(57)【要約】【課題】内燃機関の排気浄化装置において、高圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスと低圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスとを適正な比で供給することができる技術を提供する。【解決手段】ターボチャージャのタービンよりも下流の排気通路からコンプレッサよりも上流の吸気通路へ低圧ＥＧＲガスを還流させる低圧ＥＧＲ通路と、低圧ＥＧＲガスの量を調節する低圧ＥＧＲ弁と、タービンよりも上流の排気通路からコンプレッサよりも下流の吸気通路へ高圧ＥＧＲガスを還流させる高圧ＥＧＲ通路と、高圧ＥＧＲガスの量を調節する高圧ＥＧＲ弁と、気筒内のＥＧＲガスの比率の目標値を決定する目標ＥＧＲ率決定手段（Ｓ１０１）と、気筒内のＥＧＲガスの比率の実際の値を推定する実ＥＧＲ率推定手段（Ｓ１０４）と、を備え、目標と実際とのＥＧＲガスの比率の差に基づいてＥＧＲガス量を変更するときに、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を低圧ＥＧＲ弁のときよりも長くする（Ｓ１１３）。【選択図】図２
2007321658.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンよりも下流の排気通路と前記コンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路で開閉することにより該低圧ＥＧＲ通路を流れる低圧ＥＧＲガスの量を調節する低圧ＥＧＲ弁と、
前記タービンよりも上流の排気通路と前記コンプレッサよりも下流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路と、
前記高圧ＥＧＲ通路で開閉することにより該高圧ＥＧＲ通路を流れる高圧ＥＧＲガスの量を調節する高圧ＥＧＲ弁と、
内燃機関に吸入されるガス中におけるＥＧＲガスの比率の目標値を決定する目標ＥＧＲ率決定手段と、
内燃機関に吸入されるガス中におけるＥＧＲガスの比率の実際の値を推定する実ＥＧＲ率推定手段と、
を備え、
前記目標ＥＧＲ率決定手段により決定されるＥＧＲガスの比率と前記実ＥＧＲ率推定手段により推定されるＥＧＲガスの比率との差に基づいて前記低圧ＥＧＲ弁の目標開度及び前記高圧ＥＧＲ弁の目標開度を設定し、これらの目標開度に向けて低圧ＥＧＲ弁及び高圧ＥＧＲ弁を同時に変化させることによりＥＧＲガス量を変更するときに、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を低圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間よりも長くすることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
高圧ＥＧＲ弁の開度を目標開度に向けて徐々に変化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還流装置。
【請求項３】
低圧ＥＧＲ弁の開度を目標開度に向けて変化させるときに、該低圧ＥＧＲ弁の実際の開度が目標開度を一時超え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還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャを備え、タービンよりも下流の排気通路とコンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路を備える内燃機関の排気還流装置が知られている。また、タービンよりも上流の排気通路とコンプレッサよりも下流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路を備える内燃機関の排気還流装置が知られている。
【０００３】
そして、低圧ＥＧＲ通路と高圧ＥＧＲ通路とを備え、低温燃焼を行なうときであって、内燃機関の高負荷運転時には低圧ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス（以下、低圧ＥＧＲガスという。）を供給し、低負荷運転時には高圧ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス（以下、高圧ＥＧＲガスという。）を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００５−７６４５６号公報
【特許文献２】特開平９−２２８８９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、低圧ＥＧＲガスの量および高圧ＥＧＲガスの量を適正な値とするためにこれらをフィードバック制御することが考えられる。しかし、低圧ＥＧＲ通路は、高圧ＥＧＲ通路よりも排気通路の下流側に接続され、また吸気通路の上流側に接続されるため、ＥＧＲガスが流れる距離が長い。また、低圧ＥＧＲ通路の排気通路側と吸気通路側との差圧は、高圧ＥＧＲ通路よりも小さい。さらに、低圧ＥＧＲ通路から吸気通路に供給される低圧ＥＧＲガスはインタークーラ等の容積の大きな部材を通過する。これらにより、低圧ＥＧＲ弁の開度を変更しても低圧ＥＧＲガスの量や全ＥＧＲガス中の低圧ＥＧＲガスの比率が変化するまでにかかる時間が、高圧ＥＧＲ弁のときよりも長い。以下、この時間が長いことをＥＧＲ弁の応答が遅いといい、この時間が短いことをＥＧＲ弁の応答が速いという。つまり、低圧ＥＧＲ弁の応答は遅く、高圧ＥＧＲ弁の応答は速い。
【０００５】
このように、低圧ＥＧＲ弁と高圧ＥＧＲ弁とでは、フィードバック制御時に開度を目標値まで変化させから実際にＥＧＲガス量が目標値まで変化するまでの時間が異なるため、低圧ＥＧＲガスの量と高圧ＥＧＲガスの量とを同時にフィードバック制御することが困難である。
