(57)【要約】【課題】過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止し得る装置を提供する。【解決手段】タービン（２２）及びコンプレッサ（２３）を有するターボ過給機（２１）と、コンプレッサ（２３）をバイパスする第１バイパス通路（３１）を開閉するリサーキュレーションバルブ（３２）と、過給域でバルブ（３２）を全閉とし、非過給域でバルブ（３２）を開くバルブ制御手段（４１）と、ＥＧＲ通路（１５）を開閉するＬＰ−ＥＧＲ弁（１７）と、過給域と非過給域とにまたがって設定されるＬＰ−ＥＧＲ領域でＬＰ−ＥＧＲ弁（１７）を開き、非ＬＰ−ＥＧＲ領域でＬＰ−ＥＧＲ弁を全閉状態とするＬＰ−ＥＧＲ制御手段（４１）とを備え、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、前記リサーキュレーションバルブ（３２）を全閉位置に制御する。【選択図】図１
2015222065.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気管に介装されるタービン及びスロットルバルブ上流に介装されるコンプレッサを有するターボ過給機と、
前記コンプレッサをバイパスする第１バイパス通路と、
前記第１バイパス通路を開閉するリサーキュレーションバルブと、
過給域で前記２つのバルブを全閉とし、非過給域で前記２つのバルブを開くバルブ制御手段と、
前記タービン下流の排気管から分岐し前記コンプレッサ上流の吸気管に合流するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路を開閉するＬＰ−ＥＧＲ弁と、
前記過給域と前記非過給域とにまたがって設定されるＬＰ−ＥＧＲ領域で前記ＬＰ−ＥＧＲ弁を開いてＥＧＲガスを前記コンプレッサ上流の吸気通路に導入し、非ＬＰ−ＥＧＲ領域で前記ＬＰ−ＥＧＲ弁を全閉状態とするＬＰ−ＥＧＲ制御手段と
を備え、
前記過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、前記リサーキュレーションバルブを全閉位置にまたは閉じ側に制御することを特徴とするガソリンエンジンの制御装置。
【請求項２】
前記タービンをバイパスする第２バイパス通路と、
前記第２バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブと
を備え、
前記過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域を前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域に相対的に近い側の第１領域と、前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域より相対的に離れる側の第２領域に分割し、
前記第１領域から前記非ＥＧＲ領域への減速時に、前記ウェイストゲートバルブ及び前記リサーキュレーションバルブを全閉位置に制御し、
前記第２領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、前記リサーキュレーションバルブを全閉位置にしたまま、前記ウェイストゲートバルブを開く側に制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のガソリンエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前には前記２つのバルブを開くことを特徴とする請求項１に記載のガソリンエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記第１領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時は、高速道路を走行中にアクセルペダルを戻しその直後にアクセルペダルを踏み込んで一定車速を維持する場合にアクセルペダルを戻したときであることを特徴とする請求項２に記載のガソリンエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記ＬＰ−ＥＧＲ弁からシリンダまでに残留する前記ＥＧＲガスが全てシリンダに流入したことを検出または判定したとき、前記リサーキュレーションバルブを開くことを特徴とする請求項１、２、４のいずれか一つに記載のガソリンエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のスロットルバルブ開度を、要求エンジントルクと目標ＥＧＲ率とに基づいて算出することを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか一つに記載のガソリンエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明はガソリンエンジンの制御装置、特にターボ過給機を備えるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ターボ過給機を備えるディーゼルエンジンにロープレッシャループＥＧＲ（以下「ＬＰ−ＥＧＲ」という。）装置を適用したものがある（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２００５−２２０８２２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、ガソリンエンジンにターボ過給機とＬＰ−ＥＧＲ装置を組み合わせ、高速道路の走行中に過給を行いつつ大量のＥＧＲガスを導入し得るガソリンエンジンを搭載した車両を開発している。この開発中のガソリンエンジンでは、車両の減速時にスロットルバルブが閉じることでスロットルバルブ前圧力が高くなる傾向にある。そこで、車両の減速時にはコンプレッサをバイパスする通路に設けたリサーキュレーションバルブを開くことで、スロットルバルブ前圧力が高くなることがないようにしている。
【０００５】
しかしながら、車両の減速時にリサーキュレーションバルブを一律に開くのでは、次のような問題が生じている。すなわち、開発中の車両では、高速道路での走行時に過給域とＬＰ−ＥＧＲ領域とが重なる領域でガソリンエンジンが運転される。この場合に、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時に要求エンジントルクが得られず、減速前の車速に戻るのが遅れるという問題が生じている。
【０００６】
そこで本発明は、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止し得る装置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】
本発明のガソリンエンジンの制御装置は、ターボ過給機と。リサーキュレーションバルブと、リサーキュレーションバルブ制御手段とを備える。上記のターボ過給機は、排気管に介装されるタービン及びスロットルバルブ上流に介装されるコンプレッサを有する。上記のリサーキュレーションバルブは、前記コンプレッサをバイパスする第１バイパス通路と、前記第１バイパス通路を開閉する。上記のリサーキュレーションバルブ制御手段は、過給域で前記リサーキュレーションバルブを全閉とし、非過給域で前記リサーキュレーションバルブを開く。また、本発明のガソリンエンジンの制御装置は、ＬＰ−ＥＧＲ装置と、ＬＰ−ＥＧＲ制御手段とを備える。上記のＬＰ−ＥＧＲ装置は、前記タービン下流の排気管から分岐し前記コンプレッサ上流の吸気管に合流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を開閉するＬＰ−ＥＧＲ弁とで構成される。上記のＬＰ−ＥＧＲ制御手段は、前記過給域と前記非過給域とにまたがって設定されるＬＰ−ＥＧＲ領域で前記ＬＰ−ＥＧＲ弁を開いてＥＧＲガスを前記コンプレッサ上流の吸気管に導入し、非ＬＰ−ＥＧＲ領域で前記ＬＰ−ＥＧＲ弁を全閉状態とする。さらに、本発明のガソリンエンジンの制御装置では、前記過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、前記リサーキュレーションバルブを全閉位置にまたは閉じ側に制御する。
【発明の効果】
【０００８】
過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にはＬＰ−ＥＧＲ弁を全閉状態に切換えても、ＬＰ−ＥＧＲ弁からシリンダまでに残留するＥＧＲガスが遅れてシリンダに流入する。残留するＥＧＲガスが全てシリンダに流入するタイミングまでは、ＥＧＲガスが流入する分だけ、ＥＧＲガスが流入せず新気だけがシリンダに流入する場合に比べて新気量が不足する。このため、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時にシリンダ内での燃焼状態が悪くなり、排気エネルギの増加が望めないため実過給圧の立ち上がり遅れが生じる。これによって過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時に望みの加速感が得られない。一方、本発明によれば、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にリサーキュレーションバルブを全閉位置にまたは閉じ側に制御するので、スロットルバルブ前圧力が適正値に維持される。スロットルバルブ前圧力が適正値に維持されると、減速直後の再加速時にスロットルバルブを開くことで、適正値に維持されたスロットルバルブ前圧力の空気がシリンダに流れ込む。適正値に維持されたスロットルバルブ前圧力の空気がシリンダに流れ込むと、過給域と重なるＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域への減速再加速時に実過給圧の立ち上がり遅れが短縮される。これによって過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のガソリンエンジンの概略構成図である。
【図２】過給域とＬＰ−ＥＧＲ領域を示す運転領域図である。
【図３】目標ＬＰ−ＥＧＲ率の特性図である。
【図４】第１領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時の変化を示すタイミングチャートである。
【図５】第２領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時の変化を示すタイミングチャートである。
【図６】第１領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時の変化と第２領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時の変化の違いを説明するための領域図である。
【図７Ａ】リサーキュレーションバルブ開度指令値、ウェイストゲートバルブ開度指令値及びスロットルバルブ開度指令値の算出を説明するためのフローチャートである。
【図７Ｂ】リサーキュレーションバルブ開度指令値、ウェイストゲートバルブ開度指令値及びスロットルバルブ開度指令値の算出を説明するためのフローチャートである。
【図８】ＥＧＲガス残留フラグの設定を説明するためのフローチャートである。
