(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気系に過給装置のコンプレッサが備えられた内燃機関の制御装置において、
上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度が、コンプレッサ吸入側に流れ込むオイルの劣化度合いに応じて設定される許容上限温度以下となる制御範囲内で、過給装置の過給圧が制御され、
排気系に排出された排気ガスの一部をコンプレッサ上流側に還流させるとともに、その還流量を調整可能なＥＧＲバルブを備えたＥＧＲシステムが設けられ、
上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度が上記許容上限温度以下となる制御範囲内で過給装置の過給圧を制御した場合における吸気のＥＧＲ率が、内燃機関運転状態に応じて設定される目標ＥＧＲ率に一致するように上記ＥＧＲバルブを制御する構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の内燃機関の制御装置において、
上記オイル中に発生するスーツの濃度が高いほど、上記コンプレッサ吸入側に流れ込むオイルの劣化度合いは高いと判定され、このオイルの劣化度合いが高いほど、上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度の許容上限温度値は低く設定される構成となっていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用エンジン等に代表される内燃機関の制御装置に係る。特に、本発明は、過給装置を備えた内燃機関の性能を高く維持するための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車用エンジンに搭載される過給装置（以下、「ターボチャージャ」という場合もある）にあっては、吸気通路に設けられたコンプレッサホイールの回転によって吸入空気が気筒内へ過給される。この過給（圧縮）により吸入空気の温度は上昇する。また、それにともないコンプレッサホイール等の温度も上昇する。【０００３】
そして、ターボチャージャのコンプレッサにオイル（エンジンオイル等）が流入する状況では、このオイルが高温下に晒されることに起因してデポジットが発生し、コンプレッサホイールのブレードやターボハウジング内面（コンプレッサ通路内壁面）に、このデポジットが付着してしまうといった状況を招くことがある。【０００４】
例えば、下記の特許文献１に開示されているように、ターボチャージャのタービンよりも下流側の排気通路から、ターボチャージャのコンプレッサよりも上流側の吸気通路へ排気ガス（ＥＧＲガス）を還流するようにしたＬＰＬ（Ｌｏｗ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ｌｏｏｐ）−ＥＧＲ機構を備えたエンジンの場合、上述したデポジットの付着が懸念される。つまり、このＬＰＬ−ＥＧＲ機構を備えたエンジンにあっては、コンプレッサ上流側の吸気通路へ還流されるＥＧＲガス中にオイルが含まれている可能性があり、また、コンプレッサに流れ込む吸気（新気と、高温のＥＧＲガスとの混合気）の温度が比較的高いため、この吸気が過給されることでオイルが高温下に晒されることから、上述したデポジットの付着が懸念される。【０００５】
このコンプレッサにおけるデポジットの発生を抑制する技術として下記の特許文献２が提案されている。この特許文献２には、吸気通路に戻されるブローバイガスに起因するコンプレッサでのデポジットの発生を抑えるために、クランクケース内が大気圧となるように制御して、ブローバイガスの流量を可能な限り少なくすることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−８９４７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−９６０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したようにコンプレッサホイールやその周辺にデポジットが付着する状況になると、ターボチャージャの過給効率が低下し、エンジン出力が低下してしまう可能性がある。また、それにともなって排気ガス中のＮＯｘ量が増加してしまう可能性もある。これは、一般にエンジンでは排気ガスの空燃比を目標空燃比に維持するためのフィードバック制御が行われていることから同一空燃比において過給圧が低下するとＥＧＲガス量が減少してしまうためである。また、上記デポジットの発生を抑えるべく過給圧を予め低く設定しておくことも考えられるが必要以上に過給圧を低く設定した場合には、エンジン出力を十分に得ることができなくなり、車両の加速性能の低下を招いてしまうことになる。【０００８】
これまで、上記デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めることについて有効な手段は提案されていない。【０００９】
また、上記デポジットは、エンジンオイルが鉱物油の場合に比べて合成油の方が発生しにくいため、使用するエンジンオイルとして、合成油を指定することも考えられる。ところが、合成油を使用する場合、メンテナンスコストが高騰してしまったり、誤って鉱物油が使用されることによる上記デポジット発生の懸念を払拭することはできない。また、上記デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めるといった要求は、オイルの種類に関わらず存在する。つまり、仮に合成油を使用した場合であっても、上記デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めることを可能にしておくことが望ましい。しかしながら、この要求に応えられる有効な手段については未だ提案されていない。【００１０】
なお、特許文献２の技術は、デポジットの発生を抑制するためにブローバイガスの流量を少なくするものであるが、この場合、クランクケース内で発生したブローバイガスの処理性能が悪化してしまうことになる。また、この特許文献２の技術を、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構に適用した場合には、ＥＧＲガスの還流量が少なくなるため、ＥＧＲシステム本来の機能が損なわれ、ＮＯｘ発生量の増大に繋がる可能性がある。【００１１】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過給装置が備えられた内燃機関に対し、デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めることが可能な内燃機関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】
【００１２】
−発明の解決原理−
上記の目的を達成するために講じられた本発明の解決原理は、オイルの劣化度合いから、デポジットが発生することのないコンプレッサ出口側の許容上限温度またはコンプレッサ自体の許容上限温度を求め、この許容上限温度に基づき、過給装置における過給圧許容上限値を設定して過給装置を制御するようにしている。また、ＥＧＲシステムを備えさせた場合に、上記過給圧を過給圧許容上限値以下に制御することでＥＧＲ率が変化する状況となった際には、このＥＧＲ率が適正に維持されるようにＥＧＲシステムの制御を併せて実行するようにしている。【００１３】
−解決手段−
具体的に、本発明は、吸気系に過給装置のコンプレッサが備えられた内燃機関の制御装置を前提とする。この内燃機関の制御装置に対し、上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度が、コンプレッサ吸入側に流れ込むオイルの劣化度合いに応じて設定される許容上限温度以下となる制御範囲内で、過給装置の過給圧が制御され、排気系に排出された排気ガスの一部をコンプレッサ上流側に還流させるとともに、その還流量を調整可能なＥＧＲバルブを備えたＥＧＲシステムが設けられ、上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度が上記許容上限温度以下となる制御範囲内で過給装置の過給圧を制御した場合における吸気のＥＧＲ率が、内燃機関運転状態に応じて設定される目標ＥＧＲ率に一致するように上記ＥＧＲバルブを制御する構成としている。【００１４】
