JP2014139411A - 過給機付きエンジンの制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンが減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲを再開する場合に、吸気通路に残留するＥＧＲガスの状態に応じてエンジンのトルク変動を抑えること。
【解決手段】過給機7を備えたエンジン１のＥＧＲ装置は、燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして燃焼室１６へ還流させるＥＧＲ通路１７と、ＥＧＲ通路１７のＥＧＲガスの流れを調節するＥＧＲ弁１８とを備え、ＥＧＲ通路１７は、入口１７ｂがタービン９より下流の排気通路5に接続され、出口１７ａがコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。電子制御装置（ＥＣＵ）５０は、エンジン減速運転時にスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガス量とその変化を算出し、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、エンジントルクダウンを防止するために、残留ＥＧＲガス量が所定値に減少するまでＥＧＲ弁１８の開弁を遅延させる。
【選択図】 図１

Description

この発明は、エンジンの吸気を昇圧させる過給機を備えたエンジンに係り、エンジンの排気の一部をエンジンへ還流させる排気還流装置を備え、排気還流装置等をエンジンの運転状態に応じて制御する過給機付きエンジンの制御装置に関する。

従来、この種の技術が、例えば、自動車用エンジンにおいて採用されている。排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。

エンジンの排気は、酸素が含まれていないか酸素が希薄な状態にある。従って、ＥＧＲにより排気の一部を吸気と混ぜることで、吸気中の酸素濃度が低下する。このため、燃焼室では、酸素濃度が低い状態で燃料が燃焼することから、燃焼時のピーク温度が低下し、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ガソリンエンジンでは、ＥＧＲにより吸気中の酸素含有量を増加させることなく、スロットルバルブをある程度閉じた状態においても、エンジンのポンピングロスを低減することができる。

ここで、近時は、エンジンの更なる燃費向上を図るために、エンジンの全運転領域でＥＧＲを行うことが考えられ、大量ＥＧＲを実現することが求められている。大量ＥＧＲを実現するためには、従前の技術に対し、ＥＧＲ通路の内径を拡大したり、ＥＧＲ弁の弁体や弁座の流路開口面積を大きくしたりする必要がある。

ところで、過給機を備えたエンジンにもＥＧＲ装置が設けられることは周知である。下記の特許文献１には、この種の過給機を備えたエンジンのＥＧＲ装置が記載されている。このエンジンは、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとから構成される過給機を備えている。そして、排気通路におけるタービンの下流側と吸気通路におけるコンプレッサの上流側との間にＥＧＲ通路が設けられ、そのＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられている（低圧ループ式ＥＧＲ装置）。このＥＧＲ装置では、ＥＧＲ通路の出口より上流の吸気通路に吸気絞り弁を設け、吸気絞り弁の開度を絞ることで吸気通路に負圧を発生させて、ＥＧＲ通路の出口から吸気通路へＥＧＲガスを多く流すようにしている。また、エンジンの減速運転時には、吸気絞り弁の開度が下限値に制限され、吸気絞り弁が閉じ過ぎることで増加するコンプレッサ上流の負圧の発生を制限し、ＥＧＲガスが吸気通路へ過剰に流れ込むことを防止するようにしている。