【図９】ＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧の特性図である。
【図１０】ＥＧＲ弁開口面積の特性図である。
【図１１】要求スロットル弁開度及び要求ウェイストゲートバルブ開度の算出を説明するためのフローチャートである。
【図１２】要求エンジントルクの特性図である。
【図１３】要求空気量の特性図である。
【図１４】基本要求過給圧の特性図である。
【図１５】ウェイストゲートバルブによるエンジントルク制御域とスロットルバルブによるエンジントルク制御域との違いを示す領域図である。
【図１６】要求スロットルバルブ開口面積の特性図である。
【図１７】要求スロットルバルブ開度の特性図である。
【図１８】要求ウェイストゲートバルブ開度の特性図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
図１は本発明の第１実施形態のガソリンエンジンの制御装置の概略構成図である。
【００１２】
エンジン１はガソリンエンジン（以下、単に「エンジン」ともいう。）で、図示しない車両に搭載されている。エンジン１には、吸気通路４、排気通路１１を備える。上記の吸気通路４は、吸気管４ａ、吸気コレクタ４ｂ、吸気マニホールド４ｃで構成される。
【００１３】
吸気コレクタ４ｂのすぐ上流の吸気管４ａにはアクセルペダルの踏込量（以下「アクセル開度」という。）に応動する電子制御のスロットル装置を備える。スロットル装置は、スロットルバルブ５と、スロットルバルブ５を駆動するスロットルモータ（回転電機）６により構成されている。吸入空気は吸気管４ａを経てスロットルバルブ５によって調量される。調量された空気は吸気コレクタ４ｂに蓄えられ、この吸気コレクタ４ｂから吸気マニホールド４ｃを介して各気筒のシリンダ７（燃焼室）に分配供給される。実施形態は電子制御のスロットル装置の場合であるが、スロットルバルブとアクセルペダルとがワイヤーにより連結されたものであってよい。
【００１４】
燃料噴射弁８が吸気マニホールド４ｃに、点火プラグ９がシリンダ７に直接臨んでそれぞれ設けられ、燃料噴射弁８から燃料が吸気マニホールド４ｃ（吸気ポート）に噴射される。噴射された燃料は、スロットルバルブ５によって調量された空気と混合してガスとなり、このガスを点火プラグ９で着火して燃焼させる。燃焼するガスはピストン１０を押し下げる仕事をした後、排気通路１１に排出される。燃料噴射弁８を設ける位置は吸気マニホールドに限らない。シリンダ７に直接臨ませて燃料噴射弁を設けるものであってよい。
【００１５】
排気通路１１は、各気筒のシリンダ７からの排気が流入する排気マニホールド１１ａ、この排気マニホールド１１ａの集合部に接続される排気管１１ｂで構成される。排気中にはＨＣ、ＣＯ、ＮＯｘの有害三成分を含むので、これらを全て浄化するため排気マニホールド１１ａの集合部にマニホールド触媒１２を、それよりも下流の排気管１１ｂにメイン触媒１３を備えている。メイン触媒１３は例えば車両の床下に設けられる。これら各触媒１２，１３は例えば三元触媒で構成される。排気管１１ｂの末端にはマフラー１９を備えている。
【００１６】
エンジン１には、さらにターボ過給機２１を備える。ターボ過給機２１は、排気管１１ｂに設けられるタービン２２と、吸気管４ａに設けられるコンプレッサ２３と、これらタービン２２，コンプレッサ２３を接続する軸２４とで構成される。上記のタービン２２は排気管１１ｂを流れる排気のエネルギにより回転し、タービン２２と同軸のコンプレッサ２３を駆動する。コンプレッサ２３はエアクリーナ１８を介して吸入される空気を圧縮する。圧縮されて大気圧を超える加圧空気は、吸気コレクタ４ｂへと送られる。ターボ過給機２１を働かせることで、目標過給圧を得ることができる。
【００１７】
ターボ過給機２１には、タービン２２をバイパスするバイパス通路２４（第２バイパス通路）と、このバイパス通路２４を開閉する常閉のウェイストゲートバルブ２５を備える。ウェイストゲートバルブ２５はモータ（回転電機）２６により駆動する。例えば、過給圧センサ４５により検出される実過給圧が要求過給圧より高くなったときには、モータ２６でウェイストゲートバルブ開度を大きくなる側に制御することにより、タービン２２をバイパスさせて流す排気量を増やす。これによって、ウェイストゲートバルブ開度を大きくなる側に制御する前よりタービン回転速度が低下し、タービン２２と同軸のコンプレッサ回転速度も低下する。コンプレッサ回転速度が低下すると実過給圧が低下してゆき要求過給圧と一致する。実過給圧が要求過給圧と一致するタイミングでウェイストゲートバルブ開度を保持させる。
【００１８】
コンプレッサ２３下流側の吸気管４ａには、インタークーラ２５を備える。インタークーラ２５はコンプレッサ２３により圧縮された空気を冷却するためのものである。コンプレッサ２３による空気圧縮によって温度上昇した空気がインタークーラ２５によって冷却されることで、過給効率を高めることができる。
【００１９】
さて、ターボ過給機２１を備えているガソリンエンジン１においても、過給域においてノッキングの抑制のため、大量のＥＧＲ（排気再循環）を行いたい要求がある。この要求に応えるため、本実施形態では、新たにロープレッシャループＥＧＲ装置１４を設ける。ロープレッシャループＥＧＲ装置１４は、ＥＧＲ通路１５、ＥＧＲ通路１５に介装されるＥＧＲクーラ１６、ＥＧＲ通路１５を開閉するＥＧＲ弁１７（例えばバタフライ弁）、ＥＧＲ弁１７を駆動するモータ（回転電機）１８で構成される。
【００２０】
上記のＥＧＲ通路１５は、タービン２２下流の排気管、具体的にはマニホールド触媒１２とメイン触媒１３の間の排気管１１ｂから分岐され、コンプレッサ２３上流の吸気管４ａに合流している。このように、ＥＧＲ通路１５がタービン２２下流の排気管１１ｂとコンプレッサ２３上流の吸気管４ａとを連通する場合には、タービン下流の排気管圧力とコンプレッサ上流の吸気管圧力との差圧でガス（排気の一部）がＥＧＲ弁１７を流れることになる。タービン下流の排気管圧力とコンプレッサ上流の吸気管圧力との差圧は例えば１ｋＰａ程度ときわめて小さいので、ロープレッシャループＥＧＲ（以下「ＬＰ−ＥＧＲ」という。）装置と呼ばれる。以下では、ＬＰ−ＥＧＲ装置のＥＧＲ弁を「ＬＰ−ＥＧＲ弁」という。また、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７を開いてＬＰ−ＥＧＲを行う運転領域を「ＬＰ−ＥＧＲ領域」、ＬＰ−ＥＧＲ弁を全閉に保持する運転領域を「非ＬＰ−ＥＧＲ領域」という。ＬＰ−ＥＧＲ装置そのものはディーゼルエンジンにおいて公知であるが、本実施形態では、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１に対して新たにＬＰ−ＥＧＲ装置１４を採用している。
【００２１】
上記のＥＧＲクーラ１６はＬＰ−ＥＧＲ弁１７上流のＥＧＲ通路１５に設けられる。ＥＧＲクーラ１６はＥＧＲ通路１５を流れるガス（排気の一部）が一定の温度になるまで冷却するものである。このため、ＬＰ−ＥＧＲ領域では一定温度まで冷却されたガスがＬＰ−ＥＧＲ弁１７を流れる。
【００２２】
ここで、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１にＬＰ−ＥＧＲ装置１４を新たに採用した理由を説明する。ターボ過給機を備えないガソリンエンジンに適用され、比較的高温の排気の一部を吸気コレクタ４ｂに流入させるＥＧＲ装置がある。このＥＧＲ装置では、排気通路１１と吸気コレクタ４ｂの間の比較的大きな差圧（負圧）でＥＧＲ弁をガスが流れるので、ハイプレッシャループＥＧＲ（以下「ＨＰ−ＥＧＲ」という。）装置と呼ばれる。
【００２３】
ターボ過給機を備えるガソリンエンジンにＨＰ−ＥＧＲ装置を適用することを考える。まず、過給していないときには吸気コレクタ４ｂに大気圧より低い圧力（負圧）が発達し、排気圧との差圧が大きくなるので、ＥＧＲ弁を開けばガス（ＥＧＲガス）を吸気コレクタ４ｂに吸い込ませることができる。しかしながら、ターボ過給機による過給の開始で吸気コレクタ４ｂの圧力は、負圧から大気圧へ、大気圧からさらに大気圧を超える圧力へと高くなっていく。吸気コクレタ４ｂの圧力が大気圧を超える圧力へと高くなると、排気圧との差圧が小さくなってしまう。吸気コレクタ４ｂにおいて大気圧を超える圧力とは過給圧のことであり、過給圧が高くなるほど、排気圧との差圧がさらに小さくなる。排気圧との差圧が小さくなると、特に大量のＥＧＲガスを吸気コレクタ４ｂに吸い込ませることができなくなる。
【００２４】
一方、ＬＰ−ＥＧＲ装置では、タービン下流の相対的に低い排気圧とコンプレッサ上流の吸気圧との微小な差圧（１ｋＰａ程度）でガス（ＥＧＲガス）がＬＰ−ＥＧＲ弁１７を流れるので、過給圧の影響を受けることがない。つまり、ターボ過給機２１を備えるガソリンエンジン１にＬＰ−ＥＧＲ装置１４を追加した構成とすることで、ターボ過給機２１による過給中にあっても大量のＥＧＲガスを吸気管に導入できることとなった。
【００２５】
さらに説明すると、図２に本実施形態の過給域とＬＰ−ＥＧＲ領域とを重ねて示す。図２において、吸気コレクタ４ｂの圧力が大気圧となる場合を破線のラインで示している。本実施形態では、吸気コレクタ４ｂの圧力が大気圧より高くなる領域（破線より上の領域）が過給域、吸気コレクタ４ｂの圧力が大気圧以下となる領域（破線より下の領域）が非過給域である。一方、ＬＰ−ＥＧＲ領域が過給域と前記非過給域とにまたがって設定されている。すなわち、ＬＰ−ＥＧＲ領域は全体としてほぼ等脚台形状であり、本実施形態では過給域の中にＬＰ−ＥＧＲ領域が大きく生じている。
【００２６】
このため、本実施形態では、運転領域が次のように４つの領域に区分される。
【００２７】
〈１〉過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域（Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅで囲まれた領域）
〈２〉過給域かつ非ＬＰ−ＥＧＲ領域（ハッチングで示す領域）
〈３〉非過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域（Ａ−Ｂ−Ｅ−Ｆで囲まれた領域）
〈４〉非過給域かつ非ＬＰ−ＥＧＲ領域
ここで、図２において等脚台形の角をＡ，Ｃ，Ｄ，Ｆとし、等脚台形と破線が交わる点をＢ，Ｅとしている。また、破線の両端をＧ，Ｊとし、Ｇ−Ｈ−Ｉのラインを全負荷時のラインとしている。なお、ＬＰ−ＥＧＲ領域は、全体としてほぼ等脚台形状である場合に限られるものでない。エンジン、ターボ過給機、ＬＰ−ＥＧＲ装置１４の仕様が異なれば、ＬＰ−ＥＧＲ領域の形状が違ったものとなり得る。
【００２８】
図１に示したように、本実施形態ではさらに、コンプレッサ２３をバイパスするバイパス通路３１（第１バイパス通路）を備える。バイパス通路３１には、モータ（回転電機）３３により駆動されるリサーキュレーションバルブ３２が設けられている。このバルブ３２は、車両減速のためスロットルバルブ５が閉じられた際に、スロットルバルブ５からコンプレッサ２３までの吸気管４ａに閉じ込められた加圧空気をコンプレッサ２３上流側に再循環（リサーキュレーション）させるためのものである。一方、車両減速時以外の運転域でターボ過給機２１により過給が行われている場合には、バルブ３２が基本的に全閉保持され、コンプレッサ２３の上流側の空気（ＥＧＲガスを含む）の全てがコンプレッサ２３に導かれる。
