(57)【要約】【課題】過給機を備える内燃機関にＥＧＲ装置が備えられた場合においても、過給能力を確保するのに十分な排気ガス量を過給機内に流入させることができ、十分な過給圧を確保できる内燃機関の制御装置を提供する。【解決手段】過給機１０と多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路１３各々から吸気系にＥＧＲガスを還流させる複数のＥＧＲ通路１５と、複数のＥＧＲ通路１５の各々に備えられ、ＥＧＲ通路１５を流通するＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ弁１６と、所定期間内に過給機１０内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように複数のＥＧＲ弁１６の開度を制御する制御手段１８とを備える。制御手段が、複数のＥＧＲ弁１６を制御することにより、過給能力を確保するのに十分な排気ガス量を過給機内に流入させることができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路上に排気ガスによって駆動される過給機を備える多気筒内燃機関の制御装置において、
前記過給機と前記多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路各々から吸気系にＥＧＲガスを還流させる複数のＥＧＲ通路と、
前記複数のＥＧＲ通路の各々に備えられ、当該ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁と、
所定期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記複数のＥＧＲ弁の開度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、一の気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始してから前記一の気筒群の次に排気ガスを排出する気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始するまでの期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を前記基準量以下とさせないように、前記一の気筒群からの排気ガスが流通する一の排気通路からのＥＧＲガス量を減少させ、他の排気通路からのＥＧＲガス量を増量させて所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記複数のＥＧＲ弁の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項３】
排気通路上に排気ガスによって駆動される過給機を備える多気筒内燃機関の制御装置において、
前記過給機と前記多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路各々から分岐する複数の第１ＥＧＲ通路と、
前記複数の第１ＥＧＲ通路が合流して形成される第２ＥＧＲ通路と、
前記複数の第１ＥＧＲ通路の合流点に備えられ、前記第２ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス量の内の各第１ＥＧＲ通路から流入するＥＧＲガス量の分配比率を調節するＥＧＲガス分配手段と、
前記第２ＥＧＲ通路に備えられ吸気系に還流するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁と、
所定期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記ＥＧＲガス分配手段にて調節される前記分配比率を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、一の気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始してから前記一の気筒群の次に排気ガスを排出する気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始するまでの期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を前記基準量以下させないように、前記一の気筒群からの排気ガスが流通する一の排気通路からのＥＧＲガス量を減少させ、他の排気通路からのＥＧＲガス量を増量させるように前記ＥＧＲガス分配手段にて調節される前記分配比率を制御することを特徴とする請求項３に記載の多気筒内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記多気筒内燃機関は、２つの気筒がＶ字型に備えられ爆発行程が不等間隔で生じるＶ型２気筒の内燃機関であり、２つの気筒の内の一の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路と他の気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路とを備え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多気筒内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスによって駆動される排気タービン駆動式過給機を備える多気筒内燃機関の制御装置に係り、特に、過給機内に流入する排気ガス量が低下するのを抑制するように内燃機関を制御するものに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、多気筒の内燃機関において、排気通路上に、排気ガスによって駆動される排気タービン駆動式過給機（ターボチャージャー、以下、「過給機」という。）を備えた内燃機関が知られている（例えば、特許文献１参照）。この過給機は、気筒内から排出される排気ガスのエネルギーを利用してタービンを回し、タービンと同じ回転軸に取り付けられているコンプレッサーによって空気を圧縮し、圧縮した空気を気筒内に送り込む装置である。
【０００３】
また、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するために、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関が知られているが、このＥＧＲ装置は、内燃機関の気筒内から排出される排気ガスの一部を吸気系へ再循環させ、気筒内に供給するものである。そして、一般に、気筒内に再循環させる排気ガス（ＥＧＲガス）量が増加するにつれて、混合気の燃焼により発生するＮＯｘ量は低下するが、ＥＧＲガス量を過度に増大すると、混合気の着火性の悪化や内燃機関の出力の低下が生ずるので、ＥＧＲガスの量を適当な量に制御する必要がある。そして、ＥＧＲ率（気筒内に吸入される吸気の質量に占めるＥＧＲガスの質量の割合、すなわち「（ＥＧＲガス質量／（気筒内に吸入される新気の質量＋ＥＧＲガスの質量））×１００％」）という指標を用いて、内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲガス量を制御している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−１４９１４２号公報
