(57)【要約】【課題】ＥＧＲ装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、エンジンが発生するトルクが上限を超えない燃料噴射を実現する。【解決手段】ＥＧＲ装置６０は、エンジン本体１０を経由せずに排気通路を吸気通路と接続し、排気ガスの一部を吸気通路に還流するように構成される。ＥＣＵ２００は、エンジン本体１０が発生するトルクの上限に従って決定される燃料噴射量の上限を示すトルク限界噴射量を燃料噴射量が超えないようにインジェクタ１６を制御する。そして、ＥＣＵ２００は、ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲ率の低下に従ってトルクが上限を超えないように、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼室を有するエンジン本体と、
前記エンジン本体を経由せずに排気通路を吸気通路と接続し、排気ガスの一部を前記吸気通路に還流するように構成されたＥＧＲ装置と、
前記燃焼室内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
前記エンジン本体が発生するトルクの上限に従って決定される燃料噴射量の上限を示すトルク限界噴射量を前記燃料噴射量が超えないように前記燃料噴射装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記ＥＧＲ装置によるＥＧＲ率の低下に従って前記トルクが上限を超えないように、前記ＥＧＲ率の低下に従って前記トルク限界噴射量を低下させる、ディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記制御装置は、前記エンジン本体に吸入される吸気ガス量及び前記吸気通路に供給される空気量を用いて前記ＥＧＲ率を推定し、前記ＥＧＲ率の推定値の低下に従って前記トルク限界噴射量を低下させる、請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ディーゼルエンジンに関し、特に、ＥＧＲ（Exhaust  Gas  Recirculation）装置を備えるディーゼルエンジンの燃料噴射制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開平６−２９９８９４号公報（特許文献１）は、ＥＧＲ装置を備えるディーゼルエンジンを開示する。このディーゼルエンジンにおいては、大気圧が所定圧力以下の場合に、ＥＧＲガス量（ＥＧＲ装置によって吸気側に還流される排気ガス量）が減少側へ補正される。これにより、吸入空気量の低下による出力低下に対して新気の吸入量が確保され、出力の低下が防止される（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２９９８９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
燃料噴射量を増量することによってエンジンが発生するトルクを増加させることができるが、過大なトルクの発生を防止するために、トルクが上限を超えないように燃料噴射量の上限（トルク限界噴射量）が設けられることがある。
【０００５】
一方、近年、排気エミッションの低減に対する要請が増々高まっており、エンジンの全負荷までＥＧＲ装置を作動させることが必要とされ得る。そのため、ＥＧＲ装置を作動させた状態で全負荷性能を設計し、それに伴ない、ＥＧＲ装置を作動させた状態のトルク限界噴射量を設計する必要がある。
【０００６】
ここで、運転環境（外気温の高低等）やその他フェールセーフ等により、ＥＧＲ率（吸気ガス中に占めるＥＧＲガス量の割合）を低下させる（カットを含む）ことがある。たとえば、吸入される空気が高温のために吸気ガスが高温になる場合には、排気ガスも高温になるので、ＥＧＲ装置の通路に設けられるバルブを保護するためにＥＧＲ率を低下させることが行なわれ得る。或いは、吸入される空気が低温のために吸気ガスが低温になる場合に、排気ガス成分を含む吸気ガスが凝縮することによる腐食を防止するためにＥＧＲ率を低下させることが行なわれ得る。
【０００７】
ＥＧＲ率が低下すると、燃焼効率が向上するので、燃料噴射量が一定であっても、エンジンが発生するトルクが増加する。そのため、エンジンが発生するトルクが上限を超えてしまう可能性がある。このような問題について、上記の特許文献１では特に検討されていない。
