JP2015081578A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＥＧＲ装置を備えた過給機付きエンジンにおいて、加速時の外部ＥＧＲ導入量の不足による燃費改善効果の低減を抑制できるようにする。
【解決手段】外部ＥＧＲ導入量（エンジン１１に導入されるＥＧＲガス流量）を算出し、目標ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ導入量との偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出する。この外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときに、ＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。これにより、エンジン１１の加速時に目標ＥＧＲ量が増加して、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入量に不足が生じたときに、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行して排気タービン１８上流の排気圧を低減する。この排気圧の低減によりエンジン１１のポンプ損失を低減すると共に内部ＥＧＲ量を低減して筒内温度を低下させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排出ガスの一部を吸気通路へ還流させるＥＧＲ装置を備えた内燃機関の制御装置に関する発明である。

車両に搭載される内燃機関においては、燃費向上や排気エミッション低減等を目的として、内燃機関の排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路へ還流させるＥＧＲ装置を搭載したものがある。このＥＧＲ装置は、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲバルブでＥＧＲガスの流量を調節するようにしている。

また、車両に搭載される内燃機関においては、出力向上等を目的として、排気タービン駆動式の過給機（いわゆるターボチャージャ）を搭載したものがある。この排気タービン駆動式の過給機は、内燃機関の排気通路に設けた排気タービンで吸気通路に設けたコンプレッサを駆動して吸入空気を過給するようにしている。更に、排気タービンをバイパスする排気バイパス通路を開閉するウェイストゲートバルブを設けたものもある。

ＥＧＲ装置を備えた過給機付き内燃機関においては、例えば、特許文献１（特開２０１０−９６０４９号公報）に記載されたものがある。このものは、所定の加速要求が検出されたと判定された場合に、ウェイストゲートバルブを閉じ側に動作させると共にＥＧＲバルブの開度を目標開度よりも減少させることで、ターボラグの抑制とエミッションの悪化抑制を両立させるようにしている。

特開２０１０−９６０４９号公報

ところで、ＥＧＲ装置を備えた内燃機関では、ＥＧＲバルブから吸気ポートまでの容積等により、目標ＥＧＲ量の変化に対して外部ＥＧＲ導入量（内燃機関に導入されるＥＧＲガスの流量）の変化に応答遅れが生じる。このため、内燃機関の加速時に目標ＥＧＲ量が増加したときに、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入量に不足が生じて、燃費改善効果が低減する可能性がある。しかし、上記特許文献１の技術では、このような問題を解決することができない。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、加速時の外部ＥＧＲ導入量の不足による燃費改善効果の低減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にある。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、内燃機関（１１）の排気通路（１５）から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路（１２）へ還流させるＥＧＲ装置（２８）と、排気通路（１５）に設けられた排気タービン（１８）で吸気通路（１２）に設けられたコンプレッサ（１９）を駆動して吸入空気を過給する過給機（１７）と、排気タービン（１８）をバイパスする排気バイパス通路（２６）を開閉するウェイストゲートバルブ（２７）とを備えた内燃機関の制御装置において、内燃機関（１１）に導入されるＥＧＲガスの流量（以下「外部ＥＧＲ導入量」という）の目標値に対する不足分を外部ＥＧＲ導入不足量として算出する不足量算出手段（３７）と、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて、ウェイストゲートバルブ（２７）を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行するＷＧＶ開制御手段（３７）とを備えた構成としたものである。

この構成では、外部ＥＧＲ導入量の目標値に対する不足分を外部ＥＧＲ導入不足量として算出し、この外部ＥＧＲ導入不足量に応じて、ウェイストゲートバルブを開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。このようにすれば、内燃機関の加速時に目標ＥＧＲ量（外部ＥＧＲ導入量の目標値）が増加して、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入量に不足が生じたときに、ウェイストゲートバルブを開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行して、排気タービン上流の排気圧を低減することができる。この排気圧の低減により、内燃機関のポンプ損失を低減して燃費を改善することができる。更に、排気圧の低減により、内燃機関の内部ＥＧＲ量（筒内に残留する燃焼ガス量）を低減して筒内温度を低下させることができ、これにより、ノックを抑制しながら点火時期を進角（点火時期の遅角量を減少）させて燃費を改善することができる。

