(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸入空気を過給するコンプレッサと、
前記コンプレッサよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整するＥＧＲバルブと、
エンジン回転速度とエンジン負荷パラメータとに基づいて定められる基本要求コンプレッサ回転速度に従ってコンプレッサ回転速度を制御するコンプレッサ制御手段と、
を備え、
前記コンプレッサ制御手段は、前記ＥＧＲバルブの温度が当該ＥＧＲバルブの閉弁中に前記ＥＧＲ通路に存在する排気ガスの露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であって、前記基本要求コンプレッサ回転速度が所定回転速度よりも高い場合には、前記所定回転速度以下のコンプレッサ回転速度となるように、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を制限することを特徴とする過給機付き内燃機関。
【請求項２】
前記コンプレッサ制御手段は、前記ＥＧＲバルブの開弁時点から水滴が前記ＥＧＲバルブから離れ始める時点までの時間と、水滴が前記ＥＧＲバルブから離れ始める前記時点から水滴が前記コンプレッサの入口に到達し終える時点までの時間との和となる時間が経過するまで、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を制限することを特徴とする請求項１に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項３】
前記過給機付き内燃機関は、火花点火式の内燃機関であって、
エンジン運転条件に応じた基本要求ＥＧＲバルブ開度に従ってＥＧＲバルブ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段をさらに備え、
前記基本要求コンプレッサ回転速度は、エンジン回転速度およびエンジン負荷パラメータに加えて前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に基づいて定められており、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後に前記コンプレッサ制御手段によるコンプレッサ回転速度の制限が行われるときのＥＧＲバルブ開度を、前記基本要求ＥＧＲバルブ開度よりも小さい第１要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御し、
前記第１要求ＥＧＲバルブ開度は、前記ＥＧＲバルブの開弁の前後で吸入空気量の変化を抑えながら導入可能なＥＧＲガス量であって、コンプレッサ回転速度を前記所定回転速度以下のコンプレッサ回転速度に設定した状況下で得られる過給圧の下で導入可能なＥＧＲガス量に対応するＥＧＲバルブ開度であることを特徴とする請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項４】
前記過給機付き内燃機関は、火花点火式の内燃機関であって、
エンジン運転条件に応じた基本要求ＥＧＲバルブ開度に従ってＥＧＲバルブ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段をさらに備え、
前記基本要求コンプレッサ回転速度は、エンジン回転速度およびエンジン負荷パラメータに加えて前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に基づいて定められており、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後に前記コンプレッサ制御手段によるコンプレッサ回転速度の制限が行われるときのＥＧＲバルブ開度を、コンプレッサ回転速度を前記所定回転速度に設定した状況下で得られる過給圧の下で導入可能なＥＧＲガス量に対応するＥＧＲバルブ開度よりも小さな第２要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御し、
前記コンプレッサ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を、前記第２要求ＥＧＲバルブ開度の使用時に前記ＥＧＲバルブの開弁の前後で吸入空気量の変化を抑えられる第１要求コンプレッサ回転速度に従って制限することを特徴とする請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項５】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である場合に、前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下にあると判断することを特徴とする請求項３または４に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項６】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される第１の場合であっても、エンジン運転中に前記ＥＧＲバルブが閉じられてからの経過時間が、前記ＥＧＲバルブが閉じられてから当該ＥＧＲバルブの表面に水滴が付着するまでの時間に達していない第２の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御し、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記第１の場合であっても前記第２の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のＥＧＲバルブ開度を前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御することを特徴とする請求項５に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項７】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される第１の場合であっても、エンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度に基づいて推定されるエンジン始動時の前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度よりも高い第３の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御し、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記第１の場合であっても前記第３の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のＥＧＲバルブ開度を前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御することを特徴とする請求項５に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項８】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である場合に、前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下にあると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項９】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、エンジン運転中に前記ＥＧＲバルブが閉じられてからの経過時間が、前記ＥＧＲバルブが閉じられてから当該ＥＧＲバルブの表面に水滴が付着するまでの時間に達していない場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御することを特徴とする請求項８に記載の過給機付き内燃機関。
【請求項１０】
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、エンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度に基づいて推定されるエンジン始動時の前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度よりも高い場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御することを特徴とする請求項８に記載の過給機付き内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過給機付き内燃機関に係り、特に、吸入空気を過給するコンプレッサよりも上流側の吸気通路にＥＧＲガスを導入可能な過給機付き内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、ターボ過給機付きの内燃機関が開示されている。この内燃機関は、過給された吸入空気を冷却するインタークーラーと、コンプレッサよりも上流側の吸気通路に導入されるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーとを備えている。そして、インタークーラーおよびＥＧＲクーラーにて凝縮水が発生しないようにＥＧＲガス量が制御されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０８７７７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷間状態からの始動開始後の暖機初期においては、ＥＧＲガスの導入を行うと凝縮水が発生し易くなる。このため、暖機初期にはＥＧＲバルブは通常閉じられる。しかしながら、ＥＧＲバルブが閉じられていても、ＥＧＲバルブよりもＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路には排気ガスが存在している。このため、冷えているＥＧＲバルブに排気ガス中の水分が触れることで、当該排気ガスに晒されている側のＥＧＲバルブの表面に結露が生じ、凝縮水が発生することがある。
【０００５】
上記態様での凝縮水の発生を抑制するために、コンプレッサよりも上流側のＥＧＲガスの流通経路の壁面を温めるという対策も考えられる。しかしながら、閉弁中のＥＧＲバルブは低温の新気と排気ガスとの間に挟まれている状態にあるので、ＥＧＲバルブ自体を直接加熱したり、保温したりすることは困難である。このため、冷間始動後にエンジン冷却水温度が上昇してＥＧＲガスの導入を許可する条件が成立した時には、排気ガスに接している側のＥＧＲバルブ表面に凝縮水が付着している状態となる。また、暖機時以外であっても、運転中に閉弁状態にあるＥＧＲバルブが低温の吸気によって冷やされた場合にも、ＥＧＲバルブの表面に凝縮水が付着することがある。
【０００６】
上記のようなＥＧＲバルブでの凝縮水の発生に対して特別な配慮なしにＥＧＲバルブを開いてＥＧＲガスの導入を行うと、ＥＧＲバルブに付着していた凝縮水が吸気通路に流入してしまう。吸気通路に流入した凝縮水がコンプレッサに吸い込まれると、凝縮水の水滴がコンプレッサのインペラに衝突することによってインペラにてエロージョン現象が生じることが懸念される。
【０００７】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、特別なハードウェア構成の追加や変更を必要とせずに、ＥＧＲバルブの表面に発生する凝縮水がＥＧＲバルブの開放時にコンプレッサに流入することに起因するエロージョン現象の発生を抑制できるようにした過給機付き内燃機関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】
【０００８】
第１の発明は、過給機付き内燃機関であって、
吸入空気を過給するコンプレッサと、
前記コンプレッサよりも上流側の吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量を調整するＥＧＲバルブと、
エンジン回転速度とエンジン負荷パラメータとに基づいて定められる基本要求コンプレッサ回転速度に従ってコンプレッサ回転速度を制御するコンプレッサ制御手段と、
を備え、
前記コンプレッサ制御手段は、前記ＥＧＲバルブの温度が当該ＥＧＲバルブの閉弁中に前記ＥＧＲ通路に存在する排気ガスの露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であって、前記基本要求コンプレッサ回転速度が所定回転速度よりも高い場合には、前記所定回転速度以下のコンプレッサ回転速度となるように、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を制限することを特徴とする。