【０００８】
本開示は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＧＲ装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、エンジンが発生するトルクが上限を超えない燃料噴射を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本開示のディーゼルエンジンは、燃焼室を有するエンジン本体と、ＥＧＲ装置と、燃料噴射装置と、制御装置とを備える。ＥＧＲ装置は、エンジン本体を経由せずに排気通路を吸気通路と接続し、排気ガスの一部を吸気通路に還流するように構成される。燃料噴射装置は、燃焼室内に燃料を噴射するように構成される。制御装置は、エンジン本体が発生するトルクの上限に従って決定される燃料噴射量の上限を示すトルク限界噴射量を燃料噴射量が超えないように燃料噴射装置を制御する。そして、制御装置は、ＥＧＲ装置によるＥＧＲ率の低下に従ってトルクが上限を超えないように、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる。
【００１０】
制御装置は、エンジン本体に吸入される吸気ガス量及び吸気通路に供給される空気量を用いてＥＧＲ率を推定し、ＥＧＲ率の推定値の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
ＥＧＲ率が低下すると、燃料噴射量が同じであっても、エンジンが発生するトルクが増加するところ、本開示のディーゼルエンジンにおいては、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる。これにより、ＥＧＲ率の低下に従ってトルクが上限を超えないように燃料噴射量が制御される。このように、本開示のディーゼルエンジンによれば、エンジンが発生するトルクが上限を超えない燃料噴射を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に従うディーゼルエンジンの全体構成図である。
【図２】ＥＧＲ率とエンジントルクとの関係の一例を示した図である。
【図３】本実施の形態に従うディーゼルエンジンにおけるトルク限界噴射量の設定例を示した図である。
【図４】あるエンジン回転数におけるトルク限界噴射量とＥＧＲ率との関係を示した図である。
【図５】図１に示すＥＣＵにより実行される燃料噴射量の設定処理を説明するフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ３０において実行されるトルク限界噴射量の算出処理の一例を説明するフローチャートである。
【図７】ガス圧とガス量との関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
＜ディーゼルエンジンの全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に従うディーゼルエンジンの全体構成図である。図１を参照して、ディーゼルエンジン１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、インタークーラ２６と、吸気マニホールド２８と、過給機３０と、排気マニホールド５０と、ＥＧＲ装置６０とを備える。
【００１５】
エンジン本体１０は、複数の気筒１２と、コモンレール１４と、複数のインジェクタ１６とを含む。以下では、一例として、ディーゼルエンジン１は、直列４気筒エンジンとして説明するが、ディーゼルエンジン１は、その他の気筒レイアウト（たとえばＶ型あるいは水平型）のエンジンであってもよく、また、気筒１２の数もこれに限定されるものではない。各気筒１２内には、ピストン（図示せず）が設けられ、気筒１２とピストンとによって燃焼室が形成される。
【００１６】
複数のインジェクタ１６は、複数の気筒１２にそれぞれ設けられ、各インジェクタ１６は、コモンレール１４に接続される。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、サプライポンプ（図示せず）により所定圧に加圧されてコモンレール１４に供給される。コモンレール１４に供給された燃料は、各インジェクタ１６から所定のタイミングで燃焼室内に噴射される。
【００１７】
