(57)【要約】【課題】ターボ過給機及びＥＧＲ機構を有する内燃機関において、過給圧の応答遅れの発生を抑制する。【解決手段】内燃機関の制御装置（１）は、複数の気筒群（１１ａ、１１ｂ）と、該複数の気筒群に夫々対応する複数のターボ過給機（３１、３２）とを有する内燃機関（１０）の制御装置である。該制御装置は、複数の気筒群から排出される排気を部分的に、複数の気筒群の排気側から吸気側に再循環可能なＥＧＲ手段（２４）と、内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段（４０）と、検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、複数の気筒群の一部について排気を部分的に再循環させると共に複数の気筒群の他部について排気を再循環させないようにＥＧＲ手段を制御する制御手段（４０）とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の気筒群と、該複数の気筒群に夫々対応する複数のターボ過給機とを有する内燃機関の制御装置であって、
前記複数の気筒群から排出される排気を部分的に、前記複数の気筒群の排気側から吸気側に再循環可能なＥＧＲ手段と、
前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、
前記検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、前記複数の気筒群の一部について前記排気を部分的に再循環させると共に前記複数の気筒群の他部について前記排気を再循環させないように前記ＥＧＲ手段を制御する制御手段と
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】
前記複数のターボ過給機のうち前記一部に対応するターボ過給機は、前記一部の吸気側に配置されたコンプレッサ、及び前記一部の排気側に配置されたタービンを有し、
前記ＥＧＲ手段は、一端が前記一部の排気側における前記タービンの上流側に接続されると共に、他端が前記一部の吸気側における前記コンプレッサの上流側に接続されたＥＧＲ通路を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いか否かを判定する判定手段を含み、
前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いと判定された場合に、前記一部について前記排気を部分的に再循環させると共に前記他部について前記排気を再循環させないように前記ＥＧＲ手段を制御し、前記検出された負荷が前記負荷閾値より低いと判定された場合に、前記一部及び前記他部の各々について、前記検出された負荷に応じて前記排気を部分的に再循環させるように前記ＥＧＲ手段を制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項４】
前記複数の気筒群各々のバルブタイミングを相互に独立して設定可能なバルブタイミング設定手段を更に備え、
前記制御手段は、少なくとも前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いことを条件に、前記検出された負荷に応じて、前記一部のバルブタイミング、及び前記他部のバルブタイミングを相互に異ならしめて設定するように前記バルブタイミング設定手段を制御する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項５】
前記複数の気筒群各々の点火時期を相互に独立して設定可能な点火時期設定手段を更に備え、
前記制御手段は、少なくとも前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いことを条件に、前記検出された負荷に応じて、前記一部の点火時期、及び前記他部の点火時期を相互に異ならしめて設定するように前記点火時期設定手段を制御する
ことを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項６】
前記複数のターボ過給機のうち前記一部に対応するターボ過給機の容量、及び前記他部に対応するターボ過給機の容量は、相互に異なることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項７】
前記ＥＧＲ手段は、前記一部に対して設けられ、前記他部に対して設けられていないことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の内燃機関の制御装置。
【請求項８】
前記ＥＧＲ手段は、前記一部及び前記他部に対して夫々設けられていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に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】