【００１１】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、前記ＥＧＲバルブの開弁時点から水滴が前記ＥＧＲバルブから離れ始める時点までの時間と、水滴が前記ＥＧＲバルブから離れ始める前記時点から水滴が前記コンプレッサの入口に到達し終える時点までの時間との和となる時間が経過するまで、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を制限することを特徴とする。
【００１２】
また、第３の発明は、第１または第２の発明において、
前記過給機付き内燃機関は、火花点火式の内燃機関であって、
エンジン運転条件に応じた基本要求ＥＧＲバルブ開度に従ってＥＧＲバルブ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段をさらに備え、
前記基本要求コンプレッサ回転速度は、エンジン回転速度およびエンジン負荷パラメータに加えて前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に基づいて定められており、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後に前記コンプレッサ制御手段によるコンプレッサ回転速度の制限が行われるときのＥＧＲバルブ開度を、前記基本要求ＥＧＲバルブ開度よりも小さい第１要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御し、
前記第１要求ＥＧＲバルブ開度は、前記ＥＧＲバルブの開弁の前後で吸入空気量の変化を抑えながら導入可能なＥＧＲガス量であって、コンプレッサ回転速度を前記所定回転速度以下のコンプレッサ回転速度に設定した状況下で得られる過給圧の下で導入可能なＥＧＲガス量に対応するＥＧＲバルブ開度であることを特徴とする。
【００１３】
また、第４の発明は、第１または第２の発明において、
前記過給機付き内燃機関は、火花点火式の内燃機関であって、
エンジン運転条件に応じた基本要求ＥＧＲバルブ開度に従ってＥＧＲバルブ開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段をさらに備え、
前記基本要求コンプレッサ回転速度は、エンジン回転速度およびエンジン負荷パラメータに加えて前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に基づいて定められており、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後に前記コンプレッサ制御手段によるコンプレッサ回転速度の制限が行われるときのＥＧＲバルブ開度を、コンプレッサ回転速度を前記所定回転速度に設定した状況下で得られる過給圧の下で導入可能なＥＧＲガス量に対応するＥＧＲバルブ開度よりも小さな第２要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御し、
前記コンプレッサ制御手段は、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を、前記第２要求ＥＧＲバルブ開度の使用時に前記ＥＧＲバルブの開弁の前後で吸入空気量の変化を抑えられる第１要求コンプレッサ回転速度に従って制限することを特徴とする。
【００１４】
また、第５の発明は、第３または第４の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である場合に、前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下にあると判断することを特徴とする。
【００１５】
また、第６の発明は、第５の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される第１の場合であっても、エンジン運転中に前記ＥＧＲバルブが閉じられてからの経過時間が、前記ＥＧＲバルブが閉じられてから当該ＥＧＲバルブの表面に水滴が付着するまでの時間に達していない第２の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御し、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記第１の場合であっても前記第２の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のＥＧＲバルブ開度を前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御することを特徴とする。
【００１６】
また、第７の発明は、第５の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される第１の場合であっても、エンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度に基づいて推定されるエンジン始動時の前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度よりも高い第３の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御し、
前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記第１の場合であっても前記第３の場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のＥＧＲバルブ開度を前記基本要求ＥＧＲバルブ開度に従って制御することを特徴とする。
【００１７】
また、第８の発明は、第１または第２の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である場合に、前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下にあると判断することを特徴とする。
【００１８】
また、第９の発明は、第８の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、エンジン運転中に前記ＥＧＲバルブが閉じられてからの経過時間が、前記ＥＧＲバルブが閉じられてから当該ＥＧＲバルブの表面に水滴が付着するまでの時間に達していない場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御することを特徴とする。
【００１９】
また、第１０の発明は、第８の発明において、
前記コンプレッサ制御手段は、吸気温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、エンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度に基づいて推定されるエンジン始動時の前記ＥＧＲバルブの温度が前記露点温度もしくは当該露点温度よりも所定の余裕代だけ高い温度よりも高い場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度を前記基本要求コンプレッサ回転速度に従って制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
第１の発明によれば、閉弁中のＥＧＲバルブにて凝縮水が発生するもしくはその可能性のある状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合には、所定回転速度を超えないようにコンプレッサ回転速度が制限される。上述のように、ＥＧＲガスの導入を開始するときにＥＧＲバルブが冷えていると、ＥＧＲバルブの表面に凝縮水が付着している可能性がある。バルブ表面に凝縮水が付着していると、ＥＧＲバルブが開かれたときに凝縮水がＥＧＲバルブから離脱してコンプレッサに流入する可能性がある。コンプレッサでのエロージョン現象の発生は、水滴とコンプレッサとの相対速度が大きいことと、水滴の慣性（質量）が大きいことに起因する。本発明によれば、閉弁中のＥＧＲバルブにて凝縮水が発生するもしくはその可能性のある状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合には、コンプレッサ回転速度を制限することによって上記相対速度を下げることができる。したがって、上記所定回転速度を適切に設定することにより、特別なハードウェア構成の追加や変更を必要とせずに、ＥＧＲバルブからの凝縮水に起因するコンプレッサのエロージョン現象の発生を抑制することができる。
【００２３】
第２の発明によれば、コンプレッサの保護のためにコンプレッサ回転速度の制限を行うべき時間を適切に設定することができる。
【００２４】
火花点火式内燃機関では、吸入空気量を調整してエンジントルクが制御される。ＥＧＲガスの導入前後でコンプレッサ回転速度が同じであると、導入されるＥＧＲガスの量に応じて吸入空気量が減少してしまう。第３の発明によれば、基本要求ＥＧＲバルブ開度（すなわち、要求ＥＧＲガス量）を加味して定められる基本要求コンプレッサ回転速度に従ってコンプレッサ回転速度が制御される前提構成の下で、上記凝縮水への対策のためにＥＧＲガスの導入開始後のコンプレッサ回転速度が所定回転速度を超えないように制限される。そして、コンプレッサ回転速度の制限に伴って、ＥＧＲガスの導入開始後のＥＧＲバルブ開度が上記第１要求ＥＧＲバルブ開度に縮小される。これにより、コンプレッサ回転速度の制限およびＥＧＲガスの導入に伴うエンジントルクの変化を抑えつつ、コンプレッサ回転速度の制御によってエロージョン現象の発生を抑制することができる。
【００２５】
第４の発明によれば、上記所定回転速度そのものを利用してコンプレッサ回転速度を制限しつつＥＧＲガスを導入する場合の基本要求ＥＧＲバルブ開度よりも小さな第２要求ＥＧＲバルブ開度が使用される。これにより、ＥＧＲガスの導入開始後にＥＧＲバルブを通過するＥＧＲガスの流速を高めることができる。その結果、ＥＧＲバルブからの水滴の離脱を促進することができるので、ＥＧＲガスの導入開始後にコンプレッサ回転速度を制限すべき時間を短縮することができる。これにより、上記基本要求ＥＧＲバルブ開度を利用する場合と比べてＥＧＲガスの導入直後のＥＧＲガス量は少なくなるが、ＥＧＲバルブからの水滴の離脱促進によって結果的には本来要求された量でのＥＧＲガスの導入を早期に行えるようになる。
【００２６】
第５または第８の発明によれば、内燃機関に実装されることが多い温度センサを利用して計測可能な吸気温度を利用して、ＥＧＲバルブにて凝縮水が発生する状況にあるか否かを判断することができる。
【００２７】
ＥＧＲバルブには熱容量がある。このため、ＥＧＲガスの導入後に閉弁した後のＥＧＲバルブの温度は、低温の吸気に晒されることによって吸気温度に近づいていく。第６または第９の発明によれば、吸気温度を指標として用いてＥＧＲバルブでの凝縮水の発生の有無を判断している場合において、ＥＧＲバルブの閉弁時点からあまり時間が経過していないために吸気温度は低いけれどもＥＧＲバルブにて凝縮水が発生しない状況下において、ＥＧＲガスの導入開始時に不必要なコンプレッサ回転速度の制限を回避することができる。さらに、第６の発明によれば、不必要なＥＧＲガスの減少も回避することができる。
【００２８】
ＥＧＲバルブには熱容量がある。このため、ＥＧＲガスの導入後に閉弁した後のＥＧＲバルブの温度は、内燃機関が停止されると、時間経過とともに外気温度に近づいていく。第７または第１０の発明によれば、吸気温度を指標として用いてＥＧＲバルブでの凝縮水の発生の有無を判断している場合において、ＥＧＲバルブの閉弁時点からあまり時間が経過していないために吸気温度は低いけれどもＥＧＲバルブにて凝縮水が発生しない状況下において、ＥＧＲガスの導入開始時に不必要なコンプレッサ回転速度の制限を回避することができる。さらに、第１０の発明によれば、不必要なＥＧＲガスの減少も回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１の内燃機関のシステム構成を説明するための図である。
【図２】図１に示すＥＧＲバルブの具体的な構成例および配置環境を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１で用いられるエンジン負荷率に対するスロットル開度およびＷＧＶ開度の設定を表すとともに、当該設定の下で凝縮水の発生が問題となるエンジン負荷領域をインペラ回転速度の観点で表した図である。