エアクリーナ２０は、第１吸気管２２に設けられ、第１吸気管２２の一方端に設けられる吸気口（図示せず）から吸入される空気に含まれている異物を除去する。第１吸気管２２の他方端は、過給機３０のコンプレッサ３２の入口に接続され、コンプレッサ３２の出口には、第２吸気管２４の一方端が接続される。コンプレッサ３２は、第１吸気管２２を通じて吸入される空気を過給して第２吸気管２４に供給する。
【００１８】
第２吸気管２４の他方端には、インタークーラ２６の一方端が接続される。インタークーラ２６は、第２吸気管２４を流通する空気を冷却する空冷式又は水冷式の熱交換器である。インタークーラ２６の他方端には、第３吸気管２７の一方端が接続され、第３吸気管２７の他方端は、吸気マニホールド２８に接続される。吸気マニホールド２８は、エンジン本体１０の各気筒１２の吸気ポートに連結される。なお、吸気マニホールド２８の上流に吸気絞り弁が設けられてもよい。
【００１９】
排気マニホールド５０は、エンジン本体１０の各気筒１２の排気ポートに連結される。排気マニホールド５０には、第１排気管５２の一方端が接続され、第１排気管５２の他方端は、過給機３０のタービン３６の入口に接続される。これにより、各気筒１２の排気ポートから排出される排気ガスは、排気マニホールド５０に集められた後、第１排気管５２を経由してタービン３６に供給される。
【００２０】
タービン３６の出口には、第２排気管５４の一方端が接続され、第２排気管５４の他方端には、図示しない各種触媒（たとえば、ＮＯｘ触媒、ＤＰＦ（Diesel  particulate  filter）、ＤＰＮＲ（Diesel  Particulate-NOx  Reduction）等の触媒）やマフラー等が接続される。これにより、タービン３６から排出された排気ガスは、第２排気管５４、各種触媒及びマフラー等を経由して車外に排出される。
【００２１】
コンプレッサ３２とタービン３６とによって過給機３０が構成される。コンプレッサ３２のハウジング内にはコンプレッサホイール３４が設けられ、タービン３６のハウジング内にはタービンホイール３８が設けられる。コンプレッサホイール３４とタービンホイール３８とは、連結軸４２により連結されて一体的に回転する。これにより、コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３８に供給される排気ガスの排気エネルギーによって回転駆動される。
【００２２】
第３吸気管２７と排気マニホールド５０とは、エンジン本体１０を経由せずにＥＧＲ装置６０によって接続される。ＥＧＲ装置６０は、排気ガスの一部を吸気通路に還流するように構成され、吸気ガスが排気ガスを含むことにより燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生を抑制するものである。
【００２３】
ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲクーラ６４と、ＥＧＲ通路６６とを含む。ＥＧＲ通路６６の一方端は、第３吸気管２７に接続され、ＥＧＲ通路６６の他方端は、排気マニホールド５０に接続される。なお、ＥＧＲ通路６６の一方端は、吸気マニホールド２８に接続されてもよく、ＥＧＲ通路６６の他方端は、第１排気管５２に接続されてもよい。そして、ＥＧＲ通路６６には、ＥＧＲバルブ６２と、ＥＧＲクーラ６４とが設けられる。
【００２４】
ＥＧＲバルブ６２は、ＥＧＲ通路６６を遮断してＥＧＲガス（ＥＧＲ装置６０によって吸気側に還流される排気ガス）の流通を抑制する閉状態と、ＥＧＲ通路６６においてＥＧＲガスの流通を許容する開状態とを切替えることができる切替弁である。ＥＧＲバルブ６２は、さらに、開状態において、通路断面積（ＥＧＲ開度）を変化させることによってＥＧＲガス量を変化させることができる。ＥＧＲクーラ６４は、ＥＧＲ通路６６を流通するＥＧＲガスを冷却する水冷式又は空冷式の熱交換器である。
【００２５】
ＥＧＲバルブ６２が開状態である場合には、排気マニホールド５０に集められた排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路６６に導入され、ＥＧＲクーラ６４において冷却された後に、ＥＧＲバルブ６２により流量が調整されて第３吸気管２７に供給される。ＥＧＲガスが第３吸気管２７に供給されることで、燃焼室内における燃焼ガス温度を低下させてＮＯｘの生成量を抑制することができる。一方、ＥＧＲバルブ６２が閉状態である場合には、ＥＧＲガスの流通が遮断される。
