(57)【要約】【課題】軽負荷時には燃料改質用触媒を確実に加熱することにより燃焼室内の混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避するとともに高負荷時には過給圧を十分に高めることにより内燃機関の最大出力を増大させることが可能な内燃機関の制御装置を提供すること。【解決手段】この装置はタービン５１を迂回するバイパス通路部６１に配設された燃料改質器６３を備えている。燃料改質器は燃料改質用触媒が内壁面に担持された管状部材６３ｄを有する。管状部材の内部空間は通路部６４及び通路部６５を介して排気通路及び吸気通路とそれぞれ連通している。燃料改質用触媒はバイパス通路部内を通過するガスにより管状部材の外部から加熱される。装置はバイパス通路部内へ流入するガスの流量とタービンへ流入するガスの流量とを調整可能なバイパス流量調整弁６２を備えている。装置は機関の負荷が大きくなるほど小さくされる開度にバイパス流量調整弁の開度を制御する。【選択図】  図１
2008190354.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の燃焼室にて生成された排ガスを同内燃機関の外部に放出する排気通路に配設され且つ同排ガスのエネルギーによって駆動されるタービンと、同内燃機関の外部の空気を同外部から同燃焼室へ導入する吸気通路に配設され且つ同タービンが駆動されることにより駆動されて同吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサと、からなるターボ式過給機と、
一端が前記タービンの上流にて前記排気通路に連通するとともに、他端が前記内燃機関の外部に連通し又は同タービンの下流にて同排気通路に連通するバイパス通路を形成するバイパス通路部と、
改質用通路を形成する壁部材を有するとともに、同壁部材の内壁面に燃料を改質する燃料改質用触媒が担持され且つ前記バイパス通路を通過するガスによって同壁部材の外部から同燃料改質用触媒が加熱されるように前記バイパス通路部に配設された燃料改質器と、
前記排気通路及び前記バイパス通路の少なくとも一方と前記改質用通路の一端とを連通する第１の排ガス循環用通路を形成するとともに同改質用通路の他端と前記吸気通路とを連通する第２の排ガス循環用通路を形成する排ガス循環用通路部と、
前記第１の排ガス循環用通路内のガスに燃料を添加する改質用燃料添加手段と、
前記排気通路から前記バイパス通路へ導入されるガスの流量を調整するように所定の制御量を変更するバイパス流量調整手段と、
前記内燃機関の負荷が大きくなるほど、前記バイパス通路を通過するガスの流量に対する前記タービンに流入するガスの流量の比である流量比を高くするように、前記バイパス流量調整手段の制御量を制御するバイパス流量制御手段と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の内燃機関の制御装置であって、
運転者により操作されるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、を備え、
前記バイパス流量制御手段は、
前記検出されたアクセルペダルの操作量に基づいて前記バイパス流量調整手段の制御量の目標値である目標制御量を決定するとともに、同バイパス流量調整手段の実際の制御量を同決定された目標制御量に制御する制御量制御手段と、
前記検出されたアクセルペダルの操作量の時間変化率が所定の閾値変化率を超えた時から所定時間が経過するまでの補正期間中、実際の流量比が前記バイパス流量調整手段の制御量を前記決定された目標制御量に制御した場合よりも高い流量比となるように同決定された目標制御量を補正する目標制御量補正手段と、
を備える内燃機関の制御装置。
【請求項３】
請求項２に記載の内燃機関の制御装置であって、
前記過給機の過給状態を表す過給状態量を取得する過給状態量取得手段を備え、
前記目標制御量補正手段は、前記検出されたアクセルペダルの操作量に基づいて前記過給状態量の目標値である目標過給状態量を決定するとともに、前記過給状態量取得手段により取得された実際の過給状態量と同決定された目標過給状態量との差が所定の閾値よりも小さくなったときに前記補正期間を終了するように構成された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、過給機を備えるとともに、吸気通路に排ガスを導入する内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関の最大出力を増大させるために過給機を備え、軽負荷時において吸気通路に排ガスを導入するとともにスロットル弁の開度を比較的大きな開度とすることにより吸気抵抗を減少させる内燃機関が知られている。
【０００３】
このような内燃機関の一つは、図１６に示したように、排気通路を形成する排気通路部ＥＸＰ内に配設されたタービン９５１及び吸気通路を形成する吸気通路部ＩＮＰ内に配設されたコンプレッサ９５２からなるターボ式の過給機と、燃料改質器９６１と、第１の排ガス循環用通路部９６２と、第２の排ガス循環用通路部９６３と、を備えている。
【０００４】
燃料改質器９６１は、図示しない改質用通路を形成する壁部材を有している。改質用通路を形成する壁部材の内壁面には、燃料を改質する（燃料の状態を燃焼しやすい状態に変化させる）反応（燃料改質反応）を促進する燃料改質用触媒が担持されている。第１の排ガス循環用通路部９６２は、改質用通路の一端とタービン９５１の下流の排気通路とを連通している。第２の排ガス循環用通路部９６３は、改質用通路の他端とコンプレッサ９５２の下流の吸気通路とを連通している。
【０００５】
この内燃機関は、第１の排ガス循環用通路部９６２内の排ガスに燃料を添加するようになっている。この内燃機関によれば、添加された燃料が改質用通路を通過する際に改質され、改質された燃料（改質燃料）を含む排ガスが吸気通路に導入される。これにより、特に軽負荷時においてシリンダ部ＣＹＬの燃焼室内に導入される空気に排ガスを多く含ませても燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避することができる。
【０００６】
ところで、燃料改質用触媒は、燃料改質用触媒の温度が比較的高い温度である（燃料改質用触媒が高温状態にある）ときに活性状態となり、高い効率にて燃料を改質する。従って、燃料改質器９６１を加熱することにより燃料改質用触媒を高温状態に維持することが望ましい。そこで、この内燃機関の燃料改質器９６１は、排気通路を通過するガスにより改質用通路を形成する壁部材の外部から燃料改質用触媒が加熱されるようにタービン９５１の下流の排気通路部ＥＸＰに配設されている。これにより、燃料改質用触媒を高温状態に維持することができる（例えば、特許文献１を参照。）。
【特許文献１】特開２００６−３７７４５号公報
【発明の開示】
【０００７】
しかしながら、上記従来の内燃機関においては、排気通路内の排ガスの流れは燃料改質器９６１（改質用通路を形成する壁部材）により阻害される。従って、内燃機関の負荷が比較的高いとき、タービン９５１と燃料改質器９６１との間の排気通路における排ガスの圧力が過度に高くなる。これにより、タービン９５１を駆動する力が低下するので、コンプレッサ９５２の下流の吸気通路内のガスの圧力（過給圧）が低下して内燃機関の出力が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上述した課題に対処するためになされたものであって、その目的は、軽負荷時には燃料改質用触媒を確実に加熱することにより燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避するとともに、高負荷時には過給圧を十分に高めることにより内燃機関の最大出力を増大させ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。
【０００９】
かかる目的を達成するため本発明に係る内燃機関の制御装置は、
内燃機関の燃焼室にて生成された排ガスを同内燃機関の外部に放出する排気通路に配設され且つ同排ガスのエネルギーによって駆動されるタービンと、同内燃機関の外部の空気を同外部から同燃焼室へ導入する吸気通路に配設され且つ同タービンが駆動されることにより駆動されて同吸気通路内の空気を圧縮するコンプレッサと、からなるターボ式過給機と、
一端が前記タービンの上流にて前記排気通路に連通するとともに、他端が前記内燃機関の外部に連通し又は同タービンの下流にて同排気通路に連通するバイパス通路を形成するバイパス通路部と、
改質用通路を形成する壁部材を有するとともに、同壁部材の内壁面に燃料を改質する燃料改質用触媒が担持され且つ前記バイパス通路を通過するガスによって同壁部材の外部から同燃料改質用触媒が加熱されるように前記バイパス通路部に配設された燃料改質器と、
前記排気通路及び前記バイパス通路の少なくとも一方と前記改質用通路の一端とを連通する第１の排ガス循環用通路を形成するとともに同改質用通路の他端と前記吸気通路とを連通する第２の排ガス循環用通路を形成する排ガス循環用通路部と、
前記第１の排ガス循環用通路内のガスに燃料を添加する改質用燃料添加手段と、
前記排気通路から前記バイパス通路へ導入されるガスの流量を調整するように所定の制御量を変更するバイパス流量調整手段と、
前記内燃機関の負荷が大きくなるほど、前記バイパス通路を通過するガスの流量に対する前記タービンに流入するガスの流量の比である流量比を高くするように、前記バイパス流量調整手段の制御量を制御するバイパス流量制御手段と、を備える。