本発明は、ターボ過給機及びＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）機構を備える、例えば自動車のＶ型エンジン等の複数の気筒群を備える内燃機関の制御装置の技術分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の制御装置では、ターボ過給機及びＥＧＲ機構の両立が図られる。例えば、特許文献１には、エンジンにおける各気筒を吸排気行程が重複しない二つのグループに分け、グループ毎にターボチャージャ及びインタークーラを含む吸排気系統を完全に独立させて二系統化し、吸排気系統毎にＥＧＲ系統を個別に構成することによって、各気筒間での吸気干渉及び排気干渉を同時に抑制して排気再循環の効率を向上すると共に、ターボチャージャを相対的に小型化して過渡性能を向上する技術が記載されている。
【０００３】
或いは、特許文献２には、運転条件に応じて演算された制御目標値となるようにＥＧＲ装置を制御すると共に、運転条件に応じて演算された目標吸入空気量又は目標過給圧、及びＥＧＲ装置の制御目標値に基づいて二つの過給機の作動目標値を別々に設定し、該設定された作動目標値となるように二つの過給機を制御することによって、ＥＧＲの制御精度及び過給機制御の最適化を可能とする技術が記載されている。
【０００４】
或いは、特許文献３には、ターボチャージャのタービン上流側の排気通路とコンプレッサ下流側の吸気通路との間に接続されたＥＧＲ通路に、該ＥＧＲ通路の通路面積を可変とするＥＧＲ弁を設け、ターボチャージャが限界回転速度を超える領域においてＥＧＲ弁を開放することによって、エンジンの高回転負荷領域においてＥＧＲしても、出力及び燃費が向上する技術が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１７７１９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２０３５４号公報
【特許文献３】特開２００４−３０８４８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の背景技術によれば、内燃機関の排気側におけるターボ過給機のタービンの上流側から排気を部分的に取り出し吸気側に再循環している。すると、例えば車両の加速時等において過給圧の応答遅れ（所謂ターボラグ）が生じる可能性があるという技術的問題点がある。
【０００７】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、過給圧の応答遅れの発生を抑制することができる内燃機関の制御装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の内燃機関の制御装置は、上記課題を解決するために、複数の気筒群と、該複数の気筒群に夫々対応する複数のターボ過給機とを有する内燃機関の制御装置であって、前記複数の気筒群から排出される排気を部分的に、前記複数の気筒群の排気側から吸気側に再循環可能なＥＧＲ手段と、前記内燃機関の負荷を検出する負荷検出手段と、前記検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、前記複数の気筒群の一部について前記排気を部分的に再循環させると共に前記複数の気筒群の他部について前記排気を再循環させないように前記ＥＧＲ手段を制御する制御手段とを備える。
【０００９】
本発明に係る内燃機関の制御装置によれば、例えば一又は複数のＥＧＲ通路を有する外部ＥＧＲ機構であるＥＧＲ手段は、例えば自動車のＶ型エンジン等である内燃機関の複数の気筒群から排出される排気を部分的に、複数の気筒群の排気側から吸気側に再循環可能である。ここに、本発明に係る「排気を部分的に再循環させる」とは、排気を常に部分的に再循環させることに限られず、一サイクルや一時点などについて見れば、排気の全てを再循環させたり、排気を少しも再循環させない時期や瞬間があってもかまわない。また、本発明に係る「複数の気筒群の一部について再循環させると共に他部について再循環させない」とは、Ｍ（但し、Ｍは２以上の自然数）個の気筒群のうち、ｍ個（但し、ｍはＭ未満の自然数）の気筒群について、再循環させると共に、残余のＭ−ｍ個について、再循環させないことを意味する。言い換えれば、複数の気筒群の一部のみについて再循環させることを意味する。
【００１０】
尚、ＥＧＲ手段は、典型的には、複数の気筒群の夫々に対応する複数のターボ過給機のうち少なくとも一のターボ過給機のタービン上流側から排気を部分的に取り出し、ＥＧＲ通路を介して一のターボ過給機のコンプレッサ上流側に再循環可能である。また、本発明に係る内燃機関では、複数の気筒群の夫々に対応する複数のターボ過給機のコンプレッサを夫々通過した吸気は、一旦合流した後に各気筒群に振り分けられる。他方、複数の気筒群から夫々排出された排気は、複数の気筒群の夫々に対応する複数のターボ過給機のタービンを夫々通過する。
