(57)【要約】【課題】流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路を切り替える際に、吸気側へ供給される総還流ガス量を適切な量に維持する。【解決手段】気筒の燃焼室２に接続される吸気通路４及び排気通路５と、排気通路５と吸気通路４とを結ぶ排気還流通路１１を通じて排気の一部を還流ガスとして吸気通路４に導入する排気ガス再循環装置１０と、排気還流通路１１の途中で分岐し互いに流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路１４，１５と、複数の還流ガス通路１４，１５を通過する還流ガス量同士の比率を調整する流量比率調整手段Ａと、流量比率調整手段Ａによって複数の還流ガス通路１４，１５を通過する還流ガス量同士の比率が変更された場合に、複数の還流ガス通路１４，１５を通じて吸気通路４へ導入される総還流ガス量を調整する還流ガス総量調整手段Ｂとを備えるエンジンの制御装置とした。【選択図】図１
2017089452.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気筒の燃焼室に接続される吸気通路及び排気通路と、
前記排気通路と前記吸気通路とを結ぶ排気還流通路を通じて排気の一部を還流ガスとして前記吸気通路に導入する排気ガス再循環装置と、
前記排気還流通路の途中で分岐し互いに流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路と、
複数の前記還流ガス通路を通過する還流ガス量同士の比率を調整する流量比率調整手段と、
前記流量比率調整手段によって複数の前記還流ガス通路を通過する還流ガス量同士の比率が変更された場合に、複数の前記還流ガス通路を通じて前記吸気通路へ導入される還流ガスの総量である総還流ガス量を調整する還流ガス総量調整手段と、
を備えるエンジンの制御装置。
【請求項２】
複数の前記還流ガス通路は、
前記排気還流通路の途中に設けられ還流ガスを冷却する還流ガスクーラを経由する冷却装置通路と、
前記還流ガスクーラの上流側と下流側又は前記還流ガスクーラの上流側と前記吸気通路とを結ぶバイパス通路と、
で構成される請求項１に記載のエンジンの制御装置。
【請求項３】
前記還流ガス総量調整手段は、
前記吸気通路の前記排気還流通路との合流部より上流側に備えられる吸気スロットル弁と、
複数の前記還流ガス通路の分岐部よりも上流側に備えられる還流ガス調整弁との少なくとも何れか一方またはその両方
で構成される請求項１又は２に記載のエンジンの制御装置。
【請求項４】
前記流量比率調整手段は、
前記複数の前記還流ガス通路の少なくとも一方に設けられる流量調整弁
で構成される請求項１〜３の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項５】
前記吸気通路から燃焼室に導入される吸気の酸素濃度を検知又は推定する吸気酸素濃度取得手段と、
前記吸気通路に還流ガスが導入された際における吸気通路内の酸素濃度及び前記吸気通路に導入される還流ガスの総量又は温度が変化した際における前記吸気通路内の酸素濃度の変化の情報を記憶する吸気酸素濃度情報記憶手段と、
前記還流ガス総量調整手段の動作を制御する還流ガス総量制御手段と、
を備え、
前記還流ガス総量制御手段は、前記吸気酸素濃度情報記憶手段によって記憶された情報に基づいて、燃焼室に導入される吸気の酸素濃度が要求される目標酸素濃度に近づくように前記還流ガス総量調整手段によって前記総還流ガス量を調整する機能を備える
請求項１〜４の何れか１項に記載のエンジンの制御装置。
【請求項６】
前記還流ガス総量制御手段は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、前記総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定する機能を備える
請求項５に記載のエンジンの制御装置。
【請求項７】
前記還流ガス総量制御手段は、前記エンジンの回転数が高いほど前記総還流ガス量を調整する量を大きくする
請求項６に記載のエンジンの制御装置。
【請求項８】
前記還流ガス総量制御手段は、前記エンジンの回転数によらず前記総還流ガス量を調整するのに要する時間を一定とする
請求項６又は７に記載のエンジンの制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、排気ガス再循環装置を備えたエンジンの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両等に搭載されるエンジンには、排気ガス再循環装置が備えられる場合が多い。排気ガス再循環装置は、エンジンの燃焼室から排気通路を通じて大気に排出される排気ガスの一部を、排気側と吸気側とを結ぶ排気還流通路を通じて吸気通路に還流させることにより、燃焼室内における燃焼温度を低下させ、排気ガスに含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）等の排出を抑制している。
【０００３】
排気側から吸気側へと導入される排気ガス（以下、還流ガスと称する。）は、排気還流通路に設けられた弁装置や、吸気通路に設けられた吸気スロットル弁の開閉により、燃焼室へと通じるインマニ部の吸気の実酸素濃度が目標値となるよう、その実酸素濃度をフィードバック制御して還流ガスの導入量を制御している。
【０００４】