【図４】図３中に示す領域Ｂを対象として行われるインペラ回転速度制御の概要を説明するためのタイムチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図６】同一排気ガス流量下でのタービン回転速度ＮｔとＷＧＶ開度との関係を表した図である。
【図７】コンプレッサに流入する水滴の粒径に応じて定まる水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘと、インペラ回転速度ＮｔがＮｔｍａｘを超えない範囲内でのＷＧＶ開度とＥＧＲバルブ開度との組み合わせについて説明するための図である。
【図８】本発明の実施の形態２においてインペラ回転速度制御が実行される際の動作を表したタイムチャートである。
【図９】本発明の実施の形態２において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態３において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態３の変形例において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態４において実行されるルーチンのフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態５において実行されるルーチンのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
実施の形態１．
［内燃機関のシステム構成］
図１は、本発明の実施の形態１の内燃機関１０のシステム構成を説明するための図である。本実施形態のシステムは、内燃機関（一例として火花点火式ガソリンエンジン）１０を備えている。内燃機関１０の各気筒には、吸気通路１２および排気通路１４が連通している。
【００３１】
吸気通路１２の入口近傍には、エアクリーナ１６が取り付けられている。エアクリーナ１６には、吸気通路１２に吸入される空気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ１８、および、吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ２０がそれぞれ設けられている。エアクリーナ１６の下流には、ターボ過給機２２のコンプレッサ２２ａが設置されている。コンプレッサ２２ａは、排気通路１４に配置されたタービン２２ｂと連結軸を介して一体的に連結されている。ここでは、コンプレッサ２２ａは、一例として遠心式のインペラを有するものであるとするが、本発明の対象となるコンプレッサは、後述の課題（インペラへの水滴の衝突に起因するインペラのエロージョン現象）が生ずる方式のものであれば遠心式に限られない。
【００３２】
コンプレッサ２２ａの下流には、コンプレッサ２２ａにより圧縮された空気を冷却するための水冷式のインタークーラー２４が設けられている。インタークーラー２４の下流には、電子制御式のスロットルバルブ２６が設けられている。
【００３３】
タービン２２ｂよりも下流側の排気通路１４には、排気浄化触媒（一例として、三元触媒）２８が配置されている。また、排気通路１４には、タービン２２ｂをバイパスしてタービン２２ｂの入口側と出口側とを接続する排気バイパス通路３０が接続されている。排気バイパス通路３０には、排気バイパス通路３０を開閉するためのウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）３２が設置されている。ＷＧＶ３２は、一例として電動式であるものとする。
【００３４】
さらに、図１に示す内燃機関１０は、低圧ループ（ＬＰＬ）式のＥＧＲ装置３４を備えている。ＥＧＲ装置３４は、排気浄化触媒２８よりも下流側の排気通路１４とコンプレッサ２２ａよりも上流側の吸気通路１２とを接続するＥＧＲ通路３６を備えている。ＥＧＲ通路３６には、吸気通路１２に導入される際のＥＧＲガス流れの上流側から順に、ＥＧＲクーラー３８およびＥＧＲバルブ４０がそれぞれ設けられている。ＥＧＲクーラー３８は、ＥＧＲ通路３６を流れるＥＧＲガスを冷却するために備えられており、ＥＧＲバルブ４０は、ＥＧＲ通路３６を通って吸気通路１２に還流されるＥＧＲガスの量を調整するために備えられている。
【００３５】
さらに、図１に示すシステムは、ＥＣＵ(Electronic Control Unit)５０を備えている。ＥＣＵ５０は、演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなる記憶回路、並びに入出力ポート等を備えている。ＥＣＵ５０の入力ポートには、上述したエアフローメータ１８および吸気温度センサ２０に加え、エンジン回転速度を検知するためのクランク角センサ５２、エンジン冷却水温度を検知するための水温センサ５４、および、エンジン潤滑油温度を検知するための油温センサ５５等の内燃機関１０の運転状態を検知するための各種センサが電気的に接続されている。また、ＥＣＵ５０の出力ポートには、上述したスロットルバルブ２６、ＷＧＶ３２およびＥＧＲバルブ４０に加え、内燃機関１０に燃料を供給するための燃料噴射弁５６、および、筒内の混合気に点火するための点火装置５８等の内燃機関１０の運転を制御するための各種アクチュエータが電気的に接続されている。さらに、ＥＣＵ５０の入力ポートには、内燃機関１０を搭載する車両のアクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検知するためのアクセル開度センサ６０が接続されている。ＥＣＵ５０は、上述した各種センサの出力と所定のプログラムとに従って各種アクチュエータを作動させることにより、内燃機関１０の運転を制御する。
【００３６】
図２は、図１に示すＥＧＲバルブ４０の具体的な構成例および配置環境を説明するための図である。本実施形態のＥＧＲバルブ４０としては、例えば、図２（Ａ）〜図２（Ｃ）に示すポペット式のＥＧＲバルブ４０ａ、フラップ式のＥＧＲバルブ４０ｂまたはバタフライ式のＥＧＲバルブ４０ｃを用いることができる。これらの構成では、ＥＧＲバルブ４０が閉弁状態にある時に吸気通路１２側の弁体および弁軸の表面が低温の吸気（新気）に晒される。なお、内燃機関１０では、ＥＧＲバルブ４０周りのＥＧＲ通路３６および吸気通路１２の壁面は、エンジン冷却水によって温められるようになっている。
【００３７】
［ＥＧＲバルブ表面での凝縮水発生に伴う課題］
冷間状態からの始動開始後の暖機初期においては、ＥＧＲガスの導入を行うと凝縮水が発生し易くなる。このため、暖機初期にはＥＧＲバルブは通常閉じられる。しかしながら、ＥＧＲバルブが閉じられていても、ＥＧＲバルブよりもＥＧＲガス流れの上流側のＥＧＲ通路には高湿度の排気ガスが存在している。このため、冷えているＥＧＲバルブに排気ガス中の水分が触れることで、排気ガスに晒されている側のＥＧＲバルブの表面に結露が生じ、凝縮水が発生することがある。このことは、図２に示す構成のようにＥＧＲバルブ周りの通路の壁面が冷却水によって温められるようになっているものであっても、暖機初期には冷却水温度が低いために同様である。
【００３８】
また、図２（Ａ）に示す構成がそうであるように吸気通路１２側のＥＧＲバルブの表面が閉弁中に吸気に直接的に晒され易いものであれば、ＥＧＲバルブ周りの通路の壁面は温まっていても、ＥＧＲバルブ自体は温まりにくく、また、ＥＧＲバルブを保温することは困難である。このため、暖機完了後であっても、閉弁中のＥＧＲバルブが低温の吸気によって排気ガス（より具体的には、ＥＧＲバルブよりも上流側のＥＧＲ通路内に存在する排気ガス）の露点温度以下にまで冷やされることがあると、ＥＧＲバルブの表面に凝縮水が発生する。また、図２に示す構成とは異なり、ＥＧＲバルブが吸気通路側のＥＧＲ通路の端部から離れたＥＧＲ通路の途中の部位に配置されている場合であっても、ＥＧＲバルブが閉じられると吸気の脈動によってＥＧＲバルブよりも下流側のＥＧＲ通路は新気によって満たされていく。したがって、ＥＧＲバルブが吸気通路側のＥＧＲ通路の端部に配置されている場合よりはＥＧＲバルブは吸気に晒されにくいといえるが、このような配置が採用されている場合であっても、閉弁中のＥＧＲバルブは低温の吸気によって冷やされることになる。
【００３９】
上記のようなＥＧＲバルブでの凝縮水の発生に対して特別な配慮なしにＥＧＲバルブを開いてＥＧＲガスの導入を行うと、ＥＧＲバルブに付着していた凝縮水が一斉に吸気通路に流入してしまう。より具体的には、ＥＧＲバルブに付着していた水滴が開弁時にＥＧＲバルブから離脱し、粒径の大きな水滴がコンプレッサに流入する可能性がある。吸気通路に流入した水滴がコンプレッサに吸い込まれると、水滴がコンプレッサのインペラに衝突することによってインペラにてエロージョン現象が生じることが懸念される。
【００４０】
インペラでのエロージョン現象の発生は、水滴とインペラとの相対速度が大きいことと、水滴の慣性（質量）が大きいことに起因する。すなわち、上記現象の発生は、インペラが水滴から受ける力積が大きいことに起因する。したがって、コンプレッサに流入する水滴を小さくするか、または、インペラの回転速度を下げることにより、エロージョン現象の発生を防止することができるといえる。
【００４１】
［実施の形態１の特徴的なインペラ回転速度制御］
図３は、本発明の実施の形態１で用いられるエンジン負荷率に対するスロットル開度およびＷＧＶ開度の設定を表すとともに、当該設定の下で凝縮水の発生が問題となるエンジン負荷領域をインペラ回転速度の観点で表した図である。
【００４２】
（インペラ回転速度制御の前提としてのスロットルバルブおよびＷＧＶの制御手法）
まず、ＥＧＲガスを導入しない場合（実線）について説明する。図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示すように、低負荷側の領域では、ＷＧＶ３２が全開とされた状態でスロットル開度の調整によってエンジン負荷率（吸入空気量）が調整される。すなわち、この領域では、要求エンジン負荷率の増大に合わせてスロットルバルブ２６が開かれていく。この領域では、ＷＧＶ開度が一定であるので、インペラ回転速度は、エンジン負荷率の上昇に対して僅かに増加するのみである。
【００４３】
スロットル開度が全開開度となるエンジン負荷率よりも高負荷側の領域では、スロットル開度は一定のままで、要求エンジン負荷率の増大に合わせてＷＧＶ３２が閉じられていく。このようにＷＧＶ３２が全開開度に対して閉じられることによって、排気エネルギーによりタービン２２ｂが回され、実質的な過給が開始される。その結果、ＷＧＶ開度の減少に伴ってインペラ回転速度が上昇していく。
【００４４】
次に、ＥＧＲガスが導入される場合（破線）について説明する。ＥＧＲガスの導入は、ＷＧＶ３２が全開とされている自然吸気領域だけでなく、ＷＧＶ３２が全開開度よりも閉じられている過給領域の一部においても実施される。ＥＧＲガスが導入される場合についても、スロットルバルブ２６およびＷＧＶ３２の基本的な制御手法は、ＥＧＲガスを導入しない場合と同様である。ただし、ＥＧＲガスの導入下においては、ＥＧＲガスを導入しない場合と同等のトルクを内燃機関１０が発揮できるようにするために、スロットル開度は、同一エンジン負荷率下でＥＧＲガスを導入しない場合の値と比べて大きく開かれる。したがって、エンジン負荷率がＥＧＲガスを導入しない場合の値と比べて低い値であるときにスロットル開度が全開開度となる。これに伴い、ＷＧＶ３２は、ＥＧＲガスを導入しない場合の値よりも低いエンジン負荷率にて閉じ始めるようになっている。なお、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中に示すスロットル開度およびＷＧＶ開度のそれぞれの実線に対する破線の乖離度合いは、あるＥＧＲ率でのものであり、この乖離度合いは、使用されるＥＧＲ率が高いほど大きくなる。
【００４５】
以上のことから、ＥＧＲガスの導入時のインペラ回転速度は、ＥＧＲガスの導入を伴って達成可能なエンジン負荷領域内において、ＥＧＲガスを導入しない場合と比べて全体的に高くなる。具体的には、ＥＧＲガス導入時のインペラ回転速度は、低負荷側の非過給領域（自然吸気領域）では、同一エンジン負荷率でのスロットル開度が相対的に大きく開かれることに伴ってＥＧＲガスの非導入時と比べて高くなる。また、ＥＧＲガス導入時には、過給の開始によってインペラ回転速度の有意な増加を示し始めるエンジン負荷率の値がＥＧＲガスの非導入時と比べて低負荷側に変化する。
【００４６】
（インペラ回転速度制御の対象となるエンジン負荷領域）
