(57)【要約】【課題】低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを還流させようとする還流制御時に、実トータルＥＧＲ量を目標トータルＥＧＲ量に一致させるとともに、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じないようにする。【解決手段】弁制御装置が、上記還流制御時に、高圧ＥＧＲ弁の開度を、高圧ＥＧＲ量が目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する一方、低圧ＥＧＲ弁又は排気シャッター弁の開度を、実低圧ＥＧＲ量が目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御し、上記目標高圧ＥＧＲ量を、目標吸気酸素濃度と高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と排気ガスの酸素濃度とエンジンへの総吸入ガス量とから算出した値とし、上記還流制御時のフィードバック制御における制御ゲインを、低圧ＥＧＲ通路のみにより排気ガスを還流させようとする還流制御時のフィードバック制御における制御ゲインよりも小さくする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記排気通路における上記低圧ＥＧＲ通路の接続部分よりも下流側に配設され、該排気通路の断面積を変更する排気シャッター弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、該高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁と、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記排気シャッター弁の開度を、上記低圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標低圧ＥＧＲ量になるように制御し、かつ、上記高圧ＥＧＲ弁の開度を、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量である高圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標高圧ＥＧＲ量になるように制御する弁制御装置とを備えた、エンジンの排気還流制御装置であって、
上記弁制御装置は、
上記低圧ＥＧＲ通路のみにより上記排気ガスを上記吸気通路に還流させようとする第１の還流制御時には、上記低圧ＥＧＲ弁又は上記排気シャッター弁の開度を、上記低圧ＥＧＲ量の実値である実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御し、かつ、
上記低圧ＥＧＲ通路及び上記高圧ＥＧＲ通路の両方により上記排気ガスを上記吸気通路に還流させようとする第２の還流制御時には、上記高圧ＥＧＲ弁の開度を、上記高圧ＥＧＲ量が上記目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する一方、上記低圧ＥＧＲ弁又は上記排気シャッター弁の開度を、上記実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御し、かつ、
上記第２の還流制御時において、上記目標高圧ＥＧＲ量を、上記エンジンの運転状態に応じて予め設定した、上記エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の目標値である目標吸気酸素濃度と、上記低圧ＥＧＲ通路により上記排気通路に還流される低圧ＥＧＲガスが上記エンジンの排気ポートから上記吸気通路における上記高圧ＥＧＲ通路の合流部に達するまでの時間遅れを考慮して算出される、該合流部の直上流側の吸気通路を流れる高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と、上記排気ガスの酸素濃度と、上記エンジンに吸入される総吸入ガス量とから算出した値に設定するとともに、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインよりも小さくする
ように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記第１及び第２の還流制御時の上記フィードバック制御は、少なくともＰＩ制御を含むものであり、
上記弁制御装置は、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインよりも小さくするように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記エンジンに吸入される新気量を検出する新気量検出手段と、
上記高圧ＥＧＲ通路における上記高圧ＥＧＲ弁の上記排気通路側と上記吸気通路側との間の差圧を検出する差圧検出手段とを更に備え、
上記弁制御装置は、上記第２の還流制御時において、上記差圧検出手段により検出された上記差圧に基づいて、上記高圧ＥＧＲ量の実値である実高圧ＥＧＲ量を算出して、上記実低圧ＥＧＲ量を、上記総吸入ガス量から、上記新気量検出手段により検出された新気量と、上記実高圧ＥＧＲ量とを引くことで算出するように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの排気還流制御装置において、
上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、
アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段とを更に備え、
上記弁制御装置は、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度とに基づいて目標トルクを算出し、上記エンジン回転数と該目標トルクとに基づいて、上記エンジンに供給すべき燃料量を算出し、上記エンジン回転数と上記燃料量とに基づいて、上記目標吸気酸素濃度を設定して、該目標吸気酸素濃度に基づいて、上記低圧ＥＧＲ量と上記高圧ＥＧＲ量とのトータルＥＧＲ量の目標値である目標トータルＥＧＲ量を設定し、上記エンジン回転数と上記燃料量とに基づいて、上記高圧ＥＧＲ量と上記低圧ＥＧＲ量との比率を求め、上記目標トータルＥＧＲ量と上記比率とから、上記目標低圧ＥＧＲ量を算出するように構成されていることを特徴とするエンジンの排気還流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気還流制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記排気通路における上記低圧ＥＧＲ通路の接続部分よりも下流側に配設され、該排気通路の断面積を変更する排気シャッター弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、該高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁とを備えた、エンジンの排気還流制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１では、エンジンの運転状態によって、低圧ＥＧＲ通路のみにより排気ガスを還流する場合と、高圧ＥＧＲ通路のみにより排気ガスを還流する場合と、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを還流する場合とがある。