また、排気ガス再循環装置では、吸気側へ還流させる還流ガスを、還流ガスクーラと呼ばれる冷却装置を経由させ、還流ガスの温度を低下させることで還流ガスの密度を高め、燃焼室へ導入される還流ガス量を増加させて燃焼温度の上昇をさらに抑制する場合もある。この場合、還流ガスは、還流ガスクーラを経由するルートと、還流ガスクーラを経由しないルートとを切り替えることにより、運転状態に応じた的確な温度の還流ガスを吸気側へ供給するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２４３３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
排気還流通路に還流ガスクーラを備えた排気ガス再循環装置では、還流ガスクーラを経由するルートと、還流ガスクーラを経由しないルートとで、流体が通過する際の圧損、すなわち、流体が通過する際の抵抗が異なっている。還流ガスクーラ内では、通過する流体を冷却するために、部分的に流路が狭くなる箇所があり、また、流路が屈曲する箇所が多く設けられるからである。
【０００７】
このため、還流ガスクーラを経由するルートと、還流ガスクーラを経由しないルートとを切り替える際に、要求されている還流ガス量と、実際に導入されている還流ガス量との間に差異が生じてしまうことがある。例えば、還流ガスの供給ルートを、還流ガスクーラを経由するルートから還流ガスクーラを経由しないルートへと切り替えると、流路の抵抗が急激に下がるので、要求されている還流ガス量を超える還流ガスが吸気側へ導入されてしまう場合がある。また、逆に、還流ガスの供給ルートを、還流ガスクーラを経由しないルートから還流ガスクーラを経由するルートへと切り替えると、流路の抵抗が急激に上がって、要求されている還流ガス量を吸気側へ導入できない場合もある。
【０００８】
このような要求された還流ガス量に対する実際に導入された還流ガス量との差異は、還流ガスのルートの切り替えに伴う吸気通路内の吸気の温度変化によって、吸気通路内の酸素濃度の推定値に誤差が生じることによっても生じる可能性がある。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路を切り替える際に、吸気通路へ供給される総還流ガス量を適切な量に維持できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、この発明は、気筒の燃焼室に接続される吸気通路及び排気通路と、前記排気通路と前記吸気通路とを結ぶ排気還流通路を通じて排気の一部を還流ガスとして前記吸気通路に導入する排気ガス再循環装置と、前記排気還流通路の途中で分岐し互いに流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路と、複数の前記還流ガス通路を通過する還流ガス量同士の比率を調整する流量比率調整手段と、前記流量比率調整手段によって複数の前記還流ガス通路を通過する還流ガス量同士の比率が変更された場合に、複数の前記還流ガス通路を通じて前記吸気通路へ導入される還流ガスの総量である総還流ガス量を調整する還流ガス総量調整手段と、を備えるエンジンの制御装置を採用した。
【００１１】
ここで、複数の前記還流ガス通路は、例えば、前記排気還流通路の途中に設けられ還流ガスを冷却する還流ガスクーラを経由する冷却装置通路と、前記還流ガスクーラの上流側と下流側又は前記還流ガスクーラの上流側と前記吸気通路とを結ぶバイパス通路と、で構成できる。
【００１２】
また、前記還流ガス総量調整手段は、例えば、前記吸気通路の前記排気還流通路との合流部より上流側に備えられる吸気スロットル弁と、複数の前記還流ガス通路の分岐部よりも上流側に備えられる還流ガス調整弁との少なくとも何れか一方またはその両方で構成できる。
【００１３】
さらに、前記流量比率調整手段は、例えば、前記複数の前記還流ガス通路の少なくとも一方に設けられる流量調整弁で構成できる。
【００１４】
これらの各構成において、前記吸気通路から燃焼室に導入される吸気の酸素濃度を検知又は推定する吸気酸素濃度取得手段と、前記吸気通路に還流ガスが導入された際における吸気通路内の酸素濃度及び前記吸気通路に導入される還流ガスの総量又は温度が変化した際における前記吸気通路内の酸素濃度の変化の情報を記憶する吸気酸素濃度情報記憶手段と、前記還流ガス総量調整手段の動作を制御する還流ガス総量制御手段とを備え、前記還流ガス総量制御手段は、前記吸気酸素濃度情報記憶手段によって記憶された情報に基づいて、燃焼室に導入される吸気の酸素濃度が要求される目標酸素濃度に近づくように前記還流ガス総量調整手段によって前記総還流ガス量を調整する機能を備える構成を採用することができる。
【００１５】
このとき、前記還流ガス総量制御手段は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、前記総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定する機能を備える構成を採用することができる。
【００１６】
前記還流ガス総量制御手段は、前記エンジンの回転数が高いほど前記総還流ガス量を調整する量を大きくする構成を採用することができる。
【００１７】
前記還流ガス総量制御手段は、前記エンジンの回転数によらず前記総還流ガス量を調整するのに要する時間を一定とする構成を採用することができる。
【発明の効果】
【００１８】