【００２９】
ここで、リサーキュレーションバルブ３２が必要となる理由はディーゼルエンジンとガソリンエンジンとでスロットルバルブの扱いが異なることによるものである。すなわち、ディーゼルエンジンでは、スロットルバルブは常時開かれており、必要な場合に限って閉じられる。一方、ガソリンエンジンでは、スロットルバルブ５は、吸気コレクタ４ｂのすぐ上流に設けられ、アクセルペダルの踏込量に応動してその開度が変化する。
【００３０】
このような違いにより、ガソリンエンジンでは、ターボ過給機２１により過給をしている状態から車両を減速させるためにアクセルペダルを戻すと、これに応動してスロットルバルブ開度が一定量、ステップ的に小さくなる。このスロットルバルブ開度の急な減少でスロットルバルブ５からコンプレッサ２３までの吸気管４ａ内に存在する加圧空気の行き場がなくなる。その上、車両減速時からのコンプレッサ２３の稼働によって、スロットルバルブ５からコンプレッサ２３までの吸気管４ａの圧力がさらに上昇する。すると、コンプレッサ下流で圧力の高くなった空気はコンプレッサ２３に向かって逆流する。そして、逆流する加圧空気がコンプレッサ２３を通過して上流に逃れる際にコンプレッサ２３から音（騒音）が発生する。このような車両減速時に発生する騒音は車両室内の静粛性に影響する。そこで、過給域からの車両減速時にはモータ３３でリサーキュレーションバルブ開度を大きくなる側に制御することにより、コンプレッサ上流の加圧空気を、コンプレッサ２３をバイパスしてコンプレッサ上流に解放（リサーキュレーション）する。これによって、車両減速時にコンプレッサ２３からの騒音の発生を防止するのである。
【００３１】
次に、ＬＰ−ＥＧＲ装置１４を用いてＬＰ−ＥＧＲ制御を行う場合のＥＧＲ率を「ＬＰ−ＥＧＲ率」というとすると、目標ＬＰ−ＥＧＲ率のマップ特性は図３に示したようになっている。すなわち、図３のように、全体としてほぼ等脚台形状のＬＰ−ＥＧＲ領域を大きく２つに分け、高負荷側の領域で１０％、低負荷側の領域で２０％としている。
【００３２】
高負荷側の領域で低負荷側の領域より目標ＬＰ−ＥＧＲ率を小さくしている理由は次の通りである。すなわち、高負荷側においてもターボ過給機により新気をシリンダ７に押し込めることができれば、高負荷側でも低負荷側と同じに目標ＬＰ−ＥＧＲ率を２０％にすることができる。しかしながら、実際にはターボ過給機により新気をシリンダ７に押し込むにしても、押し込むことのできる新気量には限界がある。一方、高負荷側では低負荷側より大きなエンジントルクを発生させる必要がある。そこで、高負荷側では低負荷側よりノッキングが生じない範囲で目標ＬＰ−ＥＧＲ率を小さくし、その小さくした分だけシリンダ７内での燃焼状態をよくすることで、低負荷側よりも大きなエンジントルクが得られるようにするのである。なお、図３では、目標ＬＰ−ＥＧＲ率を２段階で設定しているが、目標ＬＰ−ＥＧＲ率を２段階に設定する場合に限定されるものでない。目標ＬＰ−ＥＧＲ率を３段階以上に、あるいは連続的に目標ＬＰ−ＥＧＲ率を変化させるものであってよい。
【００３３】
過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域での運転には高速道路での走行が含まれる。高速道路を定常で走行しているときには要求エンジントルクが得られるように要求過給圧が設定されているので、走行中の加速感に不足は生じない。これについて説明すると、定常走行中にＥＧＲガスをシリンダ７に導入したとき、ＥＲＧガスを導入する分だけ新気の量が減る。ＥＧＲガスを導入していないときと同じエンジントルクを出力させるためには、ＥＧＲガスがシリンダ７に入った分だけ余計に新気をシリンダ７に導入してやることが必要となる。
【００３４】
この事情はターボ過給機付きガソリンエンジンであろうと、ＮＡエンジン（自然吸気ガソリンエンジン）であろうと変わりない。ＮＡエンジンでは、スロットルバルブをＥＧＲガスの導入分だけ余計に開くことで、同じ要求エンジントルクが得られるようにしている。一方、ターボ過給機付きガソリンエンジンの場合には、ＥＧＲガスをシリンダ７に導入することで、減ってしまった新気（空気）を入れる手段としては、ターボ過給機２１しかない。このため、ＥＧＲガスの導入によって実エンジントルクが要求エンジントルクより低下する分だけ、ターボ過給機２１に余計に仕事をさせることで、新気をシリンダ７に多く取り込んでやる必要がある。この場合、制御パラメータは要求過給圧である。そこで、ターボ過給機付きガソリンエンジンにおいては、目標ＬＰ−ＥＧＲ率の分だけ要求過給圧が高くなる側に補正してやることで、ＥＲＧガスをシリンダ７に導入していても、要求エンジントルクが得られるようにしている。このように、要求過給圧を算出する際に、目標ＬＰ−ＥＧＲ率を織り込んでいるので、ＥＧＲガスをシリンダ７に導入していても、ドライバがエンジントルクの不足を感じることはないのである。
【００３５】
さて、ターボ過給機２１とＬＰ−ＥＧＲ装置１４を備えるガソリンエンジンを搭載した車両で高速道路を走行する場合を考える。この場合に、一定のアクセルペダル踏込量で車速を一定に維持するドライバもいれば、アクセルペダルを離したり再び踏み込んだりして一定の車速を維持しようとするドライバもいる。後者においては、一定車速で走行中にアクセルペダルを戻し、これによって車両が減速されるためアクセルペダルを踏み込んで再加速し、減速前の車速に戻す。減速前の車速に戻ったので、再びアクセルペダルを戻し、これによって車両が減速されるためアクセルペダルを踏み込んで再加速し、減速前の車速に戻す。こうした操作がドライバによって高速道路の走行中に繰り返し実行される。このとき、ターボ過給機２１とＬＰ−ＥＧＲ装置１４を備えるエンジンでは、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時にエンジントルクの発生が遅れて減速直後の再加速性が悪くなるという問題がある。以下、減速直後の再加速時を、単に「減速再加速時」ともいう。そこで、本発明の第１実施形態は、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域（過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域）から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時に応答よくエンジントルクを発生させる。これによって、高速道路の走行中に、アクセルペダルを離したり再び踏み込んだりして一定の車速を維持しようとするドライバの場合に対処する。
【００３６】
これについて図４，図５のタイミングチャートを参照して具体的に説明する。図４は、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域のうち非過給域に相対的に近い側の領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時に、車速ＶＳＰ及び各パラメータがどのように変化するのかを示したモデル図である。また、図５は、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域のうち非過給域より相対的に離れる側の領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時に、車速ＶＳＰ及び各パラメータがどのように変化するのかを示したモデル図である。
【００３７】
ここで、図４と図５の違いを図６で先に説明しておくと、図６に示したように本実施形態では過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域を、非過給域に相対的に近い側の領域Ｒ１と非過給域より相対的に離れる側の領域Ｒ２とに分割している。図４は非過給域に相対的に近い側の領域Ｒ１（この領域を以下「第１領域」という。）から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと減速しその直後に再加速する場合である。一方、図５は非過給域より相対的に離れる側の領域Ｒ２（この領域を以下「第２領域」という。）から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと減速する場合である。そして、上記のように高速道路の走行中に、アクセルペダルを離したり再び踏み込んだりして一定の車速を維持しようとする場合を、図４にモデル図として記載している。
【００３８】
上記の各パラメータとは、図４，図５において上からスロットルバルブ開度ＴＶＯ、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度、コレクタ部ＥＧＲ率、実過給圧、スロットルバルブ前圧力、リサーキュレーションバルブ開度、ウェイストゲートバルブ開度である。ここで、図４，図５ではＬＰ−ＥＧＲ弁開度を「ＬＰ−ＥＧＲ／Ｖ開度」で、スロットルバルブ前圧力を「ＴＨ／Ｖ前圧力」で、リサーキュレーションバルブ開度を「Ｒ／Ｖ開度」で、ウェイストゲートバルブ開度を「Ｗ／Ｇバルブ開度」で略記している。上記の「スロットルバルブ前圧力」とは、スロットルバルブ５より上流側でコンプレッサ２３より下流側の吸気管の圧力のことであるとする。ここで、リサーキュレーションバルブ開度がゼロのときリサーキュレーションバルブ３２が全閉位置にあり、リサーキュレーションバルブ開度が所定値（正の値）のときにはリサーキュレーションバルブ３２が開かれている。同様に、ウェイストゲートバルブ開度がゼロのときウェイストゲートバルブ２５が全閉位置にあり。ウェイストゲートバルブ開度が所定値（正の値）のときにはウェイストゲートバルブ２５が開かれている。
【００３９】
まず、図４に示した第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時から説明する。図４において、比較例の場合を一点鎖線で、本実施形態の場合を実線で示している。比較例の場合を先に説明し、その後に第１実施形態に言及する。一定車速ＶＳＰ１での走行中にｔ１のタイミングでドライバがアクセルペダルから脚を離したとすると、アクセル開度の減少に応じ、スロットルバルブ５が閉じられ、車速ＶＳＰが一定車速ＶＳＰ１から低下していく（図４第１段目の一点鎖線参照）。これによって、スロットルバルブ開度ＴＶＯが所定値ＴＶＯ１から所定値ＴＶＯ２へとステップ的に小さくなる（図４第２段目の一点鎖線参照）。
【００４０】
実過給圧は減速前に所定値Ｂｓｔ１であったものが、スロットルバルブ開度ＴＶＯの減少を受け、ｔ１のタイミングより大気圧のラインを横切って低下し、ｔ２のタイミングで所定値Ｂｓｔ２に落ち着く（図４第５段目の一点鎖線参照）。ここでの「大気圧」は相対圧で、低地でも高地でも大気圧である。とりあえずは低地で考えている。
【００４１】
また、ｔ１の減速開始タイミングでリサーキュレーションバルブ３２及びウェイストゲートバルブ２５を開く。つまり、リサーキュレーションバルブ開度をゼロから所定値ＲＶ１へと切換え、ウェイストゲートバルブ開度をゼロから所定値ＷＧ１へと切換える（図４第７段目、第８段目の一点鎖線参照）。
【００４２】