特開２０１２−１７７０８号公報

ところが、特許文献１に記載の過給機付きエンジンでは、ＥＧＲ通路の出口からスロットル弁までの吸気通路の経路が比較的長くなっている。そのため、エンジンの減速運転時に、スロットル弁を閉弁し、ＥＧＲ弁を直ちに閉弁しても、ＥＧＲ通路の出口からスロットル弁までの間の吸気通路に大量のＥＧＲガスが残留することがある。そのため、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲ弁を開いてＥＧＲを再開する場合には、吸気通路に残留していたＥＧＲガスの分だけ吸気中のＥＧＲ率が過剰となり、残留していたＥＧＲガスがなくなったときには吸気中のＥＧＲ率が急減することがある。その結果、ＥＧＲ率の変動の影響を受けてエンジンにトルク変動が生じるおそれがあった。特に、大量ＥＧＲを想定した場合に、エンジンの減速運転時に吸気通路に残留するＥＧＲガスが多くなることから、ＥＧＲ率に対する残留ＥＧＲガスの影響が大きくなり、ＥＧＲ率の大きな変動からエンジンのトルク変動が大きくなる懸念があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲを再開する場合に、吸気通路に残留するＥＧＲガスの状態に応じてエンジンのトルク変動を抑えることを可能とした過給機付きエンジンの制御装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき排気還流弁を制御する制御手段と、制御手段は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づき排気還流弁を開弁制御し、エンジンの停止時又は減速運転時に排気還流弁を閉弁制御することと、吸気量調節弁は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることとを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、制御手段は、エンジンの減速運転時に、排気還流弁が閉弁したときの吸気量調節弁より上流の吸気通路に残留する排気還流ガスの量（残留排気還流ガス量）又はその代用量を減速運転直前の運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する残留排気還流ガス量又は代用量を算出し、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するとき、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで排気還流弁の開弁を遅延させることを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、過給機付きエンジンにおいて、排気還流通路の入口がタービンより下流の排気通路に接続され、排気還流通路の出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることから、吸気通路に設けられる吸気量調節弁が閉弁されるエンジンの減速運転時には、排気還流通路から吸気通路へ流れ出た排気還流ガスが、吸気量調節弁より上流の吸気通路に残留することがある。また、エンジンの加速運転時又は定常運転時には、検出される運転状態に基づき排気還流弁が制御手段により開弁制御され、エンジンの停止時又は減速運転時には、排気還流弁が制御手段により閉弁制御される。このため、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときに、吸気量調節弁が開弁され、排気還流弁が単に開弁制御されると、吸気通路へ新たに流れ出る排気還流ガスと、吸気通路に残留していた排気還流ガスが燃焼室へ供給されることになり、残留していた排気還流ガスの分だけ排気還流ガスが過剰に燃焼室へ供給されることになる。そこで、上記発明の構成によれば、エンジンの減速運転時に、排気還流弁が閉弁したときの吸気量調節弁より上流の吸気通路における残留排気還流ガス量又はその代用量が、減速運転直前の運転状態に基づき制御手段により算出されると共に、その後に減少する残留排気還流ガス量又は代用量が制御手段により算出される。そして、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで排気還流弁の開弁が制御手段により遅延される。従って、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、吸気通路に残留していた排気還流ガスがある程度減少してから、新たな排気還流ガスが排気還流通路から吸気通路へ流れ出ることになり、排気還流ガスが過剰に燃焼室へ供給されることがない。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、エンジンの出力を調節するための出力調節手段と、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき排気還流弁を制御すると共に出力調節手段を制御する制御手段と、制御手段は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づき排気還流弁を開弁制御し、エンジンの停止時又は減速運転時に排気還流弁を閉弁制御することと、吸気量調節弁は、エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることとを備えた過給機付きエンジンの制御装置において、制御手段は、エンジンの減速運転時に、排気還流弁が閉弁したときの吸気量調節弁より上流の吸気通路に残留する排気還流ガスの量（残留排気還流ガス量）又はその代用量を減速運転直前の運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する残留排気還流ガス量又は代用量を算出し、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するとき、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで出力調節手段を制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、上記請求項１に記載の発明と異なり、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで出力調節手段が制御手段により制御される。従って、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、過剰な排気還流ガスに対応してエンジンの出力が調整され、エンジンのトルクダウンが抑えられる。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、出力調節手段は、燃焼室に吸入される混合気に点火する点火装置であって、制御手段は、エンジンのトルクダウンを防止するために、点火装置による点火時期を所定の目標点火時期よりも進角側に制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用において、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで点火装置による点火時期が所定の目標点火時期よりも進角側へ制御手段により制御される。従って、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、過剰な排気還流ガスに対応してエンジンの出力が調整され、エンジンのトルクダウンが抑えられる。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、出力調節手段は、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、制御手段は、エンジンのトルクダウンを防止するために、吸気通路へ新気を導入するように新気導入装置を制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用において、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジンのトルクダウンを防止するために、残留排気還流ガス量又は代用量が所定値に減少するまで吸気通路へ新気を導入するように新気導入装置が制御手段により制御される。従って、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときには、過剰な排気還流ガスが新気により薄められて燃焼室へ供給されることになり、エンジンの出力が調整され、エンジンのトルクダウンが抑えられる。

請求項１乃至４の何れかに記載の発明によれば、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲを再開する場合に、吸気通路に残留するＥＧＲガスの状態に応じてエンジンのトルク変動を抑えることができる。

第１実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図。 同実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であってＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。 同実施形態に係り、エンジンの急減速初期にスロットル弁より上流の吸気通路に残留したＥＧＲガスを含む残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するための処理内容の一例を示すフローチャート。 同実施形態に係り、残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するために参照されるマップ。 同実施形態に係り、エンジンの急減速後にスロットル弁より上流の吸気通路における残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するための処理内容の一例を示すフローチャート。 同実施形態に係り、スロットル弁通過吸気量を算出するために参照されるマップ。 同実施形態に係り、エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するときのＥＧＲオン開始制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 同実施形態に係り、各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。 第２実施形態に係り、エンジンの急減速後にスロットル弁より上流の吸気通路における残留ＥＧＲガス含有吸気量を算出するための処理内容の一例を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、点火時期制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 同実施形態に係り、各種パラメータの挙動の一例を示すタイムチャート。 第４実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むエンジンシステムを示す概略構成図。 同実施形態に係り、新気導入制御の処理内容の一例を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。

過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。

過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。

吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。本発明の吸気量調節弁に相当する電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのステップモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がステップモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置１４の構成として、例えば、特開２０１１−２５２４８２号公報の図１及び図２に記載される「スロットル装置」の基本構成を採用することができる。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。

エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するためのインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。

この実施形態において、大量ＥＧＲを実現するためのＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。

ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。

図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であってＥＧＲ弁１８が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁により、かつ、電動弁により構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、ステップモータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ステップモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ステップモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。このＥＧＲ弁１８の構成として、例えば、特開２０１０−２７５９４１号公報の図１に記載された「ＥＧＲバルブ」の基本構成を採用することができる。

この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及びＥＧＲ制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のステップモータ２２及びＥＧＲ弁１８のステップモータ３１が、それぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５及び各ステップモータ２２，３４が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段に相当する各種センサ２７，５１〜５５が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、ブレーキセンサ２８、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４及び空燃比センサ５５が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。アクセルペダル２６は、エンジン１の動作を操作するための操作手段に相当する。ブレーキセンサ２８は、ブレーキペダル３６が踏み込み操作されたことを検出する本発明のブレーキ検出手段に相当する。エンジン１は、車両に駆動源として搭載されており、ブレーキペダル３６は、その車両を停止させるために運転者により踏み込み操作されるようになっている。吸気圧センサ５１は、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。すなわち、吸気圧センサ５１は、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へＥＧＲガスが流れ込む位置より下流の吸気通路３（サージタンク３ａ）における吸気圧ＰＭを検出するようになっている。回転速度センサ５２は、エンジン１のクラックシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ／Ｆを検出する。

