JP4935793B2 - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

内燃機関の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路によって接続し、内燃機関からの排気の一部をＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスとして吸気通路に流入させる技術が知られている。

ＥＧＲガスの量はＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ弁の開度を調節することによって調節することができるが、ＥＧＲ弁が固着した場合にはＥＧＲガス量の調節はできなくなる。

特にＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合、運転条件によってはＥＧＲガス量が過多となり、燃焼不良やトルク不足等の問題が生じる可能性がある。

このような問題に対し、ＥＧＲ弁が開固着した場合には、内燃機関を減筒運転し且つ吸入空気量を増量することによってＥＧＲ率を低下させ、燃焼を安定化させる技術が提案されている（特許文献１を参照）。
特開２００５−２０７２８５号公報 特開平９−２５８５２号公報 特開平１１−２２５６１号公報

ところで、吸入空気量を増量すべくスロットル弁の開度を開き側にする場合、吸気管負圧が減少するため、吸気管負圧を利用して作動するブレーキブースタ等の装置が良好に動作しなくなる虞があった。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても燃焼が不安定化することを抑制するとともに、吸気管負圧を利用する装置のために十分な負圧を確保することを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、
複数のバンク及びＥＧＲ装置を備える内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
前記複数のバンクの各々に個別に接続された個別吸気通路と、
前記複数のバンクの各々に個別に接続された個別排気通路と、
を有し、
前記複数のバンクのうちの一部のバンクは、そのバンクの個別排気通路と前記複数のバンクの各々の個別吸気通路とを連通するＥＧＲ通路が備えられ、そのバンクからの排気の一部が該ＥＧＲ通路によって取り出され、ＥＧＲガスとして前記複数のバンクの各々の個別吸気通路に流入するように構成された、ＥＧＲ取り出し有りバンクであり、
前記複数のバンクのうちのその他のバンクは、そのバンクからの排気が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない、ＥＧＲ取り出し無しバンクであり、
前記内燃機関は、
前記各ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記各ＥＧＲ弁の開固着を検知する検知手段と、
前記各個別吸気通路に設けられたスロットル弁と、
負圧を導入することによって作動する負圧利用装置と、
前記負圧利用装置に導入する負圧を、少なくともいずれかの前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路における前記スロットル弁より下流側の位置から取り出す負圧取り出し手段と、
を有し、
前記内燃機関の制御装置は、
前記検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、
前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒への燃料供給を停止する燃料カット制御と、
前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられた前記スロットル弁の開度を、前記ＥＧＲ弁の開固着が検知されない場合よりも開き側の開度にするスロットル弁開度増大制御と、
前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に設けられた前記スロットル弁の開度を、前記ＥＧＲ弁の開固着が検知されない場合よりも閉じ側の開度にするスロットル弁開度減少制御と、
を実行する制御手段を備えることを特徴とする。

ＥＧＲ弁が開固着した場合、その固着開度が運転条件に応じて定まる目標開度よりも開き側の開度であるときには、吸気中のＥＧＲガス量が過多となる可能性がある。ＥＧＲガスが既燃ガスを主成分とする場合、ＥＧＲガス量が過多となると吸気中の不活性ガス量が過多となり、燃焼不良を招く虞がある。

この点、上記本発明によれば、ＥＧＲ弁が開固着したことが検知された場合、制御手段によって、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御が実行される。これにより、ＥＧＲ取り出し有りバンクからの排気の主成分は空気となる。

従って、ＥＧＲガスの主成分も空気となるので、ＥＧＲ弁の開固着によってＥＧＲガス量が過多となったとしても、吸気中の不活性ガス量が過多になることを抑制できる。よって、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、燃焼不良やトルク不足になることを抑制できる。

このように、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御が実行されることにより、不活性ガス量過多による燃焼不良やトルク不足を抑制することが可能となるが、ＥＧＲ取り出し有りバンクが本来出力するべきだったトルクの分だけトルクが不足することになる。

この点、本発明によれば、制御手段によって、上記ＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御とともに、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を開き側の開度にするスロットル弁開度増大制御が行われる。

これにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸入空気量が増大し、ＥＧＲ取り出し無しバンクの出力するトルクが増大する。

従って、このＥＧＲ取り出し無しバンクのトルク増大分を以て、ＥＧＲ取り出し有りバンクに対する燃料カット制御に起因するトルク不足を補償することが可能となる。

なお、ここでＥＧＲ取り出し無しバンクの吸入空気量を増大させても、ＥＧＲ取り出し無しバンクからの排気はＥＧＲガスとして吸気系に戻されないので、不活性ガスの増大につながる虞はない。

このように、ＥＧＲ取り出し無しバンクについてスロットル弁開度増大制御を行うこと
により、トルク不足になることを抑制することが可能となるが、スロットル弁開度が増大させられると吸気管圧力が高くなる。

そのため、吸気管負圧を導入することによって作動するように構成された負圧利用装置にあっては、その好適な動作に必要な負圧が供給されなくなり、良好な動作ができなくなる虞がある。

この点、本発明によれば、制御手段によって、上記ＥＧＲ取り出し有りバンクに対する燃料カット制御及びＥＧＲ取り出し無しバンクのスロットル弁開度増大制御とともに、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に設けられたスロットル弁の開度が閉じ側の開度に制御される。

これにより、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路のスロットル弁より下流側の吸気管圧力が低下する。

そして、本発明においては、負圧利用装置が利用する負圧を、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路におけるスロットル弁より下流側の位置から取り出すように構成されているので、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路のスロットル弁より下流側の吸気管圧力が低下することにより、負圧利用装置に対して十分な負圧を供給することが可能となる。

このように、本発明によれば、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、燃焼が不安定化することを抑制可能であるとともに、吸気管負圧を利用する負圧利用装置の好適な動作のために必要な負圧を負圧利用装置に供給することが可能となる。

なお、上記構成において、ＥＧＲ取り出し有りバンクは一又は複数備えられていて良い。そして、ＥＧＲ通路は、各ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別排気通路に接続されるので、ＥＧＲ取り出し有りバンクが複数備えられた構成の内燃機関では、同系統数のＥＧＲ通路が備えられることになる。

ＥＧＲ弁も、ＥＧＲ通路毎に設けられるので、ＥＧＲ取り出し有りバンクが複数備えられた構成の内燃機関では、同数のＥＧＲ弁が備えられることになる。

このように、複数のＥＧＲ弁を備えた構成では、あるＥＧＲ弁は開固着して、他のＥＧＲ弁は正常という場合が起こり得る。

このような場合、本発明の検知手段は、複数のＥＧＲ弁のうちに少なくとも開固着したものが存在することを検知する手段としても良い。

また、このような場合に、本発明におけるＥＧＲ取り出し有りバンクを対象とした制御（すなわち、燃料カット制御や、スロットル弁開度の減少制御）において、ＥＧＲ弁が正常であるＥＧＲ通路がその個別排気通路に接続されているＥＧＲ取り出し有りバンクと、ＥＧＲ弁が開固着しているＥＧＲ通路がその個別排気通路に接続されているＥＧＲ取り出し有りバンクと、を区別しなくても良いし、区別しても良い。

区別しない場合には、上記説明したように、ＥＧＲ弁が開固着しているかいないかに依らず、ＥＧＲ取り出し有りバンクであれば燃料カット制御及びスロットル弁開度の減少制御の実行対象とすると良い。