【００２６】
ディーゼルエンジン１は、さらに、エアフローメータ１０２と、吸気温センサ１０４と、吸気圧センサ１０６と、回転数センサ１０８と、水温センサ１１０と、アクセルペダルポジションセンサ１１２と、大気圧センサ１１４と、外気温センサ１１６と、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）２００とを備える。
【００２７】
エアフローメータ１０２は、第１吸気管２２を流通する吸入空気量ＦＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。吸気温センサ１０４は、吸気マニホールド２８に供給される吸気ガス（ＥＧＲ装置６０の非作動時はインタークーラ２６から出力される空気であり、ＥＧＲ装置６０の作動時は空気と排気ガスとの混合ガス）の温度ＴＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。吸気圧センサ１０６は、吸気マニホールド２８に供給される吸気ガスの圧力ＰＩを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。
【００２８】
回転数センサ１０８は、ディーゼルエンジン１の出力軸の回転速度（エンジン回転数）ＮＥを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。水温センサ１１０は、ディーゼルエンジン１の冷却水の温度（エンジン冷却水温）ＴＥを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。
【００２９】
アクセルペダルポジションセンサ１１２は、アクセルペダル（図示せず）の踏込量（以下「アクセル開度」とも称する。）ＡＰを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。大気圧センサ１１４は、大気圧Ｐａを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。外気温センサ１１６は、外気温Ｔａを検出し、その検出値をＥＣＵ２００へ出力する。
【００３０】
ＥＣＵ２００は、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、処理プログラム等を記憶するＲＯＭ（Read  Only  Memory）、データを一時的に記憶するＲＡＭ（Random  Access  Memory）、各種信号を入出力するための入出力ポート（図示せず）等を含み、メモリ（ＲＯＭ及びＲＡＭ）に記憶された情報や各種センサからの情報に基づいて、所定の演算処理を実行する。そして、ＥＣＵ２００は、演算処理の結果に基づいて、インジェクタ１６及びＥＧＲ装置６０等の各機器を制御する。
【００３１】
本実施の形態においては、ＥＣＵ２００は、アクセル開度ＡＰやエンジン回転数ＮＥ等に基づいて各インジェクタ１６からの燃料噴射量を算出する。また、ＥＣＵ２００は、エンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量、環境情報（大気圧Ｐａ、外気温Ｔａ、エンジン冷却水温ＴＥ）等に基づいて、ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲ率（エンジン本体１０に供給される吸気ガス中に占めるＥＧＲガス量の割合）を決定し、そのＥＧＲ率が実現されるようにＥＧＲバルブ６２の開度を制御する。
【００３２】
＜トルク限界噴射量の説明＞
インジェクタ１６からの燃料噴射量を増加させることによってディーゼルエンジン１が発生するトルク（エンジントルク）を増加させることができるが、過大なトルクの発生を防止するために、この実施の形態では、トルクが上限を超えないように燃料噴射量の上限（トルク限界噴射量）が設けられる。
【００３３】
ところで、近年、排気エミッションの低減に対する要請は増々高まっており、全負荷までＥＧＲ装置６０を作動させることが必要とされ得る。そのため、この実施の形態に従うディーゼルエンジン１では、ＥＧＲ装置６０を作動させた状態で全負荷性能を設計し、それに伴なって、ＥＧＲ装置６０を作動させた状態でのトルク限界噴射量を設計する必要がある。
【００３４】