この発明は、流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路を通過する還流ガス量同士の比率を調整する流量比率調整手段と、その還流ガス量同士の比率が変更された場合に吸気通路へ導入される総還流ガス量を調整する還流ガス総量調整手段とを備えたので、還流ガス通路を切り替えた際にも吸気側へ供給される総還流ガス量を適切な量に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】この発明の一実施形態を示すエンジンの模式図である。
【図２】この発明のエンジンの制御を示すフローチャートである。
【図３】この発明のエンジンの制御を示すフローチャートである。
【図４】この発明のエンジンの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】
この発明の一実施形態を、図面に基づいて説明する。図１は、この実施形態のエンジン１及びエンジンの制御装置の模式図である。
【００２１】
エンジン１は、自動車用のディーゼルエンジンである。エンジン１のシリンダ内にはピストンが収容され、シリンダの内壁面、及び、ピストンの上面等により燃焼室２が形成されている。
【００２２】
エンジン１は、各シリンダの燃焼室２内に吸気を送り込む吸気通路４、燃焼室２から引き出された排気通路５、燃焼室２内に燃料を噴射する燃料噴射装置６等を備えている。
【００２３】
図面では、この発明に直接関係する部材、手段を中心に示し、他の部材等については図示省略している。また、エンジンの気筒数は任意であり、単気筒、二気筒、三気筒、四気筒、あるいは、それ以上の多気筒であってもよい。
【００２４】
各シリンダの吸気通路４の燃焼室２への開口部である吸気弁孔は、吸気バルブによって開閉される。また、燃焼室２から引き出された排気通路５の燃焼室２への開口部である排気弁孔は、排気バルブによって開閉される。
【００２５】
吸気通路４には、燃焼室２へ通じる吸気ポートから上流側に向かって、吸気スロットル弁３、吸気通路４を流れる吸気を冷却する吸気冷却装置（インタークーラ）２１、過給機９を構成するターボチャージャのコンプレッサ、エアクリーナ等が設けられる。吸気スロットル弁３は、バタフライ弁形式の弁体の動作により、吸気通路４の流路の断面積を増減させて、吸気通路４への空気（新気）の導入量を調整する。
【００２６】
排気通路５には、燃焼室から引き出された排気ポートから下流側に向かって、過給機９を構成するターボチャージャのタービン、排気中の有害物を除去する触媒等を備えた排気浄化装置８、マフラ等が設けられる。この実施形態は、エンジン１がディーゼルエンジンであるので、排気浄化装置８として酸化触媒やディーゼル微粒子フィルター等が用いられる。エンジン１としてガソリンエンジンを採用する場合は、排気浄化装置８として三元触媒等が用いられる。
【００２７】
また、エンジン１には、クランクシャフトの回転角速度や回転角加速度を検出することにより、エンジンの回転数を検出する回転センサ７を備えている。この実施形態では、回転センサ７として、クランクシャフトの端部に取り付けられたタイミングロータの回転を読み取るクランク角センサを採用しているが、エンジンの駆動力伝達経路の途中や、エンジンの回転によって駆動される補機類等、あるいは、その他の場所に設けられる周知の回転センサを用いてもよい。
【００２８】
これらの吸気バルブや排気バルブ、燃料噴射装置６、吸気スロットル弁３、排気浄化装置８、その他エンジンの動作に必要な機器は、それぞれケーブルを通じて、電子制御ユニット（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３０に備えられた制御手段によって制御される。また、エンジンやその周囲に設けられるセンサ類からの必要な情報は、電子制御ユニット３０が取得する。電子制御ユニット３０は、これらのセンサ類からの情報により、エンジン１の回転数とエンジン負荷の情報を得ることができる。
【００２９】
また、排気通路５と吸気通路４とは、排気ガス再循環装置１０を構成する排気還流通路１１によって連通している。排気ガス再循環装置１０は、エンジンから排出される排気ガスの一部を、還流ガスとして吸気通路４に還流する機能を有する。この実施形態の排気ガス再循環装置１０は、高圧排気ガス再循環装置であり、排気還流通路１１は、排気通路５に設けられる過給機９の上流側の排気通路５から引き出されて、吸気通路４の過給機９の下流側に接続されている。ただし、この排気ガス再循環装置１０として、排気還流通路１１が過給機９の下流側の排気通路５から引き出され、過給機９の上流側の吸気通路４に接続される低圧排気ガス再循環装置を採用してもよい。
【００３０】
排気還流通路１１には、還流ガスの温度を下げるための還流ガスクーラ１６が設けられている。還流ガスクーラ１６は、その内部に還流ガスが通過できる空間を有する空冷式のコアや水冷式のコアを備えたものが採用される。
【００３１】
還流ガスクーラ１６の上流側の排気還流通路１１と下流側の排気還流通路１１、又は、還流ガスクーラ１６の上流側と吸気通路４とは、還流ガスクーラ１６を経由しないバイパス通路１５で結ばれている。以下、排気還流通路１１における還流ガスクーラ１６を経由するルートを冷却装置通路１４と、還流ガスクーラ１６を経由しないルートをバイパス通路１５と称する。
【００３２】