図１は本発明の実施例１におけるエンジン制御システムの概略構成を示す図である。 図２はＷＧＶ及びその周辺部の概略構成を示す図である。 図３は実施例１のＷＧＶ開制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図４は実施例１のＷＧＶ開制御の実行例を示すタイムチャートである。 図５は実施例２のＷＧＶ開制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図６は実施例２のＷＧＶ開制御の実行例を示すタイムチャートである。 図７は実施例３のＷＧＶ開制御ルーチンの処理の流れを示すフローチャートである。 図８は実施例３のＷＧＶ開制御の実行例を示すタイムチャートである。

以下、本発明を実施するための形態を具体化した幾つかの実施例を説明する。

本発明の実施例１を図１乃至図４に基づいて説明する。
まず、図１に基づいてエンジン制御システムの概略構成を説明する。
内燃機関であるエンジン１１の吸気管１２（吸気通路）の最上流部には、エアクリーナ１３が設けられ、このエアクリーナ１３の下流側に、吸入空気量を検出するエアフローメータ１４が設けられている。一方、エンジン１１の排気管１５（排気通路）には、排出ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘ等を浄化する三元触媒等の触媒１６が設置されている。

このエンジン１１には、吸入空気を過給する排気タービン駆動式の過給機１７が搭載されている。この過給機１７は、排気管１５のうちの触媒１６の上流側に排気タービン１８が配置され、吸気管１２のうちのエアフローメータ１４の下流側にコンプレッサ１９が配置されている。この過給機１７は、排気タービン１８とコンプレッサ１９とが一体的に回転するように連結され、排出ガスの運動エネルギで排気タービン１８を回転駆動することでコンプレッサ１９を回転駆動して吸入空気を過給するようになっている。

吸気管１２のうちのコンプレッサ１９の下流側には、モータ２０によって開度調節されるスロットルバルブ２１と、このスロットルバルブ２１の開度（スロットル開度）を検出するスロットル開度センサ２２とが設けられている。

更に、スロットルバルブ２１の下流側には、吸入空気を冷却するインタークーラ（図示せず）がサージタンク２３と一体的に設けられている。尚、サージタンク２３やスロットルバルブ２１の上流側にインタークーラを配置するようにしても良い。サージタンク２３には、エンジン１１の各気筒に空気を導入する吸気マニホールド２４が設けられ、各気筒毎に筒内噴射又は吸気ポート噴射を行う燃料噴射弁（図示せず）が取り付けられている。エンジン１１のシリンダヘッドには、各気筒毎に点火プラグ（図示せず）が取り付けられ、各点火プラグの火花放電によって各気筒内の混合気に着火される。

エンジン１１の各気筒の排気口には排気マニホールド２５が接続され、各気筒の排気マニホールド２５の下流側の集合部が排気タービン１８の上流側の排気管１５に接続されている。また、排気タービン１８の上流側と下流側とをバイパスさせる排気バイパス通路２６が設けられ、この排気バイパス通路２６に、排気バイパス通路２６を開閉するウェイストゲートバルブ（以下「ＷＧＶ」と表記する）２７が設けられている。

図２に示すように、ＷＧＶ２７は、リンク機構３８を介して電動アクチュエータ３９に連結され、電動アクチュエータ３９のストローク量を制御することでＷＧＶ２７の開度を調節するようになっている。電動アクチュエータ３９又はその近傍には、ＷＧＶ２７の開度を検出するセンサ（図示せず）が設けられている。このセンサは、ＷＧＶ２７の開度の情報として、例えば、電動アクチュエータ３９のストローク量を検出する又はＷＧＶ２７の移動量を検出する。

