(57)【要約】【課題】アイドリングストップの実行時において、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制する。【解決手段】内燃機関の制御装置は、タービンより下流側からコンプレッサより上流側へ排気ガスを還流させる第１のＥＧＲ装置、及びタービンより上流側からコンプレッサより下流側へ排気ガスを還流させる第２のＥＧＲ装置を備えた内燃機関を制御する。ＥＧＲ制御手段は、アイドリングストップの実行時に、第２のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流から第１のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流へ変更されるように制御を行う。これにより、スロットルバルブで吸入吸気を絞る制御を行うのみで、内燃機関に供給されるガスの酸素濃度を概ね一定に維持したまま内燃機関を停止させることができる。よって、アイドリングストップの実行時に、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。【選択図】図４
2008309053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボチャージャのタービンより下流側の排気通路上の位置から前記ターボチャージャのコンプレッサより上流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる第１のＥＧＲ装置と、前記タービンより上流側の排気通路上の位置から前記コンプレッサより下流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる第２のＥＧＲ装置と、を備えた内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関に対してアイドリングストップを実行する際に、前記第２のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流から、前記第１のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流へ変更されるように制御を行うＥＧＲ制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ制御手段は、前記アイドリングストップを実行する際において、前記内燃機関の暖機条件が成立していない場合には、前記第２のＥＧＲ装置により前記排気ガスが還流されるように制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ制御手段は、前記アイドリングストップを実行する際において、前記第１のＥＧＲ装置によって既に前記排気ガスを還流させている場合には、前記第１のＥＧＲ装置及び前記第２のＥＧＲ装置によって還流される全排気ガスにおいて、当該第１のＥＧＲ装置によって還流される排気ガスが占める割合が増加するように制御を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の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、排気ガスの一部を吸気系に還流する内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ディーゼルエンジンなどの内燃機関において、排気通路から排気ガスの一部を吸気通路へ戻し、機関内での燃焼温度を下げることにより、ＮＯｘの発生などを抑制するＥＧＲ装置（排気再循環装置）が知られている。例えば、排気通路の触媒より上流側の位置から排気ガスを吸気側へ還流させるＥＧＲ装置（以下では、「高圧ＥＧＲ装置」とも呼ぶ。）を用いた技術が提案されている。例えば、特許文献１には、このような高圧ＥＧＲ装置を備えた内燃機関において、機関自動停止時には最終噴射時でも筒内へ流入するガスが残る状態にすることによって、燃焼音変化及び燃焼変化の発生を抑制する技術が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−２６２１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１に記載された技術では、高圧ＥＧＲ装置における経路長が比較的短いことや、新気量を制限してもＥＧＲガスに置き換わってしまうことなどが原因で、制御が困難となり、エンジン停止中（回転数の降下中）にＥＧＲ率を適切に維持することができない場合があった。そのため、このようなエンジン停止中に、ＥＧＲガスが回り込んでしまうことによって筒内で振動が発生したり、ＥＧＲガスが減少することによって燃焼音変化が大きくなったりする場合があった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、アイドリングストップの実行時において、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能な内燃機関の制御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】