【０００６】
そのため、一方のＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量をフィードバック制御し、他方のＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの量をオープンループ制御することがある。このような場合には、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比が適正な値とならないこともある。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気還流装置において、高圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスと低圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスとを適正な比で供給することができる技術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】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気還流装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の排気還流装置は、
内燃機関の排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンよりも下流の排気通路と前記コンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路で開閉することにより該低圧ＥＧＲ通路を流れる低圧ＥＧＲガスの量を調節する低圧ＥＧＲ弁と、
前記タービンよりも上流の排気通路と前記コンプレッサよりも下流の吸気通路とを接続し内燃機関からの排気の一部を吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路と、
前記高圧ＥＧＲ通路で開閉することにより該高圧ＥＧＲ通路を流れる高圧ＥＧＲガスの量を調節する高圧ＥＧＲ弁と、
内燃機関に吸入されるガス中におけるＥＧＲガスの比率の目標値を決定する目標ＥＧＲ率決定手段と、
内燃機関に吸入されるガス中におけるＥＧＲガスの比率の実際の値を推定する実ＥＧＲ率推定手段と、
を備え、
前記目標ＥＧＲ率決定手段により決定されるＥＧＲガスの比率と前記実ＥＧＲ率推定手段により推定されるＥＧＲガスの比率との差に基づいて前記低圧ＥＧＲ弁の目標開度及び前記高圧ＥＧＲ弁の目標開度を設定し、これらの目標開度に向けて低圧ＥＧＲ弁及び高圧ＥＧＲ弁を同時に変化させることによりＥＧＲガス量を変更するときに、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を低圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間よりも長くすることを特徴とする。
【０００９】
目標ＥＧＲ率決定手段は、内燃機関に吸入される全ガス中におけるＥＧＲガスの比率（以下、ＥＧＲ率ともいう。）の目標値を決定するが、このときのＥＧＲガスとは、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの和である。そして、目標ＥＧＲ率決定手段は、例えば内燃機関の運転状態、車両の状態、または雰囲気の状態等に基づいてＥＧＲ率の目標値を決定する。
【００１０】
実ＥＧＲ率推定手段は、実際のＥＧＲ率を推定するが、これは実際に測定してもよい。
【００１１】
「前記目標ＥＧＲ率決定手段により決定されるＥＧＲガスの比率と前記実ＥＧＲ率推定手段により推定されるＥＧＲガスの比率との差に基づいて前記低圧ＥＧＲ弁の目標開度及び前記高圧ＥＧＲ弁の目標開度を設定し、これらの目標開度に向けて低圧ＥＧＲ弁及び高圧ＥＧＲ弁を同時に変化させることによりＥＧＲガス量を変更する」とは、例えば目標ＥＧＲ率決定手段により決定されるＥＧＲガスの比率と前記実ＥＧＲ率推定手段により推定されるＥＧＲガスの比率との差がなくなるようにＥＧＲガス量のフィードバック制御を行うことを示している。
【００１２】
そして、低圧ＥＧＲ弁及び高圧ＥＧＲ弁を開き側に動かすことによりＥＧＲガス量が増加し、閉じ側に動かすことによりＥＧＲガス量を減少させることができるが、このときに、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を低圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間よりも長くする。
【００１３】
この場合、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を長くしても良く、また低圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を短くしても良い。
【００１４】
高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を長くすることにより、高圧ＥＧＲ弁の開度がゆっくりと変化するようになる。もともと、フィードバック制御時に高圧ＥＧＲ弁の開度を目標値まで変化させから実際に高圧ＥＧＲガス量が目標値
まで変化するまでの時間は低圧ＥＧＲ弁のときよりも短いので、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を長くすることにより、高圧ＥＧＲガス量が目標値に達するまでの時間を、低圧ＥＧＲガス量が目標値に達するまでの時間に近づけることができる。つまり、見かけ上、高圧ＥＧＲ弁の応答の速さを低圧ＥＧＲ弁の応答の速さに近づけることができる。
