JP6451812B1 - エンジンの排気ガス還流制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】排気性能を高めることのできるエンジンの排気ガス還流制御装置を提供する。【解決手段】排気通路４０内の排気ガスを吸気通路３０に還流する第１排気ガス還流装置５１と、第１排気ガス還流装置５１によって還流される排気ガスよりも温度の低い排気ガスを吸気通路３０に還流する第２排気ガス還流装置５５とを設け、特定の運転条件では、第１排気ガス還流装置５１の第１還流弁５３と第２排気ガス還流装置５５の第２還流弁５７との両方を開弁させるとともに、加速時において、第１排気ガス還流装置５１によって還流される排気ガスよりも先に第２排気ガス還流装置５５によって還流される排気ガスが減少を開始するように、第１還流弁５３と第２還流弁５７とを制御する。【選択図】図７

Description

本発明は、エンジンに設けられる排気ガス還流制御装置に関する。

従来より、車両等に設けられるエンジンにおいて、排気ガスの一部を吸気に還流する装置を用いることが行われている。

例えば、特許文献１には、排気通路と吸気通路とをそれぞれ連通する第１通路と第２通路と、第１通路を開閉する第１開閉弁と、第２通路を開閉する第２開閉弁と、第１通路に設けられてこれを通過する排気ガスを冷却するためのクーラーとを備える排気ガス還流装置およびこの装置を備えたエンジンが開示されている。

特許文献１のエンジンでは、軽負荷領域において両開閉弁が全開とされ、中負荷領域において第２開閉弁が全開に維持されつつ第１開閉弁が閉じ側にされ、高負荷領域では第１開閉弁が全閉にされるとともに第２開閉弁も閉じ側にされるようになっている。つまり、エンジン負荷が高くなるに伴って、排気ガスの吸気通路への還流量が低減されるようになっているとともに、第１通路を通過する排気ガスであってクーラーによって冷却された排気ガスの吸気通路への還流量が、エンジン負荷が高くなるに伴って、第２通路を通過する排気ガスの還流量よりも、より多く低減されるように構成されている。

特開平１１−２９４２６４号公報

特許文献１のエンジンによれば、エンジン負荷が高くなるほど吸気通路に還流される排気ガスの量が低減するので、エンジン負荷に見合った量の空気を気筒内に導入することができる。

しかしながら、特許文献１のエンジンでは、エンジン負荷が高くなるほど、第１通路を通過する排気ガスであってクーラーによって冷却された排気ガスの方が、第２通路を通過した冷却されていない排気ガスよりも多く低減するように構成されているため、エンジンの加速に伴ってエンジン負荷が増大したときにスモークが発生しやすく、排気性能が悪化するおそれがある。具体的には、クーラーによって冷却された排気ガスの吸気通路への還流量が加速に伴って大きく低下すると、気筒内に導入される空気が不足している状態で気筒内の温度が高くなってしまい、スモークが発生しやすくなる。

本発明は、前記のような事情に鑑みてなされたものであり、排気性能を高めることのできるエンジンの排気ガス還流制御装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明は、エンジンの吸気通路と排気通路とを接続する第１還流通路とこれを開閉する第１還流弁とを含み、前記排気通路内の排気ガスを前記吸気通路に還流する第１排気ガス還流装置と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続する第２還流通路とこれを開閉する第２還流弁とを含み、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも温度の低い排気ガスを前記吸気通路に還流する第２排気ガス還流装置と、エンジンが予め設定された特定の運転条件で運転されているときに、前記第１還流弁と前記第２還流弁との両方が開弁するように前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記特定の運転条件での運転中に加速が要求されると、前記吸気通路に還流される排気ガスの量が減少するように、かつ、前記第２排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも先に前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスが減少を開始するように、前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御することを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置を提供する（請求項１）。

この構成によれば、加速要求があった時すなわち加速時において、第１排気ガス還流装置によって還流される高温の排気ガスの還流量が、第２排気ガス還流装置によって還流される低温の排気ガスの還流量よりも先に低減されることで、吸気通路に還流される排気ガスの温度および吸気通路内の空気の温度を低い温度に維持することができる。従って、加速時に、空気が不足している状態で気筒内の温度が高くなるのを防止でき、スモークの発生を抑制して排気性能を高めることができる。

