(57)【要約】【課題】ＥＧＲ制御弁の他に開閉弁を有するＥＧＲ装置が組み込まれた内燃機関においては、ＥＧＲ制御弁に異物が付着してこれらの円滑な開閉動作が阻害される。【解決手段】自動変速機およびＥＧＲ装置３６が組み込まれたエンジン１０を一時的に停止し、この再びエンジンを始動させるようにした本発明による内燃機関の運転制御方法は、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路２４ａに導くためのＥＧＲ通路３９ａと、吸気通路側のＥＧＲ通路に配されて吸気通路へと導かれるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁４０と、排気通路３５ａ側のＥＧＲ通路に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁４１とをＥＧＲ装置が具え、アクセル開度の変化率が正の所定値以上の場合に開閉弁を閉止し、さらにエンジン回転速度が所定の範囲にある場合には開閉弁を閉止するのに対し、エンジン回転速度が所定の範囲から外れている場合にはＥＧＲ制御弁を閉止する。【選択図】図１
2012246827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動変速機および排気還流装置が組み込まれた内燃機関に対する停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関に対する始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
アクセル開度の変化率が正の所定値以上か否かを判定するステップと、
アクセル開度の変化率が所定値以上の場合、開閉弁を閉止すると共にエンジン回転速度が所定の範囲にあるか否かを判定するステップと、
エンジン回転速度が所定の範囲内にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を開放するステップと、
エンジン回転速度が所定の範囲から外れていると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を閉止するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
【請求項２】
手動変速機および排気還流装置が組み込まれた内燃機関に対する停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関に対する始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
アクセル開度の変化率が正の所定値以上か否かを判定するステップと、
アクセル開度の変化率が所定値以上の場合、開閉弁を閉止すると共にクラッチが遮断状態か否かを判定するステップと、
クラッチが遮断状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を少なくとも１回開閉するステップと
を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
【請求項３】
クラッチが接続状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を閉止するステップをさらに具えたことを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の運転制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の運転制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
排気通路内を流れる排気の一部を吸気通路から燃焼室内に戻し、燃焼室内における混合気の燃焼温度を低下させることにより、排気中に占める窒素酸化物の割合を低減させるようにしたＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気還流）装置が知られている。このＥＧＲ装置においては、両端が吸気通路と排気通路とに連通するＥＧＲ通路の途中にこのＥＧＲ通路を開閉し得るＥＧＲ制御弁を介装し、所定の運転領域にて排気を吸気通路側へ還流させている。
【０００３】
近年、排気の浄化に対する社会的要求が著しく高まっており、このような観点から車両が停止中の場合には内燃機関の作動を停止させ、燃料の無駄な消費を抑制すると同時に二酸化炭素の無駄な排出を防止する、いわゆるアイドルストップ制御も推進されている。しかしながら、このようなアイドルストップ制御における内燃機関の再始動時には、ＥＧＲ通路には有効となる排気が介在していないため、特に始動の最初に燃料と共に燃焼室に供給される吸気に対し、排気を含ませることが困難である。
