(57)【要約】【課題】この発明は、内燃機関の制御装置に関し不必要な対処の実行を回避しつつ、加速過渡時にスモークの排出を適切に抑制することを目的とする。【解決手段】ターボ過給機１８と、ＨＰＬ通路４０と、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２と、ＬＰＬ通路４４と、ＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８とを備える。低負荷領域からの加速過渡時に、ＨＰＬ通路４０を介するＨＰＬ−ＥＧＲガス量が減り、かつＬＰＬ通路４４を介するＬＰＬ−ＥＧＲガス量が増えるようにＥＧＲガス量を制御する設定を有する。上記加速過渡時に、燃焼時に筒内で生成されるすすの生成量が、同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量よりも多い状況である場合に、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を低く補正する。【選択図】図３
2013148067.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路に配置されるタービンと、吸気通路に配置されるコンプレッサとを備えるターボ過給機と、
前記タービンよりも上流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路とを接続する高圧排気ガス還流通路を介して、排気ガスの一部を内燃機関に再循環させる高圧排気再循環実行手段と、
前記タービンよりも下流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路とを接続する低圧排気ガス還流通路を介して、排気ガスの一部を前記内燃機関に再循環させる低圧排気再循環実行手段と、
低負荷領域からの加速過渡時に、前記高圧排気ガス還流通路を介するＥＧＲガス量が減り、かつ前記低圧排気ガス還流通路を介するＥＧＲガス量が増えるようにＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御手段と、
前記加速過渡時に、燃焼時に筒内で生成されるすすの生成量が、同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量よりも多い状況である場合に、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を低く補正するＥＧＲ補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ補正手段は、所定のクライテリアに対する超過分に相当するスモーク排出量が減少するように前記目標ＥＧＲ率を低く補正する手段であることを特徴とする請求項１記載の内燃機関の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、内燃機関の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１には、ターボ過給機付きディーゼルエンジンの制御装置が開示されている。この従来のディーゼルエンジンは、タービンよりも上流側の排気通路とコンプレッサよりも下流側の吸気通路とを接続する高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ通路）と、タービンよりも下流側の排気通路とコンプレッサよりも上流側の吸気通路とを接続する低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ通路）とを備えている。そして、上記制御装置では、低負荷領域からの加速過渡時に、ＨＰＬ通路を介するＥＧＲガス量に対するＬＰＬ通路を介するＥＧＲガス量の比率を増やすようにしている。
【０００３】
上記のように加速過渡時にＬＰＬ通路を介するＥＧＲガス量の比率が増やされる状況下においては、移行後の運転状態に対応する目標吸気温度と比較して、実際の吸気温度が過渡的に高くなる。上記特許文献１に記載の制御装置では、このような場合に、スモークやＮＯｘの排出量が増加するのを防止するために、移行後の運転状態に対応する基本燃料噴射時期に対して、燃料噴射時期を遅角させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２１８４号公報