コンプレッサ吸入側にオイルが流れ込む場合、そのオイルは、その劣化度合いが高いほど、低い温度環境下でデポジットが発生することになる。このため、このデポジットの発生を抑えるための温度（上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度）は、オイルの劣化度合いに基づいて決定することができる。また、過給装置による過給にともなう吸気の温度は、過給圧が高いほど高くなる。つまり、過給された吸気の温度（コンプレッサ出口側の温度）やコンプレッサ自体の温度は過給装置での過給圧に相関がある。これらのことから、過給装置での過給圧を適正に調整し、過給にともなう温度（コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度）を、現在のオイルの劣化度合いに対応する上記許容上限温度以下に抑えればデポジットの発生を回避することができ、また、この許容上限温度以下の範囲であれば、過給装置の過給圧を任意に設定することが可能となる。従って、上記解決手段の如く、上記許容上限温度以下となる制御範囲内で過給装置の過給圧を制御することにより、デポジットの発生を抑えながらも過給装置による吸気の過給圧を最大限にまで高めることが可能になり、過給装置の過給効率の低下を最小限に抑えることで、内燃機関の出力の低下を抑制できることになる。また、過給装置の過給効率の低下にともなって排気ガス中のＮＯｘ量が増加してしまうといったことも回避できる。【００１５】
内燃機関にＥＧＲシステムを備えさせた場合における更なる特定事項としては以下のものが挙げられる。つまり、排気系に排出された排気ガスの一部をコンプレッサ上流側に還流させるとともに、その還流量を調整可能なＥＧＲバルブを備えたＥＧＲシステムを設ける。そして、上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度が上記許容上限温度以下となる制御範囲内で過給装置の過給圧を制御した場合における吸気のＥＧＲ率が、内燃機関運転状態に応じて設定される目標ＥＧＲ率に一致するように上記ＥＧＲバルブを制御する構成としている。【００１６】
この場合、上記デポジットの発生を抑えるように過給圧が制限された場合であっても、目標ＥＧＲ率が維持できるようにＥＧＲバルブの制御が行われることで、ＥＧＲ率の低下によるＮＯｘ発生量の増大を招くといったことがなくなる。【００１７】
また、オイルの劣化度合いを判定するための構成として具体的には以下のものが挙げられる。つまり、上記オイル中に発生するスーツの濃度が高いほど、上記コンプレッサ吸入側に流れ込むオイルの劣化度合いが高いと判定する。そして、このオイルの劣化度合いが高いほど、上記コンプレッサ出口側の吸気温度またはコンプレッサ構成部品の温度の許容上限温度を低く設定するようにしている。【００１８】
これにより、デポジットの発生原因であるオイルの劣化度合いに基づいた過給装置の過給圧制御が行えることになり、デポジットの発生を確実に防止することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、コンプレッサ吸入側に流れ込むオイルの劣化度合いに応じて設定される許容上限温度以下となる制御範囲内で、過給装置の過給圧を制御するようにしている。このため、デポジットの発生を抑えながらも過給装置による吸気の過給圧を最大限にまで高めることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】実施形態に係るエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】ＥＣＵ等の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】エンジンの温間時においてＭＰＬ−ＥＧＲシステムのモードを設定するマップを示す図である。
【図４】エンジンの冷間時においてＭＰＬ−ＥＧＲシステムのモードを設定するマップを示す図である。
【図５】過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の手順の概略を示すフローチャート図である。
【図６】コンプレッサ出口温度許容上限値の抽出動作の手順を示すフローチャート図である。
【図７】オイル中のスーツ濃度からコンプレッサ出口温度許容上限値を求めるための許容上限温度マップを示す図である。
【図８】ターボチャージャの過給圧制御の手順を示すフローチャート図である。
【図９】ＥＧＲバルブ制御の手順を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施形態は、自動車に搭載されたコモンレール式筒内直噴型多気筒（例えば直列４気筒）ディーゼルエンジン（圧縮自着火式内燃機関）に本発明を適用した場合について説明する。また、ＥＧＲシステムとして、高圧ＥＧＲ機構および低圧ＥＧＲ機構を備えたＭＰＬ−ＥＧＲシステムを搭載したディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明する。
【００２２】
−エンジンの構成−
図１は、本実施形態に係るエンジン（内燃機関）１の概略構成を示す図である。この図１に示すエンジン１は、４つの気筒１１，１１，…を有するディーゼルエンジンであって、各気筒１１には、その気筒１１内へ燃料を直接噴射可能なインジェクタ（燃料噴射弁）２がそれぞれ設けられている。これらインジェクタ２は、例えば内部に圧電素子（ピエゾ素子）を備え、適宜開弁して気筒１１内に燃料を噴射供給するピエゾインジェクタにより構成されている。また、このインジェクタ２には、高圧燃料ポンプＰによって昇圧された燃料がコモンレール２１を介して供給されている。
【００２３】
各気筒１１には吸気系を構成する吸気通路３が接続されている。この吸気通路３の上流端にはエアクリーナ３１が設けられている。また、この吸気通路３の途中には、吸気の流れ方向に沿って、ターボチャージャ（遠心過給装置）４のコンプレッサ４１、インタークーラ３２および吸気絞り弁（ディーゼルスロットル）３３が順に設けられている。吸気通路３に導入された吸気は、エアクリーナ３１によって浄化された後、コンプレッサ４１によって過給され、インタークーラ３２によって冷却される。その後、吸気は、吸気絞り弁３３を通過して各気筒１１内へ導入される。各気筒１１内へ導かれた吸気は圧縮行程において圧縮され、この気筒１１内にインジェクタ２から燃料が噴射されることにより燃料の燃焼が行われる。この燃料の燃焼にともない各気筒１１において図示しないピストンがシリンダ内で往復運動し、コネクティングロッドを介してクランクシャフトを回転させることでエンジン出力が得られるようになっている。
【００２４】
なお、上記吸気絞り弁３３は、通常運転時には全開とされており、例えば車両の減速時等において必要に応じて（例えば、下記の酸化触媒５１の温度低下を防止する必要が生じた場合等において）所定開度まで閉鎖される。
【００２５】
各気筒１１には排気系を構成する排気通路５が接続されている。この排気通路５の途中には、ターボチャージャ４のタービン４２が設けられている。
【００２６】
なお、本実施形態におけるターボチャージャ４は、可変ノズル式ターボチャージャであって、タービン４２側に可変ノズルベーン機構４３が設けられており、この可変ノズルベーン機構４３に備えられたノズルベーンの開度を調整することにより、エンジン１の過給圧を調整することができるようになっている。具体的には、ノズルベーンの開度を小さくすることでコンプレッサ４１での過給圧が高くなり、逆に、ノズルベーンの開度を大きくすることでコンプレッサ４１での過給圧が低くなる。なお、この可変ノズルベーン機構４３の構成については周知であるため（例えば、特開２０１１−１２７５６１号公報や特開２０１２−７５４４号公報等を参照）、ここでの説明は省略する。
【００２７】
