(57)【要約】【課題】吸入空気の圧縮と非圧縮を切替可能な圧縮機を作動した場合のＥＧＲ割合の低下を抑制可能なＥＧＲ制御装置及びＥＧＲ制御プログラムを提供することを目的とする。【解決手段】ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０が作動している状態で電動コンプレッサモータ３０を作動する場合に、吸気圧力が排気圧力より高くなると推定されるときに、ＥＧＲガスの逆流を防ぐために、制御部がＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。また、制御部が、ＥＧＲガスを還流するために、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開放して、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２によりＥＧＲガスを還流する。【選択図】図１
2018193970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気経路から取り出したＥＧＲガスを、吸入空気の圧縮と非圧縮とを切り替え可能な圧縮機より吸気下流側の吸気経路に還流する第１排気再循環部に設けられた第１弁と、
前記第１排気再循環部より排気下流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを、前記圧縮機より吸気上流側の吸気経路に還流する第２排気再循環部に設けられた第２弁と、
前記第１弁を開放している状態で、前記圧縮機を作動して吸気圧力が排気圧力より高くなる場合に、前記第１弁を閉鎖して前記第２弁を開放するように前記第１弁及び前記第２弁の各々を制御する制御部と、
を含むＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
前記第１排気再循環部が、前記圧縮機より吸気上流側に配置されて排気圧力を利用して吸入空気を圧縮するターボ過給機の排気上流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを前記ターボ過給機の吸気下流側の吸気経路に還流し、
前記第２排気再循環部が、前記ターボ過給機の排気下流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを前記ターボ過給機より吸気上流側の吸気経路に還流する、
請求項１に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１弁を開放している状態で前記圧縮機を作動して吸気圧力が排気圧力より高くなる場合に、前記第１弁を閉鎖する前に、第１弁の開度を一旦大きくしてから前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を更に制御する請求項１又は請求項２に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第２時間＞前記第１時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第１時間から前記第３時間を差分した時間が経過するまで前記第１弁の開度を一旦大きくするように前記第１弁を制御する請求項３に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第１時間＞前記第２時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第２時間から前記第３時間を差分した時間が経過するまで前記第１弁の開度を一旦大きくするように前記第１弁を制御する請求項３又は請求項４に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第３時間＞前記第１時間、または前記第３時間＞前記第２時間の場合は、前記第１弁の開度を一旦大きくすることなく前記圧縮機の作動直後に前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を制御する請求項３〜５の何れか１項に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記第１弁を開放して前記第１弁の開度を一旦大きくする際に、前記第１排気再循環部によるＥＧＲガスの還流が維持される駆動力で駆動するよう前記圧縮機を更に制御する請求項３に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間の関係が、前記第２時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第２時間から前記第３時間を差分した時間が経過したところで予め定めた目標駆動力になるように前記圧縮機を制御する請求項７に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間の関係が、前記第３時間＞前記第２時間の場合は、前記第１弁の開度を一旦大きくすることなく前記圧縮機の作動直後に前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を制御する請求項７又は請求項８に記載のＥＧＲ制御装置。
【請求項１０】
コンピュータを、請求項１〜９の何れか１項に記載のＥＧＲ制御装置における制御部として機能させるためのＥＧＲ制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）機構及びＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ機構を備えて排気ガスを吸気経路に還流するＥＧＲの制御を行うＥＧＲ制御装置及びＥＧＲ制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲ制御装置としては種々の技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、エンジンは、ターボ過給機、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構及び補助過給機構を備えている。ＥＣＵは、吸気通路に凝縮水が発生すると判定し、かつ、補助過給機構により凝縮水の発生を抑制可能であると判定した場合に、補助過給機構を駆動する第１の制御手段を備えている。また、ＥＣＵは、補助過給機構の駆動後に、吸気マニホールドの吸気圧が排気マニホールドの排気圧よりも大きい場合に、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構の高圧ＥＧＲ弁を開弁し、高圧ＥＧＲ通路を経由して吸気圧を排気通路に逃がす第２の制御手段を備えている。これにより、特許文献１では、ＥＧＲにより誘発される凝縮水を安定的に抑制し、部品の寿命や信頼性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−５０４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、加速時など吸気流量を急激に増加させる必要がある場合、電動で作動する圧縮機を作動させる技術が知られている。電動で作動する圧縮機はモータでコンプレッサを回転させるため、排気エネルギーを利用するターボ過給機よりも応答性が早く、また排気のエネルギーを利用しないため、排気圧力が上昇しない。
【０００５】
しかしながら、電動の圧縮機を動作させたときに、運転条件によっては吸気圧力が排気圧力よりも高くなってしまう。そして、ＨＰＬ−ＥＧＲは、排気圧力が吸気圧力よりも高い場合に、その差圧により吸気経路に排気ガスを還流するため、吸気圧力が排気圧力よりも高くなった場合には、ＨＰＬ−ＥＧＲではＥＧＲガスが吸気に導入されず、吸気が排気にバイパスされてしまう。その結果、ＥＧＲ割合が低下するため、ＮＯｘ排出量が増加するだけでなく、吸気量が低下するためスモーク排出量も増加する。
【０００６】