冷却装置通路１４とバイパス通路１５とは、互いに流体が通過する際の抵抗が異なる還流ガス通路となっている。冷却装置通路１４は、通過する流体を冷却するために部分的に流路が狭くなる箇所があり、また、流路が屈曲する箇所が多く設けられるので、バイパス通路１５よりも還流ガスが通過する際の抵抗が大きくなっている。このため、冷却装置通路１４は、バイパス通路１５よりも還流ガスが通過する際の圧損が大きいといえる。
【００３３】
また、排気ガス再循環装置１０は、冷却装置通路１４を通過する還流ガス量と、バイパス通路１５を通過する還流ガス量同士の比率を調整する流量比率調整手段Ａを備えている。
【００３４】
この実施形態では、流量比率調整手段Ａとして、バイパス通路１５の途中に流路の断面積を増減するバイパス調整弁（流量調整弁）１３を備える。バイパス調整弁１３は、冷却装置通路１４とバイパス通路１５を通過する還流ガスの流量を調整し、両者の比率を調整する機能を有する。
【００３５】
また、排気ガス再循環装置１０は、流量比率調整手段Ａによって冷却装置通路１４とバイパス通路１５を通過する還流ガス量同士の比率が変更された場合に、冷却装置通路１４とバイパス通路１５を通じて吸気通路４へ導入される還流ガスの総量である総還流ガス量を調整する還流ガス総量調整手段Ｂを備える。
【００３６】
還流ガス総量調整手段Ｂは、吸気通路４の排気還流通路１１との合流部より上流側に備えられる吸気スロットル弁３と、還流ガスクーラ１６よりも上流側における冷却装置通路１４とバイパス通路１５の分岐部よりも、さらに上流側に備えられる還流ガス調整弁１２で構成される。
【００３７】
流量比率調整手段Ａは、電子制御ユニット３０が備える流量比率制御手段３２によってその動作が制御される。また、還流ガス総量調整手段Ｂは、電子制御ユニット３０が備える還流ガス総量制御手段３３によってその動作が制御される。
【００３８】
例えば、流量比率調整手段Ａとしてのバイパス調整弁１３を完全に閉鎖すれば、全ての還流ガスが冷却装置通路１４を通過し、バイパス調整弁１３を開放すれば、還流ガスの一部はバイパス通路１５を通過する。このとき、吸気通路４へ導入されるほとんどの還流ガスが、流路の抵抗が相対的に少ないバイパス通路１５側を通過することになる。このため、通常は、冷却装置通路１４には流路を開閉する流量調整弁を設けていないが、特に必要な場合は、冷却装置通路１４とバイパス通路１５の両方に流量調整弁を設けてもよい。
【００３９】
また、還流ガス総量調整手段Ｂとしての還流ガス調整弁１２を閉鎖すれば、排気側から吸気側への還流ガスの導入が停止し、還流ガス調整弁１２を開放すれば、排気通路５から吸気通路４への還流ガスの導入が開始される。また、その還流ガス調整弁１２の開閉量の制御により、還流ガスの導入量を増減できる。還流ガスの導入量を増減は、吸気スロットル弁３の開閉による吸気通路４内の圧力制御によっても行うことができる。通常は、吸気スロットル弁３の制御と還流ガス調整弁１２の制御とが併用される場合が多い。
【００４０】
過給機９は、排気通路５に設けられたタービンが、排気通路５を通じて排出される排気ガスにより回転し、タ−ビンの回転が吸気通路４に設けられたコンプレッサに伝達される。コンプレッサの回転により、エアクリーナから取り込まれた空気を圧縮して、その空気を吸気通路４を通じてエンジン１の燃焼室２に過給状態で供給する。
【００４１】
吸気通路４には、燃焼室２に導入される吸気の実酸素濃度を検知する吸気酸素濃度取得手段２０が設けられている。吸気酸素濃度取得手段２０として、例えば、リニア・エアー・フューエルセンサ（Ｌｉｎｅａｒ  Ａｉｒ−Ｆｕｅｌ  ｒａｔｉｏ  ｓｅｎｓｏｒ）等を採用することができる。吸気酸素濃度取得手段２０はインマニ内に備えられ、燃焼室２へ導入される直前の位置で吸気の実酸素濃度を検知することができる。なお、吸気酸素濃度取得手段２０は、例えば、Ｏ２センサのようにリーンかリッチかのみを検出する物ではなく、連続的な空燃比（酸素濃度）の変化を数値でもって検出できる機能を有するものが好ましい。また、吸気酸素濃度取得手段２０は、燃焼室２に導入される吸気の実酸素濃度を、吸気量や還流ガスの導入量等によって推定するものであってもよい。
【００４２】
電子制御ユニット３０は、吸気通路４に還流ガスが導入された際における吸気通路４内の酸素濃度、及び、吸気通路４に導入される還流ガスの総量又は温度が変化した際における吸気通路４内の酸素濃度の変化の情報を、その際に行った制御の内容とともに記憶する吸気酸素濃度情報記憶手段３１を備える。
【００４３】
吸気通路４に還流ガスが導入された際における吸気通路４内の酸素濃度、及び、吸気通路４に導入される還流ガスの総量又は温度が変化した際における吸気通路４内の酸素濃度の変化の情報は、エンジンの運転状況と、流量比率調整手段Ａの動作内容に応じて、予め実験等によって取得され、それらの情報が吸気酸素濃度情報記憶手段３１に記憶されている。また、エンジンの運転に応じて、それらの酸素濃度、酸素濃度の変化の情報を、その際に行った制御の内容とともに蓄積していく学習機能を、吸気酸素濃度情報記憶手段３１に備えさせてもよい。
【００４４】
ここで、エンジンの運転状況とは、エンジンの回転数、エンジンの負荷、吸気スロットル弁３を通過する吸気量等が挙げられる。これらの情報の中から単一の又は複数の情報を選択して採用してよい。
【００４５】
また、流量比率調整手段Ａの動作内容とは、例えば、流量比率調整手段Ａによって、バイパス通路１５を全閉状態から全開状態へと移行させた場合や、バイパス通路１５を全開状態から全閉状態へと移行させた場合、あるいは、バイパス通路１５を全閉状態から中間開度へ、全開状態から中間開度へと移行させた場合等が挙げられる。このとき、中間開度の開放度合い、すなわち、全閉状態を０、全開状態を１００とした場合の弁の開放度合いに応じて、その開放度合いの数値毎に、酸素濃度、酸素濃度の変化の情報を記憶させてもよい。
