(57)【要約】【課題】高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用して内燃機関の排気を吸気系に再循環させる排気再循環装置において、内燃機関の加速時においても充分な排気を再循環可能とする技術を提供する。【解決手段】内燃機関の要求負荷が低い場合には高圧ＥＧＲを用い、内燃機関の要求負荷が高い場合には低圧ＥＧＲを用い、内燃機関の要求負荷が低い領域と高い領域の境界付近では低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲとを併用して排気の再循環を行う内燃機関の排気再循環装置に関する。内燃機関の運転状態が、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用する領域に属するとともに加速状態である場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御するとともに、高圧ＥＧＲによって再循環する排気の量をオープンループ制御によって所定の加速時高圧ＥＧＲ量とする。【選択図】図３
2008057449.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路及び該高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する高圧ＥＧＲ流量制御装置を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲ手段と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路及び該低圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する低圧ＥＧＲ流量制御装置を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ手段と、
前記内燃機関の運転状態が、高負荷の領域である所定のＬＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記内燃機関の排気を再循環させ、前記内燃機関の運転状態が、低負荷の領域である所定のＨＰＬ領域に属する場合には、前記高圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記内燃機関の排気を再循環させ、前記内燃機関の運転状態が、中負荷の領域である所定のＭＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段と前記高圧ＥＧＲ手段の両方を用いて前記内燃機関の排気を再循環させるＥＧＲ制御手段と、を備えた内燃機関の排気再循環装置であって、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の所定の加速状態においては、該内燃機関の運転状態が前記ＭＰＬ領域に属する場合に、前記高圧ＥＧＲ流量制御装置をオープンループ制御することによって前記高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を所定の加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御して、前記吸気通路に再循環する排気の量を所定の目標値に制御することを特徴とする内燃機関の排気再循環装置。
【請求項２】
前記高圧ＥＧＲ流量制御装置をオープンループ制御することによって前記高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を所定の加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御した際の、前記吸気通路に再循環する排気の量と前記目標値との差が所定の遅角必要偏差以上である場合には、前記内燃機関の燃料噴射時期を所定時間遅角させることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気再循環装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の運転状態が前記ＨＰＬ領域に属する場合であって、前記内燃機関の機関負荷が所定負荷以上であり且つ再循環する排気の量が所定量以上ある場合には、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気再循環装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の運転状態が前記ＨＰＬ領域に属する場合であって、前記内燃機関に導入される空気量が所定空気量以下である場合には、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環装置。
【請求項５】
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の運転状態が前記ＨＰＬ領域に属する場合であって、前記吸気温度が所定温度以上である場合には、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の内燃機関の排気再循環装置。
【請求項６】
前記内燃機関は、燃料を燃焼室内に吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射することで、燃焼室内により均一な予混合気を形成させて予混合燃焼を行う予混合圧縮着火内燃機関で
あることを特徴とする請求項１から５までのいずれかに記載の内燃機関の排気再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気の一部を吸気系に再循環させる内燃機関の排気再循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」ともいう）の量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環（以下、「ＥＧＲ」ともいう）装置が知られている。
【０００３】
また、より広い運転領域でＥＧＲを実施可能にする技術として、ターボチャージャのタービン上流の排気をコンプレッサ下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲと、タービン下流の排気をコンプレッサ上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲとを、内燃機関の運転状態に応じて併用または切換えて使用してＥＧＲを行う技術が知られている。
【０００４】
このような技術を採用した排気再循環装置としては、低中速・低中負荷域では高圧ＥＧＲを主にまた低圧ＥＧＲを補助的に用いてＥＧＲと予混合燃焼を行い、低中速・高負荷域では低圧ＥＧＲを用いてＥＧＲと通常燃焼を行い、機関高速・低〜高負荷域では高圧ＥＧＲを用いてＥＧＲと通常燃焼を行う排気再循環装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００５】