【００１５】
また、高圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を短くすることにより、低圧ＥＧＲ弁の開度の変更が速やかに行なわれるようになる。フィードバック制御時に低圧ＥＧＲ弁の開度を目標値まで変化させから実際に低圧ＥＧＲガス量が目標値まで変化するまでの時間は高圧ＥＧＲ弁のときよりも長いので、低圧ＥＧＲ弁が変化を開始してから目標開度となるまでにかかる時間を短くすることにより、低圧ＥＧＲガス量が目標値に達するまでの時間を、高圧ＥＧＲガス量が目標値に達するまでの時間に近づけることができる。つまり、見かけ上、低圧ＥＧＲ弁の応答の速さを高圧ＥＧＲ弁の応答の速さに近づけることができる。
【００１６】
これにより、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとを同時にフィードバック制御しても、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比を適正な値に速やかに収束させることができる。さらに、ＥＧＲ率も適正値とすることができる。
【００１７】
そして、本発明においては、高圧ＥＧＲ弁の開度を目標開度に向けて徐々に変化させることができる。これは、高圧ＥＧＲ弁の開度を変更するときの制御に遅れ系を組み込んでも良い。
【００１８】
高圧ＥＧＲ弁の開度を徐々に変化させることにより、高圧ＥＧＲガス量が徐々に変化するので、見かけ上、高圧ＥＧＲ弁の応答を遅くすることができる。
【００１９】
さらに、本発明においては、低圧ＥＧＲ弁の開度を目標開度に向けて変化させるときに、該低圧ＥＧＲ弁の実際の開度が目標開度を一時超えることができる。つまり、オーバーシュートさせてもよい。これにより、低圧ＥＧＲガス量が急激に変化するので、見かけ上、低圧ＥＧＲ弁の応答を速くすることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る内燃機関の排気還流装置は、高圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスと低圧ＥＧＲ通路からのＥＧＲガスとを適正な比で供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る内燃機関の排気還流装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用す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１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有する水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。
【００２３】
内燃機関１には、吸気管３および排気管４が接続されている。この吸気管３の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。また、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量を調節する第１スロットル６が設けられている。この第１スロットル６は、電動アクチュエータにより開閉される。第１スロットル６よりも上流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフロ
ーメータ７が設けられている。このエアフローメータ７により、内燃機関１の吸入新気量が測定される。
【００２４】
コンプレッサハウジング５ａよりも下流の吸気管３には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ８が設けられている。そして、インタークーラ８よりも下流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量を調整する第２スロットル９が設けられている。この第２スロットル９は、電動アクチュエータにより開閉される。
【００２５】
一方、排気管４の途中には、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。また、タービンハウジング５ｂよりも下流の排気管４には、パティキュレートフィルタ（以下、単にフィルタという。）１０が設けられている。このフィルタ１０には、吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯx触媒という。）が担持されている。このパティキュレートフィルタは、排気中の粒子状物質を捕集する。また、ＮＯx触媒は、該ＮＯx触媒に流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中の窒素酸化物（ＮＯx）を吸蔵し、一
方、該ＮＯx触媒に流入する排気の酸素濃度が低下したときは吸蔵していたＮＯxを放出する。その際、排気中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還元成分が存在していれば、該ＮＯx触媒から放出されたＮＯxが還元される。
【００２６】
また、タービンハウジング５ｂよりも上流の排気管４には、該排気管４内の圧力を検出する排気圧力センサ１１が取り付けられている。
【００２７】
そして、内燃機関１には、排気管４内を流通する排気の一部を低圧で吸気管３へ再循環させる低圧ＥＧＲ装置３０が備えられている。この低圧ＥＧＲ装置３０は、低圧ＥＧＲ通路３１、低圧ＥＧＲ弁３２、およびＥＧＲクーラ３３を備えて構成されている。
【００２８】