【００４６】
還流ガス総量制御手段３３は、吸気酸素濃度情報記憶手段３１によって記憶された情報に基づいて、燃焼室２に導入される吸気の酸素濃度が要求される目標酸素濃度に近づくように還流ガス総量調整手段Ｂを動作させて総還流ガス量を調整する機能を備える。
【００４７】
また、還流ガス総量制御手段３３は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、前記総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定する機能を備える。
【００４８】
以下、このエンジンの制御方法及びその流れについて、図２〜図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００４９】
通常時において、排気ガス再循環装置１０は、電子制御ユニット３０によって、クローズループ制御（フィードバック制御）が行われている。フィードバック制御は、入力に対する出力の信号を次なる入力に反映し、繰り返しその入力と出力を行いながら、適切な目標値又は基準値になるように出力を制御する。ここでは、吸気酸素濃度取得手段２０によって取得される吸気の酸素濃度が、設定された目標値である目標酸素濃度になるように、還流ガス調整弁１２と吸気スロットル弁３の開度をフィードバック制御している。このような制御を、以下、通常の制御と称する。
【００５０】
また、通常の制御では、目標酸素濃度や燃焼室２へ導入される吸気の温度に基づき、バイパス調整弁を動作させて、冷却装置通路１４とバイパス通路１５とを切り替える制御が行われている。吸気の温度を検出する機能は、吸気酸素濃度取得手段２０が備えていてもよいし、別途、吸気通路４内に温度センサを備えてもよい。
【００５１】
図２のステップＳ０において、還流ガス調整弁１２の開度制御フラグ及びバイパス調整弁１３の開度制御フラグを読み取る。
【００５２】
還流ガス調整弁１２の開度制御フラグは、排気ガス再循環装置１０が、還流ガス調整弁１２を開放して還流ガスを吸気通路４に導入する制御、すなわち、還流ガス制御を行っているかどうか、及び、行っている場合は還流ガス調整弁１２の開度等、その制御内容を判別するための信号である。また、バイパス調整弁１３のバイパス制御フラグは、排気ガス再循環装置１０が、バイパス調整弁１３を開放して還流ガスをバイパス通路１５に導入する制御、すなわち、バイパス制御を継続して行っているかどうか、及び、バイパス制御を行っている場合はバイパス調整弁１３の開度等、その制御内容を判別するための信号である。
【００５３】
還流ガス調整弁１２の開度制御フラグが読み込まれたら、ステップＳ１において、還流ガス制御が行われているかどうかが判別される。還流ガスが吸気通路４に導入されていると判定されれば、ステップＳ２へ進む。還流ガスが吸気通路４に導入されていない場合は、ステップＳ９へ進み、通常の制御を継続する。
【００５４】
ステップＳ２では、バイパス調整弁１３が開放されているかどうかが判別される。バイパス調整弁１３が開放されていれば、バイパス制御が実行中であると判定され、ステップＳ３へ進み、再度、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。
【００５５】
その信号に基づいて、ステップＳ４において、バイパス制御が継続して行われているかどうかが判別される。バイパス制御が継続していれば、又は、バイパス調整弁１３の開度に変化がなければ、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ９へ進み、通常の制御が継続される。バイパス制御が継続していないか、あるいは、バイパス調整弁１３の開度に変化があれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので、ステップＳ５へ進み、以下、図３のフローチャートに示すフィードフォワード制御１へ移行する。
【００５６】
また、ステップＳ２において、バイパス調整弁１３が完全に閉鎖されていれば、バイパス制御は行われていないと判定され、ステップＳ６へ進み、再度、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。
【００５７】
その信号に基づいて、ステップＳ７において、バイパス制御が開始されていないかどうかが判別される。バイパス制御が開始されていなければ、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ９へ進み、通常の制御が継続される。バイパス制御が開始されていれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので、ステップＳ８へ進み、以下、図４のフローチャートに示すフィードフォワード制御２へ移行する。
【００５８】
図３のフィードフォワード制御１では、ステップＳ１１において、制御のループ回数Ｎがチェックされる。制御開始時において、ループ回数Ｎ＝０に設定されている。
【００５９】
ステップＳ１２において、ループ回数Ｎ＝０であればステップＳ１３へ進み、還流ガス調整弁１２の開度と、フィードフォワード増量値を読み込む。
【００６０】