ここで、高圧ＥＧＲについては、一般に再循環の経路に過給機及び充分な冷却手段を有しないため、再循環する排気の温度が高温となるとともに、過給不足の状態となりやすい特性がある。一方、低圧ＥＧＲについては、一般に再循環の経路が長いためＥＧＲ応答遅れを伴いレスポンスが劣るという特性がある。
【０００６】
また、内燃機関の運転状態に応じて高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲを併用して排気を再循環させる技術においては、全体のＥＧＲ率の制御性から、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲのいずれか一方をフィードバック制御し、他方をオープンループ制御することが考えられる。しかし、このフィードバック制御とオープンループ制御の使い分けについて、内燃機関の多様な運転状況において、上記した高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲの特性を充分に活用した使い分けが行われているとは言えなかった。
【特許文献１】特開２００４−１５０３１９号公報
【特許文献２】特開２００５−１２７２４７号公報
【特許文献３】特開２００１−１４０７０３号公報
【特許文献４】特開２００２−２１６２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用して内燃機関の排気を吸気系に再循環させる排気再循環装置において、内燃機関の加速時においても充分な排気を再循環可能とする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、内燃機関の機関負荷が低い領域においては高圧ＥＧＲを用い、内燃機関の機関負荷が高い領域においては低圧ＥＧＲを用い、内燃機関の機関負荷が低い領域と高い領域の境界付近では低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲとを併用して排気の再循環を行う内燃機関の排気再循環装置において、内燃機関が所定の加速状態であって、
その運転状態が高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用する領域に属する場合には、高圧ＥＧＲをオープンループ制御して、高圧ＥＧＲによって再循環する排気の量を所定の加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することを最大の特徴とする。
【０００９】
より詳しくは、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路及び該高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する高圧ＥＧＲ流量制御装置を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲ手段と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路及び該低圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する低圧ＥＧＲ流量制御装置を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ手段と、
前記内燃機関の運転状態が、高負荷の領域である所定のＬＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記内燃機関の排気を再循環させ、前記内燃機関の運転状態が、低負荷の領域である所定のＨＰＬ領域に属する場合には、前記高圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記内燃機関の排気を再循環させ、前記内燃機関の運転状態が、中負荷の領域である所定のＭＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段と前記高圧ＥＧＲ手段の両方を用いて前記内燃機関の排気を再循環させるＥＧＲ制御手段と、を備えた内燃機関の排気再循環装置であって、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記内燃機関の所定の加速状態においては、該内燃機関の運転状態が前記ＭＰＬ領域に属する場合に、前記高圧ＥＧＲ流量制御装置をオープンループ制御することによって前記高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を所定の加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御して、前記吸気通路に再循環する排気の量を所定の目標値に制御することを特徴とする。
【００１０】
ここで前述のように、高圧ＥＧＲを用いる場合には、ＥＧＲガスの温度が高温となるとともに、過給不足の状態となるおそれがあるが、応答が早くレスポンスに優れる。一方、低圧ＥＧＲについては、高い過給圧及び大量の排気の再循環（以下、再循環する排気をＥＧＲガスという。）が期待でき、且つＥＧＲガスの温度を低温に維持できるが、応答遅れを伴うためレスポンスが劣る。従って、本発明においては、高圧ＥＧＲをオープンループ制御することで、レスポンスが早いという高圧ＥＧＲの特性をより効果的に利用することができ、加速時におけるＥＧＲガス全体の量を最適に維持することができる。
【００１１】
なお、上記において所定の加速状態とは、高圧ＥＧＲをオープンループ制御せず、レスポンスが早いという高圧ＥＧＲの特性をより効果的に利用しない場合には、ＥＧＲガス全体の量が要求される値を充足しなくなる可能性がある程度の加速状態であり、その際のアクセル踏み込み量あるいは加速度を予め実験的に定義しておいてもよい。
【００１２】
なお、上記において、高圧ＥＧＲをオープンループ制御する際には、高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を加速時高圧ＥＧＲ量とする。この加速時高圧ＥＧＲ量は、定常状態において同じ運転状態で制御されるべき、高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量よりも、大きな値に設定されることが望ましい。これにより、内燃機関の加速状態において大量のＥＧＲガスを迅速に再循環することができる。
【００１３】
一方、内燃機関の加速状態においては、要求されるＥＧＲガスの目標値が定常状態より多くなるので、フィードバック制御される低圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量も、定常状態と比較して多くなると考えられる。そうすれば、応答性は良くないものの高過給で且つ
冷却された排気を低圧ＥＧＲを用いて再循環することができる。
【００１４】
そうすれば、内燃機関の加速状態においてＥＧＲ全体としての応答性を高めることができるとともに、ＥＧＲガスの過給不足や、ＥＧＲガスが高温であることに起因するＮＯx