区別する場合には、特にＥＧＲ弁が開固着しているＥＧＲ取り出し有りバンクに限って
、上述した燃料カット制御の実行対象とするようにしても良い。

ＥＧＲ弁が開固着していないＥＧＲ取り出し有りバンクについては、そのバンクからの排気由来のＥＧＲガス量が過多となる虞はないので、燃焼を継続しても吸気中の不活性ガス量が過多となる虞は小さいからである。

また、負圧取り出し手段は、全てのＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路から負圧を取り出すよう構成しても良いし、ＥＧＲ取り出し有りバンクのうちの一部のバンクの個別吸気通路から負圧を取り出すように構成しても良い。

一部のＥＧＲ取り出し有りバンクから負圧を取り出すような構成とした場合には、制御手段によるＥＧＲ取り出し有りバンクのスロットル弁開度減少制御の実行対象を、特に負圧取り出し手段によって負圧を取り出すよう構成されたＥＧＲ取り出し有りバンクに限るようにしても良い。

また、この場合、検知手段によって少なくともいずれかのＥＧＲ弁に開固着したものが存在することが検知された場合に、スロットル弁開度減少制御の実行対象資格を有するＥＧＲ取り出し有りバンク（すなわち、負圧取り出し手段によって負圧を取り出すように構成されたＥＧＲ取り出し有りバンク）の全てについて、ＥＧＲ弁が開固着しているか否かに依らずに燃料カット制御の実行対象とするようにしても良い。

これにより、負圧確保を最優先にしてスロットル弁開度の減少制御を実行することができる。

本発明における負圧利用装置としては、例えば、内燃機関を搭載した車両のブレーキペダルの操作を負圧によって補助するブレーキブースタを例示できる。

本発明に係る負圧取り出し手段によってＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路から取り出した負圧をブレーキブースタに導入するようにすれば、ＥＧＲ弁が開固着した場合において、燃焼不安定及びトルク不足を抑制しつつ、ブレーキブースタを良好に動作させることが可能な十分な負圧をブレーキブースタに導入することも可能となる。

このように、本発明によれば、ＥＧＲ弁開固着時に、ＥＧＲ取り出し有りバンクについてスロットル弁開度減少制御が実行されることにより、負圧利用装置に対して好適に要求負圧を満足する負圧を供給することが可能となる。

一方で、ＥＧＲ取り出し無しバンクについては、スロットル弁開度増大制御が実行されることにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路の負圧は小さくなる（圧力が相対的に高くなる）。

従って、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路には、負圧による吸引作用が生じる好ましくないものを接続すると良い。

例えば、内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを吸気系に導入するＰＣＶ通路は、大きな負圧が生じる箇所に接続すると、負圧によってオイルが吸気通路内に吸引されてデポジットの原因となる可能性がある。

そこで、本発明においては、ＥＧＲ弁の開固着検知時に制御手段による上記制御が行われる場合においても吸気管負圧が大きくなりにくいＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路にＰＣＶ通路を接続すると好適である。

こうすることによって、クランクケース内のオイルが吸気通路内に吸引されることを好適に抑制できる。

本発明におけるＥＧＲ通路は、上述のように、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別排気通路と、各バンクの個別吸気通路とを連通するように設けられる。

このようなＥＧＲ通路の具体的な構成としては、例えば、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別排気通路に接続されたＥＧＲ通路が、途中で分岐し、当該分岐点から各バンクの個別吸気通路とが枝管によって接続されるように構成することができる。

ところで、検知手段によってＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、制御手段によって、ＥＧＲ取り出し無しバンクについてスロットル弁開度増大制御が行われ、且つ、ＥＧＲ取り出し有りバンクについてスロットル弁開度減少制御が行われると、上述のように、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路の圧力は比較的高くなり（負圧が小さくなり）、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路の圧力は比較的低くなる（負圧が大きくなる）。

そのため、上記例示したようなＥＧＲ通路構成を有するシステムでは、圧力の高いＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路内の空気が、枝管を経由して、圧力の低いＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路へ流出する可能性がある。

その場合、各バンクの個別吸気通路に設けたエアフローメータの計測値に基づいて燃焼制御を行うようにシステムを構成した場合には、エアフローメータによる計測値と比較して、実際にＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒に吸入される空気量が少なくなるため、精度良い燃焼制御が行えなくなる虞がある。

そこで、本発明において、制御手段は、負圧利用装置に導入すべき負圧の目標値である目標負圧を取得する目標負圧取得手段を備え、検知手段によってＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて上記燃料カット制御を行い、且つ、当該燃料カット制御に起因するトルク不足を補償可能なようにＥＧＲ取り出し無しバンクについて上記スロットル弁開度の増大制御を行った場合に、前記負圧取り出し手段によってＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路から取り出される負圧が前記目標負圧を満足するときは、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて上記スロットル弁開度減少制御を行わないようにしても良い。

すなわち、ＥＧＲ取り出し有りバンクのスロットル弁開度を減少させなくても十分な負圧を確保できる場合には、あえてＥＧＲ取り出し有りバンクの負圧を増大させる制御を行う必要はないということである。

これにより、ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路の圧力とＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路の圧力との差が大きくなりにくくなるので、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路内の空気がＥＧＲ通路経由でＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路へ流出することを抑制できる。

よって、ＥＧＲ取り出し無しバンクの実際の吸入空気量が計測値からずれて燃焼制御の精度が悪化することを好適に抑制することが可能になる。

また、内燃機関の運転状態が低負荷運転領域に属する場合には、通常時におけるスロットル弁開度がそもそも比較的小さいので、本発明に係るスロットル弁開度減少制御を実行
しなくても、十分な吸気管負圧を確保できる場合がある。

そのような場合には、本発明に係る上記スロットル弁開度減少制御を実行しないようにしても良い。

すなわち、本発明において、制御手段は、検知手段によってＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて上記燃料カット制御を行い、且つ、当該燃料カット制御に起因するトルク不足を補償可能なようにＥＧＲ取り出し無しバンクについて上記スロットル弁開度増大制御を行った場合に、内燃機関の運転状態が所定の低負荷運転領域に属するときは、ＥＧＲ取り出し有りバンクについて前記スロットル弁開度減少制御を実行しないようにしても良い。

こうすることにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路の圧力とＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路の圧力との差が大きくなりにくくなるので、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路内の空気がＥＧＲ通路経由でＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路へ流出することを抑制できる。

このように、ＥＧＲ弁の開固着検知時に本発明に係る上記燃料カット制御及びスロットル弁開度制御（ＥＧＲ取り出し無しバンクについてスロットル弁開度増大制御、ＥＧＲ取り出し有りバンクについてスロットル弁開度減少制御）を実行すると、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路側からＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路側へ空気が流出する可能性がある。

そこで、この空気の流出量である流出空気量を推測し、流出空気量を補って目標空気量を満足できるように、ＥＧＲ取り出し無しバンクのスロットル弁開度を補正するようにしても良い。

すなわち、本発明において、制御手段は、検知手段によってＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクに対する上記燃料カット制御、ＥＧＲ取り出し無しバンクについての上記スロットル弁開度増大制御、及びＥＧＲ取り出し有りバンクについての上記スロットル弁開度減少制御、が実行されたときに、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路内の空気のうち前記ＥＧＲ通路経由でＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路へ流出する空気の量である流出空気量を推定する流出空気量推定手段と、
前記流出空気量推定手段によって推定される流出空気量に基づいて、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸入空気量が所定の目標空気量となるように、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を開き側に補正する補正手段と、
を備えるようにしても良い。