図３のフィードフォワード制御１では、バイパス制御の実行中にバイパス制御が解除されてバイパス通路１５が完全に閉じられた状態、又は、バイパス制御の実行中にバイパス調整弁１３の開度が減少した状態を対象としているので、吸気通路４に導入される還流ガスの一部又は全部が、バイパス通路１５経由から冷却装置通路１４経由へと移行した状態の直後であると考えられる。このため、流体通過時の圧損が小さいバイパス通路１５を通る還流ガスが少なくなりあるいは無くなり、逆に、流体通過時の圧損が大きい冷却装置通路１４を通る還流ガスが多くなる。したがって、吸気通路４に導入される還流ガス量は、通常の制御に基づいて要求されている還流ガス量（以下、要求還流ガス量と称する。）に対し一時的に満たない事態となっている。
【００６１】
このため、変更前のバイパス調整弁１３の開度、変更後のバイパス調整弁１３の開度に基づき、吸気通路４へ導入される還流ガスの総量である総還流ガス量を調整するための補正値が設定される。この補正値を、フィードフォワード量と称する。ステップＳ１３では、総還流ガス量の減少を補うためにフィードフォワード量がプラスの数値であるフィードフォワード増量値が設定される。
【００６２】
フィードフォワード量は、還流ガス制御中に、バイパス調整弁１３の動作によって、バイパス通路１５と冷却装置通路１４を通過する還流ガス量同士の比率が変更された場合に、吸気通路４へ導入される総還流ガス量が、要求還流ガス量と大きく異なってしまうことを防止するために設定される補正値である。吸気酸素濃度情報記憶手段３１には、燃焼室２に導入される吸気の酸素濃度と、要求される目標酸素濃度、燃料噴射量、吸気量（又はエンジンの回転数）、要求還流ガス量等の各種運転条件に対して、バイパス調整弁１３、還流ガス調整弁１２に種々の動作をさせた際に設定すべきフィードフォワード量の情報が記憶されている。このようなフィードフォワード量は、実験により予め取得された流量変化計測値に基づき設定されたものが、吸気酸素濃度情報記憶手段３１に記憶されている。例えば、エンジン回転数が高いほどフィードフォワード量は大きく設定される。
【００６３】
ステップＳ１４では、設定されたフィードフォワード増量値に基づき、還流ガス調整弁１２の開度を増加させ、フィードフォワード量の分だけ増量された還流ガス量が吸気通路４に導入される。
【００６４】
ステップＳ１５では、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。つづいて、ステップＳ１６では、バイパス制御が開始されていないかどうか、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していないかどうかが判別される。停止されたバイパス制御が再開していなければ、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していなければ、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ１７へ進み、ループ回数Ｎに１を加えるとともに、ステップＳ２３からステップＳ１１へ戻る。バイパス制御が再開されていれば、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので新たに適切なフィードフォワード制御を実行するため、ステップＳ２２へ進み、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００６５】
なお、還流ガス総量制御手段３３は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定する機能を備える。
【００６６】
この調整に要する時間とは、フィードフォワード量が設定された場合に、フィードフォワード量を付加した還流ガス調整弁１２の開度が実行された状態から、通常の制御による還流ガス調整弁１２の開度へ移行するまでの所要時間である。なお、通常の制御の状態から、フィードフォワード量を付加した還流ガス調整弁の開度状態への移行は、瞬時に行われるようにしてもよい。
【００６７】
還流ガス総量制御手段３３は、フィードフォワード量のリセットの際において、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定することができる。吸気通路４内における吸気の速度が速い高回転域（例えば、エンジン回転数２０００回転／分以上）の領域では、還流ガス調整弁１２の開度変化を速くし、早期の還流ガス量の補正解除を行う。また、吸気通路４内における吸気の速度が遅い低回転域（例えば、エンジン回転数１５００回転／分以下）の領域では、還流ガス調整弁１２の開度変化を遅くし、急激な補正解除による還流ガス量の変化を抑制することができる。
【００６８】
このようなリセット時における総還流ガス量調整に要する時間の設定は、吸気スロットル弁３によって総還流ガス量を調整する場合は、その吸気スロットル弁３の開度変化の速さにも適用できる。
【００６９】
なお、リセットの際の還流ガス調整弁１２や吸気スロットル弁の開度の変化速度、すなわち、総還流ガス量の変化速度は、エンジン回転数に比例して増減させるようにしてもよい。また、エンジン回転数に対するフィードフォワード量と、リセットの際の上記変化速度の変化傾向を比例させることで、リセットに要する時間をエンジン回転数によらず一定となるように設定してもよい。すなわち、エンジンの回転数が高くフィードフォワード量が大きくなればなるほど、それに比例させて、上記変化速度も大きく設定することにより、リセット時における総還流ガス量調整に要する時間を一定としてもよい。