また、この実施形態では、エンジン１を搭載する車両（図示略）に車速センサ５６が設けられ、その車速センサ５６がＥＣＵ５０の外部入力回路に接続される。車速センサ５６は、車両の車速ＳＰＤを検出するためのものである。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲを制御するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を閉弁制御するようになっている。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にはアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時には電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には閉弁されるようになっている。

この実施形態における過給機７を備えたエンジン１では、コンプレッサ８より上流の吸気通路３にＥＧＲ通路１７の出口１７ａを設けてＥＧＲガスを吸気通路３へ導入するようになっている。また、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａから電子スロットル装置１４までの吸気通路３の経路は比較的長いことから、出口１７ａから吸気通路３へ流れ出たＥＧＲガスが電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）を通過するまでに多少のタイムラグが生じことがある。また、エンジン１の減速運転時には、電子スロットル装置１４を閉弁制御することで、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが滞留又は残留し、ＥＧＲガスの減衰遅れが発生することがある。一方、過給機７による過給からＥＧＲカット（ＥＧＲガスの供給を遮断すること。）を伴うエンジン１の減速直後には、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流のエアクリーナ６の近くまでＥＧＲガスが逆流することがある。従って、その状態から、エンジン１の加速運転が開始されてＥＧＲが再開されると、逆流したＥＧＲガスや残留したＥＧＲガスの分だけＥＧＲガスが過剰になることがある。そして、過剰となったＥＧＲガスが燃焼室１６に到達すると、燃料の燃焼が一瞬低下してエンジン１のトルクが低下することがある。そこで、この実施形態では、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、スロットル弁２１より上流の吸気通路３におけるＥＧＲガスの残留状態に応じてＥＧＲ弁１８を制御するために、ＥＣＵ５０が以下の各種制御を実行するようになっている。

図３に、エンジン１の急減速初期に電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスを含む吸気量（減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrinを算出するための処理内容の一例をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２等の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及びＥＧＲ率Ｐegrを取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬを、エンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭに基づいて求めることができる。

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン域（ＥＧＲの実行域）からのエンジン１の急減速であるか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、アクセル開度ＡＣＣ及びエンジン回転速度ＮＥ等に基づき行う。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理を一旦終了し、処理をステップ１００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１２０へ移行する。

ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬを「ＫＬ１」としてメモリに記憶する。

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の急減速直前におけるＥＧＲ率Ｐegrを「Ｐegr１」としてメモリに記憶する。

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、急減速初期にスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留したＥＧＲガスを含有する吸気量（減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrinを急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬ１に応じて算出する。この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinは、急減速初期にスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）の代用量に相当する。ＥＣＵ５０は、この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを、例えば、図４に示すようなマップを参照することにより求めることができる。このマップでは、急減速直前のエンジン負荷ＫＬ１に対する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinの関係が予め設定されている。図４からわかるように、ＥＧＲオフ（ＥＧＲを実行しない）となる場合には、破線で示すように、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、急減速直前におけるエンジン負荷ＫＬ１の大きさにかかわらず「０」となる。これに対し、ＥＧＲオン（ＥＧＲ実行）となる場合には、図４に太線で示すように、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、所定値Ａ以上の値となる。ここで、過給が行われないエンジン負荷ＫＬ１の領域（非過給域）では、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、所定値Ａで一定となる。過給が行われるエンジン負荷ＫＬ１の領域（過給域）では、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、エンジン負荷ＫＬ１の増加に伴い所定値Ａから直線的に増加する。

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinを「１」に設定する。このフラグＸegrinは、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留する場合に「１」に、ＥＧＲガスが残留しない場合に「０」に設定されるようになっている。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ１６０で、ＥＧＲオン許可フラグＸegronを「０」に設定し、その後、処理をステップ１００へ戻す。このフラグＸegronは、エンジン１の減速後にスロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留する場合に、ＥＧＲオンを禁止するために「０」に、ＥＧＲガスが残留しない場合に、ＥＧＲオンを許可するために「１」に設定されるようになっている。

図５に、エンジン１の急減速後に電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスを含む吸気量（減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrin(i)を算出するための処理内容の一例をフローチャートにより示す。この残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)は、減速後における残留ＥＧＲガス量の代用量に相当するものである。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinが「１」であるか否か、すなわち、ＥＧＲガスが残留するか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、そのまま処理を一旦終了し、処理をステップ２００へ戻す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０１へ移行する。

ステップ２０１で、ＥＣＵ５０は、既に算出されている減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを取り込む。

次に、ステップ２０２で、ＥＣＵ５０は、減速初期における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを、減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)として設定する。

次に、ステップ２０３で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン許可フラグＸegronが「１」であるか否か、すなわち、ＥＧＲオン許可であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２１０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０４へ移行する。

ステップ２０３から移行してステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をそのままステップ２０４へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２１１で、ＥＧＲオン許可フラグＸegronを「１」に設定した後、処理をステップ２０４へ移行する。

ステップ２０３、ステップ２１０又はステップ２１１から移行してステップ２０４では、ＥＣＵ５０は、今回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を前回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)として設定する。

次に、ステップ２０５で、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２及びスロットルセンサ２３の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡを取り込む。

次に、ステップ２０６で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡに応じてスロットル弁通過吸気量gataを算出する。ＥＣＵ５０は、このスロットル弁通過吸気量gataを、例えば、図６に示すマップを参照することにより求めることができる。このマップは、エンジン回転速度ＮＥ及びスロットル開度ＴＡの値に対するスロットル弁通過吸気量gataの値が予め設定されている。例えば、図６からわかるように、スロットル開度ＴＡが「３°」となる場合、スロットル弁通過吸気量gataは、エンジン回転速度ＮＥの増加に対して極めて緩やかに増加する。これに対し、スロットル開度ＴＡが「２４°」となる場合、スロットル弁通過吸気量gataは、エンジン回転速度ＮＥの増加に対して極めて急激に増加する。