このように、流出空気量を補うようにＥＧＲ取り出し無しバンクのスロットル弁開度を増加補正することによって、ＥＧＲ取り出し無しバンクのトルクが要求トルクを満たすようにすることができる。

よって、ＥＧＲ弁の開固着検知時に本発明に係る上記燃料カット制御及びスロットル弁開度制御を実行した場合においても、ＥＧＲ取り出し無しバンクのトルクが要求トルクに対して不足することを抑制できる。

ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路からＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路への流出空気量は、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路の圧力とＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路の圧力との差圧、流出する空気の流通する部分のＥＧＲ通路の経路長、経路断面積などに基づいて計算することができる。各個別吸気通路の圧力は、吸
気通路に設けた圧力センサ等によって取得することができる。

例えば、前記内燃機関は、
前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路におけるスロットル弁より下流側の圧力を取得する第１圧力取得手段と、
前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路におけるスロットル弁より下流側の圧力を取得する第２圧力取得手段と、
を更に備え、
前記流出空気量推定手段は、前記第１圧力取得手段によって取得される圧力と、前記第２圧力取得手段によって取得される圧力と、の差圧に基づいて、前記流出空気量を推定するようにしても良い。

本発明により、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても燃焼が不安定化することを抑制しつつ、吸気管負圧を利用する装置のために十分な負圧を確保することが可能となる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本発明に係る内燃機関の制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。

図１のエンジン１はＶ型に配置された２つのバンク（気筒群）を有し、各バンクに３つの気筒を有する６気筒Ｖ型エンジンである。

第１バンク３１には３つの気筒２１が備えられ、各気筒２１には燃焼室内に直接燃料を供給する第１燃料噴射弁１５１が備えられている。

第２バンク３２には３つの気筒２２が備えられ、各気筒２２には燃焼室内に直接燃料を供給する第２燃料噴射弁１５２が備えられている。

第１バンク３１の各気筒２１は吸気ポートを介して第１吸気通路４１に連通している。また、第１バンク３１の各気筒２１は排気ポートを介して第１排気通路７１に連通している。

第２バンク３２の各気筒２２は吸気ポートを介して第２吸気通路４２に連通している。また、第２バンク３２の各気筒２２は排気ポートを介して第２排気通路７２に連通している。

第１吸気通路４１及び第２吸気通路４２は、本発明における個別吸気通路に相当する。

第２排気通路７１及び第２排気通路７２は、本発明における個別排気通路に相当する。

第１吸気通路４１には、第１吸気通路４１内の圧力を測定する第１圧力センサ５１が備えられている。

第２吸気通路４２には、第２吸気通路４２内の圧力を測定する第２圧力センサ５２が備
えられている。

第１圧力センサ５１は、本発明における第１圧力取得手段に相当する。第２圧力センサ５２は、本発明における第２圧力取得手段に相当する。

第１吸気通路４１には、第１吸気通路４１内に流入する空気の量を調節する第１スロットル弁６１が備えられている。

第２吸気通路４２には、第２吸気通路４２内に流入する空気の量を調節する第２スロットル弁６２が備えられている。

第１吸気通路４１の第１スロットル弁６１より上流側には、第１吸気通路４１に流入する空気の流量を測定する第１エアフローメータ１６１が備えられている。

第２吸気通路４２の第２スロットル弁６２より上流側には、第２吸気通路４２に流入する空気の流量を測定する第２エアフローメータ１６２が備えられている。

第１排気通路７１には、第１排気通路７１を流れる排気を浄化する第１排気浄化装置１４１が備えられている。

第２排気通路７２には、第２排気通路７２を流れる排気を浄化する第２排気浄化装置１４２が備えられている。

第１排気浄化装置１４１及び第２排気浄化装置１４２は、それぞれ、三元触媒、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等の触媒や、排気中の微粒子物質を捕集するパティキュレートフィルタを含んで構成されている。

なお、図１では第１吸気通路４１及び第２吸気通路４２は集合することがないように描かれているが、第１エアフローメータ１６１及び第２エアフローメータ１６２よりさらに上流側において単一系統の吸気通路に集合する構成であっても良い。

同様に、第１排気通路７１及び第２排気通路７２は、第１排気浄化装置１４１及び第２排気浄化装置１４２よりさらに下流側において単一系統の排気通路に集合する構成であっても良い。

第１排気通路７１における前記第１排気浄化装置１４１より上流側には、ＥＧＲ通路９１が接続されている。ＥＧＲ通路９１は途中の分岐部９１０において第１ＥＧＲ枝管９１１及び第２ＥＧＲ枝管９１２の２つの枝管に分岐している。

第１ＥＧＲ枝管９１１は、第１吸気通路４１の前記第１スロットル弁６１より下流側に接続している。

第２ＥＧＲ枝管９１２は、第２吸気通路４２の前記第２スロットル弁６２より下流側に接続している。

従って、第１排気通路７１と、第１吸気通路４１及び第２吸気通路４２とは、ＥＧＲ通路９１、第１ＥＧＲ枝管９１１及び第２ＥＧＲ枝管９１２によって連通され、第１排気通路７１を流れる排気の一部がＥＧＲガスとして第１吸気通路４１及び第２吸気通路４２に流入する。

ＥＧＲ通路９１にはＥＧＲ通路９１を流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１０１が備えられている。更に、ＥＧＲ弁１０１の開度を取得するＥＧＲ弁開度センサ１１１が備えられている。

第１バンク３１は、第１バンク３１の気筒２１から排出される排気の一部がＥＧＲ通路９１によって取り出され、ＥＧＲガスとして第１吸気通路４１及び第２吸気通路４２に流入させられるバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」に相当する。

一方、第２バンク３２は、第２バンク３２の気筒２２から排出される排気がＥＧＲ通路９１によって取り出されないバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無しバンク」に相当する。

このエンジン１を搭載した車両には、この車両のブレーキ操作をアシストするブレーキブースタ１３が備えられている。ブレーキブースタ１３には、負圧取り出し通路１４を介して第１吸気通路４１内の負圧が導入されるようになっている。

この負圧によって運転者がブレーキを操作するために要求される踏力が軽減される。本実施例のブレーキブースタ１３が、本発明における負圧利用装置に相当する。また、負圧取り出し通路１４が、本発明における負圧取り出し手段に相当する。

また、エンジン１のクランクケース内のブローバイガスを第２吸気通路４２内に導くＰＣＶ通路８０が備えられている。ＰＣＶ通路８０は第２吸気通路４２の第２スロットル弁６２より下流側とエンジン１のクランクケースとを連通するように備えられている。

エンジン１には、エンジン１の運転状態を制御するＥＣＵ１２０が併設されている。ＥＣＵ１２０は、各種の制御プログラムを記憶したＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵ、測定データ等を一時的に記憶するＲＡＭ等の既知の構成を有するコンピュータユニットである。

ＥＣＵ１２０には上述したＥＧＲ弁開度センサ１１１、第１圧力センサ５１、第２圧力センサ５２、第１エアフローメータ１６１、第２エアフローメータ１６２、その他各種センサが接続され、それら各センサによる計測データがＥＣＵ１２０に入力される。