低圧ＥＧＲ通路３１は、フィルタ１０よりも下流側の排気管４と、コンプレッサハウジング５ａよりも上流且つ第１スロットル６よりも下流の吸気管３と、を接続している。この低圧ＥＧＲ通路３１を通って、排気が低圧で再循環される。そして、本実施例では、低圧ＥＧＲ通路３１を通って再循環される排気を低圧ＥＧＲガスと称している。
【００２９】
また、低圧ＥＧＲ弁３２は、低圧ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該低圧ＥＧＲ通路３１を流れる低圧ＥＧＲガスの量を調整する。さらに、ＥＧＲクーラ３３は、該ＥＧＲクーラ３３を通過する低圧ＥＧＲガスと、内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、該低圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００３０】
また、内燃機関１には、排気管４内を流通する排気の一部を高圧で吸気管３へ再循環させる高圧ＥＧＲ装置４０が備えられている。この高圧ＥＧＲ装置４０は、高圧ＥＧＲ通路４１、および高圧ＥＧＲ弁４２を備えて構成されている。
【００３１】
高圧ＥＧＲ通路４１は、タービンハウジング５ｂよりも上流側の排気管４と、第２スロットル９よりも下流の吸気管３と、を接続している。この高圧ＥＧＲ通路４１を通って、排気が高圧で再循環される。そして、本実施例では、高圧ＥＧＲ通路４１を通って再循環される排気を高圧ＥＧＲガスと称している。
【００３２】
また、高圧ＥＧＲ弁４２は、高圧ＥＧＲ通路４１の通路断面積を調整することにより、該高圧ＥＧＲ通路４１を流れる高圧ＥＧＲガスの量を調整する。
【００３３】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。また、ＥＣＵ
２０には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ１５、及び機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１６が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ２０には、第１スロットル６、第２スロットル９、低圧ＥＧＲ弁３２、及び高圧ＥＧＲ弁４２が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ２０によりこれらの機器が制御される。
【００３４】
そして、本実施例においては、低圧ＥＧＲガス量および高圧ＥＧＲガス量をフィードバック制御するときに、気筒２内に吸入される全ガス中におけるＥＧＲガスの比率（ＥＧＲ率）を変更する場合には、ＥＧＲガスの変更量を低圧ＥＧＲガスの変更量と高圧ＥＧＲガスの変更量とに予め定められた割合に従って分ける。
【００３５】
一方、全ＥＧＲガス中における高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比（ＥＧＲ比）を変更するときには、低圧ＥＧＲガス量と高圧ＥＧＲガス量との和が一定となるようにする。
【００３６】
このように、ＥＧＲ率又はＥＧＲ比を変更するときに、本実施例では低圧ＥＧＲ弁３２及び高圧ＥＧＲ弁４２の開度を調節する。そして、ＥＧＲ率又はＥＧＲ比を目標値に合わせるために、低圧ＥＧＲ弁３２及び高圧ＥＧＲ弁４２の開度の補正値を夫々求める。そして、この補正値にしたがって、低圧ＥＧＲ弁３２及び高圧ＥＧＲ弁４２の開度を変更する。このときに、低圧ＥＧＲ弁３２は補正値をそのまま適用して目標開度を設定するが、高圧ＥＧＲ弁４２は補正値を適用して求めた開度に更に遅れ処理を行なうことにより目標開度を設定する。
【００３７】
ここで遅れ処理は、高圧ＥＧＲ弁４２の変化率を低くする処理である。すなわち、低圧ＥＧＲ弁３２は設定された補正後の開度に直ぐに合わせられるが、高圧ＥＧＲ弁４２は設定された補正後の開度に向けて徐々に変化させる。
【００３８】
このようにすることで、高圧ＥＧＲガス量の変更に要する時間を、低圧ＥＧＲガス量の変更に要する時間に合わせることができるので、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとを同時にフィードバック制御することができる。さらに、ＥＧＲ率も適正値とすることができる。
【００３９】
次に、本実施例による低圧ＥＧＲ弁３２および高圧ＥＧＲ弁４２の開度制御のフローについて説明する。図２は、本実施例による低圧ＥＧＲ弁３２および高圧ＥＧＲ弁４２の開度制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。
【００４０】
ステップＳ１０１では、目標となるＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇ（以下、目標ＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇという）が算出される。ＥＧＲ率は、気筒２内の全ガス量に対するＥＧＲガス量の割合である。また、このときのＥＧＲガス量は、低圧ＥＧＲガスと高圧ＥＧＲガスとを合わせた量である。
【００４１】
そして、目標ＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇは、機関回転数及び機関負荷に基づいて決定される。目標ＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇと機関回転数及び機関負荷との関係は予め実験等により求めてマップ化しＥＣＵ２０に記憶させておく。なお、本実施例においてはステップＳ１０１の処理を行なうＥＣＵ２０が、本発明における目標ＥＧＲ率決定手段に相当する。
【００４２】
ステップＳ１０２では、高圧ＥＧＲ弁４２の基本開度Ｌｈが算出される。高圧ＥＧＲ弁４２の基本開度Ｌｈは、高圧ＥＧＲ弁４２の基準となる開度であり、機関回転数及び機関