また、本発明は、エンジンの吸気通路と排気通路とを接続する第１還流通路とこれを開閉する第１還流弁とを含み、前記排気通路内の排気ガスを前記吸気通路に還流する第１排気ガス還流装置と、前記吸気通路と前記排気通路とを接続する第２還流通路とこれを開閉する第２還流弁とを含み、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも温度の低い排気ガスを前記吸気通路に還流する第２排気ガス還流装置と、エンジンが予め設定された特定の運転条件で運転されているときに、前記第１還流弁と前記第２還流弁との両方が開弁するように前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、前記特定の運転条件での運転中に加速が要求されると、前記吸気通路に還流される排気ガスの量が減少するように、かつ、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスの量の方が前記第２排気ガス還流装置によって還流される排気ガスの量よりも多く減少するように、前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する、ことを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置を提供する（請求項２）。

この構成では、加速要求があった時すなわち加速時において、第１排気ガス還流装置によって還流される高温の排気ガスの還流量が、第２排気ガス還流装置によって還流される低温の排気ガスの還流量よりも多く低減される。そのため、この構成においても、加速時において、吸気通路に還流される排気ガスの温度および吸気通路内の空気の温度を低い温度に維持することができ、スモークの発生を抑制して排気性能を高めることができる。

前記構成において、前記第２排気ガス還流装置は、前記第２還流通路に設けられて当該第２還流通路を通過する排気ガスを冷却する冷却装置を備えるのが好ましい（請求項３）。

この構成によれば、第２排気ガス還流装置によって吸気通路に還流される排気ガスの温度をより確実に低くすることができる。従って、スモークの発生を抑制できるとともに、この第２排気ガス還流装置によって還流される排気ガスと、第１排気ガス還流装置によって吸気通路に還流される高温の排気ガスとの組み合わせによって、吸気通路に還流される排気ガスの温度を広い範囲で変更することができる。

前記構成において、前記特定の運転条件は、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水の温度がエンジンの冷間始動時の温度よりも高い第１温度以上且つエンジンの暖機完了時の温度よりも低い第２温度度未満という条件を含むのが好ましい（請求項４）。

この構成によれば、エンジン冷却水の温度がある程度高いが暖機完了時の温度よりも低い場合であって未燃燃料が生じるおそれに加えてスモークおよびＮＯｘが生じるおそれもある場合に、気筒に導入されるガスの温度をこれら全ての排出を抑制することができる適切な温度にすることができる。

以上説明したように、本発明のエンジンの排気ガス還流制御装置によれば、排気性能を高めることができる。

本発明の実施形態に係るエンジンの排気ガス還流制御装置を備えるエンジンシステムの概略構成図である。 エンジンシステムの制御系を示したブロック図である。 冷間時のＥＧＲバルブの制御領域を示した図である。 暖機完了時のＥＧＲバルブの制御領域を示した図である。 半暖機時のＥＧＲバルブの制御領域を示した図である。 半暖機時のエンジン負荷とＥＧＲガスの量との関係を示した図である。 ＥＧＲバルブの制御手順を示したフローチャートである。 加速時の各パラメータの時間変化を示した図である。 第２実施形態に係るＥＧＲバルブの制御手順を示したフローチャートである。

（１）全体構成
図１は、本発明の一実施形態にかかるエンジンの排気ガス還流制御装置を備えたエンジンシステムの全体構成を示す図である。本図に示されるエンジンは、走行用の動力源として車両に搭載される４サイクルのディーゼルエンジンである。なお、エンジンの具体的種類はこれに限らない。例えば、エンジンは、ガソリンエンジンであってもよい。

エンジンシステムは、エンジン本体１と、エンジン本体１に燃焼用の空気を導入するための吸気通路３０と、エンジン本体１で生成された排気ガスを車両外部に排出するための排気通路４０と、排気通路４０を通過する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流するためのＥＧＲ装置５０と、排気通路４０を通過する排気ガスにより駆動される第１ターボ過給機６０および第２ターボ過給機７０とを備えている。

エンジン本体１は、気筒２が内部に形成されたシリンダブロック３と、シリンダブロック３の上面に設けられたシリンダヘッド５と、気筒２に往復摺動可能に挿入されたピストン４とを有している。ピストン４の上方には燃焼室９が形成されている。

シリンダヘッド５には、インジェクタ２０が、各気筒２につきそれぞれ１組ずつ設けられている。インジェクタ２０は、そのピストン４側の先端部が燃焼室９の中心部を臨むような姿勢で取り付けられている。インジェクタ２０は燃焼室９内に燃料を噴射する。噴射された燃料と空気との混合気は燃焼室９で燃焼し、ピストン４はその燃焼による膨張力で押し下げられて上下に往復運動する。