図１に示すように、エンジン１１には、排気管１５から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気管１２へ還流させるＬＰＬ方式（低圧ループ方式）のＥＧＲ装置２８が搭載されている。このＥＧＲ装置２８は、排気管１５のうちの排気タービン１８の下流側（例えば触媒１６の下流側）と吸気管１２のうちのコンプレッサ１９の上流側（スロットルバルブ２１の上流側の吸気通路）との間にＥＧＲ配管２９（ＥＧＲ通路）が接続され、このＥＧＲ配管２９に、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ３０と、ＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲバルブ３１が設けられている。このＥＧＲバルブ３１は、モータ等のアクチュエータ（図示せず）によって開度が調整され、ＥＧＲバルブ３１を開弁することで排気管１５のうちの触媒１６の下流側から吸気管１２のうちのコンプレッサ１９の上流側へＥＧＲガスを還流させるようになっている。その際、ＥＧＲバルブ３１の開度を制御してＥＧＲバルブ３１を通過するＥＧＲガスの流量を調節することで、エンジン１１に導入されるＥＧＲガスの流量（以下「外部ＥＧＲ導入量」という）を調節することができる。

その他、エンジン１１には、冷却水温を検出する冷却水温センサ３４や、クランク軸（図示せず）が所定クランク角回転する毎にパルス信号を出力するクランク角センサ３５等が設けられ、クランク角センサ３５の出力信号に基づいてクランク角やエンジン回転速度が検出される。また、サージタンク２３又は吸気マニホールド２４には、ＥＧＲガス濃度を検出するＥＧＲガスセンサ３２（例えば空燃比センサや酸素センサ等）と、インマニ圧（サージタンク２３又は吸気マニホールド２４内の吸気圧）を検出する吸気圧センサ３３が設けられている。更に、吸気管１２のうちのスロットルバルブ２１の上流側には、過給圧（スロットルバルブ２１の上流側の吸気圧）を検出する吸気圧センサ３６が設けられている。

これら各種センサの出力は、電子制御ユニット（以下「ＥＣＵ」と表記する）３７に入力される。このＥＣＵ３７は、マイクロコンピュータを主体として構成され、内蔵されたＲＯＭ（記憶媒体）に記憶された各種のエンジン制御用のプログラムを実行することで、エンジン運転状態に応じて、燃料噴射量、点火時期、スロットル開度（吸入空気量）等を制御する。

また、ＥＣＵ３７は、エンジン運転状態（例えばアクセル開度とエンジン回転速度等）に基づいて目標過給圧を算出し、この目標過給圧に基づいて目標ＷＧＶ開度（ＷＧＶ２７の目標開度）を算出する。そして、ＷＧＶ２７の開度を目標ＷＧＶ開度に一致させるようにＷＧＶ２７の開度を制御する。

更に、ＥＣＵ３７は、エンジン運転状態（例えばエンジン回転速度と吸入空気量等）に基づいて目標ＥＧＲ量（外部ＥＧＲ導入量の目標値）を算出し、この目標ＥＧＲ量に基づいて目標ＥＧＲバルブ開度（ＥＧＲバルブ３１の目標開度）を算出する。そして、ＥＧＲバルブ３１の開度を目標ＥＧＲバルブ開度に一致させるようにＥＧＲバルブ３１の開度を制御する。

ところで、ＥＧＲ装置２８を備えたエンジン１１では、ＥＧＲバルブ３１から吸気ポートまでの容積等により、目標ＥＧＲ量の変化に対して外部ＥＧＲ導入量の変化に応答遅れが生じる。このため、エンジン１１の加速時に目標ＥＧＲ量が増加したときに、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入量に不足が生じて、燃費改善効果が低減する可能性がある。

この対策として、本実施例１では、ＥＣＵ３７により後述する図３のＷＧＶ開制御ルーチンを実行することで、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の不足分を外部ＥＧＲ導入不足量として算出し、この外部ＥＧＲ導入不足量に応じて、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。

具体的には、目標ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ導入量（実外部ＥＧＲ導入量又は推定外部ＥＧＲ導入量）との偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出し、この外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときに、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。この際、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。