負荷に基づいて決定される。高圧ＥＧＲ弁４２の基本開度Ｌｈと機関回転数及び機関負荷との関係は予め実験等により求めてマップ化しＥＣＵ２０に記憶させておく。
【００４３】
ステップＳ１０３では、低圧ＥＧＲ弁３２の基本開度Ｌｌが算出される。低圧ＥＧＲ弁３２の基本開度Ｌｌは、低圧ＥＧＲ弁３２の基準となる開度であり、機関回転数及び機関負荷に基づいて決定される。低圧ＥＧＲ弁３２の基本開度Ｌｌと機関回転数及び機関負荷との関係は予め実験等により求めてマップ化しＥＣＵ２０に記憶させておく。
【００４４】
ステップＳ１０４では、実際のＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔ（以下、実ＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔという）が推定される。例えば、機関回転数と、機関負荷と、吸入新気量と、に基づいて実ＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔが推定される。すなわち、気筒２内に吸入される全ガス量を機関負荷と機関回転数に基づいて求める。この関係は予め実験等により求めておく。この全ガス量は、吸入新気量と全ＥＧＲガス量との和である。この全ガス量から吸入新気量を減じることにより全ＥＧＲガス量を求めることができる。そして、全ＥＧＲガス量を全ガス量で除することにより、実ＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔを求めることができる。なお、本実施例においてはステップＳ１０４の処理を行なうＥＣＵ２０が、本発明における実ＥＧＲ率推定手段に相当する。
【００４５】
ステップＳ１０５では、目標ＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇと実ＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔとの差ΔＥＧＲ（以下、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲという）が算出される。つまり、実ＥＧＲ率ＥＧＲａｃｔが目標ＥＧＲ率ＥＧＲｔｒｇに対してどれだけずれているか算出される。
【００４６】
ステップＳ１０６では、排気圧力Ｐ４が検出される。排気圧力Ｐ４は、排気圧力センサ１１により得ることができる。
【００４７】
ステップＳ１０７では、高圧ＥＧＲガスの流量Ｖｈ（以下、高圧ＥＧＲガス流量Ｖｈという）が推定される。高圧ＥＧＲガス流量Ｖｈは、高圧ＥＧＲ弁４２の開度および排気圧力Ｐ４と相関するため、これらとの関係から算出される。
【００４８】
ステップＳ１０８では、低圧ＥＧＲガスの流量Ｖｌ（以下、低圧ＥＧＲガス流量Ｖｌという）が推定される。低圧ＥＧＲガス流量Ｖｌは、低圧ＥＧＲ弁３２の開度、機関回転数、及び機関負荷と相関するため、これらとの関係から算出される。
【００４９】
ステップＳ１０９では、実際のＥＧＲ比ＥＧＲＲａｃｔ（以下、実ＥＧＲ比ＥＧＲＲａｃｔという）が推定される。ＥＧＲ比は、気筒２内に供給される全ＥＧＲガス中の高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比である。そして、実ＥＧＲ比ＥＧＲＲａｃｔは、ステップＳ１０７で算出される高圧ＥＧＲガス流量ＶｈをステップＳ１０８で算出される低圧ＥＧＲガス流量Ｖｌで除することにより求められる。
【００５０】
ステップＳ１１０では、目標となるＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇ（以下、目標ＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇという）が算出される。目標ＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇは、機関回転数及び機関負荷に基づいて決定される。目標ＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇと機関回転数及び機関負荷との関係は予め実験等により求めてマップ化しＥＣＵ２０に記憶させておく。
【００５１】
ステップＳ１１１では、目標ＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇと実ＥＧＲ比ＥＧＲＲａｃｔとの差ΔＥＧＲＲ（以下、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲという）が算出される。つまり、実ＥＧＲ比ＥＧＲＲａｃｔが目標ＥＧＲ比ＥＧＲＲｔｒｇに対してどれだけずれているか算出される。
【００５２】
ステップＳ１１２では、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が補正され、ステップＳ１１３では、
補正後の高圧ＥＧＲ弁４２の開度に遅れ処理が行なわれ、ステップＳ１１３では、低圧ＥＧＲ弁３２の開度が補正される。
【００５３】
図３は、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲと、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂとの関係を示した図である。この関係は予め実験等により求めてマップ化しておく。
【００５４】