【０００４】
このような問題を解決する技術が特許文献１にて提案されている。すなわち、アイドルストップ制御において、内燃機関の停止時にＥＧＲ通路にＥＧＲガスを一時的に貯留しておき、内燃機関の再始動時、特に最初に供給される燃料が燃焼する初爆気筒に対し、ＥＧＲガスを吸気に加えて供給できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６２９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１にて提案されたＥＧＲ装置においては、ＥＧＲ通路の吸気通路側に配された通常のＥＧＲ制御弁の他に新たな開閉弁がＥＧＲ通路の排気通路側に組み込まれている。ＥＧＲガスをＥＧＲ通路に一時的に貯留する場合、ＥＧＲ制御弁を閉止状態にしてから開閉弁を閉止状態に保つようにしているため、排気通路からＥＧＲ通路に流入する排気に含まれる煤などの微粒子成分がＥＧＲ制御弁に付着しやすい傾向を持つ。しかも、アイドルストップ制御中にＥＧＲガスがＥＧＲ通路に貯溜された状態となるため、ＥＧＲ制御弁に付着する微粒子成分を除去する機会が少なくなり、ＥＧＲ制御弁の円滑な開閉動作が阻害されてしまう可能性がある。仮に、ＥＧＲ制御弁の円滑な開閉動作が保証されない場合、所望とする排気の浄化を確実に行うこともできなくなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は、ＥＧＲ制御弁の他に開閉弁を有するＥＧＲ装置が組み込まれた内燃機関において、ＥＧＲ制御弁に異物が付着し、これらの円滑な開閉動作が阻害されるのを抑制し得るようにした内燃機関の運転制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の形態は、自動変速機および排気還流装置が組み込まれた内燃機関に対する停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関に対する始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、アクセル開度の変化率が正の所定値以上か否かを判定するステップと、アクセル開度の変化率が所定値以上の場合、開閉弁を閉止すると共にエンジン回転速度が所定の範囲にあるか否かを判定するステップと、エンジン回転速度が所定の範囲内にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を開放するステップと、エンジン回転速度が所定の範囲から外れていると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を閉止するステップとを具えたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、エンジンの駆動トルクを急激に増大させている状態ではＥＧＲ制御が行われず、開閉弁が閉止される。ここで、エンジン回転速度が所定範囲内にある場合、ＥＧＲ制御弁を開放するのに対し、エンジン回転速度が所定範囲外にある場合、ＥＧＲ制御弁を閉止する。このようなＥＧＲ制御弁の開閉動作に伴い、ＥＧＲ制御弁に付着した異物が吸気通路を流れる吸気によって吸い出され、吸気と共にエンジンの燃焼室へと送り込まれる。
【００１０】
本発明の第２の形態は、手動変速機および排気還流装置が組み込まれた内燃機関に対する停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関に対する始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、アクセル開度の変化率が正の所定値以上か否かを判定するステップと、アクセル開度の変化率が所定値以上の場合、開閉弁を閉止すると共にクラッチが遮断状態か否かを判定するステップと、クラッチが遮断状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を少なくとも１回開閉するステップとを具えたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明においては、エンジンの駆動トルクを急激に増大させている状態ではＥＧＲ制御が行われず、開閉弁が閉止される。ここで、クラッチが遮断状態にある場合、ＥＧＲ制御弁を少なくとも１回開閉する。このようなＥＧＲ制御弁の開閉動作に伴い、ＥＧＲ制御弁に付着した異物が吸気通路を流れる吸気によって吸い出され、吸気と共にエンジンの燃焼室へと送り込まれる。