第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にリサーキュレーションバルブ開度を大きくする側に制御する理由を前述したが、この理由の他にもう一つ理由がある。このもう一つの理由は次の通りである。すなわち、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速のため、スロットルバルブ開度を所定値ＴＶＯ１から所定値ＴＶＯ２へとステップ的に切換えると、吸気コレクタ４ｂ内の圧力が大きな負圧（大気圧より低い圧力）へと発達する。一方、リサーキュレーションバルブ開度をゼロに維持すれば、減速からも働くコンプレッサ２３によって、スロットルバルブ前圧力が適正値を超えて高くなることがある。ここで、適正値とは、大気圧よりは高いが逆流を引き起こすほどでない圧力のことである（後述する）。この場合には、吸気コレクタ４ｂの圧力との差圧がＮＡエンジンの場合より大きくなる。スロットルバルブ前後差圧がＮＡエンジンの場合より大きくなると、その差圧に応じた力が意図しない力としてスロットルバルブ５に作用し、スロットルバルブ５の機能に支障を生じかねない。そこで、減速のためスロットルバルブ５を閉じるときには、サーキュレーションバルブ開度をゼロから所定値ＲＶ１へと切換え、スロットルバルブ前圧力を上流側に逃すことで、スロットルバルブ前後差圧をＮＡエンジンの場合と同等となるまで低下させるのである。このように、スロットル前圧力を大気圧まで低下させた後には、リサーキュレーションバルブ開度を所定値ＲＶ１にしておく理由がなくなる。このため、スロットル前圧力を大気圧まで低下させた直後のｔ３のタイミングでリサーキュレーションバルブ開度をゼロに戻す（図４第７段目の一点鎖線参照）。
【００４３】
ｔ１でのリサーキュレーションバルブ開度及びウェイストゲートバルブ開度の変化を受けて、スロットルバルブ前圧力がｔ１より一気に低下しｔ２のタイミングで大気圧に落ち着く（図４第６段目の一点鎖線参照）。比較例では、減速時にスロットルバルブ前圧力が大気圧に落ち着くように、つまりＮＡエンジンと同じになるように、所定値ＲＶ１を定めている。
【００４４】
ｔ１の減速開始タイミングで必ずしも第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと移行するものでないが、ここでは説明の便宜上、ｔ１の減速開始タイミングで第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと移行したとする。このとき、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１の減速開始タイミングで所定値Ｅｇ１からゼロに切換わる（図４第３段目の一点鎖線参照）。
【００４５】
コレクタ部ＥＧＲ率は、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１の減速開始タイミングでゼロへと切換わる前には所定値ＲＴ１の状態にある。コレクタ部ＥＧＲ率は、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１でゼロへと切換わった後には所定値ＲＴ１から応答遅れをもって変化する。ここでは、コレクタ部ＥＧＲ率の応答遅れを一次遅れで近似すると、コレクタ部ＥＧＲ率はｔ１の減速開始タイミングから曲線的に変化し、ｔ８のタイミングでやっとゼロに落ち着く（図４第４段目の一点鎖線参照）。
【００４６】
ｔ１でＬＰ−ＥＧＲ弁開度が即座にゼロに切換えられるけれども、ＬＰ−ＥＧＲ装置ではスロットルバルブ５のはるか上流にＬＰ−ＥＧＲ弁１７が存在している。このため、スロットルバルブ５が閉じた瞬間にＬＰ−ＥＧＲ弁開度をゼロにしたとしても、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７の直ぐ下流からシリンダ７直前までの吸気管にＥＧＲガスが残留することとなる。この残留するＥＧＲガスはｔ８のタイミングまでシリンダ７に流入し続ける。
【００４７】
一方、減速開始直後のｔ５のタイミングでドライバがアクセルペダルを踏み込んで再加速しようとした場合には、ターボ過給機２１を働かせるため、ウェイストゲートバルブ開度がｔ５のタイミングでゼロに戻される（図４第８段目の一点鎖線参照）。
【００４８】
しかしながら、アクセルペダルを踏み込むことでスロットルバルブ開度が所定値ＴＶＯ２から減速前の所定値ＴＶＯ１に戻っても、実過給圧はなかなか立ち上がってこない（図４第５段目の一点鎖線参照）。なぜなら、第１領域Ｒ１で例えば１０％の目標ＬＰ−ＥＧＲ率が設定されていたとすると、シリンダ７に流入するガスのうち新気の量は９０％しかないので、その分だけエンジントルクが不足する。つまり、９０％のエンジントルクしか得られないということになる。これによってタービン２２に流入する排気エネルギーも９０％になりタービン回転速度の上昇が遅れ、実過給の立ち上がりが遅れるためである。
【００４９】
このように、比較例では、ドライバが車両を一定車速ＶＳＰ１となるまで再加速しようとしたときに、ＥＧＲガスをシリンダ７に導入していないときと同じように過給を行わせることができない。新気の絶対量が少ないために、エンジントルクが上がってこない結果、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速前の車速へと立ち上がるのが遅れるという問題があるのである。このため、減速再加速後に直ぐに減速再加速前と同じ車速となって欲しいのに、直ぐには減速前の車速に追いつかず、再加速タイミング（ｔ５）から暫く後のｔ１０のタイミングになって減速前の車速に追いつくこととなる（図４最上段の一点鎖線参照）。減速再加速のたびに減速前の車速への復帰が遅れるのでは、一定車速ＶＳＰ１での高速走行を行うことができない。
【００５０】
ここで、減速前の車速への復帰が遅れる原因は、減速時に、リサーキュレーションバルブ開度及びウェイストゲートバルブ開度を一律にゼロから所定値へと切換えることで、スロットルバルブ前圧力を大気圧にまで一気に低下させているところにある。そこで、本発明者が検討してみたところ、高速道路での走行中にアクセルペダルを離したり再び踏み込んだりして一定の車速を維持しようとする場合には、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに保持したとしても、問題ないことが新たに判明している。すなわち、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに保持したとしても、スロットルバルブ前圧力を大気圧よりは高いが逆流を引き起こすほどでない圧力（以下「適正値」という。）に維持できることが判明したのである。これは、エンジン排気量のサイズに対して、応答性を高めるため比較的小型のターボ過給機を採用しているためと考えられる。減速時に、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持できれば、減速再加速時にスロットルバルブ前に大気圧より高い圧力の新気があるわけだから、このスロットルバルブ前の大気圧より高い圧力の新気を使って、高いエンジントルクを得ることができる。
【００５１】
２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに維持したとしても、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持できる場合とは、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時である。
【００５２】
そこで本発明の第１実施形態では、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに制御する（図４第７段目、第８段目の実線参照）。２つのバルブ３２及び２５を開けることなく全閉位置に保持することによって、ｔ１の減速開始タイミングからもスロットルバルブ前圧力が適正値に維持される（図４第６段目の実線参照）。これは、第１領域Ｒ１ではスロットルバルブ前圧力がもともと大気圧に近いので、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに維持しても、スロットルバルブ前圧力が適正値に維持されるためである。
【００５３】
このように、ｔ１の減速開始タイミングからもスロットルバルブ前圧力を適正値に維持しておくことで、再加速要求があるｔ５のタイミングより実過給圧（エンジントルク）がすぐに立ち上がる（図４第５段目の実線参照）。これによって、シリンダ上流の吸気管に残留するＥＧＲガスが減速開始より暫くの間シリンダに流れこんでいる状態であっても、ＥＧＲガスをシリンダに導入していないときと同じように、減速前の車速へと遅れなく加速することがきる（図４最上段の実線参照）。
【００５４】
なお、図４はリサーキュレーションバルブ開度をゼロに維持する場合であるが、この場合に限られない。本実施形態では、リサーキュレーションバルブ３２が単なるＯＮ−ＯＦＦバルブではなく、モータ３３駆動であるため、リサーキュレーションバルブ開度を段階的にあるいは連続的に制御することが可能である。このため例えば、リサーキュレーションバルブ３２が閉じ側に制御される（少しはバルブ３２が開いている）ようにリサーキュレーションバルブ開度を所定値に維持することによって、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持するようにしてもかまわない。要は、スロットルバルブ前圧力が適正値に維持されるようにリサーキュレーションバルブ開度を定めればよい。
【００５５】
次に、図５を説明すると、図５において本実施形態の場合を実線で示している。図４では第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時を扱ったが、図５は図４とは異なる他の態様を扱うものである。つまり、図４は第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時の変化であったのに対して、図５は第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速のままで再加速しない場合の変化を示している。ただし、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にも再加速が行われることがあり得るので、後述するように図４と同様の考え方を適用している。なお、図４では高速道路の走行中における減速再加速を扱ったが、図５は高速道路の走行中における減速を必ずしも扱うものでない。
【００５６】
さて、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時といっても、ＬＰ−ＥＧＲが行われる場合と行われない場合がある。ＬＰ−ＥＧＲが行われる場合とはエンジンの暖機完了後である。一方、ＬＰ−ＥＧＲが行われない場合とは、エンジンの暖機完了前である。エンジンの暖機完了前にＬＰ−ＥＧＲを行わない理由は次の通りである。すなわち、エンジンの暖機完了前にＥＧＲガスをシリンダ７に導入すると、シリンダ７内での燃焼が安定しないといった問題や凝縮水が発生するといった問題が生じる。そこで、エンジンの暖機完了前にはＥＧＲガスを導入しないことでこれらの問題を避けるためである。
【００５７】