次に、ステップ２０７で、ＥＣＵ５０は、前回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)からスロットル弁通過吸気量gataを減算することにより、今回の新たな残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転に伴って減少してゆく残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出するのである。

次に、ステップ２０８で、ＥＣＵ５０は、今回の減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が「０」以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ２０３へ移行し、ステップ２０３〜ステップ２０８、ステップ２１０及びステップ２１１の処理を繰り返す。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２０９で、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinを「０」に設定した後、処理をステップ２００へ戻す。

上記制御によれば、エンジン１の急減速後にエンジン１が加速された場合は、スロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が算出され、その残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下となるまでＥＧＲの実行が禁止され（Ｘegron＝０）、所定値Ａ以下となったときにＥＧＲの実行を許可（Ｘegron＝１）するようになっている。すなわち、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行する場合に残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以下となるまでＥＧＲの再開を遅延させるようになっている。

次に、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときのＥＧＲオン開始制御について説明する。図７に、このＥＧＲオン開始制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２及び水温センサ５３の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷ等をそれぞれ取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬを、エンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭに基づいて求めることができる。

次に、ステップ３１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン条件が成立したか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態がＥＧＲを実行できる条件であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３５０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３２０へ移行する。

ステップ３１０から移行してステップ３５０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを「０」に設定した後、処理をステップ３４０へ移行する。

一方、ステップ３１０から移行してステップ３２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオン許可フラグＸegronが「１」であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、上記と同様にステップ３５０の処理を実行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３３０へ移行する。

ステップ３３０では、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び冷却水温ＴＨＷ等に応じたＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを算出する。ＥＣＵ５０は、この目標開度Ｔegrを、所定のマップを参照することにより求めることができる。

そして、ステップ３３０又はステップ３５０から移行してステップ３４０では、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づきＥＧＲ弁１８を制御した後、処理をステップ３００へ戻す。

上記ＥＧＲオン開始制御によれば、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留している間は、ＥＧＲオン許可フラグＸegronが「０」となり、ＥＧＲオン条件が成立していてもＥＧＲオンを許可することなく、ＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrが強制的に「０」に設定される。これにより、ＥＧＲオンタイミングが遅延されるようになっている。

上記した各種制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスの量（残留ＥＧＲガス量）の代用量に相当する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを減速運転直前の運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出し、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するとき、エンジン１のトルクダウンを防止するために、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａに減少するまでＥＧＲ弁１８の開弁を遅延させるようにしている。

ここで、図８に上記制御に関する各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図８において、エンジン１が定常運転のときに、同図（ｄ）に示すように、時刻ｔ１からスロットル弁２１の開度（スロットル開度ＴＡ）が減少すると、すなわち、エンジン１が減速すると、ＥＧＲ弁１８も所定の開度から減少して全閉となる。これに伴い、図８（ｂ）に示すように吸気量Ｇａが減少し、同図（ｃ）に示すように点火時期が遅角され、同図（ａ）に示すようにエンジン１のトルクが低下する。このとき、図８（ｅ）,（ｆ）に示すように、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａ及び燃焼室１６それぞれのＥＧＲ率Ｐegrは所定の一定値を維持する。

その後、図８（ｄ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけてスロットル弁２１の開度が増加すると、すなわち、エンジン１が加速すると、同図（ｂ）に示すように吸気量Ｇａが増加し、同時（ｃ）に示すように点火時期が進角され、同図（ａ）に示すようにエンジン１のトルクが上昇する。このとき、図８（ｄ）に示すように、ＥＧＲ弁１８の開度は、時刻ｔ２より遅れて時刻ｔ３で増加し始める。すなわち、ＥＧＲ弁１８の開弁が遅延される。このため、図８（ｅ）に太線で示すように、エンジン１の加速時にＥＧＲ通路１７の出口１７ａにおけるＥＧＲ率Ｐegrが上昇することがなく（従前は同図（ｅ）に２点鎖線で示すように増加していた。）、その結果、同図（ｆ）に太線で示すように、エンジン１の加速完了時に燃焼室１６におけるＥＧＲ率Ｐegrが上昇することがない（従前は同図（ｆ）に２点鎖線で示すように増加していた。）。

以上説明したこの実施形態の過給機付きエンジンの制御装置によれば、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂがタービン９より下流の排気通路５に接続され、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａがコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続されることから、吸気通路３に設けられるスロットル弁２１が閉弁されるエンジン１の減速運転時には、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れ出たＥＧＲガスが、スロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留することがある。また、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には、エンジン１の運転状態に基づきＥＧＲ弁１８がＥＣＵ５０により開弁制御され、エンジン１の停止時又は減速運転時には、ＥＧＲ弁１８がＥＣＵ５０により閉弁制御される。このため、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、スロットル弁２１が開弁され、ＥＧＲ弁１８が単に開弁制御されるだけでは、吸気通路３へ新たに流れ出るＥＧＲガスと、吸気通路３に残留していたＥＧＲガスとが燃焼室１６へ供給されることとなり、残留ＥＧＲガスの分だけＥＧＲガスが過剰に燃焼室１６へ供給されることとなる。

そこで、この実施形態では、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのスロットル弁２１より上流の吸気通路３における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが、減速運転直前のエンジン１の運転状態に基づきＥＣＵ５０により算出されると共に、その後に減少する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がＥＣＵ５０により算出される。そして、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジン１のトルクダウンを防止するために、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａに減少するまでＥＧＲ弁１８の開弁がＥＣＵ５０により遅延される。従って、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、吸気通路３に残留していたＥＧＲガスがある程度減少してから、新たなＥＧＲガスがＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れ出ることになり、ＥＧＲガスが過剰に燃焼室１６へ供給されることがない。このため、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲ弁１８を開いてＥＧＲを再開する場合に、吸気通路３に残留するＥＧＲガスの影響によるＥＧＲ率の変動を抑えることができ、その残留ＥＧＲガスの状態に応じてエンジン１のトルク変動（出力変動）を抑えることができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する各実施形態において前記第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