【特許文献２】特開２００７−４６４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
加速過渡時にＬＰＬ通路を介するＥＧＲガス量の比率が増やされる状況下において、上述したように吸気温度が過渡的に高くなることはスモーク排出量の増加要因となる。一方、ＬＰＬ通路を介して吸気通路に導入されたＥＧＲガスが筒内に吸入されるまでに通過する吸気通路の経路は、ＬＰＬ通路よりも下流側において吸気通路に接続されるＨＰＬからのＥＧＲガスの経路と比べて長い。このため、上記のような状況下においては、経路の長いＬＰＬ通路からのＥＧＲガスの導入遅れにより、筒内の空燃比が過渡的に大きくなる（リーンとなる）。このことは、吸気温度の過渡的な上昇とは逆に、スモーク排出量の減少要因となる。従って、上記状況下において一律に燃料噴射時期の遅角化を行うこととすると、場合によっては不必要な燃料噴射時期の遅角化の実行によって、燃焼不良等の不具合を招くことになり得る。
【０００６】
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、不必要な対処の実行を回避しつつ、加速過渡時にスモークの排出を適切に抑制することのできる内燃機関の制御装置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】
【０００７】
第１の発明は、内燃機関の制御装置であって、
排気通路に配置されるタービンと、吸気通路に配置されるコンプレッサとを備えるターボ過給機と、
前記タービンよりも上流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流側の前記吸気通路とを接続する高圧排気ガス還流通路を介して、排気ガスの一部を内燃機関に再循環させる高圧排気再循環実行手段と、
前記タービンよりも下流側の前記排気通路と前記コンプレッサよりも上流側の前記吸気通路とを接続する低圧排気ガス還流通路を介して、排気ガスの一部を前記内燃機関に再循環させる低圧排気再循環実行手段と、
低負荷領域からの加速過渡時に、前記高圧排気ガス還流通路を介するＥＧＲガス量が減り、かつ前記低圧排気ガス還流通路を介するＥＧＲガス量が増えるようにＥＧＲガス量を制御するＥＧＲ制御手段と、
前記加速過渡時に、燃焼時に筒内で生成されるすすの生成量が、同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量よりも多い状況である場合に、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を低く補正するＥＧＲ補正手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、第２の発明は、第１の発明において、
前記ＥＧＲ補正手段は、所定のクライテリアに対する超過分に相当するスモーク排出量が減少するように前記目標ＥＧＲ率を低く補正する手段であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
第１の発明によれば、上記加速過渡時においてすすの生成量がすすの酸化量よりも多い状況である場合に限って、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を低くする補正が実行される。その結果、筒内に導入されるＥＧＲガスが減量されることで、筒内の酸素濃度が上昇し、すすの酸化力が高められる。このように、上記の状況下に限ってスモーク排出抑制のための対処として上記のＥＧＲ補正を行うこととしているので、不必要な対処の実行を回避しつつ、加速過渡時にスモークの排出を適切に抑制することが可能となる。また、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を補正するようにしたことにより、加速過渡時における過渡的な吸気温度の上昇の程度に応じたＥＧＲガス量の適切な補正が行えるようになる。
【００１０】
第２の発明によれば、ＮＯｘ排出量の増加をできるだけ抑制しつつ、スモーク排出量を所定のクライテリア以下に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】低負荷領域からの加速過渡時における、内燃機関の各状態量や排気エミッションの挙動を表したタイムチャートである。
【図３】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４】Ｓｍｏｋｅ要求（制約）を満足する目標ＥＧＲ率補正係数の算出手法を説明するために用いる図である。