ここで、運転環境（外気温の高低等）やその他フェールセーフ等により、ＥＧＲ率を低下させる（カットを含む）ことがある。たとえば、外気温Ｔａが高いために吸気ガスが高温になる場合には、排気ガスも高温になるので、ＥＧＲバルブ６２を保護するためにＥＧＲ率を低下させる。また、外気温Ｔａが低いために吸気ガスが低温になる場合には、排気ガス成分を含む吸気ガスが凝縮することによる腐食を防止するためにＥＧＲ率を低下させる。ＥＧＲ率が低下すると、燃焼効率が向上するので、燃料噴射量が一定であっても、エンジントルクが増加して上限を超えてしまう可能性がある。
【００３５】
図２は、ＥＧＲ率とエンジントルクＴＲとの関係の一例を示した図である。図２を参照して、ＥＧＲ率の値ｅｇｒｂｓｅは、全負荷時の最大ＥＧＲ率を示し、この値は、走行条件によって定められる。上述のように、この実施の形態では、ＥＧＲ装置６０を作動させた状態で全負荷性能が設計され、全負荷時のＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）において、エンジントルクＴＲが上限ＴＬを超えないように燃料噴射量の上限が設定される。
【００３６】
このような場合において、燃料噴射量が一定の下で、運転環境の変化等によりＥＧＲ率が低下すると、燃焼室内に導入される排気ガス量が減少することで燃焼効率が向上することによりエンジントルクＴＲが上昇し、エンジントルクＴＲが上限ＴＬを超過してしまう（線Ｌ２）。
【００３７】
そこで、この実施の形態では、エンジントルクＴＲが上限ＴＬを超えないように燃料噴射量の上限（トルク限界噴射量）が設けられるところ、この実施の形態に従うディーゼルエンジン１では、ＥＧＲ率の低下に従ってエンジントルクＴＲが上限ＴＬを超えないように、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる。これにより、エンジントルクＴＲが上限ＴＬを超えないように燃料噴射量が制御される。
【００３８】
図３は、本実施の形態に従うディーゼルエンジン１におけるトルク限界噴射量の設定例を示した図である。図３を参照して、縦軸はトルク限界噴射量の大きさを示し、横軸はエンジン回転数ＮＥを示す。この実施の形態では、トルク限界噴射量は、エンジン回転数ＮＥをパラメータとして設定される。
【００３９】
線Ｌ０は、ＥＧＲ装置６０が非作動（ＥＧＲバルブ６２が閉状態）であるときのトルク限界噴射量を示す。線Ｌ１は、ＥＧＲ装置６０が作動する（ＥＧＲバルブ６２が開状態）ときのトルク限界噴射量を示す。なお、この線Ｌ１は、ＥＧＲ率が最大ＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）であるときのトルク限界噴射量を示す。このようなトルク限界噴射量の値は、実験やシミュレーション等によって求められ、マップとしてＥＣＵ２００のメモリに記憶される。
【００４０】
図に示されるように、ＥＧＲ装置６０が非作動のときのトルク限界噴射量（線Ｌ０）は、ＥＧＲ装置６０が作動するときのトルク限界噴射量（線Ｌ１）よりも低い値に設定される。なお、線Ｌ１は、ＥＧＲ率が最大ＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）であるときのトルク限界噴射量であるところ、最大ＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）よりも低いＥＧＲ率に対しては補間値が採用される。
【００４１】
図４は、あるエンジン回転数ＮＥにおけるトルク限界噴射量とＥＧＲ率との関係を示した図である。図４を参照して、縦軸はトルク限界噴射量の大きさを示し、横軸はＥＧＲ率を示す。点Ｐ０は、このエンジン回転数ＮＥにおいて、ＥＧＲ装置６０が非作動（ＥＧＲ率＝０）であるときのトルク限界噴射量を示し、点Ｐ１は、このエンジン回転数ＮＥにおいて、ＥＧＲ率＝ｅｇｒｂｓｅでＥＧＲ装置６０が作動するときのトルク限界噴射量を示す。点Ｐ０と点Ｐ１との間のＥＧＲ率におけるトルク限界噴射量については、ＥＧＲ率に応じた補間値（たとえば線形補間）が採用される。
【００４２】
このように、図３に示したマップを用いるとともに図４に示したような補間をとることによって、ＥＧＲ率の低下に従ってエンジントルクＴＲが上限を超えないように、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させることができる。
【００４３】
＜燃料噴射量の設定処理＞