この実施形態では、エンジン１の急減速後に電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスを含む吸気量（減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量）egrin(i)を算出するための処理内容の点で第１実施形態と異なる。図９に、この処理内容の一例をフローチャートにより示す。図９のフローチャートでは、ステップ２００〜ステップ２０９及びステップ２１１の処理の点で図５のフローチャートと共通し、ステップ２２０の処理の点で図５のフローチャートと異なる。

この実施形態では、ステップ２０３から移行してステップ２２０で、ＥＣＵ５０は、読み込まれた残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が「０」以下であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をそのままステップ２３０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、ステップ２１１で、ＥＧＲオン許可フラグＸegronを「１」に設定した後、処理をステップ２０４へ移行する。

上記した制御によれば、エンジン１の急減速後にエンジン１が加速された場合は、スロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が算出され、その残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が「０」以下となるまでＥＧＲの実行が禁止され（Ｘegron＝０）、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が「０」以下となったときにＥＧＲの実行を許可（Ｘegron＝１）するようになっている。すなわち、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するとき、残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がなくなるまでＥＧＲの再開を遅延させるようになっている。

従って、この実施形態でも、前記第１実施形態と同等の作用効果を得ることができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態で、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留している状態からＥＧＲが再開されることがある。その場合、残留ＥＧＲガスの分だけ燃焼室１６のＥＧＲ率Ｐegrが過剰となり、エンジン１にトルクダウンが起きるおそれがある。そこで、この実施形態では、そのトルクダウンを防止するために、エンジン１の出力を調節するための出力調節手段を制御するようになっている。この実施形態では、出力調節手段として、点火プラグ２９とイグナイタ３０より構成される点火装置が使用される。そして、ＥＣＵ５０は、エンジン１のトルクダウンを防止するために、点火装置による点火時期を所定の目標点火時期ＡＯＰよりも進角側に制御する点火時期制御を実行するようになっている。図１０に、この点火時期制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス残留フラグＸegrinが「１」であるか否か、すなわち、スロットル弁２１より上流の吸気通路３にＥＧＲガスが残留するか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５４０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５０１へ移行する。

ステップ５００から移行してステップ５４０では、ＥＧＲガスが残留していないことから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオフ時（ＥＧＲを実行しないとき）の通常の目標点火時期ＡＯＰを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、基本値abaseに進角値aegrを加算することにより通常の目標点火時期ＡＯＰを算出する。

次に、ステップ５４１で、ＥＣＵ５０は、進角補正フラグＸegraopbを「０」に設定する。このフラグＸegraopbは、ＥＧＲ率Ｐegrが過剰なために、目標点火時期ＡＯＰを進角補正するときに「１」に、進角補正をしないときに「０」に設定するようになっている。

次に、ステップ５４２で、ＥＣＵ５０は、遅角補正フラグＸegraoprを「０」に設定する。このフラグＸegraoprは、過少なＥＧＲのために目標点火時期ＡＯＰを遅角補正するときに「１」に、遅角補正をしないときに「０」に設定するようになっている。

その後、ステップ５１５で、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰに基づき点火装置を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰに基づきイグナイタ３０を駆動して点火プラグ２９を制御することにより、燃焼室１６における混合気の点火時期を制御する。この場合、ＥＧＲ率が過少でもなく過剰でもないことから、点火時期は進角補正も遅角補正もされないこととなる。

一方、ステップ５００から移行してステップ５０１では、ＥＣＵ５０は、前回算出された減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)を取り込む。

次に、ステップ５０２で、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２及びスロットルセンサ２３の検出値に基づきエンジン回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＡを取り込む。

次に、ステップ５０３で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとスロットル開度ＴＡに応じてスロットル弁通過吸気量gataを算出する。ＥＣＵ５０は、例えば、図６に示すマップを参照することにより、このスロットル弁通過吸気量gataを算出することができる。

次に、ステップ５０４で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速後における今回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、前回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i-1)からスロットル弁通過吸気量gataを減算することにより、今回の残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を求める。

次に、ステップ５０５で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開始フラグＸＥＧＲＳが「０」であるか否かを判断する。このフラグＸＥＧＲＳは、ＥＧＲが開始されたときに「１」に、ＥＧＲが停止しているときに「０」に設定されるものである。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５１０へジャンプする。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５０６へ移行する。

ステップ５０６で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲがオンか否か、すなわち、ＥＧＲが実行されているか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５２０へ移行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５０７へ移行する。

ステップ５０６から移行してステップ５２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオフであることからＥＧＲ開始フラグＸＥＧＲＳを「０」に設定する。

次に、ステップ５２１で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオフ時の目標点火時期ＡＯＰを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、基本値abaseを目標点火時期ＡＯＰとして算出する。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ５２２で、進角補正フラグＸegraopbを「０」に設定し、ステップ５２３で、遅角補正フラグＸegraoprを「０」に設定する。

その後、ステップ５１５で、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰに基づき点火装置を制御する。この場合、ＥＧＲ率Ｐegrが過少でもなく過剰でもないことから、点火時期は進角補正も遅角補正もされないこととなる。

一方、ステップ５０６から移行してステップ５０７では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲを開始したことから、ＥＧＲ開始フラグＸＥＧＲＳ及びＥＧＲガス残留フラグＸegrinをそれぞれ「１」に設定する。