上記タービン４２より下流の排気通路５には、排気の流れ方向に沿って、酸化触媒（ＣＣＯ；Ｃａｔａｌｙｔｉｃ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ）５１、パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ；Ｄｉｅｓｅｌ  Ｐａｒｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｆｉｌｔｅｒ）５２、排気絞り弁５３、マフラ５４が順に設けられている。
【００２８】
各気筒１１内での燃焼により発生した排気ガス（既燃ガス）は、排気通路５へ排出される。この排気通路５へ排出された排気ガスは、排気通路５の途中に設けられたタービン４２を経た後、酸化触媒５１およびパティキュレートフィルタ５２によって浄化され、その後、排気絞り弁５３およびマフラ５４を経由して大気中へ放出される。
【００２９】
−ＥＧＲシステム−
本実施形態に係るエンジン１には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構（高圧ＥＧＲ機構）６およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構（低圧ＥＧＲ機構）７を備えたＭＰＬ−ＥＧＲシステムが設けられている。
【００３０】
ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６は、上記ターボチャージャ４のタービン４２よりも上流の排気通路５（例えばエキゾーストマニホールド）から、コンプレッサ４１よりも下流（吸気絞り弁３３よりも下流）の吸気通路３へ排気ガスの一部（高圧ＥＧＲガス）を導く高圧ＥＧＲ通路６１と、この高圧ＥＧＲ通路６１の流路面積を変更可能とする高圧ＥＧＲバルブ６２とを備えている。
【００３１】
このＨＰＬ−ＥＧＲ機構６により還流（再循環）される高圧ＥＧＲガスの量は、上記高圧ＥＧＲバルブ６２の開度により調量される。また、必要に応じて吸気絞り弁３３の開度が小さくされ（閉度が大きくされ）、これによって高圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。
【００３２】
一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７は、上記タービン４２よりも下流（パティキュレートフィルタ５２よりも下流）で且つ排気絞り弁５３よりも上流の排気通路５から、コンプレッサ４１よりも上流の吸気通路３へ排気ガスの一部（低圧ＥＧＲガス）を導く低圧ＥＧＲ通路７１と、この低圧ＥＧＲ通路７１の流路面積を変更可能とする低圧ＥＧＲバルブ７２と、低圧ＥＧＲ通路７１を流れる低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ７３とを備えている。
【００３３】
このＬＰＬ−ＥＧＲ機構７により還流（再循環）される低圧ＥＧＲガスの量は、上記低圧ＥＧＲバルブ７２の開度により調量される。また、必要に応じて排気絞り弁５３の開度が小さくされ、これによって低圧ＥＧＲガスの還流量が増量されることもある。
【００３４】
−制御系−
図２に示すように、上記インジェクタ２、吸気絞り弁３３、可変ノズルベーン機構４３、排気絞り弁５３、高圧ＥＧＲバルブ６２および低圧ＥＧＲバルブ７２は、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１０と電気的に接続されている。
【００３５】
ＥＣＵ１０は、Ａ／Ｆセンサ８０、エアフローメータ８１、吸気温センサ８２、過給圧センサ８３、複数の排気温センサ８４ａ〜８４ｄ、水温センサ８５、クランクポジションセンサ８６、アクセル開度センサ８７、吸気絞り弁開度センサ８８、ＬＰＬ差圧センサ８９ａ、ＤＰＦ差圧センサ８９ｂ、コンプレッサ出口温度センサ８Ａ、高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈ、低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌ等の各種センサと電気的に接続されている。
【００３６】
上記Ａ／Ｆセンサ８０は、上記酸化触媒５１の上流側で且つタービン４２の下流側において排気中の酸素濃度を検出するセンサであって、酸素濃度に応じて連続的に変化する検出信号を出力する。エアフローメータ８１は、大気中から吸気通路３へ流入された空気量（新気量）を測定するセンサである。吸気温センサ８２は、吸気通路３を流れる空気の温度（具体的には上記インタークーラ３２の下流側で且つ吸気絞り弁３３の上流側の温度）を検出するセンサである。過給圧センサ８３は、吸気絞り弁３３の下流側の圧力（ターボチャージャ４によって過給された吸気の圧力）を検出するセンサである。排気温センサ８４ａ〜８４ｄは、上記酸化触媒５１の上流側、酸化触媒５１の下流側、上記パティキュレートフィルタ５２の下流側、上記低圧ＥＧＲ通路７１における低圧ＥＧＲクーラ７３の下流側（低圧ＥＧＲバルブ７２の上流側）にそれぞれ配設され、各所における排気ガスの温度を検出する。水温センサ８５は、エンジン１の内部を循環する冷却水の温度を検出するセンサである。クランクポジションセンサ８６は、エンジン１のクランクシャフトの回転位置を検出するセンサである。アクセル開度センサ８７は、運転者によるアクセルペダルの操作量（アクセル開度）を検出するセンサである。吸気絞り弁開度センサ８８は、上記吸気絞り弁３３の開度を検出するセンサである。ＬＰＬ差圧センサ８９ａは、上記ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７における低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧を測定するセンサである。ＤＰＦ差圧センサ８９ｂは、上記パティキュレートフィルタ５２の上流側圧力と下流側圧力との差圧を測定するセンサであって、パティキュレートフィルタ５２内部におけるＰＭ（Ｐａｔｉｃｕｌａｔｅ  Ｍａｔｔｅｒ：微粒子）の堆積量の推定に利用される。コンプレッサ出口温度センサ８Ａは、コンプレッサ４１から流出する吸気（過給された新気および低圧ＥＧＲガスの混合気）の温度を検出するセンサである。高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈは、高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を検出するセンサである。低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌは、低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を検出するセンサである。
【００３７】
ＥＣＵ１０は、上記した各種センサ８０〜８９ａ，８９ｂ，８Ａ，８Ｈ，８Ｌの検出値や測定値に基づいてインジェクタ２、吸気絞り弁３３、可変ノズルベーン機構４３，排気絞り弁５３、高圧ＥＧＲバルブ６２および低圧ＥＧＲバルブ７２を制御する。
【００３８】
例えば、ＥＣＵ１０は、エンジン１の運転状態（エンジン負荷など）に応じてＨＰＬ−ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構７を制御する。
【００３９】
具体的には、エンジン１の温間時（例えば冷却水温度が６０℃以上の場合）には、図３のマップに従って、使用するＥＧＲ機構６，７が選択される。つまり、エンジン１が低負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＨＰＬ−ＥＧＲ機構６を利用して排気ガスの還流を行う（高圧ＥＧＲ領域での還流動作）。エンジン１が高負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＬＰＬ−ＥＧＲ機構７により排気ガスの還流を行う（低圧ＥＧＲ領域での還流動作）。エンジン１が中負荷運転状態にある場合は、ＥＣＵ１０はＨＰＬ−ＥＧＲ機構６とＬＰＬ−ＥＧＲ機構７とを併用して排気ガスの還流を行う（ＭＰＬ領域での還流動作）。これらの具体的な制御については後述する。なお、図３における領域Ｘは、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６の高圧ＥＧＲバルブ６２およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構７の低圧ＥＧＲバルブ７２が共に閉鎖される運転領域、つまり、ＥＧＲガスの還流が行われない運転領域である。これは、排気ガス中のスモーク量が多くなる場合や、ＥＧＲガス温度制約等のシステム信頼性が要求される運転領域である。