そして、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを還流する場合には、高圧ＥＧＲ弁の開度を、高圧ＥＧＲ通路による還流量である高圧ＥＧＲ量が目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する一方、低圧ＥＧＲ弁又は排気シャッター弁の開度を、低圧ＥＧＲ通路による還流量である低圧ＥＧＲ量が目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−５７４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを還流する場合、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両方をフィードバック制御するようにすると、両方の制御が互いに干渉して、適切な制御を行うことができなくなる。そのために、上記特許文献１のように、高圧ＥＧＲ量についてはオープンループ制御とし、低圧ＥＧＲ量のみをフィードバック制御することが好ましい。
【０００６】
ところが、エンジン（気筒）に吸入されるガスの吸気酸素濃度の目標値を定めて、その実現のために低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方を用いて排気ガスを還流する場合、低圧ＥＧＲ通路は吸気通路の上流側の部分に接続され、高圧ＥＧＲ通路は吸気通路の下流側の部分に接続されているため、低圧ＥＧＲ通路により排気通路に還流される排気ガス（低圧ＥＧＲガス）がエンジン（気筒）に到達するまでには時間がかかり、その時間遅れにより、上記吸気酸素濃度の実値を上記目標値に一致させることが困難になる。
【０００７】
そこで、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを還流する場合、オープンループ制御される高圧ＥＧＲ量の目標値である目標高圧ＥＧＲ量を、エンジンの運転状態に応じて予め設定した目標吸気酸素濃度と、低圧ＥＧＲ通路により排気通路に還流される低圧ＥＧＲガスが排気ポートから吸気通路における高圧ＥＧＲ通路の合流部に達するまでの時間遅れを考慮して算出される高圧ＥＧＲ合流前ガス（上記合流部の直上流側の低圧ＥＧＲ通路を流れるガス）の酸素濃度と、排気ガスの酸素濃度（高圧ＥＧＲ通路により還流されてきた高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）と、エンジンに吸入される総吸入ガス量とから算出した値に設定することが考えられる。このようにすることで、高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度が実際の値に一致しなくても、その過不足の分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）でもって補償して、エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値（目標吸気酸素濃度）に早期に収束させることができる。
【０００８】
しかしながら、目標高圧ＥＧＲ量を上記のように設定した場合には、低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御のゲインが大きいと、実低圧ＥＧＲ量が大きく変動し、このため、実低圧ＥＧＲ量の変動がないとした場合の高圧ＥＧＲ量自体の制御の変動に加えて、実低圧ＥＧＲ量の変動に伴う目標高圧ＥＧＲ量の大きな変動が加わり、この結果、高圧ＥＧＲ量の制御にてハンチングが生じる可能性が高くなり、また、その高圧ＥＧＲ量の制御のハンチングにより、低圧ＥＧＲ量の制御でもハンチングが生じる可能性が高くなる。
【０００９】
本発明は、斯かる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、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路の両方により排気ガスを吸気通路に還流する場合において、エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値に早期に収束させることができるようにするとともに、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明では、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記排気通路における上記低圧ＥＧＲ通路の接続部分よりも下流側に配設され、該排気通路の断面積を変更する排気シャッター弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、該高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁と、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記排気シャッター弁の開度を、上記低圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標低圧ＥＧＲ量になるように制御し、かつ、上記高圧ＥＧＲ弁の開度を、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量である高圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標高圧ＥＧＲ量になるように制御する弁制御装置とを備えた、エンジンの排気還流制御装置を対象として、上記弁制御装置は、上記低圧ＥＧＲ通路のみにより上記排気ガスを上記吸気通路に還流させようとする第１の還流制御時には、上記低圧ＥＧＲ弁又は上記排気シャッター弁の開度を、上記低圧ＥＧＲ量の実値である実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御し、かつ、上記低圧ＥＧＲ通路及び上記高圧ＥＧＲ通路の両方により上記排気ガスを上記吸気通路に還流させようとする第２の還流制御時には、上記高圧ＥＧＲ弁の開度を、上記高圧ＥＧＲ量が上記目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