本発明は、上記事実を考慮して成されたもので、吸入空気の圧縮と非圧縮を切替可能な圧縮機を作動した場合のＥＧＲ割合の低下を抑制可能なＥＧＲ制御装置及びＥＧＲ制御プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために本発明に係るＥＧＲ制御装置は、排気経路から取り出したＥＧＲガスを、吸入空気の圧縮と非圧縮とを切り替え可能な圧縮機より吸気下流側の吸気経路に還流する第１排気再循環部に設けられた第１弁と、前記第１排気再循環部より排気下流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを、前記圧縮機より吸気上流側の吸気経路に還流する第２排気再循環部に設けられた第２弁と、前記第１弁を開放している状態で、前記圧縮機を作動して吸気圧力が排気圧力より高くなる場合に、前記第１弁を閉鎖して前記第２弁を開放するように前記第１弁及び前記第２弁の各々を制御する制御部と、を含む。
【０００８】
なお、前記第１排気再循環部が、前記圧縮機より吸気上流側に配置されて排気圧力を利用して吸入空気を圧縮するターボ過給機の排気上流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを前記ターボ過給機の吸気下流側の吸気経路に還流し、前記第２排気再循環部が、前記ターボ過給機の排気下流側の排気経路から取り出したＥＧＲガスを前記ターボ過給機より吸気上流側の吸気経路に還流してもよい。
【０００９】
また、前記制御部は、前記第１弁を開放している状態で前記圧縮機を作動して吸気圧力が排気圧力より高くなる場合に、前記第１弁を閉鎖する前に、第１弁の開度を一旦大きくしてから前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を更に制御してもよい。
【００１０】
この場合、前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第２時間＞前記第１時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第１時間から前記第３時間を差分した時間が経過するまで前記第１弁の開度を一旦大きくするように前記第１弁を制御してもよい。
【００１１】
或いは、前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第１時間＞前記第２時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第２時間から前記第３時間を差分した時間が経過するまで前記第１弁の開度を一旦大きくするように前記第１弁を制御してもよい。
【００１２】
或いは、前記制御部は、前記圧縮機の作動後に吸気圧力が排気圧力より高くなるまでの第１時間、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間のそれぞれの関係が、前記第３時間＞前記第１時間、または前記第３時間＞前記第２時間の場合は、前記第１弁の開度を一旦大きくすることなく前記圧縮機の作動直後に前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を制御してもよい。
【００１３】
なお、前記制御部は、前記第１弁を開放して前記第１弁の開度を一旦大きくする際に、前記第１排気再循環部によるＥＧＲガスの還流が維持される駆動力で駆動するよう前記圧縮機を更に制御してもよい。
【００１４】
この場合、前記制御部は、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間の関係が、前記第２時間＞前記第３時間の場合は、前記圧縮機が作動してから前記第２時間から前記第３時間を差分した時間が経過したところで予め定めた目標駆動力になるように前記圧縮機を制御してもよい。
【００１５】
或いは、前記制御部は、前記第２弁を開放した後に前記第２排気再循環部によるＥＧＲガスが前記第１排気再循環部の出口に到達するまでの第２時間、及び前記第１弁を閉じるために必要な第３時間の関係が、前記第３時間＞前記第２時間の場合は、前記第１弁の開度を一旦大きくすることなく前記圧縮機の作動直後に前記第１弁を閉鎖するように前記第１弁を制御してもよい。
【００１６】
一方、上記目的を達成するために本発明に係るＥＧＲ制御プログラムは、コンピュータを、上記のＥＧＲ制御装置における制御部として機能させる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、吸入空気の圧縮と非圧縮を切替可能な圧縮機を作動した場合のＥＧＲ割合の低下を抑制することができる、という効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御対象となる内燃機関周辺の構成を示す図である。
【図２】本実施形態に係るＥＧＲ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図３】第１バルブを閉じて第２バルブを開放して電動コンプレッサを作動した場合の吸気の流れを示す図である。
【図４】ＨＰＬ−ＥＧＲ機構が作動状態で電動コンプレッサを作動した場合の吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ率、及びコンプレッサ回転数の推移例を示す図である。
【図５】第１実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部による制御を行った場合の吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ率、コンプレッサ回転数及びＥＧＲバルブ開度の推移例を示す図である。
【図６】第１実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部による制御を行った場合（ｔＬＰＬ＞ｔｐｒ＞ｔｃ）の吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ率、コンプレッサ回転数、及びＥＧＲバルブ開度の推移例を示す図である。
【図８】第２実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部による制御を行った場合（ｔｐｒ＞ｔＬＰＬ＞ｔｃ）の吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ率、コンプレッサ回転数、及びＥＧＲバルブ開度の推移例を示す図である。
【図９】第２実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１０】第３実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部による制御を行った場合（ｔＬＰＬ＞ｔｃ）の吸気圧力、排気圧力、ＥＧＲ率、コンプレッサ回転数、及びＥＧＲバルブ開度の推移例を示す図である。
【図１１】第３実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御部で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図１２】（Ａ）はターボ過給機を省略した構成例を示す図であり、（Ｂ）はターボ過給機とインタークーラの間に電動コンプレッサを配置した構成例を示す図であり、（Ｃ）は電動コンプレッサの配置を、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構の出口とターボ過給機との間に配置した構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係るＥＧＲ制御装置の制御対象となる内燃機関周辺の構成を示す図である。
【００２０】
図１に示すように、内燃機関３８には、圧縮機としての電動コンプレッサ３２、インタークーラ３６、ターボ過給機３４、第１排気再循環部としてのＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０、及び第２排気再循環部としてのＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２が設けられている。
