JP2011069263A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＬＰＬスロットルバルブの故障発生時にエアフローメータなどの吸気部品の汚染と、コンプレッササージを抑制できる内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】算出したフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値未満となる回数が、予め設定されている所定回数以上となると、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障したとみなし、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御を停止することによって、ＬＰＬスロットルバルブ開度をデフォルトとするとともに、ＬＰＬ−ＥＧＲの制御を停止することを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】算出したフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値未満となる回数が、予め設定されている所定回数以上となると、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障したとみなし、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御を停止することによって、ＬＰＬスロットルバルブ開度をデフォルトとするとともに、ＬＰＬ−ＥＧＲの制御を停止することを特徴とする。
【選択図】図２
Description
本実施形態は、内燃機関の制御装置の技術に関する。
エンジンから排出される窒素酸化物（ＮＯＸ）の排出量を少なくするための技術にＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）がある。ＥＧＲでは、排気ガスを吸気系に戻すことにより、燃焼室における燃焼温度を低下させ、混合気中の窒素の燃焼を防止し、ＮＯＸ生成を抑えることができる。以下、吸気系へ戻される排気ガスをＥＧＲガスと称し、ＥＧＲガスの量をＥＧＲ量と称する。
ＥＧＲには、過給機の排気タービンより下流の排気通路と、過給機のコンプレッサより上流の吸気通路とを低圧ＥＧＲ通路で接続することによって、排気ガスを吸気系に戻すＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲ（低圧ＥＧＲ）が知られている。以下、低圧ＥＧＲ通路をＬＰＬ−ＥＧＲ通路と称する。
一般に、ターボチャージャのような過給機を有している内燃機関において、減速時や、停止時のようにコンプレッサの回転速度が低い状態では吸気脈動が生じる。ＬＰＬ−ＥＧＲでは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路の上流と、下流との差圧でＥＧＲガスの量を制御している。そのため、吸気脈動が生じると、排気ガスがエアフローメータに向かって逆流してしまい、エアフローメータが排気ガスにより汚染される原因となっている。
一般に、ターボチャージャのような過給機を有している内燃機関において、減速時や、停止時のようにコンプレッサの回転速度が低い状態では吸気脈動が生じる。ＬＰＬ−ＥＧＲでは、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路の上流と、下流との差圧でＥＧＲガスの量を制御している。そのため、吸気脈動が生じると、排気ガスがエアフローメータに向かって逆流してしまい、エアフローメータが排気ガスにより汚染される原因となっている。
このような問題を解決するために、吸気脈動が発生する条件下で過給機を強制的に駆動させる技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。また、高圧ＥＧＲ（ＨＰＬ（High Pressure-Loop）−ＥＧＲ）と、低圧ＥＧＲ（ＬＰＬ−ＥＧＲ）とを併用する領域と、低圧ＥＧＲのみを用いる領域の切り替わり前後において、ＥＧＲ量を精度よく制御可能にする技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献１および特許文献２に記載の技術において、吸気脈動が生じる条件下において、エアフローメータが汚染されたり、吸気系部品が腐食したりすることを抑制することは可能であるが、吸気脈動がない状態から、吸気脈動が発生し得る状態に移行した際、過給機での応答性や、ＬＰＬスロットルバルブの応答性から、吸気脈動の抑制が不十分となることを考慮していない。
このような条件下では、排気ガスが吸気通路を逆流してエアフローメータが汚染されたり、吸気系部品が腐食したりするおそれがあり、不十分である。
このような条件下では、排気ガスが吸気通路を逆流してエアフローメータが汚染されたり、吸気系部品が腐食したりするおそれがあり、不十分である。
また、特許文献１および特許文献２に記載の技術では、吸気絞り弁故障時に対する対策が考慮されていない。
そこで、本発明の課題は、吸気絞り弁の故障発生時にエアフローメータなどの吸気部品の汚染と、コンプレッササージを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することにある。
前記課題を解決する本発明のうち請求項１に記載の発明は、内燃機関から排出される排気により駆動して吸気を過給する過給機と、前記過給機の排気タービン下流側の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路へ前記ＥＧＲガスを再循環させる低圧ＥＧＲ通路と、前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ、前記低圧ＥＧＲ通路の流路面積を変更するＥＧＲ弁と、前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに、前記内燃機関に吸入される吸気量を変更可能な吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁下流位置の圧力を検知する圧力検知手段と、を備える内燃機関において、前記吸気絞り弁の下流位置での目標圧力を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて定める第１の手段と、吸気絞り弁開度の基本値を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて求める第２の手段と、前記圧力検知手段から取得した前記吸気絞り弁の下流位置の圧力と、前記目標圧力と、を基に、前記吸気絞り弁のフィードバック係数を算出し、当該算出したフィードバック係数と、前記吸気絞り弁開度の基本値と、により前記吸気絞り弁開度を補正する第３の手段と、前記吸気絞り弁開度のフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値より小さい状態が所定時間経過をした場合に、前記吸気絞り弁をノーマルオープンとする第４の手段と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置である。
請求項１に係る発明によれば、吸気絞り弁の故障発生時において、吸気絞り弁をノーマルオープンとするため吸気系部品の汚染と、コンプレッササージを抑制できる。
また、請求項２に係る発明は、前記吸気絞り弁の故障を検知した場合には、前記ＥＧＲ弁を閉弁する第５の手段を、さらに有することを特徴とする。
請求項２に係る発明によれば、吸気絞り弁の故障発生時に、吸気絞り弁を閉弁することによりＥＧＲガスの吸気系上流への流入を防止することができる。
また、請求項３に係る発明は、内燃機関から排出される排気により駆動して吸気を過給する過給機と、前記過給機の排気タービン下流側の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路へ前記ＥＧＲガスを再循環させる低圧ＥＧＲ通路と、前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ、前記低圧ＥＧＲ通路の流路面積を変更するＥＧＲ弁と、前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに、前記内燃機関に吸入される吸気量を変更可能な吸気絞り弁と、前記吸気絞り弁下流位置の圧力を検知する圧力検知手段と、を備える内燃機関において、前記吸気絞り弁の下流位置での目標圧力を前記内燃機関の回転速度およびエアフローメータから取得される吸入空気流量に応じて定める第１の手段と、吸気絞り弁開度の基本値を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて求める第２の手段と、前記圧力検知手段から取得した前記吸気絞り弁の下流位置の圧力と、前記目標圧力と、を基に、前記吸気絞り弁のフィードバック係数を算出し、当該算出したフィードバック係数と、前記吸気絞り弁開度の基本値と、により前記吸気絞り弁開度を補正する第３の手段と、前記吸気絞り弁開度のフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値より小さい状態が所定時間経過をした場合に、前記吸気絞り弁をノーマルオープンとする第４の手段と、を有することを特徴とする内燃機関の制御装置である。
請求項３に係る発明によれば、請求項１に係る発明の効果に加えて、吸入空気流量の変化と、エンジン回転速度に応じて、より正確に吸気絞り弁の下流位置での目標圧力を設定することができる。
本発明によれば、吸気絞り弁の故障発生時にエアフローメータなどの吸気部品の汚染と、コンプレッササージを抑制できる内燃機関の制御装置を提供することができる。