【０００６】
本発明の１つの観点では、ターボチャージャのタービンより下流側の排気通路上の位置から前記ターボチャージャのコンプレッサより上流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる第１のＥＧＲ装置と、前記タービンより上流側の排気通路上の位置から前記コンプレッサより下流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる第２のＥＧＲ装置と、を備えた内燃機関に対する制御を行う内燃機関の制御装置は、前記内燃機関に対してアイドリングストップを実行する際に、前記第２のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流から、前記第１のＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流へ変更されるように制御を行うＥＧＲ制御手段を備える。
【０００７】
上記の内燃機関の制御装置は、第１のＥＧＲ装置及び第２のＥＧＲ装置を備えた内燃機関に対する制御を行うために好適に利用される。この場合、第１のＥＧＲ装置（以下、「低圧ＥＧＲ装置」とも呼ぶ。）は、ターボチャージャのタービンより下流側の排気通路上の位置からコンプレッサより上流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる。また、第２のＥＧＲ装置（以下、「高圧ＥＧＲ装置」とも呼ぶ。）は、タービンより上流側の排気通路上の位置からコンプレッサより下流側の吸気通路上の位置へ排気ガスを還流させる。そして、ＥＧＲ制御手段は、内燃機関に対してアイドリングストップを実行する際に、高圧ＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流から低圧ＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流へ変更されるように制御を行う。つまり、アイドリングストップの実行時に、低圧ＥＧＲ装置によって排気ガスを還流させる。これにより、スロットルバルブにより吸気を絞った際に安定したＥＧＲ率でＥＧＲガスを導入することができる。つまり、内燃機関の停止遷移中に低圧ＥＧＲ装置から排気ガスを還流させることにより、スロットルバルブで吸入吸気を絞る制御を行うのみで、内燃機関に供給されるガスの酸素濃度を概ね一定に維持したまま、内燃機関を停止させることができる。以上より、上記の内燃機関の制御装置によれば、アイドリングストップの実行時における振動の発生を効果的に抑制することが可能となる。具体的には、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【０００８】
上記の内燃機関の制御装置の一態様では、前記ＥＧＲ制御手段は、前記アイドリングストップを実行する際において、前記内燃機関の暖機条件が成立していない場合には、前記第２のＥＧＲ装置により前記排気ガスが還流されるように制御を行う。
【０００９】
この態様では、暖機条件が成立していない場合には、高圧ＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流から低圧ＥＧＲ装置を用いた排気ガスの還流への変更を禁止して、高圧ＥＧＲ装置により排気ガスを還流させる。これにより、失火の発生を抑制しつつ、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を抑制することが可能となる。
【００１０】
上記の内燃機関の制御装置において好適には、前記ＥＧＲ制御手段は、前記アイドリングストップを実行する際において、前記第１のＥＧＲ装置によって既に前記排気ガスを還流させている場合には、前記第１のＥＧＲ装置及び前記第２のＥＧＲ装置によって還流される全排気ガスにおいて、当該第１のＥＧＲ装置によって還流される排気ガスが占める割合が増加するように制御を行う。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施の形態について説明する。
【００１２】
［装置構成］
図１は、本実施形態に係る内燃機関の制御装置が適用された内燃機関１００の概略構成を示すブロック図である。なお、図１において、実線の矢印は吸気及び排気の流れを示し、破線の矢印は信号の入出力を示す。
【００１３】