このようにすれば、エンジン１１の加速時に目標ＥＧＲ量が増加して、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入量に不足が生じたときに、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行して、排気タービン１８上流の排気圧を低減することができる。この排気圧の低減により、エンジン１１のポンプ損失を低減して燃費を改善することができる。更に、排気圧の低減により、エンジン１１の内部ＥＧＲ量（筒内に残留する燃焼ガス量）を低減して筒内温度を低下させることができ、これにより、ノックを抑制しながら点火時期を進角（点火時期の遅角量を減少）させて燃費を改善することができる。

以下、本実施例１でＥＣＵ３７が実行する図３のＷＧＶ開制御ルーチンの処理内容を説明する。
図３に示すＷＧＶ開制御ルーチンは、ＥＣＵ３７の電源オン期間中（例えばイグニッションスイッチのオン期間中）に所定周期で繰り返し実行され、特許請求の範囲でいうＷＧＶ開制御手段としての役割を果たす。本ルーチンが起動されると、まず、ステップ１０１で、アクセル開度、エンジン回転速度、吸入空気量等を読み込む。

この後、ステップ１０２に進み、アクセル開度とエンジン回転速度等に基づいて目標過給圧をマップ又は数式等により算出し、この目標過給圧に基づいて目標ＷＧＶ開度をマップ又は数式等により算出する。更に、目標過給圧と目標インマニ圧に基づいて目標スロットル開度をマップ又は数式等により算出する。

この後、ステップ１０３に進み、エンジン回転速度と吸入空気量等に基づいて目標ＥＧＲ量をマップ又は数式等により算出し、この目標ＥＧＲ量に基づいて目標ＥＧＲバルブ開度をマップ又は数式等により算出する。

この後、ステップ１０４に進み、外部ＥＧＲ導入量を算出する。この場合、例えば、ＥＧＲガスセンサ３２の出力に基づいて外部ＥＧＲ導入量をマップ又は数式等により算出することで実外部ＥＧＲ導入量を求める。或は、推定モデルを用いてＥＧＲバルブ３１の開度と吸入空気量等に基づいて外部ＥＧＲ導入量を算出（推定）することで推定外部ＥＧＲ導入量を求めるようにしても良い。

この後、ステップ１０５に進み、目標ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ導入量（実外部ＥＧＲ導入量又は推定外部ＥＧＲ導入量）との偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出する。
外部ＥＧＲ導入不足量＝目標ＥＧＲ量−外部ＥＧＲ導入量
このステップ１０５の処理が特許請求の範囲でいう不足量算出手段としての役割を果たす。

この後、ステップ１０６に進み、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えているか否かを判定する。ここで、所定値は、例えば０又はそれよりも少し大きい値に設定される。
このステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値以下であると判定された場合には、外部ＥＧＲ導入量の不足がほとんど発生していない（又は外部ＥＧＲ導入量の不足による悪影響がほとんどない）と判断して、ＷＧＶ開制御を実行することなく、本ルーチンを終了する。

これに対して、上記ステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えていると判定された場合には、ステップ１０７に進み、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正する。これにより、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。この場合、例えば、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて補正後の目標ＷＧＶ開度をマップ又は数式等により算出する。或は、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ開度補正量をマップ又は数式等により算出し、このＷＧＶ開度補正量を用いて目標ＷＧＶ開度を補正するようにしても良い。

この後、ステップ１０８に進み、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じて目標スロットル開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７の開度に応じてスロットル開度を開き側に補正する。この場合、例えば、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じて補正後の目標スロットル開度をマップ又は数式等により算出する。或は、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じてスロットル開度補正量をマップ又は数式等により算出し、このスロットル開度補正量を用いて目標スロットル開度を補正するようにしても良い。このステップ１０８の処理が特許請求の範囲でいうスロットル開度補正手段としての役割を果たす。

次に図４のタイムチャートを用いて本実施例１のＷＧＶ開制御の実行例を説明する。
エンジン運転中に外部ＥＧＲ導入量（実外部ＥＧＲ導入量又は推定外部ＥＧＲ導入量）を算出し、目標ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ導入量との偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出する。そして、この外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたか否かを判定する。