図５は、図１に示したＥＣＵ２００により実行される燃料噴射量の設定処理を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、ディーゼルエンジン１の作動中に繰り返し実行される。
【００４４】
図５を参照して、ＥＣＵ２００は、アクセルペダルポジションセンサ１１２からアクセル開度ＡＰの検出値を取得し、回転数センサ１０８からエンジン回転数ＮＥの検出値を取得する（ステップＳ１０）。
【００４５】
次いで、ＥＣＵ２００は、取得されたアクセル開度ＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づいて、燃料噴射量の要求値を示す要求噴射量Ｑｒを算出する（ステップＳ２０）。アクセル開度ＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づく要求噴射量Ｑｒの算出には、公知の種々の手法を採用することができる。たとえば、ＥＣＵ２００は、等アクセル開度に対してエンジン回転数ＮＥの上昇に従って燃料噴射量を減少させる「ガバナ制御」や、ジャーク（加加速度或いは躍度）に合わせて燃料噴射量を制御する「ジャーク制御」、急峻なアクセル開度ＡＰの変化に対して燃料噴射量の変化をなまらせる「なまし制御」等を実行し得る。
【００４６】
そして、アクセル開度ＡＰ及びエンジン回転数ＮＥに基づく要求噴射量Ｑｒが算出されると、ＥＣＵ２００は、エンジントルクＴＲが上限を超えないための燃料噴射量の上限を示すトルク限界噴射量を算出する（ステップＳ３０）。上述のように、この実施の形態に従うディーゼルエンジン１では、ＥＣＵ２００は、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量が低下するようにトルク限界噴射量を算出する。トルク限界噴射量の具体的な算出処理については、後ほど詳しく説明する。
【００４７】
トルク限界噴射量が算出されると、ＥＣＵ２００は、ステップＳ２０において算出された要求噴射量Ｑｒをトルク限界噴射量と比較する（ステップＳ４０）。要求噴射量Ｑｒがトルク限界噴射量よりも大きいと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ２００は、要求噴射量Ｑｒにトルク限界噴射量の値を設定する（ステップＳ５０）。一方、要求噴射量Ｑｒはトルク限界噴射量以下であると判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ＥＣＵ２００は、ステップＳ５０を実行することなくステップＳ６０へ処理を移行する。
【００４８】
そして、ＥＣＵ２００は、ステップＳ４０において要求噴射量Ｑｒがトルク限界噴射量よりも大きいと判定された場合には、ステップＳ５０おいてトルク限界噴射量に置換された要求噴射量Ｑｒをインジェクタ１６の燃料噴射量指令値として設定し、ステップＳ４０において要求噴射量Ｑｒがトルク限界噴射量以下であると判定された場合には、ステップＳ２０おいて算出された要求噴射量Ｑｒを燃料噴射量指令値として設定する（ステップＳ６０）。
【００４９】
図６は、図５のステップＳ３０において実行されるトルク限界噴射量の算出処理の一例を説明するフローチャートである。図６を参照して、ＥＣＵ２００は、回転数センサ１０８からエンジン回転数ＮＥの検出値を取得するとともに、燃料噴射量を取得する（ステップＳ１１０）。この燃料噴射量については、たとえば、図５のステップＳ６０において１演算周期前に算出された燃料噴射量指令値が燃料噴射量として取得され得るが、初回演算時は、図５のステップＳ２０において算出される要求噴射量Ｑｒが燃料噴射量として取得される。
【００５０】
次いで、ＥＣＵ２００は、現在の環境情報を取得する（ステップＳ１２０）。具体的には、ＥＣＵ２００は、大気圧センサ１１４から大気圧Ｐａの検出値を取得し、外気温センサ１１６から外気温Ｔａの検出値を取得し、水温センサ１１０からエンジン冷却水温ＴＥの検出値を取得する。
【００５１】
ＥＣＵ２００は、取得されたエンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量、環境情報（大気圧Ｐａ、外気温Ｔａ、エンジン冷却水温ＴＥ）に基づいて、全負荷時のＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）の目標を示す目標ＥＧＲ率を決定する（ステップＳ１３０）。一例として、実験やシミュレーション等によって、エンジン回転数、燃料噴射量及び大気圧毎に層別して全負荷時のＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）が求められ、マップとして予め準備される。そして、ＥＣＵ２００は、取得されたエンジン回転数ＮＥ、燃料噴射量及び大気圧Ｐａに基づいてマップからＥＧＲ率（ｅｇｒｂｓｅ）を読出し、取得された外気温Ｔａ及びエンジン冷却水温ＴＥにより所定の補正を行なって目標ＥＧＲ率を決定する。