する一方、上記低圧ＥＧＲ弁又は上記排気シャッター弁の開度を、上記実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御し、かつ、上記第２の還流制御時において、上記目標高圧ＥＧＲ量を、上記エンジンの運転状態に応じて予め設定した、上記エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の目標値である目標吸気酸素濃度と、上記低圧ＥＧＲ通路により上記排気通路に還流される低圧ＥＧＲガスが上記エンジンの排気ポートから上記吸気通路における上記高圧ＥＧＲ通路の合流部に達するまでの時間遅れを考慮して算出される、該合流部の直上流側の吸気通路を流れる高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と、上記排気ガスの酸素濃度と、上記エンジンに吸入される総吸入ガス量とから算出した値に設定するとともに、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインよりも小さくするように構成されている、という構成とした。
【００１１】
上記の構成により、第２の還流制御時のフィードバック制御（低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御）における制御ゲインを、第１の還流制御時のフィードバック制御（低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御）における制御ゲインよりも小さくするので、第２の還流制御時において、低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御による実低圧ＥＧＲ量の変動量が小さくなり、これにより、実低圧ＥＧＲ量の変動に伴う高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度の変動量が小さくなって、目標高圧ＥＧＲ量の変動量も小さくなる。この結果、第２の還流制御時に、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じ難くなる。ここで、第２の還流制御時のフィードバック制御における制御ゲインを小さくしたことにより、実低圧ＥＧＲ量が目標低圧ＥＧＲ量に一致し難くなるが、目標高圧ＥＧＲ量を、目標吸気酸素濃度と、低圧ＥＧＲガスがエンジンの排気ポートから吸気通路における高圧ＥＧＲ通路の合流部に達するまでの時間遅れを考慮して算出される高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と、排気ガスの酸素濃度（高圧ＥＧＲ通路により還流されてきた高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）と、エンジンへの総吸入ガス量とから算出して設定することで、上記算出される高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と実際の高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度との差分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）でもって補償して、エンジン（気筒）に吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値に早期に収束させることができるので、問題は生じない。
【００１２】
上記エンジンの排気還流制御装置において、上記第１及び第２の還流制御時の上記フィードバック制御は、少なくともＰＩ制御を含むものであり、上記弁制御装置は、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインよりも小さくするように構成されている、ことが好ましい。
【００１３】
このことで、第２の還流制御時において、目標低圧ＥＧＲ量の瞬間的な変化に対する応答性を維持しつつ、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じるのを防止することができる。
【００１４】
上記エンジンの排気還流制御装置の一実施形態では、上記エンジンに吸入される新気量を検出する新気量検出手段と、上記高圧ＥＧＲ通路における上記高圧ＥＧＲ弁の上記排気通路側と上記吸気通路側との間の差圧を検出する差圧検出手段とを更に備え、上記弁制御装置は、上記第２の還流制御時において、上記差圧検出手段により検出された上記差圧に基づいて、上記高圧ＥＧＲ量の実値である実高圧ＥＧＲ量を算出して、上記実低圧ＥＧＲ量を、上記総吸入ガス量から、上記新気量検出手段により検出された新気量と、上記実高圧ＥＧＲ量とを引くことで算出するように構成されている。
【００１５】
このことにより、実低圧ＥＧＲ量を容易にかつ正確に算出することができる。
【００１６】
上記エンジンの排気還流制御装置の別の実施形態では、上記エンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、アクセル開度を検出するアクセル開度検出手段とを更に備え、上記弁制御装置は、エンジン回転数検出手段により検出されたエンジン回転数と、上記アクセル開度検出手段により検出されたアクセル開度とに基づいて目標トルクを算出し、上記エンジン回転数と該目標トルクとに基づいて、上記エンジンに供給すべき燃料量を算出し、上記エンジン回転数と上記燃料量とに基づいて、上記目標吸気酸素濃度を設定して、該目標吸気酸素濃度に基づいて、上記低圧ＥＧＲ量と上記高圧ＥＧＲ量とのトータルＥＧＲ量の目標値である目標トータルＥＧＲ量を設定し、上記エンジン回転数と上記燃料量とに基づいて、上記高圧ＥＧＲ量と上記低圧ＥＧＲ量との比率を求め、上記目標トータルＥＧＲ量と上記比率とから、上記目標低圧ＥＧＲ量を算出するように構成されている。
【００１７】
こうすることで、目標高圧ＥＧＲ量及び目標低圧ＥＧＲ量を適切に算出することができるとともに、エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値に早期に収束させることができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のエンジンの排気還流制御装置によると、エンジンに吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標値に早期に収束させることができるとともに、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る排気還流制御装置により制御されるエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】排気還流制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】コントロールユニットによるエンジンの基本制御を示すフローチャートである。