【００２１】
本実施形態では、内燃機関３８の吸気経路に沿って、ターボ過給機３４のターボ圧縮機３３、インタークーラ３６、電動コンプレッサ３２の圧縮機３１が順に配置されている。
【００２２】
本実施形態では、内燃機関３８に吸入される空気は、ターボ圧縮機３３によって圧縮されて、インタークーラ３６により冷却される。また、インタークーラ３６により冷却された空気は、電動コンプレッサ３２の圧縮機３１を通過せずに内燃機関３８に流入する経路、又は、圧縮機３１によって圧縮されて内燃機関３８に流入する経路を通って内燃機関３８に流入する。
【００２３】
電動コンプレッサ３２の圧縮機３１を通過せずに内燃機関３８に流入する経路には、開閉制御可能な第１バルブ２６が設けられ、圧縮機３１によって圧縮されて内燃機関３８に流入する経路には、開閉制御可能な第２バルブ２８が設けられている。なお、第１バルブ２６と第２バルブ２８は、一方が開放された場合に他方が閉鎖され、排他的に開放される。具体的には、電動コンプレッサ３２を作動する場合は第１バルブ２６を閉じて第２バルブ２８を開放し、電動コンプレッサ３２を作動しない場合は第２バルブ２８を閉じて第１バルブ２６を開放する。
【００２４】
一方、内燃機関３８から排出された排気ガスは、ターボ過給機３４のタービン３５を介して排出され、排気ガスによってタービン３５が駆動されることにより、ターボ圧縮機３３によって吸入空気が圧縮される。
【００２５】
また、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の各々は、内燃機関３８から排出された排気ガスを取り出して、内燃機関３８の吸気経路にＥＧＲガスを還流する。
【００２６】
具体的には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０は、内燃機関３８の排気マニホールド等の排気経路に排気ガスの取り出し口が設けられ、吸気マニホールド等の吸気経路に排気ガスの還流口が設けられている。ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の取り出し口から還流口の間には、第１弁としてのＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が設けられている。ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４は、開閉制御可能とされ、開放することにより、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０によってＥＧＲガスが吸気経路に還流される。
【００２７】
一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２は、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の排気ガスの取り出し口より排気下流側に、排気ガスの取り出し口が設けられ、ターボ圧縮機３３より吸気経路の上流側に排気ガスの還流口が設けられている。ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の取り出し口から還流口の間には、第２弁としてのＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が設けられている。ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２は、開閉制御可能とされ、開放することにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２によってＥＧＲガスが吸気経路に還流される。
【００２８】
続いて、本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の構成について説明する。図２は、本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の概略構成を示すブロック図である。
【００２９】
ＥＧＲ制御装置１０は、内燃機関３８のＥＧＲを制御する制御部１２を備えている。制御部１２は、例えば、図２に示すように、ＣＰＵ１２Ａ、ＲＯＭ１２Ｂ、ＲＡＭ１２Ｃ、及びＩ／Ｏ（入出力インターフェース）１２Ｄがバス１２Ｅに接続されたコンピュータで構成される。
【００３０】
ＲＯＭ１２Ｂには、ＥＧＲを制御するためのプログラムや、各種データ等が記憶されている。ＲＯＭ１２Ｂに記憶されたプログラムをＲＡＭ１２Ｃに展開してＣＰＵ１２Ａが実行することにより、ＥＧＲの制御が行われる。
【００３１】
Ｉ／Ｏ１２Ｄには、吸気圧センサ１４、排気圧センサ１６、吸気温センサ１８、エアフロセンサ２０、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４、第１バルブ２６、第２バルブ２８、及び電動コンプレッサモータ３０が接続されている。
【００３２】
吸気圧センサ１４は、例えば、内燃機関３８の吸気マニホールド等の吸気管に設けられ、吸気圧力を検出して検出結果を制御部１２に出力する。
【００３３】
排気圧センサ１６は、例えば、内燃機関３８の排気マニホールド等の排気管に設けられ、排気圧力を検出して検出結果を制御部１２に出力する。
【００３４】
吸気温センサ１８は、例えば、内燃機関３８の吸気マニホールド等の吸気管に設けられ、吸気温度を検出して検出結果を制御部１２に出力する。
【００３５】
エアフロセンサ２０は、内燃機関３８に流入する空気流量を検出して検出結果を制御部１２に出力する。
【００３６】
ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４、第１バルブ２６、及び第２バルブ２８は、それぞれ制御部１２の制御によってバルブの開閉が行われる。
【００３７】
電動コンプレッサモータ３０は、制御部１２の制御によって回転が駆動され、圧縮機３１によって吸入空気が圧縮される。
【００３８】
制御部１２は、各センサの検出結果に基づいて、各バルブ及び電動コンプレッサモータ３０の駆動を制御することにより、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の作動を制御する。具体的には、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の作動は、予め定めたマップに従って各バルブを制御部１２が制御してＥＧＲガスの還流を行う。
【００３９】
ここで、本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２によるＥＧＲ制御について詳細に説明する。
【００４０】
（第１実施形態）
本実施形態のように、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０、及び電動コンプレッサ３２を少なくとも含む内燃機関３８では、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を作動している状態で、電動コンプレッサ３２を作動させると、ＥＧＲガスが逆流することがある。すなわち、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０は、排気圧力が吸気圧力より高いことを利用して排気ガスを吸気経路に還流するが、電動コンプレッサ３２の作動により、排気圧力より吸気圧力の方が高くなることによりＥＧＲガスの逆流が発生する。
【００４１】