やＳＯＯＴＳの発生を抑制することができる。
【００１５】
なお、上記において高圧ＥＧＲをオープンループ制御することは、高圧ＥＧＲ流量制御装置をオープンループ制御することと同義であり、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することは、低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御することと同義である。また、再循環する排気の量が制御されるべき目標値は、要求の加速性能を満たすために必要なＥＧＲガス全体の量であり、内燃機関の運転状態やアクセル開度によって定められる。
【００１６】
また、本発明においては、前記高圧ＥＧＲ流量制御装置をオープンループ制御することによって前記高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を所定の加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、前記低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御した際の、前記吸気通路に再循環する排気の量と前記目標値との差が所定の遅角必要偏差以上である場合には、前記内燃機関の燃料噴射時期を所定時間遅角させるようにしてもよい。
【００１７】
ここで、上述の排気再循環装置でＥＧＲガス量を制御した場合でも、内燃機関の加速状態によっては、ＥＧＲ全体としての応答性がなお不足する場合が有り得る。そうすると、内燃機関におけるＥＧＲ率が低下し、ＮＯx発生量の増加や燃焼騒音の増加などの不都合
が生じる場合がある。
【００１８】
これに対して前記加速時高圧ＥＧＲ量をより大きな値として高圧ＥＧＲによるＥＧＲガスの量を増加させた場合には、相対的な過給圧の減少や吸気温度の上昇が生じ、その結果、ＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量が増加してしまう場合があった。
【００１９】
そこで、本発明においては、高圧ＥＧＲをオープンループ制御することによって高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、低圧ＥＧＲをフィードバック制御した際の、ＥＧＲガス全体の量と前記目標値との差が所定の遅角必要偏差以上である場合には、内燃機関の燃料噴射時期を所定時間遅角させることとした。
【００２０】
そうすれば、内燃機関における燃焼を緩慢にすることができ、ＮＯxやＳＯＯＴＳの発
生量の増加及び、燃焼騒音の増加を抑制することができる。また、前記内燃機関が予混合燃焼を行う予混合圧縮着火内燃機関である場合には、ＥＧＲガス全体の量の不足による過早着火の発生を抑制することができる。
【００２１】
なお、上記において遅角必要偏差とは、内燃機関の加速状態において高圧ＥＧＲをオープンループ制御することによって高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を加速時高圧ＥＧＲ量とするとともに、低圧ＥＧＲをフィードバック制御した場合に、ＥＧＲガス全体の量が目標値に対してこれ以上の偏差を有すると、ＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量の増加、燃焼騒
音の増加などの不都合が生じると考えられる閾値としての偏差の値である。
【００２２】
また、本発明においては、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であって、内燃機関の機関負荷が所定負荷以上であり且つＥＧＲガス全体の量が所定量以上ある場合には、低圧ＥＧＲ流量制御装置をフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させるようにしてもよい。
【００２３】
ここで、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合には、基本的に高圧ＥＧＲがフィードバック制御されていた。これは、加速状態におけるＥＧＲガスの応答遅れを抑制し
、低水温時または低負荷時における燃焼を安定させるためである。特に無負荷状態からＨＰＬ領域への復帰時においては、少しでも多くのＥＧＲガスを確保したいため、高圧ＥＧＲのフィードバック制御が不可欠であった。
【００２４】
しかし、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、ある程度の負荷がある状態で、ＥＧＲガスが存在する状態においては、ＥＧＲ全体としての応答性が余り要求されないので、高過給で大容量である点とＥＧＲガスの冷却効果を優先して低圧ＥＧＲをフィードバック制御することとした。これにより、ＥＧＲの応答性があまり問題とならない状況においては、より高過給圧でより低温のＥＧＲガスをより多く再循環させることができ、内燃機関におけるＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量の増加や燃焼騒音の増加をより効
果的に抑制することができる。
【００２５】
また、本発明においては、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であって、内燃機関に導入される空気量が所定空気量以下である場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させるようにしてもよい。
【００２６】
ここで、内燃機関に導入される新気の量が要求量より少ない場合には、内燃機関の運転性能が低下するおそれがある。このような場合は、ＥＧＲの応答性を低下させてでも新気量を確保したい場合があり、少しでも早く過給することが燃焼制御上、最優先とされる場合がある。この場合には、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することとした。
【００２７】
そうすれば、低圧ＥＧＲによって再循環する排気の量が増加するので、過給機の回転数が上昇し、過給圧が上昇する。このことにより、充分な量の新気を内燃機関に過給して供給することが可能となる。ここで、所定空気量とは、内燃機関に導入される新気の量がこれ以下の場合には、内燃機関における燃焼に供される酸素量が低下し内燃機関の運転性能が低下するおそれがあると判断される閾値としての新気の量であり、予め実験的に求められる。
【００２８】
また、本発明においては、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であって、吸気温度が所定温度以上である場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することによって、前記内燃機関の排気を再循環させるようにしてもよい。
【００２９】
ここで、内燃機関への吸気温度が高い場合には、内燃機関における燃焼時のＮＯxやＳ