また、ＥＣＵ１２０には上述した第１スロットル弁６１、第２スロットル弁６２、ＥＧＲ弁１０１、第１燃料噴射弁１５１、第２燃料噴射弁１５２、その他各種機器が接続され、それら各機器の動作がＥＣＵ１２０からの制御信号によって制御される。

ＥＣＵ１２０は、エンジン１の負荷や回転数等の運転状態を接続された各種センサからの計測データに基づいて把握し、把握した運転状態に応じてＥＧＲ弁１０１やスロットル弁、燃料噴射弁等の接続された各種機器に制御信号を送出する。

通常、ＥＧＲ弁１０１の開度は、ＥＣＵ１２０によって、エンジン１の運転状態に応じて予め定められた目標開度に制御される。

このＥＧＲ弁１０１の目標開度は、エンジン１のエミッション性能や燃費性能等の要請を満たすべく予め適合された量のＥＧＲガスが第１バンク３１及び第２バンク３２に流入するように、エンジン１の運転状態に応じて定められ、ＥＣＵ１２０のＲＯＭに記憶されている。

しかしながら、ＥＧＲ弁１０１がその駆動系の故障や異物の堆積等のトラブルによって
開固着（開弁状態で固着すること）した場合、ＥＧＲ弁１０１の開度は開固着時の開度で固定してしまい、エンジン１の運転状態に応じたＥＧＲガス量の制御ができなくなる。

その場合、特に、開固着時の開度が目標開度より大きいような運転状態においては、ＥＧＲガス量が目標よりも多くなり、吸気中の不活性ガス量が過多となって燃焼不良やトルク不足を招く虞がある。

そこで、本実施例のエンジン制御装置では、ＥＧＲ弁１０１が開固着したことが検知された場合、ＥＧＲ取り出し有りバンクである第１バンク３１の気筒２１に対して燃料カット制御を行うこととした。

これにより、ＥＧＲ取り出し有りバンクである第１バンク３１から排出される排気の主成分は空気となる。従って、第１バンク３１の第１排気通路７１から取り出されて第１吸気通路４１や第２吸気通路４２に流入するＥＧＲガスの主成分も空気となる。

よって、ＥＧＲ弁１０１の開固着によってＥＧＲガス量が過多となったとしても、そのＥＧＲガスの主成分は不活性ガスではないので、吸気中の不活性ガス量が過多となることを抑制でき、燃焼不良を抑制することが可能となる。

このように、２つのバンクのうちＥＧＲ取り出し有りバンクである第１バンク３１の気筒２１に対して燃料カット制御を行うことによって、エンジン１では片バンク運転が行われることになる。

従って、第１バンク３１由来のトルクの分だけ要求トルクに対して不足する可能性がある。その場合、ドライバビリティの低下を招く虞がある。

そこで、本実施例のエンジン制御装置では、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合、更に、第２スロットル弁６２の開度を通常時（ＥＧＲ弁１０１が開固着していない時）よりも開き側の開度に変更する第２スロットル弁開度増大制御を行うこととした。

これにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第２バンク３２の吸入空気量が通常時よりも増大するので、第２バンク３２由来のトルクが増大する。

従って、この第２バンク３２由来のトルクの増大分を以て、第１バンク３１の気筒２１に対する燃料カット制御に起因するトルク不足を補償することが可能となる。

ここで、上記燃料カット制御の実施により、エンジン１の全６気筒のうち３気筒において燃料カットが行われることになるので、第２バンク３２由来のトルクが通常時の約２倍程度となるように、第２スロットル弁１６２の開度を増大させると良い。

こうすることにより、ＥＧＲ弁１０１の開固着時の第１バンク３１の燃料カット制御前後におけるトルク段差を小さくすることができ、ドライバビリティを好適に確保することができる。

なお、ここで、第２スロットル弁１６２の開度を通常時よりも増大させて第２バンク３２の気筒２２の吸入空気量を通常時よりも増加させると、第２バンク３２から排出される既燃ガスの量が増大することになる。

しかしながら、第２バンク３２からの排気はＥＧＲガスとしては第１吸気通路４１や第２吸気通路４２に流入することはないので、吸気中の不活性ガス量の増大する虞はない。

上記本実施例における第２スロットル弁開度増大制御が、本発明におけるスロットル弁開度増大制御に相当する。

上述したように、本実施例のエンジン１の場合、ＰＣＶ通路８０は第２吸気通路４２に接続されている。ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合、本実施例では上記のように第２スロットル弁１６２の開度が通常時よりも開き側の開度に制御され、第２バンク３２の気筒２２の吸入空気量が通常時よりも増大する。

従って、第２吸気通路４２内の負圧は比較的小さくなる（圧力が比較的高くなる）。よって、ＰＣＶ通路８０を介してクランクケース内のオイルが第２吸気通路４２内に吸い出されることを抑制できる。

これにより、第２吸気通路４２内でデポジットが生じることを好適に抑制することが可能となる。

ところで、本実施例のエンジン１のように、複数のバンクを備えたエンジンでは、各バンクの吸気通路に備えられたスロットル弁の開度制御について、協調制御が行われることがある。

その場合、上述したようなスロットル弁開度を増大させる制御を行うと、エンジンの吸気系全体について吸気管負圧が低下する（圧力が高くなる）ことになる。

そのため、吸気管負圧を導入して作動するように構成されたブレーキブースタのような装置が良好に動作するために必要な十分な負圧を確保することが困難になる虞がある。

そこで、本実施例のエンジン制御装置では、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合には、通常時において第１スロットル弁６１及び第２スロットル弁６２の協調制御が行われている場合であっても、当該協調制御を解除する。

そして、上記のように第２スロットル弁６２について開度増大制御を実行する一方で、第１スロットル弁６１の開度を通常時よりも閉じ側の開度に変更する第１スロットル弁開度減少制御を行うこととした。

これにより、上述したように、第２吸気通路４２に流入する空気の量が増大して第２バンク３２由来のトルクが増大する一方、第１吸気通路４２に流入する空気の量が制限されるので、第１吸気通路４２内の負圧は比較的大きくなる（圧力が比較的低くなる）。

本実施例のエンジン１の構成では、上述したように、ブレーキブースタ１３に導入する負圧を、負圧取り出し通路１４を介して第１吸気通路４１から取り出すように構成した。

第１スロットル弁開度減少制御の実行により第１吸気通路４１内の負圧が大きくなるので、ブレーキブースタ１３の正常な動作に必要な十分な負圧を確保することが可能となる。

上述のように第１バンク３１の気筒２１においては燃料カット制御が行われているので、第１スロットル弁６１の開度減少制御において、第１スロットル弁６１の開度は任意の開度に制御することが可能である。

そこで、本実施例のエンジン制御装置は、エンジン１の運転条件やドライバーによる車
両操作要求等の諸条件に応じて、ブレーキブースタ１３に供給すべき負圧の目標値（目標負圧）を算出し、当該目標負圧を満足する負圧を第１吸気通路４１内に生じさせることができるような開度を、第１スロットル弁開度減少制御における第１スロットル弁６１の目標開度とする。

エンジン１の運転条件と目標負圧との関係、目標負圧と第１スロットル弁６１の目標開度との関係は、予め適合作業により求めてＥＣＵ１２０のＲＯＭに記憶しておく。

以上のように、本実施例のエンジン制御装置によれば、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合に、以下の特有の効果を奏する制御を行うことができる。