図５に限っては、エンジンの暖機完了後における第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時と、エンジンの暖機完了前における第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時を区別する。すなわち、エンジンの暖機完了後における第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時を、「ＬＰ−ＥＧＲありからの減速時」ともいい、この場合を実線で示している。また、エンジンの暖機完了前における第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時を「ＬＰ−ＥＧＲなしからの減速時」といい、この場合を一定鎖線で重ねて示している。
【００５８】
なお、図５においても、ｔ１１の減速開始タイミングで必ずしも第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと移行するものでないが、ここでは説明の便宜上、ｔ１１の減速開始タイミングで第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域へと移行したとする。これによって、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１１の減速開始タイミングで所定値Ｅｇ２からゼロに切換わる（図５第３段目の実線参照）。
【００５９】
第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時（ＬＰ−ＥＧＲありからの減速時）について説明する。第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時と第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時との違いは、タービン仕事の違いにある。すなわち、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに維持したとき、スロットルバルブ前圧力が逆流を引き起こすほどの圧力へと上昇してしまうことが判明している。これはタービン２２の行う仕事量が第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時よりも大きいためであると思われる。このため、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持するにはタービン仕事を即座に減らす必要がある。
【００６０】
そこで、本実施形態では、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に、リサーキュレーションバルブ開度をゼロに維持したまま、ウェイストゲートバルブ開度を所定値（正の値）へと制御することによってスロットルバルブ前圧力を適正値に維持する。
【００６１】
詳述すると、図５においてｔ１１の減速開始タイミングでアクセルペダルが戻され、スロットルバルブ開度が所定値ＴＶＯ３より所定値ＴＶＯ２へとステップ的に小さくなったとする。
【００６２】
コレクタ部ＥＧＲ率は、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１１の減速開始タイミングでゼロに切換わる前には所定値ＲＴ２の状態にある。コレクタ部ＥＧＲ率は、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がｔ１１でゼロに切換わった後には所定値ＲＴ２から応答遅れをもって変化する。ここでは、コレクタ部ＥＧＲ率の応答遅れを一次遅れで近似すると、コレクタ部ＥＧＲ率はｔ１１の減速開始タイミングから曲線的に変化し、ｔ１５のタイミングでやっとゼロに落ち着く（図５第４段目の実線参照）。
【００６３】
ｔ１１でＥＧＲ弁開度が即座にゼロに切換えられるけれども、ＬＰ−ＥＧＲ装置ではスロットルバルブ５のはるか上流にＬＰ−ＥＧＲ弁１７が存在している。このため、スロットルバルブ５が閉じた瞬間にＬＰ−ＥＧＲ弁１７を全閉にしたとしても、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７の直ぐ下流からシリンダ７直前までの吸気管にＥＧＲガスが残留することとなる。この残留するＥＧＲガスはｔ１５のタイミングまでシリンダ７に流入し続ける。
【００６４】
この場合に、図４の比較例のようにｔ１１の減速開始タイミングで２つのバルブ開度を所定値へと切換えたのでは、減速開始直後のｔ１１からｔ１５までの期間中に再加速しようとした場合に、実過給圧がなかなか立ち上がってこないという問題が生じる。
【００６５】
そこで、本実施形態では、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への切換時にリサーキュレーションバルブ開度をゼロに維持したまま、ウェイストゲートバルブ２５開度を開き側に制御し、ゼロより所定値ＷＧ２に切換える（図５第８段目の実線参照）。本実施形態では、ウェイストゲートバルブ２５が単なるＯＮ−ＯＦＦバルブではなく、モータ２６駆動であるため、ウェイストゲートバルブ開度を段階的にあるいは連続的に制御することが可能である。このため、ウェイストゲートバルブ開度を所定値ＷＧ２へと切換えることで、タービン２２をバイパスして排気の一部が流れ、タービン仕事が減る。その分コンプレッサ２３による空気圧縮の程度がウェイストゲートバルブ開度をゼロのままとしている場合より低下する。これによって、スロットルバルブ前圧力が跳ね上がらず適正値に維持されることとなる。第２領域Ｒ２のほうが第１領域Ｒ１よりもタービン２２に流入する排気のエネルギが大きい分だけタービン仕事も大きい。そのタービン仕事が大きい分だけ、ウェイストゲートバルブ開度を制御してタービン仕事を低下させることで、タービン仕事を第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時と同様とするのである。上記の所定値ＷＧ２は、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にスロットルバルブ前圧力が適正値に維持されるように定めればよい。
【００６６】
ウェイストゲートバルブ開度を所定値ＷＧ２へと切換えた状態を維持するのは、ｔ１５までの期間中に再加速が行われる場合に備えるためであるから、ｔ１５のタイミングまでである。これは、ｔ１５までの期間中に再加速が行われるときに、実過給圧がなかなか立ち上がってこないという問題が生じるので、この問題に対処するためである。
【００６７】
図５ではｔ１１からｔ１５までの期間でウェイストゲートバルブ開度を所定値ＷＧ２（一定）としているが、これに限られるものでない。理想としては、スロットルバルブ前圧力は適正値で一定に維持されるか、適正値より徐々に低下するように制御することがエンジン制御としては自然である。そこで、スロットルバルブ前圧力が適正値で一定に維持されるか、適正値より徐々に低下するようにウェイストゲートバルブ開度を可変に制御することであってよい。
【００６８】
ｔ１５のタイミング以降には２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロから所定値へと切換える。すなわち、ｔ１５のタイミングでリサーキュレーションバルブ開度をゼロから所定値ＲＶ２へと切換え、ｔ１５より一定期間が経過するｔ１６のタイミングになるとリサーキュレーションバルブ開度をゼロに戻す（図４第７段目の実線参照）。一方、ｔ１５のタイミングでウェイストゲートバルブ開度を所定値ＷＧ２からさらに大きい所定値ＷＧ１へと切換える（図４第８段目の実線参照）。このようにｔ１５のタイミングで２つのバルブ３２及び２５の開度を所定値へと切換えるのは、次の理由からである。すなわち、シリンダ７の上流に残留するＥＧＲガスがｔ１５のタイミングでなくなれば、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持させておく必要がない、つまり通常のターボ過給機付きガソリンエンジンと同じ扱いでよいためである。減速を終了するｔ１７のタイミングになると、ウェイストゲートバルブ開度をゼロに戻す。
【００６９】
次に、ＬＰ−ＥＧＲなしからの減速時の説明に移る。この場合には、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時でありながらＥＧＲガスがシリンダ７に流入することがない。つまり、ＥＧＲ弁開度及びコレクタ部ＥＧＲ率はゼロのままであるので（図５第３段目、第４段目の一点鎖線参照）、減速直後の再加速時にエンジントルクの発生が遅れて減速直後の再加速性が悪くなるという問題が生じ得ない。また、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前にリサーキュレーションバルブ３２が閉じていると、減速後も仕事をするターボ過給機２１によって、スロットルバルブ前圧力が適正値を超えて上昇する。すると、コンプレッサ２３からスロットルバルブ５までの間の吸気管４ａに存在する加圧空気の行き場がなくなり、当該加圧空気がコンプレッサ２３の羽根の部分の部分を乗り越えて逆流するときに音が発生する。
【００７０】
このため、ＬＰ−ＥＧＲなしからの減速時の扱いは図４に示した比較例での扱いと同じでよいこととなる。すなわち、ｔ１１の減速開始タイミングで２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロから所定値ＲＶ２，ＷＧ１へと切換える（図５第７段目、第８段目の一点鎖線参照）。このように、本実施形態では、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前には２つのバルブ３２及び２５を開く。これによって、エンジンの暖機完了前にはスロットルバルブ前圧力が適正値を超えて上昇する場合にコンプレッサ２３で生じる音を抑制することができる。
【００７１】
なお、図５では、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前には２つのバルブ３２及び２５を開く場合を一点鎖線で示したが、この場合に限られるものでない。第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前には２つのバルブ３２及び２５を開くことであってよい。
【００７２】
２つのバルブ３２及び２５の開度の変化を受けて、スロットルバルブ前圧力がｔ１１のタイミングより一気に低下しｔ１２のタイミングで大気圧に落ち着く（図５第６段目の一点鎖線参照）。
【００７３】
なお、ＬＰ−ＥＧＲなしからの減速時とＬＰ−ＥＧＲありからの減速時とで、減速する前のスロットルバルブ開度及び実過給圧を相違させている。すなわち、ＬＰ−ＥＧＲなしからの減速時には減速前のスロットルバルブ開度をＬＰ−ＥＧＲありからの減速時の所定値ＴＶＯ３よりも小さな所定値ＴＶＯ４としている（図５第２段目参照）。また、減速前の実過給圧をＬＰ−ＥＧＲありからの減速時の所定値Ｂｓｔ３よりも小さな所定値Ｂｓｔ５としている（図５第５段目参照）。これは、ＬＰ−ＥＧＲありからの減速時にはＥＧＲガスがシリンダ７に流入する分だけ余計にスロットルバルブ開度を増大し、かつ余計に実過給圧を高くすることで、ＥＧＲガスがシリンダ７に流入しない場合と同じ要求エンジントルクが得られるようにするためである。これで図４，図５の説明を終了する。