本実施形態の制御では、インペラ回転速度に対して水滴許容限界回転速度（以下、単に「限界回転速度」とも称する）Ｎｔｍａｘが設定されている。水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘとは、閉弁中にＥＧＲバルブ４０に付着した凝縮水が開弁時にコンプレッサ２２ａに流入したとしてもエロージョン現象の発生の心配のないインペラ回転速度として、所定の余裕代を含めて事前に設定された値である。換言すると、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘとは、閉弁中にＥＧＲバルブ４０に付着していた凝縮水の水滴が開弁時にコンプレッサ２２ａに流入することを想定した場合に許容されるコンプレッサ回転速度である。より具体的には、コンプレッサ２２ａに流入する水滴の粒径は、内燃機関１０のハードウェア条件（例えば、ＥＧＲ通路３６の合流部からコンプレッサ入口までの吸気通路１２の長さ）に応じて決まるものである。そして、水滴の粒径とインペラ回転速度との間には、後述の図７（Ａ）に示すような関係があり、想定される水滴の粒径の下での限界回転速度Ｎｔｍａｘがこのような関係を考慮して決定される。なお、ターボ過給機２２では、コンプレッサ２２ａのインペラの回転速度（すなわち、コンプレッサ回転速度）はタービン回転速度Ｎｔと等しいので、以下の説明では特に両者を区別することなく、インペラ回転速度Ｎｔもしくはタービン回転速度Ｎｔと称している。
【００４７】
図３（Ｃ）に示す領域Ａは、ＥＧＲガス導入状態でインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘに到達するエンジン負荷率を上限とするエンジン負荷領域である。すなわち、この領域Ａは、ＥＧＲガスの導入のためにインペラ回転速度Ｎｔを高めてもインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えない領域である。したがって、領域Ａでは、上述した凝縮水のコンプレッサ２２ａへの流入に対して特別な対策を行う必要はないといえる。
【００４８】
次に、領域Ｂは、領域Ａよりも高負荷側の領域であって領域Ａに続くエンジン負荷領域である。領域Ｂの上限は、ＥＧＲガスを導入しない状態でインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘに到達するエンジン負荷率である。したがって、領域Ｂでは、ＥＧＲガスが導入されていなければインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないが、ＥＧＲガスの導入に伴ってインペラ回転速度Ｎｔが高められるとインペラ回転速度が限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えてしまう。
【００４９】
そこで、本実施形態では、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であって、ＥＧＲガス導入開始時に要求されるインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも高い場合には、ＥＧＲガスの導入開始後のインペラ回転速度Ｎｔを、限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないように制限することとした。具体的には、この場合には、ＥＧＲガスの導入開始後の保護時間Ｔ３に渡って限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔを制限することとした。そして、このようなインペラ回転速度制御は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示す制御手法でスロットルバルブ２６およびＷＧＶ３２が制御される前提の下では、「エンジン負荷領域が領域Ｂにある状況下においてＥＧＲバルブ４０を開いてＥＧＲガスの導入を開始する場合であって、ＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する場合には、ＥＧＲガスの導入開始後の保護時間Ｔ３に渡ってインペラ回転速度Ｎｔを限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも下げること」に相当する。本インペラ回転速度制御は、本実施形態の特徴的な制御であるため、その詳細については後に詳述する。なお、領域Ａと領域Ｂとの境界となるエンジン負荷率は、ＥＧＲ率が変わると変化する。したがって、ＥＧＲ率が変わると、本インペラ回転速度制御の対象となる領域Ｂが変化することになる。
【００５０】
なお、領域Ｃは、領域Ｂよりも高負荷側の領域であって領域Ｂに続くエンジン負荷領域である。領域Ｃでは、ＥＧＲガスを導入しない状態でインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えることとなる。したがって、エンジン負荷領域が領域Ｃにある状況下では、ＥＧＲガスの導入開始時にＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する場合であっても、インペラ回転速度Ｎｔを限界回転速度Ｎｔｍａｘ以下に下げることはできない。このため、この場合には、ＥＧＲバルブ４０に付着していた凝縮水が除去（乾燥）される温度にＥＧＲバルブ４０の温度が高まるまで、または、領域Ｃよりも低負荷側の領域Ｂもしくは領域Ａにエンジン負荷領域が移行するまで、ＥＧＲガスの導入（ＥＧＲバルブ４０の開放）が禁止される。
【００５１】
（インペラ回転速度制御の概要）
図４は、図３中に示す領域Ｂを対象として行われるインペラ回転速度制御の概要を説明するためのタイムチャートである。なお、図４は、一例として、アクセル開度が一定とされた状態（すなわち、運転者が内燃機関１０に要求するトルクが一定である状態）での暖機走行中にＥＧＲガスの導入が開始される状況を表している。
【００５２】
図４（Ｂ）に示すように、エンジン暖機時には、エンジン冷却水温度が徐々に上昇していき、一方、吸気温度（外気温度）は低いままである。エンジン冷却水温度がＥＧＲガスの導入を許可するＥＧＲ許可水温にまで上昇すると、図４（Ｃ）に示すようにＥＧＲ許可フラグがＯＮとされる。その結果、ＥＧＲガスの導入が開始されることとなる。
【００５３】
図４（Ｄ）〜（Ｆ）中に破線で示す波形は、通常時（より具体的には、閉弁中のＥＧＲバルブ４０の表面にて凝縮水が発生しない高吸気温度時）の動作を示している。何らの配慮もなしにＥＧＲバルブ４０が開かれると、ＥＧＲガスが吸気通路１２に導入されることに伴って吸入空気量が減少し、それに伴い、エンジントルクが減少してしまう。領域Ｂは、上述したようにＷＧＶ開度の調整によってエンジン負荷率（吸入空気量）が制御される領域である。このため、上記の吸入空気量の減少を回避するために、図４（Ｄ）中に破線で示すようにＥＧＲバルブ４０が開かれることに伴って、図４（Ｅ）中に破線で示すようにＷＧＶ開度が閉じ側の開度に制御される。このようなＷＧＶ開度の制御によって図４（Ｆ）中に破線で示すようにインペラ回転速度Ｎｔが高められることで、ＥＧＲガスの導入に伴って吸入空気量が減少しないように過給圧を高めることができる。なお、吸気通路１２に導入されるＥＧＲガスの量は、エンジン冷却水温度に応じて変更されるようになっている。このため、暖機時を想定した図４に示す制御例では、ＥＧＲガスの導入開始後には、時間経過とともにエンジン冷却水温度が上昇することに伴い、ＥＧＲガス量を増やすためにＥＧＲバルブ開度が高められている。そして、このＥＧＲバルブ開度の変化に伴い、ＷＧＶ開度が閉じられている。
【００５４】
一方、吸気温度（外気温度）が低いためにＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する場合（より具体的には、ＥＧＲバルブ４０の温度がＥＧＲガスの露点以下となる場合）には、現在の排気ガス流量の下で限界回転速度Ｎｔｍａｘに対応するＷＧＶ開度であるＷＧＶｍｉｎとなるようにＷＧＶ開度が設定される（図４（Ｅ）中の実線参照）。すなわち、通常時のＷＧＶ開度よりも開き側の開度ＷＧＶｍｉｎが使用される。これにより、図４（Ｆ）中に実線で示すようにインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘにて制限されるので、ＥＧＲバルブ４０の開弁に伴ってコンプレッサ２２ａに水滴が流入する際の水滴とインペラとの衝突速度を下げる（すなわち、インペラが水滴から受ける力積を小さくする）ことができる。このため、エロージョン現象の発生を防止することができる。
【００５５】
（ＥＧＲガスの導入前後のトルク調整）
ここで、凝縮水対策のためにＷＧＶ開度を上記のように開き側の開度ＷＧＶｍｉｎに設定した際にＥＧＲバルブ４０のリフト量（開度）が通常時の値のままであると、通常時とは異なり、ＥＧＲガスの導入前後で吸入空気量（エンジントルク）を一定に保持することができない。より具体的には、インペラ回転速度Ｎｔを下げると過給圧が低下する。過給圧が低下すると、吸入空気量もＥＧＲガス量も減少する（すなわち、筒内に吸入されるガス量の全体が減少する）。このような状況下で吸入空気量を一定に保持するためには、ＥＧＲガス量を減らす必要がある。したがって、図４（Ｄ）中に実線で示すように、通常時と比べてＥＧＲバルブ開度が小さく設定される。この場合のＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１は、ＥＧＲバルブ４０の開弁の前後で吸入空気量を変化させることなく、ＷＧＶ開度を開度ＷＧＶｍｉｎに制御した状況下で得られる過給圧の下で導入可能なＥＧＲガス量（後述のＧｅｇｒ１）に対応する開度である。
【００５６】
（インペラ回転速度制御を行う保護時間Ｔ３）
上述したインペラ回転速度制御のためのＷＧＶ開度およびＥＧＲバルブ開度の制御は、図４に示すように、ＥＧＲガスの導入開始後の所定の保護時間Ｔ３に渡って実行される。この保護時間Ｔ３は、ＥＧＲバルブ４０に付着していた水滴がＥＧＲバルブ４０の開弁後にコンプレッサ２２ａに流入する可能性のある期間であり、例えば、以下に説明するような手法によって設定されることが好適である。
【００５７】
本手法では、インペラ保護のための保護時間Ｔ３は、弁離脱時間Ｔ１と吸気管通過時間Ｔ２との和として表されている。弁離脱時間Ｔ１は、ＥＧＲバルブ４０の開弁時点から、閉弁中にＥＧＲバルブ４０の表面に付着していた水滴がＥＧＲガスの流動に引きずられることによってＥＧＲバルブ４０から離れ始める時点までの時間である。吸気管通過時間Ｔ２は、水滴がＥＧＲバルブ４０から離脱し始める時点から、水滴がコンプレッサ２２ａの入口に到達し終える時点までの時間である。
【００５８】
吸気管通過時間Ｔ２に関し、ＥＧＲバルブ４０から離脱して吸気通路１２に流入した後の水滴の形態としては、次の形態（ａ）〜（ｃ）の３つが想定される。形態（ａ）は、水滴が吸気通路１２の壁面に付着して壁面を伝ってコンプレッサ２２ａの入口に到達する形態である。形態（ｂ）は、水滴が吸気通路１２の壁面に付着して壁面を伝って流れていくけれども、コンプレッサ２２ａの入口に到達する前に水滴が気化する形態である。形態（ｃ）は、水滴が吸気通路１２内の空間を飛行して吸気通路１２の壁面に付着することなくコンプレッサ２２ａに到達する形態である。現実には、吸気通路１２に流入した水滴の一部が形態（ｃ）をとり、残りの水滴が形態（ａ）および（ｂ）の何れか一方もしくは双方をとると考えられる。
【００５９】
吸気通路の壁面に付着した水滴がコンプレッサの入口まで到達するか或いは途中で気化するかは、基本的には内燃機関のハードウェア条件（具体的には、ＥＧＲガス導入部からコンプレッサまでの吸気通路長さ）に依存するといえる。また、内燃機関１０がそうであるようにコンプレッサの上流側の吸気通路をエンジン冷却水によって加熱する構成を採用している場合には、エンジン冷却水温度次第で、水滴が壁面を伝ってコンプレッサの入口に到達するか気化するかが変化することも考えられる。一方、形態（ｃ）での水滴の飛行の完了に要する時間（以下、「飛行時間Ｔ２２」と称する）は、形態（ａ）での壁面を経由したコンプレッサ入口への水滴の到達の完了に要する時間（以下、「滑走時間Ｔ２１」と称する）に対して十分に短いといえる。
【００６０】
以上のことから、（１）上記ハードウェア条件に基づく判断によって吸気通路の壁面に付着した水滴がコンプレッサ入口まで到達することはないといえる内燃機関であれば、上記飛行時間Ｔ２２を吸気管通過時間Ｔ２として扱えばよいといえる。一方、（２）上記ハードウェア条件に基づく判断によって吸気通路の壁面に付着した水滴がコンプレッサ入口まで到達することがあるといえる内燃機関であれば、上記滑走時間Ｔ２１を吸気管通過時間Ｔ２として扱えばよいといえる。ただし、（２）の場合であってもエンジン冷却水温度次第で水滴が壁面を伝ってコンプレッサ入口に到達するか或いは気化するかが変化する内燃機関の場合には、エンジン冷却水温度によって吸気管通過時間Ｔ２として用いる時間を変更するのがよい。具体的には、エンジン冷却水温度が高いために水滴が気化するといえる水温条件下では、上記飛行時間Ｔ２２を吸気管通過時間Ｔ２として扱えばよく、エンジン冷却水温度が低いために水滴がコンプレッサ入口に到達するといえる水温条件下では、上記滑走時間Ｔ２１を吸気管通過時間Ｔ２として扱えばよい。