【図５】本発明の実施の形態１において用いられる目標ＥＧＲ率（ｅｇｒｔｒｇ）の補正係数と吸気温度ＴＢとの設定を表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
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。図１に示すシステムは、内燃機関１０を備えている。ここでは、内燃機関１０は、４サイクルのディーゼル機関（圧縮着火内燃機関）１０であり、車両に搭載され、その動力源とされているものとする。本実施形態の内燃機関１０は、直列４気筒型であるが、本発明における内燃機関の気筒数および気筒配置はこれに限定されるものではない。
【００１３】
内燃機関１０の各気筒には、燃料を筒内に直接噴射するインジェクタ１２が設置されている。各気筒のインジェクタ１２は、共通のコモンレール１４に接続されている。コモンレール１４内には、サプライポンプ（図示省略）によって加圧された高圧の燃料が供給されている。そして、このコモンレール１４から各気筒のインジェクタ１２へ燃料が供給される。各気筒から排出される排気ガスは、排気マニホールド１６ａによって集合され、排気通路１６に流入する。
【００１４】
内燃機関１０は、ターボ過給機１８を備えている。ターボ過給機１８は、排気ガスの排気エネルギによって作動するタービン１８ａと、連結軸を介してタービン１８ａと一体的に連結され、タービン１８ａに入力される排気ガスの排気エネルギによって回転駆動されるコンプレッサ１８ｂとを有している。ターボ過給機１８のタービン１８ａは、排気通路１６の途中に配置されている。タービン１８ａよりも下流側の排気通路１６には、排気ガスを浄化するために、酸化触媒２０およびＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）２２が上流側から順に設置されている。
【００１５】
内燃機関１０の吸気通路２４の入口付近には、エアクリーナ２６が設けられている。エアクリーナ２６を通って吸入された空気は、ターボ過給機１８のコンプレッサ１８ｂで圧縮された後、インタークーラ２８で冷却される。インタークーラ２８を通過した吸入空気は、吸気マニホールド２４ａにより分配されて、各気筒に流入する。吸気通路２４におけるインタークーラ２８と吸気マニホールド２４ａとの間には、吸気絞り弁３０が設置されている。
【００１６】
吸気通路２４におけるエアクリーナ２６の下流近傍には、吸入空気量を検出するためのエアフローメータ３２が設置されている。また、吸気マニホールド２４ａには、各気筒に吸入される吸気の温度を検出するための吸気温度センサ３４と、吸気マニホールド圧力（過給圧）を検出するための吸気圧力センサ３６と、吸気中のＯ２濃度を検出するための吸気Ｏ２濃度センサ３８とがそれぞれ設置されている。
【００１７】
また、図１に示すシステムは、高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ：High Pressure Loop）４０を備えている。ＨＰＬ通路４０は、タービン１８ａの上流側に位置する排気マニホールド１６ａとコンプレッサ１８ｂの下流側に位置する吸気マニホールド２４ａとを連通するように構成されている。このＨＰＬ通路４０の途中には、ＨＰＬ通路４０を通って吸気マニホールド２４ａに還流する再循環排気ガス（ＥＧＲガス）の量を調整するためのＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２が配置されている。
【００１８】
更に、図１に示すシステムは、低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ：Low Pressure Loop）４４を備えている。ＬＰＬ通路４４は、タービン１８ａよりも下流側かつＤＰＦ２２よりも下流側の排気通路１６とコンプレッサ１８ｂよりも上流側の吸気通路２４とを連通するように構成されている。このＬＰＬ通路４４の途中には、ＥＧＲガスの流れの上流側から順に、ＬＰＬ通路４４を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４６、および、ＬＰＬ通路４４を通って吸気通路２４に還流するＥＧＲガス量を調整するためのＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８が設けられている。また、ＤＰＦ２２の下流には、排気ガスの空燃比を検出するためのＡ／Ｆセンサ５０が設置されている。