【００１２】
本発明の第２の形態による内燃機関の運転制御方法において、クラッチが接続状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を閉止するステップをさらに具えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の内燃機関の運転制御方法によると、エンジンの駆動トルクを急激に増大させている状態において、開閉弁を閉止すると共にＥＧＲ制御弁の開閉動作を行うことにより、ＥＧＲ制御弁に付着した異物を吸気通路側へ吸い出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明を排気還流装置が組み込まれた圧縮点火方式の内燃機関に応用した一実施形態の概念図である。
【図２】図１に示した実施形態における内燃機関の制御ブロック図である。
【図３】エンジン回転速度と燃料噴射量とＥＧＲ運転領域との関係を模式的に表すマップである。
【図４】本発明を自動変速機付きの内燃機関に適用した一実施形態のフローチャートである。
【図５】本発明を手動変速機付きの内燃機関に適用した一実施形態のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を圧縮点火方式の内燃機関に応用した実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態のみに限らず、要求される特性に応じてその構成を自由に変更することが可能である。例えば、ガソリンやアルコールまたはＬＮＧ（液化天然ガス）などを燃料としてこれを点火プラグにて着火させる火花点火式内燃機関に対しても本発明は有効である。
【００１６】
本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図１に示し、このエンジンシステムにおける制御ブロックを図２に示す。すなわち、本実施形態におけるエンジン１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１１から圧縮状態にある燃焼室１２内に直接噴射することにより、自然着火させる圧縮点火方式の多気筒内燃機関である。しかしながら、単気筒の内燃機関であっても本発明を適用し得ることは言うまでもない。
【００１７】
燃焼室１２にそれぞれ臨む吸気ポート１３および排気ポート１４が形成されたシリンダーヘッド１５には、図示しない動弁機構と、先の燃料噴射弁１１とが組み込まれている。
【００１８】
本実施形態における動弁機構は、吸気ポート１３を開閉する吸気弁１６および排気ポート１４を開閉する排気弁１７を含み、エンジン１０の運転状態に応じて吸気弁１６および排気弁１７の開閉タイミングを変更し得るものである。しかしながら、吸気弁１６および排気弁１７の開閉タイミングが固定された動弁機構を採用することも可能である。
【００１９】
燃料噴射弁１１は、これら吸気弁１６および排気弁１７に挟まれるように燃焼室１２の上端中央に臨んで配されている。本実施形態における燃料噴射弁１１は、燃料である軽油を圧縮行程の終了前後、つまりピストン１８の圧縮上死点前後に燃焼室１２内に直接噴射する直噴単噴射型式のものである。しかしながら、この圧縮行程の終了前後での燃料噴射に加え、着火遅れを抑制するために圧縮行程の途中においても噴射する多噴射型式のものを採用することも可能である。
【００２０】
燃料噴射弁１１から燃焼室１２内に供給される燃料の量および噴射タイミングは、運転者によるアクセルペダル１９の踏み込み量を含む車両の運転状態に基づいてＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０により制御される。アクセルペダル１９の踏み込み量は、アクセル開度センサー２１により検出され、その検出情報がＥＣＵ２０に出力される。より具体的には、アクセル開度センサー２１からの検出信号を含む車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ２０の燃料噴射設定部２２がエンジン１０の駆動トルク、つまり燃料噴射弁１１からの燃料の噴射量、つまり供給量と、その噴射時期とを設定する。ＥＣＵ２０の燃料噴射弁駆動部２３は、この燃料噴射設定部２２にて設定された燃料噴射量に対応した燃料が設定された噴射時期に噴射されるように、燃料噴射弁１１を駆動する。
【００２１】