【００６１】
（実施の形態１の具体的処理）
図５は、本発明の実施の形態１においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。なお、本ルーチンは、所定の制御周期毎に繰り返し実行されるものとする。
【００６２】
図５に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、まず、所定のＥＧＲ導入条件が成立するか否かを判定する（ステップ１００）。具体的には、ＥＧＲ導入条件は、エンジン冷却水温度が所定範囲内にあり、かつ所定のＥＧＲ禁止条件が成立しない時に成立し、それに伴い、ＥＧＲガスの導入が開始される。
【００６３】
ステップ１００にてＥＧＲ導入条件ではないと判定した場合には、ＥＣＵ５０は、通常ＷＧＶ制御を実行する（ステップ１０２）。通常ＷＧＶ制御は、現在のエンジン負荷率およびエンジン回転速度に応じた要求ＷＧＶ開度となるようにＷＧＶ開度を制御するものである。次いで、ＥＣＵ５０は、ステップ１０３に進み、要求ＥＧＲバルブ開度をゼロとする。すなわち、この場合には、ＥＧＲガスの導入は行われない（禁止される）。
【００６４】
一方、ステップ１００にてＥＧＲ導入条件であると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、次いで、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かを判定する（ステップ１０４）。ここでいう所定値Ｘ１とは、ＥＧＲバルブ４０にて結露が発生し始める温度（すなわち、閉弁中のＥＧＲバルブ４０付近に存在する排気ガスの露点温度）である。本ステップ１０４の処理により、ＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する状況にあるか否かが判断される。なお、本ステップ１０４の判定成立の有無は、本実施形態のインペラ回転速度制御の実行の要否に直接的に関係するものである。本インペラ回転速度制御の実行は、ＥＧＲバルブ温度が排気ガスの露点温度以下であることでＥＧＲバルブ４０の表面に現実に凝縮水が発生しているであろうと判断される場合に限られない。すなわち、本制御は、露点温度よりは高いけれどもＥＧＲバルブ温度が露点温度に近い温度であることでＥＧＲバルブ４０の表面にて凝縮水が発生する可能性がある状況下において余裕を持って実行されるものであってもよい。したがって、上記所定値Ｘ１としては、上記排気ガスの露点温度に対して所定の余裕代だけ高い温度が用いられていてもよい。また、所定値Ｘ１に用いられる排気ガスの露点温度としては、例えば、事前に求めた一定値を用いることができる。ただし、ＥＧＲバルブ４０付近に存在する排気ガスの温度の推定もしくは検出が可能な場合であれば、露点温度は排気ガスの温度に基づく変動値として算出されるものであってもよい。また、ここで算出する露点温度は、ＥＧＲバルブ４０付近のＥＧＲ通路３６に滞留する排気ガス（すなわち、一定割合の水分を含むガス）の露点温度であるため、上記のように一定値等を用いて差し支えない。しかしながら、露点温度は、ガスの湿度に応じて変化するものである。このため、滞留する排気ガスの湿度を検出または推定し、湿度を考慮して露点温度を算出してもよい。
【００６５】
ステップ１０４におけるＥＧＲバルブ４０の温度の取得手法は特に限定されないが、ＥＧＲバルブ温度は、例えば、吸気温度、エンジン冷却水温度および時間の関数によって算出される値として推定することができる。具体的には、ＥＣＵ５０に、吸気温度とエンジン冷却水温度との関係でＥＧＲバルブ４０の温度のベース値Ｔｅｏを定めたマップ（図示省略）を記憶させておく。ここでいうベース値Ｔｅｏとは、吸気温度およびエンジン冷却水温度がそれぞれ任意の温度であるときの定常的なＥＧＲバルブ４０の温度のことである。この手法によれば、吸気温度センサ２０により検出される吸気温度と水温センサ５４により検出されるエンジン冷却水温度とに対応する値Ｔｅｏがマップを参照して取得される。そして、この値Ｔｅｏを基礎として、（１）式に従って、吸気温度およびエンジン冷却水温度の変化の影響を受けて時間的な遅れを伴って変化するＥＧＲバルブ４０の現在の温度Ｔｎが算出される。なお、（１）式において、Ｔｎ−１はＥＧＲバルブ４０の温度の前回値であり、ｋは事前に設定されたなまし係数（０＜ｋ＜１）である。また、水温センサ５４は、ＥＧＲバルブ４０のハウジングでのエンジン冷却水温度と相関のある位置にてエンジン冷却水温度を計測しているものとする。
【数１】
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また、ステップ１０４にて用いられるＥＧＲバルブ温度は、可能であればセンサによって検出されるものであってもよい。或いは、例えば、後述の実施の形態３で説明するように吸気温度が所定値Ｘ１以下である時に、ＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下になる状況にあると判断してもよい。ここでいう吸気温度としては、ＥＧＲバルブ４０の配置部位に近い位置（すなわち、コンプレッサ入口近傍）の温度が好ましい。しかしながら、コンプレッサ入口吸気温度と相関のとれた値であれば、当該吸気温度は吸気温度センサ２０によって検出される吸気通路１２の入口での吸気温度（≒外気温度）にて代用してもよく、外気温度そのものであってもよく、さらには、コンプレッサ下流の温度であってもよい。
【００６６】
ステップ１０４にてＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下ではないと判定した場合には、ＥＣＵ５０はステップ１１８に進む。一方、ＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下であると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、今回の処理サイクルが、ＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１を下回った後の初回であるか否かを判定する（ステップ１０６）。その結果、本判定が成立する場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１０８〜１１４の一連の処理を実行し、本判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１６に進む。
【００６７】
ステップ１０８では、ＥＣＵ５０は、弁離脱時間Ｔ１を算出する。弁離脱時間Ｔ１については、ＥＧＲバルブ４０を通過するＥＧＲガスの流速が支配的となる。このため、ＥＣＵ５０は、ここでは、ＥＧＲバルブ開度の関数となるように弁離脱時間Ｔ１を予め定めたマップ（図示省略）に従って弁離脱時間Ｔ１を算出する。このマップでは、ＥＧＲバルブ開度が小さいほど（すなわち、ＥＧＲガスの流速が高いほど）、弁離脱時間Ｔ１が短くなるように設定されている。
【００６８】
ステップ１１０では、ＥＣＵ５０は、滑走時間Ｔ２１または飛行時間Ｔ２２を吸気管通過時間Ｔ２として算出する。本ステップ１１０にて滑走時間Ｔ２１または飛行時間Ｔ２２のどちらを算出するかについては、例えば、既述した手法を用いることができる。滑走時間Ｔ２１には、吸入空気量（質量流量）の寄与が大きい。このため、ＥＣＵ５０は、ここでは、吸入空気量の関数となるように滑走時間Ｔ２１を予め定めたマップ（図示省略）に従って滑走時間Ｔ２１を算出する。このマップでは、吸入空気量が多いほど、滑走時間Ｔ２１が短くなるように設定されている。また、飛行時間Ｔ２２は、吸気の流速の寄与が大きい。そして、吸気の流速は、吸入空気量と比例関係にある。このため、ＥＣＵ５０は、ここでは、吸入空気量の関数となるように飛行時間Ｔ２２を予め定めたマップ（図示省略）に従って飛行時間Ｔ２２を算出する。このマップでは、吸入空気量が多いほど、飛行時間Ｔ２２が短くなるように設定されている。
【００６９】
ステップ１１２では、ＥＣＵ５０は、保護時間Ｔ３を、弁離脱時間Ｔ１と滑走時間Ｔ２１との和、もしくは、弁離脱時間Ｔ１と飛行時間Ｔ２２との和として算出する。次いで、ＥＣＵ５０は、現在の排気ガス流量の下で限界回転速度Ｎｔｍａｘに対応するＷＧＶ開度の下限値ＷＧＶｍｉｎを算出する（ステップ１１４）。
【００７０】
図６は、同一排気ガス流量下でのタービン回転速度ＮｔとＷＧＶ開度との関係を表した図である。排気ガス流量が一定であれば、タービン回転速度Ｎｔは図６に示すようにＷＧＶ開度が小さいほど高くなる。限界回転速度Ｎｔｍａｘは、ここでは、運転状態（エンジン回転速度とエンジン負荷率）に依らずに一定の値として事前に設定された値が用いられているものとする。なお、限界回転速度Ｎｔｍａｘは、上述した力積の大きさを考慮して設定されるものであるため、ＥＧＲバルブ４０にて発生する凝縮水の量に応じて変更してもよい。具体的には、推定等によるＥＧＲバルブ４０の温度が低いほど、凝縮水の発生量が多くなるので、それに伴い限界回転速度Ｎｔｍａｘを下げるようにしてもよい。
【００７１】
ＥＣＵ５０は、図６に示すようなタービン回転速度ＮｔとＷＧＶ開度との関係（マップなど）を所定排気ガス流量毎に備えており、本ステップ１１４では、現在の排気ガス流量での上記関係を利用して限界回転速度Ｎｔｍａｘに対応する下限値ＷＧＶｍｉｎが算出される。なお、排気ガス流量は、定常下では全筒内吸入ガス量Ｇｃｙｌと燃料噴射量の和と同量であり、エアフローメータ１８により計測される吸入空気量ＧａとＥＧＲガス量Ｇｅｇｒと燃料噴射量との和として算出することができる。ＥＧＲガス量Ｇｅｇｒは、吸排気の差圧とＥＧＲバルブ開度とに基づいて算出することができる。
【００７２】
次に、ＥＣＵ５０は、要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎよりも小さいか否かを判定する（ステップ１１６）。ＷＧＶ開度によってエンジン負荷率が制御される領域Ｂ以上のエンジン負荷領域においてＥＧＲガスが導入される状況下では、ＥＣＵ５０は、アクセル開度に応じた要求エンジン負荷率が得られるようにするために、本ルーチンとは別の処理を用いて、エンジン負荷パラメータとエンジン回転速度と基本要求ＥＧＲバルブ開度とに基づく値として要求ＷＧＶ開度を逐次算出している。ここでいうエンジン負荷パラメータには、エンジン負荷率（筒内空気充填率）もしくは吸入空気量Ｇａなどが該当する。そして、算出された要求ＷＧＶ開度となるようにＷＧＶ開度が制御されるようになっている。基本要求ＥＧＲバルブ開度についても、本ルーチンとは別の処理によって逐次算出されている。具体的には、基本要求ＥＧＲバルブ開度は、エンジン負荷パラメータとエンジン回転速度とエンジン冷却水温度とに基づく値として算出される。
【００７３】
ステップ１１６において要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎ以上であると判定した場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１１８に進み、通常の指示通りの値を用いて要求ＷＧＶ開度を設定する（すなわち、要求ＷＧＶ開度の修正は行われない）。次いで、ＥＣＵ５０は、ステップ１２０に進み、通常の指示通りの値（すなわち、基本要求ＥＧＲバルブ開度）を用いて要求ＥＧＲバルブ開度を設定する（すなわち、要求ＥＧＲバルブ開度の修正も行われない）。
【００７４】
一方、ステップ１１６において要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎよりも小さい（閉じ側の開度である）と判定した場合には、ＥＣＵ５０は、今回のＥＧＲガスの導入直前でのＷＧＶ開度（要求ＷＧＶ開度または実ＷＧＶ開度）が下限値ＷＧＶｍｉｎよりも小さいか否かを判定する（ステップ１２２）。その結果、本判定が成立する場合、つまり、今回のＥＧＲガスの導入直前での（すなわち、ＥＧＲガスを導入していない状態での）インペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも既に高い場合には、ＥＣＵ５０は、ステップ１０２に進む。このような処理によれば、エンジン負荷領域が既述の領域Ｃにあるためにインペラ回転速度制御を行うことができない場合に、ＥＧＲガスの導入が禁止されることになる（ステップ１０３）。
【００７５】