内燃機関１００は、車両に搭載され、直列４気筒のディーゼルエンジンとして構成された機関本体１０の出力を走行用動力源として用いる。機関本体１０の各気筒は、吸気マニホールド１１及び排気マニホールド１２に接続されている。機関本体１０は、各気筒に設けられた燃料噴射弁１５と、各燃料噴射弁１５に対して高圧の燃料を供給するコモンレール１４とを備え、コモンレール１４には不図示の燃料ポンプにより燃料が高圧状態で供給される。
【００１４】
吸気マニホールド１１に接続された吸気通路２０には、機関本体１０への吸入空気量を検出するエアフロメータ２１と、吸入空気量を調整するスロットルバルブ２２と、吸気を過給するターボチャージャ２３のコンプレッサ２３ａと、吸気を冷却するインタークーラ（ＩＣ）２４と、が設けられている。この場合、スロットルバルブ２２は、後述するＥＣＵ７から供給される制御信号Ｓ２によって、開度（以下、「スロットル開度」と呼ぶ。）などが制御される。
【００１５】
一方、排気マニホールド１２に接続された排気通路２５には、排気ガスのエネルギーによって回転されるターボチャージャ２３のタービン２３ｂと、排気ガスを浄化可能な触媒３０とが設けられている。触媒３０には、例えば酸化触媒やＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）などが用いられる。
【００１６】
また、内燃機関１００は、タービン２３ｂの上流側からコンプレッサ２３ａの下流側に排気ガスを還流させる高圧ＥＧＲ装置５０と、タービン２３ｂ及び触媒３０の下流側からコンプレッサ２３ａの上流側に排気ガスを還流させる低圧ＥＧＲ装置５１とを備える。高圧ＥＧＲ装置５０は、高圧ＥＧＲ通路３１及び高圧ＥＧＲ弁３３を有する。高圧ＥＧＲ通路３１は、排気通路２５のタービン２３ｂの上流位置と、吸気通路２０のインタークーラ２４より下流位置とを接続する通路である。また、高圧ＥＧＲ通路３１には、還流させる排気ガス量を制御するための高圧ＥＧＲ弁３３が設けられている。高圧ＥＧＲ弁３３は、ＥＣＵ７から供給される制御信号Ｓ３によって開度（以下、「高圧ＥＧＲ弁開度」と呼ぶ。）などが制御される。
【００１７】
一方、低圧ＥＧＲ装置５１は、低圧ＥＧＲ通路３５と、ＥＧＲクーラ３６と、低圧ＥＧＲ弁３７とを有する。低圧ＥＧＲ通路３５は、排気通路２５上の触媒３０における下流位置と、吸気通路２０のコンプレッサ２３ａにおける上流位置とを接続する通路である。また、低圧ＥＧＲ通路３５上には、還流される排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ３６、及び還流させる排気ガス量を制御するための低圧ＥＧＲ弁３７が設けられている。低圧ＥＧＲ弁３７は、ＥＣＵ７から供給される制御信号Ｓ７によって、開度（以下、「低圧ＥＧＲ弁開度」と呼ぶ。）などが制御される。なお、低圧ＥＧＲ装置５１は第１のＥＧＲ装置に相当し、高圧ＥＧＲ装置５０は第２のＥＧＲ装置に相当する。
【００１８】
内燃機関１００の各要素は、ＥＣＵ（Engine Control Unit）７により制御されている。ＥＣＵ７は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えて構成される。ＥＣＵ７は、内燃機関１００に設けられた各種センサ（不図示）の出力を取得し、これに基づいて内燃機関１００の各構成要素に対する制御を行う。本実施形態では、ＥＣＵ７は、内燃機関１００における運転状態などに基づいて、前述した高圧ＥＧＲ装置５０及び低圧ＥＧＲ装置５１による排気ガスの還流を制御する（以下、「ＥＧＲ制御」とも呼ぶ）。具体的には、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ装置５０のみを用いて排気ガスを還流させるモード（以下、「ＨＰＬモード」と呼ぶ。）や、低圧ＥＧＲ装置５１のみを用いて排気ガスを還流させるモード（以下、「ＬＰＬモード」と呼ぶ。）や、高圧ＥＧＲ装置５０及び低圧ＥＧＲ装置５１の両方を用いて排気ガスを還流させるモード（以下、「ＭＰＬモード」と呼ぶ。）などの切り替えを行う。詳しくは、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３や低圧ＥＧＲ弁３７などに対する制御を行うことによって、このようなモードの切り替えを実行する。この場合、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３及び低圧ＥＧＲ弁３７に対して制御信号Ｓ３、Ｓ７を供給することによって制御を実行する。
【００１９】
このように、ＥＣＵ７は、本発明における内燃機関の制御装置に相当する。具体的には、ＥＣＵ７は、ＥＧＲ制御手段として動作する。なお、ＥＣＵ７は内燃機関１００における他の構成要素の制御も行うが、本実施形態と特に関係の無い部分については説明を省略する。