【特許文献２】
特開２０００−２８２９４５号公報
【特許文献３】
特開昭６３−８３４２５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
過給機とＥＧＲ装置はともに、気筒内から排出される排気ガスを利用するものであるため、両装置を備える内燃機関において、ＥＧＲ率を上げるとその分過給機にて利用される排気ガスのエネルギーが減少する。
【０００６】
そのため、過給機を備える多気筒内燃機関であって、各気筒から排出される排気ガスが流通する排気通路の集合点の上流で、各気筒から排出される排気ガスが吸気系に還流されるように構成されたＥＧＲ装置が備えられている場合、ある気筒用の排気通路を流通する排気ガスの内吸気系に還流されるＥＧＲガス量が多いと、その排気通路から過給機に流入する排気ガス量が減少する。その結果、ある所定期間内に過給機に流入する排気ガス量が減少することにより、タービンの駆動力となる排気ガスによるエネルギーが減少してタービンの回転数が低下する。そして、それに応じてタービンと同じ回転軸に取り付けられているコンプレッサーにおいて十分な過給圧が得られなくなり、所望の空気量が気筒内に送り込まれなくなるおそれがある。その結果、気筒内の空気量が減少することに起因して、出力の低下、所望の空燃比よりもリッチ側にずれることによるスモークの発生等を生じさせるおそれがある。
【０００７】
特に、爆発行程が不等間隔で生じる内燃機関、例えば、一つのクランクピンに２気筒用のコンロッドが連結されているＶ型２気筒の内燃機関においては、過給機内に排気ガスが流入する間隔も不等間隔となる。そのため、１の気筒からの排気ガスが流入してから他の気筒からの排気ガスが流入するまでの間隔が長い期間に排気ガスを排出する気筒からの排気ガスの一部を吸気系に還流させると、その分その期間内に過給機内に流入する排気ガス量が減少する。その結果、タービンの回転数が極端に低下し、コンプレッサーによる過給圧が得られ難くなり、上述したように出力の低下、所望の空燃比よりもリッチ側にずれることによるスモークの発生等を生じさせるおそれがある。
【０００８】
本発明は、上記した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、過給機を備える内燃機関にＥＧＲ装置が備えられた場合においても、過給能力を確保するのに十分な排気ガス量を過給機内に流入させることができ、十分な過給圧を確保できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、排気通路上に排気ガスによって駆動される過給機を備える多気筒内燃機関の制御装置において、前記過給機と前記多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路各々から吸気系にＥＧＲガスを還流させる複数のＥＧＲ通路と、前記複数のＥＧＲ通路の各々に備えられ、当該ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁と、所定期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記複数のＥＧＲ弁の開度を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
排気通路上に排気ガスによって駆動される過給機は、気筒内から排出される排気ガスのエネルギーを利用してタービンを回し、タービンと同じ回転軸に取り付けられているコンプレッサーによって空気を圧縮し、圧縮した空気を気筒内に送り込む装置である。そのため、コンプレッサーによって空気を圧縮し、所定の空気量を気筒内に送り込むには、タービンがそれに必要な回転数だけ回転する必要があり、その必要回転数だけ回転させるのに必要なエネルギーを生み出す排気ガス量が過給機内に流入することが必要となる。
【００１１】
しかし、過給機を備える内燃機関にＥＧＲ装置が備えられている場合、気筒内から排出される排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気系に還流されるので、その分過給機内に流入する排気ガス量が減少する。
【００１２】
特に、内燃機関が、２つの気筒がＶ字型に備えられ、同一のクランクピンに２気筒用のコンロッドが連結されたＶ型２気筒の内燃機関である場合は、爆発行程の間隔が不等間隔で生じ、ある一の気筒からの排気ガスが過給機内に流入開始してから他の気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間と前記他の気筒からの排気ガスが過給機内に流入開始してから前記一の気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間も異なり、その期間が長い期間内に排気ガスを排出する気筒からの排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気系に還流されると、その期間内に過給機内に流入する排気ガス量が減少し、タービンがその期間の必要回転数だけ回転するのに必要なエネルギーを得ることができないおそれがある。
【００１３】
これに対して、前記期間が短い期間内に排気ガスを排出する気筒からの排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気系に還流されても、その気筒からの排気ガスが過給機内に流入した後、短期間の内に他の気筒からの排気ガスが流入するので、タービンがその期間の必要回転数を超えて回転するのに十分なエネルギーを得ることができる。
【００１４】
そこで、本発明に係る多気筒内燃機関の制御装置においては、過給機と前記多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路各々から吸気系にＥＧＲガスを還流させる複数のＥＧＲ通路と、前記複数のＥＧＲ通路の各々に備えられ、当該ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁と、所定期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記複数のＥＧＲ弁を制御する制御手段とを備えるようにした。
【００１５】
ここで、前記所定期間とは、例えば、多気筒の内の一の気筒群からの排気ガスが過給機内に流入開始してから、その一の気筒群の次に排気ガスを排出する気筒群からの排気ガスが過給機内に流入開始するまでの期間であることを例示することができる。また、前記基準量とは、内燃機関毎に定められる値であり、例えば、タービンが十分に回転しないためコンプレッサーが十分に圧縮した空気を送り込むことができずに、当該内燃機関を搭載した車両の使用者が満足する出力を得ることができなくなる量であることを例示することができる。
【００１６】
そして、前記制御手段が、例えば、一の気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始してから前記一の気筒群の次に排気ガスを排出する気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始するまでの期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を前記基準量以下とさせないように、前記一の気筒群からの排気ガスが流通する一の排気通路からのＥＧＲガス量を減少させ、他の排気通路からのＥＧＲガス量を増量させて、例えば１サイクル中に吸気系に還流されるＥＧＲガスの総量が所望の量となるように前記複数のＥＧＲ弁の開度を制御する等して、所定期間内に過給機内に流入する排気ガス量が基準量以下とならないようにするので、タービンの回転数が低下することに起因し、コンプレッサーによる空気圧縮力が低下して十分な空気を気筒内に送り込むことができなくなるのを抑制できる。