吸気ポート１３に連通するようにシリンダーヘッド１５に連結されて吸気ポート１３と共に吸気通路２４ａを画成する吸気管２４の途中には、吸気通路２４ａの開度を調整するためのスロットル弁２５が組み込まれている。このスロットル弁２５の開度は、アクセル開度センサー２１によって検出されるアクセルペダル１９の踏み込み量や車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ２０のスロットル開度設定部２６にて設定される。そして、このスロットル開度設定部２６にて設定された開度となるように、ＥＣＵ２０のスロットル弁駆動部２７がスロットルアクチュエーター２８を介してスロットル弁２５の駆動を行う。
【００２２】
ピストン１８が往復動するシリンダーブロック２９には、図示しない自動変速機が一端に連結されたクランク軸３０の回転位相、つまりクランク角を検出してこれをＥＣＵ２０に出力するクランク角センサー３１が取り付けられている。ＥＣＵ２０は、クランク角センサー３１からの情報に基づいてクランク軸３０の回転位相やエンジン回転速度を実時間で把握する。なお、クランク軸３０には連接棒３２を介してピストン１８も連結されている。
【００２３】
本実施形態におけるエンジン１０には、排気タービン式過給機３３と、排気浄化装置３４と、排気通路３５ａ内を流れる排気の一部を吸気通路２４ａに導くＥＧＲ装置３６とが組み付けられている。
【００２４】
排気タービン式過給機（以下、単に過給機と記述する）３３は、排気通路３５ａを流れる排気の運動エネルギーを利用して燃焼室１２への過給を行い、吸気密度を高め、吸気流量を増加させるためのものである。この過給機３３は、コンプレッサー３３ａとこのコンプレッサー３３ａと一体に回転するタービン３３ｂとで主要部が構成されている。コンプレッサー３３ａは、スロットル弁２５よりも上流側に位置する吸気管２４の途中に組み込まれている。タービン３３ｂは、排気ポート１４に連通するようにシリンダーヘッド１５に連結された排気管３５の途中に組み込まれている。
【００２５】
なお、高温の排気にさらされるタービン３３ｂ側からの伝熱によりコンプレッサー３３ａを介して加熱される吸気温度を低下させるため、コンプレッサー３３ａとサージタンク３７との間の吸気通路２４ａの途中には、インタークーラー３８が組み込まれている。
【００２６】
燃焼室１２内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための排気浄化装置３４は、過給機３３のタービン３３ｂよりも下流側の排気通路３５ａを画成する排気管３５の途中に配されている。
【００２７】
排気中の窒素酸化物の低減を企図したＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲ通路３９ａを画成するＥＧＲ管３９と、このＥＧＲ管３９に相隔てて設けられるＥＧＲ制御弁４０および開閉弁４１と、熱交換器４２とを具えている。ＥＧＲ管３９は、排気ポート１４と共に排気通路３５ａを画成する排気管３５に一端が連通すると共に他端が上述したスロットル弁２５とこのスロットル弁２５よりも下流側に配されたサージタンク３７との間の吸気管２４内に連通している。
【００２８】
吸気管２４とＥＧＲ管３９との接続部分に近接してＥＧＲ管３９の一端側に配され、ＥＣＵ２０によりその作動が制御されるＥＧＲ制御弁４０は、ＥＧＲ通路３９ａから吸気通路２４ａへと還流されるＥＧＲガスとしての排気の流量を制御する。より具体的には、ＥＣＵ２０のＥＧＲ量設定部４３は、エンジン１０がエンジン回転速度と燃料噴射量とに関係付けて設定された図３に示す如きＥＧＲ量のマップを有している。ＥＧＲ量設定部４３は、このマップから燃焼室１２内に還流すべきＥＧＲ量、つまりＥＧＲ制御弁４０の開度を設定してこれをＥＣＵ２０のＥＧＲ弁駆動部４４に出力する。ＥＧＲ弁駆動部４４は、ＥＧＲ量設定部４３にて設定された開度となるようにＥＧＲ制御弁４０を制御する。また、急加速などのようにエンジン１０の駆動トルクを急激に増大させる必要がある場合、このＥＧＲ弁駆動部４４は所定のエンジン回転速度範囲においてＥＧＲ制御弁４０を開放する。逆に、所定のエンジン回転速度範囲外においてＥＧＲ制御弁４０を閉止するように制御するようになっている。さらに、これら以外の運転状態の場合には基本的にＥＧＲ通路３９ａを塞ぐように、ＥＧＲ弁駆動部４４はＥＧＲ制御弁４０を閉止した状態に保持する。
【００２９】
排気管３５とＥＧＲ管３９との接続部分側に配される開閉弁４１は、ＥＣＵ２０の開閉弁駆動部４５によってＥＧＲ通路３９ａを全開状態または全閉状態に切り換える。この開閉弁４１は、排気通路３５ａを流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路３９ａに導入して一時的に閉じ込める必要がある場合、全閉状態に保持される。また、急加速などのようにエンジン１０の駆動トルクを急激に増大させる必要がある場合にも、開閉弁４１は全閉状態に保持されるが、それ以外は基本的に全開状態に保持される。
