３３７では、図６のフローチャートのステップ３０２と同様にして、回転速度と負荷に対応したＥＧＲ領域ＥＧＲａを検索する。
ステップ３３８では、図６のフローチャートのステップ３０３と同様にして、水温と回転速度によってＥＧＲ領域ＥＧＲａを補正して、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを求める。これは、低水温時はＥＧＲを暖機時と同じようにかけると、燃焼が不安定となるので、ＥＧＲ量を雰囲気温度が低いほど減少させるようにするためのものである。
【００７２】
ステップ３３９では、過渡運転時か、そうでないか、を第１の実施形態と同様の手法（図７のフローチャート参照）で判断する。過渡運転時（ＹＥＳ）のときには、ステップ３４０へ進み、そうでないとき（ＮＯのとき）には、ステップ３４５へ進ませる。
ステップ３４０では、変速したか否かを判断する。ＹＥＳであればステップ３４１へ進み、ＮＯであればステップ３４２へ進む。なお、当該ステップ３４０については、後述する図１７のフローチャートにおいて詳細に説明する。
【００７３】
ステップ３４１では、図１８のサブルーチンに従って補正目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃ１を算出する。なお、図１８のサブルーチンのフローチャートは、後で詳細に説明する。
ステップ３４２では、第１の実施形態と同様にして、運転者の要求加速度に基づいて、ＥＧＲ領域を補正する（図８参照）。
【００７４】
ステップ３４３では、第１の実施形態と同様にして、噴射時期制御の制御遅れを予測し、ＥＧＲ領域を補正する（図９参照）。
ステップ３４４では、ＥＧＲ領域の過渡運転補正をした目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃ２を、最終目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとする。
ステップ３４５では、定常運転時であるので、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｂを、そのまま最終的な目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃとする。
【００７５】
ステップ３４６では、目標ＥＧＲ領域ＥＧＲｃを、各ＥＧＲ領域に対応するＥＧＲ制御部品（電磁弁１０７〜１１０）への制御信号へ変換し、各ＥＧＲ制御部品（電磁弁１０７〜１１０）へＯＮ・ＯＦＦ制御信号を出力する。
ここで、ステップ３４０で行なわれる変速判定ルーチンについて、図１７のフローチャートに従い説明する。なお、当該フローが、本発明にかかる変速検出手段に相当する。
【００７６】
ステップ３４７では、現在のエンジン回転速度Ｎｅｎ  と燃料噴射量Ｑｎ  を読み込み、ＲＡＭに記憶する。
ステップ３４８では、ＲＡＭよりｐ回前に記憶したエンジン回転速度Ｎｅｎ−ｐ  と燃料噴射量Ｑｎ−ｐ  を読み出す。ｐは、マッチング定数で、ＣＰＵの性能や過渡判定の精度によって実験的に決定する。
【００７７】
ステップ３４９では、ｐ回前と今回との間のエンジン回転速度の変化量ΔＮｅと燃料噴射量の変化量ΔＱとを算出する。
ステップ３５０では、変速中か否かを判断する。ΔＮｅが負で、かつ所定値ｃＮｅ以下で、かつΔＱが所定値ｃＱ以上の場合は、変速と判断し、ステップ３５１へ進む。そうでない場合には、ステップ３５２へ進む。
【００７８】
ステップ３５１では、変速フラグをＯＮする。
ステップ３５２では、変速フラグをＯＦＦする。
このようにして、ステップ３４０では、変速中か否かを判断する。
次に、ステップ３４１で行なわれる変速に応じたＥＧＲ補正量を算出するルーチンについて、図１８のフローチャートに従い説明する。なお、当該フローが、本発明にかかる第２噴射時期制御遅れ予測手段と第３排気還流率補正手段とに相当する。
【００７９】
基本的なフローは、図６のステップ３０５（図８のフローチャート）と略同様であり、ステップ３５６のみが異なるので、ステップ３５６について説明し、その他の説明は省略する。
ステップ３５６では、補正係数Ａ’をフロー中に示すようなマップを参照して求める。変速時は負荷の変化が大きく、燃焼状態も定常時より不安定になり易いため、定常運転で求めた最適なＥＧＲ量より減量する必要がある。そのため、補正係数Ａ’は、フロー中に示すマップのような特性が与えられている。なお、図８で算出した値（ＥＧＲｃ１，或いはＡ）に、変速係数Ｓ（０＜Ｓ＜１）を乗算するようにしてもよい。該ステップが、第３排気還流率補正手段に相当する。
以上のように、第４の実施形態では、第１〜第３の実施形態と同様の作用効果を奏することができるのは勿論、第１〜第３の実施形態に対し、負荷が急変する変速時のＥＧＲ補正をより適切に行なえるようにしたので、噴射時期による補正と相俟って変速時の空気過剰率の落ち込みを確実に抑制でき、より一層、排気有害成分の排出低減と運転性の向上とを促進することができる。
なお、上記各実施形態では吸気絞弁を備えるようにして説明してきたが、吸気絞弁については、省略することもできる。即ち、吸気絞弁は、通常所望のＥＧＲ率を達成できるように吸気負圧を増大させるために用いられるが、吸気絞弁を設けなくても、ＥＧＲ弁の開度制御だけで所望のＥＧＲ率が得られる場合には省略することができるからである。
【００８０】
また、上記各実施形態では、燃料噴射ポンプに関し、ワンプランジャ方式の分配型ポンプを例に説明したが、これに限らず、気筒毎にプランジャを備えた列型ポンプを採用した場合にも、本発明を適用することができるのは勿論である。また、ディーゼルエンジンは、直接噴射式、副室式のいづれの型式のディーゼルエンジンであってよい。