【００１９】
更に、本実施形態のシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）６０を備えている。ＥＣＵ６０の入力部には、上述したエアフローメータ３２、吸気温度センサ３４、吸気圧力センサ３６、吸気Ｏ２濃度センサ３８およびＡ／Ｆセンサ５０に加え、エンジン回転数を検出するためのクランク角センサ６２、および、筒内圧力を検出するための筒内圧センサ６４等の内燃機関１０の運転状態を検出するための各種センサが接続されている。また、ＥＣＵ６０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）を検出するためのアクセル開度センサ６６が接続されている。更に、ＥＣＵ６０の出力部には、上述したインジェクタ１２、吸気絞り弁３０、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２およびＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８等の内燃機関１０の運転を制御するための各種のアクチュエータが接続されている。ＥＣＵ６０は、それらのセンサ出力に基づいて、所定のプログラムに従って上記各種のアクチュエータを駆動することにより、内燃機関１０の運転状態を制御するものである。
【００２０】
図２は、低負荷領域からの加速過渡時における、内燃機関１０の各状態量や排気エミッションの挙動を表したタイムチャートである。
前提として、内燃機関１０では、低回転低負荷側の所定のＨＰＬ運転領域において、ＨＰＬ通路４０を利用したＥＧＲが行われる。一方、高回転高負荷側の所定のＬＰＬ運転領域においては、ＬＰＬ通路４４を利用したＥＧＲが行われる。そして、ＨＰＬ運転領域とＬＰＬ運転領域との間に位置する所定の中回転中負荷領域は、上記２つのＥＧＲが併用されるＭＰＬ（Mixed Pressure Loop）運転領域である。従って、低負荷領域からの加速過渡時においてＥＧＲモードが変化する態様としては、ＨＰＬ運転領域からＭＰＬ運転領域に移行するケース、ＨＰＬ運転領域からＬＰＬ運転領域に移行するケース、および、ＭＰＬ運転領域からＬＰＬ運転領域に移行するケースが想定される。加速過渡時には、上記の何れのケースであっても、ＨＰＬ通路４０を介するＥＧＲガス量が減らされ、ＬＰＬ通路４４を介するＥＧＲガス量が増やされることになる。
【００２１】
図２に示す加速過渡時の例は、図２（Ｂ）に示すように、ＨＰＬ運転領域からＬＰＬ運転領域に移行するケースに該当する。運転者のアクセルペダルの操作に基づく要求トルクを実現するために、図２（Ａ）に示すように燃料噴射量が増やされる。これにより、トルクの増加に伴ってエンジン回転数が徐々に増加していくとともに、タービン１８ａに供給される排気エネルギの増大によって図２（Ｃ）に示すように過給圧が上昇していく。
【００２２】
図２（Ｄ）に示すように、ＨＰＬ通路４０を利用したＥＧＲガス（以下、「ＨＰＬ−ＥＧＲガス」と略することがある）の量が減らされ、ＬＰＬ通路４４を利用したＥＧＲガス（以下、「ＬＰＬ−ＥＧＲガス」と略することがある）の量が増やされる加速過渡時においては、移行後の運転状態が定常的に得られる際の吸気温度（移行後の運転状態に対応する目標吸気温度）と比較して、実際の吸気温度が過渡的に高くなる。その理由は、ＬＰＬ−ＥＧＲガスに対して相対的に高温のＨＰＬ−ＥＧＲガスが、ＬＰＬ−ＥＧＲガスに置き換わるまでに時間を要するためである。
【００２３】
また、ＬＰＬ通路４４を介して吸気通路２４に導入されたＬＰＬ−ＥＧＲガスが筒内に吸入されるまでに通過する吸気通路２４の経路は、ＬＰＬ通路４４よりも下流側において吸気通路２４に接続されるＨＰＬ４０からのＨＰＬ−ＥＧＲガスの経路と比べて長い。このため、加速過渡時にＬＰＬ通路４４から吸気通路２４へのＬＰＬ−ＥＧＲガスの導入が開始される時点において吸気通路２４におけるＬＰＬ通路４４の接続口からＨＰＬ通路４０の接続口までの部位に存在する新気が筒内に吸入し終えるまでの期間は、図２（Ｅ）に示すように、吸気Ｏ２濃度が過渡的に高くなる。すなわち、この期間中は、筒内に吸入されるガスの空燃比が過渡的に大きくなる（リーンになる）。そして、このようなＬＰＬ−ＥＧＲガスの導入遅れに起因する空燃比の増大に伴って、図２（Ｆ）に示すように、吸気マニホールド２４ａ内のガス中のＣＯ２濃度が過渡的に減少する。また、インタークーラ（Ｉ／Ｃ）２８（ＨＰＬ通路４０の接続口よりは上流であってＬＰＬ４４の接続口よりは下流の部位）を通過するガス中のＣＯ２濃度は、図２（Ｇ）に示すように、ＬＰＬ−ＥＧＲガスの導入（還流）遅れが解消した後に上昇し始めることになる。