【００１１】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される負荷検出手段は、例えば、内燃機関の回転数、スロットルバルブの開度等に基づいて、内燃機関の負荷を検出する。尚、検出される負荷は、絶対値であってもよいし、何らかの物理量又はパラメータに対する相対値、或いは、比、割合又は百分率等であってもよい。
【００１２】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される制御手段は、検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、複数の気筒群の一部について排気を部分的に再循環させると共に、複数の気筒群の他部について排気を再循環させないようにＥＧＲ手段を制御する。
【００１３】
尚、本発明に係る「負荷閾値」とは、複数の気筒群の一部について排気を部分的に再循環させると共に、複数の気筒群の他部について排気を再循環させないようにＥＧＲ手段を制御するか否かを決定する値であり、予め固定値として又は何らかのパラメータに応じた可変値として設定される値である。このような負荷閾値は、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、例えば、内燃機関の負荷とターボ過給機に要求される過給圧との関係を求めて、該求められた関係に基づいて、各気筒群から排出される排気を部分的に再循環させた場合にターボラグが発生する負荷として、又は該負荷より所定値だけ小さい負荷として設定すればよい。
【００１４】
或いは、ＥＧＲ手段が、複数の気筒群の一部に対して設けられ、複数の気筒群の他部に対して設けられていない場合、負荷閾値は、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、例えば、排気を部分的に再循環させる場合とさせない場合とにおける、内燃機関の負荷と燃費との関係を求めて、該求められた関係に基づいて、排気を部分的に再循環させる方が燃費が向上する負荷として設定すればよい。
【００１５】
他方、制御手段は、検出された負荷が負荷閾値より小さいことを条件に、典型的には、検出された負荷に応じて、複数の気筒群から排出される排気を部分的に、複数の気筒群の排気側から吸気側に再循環させるようにＥＧＲ手段を制御する。
【００１６】
本願発明者の研究によれば、ターボ過給機を有する内燃機関において排気を部分的に再循環させる場合には、吸気側及び排気側間の圧力の関係から、排気の圧力の最も高いターボ過給機のタービン上流側から排気を部分的に取り出すことが望ましい。しかしながら、タービン上流側から排気を部分的に取り出してしまうと、タービン上流側よりはるかに圧力の低い吸気通路の影響を受け、排気の圧力が低下するため過給圧が上昇しにくくなり、ターボラグが発生する。
【００１７】
これに対して、タービンを小型化するということが考えられるが、許容タービン回転数の制限に起因して高回転領域において性能が著しく低下してしまう。或いは、ターボラグが生じないように、例えば加速時等の内燃機関の負荷が高くなる場合に、排気を部分的に再循環させないようにすることが考えられるが、燃費向上を図ることができる内燃機関の負荷領域が狭くなってしまうことが判明している。
【００１８】
しかるに本発明では、制御手段によって、検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、複数の気筒群の一部について排気を部分的に再循環させると共に、複数の気筒群の他部について排気を再循環させないようにＥＧＲ手段が制御される。
加えて、上述の如く、各ターボ過給機のコンプレッサを夫々通過した吸気は、一旦合流した後に各気筒群に振り分けられる。このため、気筒群の一部から排出される排気を部分的に再循環させつつ、複数の気筒群の他部に対応するターボ過給機を主に用いて過給圧を上昇させることができる。
【００１９】
尚、複数の気筒群の他部のバルブタイミングを複数の気筒群の一部のバルブタイミングより進角するように設定すれば、複数の気筒群の他部において吸気弁及び排気弁のオーバーラップ期間が長くなり、より過給圧を上昇させることができ、実用上非常に有利である。
【００２０】
以上の結果、本発明の内燃機関の制御装置によれば、例えば車両の加速時等、内燃機関の負荷が高くなる場合に、過給圧の応答遅れの発生を抑制することができる。
【００２１】
本発明の内燃機関の制御装置の一態様では、前記複数のターボ過給機のうち前記一部に対応するターボ過給機は、前記一部の吸気側に配置されたコンプレッサ、及び前記一部の排気側に配置されたタービンを有し、前記ＥＧＲ手段は、一端が前記一部の排気側における前記タービンの上流側に接続されると共に、他端が前記一部の吸気側における前記コンプレッサの上流側に接続されたＥＧＲ通路を有する。
【００２２】
この態様によれば、ＥＧＲ手段は、一端が複数の気筒群の一部の排気側における、複数のターボ過給機のうち前記一部に対応するターボ過給機のタービンの上流側に接続されると共に、他端が前記一部の吸気側におけるターボ過給機のコンプレッサの上流側に接続されたＥＧＲ通路を有する。該ＥＧＲ通路の他端が、吸気の圧力が大気圧に近いコンプレッサの上流側に接続されていることにより、効率良く複数の気筒群の一部から排出された排気を部分的に再循環させることができ、実用上非常に有利である。