（１）第１バンク３１について燃料カット制御が実行されることにより、開固着時のＥＧＲ弁開度が目標開度より開き側の開度であったとしても、第１吸気通路４１や第２吸気通路４２に大量の不活性ガスが流入することがないようにすることができる。

（２）更に、第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御が実行されることにより、第２バンク３２由来のトルクが増大するので、第１バンク３１に対する燃料カット制御によって片バンク運転状態となっても、トルク不足となることを抑制することができる。

また、第２吸気通路４２内の負圧は低下するので、第２吸気通路４２に接続されたＰＣＶ通路８０によるクランクケース内のオイルの吸い出しを好適に抑制することができる。

（３）更に、第１スロットル弁６１についてスロットル弁開度減少制御が実行されることにより、第１吸気通路４１内に大きな負圧を確保することができるので、第１吸気通路４２から取り出した負圧によって作動するブレーキブースタ１３の良好な動作を確保することができる。

ここで、本実施例におけるＥＧＲ弁開固着時の制御フローについて、図２に基づいて説明する。図２のフローチャートによって表される制御ルーチンは、エンジン１の運転中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１が開固着したか否かを判定する。本実施例では、ＥＧＲ弁開度センサ１１１によって測定されるＥＧＲ弁１０１の実際の開度と、ＥＣＵ１２０によって設定されるＥＧＲ弁１０１の目標開度とを比較し、目標開度の変化に対して実際の開度が変化していないことを検知した場合に、ＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定する。

ステップＳ１０１でＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ１０２に進む。一方、ステップＳ１０１でＥＧＲ弁１０１が開固着していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１の固着開度がエンジン１の運転条件に応じて定められるＥＧＲ弁１０１の目標開度よりも開き側であるか否かを判定する。

ステップＳ１０２でＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ１０２でＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１２０は、第１スロットル弁６１及び第２スロットル弁６２の開度制御、第１バンク３１の第１燃料噴射弁１５１及び第２バンク３２の第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射制御について、通常時の制御を実行する。すなわち、それぞれエンジン１の運転条件に応じて予め定められたベースマップ値に従った制御を行う。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１２０は、第１スロットル弁６１について第１スロットル弁開度減少制御を行い、第２スロットル弁６２について第２スロットル弁開度増大制御を行い、第１バンク３１の第１燃料噴射弁１５１によって燃料カット制御を行い、第２バンク３２の第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射量を増量する。

第１スロットル弁開度減少制御における第１スロットル弁６１の目標開度は、上述したように、ブレーキブースタ１３の要求負圧を満たす吸気管負圧を第１吸気通路４１内に生じさせることができるような開度に設定する。

また、第２スロットル弁開度増大制御における第２スロットル弁６２の目標開度及び第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射量の増量分は、上述したように、エンジン１の運転条件に応じた要求トルクを第２バンク３２のみの片バンク運転によって出力することができるように設定する。

このように、本ルーチンでは、ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合であっても、その固着開度が目標開度より開き側ではない場合には、ＥＧＲガス量が過多になる虞はないと判断し、通常時の制御を行うこととしたが、より単純に、ＥＧＲ弁１０１の開固着を検知した場合には常にステップＳ１０４の処理を行うようにしても良い。

また、その場合、ステップＳ１０４において、ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて第１スロットル弁６１の開度、第２スロットル弁６２の開度、第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射量を可変制御する代わりに、それぞれ予め定められた固定値を目標値として制御を行うようにしても良い。

本実施例において、ステップＳ１０１の処理を行うＥＣＵ１２０が、本発明における検知手段に相当する。また、ステップＳ１０４の処理を行うＥＣＵ１２０が、本発明における制御手段に相当する。

次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１で説明したように、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合に、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２の協調制御を解除して、第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御を行い、且つ、第１スロットル弁６１についてスロットル弁開度減少制御を行うと、第２吸気通路４２の圧力は上昇し、第１吸気通路４１の圧力は低下する。

ここで、図１に示すように、第１吸気通路４１と第２吸気通路４２とは、第１ＥＧＲ枝管９１１及び第２ＥＧＲ枝管９１２を介して連通している。そのため、第１吸気通路４１と第２吸気通路４２との圧力差が大きくなると、第２吸気通路４２内の空気の一部が、第１ＥＧＲ枝管９１１及び第２ＥＧＲ枝管９１２を経由して、第１吸気通路４１に流出してしまう可能性がある。

その場合、第２エアフローメータ１６２で計測された空気量と、実際に第２バンク３２の気筒２２に吸入される空気量とが、当該ＥＧＲ枝管９１１、９１２を介して第１吸気通
路４１に流出する空気量の分だけずれることになる。

そうすると、第２エアフローメータ１６２による計測値に基づいて行われる第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射制御の制御精度が低下し、第２バンク３２において良好な燃焼が行われなくなる虞がある。

このような事情から、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しなくても、ブレーキブースタ１３の要求負圧を満足する負圧を第１吸気通路４１からブレーキブースタ１３に供給することが可能である場合には、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しない方が好ましい。

そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合に、第１バンク３１について燃料カット制御を行い、且つ、第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御を行う点は実施例１と同様であるが、この時、第２吸気通路４２の第２スロットル弁６２より下流側における吸気管負圧を取得し、この吸気管負圧がブレーキブースタ１３の良好な作動のための要求負圧を満足する負圧である場合には、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しないこととした。

すなわち、実施例１におけるような、第１スロットル弁６１に対するスロットル弁開度減少制御を行わないこととした。

第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２の協調制御を解除しない場合、第１バンク３１の吸気系と第２バンク３２の吸気系とは等しい条件となる。

よって、第２吸気通路４２における吸気管負圧がブレーキブースタ１３の要求負圧を満足するならば、第１吸気通路４１の吸気管負圧、すなわち負圧取り出し通路１４を介してブレーキブースタ１３に供給される負圧が要求負圧を満足することになる。

従って、この場合、第１スロットル弁６１についてスロットル弁開度減少制御を行わなくても、ブレーキブースタ１３の良好な作動のための要求負圧を、負圧取り出し通路１４を介して第１吸気通路４１からブレーキブースタ１３に供給することが可能である。

また、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しないので、第２吸気通路４２から第１吸気通路４１への空気の流出も抑制できる。従って、第２バンク３２における燃料噴射制御の制御精度を好適に高精度に保つことができる。

ここで、本実施例におけるＥＧＲ弁開固着時の制御フローについて、図３に基づいて説明する。図３のフローチャートによって表される制御ルーチンは、エンジン１の運転中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１が開固着したか否かを判定する。判定方法は実施例１の図２のフローチャートのステップＳ１０１で説明した判定方法と同様である。

ステップＳ２０１でＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０２に進む。一方、ステップＳ２０１でＥＧＲ弁１０１が開固着していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１の固着開度がエンジン１の運転条件に応じて定められるＥＧＲ弁１０１の目標開度よりも開き側であるか否かを判
定する。判定方法は実施例１の図２のフローチャートのステップＳ１０２で説明した判定方法と同様である。

ステップＳ２０２でＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０４に進む。一方、ステップＳ２０２でＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１２０は、第１スロットル弁６１及び第２スロットル弁６２の開度制御、第１バンク３１の第１燃料噴射弁１５１及び第２バンク３２の第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射制御について、通常時の制御を実行する。すなわち、それぞれエンジン１の運転条件に応じて予め定められたベースマップ値に従った制御を行う。

ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１２０は、第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御を行い、第１バンク３１の第１燃料噴射弁１５１によって燃料カット制御を行い、第２バンク３２の第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射量を増量する。

第２スロットル弁６２のスロットル弁開度増大制御における第２スロットル弁６２の目標開度及び第２燃料噴射弁１５２による燃料噴射量の増量分は、エンジン１の運転条件に応じた要求トルクを第２バンク３２のみの片バンク運転によって出力することができるように設定する。

ステップＳ２０５において、ＥＣＵ１２０は、第２吸気通路４２の吸気管負圧Ｐｉｎ２を取得する。本実施例では、第２吸気通路４２の第２スロットル弁６２より下流側に備えられた第２圧力センサ５２によって、第２吸気通路４２の吸気管負圧Ｐｉｎ２を取得する。

ステップＳ２０６において、ＥＣＵ１２０は、ブレーキブースタ１３の要求負圧Ｐｔｒｇを取得する。本実施例では、エンジン１の運転条件や運転者による車両操作要求に基づいて、ブレーキブースタ１３に要求されているブレーキアシスト動作を良好に行うためにブレーキブースタ１３に供給すべき負圧として要求負圧Ｐｔｒｇを算出する。

ステップＳ２０７において、ＥＣＵ１２０は、第２吸気通路４２の吸気管負圧Ｐｉｎ２がブレーキブースタ１３の要求負圧Ｐｔｒｇを満たすか否かを判定する。

第２吸気通路４２の吸気管負圧Ｐｉｎ２がブレーキブースタ１３の要求負圧Ｐｔｒｇより高い場合（Ｐｉｎ２＞Ｐｔｒｇ）、第２吸気通路４２の吸気管負圧は要求負圧を満たさないと判定し（Ｎｏ）、ステップＳ２０８に進む。

一方、第２吸気通路４２の吸気管負圧Ｐｉｎ２がブレーキブースタ１３の要求負圧Ｐｔｒｇ以下の場合（Ｐｉｎ２≦Ｐｔｒｇ）、第２吸気通路４２の吸気管負圧は要求負圧を満たすと判定し（Ｙｅｓ）、ステップＳ２０９に進む。

ステップＳ２０８において、ＥＣＵ１２０は、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除し、第１スロットル弁６１の開度を通常時よりも閉じ側の開度にする。

これにより、第１吸気通路４１内に流入する空気量が制限されるので、第１吸気通路４１内の圧力が低下し、ブレーキブースタ１３の要求負圧Ｐｔｒｇを満たす吸気管負圧を第
１吸気通路４１内に生じさせることが可能になる。

ステップＳ２０９において、ＥＣＵ１２０は、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を継続し、第１スロットル弁６１をステップＳ２０４で設定した第２スロットル弁６２の開度と等しい開度に制御する。

第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２とを協調制御することにより、第１吸気通路４１の吸気管負圧は第２吸気通路４２の吸気管負圧と等しくなる。

しかしながら、この第２吸気通路４２の吸気管負圧はブレーキブースタ１３の要求負圧を満たすことがステップＳ２０７で判断されているので、負圧取り出し通路１４を介して第１吸気通路４１からブレーキブースタ１３に、要求負圧を満足する負圧を供給することが可能である。

本実施例において、ステップＳ２０６の処理を実行するＥＣＵ１２０が、本発明における目標負圧取得手段に相当する。

上記ルーチンを実行することにより、ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合において、第１スロットル弁６１についてスロットル弁開度減少制御を実行しなくてもブレーキブースタ１３の要求負圧を満足する負圧を第１吸気通路４１から取り出せる場合には、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御は解除されないので、第１吸気通路４１の圧力と第２吸気通路４２の圧力の大きな圧力差が生じることが抑制され、第２吸気通路４２内の空気がＥＧＲ枝管９１２、９１１経由で第１吸気通路４１に流出することが抑制される。

これにより、第２エアフローメータ１６２による計測値と第２バンク３２の気筒２２に実際に吸入される空気量との間に誤差が生じることが抑制されるので、第２バンク３２において高精度な燃焼制御を行うことが可能となる。

実施例２では、ＥＧＲ弁１０１の開固着検知に伴って第１バンク３１について燃料カット制御及び第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御が行われた場合において、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しなくても第１吸気通路４１内にブレーキブースタ１３の要求負圧を満足する十分な負圧を生じさせることができる場合には、第１スロットル弁６１についてスロットル弁開度減少制御を行わないようにする制御例を示した。

このように第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しなくても第１吸気通路４１内にブレーキブースタ３１の要求負圧を満足する十分な負圧を生じさせることができる場合としては、エンジン１の要求トルクが小さい低負荷運転状態を例示できる。

要求トルクが小さい低負荷運転状態の場合には、第２バンク３２のみの片バンク運転状態であっても、第２バンク３２に大量の空気を供給することなく要求トルクを出力することができる。

従って、第２バンク３２のみの片バンク運転によって要求トルクを出力可能とすべく第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御が実行されたとしても、当該制御によって第２スロットル弁６２の開度は比較的小さい開度までしか開弁されない。

よって、第２スロットル弁６２についてスロットル弁開度増大制御が実行された場合であっても、第２吸気通路４２内の圧力は高くなりにくい。

このような知見に基づいて、本実施例では、エンジン１が所定の低負荷運転状態であるか否かに基づいて、第１スロットル弁６１のスロットル弁開度減少制御の実行要否を判定するようにした。

図４は、本実施例におけるＥＧＲ弁開固着時の制御ルーチンを表すフローチャートである。図４のフローチャートにおいて、図３を参照して説明した実施例２における制御ルーチンと同内容の処理ステップについては図３と同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。

ステップＳ２０１においてＥＧＲ弁１０１の開固着が検知され、ステップＳ２０２においてその固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ステップＳ２０４において第１バンク３１に対する燃料カット制御及び第２スロットル弁６２に対するスロットル弁開度増大制御が実行される。

次いでステップＳ３０５において、ＥＣＵ１２０は、エンジン１の運転状態を取得し、ステップＳ３０６において、エンジン１の運転状態が所定の基準より低負荷の運転状態であると判定された場合には（Ｙｅｓ）、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２の協調制御を解除しなくてもブレーキブースタ１３の要求負圧を満足する負圧を第１吸気通路４１内に生じさせることができると判断し、ステップＳ２０８に進んで第１スロットル弁６１も第２スロットル弁６２と同様に通常時よりも開き側の開度に制御する。

一方、ステップＳ３０６において、エンジン１の運転状態が所定の基準より高負荷の運転状態であると判定された場合には（Ｎｏ）、エンジン１の要求トルクを第２バンク３２のみの片バンク運転によって出力するためには第２スロットル弁６２をかなり大開度まで開弁する必要があり、第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２の協調制御を解除しないと第１吸気通路４１内に十分な負圧を生じさせることが困難になると判断し、ステップＳ２０９に進んで第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除し、第１スロットル弁６１に対してスロットル弁開度減少制御を実行する。

これにより、第１吸気通路４１に流入する空気量が制限され、第１吸気通路４１内にブレーキブースタ１３の要求負圧を満足する負圧を生じさせることが可能となる。

また、第２スロットル弁６２がスロットル弁開度増大制御により大開度まで開弁されることにより、第２バンク３２のみの片バンク運転によって好適にエンジン１の要求トルクを出力させることが可能となる。