【００２４】
上述した吸気温度の過渡的な上昇によって、筒内温度が、想定された状態（移行後の運転状態を定常的に得られる状態）よりも高くなる。このため、上記態様の加速過渡時には、図２（Ｈ）に示すように、ＮＯｘ排出量が過渡的に増加する。また、このように吸気温度が過渡的に高くなることは、図２（Ｉ）に一例として表されているように、スモーク排出量の過渡的な増加の要因となる。その一方で、上述したＬＰＬ−ＥＧＲの導入遅れに起因して筒内に吸入されるガスの空燃比が大きくなることは、上記とは逆に、スモーク排出量を減少させる要因となる。
【００２５】
従って、加速過渡時における過渡的なスモーク排出量の増大を抑制するうえでは、吸気温度の過渡的な上昇のみに着目した対策を講じることは適切とはいえない。すなわち、スモーク排出量の変化に対して相反する傾向を有する吸気温度および空燃比の過渡的な変化の双方を考慮した対策が講じられることが望ましいといえる。
【００２６】
そこで、本実施形態では、ＨＰＬ−ＥＧＲガス量が減らされ、ＬＰＬ−ＥＧＲガス量が増やされる加速過渡時において、実吸気温度が目標吸気温度よりも高い場合には、燃焼時に筒内で生成されるすす（ｓｏｏｔ）の生成量が、同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量よりも多い状況であるか否かを判定するようにした。そして、本判定が成立する場合には、吸気温度に応じた補正率で、筒内からのスモーク排出量が減少するように目標ＥＧＲ率を補正するようにした。
【００２７】
図３は、本発明の実施の形態１において加速過渡時に実行される特徴的なＥＧＲ制御を実現するために、ＥＣＵ６０が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。尚、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。
【００２８】
図３に示すルーチンでは、先ず、ＨＰＬ−ＥＧＲガス量が減らされ、ＬＰＬ−ＥＧＲガス量が増やされる加速過渡時であるか否かが判定される（ステップ１００）。具体的には、アクセル開度センサ６６を利用して加速要求の有無および内燃機関１０に要求されるトルク（エンジン負荷）を算出することができる。本ステップ１００では、エアフローメータ３２およびクランク角センサ６２を用いて算出される内燃機関１０の運転状態（より具体的には、エンジン負荷およびエンジン回転数）に基づいて、上記加速過渡時であるか否かが判定される。
【００２９】
上記ステップ１００において加速過渡時であると判定された場合には、実吸気温度が目標吸気温度よりも高いか否かが判定される（ステップ１０２）。目標吸気温度は、内燃機関１０の運転状態（エンジン負荷とエンジン回転数）に応じた値として予め設定され、マップとしてＥＣＵ６０に記憶されている。本ステップ１０２では、今回の加速過渡時における移行後の運転状態に対応する目標吸気温度が上記マップから取得されたうえで、吸気温度センサ３４に利用して検出される実吸気温度と比較される。
【００３０】
上記ステップ１０２において実吸気温度が目標吸気温度よりも高い状況にあると判定された場合には、今回の燃焼サイクルにおける筒内のすすの生成量（ｓｏｏｔ生成量）が、同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量（ｓｏｏｔ酸化量）よりも多い状況下であるか否かが判定される（ステップ１０４）。本ステップ１０４の判定は、例えば、次のような手法を用いて行うことができる。国際出願の国際公開公報（ＷＯ２００９／１３９５０７）には、すすの排出量の推定手法が開示されている。本公報に記載の推定手法は、ここでは詳細な説明は省略するが、過渡時におけるすすの生成に係わる補正項（ここでは、「生成能補正係数」と称する）および、過渡時におけるすすの酸化に係わる補正項（ここでは、「酸化能補正係数」と称する）を備えることによって、過渡時におけるすすの排出量を算出可能とするものである。本ステップ１０４では、上記公報に記載の手法を流用して、上記生成能補正係数が上記酸化能補正係数よりも大きいか否かを判断することによって、ｓｏｏｔ生成量がｓｏｏｔ酸化量よりも多い状況の成立の有無が判定される。