ＯＯＴＳの発生量が増加するおそれがある。このような場合には、低圧ＥＧＲによる低温のＥＧＲガスの量を増加させ、吸気温度を低下させることが要求される。従って、本発明においては、内燃機関の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、吸気温度が所定温度以上の場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することとした。
【００３０】
ここで、所定温度とは、内燃機関への吸気温度がこれ以上の場合に、内燃機関における燃焼時のＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量が増加するおそれがあると判断される閾値としての
吸気温度であり、予め実験的に求められる。そうすれば、ＥＧＲガス全体の温度を低下することができ、内燃機関におけるＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量を抑制することができる。
【００３１】
また、本発明は、燃料を燃焼室内に吸気行程中もしくは圧縮行程中に噴射することで、燃焼室内により均一な予混合気を形成させて予混合燃焼を行う予混合圧縮着火内燃機関に対して適用されてもよい。
【００３２】
すなわち、予混合圧縮着火内燃機関においては、燃焼時期を制御するために高過給、高ＥＧＲガス量が要求され、再循環するＥＧＲガスの量や状態は、より精密に制御される必
要がある。従って、本発明を予混合圧縮着火内燃機関に適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明にあっては、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用して内燃機関の排気を吸気系に再循環させる排気再循環装置において、内燃機関の加速時においても充分な排気を再循環させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００３６】
図１は本発明を適用する内燃機関及び吸排気系、制御系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有するディーゼル機関である。
【００３７】
内燃機関１には、吸気マニホールド８が接続されており、吸気マニホールド８の各枝管は吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通されている。吸気マニホールド８と吸気管９との接続部より上流には、吸気管９を流れるガスを冷却するインタークーラ１３が設けられている。インタークーラ１３より上流には、排気のエネルギを駆動源として作動する遠心過給機１０のコンプレッサ６が設けられている。コンプレッサ６のさらに上流側には吸気管９の流路断面積を変更可能なスロットル弁１７が設けられている。スロットル弁１７はＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいて吸気管９を流れる吸気の流量を調節する。吸気管９における第２スロットル弁１７のさらに上流側には、吸気管９を通過する吸気の量を検出するエアフローメータ２４と、新気に浮遊するゴミを除去するエアクリーナ２５が備えられている。
【００３８】
一方、内燃機関１には、排気マニホールド１８が接続されており、排気マニホールド１８の各枝管は排気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通されている。排気マニホールド１８には集合管１６を介して遠心過給機１０のタービン７が接続されている。タービン７からの排気が流出する開口部には排気管１９が接続されている。排気管１９には排気中の微粒子物質を捕集するフィルタ２０が設けられている。フィルタ２０より下流には排気管１９の流路断面積を変更可能な排気絞り弁１１が設けられている。排気絞り弁１１より下流において排気管１９は大気に開放されている。排気絞り弁１１は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御される事で、排気管１９を流れる排気の流量を調節する事ができる。
【００３９】
排気管１９のフィルタ２０より下流かつ排気絞り弁１１より上流の箇所と、吸気管９のコンプレッサ６より上流かつスロットル弁１７より下流の箇所とは、低圧ＥＧＲ通路２３によって連通されている。低圧ＥＧＲ通路２３には、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気を冷却する低圧ＥＧＲクーラ１４、低圧ＥＧＲ通路２３の流路断面積を変更可能な低圧ＥＧＲ弁５が設けられている。低圧ＥＧＲ弁５は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気の量を調節する事ができる（以下、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気を「低圧ＥＧＲガス」といい、その量を「低圧ＥＧＲガス量」という。）。
【００４０】
一方、排気マニホールド１８と吸気マニホールド８とは高圧ＥＧＲ通路１５によって連
通されている。高圧ＥＧＲ通路１５には、高圧ＥＧＲ通路１５の流路断面積を変更可能な高圧ＥＧＲ弁２１が設けられている。高圧ＥＧＲ弁２１は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、高圧ＥＧＲ通路１５を流れる排気の量を調節する事ができる（以下、高圧ＥＧＲ通路１５を流れる排気を「高圧ＥＧＲガス」といい、その量を「高圧ＥＧＲガス量」という。）。
【００４１】
また、内燃機関１には、内燃機関１を制御する電子制御コンピュータであるＥＣＵ２２が併設されている。ＥＣＵ２２は図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入力ポート、出力ポート等を備え、前記各種センサによって検出される内燃機関１の運転状態や運転者による要求に応じて、燃料噴射等の既知の制御を行うとともに、高圧ＥＧＲ弁２１、低圧ＥＧＲ弁５、スロットル弁１７、排気絞り弁１１に対して開度指令信号を出力する。このＥＣＵ２２は高圧ＥＧＲ弁２１、低圧ＥＧＲ弁５の開度を制御するという点でＥＧＲ制御手段に相当する。
【００４２】
上記の構成において、吸気管９に導入された空気は、エアクリーナ２５でゴミが除去された後エアフローメータ２４を通過し、コンプレッサ６内のコンプレッサによって過給されるとともに、インタークーラ１３、吸気マニホールド８を経由して内燃機関１の各気筒２に導入される。
【００４３】
各気筒２から排出された排気は排気マニホールド１８、集合管１６を経由し、タービン７に流入してタービンを駆動する。その後排気管１９を通過し、フィルタ２０において排気中の微粒子物質が捕集され、最終的に大気中に排出される。
【００４４】
ここで、低圧ＥＧＲ弁５が開弁されると、低圧ＥＧＲ通路２３が導通状態となり、排気管１９を通過する排気の一部が低圧ＥＧＲ通路２３を経由して吸気管９に流入する。吸気管９に流入した低圧ＥＧＲガスはコンプレッサ６によって過給され、吸気マニホールド８を経由して内燃機関１の気筒２に導入される（低圧ＥＧＲ通路２３を経由して行われるＥＧＲを、以下、「低圧ＥＧＲ」という。）。