次に、本発明を実施するための形態（「実施形態」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
《第１実施形態》
まず、図１から図９を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
まず、図１から図９を参照して、本発明の第１実施形態について説明する。
<構成>
図１は、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおける吸気系・排気系の概要図である。
図１において、吸気ガスは白抜きの矢印で示し、排気ガスは黒で塗りつぶした矢印で示す。また、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２（低圧ＥＧＲ通路）を介して戻された排気ガスと混合した吸気ガスをドット付けした矢印で示す。
なお、本実施形態における内燃機関は、過給機２０５を備えている。過給機２０５は、排気ターボチャージャ方式であり、排気タービン２０５ｂと、排気タービン２０５ｂに駆動されるコンプレッサ２０５ａとを有している。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０において、外気から取り入れられた空気はエアクリーナ２０１で浄化された後、ＬＰＬスロットルバルブ（吸気絞り弁）２０４で流量を調節される。吸気空気の流量は、エアクリーナ２０１の直後に設置されているエアフローメータ２０２で計測される。
その後、吸入空気は、後記する三元触媒２１１の下流側の排気通路２０９と通じているＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介して戻された排気ガスと混合し、吸気ガスとなったものが過給機２０５のコンプレッサ２０５ａによって圧縮される。
圧縮された吸気ガスは、温度が高くなるため、吸気通路２０３の途中に設置されているインタクーラ２０６によって冷却された後、スロットルバルブ２０７で流量を調節され、エンジン（内燃機関）２０８の吸気口へ送られる。
図１は、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおける吸気系・排気系の概要図である。
図１において、吸気ガスは白抜きの矢印で示し、排気ガスは黒で塗りつぶした矢印で示す。また、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２（低圧ＥＧＲ通路）を介して戻された排気ガスと混合した吸気ガスをドット付けした矢印で示す。
なお、本実施形態における内燃機関は、過給機２０５を備えている。過給機２０５は、排気ターボチャージャ方式であり、排気タービン２０５ｂと、排気タービン２０５ｂに駆動されるコンプレッサ２０５ａとを有している。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０において、外気から取り入れられた空気はエアクリーナ２０１で浄化された後、ＬＰＬスロットルバルブ（吸気絞り弁）２０４で流量を調節される。吸気空気の流量は、エアクリーナ２０１の直後に設置されているエアフローメータ２０２で計測される。
その後、吸入空気は、後記する三元触媒２１１の下流側の排気通路２０９と通じているＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介して戻された排気ガスと混合し、吸気ガスとなったものが過給機２０５のコンプレッサ２０５ａによって圧縮される。
圧縮された吸気ガスは、温度が高くなるため、吸気通路２０３の途中に設置されているインタクーラ２０６によって冷却された後、スロットルバルブ２０７で流量を調節され、エンジン（内燃機関）２０８の吸気口へ送られる。
エンジン２０８の排気口から排気された排気ガスは、排気通路２０９を介して、過給機２０５の排気タービン２０５ｂに送られる。排気ガスは、排気タービン２０５ｂを回転させた後、三元触媒２１１に送られる。三元触媒２１１によって浄化された排気ガスは、マフラ（図示せず）を介して外部へ排出されるが、一部の排気ガスは、三元触媒２１１の下流に接続しているＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介して吸気系へ戻される。ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介して吸気系へ戻される排気ガスをＥＧＲガスと称する。
ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２に入った高温のＥＧＲガスは、まずＥＧＲクーラ２１３で冷却された後、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ弁）２１４がＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の流路面積を変更することによってＥＧＲ量を調節され、吸気通路２０３へ戻される。
ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２に入った高温のＥＧＲガスは、まずＥＧＲクーラ２１３で冷却された後、ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ弁）２１４がＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の流路面積を変更することによってＥＧＲ量を調節され、吸気通路２０３へ戻される。
また、ＥＧＲ量は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を調節することによっても調節する。つまり、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を調節することにより、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の上流と下流の差圧を制御し、ＥＧＲ量を調節する。
図２は、第１実施形態に係るＬＰＬ−ＥＧＲシステムの模式図である。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０おいて、図１と同一の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、吸気ガスおよび排気ガスの流れも図１と同様であるため、説明を省略する。なお、図２において、図１と同様に、吸入空気は白抜きの矢印で示し、排気ガスは黒く塗りつぶした矢印で示し、ＥＧＲにより排気ガスと混合した吸気ガスはドット付けした矢印で示している。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０おいて、図１と同一の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。また、吸気ガスおよび排気ガスの流れも図１と同様であるため、説明を省略する。なお、図２において、図１と同様に、吸入空気は白抜きの矢印で示し、排気ガスは黒く塗りつぶした矢印で示し、ＥＧＲにより排気ガスと混合した吸気ガスはドット付けした矢印で示している。
ＬＰＬスロットルバルブ２０４およびＥＧＲバルブ２１４は、ＥＣＵ（Engine Control Unit：制御装置）１から出力されるＥＧＲ制御信号によって制御されている。
ＥＣＵ１は、エンジン２０８からエンジン回転速度、負荷としての正味有効圧力値を取得し、大気圧センサ３０２から大気圧値を取得し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４と、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の吸気通路２０３との接続部との間に設置されている圧力センサ（圧力検知手段）３０１から、コンプレッサ２０５ａの吸入側の実圧力値を取得する。そして、ＥＣＵ１は、取得したこれらの値を基にＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し、このＬＰＬスロットルバルブ開度の情報であるＬＰＬスロットルバルブ開度制御信号や、ＥＧＲバルブ２１４の開度の情報であるＥＧＲバルブ制御信号を含むＥＧＲ制御信号を生成し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４や、ＥＧＲバルブ２１４などへ出力する。
これにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４下流の実圧力値を基に、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を制御することができる。
ＥＣＵ１は、エンジン２０８からエンジン回転速度、負荷としての正味有効圧力値を取得し、大気圧センサ３０２から大気圧値を取得し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４と、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の吸気通路２０３との接続部との間に設置されている圧力センサ（圧力検知手段）３０１から、コンプレッサ２０５ａの吸入側の実圧力値を取得する。そして、ＥＣＵ１は、取得したこれらの値を基にＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し、このＬＰＬスロットルバルブ開度の情報であるＬＰＬスロットルバルブ開度制御信号や、ＥＧＲバルブ２１４の開度の情報であるＥＧＲバルブ制御信号を含むＥＧＲ制御信号を生成し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４や、ＥＧＲバルブ２１４などへ出力する。
これにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４下流の実圧力値を基に、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を制御することができる。
図１を参照しつつ、図３に沿って第１実施形態に係るＥＣＵ１について説明する。
図３は、第１実施形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。
ＥＣＵ１は、情報を入力される入力部１２１、情報を処理する処理部１００、情報を格納する記憶部１１０、情報を出力する出力部１２２を有する。
入力部１２１に入力される情報は、図２で前記したようにエンジン２０８から入力されるエンジン回転速度および負荷としての正味有効圧力値、大気圧センサ３０２から入力される大気圧値、圧力センサ３０１から入力される実圧力値がある。
図３は、第１実施形態に係るＥＣＵの機能ブロック図である。
ＥＣＵ１は、情報を入力される入力部１２１、情報を処理する処理部１００、情報を格納する記憶部１１０、情報を出力する出力部１２２を有する。
入力部１２１に入力される情報は、図２で前記したようにエンジン２０８から入力されるエンジン回転速度および負荷としての正味有効圧力値、大気圧センサ３０２から入力される大気圧値、圧力センサ３０１から入力される実圧力値がある。
記憶部１１０には、目標圧力値マップ１１１と、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２と、ＥＧＲ量マップ１１３とが格納されている。
目標圧力値マップ１１１には、大気圧値、エンジン２０８の回転速度および正味有効圧力値と、に対応付けられて、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流位置の最適な圧力である目標圧力値（目標圧力）が格納されている。目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２には、大気圧値、エンジン２０８の回転速度および正味有効圧力値と、に対応付けられて、前記した目標圧力値をＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流に生じさせるためのＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度である目標ＬＰＬスロットルバルブ開度（吸気絞り弁の開度の基本値）が格納されている。ＥＧＲ量マップ１１３には、例えば、エンジン回転速度、正味有効圧力値を参照してＥＧＲ量を算出するようになっている。
なお、目標圧力値マップ１１１は、図４で後記し、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、図５で後記する。
目標圧力値マップ１１１には、大気圧値、エンジン２０８の回転速度および正味有効圧力値と、に対応付けられて、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流位置の最適な圧力である目標圧力値（目標圧力）が格納されている。目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２には、大気圧値、エンジン２０８の回転速度および正味有効圧力値と、に対応付けられて、前記した目標圧力値をＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流に生じさせるためのＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度である目標ＬＰＬスロットルバルブ開度（吸気絞り弁の開度の基本値）が格納されている。ＥＧＲ量マップ１１３には、例えば、エンジン回転速度、正味有効圧力値を参照してＥＧＲ量を算出するようになっている。
なお、目標圧力値マップ１１１は、図４で後記し、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、図５で後記する。
処理部１００は、目標値算出部１０２（第１の手段、第２の手段）と、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３（第３の手段、第４の手段、第５の手段）と、ＥＧＲ制御部１０４と、ＥＧＲ量算出部１０１とを有する。
目標値算出部１０２は、入力情報のうち、エンジン回転速度と、正味有効圧力値と、大気圧値とを基に、目標圧力値マップ１１１から目標圧力値を算出し、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２から目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、目標値算出部１０２が算出した目標圧力値、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度、入力情報の実圧力値を用いてフィードバック制御によるＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
ＥＧＲ制御部１０４は、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３が算出したＬＰＬスロットルバルブ開度を含むＥＧＲ制御信号を生成し、出力部１２２を介してＥＧＲ制御信号をＬＰＬスロットルバルブ２０４へ出力することにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を制御する。
なお、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４の制御も行っている。
ＥＧＲ量算出部１０１は、エンジン回転速度と、正味有効圧力値とを基に、ＥＧＲ量マップ１１３を参照してＥＧＲ量を算出する。
処理部１００および各部１０１〜１０４は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＨＤ（Hard Disk）に格納されたプログラムが、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されることにより具現化する。
目標値算出部１０２は、入力情報のうち、エンジン回転速度と、正味有効圧力値と、大気圧値とを基に、目標圧力値マップ１１１から目標圧力値を算出し、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２から目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、目標値算出部１０２が算出した目標圧力値、目標ＬＰＬスロットルバルブ開度、入力情報の実圧力値を用いてフィードバック制御によるＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
ＥＧＲ制御部１０４は、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３が算出したＬＰＬスロットルバルブ開度を含むＥＧＲ制御信号を生成し、出力部１２２を介してＥＧＲ制御信号をＬＰＬスロットルバルブ２０４へ出力することにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を制御する。
なお、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４の制御も行っている。
ＥＧＲ量算出部１０１は、エンジン回転速度と、正味有効圧力値とを基に、ＥＧＲ量マップ１１３を参照してＥＧＲ量を算出する。
処理部１００および各部１０１〜１０４は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）や、ＨＤ（Hard Disk）に格納されたプログラムが、ＲＡＭ（Random Access Memory）に展開され、ＣＰＵ（Central Processing Unit）によって実行されることにより具現化する。
<マップ>
図４は、第１実施形態に係る目標圧力値マップの構成例を示す説明図であり、図５は、第１実施形態に係る目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップの構成例を示す説明図である。
図４および図５に示すように、各マップには、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度は、正味有効圧力値、エンジン回転速度に対応付けられて格納されている。
さらに、図４および図５に示すように目標圧力値マップ１１１および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、各マップが大気圧値毎にセットとなって格納されている。
なお、図４および図５ではグラフの形式で示してあるが、実際には目標圧力値マップ１１１および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、エンジン回転速度および正味有効圧力値に対応したテーブルが、大気圧値毎に格納されている構成となる。
また、大気圧値、エンジン回転速度、正味有効圧力値などは離散的な値として記載されているが、これらの間の値が入力された場合、目標値算出部１０２が補間処理を行うことにより、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
なお、マップは一例であり、例えば関数でもよい。