次に、ステップ５０８で、ＥＣＵ５０は、今回求められた減速後における残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)が所定値Ａ以上であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、吸気中のＥＧＲガス含有量が少ないことから、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５４０へ移行し、上記と同様にステップ５４０〜５４２，５１５の処理を実行する。一方、この判断結果が肯定となる場合は、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５０９へ移行する。

ステップ５０９で、ＥＣＵ５０は、今回求められた残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を、ＥＧＲ開始時の残留ＥＧＲガス含有吸気量ＥＧＲin(i)として記憶する。

次に、ステップ５０５又はステップ５０９から移行してステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開始後のＥＧＲガスを含有したスロットル弁通過吸気量egronin(i)を求める。すなわち、ＥＣＵ５０は、前回算出されたスロットル弁通過吸気量egronin(i-1)にスロットル弁通過吸気量gataを加算することにより今回のＥＧＲ開始後のＥＧＲガスを含有したスロットル弁通過吸気量egronin(i)を算出する。ここで、前回のスロットル弁通過吸気量egronin(i-1)の初期値は「０」である。

次に、ステップ５１１で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開始後のＥＧＲガスを含有したスロットル弁通過吸気量egronin(i)が所定値Ａ以上であるか否かを判断する。ここで、所定値Ａは、例えば、スロットル弁２１より上流の吸気通路３の空間容量に相当する。この判断結果が否定となる場合、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３へ吹き返されたＥＧＲガスがスロットル弁２１に未だ到達していないものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５４０へ移行し、上記と同様にステップ５４０〜５４２，５１５の処理を実行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、上記した吸気通路３へ吹き返されたＥＧＲガスがスロットル弁２１に到達したものとして、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５１２へ移行する。

ステップ５１２で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ開始後のＥＧＲガスを含有したスロットル弁通過吸気量egronin(i)がＥＧＲ開始時の残留ＥＧＲガス含有吸気量ＥＧＲinよりも少ないか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、残留ＥＧＲガスを含有した吸気量が少ないことから、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５４０へ移行し、上記と同様にステップ５４０〜５４２，５１５の処理を実行する。一方、この判断結果が肯定となる場合、残留ＥＧＲガスを含有した吸気量が少なくないことから、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５１３へ移行する。

ステップ５１３で、ＥＣＵ５０は、進角補正した目標点火時期ＡＯＰを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、進角値aegrに所定の補正係数Ｃを乗算した結果を基本値abaseに加算することにより、目標点火時期ＡＯＰを算出する。

次に、ステップ５１４で、ＥＣＵ５０は、進角補正フラグＸegraopbを「１」に設定する。

そして、ステップ５１５で、ＥＣＵ５０は、目標点火時期ＡＯＰに基づき点火装置を制御した後、処理をステップ５００へ戻す。この場合、ＥＧＲ率が過剰であることから、点火時期を進角補正することになる。

上記した点火時期制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのスロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスの量の代用量に相当する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを減速運転直前のエンジン１の運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出し、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、エンジン１のトルクダウンを防止するために、ＥＧＲ弁１８が開弁してから残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がなくなるまで出力調整手段である点火装置を制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、点火装置による点火時期を所定の目標点火時期ＡＯＰよりも進角側に制御するようにしている。

ここで、図１１に上記制御に関する各種パラメータの挙動の一例をタイムチャートにより示す。図１１において、エンジン１の定常運転状態において、同図（ｄ）に示すように、時刻ｔ１からスロットル弁２１の開度（スロットル開度ＴＡ）が減少すると、すなわち、エンジン１が減速すると、ＥＧＲ弁１８も所定の開度から減少して全閉となる。これに伴い、図１１（ｂ）に示すように吸気量Ｇａが減少し、同図（ｃ）に示すように点火時期が遅角され、同図（ａ）に示すようにエンジン１のトルクが低下する。このとき、図１１（ｅ），（ｆ）に示すように、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａ及び燃焼室１６それぞれのＥＧＲ率Ｐegrは所定の一定値を維持する。

その後、図１１（ｄ）に示すように、時刻ｔ２から時刻ｔ３にかけて、スロットル弁２１の開度が増加すると、すなわち、エンジン１が加速すると、ＥＧＲ弁１８が開弁して開度が増加し、同図（ｂ）に示すように吸気量Ｇａが増加し、同図（ｃ）に示すように点火時期が進角され、同図（ａ）に示すようにエンジン１のトルクが上昇する。このとき、図１１（ｅ）に示すように、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａのＥＧＲ率Ｐegrが一旦急増する。

その後、図１１（ｄ）に示すように、時刻ｔ３から時刻ｔ４にかけて、スロットル弁２１及びＥＧＲ弁１８の開度がそれぞれ一定となるときに、同図（ｆ）に示すように、燃焼室１６のＥＧＲ率Ｐegrが遅れて一旦急増し、同図（ｂ）に示すように、ＥＧＲガスを含まない吸気量Ｇａが一旦減少する。このとき、図１１（ｃ）に太線で示すように、点火時期は、通常の目標点火時期（２点鎖線で示す。）よりも進角されるので、同図（ａ）に太線で示すように、エンジン１のトルクは、２点鎖線で示すように落ち込むことなく増加することになる。