【００１０】
これによれば、燃料改質用触媒を加熱するための排ガスは、一端がタービンの上流の排気通路に連通したバイパス通路を通過する。従って、この排ガスの流量が多くなることにより燃料改質器の上流側の圧力が高くなっても、タービンの下流側の圧力が高くなることはない。この結果、タービンを駆動する力が低下することを防止することができるので、コンプレッサの下流の吸気通路内のガスの圧力（過給圧）が低下することを回避することができる。従って、燃焼室に導入される空気量が減少することを回避することができ、内燃機関の出力が低下することを防止することができる。
【００１１】
更に、内燃機関の負荷が大きくなるほどバイパス通路を通過するガスの流量に対するタービンに流入するガスの流量の比である流量比が高くなるようにバイパス流量調整手段の制御量が制御される。
【００１２】
これにより、軽負荷時には、相対的に多くの排ガスがバイパス通路に導入される。この結果、燃料改質用触媒を確実に加熱することができるので、燃料改質用触媒の状態を高い効率にて燃料を改質することが可能な状態に維持することができる。従って、燃焼室に比較的多くの燃焼ガスを導入しても、その燃焼ガスに改質された燃料を十分に多く含ませることができるので、燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避することができる。
【００１３】
一方、高負荷時には、相対的に多くの排ガスがタービンに流入させられる。この結果、タービンの回転数を高めることができるので、過給圧を十分に高めることができる。従って、燃焼室に導入される空気量を増大させることができ、内燃機関の最大出力を増大させることができる。
【００１４】
また、タービンの上流の排ガスが燃料改質用触媒を加熱するためにバイパス通路に導入される。従って、燃料改質用触媒は、燃料改質用触媒を加熱するためにタービンの下流の排ガスが用いられる場合よりも高温の排ガスにより加熱される。これにより、燃料改質用触媒を迅速に加熱することができる。この結果、例えば、内燃機関の始動後において、燃料改質用触媒の状態を高い効率にて燃料を改質することが可能な状態に迅速に移行させることができる。
【００１５】
更に、この内燃機関の制御装置は、
運転者により操作されるアクセルペダルと、
前記アクセルペダルの操作量を検出するアクセルペダル操作量検出手段と、を備え、
前記バイパス流量制御手段は、
前記検出されたアクセルペダルの操作量に基づいて前記バイパス流量調整手段の制御量の目標値である目標制御量を決定するとともに、同バイパス流量調整手段の実際の制御量を同決定された目標制御量に制御する制御量制御手段と、
前記検出されたアクセルペダルの操作量の時間変化率が所定の閾値変化率を超えた時から所定時間が経過するまでの補正期間中、実際の流量比が前記バイパス流量調整手段の制御量を前記決定された目標制御量に制御した場合よりも高い流量比となるように同決定された目標制御量を補正する目標制御量補正手段と、を備えることが好適である。
【００１６】
燃焼室に導入された空気は燃焼に供され、その後、燃焼により生じた排ガスがタービンに到達する。ところで、タービン及びコンプレッサの慣性により、タービンに流入する排ガスの量が変化しても、コンプレッサの回転数は、直ちにその量に応じた回転数とならない。従って、アクセルペダルの操作量が変化することにより燃焼に供される空気の量が変化しても、過給圧がアクセルペダルの操作量に応じた大きさとなるまでには所定の遅延時間を要する。
【００１７】
従って、アクセルペダルの操作量が急増する急加速時においては、過給圧がその操作量に応じた大きさよりも小さくなるので、燃焼室に供給される空気量は、その操作量に応じた量よりも少なくなる。その結果、内燃機関の出力も、アクセルペダルの操作量に応じた大きさよりも小さくなってしまう。
【００１８】
これに対し、上記構成によれば、アクセルペダルの操作量が急増し始めた時（急加速開始時）に開始する所定の補正期間中、実際の流量比がバイパス流量調整手段の制御量をアクセルペダルの操作量に基づいて決定された目標制御量に制御した場合よりも高い流量比となるように同決定された目標制御量が補正される。
【００１９】
これにより、補正期間においてタービンに流入する排ガスの流量が増加させられる。この結果、過給圧をアクセルペダルの操作量に応じた大きさに近づけることができるので、急加速時においても内燃機関の出力をアクセルペダルの操作量に応じた大きさに近づけることができる。即ち、急加速時において、アクセルペダルの操作に対する内燃機関の出力の応答性（加速応答性、レスポンス）を良好にすることができる。
【００２０】
なお、補正期間の長さを定める所定時間は、予め設定された時間であってもよく、補正期間の開始時点からアクセルペダルの操作量の時間変化率が上記閾値変化率よりも小さい終了判定用閾値変化率を下回るまでに経過した時間であってもよい。
【００２１】
加えて、上記内燃機関の制御装置は、
前記過給機の過給状態を表す過給状態量を取得する過給状態量取得手段を備え、
前記目標制御量補正手段は、前記検出されたアクセルペダルの操作量に基づいて前記過給状態量の目標値である目標過給状態量を決定するとともに、前記過給状態量取得手段により取得された実際の過給状態量と同決定された目標過給状態量との差が所定の閾値よりも小さくなったときに前記補正期間を終了するように構成されることが好適である。
【００２２】
これによれば、取得された実際の過給状態量（例えば、過給圧、タービンの回転数又はコンプレッサの回転数）と、検出されたアクセルペダルの操作量に基づいて決定された目標過給状態量と、の差が十分に小さくなったときに、流量比を高めるための目標制御量の補正を行う補正期間が終了する。これにより、実際の過給状態量がアクセルペダルの操作量に応じた目標過給状態量を上回って変化して過度に大きくなることが防止される。この結果、内燃機関の出力がアクセルペダルの操作量に応じた大きさよりも過度に大きくなることを回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜第１実施形態＞
以下、本発明による内燃機関の制御装置の各実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施形態による内燃機関の制御装置を４サイクル火花点火方式により運転される多気筒（４気筒）内燃機関１０に適用したシステムの概略構成を示している。
【００２４】
この内燃機関１０は、車両に搭載されている。内燃機関１０は、シリンダブロック及びシリンダヘッド等を含むシリンダ部２０と、外部の空気をシリンダ部２０へ導入するための吸気系統３０と、シリンダ部２０からの排ガスを外部に放出するための排気系統４０と、を含んでいる。
【００２５】
シリンダ部２０は、複数（本例では、４つ）のシリンダ（気筒）２１と、複数（本例では、４つ）の気筒用インジェクタ２２と、を含んでいる。
【００２６】
シリンダ２１は、直列に配置されている。各シリンダ２１は、その内部に形成された燃焼室に吸気系統３０から空気を導入するようになっている。気筒用インジェクタ２２は、燃焼室に導入される空気に燃料を添加するようになっている。気筒用インジェクタ２２には、図示しない燃料タンク内の燃料が供給される。シリンダ２１は、燃焼室に供給される空気と燃料とからなる混合気を燃焼室にて燃焼させ、生成された燃焼ガス（排ガス）を燃焼室から排気系統４０へ排出するようになっている。
【００２７】
吸気系統３０は、各シリンダ２１にそれぞれ連通する独立した複数の通路からなるインテークマニホールド３１、インテークマニホールド３１のすべての通路に連通したサージタンク３２、サージタンク３２に一端が接続された吸気ダクト３３、吸気ダクト３３の他端部から下流（サージタンク３２）に向けて順に吸気ダクト３３に配設されたエアフィルタ３４、インタークーラ３５、スロットル弁３６及びスロットル弁アクチュエータ３６ａを備えている。なお、インテークマニホールド３１、サージタンク３２及び吸気ダクト３３は、内燃機関１０の外部から取り込んだ空気をシリンダ２１（燃焼室）に導入する吸気通路を形成している。
【００２８】
スロットル弁３６は、吸気ダクト３３に回転可能に支持されている。スロットル弁３６は、スロットル弁アクチュエータ３６ａにより駆動されることによって弁の開度が調整され、これによりスロットル弁３６が配置されている位置の吸気ダクト３３の開口断面積を可変とするようになっている。このような構成により、スロットル弁３６は、吸気ダクト３３を通過するガスの流量を調整できる。
【００２９】
排気系統４０は、各シリンダ２１にそれぞれ連通する独立した複数の通路及びそれらの通路を下流にて集合させる集合部を形成するエキゾーストマニホールド４１、エキゾーストマニホールド４１の集合部側の端部に接続されたエキゾーストパイプ（排気管）４２、エキゾーストパイプ４２に配設（介装）された三元触媒４３を備えている。エキゾーストマニホールド４１及びエキゾーストパイプ４２は、シリンダ２１（燃焼室）にて生成された排ガスを内燃機関１０の外部に放出する排気通路を形成している。
【００３０】
更に、内燃機関１０は、ターボ式の過給機５０を備えている。過給機５０は、タービン５１と、コンプレッサ５２と、を含む。
タービン５１は、三元触媒４３の上流にてエキゾーストパイプ４２に配設されている。タービン５１は、エキゾーストパイプ４２内を通過する排ガスのエネルギーにより回転駆動されるようになっている。
【００３１】