図４は、第１実施形態に係る目標圧力値マップの構成例を示す説明図であり、図５は、第１実施形態に係る目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップの構成例を示す説明図である。
図４および図５に示すように、各マップには、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度は、正味有効圧力値、エンジン回転速度に対応付けられて格納されている。
さらに、図４および図５に示すように目標圧力値マップ１１１および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、各マップが大気圧値毎にセットとなって格納されている。
なお、図４および図５ではグラフの形式で示してあるが、実際には目標圧力値マップ１１１および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２は、エンジン回転速度および正味有効圧力値に対応したテーブルが、大気圧値毎に格納されている構成となる。
また、大気圧値、エンジン回転速度、正味有効圧力値などは離散的な値として記載されているが、これらの間の値が入力された場合、目標値算出部１０２が補間処理を行うことにより、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出する。
なお、マップは一例であり、例えば関数でもよい。
<フローチャート>
次に、図２および図３を参照しつつ、図６〜図８を参照して第１実施形態に係るＥＧＲ制御方法を説明する。
図６は、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ＥＧＲ量算出部１０１が、エンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）を基に、ＥＧＲ量マップ１１３を参照して、ＥＧＲ量の算出処理を行う（Ｓ１０１）。
次に、目標値算出部１０２が、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値、大気圧値を基に、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度の算出処理を行う（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２の処理の詳細は、図７を参照して後記する。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３が、ステップＳ１０２で算出された目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度に加えて、圧力センサ３０１から入力された実圧力値を基に、フィードバック制御によるＬＰＬスロットルバルブ開度の算出処理を行う（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３の処理は、図８を参照して後記する。
そして、ＥＧＲ制御部１０４は、ステップＳ１０３で算出されたＬＰＬスロットルバルブ開度や、ＥＧＲバルブ２１４を制御するためのＥＧＲ制御信号を生成し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御や、ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲバルブ２１４の開弁制御を行うことによりＥＧＲ制御を行う（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４の処理の詳細は、図９を参照して後記する。
そして、処理部１００は、エンジン２０８が停止したか否かを判定する（Ｓ１０５）。
ステップＳ１０５の結果、エンジン２０８が停止していない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、処理部１００は、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
ステップＳ１０５の結果、エンジン２０８が停止している場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、処理部１００は処理を停止する。
次に、図２および図３を参照しつつ、図６〜図８を参照して第１実施形態に係るＥＧＲ制御方法を説明する。
図６は、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理の流れを示すフローチャートである。
まず、ＥＧＲ量算出部１０１が、エンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）を基に、ＥＧＲ量マップ１１３を参照して、ＥＧＲ量の算出処理を行う（Ｓ１０１）。
次に、目標値算出部１０２が、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値、大気圧値を基に、目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度の算出処理を行う（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２の処理の詳細は、図７を参照して後記する。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３が、ステップＳ１０２で算出された目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度に加えて、圧力センサ３０１から入力された実圧力値を基に、フィードバック制御によるＬＰＬスロットルバルブ開度の算出処理を行う（Ｓ１０３）。ステップＳ１０３の処理は、図８を参照して後記する。
そして、ＥＧＲ制御部１０４は、ステップＳ１０３で算出されたＬＰＬスロットルバルブ開度や、ＥＧＲバルブ２１４を制御するためのＥＧＲ制御信号を生成し、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御や、ＥＧＲ量に基づいてＥＧＲバルブ２１４の開弁制御を行うことによりＥＧＲ制御を行う（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４の処理の詳細は、図９を参照して後記する。
そして、処理部１００は、エンジン２０８が停止したか否かを判定する（Ｓ１０５）。
ステップＳ１０５の結果、エンジン２０８が停止していない場合（Ｓ１０５→Ｎｏ）、処理部１００は、ステップＳ１０１へ処理を戻す。
ステップＳ１０５の結果、エンジン２０８が停止している場合（Ｓ１０５→Ｙｅｓ）、処理部１００は処理を停止する。
（目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理）
図７は、第１実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０２）の流れを示すフローチャートである。
目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）、大気圧値を参照して、記憶部１１０の目標圧力値マップ１１１（図４）を検索し、該当する目標圧力値を算出する（Ｓ２０１）。
次に、目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）、大気圧値を参照して、記憶部１１０の目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２（図５）を検索し、該当する目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し（Ｓ２０２）、図６のステップＳ１０２へリターンする。
図７は、第１実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０２）の流れを示すフローチャートである。
目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）、大気圧値を参照して、記憶部１１０の目標圧力値マップ１１１（図４）を検索し、該当する目標圧力値を算出する（Ｓ２０１）。
次に、目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値（負荷）、大気圧値を参照して、記憶部１１０の目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ１１２（図５）を検索し、該当する目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し（Ｓ２０２）、図６のステップＳ１０２へリターンする。
（ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理）
図８Ａおよび図８Ｂは、第１実施形態に係るＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０３）の流れを示すフローチャートである。
なお、第１実施形態では、フィードバック制御の一例としてＰＩＤ（Proportional Integration and Differential）制御を用いた例を示しているが、これに限らず、ＰＩ（Proportional and Integration）など他のフィードバック制御を用いてもよい。
まず、図８Ａにおいて、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、記憶部１１０に予め設定されているＰ項係数、Ｉ項係数およびＤ項係数を読み込む（Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０３）。なお、Ｐ項係数、Ｉ項係数およびＤ項係数は、最初の一回だけ読み込めばよい。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、図７のステップＳ２０１で取得した目標圧力値から、圧力センサ３０１（図２）から取得した実圧力値を減算することによって今回の偏差を算出する（Ｓ３０４）。