【図４】エンジン運転領域における「ＨＰ−ＥＧＲ」領域、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域、及び、「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域を概略的に示す図である。
【図５】コントロールユニットによる高圧ＥＧＲ弁、低圧ＥＧＲ弁及び排気シャッター弁の開度制御を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る排気還流制御装置により制御されるエンジン１の概略構成を示す。このエンジン１は、車両に搭載されるディーゼルエンジンであって、複数の気筒１１ａ（１つのみ図示）が設けられたシリンダブロック１１と、このシリンダブロック１１上に配設されたシリンダヘッド１２と、シリンダブロック１１の下側に配設され、潤滑油が貯溜されたオイルパン１３とを有している。このエンジン１の各気筒１１ａ内には、ピストン１４が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン１４の頂面には深皿形燃焼室１４ａを区画するキャビティが形成されている。このピストン１４は、コンロッド１４ｂを介してクランク軸１５と連結されている。
【００２２】
シリンダヘッド１２には、各気筒１１ａ毎に吸気ポート１６及び排気ポート１７が形成されているとともに、これら吸気ポート１６及び排気ポート１７の燃焼室１４ａ側の開口を開閉する吸気弁２１及び排気弁２２がそれぞれ配設されている。
【００２３】
また、シリンダヘッド１２には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、エンジン１の冷間時に気筒１１ａ内に吸入されたガスを暖めて燃料の着火性を高めるためのグロープラグ１９とが設けられている。インジェクタ１８は、その燃料噴射口が燃焼室１４ａの天井面から該燃焼室１４ａに臨むように配設されていて、燃焼室１４ａに燃料を直接噴射供給するようになっている。
【００２４】
上記インジェクタ１８には、燃料供給システム５１を介して燃料が燃料タンク５２から供給されるようになっている。この燃料供給システム５１は、燃料タンク５２内に配設された電動の低圧燃料ポンプ（図示せず）、燃料フィルタ５３、高圧燃料ポンプ５４及びコモンレール５５を有している。高圧燃料ポンプ５４は、上記低圧燃料ポンプ及び燃料フィルタ５３を介して燃料タンク５２より供給されてきた低圧の燃料をコモンレール５５に高圧で圧送し、このコモンレール５５は、その圧送された燃料を、その高圧の圧力でもって蓄える。そして、インジェクタ１８が作動することによって、コモンレール５５に蓄えられている燃料がインジェクタ１８から燃焼室１４ａに噴射される。尚、上記低圧燃料ポンプ、高圧燃料ポンプ５４、コモンレール５５及びインジェクタ１８のそれぞれで生じた余剰の燃料は、リターン通路５６を介して（低圧燃料ポンプで生じた余剰の燃料は直接）燃料タンク５２に戻される。
【００２５】
高圧燃料ポンプ５４は、エンジン１の回転部材（例えばカムシャフト）によって駆動される。高圧燃料ポンプ５４には、電磁弁で構成された調圧弁が設けられており、この調圧弁によって、高圧燃料ポンプ５４からコモンレール５５に供給する燃料の圧力（コモンレール５５で蓄えられる燃料の圧力）、つまり、インジェクタ１８から噴射される燃料の圧力（燃圧）を調整することができるようになっている。
【００２６】
エンジン１の一側面には、各気筒１１ａの吸気ポート１６に連通するように吸気通路３０が接続されている。一方、エンジン１の他側面には、各気筒１１ａの燃焼室１４ａからの既燃ガス（排気ガス）を排出する排気通路４０が接続されている。これら吸気通路３０及び排気通路４０には、吸入空気（後述の低圧ＥＧＲ通路８１により還流された排気ガスも含む）の過給を行う排気ターボ過給機６１が配設されている。
【００２７】
吸気通路３０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ３１が配設されている。一方、吸気通路３０における下流端近傍には、サージタンク３４が配設されている。このサージタンク３４よりも下流側の吸気通路３０は、各気筒１１ａ毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒１１ａの吸気ポート１６にそれぞれ接続されている。
【００２８】
吸気通路３０におけるエアクリーナ３１とサージタンク３４との間には、上流側から順に、排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａと、吸気シャッター弁３６と、該コンプレッサ６１ａにより圧縮されたガスを冷却するインタークーラ３５とが配設されている。吸気シャッター弁３６は、基本的には全開状態とされるが、後述の高圧ＥＧＲ通路７１による排気ガスの還流量を確保するために、全開よりも小さい開度とされる場合がある。インタークーラ３５は、電動ウォータポンプ９１による冷却水（エンジン１の冷却水とは異なる冷却水）の供給により、上記ガスを冷却するように構成されている。
【００２９】
排気通路４０の上流側の部分は、各気筒１１ａ毎に分岐して排気ポート１７の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気通路４０における排気マニホールドよりも下流側には、上流側から順に、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂと、エンジン１の排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置４１と、サイレンサ４２とが配設されている。
【００３０】
排気浄化装置４１は、酸化触媒４１ａと、ディーゼルパティキュレートフィルタ（以下、フィルタという）４１ｂとを有しており、上流側から、この順に並んでいる。酸化触媒４１ａは、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持した酸化触媒を有していて、排気ガス中のＣＯ及びＨＣが酸化されてＣＯ２及びＨ２Ｏが生成する反応を促すものである。また、フィルタ４１ｂは、エンジン１の排気ガス中に含まれる煤等の微粒子を捕集するものである。尚、フィルタ４１ｂに酸化触媒をコーティングしてもよい。
【００３１】
排気ターボ過給機６１は、上記の如く吸気通路３０に配設されたコンプレッサ６１ａと、上記の如く排気通路４０に配設されたタービン６１ｂとを有していて、このタービン６１ｂが排気ガス流により回転し、このタービン６１ｂの回転により、該タービン６１ｂと連結された上記コンプレッサ６１ａが作動する。排気通路４０におけるタービン６１ｂの上流側近傍には、ＶＧＴ絞り弁６２が設けられており、このＶＧＴ絞り弁６２の開度（絞り量）を制御することにより、タービン６１ｂへの排気ガスの流速を調整することができ、これにより、排気ガス流により回転するタービン６１ｂの回転速度、つまり排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａの圧力比（コンプレッサ６１ａへの流入直前のガス圧力に対する、コンプレッサ６１ａからの流出直後のガス圧力の比）を調整することができる。