【００８１】
ところで、上記各実施形態では、燃料噴射ポンプにおける燃料噴射量や噴射時期の制御を電子制御により行なわせるようにして説明したが、これに限らず、機械（メカ）式の燃料噴射ポンプを用いた場合にも適用できる。即ち、運転状態（要求燃料噴射量や時期）が変化したときに、その要求噴射時期の遅れを予測し、その予測結果に基づいてＥＧＲ制御に補正を加えれば良いのであるから、予め運転状態の変化に応じた噴射時期の制御遅れの特性を実験等により把握しておき、これに基づいて、ＥＧＲ制御を補正するように構成しても、本発明と同様の効果を奏することができる。なお、メカ式の燃料噴射ポンプにおいても、上記各実施形態で説明したような実際の燃料噴射量や実際の噴射時期を検出するセンサ類を設けるようにし、検出される実際の検出値と目標値との差に基づいてＥＧＲ量の補正を行なうようにすれば、センサ類を設けず予め制御遅れ特性を把握しておく場合に比較して、機関間の製造バラツキ等を排除しつつＥＧＲ制御を補正することができるので、より制御精度を向上させることができることになる。
【００８２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載の発明によれば、機関運転状態の変化を検出したら、燃料の噴射時期の制御遅れを予測し、その予測結果に基づいて目標排気還流率を補正するようにしたので、過渡運転時においても、排気還流率を適正値に制御することができ、排気有害成分の排出低減と運転性の向上とを促進することができる。
【００８３】
請求項２に記載の発明によれば、運転状態の変化時において発生する排気還流制御手段の応答遅れや負荷（燃料噴射量）の制御遅れに起因する空気過剰率の変動をも抑制することができるようになるので、より一層、過渡運転時の排気還流制御の高精度化を図ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、より一層広範囲に亘って所望の排気還流量を達成することが可能となる。
【００８４】
請求項４に記載の発明によれば、比較的安価な構成の排気還流弁、吸気絞弁を採用できることとなる。
請求項５に記載の発明によれば、高精度できめ細かく、かつ応答性の高い排気還流制御を可能とすることができる。
請求項６に記載の発明によれば、変速中の負荷急変に対応した特有の補正を行なわせることができるので、変速中の排気還流制御をより適切に行なえることとなり、以って変速時の空気過剰率の落ち込み等を確実に抑制でき、より一層、排気有害成分の排出低減と運転性の向上とを促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施の形態の全体構成図。
【図３】同上実施の形態で用いる燃料噴射ポンプの構成図。
【図４】同上実施の形態における噴射時期制御を説明するブロック図。
【図５】同上実施の形態におけるＥＧＲ制御を説明するブロック図。
【図６】同上実施の形態におけるＥＧＲ制御を説明するフローチャート。
【図７】同上実施の形態における過渡運転判定ルーチンを説明するフローチャート。
【図８】同上実施の形態における要求加速度に応じたＥＧＲ補正制御を説明するフローチャート。
【図９】同上実施の形態における噴射時期に応じたＥＧＲ補正制御を説明するフローチャート。
【図１０】本発明の効果を説明するタイムチャート。
【図１１】本発明の効果を説明するＮＯｘとＰＭとの相関図。
【図１２】第２の実施の形態の全体構成図。
【図１３】同上実施の形態におけるＥＧＲ制御を説明するブロック図。
【図１４】第３の実施の形態の全体構成図。
【図１５】第３の実施の形態におけるＥＧＲ制御を説明するフローチャート。
【図１６】第４の実施の形態におけるＥＧＲ制御を説明するフローチャート。
【図１７】第４の実施の形態における変速判定ルーチンを説明するフローチャート。
【図１８】第４の実施の形態における変速に応じたＥＧＲ補正制御を説明するフローチャート。
【図１９】ＮＯｘとＰＭの同時低減領域（ＩＴ・ＥＧＲ適正化の効果）を説明する図。
【図２０】ＮＯｘとＰＭの同時低減領域の回転・負荷の影響を説明する図（その１）。
【図２１】ＮＯｘとＰＭの同時低減領域の回転・負荷の影響を説明する図（その２）。
【図２２】ＮＯｘとＰＭの同時低減領域の回転・負荷の影響を説明する図（その３）。
【図２３】ＥＧＲ弁の制御遅れ特性と、燃料噴射ポンプのタイマ機構の制御遅れ特性と、を比較して説明した図。
【図２４】（Ａ）は、回転速度とポンプ内圧との関係を示した図。（Ｂ）は、回転速度とタイマ時定数との関係を示した図。
【図２５】噴射時期制御の遅れの特性を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
１００  エンジン
１０１  吸気通路
１０２  排気通路
１０３  排気還流通路
１０４  ＥＧＲ弁
１０５  吸気絞弁
１０６  負圧源
１０７〜１１０  電磁弁
１１１  コントロールレバーセンサ
１１２  回転センサ
１１３  コントロールユニット
１１５  針弁リフトセンサ
１１６  ＥＧＲ弁（第２の実施形態）
１１９  リフトセンサ（第３の実施形態）
１２０  ＥＧＲ弁（第３の実施形態）
１２１  吸気絞弁（第３の実施形態）
１２２  リフトセンサ（第３の実施形態）
２００  燃料噴射ポンプ
２０７  コントロールスリーブセンサ
２１１  タイマピストン
２１２  タイミングコントロールバルブ
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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