【００２３】
尚、ＥＧＲ手段は、更に、一端が複数の気筒群の他部の排気側における、複数のターボ過給機のうち前記他部に対応するターボ過給機のタービンの上流側に接続されると共に、他端が前記他部の吸気側におけるターボ過給機のコンプレッサの上流側に接続された他のＥＧＲ通路を有してよい。
【００２４】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記制御手段は、前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いか否かを判定する判定手段を含み、前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いと判定された場合に、前記一部について前記排気を部分的に再循環させると共に前記他部について前記排気を再循環させないように前記ＥＧＲ手段を制御し、前記検出された負荷が前記負荷閾値より低いと判定された場合に、前記一部及び前記他部の各々について、前記検出された負荷に応じて前記排気を部分的に再循環させるように前記ＥＧＲ手段を制御する。
【００２５】
この態様によれば、比較的容易にして、検出された負荷が負荷閾値より高いか否かを判定することができ、実用上非常に有利である。
【００２６】
例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えて構成される判定手段は、検出された負荷が負荷閾値より高いか否かを判定する。制御手段は、負荷閾値より高いと判定された場合、複数の気筒群の一部について排気を部分的に再循環させると共に、複数の気筒群の他部について排気を再循環させないようにＥＧＲ手段を制御する。一方、負荷閾値より低いと判定された場合、典型的には、前記一部及び前記他部の各々について、検出された負荷に応じて排気を部分的に再循環させるようにＥＧＲ手段を制御する。尚、検出された負荷が負荷閾値と「等しい」場合は、いずれかの場合に含めて扱えばよい。
【００２７】
尚、ＥＧＲ手段が、複数の気筒群の一部に対して設けられ、複数の気筒群の他部に対して設けられておらず、負荷閾値が排気を部分的に再循環する方が燃費が向上する負荷として設定されている場合であって、検出された負荷が負荷閾値より低いと判定された場合、「前記一部及び前記他部の各々について、前記検出された負荷に応じて前記排気を部分的に再循環させるように前記ＥＧＲ手段を制御する」とは、検出された負荷は、排気が部分的に再循環されない方が燃費が向上する負荷であるため、排気が部分的に再循環されないようにＥＧＲ手段を制御することを意味する。
【００２８】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記複数の気筒群各々のバルブタイミングを相互に独立して設定可能なバルブタイミング設定手段を更に備え、前記制御手段は、少なくとも前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いことを条件に、前記検出された負荷に応じて、前記一部のバルブタイミング、及び前記他部のバルブタイミングを相互に異ならしめて設定するように前記バルブタイミング設定手段を制御する。
【００２９】
この態様によれば、例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成されるバルブタイミング設定手段は、複数の気筒群各々のバルブタイミングを相互に独立して設定可能である。尚、バルブタイミング設定手段は、例えば内燃機関の負荷とバルブタイミングとの関係を定めるマップに基づいて、負荷検出手段によって検出された負荷に応じてバルブタイミングを特定して設定すればよい。このようなマップは、例えば、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、内燃機関の回転速度、バルブタイミング及び吸排気効率の相互間の関係を求めて、該求められた関係に基づいて構築される。
【００３０】
制御手段は、少なくとも検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、検出された負荷に応じて、複数の気筒群の一部のバルブタイミング、及び複数の気筒群の他部のバルブタイミングを相互に異ならしめて設定するようにバルブタイミング設定手段を制御する。尚、制御手段は、典型的には、前記他部のバルブタイミングを前記一部のバルブタイミングより進角に設定するようにバルブタイミング設定手段を制御する。これにより、前記他部のオーバーラップ期間が長くなり、より過給圧を上昇させることができ、実用上非常に有利である。
【００３１】
尚、例えばＥＧＲ手段が、複数の気筒群の一部に対して設けられ、複数の気筒群の他部に対して設けられていない場合等では、制御手段は、検出された負荷が負荷閾値より高いか否かにかかわらず、検出された負荷に応じて、前記一部のバルブタイミング及び前記他部のバルブタイミングを相互に異ならしめて設定するようにバルブタイミング設定手段を制御してよい。