シリンダヘッド５には、エンジン本体１を冷却するためのエンジン冷却水の温度すなわちエンジン水温を検出するエンジン水温センサＳＮ１が設けられている。具体的には、シリンダヘッド５およびシリンダブロック３にはエンジン冷却水が流通するウォータジャケットが設けられており、エンジン水温センサＳＮ１はこのウォータジャケットを流通するエンジン冷却水の温度を検出する。

ピストン４はコネクティングロッドを介してクランク軸７と連結されており、ピストン４の往復運動に応じて、クランク軸７は中心軸回りに回転する。

シリンダブロック３には、クランク軸７の回転数をエンジンの回転数として検出する回転数センサＳＮ２が設けられている。

シリンダヘッド５には、吸気通路３０から供給される空気を各気筒２の燃焼室９に導入するための吸気ポート１６と、吸気ポート１６を開閉する吸気弁１８と、各気筒２の燃焼室９で生成された排気を排気通路４０に導出するための排気ポート１７と、排気ポート１７を開閉する排気弁１９とが設けられている。

吸気通路３０には、上流側から順に、エアクリーナ３１、第１ターボ過給機６０のコンプレッサ６１、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１、インタークーラ３５、スロットルバルブ３６、サージタンク３７が設けられている。サージタンク３７よりも下流側には、各気筒２とそれぞれ個別に連通する独立通路が設けられており、各気筒２には、エアクリーナ３１でろ過されて各コンプレッサ６１、７１によって圧縮された後インタークーラ３５によって冷却された空気が、サージタンク３７およびこれら独立通路を介して分配される。吸気通路３０のうちエアクリーナ３１と第１コンプレッサ６１との間には、この部分を通過する空気であって気筒２に流入する空気量を検出するためのエアフローセンサＳＮ３が設けられている。また、サージタンク３７には、サージタンク３７内の圧力、つまり、吸気通路３０内の圧力であって気筒２に導入される吸気の圧力である吸気圧を検出する吸気圧センサＳＮ４が設けられている。

なお、吸気通路３０には、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１をバイパスするコンプレッサバイパス通路３３と、この通路３３を開閉するバルブ３３ａが設けられており、この通路３３がバルブ３３ａにより開弁された場合には、空気は、第２ターボ過給機７０のコンプレッサ７１により圧縮されることなくインタークーラ３５に流入する。

スロットルバルブ３６は、吸気通路３０を開閉してその流路面積を変更するものである。

排気通路４０には、上流側から順に、第２ターボ過給機７０のタービン７２と、第１ターボ過給機６０のタービン６２と、排気ガス中の有害成分を浄化するためのＮＳＣ（ＮＯｘ Ｓｔｏｒａｇｅ Ｃａｔａｌｙｓｔ）装置等の浄化装置８１とが設けられている。

各ターボ過給機６０、７０は、タービン６２、７２が、排気通路４０を流れる排気ガスのエネルギーを受けて回転し、これに連動して各タービン６２、７２に連結されているコンプレッサ６１、７１が回転することにより、吸気通路３０を流通する空気を圧縮（過給）する。

なお、排気通路４０には、第２ターボ過給機７０のタービン７２をバイパスする第１タービンバイパス通路４１と、この通路４１を開閉するバルブ４１ａと、第１ターボ過給機６０のタービン６２をバイパスする第２タービンバイパス通路４２と、この通路４２を開閉するバルブ４２ａとが設けられており、各バイパス通路４１、４２が各バルブ４１ａ、４２ａにより開閉されることで、排気ガスが各タービン６２、７２を通過するか、各タービン６２、７２をバイパスするかが変更される。

排気通路４０には、第１ターボ過給機６０のタービン６２よりも下流側の部分に設けられて、排気通路４０を流通する排気の酸素濃度すなわち排気Ｏ２濃度を検出するための排気Ｏ２センサＳＮ５が設けられている。

ＥＧＲ装置５０は、排気ガスの一部を吸気側に還流するためのものである。本実施形態では、ＥＧＲ装置５０として、第１ＥＧＲ装置（第１排気ガス還流装置）５１と第２ＥＧＲ装置（第２排気ガス還流装置）５５とが設けられている。以下、適宜、ＥＧＲ装置５０によって吸気通路３０に還流される排気ガスをＥＧＲガスという。