図８Ａおよび図８Ｂは、第１実施形態に係るＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０３）の流れを示すフローチャートである。
なお、第１実施形態では、フィードバック制御の一例としてＰＩＤ（Proportional Integration and Differential）制御を用いた例を示しているが、これに限らず、ＰＩ（Proportional and Integration）など他のフィードバック制御を用いてもよい。
まず、図８Ａにおいて、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、記憶部１１０に予め設定されているＰ項係数、Ｉ項係数およびＤ項係数を読み込む（Ｓ３０１，Ｓ３０２，Ｓ３０３）。なお、Ｐ項係数、Ｉ項係数およびＤ項係数は、最初の一回だけ読み込めばよい。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、図７のステップＳ２０１で取得した目標圧力値から、圧力センサ３０１（図２）から取得した実圧力値を減算することによって今回の偏差を算出する（Ｓ３０４）。
そして、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差から、記憶部１１０に一時記憶しておいた前回の偏差を減算し、さらにステップＳ３０１で取得したＰ項係数を乗算することによりＰＩＤ制御におけるＰ項を算出する（Ｓ３０５）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差に、ステップＳ３０２で取得したＩ項係数を乗算することによりＰＩＤ制御におけるＩ項を算出する（Ｓ３０６）。
続いて、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差から、記憶部１１０に一時記憶しておいた前回の偏差の２倍を減算し、さらに記憶部１１０に一時記憶しておいた前々回の偏差を加算したものに、ステップＳ３０３で取得したＤ項係数を乗算することによってＰＩＤ制御におけるＤ項を算出する（Ｓ３０７）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差に、ステップＳ３０２で取得したＩ項係数を乗算することによりＰＩＤ制御におけるＩ項を算出する（Ｓ３０６）。
続いて、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差から、記憶部１１０に一時記憶しておいた前回の偏差の２倍を減算し、さらに記憶部１１０に一時記憶しておいた前々回の偏差を加算したものに、ステップＳ３０３で取得したＤ項係数を乗算することによってＰＩＤ制御におけるＤ項を算出する（Ｓ３０７）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０５〜Ｓ３０７で算出したＰ項、Ｉ項、Ｄ項のそれぞれを加算することによって今回のＰＩＤ項の変化分を算出する（Ｓ３０８）。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、記憶部１１０に一時記憶しておいた前回のＰＩＤ項に、ステップＳ３０８で算出した今回のＰＩＤ項変化分を加算することによって、今回のＰＩＤ項（フィードバック係数）を算出する（Ｓ３０９）。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、記憶部１１０に一時記憶しておいた前回のＰＩＤ項に、ステップＳ３０８で算出した今回のＰＩＤ項変化分を加算することによって、今回のＰＩＤ項（フィードバック係数）を算出する（Ｓ３０９）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３０９で算出した今回のＰＩＤ項が、予め設定されている上限値より大きいか否かを判定する（Ｓ３１０）。
ステップＳ３１０の結果、今回のＰＩＤ項が上限値より大きい場合（Ｓ３１０→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、今回のＰＩＤ項を設定されている上限値に更新し（Ｓ３１１）、上限値を超えた回数を「１」インクリメントする（Ｓ３１２）。
ステップＳ３１０の結果、今回のＰＩＤ項が上限値より大きい場合（Ｓ３１０→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、今回のＰＩＤ項を設定されている上限値に更新し（Ｓ３１１）、上限値を超えた回数を「１」インクリメントする（Ｓ３１２）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、上限値を超えた回数が、予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３１３）。
ステップＳ３１３の結果、閾値以下である場合（Ｓ３１３→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１３の結果、閾値より大きい場合（Ｓ３１３→Ｙｅｓ）、つまり、所定時間、今回のＰＩＤ項が上限値を超えている場合、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がクローズ側で故障していると判定し、クローズ側故障フラグに「１」を代入し（Ｓ３１４）、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１３の結果、閾値以下である場合（Ｓ３１３→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１３の結果、閾値より大きい場合（Ｓ３１３→Ｙｅｓ）、つまり、所定時間、今回のＰＩＤ項が上限値を超えている場合、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がクローズ側で故障していると判定し、クローズ側故障フラグに「１」を代入し（Ｓ３１４）、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１０の結果、今回のＰＩＤ項が上限値以下である場合（Ｓ３１０→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、今回のＰＩＤ項が予め設定されている下限値より小さいか否かを判定する（Ｓ３１５）。
ステップＳ３１５の結果、今回のＰＩＤ項が下限値より小さい場合（Ｓ３１５→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、今回のＰＩＤ項を設定されている下限値に更新し（Ｓ３１６）、下限値より小さい回数を「１」インクリメントする（Ｓ３１７）。
ステップＳ３１５の結果、今回のＰＩＤ項が下限値より小さい場合（Ｓ３１５→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、今回のＰＩＤ項を設定されている下限値に更新し（Ｓ３１６）、下限値より小さい回数を「１」インクリメントする（Ｓ３１７）。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、下限値より小さい回数が、予め設定されている閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ３１８）。
ステップＳ３１８の結果、閾値以下である場合（Ｓ３１８→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１８の結果、閾値より大きい場合（Ｓ３１８→Ｙｅｓ）、つまり、所定時間、今回のＰＩＤ項が下限値より小さい場合、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がオープン側で故障している判定し、オープン側故障フラグに「１」を代入し（Ｓ３１９）、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１８の結果、閾値以下である場合（Ｓ３１８→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１８の結果、閾値より大きい場合（Ｓ３１８→Ｙｅｓ）、つまり、所定時間、今回のＰＩＤ項が下限値より小さい場合、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がオープン側で故障している判定し、オープン側故障フラグに「１」を代入し（Ｓ３１９）、ステップＳ３２２へ処理を進める。
ステップＳ３１５の結果、今回のＰＩＤ項が下限値以上であれば（Ｓ３１５→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、下限値より小さい回数を「０」にリセットし（Ｓ３２０）、上限値を超えた回数も「０」にリセットし（Ｓ３２１）、ステップＳ３２２へ処理を進める。