【００３２】
この態様では、前記複数の気筒群各々の点火時期を相互に独立して設定可能な点火時期設定手段を更に備え、前記制御手段は、少なくとも前記検出された負荷が前記負荷閾値より高いことを条件に、前記検出された負荷に応じて、前記一部の点火時期、及び前記他部の点火時期を相互に異ならしめて設定するように前記点火時期設定手段を制御してもよい。
【００３３】
このように構成すれば、効率良くトルク出力を得ることができ、実用上非常に有利である。
【００３４】
例えばメモリ、プロセッサ等を備えて構成される点火時期設定手段は、複数の気筒群各々の点火時期を相互に独立して設定可能である。尚、点火時期設定手段は、例えば内燃機関の負荷と点火時期との関係を定めるマップに基づいて、負荷検出手段によって検出された負荷に応じて点火時期を特定して設定すればよい。このようなマップは、例えば、経験的若しくは実験的に又はシミュレーションによって、内燃機関の回転速度、バルブタイミング及びノッキングを生じる点火時期であるノッキング限界の相互間の関係を求めて、該求められた関係に基づいて構築される。
【００３５】
制御手段は、少なくとも検出された負荷が負荷閾値より高いことを条件に、検出された負荷に応じて、複数の気筒群の一部の点火時期、及び複数の気筒群の他部の点火時期を相互に異ならしめて設定するように点火時期設定手段を制御する。
【００３６】
これは、前記他部のオーバーラップ期間が前記一部のオーバーラップ期間より長くなることによって、前記他部に含まれる気筒内に前回の燃焼サイクルの際の排気が残留し難くなり、前記他部のノッキング限界までの余裕が、前記一部のノッキング限界までの余裕より大きくなるためである。そして、ノッキング限界の近傍に点火時期を設定することによって、効率良くトルク出力を得ることができることが本願発明者の研究により判明している。
【００３７】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記複数のターボ過給機のうち前記一部に対応するターボ過給機の容量、及び前記他部に対応するターボ過給機の容量は、相互に異なる。
【００３８】
この態様によれば、複数の気筒群の一部に対応するターボ過給機の容量、及び複数の気筒群の他部に対応するターボ過給機の容量は相互に異なっている。典型的には、前記一部に対応するターボ過給機の容量が、前記他部に対応するターボ過給機の容量よりも大きい。このため、高負荷、且つ排気の部分的な再循環をおこなわない領域では、大容量の前記一部に対応するターボ過給機を主に利用することによって、より高トルク出力を得ることができ、実用上非常に有利である。
【００３９】
本発明の内燃機関の制御装置の他の態様では、前記ＥＧＲ手段は、前記一部に対して設けられ、前記他部に対して設けられていない。
【００４０】
この態様によれば、ＥＧＲ手段は、複数の気筒群の一部のみから排出される排気を部分的に、前記一部の排気側から吸気側に再循環可能である。即ち、ＥＧＲ手段は、一端が前記一部の排気側におけるターボ過給機のタービンの上流側に接続されると共に、他端が前記一部の吸気側におけるコンプレッサの上流側に接続されたＥＧＲ通路のみを有する。
【００４１】
尚、ＥＧＲ通路は一本に限らず、上述の如く、Ｍ個の気筒群に対して該Ｍ未満であるｍ本であればよい。具体的には例えば、気筒群を４個有する内燃機関において、４気筒群のうち２気筒群にＥＧＲ通路が設けられていてよい（即ち、ＥＧＲ通路が２本設けられていてよい）。
【００４２】
或いは、本発明の内燃機関の他の態様では、前記ＥＧＲ手段は、前記一部及び前記他部に対して夫々設けられている。
【００４３】
この態様によれば、ＥＧＲ手段は、複数の気筒群から夫々排出される排気を部分的に、各気筒群の吸気側から排気側に再循環可能である。これにより、検出された負荷が負荷閾値より低い場合は、検出された負荷に応じて、効率良く排気を部分的に再循環させることができ、実用上非常に有利である。
【００４４】
本発明の作用及びその他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、本発明の内燃機関の制御装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。
【００４６】
＜第１実施形態＞
本発明の内燃機関の制御装置に係る第１実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。ここに、図１は、第１実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。尚、図中の矢印は、吸気又は排気の流れを示している。
【００４７】
図１において、本実施形態に係る制御装置１が搭載される車両のエンジンである内燃機関１０は、複数の気筒群１１ａ及び１１ｂと、該複数の気筒群に夫々対応する複数のターボ過給機３１及び３２とを有している。ここに、本実施形態に係る「気筒群１１ａ」及び「気筒群１１ｂ」は、夫々、本発明に係る「複数の気筒群の一部」及び「複数の気筒群の他部」の一例である。