【００３１】
上記ステップ１０４における判定が成立する場合には、スモーク（Ｓｍｏｋｅ）排出量を所定の基準値（クライテリア）以下に抑制するＳｍｏｋｅ要求（制約）を満足する目標ＥＧＲ率の補正係数が算出される（ステップ１０６）。図４は、Ｓｍｏｋｅ要求（制約）を満足する目標ＥＧＲ率補正係数の算出手法を説明するために用いる図である。より具体的には、図４（Ａ）は、（ＨＰＬおよびＬＰＬの合計の）ＥＧＲ率が一定となる条件下におけるスモーク排出量と吸気温度ＴＢとの関係を表した図であり、図４（Ｂ）は、スモーク排出量とＥＧＲ率との関係を表した図である。
【００３２】
図４（Ａ）に示すように、スモーク排出量は、目標吸気温度の基準値ＴＢ_ｂａｓｅに対して吸気温度ＴＢが高くなるにつれて（全体としてのＥＧＲ率は一定である場合においてＬＰＬ−ＥＧＲガス量に対するＨＰＬ−ＥＧＲガス量の比率が高くなるにつれて）高くなる。図４（Ａ）中の吸気温度Ｔ’は、スモーク排出量が所定のクライテリアを超えて排出超過（ＮＧ）となった際の値である。このような状況下においてＬＰＬ−ＥＧＲガスに対して高温のＨＰＬ−ＥＧＲガスの減量によって筒内のＥＧＲ率を減少させることとすると、吸気温度ＴＢの低減に伴う筒内温度の低減と、筒内の酸素濃度の上昇によるすすの酸化力の向上とによって、図４（Ａ）に示すように、スモーク排出量を減少させることができる。
【００３３】
そこで、スモーク要求（制約）のクライテリアを超える超過分のスモーク排出量を減少させるためのＥＧＲ率の減少率αを、図４（Ｂ）に示すように、ｅｇｒ’’／ｅｇｒ’と定義する。ｅｇｒ’は、上記クライテリアを超過する量のスモークが排出される時（ＮＧ）のＥＧＲ率であり、ｅｇｒ’’は、同一条件下において上記クライテリアを満足する時（ＯＫ）のＥＧＲ率である。
【００３４】
図５は、本発明の実施の形態１において用いられる目標ＥＧＲ率（ｅｇｒｔｒｇ）の補正係数と吸気温度ＴＢとの設定を表した図である。
ここでいう目標ＥＧＲ率補正係数は、ベースとなる目標ＥＧＲ率（運転状態に応じた値）に対して掛け合わされる値である。図４（Ｂ）に示すＥＧＲ率の減少率αを、目標ＥＧＲ率補正係数と吸気温度との関係に対して適合させると、図５のように表すことができる。このように、目標ＥＧＲ率補正係数が１である時（補正なしの時）の値と比べて吸気温度ＴＢが高くなるにつれ、スモーク排出超過を解消するためにはＥＧＲ率をより大きく減少させることが必要となる（減少率αとしては、より低くすることが必要となる）。
【００３５】
図５に示す設定によれば、スモーク排出超過を解消するために必要な目標ＥＧＲ率の補正係数を、吸気温度ＴＢを用いて簡便に設定することができる。ＥＣＵ６０は、図５に示すような傾向で吸気温度ＴＢとの関係で目標ＥＧＲ率補正係数を定めたマップを記憶している。本ステップ１０６では、そのようなマップを参照して、現在の実吸気温度ＴＢに対応する目標ＥＧＲ率補正係数が算出される。
【００３６】
次に、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２およびＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８の開度がそれぞれ算出される（ステップ１０８）。ＥＣＵ６０は、内燃機関１０の運転状態（エンジン回転数と燃料噴射量（エンジン負荷））と目標ＥＧＲ率との関係で、定常的な運転状態において当該目標ＥＧＲ率が得られるようにするＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８の開度を定めたマップ（図示省略）を記憶している。
【００３７】
本ステップ１０８では、このようなマップを参照して、先ず、上記ステップ１０６において算出された目標ＥＧＲ率補正係数による補正が施された後の目標ＥＧＲ率と現在の運転状態とに対応するＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８の開度が算出される。すなわち、この場合の加速過渡時におけるＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８の開度制御は、上記マップで決定された開度に基づくオープンループ制御とされる。
【００３８】