【００４０】
このようにしてエンジン１の運転状態に応じて、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６とＬＰＬ−ＥＧＲ機構７との使用形態が切り換えられ、或いは、各ＥＧＲ機構６，７が併用されると、エンジン１の広範囲な運転領域において適量のＥＧＲガスを還流させることが可能となり、排気中のＮＯｘ濃度を好適に減少させることが可能となる。
【００４１】
一方、エンジン１の冷間時には、図４のマップに示すように、上記領域Ｘ以外の運転領域では、エンジン１の負荷に関わりなく、ＥＣＵ１０はＨＰＬ−ＥＧＲ機構６を利用して排気ガスの還流を行う。これは、ＥＧＲクーラを備えていないＨＰＬ−ＥＧＲ機構６を利用することで、比較的高温度の排気ガスを還流させることにより、エンジン１の早期暖機や、酸化触媒５１の早期活性化を図るためである。
【００４２】
−ＭＰＬ−ＥＧＲシステムの基本制御−
次に、上記ＭＰＬ−ＥＧＲシステムの基本制御について説明する。
【００４３】
まず、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６におけるＥＧＲガス量の制御、および、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７におけるＥＧＲガス量の制御について説明する。これらＨＰＬ−ＥＧＲ機構６におけるＥＧＲガス量の制御と、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７におけるＥＧＲガス量の制御とは、それぞれ独立した制御となっている。
【００４４】
ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６を用いてＥＧＲガスを還流させている場合（ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７を併用している場合を含む）には、目標とするＥＧＲガス還流量（以下、「目標高圧ＥＧＲガス還流量」という）と、推定されたＥＧＲガス還流量（以下、「推定高圧ＥＧＲガス還流量」という）とを比較し、この推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量に近づくように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度や吸気絞り弁３３の開度がフィードバック制御（以下、「ＥＧＲフィードバック制御」という）される。この場合の目標高圧ＥＧＲガス還流量は、エンジン１の運転状態（特にエンジン負荷）に応じて設定される。また、推定高圧ＥＧＲガス還流量は、上記高圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｈによって検出された高圧ＥＧＲバルブ６２の開度、上記吸気温センサ８２によって検出された吸気の温度、過給圧センサ８３によって検出された吸気圧力とエキゾーストマニホールド内の圧力との差圧をパラメータとして、予めＥＣＵ１０のＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶された所定の演算式またはマップから求められる。なお、エキゾーストマニホールド内の圧力は、吸気圧力やエンジン１の運転状態量等をパラメータとして予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。
【００４５】
一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７を用いてＥＧＲガスを還流させている場合（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６を併用している場合を含む）には、目標とするＥＧＲガス還流量（以下、「目標低圧ＥＧＲガス還流量」という）と、推定されたＥＧＲガス還流量（以下、「推定低圧ＥＧＲガス還流量」という）とを比較し、この推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量に近づくように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度や排気絞り弁５３の開度がフィードバック制御（ＥＧＲフィードバック制御）される。この場合の目標低圧ＥＧＲガス還流量は、エンジン１の運転状態（特にエンジン負荷）に応じて設定される。また、推定低圧ＥＧＲガス還流量は、上記低圧ＥＧＲバルブ開度センサ８Ｌによって検出された低圧ＥＧＲバルブ７２の開度、上記排気温センサ８４ａ〜８４ｄによって検出された排気の温度、上記ＬＰＬ差圧センサ８９ａによって検出された低圧ＥＧＲクーラ７３の上流側圧力と下流側圧力との差圧をパラメータとして、予めＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された所定の演算式またはマップから求められる。
【００４６】
以下、エンジン１の負荷に応じたＭＰＬ−ＥＧＲシステムの基本動作（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構７の基本動作）について説明する。
【００４７】
（低負荷運転時）
上述した如く、エンジン負荷が比較的低いとき（低負荷領域）には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスが還流される。この運転領域をＨＰＬ領域という。なお、冷却水温度が低いときにもＨＰＬ−ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスが還流される。
【００４８】
このＨＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エアフローメータ８１によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転速度（エンジン回転数）等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標高圧ＥＧＲガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定高圧ＥＧＲガス還流量が、この目標高圧ＥＧＲガス還流量に一致するように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度がフィードバック制御される。このとき、低圧ＥＧＲバルブ７２は全閉のまま維持される。
【００４９】
例えば、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率（エンジン１の運転状態等に応じて決定されるＥＧＲ率）よりも高い場合には、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量よりも多くなっているので、ＥＧＲガス量を減少させるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を小さくする。
【００５０】