図８ＢのステップＳ３２２において、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、前回のＰＩＤ項を、今回のＰＩＤ項で更新し、更新した前回のＰＩＤ項を記憶部１１０に一時記憶する。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、前々回の偏差を、前回の偏差で更新し（Ｓ３２３）、更新した前々回の偏差を記憶部１１０に一時記憶する。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、前回の偏差を、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差で更新し（Ｓ３２４）、更新した前回の偏差を記憶部１１０に一時記憶する。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、前々回の偏差を、前回の偏差で更新し（Ｓ３２３）、更新した前々回の偏差を記憶部１１０に一時記憶する。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、前回の偏差を、ステップＳ３０４で算出した今回の偏差で更新し（Ｓ３２４）、更新した前回の偏差を記憶部１１０に一時記憶する。
次に、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、オープン側故障フラグが「１」であるか否かを判定する（Ｓ３２５）。つまり、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がオープン側で故障していると判定されているか否かを判定する。
ステップＳ３２５の結果、オープン側故障フラグが「１」である場合（Ｓ３２５→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ開度にデフォルト値を代入し（Ｓ３２６）、図６のステップＳ１０２の処理へリターンする。
ステップＳ３２５の結果、オープン側故障フラグが「１」である場合（Ｓ３２５→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ開度にデフォルト値を代入し（Ｓ３２６）、図６のステップＳ１０２の処理へリターンする。
ステップＳ３２５の結果、オープン側故障フラグが「１」でない場合（Ｓ３２５→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、クローズ側故障フラグが「１」であるか否かを判定する（Ｓ３２７）。つまり、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がクローズ側で故障していると判定されているか否かを判定する。
ステップＳ３２７の結果、クローズ側故障フラグが「１」である場合（Ｓ３２７→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ開度にデフォルト値を代入し（Ｓ３２６）、図６のステップＳ１０２の処理へリターンする。なお、ステップＳ３２６において、ＬＰＬスロットルバルブ開度に代入される値は、デフォルト値でなくても、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障していることを示すものであればよい。また、デフォルト値として、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を閉弁させるようにしてもよい。
ステップＳ３２７の結果、クローズ側故障フラグが「１」である場合（Ｓ３２７→Ｙｅｓ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ開度にデフォルト値を代入し（Ｓ３２６）、図６のステップＳ１０２の処理へリターンする。なお、ステップＳ３２６において、ＬＰＬスロットルバルブ開度に代入される値は、デフォルト値でなくても、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障していることを示すものであればよい。また、デフォルト値として、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を閉弁させるようにしてもよい。
ステップＳ３２７の結果、クローズ側故障フラグが「１」でない場合（Ｓ３２７→Ｎｏ）、ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部１０３は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４は故障していないと判定し、図７のステップＳ２０２で取得した目標ＬＰＬスロットルバルブ開度に、算出した今回のＰＩＤ項を乗算し、ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し（Ｓ３２８）、図６のステップＳ１０３へリターンする。
（ＥＧＲ制御処理）
図９は、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理（Ｓ１０４）の流れを示すフローチャートである。
まず、ＥＧＲ制御部１０４は、ＬＰＬスロットルバルブ開度がデフォルト値となっているか否かを判定する（Ｓ４０１）。
ステップＳ４０１の結果、ＬＰＬスロットルバルブ開度がデフォルト値である場合（Ｓ４０１→Ｙｅｓ）、ＥＧＲ制御部１０４はＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御を停止する（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２でのＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御停止は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の電源をＯＦＦにするなどして実行される。制御を停止されたＬＰＬスロットルバルブ２０４は、開度をデフォルト値とする。これにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４はノーマルオープンとなる。ここで、ノーマルオープンとは、全開状態ではなく、ＥＧＲガスが吸気通路２０３を逆流しない程度の開度である。
ステップＳ４０２の後、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４など、他のＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０の部品を制御を停止する（Ｓ４０３）。このとき、ＥＧＲ弁２１４は閉弁状態となす。
図９は、第１実施形態に係るＥＧＲ制御処理（Ｓ１０４）の流れを示すフローチャートである。
まず、ＥＧＲ制御部１０４は、ＬＰＬスロットルバルブ開度がデフォルト値となっているか否かを判定する（Ｓ４０１）。
ステップＳ４０１の結果、ＬＰＬスロットルバルブ開度がデフォルト値である場合（Ｓ４０１→Ｙｅｓ）、ＥＧＲ制御部１０４はＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御を停止する（Ｓ４０２）。ステップＳ４０２でのＬＰＬスロットルバルブ２０４の制御停止は、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の電源をＯＦＦにするなどして実行される。制御を停止されたＬＰＬスロットルバルブ２０４は、開度をデフォルト値とする。これにより、ＬＰＬスロットルバルブ２０４はノーマルオープンとなる。ここで、ノーマルオープンとは、全開状態ではなく、ＥＧＲガスが吸気通路２０３を逆流しない程度の開度である。
ステップＳ４０２の後、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４など、他のＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０の部品を制御を停止する（Ｓ４０３）。このとき、ＥＧＲ弁２１４は閉弁状態となす。
ステップＳ４０１の結果、ＬＰＬスロットルバルブ開度がデフォルト値でない場合（Ｓ４０１→Ｎｏ）、ＥＧＲ制御部１０４は、図８Ａおよび図８Ｂで算出したＬＰＬスロットルバルブ開度に応じて、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を制御する（Ｓ４０４）。
そして、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４など、他のＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０の部品を制御を行う（Ｓ４０５）。ステップＳ４０５のＥＧＲ制御は公知の技術であるため、処理の詳細を省略する。
そして、ＥＧＲ制御部１０４は、ＥＧＲバルブ２１４など、他のＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０の部品を制御を行う（Ｓ４０５）。ステップＳ４０５のＥＧＲ制御は公知の技術であるため、処理の詳細を省略する。
ステップＳ４０３およびステップＳ４０５の処理後、ＥＧＲ制御部１０４は、図６のステップＳ１０４の処理へリターンする
（まとめ）
第１実施形態によれば、エンジン回転速度およびエンジン負荷（正味有効圧力値）に応じ、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力を最適な圧力（目標圧力値）に保つことができるので、吸気脈動を抑制することができる。例えば、吸気脈動が生じていない状態で、実圧力値が高い値を示している場合、つまりＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流位置における圧力が高まっている場合、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を閉まることにより逆流を防止することができる。また、ＥＧＲ量が少ない状態で、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の上流と下流とで差圧が生じていると、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２に残留しているＥＧＲガスが吸気通路２０３に入ってしまうが、差圧が小さくなるようＬＰＬスロットルバルブ２０４を制御することにより、ＥＧＲガスの吸気通路２０３への侵入を防止することができる。このため、エアフローメータ２０２が汚染されるのを防ぎ、その他の吸気系部品の腐食を防ぐことができる。