【００２０】
なお、本発明は、直列４気筒の内燃機関１００への適用に限定はされず、４気筒以外の気筒数で構成された内燃機関や、気筒がＶ型に配列された内燃機関に対しても適用することができる。更に、本発明は、直噴タイプの燃料噴射弁１５によって構成された内燃機関１００への適用に限定はされず、ポート噴射タイプの燃料噴射弁によって構成された内燃機関に対しても適用することができる。
【００２１】
ここで、図２を参照して、高圧ＥＧＲ装置５０及び低圧ＥＧＲ装置５１の使用領域の一例について説明する。図２は、横軸に内燃機関１００の回転数を示し、縦軸に内燃機関１００の負荷を示している。具体的には、図２において、「ＨＰＬ」と表記した領域は、高圧ＥＧＲ装置５０のみを使用する領域（以下、「ＨＰＬ領域」と呼ぶ。）を示している。また、「ＭＰＬ」と表記した領域（ハッチングで表した領域）は、高圧ＥＧＲ装置５０及び低圧ＥＧＲ装置５１の両方を使用する領域（以下、「ＭＰＬ領域」と呼ぶ。）を示している。更に、「ＬＰＬ」と表記した領域は、低圧ＥＧＲ装置５１のみを使用する領域（以下、「ＬＰＬ領域」と呼ぶ。）を示している。
【００２２】
ＥＣＵ７は、基本的には、図２に示すような各領域の関係に従って、前述したようなモードの切り替えを制御する。なお、ＥＣＵ７は、アイドリングストップ条件が成立した場合には、必ずしも図２に示すような各領域の関係には従わずに、以下で説明するような方法に従ってモードの切り替えを制御する。
【００２３】
［第１実施形態］
次に、第１実施形態において、ＥＣＵ７が行うＥＧＲ制御について説明する。
【００２４】
第１実施形態では、ＥＣＵ７は、内燃機関１００においてアイドリングストップ条件が成立した場合に、低圧ＥＧＲ装置５１により排気ガスが還流されるようにＥＧＲ制御を行う。つまり、ＥＣＵ７は、アイドリングストップの実行時に、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更されるように制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３を閉じると共に、低圧ＥＧＲ弁３７を開く制御を行うことによって、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を行う。更に、ＥＣＵ７は、アイドリングストップを実行する際に、スロットルバルブ２２を閉じていく制御を行うことによって、吸入空気量を絞る。なお、ＥＣＵ７は、車両が停止状態にある状況やアクセルが踏まれていない状況やギヤがニュートラルである状況などのアイドリングストップを行うべき状況において、内燃機関１００が停止可能な状態（例えば、内燃機関１００が暖機している状態など）であるとの条件が満たされたときに、アイドリングストップ条件が成立したと判断する。
【００２５】
以上のようなＥＧＲ制御を行うのは、アイドリングストップの実行時に低圧ＥＧＲ装置５１によって排気ガスを還流させることにより、スロットルバルブ２２により吸気を絞った際に安定したＥＧＲ率（内燃機関に供給される新気とＥＧＲガスとの割合）でＥＧＲガスを導入することができるからである。言い換えると、内燃機関１００の停止遷移中に低圧ＥＧＲ装置５１から排気ガスを還流させることにより、スロットルバルブ２２で吸入吸気を絞る制御を行うのみで、内燃機関１００に供給されるガスの酸素濃度を概ね一定に維持したまま内燃機関１００を停止させることができるからである。以上の第１実施形態に係るＥＧＲ制御によれば、アイドリングストップの実行時に、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。つまり、アイドリングストップの実行時に発生し得る振動を抑制することが可能となる。
【００２６】
次に、図３を参照して、第１実施形態に係るＥＧＲ制御の一例について具体的に説明する。図３は、横軸に時間を示し、グラフ７１〜７３を重ねて示している。具体的には、グラフ７１は低圧ＥＧＲ弁開度を示し、グラフ７２はスロットル開度を示し、グラフ７１は内燃機関１００の回転数を示している。
【００２７】
この場合、時刻ｔ１１でアイドリングストップ条件が成立する。例えば、エコランの要求が発せられる。この際に、ＥＣＵ７は、スロットルバルブ２２を絞る制御を開始する。そして、ＥＣＵ７は、スロットルバルブ２２が所定の開度（燃焼可能な開度であり、例えば開度１０％）にあるときに最終噴射を実行する（時刻ｔ１２）。これにより、概ね時刻ｔ１２以降、内燃機関１００の回転数が低下する。また、ＥＣＵ７は、少なくとも時刻ｔ１１から時刻ｔ１２の間（スロットルバルブ２２を絞っている間）、低圧ＥＧＲ弁３７を開いたままにする、即ち低圧ＥＧＲ弁開度を概ね一定に維持する。
【００２８】