例えば、本実施形態では、第１バルブ２６を閉じて第２バルブ２８を開放して電動コンプレッサ３２を作動すると、図３の実線矢印で示すように、内燃機関３８に吸入される空気は、ターボ圧縮機３３によって圧縮してインタークーラ３６で冷却される。また、冷却された空気は、電動コンプレッサ３２の圧縮機３１で圧縮されて内燃機関３８に流入される。ここで、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が開放した状態でＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を作動すると、図４に示すように、電動コンプレッサ３２の回転の上昇と共に、吸気圧力が徐々に増加して、排気圧力を超えた圧力となる。吸気圧力が排気圧力を超えると、ＥＧＲガスが吸気経路に還流されずに逆流が発生する。ＥＧＲガスが逆流すると、ＥＧＲ率が低下し、ＮＯｘ排出量が増加するだけでなく、吸気量が低下するためスモーク排出量も増加する。
【００４２】
そこで、本実施形態では、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０が作動している状態で電動コンプレッサモータ３０を作動する場合に、吸気圧力が排気圧力より高くなると推定されるときに、ＥＧＲガスの逆流を防ぐために、制御部１２がＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。また、制御部１２が、ＥＧＲガスを還流するために、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開放して、図３の点線矢印で示すようにＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２によりＥＧＲガスを還流する。これにより図５に示すようにＥＧＲ率の低下を抑制できる。
【００４３】
ここで、吸気圧力が排気圧力より高くなるかの判定は、電動コンプレッサ３２の始動前の吸気圧センサ１４、吸気温センサ１８、排気圧センサ１６、及びエアフロセンサ２０の各検出結果に基づいて推定する。なお、本実施形態では、吸気圧力、排気圧力、及び吸気温はそれぞれセンサによって検出する形態として説明するが、これに限るものではない。例えば、内燃機関３８の回転数と内燃機関３８の負荷とから予め推定したマップを参照してそれぞれを推定する形態としてもよい。
【００４４】
具体的には、吸気温センサ１８によって検出された吸気温度、及びエアフロセンサ２０によって検出された吸気流量に基づいて、電動コンプレッサ３２の圧力比を推定する。圧力比の推定は、以下の式を用いて推定してもよいが、吸気圧力、内燃機関３８の回転数、及び内燃機関３８の負荷から予め推定したマップを参照して推定してもよい。
【００４５】
【数１】
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【００４６】
なお、ｒｐは電動コンプレッサ３２の入口と出口の圧力比、ｋは比熱比、Ｒは空気の気体定数、Ｇａは吸気流量、Ｔは電動コンプレッサ３２の入り口温度、Ｗｅｃｏｍｐは電動コンプレッサ３２の動力、ηｅｃｏｍｐは電動コンプレッサ３２の効率をそれぞれ示す。
【００４７】
そして、推定した電動コンプレッサ３２の圧力比と、電動コンプレッサ３２の始動前の圧力とから、以下の式で示すように、電動コンプレッサ３２の動作後の吸気圧力が求まるので、これを用いて吸気圧力が排気圧力より高くなるかを推定する。
【００４８】
【数２】
2018193970.tif 000004
【００４９】
なお、Ｐｉｎａは電動コンプレッサ３２の始動前の圧力を示し、Ｐｉｎｂは電動コンプレッサ３２の始動後の圧力を示す。
【００５０】
本実施形態では、図５に示すように、電動コンプレッサ３２の始動直後にＥＧＲ率が低下するが、これは吸気経路中におけるＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の出口からＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口までにＥＧＲガスが還流していない新気が存在するために低下する。すなわち、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が閉じられた後に、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開放してＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２からのＥＧＲガスが到達するまでの吸気はＥＧＲ率が減少したガスが導入されることになる。
【００５１】
続いて、上述のように構成された本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる具体的な処理について説明する。図６は、本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図６の処理は、例えば、内燃機関を制御するＥＣＵ（Electronic Control Unit）等から電動コンプレッサ３２の始動要求が行われた場合に開始するものとする。
【００５２】
ステップ１００では、ＣＰＵ１２Ａが、第１バルブ２６を閉じて第２バルブ２８を開放して電動コンプレッサモータ３０を駆動することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を開始してステップ１０２へ移行する。
【００５３】
ステップ１０２では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を使用しているか否かを判定する。例えば、該判定は、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が開放しているか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ１０４へ移行し、否定された場合にはステップ１１０へ移行する。
【００５４】
ステップ１０４では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２の始動後の吸気圧力が排気圧力より高いか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ１０６へ移行し、肯定された場合にはステップ１０８へ移行する。
【００５５】
ステップ１０６では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度調整を行ってステップ１１０へ移行する。すなわち、電動コンプレッサ３２が作動してもＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０においてＥＧＲガスの逆流が発生しないので、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を作動したまま、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御を行う。なお、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御は、予め定めたマップに従って内燃機関３８の負荷に応じて調整する。
【００５６】
一方、ステップ１０８では、ＣＰＵ１２Ａが、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開放して、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉鎖してステップ１１０へ移行する。すなわち、電動コンプレッサ３２による過給によって吸気圧力が排気圧力より高くなり、ＥＧＲガスが逆流するため、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の作動を停止してＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２を作動することにより、ＥＧＲ率の低下を抑制することができる。
【００５７】
ステップ１１０では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２が停止したか否かを判定し、該判定が肯定されるまで待機してステップ１１２へ移行する。
【００５８】