【００３２】
エンジン１は、その排気ガスの一部を排気通路４０から吸気通路３０に還流させるようになされている。この排気ガスの還流のために、高圧ＥＧＲ通路７１と、低圧ＥＧＲ通路８１とが設けられている。
【００３３】
高圧ＥＧＲ通路７１は、排気通路４０における上記排気マニホールドと排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂとの間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂよりも上流側部分）と、吸気通路３０におけるサージタンク３４とインタークーラ３５との間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａよりも下流側部分）とを接続している。高圧ＥＧＲ通路７１には、該高圧ＥＧＲ通路７１の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁７３が配設されている。この高圧ＥＧＲ弁７３により、高圧ＥＧＲ通路７１による排気ガスの還流量（以下、高圧ＥＧＲ量という）が調節される。
【００３４】
低圧ＥＧＲ通路８１は、排気通路４０における排気浄化装置４１とサイレンサ４２との間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のタービン６１ｂよりも下流側部分）と、吸気通路３０における排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａとエアクリーナ３１との間の部分（つまり、排気ターボ過給機６１のコンプレッサ６１ａよりも上流側部分）とを接続している。低圧ＥＧＲ通路８１には、その内部を通過する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ８２が配設されている。この低圧ＥＧＲクーラ８２は、エンジン１の冷却水の供給により、上記排気ガスを冷却するように構成されている。また、低圧ＥＧＲ通路８１における低圧ＥＧＲクーラ８２の下流側には、低圧ＥＧＲ通路８１の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁８３が配設されている。
【００３５】
排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分よりも下流側（かつサイレンサ４２の上流側）には、排気シャッター弁４３が配設されている。この排気シャッター弁４３は、該排気シャッター弁４３の配設部分における排気通路４０の断面積を変更するものであって、該断面積が小さくなる（排気シャッター弁４３の開度が小さくなる）と、排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分の圧力（排気ガスの低圧ＥＧＲ通路８１への流入圧力）が高くなって、排気ガスの低圧ＥＧＲ通路８１への流入圧力と流出圧力（吸気通路３０における低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分の圧力）との間の差圧が大きくなる。したがって、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御することで、低圧ＥＧＲ通路８１による排気ガスの還流量（以下、低圧ＥＧＲ量という）が調節される。
【００３６】
エンジン１には、クランク軸１５の回転角度位置を検出することでエンジン１の回転数（以下、エンジン回転数という）を検出するエンジン回転数検出手段としてのエンジン回転数センサ１０１が設けられている。
【００３７】
また、吸気通路３０におけるエアクリーナ３１の下流側近傍（低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分よりも上流側）には、吸気通路３０に吸入された吸入空気（新気）の流量を検出するエアフローセンサ１０２と、該吸入空気の温度（吸気温度）を検出する吸気温度センサ１０３とが配設されている。さらに、サージタンク３４には、エンジン１の気筒１１ａに吸入されるガス温度を検出する吸入ガス温度センサ１０４が配設され、吸気通路３０におけるインタークーラ３５の下流側近傍には、当該部分におけるガスの圧力（サージタンク３４内のガスの圧力と略同じ）を検出する吸気圧センサ１０５が配設されている。
【００３８】
さらに、排気通路４０における高圧ＥＧＲ通路７１の接続部分の上流側（かつ上記排気マニホールドの下流側）には、エンジン１より排気された排気ガスの圧力を検出する排気圧センサ１０６が配設されている。また、排気通路４０における排気浄化装置４１と低圧ＥＧＲ通路８１の接続部分との間には、当該部分における排気ガスの温度を検出する排気温度センサ１０７が設けられている。
【００３９】
また、エンジン１のシリンダブロック１１には、該エンジン１の冷却水の温度を検出するエンジン水温センサ１０８が設けられている。
【００４０】
このように構成されたエンジン１は、コントロールユニット１００によって制御される。コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスとを備えている。
【００４１】
図２に示すように、上記のエンジン回転数センサ１０１、エアフローセンサ１０２、吸気温度センサ１０３、吸入ガス温度センサ１０４、吸気圧センサ１０５、排気圧センサ１０６、排気温度センサ１０７、エンジン水温センサ１０８等のセンサ値の信号が、コントロールユニット１００に入力される。また、コントロールユニット１００には、車両のアクセルペダル（図示省略）の操作量に対応したアクセル開度を検出するアクセル開度検出手段としてのアクセル開度センサ１１０（図２にのみ示す）のセンサ値の信号が入力される。
【００４２】
そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、インジェクタ１８、吸気シャッター弁３６、排気シャッター弁４３、高圧燃料ポンプ５４（詳細には、調圧弁）、ＶＧＴ絞り弁６２、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３、電動ウォータポンプ９１等を制御する。
【００４３】
ここで、コントロールユニット１００によるエンジン１の基本制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。
【００４４】
最初のステップＳ１で、各種センサからのセンサ値を読み込み、次のステップＳ２で、アクセル開度センサ１１０によるアクセル開度に基づき、目標トルクを設定する。