以上説明したこの実施形態の過給機付きエンジンの制御装置によれば、エンジン１の減速運転時には、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのスロットル弁２１より上流の吸気通路３における残留ＥＧＲガス量の代用量に相当する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinが減速運転直前のエンジン１の運転状態に基づきＥＣＵ５０により算出されると共に、その後に減少する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がＥＣＵ５０により算出される。そして、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジン１のトルクダウンを防止するために、ＥＧＲ弁１８が開弁してから残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がなくなるまで点火装置がＥＣＵ５０により制御される。すなわち、イグナイタ３０が制御されて点火プラグ２９による点火時期が所定の目標点火時期ＡＯＰよりも進角側に補正される。従って、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、過剰なＥＧＲガスに対応して進角補正された目標点火時期ＡＯＰによってエンジン１の出力が調整され、エンジン１のトルクダウンが抑えられる。この結果、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲ弁１８を開いてＥＧＲを再開する場合に、吸気通路３に残留するＥＧＲガスの影響によるＥＧＲ率の変動を抑えることができ、その残留ＥＧＲガスの状態に応じてエンジン１のトルク変動（出力変動）を抑えることができる。

ここで、エンジン１の過給域でＥＧＲが行われているときにエンジン１が減速運転となったときは、スロットル弁２１より上流の吸気通路３に残留するＥＧＲガスが、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３へ吹き返されることがある。この吹き返されたＥＧＲガスが、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときスロットル弁２１に到達すると、燃焼室１６へ取り込まれる吸気中のＥＧＲ率Ｐegrが過剰となり、エンジン１のトルクが低下するおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流へ吹き返された残留ＥＧＲガスがスロットル弁２１に到達するタイミングで目標点火時期ＡＯＰを進角補正することで、エンジン１の出力低下、すなわちトルクダウンを抑えることができるようになっている。

＜第４実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの制御装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１２に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態では、以下の点で図１に示すエンジンシステムと構成が異なる。すなわち、この実施形態では、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）より下流のサージタンク３ａへ新気を導入する新気導入通路４１が設けられる。新気導入通路４１は、その入口４１ａが、エアクリーナ６より下流であってＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続され、その出口４１ｂがスロットル弁２１より下流の吸気通路３に接続される。新気導入通路４１の途中には、本発明の新気流量調節弁に相当する電動式の新気制御弁４２が設けられる。新気制御弁４２は、ソレノイドにより弁体を駆動することで弁座に対する弁体の開度を制御するように構成される。この新気制御弁４２の開度が制御されることにより、新気導入通路４１からサージタンク３ａへ流れる新気流量が調節される。

この実施形態では、前記第３実施形態と異なり、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、エンジン１のトルクダウンを防止するために、出力調節手段として、新気導入通路４１と新気制御弁４２から構成される新気導入装置が使用されるようになっている。そして、ＥＣＵ５０は、エンジン１のトルクダウンを防止するためにサージタンク３ａへ新気を導入するように新気制御弁４２を制御するようになっている。図１３に、その新気導入制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。

図１３のフローチャートでは、図１０のステップ５００〜ステップ５１２及びステップ５２０と同様の処理が設けられ、図１０のステップ５１３〜ステップ５１５に代えてステップ５５０〜ステップ５５２の処理が設けられ、図１０のステップ５２１〜ステップ５２３の処理に代えてステップ５６０〜ステップ５６２の処理が設けられ、更に、図１０のステップ５４０〜ステップ５４２の処理に代えてステップ５７０〜ステップ５７２の処理が設けられる点で図１０のフローチャートと異なる。

ステップ５００〜ステップ５１２の処理を実行し、ステップ５１２から移行してステップ５５０では、ＥＣＵ５０は、増量補正した新気導入量iscstepを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、所定の増量値Ｅを基本値iscbaseに加算することにより、増量補正した新気導入量iscstepを算出する。

次に、ステップ５５１で、ＥＣＵ５０は、増量補正フラグＸegriscuを「１」に設定する。この増量補正フラグＸegriscuは、新気導入量iscstepを増量補正したときに「１」に設定し、増量補正しないときに「０」に設定するようになっている。

そして、ステップ５５２で、ＥＣＵ５０は、新気導入量iscstepに基づき新気導入弁４２を制御した後、処理をステップ５００へ戻す。これにより、増量補正された新気が、新気導入通路４１からサージタンク３ａへ導入され、サージタンク３ａへ流れてきた過剰なＥＧＲガスが新気により適度に希釈されることになる。

一方、ステップ５０６から移行してステップ５２０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオフであることからＥＧＲ開始フラグＸＥＧＲＳを「０」に設定する。

次に、ステップ５６０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲオフ時の新気導入量iscstepを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、基本値iscbaseを新気導入量iscstepとして算出する。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ５６１で、増量補正フラグＸegriscuを「０」に設定し、ステップ５６２で、減量補正フラグＸegriscdを「０」に設定する。ここで、この減量補正フラグＸegriscdは、新気導入量iscstepを減量補正したときに「１」に設定し、減量補正しないときに「０」に設定するようになっている。

その後、ステップ５５２で、ＥＣＵ５０は、新気導入量iscstepに基づき新気導入弁４２を制御した後、処理をステップ５００へ戻す。これにより、増量補正されない通常量の新気が新気導入通路４１からサージタンク３ａへ導入され、ＥＧＲガスが新気により適度に希釈されることになる。

一方、ステップ５００、ステップ５０８、ステップ５１１又はステップ５１２から移行してステップ５７０では、ＥＧＲオフ時の新気導入量iscstepを算出する。すなわち、ＥＣＵ５０は、基本値iscbaseを新気導入量iscstepとして算出する。

次に、ＥＣＵ５０は、ステップ５７１で、増量補正フラグＸegriscuを「０」に設定し、ステップ５７２で、減量補正フラグＸegriscdを「０」に設定する。

その後、ステップ５５２で、ＥＣＵ５０は、新気導入量iscstepに基づき新気導入弁４２を制御した後、処理をステップ５００へ戻る。これにより、増量補正されない通常量の新気が新気導入通路４１からサージタンク３ａへ導入され、吸気に合流することになる。