コンプレッサ５２は、エアフィルタ３４とインタークーラ３５との間の位置にて吸気ダクト３３に配設されている。コンプレッサ５２は、回転することにより、吸気ダクト３３内の空気を圧縮するようになっている。コンプレッサ５２は、シャフト５３を介してタービン５１に連結されていて、タービン５１の回転に伴って回転するようになっている。
このような構成により、過給機５０は、排ガスのエネルギーを利用して内燃機関１０に空気を過給するようになっている。
【００３２】
加えて、内燃機関１０は、排ガス循環部６０を備えている。排ガス循環部６０は、バイパス通路部６１と、バイパス流量調整手段としてのバイパス流量調整弁６２と、燃料改質器６３と、第１排ガス循環用通路部６４と、第２排ガス循環用通路部６５と、改質用燃料添加手段としての改質用インジェクタ６６と、ポンプ６７と、排ガス循環量調整弁６８と、を備えている。なお、第１排ガス循環用通路部６４及び第２排ガス循環用通路部６５は、排ガス循環用通路部を構成している。
【００３３】
バイパス通路部６１は、管状の部材である。バイパス通路部６１の内部に形成された空間は、本明細書において、「バイパス通路」とも称呼される。バイパス通路部６１は、その一端がタービン５１の上流にてエキゾーストパイプ４２に接続されている。バイパス通路部６１の他端は、タービン５１の下流にてエキゾーストパイプ４２に接続されている。
【００３４】
バイパス流量調整弁６２は、バイパス通路部６１の上流側の端部にてバイパス通路部６１に配設されている。バイパス流量調整弁６２は、バイパス通路部６１に回転可能に支持されている。バイパス流量調整弁６２は、バイパス流量調整弁アクチュエータ６２ａにより駆動されることによって弁の開度が調整され、これによりバイパス流量調整弁６２が配置されている位置のバイパス通路の開口断面積を可変とするようになっている。このような構成により、バイパス流量調整弁６２は、バイパス通路へ流入する（導入される）ガスの流量とタービン５１へ流入するガスの流量とを調整できる。なお、バイパス流量調整弁６２の開度は、本明細書において、「所定の制御量」又は「バイパス流量調整手段の制御量」とも称呼される。
【００３５】
燃料改質器６３は、本体部６３ａと、カバー部６３ｂと、からなる。本体部６３ａは、図２に示したように、筐体６３ｃと、複数の管状部材６３ｄと、を含んでいる。なお、本明細書においては、管状部材６３ｄは「壁部材」とも称呼される。
【００３６】
筐体６３ｃは、長辺と短辺とを有する長方形状の底板６３ｃ１と、底板６３ｃ１と同形且つ平行配置された頂板６３ｃ２と、底板６３ｃ１及び頂板６３ｃ２の短辺方向（以下、単に「短辺方向」とも呼ぶ。）における両端部にて立設された一対の側板６３ｃ３と、からなる直方体形状を有している。即ち、底板６３ｃ１及び頂板６３ｃ２の長辺方向（以下、単に「長辺方向」とも呼ぶ。）における筐体６３ｃの両端部は開放されている。
【００３７】
管状部材６３ｄは円筒形状である。管状部材６３ｄの内部に形成された空間は、本明細書において、「改質用通路」とも称呼される。管状部材６３ｄの長さは、上記短辺方向における底板６３ｃ１及び頂板６３ｃ２の長さと同じ長さである。管状部材６３ｄの両端は、一対の側板６３ｃ３にそれぞれ固定されている。側板６３ｃ３には、管状部材６３ｄが固定された状態において改質用通路（管状部材６３ｄの内部空間）と筐体６３ｃの外部とを連通する貫通孔６３ｃ４が形成されている。
【００３８】
管状部材６３ｄの内壁面は、燃料を改質する（燃料の状態を燃焼しやすい状態に変化させる（例えば、燃料分子の一部を水素や一酸化炭素等の分子量が相対的に小さい分子に分解する））反応（燃料改質反応）を促進する図示しない燃料改質用触媒を担持している。この燃料改質用触媒は、所定の活性温度（例えば、６００℃）にて最も高い効率にて燃料改質反応を促進する。
【００３９】
図１及び図３に示したカバー部６３ｂは、本体部６３ａを覆うように形成されている。カバー部６３ｂには、筐体６３ｃの内部の空間であって管状部材６３ｄの外部の空間の上記長辺方向における両端のそれぞれと燃料改質器６３の外部とを連通する２つの開口部６３ｅ１，６３ｅ２が形成されている。同様に、カバー部６３ｂには、燃料改質器６３の外部と改質用通路の両端のそれぞれとを連通する２つの開口部６３ｅ３，６３ｅ４が形成されている。
【００４０】
燃料改質器６３は、図１に示したように、２つの開口部６３ｅ１，６３ｅ２のそれぞれがバイパス通路部６１に接続されることにより、バイパス通路部６１のうちのバイパス流量調整弁６２が配置された位置よりも下流の位置にてバイパス通路部６１に配設されている。
【００４１】
第１排ガス循環用通路部６４は、管状の部材である。第１排ガス循環用通路部６４の内部に形成された空間は、本明細書において、「第１の排ガス循環用通路」とも称呼される。第１排ガス循環用通路部６４の一端は、バイパス通路部６１がタービン５１の下流にてエキゾーストパイプ４２に接続された位置とタービン５１との間の位置にてエキゾーストパイプ４２に接続されている。第１排ガス循環用通路部６４の他端は、改質用通路の一端に連通する燃料改質器６３の開口部６３ｅ３に接続されている。
【００４２】
第２排ガス循環用通路部６５は、管状の部材である。第２排ガス循環用通路部６５の内部に形成された空間は、本明細書において、「第２の排ガス循環用通路」とも称呼される。第２排ガス循環用通路部６５の一端は、改質用通路の他端に連通する燃料改質器６３の開口部６３ｅ４に接続されている。第２排ガス循環用通路部６５の他端は、コンプレッサ５２とインタークーラ３５との間の位置にて吸気ダクト３３に接続されている。
【００４３】
このような構成により、改質用通路の一端は、第１の排ガス循環用通路により排気通路と連通させられている。更に、改質用通路の他端は、第２の排ガス循環用通路により吸気通路と連通させられている。従って、排気通路を通過する排ガスの一部は、第１排ガス循環用通路、改質用通路及び第２排ガス循環用通路をこの順に通過して吸気通路へ流入する。
【００４４】
一方、バイパス通路部６１内を通過するガスは、燃料改質器６３の筐体６３ｃの内部に形成された空間を上記長辺方向において通過する。即ち、バイパス通路部６１内を通過するガスは、管状部材６３ｄの周囲（外部）を通過する。従って、高温の排ガスがバイパス通路部６１内を通過する状態においては、その排ガスにより管状部材６３ｄの外部から燃料改質用触媒が加熱される。
【００４５】
また、バイパス通路部６１内を通過するガスの流量が多くなることにより燃料改質器６３の上流側の圧力が高くなっても、タービンの下流の排気通路に燃料改質器が配置された場合のようにタービンの下流側の圧力が高くなることはない。この結果、タービン５１を駆動する力が低下することを防止することができるので、コンプレッサ５２の下流の吸気通路内のガスの圧力（過給圧）が低下することを回避することができる。従って、燃焼室に導入される空気量が減少することを回避することができ、内燃機関１０の出力が低下することを防止することができる。
【００４６】
加えて、タービン５１の上流の排ガスが燃料改質用触媒を加熱するためにバイパス通路に導入される。従って、燃料改質用触媒は、燃料改質用触媒を加熱するためにタービン５１の下流の排ガスが用いられる場合よりも高温の排ガスにより加熱される。これにより、燃料改質用触媒を迅速に加熱することができる。この結果、例えば、内燃機関１０の始動後において、燃料改質用触媒の状態を高い効率にて燃料を改質することが可能な状態に迅速に移行させることができる。
【００４７】
改質用インジェクタ６６は、第１排ガス循環用通路部６４内に燃料を噴射することにより第１排ガス循環用通路部６４内のガスに燃料を添加するようになっている。改質用インジェクタ６６には、図示しない燃料タンク内の燃料が供給される。
ポンプ６７は、第２排ガス循環用通路部６５に配設されている。ポンプ６７は、第２排ガス循環用通路部６５内のガスを圧縮するようになっている。
【００４８】
排ガス循環量調整弁６８は、ポンプ６７の下流にて第２排ガス循環用通路部６５に配設されている。排ガス循環量調整弁６８は、第２排ガス循環用通路部６５に回転可能に支持されている。排ガス循環量調整弁６８は、排ガス循環量調整弁アクチュエータ６８ａにより駆動されることによって弁の開度が調整され、これにより排ガス循環量調整弁６８が配置されている位置の第２の排ガス循環用通路の開口断面積を可変とするようになっている。このような構成により、排ガス循環量調整弁６８は、第２排ガス循環用通路部６５内を通過するガスの流量を調整できる。
【００４９】
一方、このシステムは、過給状態量取得手段としての圧力センサ７１と、クランクポジションセンサ７２と、アクセルペダル操作量検出手段としてのアクセル開度センサ７３と、電気制御装置８０と、を備えている。
圧力センサ７１は、過給機５０の過給状態を表す過給状態量としてのサージタンク３２内の空気の圧力（過給圧）を検出し、過給圧Pmを表す信号を出力するようになっている。
【００５０】
クランクポジションセンサ７２は、図示しないクランク軸が１０°回転する毎に生じる幅狭のパルスを有するとともにクランク軸が３６０°回転する毎に生じる幅広のパルスを有する信号を出力するようになっている。この信号は、エンジン回転速度NEを表す。
アクセル開度センサ７３は、運転者によって操作されるアクセルペダルＡＰの操作量を検出し、アクセルペダルＡＰの操作量（アクセルペダル操作量）Accpを表す信号を出力するようになっている。なお、本実施形態においては、アクセルペダル操作量Accpは、内燃機関１０の負荷を表す。また、本実施形態は、アクセルペダル操作量Accp及びエンジン回転速度NEに応じて定められるトルクであって内燃機関１０に要求されるトルクが内燃機関１０の負荷を表すように構成されていてもよい。
【００５１】