前述したように、低圧ＥＧＲ装置５１を利用している場合には、低圧ＥＧＲ弁３７に対する制御を行わなくてもスロットルバルブ２２で吸入吸気を絞る制御を行うだけで、内燃機関１００に供給される酸素濃度を保ったまま、内燃機関１００が停止されることとなる。そのため、最終噴射位置での低圧ＥＧＲ弁３７などの制御が不要となり、スロットルバルブ２２のみを制御すれば良いので、制御性が良いと言える。なお、アイドリングストップ条件が成立している状況においては、アイドリングストップ時間（概ね時刻ｔ１１から時刻ｔ１２までの時間）が比較的短いため、低圧ＥＧＲ装置５１による排気還流に起因する吸気温度の低下による影響は少ないものと考えられる。
【００２９】
この後、ＥＣＵ７は、時刻ｔ１２からある程度の時間が経過した時刻ｔ１３において、低圧ＥＧＲ弁３７を閉じる制御を開始する。つまり、ＥＣＵ７は、内燃機関１００の停止後に低圧ＥＧＲ弁３７を閉じる。なお、内燃機関１００の停止後に低圧ＥＧＲ弁３７を閉じることに限定はされず、低圧ＥＧＲ弁３７を閉じずに、低圧ＥＧＲ弁開度をそのままに維持しても良い。
【００３０】
次に、図４を参照して、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理について説明する。図４は、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。当該処理は、ＥＣＵ７によって実行される。
【００３１】
まず、ステップＳ１０１では、ＥＣＵ７は、アイドリングストップ条件が成立しているか否かを判定する。言い換えると、エコラン条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ７は、車両停止状態であるかや、アクセルが踏まれていないかや、ギヤがニュートラルであるかなどに基づいて、アイドリングストップを行うべきか否かをまず判定する。そして、ＥＣＵ７は、内燃機関１００の暖機状態などに基づいて（具体的には水温などに基づいて）、現状において車両などの要求（エコラン要求）が出された場合に内燃機関１００が停止可能な状態であるか否かを判定する。アイドリングストップ条件が成立している場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０２に進む。これに対して、アイドリングストップ条件が成立していない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ１０１に戻る。
【００３２】
ステップＳ１０２では、ＥＣＵ７は、ＨＰＬ領域であり、且つ内燃機関１００の回転数が所定値以下か否かを判定する。つまり、ＥＣＵ７は、現在、高圧ＥＧＲ装置５０のみによって排気ガスを還流しており、且つ回転数が所定値以下であるか否かを判定する。ステップＳ１０２の判定では、基本的には、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更可能な状況であるか否かの判定を行っている。なお、回転数の判定に対して用いる所定値は、アイドリング回転数に近い回転数が用いられる。また、ＥＣＵ７は、ＨＰＬ領域であるか否かの判定を、内燃機関１００の運転状態（回転数や負荷など）に基づいて行う。例えば、ＥＣＵ７は、図２に示すような各領域の関係に基づいて、前記判定を行う。
【００３３】
ＨＰＬ領域であり、且つ回転数が所定値以下である場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１０３に進む。これに対して、ＨＰＬ領域でないか、又は回転数が所定値よりも高い場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、処理は当該フローを抜ける。
【００３４】
ステップＳ１０３では、ＥＣＵ７は、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を行う。つまり、ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲ装置５１側の経路（低圧ＥＧＲ通路３５）を流れるように制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３を閉じると共に低圧ＥＧＲ弁３７を開く制御を行うことによって、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更する。ステップＳ１０３の処理に進んだ状況においては、アイドリングストップ条件が成立した際にアイドリングストップの要求（言い換えるとエコラン要求）が直ぐに発令されて、内燃機関１００が停止に至るものと考えられる。このような内燃機関１００の停止遷移中において低圧ＥＧＲ装置５１を利用することにより、スロットルバルブ２２で吸入吸気を絞る制御を行うだけで、内燃機関１００に供給されるガスの酸素濃度を概ね一定に維持したまま内燃機関１００を停止させることができる。これにより、アイドリングストップの実行時における振動の発生を効果的に抑制することが可能となる。具体的には、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００３５】