【００１７】
また、本発明は、排気通路上に排気ガスによって駆動される過給機を備える多気筒内燃機関の制御装置において、前記過給機と前記多気筒の内の所定の気筒群とを連通する複数の排気通路各々から分岐する複数の第１ＥＧＲ通路と、前記複数の第１ＥＧＲ通路が合流して形成される第２ＥＧＲ通路と、前記複数の第１ＥＧＲ通路の合流点に備えられ、前記第２ＥＧＲ通路を流通するＥＧＲガス量の内の各第１ＥＧＲ通路から流入するＥＧＲガス量の分配比率を調節するＥＧＲガス分配手段と、前記第２ＥＧＲ通路に備えられ吸気系に還流するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁と、所定期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を基準量以下とさせずに所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させるように前記ＥＧＲガス分配手段にて調節される前記分配比率を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１８】
そして、前記制御手段が、一の気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始してから前記一の気筒群の次に排気ガスを排出する気筒群からの排気ガスが前記過給機内に流入開始するまでの期間内に前記過給機内に流入する排気ガス量を前記基準量以下とさせないように、前記一の気筒群からの排気ガスが流通する一の排気通路からのＥＧＲガス量を減少させ、他の排気通路からのＥＧＲガス量を増量させるように前記ＥＧＲガス分配手段にて調節される前記分配比率を制御する等して、所定期間内に過給機内に流入する排気ガス量が基準量以下とならないようにすることができるので、コンプレッサーによる空気圧縮力が低下して十分な空気を気筒内に送り込むことができなくなるのを抑制できる。
【００１９】
また、ＥＧＲ弁の開度を制御することにより吸気系に還流されるＥＧＲガス量を制御し、例えば１サイクル中に吸気系に還流されるＥＧＲガスの総量が所望の量となるようにすることができる。それゆえ、ＥＧＲ制御を実行している途中において、所定期間内に過給機内に流入する排気ガス量が前記基準量より多いが、吸気系に還流するＥＧＲガス量が所望の量ではない場合には、単に１つのＥＧＲ弁の開度のみを制御して、吸気系に還流するＥＧＲガス量が所望の量となるように制御すればよいので、簡易に精度良くＥＧＲ制御を実行することができる。
【００２０】
ただし、ＥＧＲ制御実行開始する際には、ＥＧＲガス分配手段とＥＧＲ弁の両方を制御しなければならない。そこで、前記ＥＧＲガス分配手段と前記ＥＧＲ弁は一体に形成され、前記制御手段は、前記ＥＧＲ弁の開度を制御すると同時に前記ＥＧＲガス分配手段にて調節される前記分配比率をも制御することが好適である。かかる構成とすることにより、所定期間内に過給機内に流入する排気ガス量を前記基準量以下とさせないようにすることと例えば１サイクル中に所望のＥＧＲガス量を吸気系に還流させることを同時に制御することができるので、簡易に制御することができる。
【００２１】
なお、前記多気筒内燃機関においては、多気筒の内の所定の気筒群からの排気ガスが流通する排気通路は、複数存在するが、各排気通路が独立して別個に過給機と連通していてもよいし、各排気通路が集合して過給機と連通していてもよい。ただし、各排気通路が集合する場合は、その集合点よりも上流の排気通路各々からＥＧＲ通路あるいは第１ＥＧＲ通路が分岐していることが重要である。
【００２２】
また、前記多気筒内燃機関として、２つの気筒がＶ字型に備えられたＶ型２気筒の内燃機関であることを例示したが、その他、２つの気筒が対向して備えられ、同一のクランクピンに２気筒用のコンロッドが連結された水平対向の２気筒の内燃機関である場合にも本発明を適用することが好適である。かかる内燃機関も爆発行程が不等間隔で生じ、ある一の気筒からの排気ガスが過給機内に流入開始してから他の気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間と前記他の気筒からの排気ガスが気筒内に流入開始してから前記一の気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間も異なるので、その期間が長い期間内に排気ガスを排出する気筒からの排気ガスの一部がＥＧＲガスとして吸気系に還流されると、タービンがその期間内の必要回転数だけ回転するのに必要なエネルギーを得ることができないおそれがあるからである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２４】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、第１の実施の形態に係る内燃機関１とその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は、バンク角略９０度の２つの気筒２を有するＶ型２気筒の水冷式４サイクル・ディーゼル機関であり、各気筒２の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３を備えている。燃料噴射弁３は、各気筒共通のコモンレール４に接続されており、燃料噴射弁３に駆動電流が印加されると、燃料噴射弁３が開弁し、その結果、コモンレール４内の燃料が各気筒♯１，♯２の燃焼室内へ噴射されるようになっている。コモンレール４は燃料供給管５を介して燃料ポンプ６と連通している。
【００２５】
また内燃機関１には、吸気通路７が接続されており、この吸気通路７はエアクリーナ８に接続されている。当該エアクリーナ８より下流の吸気通路７には、当該吸気通路７内を流通する吸気の質量流量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ９が取り付けられている。
【００２６】
また、吸気通路７におけるエアフローメータ９より下流の部位には、排気タービン駆動式過給機１０のコンプレッサハウジング１０ａが設けられており、コンプレッサハウジング１０ａより下流の吸気通路７には、インタークーラ（図示省略）が取り付けられている。更にインタークーラより下流の吸気通路７には、当該吸気通路７内を流通する空気の吸気を調節する吸気絞り弁１１が設けられ、この吸気絞り弁１１には、吸気絞り用アクチュエータ１２が取り付けられている。
【００２７】
また、内燃機関１には、排気通路１３が接続され、この排気通路１３は、下流にて図示しないマフラーと接続されている。そして、排気通路１３の途中には、過給機１０のタービンハウジング１０ｂが配置されている。このタービンハウジング１０ｂには、２つの排気スクロール室が形成されており、＃１，＃２からの排気ガスは、各々の気筒に接続された排気通路１３を介して各々独立してタービンハウジング１０ｂ内に流入し、過給機１０のタービンを回転させるようになっている。
【００２８】