電気制御装置８０は、互いにバスで接続されたＣＰＵ８１、ＣＰＵ８１が実行するルーチン（プログラム）、テーブル（ルックアップテーブル、マップ）及び定数等を予め記憶したＲＯＭ８２、ＣＰＵ８１が必要に応じてデータを一時的に格納するＲＡＭ８３、電源が投入された状態でデータを格納するとともに格納したデータを電源が遮断されている間も保持するバックアップＲＡＭ８４並びにＡＤコンバータを含むインターフェース８５等からなるマイクロコンピュータである。インターフェース８５は、前記センサ７１〜７３と接続され、ＣＰＵ８１にセンサ７１〜７３からの信号を供給するとともに、ＣＰＵ８１の指示に応じて、気筒用インジェクタ２２、スロットル弁アクチュエータ３６ａ、バイパス流量調整弁アクチュエータ６２ａ、改質用インジェクタ６６、ポンプ６７及び排ガス循環量調整弁アクチュエータ６８ａに指示信号を送信するようになっている。
【００５２】
（作動の概要）
次に、上記のように構成された内燃機関の制御装置の作動の概要について説明する。
この制御装置は、検出されたアクセルペダル操作量Accpに基づいてバイパス流量調整弁６２の開度の目標値である目標バイパス流量調整弁開度（以下、「目標ＢＶ開度」とも称呼する。）θbvを決定する。目標ＢＶ開度θbvは、アクセルペダル操作量Accpが大きくなるほど（即ち、内燃機関１０の負荷が大きくなるほど）小さくなるように設定されている。そして、制御装置は、実際のバイパス流量調整弁６２の開度を決定された目標ＢＶ開度θbvに制御する。
【００５３】
これにより、軽負荷時にはバイパス通路に十分に多い量の排ガスを導入することができるので、導入された排ガスにより燃料改質器６３の燃料改質用触媒を確実に加熱することができる。一方、高負荷時には、タービン５１に十分に多い量の排ガスを流入させることができるので、過給圧を増大させることができ内燃機関１０の最大出力を増大させることができる。
【００５４】
更に、この制御装置は、急加速時において、急加速が開始した時から所定の補正期間中、上記決定された目標ＢＶ開度θbvをより小さな開度に補正する。これにより、過給圧の上昇が遅れる急加速時において、迅速に過給圧を高めることができるので、アクセルペダルＡＰの操作に対する内燃機関１０の出力の応答性（加速応答性、レスポンス）を良好にすることができる。
【００５５】
（作動の詳細）
次に、電気制御装置８０の実際の作動について、図４〜図１１を参照しながら説明する。
【００５６】
（操作量時間変化率算出）
電気制御装置８０のＣＰＵ８１は、図４にフローチャートにより示した操作量時間変化率算出ルーチンを所定の演算周期Δｔ（本例では、２ｍｓ）の経過毎に実行するようになっている。
【００５７】
従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ８１は、ステップ４００から処理を開始してステップ４０５に進み、アクセル開度センサ７３により検出されたアクセルペダル操作量Accpを読み込む。
【００５８】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ４１０に進んで上記ステップ４０５にて読み込まれたアクセルペダル操作量Accpから、本ルーチンの前回の実行時において後述するステップ４１５にて設定された過去（本ルーチンの前回実行時）のアクセルペダル操作量Accp1を減じた値Accp−Accp1を上記演算周期Δｔにより除することによってアクセルペダル操作量の時間変化率である操作量時間変化率δAccpを算出する。
【００５９】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ４１５に進んで過去のアクセルペダル操作量Accp1を上記ステップ４０５にて読み込まれた現時点のアクセルペダル操作量Accpに設定し、続くステップ４９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６０】
（補正制御許容判定）
更に、ＣＰＵ８１は、図５にフローチャートにより示した補正制御許容判定ルーチンを、操作量時間変化率算出ルーチンに続いて実行するようになっている。
【００６１】
従って、操作量時間変化率算出ルーチンの実行が終了すると、ＣＰＵ８１は、ステップ５００から処理を開始してステップ５０５に進み、補正制御実行フラグＸｃの値が「０」であり、且つ、上記ステップ４１０にて算出された操作量時間変化率δAccpが正の所定の閾値変化率αから正の所定のオフセット量α0を減じた終了判定用閾値変化率α−α0以下であるか否かを判定する。
【００６２】
ここで、補正制御実行フラグＸｃは、内燃機関１０の負荷に応じて決定される目標ＢＶ開度θbvを補正するか否かを表すフラグであって、その値が「１」であれば目標ＢＶ開度θbvを補正する制御（補正制御）を実行し、「０」であれば実行しないことを示す。補正制御実行フラグＸｃの値は、後述するように、δAccpが閾値変化率αよりも大きくなったときに「１」に設定され（ステップ７１５を参照。）、補正制御が開始してから経過した時間を計測するタイマＴが所定の閾値時間Tthよりも長くなったときに「０」に設定される（ステップ８２５を参照。）。
【００６３】
いま、図６に示したように、運転者がアクセルペダルＡＰを操作することにより、アクセルペダル操作量Accpが時点t1から時点t2までの間に比較的小さいアクセルペダル操作量Accp1から比較的大きいアクセルペダル操作量Accp2へ増加する場合を想定する。
この場合において、先ず、時点t1以前の期間Ａ内の時点から説明を続ける。
【００６４】
この時点では、上記補正制御は行われていないので、補正制御実行フラグＸｃの値は「０」に設定されている。また、アクセルペダル操作量Accpは、アクセルペダル操作量Accp1にて略一定である。即ち、操作量時間変化率δAccpは極めて小さい。従って、ＣＰＵ８１は、上記ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進み、補正制御許容フラグＸｓの値を「１」に設定する。
【００６５】
ここで、補正制御許容フラグＸｓは、上記補正制御が開始することを許容するか否かを表すフラグであって、その値が「１」であれば補正制御の開始を許容し、「０」であれば補正制御の開始を禁止することを示す。補正制御許容フラグＸｓの値は、後述するように、上記タイマＴが所定の閾値時間Tthよりも長くなったときに「０」に設定される（ステップ８２５を参照。）。
そして、ＣＰＵ８１はステップ５９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００６６】
（補正制御開始判定）
更に、ＣＰＵ８１は、図７にフローチャートにより示した補正制御開始判定ルーチンを、補正制御許容判定ルーチンに続いて実行するようになっている。なお、図７のルーチンの処理が実行されることは、目標制御量補正手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００６７】
従って、補正制御許容判定ルーチンの実行が終了すると、ＣＰＵ８１は、ステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、補正制御実行フラグＸｃの値が「０」であり、且つ、補正制御許容フラグＸｓの値が「１」であるか否かを判定する。
【００６８】
この時点では、上述したように補正制御実行フラグＸｃの値は「０」に設定されている。また、補正制御許容フラグＸｓの値は、上記ステップ５１０にて「１」に設定されている。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１０に進み、上記ステップ４１０にて算出された操作量時間変化率δAccpが閾値変化率αよりも大きいか否かを判定する。
【００６９】
この状態においては、上述したように操作量時間変化率δAccpは極めて小さい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ７１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００７０】
（補正制御終了判定）
更に、ＣＰＵ８１は、図８にフローチャートにより示した補正制御終了判定ルーチンを、補正制御開始判定ルーチンに続いて実行するようになっている。なお、図８のルーチンの処理が実行されることは、目標制御量補正手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【００７１】
従って、補正制御開始判定ルーチンの実行が終了すると、ＣＰＵ８１は、ステップ８００から処理を開始してステップ８０５に進み、補正制御実行フラグＸｃの値が「１」であるか否かを判定する。
【００７２】
この状態においては、補正制御実行フラグＸｃの値は「０」である。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ８０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００７３】
（バイパス流量調整弁制御）
更に、ＣＰＵ８１は、図９にフローチャートにより示したバイパス流量調整弁制御ルーチンを、補正制御終了判定ルーチンに続いて実行するようになっている。なお、図９のルーチンの処理が実行されることは、バイパス流量制御手段の機能が達成されることに対応している。
【００７４】
従って、補正制御終了判定ルーチンの実行が終了すると、ＣＰＵ８１は、ステップ９００から処理を開始してステップ９０５に進み、クランクポジションセンサ７２により検出されたエンジン回転速度NEを読み込むとともに、続くステップ９１０にてアクセル開度センサ７３により検出されたアクセルペダル操作量Accp（内燃機関１０の負荷）を読み込む。