その後、エンジン１１の加速時（アクセル開度の増加時）に目標ＥＧＲ量が増加し、この目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の応答遅れによって外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えた時点ｔ1 で、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。本実施例１では、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。更に、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じて目標スロットル開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７の開度に応じてスロットル開度を開き側に補正する。
その後、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値以下になった時点ｔ2 で、ＷＧＶ開制御を終了してＷＧＶ２７の開度を通常の目標ＷＧＶ開度に戻す。

以上説明した本実施例１では、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の不足分を外部ＥＧＲ導入不足量として算出し、この外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときに、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行するようにしている。これにより、エンジン１１の加速時に外部ＥＧＲ導入量に不足が生じたときに、ＷＧＶ開制御を実行して排気圧を低減することができ、上述した理由により燃費を改善することができるため、加速時の外部ＥＧＲ導入量の不足による燃費改善効果の低減を抑制することができる。

更に、本実施例１では、外部ＥＧＲ導入量（実外部ＥＧＲ導入量又は推定外部ＥＧＲ導入量）を算出し、目標ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ導入量との偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出するようにしたので、外部ＥＧＲ導入不足量を精度良く算出することができる。

また、本実施例１では、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときにＷＧＶ開制御を実行するようにしている。これにより、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときだけＷＧＶ開制御を実行して、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値以下のときには、外部ＥＧＲ導入量の不足がほとんど発生していない（又は外部ＥＧＲ導入量の不足による悪影響がほとんどない）と判断して、ＷＧＶ開制御を実行しないようにできる。

更に、本実施例１では、ＷＧＶ開制御の際に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させるようにしている。これにより、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて、外部ＥＧＲ導入量の不足による燃費改善効果の低減量が変化するのに対応して、ＷＧＶ２７の開度を変化させて、ＷＧＶ２７の開度を適正値（外部ＥＧＲ導入量の不足による燃費改善効果の低減を抑制するのに必要な開度）に制御することができる。

ところで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると、過給圧が低下して、その分、吸入空気量が減少してしまう可能性がある。そこで、本実施例１では、ＷＧＶ開制御の際に、ＷＧＶ２７の開度に応じてスロットル開度を補正するようにしている。これにより、ＷＧＶ開制御による吸入空気量の減少分をスロットル開度の補正による吸入空気量の増加分で打ち消して、吸入空気量の減少を抑制又は防止することができる。

次に、図５及び図６を用いて本発明の実施例２を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例２では、ＥＣＵ３７により後述する図５のＷＧＶ開制御ルーチンを実行することで、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて要求排気圧低減量を算出し、この要求排気圧低減量に基づいてＷＧＶ２７の開度を設定することで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行するようにしている。

本実施例２で実行する図５のルーチンは、前記実施例１で説明した図３のルーチンのステップ１０７の処理を、ステップ１０７ａ，１０７ｂの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図３と同じである。

図５のＷＧＶ開制御ルーチンでは、図３のルーチンと同じように、ステップ１０１〜１０５の処理を実行した後、ステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えているか否かを判定する。

このステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えていると判定された場合には、ステップ１０７ａに進み、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて要求排気圧低減量をマップ又は数式等により算出する。

この後、ステップ１０７ｂに進み、要求排気圧低減量に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正する。これにより、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。この場合、例えば、要求排気圧低減量に応じて補正後の目標ＷＧＶ開度をマップ又は数式等により算出する。或は、要求排気圧低減量に応じてＷＧＶ開度補正量をマップ又は数式等により算出し、このＷＧＶ開度補正量を用いて目標ＷＧＶ開度を補正するようにしても良い。

この後、ステップ１０８に進み、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じて目標スロットル開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７の開度に応じてスロットル開度を開き側に補正する。