【００４５】
高圧ＥＧＲ弁２１が開弁されると、高圧ＥＧＲ通路１５が導通状態となり、排気マニホールド１８を流れる排気の一部が高圧ＥＧＲ通路１５を経由して吸気マニホールド８に流入し、内燃機関１の気筒２に再循環する（高圧ＥＧＲ通路１５を経由して行われるＥＧＲを、以下、「高圧ＥＧＲ」という。）。
【００４６】
低圧ＥＧＲおよび／または高圧ＥＧＲによって排気の一部を内燃機関１の気筒２に再循環させることによって、燃焼室内における燃焼温度が低下し、燃焼過程で発生するＮＯｘの量を低下させることができる（なお、以下において、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲの両方を指して「ＥＧＲ」または「ＥＧＲ全体」という。）。
【００４７】
なお、本実施例において、低圧ＥＧＲ手段は、低圧ＥＧＲ通路２３、低圧ＥＧＲ弁５及び低圧ＥＧＲクーラ１４を含んで構成される。このうち、低圧ＥＧＲ弁５は低圧ＥＧＲ流量制御装置に相当する。また、高圧ＥＧＲ手段は、高圧ＥＧＲ通路１５、高圧ＥＧＲ弁２１を含んで構成される。このうち、高圧ＥＧＲ弁２１は高圧ＥＧＲ流量制御装置に相当する。
【００４８】
図２には、内燃機関１における運転状態に対応した、低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲとの使い分けのパターンを説明したグラフを示す。図２に示すように、理想的な低圧ＥＧＲ手段と高圧ＥＧＲ手段との使い分けのパターンでは、高負荷の運転状態においては低圧ＥＧＲのみを用いることとし、これをＬＰＬ（Low Pressure Loop）領域という。中負荷の運転状
態においてはと高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用し、これをＭＰＬ（Middle Pressure Lo
op）領域という。また、低負荷の運転状態においては高圧ＥＧＲのみを用い、これをＨＰＬ（High Pressure Loop）領域という。
【００４９】
ここで、図２に記載された中負荷のＭＰＬ領域においては、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとの併用に際し、低圧ＥＧＲ弁５と高圧ＥＧＲ弁２１のいずれか一方をオープンループ制御で所望の開度とした上で、他方をフィードバック制御して、高圧ＥＧＲガス量と低圧ＥＧＲガス量の合計量（以下、「合計ＥＧＲガス量」という。）を要求されているＥＧＲガスの量（以下、「要求ＥＧＲガス量」という。なお、要求ＥＧＲガス量は所定の目標値に相当する。）とするような制御が行われる(本実施例においては低圧ＥＧＲ弁５を制御する
ことは低圧ＥＧＲを制御することに相当し、高圧ＥＧＲ弁２１を制御することは高圧ＥＧＲを制御することに相当する。)。
【００５０】
この場合、上記のＭＰＬ領域において高圧ＥＧＲ弁２１と低圧ＥＧＲ弁５のどちらをフィードバック制御し、どちらをオープンループ制御するかが問題になる。ここで、高圧ＥＧＲ弁２１をフィードバック制御し、低圧ＥＧＲ弁５をオープンループ制御する場合は、フィードバック制御自体の制御速度がオープンループ制御と比較して低いので、応答性が高いという高圧ＥＧＲの特性を充分に発揮させることが困難な場合があった。
【００５１】
そこで、本実施例においては、ＭＰＬ領域において、高圧ＥＧＲ弁２１をオープンループ制御して充分大きな開度に制御し、要求ＥＧＲガス量の残りは、低圧ＥＧＲ弁５をフィードバック制御することによって再循環させることとした。なお、高圧ＥＧＲ弁２１をオープンループ制御して前述の充分大きな開度に制御した際に、高圧ＥＧＲ通路１５を通過する排気の量が、本実施例における加速時高圧ＥＧＲ量に相当する。
【００５２】
そうすれば、応答性の高い高圧ＥＧＲ弁２１を、制御速度の速いオープンループ制御によって制御することができるので、内燃機関１の加速時にも充分に高い応答性をもって高圧ＥＧＲを実行することができる。また、要求ＥＧＲガス量の残りは、高過給圧且つ低温の低圧ＥＧＲによって供給されるので、ＥＧＲガス全体が過給不足になったり、ＥＧＲガス全体の冷却不足に起因してＮＯxやＳＯＯＴＳが発生し易い状況となることも回避でき
る。
【００５３】
本実施例における内燃機関１の加速状態において、運転状態に応じて、高圧ＥＧＲ弁２１と低圧ＥＧＲ弁５のうちどちらをフィードバック制御するかを表したグラフを図３に示す。
【００５４】
図３に示すように、本実施例では、ＬＰＬ領域とＭＰＬ領域においては低圧ＥＧＲ弁５に対してフィードバック制御を行っている。また、ＨＰＬ領域については、高圧ＥＧＲ弁２１に対してフィードバック制御することとしたが、これは、ＨＰＬ領域での運転は無負荷の状態からの復帰の状態であることが多く、ＥＧＲガスが殆ど再循環されていないことが多いので、高圧ＥＧＲにより迅速にＥＧＲガスの量を増加させる必要があることによる。
【００５５】
図４には、ＭＰＬ領域において、内燃機関１の加速状態が終了して定常状態となる過程における、低圧ＥＧＲガス量の変化について示す。図４に示すように、内燃機関１の加速状態の間は、要求ＥＧＲガス量が多いので、高圧ＥＧＲ弁２１の開度を比較的大きな開度にオープンループ制御したとしても、低圧ＥＧＲ弁５がフィードバック制御されて決定される低圧ＥＧＲガス量も多くなる。
【００５６】
そして、内燃機関１の加速状態が終了した後は、要求ＥＧＲガス量が減少するので低圧ＥＧＲ弁５の開度が閉弁側に制御され、低圧ＥＧＲガス量も、定常状態において要求され
る量まで低減する。
【００５７】
以上、説明したように、本実施例においては、内燃機関１の加速状態においては、ＭＰＬ領域において高圧ＥＧＲ弁２１をオープンループ制御で比較的大きな開度に制御し、さらに低圧ＥＧＲ弁５をフィードバック制御することで、合計ＥＧＲガス量を要求ＥＧＲガス量に合わせ込むこととした。これによれば、高圧ＥＧＲガスを特に迅速に内燃機関１の吸気系に再循環させるとともに、高過給圧且つ低温の低圧ＥＧＲガスを追って内燃機関１の吸気系に再循環させることができる。その結果、内燃機関１の加速状態におけるＥＧＲ全体の応答性を向上させることができ、併せて、ＥＧＲガスの過給不足や冷却不足を抑制することもできる。
【実施例２】
【００５８】
次に実施例２について説明する。本実施例においては、実施例１で説明した高圧ＥＧＲ及び低圧ＥＧＲを用いて排気の再循環を行った際に、全体ＥＧＲガス量が要求ＥＧＲガス量に対してなお不足する場合の、補助的な制御について説明する。本実施例における内燃機関及びその吸排気系、制御系は図１に示したものと同様である。
【００５９】
実施例１で説明した排気再循環装置では、内燃機関１の運転状態におけるＭＰＬ領域では高圧ＥＧＲ弁２１をオープンループ制御するとともに低圧ＥＧＲ弁５をフィードバック制御して合計ＥＧＲガス量を制御した。また、図３に示したように、ＬＰＬ領域においてはもともと低圧ＥＧＲのみによる制御が行われるので、ＬＰＬ領域では低圧ＥＧＲ弁５がフィードバック制御されていた。ここで、このような制御が行われたときに、全体ＥＧＲガス量が要求ＥＧＲガス量に対してなお不足する場合について考える。この場合には、ＮＯx発生量の増加や燃焼騒音の増加の問題がなお生じるおそれがある。