また、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合には、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量よりも少なくなっているので、ＥＧＲガス量を増加させるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくする。そして、このように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくしても、推定高圧ＥＧＲガス還流量が目標高圧ＥＧＲガス還流量に達しない場合には、上記吸気絞り弁３３の開度を小さくし（閉度を大きくし）、この吸気絞り弁３３の下流側の圧力を低下させることによって、高圧ＥＧＲ通路６１を経て還流されるＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付ける。
【００５１】
以下、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６のみを用いてＥＧＲガスを還流させる制御モードをＨＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を調節してもよい。
【００５２】
（高負荷運転時）
上述した如く、エンジン負荷が比較的高いとき（高負荷領域）には、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７のみを用いてＥＧＲガスが還流される。この運転領域をＬＰＬ領域という。
【００５３】
このＬＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エアフローメータ８１によって検出される吸入空気量が、エンジン負荷やエンジン回転速度等に応じて設定される目標吸入空気量に一致するように上記目標低圧ＥＧＲガス還流量が設定され、上述した如く、上記推定低圧ＥＧＲガス還流量が、この目標低圧ＥＧＲガス還流量に一致するように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度がフィードバック制御される。このときに、基本的には（ＥＧＲガス量が不足しない限りは）、高圧ＥＧＲバルブ６２は全閉のまま維持される。
【００５４】
例えば、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも少なく、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも高い場合には、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量よりも多くなっているので、ＥＧＲガス量を減少させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を小さくする。
【００５５】
また、エアフローメータ８１により得られる吸入空気量が目標値よりも多く、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低い場合には、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量よりも少なくなっているので、ＥＧＲガス量を増加させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくする。そして、このように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくしても、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量に達しない場合には、高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくしたり、または、上記排気絞り弁５３の開度を小さくして（閉度を大きくして）、低圧ＥＧＲ通路７１を経て還流されるＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付ける。
【００５６】
以下、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７のみを用いてＥＧＲガスを還流させる制御モードをＬＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を調節してもよい。
【００５７】
（中負荷運転時）
上述した如く、エンジンが中負荷運転であるとき（中負荷領域）には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６とＬＰＬ−ＥＧＲ機構７とを併用してＥＧＲガスが還流される。このＨＰＬ領域とＬＰＬ領域との間の領域をＭＰＬ領域という。
【００５８】
このＭＰＬ領域でのＥＧＲフィードバック制御は、エンジン負荷やエンジン回転速度等に応じて目標吸入空気量および目標ＥＧＲ率（＝高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量＋吸入空気量）が決定され、これら値からＥＧＲガス量の総量が設定される。また、エンジン負荷等に応じてＥＧＲ分配率（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６により還流される高圧ＥＧＲガスの量とＬＰＬ−ＥＧＲ機構７により還流される低圧ＥＧＲガスの量との比率）が決定される。そして、高圧ＥＧＲガスの分配率（＝高圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量）および低圧ＥＧＲガスの分配率（＝低圧ＥＧＲガス還流量／高圧ＥＧＲガス還流量＋低圧ＥＧＲガス還流量）を上記ＥＧＲガス量の総量にそれぞれ乗算することで、目標とする高圧ＥＧＲガスの量（目標高圧ＥＧＲガス還流量）と目標とする低圧ＥＧＲガスの量（目標低圧ＥＧＲガス還流量）とを求める。
【００５９】
そして、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６の制御としては、推定高圧ＥＧＲガス還流量が上記目標高圧ＥＧＲガス還流量に達するように高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を制御する。この高圧ＥＧＲバルブ６２に対する開度制御は上述した低負荷運転時の場合と同様である。
【００６０】
一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７の制御としては、推定低圧ＥＧＲガス還流量が上記目標低圧ＥＧＲガス還流量に達するように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を制御する。この低圧ＥＧＲバルブ７２に対する開度制御は上述した高負荷運転時の場合と同様である。
【００６１】
以下、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６およびＬＰＬ−ＥＧＲ機構７の両方を用いてＥＧＲガスを供給する制御モードをＭＰＬモードという。なお、吸入空気量の目標値およびＥＧＲガス量の目標値は、夫々ある程度の幅を持たせて目標範囲としてもよい。また、センサ等によりＥＧＲガス量を直接測定できる場合には、ＥＧＲガス量が目標値若しくは目標範囲となるように低圧ＥＧＲバルブ７２または高圧ＥＧＲバルブ６２の一方の開度を調節してもよい。
【００６２】
−過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御−
次に、本実施形態において特徴とする制御である過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御について説明する。
【００６３】
上述したＥＧＲシステムおよびターボチャージャ４を備えたエンジン１にあっては、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７の低圧ＥＧＲ通路７１を流れるＥＧＲガス、つまり、コンプレッサ４１の上流側に還流されるＥＧＲガス中にエンジンオイルが含まれている可能性がある。また、コンプレッサ４１に流れ込む吸気（新気と、高温のＥＧＲガスとの混合気）の温度は比較的高くなっている。このため、コンプレッサ４１においてＥＧＲガスが吸入空気と共に過給された場合、ＥＧＲガスに含まれているオイルが高温下に晒されることに起因してデポジットが発生し、コンプレッサホイールのブレードやターボハウジング内面（コンプレッサ通路内壁面）に、このデポジットが付着してしまうといった状況を招くことがある。