次に図６のタイムチャートを用いて本実施例２のＷＧＶ開制御の実行例を説明する。
エンジン１１の加速時（アクセル開度の増加時）に外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えた時点ｔ1 で、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。その際、本実施例２では、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて要求排気圧低減量を算出し、この要求排気圧低減量に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。このようにしても、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ開制御を実行することができ、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。

次に、図７及び図８を用いて本発明の実施例３を説明する。但し、前記実施例１と実質的に同一部分については説明を省略又は簡略化し、主として前記実施例１と異なる部分について説明する。

本実施例３では、ＥＣＵ３７により後述する図７のＷＧＶ開制御ルーチンを実行することで、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標過給圧を補正し、補正後の目標過給圧に基づいてＷＧＶ２７の開度を設定することで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行するようにしている。

本実施例３で実行する図７のルーチンは、前記実施例１で説明した図３のルーチンのステップ１０７の処理を、ステップ１０７ｃ，１０７ｄの処理に変更したものであり、それ以外の各ステップの処理は図３と同じである。

図７のＷＧＶ開制御ルーチンでは、図３のルーチンと同じように、ステップ１０１〜１０５の処理を実行した後、ステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えているか否かを判定する。

このステップ１０６で、外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えていると判定された場合には、ステップ１０７ｃに進み、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標過給圧を補正する。この場合、例えば、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて補正後の目標過給圧をマップ又は数式等により算出する。或は、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて過給圧補正量をマップ又は数式等により算出し、この過給圧補正量を用いて目標過給圧を補正するようにしても良い。

この後、ステップ１０７ｄに進み、補正後の目標過給圧に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正する。これにより、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。この場合、例えば、補正後の目標過給圧に応じて補正後の目標ＷＧＶ開度をマップ又は数式等（上記ステップ１０２で目標過給圧に基づいて目標ＷＧＶ開度を算出する際に用いるマップ又は数式等）により算出する。或は、補正後の目標過給圧に応じてＷＧＶ開度補正量をマップ又は数式等により算出し、このＷＧＶ開度補正量を用いて目標ＷＧＶ開度を補正するようにしても良い。

この後、ステップ１０８に進み、補正後の目標ＷＧＶ開度に応じて目標スロットル開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７の開度に応じてスロットル開度を開き側に補正する。

次に図８のタイムチャートを用いて本実施例３のＷＧＶ開制御の実行例を説明する。
エンジン１１の加速時（アクセル開度の増加時）に外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えた時点ｔ1 で、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行する。その際、本実施例３では、外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標過給圧を補正し、補正後の目標過給圧に応じて目標ＷＧＶ開度を開き側に補正することで、ＷＧＶ２７を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行すると共に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させる。このようにしても、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ開制御を実行することができ、前記実施例１とほぼ同じ効果を得ることができる。

尚、上記各実施例１〜３では、目標ＥＧＲ量に対する外部ＥＧＲ導入量の偏差を外部ＥＧＲ導入不足量として算出するようにしたが、外部ＥＧＲ導入不足量の算出方法は、これに限定されず、適宜変更しても良い。例えば、目標外部ＥＧＲ率に対する外部ＥＧＲ率（エンジン１１に導入される総ガス流量に対する外部ＥＧＲ導入量の比率）の偏差に基づいて外部ＥＧＲ導入不足量を算出するようにしても良い。或は、目標ＥＧＲバルブ開度に対するＥＧＲバルブ開度の偏差に基づいて外部ＥＧＲ導入不足量を算出するようにしても良い。

また、上記各実施例１〜３では、ＷＧＶ開制御の際に、外部ＥＧＲ導入不足量に応じてＷＧＶ２７の開度を変化させるようにしたが、これに限定されず、例えば、ＷＧＶ２７の開度を所定開度（例えば全開）に固定するようにしても良い。このようにすれば、ＷＧＶ開制御の際の演算処理を簡略化することができる。