【００７４】
図１に示したように、燃料噴射弁８及び点火プラグ９に加えて、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７、ウェイストゲートバルブ２５、リサーキュレーションバルブ３２の各開度を制御するため、エンジンコントローラ４１を備える。エンジンコントローラ４１はマイクロプロセッサ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の周辺機器を備えたコンピュータユニットとして構成されている。エンジンコントローラ４１には、エアフローメータ４２、アクセルセンサ４３、クランク角センサ４４、過給圧センサ４５、圧力センサ４６からの信号が入力する。ここで、エアフローメータ４２は吸気管４ａ内に流入する空気量（質量流量）を検出する。アクセルセンサ４３はアクセルペダルの踏込量（アクセル開度）及びその変化量を検出する。クランク角センサ４４はエンジン回転速度を検出する。過給圧センサ４５は吸気コレクタ４ｂの圧力（実過給圧）を検出する。圧力センサ４６はスロットルバルブ前圧力を検出する。
【００７５】
エンジンコントローラ４１で実行されるこの制御を以下のフローチャートを参照して説明する。まず図７Ａ，図７Ｂのフローはリサーキュレーションバルブ開度指令値、ウェイストゲートバルブ開度指令値及びスロットルバルブ開度指令値を算出するためのもので、一定時間毎（例えば１０ｍｓ毎）に実行する。なお、図７Ａ，図７Ｂのフローでは、リサーキュレーションバルブを「Ｒ／Ｖ」で、ウェイストゲートバルブを「Ｗ／Ｇバルブ」で、スロットルバルブを「ＴＨ／Ｖ」で略記する。
【００７６】
ステップ１では減速フラグをみる。減速フラグはエンジンの始動時にゼロに初期設定されている。ここでは、減速フラグ＝０であるとしてステップ２に進む。
【００７７】
ステップ２では、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるか否かをみる。過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるときにはステップ３に進んで減速フラグ＝１とする。減速フラグは減速開始タイミングでゼロから１に切換わり、後述するように残留するＥＧＲガスが全てなくなるタイミングで１からゼロに切換わるフラグである。
【００７８】
上記過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるか否かの判定は、次のようにすればよい。すなわち、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域にあったタイミングから非ＬＰ−ＥＧＲ領域に移ったタイミングまでの時間を計測し、この計測した時間が予め定めた閾値以下のときに、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であると判定する。計測した時間が予め定めた閾値を超えているときには、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であると判定しない。
【００７９】
ステップ４ではリサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを入れる（リサーキュレーションバルブ３２を全閉位置に保持する）。これによって、スロットル前圧力が適正値に維持される。
【００８０】
ステップ５では、さらに第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるか、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるかをみる。第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるときにはステップ６，７に進んでＲ１減速フラグ＝１とし、ウェイストゲートバルブ開度指令値にゼロを入れる（ウェイストゲートバルブ２５を全閉位置に保持する）。
【００８１】
一方、ステップ５で第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であるときにはステップ８，９に進んでＲ２減速フラグ＝１とし、ウェイストゲートバルブ開度指令値に所定値を入れる（ウェイストゲートバルブ２５を所定開度まで開く）。
【００８２】
ステップ３での減速フラグ＝１より、次回以降はステップ１からステップ１０以降に進む。
【００８３】
ステップ１０では、圧力センサ４６により検出されるスロットルバルブ前圧力と所定値ＡＡを比較する。所定値ＡＡは実過給圧が大気圧になるときのスロットル前圧力で、予め設けておく（図４，図５第６段目参照）。所定値ＡＡはこの場合に限らず、実過給圧が大気圧になるときのスロットル前圧力に余裕代を加算した値であってよい。スロットルチャンバ前圧力が所定値ＡＡを超えているときには過給域にあると判断し、ステップ１１に進む。
【００８４】
ステップ１１ではＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間にＥＧＲガスが残留しているか否かをＥＧＲガス残留フラグによって判定する。過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時には、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度がゼロに切換えられるのであるが、ＥＧＲガスの輸送遅れで、しばらくはシリンダ７にＥＧＲガスが遅れて入り、その分だけエンジントルクが不足する。そこでステップ１１ではＥＧＲガスの輸送遅れでエンジントルクが不足するか否かを判定するわけである。
【００８５】
ここで、ＥＧＲガス残留フラグの設定については、図８のフローにより説明する。図８のフローはコレクタ部ＥＧＲ率に基づいて残留ガスが存在するか否かを判定するためのもので、図８のフローとは独立に一定時間毎（１０ｍｓ毎）に実行する。
【００８６】
ステップ３１ではエンジンの負荷と回転速度から定まる運転点が図２に示した過給域にあるか否かをみる。運転点が図２に示した過給域にないときにはそのまま今回の処理を終了する。
【００８７】
ステップ３１で運転点が図２に示した過給域にあるときにはステップ３２に進み、エンジンの負荷とエンジン回転速度Ｎｅから図９を内容とするマップを検索することにより、ＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧を算出する。図９にはＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧の内容を示していないが、エンジンの負荷とエンジン回転速度Ｎｅを相違させてＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧を計測し、その計測データをマップにしてもたせておけばよい。
【００８８】
ステップ３３では、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度から図１０を内容とするテーブルを検索することにより、ＬＰ−ＥＧＲ弁開口面積を算出する。ここで、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度を制御するのはエンジンコントローラ４１であるため、ＬＰ−ＥＧＲ弁開度はエンジンコントローラ４１が知っている。
【００８９】
ステップ３４では、ＬＰ−ＥＧＲ弁開口面積とＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧に比例させてＬＰ−ＥＧＲ弁流量Ｑｅｇｒを、つまり次式によりＬＰ−ＥＧＲ弁流量Ｑｅｇｒを算出する。
【００９０】
Ｑｅｇｒ＝Ｃ×ＬＰ−ＥＧＲ弁開口面積×ＬＰ−ＥＧＲ弁前後差圧…（１）
ただし、Ｃ：比例定数、
ステップ３５ではＬＰ−ＥＧＲ弁流量Ｑｅｇｒとエアフローメータ４２により検出される吸入空気量Ｑａとから、次式によりＥＧＲ通路１５の吸気管４ａへの合流部（以下「ＥＧＲ通路合流部」という。）のＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ１［％］を算出する。
【００９１】
ＲＡＴＥｅｇｒ１＝Ｑｅｇｒ／（Ｑｅｇｒ＋Ｑａ）×１００  …（２）
ここではＥＧＲ率［％］で扱っているが、ＥＧＲ比［無名数］で扱ってよい。
【００９２】
ステップ３６では、このＥＧＲ通路合流部ＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ１に対し一次遅れの処理を行って、つまり次式によりコレクタ部ＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ２［％］を算出する。
【００９３】
ＲＡＴＥｅｇｒ２＝ＲＡＴＥｅｇｒ２-1×（１−Ｋ）＋ＲＡＴＥｅｇｒ１×Ｋ
…（３）
ただし、Ｋ：加重平均係数、
ＲＡＴＥｅｇｒ２-1：ＲＡＴＥｅｇｒ２の前回値、
（３）式は漸化式である。（３）式の加重平均係数Ｋは、ＥＧＲ通路合流部からシリンダ７までの吸気管容積に応じた値で、適合により予め定めておく。
【００９４】
ステップ３７では、コレクタ部ＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ２とゼロ［％］を比較する。コレクタ部ＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ２がゼロを超えていれば、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間にＥＧＲガスが残留していると判断し、ステップ３８に進んでＥＧＲガス残留フラグ＝１とする。ステップ３７でコレクタ部ＥＧＲ率ＲＡＴＥｅｇｒ２がゼロ以下になると、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間にＥＧＲガスが残留していないと判断し、ステップ３９に進んでＥＧＲガス残留フラグ＝０とする。
【００９５】
このようにして設定したＥＧＲガス残留フラグの値はメモリに記憶させておく。
【００９６】
図７Ａのフローに戻り、ステップ１１でＥＧＲガス残留フラグ＝１であるときには、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間にＥＧＲガスが残留していると判断する。このときにはリサーキュレーションバルブ開度をゼロとするためステップ１２に進み、リサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを入れる。これは、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速に備えて、リサーキュレーションバルブ３２を全閉保持しておくことで、スロットルバルブ前圧力を適正値に維持しておくためである。これによって、減速直後に再加速が行われたときには、適正値のスロットルバルブ前圧力の空気が吸気コレクタ４ｂに即座に流入してシリンダ７に流入する新気の量が増大し、実過給圧が早期に要求過給圧へと立ち上がることとなる。
【００９７】