また、排気通路１３におけるタービンハウジング１０ｂより下流の部位には、排気ガス中の成分を浄化するための排気浄化装置１４が配置されている。
【００２９】
また、吸気通路７における吸気絞り弁１１より下流の部位と、各排気通路１３におけるタービンハウジング１０ｂより上流の部位とは、排気ガス再循環通路（ＥＧＲ通路）１５を介して連通されている。このＥＧＲ通路１５の途中には、ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１６が各々設けられており、このＥＧＲ弁１６の開度が後述するＥＣＵ１８により制御されて、＃１気筒の排気通路１３から吸気通路７へ流入するＥＧＲガス量及び＃２気筒の排気通路１３から吸気通路７へ流入するＥＧＲガス量が独立して調節される。そして、このＥＧＲ弁１６には、弁の開度を検出するための開度センサが内蔵されている。また、ＥＧＲ通路１５流入口の上流の排気通路１３には、各々の排気通路１３内の圧力を検出する排気圧力センサ１７が備えられている。
【００３０】
なお、内燃機関１は、バンク角略９０度の２つの気筒２を有するＶ型２気筒の内燃機関であり、その部分断面図を示したのが図２である。本図は、右側の気筒（♯１）における上死点後クランク軸回転角度９０度の状態を示したものである。本図に示すように、クランク軸３１の１個のクランクピン３１ａに２気筒用の２個のコンロッド３２が連結されており、かかる状態は、左側の気筒（＃２）における上死点後クランク軸回転角度１８０度の状態を示したものでもある。
【００３１】
そして、内燃機関１は、＃１気筒の圧縮上死点を、クランク軸回転角度の０度基準とすると、＃２気筒は、クランク軸回転角度２７０度で圧縮上死点となるように設定されている。つまり、爆発行程間の間隔としては、＃１と＃２との間が約２７０度、＃２と＃１との間が約４５０度の不等間隔であり、このことは、混合気の燃焼により爆発が生じる間隔も＃１と＃２との間が約２７０度、＃２と＃１との間が約４５０度であることをも意味している。
【００３２】
以上述べたように構成された内燃機関１には、当該内燃機関１を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１８が併設されている。このＥＣＵ１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭなどからなる算術論理演算回路である。
【００３３】
ＥＣＵ１８には、前述したエアフローメータ９，排気圧力センサ１７，吸気通路７内の圧力を検出する吸気圧力センサ１９，ＥＧＲ弁１６の開度センサ（図示省略）や内燃機関１を搭載した車両の室内に取り付けられたアクセルポジションセンサ（図示省略）等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ１８に入力されるようになっている。
【００３４】
一方、ＥＣＵ１８には、燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁１６等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１８が燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁１６等を制御することが可能になっている。
【００３５】
次にＥＧＲ制御について説明する。
ＥＣＵ１８は、内燃機関から排出する窒素酸化物（ＮＯｘ）の量を低減するために、各気筒から排出される排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１５を介して気筒内に還流させ、気筒内の燃焼速度及び燃焼温度を低く抑えるような運転状態に制御する、ＥＧＲ制御を実行する。
【００３６】
このＥＧＲ制御を実行するにあたっては、気筒内に還流されるＥＧＲガス量が増加するにつれて、混合気の燃焼により発生するＮＯｘ量は低下するが、ＥＧＲガス量を過度に増大すると、混合気の着火性や内燃機関の出力は低下するので、ＥＧＲガスの量を適当な量に制御する必要がある。
【００３７】
そのため、ＥＧＲ率（気筒内に吸入される吸気の質量に占めるＥＧＲガスの質量の割合、すなわち「（ＥＧＲガス質量／（気筒内に吸入される新気の質量＋ＥＧＲガスの質量））×１００％」という指標を用いて、内燃機関の運転状態に応じてＥＧＲガス量を制御する。
【００３８】
このＥＧＲ制御では、先ずＥＣＵ１８にて、図示しないクランクポジションセンサの検出値に基づいて算出された機関回転数、内燃機関の冷却水通路等に備えられた水温センサの出力信号、アクセル開度等に基づき、ＥＧＲ制御の実行条件が成立しているか否かを判別する。
【００３９】
上記したＥＧＲ制御実行条件としては、冷却水温度が所定温度以上にある、内燃機関１が始動時から所定時間以上連続して運転されている、アクセル開度の変化量が正値である等の条件を例示することができる。
【００４０】
そして、上記したようなＥＧＲ制御実行条件が成立していると判別した場合は、ＥＣＵ１８は、気筒内に吸入されるＥＧＲガス量が機関運転状態に応じて定められた目標値になるようにＥＧＲ弁１６の開度を制御するフィードバック制御を行う。一方、上記したようなＥＧＲ制御実行条件が成立していないと判別した場合は、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲ弁１６を全閉状態に保持するように制御する。
【００４１】
ＥＧＲ制御実行条件が成立していると判別した場合、ＥＣＵ１８は、機関運転状態に応じて決定する所望のＥＧＲ率になるように、気筒内に吸入される空気量とアクセル開度とをパラメータとしてＥＧＲガス量を決定するマップへアクセスし、前記気筒内に吸入される空気量及び前記アクセル開度に対応した目標ＥＧＲガス量を算出し、当該目標ＥＧＲガス量が気筒内に流入するようにＥＧＲ弁１６の開度を制御する。
【００４２】
この目標ＥＧＲガス量は、気筒内に流入するＥＧＲガス量である。本実施の形態に係る内燃機関１においては、＃１及び＃２気筒に接続された各々の排気通路１３から各々に設けられたＥＧＲ通路１５を介して吸気通路７へＥＧＲガスが流入するので、これら２つのＥＧＲ通路１５を通り吸気通路７へ流入したＥＧＲガス量の合計が上述した目標ＥＧＲガス量となるように、両ＥＧＲ弁１６の開度を制御する。
【００４３】
ここで、上述したように本実施の形態の内燃機関１は、＃１，＃２気筒の爆発行程の間隔が不等間隔で生じるので、＃１気筒の排気行程開始から＃２気筒の排気行程開始前まで、つまり＃１気筒からの排気ガス排出開始から＃２気筒からの排気ガス排出開始までのクランク軸回転角度は約２７０度であるのに対して、＃２気筒からの排気ガス排出開始から＃１気筒からの排気ガス排出開始までのクランク軸回転角度は約４５０度となる。
【００４４】
そのため、機関回転数が一定である場合、過給機１０のタービンハウジング１０ｂ内に、＃１気筒の排気ガスが流入した後は短期間の内に＃２気筒の排気ガスが流入するのに対して、＃２気筒の排気ガスが流入した後は＃１気筒の排気ガスが流入するまで長期間を要する。特に、機関回転数が低い場合は、その時間間隔も長くなる。
【００４５】