ステップ１１２では、ＣＰＵ１２Ａが、第２バルブ２８を閉じて第１バルブ２６を開放して電動コンプレッサモータ３０を停止することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を停止して一連の処理を終了する。なお、図６の処理を終了後は、予め定めたマップに従ってＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の作動を制御するものとする。
【００５９】
このように制御することで、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０が作動中に電動コンプレッサ３２が作動することによるＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０のＥＧＲガスの逆流を防止することができる。そして、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の代わりに、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２を作動することで、ＥＧＲ率の低下を抑制できる。
【００６０】
（第２実施形態）
続いて、第２実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２によるＥＧＲ制御について説明する。
【００６１】
一般的に、電動コンプレッサ３２を動作させていない運転状態においては、排気圧力が吸気圧力よりも高くなる。そのため、排気圧と吸気圧の差圧を利用し、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０により排気の一部を還流する。
【００６２】
一方で、第１実施形態で説明したように、電動コンプレッサ３２が動作することで吸気圧力が排気圧力よりも高くなる運転条件が存在する。電動コンプレッサ３２を動作させて吸気圧力が排気圧力よりも高くなると、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の通路を吸気が排気に向かって逆流するため、第１実施形態でのように、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じ、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開く制御が必要となる。
【００６３】
また、吸気経路中におけるＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の出口からＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口までにＥＧＲガスが導入されていない新気が存在する。そのため、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後でもＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２からのＥＧＲガスが到達するまでの吸気は、図５に示すように、ＥＧＲ率が減少したガスが導入される。
【００６４】
そこで、本実施形態では、吸気圧力が排気圧力よりも低い状態から高い状態に遷移する期間において、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくしてからＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じることで、ＥＧＲ率の低下を抑制するようになっている。
【００６５】
具体的には、電動コンプレッサ３２の圧力比を推定して電動コンプレッサ３２の動作後の吸気圧力を求める点までは、第１実施形態と同一であるため詳細な説明を省略する。
【００６６】
本実施形態では、第１実施形態に対して、電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧が排気圧より高くなるまでの時間ｔｐｒ、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬ、及びＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃを推定する。そして、推定した各時間に応じて各バルブ（ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２及びＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４）を制御する。
【００６７】
電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧が排気圧より高くなるまでの時間ｔｐｒの推定は、以下に示す式から推定してもよいし、内燃機関３８の回転数及び内燃機関３８の負荷から予め推定されたマップを参照してもよい。
【００６８】
以下の式から時間ｔｐｒを推定する場合は、電動コンプレッサ３２の動作前後の圧力Ｐｉｎｂ、Ｐｉｎａ、排気圧Ｐｅｘ、電動コンプレッサ３２の回転速度ω、及び電動コンプレッサ３２の目標回転数Ｎｅｃｍｐから以下のように求めることができる。
【００６９】
【数３】
2018193970.tif 000005
【００７０】
また、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬの推定は、内燃機関３８の回転数、内燃機関３８の負荷、吸気流量、及びＥＧＲ率から予め推定したマップを参照する。
【００７１】
さらに、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃの推定は、以下の式により推定する。
【００７２】
【数４】
2018193970.tif 000006
【００７３】
なお、θＨＰはＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を示し、ＶＨＰはＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開閉速度を示す。
【００７４】
そして、本実施形態では、電動コンプレッサ３２の始動後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達する前に、吸気圧力が排気圧力より高くなる場合（ｔＬＰＬ＞ｔｐｒ＞ｔｃ）は、以下のように制御する。すなわち、図７に示すように、電動コンプレッサ３２の始動後、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開き、また吸気圧力と排気圧力の差圧が小さくなるため、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４も一旦開いていく。この時、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度のまま維持する。そして、電動コンプレッサ３２の始動後、（ｔｐｒ−ｔｃ） 経過したらＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０から吸気が排気に流出しないよう、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。
【００７５】
また、電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧力が排気圧力よりも高くなる前に、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達する場合（ｔｐｒ＞ｔＬＰＬ＞ｔｃ）は、以下のように制御する。すなわち、図８に示すように、電動コンプレッサ３２の始動後にＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開き、また吸気圧力と排気圧力の差圧が小さくなるためＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４も一旦開いていく。この時、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度のまま維持する。そして、電動コンプレッサ３２の始動後、（ｔＬＰＬ−ｔｃ）経過したらＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスが到達するため、ＥＧＲガス量が過剰にならいようにＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。