ステップ１３ではＲ１減速フラグ＝１であるか否かをみる。Ｒ１減速フラグ＝１であるときには第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であると判断し、ステップ１４に進んでウェイストゲートバルブ開度指令値にゼロを入れる。
【００９８】
ステップ１３でＲ１減速フラグ＝１でないときには第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であると判断し、ステップ１５に進んでウェイストゲートバルブ開度指令値に所定値（正の値）を入れる。所定値は、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にスロットルバルブ前圧力が適正値に維持されるように、予め定めておく。
【００９９】
ステップ１１でＥＧＲガス残留フラグ＝１である間、ステップ１２〜１５の操作を繰り返す。過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にＬＰ−ＥＧＲ弁開度をゼロに切換えたあと、所定の時間が経過すると、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間のＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入する。ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間のＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入したタイミングでＥＧＲガス残留フラグ＝０になる。
【０１００】
ステップ１１でＥＧＲガス残留フラグ＝０になると、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間にＥＧＲガスが残留していないと判断する。このときには本実施形態の制御は不要となるため、ステップ１６〜１８の後処理に進む。ステップ１６では次回の過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に備えるため、減速フラグ＝０とする。ステップ１７，１８ではリサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを、ウェイストゲートバルブ開度指令値にゼロを入れる。
【０１０１】
ステップ１９では、スロットルバルブ開度指令値に最小値を入れる。最小値は過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時のスロットルバルブ開度で、予め設定しておく。
【０１０２】
一方、図７Ａのステップ２で過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時でなかったときには図７Ｂのステップ２０以降に進む。図７Ｂのステップ２０〜２８は主に定常時や加速時のスロットルバルブ開度指令値及びウェイストゲートバルブ開度指令値を、過給域と非過給域とに分けて算出する部分である。ここで、ステップ２１、２５はスロットルバルブ５のフェールセーフ処理部分であるので、先にステップ２０，２２，２３，２４，２５，２６，２７を説明する。
【０１０３】
ステップ２０では、図７Ａのステップ１０と同様に、圧力センサ４６により検出されるスロットルバルブ前圧力と所定値ＡＡを比較する。スロットルチャンバ前圧力が所定値ＡＡを超えているときには過給域にあると判断してステップ２２，２３，２４に進む。スロットルチャンバ前圧力が所定値ＡＡ以下であるときには非過給域にあると判断してステップ２６，２７，２８に進む。
【０１０４】
ステップ２２，２３，２４は過給域での処理である。ステップ２２ではターボ過給機２１を作動させるためリサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを入れる（リサーキュレーションバルブ３２を全閉状態とする）。ステップ２３，３４では、ウェイストゲートバルブ開度指令値に要求ウェイストゲートバルブ開度を入れ、スロットルバルブ開度指令値に最大値を入れる。ここで、最大値はスロットルバルブ５が全開状態となるときのスロットルバルブ開度である。これによって、過給域ではスロットルバルブ５を全開状態としたまま、要求ウェイストゲートバルブ開度によって（つまりウェイストゲートバルブ開度を制御することによって）エンジントルクを制御する。上記の要求ウェイストゲートバルブ開度の算出については図１１のフローにより後述する。
【０１０５】
ステップ２６，２７，２８は非過給域での処理である。ステップ２６ではターボ過給機２１を作動させるためリサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを入れる。ステップ２７，２８では、ウェイストゲートバルブ開度指令値にゼロを入れ（ウェイストゲートバルブ２５を全閉状態とする）、スロットルバルブ開度指令値に要求スロットルバルブ開度を入れる。これによって、非過給域ではウェイストゲートバルブ２５を全閉状態としたまま要求スロットルバルブ開度によって（つまりスロットルバルブ開度を制御することによって）エンジントルクを制御する。上記の要求スロットルバルブ開度の算出については図１１のフローにより後述する。
【０１０６】
説明を飛ばした図７Ｂのステップ２１，２５はスロットルバルブ５のフェールセーフ処理を行う部分である。ステップ２１ではスロットルバルブ前後差圧と所定値ＸＸを比較する。ここで、スロットルバルブ前後差圧は、圧力センサ４６により検出されるスロットルバルブ前圧力から過給圧センサ４５により検出される実過給圧を差し引くことで求めることができる。スロットルバルブ前後差圧が所定値ＸＸを超えている場合には、スロットルバルブ５に相対的に強い圧力が作用してスロットルバルブ５に損傷（ダメッジ）を与える可能性があると判断する。この場合にはステップ２５に進みリサーキュレーションバルブ開度指令値に所定値（正の値）を入れる（リサーキュレーションバルブ３２を開く）。定常時や加速時にも、リサーキュレーションバルブ３２を開いてスロットルバルブ前圧力を上流側に逃すことで、スロットルバルブ前後差圧が所定値ＸＸ以下となるようにし、スロットルバルブ５に損傷が生じないように保護するわけである。上記の所定値ＸＸは予め定めておく。
【０１０７】
一方、スロットルバルブ前後差圧が所定値ＸＸ以下の場合には、スロットルバルブ５に損傷を与える可能性が低いと判断し、ステップ２２に進んでリサーキュレーションバルブ開度指令値にゼロを入れる（リサーキュレーションバルブ３２を全閉状態とする）。
【０１０８】
図７Ａのステップ２９では、上記のように算出したリサーキュレーションバルブ開度指令値、ウェイストゲートバルブ開度指令値、スロットルバルブ開度指令値の３つの各指令値をレジスタに出力する。図示しないフローでは、リサーキュレーションバルブ３２のアクチュエータであるモータ３３に算出したリサーキュレーションバルブ開度指令値を出力する。また、図示しないフローでは、ウェイストゲートバルブ２５のアクチュエータであるモータ２６に算出したウェイストゲートバルブ開度指令値を出力する。また、図示しないフローでは、スロットルバルブ５のアクチュエータであるスロットルモータ６に算出したスロットルバルブ開度指令値を出力する。これで図７Ａ，図７Ｂのフローの説明を終了する。
【０１０９】
図１１のフローは要求スロットルバルブ開度及び要求ウェイストゲートバルブ開度を算出するためのもので、図７Ａ，図７Ｂのフローと並列的に一定時間毎（１０ｍｓ毎）に実行する。
【０１１０】
ステップ４１ではアクセルセンサ４３により検出されるアクセル開度ＡＰＯから図１２を内容とするテーブルを検索することにより、要求エンジントルクを算出する。図１２に示したように要求エンジントルクはアクセル開度ＡＰＯに比例して大きくなる値である。
【０１１１】
ステップ４２では要求エンジントルクとエンジン回転速度Ｎｅから、図１３を内容とするマップを検索することにより、要求空気量を算出する。図１３には要求空気量の内容を示していないが、エンジン回転速度Ｎｅを相違させても要求エンジントルクが得られるように要求空気量のマップを作成しておけばよい。
【０１１２】
ステップ４３では要求空気量とエンジン回転速度Ｎｅから図１４を内容とするマップを検索することにより、基本要求過給圧を算出する。基本要求過給圧は、ＥＧＲガスをシリンダ７に導入していない状態でエンジン回転速度Ｎｅを相違させても要求空気量が得られる過給圧である。図１４に示したように基本要求過給圧はＮｅが一定の条件で要求空気量が大きくなるほど高くなり、要求空気量が一定の条件でＮｅが高くなるほど高くなる値である。
【０１１３】
ステップ４４ではエンジンの負荷とエンジン回転速度Ｎｅから定まる運転点がＬＰ−ＥＧＲ領域にあるか否かをみる。ＬＰ−ＥＧＲ領域にある場合にはステップ４５に進み、基本要求過給圧を目標ＥＧＲ率で増大補正した値を要求過給圧として、つまり次式により要求過給圧を算出する。
【０１１４】
要求過給圧＝基本要求過給圧×（１＋目標ＥＧＲ率）        …（４）
ＥＧＲガスをシリンダ７に導入していない状態では要求空気量が得られても、ＥＧＲガスがシリンダ７に導入されるときには、ＥＧＲガスの導入分だけ実際の空気量が要求空気量から不足することとなる。そこで、ＥＧＲガスの導入分（つまり目標ＥＧＲ率の分）だけ基本要求過給圧を増大補正した値を要求過給圧とすることで、ＥＧＲガスがシリンダ７に導入されるときでもＥＧＲガスをシリンダ７に導入していない状態と同じ要求空気量が得られるようにする。
【０１１５】
一方、ステップ４４で非ＬＰ−ＥＧＲ領域にある場合にはステップ４６に進み基本要求過給圧をそのまま要求過給圧に入れる。
【０１１６】
ステップ４７〜５０はスロットルバルブ開度によってエンジントルクを制御するのか、ウェイストゲートバルブ開度によってエンジントルクを制御するのかを切り分ける部分である。すなわち、図１５に示したように、非過給域をスロットルバルブ開度によるエンジントルク制御域、過給域をウェイストゲートバルブ開度によるエンジントルク制御域としている。非過給域では、ＮＡエンジンと同じにスロットルバルブ５を全開位置まで使ってエンジントルクを制御し、過給域に入るとスロットルバルブ５を全開位置に保持したまま、今度はウェイストゲートバルブ開度を使ってエンジントルクを制御する。非過給域ではスロットルバルブ開度の制御によって要求エンジントルクが、過給域ではウェイストゲートバルブ開度の制御によって要求エンジントルクが得られるわけである。
【０１１７】
具体的には、ステップ４７で圧力センサ４６により検出されるスロットルバルブ前圧力と所定値ＡＡを比較することにより、スロットルバルブ前圧力が所定値ＡＡ以下であるときは非過給域にあると判定する。また、スロットルバルブ前圧力が所定値ＡＡを超えているときには過給域であると判定する。
【０１１８】
ステップ４７で非過給域であると判断したときにはスロットルバルブ開度によりエンジントルクを制御するためステップ４８に進み、要求過給圧から図１６を内容とするテーブルを検索することにより、要求スロットルバルブ開口面積を算出する。図１６に示したように、要求スロットルバルブ開口面積は要求過給圧に比例して大きくなる値である。
【０１１９】