ここで、前述した第１実施形態に係る制御と比較を行うために、比較例に係る制御について説明する。比較例では、アイドリングストップ条件が成立した場合に、前述したようなＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更する制御を実行しない。つまり、第２実施形態では、アイドリングストップの実行時に、高圧ＥＧＲ装置５０のみによって排気ガスを還流させる制御を行う。
【００３６】
図５は、比較例に係る制御を説明するための図である。図５は、横軸に時間を示し、グラフ８２〜８４を重ねて示している。具体的には、グラフ８２はスロットル開度を示し、グラフ８３は回転数を示し、グラフ８４は高圧ＥＧＲ弁開度を示している。この場合、時刻ｔ２１でアイドリングストップ条件が成立する。比較例では、このようにアイドリングストップ条件が成立した際に、スロットルバルブ２２を絞る制御を開始すると共に、高圧ＥＧＲ装置５０の高圧ＥＧＲ弁３３を閉じる制御を行う。そして、スロットルバルブ２２が所定の開度（燃焼可能な開度）で最終噴射が実行される（時刻ｔ２２）。これにより、時刻ｔ２２以降、回転数が低下する。
【００３７】
次に、図６を参照して、第１実施形態に係る制御を実行した場合の結果と比較例に係る制御を実行した場合の結果との比較を行う。具体的には、図６は、縦方向に吸気量を示し、左側のグラフに第１実施形態に係る制御による結果の一例を示し、右側のグラフに比較例に係る制御による結果の一例を示している。また、図６において、ハッチングで示したグラフの部分は、内燃機関１００に供給されるガス中のＥＧＲガスに相当する。なお、図６に示すグラフの高さは、最終噴射時の機関本体１０における筒内吸気量に相当する。
【００３８】
第１実施形態に係る制御を実行した場合には、図６中の矢印Ａ１で示すように、ＥＧＲガス量が概ね一定となる。つまり、ＥＧＲガス率が概ね一定となる。これは、第１実施形態に係る制御を実行した場合には、スロットルバルブ２２の前でＥＧＲ率が概ね決定するからである。このように、第１実施形態によれば、アイドリングストップの実行時にＥＧＲガス率を概ね一定にすることができるため、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することができると言える。
【００３９】
これに対して、比較例に係る制御を実行した場合には、図６中の矢印Ａ２で示すように、ＥＧＲ率が変動する。このようなＥＧＲ率の変動は、高圧ＥＧＲ装置５０の高圧ＥＧＲ弁３３の開度に起因するものであると考えられる。このように、アイドリングストップの実行時においてＥＧＲ率が変動した場合には、燃焼音変化や燃焼変化などが発生し得る。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態において、ＥＣＵ７が行うＥＧＲ制御について説明する。
【００４１】
第２実施形態でも、ＥＣＵ７は、内燃機関１００においてアイドリングストップ条件が成立した場合に、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更されるように制御を行う。しかしながら、第２実施形態では、アイドリングストップ条件が成立していても、内燃機関１００の暖機条件が成立していない場合には、高圧ＥＧＲ装置５０のみにより排気ガスが還流されるように制御を行う。つまり、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を行わない。こうするのは、暖機条件が成立していない場合には、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更すると、失火が発生してしまう可能性があるからである。つまり、第２実施形態では、暖機条件が成立していない場合には失火を抑制することを優先させるために、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を禁止する。
【００４２】
更に、第２実施形態では、アイドリングストップ条件が成立した際において、既に低圧ＥＧＲ装置５１によって排気ガスを還流させている場合には、高圧ＥＧＲ装置５０及び低圧ＥＧＲ装置５１によって還流される全ＥＧＲガスにおいて、低圧ＥＧＲ装置５１によって還流されるＥＧＲガスが占める割合（以下、「低圧ＥＧＲ割合」と呼ぶ。）が増加するように制御を行う。つまり、既に低圧ＥＧＲ装置５１を利用している場合には、高圧ＥＧＲ装置５０側の依存性を小さくするために、低圧ＥＧＲ装置５１側の依存性を大きくする制御を行う。この場合、ＥＣＵ７は、ＥＧＲ率が一定に維持されつつ、低圧ＥＧＲ割合が増加するように制御を行う。