【００７６】
さらに、電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧力が排気圧力よりも高くなる時間、またはＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達する時間よりもＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間が長い場合（ｔｃ＞ｔｐｒまたはｔｃ＞ｔＬＰＬ）は、以下のように制御する。すなわち、電動コンプレッサ３２の始動後、直ぐにＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。これにより、吸気の排気への流出を防ぐ、もしくはＥＧＲガス量が過剰になることを防ぐことができる。
【００７７】
続いて、上述のように構成された本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる具体的な処理について説明する。図９は、第２実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図９の処理は、例えば、内燃機関を制御するＥＣＵ等から電動コンプレッサ３２の始動要求が行われた場合に開始するものとする。
【００７８】
ステップ２００では、ＣＰＵ１２Ａが、ＣＰＵ１２Ａが、第１バルブ２６を閉じて第２バルブ２８を開放して電動コンプレッサモータ３０を駆動することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を開始してステップ２０２へ移行する。
【００７９】
ステップ２０２では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を使用しているか否かを判定する。例えば、該判定は、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が開放しているか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２３２へ移行する。
【００８０】
ステップ２０４では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２の始動後の吸気圧力が排気圧力より高いか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２０８へ移行する。
【００８１】
ステップ２０６では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度調整を行ってステップ２３２へ移行する。すなわち、電動コンプレッサ３２が作動してもＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０においてＥＧＲガスの逆流が発生しないので、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を作動したまま、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御を行う。なお、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御は、予め定めたマップに従って内燃機関３８の負荷に応じて調整する。
【００８２】
一方、ステップ２０８では、ＣＰＵ１２Ａが、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開放してステップ２１０へ移行する。
【００８３】
ステップ２１０では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧力Ｐｉｎが排気圧力Ｐｅｘ以上になるまでの時間ｔｐｒを推定してステップ２１２へ移行する。
【００８４】
ステップ２１２では、ＣＰＵ１２Ａが、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬを推定してステップ２１４へ移行する。
【００８５】
ステップ２１４では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間Ｔｃを推定してステップ２１６へ移行する。
【００８６】
ステップ２１６では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧が排気圧より高くなるまでの時間ｔｐｒよりＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬの方が長い（ｔｐｒ＜ｔＬＰＬ）か否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ２１８へ移行し、肯定された場合にはステップ２２４へ移行する。
【００８７】
ステップ２１８では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃよりＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬの方が長い（ｔＬＰＬ＞ｔｃ）か否かを判定する。すなわち、該判定は、ｔｐｒ＞ｔＬＰＬ＞ｔｃであるか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ２２０へ移行し、否定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【００８８】
ステップ２２０では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を一旦開放してステップ２２２へ移行する。すなわち、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくする。また、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度を維持する。
【００８９】
ステップ２２２では、ＣＰＵ１２Ａが、（ｔＬＰＬ−ｔｃ）経過したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２２０に戻って処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【００９０】
一方、ステップ２２４では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃより電動コンプレッサ３２の始動後に吸気圧が排気圧より高くなるまでの時間ｔｐｒの方が長い（ｔｐｒ＞ｔｃ）か否かを判定する。すなわち、該判定は、ｔＬＰＬ＞ｔｐｒ＞ｔｃであるか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ２２６へ移行し、否定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【００９１】
ステップ２２６では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を一旦開放してステップ２２８へ移行する。すなわち、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくする。また、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度を維持する。