このステップにおいて判定に用いられるエンジン運転状態の基準は、エンジン１の要求トルクを第２バンク３２のみの片バンク運転によって出力可能な開度まで第２スロットル弁６２を開弁した場合に、第２吸気通路４２内に生じる負圧が、ブレーキブースタ１３の要求負圧を満たすような、エンジン１の負荷の上限に基づいて定められる。

この基準は、十分な安全領域を確保したうえで定められた固定値であっても良いし、エンジン１の運転条件やドライバーによる操作要求等の諸条件に応じて定められる可変値であっても良い。

本実施例では、実施例２において第２吸気通路４２の吸気管負圧を取得してブレーキブースタ１３の要求負圧との比較結果に基づいて第１スロットル弁６１のスロットル弁開度
減少制御の実行要否を判定する代わりに、エンジン１の運転状態に基づいて第１スロットル弁６１のスロットル弁開度減少制御の実行要否を判定するようにした点以外は、実施例２と同様の制御を行う。

ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合に、実施例１において説明したような第１バンク３１に対する燃料カット制御、第２スロットル弁６２に対するスロットル弁開度増大制御、及び第１スロットル弁６１に対するスロットル弁開度減少制御を実行すると、実施例２において説明したように、第２吸気通路４２と第１吸気通路４１との圧力差が大きくなり、第２吸気通路４２内の空気の一部が第１吸気通路４１内に流出する場合があり、その場合第２バンク３２における燃焼制御が精度良く行えなくなる虞がある。

この点に関して、実施例２及び３では、ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合であっても、不要な場合には第１スロットル弁６１と第２スロットル弁６２との協調制御を解除しないようにすることにより、このような第２吸気通路４２からの空気流出が起こる可能性を低減させる制御例について説明した。

これに対し、本実施例では、このような第２吸気通路４２からの空気の流出が起こること自体は許容し、この空気の流出量を推定し、この流出分の空気量を補填するように第２スロットル弁６２の開度を増加補正するようにした。

これにより、第２バンク３２の気筒２２の実際の吸入空気量を、第２バンク３２に対する燃焼制御に基づく要求空気量に精度良く一致させることができるので、第２バンク３２の燃焼制御の制御精度を好適に確保することが可能となる。

ここで、本実施例におけるＥＧＲ弁開固着時の制御フローについて、図５に基づいて説明する。図５のフローチャートによって表される制御ルーチンは、エンジン１の運転中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

図５のフローチャートにおいて、図２を参照して説明した実施例１における制御ルーチンと同内容の処理ステップについては図１と同じ符号を用いて、詳細な説明は省略する。

ステップＳ１０１においてＥＧＲ弁１０１の開固着が検知され、ステップＳ１０２においてその固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ステップＳ１０４において第１バンク３１に対する燃料カット制御及び第２スロットル弁６２に対するスロットル弁開度増大制御が実行され、更に、第１スロットル弁６１及び第２スロットル弁６２の協調制御が解除されてブレーキブースタ１３の要求負圧を満たす負圧を第１吸気通路４１内に生じさせるべく第１スロットル弁６１に対するスロットル弁開度減少制御が実行される。

次いでステップＳ４０５において、ＥＣＵ１２０は、第２吸気通路４２からの空気の流出量を推定する。第２吸気通路４２内の空気の一部は、第２吸気通路４２から第２ＥＧＲ枝管９１２に流出し、第１ＥＧＲ枝管９１１を経由して第１吸気通路４１内に流入する。

この流出量は、第２吸気通路４２の圧力と第１吸気通路４１の圧力との差圧、第２ＥＧＲ枝管９１２及び第１ＥＧＲ枝管９１１の管径・管長に基づいて計算することができる。

第２吸気通路４２の圧力は第２圧力センサ５２による計測値に基づいて取得し、第１吸気通路４１の圧力は第１圧力センサ５１による計測値に基づいて取得する。

ステップＳ４０６において、ＥＣＵ１２０は、ステップＳ４０５で推定した流出空気量に基づいて、第２スロットル弁６２の開度を増加補正する。

この時の開度補正量は、第２バンク３２の気筒２２の実際の吸入空気量が第２バンク３２における燃料制御に基づく要求空気量を満足することができるように算出される。

なお、ここで、流出空気量の推定値に基づいて第２スロットル弁６２の開度を増加補正する代わりに、流出空気量の推定値に基づいて第２エアフローメータ１６２による計測値を減量補正し、この補正後の値に基づいて、第２スロットル弁６２の開度制御を行うようにしても良い。

要は、第２吸気通路４２からの空気の流出を許容する場合には、その流出量を考慮に入れて第２バンク３２の吸入空気量の制御を行うようにすれば良い。

本実施例において、ステップＳ４０５の処理を実行するＥＣＵ１２０が、本発明における流出空気量推定手段に相当する。また、ステップＳ４０６の処理を実行するＥＣＵ１２０が、本発明における補正手段に相当する。

以上述べた各実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。

例えば、上記実施例では負圧利用装置としてブレーキブースタを備えた例について説明したが、その他吸気負圧を利用する装置に導入すべき負圧を、同様に第１吸気通路４１に接続された負圧取り出し通路１４によって取り出すようにすれば、その負圧を利用する装置の良好な動作を確保することが可能となる。

また、第２スロットル弁６２に対するスロットル弁開度増大制御における第２スロットル弁６２の目標開度や、第１スロットル弁６１に対するスロットル弁開度減少制御における第１スロットル弁６１の目標開度は、予め定められた一定の開度としても良い。

この場合、第２スロットル弁６２の目標開度は、第１バンク３１について燃料カット制御が実行されている片バンク運転状態において第２バンク３２由来のトルクが要求トルクを満足することが可能なように定めれば良い。

また、第１スロットル弁６１の目標開度は、第１吸気通路４１内の負圧がブレーキブースタ１３の要求負圧を満足することが可能なように定めれば良い。

この場合、ＥＧＲ弁１０１が開固着したか否かに応じて、第１スロットル弁６１及び第２スロットル弁６２の開度が、ともに通常開度（典型的には、エンジン１の運転条件に応じて各スロットル弁開度の目標開度を定めたベースマップから読み込まれる開度）とされる制御パターンと、第２スロットル弁６２の開度を上記のように定められた第２スロットル弁開度増大制御の目標開度（通常開度よりも開き側の開度）とするとともに第１スロットル弁６１の開度を上記のように定められた第１スロットル弁開度減少制御の目標開度（通常開度よりも閉じ側の開度）とする制御パターンと、の２通りの制御パターンのいずれかに切り替える制御が行われる。

一方、第２スロットル弁開度増大制御における第２スロットル弁６２の目標開度や、第１スロットル弁開度減少制御における第１スロットル弁６１の目標開度を、ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて可変の開度とすることもできる。

例えば、ＥＧＲ弁１０１の固着開度がより開き側の開度（大開度）であるほど、第２スロットル弁開度増大制御における第２スロットル弁６２の目標開度をより開き側の開度に設定したり、第１スロットル弁開度減少制御における第１スロットル弁６１の目標開度をより閉じ側の開度に設定したりしても良い。

このように第２スロットル弁開度増大制御や第１スロットル弁開度減少制御における目標開度をＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じた可変値とする場合には、ＥＧＲ弁１０１の固着開度とスロットル弁開度制御の目標開度との間の関係は、連続的な関係であっても良いし、階段関数的な関係であっても良い。