そして、各気筒から排出される排気ガス量は同じであるから、＃２気筒の排気ガスが流入開始してから＃１気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間内にタービンが必要回転数だけ回転するにはそれに必要な排気ガス量がタービンハウジング１０ｂ内に流入する必要がある。これは、タービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が少ないと、タービンの回転数が低下するためである。それゆえ、＃２気筒からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路７に還流させると、その分タービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が減少し、タービンの回転数が極端に低下するおそれがある。
【００４６】
一方、タービンハウジング１０ｂ内に、＃１気筒の排気ガスが流入開始してから＃２気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間は短期間であるので、その期間内のタービンに必要な回転数を得るには、長期間である場合に必要となる排気ガス量ほどの量の排気ガスを必要としない。それゆえ、＃１気筒からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路７に還流させ、その分タービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガスを減少させたとしても、＃２気筒からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流させる場合と比較すると、タービンの回転数が極端に低下するおそれはない。
【００４７】
そのため、両ＥＧＲ弁１６の開度を同じにし、各ＥＧＲ通路１５から吸気通路７へ流入するＥＧＲガス量を同じにして、例えば１サイクル中の両気筒からのＥＧＲガス量の総量を目標ＥＧＲガス量とすると、＃２気筒からの排気ガスが流入開始してから＃１気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間内に、タービンが必要回転数だけ回転するのに必要なエネルギーを得ることができない場合においても、＃２気筒からのＥＧＲガス量を減量し、その分＃１気筒からのＥＧＲガス量を増量して、例えば１サイクル中の総量を目標ＥＧＲガス量とすれば、＃２気筒からの排気ガスが流入開始してから＃１気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間内においても、タービンが必要回転数を超えて回転するのに十分なエネルギーを得ることができるようになる。
【００４８】
但し、＃１気筒からのＥＧＲガス量を過剰に増量すると、＃１気筒の排気ガスが流入開始してから＃２気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間内にタービンが必要回転数だけ回転するのに必要なエネルギーを得ることができなくなるおそれがある。
【００４９】
以上の点に鑑み、本実施の形態においては、一の気筒からの排気ガスが過給機内に流入開始してから他の気筒からの排気ガスが過給機内に流入開始するまでの期間内にタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が、タービンが必要回転数だけ回転するのに必要な量である基準量以下とならないように、２つのＥＧＲ弁１６の開度を制御するようにする。なお、タービンが必要回転数だけ回転するのに必要となる排気ガス量の基準量とは、内燃機関毎に定められるものであり、例えば、タービンが十分に回転しないためコンプレッサーが気筒内に十分に圧縮した空気を送り込むことができずに、当該内燃機関を搭載した車両の使用者が満足する出力を得ることができなくなる量であることを例示することができる。
【００５０】
なお、過給機１０が、ノズルベーンの開度を絞りタービンハウジング１０ｂ内に流入した排気ガスをタービンに集中させことによりタービンの回転数を高めることができる機能を有する過給機である場合、前記基準量を定めるにあたっては、ノズルベーンの開度を最も閉じた状態でタービンが必要回転数だけ回転するのに必要となる排気ガス量としてもよい。
【００５１】
そして、２つのＥＧＲ弁１６の開度を制御するにあたっては、以下のようにする。すなわち、先ず、機関回転数，負荷等から定まる運転状態毎に、＃１気筒の排気ガスが流入開始してから＃２気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間の前記基準排気ガス量と、＃２気筒の排気ガスが流入開始してから＃１気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間の前記基準排気ガス量とを導き出す。
【００５２】
そして、運転状態毎に定まる気筒内から排出される排気ガス量と前記基準排気ガス量とに基づいて、例えば気筒内から排出される排気ガス量から前記基準排気ガス量を減算して、その運転状態においてＥＧＲガスとして利用できる最大の排気ガス量を導き出しておく。そして、ＥＧＲガスとして利用できる最大の排気ガス量を超えないように、例えば１サイクル中に吸気系に還流される総ＥＧＲガス量の内の＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率を予め導き出してマップ化しておき、ＥＧＲ制御実行中に当該マップに基づいて決定した比率となるように、各ＥＧＲ弁１６の開度を制御するようにする。なお、前記比率は、運転状態毎に所定の値として定めてもよいが、＃１気筒からタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が、＃１気筒の排気ガスが流入開始してから＃２気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間内の前記基準排気ガス量を下回らない量と、＃２気筒からタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が、＃２気筒の排気ガスが流入開始してから＃１気筒の排気ガスが流入開始するまでの期間内の前記基準排気ガス量を下回らない量との間の範囲内で幅をもたせてもよい。
【００５３】
そして、ＥＧＲ制御の実行を開始した後は、図３のフローチャートに示した制御ルーチンにしたがってＥＧＲ弁１６の開度をフィードバック制御することが好適である。
【００５４】
この制御ルーチンを、予めＥＣＵ１８のＲＯＭに記憶しておき、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてＥＣＵ１８が実行するようにするものである。
【００５５】
まず、ステップ１００にて、排気通路内圧力Ｐｅｘを検知する。これは、排気通路１３に備えられた排気圧力センサ１７の検出値を基にＥＣＵ１８が算出するものである。または、公知の排気通路内圧力推定ルーチンを実行して推定しても良い。
【００５６】
次にステップ１０１へ進み、吸気通路内圧力Ｐｉｎを算出する。これは、吸気通路７に備えられた吸気圧力センサ１９の検出値を基にＥＣＵ１８が算出するものである。
【００５７】
次に、ステップ１０２へ進み、ＥＧＲ弁１６前後圧力差ΔＰを算出する。これは、ステップ１００にて算出した排気通路内圧力Ｐｅｘからステップ１０１にて算出した吸気通路内圧力Ｐｉｎを減算するものである（ΔＰ＝Ｐｅｘ−Ｐｉｎ）。
【００５８】
次に、ステップ１０３へ進み、ＥＧＲ弁１６の実際の開度Ｌｅｇｒを検出する。これは、上述したようにＥＧＲ弁１６に内蔵された開度センサにて検出するものである。