第２ＥＧＲ装置５５は、排気通路４０における第２ターボ過給機７０のタービン７２よりも上流側の部分と、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３６よりも下流側の部分とを接続する第２ＥＧＲ通路（第２還流通路）５６を備えており、第２ＥＧＲ通路５６を介して排気通路４０を流通する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流させる。第２ＥＧＲ通路５６には、これを開閉する第２ＥＧＲバルブ（第２還流弁）５７が設けられており、第２ＥＧＲバルブ５７の開閉によって第２ＥＧＲ通路５６を介した排気ガスの還流量が変更される。

第２ＥＧＲ通路５６には、ＥＧＲクーラー（冷却装置）５８が設けられており、第２ＥＧＲ通路５６を通過する排気ガスはＥＧＲクーラー５８によって冷却された後、吸気通路３０に還流する。以下では、適宜、ＥＧＲクーラー５８によって冷却された後に吸気通路３０に還流される排気ガス、つまり、第２ＥＧＲ装置５５によって吸気通路３０に還流される排気ガスをコールドＥＧＲガスという。

第１ＥＧＲ装置５１は、排気通路４０における第２ターボ過給機７０のタービン７２よりも上流側の部分と、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３６よりも下流側の部分とを接続する第１ＥＧＲ通路（第１還流通路）５２を備えており、第１ＥＧＲ通路５２を介して排気通路４０を流通する排気ガスの一部を吸気通路３０に還流させる。第１ＥＧＲ通路５２には、これを開閉する第１ＥＧＲバルブ（第１還流弁）５３が設けられており、第１ＥＧＲバルブ５３の開閉によって第１ＥＧＲ通路５２を介した排気ガスの還流量が変更される。第１ＥＧＲ通路５２には、これを通過する排気ガスを冷却する装置は設けられておらず、第１ＥＧＲ通路５２を介して吸気通路３０に還流される排気ガスの温度はコールドＥＧＲガスの温度よりも高くなる。以下では、適宜、第１ＥＧＲ通路５２を介して吸気通路３０に還流される排気ガス、つまり、第１ＥＧＲ装置５１によって吸気通路３０に還流される排気ガスであって比較的高温の排気ガスをホットＥＧＲガスという。

本実施形態では、第１ＥＧＲ通路５２の上流端付近の通路と第２ＥＧＲ通路５５の上流端付近の通路とが共通の通路とされているとともに、第１ＥＧＲ通路５２の下流端付近の通路と第２ＥＧＲ通路５５の下流端付近の通路とが共通の通路とされている。つまり、排気通路４０における第２タービン７２よりも上流側の部分からは一本の通路が延びており、この通路が第１ＥＧＲバルブ５３側と第２ＥＧＲバルブ５７側とに分岐している。そして、これら分岐通路が再び合流して、吸気通路３０のうちスロットルバルブ３６よりも下流側の部分に接続されている。

次に、図２を用いて、エンジンシステムの制御系について説明する。当実施形態のエンジンシステムは、車両に備わるＰＣＭ（パワートレイン制御モジュール、制御装置）２００によって制御される。ＰＣＭ２００は、周知のとおり、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ／Ｆ等から構成されるマイクロプロセッサである。

ＰＣＭ２００には、各種センサからの情報が入力される。例えば、ＰＣＭ２００は、エンジン水温センサＳＮ１、回転数センサＳＮ２、エアフローセンサＳＮ３、吸気圧センサＳＮ４、排気Ｏ２センサＳＮ５等と電気的に接続されており、これらのセンサからの入力信号を受け付ける。また、車両には、運転者により操作されるアクセルペダル（不図示）の開度すなわちアクセル開度を検出するアクセル開度センサＳＮ６や、車速を検出する車速センサＳＮ７等が設けられており、これらセンサＳＮ６、ＳＮ７からもＰＣＭ２００に信号が入力される。

ＰＣＭ２００は、ＳＮ１〜ＳＮ７等の各種センサからの入力信号に基づいて種々の演算等を実行しつつ、インジェクタ２０、スロットルバルブ３６、第１ＥＧＲバルブ５３、第２ＥＧＲバルブ５７等のエンジンシステムの各部を制御する。