上記した新気導入制御によれば、ＥＣＵ５０は、エンジン１の減速運転時に、ＥＧＲ弁１８が閉弁したときのスロットル弁２１より上流の吸気通路３における残留ＥＧＲガス量の代用量に相当する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrinを減速運転直前のエンジン１の運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)を算出し、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときに、エンジン１のトルクダウンを防止するために、ＥＧＲ弁１８が開弁してから残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がなくなるまでサージタンク３ａへ新気を多目に導入するように新気導入装置を制御するようにしている。

以上説明したこの実施形態の過給機付きエンジンの制御装置によれば、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、エンジン１のトルクダウンを防止するために、ＥＧＲ弁１８が開弁してから残留ＥＧＲガス含有吸気量egrin(i)がなくなるまで新気制御弁４２がＥＣＵ５０により制御される。すなわち、増量補正された新気をサージタンク３ａへ導入するように新気制御弁４２が開弁制御される。従って、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行するときには、過剰なＥＧＲガスに対応して増量補正された新気導入量iscstepによってエンジン１の出力が調整されてエンジン１のトルクダウンが抑えられる。このため、エンジン１が減速運転後に加速運転へ移行し、ＥＧＲ弁１８を開いてＥＧＲを再開する場合に、吸気通路３に残留するＥＧＲガスの影響によるＥＧＲ率の変動を抑えることができ、その残留ＥＧＲガスの状態に応じてエンジン１のトルク変動（出力変動）を抑えることができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することができる。

例えば、前記第３実施形態では、出力調節手段として点火装置を使用してエンジン１のトルクダウンを防止するようにし、前記第４実施形態では、出力調節手段として新気導入装置を使用してエンジン１のトルクダウンを防止するようにした。これに対し、出力調節手段として点火装置と新気導入装置の両方を使用してエンジンのトルクダウンを防止するようにすることもできる。

この発明は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにかかわらず自動車用エンジンに利用することができる。

１ エンジン
３ 吸気通路
３ａ サージタンク
５ 排気通路
７ 過給機
８ コンプレッサ
９ タービン
１０ 回転軸
１４ 電子スロットル装置（吸気量調節弁）
１６ 燃焼室
１７ ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１７ａ 出口
１７ｂ 入口
１８ ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２１ スロットル弁
２３ スロットルセンサ（運転状態検出手段）
２７ アクセルセンサ（運転状態検出手段）
２８ ブレーキセンサ（運転状態検出手段）
２９ 点火プラグ（点火装置、出力調節手段）
３０ イグナイタ（点火装置、出力調節手段）
４１ 新気導入通路（新気導入装置、出力調節手段）
４２ 新気制御弁（新気導入装置、出力調節手段）
５０ ＥＣＵ（制御手段）
５１ 吸気圧センサ（運転状態検出手段）
５２ 回転速度センサ（運転状態検出手段）
５３ 水温センサ（運転状態検出手段）
５４ エアフローメータ（運転状態検出手段）
５５ 空燃比センサ（運転状態検出手段）
５６ 車速センサ（運転状態検出手段）

Claims (4)

1. エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
   前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
   前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、
   前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
   前記吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
   前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
   前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を制御する制御手段と、
   前記制御手段は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を開弁制御し、前記エンジンの停止時又は減速運転時に前記排気還流弁を閉弁制御することと、
   前記吸気量調節弁は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、前記エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることと
   を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速運転時に、前記排気還流弁が閉弁したときの前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に残留する排気還流ガスの量（残留排気還流ガス量）又はその代用量を前記減速運転直前の前記運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する前記残留排気還流ガス量又は前記代用量を算出し、前記エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するとき、前記エンジンのトルクダウンを防止するために、前記残留排気還流ガス量又は前記代用量が所定値に減少するまで前記排気還流弁の開弁を遅延させることを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
2. エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
   前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
   前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスを調節するための排気還流弁とを含む排気還流装置と、
   前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
   前記吸気通路における吸気量を調節するための吸気量調節弁と、
   前記エンジンの出力を調節するための出力調節手段と、
   前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
   前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を制御すると共に前記出力調節手段を制御する制御手段と、
   前記制御手段は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に前記検出される運転状態に基づき前記排気還流弁を開弁制御し、前記エンジンの停止時又は減速運転時に前記排気還流弁を閉弁制御することと、
   前記吸気量調節弁は、前記エンジンの加速運転時又は定常運転時に開弁され、前記エンジンの停止時又は減速運転時に閉弁されることと
   を備えた過給機付きエンジンの制御装置において、
   前記制御手段は、前記エンジンの減速運転時に、前記排気還流弁が閉弁したときの前記吸気量調節弁より上流の前記吸気通路に残留する排気還流ガスの量（残留排気還流ガス量）又はその代用量を前記減速運転直前の前記運転状態に基づき算出すると共に、その後に減少する前記残留排気還流ガス量又は前記代用量を算出し、前記エンジンが減速運転後に加速運転へ移行するとき、前記エンジンのトルクダウンを防止するために、前記残留排気還流ガス量又は前記代用量が所定値に減少するまで前記出力調節手段を制御することを特徴とする過給機付きエンジンの制御装置。
3. 前記出力調節手段は、前記燃焼室に吸入される混合気に点火する点火装置であって、前記制御手段は、前記エンジンのトルクダウンを防止するために、前記点火装置による点火時期を所定の目標点火時期よりも進角側に制御することを特徴とする請求項２に記載の過給機付きエンジンの制御装置。
4. 前記出力調節手段は、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入する新気導入装置であって、前記制御手段は、前記エンジンのトルクダウンを防止するために、前記吸気通路へ前記新気を導入するように前記新気導入装置を制御することを特徴とする請求項２に記載の過給機付きエンジンの制御装置。

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