【００６４】
このような状況になると、ターボチャージャ４の過給効率が低下してしまい、エンジン出力が低下し、車両の加速性能の低下を招いてしまうことになる。また、ターボチャージャ４の過給効率の低下にともなうＥＧＲガス量の減少等に起因し、排気ガス中のＮＯｘ量が増加してしまう可能性もある。
【００６５】
本実施形態では、この点に鑑み、上記デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めることを可能にし、しかも、ＮＯｘ発生量を増大させないための過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御を行うようにしている。
【００６６】
まず、この過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の概要について説明する。上記デポジットは、エンジンオイルの劣化が進んでいるほど（劣化度合いが高いほど）、低い温度環境下でも発生しやすくなる。このため、エンジンオイルの劣化が進んでいるほど、デポジットが発生する温度（過給にともなう吸気の温度やコンプレッサホイールの温度）としては低くなる。また、過給にともなう吸気の温度は、ターボチャージャ４の過給圧が高いほど高くなる。つまり、過給された吸気の温度はターボチャージャ４の過給圧に相関がある。これらのことから、ターボチャージャ４の過給圧を適正に調整して、過給にともなう吸気の温度（コンプレッサホイールの温度に相関のある温度）を、現在のエンジンオイルの劣化度に対応するデポジット発生温度未満に抑えればデポジットの発生を回避することができ、また、吸気の温度がデポジット発生温度未満となる範囲であれば、ターボチャージャ４の過給圧を任意に設定することが可能である。なお、このターボチャージャ４の過給圧は、上述した如く、可変ノズルベーン機構４３に備えられた可変ノズルベーンの開度制御によって調整が可能である。
【００６７】
本実施形態における過給圧制御では、まず、オイル中のスーツ（Ｓｏｏｔ）濃度からオイルの劣化度合いを認識する。次に、このオイルの劣化度合いから吸気温度（実際にはコンプレッサ４１の出口温度）の許容上限値を求め、この許容上限値に基づいてターボチャージャ４の許容過給圧を算出する。そして、この許容過給圧の範囲内でターボチャージャ４の過給圧を設定する。このため、この許容過給圧の範囲内の最高圧力までターボチャージャ４の過給圧を高めたとしても上記デポジットが発生することはなくなる。
【００６８】
一方、ＥＧＲバルブ制御では、上記ターボチャージャ４の過給圧を変更した場合、例えば、許容過給圧によって過給圧が制限された場合、吸気量の変動にともなってＥＧＲ率が変化してしまうことになるため、このＥＧＲ率が変化しないように、つまり、目標とするＥＧＲ率が得られるようにＥＧＲバルブの開度（ＨＰＬ−ＥＧＲ機構６によってＥＧＲガスが還流されている場合には高圧ＥＧＲバルブ６２の開度、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構７によってＥＧＲガスが還流されている場合には低圧ＥＧＲバルブ７２の開度）を制御するようにしている。なお、この目標ＥＧＲ率は、エンジン回転速度やエンジン負荷などに応じて、後述するＥＧＲマップにより求められる。
【００６９】
以下、上記過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の具体的な手順について説明する。図５は、過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の手順の概略を示すフローチャート図である。図６は、コンプレッサ出口温度許容上限値の抽出動作の手順を示すフローチャート図である。図７は、オイル中のスーツ濃度からコンプレッサ出口温度許容上限値を求めるための許容上限温度マップを示す図である。図８は、ターボチャージャの過給圧制御の手順を示すフローチャート図である。図９は、ＥＧＲバルブ制御の手順を示すフローチャート図である。
【００７０】
（過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の手順の概略）
まず、図５に沿って過給圧制御およびＥＧＲバルブ制御の手順の概略を説明する。この図５に示すフローチャートは、図示しないイグニッションスイッチ（スタートスイッチ）がＯＮされてエンジン１が始動した後、所定時間毎に実行される。
【００７１】
まず、ステップＳＴ１において、エンジンオイルの劣化度を算出し、その劣化度によるコンプレッサ出口温度許容上限値の抽出を行う。詳細は、図６のフローチャートを用いて後述する。
【００７２】
その後、ステップＳＴ２に移り、上記抽出されたコンプレッサ出口温度許容上限値およびその他の情報（エンジン１の運転状態などの情報）に基づいて、上記デポジットの発生を回避することが可能な許容範囲内で制御過給圧を求め、この制御過給圧が得られるようにターボチャージャ４の過給圧制御を行う。詳細は、図８のフローチャートを用いて後述する。
【００７３】
そして、ステップＳＴ３では、上記ターボチャージャ４の過給圧制御が行われたことが影響してＥＧＲ率が変動する状況にあるか否かを判定し、ＥＧＲ率が変動する状況にない、つまり、目標過給圧が上記許容範囲内で制御できる状況であった場合には、ステップＳＴ３でＮＯ判定され、ステップＳＴ４において、上述したＭＰＬ−ＥＧＲシステムの基本動作に従い、新気量に応じたＥＧＲバルブ６２，７２等の制御（必要に応じて吸気絞り弁３３および排気絞り弁５３の制御）を行うことになる。一方、上記ステップＳＴ２におけるターボチャージャ４の過給圧制御が行われたことでＥＧＲ率が変動する状況にある、つまり、目標過給圧が上記許容範囲によって制限された状況である場合には、ステップＳＴ３でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ５において、ＥＧＲ率（過給圧制御が行われたことで変動するＥＧＲ率）に応じたＥＧＲバルブ６２，７２等の制御（必要に応じて吸気絞り弁３３および排気絞り弁５３の制御）を行うことになる。つまり、目標ＥＧＲ率が達成されるようにＥＧＲバルブ６２，７２等の開度制御が行われる。詳細は、図９のフローチャートを用いて後述する。
【００７４】
（コンプレッサ出口温度許容上限値の抽出動作）
次に、図６に沿ってコンプレッサ出口温度許容上限値の抽出動作を説明する。この図６に示すフローチャートは、上述した図５のフローチャートにおけるステップＳＴ１の動作手順の詳細である。
【００７５】
まず、ステップＳＴ１１において、エンジン１の運転中に積算されているオイル中のスーツ（Ｓｏｏｔ）積算量をリセットする情報が有るか否かを判定する。例えば、カーディーラ等においてエンジンオイルの交換が行われた場合には、エンジン１のオイルパン内に存在するエンジンオイルには、スーツが殆ど含まれていない状態となるため、過去のルーチンにおいて積算されていたスーツ量（スーツ積算量；Ｓｏｏｔｎ）をリセットすることになるが、この情報が存在しているか否か、つまり、エンジンオイルの交換が行われたか否かを、このステップＳＴ１１で判定する。この情報は、オイル交換を行った作業者が上記ＥＣＵ１０に対してリセット情報を入力するか、または、エンジンオイルの交換を自動認識できるようにしておき、エンジンオイルの交換が行われた際にＥＣＵ１０に対してリセット指示信号が入力されるようにしておく。
【００７６】
スーツ積算量のリセット情報が有り（リセット情報が入力され）、ステップＳＴ１１でＹＥＳ判定された場合には、ステップＳＴ１２に移り、スーツ積算量Ｓｏｏｔｎを「０」に設定（リセット）してステップＳＴ１３に移る。
【００７７】
一方、スーツ積算量のリセット情報が無く、ステップＳＴ１１でＮＯ判定された場合には、それまでのスーツ積算量を記憶したまま（上記ＥＣＵ１０のバックアップＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）に記憶したまま）ステップＳＴ１３に移る。