【００７５】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ９１５に進んで、エンジン回転速度NE及びアクセルペダル操作量Accpと目標制御量としての目標ＢＶ開度θbvとの関係を規定するテーブルMapθbv、上記ステップ９０５にて読み込まれたエンジン回転速度NE及び上記ステップ９１０にて読み込まれたアクセルペダル操作量Accp（＝Accp1）に基づいて目標ＢＶ開度θbv（＝θbv1）を決定する。
【００７６】
ここで、テーブルMapθbvは、図１０に示したように、アクセルペダル操作量Accpが大きくなる（即ち、内燃機関１０の負荷が大きくなる）につれて求められる目標ＢＶ開度θbvが小さくなるように予め設定されている。これにより、内燃機関１０の負荷が大きくなるほど、バイパス通路を通過する排ガスの流量に対するタービン５１に流入する排ガスの流量の比（流量比）が高くされる。
【００７７】
また、以下の説明において、MapX(a,b)と表記されるテーブルは、変数a及び変数bと値Xとの関係を規定するテーブルを意味することとする。また、値XをテーブルMapX(a,b)に基づいて求めるとは、値Xを現時点の変数a及び現時点の変数bと、テーブルMapX(a,b)と、に基づいて求める（決定する）ことを意味することとする。なお、変数は１つであってもよく３つ以上であってもよい。
【００７８】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ９２０に進んで補正制御実行フラグＸｃの値が「１」であるか否かを判定する。この状態においては、補正制御実行フラグＸｃの値は「０」である。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ９２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ９２５に進み、バイパス流量調整弁６２の開度を上記ステップ９１５にて決定された目標ＢＶ開度θbv（＝θbv1）に一致させるための駆動指示信号をバイパス流量調整弁アクチュエータ６２ａに送信することにより、実際のバイパス流量調整弁６２の開度を同決定された目標ＢＶ開度θbvに制御する。
【００７９】
なお、ステップ９１５及びステップ９２５の処理が実行されることは、制御量制御手段の機能が達成されることに対応している。
そして、ＣＰＵ７１はステップ９９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００８０】
（スロットル弁開度制御）
加えて、ＣＰＵ８１は、図示しないスロットル弁開度制御ルーチンを所定の演算周期の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ８１は、検出されたエンジン回転速度NE及び検出されたアクセルペダル操作量Accpを読み込む。そして、ＣＰＵ８１は、テーブルMapθtv(NE,Accp)に基づいて目標スロットル弁開度θtvを求める。
【００８１】
ここで、テーブルMapθtvは、アクセルペダル操作量Accpが所定の閾値操作量以上であるときに求められる目標スロットル弁開度θtvが、アクセルペダル操作量Accpが大きくなるほど大きくなるように予め設定されている。更に、テーブルMapθtvは、アクセルペダル操作量Accpが上記閾値操作量よりも小さいとき（即ち、軽負荷時）に求められる目標スロットル弁開度θtvが、排ガスが吸気通路に導入されないと仮定した場合において内燃機関１０に要求されるトルクに応じた量の空気を燃焼室に導入するための開度よりも大きな開度となるように予め設定されている。
【００８２】
そして、ＣＰＵ８１は、スロットル弁３６の開度を決定された目標スロットル弁開度θtvに一致させるための駆動指示信号をスロットル弁アクチュエータ３６ａに送信することにより、実際のスロットル弁３６の開度を同決定された目標スロットル弁開度θtvに制御する。
【００８３】
（排ガス循環量調整弁開度制御）
更に、ＣＰＵ８１は、図示しない排ガス循環量調整弁開度制御ルーチンを所定の演算周期の経過毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ８１は、検出されたエンジン回転速度NE及び検出されたアクセルペダル操作量Accpを読み込む。そして、ＣＰＵ８１は、テーブルMapθcv(NE,Accp)に基づいて目標排ガス循環量調整弁開度θcvを求める。
【００８４】
ここで、テーブルMapθcvは、求められる目標排ガス循環量調整弁開度θcvがアクセルペダル操作量Accpが小さくなるほど大きくなるように予め設定されている。
そして、ＣＰＵ８１は、排ガス循環量調整弁６８の開度を決定された目標排ガス循環量調整弁開度θcvに一致させるための駆動指示信号を排ガス循環量調整弁アクチュエータ６８ａに送信することにより、実際の排ガス循環量調整弁６８の開度を同決定された目標排ガス循環量調整弁開度θcvに制御する。
【００８５】
（燃料噴射制御）
加えて、ＣＰＵ８１は、図示しない燃料噴射制御ルーチンをクランク軸の回転角度が所定の角度に一致する毎に実行するようになっている。従って、所定のタイミングになると、ＣＰＵ８１は、検出されたエンジン回転速度NE及び検出されたアクセルペダル操作量Accpを読み込む。そして、ＣＰＵ８１は、テーブルMapτ(NE,Accp)に基づいて燃料噴射量τを求める。
【００８６】
ここで、テーブルMapτは、求められる燃料噴射量τが、エンジン回転速度NE及びアクセルペダル操作量Accpに応じて定められるトルクであって内燃機関１０に要求されるトルクを発生する量となるように予め設定されている。
【００８７】
次いで、ＣＰＵ８１は、テーブルMapτc(NE,Accp)に基づいて改質用燃料噴射量τcを求める。なお、改質用燃料噴射量τcは、更に、燃料改質用触媒の温度に基づいて決定されてもよい。
そして、ＣＰＵ８１は、上記決定された燃料噴射量τから改質用燃料噴射量τcを減じることにより、気筒用燃料噴射量τpを算出（決定）する。
【００８８】
そして、ＣＰＵ８１は、改質用インジェクタ６６が噴射する燃料量を上記決定された改質用燃料噴射量τcに一致させるための噴射指示信号を改質用インジェクタ６６に送信する。更に、ＣＰＵ８１は、気筒用インジェクタ２２が噴射する燃料量を上記決定された気筒用燃料噴射量τpに一致させるための噴射指示信号を気筒用インジェクタ２２に送信する。
【００８９】
この状態においては、上述したように、実際のバイパス流量調整弁６２の開度は、比較的小さい（軽い）負荷に応じた比較的大きい開度θbv1に制御される。これにより、バイパス通路を通過する排ガスの流量に対するタービン５１に流入する排ガスの流量の比（流量比）は比較的小さくなる。即ち、相対的に多い量の排ガスがバイパス通路に導入される。
【００９０】
この結果、燃料改質用触媒を確実に加熱することができるので、燃料改質用触媒の状態を高い効率にて燃料を改質することが可能な状態に維持することができる。従って、シリンダ部２０の燃焼室に導入された比較的多くの燃焼ガスに改質された燃料を十分に多く含ませることができるので、燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避することができる。従って、スロットル弁３６の開度を比較的大きな開度に維持することができるので、吸気抵抗を減少させることができる。
【００９１】
その後、時点t1になると、アクセルペダル操作量Accpが上記閾値変化率αよりも大きな時間変化率にて急増し始める。従って、この時点にてＣＰＵ８１が図５の補正制御許容判定ルーチンの処理を開始してステップ５０５に進んだとき、ＣＰＵ８１は、同ステップ５０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ５９９に直接進み、補正制御許容判定ルーチンを一旦終了する。
【００９２】
更に、ＣＰＵ８１が図７の補正制御開始判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ７１０に進んだとき、同ステップ７１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１５に進む。そして、ＣＰＵ８１は、同ステップ７１５にて補正制御実行フラグＸｃの値を「１」に設定する。
【００９３】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ７２０に進んでタイマＴの値を「０」に設定することにより現時点から経過する時間（補正制御実行フラグＸｃの値が「０」から「１」へ変更されてから経過した時間、即ち、補正制御が開始してから経過した時間）の計測を開始する。
【００９４】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ７２５に進んでテーブルMapTth(δAccp)に基づいて所定時間としての補正時間Tthを求める（決定する）。なお、補正時間Tthは、操作量時間変化率δAccpにかかわらず一定であってもよい。また、補正時間Tthは、更に、アクセルペダル操作量Accpに基づいて決定されてもよい。
そして、ＣＰＵ８１はステップ７９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
【００９５】