【００４３】
次に、図７を参照して、第２実施形態に係るＥＧＲ制御の一例について具体的に説明する。ここでは、低圧ＥＧＲ割合を増加させる制御の一例について説明する。
【００４４】
図７は、横軸に時間を示し、グラフ９１〜９４を重ねて示している。具体的には、グラフ９１は低圧ＥＧＲ弁開度を示し、グラフ９２はスロットル開度を示し、グラフ９３は回転数を示し、グラフ９４は高圧ＥＧＲ弁開度を示している。この場合、時刻ｔ３１において、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３を閉じていく制御を行うと共に、低圧ＥＧＲ弁３７を開いていく制御を行う。つまり、時刻ｔ３１において低圧ＥＧＲ装置５１を既に利用しているため（つまり、低圧ＥＧＲ弁３７がある程度開いている状態にあるため）、ＥＣＵ７は、前記制御を実行する。これにより、低圧ＥＧＲ割合を増加させることができる。言い換えると、高圧ＥＧＲ装置５０側の依存性を小さくして、低圧ＥＧＲ装置５１側の依存性を大きくすることができる。
【００４５】
この後、ＥＣＵ７は、時刻ｔ３２でスロットルバルブ２２を絞る制御を開始する。そして、ＥＣＵ７は、スロットルバルブ２２が所定の開度（燃焼可能な開度）にあるときに最終噴射を実行する（時刻ｔ３３）。これにより、概ね時刻ｔ３３以降、内燃機関１００の回転数が低下する。更にこの後、ＥＣＵ７は、時刻ｔ３３からある程度の時間が経過した時刻ｔ３４において、低圧ＥＧＲ弁３７を閉じる制御を開始する。なお、内燃機関１００の停止後に低圧ＥＧＲ弁３７を閉じることに限定はされず、低圧ＥＧＲ弁３７を閉じずに、低圧ＥＧＲ弁開度をそのままに維持しても良い。
【００４６】
次に、図８を参照して、第２実施形態に係るＥＧＲ制御処理について説明する。図８は、第２実施形態に係るＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。当該処理は、ＥＣＵ７によって実行される。
【００４７】
まず、ステップＳ２０１では、前述したステップＳ１０１と同様に、ＥＣＵ７は、アイドリングストップ条件が成立しているか否かを判定する。アイドリングストップ条件が成立している場合（ステップＳ２０１；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０２に進み、アイドリングストップ条件が成立していない場合（ステップＳ２０１；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０１に戻る。
【００４８】
ステップＳ２０２では、前述したステップＳ１０２と同様に、ＥＣＵ７は、ＨＰＬ領域であり、且つ内燃機関１００の回転数が所定値以下か否かを判定する。ＨＰＬ領域であり、且つ回転数が所定値以下である場合（ステップＳ２０２；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０３に進む。これに対して、ＨＰＬ領域でないか、又は回転数が所定値よりも高い場合（ステップＳ２０２；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０６に進む。
【００４９】
ステップＳ２０３では、ＥＣＵ７は、内燃機関１００において暖機条件が成立しているか否かの判定を行う。具体的には、ＥＣＵ７は、機関本体１０の冷却を行う冷却水の水温などに基づいて判定を行う。これによって、ＥＣＵ７は、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更を行っても失火が発生しないような水温条件であるかを判断する。つまり、ステップＳ２０３では、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更した場合に失火が発生する可能性があるか否かを判定する。
【００５０】
暖機条件が成立している場合（ステップＳ２０３；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０４に進む。この場合には、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更した際に失火が発生する可能性はかなり低いと言える。したがって、ＥＣＵ７は、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を行う（ステップＳ２０４）。つまり、ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲ装置５１側の経路（低圧ＥＧＲ通路３５）を流れるように制御を行う。具体的には、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３を閉じると共に低圧ＥＧＲ弁３７を開く制御を行うことによって、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更する。このような制御を行うことにより、アイドリングストップの実行時における燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００５１】