【００５９】
次に、ステップ１０４へ進み、ＥＧＲ弁１６を通過したＥＧＲガス量Ｇｅｇｒを算出する。これは、予めＥＣＵ１８内のＲＯＭに記憶された、ＥＧＲ弁を通過するＥＧＲガス量，ＥＧＲ弁前後の圧力差及びＥＧＲ弁の開度の相関関係を示すマップに、ステップ１０２にて算出したＥＧＲ弁前後の圧力差及びステップ１０３にて検出したＥＧＲ弁の開度を代入して算出するものである。
【００６０】
次に、ステップ１０５へ進み、ＥＧＲガス還流遅れ時間Ｔｅｇｒを推定する。ＥＧＲガスの還流速度は、ＥＧＲ弁前後の圧力差及びＥＧＲ弁の開度と相関関係があるので、この相関関係に基づくマップを予めＥＣＵ１８内のＲＯＭに記憶しておき、ステップ１０２にて算出したＥＧＲ弁前後の圧力差ΔＰ及びステップ１０３にて検出したＥＧＲ弁の開度Ｌｅｇｒを代入して算出するものである。
【００６１】
次に、ステップ１０６へ進み、エアフローメータ９を通過した空気量Ｇａを算出する。これは、エアフローメータ９の検出値を基に算出するものである。
【００６２】
次に、ステップ１０７へ進み、Ｊ気筒（＃１ｏｒ＃２気筒）のＥＧＲ率Ｒｅｇｒを算出する。これは、ＥＧＲガスの還流遅れ時間Ｔｅｇｒを考慮したＪ気筒に流入するＥＧＲガス量と気筒内に流入する空気量とをパラメータとして算出するものであり、「ＥＧＲ率（Ｒｅｇｒ）＝ＥＧＲガス量／（気筒内に吸入される空気量＋ＥＧＲガス量）×１００％」の式に基づいて算出するものである。あるいは、予めＲＯＭに記憶された、ＥＧＲ率ＲｅｇｒとＥＧＲガス還流遅れ時間Ｔｅｇｒ，ＥＧＲ弁通過ガス量Ｇｅｇｒ及びエアフローメータ通過ガス量Ｇａとの相関関係を示すマップにこれまでのステップで算出された算出値を代入することによりＥＧＲ率を算出しても良い。
【００６３】
次に、ステップ１０８へ進み、Ｊ気筒の目標ＥＧＲ率を算出する。これは、内燃機関の機関回転数及びアクセル開度から定められる燃料噴射量とから予め定められる目標のＥＧＲ率を、ＲＯＭに記憶された、目標のＥＧＲ率と、機関回転数及び燃料噴射量との相関関係を示すマップに基づいて算出するものである。
【００６４】
次に、ステップ１０９へ進み、ステップ１０７にて算出されたＪ気筒の実際のＥＧＲ率Ｒｅｇｒとステップ１０８にて算出された目標のＥＧＲ率Ｒｔとの偏差ΔＲｅｇｒ（＝Ｒｔ−Ｒｅｇｒ）を算出する。
【００６５】
なお、上述したステップ１０７から１０９の処理においては、Ｊ気筒として＃１気筒か＃２気筒のいずれかの気筒のＥＧＲ率の差を算出しているが、＃１気筒及び＃２気筒の平均値のＥＧＲ率の差を算出してもよい。
【００６６】
次に、ステップ１１０へ進み、ステップ１０９にて算出した偏差ΔＲｅｇｒが零となるように、ＥＧＲ弁１６の開度を制御する。もしステップ１０９にて算出した偏差ΔＲｅｇｒが正である場合は実際のＥＧＲ率が目標のＥＧＲ率よりも小さいため、気筒内に流入するＥＧＲガス量を増量する必要がある。その場合は、ＥＧＲ弁１６の開度を大きくするが、気筒内に流入する総ＥＧＲガス量の内＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率が上述したようにして決定された比率となるように、両ＥＧＲ弁１６の開度を決定するものである。なお、前記比率に幅がもたせられている場合は、その幅の範囲内の両ＥＧＲガス量の比率となるように両ＥＧＲ弁１６の開度を変更するように制御してもよい。例えば、両ＥＧＲガス量の比率が前記幅の範囲内となるようにし、＃２気筒からのＥＧＲガス量を減量させた分＃１気筒からのＥＧＲガス量を増量させて、総量が目標のＥＧＲガス量となるようにしてもよい。
【００６７】
このようにすることで、過給機及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関においても、過給機のタービンハウジング内に十分な排気ガス量を流入させ、タービンが必要回転数を超えて回転するようにすることができるので、コンプレッサーによる過給圧を十分に確保できる。
【００６８】
なお、本実施の形態においては、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３が各々独立してタービンハウジング１０ｂと連通する場合について説明したが、図１（ｂ）に示すように、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３がタービンハウジング１０ｂの上流において合流するような構成であって、その合流点の上流に各々の排気通路１３からＥＧＲ通路１５が分岐する構成である場合にも適用することができる。
【００６９】
（第２の実施の形態）
図４は、第２の実施の形態に係る内燃機関１とその吸排気系の概略構成を示す図である。第１の実施の形態においては、＃１，＃２気筒各々の排気通路１３と吸気通路７とを連通するＥＧＲ通路１５を各々備え、各ＥＧＲ通路１５にＥＧＲ弁１６を設けていたが、本実施の形態においては、＃１，＃２気筒各々の排気通路１３から分岐するＥＧＲ通路を第１ＥＧＲ通路２１とし、両第１ＥＧＲ通路２１を合流させて第２ＥＧＲ通路２２を形成し、第２ＥＧＲ通路２２を吸気通路７と連通させるようにする。そして、両第１ＥＧＲ通路２１の合流点に、第２ＥＧＲ通路２２を流通する総ＥＧＲガス量の内の＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との分配比率を調節するＥＧＲガス分配手段たる分配装置２３を備える。また、第２ＥＧＲ通路には、吸気通路７に流入するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁１６が備えられている。
【００７０】
その他の構成は第１の実施の形態と同一であり、同一の構成部品については、図１と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００７１】
そして、このように構成された内燃機関１に併設されたＥＣＵ１８には、前述したエアフローメータ９，排気圧力センサ１７，吸気圧力センサ１９，ＥＧＲ弁１６の開度センサ等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ１８に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１８には、燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁１６，分配装置２３等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１８が燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁１６，分配装置２３等を制御することが可能になっている。
【００７２】
そして、本実施の形態に係るＥＧＲ制御も、第１の実施の形態で説明したのと同様な手法で実行される。その際の分配装置２３の分配比率の制御にあたっては、第１の実施の形態で説明したようにして決定された比率となるように制御されるものである。
【００７３】
つまり、運転状態毎に吸気系に還流される総ＥＧＲガス量の内の＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率が所定の値として定められている場合は、その比率となるように分配装置２３にて調節される分配比率が制御される。そして、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ弁１６の開度が制御され、所望のＥＧＲガス量が気筒内に流入するように制御される。