加えて、ＣＰＵ８１が図８の補正制御終了判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ８０５に進んだとき、同ステップ８０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８１０に進み、タイマＴが上記ステップ７２５にて決定された補正時間Tthよりも大きいか否かを判定する。
【００９６】
この時点では、タイマＴは上記補正時間Tthよりも小さい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ８１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ８１５に進み、上記ステップ４１０にて算出された操作量時間変化率δAccpが上記閾値変化率αから上記オフセット量α0を減じた終了判定用閾値変化率α−α0以下であるか否かを判定する。
【００９７】
この時点では、操作量時間変化率δAccpは終了判定用閾値変化率α−α0よりも大きい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【００９８】
更に、ＣＰＵ８１が図９のバイパス流量調整弁制御ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ９２０に進んだとき、同ステップ９２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９３０に進み、テーブルMapΔθbv(δAccp)に基づいて開度補正量Δθbvを求める（決定する）。
【００９９】
ここで、テーブルMapΔθbvは、図１１に示したように、操作量時間変化率δAccpが閾値変化率αよりも小さいときに求められる開度補正量Δθbvが「０」となるように予め設定されている。更に、テーブルMapΔθbvは、操作量時間変化率δAccpが閾値変化率αよりも大きいときに求められる開度補正量Δθbvが、負の値となり且つ操作量時間変化率δAccpが大きくなるほど求められる開度補正量Δθbvの大きさが大きくなるように予め設定されている。
【０１００】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ９３５に進んで、上記ステップ９１５にて決定された目標ＢＶ開度θbvに上記ステップ９３０にて決定された開度補正量Δθbvを加えることにより目標ＢＶ開度θbvを補正（更新）する。なお、ステップ９２０、ステップ９３０及びステップ９３５の処理が実行されることは、目標制御量補正手段の機能の一部が達成されることに対応している。
【０１０１】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ９２５以降のステップに進んで実際のバイパス流量調整弁６２の開度を制御した後、図９のルーチンを一旦終了する。
【０１０２】
そして、時点t1から演算周期Δｔが経過した次の演算時点になると、ＣＰＵ８１が図７の補正制御開始判定ルーチンの処理を開始してステップ７０５に進んだとき、同ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９９に直接進み、補正制御開始判定ルーチンを一旦終了する。
【０１０３】
加えて、ＣＰＵ８１が図８の補正制御終了判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、時点t1における場合と同様に、ステップ８１５に進んだとき、同ステップ８１５にて「Ｎｏ」と判定してステップ８９９に直接進み、補正制御終了判定ルーチンを一旦終了する。従って、この時点においても、補正制御が行われる。
【０１０４】
即ち、この状態においては、バイパス流量調整弁６２の開度は、補正制御が行われなかった場合よりも開度補正量Δθbv1の大きさ|Δθbv1|だけ小さい開度に制御される。従って、上記流量比は、補正制御が行われなかった場合よりも高い流量比となる。即ち、タービン５１に流入する排ガスの流量が増加させられる。
【０１０５】
これにより、実際の過給圧Pm（図６の実線の曲線Ｃ１）を、補正制御が行われなかった場合における過給圧（図６の一点鎖線の曲線Ｃ２）よりも、アクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧（図６の破線の曲線Ｃ３）に近づけることができるので、急加速時においても内燃機関１０の出力をアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさに近づけることができる。即ち、急加速時において、アクセルペダルＡＰの操作に対する内燃機関１０の出力の応答性（加速応答性、レスポンス）を良好にすることができる。
【０１０６】
このような、補正制御が行われる状況は、補正制御が開始した時点t1から補正時間Tthが経過するまでの補正期間（図６の期間Ｂ）中、継続する。
【０１０７】
そして、時点t1から補正時間Tthが経過した時点t1aになると、タイマＴは補正時間Tthと等しくなる。従って、ＣＰＵ８１が図８の補正制御終了判定ルーチンの処理を開始してステップ８１０に進んだとき、ＣＰＵ８１は、同ステップ８１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２０に進み、同ステップ８２０にて補正制御許容フラグＸｓの値を「０」に設定する。
【０１０８】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ８２５に進んで補正制御実行フラグＸｃの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵ７１はステップ８９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。
従って、この時点t1a以降の時点においては、図９のステップ９３０及びステップ９３５の処理が実行されなくなるので、上記補正制御は行われない。即ち、実際のバイパス流量調整弁６２の開度は、補正されていない目標ＢＶ開度θbvに再び制御される。
【０１０９】
この時点では、補正制御実行フラグＸｃの値及び補正制御許容フラグＸｓの値のいずれもが「０」に設定されている。従って、時点t1aから演算周期Δｔが経過した次の演算時点にて、ＣＰＵ８１が図７の補正制御開始判定ルーチンの処理を開始してステップ７０５に進んだとき、同ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９９に直接進み、補正制御開始判定ルーチンを一旦終了する。
【０１１０】
このような、補正制御の開始が禁止される状況は、操作量時間変化率δAccpが極めて小さくなる（上記終了判定用閾値変化率α−α0以下となる）ことにより補正制御許容フラグＸｓの値が再び「１」に設定されるまでの間、継続する。
【０１１１】
その後、時点t2になると、操作量時間変化率δAccpが極めて小さくなる。この状態において、ＣＰＵ８１が図５の補正制御許容判定ルーチンの処理を開始してステップ５０５に進んだとき、ＣＰＵ８１は、同ステップ５０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ５１０に進む。そして、ＣＰＵ８１は、同ステップ５１０にて補正制御許容フラグＸｓの値を再び「１」に設定した後、補正制御許容判定ルーチンを一旦終了する。
【０１１２】
更に、ＣＰＵ８１が図７の補正制御開始判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ７０５に進んだとき、同ステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１０に進み、上記ステップ４１０にて算出された操作量時間変化率δAccpが閾値変化率αよりも大きいか否かを再び判定するようになる。
即ち、時点t2以降の時点において再び急加速が行われた際には、再び目標ＢＶ開度θbvの補正が行われるようになる。
【０１１３】
ところで、この状態においては、実際のバイパス流量調整弁６２の開度は、比較的大きい負荷に応じた比較的小さい開度θbv2に制御される。これにより、流量比は比較的大きくなる。即ち、相対的に多くの排ガスがタービン５１に流入させられる。
【０１１４】
これにより、バイパス流量調整弁６２の開度が開度θbv1に制御された場合と比較して、タービン５１の回転数を高めることができるので、過給圧Pmを十分に高めることができる。従って、燃焼室に導入される空気量を増大させることができ、内燃機関１０の最大出力を増大させることができる。
【０１１５】
以上、補正制御が開始した時点t1から補正時間Tthが経過した後にアクセルペダル操作量Accpの増加が終了する場合における上記第１実施形態に係る制御装置の作動について説明したが、補正制御が開始した時点t1から補正時間Tthが経過する前にアクセルペダル操作量Accpの増加が終了した場合における作動について説明を加える。
【０１１６】
この場合、アクセルペダル操作量Accpの増加が終了した時点にて、ＣＰＵ８１が図８の補正制御終了判定ルーチンの処理を開始してステップ８１５に進んだとき、ＣＰＵ８１は、同ステップ８１５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ８２５に進み、同ステップ８２５にて補正制御実行フラグＸｃの値を「０」に設定する。そして、ＣＰＵ７１はステップ８９９に進んで本ルーチンを一旦終了する。従って、アクセルペダル操作量Accpの増加が終了した時点以降、上記補正制御は行われない。