【００４８】
各気筒群１１ａ及び１１ｂは各々、複数の気筒１２ａ及び１２ｂを有している。気筒群１１ａには、吸気通路２１及び排気通路２２が夫々接続されている。また、気筒群１１ｂには、吸気通路２１及び排気通路２３が夫々接続されている。吸気通路２１には、スロットルバルブ３５が設けられている。排気通路２２及び２３には、例えば三元触媒等であるプリ触媒３３及び３４が夫々設けられている。
【００４９】
ターボ過給機３１のコンプレッサ３１ａは吸気通路２１ａに配置され、タービン３１ｂは排気通路２２に配置されている。また、ターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａは吸気通路２１ｂに配置され、タービン３２ｂは排気通路２３に配置されている。ターボ過給機３１のコンプレッサ３１ａ、及びターボ過給機３２のコンプレッサ３２ａを夫々通過した吸気は、吸気通路２１ｃにおいて一旦合流された後に、各気筒群１１ａ及び１１ｂに振り分けられる。
【００５０】
制御装置１は、気筒群１１ａから排出される排気の一部を、気筒群１１ａの排気側から吸気側に再循環可能な、ＥＧＲ弁２４ａを有するＥＧＲ通路２４と、内燃機関１０の負荷率を検出して、該検出された負荷率が、後述する本発明に係る「負荷閾値」の一例としての負荷率ｔ１より高いことを条件に、気筒群１１ａから排出される排気の一部を、ＥＧＲ通路２４を介して気筒群１１ａの排気側から吸気側に再循環させるようにＥＧＲ弁２４ａを制御するＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４０とを備えて構成されている。ここで、ＥＣＵ４０は、典型的には、所定のＥＧＲ率となるように、ＥＧＲ弁２４ａの開度、或いはＥＧＲ弁２４ａの開弁期間を制御する。
【００５１】
尚、本実施形態に係る「ＥＧＲ通路２４」は、本発明に係る「ＥＧＲ手段」の一例であり、本実施形態に係る「ＥＣＵ４０」は、本発明に係る「負荷検出手段」及び「制御手段」の一例である。本実施形態では、各種電子制御用のＥＣＵ４０の一部を、制御装置１の一部として用いている。
【００５２】
ＥＣＵ４０によって、気筒群１１ａから排出された排気の一部を再循環させるようにＥＧＲ弁２４ａが制御される際に、本発明に係る「バルブタイミング設定手段」の一例としてのＥＣＵ４０は、気筒群１１ａのバルブタイミング、及び気筒群１１ｂのバルブタイミングを相互に異ならしめる。具体的には、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の負荷に応じて、ＥＣＵ４０のメモリに予め格納されている、例えば図２に示すような、バルブタイミングと負荷率との関係を示すマップから、各気筒群１１ａ及び１１ｂのバルブタイミングを特定する。
【００５３】
ここに、図２は、本実施形態にかかるバルブタイミングと負荷率との関係を示すマップの一例である。図２における実線及び点線は、夫々、気筒群１１ａのバルブタイミング及び気筒群１１ｂのバルブタイミングを示している。また、図２における負荷率ｔ１及びｔ２は、夫々、気筒群１１ａから排出される排気の一部を再循環させるＥＧＲ領域の下限値及び上限値を示している。尚、負荷率ｔ１以下の領域及び負荷率ｔ２以上の領域では、実線と点線とが重なっている。
【００５４】
更に、本発明に係る「点火時期設定手段」の一例としてのＥＣＵ４０は、気筒群１１ａのバルブタイミング、及び気筒群１１ｂのバルブタイミングを相互に異ならしめる際に、気筒群１１ａの点火時期、及び気筒群１１ｂの点火時期を相互に異ならしめる。具体的には、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の負荷に応じて、ＥＣＵ４０のメモリに予め格納されている、例えば図３に示すような、点火時期と負荷率との関係を示すマップから、各気筒群１１ａ及び１１ｂの点火時期を特定する。
【００５５】
ここに、図３は、本実施形態にかかる点火時期と負荷率との関係を示すマップの一例である。図３における実線及び点線は、夫々、気筒群１１ａの点火時期及び気筒群１１ｂの点火時期を示している。また、図３における負荷率ｔ１及びｔ２は、夫々、気筒群１１ａから排出される排気の一部を再循環させるＥＧＲ領域の下限値及び上限値を示している。
【００５６】
次に、以上のように構成された制御装置１を搭載する車両の主に走行時において、ＥＣＵ４０が実行するＥＧＲ処理について、図４のフローチャートを参照して説明する。このＥＧＲ処理は主に車両の走行中に、例えば定期的に又は不定期的に、或いは連続してコンマ数秒〜数秒毎に周期的に実行される。
【００５７】
図４において、先ず、ＥＣＵ４０は、例えば内燃機関１０の回転数、スロットルバルブ３５の開度等に基づいて、内燃機関１０の負荷率を検出する（ステップＳ１０１）。続いて、本発明に係る「判定手段」の一例としてのＥＣＵ４０は、排気の一部を再循環（以下、適宜「ＥＧＲ」と称する）しているか否かを判定する（ステップＳ１０２）。