ここで、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲが正の値で大きくなるほど、気筒２内に吸入されるガス中のＥＧＲガスの割合が目標よりも低くなる。つまり、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの和が目標よりも少なくなっている。このような場合には、高圧ＥＧＲガスおよび低圧ＥＧＲガスの量を多くするように高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂが決定される。すなわち、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲが正の値で大きくなるほど、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂは、正の値でより大きくされる。このときに、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａを低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂよりも大きくしている。これにより、補正時に増加されるＥＧＲガス中の高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比が速やかに決定される。
【００５５】
一方、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲが負の値で小さくなるほど、気筒２内に吸入されるガス中のＥＧＲガスの割合が目標よりも高くなる。つまり、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの和が目標よりも多くなっている。このような場合には、高圧ＥＧＲガスおよび低圧ＥＧＲガスの量を少なくするように高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂが決定される。すなわち、ＥＧＲ率差ΔＥＧＲが負の値で小さくなるほど、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂは、負の値でより小さくされる。このときに、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａを低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂよりも小さくしている。これにより、補正時に増加されるＥＧＲガス中の高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比が速やかに決定される。
【００５６】
次に、図４は、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲと、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄとの関係を示した図である。この関係は予め実験等により求めてマップ化しておく。
【００５７】
ここで、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲが正の値で大きくなるほど、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比がより低くなっている。つまり、高圧ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲガスよりも相対的により少なくなっている。このような場合には、高圧ＥＧＲガスの比率を高めるように高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃが決定される。同時に、低圧ＥＧＲガスの比率を低めるように低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄが決定される。すなわち、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲが正の値で大きくなるほど、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃは、正の値でより大きくされ、低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄは、負の値でより小さくされる。このときに、高圧ＥＧＲガス量と低圧ＥＧＲガス量との和が変化しないように、夫々の補正値を決定している。
【００５８】
一方、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲが負の値で小さくなるほど、高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスとの比がより高くなっている。つまり、高圧ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲガスよりも相対的により多くなっている。このような場合には、高圧ＥＧＲガスの比率を低めるように高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃが決定される。同時に、低圧ＥＧＲガスの比率を高めるように低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄが決定される。すなわち、ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲが負の値で小さくなるほど、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃは負の値でより小さくされ、低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄは正の値でより大きくされる。
【００５９】
そして、高圧ＥＧＲ弁４２の補正後の開度Ｌｈｆは、高圧ＥＧＲ弁４２の基本開度Ｌｈに補正値Ａ及び補正値Ｃを加えることにより得ることができる。同様に、低圧ＥＧＲ弁３