【００６０】
そこで、本実施例においては、内燃機関１の運転状態がＬＰＬ領域またはＭＰＬ領域に属しており、加速時には低圧ＥＧＲ弁５をフィードバック制御する場合であって、それでもなお全体ＥＧＲガス量が要求ＥＧＲガス量に対して不足する場合には、さらに、燃料噴射の時期を遅角制御することとした。すなわち、燃料噴射の時期を遅角制御することによって内燃機関１における燃焼自体を緩慢にし、ＮＯx発生量の増加や燃焼騒音の増加を抑
えることとした。
【００６１】
図５には、本実施例におけるＥＧＲ不足時燃料噴射遅角ルーチンのフローチャートを示す。本ルーチンはＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１が加速状態にある期間中はＥＣＵ２２によって所定期間毎に実行されるルーチンである。
【００６２】
本ルーチンが実行されるとまずＳ１０１において、内燃機関１の運転状態がＬＰＬ領域またはＭＰＬ領域に属するかどうかが判定される。具体的には、図示しないクランクポジションセンサ及びアクセルポジションセンサの出力がＥＣＵ２２に読み込まれて機関回転数と機関負荷が検出され、この機関回転数と機関負荷の組合せがＬＰＬ領域及びＭＰＬ領域の範囲内かどうかが判定される。ここで、内燃機関１の運転状態がＬＰＬ領域またはＭＰＬ領域に属しない、換言するとＨＰＬ領域に属すると判定された場合には、そのまま本ルーチンを終了する。一方、内燃機関１の運転状態がＬＰＬ領域またはＭＰＬ領域に属すると判定された場合にはＳ１０２に進む。
【００６３】
Ｓ１０２においては、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ａ以上かどうかが判定される。ここで、Ａは、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差がこれ以上の場合には、ＮＯx発生量や燃焼騒
音が増加すると考えられる閾値であり、予め実験的に求められる。
【００６４】
ここで、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ａ以上と判定される場合には、低圧ＥＧＲガス量を増加させる必要があると判断されるのでＳ１０３に進む。一方、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ａより小さいと判定された場合には、低圧ＥＧＲ弁５の開度を取り合えず維持すればよいと判断されるので、Ｓ１０４に進む。
【００６５】
Ｓ１０３においては、低圧ＥＧＲ弁５のフィードバック制御がＯＮされまたはＯＮの状態が維持される。Ｓ１０３の処理が終了するとＳ１０５に進む。
【００６６】
一方、Ｓ１０４においては、低圧ＥＧＲ弁５のフィードバック制御がＯＦＦされまたはＯＦＦの状態が維持され、低圧ＥＧＲ弁５の開度が維持される。Ｓ１０４の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００６７】
次に、Ｓ１０５においては、低圧ＥＧＲ弁５がフィードバック制御された状態における要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ｂ以上かどうかが判定される。ここで、閾値Ｂは、低圧ＥＧＲ弁５のフィードバック制御が実行された状態で、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差がこれ以上の場合には、なおＮＯx発生量や燃焼騒音が増加すると考えられる閾値であり、予め
実験的に求められる。なお、このＢが遅角必要偏差に相当する。
【００６８】
ここで要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ｂより小さいと判定される場合には、燃料噴射時期を遅角制御する必要がないと判断されるので、Ｓ１０７に進む。一方、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差が閾値Ｂ以上であると判定される場合にはＳ１０６に進む。
【００６９】
Ｓ１０６においては、燃料噴射時期を遅角制御する。この際の遅角量について図６に示す。すなわち、図６に示すように、燃料噴射時期の遅角量は、内燃機関１の運転状態とＥＧＲ率で定まる失火限界の遅角量をＡｉｊ  ｍｉｎとすると、Ａｉｊ  ｍｉｎ以下の範囲において、要求ＥＧＲガス量ｅｇｒｔｒｇと現在の合計ＥＧＲガス量ｅｇｒとの差に対する一次式として定義される。Ｓ１０６の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００７０】
Ｓ１０７においては、燃料噴射時期の遅角制御を解除しまたは解除された状態を維持する。Ｓ１０７の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００７１】
以上、説明したように、本実施例においては、低圧ＥＧＲをフィードバック制御している状態において、合計ＥＧＲガス量がなお不足し、目標ＥＧＲガス量と実際の合計ＥＧＲガス量との差が許容値以上となってしまった場合には、燃料噴射時期を遅角してＮＯxの
増加や燃焼騒音の増加を抑制することとした。これによれば、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することによって要求ＥＧＲガス量を充足することができない場合にも、ＮＯx発
生量の増加や燃焼騒音の増加を抑制することができる。また、本実施例においては高圧ＥＧＲガス量を増加させないので、ＥＧＲガスの温度上昇を回避でき、その観点からもＮＯx発生量の増加、ＳＯＯＴＳ発生量の増加を抑制できる。
【実施例３】
【００７２】
次に、本発明における実施例３について説明する。本実施例においては、内燃機関の運転状態が実施例１で説明したＨＰＬ領域に属する場合であっても、ＥＧＲ全体としての応答遅れが問題とならない場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御する例について説明する。
【００７３】
ここで、内燃機関１の運転状態が低負荷のＨＰＬ領域に属する場合には、実施例１で説
明したように高圧ＥＧＲに対してフィードバック制御が行われる。これは前述のように、内燃機関１の加速状態におけるＥＧＲ全体としての応答遅れを抑制するとともに、低水温、低負荷の状態での燃焼を安定させるためである。また、特に無負荷状態からＨＰＬ領域への復帰の際には、少しでも多くのＥＧＲガスを再循環させたいので、高圧ＥＧＲに対してフィードバック制御することは必須となる。
【００７４】
しかし、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、機関負荷が充分に大きく、合計ＥＧＲガス量が充分に存在しているときには、ＥＧＲ全体としての応答性よりも、ＥＧＲガスの過給圧が高いことや、ＥＧＲガスの温度が低温であることが優先されるべき場合がある。