【００３０】
ＥＧＲ通路３９ａに流入する排気の温度を低減させるための熱交換器４２は、ＥＧＲ管３９の他端側、つまり排気管３５およびＥＧＲ管３９の接続部分と開閉弁４１との間に位置するＥＧＲ管３９の途中に配されている。
【００３１】
従って、ＥＧＲ通路３９ａを介して吸気通路２４ａ内に還流される排気と共に燃焼室１２内に供給される吸気は、燃料噴射弁１１から燃焼室１２内に噴射される燃料と混合気を形成する。そして、ピストン１８の圧縮上死点直前にて自然着火して燃焼し、これによって生成する排気が排気浄化装置３４を通って排気管３５から大気中に排出される。この場合、ＥＧＲ装置３６の作用によって吸気中に含まれるＣＯ2濃度の増加に伴う吸気温度の低下が生じて燃焼ガス温度が低下するため、燃焼に伴って生成する窒素酸化物の量が抑制されることとなる。
【００３２】
本実施形態におけるエンジンシステムは、エンジン停止要求に基づく一時的なエンジン１０の停止後にエンジン始動要求に基づいてエンジン１０を再始動させる際、ＥＧＲ制御を有効に行うことができようにしている。このため、エンジン停止要求に基づく一時的なエンジン１０の停止前までに、開閉弁４１の閉弁操作に先駆けてＥＧＲ制御弁４０の閉弁操作を行い、ＥＧＲ通路３９ａに高圧かつ低酸素濃度の排気をＥＧＲガスとして一時的に貯留する。そして、エンジン始動要求に基づいてエンジン１０を再始動させる際に、開閉弁４１の閉弁操作に先駆けてＥＧＲ制御弁４０の閉弁操作を行い、ＥＧＲ通路３９ａに閉じ込められていたＥＧＲガスを吸気通路２４ａに還流する。これによって、エンジン１０の再始動時の初爆気筒に対しても有効なＥＧＲ制御が可能となる。
【００３３】
なお、本明細書において上述した「エンジン停止要求」とは、エンジン１０の運転中にアクセルペダル１９の踏み込み量が０かつ車速が０となった場合を言う。また、この明細書におきる「エンジン始動要求」とは、「エンジン停止要求」によってエンジン１０を停止した状態から、運転者が車両の発進のためにアクセルペダル１９が踏み込まれた場合を言う。
【００３４】
このように、一時的にＥＧＲ制御弁４０と開閉弁４１とを閉止し、排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路３９ａに閉じ込める場合、ＨＣやＰＭなどの異物がこれらに付着堆積してその開閉動作が阻害されるおそれがある。このため、本実施形態においてはＥＧＲ運転領域であってもエンジンの急激な駆動トルクの増大を意図しているような場合、開閉弁４１を閉止して排気圧の低下を阻止すると共にＥＧＲ制御弁４０の開閉動作を行うようにしている。これにより、吸気通路２４ａを流れる吸気のベンチュリー効果によってＥＧＲ制御弁４０に付着した異物が吸気通路２４ａ側に吸い出され、ＥＧＲ制御弁４０から除去される。結果として、異物の付着に伴うＥＧＲ制御弁４０の開閉動作の不調を回避または阻止することができる。
【００３５】
ＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器および入出力インタフェースなどを含むマイクロコンピュータを含む。本実施形態におけるＥＣＵ２０は、前述の各種センサー２１，３１などからの検出情報に基づき、エンジン１０およびこのエンジン１０が搭載される車両の運転状態を把握する。そして、予め設定されたプログラムに従ってエンジン１０の運転がなされるように、燃料噴射弁１１，スロットルアクチュエーター２８，ＥＧＲ制御弁４０，開閉弁４１およびエンジン始動モーター４６などの作動を制御する。このため、本実施形態におけるＥＣＵ２０は、運転状態判定部４７と始動モーター駆動部４８とをさらに具えている。
【００３６】
運転状態判定部４７は、アクセル開度センサー２１，クランク角センサー３１などからの検出情報に基づいて車両およびエンジン１０の運転状態を把握する。また、この運転状態判定部４７ではエンジン停止要求やエンジン始動要求の有無なども併せて判定される。
【００３７】
始動モーター駆動部４８は、図示しないイグニッションキースイッチのオン信号や先のエンジン始動要求に基づき、クランク軸３０に図示しない継手を介して接続するエンジン始動モーター４６の作動を制御する。エンジン始動モーター４６は、エンジン１０のモータリングを行う。
【００３８】