そのうえで、上記補正後の目標ＥＧＲ率を満たすために、ＬＰＬ−ＥＧＲガスの導入遅れのせいで不足するＥＧＲガス量を補うべくＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２が制御される。より具体的には、上記補正後の目標ＥＧＲ率を満たすために必要な目標吸入空気量が算出されたうえで、エアフローメータ３２を用いて検出される実吸入空気量が上記目標吸入空気量となるように、ＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２の開度のフィードバック制御が実行される。
【００３９】
以上説明した図３に示すルーチンによれば、ＨＰＬ−ＥＧＲガス量が減らされ、ＬＰＬ−ＥＧＲガス量が増やされる加速過渡時において、実吸気温度が目標吸気温度よりも高く、かつ、すすの生成量がすすの酸化量よりも多い状況である場合には、所定のクライテリアに対する排出超過分のスモーク排出量が減少するように、吸気温度に応じた補正率で目標ＥＧＲ率を低くする補正が実行される。このような状況下において筒内に導入されるＥＧＲガスが減量されることで、筒内の酸素濃度が上昇し、すすの酸化力が高められる。また、この場合に減少させるＥＧＲガス量は、スモークの排出超過分に応じた量のみである。このため、ＮＯｘ排出量の増加をできるだけ抑制しつつ、スモーク排出量を所定のクライテリア以下に抑制することができる。また、吸気温度に応じて目標ＥＧＲ率補正係数を算出するようにしたことにより、加速過渡時における過渡的な吸気温度の上昇の程度に応じたＥＧＲガス量の適切な補正が行えるようになる。
【００４０】
ところで、上述した実施の形態１においては、上記公報に記載の手法を流用して、上記生成能補正係数が上記酸化能補正係数よりも大きいか否かを判断することによって、すすの生成量がすすの酸化量よりも多い状況の成立の有無が判定されるようになっている。しかしながら、本発明において燃焼時に筒内で生成されるすすの生成量が同一燃焼サイクルにおけるすすの酸化量よりも多いか否かを判定する手法は、上述したものに限定されるものではない。すなわち、例えば、公知の手法によって筒内に充填される空気量を推定したうえで、推定された筒内充填空気量と燃料噴射量とによって算出される推定空燃比が所定値よりも小さい（リッチである）場合に、すすの生成量がすすの酸化量よりも多い状況が成立したことを予測するものであってもよい。更には、例えば、Ａ／Ｆセンサ５０を利用して検出される排気ガスの空燃比が所定値よりも小さい（リッチである）場合に、すすの生成量がすすの酸化量よりも多い状況が成立したことを予測するものであってもよい。
【００４１】
尚、上述した実施の形態１においては、ＥＣＵ６０がＨＰＬ−ＥＧＲ弁４２を制御してＨＰＬ−ＥＧＲガス量を調整することにより前記第１の発明における「高圧排気再循環実行手段」が、ＥＣＵ６０がＬＰＬ−ＥＧＲ弁４８を制御してＬＰＬ−ＥＧＲガス量を調整することにより前記第１の発明における「低圧排気再循環実行手段」が、上述したＨＰＬ運転領域、ＭＰＬ運転領域およびＬＰＬ運転領域の設定を有する内燃機関１０においてＥＣＵ６０が加速過渡時にＥＧＲモードを移行後の運転領域に応じたＥＧＲモードに切り替える設定を有することにより前記第１の発明における「ＥＧＲ制御手段」が、上記ステップ１００〜１０４の判定が成立する場合に上記ステップ１０６の処理を実行することにより前記第１の発明における「ＥＧＲ補正手段」が、それぞれ実現されている。
【符号の説明】
【００４２】
１０  内燃機関
１２  インジェクタ
１４  コモンレール
１６  排気通路
１６ａ  排気マニホールド
１８  ターボ過給機
１８ａ  タービン
１８ｂ  コンプレッサ
２０  酸化触媒
２２  ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
２４  吸気通路
２４ａ  吸気マニホールド
２６  エアクリーナ
２８  インタークーラ
３０  吸気絞り弁
３２  エアフローメータ
３４  吸気温度センサ
３６  吸気圧力センサ
３８  吸気Ｏ２濃度センサ
４０  高圧排気ガス還流通路（ＨＰＬ）通路
４２  ＨＰＬ−ＥＧＲ弁
４４  低圧排気ガス還流通路（ＬＰＬ）通路
４６  ＥＧＲクーラ
４８  ＬＰＬ−ＥＧＲＲ弁
５０  Ａ／Ｆセンサ
６０  ＥＣＵ(Electronic Control Unit)
６２  クランク角センサ
６４  筒内圧センサ
６６  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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