第１実施形態によれば、エンジン回転速度およびエンジン負荷（正味有効圧力値）に応じ、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力を最適な圧力（目標圧力値）に保つことができるので、吸気脈動を抑制することができる。例えば、吸気脈動が生じていない状態で、実圧力値が高い値を示している場合、つまりＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流位置における圧力が高まっている場合、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を閉まることにより逆流を防止することができる。また、ＥＧＲ量が少ない状態で、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２の上流と下流とで差圧が生じていると、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２に残留しているＥＧＲガスが吸気通路２０３に入ってしまうが、差圧が小さくなるようＬＰＬスロットルバルブ２０４を制御することにより、ＥＧＲガスの吸気通路２０３への侵入を防止することができる。このため、エアフローメータ２０２が汚染されるのを防ぎ、その他の吸気系部品の腐食を防ぐことができる。
また、吸気脈動などによるＥＧＲ量の変動を抑えることができ、ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０の制御性を向上させることができる。
さらに、大気圧値に応じて、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力（目標圧力値）を設定するので、環境変化が生じても正確なＥＧＲ量を得ることができる。また、環境変化が生じてもエアフローメータ２０２が汚染されるのを防ぎ、その他の吸気系部品の腐食を防ぐことができる。
さらに、吸気脈動を防ぐことができるため、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介した排気通路２０９への新気流入を防止でき、三元触媒２１１の下流に設けられているＯ２センサの誤動作を防ぐことができる。
さらに、大気圧値に応じて、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力（目標圧力値）を設定するので、環境変化が生じても正確なＥＧＲ量を得ることができる。また、環境変化が生じてもエアフローメータ２０２が汚染されるのを防ぎ、その他の吸気系部品の腐食を防ぐことができる。
さらに、吸気脈動を防ぐことができるため、ＬＰＬ−ＥＧＲ通路２１２を介した排気通路２０９への新気流入を防止でき、三元触媒２１１の下流に設けられているＯ２センサの誤動作を防ぐことができる。
また、ポンピングロスが発生するような状態で、ＬＰＬスロットルバルブ２０４を閉じても、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力を最適な圧力（目標圧力値）に保つことにより、ポンピングロスの発生を防止することができる。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力に対応してＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を調節するため、吸気脈動がない状態から、吸気脈動が発生し得る状態に移行した際、ターボ過給での応答性や、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の応答性によらない、吸気脈動の抑制が可能となる。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の下流における圧力に対応してＬＰＬスロットルバルブ２０４の開度を調節するため、吸気脈動がない状態から、吸気脈動が発生し得る状態に移行した際、ターボ過給での応答性や、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の応答性によらない、吸気脈動の抑制が可能となる。
また、本実施形態によれば、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の故障を検知すると、ＬＰＬスロットルバルブ２０４をノーマルオープンとするため、エアフローメータ２０２の汚染や、他の吸気系部品の腐食を防ぐことができる。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が全開状態で故障すると、コンプレッササージが生じるおそれがあり、好ましくないが、本実施形態によれば、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障しても、全開状態で固着することを避けることができるため、コンプレッササージを防ぐことができる。
また、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の故障を検知すると、ＥＧＲ弁２１４を閉弁状態とするため、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の故障時におけるＥＧＲガスの流入を停止することができる。
さらに、本実施形態に寄れば、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がオープン側で故障したのか、クローズ側で故障したのかを区別することができるので、修理時における不具合の特定が容易となり、修理作業時間の短縮、交換部品の削減が可能となる。
さらに、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が全開状態で故障すると、コンプレッササージが生じるおそれがあり、好ましくないが、本実施形態によれば、ＬＰＬスロットルバルブ２０４が故障しても、全開状態で固着することを避けることができるため、コンプレッササージを防ぐことができる。
また、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の故障を検知すると、ＥＧＲ弁２１４を閉弁状態とするため、ＬＰＬスロットルバルブ２０４の故障時におけるＥＧＲガスの流入を停止することができる。
さらに、本実施形態に寄れば、ＬＰＬスロットルバルブ２０４がオープン側で故障したのか、クローズ側で故障したのかを区別することができるので、修理時における不具合の特定が容易となり、修理作業時間の短縮、交換部品の削減が可能となる。
《第２実施形態》
次に、図１０から図１２を参照して、本発明における第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
次に、図１０から図１２を参照して、本発明における第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態において第１実施形態と同様の要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
<構成>
図１０は、第２実施形態に係るＬＰＬ−ＥＧＲシステムの模式図である。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０ａが、図２に示すＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０と異なる点は、エアフローメータ２０２から吸入空気流量が、ＥＣＵ１ａへの入力情報として加わっている点である。
なお、ＥＣＵ１ａは、目標圧力値マップ１１１（図３）の代わりに、図１１で後記する排気圧力値マップ１１１ａを有していることと、目標値算出部１０２が、エンジン回転速度、吸入空気流量および大気圧値を基に排気圧力値マップ１１１ａから排気圧力値（排気圧力）を推定し、推定した排気圧力値から目標圧力値を算出する他は、図３に示す構成と同様であるため、図示および説明を省略する。
図１０は、第２実施形態に係るＬＰＬ−ＥＧＲシステムの模式図である。
ＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０ａが、図２に示すＬＰＬ−ＥＧＲシステム１０と異なる点は、エアフローメータ２０２から吸入空気流量が、ＥＣＵ１ａへの入力情報として加わっている点である。
なお、ＥＣＵ１ａは、目標圧力値マップ１１１（図３）の代わりに、図１１で後記する排気圧力値マップ１１１ａを有していることと、目標値算出部１０２が、エンジン回転速度、吸入空気流量および大気圧値を基に排気圧力値マップ１１１ａから排気圧力値（排気圧力）を推定し、推定した排気圧力値から目標圧力値を算出する他は、図３に示す構成と同様であるため、図示および説明を省略する。
<マップ>
図１１は、第２実施形態に係る排気圧力値マップの構成例を示す説明図である。
前記したように、ＥＣＵ１ａは、図４に示す目標圧力値マップ１１１の代わりに、図１１に示すような排気圧力値マップ１１１ａを記憶部１１０（図３）に格納している。
排気圧力値マップ１１１ａでは、排気圧力値が、エアフローメータ２０２から取得される吸入空気流量と、エンジン回転速度に対応付けられた上、さらに大気圧値毎に格納されている。
図１１は、第２実施形態に係る排気圧力値マップの構成例を示す説明図である。