【００７５】
そこで、本実施例においては、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、機関負荷が充分に大きく、合計ＥＧＲガス量が充分に存在している場合には、高圧ＥＧＲでなく低圧ＥＧＲに対してフィードバック制御を行うようにした。これにより、内燃機関１の機関負荷及びその時点における合計ＥＧＲガス量に応じてより理想的な燃焼を維持することができる。
【００７６】
図７には、本実施例におけるフィードバック制御対象切換ルーチンについてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中にＥＣＵ２２によって所定期間毎に実行される。
【００７７】
本ルーチンが実行されるとＳ２０１において運転状態がＨＰＬ領域に属するかどうかが判定される。具体的には、図示しないクランクポジションセンサ及びアクセルポジションセンサの出力がＥＣＵ２２に読み込まれて機関回転数と機関負荷が検出され、この機関回転数と機関負荷の組合せがＨＰＬ領域の範囲内かどうかが判定される。ここでＨＰＬ領域に属しないと判定された場合には本ルーチンを一旦終了する。一方ＨＰＬ領域に属すると判定される場合にはＳ２０２に進む。
【００７８】
Ｓ２０２においては、機関負荷が閾値Ｃ以上かどうかが判定される。ここで、機関負荷はＳ２０１の処理において取得された値をそのまま用いてもよい。そして、機関負荷が閾値Ｃ以上と判定された場合には、Ｓ２０３に進む。機関負荷がＣより小さいと判定された場合には、Ｓ２０５に進む。なお、閾値Ｃは、機関負荷がこれより小さければ、その時点における合計ＥＧＲガス量に拘らず、ＥＧＲの応答性を優先した制御をすべきと判断される閾値としての機関負荷であり、予め実験的に求められる。なお、閾値Ｃは本実施例において所定負荷に相当する。
【００７９】
Ｓ２０３においては、この時点における合計ＥＧＲガス量が閾値Ｄ以上かどうかが判定される。合計ＥＧＲガス量はエアフローメータ２４の出力値をＥＣＵ２２に読み込むことで取得してもよい。ここでこの時点の合計ＥＧＲガス量が閾値Ｄ以上であると判定された場合にはＳ２０４に進む。一方、この時点の合計ＥＧＲガス量が閾値Ｄより少ないと判定された場合にはＳ２０５に進む。なお、閾値Ｄは、この時点での合計ＥＧＲガス量がこれ以上であり、且つ、機関負荷がＣ以上である場合には、ＥＧＲの応答性よりも、ＥＧＲガスの過給圧及び温度を優先した制御をすべきと判断される閾値としての機関負荷であり、予め実験的に求められる。なお、閾値Ｄは本実施例において所定量に相当する。
【００８０】
Ｓ２０４においては、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。すなわち低圧ＥＧＲ弁５の開度がフィードバック制御によって調整される。Ｓ２０５においては、高圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。すなわち高圧ＥＧＲ弁２１の開度がフィードバック制御によって調整される。Ｓ２０４またはＳ２０５の処理が終了すると本ルーチンを一旦終了する。
【００８１】
なお、上記の制御においては、機関負荷が充分に大きく、合計ＥＧＲ量が充分に多い場合でも、合計ＥＧＲガス量を減少させる方向の制御に関しては、高圧ＥＧＲをフィードバック制御することとしてもよい。この場合には、低圧ＥＧＲをフィードバック制御するメリットが少ないからである。
【実施例４】
【００８２】
次に本発明の実施例４について説明する。本実施例においては、内燃機関１の運転状態が実施例１で説明したＨＰＬ領域に属する場合であっても、内燃機関１に導入される新気量が少ない場合には低圧ＥＧＲをフィードバック制御する例について説明する。
【００８３】
ここで、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、内燃機関に導入される新気量が少ないときには、ＥＧＲ全体としての応答性よりも、吸気の過給圧を早急に高めることが優先されるべき場合がある。そこで、本実施例においては、内燃機関１に導入される新気量が所定値以下である場合には、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することとした。
【００８４】
これにより、内燃機関１に導入される吸気の過給圧を早期に高めることができ、内燃機関１に導入される新気の量を早急に増加させることができる。
【００８５】
図８には、本実施例におけるフィードバック制御対象切換ルーチン２についてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中にＥＣＵ２２によって所定期間毎に実行される。
【００８６】
本ルーチンと、実施例３で示したフィードバック制御対象切換ルーチンとの相違点は、Ｓ２０２及びＳ２０３の処理の代わりにＳ３０１及びＳ３０２の処理が実行される点である。ここでは、実施例３で示したフィードバック制御対象切換ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
【００８７】
本ルーチンにおけるＳ３０１においては、内燃機関１に導入されている新気の量が取得される。この量は過給圧または筒内圧及びＥＧＲ率から筒内空気量を算出することによって取得してもよい。Ｓ３０１の処理が終了するとＳ３０２に進む。
【００８８】
Ｓ３０２においては、Ｓ３０１で取得された、内燃機関１に導入されている新気の量が閾値Ｅ以下かどうかが判定される。ここで内燃機関１に導入されている新気の量が閾値Ｅ以下と判定された場合にはＳ２０４に進み、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。一方、内燃機関１に導入されている新気の量が閾値Ｅより多いと判定された場合にはＳ２０５に進み、高圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。なお、閾値Ｅは、この時点で内燃機関１に導入されている新気の量がこれ以下の場合には、ＥＧＲの応答性よりも、ＥＧＲガスの過給圧を早急に高めることを優先した制御をすべきと判断される閾値としての新気量であり、予め実験的に求められる。この閾値Ｅは本実施例において所定空気量に相当する。
【００８９】
なお、Ｓ２０４において低圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択された場合、高圧ＥＧＲについてはオープンループ制御によって高圧ＥＧＲガス量が少量または零になるように制御してもよい。また、低圧ＥＧＲをフィードバック制御するとともに、過給機の可変ノズル機構をフィードバック制御することで、より急峻に過給圧を増加させるようにしてもよい。
【実施例５】
【００９０】
次に、本発明の実施例５について説明する。本実施例においては、内燃機関１の運転状態が実施例１で説明したＨＰＬ領域に属する場合であっても、吸気温度が高い場合には低圧ＥＧＲをフィードバック制御する例について説明する。
【００９１】