【００４５】
次のステップＳ３では、上記目標トルクと、エンジン回転数センサ１０１によるエンジン回転数とに基づき、インジェクタ１８から噴射すべき燃料量（エンジン１（気筒１１ａ）に供給すべき燃料量）である要求噴射量及び噴射パターンを設定する。この噴射パターンは、主燃焼を生じさせるための主噴射、該主噴射よりも前に噴射され、プリ燃焼を生じさせるための前噴射、その前噴射よりも前に噴射され、プリ燃焼を生じさせ易くするためのパイロット噴射、上記主燃焼に継続して後燃焼を生じさせるための後噴射等を、どのタイミングでどれだけの量を噴射するかを設定したものである。パイロット噴射、前噴射及び後噴射の噴射量が０になる場合があり、その場合、当該噴射はなされないことになる。
【００４６】
次のステップＳ４では、上記要求噴射量と上記エンジン回転数とに基づき、インジェクタ１８から噴射される燃料の圧力（燃圧）及びＶＧＴ絞り弁６２の開度を設定する。
【００４７】
次のステップＳ５では、上記要求噴射量と上記エンジン回転数とに基づき、エンジン１（気筒１１ａ）に吸い込まれる全吸気ガスの酸素濃度の目標値である目標吸気酸素濃度を設定する。
【００４８】
次のステップＳ６では、上記要求噴射量と、上記エンジン回転数と、吸気温度センサ１０３による吸気温度と、エンジン水温センサ１０８によるエンジン水温とに基づき、高圧ＥＧＲ量と低圧ＥＧＲ量との比率であるＥＧＲ併用率を設定する。このＥＧＲ併用率には、高圧ＥＧＲ量又は低圧ＥＧＲ量が０になる場合も含まれる。
【００４９】
上記ステップＳ６でＥＧＲ併用率を設定した結果、エンジン回転数とエンジン負荷（上記要求噴射量と対応している）とで表されるエンジン運転領域において、高圧ＥＧＲ通路７１のみにより排気ガスの還流が行われる領域である「ＨＰ−ＥＧＲ」領域、低圧ＥＧＲ通路８１のみにより排気ガスの還流が行われる領域である「ＬＰ−ＥＧＲ」領域、及び、高圧ＥＧＲ通路７１と低圧ＥＧＲ通路８１との両方により排気ガスの還流が行われる領域である「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域が、概略的に、図４のようになる。「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域では、「ＬＰ−ＥＧＲ」領域に近づくほど、高圧ＥＧＲ量の割合が減少し、低圧ＥＧＲ量の割合が増大する。
【００５０】
次のステップＳ７では、上記目標吸気酸素濃度と、上記ＥＧＲ併用率と、排気ガスの酸素濃度である排気酸素濃度とに基づき、低圧ＥＧＲ量の目標値である目標低圧ＥＧＲ量を設定する。詳細には、上記目標吸気酸素濃度と上記排気酸素濃度とから、低圧ＥＧＲ量と高圧ＥＧＲ量とのトータルＥＧＲ量の目標値である目標トータルＥＧＲ量を算出して、その目標トータルＥＧＲ量と上記ＥＧＲ併用率とから目標低圧ＥＧＲ量を設定する。上記排気酸素濃度は、本実施形態では、上記目標吸気酸素濃度と、気筒１１ａ内にて燃料の燃焼で使用される酸素量とに基づいて算出した値である。尚、排気酸素濃度を算出する代わりに、排気通路４０に設けた０２センサにより排気酸素濃度を検出するようにしてもよい。
【００５１】
次のステップＳ８では、新気量と低圧ＥＧＲ通路８１による還流量の実値である実低圧ＥＧＲ量とに基づき、吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前のガスの酸素濃度（新気の酸素濃度と低圧ＥＧＲ通路８１により実際に還流された排気ガスの酸素濃度との和）を計算する。ここでは、低圧ＥＧＲ通路８１により還流された排気ガスが、吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前に達するまでの時間を考慮して、該合流直前の酸素濃度を算出する。ここで、上記新気量は、エアフローセンサ１０２により検出され、実低圧ＥＧＲ量は、エンジン１（気筒１１ａ）に吸入される総吸入ガス量から、エアフローセンサ１０２により検出された新気量を引く（「ＨＰ／ＬＰ−ＥＧＲ併用」領域では、更に、高圧ＥＧＲ通路７１による還流量の実値である実高圧ＥＧＲ量も引く）ことで算出する。上記総吸入ガス量は、吸入ガス温度センサ１０４により検出されたガス温度と、吸気圧センサ１０５により検出されたガス圧とから算出することができ、上記実高圧ＥＧＲ量は、吸気圧センサ１０５と排気圧センサ１０６との検出差圧及び高圧ＥＧＲ弁７３の実開度より算出することができる。
【００５２】
したがって、エアフローセンサ１０２は、エンジン１に吸入される新気量を検出する新気量検出手段を構成することになる。また、吸気圧センサ１０５と排気圧センサ１０６との検出差圧は、高圧ＥＧＲ通路７１における高圧ＥＧＲ弁７３の排気通路４０側と吸気通路３０側との間の差圧であり、これにより、吸気圧センサ１０５及び排気圧センサ１０６は、高圧ＥＧＲ通路７１における高圧ＥＧＲ弁７３の排気通路４０側と吸気通路３０側との間の差圧を検出する差圧検出手段を構成することになる。
【００５３】
次のステップＳ９では、上記目標吸気酸素濃度と、上記排気酸素濃度と、上記合流直前のガスの酸素濃度と、エンジン１（気筒１１ａ）への総吸入ガス量とに基づき、目標高圧ＥＧＲ量を設定する。すなわち、上記ステップＳ８で、上記ＥＧＲ併用率から、目標低圧ＥＧＲ量に加えて、目標高圧ＥＧＲ量を設定可能であるが、低圧ＥＧＲ通路８１により還流される排気ガス（低圧ＥＧＲガス）が、排気ポート１７から吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流直前に達するまでには時間がかかるため、その時間遅れの分だけ、吸気酸素濃度の増減が遅れることになり、吸気酸素濃度の過不足分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）で補えるように目標高圧ＥＧＲ量を設定する。すなわち、本実施形態では、上記エンジン１の運転状態に応じて予め設定した目標吸気酸素濃度と、低圧ＥＧＲガスが排気ポート１７から吸気通路３０における高圧ＥＧＲ通路７１の合流部に到達するまでの遅れ時間を考慮して算出される高圧ＥＧＲ合流前ガス（上記合流部の直上流側の吸気通路を流れるガス）の酸素濃度と、排気酸素濃度と、エンジン１への総吸入ガス量とから算出される値を、目標高圧ＥＧＲ量に設定している。上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度は、上記新気量と、上記実低圧ＥＧＲ量と、低圧ＥＧＲガスの酸素濃度と、低圧ＥＧＲガスが排気ポート１７から上記合流部に到達するまでの遅れ時間とから算出する。
【００５４】
次のステップＳ１０では、上記の各設定に基づいて、インジェクタ１８、吸気シャッター弁３６、排気シャッター弁４３、高圧燃料ポンプ５４（調圧弁）、ＶＧＴ絞り弁６２、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３、電動ウォータポンプ９１等の各アクチュエータの制御量を設定する。