【００５８】
ＥＧＲしていないと判定された場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は、検出された負荷率が負荷率ｔ１より高いか否かを判定する（ステップＳ１０３）。負荷率ｔ１より低いと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｎｏ）、一旦処理を終了する。
【００５９】
負荷率ｔ１より高いと判定された場合（ステップＳ１０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、検出された負荷率が負荷率ｔ２より低いか否かを判定する（ステップＳ１０４）。負荷率ｔ２より高いと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、一旦処理を終了する。
【００６０】
負荷率ｔ２より低いと判定された場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、ＥＧＲするようにＥＧＲ弁２４ａを制御すると共に、検出された負荷率に基づいて、バルブタイミング及び点火時期を夫々設定して、該設定されたバルブタイミング及び点火時期になるように、図示しない可変バルブ機構及び点火装置を夫々制御して（ステップＳ１０５）、一旦処理を終了する。
【００６１】
ステップＳ１０２において、ＥＧＲしていると判定された場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、検出された負荷率が負荷率ｔ１より高いか否かを判定する（ステップＳ１０６）。負荷率ｔ１より低いと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は、ＥＧＲしないようにＥＧＲ弁２４ａを制御すると共に、検出された負荷率に基づいて、バルブタイミング及び点火時期を夫々設定して、該設定されたバルブタイミング及び点火時期になるように、図示しない可変バルブ機構及び点火装置を夫々制御して（ステップＳ１０９）、一旦処理を終了する。
【００６２】
負荷率ｔ１より高いと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、検出された負荷率が負荷率ｔ２より低いか否かを判定する（ステップＳ１０７）。負荷率ｔ２より高いと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０９の処理を実行して、一旦処理を終了する。
【００６３】
負荷率ｔ２より低いと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、ＥＧＲを継続するようにＥＧＲ弁２４ａを制御すると共に、検出された負荷率に基づいて、バルブタイミング及び点火時期を夫々設定して、該設定されたバルブタイミング及び点火時期になるように、図示しない可変バルブ機構及び点火装置を夫々制御して（ステップＳ１０８）、一旦処理を終了する。
【００６４】
本実施形態では特に、気筒群１１ｂの排気側にはＥＧＲ通路が設けられていないので、ＥＧＲすることによって、気筒群１１ｂに対応するターボ過給機３２のタービン上流側の圧力が変動することはない。従って、例えば車両の加速時等、内燃機関１０の負荷率が高くなる場合に、ターボラグの発生を抑制することができる。
【００６５】
尚、ターボ過給機３１の容量をターボ過給機３２の容量より大きくすれば、内燃機関１０の負荷率が負荷率ｔ２より高い領域において、ターボ過給機３１を主に利用することによって、より高トルク出力を得ることができ、実用上非常に有利である。
【００６６】
＜第２実施形態＞
本発明の内燃機関の制御装置に係る第２実施形態を、図５乃至図８を参照して説明する。第２実施形態では、ＥＧＲ通路が各気筒群に対応して設けられていること、負荷閾値がことなること以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図５乃至図８を参照して説明する。ここに、図５は、図１と同趣旨の、第２実施形態に係る制御装置の構成を示すブロック図である。
【００６７】
本実施形態に係る制御装置２は、気筒群１１ｂから排出される排気の一部を、気筒群１１ｂの排気側から吸気側に再循環可能な、ＥＧＲ弁２５ａを有するＥＧＲ通路２５と、検出された負荷率が、本発明に係る「負荷閾値」の他の例としての負荷率ｔ３より高いことを条件に、気筒群１１ａから排出される排気の一部を、ＥＧＲ通路２４を介して気筒群１１ａの排気側から吸気側に再循環させるようにＥＧＲ弁２４ａを制御すると共に、気筒群１１ｂから排出される排気の一部を、ＥＧＲ通路２５を介して気筒群１１ｂの排気側から吸気側に再循環させないようにＥＧＲ弁２５ａを制御するＥＣＵ４０とを備えて構成されている。
【００６８】
尚、負荷率ｔ３は、ＥＧＲ通路２４及び２５の両方を介してＥＧＲした場合に、ターボラグが発生する負荷率として、又は該負荷率より所定値だけ小さい負荷率として設定されている。
【００６９】