２の補正後の開度Ｌｌｆは、低圧ＥＧＲ弁３２の基本開度Ｌｌに補正値Ｂ及び補正値Ｄを加えることにより得ることができる。そして、低圧ＥＧＲ弁３２の目標開度は、補正後の開度Ｌｌｆに設定される。
【００６０】
ここで、図５は、高圧ＥＧＲ弁４２の補正後の開度Ｌｈｆとそれに更に遅れ処理を行なった高圧ＥＧＲ弁４２の開度Ｌｈｄとの関係を示した図である。このように、ステップＳ１１３で遅れ処理を行なった開度Ｌｈｄは、補正後の開度Ｌｈｆに徐々に近づく。そして、遅れ処理を行なった後の開度Ｌｈｄが新たな目標開度として設定される。なお、遅れ処理の時定数は、高圧ＥＧＲガス量が目標値まで変化するのにかかる時間と、低圧ＥＧＲガス量が目標値まで変化するのにかかる時間と、が等しくなるように設定される。
【００６１】
このようにして、気筒２内におけるＥＧＲ率、およびＥＧＲ比をフィードバック制御するときに、見かけ上、高圧ＥＧＲ弁４２の応答を遅くすることにより、高圧ＥＧＲ弁４２の応答の速さと低圧ＥＧＲ弁３２の応答の速さとを合わせることができる。これにより、ＥＧＲ率およびＥＧＲ比のフィードバック制御が容易となるので、速やかに所望のＥＧＲ率およびＥＧＲ比を得ることができる。
【００６２】
以上説明したように、本実施例によれば、高圧ＥＧＲガス量及び低圧ＥＧＲガス量を同時にフィードバック制御することができるので、ＥＧＲ率及びＥＧＲ比を速やかに目標値に合わせることができる。
【実施例２】
【００６３】
実施例１では高圧ＥＧＲ弁４２の開度に遅れ処理を行なっているが、本実施例では低圧ＥＧＲ弁３２の開度を変更するときに微分動作を組み込む。これにより、低圧ＥＧＲガス量を速やかに変更することができるので、低圧ＥＧＲ弁３２の応答の速さを高圧ＥＧＲ弁４２の応答の速さに近づけることができる。
【００６４】
次に、本実施例による低圧ＥＧＲ弁３２および高圧ＥＧＲ弁４２の開度制御のフローについて説明する。図６は、本実施例による低圧ＥＧＲ弁３２および高圧ＥＧＲ弁４２の開度制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。なお、本フローチャートは、図２に示したフローチャートと比較して、ステップＳ１１３の処理が無く且つステップＳ２０１の処理が有る点で相違する。そのため、前記フローと同じ処理が行なわれるステップについては、前記フローを同じ符号を付して説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ２０１では、補正後の低圧ＥＧＲ弁３２の開度に微分処理が行なわれる。
【００６６】
ここで、図７は、低圧ＥＧＲ弁３２の補正後の開度Ｌｌｆとそれに更に微分処理を行なった低圧ＥＧＲ弁３２の開度Ｌｌｆｆとの関係を示した図である。このように、微分処理により、補正後の開度Ｌｌｆよりも一旦大きな開度とし、それから補正後の開度Ｌｌｆに徐々に近づける。このような、微分処理を行なった開度Ｌｌｆｆが新たな目標開度として設定される。
【００６７】
このようにして、気筒２内におけるＥＧＲ率、およびＥＧＲ比をフィードバック制御するときに、見かけ上、低圧ＥＧＲ弁３２の応答を速くすることにより、高圧ＥＧＲ弁４２の応答の速さと低圧ＥＧＲ弁３２の応答の速さとを合わせることができる。これにより、ＥＧＲ率およびＥＧＲ比のフィードバック制御が容易となるので、速やかに所望のＥＧＲ率およびＥＧＲ比を得ることができる。
【００６８】
以上説明したように、本実施例によれば、高圧ＥＧＲガス量及び低圧ＥＧＲガス量を同
時にフィードバック制御することができるので、ＥＧＲ率及びＥＧＲ比を速やかに目標値に合わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用す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】実施例１による低圧ＥＧＲ弁および高圧ＥＧＲ弁の開度制御のフローを示したフローチャートである。
【図３】ＥＧＲ率差ΔＥＧＲと、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ａ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｂとの関係を示した図である。
【図４】ＥＧＲ比差ΔＥＧＲＲと、高圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｃ及び低圧ＥＧＲ弁開度の補正値Ｄとの関係を示した図である。
【図５】高圧ＥＧＲ弁の補正後の開度Ｌｈｆとそれに更に遅れ処理を行なった高圧ＥＧＲ弁の開度Ｌｈｄとの関係を示した図である。
【図６】実施例２による低圧ＥＧＲ弁および高圧ＥＧＲ弁の開度制御のフローを示したフローチャートである。
【図７】低圧ＥＧＲ弁の補正後の開度Ｌｌｆとそれに更に微分処理を行なった低圧ＥＧＲ弁の開度Ｌｌｆｆとの関係を示した図である。
【符号の説明】
【００７０】
１     内燃機関
２     気筒
３     吸気管
４     排気管
５     ターボチャージャ
５ａ   コンプレッサハウジング
５ｂ   タービンハウジング
６     第１スロットル
７     エアフローメータ
８     インタークーラ
９     第２スロットル
１０   パティキュレートフィルタ
１１   排気圧力センサ
１４   アクセルペダル
１５   アクセル開度センサ
１６   クランクポジションセンサ
２０   ＥＣＵ
３０   低圧ＥＧＲ装置
３１   低圧ＥＧＲ通路
３２   低圧ＥＧＲ弁
３３   ＥＧＲクーラ
４０   高圧ＥＧＲ装置
４１   高圧ＥＧＲ通路
４２   高圧ＥＧＲ弁
【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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