上述したようなＥＧＲ制御弁４０および開閉弁４１の開閉制御を行う本実施形態による制御手順は、図４に示すフローチャートに従って行われる。まずＳ１０のステップにてアクセル開度の変化率αnが閾値αR以上であるか否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αnが閾値αR以上である、つまり運転者がエンジン１０の急激なトルク増大を希望していると判断した場合には、Ｓ１１のステップに移行する。Ｓ１１のステップでは、開閉弁４１が全閉状態であることを示す第１フラグがセットされているか否かを判定する。最初は第１フラグがセットされていないので、Ｓ１２のステップに移行して開閉弁４１を全閉状態に移行させ、Ｓ１３のステップにて第１フラグをセットした後、Ｓ１４のステップに移行する。なお、Ｓ１１のステップにて第１フラグがセットされていると判断した場合にもＳ１４のステップに移行する。
【００３９】
Ｓ１４のステップでは、エンジン回転速度Ｎeがあらかじめ設定された上限エンジン回転速度ＮH以下であるか否かを判定する。ここで、エンジン回転速度Ｎeが上限エンジン回転速度ＮH以下であると判断した場合には、Ｓ１５のステップに移行して今度はエンジン回転速度Ｎeが予め設定された下限エンジン回転速度ＮL以上であるか否かを判定する。Ｓ１５のステップにてエンジン回転速度Ｎeが下限エンジン回転速度ＮL以上である、すなわちエンジン回転速度Ｎeが予め設定された範囲内にあると判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行する。ここでは、ＥＧＲ制御弁４１が全開状態であることを示す第２フラグがセットされているか否かを判定するが、最初は第２フラグがセットされていないので、Ｓ１７のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を全開状態に保持する。そして、Ｓ１８のステップにて第２フラグをセットして再びＳ１０のステップに戻る。なお、Ｓ１６のステップにて第２フラグがセットされていると判断した場合も同様に、Ｓ１０のステップに戻る。
【００４０】
先のＳ１４のステップにてエンジン回転速度Ｎeが上限エンジン回転速度ＮHよりも速い、つまりエンジン回転速度Ｎeが予め設定された範囲外にあると判断した場合には、Ｓ１９のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を全閉状態に移行させる。同様に、Ｓ１５のステップにてエンジン回転速度Ｎeが下限エンジン回転速度ＮLよりも低速である、つまりエンジン回転速度Ｎeが予め設定された範囲外にあると判断した場合も、Ｓ１９のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を全閉状態に移行させる。何れの場合もＥＧＲ制御弁４０を全閉状態にした後、Ｓ２０のステップに移行する。ここでは、第２フラグがセットされているか否かを判定し、第２フラグがセットされていると判断し場合にはＳ２１のステップにて第２フラグをリセットした後、再びＳ１０のステップに戻る。また、Ｓ２０のステップにて第２フラグがセットされていないと判断した場合も同様に、再びＳ１０のステップに戻る。
【００４１】
一方、Ｓ１０のステップにてアクセル開度の変化率αnが閾値αR未満である、つまり運転者はエンジン１０の急激なトルク増大を希望していないと判断した場合には、Ｓ２２のステップに移行して第１フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、第１フラグがセットされていると判断した場合には、Ｓ２３のステップに移行して開閉弁４１を全開状態に戻し、さらにＳ２４のステップにて第１フラグをリセットする。しかる後、Ｓ２５のステップに移行して今度は第２フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、第２フラグがセットされていると判断した場合には、Ｓ２６のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を全閉状態に戻し、さらにＳ２７のステップにて第２フラグをリセットした後、再びＳ１０のステップに戻る。なお、Ｓ２２のステップにて第１フラグがセットされていないと判断した場合や、Ｓ２５のステップにて第２フラグがセットされていないと判断した場合も同様に、再びＳ１０のステップに戻る。
【００４２】
このように、ＥＧＲ運転領域内であってもＥＧＲ制御が中断される急加速中のエンジン回転速度Ｎeが所定のエンジン回転速度範囲ＮL〜ＮHを通過することにより、開閉弁４１を閉止した状態でＥＧＲ制御弁４０の開閉動作が実行されることとなる。この結果、車両の加速性を損なうことなく、ＥＧＲ制御弁４０に付着した異物の除去を行うことが可能である。
【００４３】