【００７０】
ステップＳ１２において、ループ回数Ｎ＝０以外であればステップＳ１８へ進み、フィードフォワード量の前回値を読み込む。
【００７１】
ステップＳ１９では、そのフィードフォワード量がプラスの値であるかどうかが判別される。フィードフォワード量が引き続きプラスの値、すなわちフィードフォワード制御の実行中であれば、ステップＳ２０へ進み、フィードフォワード量の段階的なリセットに向けて、還流ガス調整弁１２の開度及びフィードフォワード減量値が読み込まれる。このとき、フィードフォワード量の前回値（プラス）に対して、フィードフォワード量の今回値（マイナス）が付加され、トータルのフィードフォワード量は段階的にリセットされていく。
【００７２】
ただし、ステップＳ１９で、フィードフォワード量がゼロ又はマイナスの値であれば、還流ガスを、バイパス通路１５経由から冷却装置通路１４経由へと移行したことに伴う総還流ガス量の減少が既に補われているので、今回のフィードフォワード制御を終了させるためにステップＳ２２へ移行し、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００７３】
ステップＳ２１では、読み込まれたフィードフォワード減量値に基づき、還流ガス調整弁１２の開度が制御され、新たに設定されたフィードフォワード量が付加された還流ガス量が吸気通路４に導入される。
【００７４】
その後、ステップＳ２１からステップＳ１５へ進み、再度、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。ステップＳ１６では、停止されたバイパス制御が再開されていないかどうか、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していないかどうかが判別される。バイパス制御が再開されていなければ、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していなければ、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ１７へ進み、ループ回数Ｎに１を加えるとともに、ステップＳ１１へ戻る制御を繰り返す。停止されたバイパス制御が再開されていれば、又は、バイパス調整弁１３の開度が変化していれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので、新たに適切なフィードフォワード制御を実行するため、ステップＳ２２へ進み、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００７５】
図４のフィートフォワード制御２では、ステップＳ３１において、制御のループ回数がチェックされる。制御開始時において、ループ回数Ｎ＝０に設定されている。
【００７６】
ステップＳ３２において、ループ回数Ｎ＝０であればステップＳ３３へ進み、還流ガス調整弁１２の開度と、フィードフォワード減量値を読み込む。
【００７７】
図４の制御では、バイパス制御が実行されていない時にバイパス制御が開始された状態、又は、バイパス制御中にバイパス調整弁１３の開度が増大した状態を対象としているので、吸気通路４に導入される還流ガスの一部又は全部が、冷却装置通路１４経由からバイパス通路１５経由へと移行した状態の直後であると考えられる。このため、流体通過時の圧損が小さいバイパス通路１５を通る還流ガスが多くなり、流体通過時の圧損が大きい冷却装置通路１４を通る還流ガスが少なくなる。したがって、吸気通路４に導入される還流ガス量は、通常の制御に基づく要求還流ガス量を一時的に超える事態となっている。
【００７８】
このため、変更前のバイパス調整弁１３の開度、変更後のバイパス調整弁１３の開度に基づき、吸気通路４へ導入される還流ガスの総量である総還流ガス量を調整するためのフィードフォワード量が設定される。ステップＳ３３では、総還流ガス量の増量を相殺するためにフィードフォワード量がマイナスの数値であるフィードフォワード減量値が設定される。
【００７９】
ステップＳ３４では、設定されたフィードフォワード減量値に基づき、還流ガス調整弁１２の開度を減少させ、フィードフォワード量の分だけ減量された還流ガス量が吸気通路４に導入される。
【００８０】
ステップＳ３５では、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。つづいて、ステップＳ３６では、再び、バイパス制御が継続中であるかどうか、又は、バイパス調整弁１３の開度に変化がないかどうかが判別される。バイパス制御が、バイパス調整弁１３の開度変化等なく継続中であれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ３７へ進み、ループ回数Ｎに１を加えるとともに、ステップＳ４３からステップＳ３１へ戻る。バイパス制御が解除、あるいは、バイパス調整弁１３の開度に変化があれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので、新たに適切なフィードフォワード制御を実行するため、ステップＳ４２へ進み、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００８１】