（２）ＥＧＲ制御
第１ＥＧＲバルブ５３、第２ＥＧＲバルブ５７の制御内容について次に説明する。

（２−１）制御領域
図３〜図５は、ＥＧＲバルブ５３、５７の制御領域を示した図であり、横軸をエンジンの回転数、縦軸をエンジン負荷としたマップである。本実施形態では、エンジンの暖機具合に応じてＥＧＲバルブ５３、５７の基本的な開閉領域が異なるように構成されており、エンジン冷却水の温度に応じて図３〜図５のマップが切り替えられる。

（ｉ）冷間時の制御
エンジン冷却水の温度が第１温度未満のときには、図３に示したマップが用いられる。すなわち、ＰＣＭ２００は、エンジン水温センサＳＮ１で検出されたエンジン冷却水の温度が第１温度未満のときは、図３に示したマップを用いてＥＧＲバルブ５３、５７を制御する。第１温度は、エンジンの冷間始動時におけるエンジン冷却水の温度つまり外気の温度と同程度の温度（例えば、２０℃等）よりも高い温度であって、５５℃程度に設定されている。以下では、エンジン冷却水の温度が第１温度未満であるときを、単に冷間時という。

図３に示すマップでは、ＥＧＲバルブ５３、５７の制御領域が、エンジン回転数およびエンジン負荷がともに低い冷間時第１領域Ａ１と、それ以外の冷間時第２領域Ａ２とに区画されている。

冷間時は、冷間時第１領域Ａ１において、第２ＥＧＲバルブ５７は閉弁される一方第１ＥＧＲバルブ５３が開弁されて、ホットＥＧＲガスのみが吸気通路３０および気筒２内に導入される。また、冷間時は、冷間時第２領域Ａ２において、ＥＧＲバルブ５３、５７がともに全閉とされてＥＧＲガスの還流が停止される。

冷間時にこのような制御を実施するのは次の理由による。

冷間時は、気筒２内での燃焼温度が低く抑えられる結果、燃料の一部が気筒２内で適切に燃焼せずに未燃燃料としてエンジン本体１から排出されやすい。また、排気ガスの温度が低くなって浄化装置８１に含まれる触媒の活性化が遅れやすい。特に、エンジン回転数およびエンジン負荷がともに低い領域Ａ１では、燃焼温度が低くなってこれらの問題が生じやすい。

そこで、本実施形態では、冷間時で且つエンジン回転数およびエンジン負荷が比較的低い冷間時第１領域Ａ１では、第１ＥＧＲバルブ５３を開弁させてホットＥＧＲガスつまり高温のＥＧＲガスを吸気通路３０に還流させ、これにより、気筒２内に導入されるガスの温度を高めて燃焼温度を高める。そして、これにより、未燃燃料の排出を低減するとともに触媒の早期活性化を図る。

一方、エンジン回転数が高いときは、気筒２内に導入されるガスの量ひいては空気の量が少なくなりやすい。また、エンジン負荷が高いときは、気筒２内に導入する空気の量を多くする必要がある。そこで、冷間時であってもエンジン回転数およびエンジン負荷エンジン負荷が比較的高い冷間時第２領域Ａ２では、ＥＧＲバルブ５３、５７を全閉として、気筒２内に導入される空気の量を確保する。

（ｉｉ）暖機完了時の制御
エンジン冷却水の温度が第２温度以上であってエンジンの暖機がほぼ完了しているときは、ＥＧＲバルブの制御マップとして、図４に示したマップが用いられる。すなわち、ＰＣＭ２００は、エンジン水温センサＳＮ１で検出されたエンジン冷却水の温度が第２温度以上のときは、図４に示したマップを用いてＥＧＲバルブ５３、５７を制御する。第２温度は、前記のようにエンジンの暖機がほぼ完了するときのエンジン冷却水の温度であって、エンジンの暖機完了時のエンジン冷却水の温度（例えば８０℃）よりもわずかに低い温度に設定されている。例えば、第２温度は、７５℃程度に設定されている。以下では、エンジン冷却水の温度が第２温度以上であるときを、単に暖機完了時という。

図４に示すマップでは、ＥＧＲバルブ５３、５７の制御領域が、全負荷付近（各エンジン回転数においてエンジン負荷が最大となるポイント）に設定された暖機完了時第２領域Ｂ２と、それ以外の暖機完了時第１領域Ｂ１とに区画されている。