ＥＣＵ４０によって、気筒群１１ａのみから排出された排気の一部を再循環させるようにＥＧＲ弁２４ａ及び２５ａが制御される際に、ＥＣＵ４０は、気筒群１１ａのバルブタイミング、及び気筒群１１ｂのバルブタイミングを相互に異ならしめる。具体的には、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の負荷に応じて、ＥＣＵ４０のメモリに予め格納されている、例えば図６に示すような、バルブタイミングと負荷率との関係を示すマップから、各気筒群１１ａ及び１１ｂのバルブタイミングを特定する。
【００７０】
ここに、図６は、図２と同趣旨の、本実施形態にかかるバルブタイミングと負荷率との関係を示すマップの一例である。尚、図６において、負荷率ｔ３以下の領域及び負荷率ｔ２以上の領域では、実線と点線とが重なっている。
【００７１】
更に、ＥＣＵ４０は、気筒群１１ａのバルブタイミング、及び気筒群１１ｂのバルブタイミングを相互に異ならしめる際に、気筒群１１ａの点火時期、及び気筒群１１ｂの点火時期を相互に異ならしめる。具体的には、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の負荷に応じて、ＥＣＵ４０のメモリに予め格納されている、例えば図７に示すような、点火時期と負荷率との関係を示すマップから、各気筒群１１ａ及び１１ｂの点火時期を特定する。
【００７２】
ここに、図７は、図３と同趣旨の、本実施形態にかかる点火時期と負荷率との関係を示すマップの一例である。尚、図７において、負荷率ｔ３以下の領域では、実線と点線とが重なっている。
【００７３】
次に、以上のように構成された制御装置２を搭載する車両の主に走行時において、ＥＣＵ４０が実行するＥＧＲ処理について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００７４】
図８において、図４に示したステップＳ１０５又はステップＳ１０８の処理が実行された後に、ＥＣＵ４０は、検出された負荷率が負荷率ｔ３より高いか否かを判定する（ステップＳ２０１）。負荷率ｔ３より低いと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）、一旦処理を終了する。
【００７５】
負荷率ｔ３より高いと判定された場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ４０は、ＥＧＲ通路２４のみを介してＥＧＲさせるように、ＥＧＲ弁２４ａ及び２５ａを夫々制御して（ステップＳ２０２）、一旦処理を終了する。
【００７６】
本実施形態では特に、検出された負荷率が、ターボラグが発生する負荷率、又は該負荷率より所定値だけ小さい負荷率として設定された負荷率ｔ３より高い場合に、ＥＣＵ４０によって、気筒群１１ｂから排出された排気の一部を再循環しないようにＥＧＲ弁２５ａが制御される。このため、気筒群１１ｂに対応するターボ過給機３２のタービン上流側の圧力が低下することを回避することができる。従って、例えば車両の加速時等、内燃機関１０の負荷率が高くなる場合に、ターボラグの発生を抑制することができる。
【００７７】
尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う内燃機関の制御装置もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】第１実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態にかかるバルブタイミングと負荷率との関係を示すマップの一例である。
【図３】第１実施形態にかかる点火時期と負荷率との関係を示すマップの一例である。
【図４】第１実施形態に係るＥＣＵが実行するＥＧＲ処理を示すフローチャートである。
【図５】第２実施形態に係る内燃機関の制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】第２実施形態にかかるバルブタイミングと負荷率との関係を示すマップの一例である。
【図７】第２実施形態にかかる点火時期と負荷率との関係を示すマップの一例である。
【図８】第２実施形態に係るＥＣＵが実行するＥＧＲ処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００７９】
１、２…制御装置、１０…内燃機関、１１ａ、１１ｂ…気筒群、１２ａ、１２ｂ…気筒、２１…吸気通路、２２、２３…排気通路、２４、２５…ＥＧＲ通路、２４ａ、２５ａ…ＥＧＲ弁、３１、３２…ターボ過給機、３１ａ、３２ａ…コンプレッサ、３１ｂ、３２ｂ…タービン、３３、３４…プリ触媒、３５…スロットルバルブ
【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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【図８】
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