一方、ステップ１２２の判定が不成立となる場合には、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ導入開始からの継続時間が既述した保護時間Ｔ３よりも短いか否かを判定する（ステップ１２４）。その結果、保護時間Ｔ３が未経過である場合には、ＥＣＵ５０は、要求ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎに変更する（ステップ１２６）とともに、基本要求ＥＧＲバルブ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎに応じたＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１（図４（Ｄ）参照）に変更する（ステップ１２８）。また、保護時間Ｔ３が経過した場合であれば、ステップ１１８および１２０の処理が実行される。
【００７６】
ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下となる状況でＥＧＲ導入条件が成立してＥＧＲガスの導入が開始される場合とは、閉弁中にＥＧＲバルブ４０に付着している凝縮水がＥＧＲバルブ４０の開放に伴ってコンプレッサ２２ａに流入する可能性がある場合のことである。以上説明した図５に示すルーチンによれば、この場合であって、ＥＧＲガス導入開始時の要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎよりも低い（閉じ側である）場合には、要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎに制限される。そして、この要求ＷＧＶ開度の制限は、ＥＧＲガスの導入開始時点からの保護時間Ｔ３に渡って継続される。保護時間Ｔ３は、コンプレッサ２２ａに対してＥＧＲバルブ４０からの凝縮水の水滴が流入する可能性がある時間である。このようなインペラ回転速度制御によれば、水滴がコンプレッサ２２ａに流入する可能性のある状況下においてインペラ回転速度Ｎｔが水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも高い状態となることが回避される。これにより、特別なハードウェア構成の追加や変更を必要とするのではなく、水滴へのインペラの衝突速度を下げる（力積を小さくする）ことによって、インペラでのエロージョン現象の発生を防止することができる。また、本制御は、閉弁中にＥＧＲバルブ４０に付着していた水滴が開弁時にＥＧＲガスとともに吸気通路１２に流入すること自体は許容した対策であるといえる。このため、エロージョン現象の抑制のために単にＥＧＲガスの導入制限を行う構成と比べ、ＥＧＲガスの導入機会をできるだけ確保しつつ（例えば、暖機時であればＥＧＲガスの早期導入を図りつつ）エロージョン現象の発生を抑制できることに繋がるものであるといえる。
【００７７】
また、上記ルーチンによれば、弁離脱時間Ｔ１と吸気管通過時間Ｔ２（滑走時間Ｔ２１または飛行時間Ｔ２２）とに基づいて保護時間Ｔ３が決定される。これにより、ＥＧＲバルブ４０を離脱して吸気通路１２に流入する水滴の挙動に主に影響を与えるパラメータ（上記の例ではＥＧＲバルブ開度および吸入空気量）と、吸気通路１２に流入した後の水滴の形態とを考慮して、インペラ回転速度Ｎｔを制限する保護時間Ｔ３を必要最小限に設定することができる。これにより、インペラ回転速度Ｎｔの制限に伴うトルク変化抑制のためのＥＧＲガス量の制限についても必要最小限に抑制することができるので、本制御がＮＯｘ排出に与える悪影響を最小限に抑制することができる。
【００７８】
なお、上述した実施の形態１においては、ステップ１１６の処理において算出される要求ＷＧＶ開度となるように当該要求ＷＧＶ開度の算出時の排気ガス流量下でＷＧＶ開度が制御された状態で得られるコンプレッサ回転速度が前記第１の発明における「基本要求コンプレッサ回転速度」に、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘが前記第１の発明における「所定回転速度」に、それぞれ相当している。また、ＥＣＵ５０が下限値ＷＧＶｍｉｎとなるようにＷＧＶ３２を制御することにより前記第１の発明における「コンプレッサ制御手段」が実現されている。
また、エンジン負荷パラメータとエンジン回転速度とエンジン冷却水温度とに基づく値としてＥＣＵ５０によって算出される基本要求ＥＧＲバルブ開度が前記第３の発明における「基本要求ＥＧＲバルブ開度」に相当し、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１が前記第３の発明における「第１要求ＥＧＲバルブ開度」に相当している。また、ＥＣＵ５０がＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１となるようにＥＧＲバルブ開度を制御することにより前記第３の発明における「ＥＧＲバルブ制御手段」が実現されている。
【００７９】
実施の形態２．
次に、図７〜図９を参照して、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に図５に示すルーチンに代えて後述の図９に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【００８０】
［実施の形態２の特徴的な制御（インペラ回転速度制御に付随するＥＧＲ制御）］
図７は、コンプレッサ２２ａに流入する水滴の粒径に応じて定まる水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘと、インペラ回転速度ＮｔがＮｔｍａｘを超えない範囲内でのＷＧＶ開度とＥＧＲバルブ開度との組み合わせについて説明するための図である。
【００８１】
図７（Ａ）中に表した「ＮＧ領域」および「ＯＫ領域」は、インペラのエロージョン現象が問題となる領域およびそれが問題とならない領域をそれぞれ示している。このように、エロージョン現象の観点で許容される水滴の粒径とインペラ回転速度Ｎｔとの間には、粒径が大きいほど、限界回転速度Ｎｔｍａｘが低くなるという関係がある。また、内燃機関１０にて現実に発生し得る水滴の粒径は、既述したように内燃機関１０のハードウェア条件に応じて決まるので、事前に実験等によって把握することができる。したがって、限界回転速度Ｎｔｍａｘは、ＮＧ領域とＯＫ領域との境界線と内燃機関１０にて現実に発生し得る水滴の粒径とに基づいて、図７（Ａ）に示すように求めることができる。これにより、内燃機関１０のハードウェア条件に応じた限界回転速度Ｎｔｍａｘが定まる。
【００８２】
インペラ回転速度Ｎｔと過給圧Ｐｉｍと筒内に吸入される全筒内吸入ガス量Ｇｃｙｌ（＝Ｇａ＋Ｇｅｇｒ）とは、互いに比例関係にある。実施の形態１にて既述したように、ＥＧＲガスの導入時には、吸入空気量Ｇａ（エンジントルク）を変化させないためにインペラ回転速度Ｎｔが高められる。そのために、実施の形態１の例では、インペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないように配慮しつつ、ＥＧＲガスの導入直前のＷＧＶ開度に対して小さな下限値ＷＧＶｍｉｎとなるようにＷＧＶ開度が制御される。図７（Ｂ）中に示すＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ１は、ＥＧＲバルブ４０の開弁の前後で吸入空気量Ｇａを変化させることなく、ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎに設定した状況下で得られる過給圧Ｐｉｍの下で導入可能なＥＧＲガス量である。
【００８３】
限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔを制限した条件下でのＷＧＶ開度とＥＧＲバルブ開度との組み合わせは、ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎよりも大きくする（開き側にする）ものであれば、実施の形態１で用いる下限値ＷＧＶｍｉｎとＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１との組み合わせ（設定例１）に限られない。図７（Ｂ）に示す設定例２は、ＷＧＶ開度ＷＧＶ２とＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２との組み合わせを用いるものである。ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２は、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１よりも小さなＥＧＲバルブ開度であり、ＷＧＶ開度ＷＧＶ２は、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２の使用時にＥＧＲバルブ４０の開弁の前後で吸入空気量Ｇａを変化させることのないＷＧＶ開度である。設定例２によれば、設定例１のＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ１よりも少ないＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ２が、下限値ＷＧＶｍｉｎよりも開き側のＷＧＶ開度ＷＧＶ２の下で得られることになる。同様に、ＥＧＲバルブ開度をＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２よりも更に閉じつつＷＧＶ開度ＷＧＶ２よりも更にＷＧＶ開度を開くことにより、吸入空気量Ｇａを変化させずにＥＧＲガス量をＧｅｇｒ２よりも少なくした設定を得ることもできる。
【００８４】
設定例１によれば、限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔを制限した状況下で最大のＥＧＲガス量Ｇｅｇｒ１を確保できるといえる。その一方で、ＥＧＲバルブ開度を下げることで、ＥＧＲバルブ４０を通過するＥＧＲガスの流速を高める効果を期待することができる。ＥＧＲバルブ４０を通過するＥＧＲガスの流速が高くなると、閉弁中にＥＧＲバルブ４０に付着していた凝縮水をより短い時間で吹き飛ばすことが可能となる。すなわち、弁離脱時間Ｔ１が短縮されることになる。
【００８５】
そこで、本実施形態では、インペラ回転速度制御の実行時のＥＧＲバルブ開度を、実施の形態１で用いたＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１よりも小さいＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２に設定することとした。このようなＥＧＲバルブ開度の設定が用いられる際の内燃機関１０の動作について、暖機時を例に挙げて図８を参照して説明する。
【００８６】
図８に示す制御例では、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２が用いられることに伴って、下限値ＷＧＶｍｉｎよりも開き側のＷＧＶ開度ＷＧＶ２が用いられる。その結果、インペラ回転速度Ｎｔは、限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも低いインペラ回転速度Ｎｔ２に制御される。ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２が使用されることで、実施の形態１の制御と比べて弁離脱時間Ｔ１が短縮するので、インペラの保護時間Ｔ３が短縮される。つまり、インペラ回転速度制御の実行時間を短縮し、より早いタイミングで通常のＷＧＶ開度およびＥＧＲバルブ開度制御に戻すことが可能となる。
【００８７】
（実施の形態２の具体的処理）
図９は、本発明の実施の形態２においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。なお、図９において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００８８】
図９に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１２４にて保護時間Ｔ３が未経過であると判定した場合には、ステップ２００および２０２の処理を順に実行する。
【００８９】