また、上記実施例では、ＥＧＲ弁１０１の開固着を検知した場合に、ＥＧＲ弁１０１の固着開度と、エンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０によって設定されるＥＧＲ弁１０１の目標開度と、を比較して、固着開度の方が目標開度よりも開き側である場合に、第１バンク３１に対する燃料カット制御、第１スロットル弁６１のスロットル弁開度減少制御、及び第２スロットル弁６２のスロットル弁開度増大制御を実行するようにしたが、ＥＧＲ弁１０１の開固着を検知した場合に、固着開度によらずこれらの制御を実行するようにしても良い。

また、上記実施例では、２個のバンクを備えたエンジンに本発明を適用した例について説明したが、本発明は３個以上のバンクを備えたエンジンに適用することもできる。また、各バンクの気筒数は何個であっても良い。

その場合、上記実施例における第１バンク３１のように、その排気通路にＥＧＲ通路が接続されるＥＧＲ取り出し有りバンクと、上記実施例における第２バンク３２のように、その排気通路にＥＧＲ通路が接続されないＥＧＲ取り出し無しバンクとが、それぞれ少なくとも１個備えられていれば、各バンクの個数は任意としてよい。

ＥＧＲ取り出し有りバンクが２個以上備えられた構成の場合には、ＥＧＲ弁の固着判定は複数のＥＧＲ弁毎に行っても良いし、少なくともいずれかのＥＧＲ弁に開固着が起こっていることを検知して本発明に係る各種の制御を実行するようにしても良い。

また、開固着が検知されたＥＧＲ弁が備えられたＥＧＲ取り出し有りバンクについてのみ燃料カット制御及びスロットル弁開度減少制御の対象としても良いし、全てのＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御及びスロットル弁開度減少制御の対象としても良い。

前者の場合、燃料カット制御及びスロットル弁開度減少制御の対象とならなかったＥＧＲ取り出し有りバンクについては、ベースマップ値に基づいたスロットル弁開度制御を行っても良いし、ＥＧＲ取り出し無しバンクのスロットル弁との協調制御を行うようにしても良い。

実施例におけるエンジン及びその吸気系、排気系、ＥＧＲ系、制御系の概略構成を示す図である。 実施例１におけるＥＧＲ弁の開固着検知及び開固着時の制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例２におけるＥＧＲ弁の開固着検知及び開固着時の制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例３におけるＥＧＲ弁の開固着検知及び開固着時の制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施例４におけるＥＧＲ弁の開固着検知及び開固着時の制御ルーチンを示すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
１３ ブレーキブースタ
１４ 負圧取り出し通路
２１ 気筒
２２ 気筒
３１ 第１バンク
３２ 第２バンク
４１ 第１吸気通路
４２ 第２吸気通路
５１ 第１圧力センサ
５２ 第２圧力センサ
６１ 第１スロットル弁
６２ 第２スロットル弁
７１ 第１排気通路
７２ 第２排気通路
８０ ＰＣＶ通路
９１ ＥＧＲ通路
１０１ ＥＧＲ弁
１１１ ＥＧＲ弁開度センサ
１２０ ＥＣＵ
１４１ 第１排気浄化装置
１４２ 第２排気浄化装置
１５１ 第１燃料噴射弁
１５２ 第２燃料噴射弁
１６１ 第１エアフローメータ
１６２ 第２エアフローメータ
９１０ 分岐部
９１１ 第１ＥＧＲ枝管
９１２ 第２ＥＧＲ枝管

Claims (7)

1. 複数のバンク及びＥＧＲ装置を備える内燃機関の制御装置であって、
   前記内燃機関は、
   前記複数のバンクの各々に個別に接続された個別吸気通路と、
   前記複数のバンクの各々に個別に接続された個別排気通路と、
   を有し、
   前記複数のバンクのうちの一部のバンクは、そのバンクの個別排気通路と前記複数のバンクの各々の個別吸気通路とを連通するＥＧＲ通路が備えられ、そのバンクからの排気の一部が該ＥＧＲ通路によって取り出され、ＥＧＲガスとして前記複数のバンクの各々の個別吸気通路に流入するように構成された、ＥＧＲ取り出し有りバンクであり、
   前記複数のバンクのうちのその他のバンクは、そのバンクからの排気が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない、ＥＧＲ取り出し無しバンクであり、
   前記内燃機関は、
   前記各ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
   前記各ＥＧＲ弁の開固着を検知する検知手段と、
   前記各個別吸気通路に設けられたスロットル弁と、
   負圧を導入することによって作動する負圧利用装置と、
   前記負圧利用装置に導入する負圧を、少なくともいずれかの前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路における前記スロットル弁より下流側の位置から取り出す負圧取り出し手段と、
   を有し、
   前記内燃機関の制御装置は、
   前記検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、
   前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒への燃料供給を停止する燃料カット制御と、
   前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられた前記スロットル弁の開度を、前記ＥＧＲ弁の開固着が検知されない場合よりも開き側の開度にするスロットル弁開度増大制御と、
   前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に設けられた前記スロットル弁の開度を、前記ＥＧＲ弁の開固着が検知されない場合よりも閉じ側の開度にするスロットル弁開度減少制御と、
   を実行する制御手段を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 請求項１において、
   前記負圧利用装置は、前記内燃機関を搭載した車両のブレーキペダルの操作を負圧によって補助するブレーキブースタであることを特徴とする内燃機関の制御装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記内燃機関は、
   前記内燃機関のクランクケース内のブローバイガスを前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの前記個別吸気通路内に導入するＰＣＶ通路を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記制御手段は、
   前記負圧利用装置に導入すべき目標負圧を取得する目標負圧取得手段を更に備え、前記検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御を実行し、且つ、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクについて前記スロットル弁開度増大制御を実行した場合に、前記負圧取り出し手段によって取り出される負圧が前記取得された目標負圧を満足するときは、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクに
   ついて前記スロットル弁開度減少制御を実行しないことを特徴とする内燃機関の制御装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項において、
   前記制御手段は、
   前記検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクについて燃料カット制御を実行し、且つ、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクについて前記スロットル弁開度増大制御を実行した場合に、前記内燃機関の運転状態が所定の低負荷運転領域に属するときは、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクについて前記スロットル弁開度減少制御を実行しないことを特徴とする内燃機関の制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項において、
   前記制御手段は、
   前記検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記制御手段によって、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクに対する燃料カット制御、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクについて前記スロットル弁開度増大制御、及び前記ＥＧＲ取り出し有りバンクについて前記スロットル弁開度減少制御、が実行されたときに、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路内の空気のうち前記ＥＧＲ通路経由で前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路へ流出する空気の量である流出空気量を推定する流出空気量推定手段と、
   前記流出空気量推定手段によって推定される流出空気量に基づいて、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸入空気量が所定の目標空気量となるように、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられたスロットル弁の開度を開き側に補正する補正手段と、
   を更に備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
7. 請求項６において、
   前記内燃機関は、
   前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路におけるスロットル弁より下流側の圧力を取得する第１圧力取得手段と、
   前記ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路におけるスロットル弁より下流側の圧力を取得する第２圧力取得手段と、
   を更に備え、
   前記流出空気量推定手段は、前記第１圧力取得手段によって取得される圧力と、前記第２圧力取得手段によって取得される圧力と、の差圧に基づいて、前記流出空気量を推定することを特徴とする内燃機関の制御装置。

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