前記したように、ＥＣＵ１ａは、図４に示す目標圧力値マップ１１１の代わりに、図１１に示すような排気圧力値マップ１１１ａを記憶部１１０（図３）に格納している。
排気圧力値マップ１１１ａでは、排気圧力値が、エアフローメータ２０２から取得される吸入空気流量と、エンジン回転速度に対応付けられた上、さらに大気圧値毎に格納されている。
<フローチャート>
次に、図１２を参照して、第２実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（図６のステップＳ１０２）を説明する。
なお、他の処理（図６のステップＳ１０１、ステップＳ１０３およびステップＳ１０４）は、第１実施形態と同様であるため図示および説明を省略する。
次に、図１２を参照して、第２実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（図６のステップＳ１０２）を説明する。
なお、他の処理（図６のステップＳ１０１、ステップＳ１０３およびステップＳ１０４）は、第１実施形態と同様であるため図示および説明を省略する。
（目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理）
図１２は、第２実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０２）の流れを示すフローチャートである。
目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、吸入空気流量、大気圧値をキーとして、記憶部１１０の排気圧力値マップ１１１ａ（図１１）を検索し、該当する排気圧力値を推定する（Ｓ２０１ａ）。
次に、目標値算出部１０２は、推定した排気圧力値から、必要とする差圧値（予め設定されている）を減算することにより目標圧力値を算出する（Ｓ２０２ａ）
次に、目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値、大気圧値をキーとして、記憶部１１０の目標ＬＰＬスロットル開度マップ１１２（図５）を検索し、該当する目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し（Ｓ２０３ａ）、図６のステップＳ１０２へリターンする。
図１２は、第２実施形態に係る目標圧力値および目標ＬＰＬスロットルバルブ開度算出処理（Ｓ１０２）の流れを示すフローチャートである。
目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、吸入空気流量、大気圧値をキーとして、記憶部１１０の排気圧力値マップ１１１ａ（図１１）を検索し、該当する排気圧力値を推定する（Ｓ２０１ａ）。
次に、目標値算出部１０２は、推定した排気圧力値から、必要とする差圧値（予め設定されている）を減算することにより目標圧力値を算出する（Ｓ２０２ａ）
次に、目標値算出部１０２は、入力されたエンジン回転速度、正味有効圧力値、大気圧値をキーとして、記憶部１１０の目標ＬＰＬスロットル開度マップ１１２（図５）を検索し、該当する目標ＬＰＬスロットルバルブ開度を算出し（Ｓ２０３ａ）、図６のステップＳ１０２へリターンする。
（まとめ）
第２実施形態によれば、吸入空気流量の変化と、エンジン回転速度に応じて、より正確に吸気絞り弁下流位置での目標圧力を設定することができる。
第２実施形態によれば、吸入空気流量の変化と、エンジン回転速度に応じて、より正確に吸気絞り弁下流位置での目標圧力を設定することができる。
１，１ａ ＥＣＵ（制御装置）
１０，１０ａ ＬＰＬ−ＥＧＲシステム
１００ 処理部
１０２ 目標値算出部（第１の手段、第２の手段）
１０３ ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部（第３の手段、第４の手段、第５の手段）
１０４ ＥＧＲ制御部
１１０ 記憶部
１１１ 目標圧力値マップ
１１１ａ 排気圧力値マップ
１１２ 目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ
２０１ エアクリーナ
２０２ エアフローメータ
２０３ 吸気通路
２０４ ＬＰＬスロットルバルブ（吸気絞り弁）
２０５ 過給機
２０５ａ コンプレッサ
２０５ｂ 排気タービン
２０６ インタクーラ
２０８ エンジン（内燃機関）
２０９ 排気通路
２１１ 三元触媒
２１２ ＬＰＬ−ＥＧＲ通路（低圧ＥＧＲ通路）
２１３ ＥＧＲクーラ
２１４ ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ弁）
３０１ 圧力センサ（圧力検知手段）
１０，１０ａ ＬＰＬ−ＥＧＲシステム
１００ 処理部
１０２ 目標値算出部（第１の手段、第２の手段）
１０３ ＬＰＬスロットルバルブ開度算出部（第３の手段、第４の手段、第５の手段）
１０４ ＥＧＲ制御部
１１０ 記憶部
１１１ 目標圧力値マップ
１１１ａ 排気圧力値マップ
１１２ 目標ＬＰＬスロットルバルブ開度マップ
２０１ エアクリーナ
２０２ エアフローメータ
２０３ 吸気通路
２０４ ＬＰＬスロットルバルブ（吸気絞り弁）
２０５ 過給機
２０５ａ コンプレッサ
２０５ｂ 排気タービン
２０６ インタクーラ
２０８ エンジン（内燃機関）
２０９ 排気通路
２１１ 三元触媒
２１２ ＬＰＬ−ＥＧＲ通路（低圧ＥＧＲ通路）
２１３ ＥＧＲクーラ
２１４ ＥＧＲバルブ（ＥＧＲ弁）
３０１ 圧力センサ（圧力検知手段）
Claims (3)
- 内燃機関から排出される排気により駆動して吸気を過給する過給機と、
前記過給機の排気タービン下流側の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路へ前記ＥＧＲガスを再循環させる低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ、前記低圧ＥＧＲ通路の流路面積を変更するＥＧＲ弁と、
前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに、前記内燃機関に吸入される吸気量を変更可能な吸気絞り弁と、
前記吸気絞り弁下流位置の圧力を検知する圧力検知手段と、
を備える内燃機関において、
前記吸気絞り弁の下流位置での目標圧力を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて定める第１の手段と、
吸気絞り弁開度の基本値を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて求める第２の手段と、
前記圧力検知手段から取得した前記吸気絞り弁の下流位置の圧力と、前記目標圧力と、を基に、前記吸気絞り弁のフィードバック係数を算出し、当該算出したフィードバック係数と、前記吸気絞り弁開度の基本値と、により前記吸気絞り弁開度を補正する第３の手段と、
前記吸気絞り弁開度のフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値より小さい状態が所定時間経過をした場合に、前記吸気絞り弁をノーマルオープンとする第４の手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。 - 前記吸気絞り弁の故障を検知した場合には、前記ＥＧＲ弁を閉弁する第５の手段を、
さらに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。 - 内燃機関から排出される排気により駆動して吸気を過給する過給機と、
前記過給機の排気タービン下流側の排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして取り込み、前記過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路へ前記ＥＧＲガスを再循環させる低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ、前記低圧ＥＧＲ通路の流路面積を変更するＥＧＲ弁と、
前記内燃機関の吸気通路に設けられるとともに、前記内燃機関に吸入される吸気量を変更可能な吸気絞り弁と、
前記吸気絞り弁下流位置の圧力を検知する圧力検知手段と、
を備える内燃機関において、
前記吸気絞り弁の下流位置での目標圧力を前記内燃機関の回転速度およびエアフローメータから取得される吸入空気流量に応じて定める第１の手段と、
吸気絞り弁開度の基本値を前記内燃機関の回転速度および負荷に応じて求める第２の手段と、
前記圧力検知手段から取得した前記吸気絞り弁の下流位置の圧力と、前記目標圧力と、を基に、前記吸気絞り弁のフィードバック係数を算出し、当該算出したフィードバック係数と、前記吸気絞り弁開度の基本値と、により前記吸気絞り弁開度を補正する第３の手段と、
前記吸気絞り弁開度のフィードバック係数が上限値より大きい、または下限値より小さい状態が所定時間経過をした場合に、前記吸気絞り弁をノーマルオープンとする第４の手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の制御装置。
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| JP2000087806A (ja) * | 1998-09-14 | 2000-03-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関 |
-
2009
- 2009-09-24 JP JP2009219757A patent/JP5297319B2/ja not_active Expired - Fee Related
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