【００５５】
次のステップＳ１１では、上記制御量に基づき各アクチュエータを制御し、しかる後にリターンする。
【００５６】
次に、コントロールユニット１００による高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度制御について説明する。
【００５７】
コントロールユニット１００は、高圧ＥＧＲ量が、予め設定された上記目標高圧ＥＧＲ量（上記ステップＳ９で設定された目標高圧ＥＧＲ量）になるように、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を制御する。
【００５８】
また、コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ量が、予め設定された目標低圧ＥＧＲ量（上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量）になるように、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御する。その際、上記設定された目標低圧ＥＧＲ量が、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の全開時に還流可能な低圧ＥＧＲ量以下である場合には、排気シャッター弁４３を全開状態に固定して、低圧ＥＧＲ弁８３の制御により低圧ＥＧＲ量を制御する（目標低圧ＥＧＲ量が多いほど、低圧ＥＧＲ弁８３の開度を大きくする）。また、目標低圧ＥＧＲ量が、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の全開時に還流可能な低圧ＥＧＲ量よりも多い場合には、低圧ＥＧＲ弁８３を全開状態に固定して、排気シャッター弁４３の制御により低圧ＥＧＲ量を制御する（目標低圧ＥＧＲ量が多いほど、排気シャッター弁４３の開度を小さくする）。
【００５９】
コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ通路８１のみにより排気ガスを吸気通路３０に還流させようとする第１の還流制御時には、低圧ＥＧＲ弁８３又は排気シャッター弁４３の開度（排気シャッター弁４３が全開状態に固定されているときには、低圧ＥＧＲ弁８３の開度であり、低圧ＥＧＲ弁８３が全開状態に固定されているときには、排気シャッター弁４３の開度である）を、上記実低圧ＥＧＲ量が、上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御する。この第１の還流制御時には、高圧ＥＧＲ弁７３は基本的に全閉であるが、上記のように、上記時間遅れによる酸素濃度の追従不良分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）でもって補うように目標高圧ＥＧＲ量を設定しているので、高圧ＥＧＲ弁７３の開度が、全閉よりも多少開放した状態になる場合がある。尚、高圧ＥＧＲ弁７３を完全に全閉状態にするようにしてもよい。
【００６０】
また、コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ通路８１及び高圧ＥＧＲ通路７１の両方により排気ガスを吸気通路３０に還流させようとする第２の還流制御時には、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を、高圧ＥＧＲ量が、上記ステップＳ９で設定された目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する一方、低圧ＥＧＲ弁８３又は排気シャッター弁４３の開度（排気シャッター弁４３が全開状態に固定されているときには、低圧ＥＧＲ弁８３の開度であり、低圧ＥＧＲ弁８３が全開状態に固定されているときには、排気シャッター弁４３の開度である）を、上記実低圧ＥＧＲ量が、上記ステップＳ７で設定された目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバックバック制御する。高圧ＥＧＲ弁７３の開度は、吸気圧センサ１０５と排気圧センサ１０６との検出差圧から、上記目標高圧ＥＧＲ量が得られる開度にされる。
【００６１】
さらに、コントロールユニット１００は、上記第２の還流制御時において、上記ステップＳ９で説明したように、上記目標高圧ＥＧＲ量を、上記エンジン１の運転状態（詳細には、上記目標吸気酸素濃度、上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度、上記排気酸素濃度、及び、エンジン１（気筒１１ａ）への総吸入ガス量）に基づいて算出した値に設定する。
【００６２】
また、コントロールユニット１００は、高圧ＥＧＲ通路７１のみにより排気ガスを吸気通路３０に還流させようとする第３の還流制御時には、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を、上記実高圧ＥＧＲ量が上記目標高圧ＥＧＲ量になるようにフィードバック制御する。この第３の還流制御時には、該第３の還流制御時になった直後を除いて実低圧ＥＧＲ量が０になるので、目標高圧ＥＧＲ量は目標トータルＥＧＲ量と同じになり、実低圧ＥＧＲ量の変動による目標高圧ＥＧＲ量の変動は生じない。
【００６３】
そして、コントロールユニット１００は、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御における制御ゲインよりも小さくするように構成されている。本実施形態では、上記第１及び第２の還流制御時の上記フィードバック制御は、少なくともＰＩ制御を含むものであり、コントロールユニット１００は、上記第２の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインを、上記第１の還流制御時の上記フィードバック制御におけるＰＩ制御の積分ゲインよりも小さくするように構成されている。
【００６４】
本実施形態では、コントロールユニット１００が、高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度を制御する弁制御装置に相当する。
【００６５】
ここで、上記コントロールユニット１００による高圧ＥＧＲ弁７３、低圧ＥＧＲ弁８３及び排気シャッター弁４３の開度制御について、図５のフローチャートに基づいて説明する。
【００６６】
最初のステップＳ２１では、上記第２の還流制御時であるか否かを判定し、このステップＳ２１の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２２に進む。
【００６７】