【００７８】
ステップＳＴ１３では、エンジン１の運転状態量を読み込む。例えば、上記クランクポジションセンサ８６からの出力に基づいて算出されるエンジン回転速度、アクセル開度センサ８７により検出されるアクセルペダルの操作量などから求められるエンジン負荷、各種温度センサ８２，８４ａ〜８４ｄ，８５，８Ａから出力される温度検出信号等の運転状態量を読み込む。
【００７９】
ステップＳＴ１４では、上記ステップＳＴ１３で読み込まれたエンジン１の運転状態量に基づいて、今回のルーチンにおいてエンジンオイル内で発生したスーツ量Ｓｏｏｔを算出する。このスーツ量Ｓｏｏｔの算出は、上述したエンジン１の運転状態量をパラメータとしてスーツ量Ｓｏｏｔを算出する演算式またはマップ（予め実験やシミュレーション等に基づいて設定され上記ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶された演算式またはマップ）に従って行われる。
【００８０】
このようにして今回のルーチンにおけるスーツ量Ｓｏｏｔを算出した後、ステップＳＴ１５に移り、現在記憶しているスーツ積算量Ｓｏｏｔｎに、今回のルーチンで算出したスーツ量Ｓｏｏｔを加算し、それを新たなスーツ積算量Ｓｏｏｔｎとして記憶する（Ｓｏｏｔｎ←Ｓｏｏｔｎ＋Ｓｏｏｔ）。これにより、現在、総オイル中におけるスーツ量が算出されることになる。
【００８１】
次に、ステップＳＴ１６では、総オイル量中のスーツ濃度を算出する。つまり、上記ステップＳＴ１５で算出されたスーツ積算量Ｓｏｏｔｎを、予め記憶されている総オイル量（例えば前回のオイル交換時に注入されたオイルの総量）で除算することにより、スーツ濃度を算出する。
【００８２】
このようにしてスーツ濃度を算出した後、ステップＳＴ１７に移り、コンプレッサ出口温度の許容上限値を、図７に示す許容上限温度マップから抽出する。この許容上限温度マップは、コンプレッサ４１においてオイルのデポジットが発生することがないように、コンプレッサ出口温度の許容上限値を決定するためのマップであって、エンジン１の種類毎に予め実験やシミュレーション等に基づいて得られて上記ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されている。この許容上限温度マップに示すように、オイル中のスーツ濃度が高くなるほど、コンプレッサ出口温度許容上限値としては低くなっていく。これは、オイル中のスーツ濃度が高くなってオイルの劣化が進んでいくほど（劣化度合いが高くなるほど）、デポジットが発生する温度（デポジットが発生するコンプレッサ出口温度）が低くなっていくためである。この許容上限温度マップにより、現在のスーツ濃度に対してデポジットが発生することのないコンプレッサ出口温度の上限値（コンプレッサ出口温度許容上限値）が抽出されることになる。例えば、オイル中のスーツ濃度が図中のＡであった場合、コンプレッサ出口温度許容上限値としてはＴＡとして求められ、この場合、コンプレッサ出口温度が、このＴＡ以下であればコンプレッサ４１においてはデポジットは発生しないことになる。
【００８３】
なお、実際にカーディーラ等において投入されるエンジンオイルとしては種々のものが想定される。このため、投入される可能性のあるエンジンオイルのうち、最もデポジットが発生しやすいもの（例えば特定の鉱物油）を想定して上記許容上限温度マップは作成されている。これにより、この許容上限温度マップから得られるコンプレッサ出口温度許容上限値以下の温度に抑えておけば、デポジットの発生が確実に回避できるようになっている。また、許容上限温度マップを、上記ＥＣＵ１０のバックアップＲＡＭに書き換え可能に記憶させておき、オイル交換を行った作業者が、投入したエンジンオイルの種類に対応した許容上限温度マップへの書き換え作業を行うようにしてもよい。
【００８４】
（ターボチャージャの過給圧制御）
次に、図８に沿ってターボチャージャ４の過給圧制御を説明する。この図８に示すフローチャートは、上述した図５のフローチャートにおけるステップＳＴ２の動作手順の詳細である。
【００８５】
まず、ステップＳＴ２１において、エンジン１の運転状態や環境状態等の各種情報、および、上記図６の動作により抽出されたコンプレッサ出口温度許容上限値を読み込む。エンジン１の運転状態や環境状態等の各種情報としては、例えば、上記吸気温センサ８２により検出された吸気温度から推定されるコンプレッサ４１上流側の吸気温度、上記コンプレッサ出口温度センサ８Ａにより検出されるコンプレッサ出口の吸気温度、エアフローメータ８１により検出される吸入空気量、上述したＥＧＲガス還流量の推定動作によって推定されたＥＧＲガス還流量等が挙げられる。これらエアフローメータ８１により検出される吸入空気量と、ＥＧＲガス還流量の推定動作によって推定されたＥＧＲガス還流量のうち上記推定低圧ＥＧＲガス還流量との和がコンプレッサ４１を通過するガス量として求められることになる。なお、上記コンプレッサ４１上流側の吸気温度は、このコンプレッサ４１上流側に吸気温センサを配設することで直接的に検出するようにしてもよい。
【００８６】
ステップＳＴ２２では、許容上限過給圧が算出される。この許容上限過給圧は、上記コンプレッサ出口の吸気温度が上記コンプレッサ出口温度許容上限値に一致する過給圧であって、この許容上限過給圧までターボチャージャ４の過給圧を高めても、現時点でのオイルの劣化度合いであればデポジットの発生は抑えられるといった値として求められる。このため、この許容上限過給圧も、オイル中のスーツ濃度が高くなってオイルの劣化が進んでいくほど（劣化度合いが高くなるほど）低い値として求められることになる。具体的には、上記コンプレッサ出口温度許容上限値から許容上限過給圧を求める演算式またはマップがＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されており、この演算式またはマップから許容上限過給圧が求められる。
【００８７】
このようにして許容上限過給圧が算出された後、ステップＳＴ２３に移り、目標過給圧が上記許容上限過給圧を超えているか否か（目標過給圧＞許容上限過給圧）を判定する。この目標過給圧は、例えば、上記クランクポジションセンサ８６からの出力に基づいて算出されるエンジン回転速度、アクセル開度センサ８７により検出されるアクセルペダルの操作量などから求められるエンジン負荷等をパラメータとして目標過給圧を算出する演算式またはマップ（予め実験やシミュレーション等に基づいて設定され上記ＥＣＵ１０に記憶された演算式またはマップ（目標過給圧マップ））により求められる。
【００８８】
目標過給圧が許容上限過給圧以下である場合には、制御過給圧（実際の制御目標となる過給圧）を許容上限過給圧によって制限する必要がないため、ステップＳＴ２３でＮＯ判定され、ステップＳＴ２４で、目標過給圧を制御過給圧として設定し、上記過給圧センサ８３により検出される吸気の過給圧が上記制御過給圧（＝目標過給圧）となるように、可変ノズルベーン機構４３のフィードバック制御が行われる。
【００８９】
一方、目標過給圧が許容上限過給圧を超えている場合には、目標過給圧で過給圧を制御した場合には上記デポジットの発生が懸念される状況にあるため、ステップＳＴ２３でＹＥＳ判定され、ステップＳＴ２５で、上記許容上限過給圧を制御過給圧として設定し、上記過給圧センサ８３により検出される吸気の過給圧が制御過給圧（＝許容上限過給圧）となるように、可変ノズルベーン機構４３のフィードバック制御が行われる。これにより、コンプレッサ出口の吸気温度が上記コンプレッサ出口温度許容上限値以下に抑えられることになり、デポジットの発生が防止される。
【００９０】
（ＥＧＲバルブ制御）
次に、図９に沿ってＥＧＲバルブ制御を説明する。この図９に示すフローチャートは、上述した図５のフローチャートにおけるステップＳＴ５の動作手順の詳細である。
【００９１】
まず、ステップＳＴ３１において、エンジン１の運転状態や環境状態等の各種情報を読み込む。例えば、上記クランクポジションセンサ８６からの出力に基づいて算出されるエンジン回転速度、インジェクタ２からの燃料噴射量、水温センサ８５により検出される冷却水温度、吸気温センサ８２により検出される吸入空気温度、図示しない気圧センサにより検出される大気圧等の運転状態量や環境状態量を読み込む。