また、上記各実施例１〜３では、排気タービン１８の下流側（例えば触媒１６の下流側）の排気通路からコンプレッサ１９の上流側の吸気通路へＥＧＲガスを還流させる方式のＥＧＲ装置２８を採用した過給機付きエンジン１１に本発明を適用したが、これに限定されず、例えば、排気タービンの上流側又は下流側の排気通路からコンプレッサの下流側（例えばスロットルバルブの下流側）の吸気通路へＥＧＲガスを還流させる方式のＥＧＲ装置を採用した過給機付きエンジンに本発明を適用しても良い。

上記実施の形態では、ウェイストゲートバルブ駆動機構として電動アクチュエータを用いたが、この構成に限定されず、他の構成の駆動機構を採用することも可能である。アクチュエータとして、リンクを介してバルブに連結するロッドを、電磁力または流体圧力を利用して軸線方向（ストローク方向）に往復移動させることでバルブを駆動する電磁アクチュエータまたは流体圧アクチュエータを用いても良い。

１１…エンジン（内燃機関）、１２…吸気管（吸気通路）、１５…排気管（排気通路）、１７…過給機、１８…排気タービン、１９…コンプレッサ、２６…排気バイパス通路、２７…ＷＧＶ（ウェイストゲートバルブ）、２８…ＥＧＲ装置、３１…ＥＧＲバルブ、３７…ＥＣＵ（不足量算出手段，ＷＧＶ開制御手段，スロットル開度補正手段）

Claims (8)

1. 内燃機関（１１）の排気通路（１５）から排出ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路（１２）へ還流させるＥＧＲ装置（２８）と、前記排気通路（１５）に設けられた排気タービン（１８）で前記吸気通路（１２）に設けられたコンプレッサ（１９）を駆動して吸入空気を過給する過給機（１７）と、前記排気タービン（１８）をバイパスする排気バイパス通路（２６）を開閉するウェイストゲートバルブ（２７）とを備えた内燃機関の制御装置において、
   前記内燃機関（１１）に導入されるＥＧＲガスの流量（以下「外部ＥＧＲ導入量」という）の目標値に対する不足分を外部ＥＧＲ導入不足量として算出する不足量算出手段（３７）と、
   前記外部ＥＧＲ導入不足量に応じて、前記ウェイストゲートバルブ（２７）を開き側に制御するＷＧＶ開制御を実行するＷＧＶ開制御手段（３７）と
   を備えていることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記不足量算出手段（３７）は、前記外部ＥＧＲ導入量と、前記内燃機関（１１）に導入される総ガス流量に対する前記外部ＥＧＲ導入量の比率と、前記外部ＥＧＲ導入量を調節するＥＧＲバルブ（３１）の開度のうちの少なくとも一つの情報の目標値に対する偏差に基づいて前記外部ＥＧＲ導入不足量を算出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。
3. 前記ＷＧＶ開制御手段（３７）は、前記外部ＥＧＲ導入不足量が所定値を越えたときに前記ＷＧＶ開制御を実行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。
4. 前記ＷＧＶ開制御手段（３７）は、前記ＷＧＶ開制御の際に、前記外部ＥＧＲ導入不足量に応じて前記ウェイストゲートバルブ（２７）の開度を変化させる又は前記ウェイストゲートバルブ（２７）の開度を所定開度に固定することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記ＷＧＶ開制御手段（３７）は、前記外部ＥＧＲ導入不足量に応じて要求排気圧低減量を算出し、該要求排気圧低減量に基づいて前記ウェイストゲートバルブ（２７）の開度を設定することで、前記ＷＧＶ開制御を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記ＷＧＶ開制御手段（３７）は、前記外部ＥＧＲ導入不足量に応じて目標過給圧を補正し、補正後の目標過給圧に基づいて前記ウェイストゲートバルブ（２７）の開度を設定することで、前記ＷＧＶ開制御を実行することを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記ＷＧＶ開制御の際に、前記ウェイストゲートバルブ（２７）の開度に応じてスロットル開度を補正するスロットル開度補正手段（３７）を備えていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。
8. 電動機を駆動源として前記ウェイストゲートバルブ（２７）を駆動する電動アクチュエータを備えていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の内燃機関の制御装置。

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