ステップ２００では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス導入開始時の基本要求ＥＧＲバルブ開度をＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２（図８（Ｄ）参照）に変更する。ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２は、実施の形態１で用いたＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１（すなわち、ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎよりも閉じない条件下でＥＧＲガス量を最大にできるＥＧＲバルブ開度）よりも小さなＥＧＲバルブ開度範囲内の適切な値として設定されたものである。より具体的には、このＥＧＲバルブ開度範囲内でＥＧＲバルブ開度を小さくしていくとＥＧＲバルブ開度は最終的には全閉開度に到達する。ＥＧＲバルブ開度が全閉開度近くになると、ＥＧＲガスの流れがなくなっていき、その結果、水滴がＥＧＲバルブ４０から離脱しにくくなっていく。したがって、ＥＣＵ５０には、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ１に設定した場合よりもＥＧＲバルブ通過ガスの流速を適切に高められる値として実験等の結果に基づいて予め設定されたＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２が記憶されている。
【００９０】
ステップ２０２では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス導入開始時の要求ＷＧＶ開度をＷＧＶ開度ＷＧＶ２に変更する。既述したように、ＷＧＶ開度ＷＧＶ２は、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２の使用時にＥＧＲバルブ４０の開弁の前後で吸入空気量Ｇａを変化させることのないＷＧＶ開度として事前に設定された値である。
【００９１】
以上説明した図９に示すルーチンによっても、上述した実施の形態１のインペラ回転速度制御と同様に、インペラでのエロージョン現象の発生を防止することができる。そのうえで、本制御によれば、実施の形態１の制御と比べ、ＥＧＲガスの導入直後のＥＧＲガス量は少なくなるが、ＥＧＲバルブ４０からの水滴の離脱促進によって結果的には本来要求された量でのＥＧＲガスの導入を早期に行えるようになる。
【００９２】
なお、上述した実施の形態２においては、ＥＧＲバルブ開度ＥＧＲ２が前記第４の発明における「第２要求ＥＧＲバルブ開度」に相当し、ＷＧＶ開度ＷＧＶ２となるように当該ＷＧＶ開度ＷＧＶ２の算出時の排気ガス流量下でＷＧＶ開度が制御された状態で得られるコンプレッサ回転速度が前記第４の発明における「第１要求コンプレッサ回転速度」に相当している。
【００９３】
実施の形態３．
次に、図１０を参照して、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に実施の形態１の図５に示すルーチンに代えて後述の図１０に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。なお、本実施形態の制御は、実施の形態２の制御（図９に示すルーチン）と組み合わせたものであってもよい。
【００９４】
［実施の形態３の特徴的な制御］
本実施形態では、前提として、ＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下になる状況にあるか否かを、吸気温度が所定値Ｘ１以下であるか否かに基づいて判定しているものとする（後述のステップ３０１参照）。
【００９５】
ＥＧＲバルブ４０には熱容量がある。このため、ＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下になっている状態からの冷間始動時は別として、ＥＧＲバルブ４０の開弁中に高温のＥＧＲガスによってＥＧＲバルブ４０が温められた状態でＥＧＲバルブ４０が閉じられた場合には、吸気温度が所定値Ｘ１以下であっても、ＥＧＲバルブ温度が直ちに所定値Ｘ１以下になるわけではない。ここで、エンジン運転中にＥＧＲガスの導入を休止してＥＧＲバルブ４０を閉じた後に当該エンジン運転の継続中にＥＧＲガスの導入が再開されるケースを対象として、水滴付着時間Ｔ４を想定する。水滴付着時間Ｔ４とは、開弁中に高温のＥＧＲガスによって温められたＥＧＲバルブ４０が閉じられた時点から、閉弁中のＥＧＲバルブ４０が低温の吸気に晒されることによってバルブ表面に水滴が付着し始める時点までの時間のことである。
【００９６】
水滴付着時間Ｔ４が未経過であれば、ＥＧＲバルブ４０の閉弁中に吸気温度が所定値Ｘ１以下となる状況であってもバルブ表面に水滴は付着しない。そうであるのに、このような状況下でＥＧＲガスの導入が再開される際に既述のインペラ回転速度制御が実行されると、不必要にＥＧＲガスが減らされてしまうことになる。そこで、本実施形態では、吸気温度が所定値Ｘ１以下であって、ＥＧＲ導入の休止時間が水滴付着時間Ｔ４以上継続したときに、ＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する状況にあると判定することとした。そして、当該水滴付着時間Ｔ４が経過した時点以降にＥＧＲガスの導入が開始される場合であれば、上述したインペラ回転速度制御を実行することとした。
【００９７】
（実施の形態３の具体的処理）
図１０は、本発明の実施の形態３においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。なお、図１０において、実施の形態１における図５に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【００９８】
図１０に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１００にてＥＧＲ導入条件が成立したと判定した場合には、吸気温度が所定値Ｘ１以下であるか否かに基づいてＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下になる状況にあるか否かを判定する（ステップ３０１）。一方、ＥＣＵ５０は、ステップ１００にてＥＧＲ導入条件ではないと判定した場合には、ＥＧＲ導入の休止時間（ＥＧＲカット継続時間）が水滴付着時間Ｔ４以上であるか否かを判定する（ステップ３００）。ある温度にあるＥＧＲバルブ４０への水滴の付着は、低温の吸気によってＥＧＲバルブ４０が冷やされる時間により定まる。このため、ＥＣＵ５０は、ここでは、吸気温度および吸入空気量の関数となるように水滴付着時間Ｔ４を予め定めたマップ（図示省略）に従って水滴付着時間Ｔ４を算出する。このマップでは、吸気温度が低いほど、また、吸入空気量が多いほど、水滴付着時間Ｔ４が短くなるように設定されている。なお、水滴付着時間Ｔ４は、ＥＧＲバルブ４０が閉じられた時点のＥＧＲバルブ温度を加味して決定されるものであってもよい。
【００９９】
ＥＣＵ５０は、本判定が不成立の場合にはステップ１０２に進み、一方、本判定が成立する場合にはステップ３０２に進む。ステップ３０２では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が発生する状況にあるので、結露フラグをＯＮにセットする。
【０１００】
また、本ルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１１６の処理に先立って、結露フラグがＯＮであるか否かを判定する（ステップ３０４）。その結果、ＥＣＵ５０は、結露フラグがＯＦＦである場合にはステップ１１８に進む。すなわち、この場合には、ＥＧＲ導入条件の成立後に水滴付着時間Ｔ４が未経過であるため、インペラ回転速度制御の実行が禁止される。一方、結露フラグがＯＮである場合にはステップ１１６に進む。結露フラグは、ステップ１２０の処理が実行された後にＯＦＦとされる（ステップ３０６）。
【０１０１】
以上説明した図１０に示すルーチンによれば、吸気温度が所定値Ｘ１以下となる状況下においてＥＧＲ導入条件が成立してＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、水滴付着時間Ｔ４が未経過である場合にはインペラ回転速度制御は実行されない。これにより、簡易的なＥＧＲバルブ温度の推定手法として吸気温度が所定値Ｘ１以下であるか否かの判定を利用している場合において、ＥＧＲガスの導入開始時に不必要なコンプレッサ回転速度の制限およびＥＧＲガスの減少を回避することができる。
【０１０２】
ところで、上述した実施の形態３においては、ＥＧＲガスの導入休止のためにＥＧＲバルブ４０を閉じた後の当該エンジン運転の継続中にＥＧＲガスの導入が再開されるケースを対象として、ＥＧＲガスの導入休止後の吸気温度とＥＧＲバルブ温度との過渡的な相違を考慮した制御について説明を行った。しかしながら、このような制御は、ＥＧＲガスの導入停止のためにＥＧＲバルブ４０が閉じられた後に内燃機関１０の運転が停止され、運転停止中にＥＧＲバルブ温度が所定値Ｘ１以下に下がるまでの期間中にエンジン再始動が行われるケースにも適用することができる。すなわち、エンジン停止中には、ＥＧＲバルブ４０が低温の吸気の流れに晒されることはないが、時間経過とともにＥＧＲバルブ温度が外気温度に向けて低下していく。そして、エンジン停止中のＥＧＲバルブ温度は、ＥＧＲバルブ温度とエンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度との関係を事前に把握しておくことで、エンジン冷却水温度もしくはエンジン潤滑油温度に基づいて推定することができる。そして、このような推定手法を用いることで、エンジン始動の開始時点におけるＥＧＲバルブ温度を推定することができる。そこで、以下に図１１を参照して説明するように、エンジン始動時のＥＧＲバルブ温度の推定値が所定値Ｘ１よりも高い場合には、吸気温度が所定値Ｘ１以下となる状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても、上述したインペラ回転速度制御を行わないようにしてもよい。
【０１０３】
図１１は、本発明の実施の形態３の変形例においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。なお、図１１において、実施の形態３における図１０に示すステップと同一のステップについては、同一の符号を付してその説明を省略または簡略する。
【０１０４】
図１１に示すルーチンでは、ＥＣＵ５０は、ステップ１００にてＥＧＲ導入条件ではないと判定した場合には、エンジン始動時のＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かを判定する（ステップ４００）。上述のように、エンジン始動時のＥＧＲバルブ４０の温度は、水温センサ５４により検知されるエンジン冷却水温度もしくは油温センサ５５により検知されるエンジン潤滑油温度に基づいて推定することができる。
【０１０５】
ステップ４００の判定を行った結果として、エンジン始動時のＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下である場合には結露フラグがＯＮとされ（ステップ３０２）、一方、エンジン始動時のＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１よりも高い場合には結露フラグはＯＮとされない。このため、エンジン始動時のＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１よりも高い場合には、ステップ１００および３０１の判定が順に成立した場合であっても（すなわち、吸気温度が所定値Ｘ１（露点温度）以下である状況下においてＥＧＲガスの導入が開始される場合であっても）、結露フラグがＯＮとされていないためステップ３０４の判定が不成立となり、ステップ１２６の処理によるインペラ回転速度Ｎｔの制限は行われなくなる。また、この場合には、ステップ３０４の判定が不成立となることで、ステップ１２８の処理によるＥＧＲバルブ開度の減少も行われなくなる。
【０１０６】
上記の制御には、次のような点がさらに配慮されていることが好ましい。すなわち、エンジン始動時のエンジン冷却水温度がＥＧＲ許可水温よりも低い場合には、エンジン冷却水温度がＥＧＲ許可水温まで上昇するのに要する時間分だけ、エンジン始動の開始時点とＥＧＲ導入条件の成立時点との間に時間差が生じる。エンジン始動後のＥＧＲバルブ４０は吸気の流れに晒されるため、上記の時間差が生じた場合には、エンジン冷却水温度等に基づいて推定したＥＧＲバルブ温度と、ＥＧＲ導入条件の成立時点のＥＧＲバルブ温度との間に差が生じる。その結果、始動開始時点のＥＧＲバルブ温度は所定値Ｘ１よりも高いけれども、その後のＥＧＲ導入条件の成立時のＥＧＲバルブ温度は所定値Ｘ１以下となってしまう状況が生じ得る。その一方で、始動開始後のＥＧＲバルブ温度の変化は、吸気温度と吸入空気量と始動開始時点からの経過時間との関係に基づいて把握することができる。したがって、ＥＧＲ導入条件の成立時のＥＧＲバルブ温度を精度良く推定するためには、エンジン冷却水温度等に基づいて推定したエンジン始動時のＥＧＲバルブ温度に対して、吸気温度と吸入空気量と始動開始時点からの経過時間とに基づくＥＧＲ温度補正量を加味することが好ましい。