上述した実施形態においては、自動変速機が組み込まれたエンジン１０について説明したが、手動変速機が組み込まれたエンジン１０に対しても同様な制御を行うことが可能である。この場合、ＥＧＲ弁駆動部４４は、車両の急加速時などのようなエンジン１０の駆動トルクを急激に増大させる必要がある場合、図示しないクラッチの遮断状態においてＥＧＲ制御弁４０を少なくとも１回開閉する。すなわち、ＥＧＲ制御弁４０を全閉状態から全開状態に移行させ、再び全閉状態に戻す操作を行う。また、クラッチの接続状態においてはＥＧＲ制御弁４０を全閉状態に保持するようになっている点でのみ先の実施形態と相違する。なお、先のクラッチは図示しない手動変速機とクランク軸３０とを接続するものであって運転者により操作されるものである。
【００４４】
このような本発明の他の実施形態によるＥＧＲ制御弁４０および開閉弁４１の開閉制御の流れを図５のフローチャートに示す。まずＳ１０のステップにてアクセル開度の変化率αnが閾値αR以上であるか否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αnが閾値αR以上である、つまり運転者がエンジン１０の急激なトルク増大を希望していると判断した場合には、Ｓ１１のステップに移行する。Ｓ１１のステップでは、開閉弁４１が全閉状態であることを示す第１フラグがセットされているか否かを判定する。最初は第１フラグがセットされていないので、Ｓ１２のステップに移行して開閉弁４１を全閉状態に移行させ、Ｓ１３のステップにて第１フラグをセットした後、Ｓ３４のステップに移行する。なお、Ｓ１１のステップにて第１フラグがセットされていると判断した場合にもＳ３４のステップに移行する。
【００４５】
Ｓ３４のステップでは、クラッチが遮断されているか否かを判定する。ここで、クラッチが遮断されている、つまり運転者が変速中であると判断した場合には、Ｓ３５のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を開閉した後、再びＳ１０のステップに戻る。これにより、車両の加速性を損なうことなく、ＥＧＲ制御弁４０に付着した異物の除去を行うことが可能となる。
【００４６】
また、Ｓ３４のステップにてクラッチが接続中であると判断した場合には、Ｓ３６のステップに移行してＥＧＲ制御弁４０を全閉状態に保持し、再びＳ１０のステップに戻る。
【００４７】
一方、Ｓ１１のステップにてアクセル開度の変化率αnが閾値αR未満である、つまり運転者はエンジン１０の急激なトルク増大を希望していないと判断した場合には、Ｓ２２のステップに移行して第１フラグがセットされているか否かを判定する。ここで、第１フラグがセットされていると判断した場合には、Ｓ２３のステップに移行して開閉弁４１を全開状態に戻し、さらにＳ２４のステップにて第１フラグをリセットした後、再びＳ１０のステップに戻る。なお、Ｓ２２のステップにて第１フラグがセットされていないと判断した場合も同様に、再びＳ１０のステップに戻る。
【００４８】
このように、ＥＧＲ運転領域内であってもＥＧＲ制御が中断される急加速時において、変速操作のためのクラッチの遮断中にＥＧＲ制御弁４０の開閉動作が少なくとも１回以上実行されることとなる。この結果、車両の加速性を損なうことなく、ＥＧＲ制御弁４０に付着した異物の除去を行うことが可能である。
【００４９】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００５０】
１０  エンジン
１１  燃料噴射弁
１２  燃焼室
１３  吸気ポート
１４  排気ポート
１５  シリンダーヘッド
１６  吸気弁
１７  排気弁
１８  ピストン
１９  アクセルペダル
２０  ＥＣＵ
２１  アクセル開度センサー
２２  燃料噴射設定部
２３  燃料噴射弁駆動部
２４  吸気管
２４ａ  吸気通路
２５  スロットル弁
２６  スロットル開度設定部
２７  スロットル弁駆動部
２８  スロットルアクチュエーター
２９  シリンダーブロック
３０  クランク軸
３１  クランク角センサー
３２  連接棒
３３  排気タービン式過給機
３３ａ  コンプレッサー
３３ｂ  タービン
３４  排気浄化装置
３５  排気管
３５ａ  排気通路
３６  ＥＧＲ装置
３７  サージタンク
３８  インタークーラー
３９  ＥＧＲ管
３９ａ  ＥＧＲ通路
４０  ＥＧＲ制御弁
４１  開閉弁
４２  熱交換器
４３  ＥＧＲ量設定部
４４  ＥＧＲ弁駆動部
４５  開閉弁駆動部
４６  エンジン始動モーター
４７  運転状態判定部
４８  始動モーター駆動部
【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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