【００５２】
次いで、ＥＣＵ２００は、吸気圧センサ１０６から吸気ガスの圧力（ガス圧）ＰＩの検出値を取得し、吸気温センサ１０４から吸気ガスの温度（ガス温度）ＴＩの検出値を取得する。また、ＥＣＵ２００は、エアフローメータ１０２から吸入空気量ＦＩの検出値を取得する（ステップＳ１４０）。そして、ＥＣＵ２００は、取得されたガス圧ＰＩ及びガス温度ＴＩに基づいて、エンジン本体１０に供給される吸気ガスの量（ガス量）を算出する（ステップＳ１５０）。具体的には、図７に示されるように、ガス温度ＴＩが一定の下では、ガス圧ＰＩとガス量とは所定の関係を有しており、ガス圧ＰＩに対応するガス量をガス温度ＴＩで補正することによってガス量を算出することができる。
【００５３】
そして、ＥＣＵ２００は、算出されたガス量と、取得された吸入空気量ＦＩとに基づいて、実際のＥＧＲ率を推定する（ステップＳ１６０）。具体的には、ガス量から吸入空気量ＦＩを差引いた値をガス量で除算することによって、実際のＥＧＲ率を推定することができる。
【００５４】
ＥＣＵ２００は、ステップＳ１６０において推定されたＥＧＲ率が、ステップＳ１３０において決定された目標ＥＧＲ率に一致するように、ＥＧＲバルブ６２の開度を操作量として、推定ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率との偏差に基づくフィードバック制御（たとえば比例積分制御）を実行する（ステップＳ１７０）。これにより、実際のＥＧＲ率（推定ＥＧＲ率）が目標ＥＧＲ率に制御される。
【００５５】
そして、ＥＣＵ２００は、図３，図４で説明したトルク限界噴射量とＥＧＲ率との関係を用いて、ステップＳ１６０において算出される推定ＥＧＲ率に基づいてトルク限界噴射量を決定する（ステップＳ１８０）。
【００５６】
以上のように、この実施の形態においては、エンジントルクＴＲが上限を超えないように燃料噴射量の上限（トルク限界噴射量）が設けられるところ、ＥＧＲ率の低下に従ってエンジントルクＴＲが上限を超えないように、ＥＧＲ率の低下に従ってトルク限界噴射量を低下させる。したがって、この実施の形態によれば、ＥＧＲ率の低下に従ってエンジントルクＴＲが上限を超えないように燃料噴射量を制御することができる。
【００５７】
また、この実施の形態によれば、ＥＧＲ率の目標値（制御目標）ではなく、センサ検出値を用いて推定される推定ＥＧＲ率（実績値）に基づいてトルク限界噴射量を低下させるので、エンジントルクＴＲが上限を超えない燃料噴射を確実に実現することができる。
【００５８】
なお、上記の実施の形態においては、推定ＥＧＲ率（実績値）に基づいてトルク限界噴射量を決定するものとしたが、本開示は、これに限定されるものではなく、図６のステップＳ１３０において決定される目標ＥＧＲ率に基づいてトルク限界噴射量を決定するようにしてもよい。
【００５９】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１  エンジン、１０  エンジン本体、１２  気筒、１４  コモンレール、１６  インジェクタ、２０  エアクリーナ、２２，２４，２７  吸気管、２６  インタークーラ、２８  吸気マニホールド、３０  過給機、３２  コンプレッサ、３４  コンプレッサホイール、３６  タービン、３８  タービンホイール、４２  連結軸、５０  排気マニホールド、５２，５４  排気管、６０  ＥＧＲ装置、６２  ＥＧＲバルブ、６４  ＥＧＲクーラ、６６  ＥＧＲ通路、１０２  エアフローメータ、１０４  吸気温センサ、１０６  吸気圧センサ、１０８  回転数センサ、１１０  水温センサ、１１２  アクセルペダルポジションセンサ、１１４  大気圧センサ、１１６  外気温センサ。
【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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