【００９２】
ステップＳＴ３２では、目標ＥＧＲ率を算出する。この目標ＥＧＲ率はエンジン１の運転状態等に応じて決定される。具体的には、エンジン回転速度およびエンジン負荷をパラメータとしてＥＧＲ量（ＥＧＲ率）を決定するＥＧＲマップが上記ＥＣＵ１０のＲＯＭに記憶されており、上記クランクポジションセンサ８６の検出値に基づいて算出されたエンジン回転速度、および、アクセル開度センサ８７により検出されたアクセルペダルの操作量などから求められるエンジン負荷をＥＧＲマップに当て嵌めることで目標ＥＧＲ率が得られるようになっている。
【００９３】
そして、ステップＳＴ３３では、上記制御過給圧に従って過給圧を制御した場合に、実際のＥＧＲ率が上記目標ＥＧＲ率に一致するようにＥＧＲバルブの開度を制御する。具体的に、例えば高負荷運転時において、上記制御過給圧が許容上限過給圧によって制限された場合（上記ステップＳＴ２３でＹＥＳ判定された場合）、過給圧の低下にともなってＥＧＲ率が低下してしまう可能性があるが、この場合、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低くなっており、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量よりも少なくなっているので、上述した動作（ＭＰＬ−ＥＧＲシステムの高負荷運転時における基本動作）の場合と同様に、ＥＧＲガス量を増加させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくする。そして、このように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度を大きくしても、推定低圧ＥＧＲガス還流量が目標低圧ＥＧＲガス還流量に達しない場合には、高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を大きくしたり、または、上記排気絞り弁５３の開度を小さくして（閉度を大きくして）、低圧ＥＧＲ通路７１を経て還流されるＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付けることができ、ＮＯｘ発生量の削減を図ることができる。
【００９４】
同様に、中負荷運転時において、上記制御過給圧が許容上限過給圧によって制限された場合、過給圧の低下にともなってＥＧＲ率が低下してしまう可能性があるが、この場合、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率よりも低くなっているので、上述した動作（ＭＰＬ−ＥＧＲシステムの中負荷運転時における基本動作）の場合と同様に、ＥＧＲ分配率に応じて、ＥＧＲガス量を増加させるように低圧ＥＧＲバルブ７２の開度や高圧ＥＧＲバルブ６２の開度を制御する。そして、このように各ＥＧＲバルブ６２，７２の開度を制御しても、実ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に達しない場合には、上記吸気絞り弁３３や排気絞り弁５３の開度を制御してＥＧＲガスの量を増加させるようにする。これにより、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近付けることができ、ＮＯｘ発生量の削減を図ることができる。
【００９５】
なお、上述した如く制御過給圧が許容上限過給圧によって制限された場合には、新気の吸入量が減少し、燃焼室内での酸素不足に起因するスモークの発生が懸念される状況となるが、このスモークは上記パティキュレートフィルタ５２によって回収することが可能であり、排気エミッションの悪化に繋がることはない。
【００９６】
以上の動作が繰り返されることにより、上記デポジットの発生を抑えながらもターボチャージャ４における吸気の過給圧を最大限にまで高めることが可能になり、ターボチャージャ４の過給効率の低下を防止することでエンジン出力の低下を防止でき、車両の加速性能を高く維持することができる。また、ターボチャージャ４の過給効率の低下にともなって排気ガス中のＮＯｘ量が増加してしまうといったことも回避される。また、上記デポジットの発生を抑えるように過給圧が制限された場合であっても、目標ＥＧＲ率が維持できるようにＥＧＲバルブ制御を行っているため、ＥＧＲ率の低下によるＮＯｘ発生量の増大を招くといったこともなく、排気エミッションの悪化を防止することもできる。
【００９７】
また、本実施形態の場合、エンジンオイルとして、仮に鉱物油を使用したとしてもコンプレッサ４１でのデポジットの発生は確実に抑えられることになる。また、デポジットが発生しにくい合成油を使用した場合であっても、それに応じた上記許容上限温度マップを使用することによって、デポジットの発生を抑えながらも過給圧を最大限にまで高めることが可能である。
【００９８】
−他の実施形態−
以上説明した実施形態は、自動車に搭載される直列４気筒ディーゼルエンジンに本発明を適用した場合について説明した。本発明は、自動車用に限らず、その他の用途に使用されるエンジンにも適用可能である。また、気筒数やエンジン形式（直列型エンジン、Ｖ型エンジン、水平対向型エンジン等の別）についても特に限定されるものではない。
【００９９】
また、上記実施形態では、２つのＥＧＲ機構６，７を備えたエンジン１に本発明を適用した場合について説明した。本発明はこれに限らず、１つのＥＧＲ機構（ＬＰＬ−ＥＧＲ機構）を備えたエンジンや３つ以上のＥＧＲ機構を備えたエンジンに対しても適用が可能である。
【０１００】
また、上記実施形態では、コンプレッサ４１から流出する吸気温度をコンプレッサ出口温度センサ８Ａによって検出するようにしていた。本発明はこれに限らず、コンプレッサ４１に流入する吸気温度によって、コンプレッサ４１から流出する吸気温度を推定するようにしてもよい。また、このコンプレッサ出口温度の検出や推定に代えて、コンプレッサ４１自体（コンプレッサ４１の構成部品；例えばコンプレッサホイールのブレード等）の温度を検出したり推定したりしてもよい。
【０１０１】
また、上記実施形態では、エンジンオイルの劣化度合いをスーツ濃度によって判定するようにしていた。本発明はこれに限らず、オイル交換後の経過期間によってエンジンオイルの劣化度合い（オイルの酸化による劣化度合い）を判定するようにしてもよい。また、エンジンオイルの劣化度合いを判定する手法として、その他の手法を用いてもよい。例えば、特開２０１１−１９６２２０号公報に開示されているようなオイルの電気抵抗値に基づく劣化判定や、特開２０１１−７０８４号公報に開示されているようなオイルの透過率に基づく劣化判定等が挙げられる。
【０１０２】
更に、上記実施形態では、デポジットの発生原因を、ＥＧＲガス中に含まれるエンジンオイルとしたが、ブローバイガス中に含まれるエンジンオイルの場合もある。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、ターボチャージャおよびＬＰＬ−ＥＧＲ機構を備えたディーゼルエンジンの制御に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０４】
１        エンジン（内燃機関）
３        吸気通路（吸気系）
４        ターボチャージャ（過給装置）
４１      コンプレッサ
５        排気通路（排気系）
６        ＨＰＬ−ＥＧＲ機構（高圧ＥＧＲ機構）
６１      高圧ＥＧＲ通路
６２      高圧ＥＧＲバルブ
７        ＬＰＬ−ＥＧＲ機構（低圧ＥＧＲ機構）
７１      低圧ＥＧＲ通路
７２      低圧ＥＧＲバルブ
１０      ＥＣＵ
８Ａ      コンプレッサ出口温度センサ
【図１】
0005935813.tif 000002
【図２】
0005935813.tif 000003
【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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