【００７４】
また、前記比率に幅がもたせられている場合も、基本的には、その範囲内で定められた比率となるように、分配装置２３にて調節される分配比率が制御された状態で、ＥＧＲ弁１６の開度が制御され、実際のＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるように制御される。ただ、状況に応じて、ＥＧＲ弁１６の開度を制御すると同時に、前記比率を前記幅の範囲内で変更するように分配装置２３にて調節される分配比率を制御してもよい。
【００７５】
このようにすることで、過給機及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関においても、過給機のタービンハウジング内に十分な排気ガス量を流入させ、タービンが必要回転数を超えて回転するようにすることができるので、コンプレッサーによる過給圧を十分に確保できる。
【００７６】
また、第１の実施の形態においては、２つの独立したＥＧＲ通路１５各々にＥＧＲ弁１６が備えられているので、ＥＧＲ率が目標のＥＧＲ率となるようにＥＧＲ弁１６を制御する場合であって＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率を変更しない場合は、これら２つのＥＧＲ弁１６を制御して、その比率を維持しつつＥＧＲ率を目標のＥＧＲ率に合わせる必要があるが、本実施の形態においては、前記比率を変更しないでＥＧＲ率を目標のＥＧＲ率に制御する場合は、第２ＥＧＲ通路２２に備えられた１つのＥＧＲ弁１６の開度のみを制御すればいいので、ＥＧＲ制御を簡易に精度良く実行することができる。
【００７７】
なお、図４には、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３が各々独立してタービンハウジング１０ｂと連通する構成であるが、図１（ｂ）に示すように、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３がタービンハウジング１０ｂの上流において合流するような構成である場合であって、その合流点の上流の各々の排気通路１３から第１ＥＧＲ通路２１が分岐する構成である場合にも適用することができる。
【００７８】
（第３の実施の形態）
図５は、第３の実施の形態に係る内燃機関１とその吸排気系の概略構成を示す図である。第２の実施の形態においては、＃１，＃２気筒各々の排気通路１３からの第１ＥＧＲ通路２１を合流させて吸気通路７と連通する第２ＥＧＲ通路２２を形成し、両第１ＥＧＲ通路２１の合流点に、＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との分配比率を調節する分配装置２３を備え、第２ＥＧＲ通路２２には、吸気通路７に流入するＥＧＲガス量を調節するＥＧＲ弁１６が備えられていたが、本実施の形態においては、＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量を一定の比率で第２ＥＧＲ通路に流入させる機能をも備えたＥＧＲ弁２４を両第１ＥＧＲ通路２１の合流点に備えた。
【００７９】
そのＥＧＲ弁２４の断面の概略を図６に示した。本図に示すように、ＥＧＲ弁２４には、＃１気筒からの第１ＥＧＲ通路２１と連通する第１流入口５１と、＃２気筒からの第１ＥＧＲ通路２１と連通する第２流入口５２と、第２ＥＧＲ通路と連通する排出口５３が備えられている。そして、第２流入口５２から流入した＃２気筒からのＥＧＲガスを排出口へ導くための第２開口部５５が第２流入口５２の下流であって第１流入口５１の上流に設けられており、第２開口部５５を通過した＃２気筒からのＥＧＲガスと第１流入口５１から流入した＃１気筒からのＥＧＲガスを排出口へ導くための第１開口部５４が第１流入口５１の下流であって排出口５３の上流に設けられている。
【００８０】
そして、第１開口部５４を開閉する第１開閉弁５６と第２開口部５５を開閉する第２開閉弁５７とが軸５８に固定されている。そして、軸５８は、ＥＧＲアクチュエータ５９に備えられＥＣＵ１８の指令に基づいて制御されるステップモータ等の駆動手段により、図６の上下方向に駆動させられる。なお、図６の実線で示したのは、両開口部５４，５５が開閉弁５６，５７により閉ざされた状態であり、破線で示したのが、軸５８が下方に駆動され、開閉弁５６，５７がリフトし、両開口部５４，５５が開かれた状態である。
【００８１】
第１の実施の形態においては、２つのＥＧＲ弁１６の開度を調節することにより＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率を変更可能としており、第２の実施の形態においては、分配装置２３を制御することにより、両気筒からのＥＧＲガス量の比率を変更可能としていたが、本実施の形態においては、第１流入口５１，第２流入口５２，第２開口部５５及び第２開閉弁５７のリフト量で両気筒からのＥＧＲガス量の比率を制御する。
【００８２】
つまり、＃２気筒からのＥＧＲガス量は、第２流入口５２と第２開口部５５の開口面積及び第２開閉弁５７のリフト量に応じて変化するが、第２流入口５２と第２開口部５５の開口面積は予め定められているので、ＥＧＲ制御中は第２開閉弁５７のリフト量に応じて＃２気筒からのＥＧＲガス量が変動し、最大リフトした状態で＃２気筒からのＥＧＲガス量が最大となる。他方、＃１気筒からのＥＧＲガス量は第１流入口５１の開口面積により定まり、この開口面積は予め定められているので、第１開閉弁５６のリフト量とＥＧＲ弁前後の圧力差が同じである場合は、＃１気筒からのＥＧＲガス量は一定量となる。それゆえ、第２開閉弁５７が最大リフトした状態で、全体のＥＧＲガス量の内の＃２気筒からのＥＧＲガス量の比率が最も高くなる。
【００８３】
また、両開閉弁５６，５７が最大リフトとなる状態でＥＧＲ率が最も高くなるが、このようにＥＧＲ率が高められるのは、一般的に内燃機関が低負荷、低回転である運転領域であり、気筒から排出される排気ガス量が少ない状態でもある。
【００８４】
一方、内燃機関が高負荷となる運転領域である場合に、過給機の過給圧を高くする必要があるが、かかる運転領域では、一般的にＥＧＲ率を低く設定するため、両開閉弁５６，５７のリフト量を下げる。そのため、かかる運転領域においては、＃２気筒から排出される排気ガスがＥＧＲガスとして吸気系に還流される量が減少するため、タービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量はあまり低下しない。
【００８５】
それゆえ、このような開閉弁５６，５７が最大リフトとなる状態で、タービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が前記基準量以下とならないようにすれば、いかなる運転領域においても前記基準量以下となることはない。したがって、開閉弁５６，５７が最大リフトとなる状態で、一の気筒からの排気ガスがタービンハウジング１０ｂに流入開始してから他の気筒からの排気ガスが流入開始するまでの期間内にタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が前記基準量以下とならないように第１流入口５１，第２流入口５２，第２開口部５５の開口面積及び第２開閉弁５７の最大リフト量等を予め設定しておく。
【００８６】