【００９２】
ステップ２２８では、ＣＰＵ１２Ａが、（ｔｐｒ−ｔｃ） 経過したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２２６に戻って処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【００９３】
ステップ２３０では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じてステップ２３２へ移行する。
【００９４】
ステップ２３２では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２が停止したか否かを判定し、該判定が肯定されるまで待機してステップ２３４へ移行する。
【００９５】
ステップ２３４では、ＣＰＵ１２Ａが、第２バルブ２８を閉じて第１バルブ２６を開放して電動コンプレッサモータ３０を停止することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を停止して一連の処理を終了する。なお、本実施形態においても、図９の処理を終了後は、予め定めたマップに従ってＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の作動を制御するものとする。
【００９６】
このように制御することで、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる前に開度を大きくするので、第１実施形態よりもＥＧＲ率の低下を抑制できる。
【００９７】
（第３実施形態）
続いて、第３実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２によるＥＧＲ制御について説明する。
【００９８】
第２実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開いてから、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくしてから閉じることで、ＥＧＲ率の低下を抑制したが、本実施形態では、更に電動コンプレッサ３２を制御するようにしたものである。
【００９９】
本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスが到達するまで、吸気圧力が排気圧力を超えないように電動コンプレッサ３２の回転数を更に制御し、かつＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくしてから閉じることで、ＥＧＲ率の低下を抑制する。
【０１００】
具体的には、電動コンプレッサ３２の圧力比を推定して電動コンプレッサ３２の動作後の吸気圧力を求める点までは、第１実施形態と同一であるため詳細な説明を省略する。
【０１０１】
本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬ、及びＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃを推定する。そして、推定した各時間に応じて各バルブ（ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２及びＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４）及び電動コンプレッサモータ３０の回転数を制御する。なお、時間ｔＬＰＬ、及び時間ｔｃの推定は第２実施形態で説明したように推定する。
【０１０２】
そして、本実施形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬよりＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃの方が短い場合（ｔＬＰＬ＞ｔｃ）は、以下のように制御する。すなわち、図１０に示すように、電動コンプレッサ３２の始動後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまで電動コンプレッサ３２の回転数を吸気圧力が排気圧力を超えないように制御し、同時にＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を大きくする。電動コンプレッサ３２の仕事をなるべく大きくするために、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度は極力を大きくし、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０のＥＧＲガスを還流するための吸気圧力と排気圧力との差圧を小さくする。この時、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度を維持する。そして、電動コンプレッサ３２の始動後、（ｔＬＰＬ−ｔｃ）経過したらＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスが到達するため、電動コンプレッサ３２の回転数を目標回転数まで高くしてＥＧＲガス量が過剰にならいようにＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。
【０１０３】
また、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃよりＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬの方が短い場合（ｔｃ＞ｔＬＰＬ）は、以下のように制御する。すなわち、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達する時間よりもＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間が長い場合には、電動コンプレッサ３２の始動直後にＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じる。これにより、ＥＧＲガス量が過剰になることを抑制することができる。
【０１０４】
続いて、上述のように構成された本実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる具体的な処理について説明する。図１１は、第３実施形態に係るＥＧＲ制御装置１０の制御部１２で行われる処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、図１１の処理は、例えば、内燃機関を制御するＥＣＵ等から電動コンプレッサ３２の始動要求が行われた場合に開始するものとする。また、第２実施形態と同一処理については同一符号を伏して説明する。
【０１０５】
ステップ２００では、ＣＰＵ１２Ａが、第１バルブ２６を閉じて第２バルブ２８を開放して電動コンプレッサモータ３０を駆動することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を開始してステップ２０２へ移行する。
【０１０６】
ステップ２０２では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を使用しているか否かを判定する。例えば、該判定は、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が開放しているか否かを判定し、判定が肯定された場合にはステップ２０４へ移行し、否定された場合にはステップ２３２へ移行する。
【０１０７】
ステップ２０４では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２の始動後の吸気圧力が排気圧力より高いか否かを判定する。該判定が否定された場合にはステップ２０６へ移行し、肯定された場合にはステップ２０８へ移行する。
【０１０８】