ステップ４９では要求スロットルバルブ開口面積から図１７を内容とするテーブルを検索することにより、要求スロットルバルブ開度を算出する。
【０１２０】
一方、ステップ４７で過給域であると判断したときにはウェイストゲートバルブ開度によりエンジントルクを制御するためステップ５０に進み、要求過給圧から図１８を内容とするテーブルを検索することにより、要求ウェイストゲートバルブ開度を算出する。図１８に示したように、要求ウェイストゲートバルブ開度は要求過給圧が大きくなるほど小さくなる値である。
【０１２１】
このようにして算出した要求ウェイストゲートバルブ開度及び要求スロットルバルブバルブ開度はメモリに記憶しておく。そして、このメモリから図７Ｂのステップ２３で要求ウェイストゲートバルブ開度が、このメモリから図７Ｂのステップ２８で要求スロットルバルブ開度が読み出されて用いられる。
【０１２２】
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。
【０１２３】
過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にはＬＰ−ＥＧＲ弁１７を全閉状態に切換えても、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までに残留するＥＧＲガスが遅れてシリンダ７に流入する。残留するＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入するタイミングまでは、ＥＧＲガスが流入する分だけ、ＥＲガスが流入せず新気だけがシリンダ７に流入する場合に比べて新気量が不足する。このため、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時にシリンダ７内での燃焼状態が悪くなり、排気エネルギの増加が望めないため実過給圧の立ち上がり遅れが生じる。これによって過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時に望みの加速感が得られない。一方、本実施形態によれば、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にリサーキュレーションバルブ３２を全閉位置に制御するので、スロットルバルブ前圧力が適正値に維持される。スロットルバルブ前圧力が適正値に維持されると、減速直後の再加速時にスロットルバルブ５を開くことで、適正値に維持されたスロットルバルブ前圧力の空気がシリンダ７に流れ込む。適正値に維持されたスロットルバルブ前圧力の空気がシリンダ７に流れ込むと、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速再加速時に実過給圧の立ち上がり遅れが短縮される。これによって過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止できる。
【０１２４】
本実施形態では、タービン２２をバイパスするバイパス通路２４（第２バイパス通路）と、バイパス通路２４を開閉するウェイストゲートバルブ２５とを備えている。また、過給域かつＬＰ−ＥＧＲ領域を非ＬＰ−ＥＧＲ領域に相対的に近い側の領域である第１領域と、前記非ＬＰ−ＥＧＲ領域より相対的に離れる側の領域である第２領域に分割している。そして、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時には、ウェイストゲートバルブ２５及びリサーキュレーションバルブ３２を全閉位置に制御する。第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時には、リサーキュレーションバルブ３２を全閉位置にしたまま、ウェイストゲートバルブ２５を開く側に制御する。これによって、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後に再加速が行われる場合に加えて、第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後に再加速が行われる場合であっても、減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止できる。
【０１２５】
第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前にリサーキュレーションバルブ３２が閉じていると、減速後も仕事をするターボ過給機２１によって、スロットルバルブ前圧力が適正値を超えて上昇する。すると、コンプレッサ２３からスロットルバルブ５までの間の吸気管４ａに存在する加圧空気の行き場がなくなり、当該加圧空気がコンプレッサ２３の羽根の部分の部分を乗り越えて逆流するときに音が発生する。一方、本実施形態では、第２領域Ｒ２（過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域のうち非ＬＰ−ＥＧＲ領域より相対的に離れる側の領域）から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時であっても、ＥＧＲガスを導入しないエンジンの暖機完了前には２つのバルブ３２及び２５を開く。これによって、エンジンの暖機完了前にはスロットルバルブ前圧力が適正値を超えて上昇する場合にコンプレッサ２３で生じる音を抑制することができる。
【０１２６】
本実施形態第では、第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時が、高速道路を走行中にアクセルペダルを戻しその直後にアクセルペダルを踏み込んで一定車速を維持する場合にアクセルペダルを戻したときである。これによって高速道路を走行中にアクセルペダルを離したり再び踏み込んだりして一定の車速を維持しようとするドライバの場合であっても、減速直後の再加速時のレスポンスの悪化を防止できる。
【０１２７】
ＥＧＲガスがＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までの間の吸気管４ａに存在していなければ、新気のみの制御と同等にすることが可能である。本実施形態では、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までに残留するＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入したことを判定したとき、リサーキュレーションバルブ３２を開く。これによって、ＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までに残留するＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入した後においても続けてリサーキュレーションバルブ３２を閉じておくことによりコンプレッサ２３で生じる音を抑制することができる。
【０１２８】
本実施形態では、過給域と重なるＬＰ−ＥＧＲ領域で領域から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速直後の再加速時のスロットルバルブ開度を、要求エンジントルクと目標ＥＧＲ率とに基づいて算出する。これによって、リサーキュレーションバルブ３２を閉じることによってスロットルバルブ前圧力が適正値を維持している状態かつＥＧＲガスがシリンダ７に導入されている状態からの再加速時であっても、要求エンジントルクを得ることができる。
【０１２９】
実施形態では、図４に示したように第１領域Ｒ１から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時に２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロに保持した。また、図５に示したように第２領域Ｒ２から非ＬＰ−ＥＧＲ領域への減速時にリサーキュレーションバルブ開度をゼロに保持しつつ、ウェイストゲートバルブ開度を開き側に制御した。本発明はこの場合に限定されるものでない。これは、エンジン排気量のサイズに対して、どの程度の容量のターボ過給機を採用するかによって、２つのバルブ３２及び２５の開度制御方法が異なってくるためである。例えば、スロットルバルブ前圧力が適正値を超えて高すぎると判断したときに、２つのバルブ３２及び２５の開度をゼロから所定値へと切換えることによって、スロットルバルブ前圧力を適正値へと戻すようにしてもかまわない。
【０１３０】
実施形態では、算出したコレクタ部ＥＧＲ率に基づいてＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までに残留するＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入したことを判定したとき、リサーキュレーションバルブ開度をゼロから所定値へと切換える場合で説明した。本発明はこの場合に限られない。例えば、実ＥＧＲ率センサによりコレクタ部ＥＧＲ率を検出する。
この検出したコレクタ部ＥＧＲ率に基づいてＬＰ−ＥＧＲ弁１７からシリンダ７までに残留するＥＧＲガスが全てシリンダ７に流入したことを検出したとき、リサーキュレーションバルブ開度をゼロから所定値へと切換える場合であってよい。上記の実ＥＧＲ率センサでは、ガス中の酸素濃度に基づいて実ＥＧＲ率を求めるようにしており、公知である。
【符号の説明】
【０１３１】
１  ガソリンエンジン
４  吸気通路
４ａ  吸気管
４ｂ  吸気コレクタ
５  スロットルバルブ
７  シリンダ
８  燃料噴射弁
１１  排気通路
１１ｂ  排気管
１２  マニホールド触媒
１４  ＬＰ−ＥＧＲ装置
１５  ＥＧＲ通路
１６  ＥＧＲクーラ
１７  ＬＰ−ＥＧＲ弁
２１  ターボ過給機
２２  タービン
２３  コンプレッサ
２４  バイパス通路（第２バイパス通路）
２５  ウェイストゲートバルブ
３１  バイパス通路（第１バイパス通路）
３２  リサーキュレーションバルブ
４１  エンジンコントローラ（リサーキュレーションバルブ制御手段、ＬＰ−ＥＧＲ制御手段）
４６  圧力センサ
【図１】
2015222065.tif 000003
【図２】
2015222065.tif 000004
【図３】
2015222065.tif 000005
【図４】
2015222065.tif 000006
【図５】
2015222065.tif 000007
【図６】
2015222065.tif 000008
【図７Ａ】
2015222065.tif 000009
【図７Ｂ】
2015222065.tif 000010
【図８】
2015222065.tif 000011
【図９】
2015222065.tif 000012
【図１０】
2015222065.tif 000013
【図１１】
2015222065.tif 000014
【図１２】
2015222065.tif 000015
【図１３】
2015222065.tif 000016
【図１４】
2015222065.tif 000017
【図１５】
2015222065.tif 000018
【図１６】
2015222065.tif 000019
【図１７】
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【図１８】
2015222065.tif 000021