その他の構成は第１の実施の形態と同一であり、同一の構成部品については、図１と同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００８７】
そして、このように構成された内燃機関１に併設されたＥＣＵ１８には、前述したエアフローメータ９，排気圧力センサ１７，吸気圧力センサ１９，ＥＧＲ弁２４に備えられた開度センサ２５等の各種センサが電気配線を介して接続され、上記した各種センサの出力信号がＥＣＵ１８に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１８には、燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁２４等が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ１８が燃料噴射弁３，吸気絞り用アクチュエータ１２，ＥＧＲ弁２４等を制御することが可能になっている。
【００８８】
そして、本実施の形態に係るＥＧＲ制御も、第１の実施の形態で説明したのと同様な手法で実行され、所望のＥＧＲ率を確保するようにＥＧＲ弁２４が制御される。また、それと同時に前記期間内にタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が前記基準量以下とならないように制御される。
【００８９】
このようにすることで、過給機及びＥＧＲ装置を備えた内燃機関においても、過給機のタービンハウジング内に十分な排気ガス量を流入させ、タービンが必要回転数を超えて回転するようにすることができるので、コンプレッサーによる過給圧を十分に確保できる。
【００９０】
また、第１の実施の形態においては、２つの独立したＥＧＲ通路１５各々にＥＧＲ弁１６が備えられているので、ＥＧＲ率が目標のＥＧＲ率となるようにＥＧＲ弁１６の開度を制御する場合であって＃１気筒からのＥＧＲガス量と＃２気筒からのＥＧＲガス量との比率を変更しない場合でも、これら２つのＥＧＲ弁１６の開度を制御する必要があり、第２の実施の形態においては、分配装置２３にて調節される前記比率を制御し、第２ＥＧＲ通路２２に備えられたＥＧＲ弁１６の開度を制御することにより目標のＥＧＲ率となるように制御する必要があるが、本実施の形態においては、ＥＧＲ弁２４、すなわち軸５８に固定された開閉弁５６，５７のリフト量のみを制御するだけで、前記比率とＥＧＲ率の双方を制御することができるので、ＥＧＲ制御を簡易に実行することができるとともに、全体の構成を簡素化できる。
【００９１】
なお、図５には、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３が各々独立してタービンハウジング１０ｂと連通する構成であるが、図１（ｂ）に示すように、＃１及び＃２気筒各々に備えられた吸気通路１３がタービンハウジング１０ｂの上流において合流するような構成である場合であって、その合流点の上流の各々の排気通路１３から第１ＥＧＲ通路２１が分岐する構成である場合にも適用することができるのは第２の実施の形態と同様である。
【００９２】
以上の実施の形態においては、内燃機関１は、Ｖ型２気筒の内燃機関であるが、これに限定されるものではなく、その他の多気筒の内燃機関であってもよい。例えば、図７に示すように、内燃機関１が直列６気筒であって、互いに排気干渉しない気筒群に接続された一対の排気マニホールドからなる一対の排気通路の集合部を有し、各排気通路集合部から独立してタービンハウジング１０ｂ内に排気ガスが流入するように構成された内燃機関である場合は、一対の排気通路に各々のＥＧＲ通路等を備えるようにすることにより、各排気通路から吸気系に還流させるＥＧＲガス量を適切に制御して、多気筒の内の一の気筒群からの排気ガスがタービンハウジング１０ｂ内に流入開始してから、その一の気筒群の次に排気ガスを排出する他の気筒群からの排気ガスが流入開始するまでの期間内にタービンハウジング内に流入する排気ガス量が前記基準量以下とならないようにすることができる。
【００９３】
また、以上の実施の形態においては、所定期間内にタービンハウジング１０ｂ内に流入する排気ガス量が基準量以下とならないようにＥＧＲ弁の開度あるいは分配装置の分配比率を制御する等と「排気ガス量」で説明を行ったが、排気通路の形状が決まっていれば排気ガス量と排気ガス圧力は相関関係があるので、排気ガス量が基準量以下とならないようにＥＧＲ弁の開度等を制御することと、過給機に生じる排気ガス圧力が基準圧力以下とならないようにＥＧＲ弁の開度等を制御することとは実質的に同一視できるため、上述の実施の形態において、「排気ガス量が基準量以下とならないようにＥＧＲ弁の開度等を制御すること」を「過給機に生じる排気ガス圧力が基準圧力以下とならないようにＥＧＲ弁の開度等を制御すること」に置き換えて代用することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、過給機が備られた内燃機関にＥＧＲ装置が備えられている場合においても、過給能力を確保するのに十分な排気ガス量を過給機内に流入させることができるので、コンプレッサーによる過給圧を十分に確保でき、出力の低下や所望の空燃比よりもリッチ側にずれることによるスモークの発生等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】第１の実施の形態に係る内燃機関の一部断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係るＥＧＲ制御の制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【図４】第２の実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図５】第３の実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図６】第３の実施の形態に係るＥＧＲ弁の概略構成を示す図である。
【図７】実施の形態に係る内燃機関とその吸排気系の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
１  内燃機関
２  気筒
３  燃料噴射弁
４  コモンレール
５  燃料供給管
６  燃料ポンプ
７  吸気通路
８  エアクリーナ
９  エアフローメータ
１０  排気タービン駆動式過給機
１１  吸気絞り弁
１２  吸気絞り用アクチュエータ
１３  排気通路
１４  排気浄化装置
１５  ＥＧＲ通路
１６  ＥＧＲ弁
１７  排気圧力センサ
１８  ＥＣＵ
１９  吸気圧力センサ
２１  第１ＥＧＲ通路
２２  第２ＥＧＲ通路
２３  分配装置
２４  ＥＧＲ弁
３１  クランク軸
３２  コンロッド
３３  ピストン
５１  第１流入口
５２  第２流入口
５３  排出口
５４  第１開口部
５５  第２開口部
５６  第１開閉弁
５７  第２開閉弁
５８  軸
５９  ＥＧＲアクチュエータ
【図１】
2005009437.tif 000003
【図２】
2005009437.tif 000004
【図３】
2005009437.tif 000005
【図４】
2005009437.tif 000006
【図５】
2005009437.tif 000007
【図６】
2005009437.tif 000008
【図７】
2005009437.tif 000009