【０１１７】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の制御装置の第１実施形態によれば、内燃機関１０の負荷が大きくなるほど流量比が高くなるようにバイパス流量調整弁６２の開度が小さくされる。これにより、軽負荷時には、相対的に多くの排ガスがバイパス通路に導入され、一方、高負荷時には、相対的に多くの排ガスがタービン５１に流入させられる。この結果、軽負荷時には燃料改質用触媒を確実に加熱することにより燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避することができるとともに、高負荷時には過給圧を十分に高めることにより内燃機関１０の最大出力を増大させることができる。
【０１１８】
更に、上記第１実施形態によれば、急加速開始時に開始する補正期間Ｂ中、バイパス流量調整弁６２の開度がアクセルペダル操作量Accpに応じた開度よりも小さい開度に制御される。これにより、補正期間Ｂにおいてタービン５１に流入する排ガスの流量が増加させられる。この結果、過給圧Pmをアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさに近づけることができるので、急加速時においても内燃機関１０の出力をアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさに近づけることができる。即ち、急加速時において、アクセルペダルＡＰの操作に対する内燃機関１０の出力の応答性を良好にすることができる。
【０１１９】
なお、上記第１実施形態は、操作量時間変化率δAccpにかかわらず、補正制御が開始した時点から経過した時間Tが補正時間Tthよりも長いという条件の成否のみに基づいて補正制御を終了するか否かを決定するように構成されていてもよい。また、上記第１実施形態は、補正制御が開始した時点から経過した時間Tにかかわらず、操作量時間変化率δAccpが上記終了判定用閾値変化率α−α0以下となるという条件の成否のみに基づいて補正制御を終了するか否かを決定するように構成されていてもよい。
【０１２０】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の制御装置について説明する。第２実施形態に係る制御装置は、検出された過給圧Pmと検出されたアクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧とが十分に近づいたときに補正制御を行う補正期間を終了する点のみにおいて上記第１実施形態に係る制御装置と相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。
【０１２１】
第２実施形態に係る制御装置は、第１実施形態に係る図４の操作量時間変化率算出ルーチンと同じルーチンと、図７の補正制御開始判定ルーチンに代わる図１２のルーチンと、図８の補正制御終了判定ルーチンに代わる図１３のルーチンと、第１実施形態に係る図９のバイパス流量調整弁制御ルーチンと同じルーチンと、を実行するようになっている。
【０１２２】
いま、図１４に示したように、運転者がアクセルペダルＡＰを操作することにより、アクセルペダル操作量Accpが時点t1から時点t2までの間に比較的小さいアクセルペダル操作量Accp1から比較的大きいアクセルペダル操作量Accp2へ増加する場合を想定する。
この場合において、先ず、時点t1以前の期間Ａ内の時点から説明を続ける。
【０１２３】
（補正制御開始判定）
この時点にてＣＰＵ８１が図１２の補正制御開始判定ルーチンの処理を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ１２０５に進んで補正制御実行フラグＸｃの値が「０」であるか否かを判定する。
【０１２４】
この時点では、上記補正制御は行われていないので、補正制御実行フラグＸｃの値は「０」に設定されている。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ１２０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２１０に進み、上記操作量時間変化率算出ルーチンにて算出された操作量時間変化率δAccpが閾値変化率αよりも大きいか否かを判定する。
【０１２５】
この状態においては、アクセルペダル操作量Accpがアクセルペダル操作量Accp1にて略一定であるから操作量時間変化率δAccpは極めて小さい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ１２１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１２９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１２６】
（補正制御終了判定）
更に、ＣＰＵ８１が図１３の補正制御終了判定ルーチンの処理を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ１３０５に進んで補正制御実行フラグＸｃの値が「１」であるか否かを判定する。
【０１２７】
この時点では、補正制御実行フラグＸｃの値は「０」である。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ１３０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
この状態においては、補正制御実行フラグＸｃの値が「０」に維持されているので、上記補正制御は行われない。
【０１２８】
その後、時点t1になると、アクセルペダル操作量Accpが上記閾値変化率αよりも大きな時間変化率にて急増し始める。従って、この時点にてＣＰＵ８１が図１２の補正制御開始判定ルーチンの処理を開始してステップ１２１０に進んだとき、ＣＰＵ８１は、同ステップ１２１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１２１５に進む。そして、ＣＰＵ８１は、同ステップ１２１５にて補正制御実行フラグＸｃの値を「１」に設定した後、補正制御開始判定ルーチンを一旦終了する。
【０１２９】
更に、ＣＰＵ８１が図１３の補正制御終了判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ１３０５に進んだとき、同ステップ１３０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３１０に進み、上記操作量時間変化率算出ルーチンにて算出された操作量時間変化率δAccpが上記閾値変化率αから上記オフセット量α0を減じた終了判定用閾値変化率α−α0以下であるか否かを判定する。
【０１３０】
この時点では、操作量時間変化率δAccpは終了判定用閾値変化率α−α0よりも大きい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ１３１０にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９９に直接進み、補正制御終了判定ルーチンを一旦終了する。
この状態においては、補正制御実行フラグＸｃの値が「１」に設定されているので、上記補正制御が行われる。即ち、この時点t1にて目標ＢＶ開度θbvを補正する補正期間が開始する。
【０１３１】
その後、時点t2になると、操作量時間変化率δAccpが極めて小さくなる。この状態において、ＣＰＵ８１が図１３の補正制御終了判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ１３１０に進んだとき、同ステップ１３１０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３１５に進み、クランクポジションセンサ７２により検出されたエンジン回転速度NEを読み込むとともに、続くステップ１３２０にてアクセル開度センサ７３により検出されたアクセルペダル操作量Accp（内燃機関１０の負荷）を読み込む。
【０１３２】
次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ１３２５に進んでテーブルMapPmtgt(NE,Accp)に基づいて過給圧の目標値である目標過給圧（目標過給状態量）Pmtgtを求める（決定する）。ここで、テーブルMapPmtgtは、図１５に示したように、アクセルペダル操作量Accpが大きくなるほど高くなるように予め設定されている。
【０１３３】
そして、ＣＰＵ８１は、ステップ１３３０に進んで圧力センサ７１により検出された過給圧Pmを読み込む。次いで、ＣＰＵ８１は、ステップ１３３５に進んで上記ステップ１３２５にて決定された目標過給圧Pmtgtから上記ステップ１３３０にて読み込まれた過給圧Pmを減じた値が所定の閾値圧力βよりも小さいか否かを判定する。
【０１３４】
この時点では、実際の過給圧Pmは、アクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧Pmtgtよりも相当小さい。従って、ＣＰＵ８１は、ステップ１３３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１３９９に直接進み、本ルーチンを一旦終了する。
【０１３５】
この状態においては、補正制御実行フラグＸｃの値が「１」に維持されるので、上記補正制御が継続する。この状況は、実際の過給圧Pmと目標過給圧Pmtgtとの差が上記閾値圧力βよりも小さくなるまでの間、継続する。