これに対して、暖機条件が成立していない場合（ステップＳ２０３；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０５に進む。この場合、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへ変更すると失火が発生する可能性があると言える。したがって、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ装置５０のみによって排気ガスが還流されるように制御を行う。つまり、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を禁止する。例えば、ＥＣＵ７は、高圧ＥＧＲ弁３３を開いた状態を維持しつつ、低圧ＥＧＲ弁３７を閉じた状態を維持する制御を行う。これにより、ＬＰＬモードへ変更したことに起因する失火の発生を抑制することができる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００５２】
一方、ステップＳ２０６では、ＥＣＵ７は、低圧ＥＧＲ装置５１の使用中であり、且つ内燃機関１００の回転数が所定値以下か否かを判定する。低圧ＥＧＲ装置５１の使用中であり、且つ回転数が所定値以下である場合（ステップＳ２０６；Ｙｅｓ）、処理はステップＳ２０７に進む。この場合には、低圧ＥＧＲ装置５１によって既に排気ガスを還流させているため、ＥＣＵ７は、低圧ＥＧＲ割合を増加させる制御を行う（ステップＳ２０７）。つまり、高圧ＥＧＲ装置５０による依存性を小さくするために、低圧ＥＧＲ装置５１による依存性を大きくする制御を行う。これにより、アイドリングストップの実行時において、ＥＧＲガス率を適切に一定に維持することが可能となると共に、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を抑制することが可能となる。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００５３】
これに対して、低圧ＥＧＲ装置５１の使用中でないか、又は回転数が所定値よりも高い場合（ステップＳ２０６；Ｎｏ）、処理はステップＳ２０４に進む。この場合には、ＥＣＵ７は、ＨＰＬモードからＬＰＬモードへの変更を行う（ステップＳ２０４）。つまり、ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲ装置５１側の経路（低圧ＥＧＲ通路３５）を流れるように制御を行う。以上の処理が終了すると、処理は当該フローを抜ける。
【００５４】
このような第２実施形態に係るＥＧＲ制御処理によれば、アイドリングストップの実行時において、内燃機関１００の失火の発生を適切に抑制しつつ、燃焼音変化や燃焼変化などの発生を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る内燃機関の概略構成を示すブロック図である。
【図２】高圧ＥＧＲ装置及び低圧ＥＧＲ装置の使用領域の一例を示す図である。
【図３】第１実施形態に係るＥＧＲ制御を説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。
【図５】比較例に係る制御を説明するための図である。
【図６】第１実施形態に係る制御及び比較例に係る制御を実行した場合の結果の一例を示す図である。
【図７】第２実施形態に係るＥＧＲ制御を説明するための図である。
【図８】第２実施形態に係るＥＧＲ制御処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
７  ＥＣＵ
１０  機関本体
２０  吸気通路
２２  スロットルバルブ
２３  ターボチャージャ
２３ａ  コンプレッサ
２３ｂ  タービン
２５  排気通路
３１  高圧ＥＧＲ通路
３３  高圧ＥＧＲ弁
３５  低圧ＥＧＲ通路
３７  低圧ＥＧＲ弁
５０  高圧ＥＧＲ装置
５１  低圧ＥＧＲ装置
１００  内燃機関
【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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