ここで、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、内燃機関に導入される吸気の温度が過度に高い場合には、内燃機関１におけるＮＯxやＳＯＯＴＳの発生
量が増加するおそれがあるので、ＥＧＲ全体としての応答性よりも、ＥＧＲガス全体としての温度を低下させることが優先されるべき場合がある。そこで、本実施例においては、内燃機関に導入される吸気の温度（吸気マニホールド内温度）が所定温度以上である場合に、内燃機関１の運転状態がＨＰＬ領域に属する場合であっても、ＥＧＲガスの温度をより低くできる低圧ＥＧＲをフィードバック制御することとした。
【００９２】
これにより、内燃機関１に導入される吸気の温度を早期に低下させることができ、内燃機関１におけるＮＯxやＳＯＯＴＳの発生を抑制することができる。
【００９３】
図９には、本実施例におけるフィードバック制御対象切換ルーチン３についてのフローチャートを示す。本ルーチンは、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されたプログラムであり、内燃機関１の稼動中にＥＣＵ２２によって所定期間毎に実行される。
【００９４】
本ルーチンと、実施例３で示したフィードバック制御対象切換ルーチンとの相違点は、Ｓ２０２及びＳ２０３の処理の代わりにＳ４０１及びＳ４０２の処理が実行される点である。ここでは、実施例３で示したフィードバック制御対象切換ルーチンとの相違点についてのみ説明する。
【００９５】
本ルーチンにおけるＳ４０１においては、吸気マニホールド８内の温度が取得される。具体的には、吸気マニホールド８内に備えられた図示しない吸気温センサの出力をＥＣＵ２２に読み込むことによって取得してもよい。なお、本ルーチンにおいては、吸気マニホールド８内の温度をもって、内燃機関１に導入される吸気の温度と推定している。Ｓ４０１の処理が終了するとＳ４０２に進む。
【００９６】
Ｓ４０２においては、Ｓ４０１で取得された、内燃機関１に導入される吸気の温度が閾値Ｆ以上かどうかが判定される。ここで内燃機関１に導入される吸気の温度が閾値Ｆ以上と判定された場合にはＳ２０４に進み、低圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。一方、内燃機関１に導入される吸気の温度が閾値Ｆより低いと判定された場合にはＳ２０５に進み、高圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択される。なお、閾値Ｆは、内燃機関１に導入される吸気の温度がこれ以上の場合には、ＥＧＲの応答性よりも、ＥＧＲガス全体としての温度を低下させることを優先した制御をすべきと判断される閾値としての吸気温度であり、予め実験的に求められる。この閾値Ｆは本実施例において所定温度に相当する。
【００９７】
なお、Ｓ２０４において低圧ＥＧＲをフィードバック制御することが選択された場合、高圧ＥＧＲ量については、オープンループ制御によって高圧ＥＧＲガス量が少量または零になるように制御してもよい。これにより、それ以上の吸気温度の上昇を抑制でき、ＮＯxやＳＯＯＴＳの発生を抑制することができる。
【００９８】
なお、上記の実施例は内燃機関１において通常の拡散燃焼が行われることを前提に説明したが、本発明は、いわゆる予混合燃焼が行われる内燃機関に適用してもよい。予混合燃焼が行われる内燃機関においては、過早着火を抑制する観点から全体ＥＧＲガス量の制御をより精密に行う必要があるため、本発明をいわゆる予混合燃焼が行われる内燃機関に適用すれば、より顕著な効果を得ることができる。
【００９９】
例えば、実施例２における燃料噴射時期の遅角制御を、予混合燃焼が行われる内燃機関に対して実施する場合には、ＮＯxやＳＯＯＴＳの発生量の抑制、燃焼騒音の抑制という
効果の他に、燃焼噴射時期の遅角によって過早着火が抑制されるという効果もある。
【０１００】
また、上記の実施例においては、低圧ＥＧＲ弁５をフィードバック制御することにより、低圧ＥＧＲをフィードバック制御する例について説明したが、低圧ＥＧＲをフィードバック制御するために、低圧ＥＧＲ弁５の他、スロットル弁１７および／または排気絞り弁１１もフィードバック制御する排気再循環装置に対して本発明を適用してもよい。この場合、低圧ＥＧＲ流量制御装置は、低圧ＥＧＲ弁５の他、スロットル弁１７および／または排気絞り弁１１を含んで構成される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施例における内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例における運転状態と、低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲの使い分けのバターンとの関係を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例における運転状態と、低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲのうちいずれをフィードバック制御するかとの関係を示すグラフである。
【図４】本発明の実施例１に係る加速状態の前後における低圧ＥＧＲガス量の変化を示すグラフである。
【図５】本発明の実施例２におけるＥＧＲ不足時燃料噴射遅角ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例２における目標ＥＧＲガス量と実際のＥＧＲガス量との偏差と、燃料噴射時期の遅角量との関係を示すグラフである。
【図７】本発明の実施例３におけるフィードバック制御対象切換ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】本発明の実施例４におけるフィードバック制御対象切換ルーチン２を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例５におけるフィードバック制御対象切換ルーチン３示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
５・・・低圧ＥＧＲ弁
６・・・コンプレッサ
７・・・タービン
８・・・吸気マニホールド
９・・・吸気管
１０・・・遠心過給機
１１・・・排気絞り弁
１３・・・インタークーラ
１４・・・ＥＧＲクーラ
１５・・・高圧ＥＧＲ通路
１６・・・集合管
１７・・・スロットル弁
１８・・・排気マニホールド
１９・・・排気管
２０・・・フィルタ
２１・・・高圧ＥＧＲ弁
２２・・・ＥＣＵ
２３・・・低圧ＥＧＲ通路
２４・・・エアフローメータ
２５・・・エアクリーナ
【図１】
2008057449.tif 000003
【図２】
2008057449.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008057449.tif 000008
【図７】
2008057449.tif 000009
【図８】
2008057449.tif 000010
【図９】
2008057449.tif 000011