【０１３６】
そして、時点t2aになると、実際の過給圧Pmが目標過給圧Pmtgt（＝Pm2）に十分に近づく。従って、この状態において、ＣＰＵ８１が図１３の補正制御終了判定ルーチンの実行を開始すると、ＣＰＵ８１は、ステップ１３３５に進んだとき、同ステップ１３３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１３４０に進み、補正制御実行フラグＸｃの値を「０」に設定した後、補正制御終了判定ルーチンを一旦終了する。従って、この時点t2aにて上記補正期間（図１４の期間Ｂ）は終了する。
【０１３７】
これにより、実際の過給圧Pmがアクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧Pmtgtを上回って変化して過度に大きくなることが防止される。この結果、内燃機関１０の出力がアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさよりも過度に大きくなることを回避することができる。
【０１３８】
以上、説明したように、本発明による内燃機関の制御装置の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、内燃機関１０の負荷が大きくなるほど流量比が高くなるようにバイパス流量調整弁６２の開度が小さくされる。これにより、軽負荷時には、相対的に多くの排ガスがバイパス通路に導入され、一方、高負荷時には、相対的に多くの排ガスがタービン５１に流入させられる。この結果、軽負荷時には燃料改質用触媒を確実に加熱することにより燃焼室における混合ガスの燃焼状態が悪化することを回避することができるとともに、高負荷時には過給圧を十分に高めることにより内燃機関１０の最大出力を増大させることができる。
【０１３９】
更に、上記第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様に、急加速開始時に開始する補正期間Ｂ中、バイパス流量調整弁６２の開度がアクセルペダル操作量Accpに応じた開度よりも小さい開度に制御される。
【０１４０】
これにより、補正期間Ｂにおいてタービン５１に流入する排ガスの流量が増加させられる。この結果、実際の過給圧Pm（図１４の実線の曲線Ｃ１）を、補正制御が行われなかった場合における過給圧（図１４の一点鎖線の曲線Ｃ２）よりも、アクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧（図１４の破線の曲線Ｃ３）に近づけることができるので、急加速時においても内燃機関１０の出力をアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさに近づけることができる。即ち、急加速時において、アクセルペダルＡＰの操作に対する内燃機関１０の出力の応答性を良好にすることができる。
【０１４１】
加えて、上記第２実施形態によれば、検出された実際の過給圧（過給状態量）Pmと、検出されたアクセルペダル操作量Accpに基づいて決定された目標過給圧（目標過給状態量）Pmtgtと、の差が十分に小さくなったときに、流量比を高めるための補正制御（目標ＢＶ開度θbvの補正）を行う補正期間が終了する。これにより、実際の過給圧Pmがアクセルペダル操作量Accpに応じた目標過給圧Pmtgtを上回って変化して過度に大きくなることが防止される。この結果、内燃機関１０の出力がアクセルペダル操作量Accpに応じた大きさよりも過度に大きくなることを回避することができる。
【０１４２】
また、上記第２実施形態においては、過給状態量は過給圧であったが、タービン５１の回転速度やコンプレッサ５２の回転速度であってもよい。
【０１４３】
なお、上記第２実施形態は、操作量時間変化率δAccpにかかわらず、検出された実際の過給圧（過給状態量）Pmと検出されたアクセルペダル操作量Accpに基づいて決定された目標過給圧（目標過給状態量）Pmtgtとの差が十分に小さいという条件の成否のみに基づいて補正制御を終了するか否かを決定するように構成されていてもよい。
【０１４４】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態は、バイパス通路部６１の他端がタービン５１の下流にてエキゾーストパイプ４２に接続されていたが、バイパス通路部６１の他端が内燃機関１０の外部へ向けて開放されていてもよい。
【０１４５】
更に、上記各実施形態においては、第１排ガス循環用通路部６４の一端は、タービン５１の下流にてエキゾーストパイプ４２に接続されていたが、タービン５１の上流にてエキゾーストパイプ４２に接続されていてもよい。また、第１排ガス循環用通路部６４の一端は、バイパス通路部６１に接続されていてもよい。
【０１４６】
加えて、上記各実施形態は、補正制御が開始した時点から経過した時間Tが補正時間Tthよりも長いという条件と、検出された実際の過給圧Pmと検出されたアクセルペダル操作量Accpに基づいて決定された目標過給圧Pmtgtとの差が十分に小さいという条件と、のいずれか一方の条件の成否に基づいて補正制御を終了するか否かを決定していたが、両方の条件の成否に基づいて補正制御を終了するか否かを決定するように構成されていてもよい。この場合、上記２つの条件の少なくとも一方が成立したときに補正制御を終了するように構成されることが好適である。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の実施形態に係る内燃機関の制御装置を火花点火式多気筒内燃機関に適用したシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示した燃料改質器の本体部の斜視図である。
【図３】図１に示した燃料改質器の斜視図である。
【図４】図１に示したＣＰＵが実行するプログラムであって操作量時間変化率を算出するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図５】図１に示したＣＰＵが実行するプログラムであって補正制御が開始することを許容するか否かを判定するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図６】アクセルペダル操作量、補正制御許容フラグ、補正制御実行フラグ、バイパス流量調整弁開度及び過給圧の変化を示したタイムチャートである。
【図７】図１に示したＣＰＵが実行するプログラムであって補正制御を開始するか否かを判定するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図８】図１に示したＣＰＵが実行するプログラムであって補正制御を終了するか否かを判定するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図９】図１に示したＣＰＵが実行するプログラムであってバイパス流量調整弁を制御するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図１０】図１に示したＣＰＵが参照するエンジン回転速度及びアクセルペダル操作量と目標ＢＶ開度との関係を規定したテーブルを示した図である。
【図１１】図１に示したＣＰＵが参照する操作量時間変化率と開度補正量との関係を規定したテーブルを示した図である。
【図１２】第２実施形態に係る制御装置が実行するプログラムであって補正制御を開始するか否かを判定するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図１３】第２実施形態に係る制御装置が実行するプログラムであって補正制御を終了するか否かを判定するためのプログラムを示したフローチャートである。
【図１４】アクセルペダル操作量、補正制御実行フラグ、バイパス流量調整弁開度及び過給圧の変化を示したタイムチャートである。
【図１５】第２実施形態に係る制御装置が参照するエンジン回転速度及びアクセルペダル操作量と目標過給圧との関係を規定したテーブルを示した図である。
【図１６】ターボ式の過給機と排ガス循環用通路と燃料改質器とを備える従来の内燃機関の概略構成図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０…内燃機関、２０…シリンダ部、３２…サージタンク、３３…吸気ダクト、３６…スロットル弁、３６ａ…スロットル弁アクチュエータ、４２…エキゾーストパイプ、５０…過給機、５１…タービン、５２…コンプレッサ、６０…排ガス循環部、６１…バイパス通路部、６２…バイパス流量調整弁、６２ａ…バイパス流量調整弁アクチュエータ、６３…燃料改質器、６３ａ…本体部、６３ｂ…カバー部、６３ｃ…筐体、６３ｃ１…底板、６３ｃ２…頂板、６３ｃ３…側板、６３ｃ４…貫通孔、６３ｄ…管状部材、６３ｅ１，６３ｅ２，６３ｅ３，６３ｅ４…開口部、６４…第１排ガス循環用通路部、６５…第２排ガス循環用通路部、６６…改質用インジェクタ、６８…排ガス循環量調整弁、６８ａ…排ガス循環量調整弁アクチュエータ、７１…圧力センサ、７２…クランクポジションセンサ、７３…アクセル開度センサ、８０…電気制御装置、８１…ＣＰＵ、ＡＰ…アクセルペダル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008190354.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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