ここで、還流ガス総量制御手段３３は、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定する機能を備える。このため、この図４のフィードフォワード制御２においても、フィードフォワード量のリセットの際において、エンジンの回転数、エンジンの負荷、燃料噴射量又は目標酸素濃度の情報に基づいて、総還流ガス量を調整するのに要する時間を決定することができる。この時間に基づいて、還流ガス調整弁１２の開度変化の速さや、吸気スロットル弁３によって総還流ガス量を調整する場合は、その吸気スロットル弁３の開度変化の速さを設定することができる。なお、図３のフィードフォワード制御１と同様に、リセットの際の変化速度は、エンジン回転数に比例して増減させるようにしてもよい。また、フィードフォワード制御１と同様に、フィードフォワード量もエンジン回転数に比例させるとともに、リセットの際の変化速度の変化傾向に対応させることで、リセットに要する時間をエンジン回転数によらず一定となるように設定してもよい。
【００８２】
ステップＳ３２において、ループ回数Ｎ＝０以外であればステップＳ３８へ進み、フィードフォワード量の前回値を読み込む。
【００８３】
ステップＳ３９では、そのフィードフォワード量がマイナスの値であるかどうかが判別される。フィードフォワード量が引き続きマイナスの値であれば、ステップＳ４０へ進み、フィードフォワード量の段階的なリセットへ向けて、還流ガス調整弁１２の開度及びフィードフォワード増量値が読み込まれる。
【００８４】
ただし、フィードフォワード量がプラスの値であれば、還流ガスを、冷却装置通路１４経由からバイパス通路１５経由へと移行したことに伴う総還流ガス量の増量が既に相殺されているので、今回のフィードフォワード制御を終了させるためにステップＳ４２へ移行し、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００８５】
ステップＳ４１では、新たに読み込まれたフィードフォワード増量値に基づき、還流ガス調整弁１２の開度が制御され、新たに設定されたフィードフォワード量が付加された還流ガス量が吸気通路４に導入される。
【００８６】
その後、ステップＳ４１からステップＳ３５へ進み、再度、バイパス調整弁開度制御フラグを読み取る。ステップＳ３６では、バイパス制御が解除されていないかどうか、あるいは、バイパス調整弁１３の開度の変化があるかどうかが判別される。バイパス制御の解除や、バイパス調整弁１３の開度に変化がなければ、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化はないのでステップＳ３７へ進み、ループ回数Ｎに１を加えるとともに、ステップＳ３１へ戻る制御を繰り返す。バイパス制御の解除やバイパス調整弁１３の開度に変化があれば、吸気通路４に導入される還流ガス量、還流ガス温度に大きな変化がある可能性があるので、新たに適切なフィードフォワード制御を実行するため、ステップＳ４２へ進み、フィードフォワード量がリセットされ、図２の制御へ戻る。
【００８７】
上記の実施形態では、流量比率調整手段Ａを、バイパス通路１５に設けられるバイパス調整弁１３で構成したが、流量比率調整手段Ａの構成はこの実施形態には限定されず、例えば、冷却装置通路１４とバイパス通路１５の両方に流量調整弁を設けた構成としてもよい。あるいは、還流ガスクーラ１６の上流側における冷却装置通路１４とバイパス通路１５との分岐部に、三方弁等の弁装置を設けることにより、冷却装置通路１４とバイパス通路１５のどちらかの還流ガス通路を選択、又は、両者の流量比率を設定できるようにした構成も考えられる。
【００８８】
また、上記の実施形態では、還流ガス総量調整手段Ｂとして、冷却装置通路１４とバイパス通路１５との分岐部よりも上流側に設けられる還流ガス調整弁１２と、吸気スロットル弁３とで構成したが、冷却装置通路１４とバイパス通路１５とを通じて吸気通路４に導入される総還流ガス量を調整できる手段であれば、実施形態以外のものであってもよい。
【００８９】
さらに、この実施形態では、排気還流通路１１の途中で分岐し互いに流体が通過する際の抵抗が異なる複数の還流ガス通路として、還流ガスクーラ１６を経由する冷却装置通路１４と、還流ガスクーラ１６を経由しないバイパス通路１５とを備えたエンジンの制御装置を説明したが、還流ガスクーラ１６に代えて、還流ガス中の炭化水素等を除去するために配置される還流ガス触媒を採用したエンジンの制御装置としてもよい。
【００９０】
また、上記の実施形態では、自動車用のディーゼルエンジンを例に、この発明の構成を説明したが、自動車用のガソリンエンジン、その他各種のエンジンにおいても、この発明を適用できる。
【符号の説明】
【００９１】
１  エンジン
２  燃焼室
３  吸気スロットル弁
４  吸気通路
５  排気通路
６  燃料噴射装置
１０  排気ガス再循環装置
１１  排気還流通路
１２  還流ガス調整弁
１３  バイパス調整弁（流量調整弁）
１４  冷却装置通路（還流ガス通路）
１５  バイパス通路（還流ガス通路）
１６  還流ガスクーラ
２０  吸気酸素濃度取得手段
３０  電子制御ユニット(Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ)
３１  吸気酸素濃度情報記憶手段
３２  流量比率制御手段
３３  還流ガス総量制御手段
Ａ  流量比率調整手段
Ｂ  還流ガス総量調整手段
【図１】
2017089452.tif 000003
【図２】
2017089452.tif 000004
【図３】
2017089452.tif 000005
【図４】
2017089452.tif 000006