上記ステップＳ２２では、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を、高圧ＥＧＲ量が、上記ステップＳ９で設定された目標高圧ＥＧＲ量になるようにオープンループ制御する。また、低圧ＥＧＲ弁８３又は排気シャッター弁４３の開度を、上記実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバックバック制御（ＰＩ制御）するとともに、ＰＩ制御の積分ゲインを、第１の還流制御時におけるＰＩ制御の積分ゲインよりも小さくする。上記ステップＳ２２の後、リターンする。
【００６８】
一方、上記ステップＳ２１の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２３に進んで、上記第１の還流制御時であるか否かを判定し、このステップＳ２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２４に進む。
【００６９】
上記ステップＳ２４では、高圧ＥＧＲ弁７３を、上記のように基本的に全閉に制御し、低圧ＥＧＲ弁８３又は排気シャッター弁４３の開度を、上記実低圧ＥＧＲ量が上記目標低圧ＥＧＲ量になるようにフィードバックバック制御（ＰＩ制御）するとともに、ＰＩ制御の積分ゲインを、第２の還流制御時におけるＰＩ制御の積分ゲインよりも大きくする。上記ステップＳ２４の後、リターンする。
【００７０】
上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２５に進んで、上記第３の還流制御時であるか否かを判定し、このステップＳ２５の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２６に進む。
【００７１】
上記ステップＳ２６では、低圧ＥＧＲ弁８３を全閉にし、排気シャッター弁４３を全開にし、高圧ＥＧＲ弁７３の開度を、上記実高圧ＥＧＲ量が上記目標高圧ＥＧＲ量になるようにフィードバックバック制御する。上記ステップＳ２６の後、リターンする。
【００７２】
上記ステップＳ２５の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２７に進んで、高圧ＥＧＲ弁７３及び低圧ＥＧＲ弁８３を全閉にするとともに、排気シャッター弁４３を全開にし、しかる後にリターンする。
【００７３】
したがって、本実施形態では、第２の還流制御時のフィードバック制御（低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御）における制御ゲインを、第１の還流制御時のフィードバック制御（低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御）における制御ゲインよりも小さくしたので、第２の還流制御時において、低圧ＥＧＲ量のフィードバック制御による実低圧ＥＧＲ量の変動量が小さくなる。これにより、実低圧ＥＧＲ量の変動に伴う上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度の変動量が小さくなって、目標高圧ＥＧＲ量（上記目標吸気酸素濃度、上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度、上記排気酸素濃度、及び、エンジン１（気筒１１ａ）への総吸入ガス量から算出される値）の変動量も小さくなる。この結果、第２の還流制御時に、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じ難くなる。ここで、第２の還流制御時のフィードバック制御における制御ゲインを小さくしたことにより、実低圧ＥＧＲ量が目標低圧ＥＧＲ量に一致し難くなるが、目標高圧ＥＧＲ量を、上記目標吸気酸素濃度、上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度、上記排気酸素濃度、及び、上記総吸入ガス量から設定することで、上記高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度と実際の高圧ＥＧＲ合流前ガスの酸素濃度との差分を高圧ＥＧＲガス（高圧ＥＧＲガスの酸素濃度）でもって補償して、エンジン１（気筒）に吸入されるガスの吸気酸素濃度の実値を目標吸気酸素濃度に早期に収束させることができるので、問題は生じない。
【００７４】
また、本実施形態では、上記第１及び第２の還流制御時の上記フィードバック制御が、少なくともＰＩ制御を含むものとし、上記第２の還流制御時の上記ＰＩ制御の積分ゲインを、上記第１の還流制御時の上記ＰＩ制御の積分ゲインよりも小さくしたので、第２の還流制御時において、目標低圧ＥＧＲ量の瞬間的な変化に対する応答性を維持しつつ、低圧ＥＧＲ量及び高圧ＥＧＲ量の両制御において、ハンチングが生じるのを防止することができる。
【００７５】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００７６】
例えば、上記実施形態では、第１及び第２の還流制御時のフィードバック制御を、少なくともＰＩ制御を含むものとしたが、これに限らず、どのようなフィードバック制御であってもよく、そのフィードバック制御における制御ゲインについて、第２の還流制御時の方を、第１の還流制御時よりも小さくすればよい。
【００７７】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、低圧ＥＧＲ弁及び排気シャッター弁の開度を、低圧ＥＧＲ通路によるエンジンの排気ガスの還流量である低圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標低圧ＥＧＲ量になるように制御し、かつ、高圧ＥＧＲ弁の開度を、高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量である高圧ＥＧＲ量が、予め設定した目標値である目標高圧ＥＧＲ量になるように制御する弁制御装置を備えた、エンジンの排気還流制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００７９】
１        エンジン
３０      吸気通路
４０      排気通路
４３      排気シャッター弁
６１      排気ターボ過給機
６１ａ    コンプレッサ
６１ｂ    タービン
７１      高圧ＥＧＲ通路
７３      高圧ＥＧＲ弁
８１      低圧ＥＧＲ通路
８３      低圧ＥＧＲ弁
１００    コントロールユニット（弁制御装置）
１０１    エンジン回転数センサ（エンジン回転数検出手段）
１０２    エアフローセンサ（新気量検出手段）
１０４    吸入ガス温度センサ
１０５    吸気圧センサ（差圧検出手段）
１０６    排気圧センサ（差圧検出手段）
１１０    アクセル開度センサ（アクセル開度検出手段）
【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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