ステップ２０６では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度調整を行ってステップ２３２へ移行する。すなわち、電動コンプレッサ３２が作動してもＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０においてＥＧＲガスの逆流が発生しないので、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０を作動したまま、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御を行う。なお、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の調整制御は、予め定めたマップに従って内燃機関３８の負荷に応じて調整する。
【０１０９】
一方、ステップ２０８では、ＣＰＵ１２Ａが、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２を開放してステップ２１２へ移行する。
【０１１０】
ステップ２１２では、ＣＰＵ１２Ａが、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬを推定してステップ２１４へ移行する。
【０１１１】
ステップ２１４では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間Ｔｃを推定してステップ２１８へ移行する。
【０１１２】
ステップ２１８では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じるために必要な時間ｔｃよりＬＰＬ−ＥＧＲバルブ２２が開いた後にＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２のＥＧＲガスがＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０の出口に到達するまでの時間ｔＬＰＬの方が長い（ｔＬＰＬ＞ｔｃ）か否かを判定する。該判定が肯定された場合にはステップ２２０へ移行し、否定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【０１１３】
ステップ２２０では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を一旦開放してステップ２２１へ移行する。すなわち、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４の開度を一旦大きくする。また、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４が最大開度になった場合は最大開度を維持する。
【０１１４】
ステップ２２１では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０によるＥＧＲガスの還流を確保できる電動コンプレッサ３２の回転数になるように電動コンプレッサモータ３０を制御してステップ２２２へ移行する。
【０１１５】
ステップ２２２では、ＣＰＵ１２Ａが、（ｔＬＰＬ−ｔｃ）経過したか否かを判定し、該判定が否定された場合にはステップ２２１に戻って処理を繰り返し、判定が肯定された場合にはステップ２３０へ移行する。
【０１１６】
ステップ２３０では、ＣＰＵ１２Ａが、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ２４を閉じてステップ２３２へ移行する。
【０１１７】
ステップ２３２では、ＣＰＵ１２Ａが、電動コンプレッサ３２が停止したか否かを判定し、該判定が肯定されるまで待機してステップ２３４へ移行する。
【０１１８】
ステップ２３４では、ＣＰＵ１２Ａが、第２バルブ２８を閉じて第１バルブ２６を開放して電動コンプレッサモータ３０を停止することにより、電動コンプレッサ３２の圧縮機による過給を停止して一連の処理を終了する。なお、本実施形態においても、図１１の処理を終了後は、予め定めたマップに従ってＨＰＬ−ＥＧＲ機構４０及びＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の作動を制御するものとする。
【０１１９】
このように制御することでも、第２実施形態と同様に、第１実施形態よりもＥＧＲ率の低下を抑制できる。また、第２実施形態に対して電動コンプレッサ３２も更に制御するので、第２実施形態よりも更にＥＧＲ率の低下を抑制できる。
【０１２０】
なお、上記の各実施形態では、内燃機関周辺の構成例として、図１に示す構成を一例として説明したが、これに限るものではない。例えば、図１２（Ａ）に示すように、上記の実施形態に対してターボ過給機３４を省略した構成を適用してもよい。或いは、図１２（Ｂ）に示すように、上記の実施形態のインタークーラ３６の配置と電動コンプレッサ３２の配置を逆にして、ターボ過給機３４とインタークーラ３６の間に電動コンプレッサ３２を配置する構成を適用してもよい。或いは、図１２（Ｃ）に示すように、電動コンプレッサ３２の配置を、ＬＰＬ−ＥＧＲ機構４２の出口とターボ過給機３４との間に配置する構成を適用してもよい。
【０１２１】
また、上記の各実施形態では、吸入空気の圧縮と非圧縮を切り替え可能な圧縮機の一例として電動コンプレッサ３２を適用した例を説明したが、これに限るものではない。例えば、電磁クラッチ等によって内燃機関の駆動力の伝達の有無を切り替えて圧縮機３１を機械的に駆動する所謂スーパーチャージャーを圧縮機として適用してもよい。
【０１２２】
また、上記の実施形態における制御部１２で行われる図６、９、１１の処理は、コンピュータがプログラムを実行することにより行われるソフトウエア処理として説明したが、ハードウエアで行う処理としてもよい。或いは、ソフトウエア及びハードウエアの双方を組み合わせた処理としてもよい。また、ソフトウエアで行う処理とする場合のプログラムは、各種記憶媒体に記憶して流通させるようにしてもよい。
【０１２３】
また、上記の実施形態では、図６、９、１１の処理を行うプログラムを予めＲＯＭ１２Ｂに記憶した形態として説明したが、これに限るものではない。例えば、プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disk Read Only Memory）、及びＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ等の記録媒体に記録された形態で提供されてもよい。また、プログラムは、ネットワークを介して外部装置からダウンロードされる形態としてもよい。
【０１２４】
さらに、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【０１２５】
１０    ＥＧＲ制御装置
１２    制御部
２２    ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ
２４    ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ
２６    第１バルブ
２８    第２バルブ
３０    電動コンプレッサモータ
３２    電動コンプレッサ
３４    ターボ過給機
４０    ＨＰＬ−ＥＧＲ機構
４２    ＬＰＬ−ＥＧＲ機構
【図１】
2018193970.tif 000007
【図２】
2018193970.tif 000008
【図３】
2018193970.tif 000009
【図４】
2018193970.tif 000010
【図５】
2018193970.tif 000011
【図６】
2018193970.tif 000012
【図７】
2018193970.tif 000013
【図８】
2018193970.tif 000014
【図９】
2018193970.tif 000015
【図１０】
2018193970.tif 000016
【図１１】
2018193970.tif 000017
【図１２】
2018193970.tif 000018