【０１０７】
実施の形態４．
次に、図１２を参照して、本発明の実施の形態４について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に実施の形態１の図５に示すルーチンに代えて後述の図１２に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【０１０８】
［実施の形態４の特徴的な制御］
上述した実施の形態１〜３においては、ＥＧＲ導入条件が成立してＥＧＲガスの導入を開始するときにＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１（閉弁中のＥＧＲバルブ４０付近に存在する排気ガスの露点温度）以下である場合に、要求ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎ以下に制限することによって、インペラ回転速度Ｎｔが水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないように制限されるようになっている。
【０１０９】
本発明におけるコンプレッサ回転速度（インペラ回転速度Ｎｔ）の制御は、ＥＧＲバルブ４０の表面に発生する凝縮水がＥＧＲバルブ４０の開放時にコンプレッサ２２ａに流入することに起因するエロージョン現象の発生を抑制することを目的として実施されるものであり、必ずしも上述した態様で実施されるものに限られない。具体的には、本制御は、以下に図１２を参照して説明するように、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かの判定を伴わずに、ＥＧＲガスの導入が開始されるときには、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔを制限するという態様で簡易的に実施されるものであってもよい。このような態様での実施であっても、ＥＧＲバルブ４０にて凝縮水が現実に発生している状況下では上記目的が達成されるためである。
【０１１０】
（実施の形態４の具体的処理）
図１２は、本発明の実施の形態４においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かを判定するステップ１０４を有しない点、および、ステップ１０６に代えてステップ５００を有する点を除き、実施の形態１における図５に示すルーチンと同じである。
【０１１１】
ステップ５００の処理は、今回の処理サイクルがＥＧＲ導入条件の成立後の初回であるか否かを判定するものである。なお、本ルーチンにおけるステップ１２６および１２８の処理に代えて、上記図９に示すルーチンにおけるステップ２００および２０２の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、実施の形態２の制御をベースとして、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かの判定を伴わずにインペラ回転速度Ｎｔの制御が行われるようになっていてもよい。
【０１１２】
図１２に示すルーチンの処理によれば、ステップ１００にてＥＧＲ導入条件が成立した状況下において、ステップ１１６にて要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎ未満であると判定された場合には、今回のＥＧＲガスの導入直前でのインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも既に高い場合（ステップ１２２の判定が成立する場合）を除き、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔが制限されるようになる（ステップ１２６）。
【０１１３】
実施の形態５．
次に、図１３を参照して、本発明の実施の形態５について説明する。
本実施形態のシステムは、図１に示すハードウェア構成を用いて、ＥＣＵ５０に実施の形態１の図５に示すルーチンに代えて後述の図１３に示すルーチンを実行させることにより実現することができるものである。
【０１１４】
［実施の形態５の特徴的な制御］
本発明におけるコンプレッサ回転速度（インペラ回転速度Ｎｔ）の制御は、上述した実施の形態１〜４の態様での実施に代え、以下に図１３を参照して説明する態様で実施されるものであってもよい。具体的には、本実施形態のコンプレッサ回転速度の制御も、実施の形態４と同様に、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かの判定を伴わないものである。そのうえで、本実施形態の制御は、内燃機関１０の冷間始動後に最初にＥＧＲガスの導入が開始されるときにのみ、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔを制限するものであるという点において、実施の形態４の制御と相違している。
【０１１５】
冷間始動時には、ＥＧＲバルブ４０の温度が低いためにバルブ表面に凝縮水が付着している可能性が高い。このため、冷間始動後に最初にＥＧＲガスの導入が開始されるときのみを対象として、インペラ回転速度Ｎｔの制限を行うようにすることで、当該制限の実施機会をできるだけ減らしつつ、インペラでのエロージョン現象の発生を効果的に抑制することができる。
【０１１６】
（実施の形態５の具体的処理）
図１３は、本発明の実施の形態５においてＥＣＵ５０によって実行されるルーチンを示すフローチャートである。本ルーチンは、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かを判定するステップ１０４を有しない点、および、ステップ１０６に代えてステップ６００および６０２を有する点を除き、実施の形態１における図５に示すルーチンと同じである。
【０１１７】
ステップ６００の処理は、ステップ１００におけるＥＧＲ導入条件の成立が内燃機関１０の冷間始動後の初回の成立であるか否かを判定するものである。内燃機関１０の始動が冷間始動であるか否かは、始動時のエンジン冷却水温度に基づいて（例えば、始動時のエンジン冷却水温度が外気温度相当の温度であるか否かに基づいて）判断することができる。ステップ６０２の処理は、今回の処理サイクルがステップ６００の判定成立後の初回であるか否かを判定するものである。なお、本ルーチンにおけるステップ１２６および１２８の処理に代えて、上記図９に示すルーチンにおけるステップ２００および２０２の処理を実行するようにしてもよい。すなわち、実施の形態２の制御をベースとして、ＥＧＲバルブ４０の温度が所定値Ｘ１以下であるか否かの判定を伴わずに冷間始動後にＥＧＲガスの導入が最初に行われるときにインペラ回転速度Ｎｔの制御が行われるようになっていてもよい。
【０１１８】
図１３に示すルーチンの処理によれば、ステップ１００および６００の処理によって冷間始動後に最初にＥＧＲ導入条件が成立した状況下において、ステップ１１６にて要求ＷＧＶ開度が下限値ＷＧＶｍｉｎ未満であると判定された場合には、今回のＥＧＲガスの導入直前でのインペラ回転速度Ｎｔが限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも既に高い場合（ステップ１２２の判定が成立する場合）を除き、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔが制限されるようになる（ステップ１２６）。
【０１１９】
その他の変形例．
ところで、上述した実施の形態１〜３においては、ＷＧＶ開度の調整によってインペラ回転速度（コンプレッサ回転速度）Ｎｔを調整可能な内燃機関１０を例に挙げて説明を行った。しかしながら、本発明における「コンプレッサ制御手段」によるコンプレッサ回転速度の制御は、ＷＧＶ３２を利用するものに限定されない。すなわち、例えば、タービンに流入する排気ガスの流速を可変とする可変ノズルを備えるターボ過給機を備える内燃機関であれば、ＷＧＶ開度の制御に代えて同様の思想に基づく可変ノズルの制御を利用して、本発明のコンプレッサ回転速度の制御を行うようにしてもよい。また、例えば、電動式のコンプレッサ（ターボ過給機のコンプレッサを電動機によってアシストする構成も含む）を備える内燃機関であれば、電動機によってコンプレッサを直接的に駆動して、本発明のコンプレッサ回転速度の制御を行うようにしてもよい。
【０１２０】
また、実施の形態２の制御は、吸入空気量Ｇａの調整によってエンジントルクを制御する火花点火式の内燃機関に向けたものであるが、実施の形態１および３の制御の対象となる内燃機関は、火花点火式に限らず、圧縮着火式であってもよい。
さらに付け加えると、実施の形態１では、ＥＧＲガスの導入時に吸入空気量Ｇａの変化を抑制するために、コンプレッサ回転速度（インペラ回転速度Ｎｔ）を高める制御を前提として行うこととしている。しかしながら、本発明でのコンプレッサ回転速度の制御（特に圧縮着火式の内燃機関に適用した場合）は、ＥＧＲガスの導入に伴ってコンプレッサ回転速度を高めることを前提として行うことは必須ではない。すなわち、例えば、圧縮着火式の内燃機関においてＥＧＲガスの導入時に燃料噴射の増量等によってエンジントルクの変化を抑えられる状況下では、エンジントルク調整のためにコンプレッサ回転速度を調整することなく、純粋に凝縮水対策のためにコンプレッサ回転速度を必要に応じて制限するものであってもよい。また、火花点火式の内燃機関に関しても、図３（Ａ）および図３（Ｂ）中に示すスロットル開度およびＷＧＶ開度の制御手法以外の手法を前提として用いて吸入空気量Ｇａ（エンジントルク）を制御している場合においてコンプレッサ回転速度の調整以外の手法（例えば、スロットル開度、点火時期または吸排気バルブタイミングの調整）でＥＧＲガスの導入前後での吸入空気量Ｇａの調整が可能な場合には、エンジントルク調整のためにコンプレッサ回転速度を調整することは必ずしも必要とされない。このことは、ＥＧＲガスの導入開始時に予定されているＥＧＲガス量が少ない等の理由により、ＥＧＲガスの導入を伴うコンプレッサ回転速度の制限に起因するエンジントルクの変化の少なくとも一部が許容される状況下においても同様である。したがって、本発明の対象となるコンプレッサ回転速度の制御態様には、図４（Ｆ）に示すように、ＥＧＲガスの導入に伴ってエンジントルク調整のために本来であればインペラ回転速度Ｎｔを破線のように高めるべきところを、水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘを超えないようにインペラ回転速度Ｎｔの上昇量を制限するものに限られない。すなわち、例えば、ＥＧＲガスの導入直前のコンプレッサ回転速度が水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘよりも高く制御されている状況下において、ＥＧＲガスの導入開始時に水滴許容限界回転速度Ｎｔｍａｘ以下となるようにコンプレッサ回転速度を制限するものであってもよい。
さらに、特に圧縮着火式の内燃機関では、本来予定していたＥＧＲガス量にてＥＧＲガスを導入してもエンジントルク調整が可能であれば、ＥＧＲバルブ開度の減少を伴わずに、凝縮水対策のためのコンプレッサ回転速度の制限が必要に応じて行われるようになっていてもよい。
【０１２１】
また、上述した実施の形態１〜３においては、ＷＧＶ開度を下限値ＷＧＶｍｉｎまたはＷＧＶ開度ＷＧＶ２で一定に制御することによって、保護時間Ｔ３中のインペラ回転速度Ｎｔを一定に制御している。しかしながら、ＥＧＲガスの導入開始後の制限中のコンプレッサ回転速度は、水滴許容限界回転速度を超えないように制御されていれば、必ずしも一定に制御されるものに限られない。
【符号の説明】
【０１２２】
１０  内燃機関
１２  吸気通路
１４  排気通路
１６  エアクリーナ
１８  エアフローメータ
２０  吸気温度センサ
２２  ターボ過給機
２２ａ  コンプレッサ
２２ｂ  タービン
２４  インタークーラー
２６  スロットルバルブ
２８  排気浄化触媒
３０  排気バイパス通路
３２  ウェイストゲートバルブ（ＷＧＶ）
３４  ＥＧＲ装置
３６  ＥＧＲ通路
３８  ＥＧＲクーラー
４０（４０ａ〜４０ｃ）  ＥＧＲバルブ
５０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
５２  クランク角センサ
５４  水温センサ
５６  燃料噴射弁
５８  点火装置
６０  アクセル開度センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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】
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