暖機完了時は、暖機完了時第１領域Ｂ１において、第１ＥＧＲバルブ５３は閉弁され、第２ＥＧＲバルブ５７のみが開弁されて、コールドＥＧＲガスのみが吸気通路３０および気筒２内に導入される。また、暖機完了時は、暖機完了時第２領域Ｂ２において、ＥＧＲバルブ５３、５７がともに全閉とされてＥＧＲガスの還流が停止される。

暖機完了時の暖機完了時第２領域Ｂ２において、前記のような制御を実施するのは、冷間時の冷間時第２領域Ａ２において前記制御を実施するのと同じ理由による。つまり、暖機完了時においても、エンジン回転数およびエンジン負荷が高い暖機完了時第２領域Ｂ２では、気筒２内に導入される空気の量を確保するべくＥＧＲバルブ５３、５７を全閉とする。

一方、暖機完了時第１領域Ｂ１において、前記のような制御を実施するのは、ＮＯｘやスモークの発生を抑えるため、および、燃費性能を高めるためである。つまり、暖機完了時は、気筒２内での混合気の燃焼中およびこの燃焼前後において気筒２内の温度が高くなるので、未燃燃料の排出は抑制される。一方、暖機完了時は、気筒２内の温度が高くなるのに伴って、ＮＯｘやスモークが生じやすくなる。そこで、ＮＯｘやスモークの生成を抑制するべく、暖機完了時は、ＥＧＲクーラー５８により冷却された低温のＥＧＲガスつまりコールドＥＧＲガスを気筒２内に導入して気筒２内の温度を低く抑える。ただし、暖機完了時であっても、エンジン負荷が非常に低いアイドル運転時等では、気筒２内の温度が低くなって燃焼の安定性が悪化するおそれがある。そのため、このようなエンジン負荷が非常に低い領域では第２ＥＧＲバルブ５７に加えて第１ＥＧＲバルブ５３を開弁して吸気通路３０に還流されるＥＧＲガスの温度が過剰に低くなるのを抑制するようにしてもよい。

（ｉｉｉ）半暖機時の制御
エンジン冷却水の温度が第１温度以上且つ第２温度未満であってエンジン本体１が暖機途中のときは、ＥＧＲバルブの制御マップとして、図５に示したマップが用いられる。すなわち、ＰＣＭ２００は、エンジン水温センサＳＮ１で検出されたエンジン冷却水の温度が第１温度以上且つ第２温度未満のときは、図５に示したマップを用いてＥＧＲバルブ５３、５７を制御する。以下では、エンジン冷却水の温度が第１温度以上且つ第２温度未満であるときを、半暖機時という。

図５に示すマップでは、ＥＧＲバルブ５３、５７の制御領域が、全負荷付近であって暖機完了時第２領域Ｂ２とほぼ同じ領域に設定された半暖機第３領域Ｃ３と、エンジン回転数とエンジン負荷とがそれぞれ所定値以下の低速低負荷領域に設定された半暖機第１領域Ｃ１と、半暖機第１領域Ｃ１および半暖機第３領域Ｃ３を除く半暖機第２領域Ｃ２とに区画されている。つまり、エンジン回転数が予め設定された基準回転数Ｎ１以下で且つエンジン負荷が予め設定された基準負荷Ｔ１以下の半暖機第１領域Ｃ１と、それよりもエンジン回転数およびエンジン負荷が高い半暖機第２領域Ｃ２と、これよりもさらにエンジン回転数およびエンジン負荷が高い半暖機第３領域Ｃ３とに区画されている。

半暖機時は、半暖機第１領域Ｃ１において、第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７とがともに開弁されて、コールドＥＧＲガスとホットＥＧＲガスとの両方が吸気通路３０および気筒２内に導入される。

また、半暖機時は、半暖機第２領域Ｃ２において、第１ＥＧＲバルブ５３は閉弁されて、第２ＥＧＲバルブ５７のみが開弁され、コールドＥＧＲガスのみが吸気通路３０および気筒２内に導入される。

また、半暖機時は、半暖機第３領域Ｃ３において、ＥＧＲバルブ５３、５７がともに全閉とされてＥＧＲガスの還流が停止される。

半暖機時に半暖機第３領域Ｃ３で前記のような制御を実施するのは、暖機完了時に暖機完了時第２領域Ｂ２で前記制御を実施するのと同じ理由による。つまり、半暖機時においても、エンジン回転数およびエンジン負荷が高い領域Ｃ３では、気筒２内に導入される空気の量を確保するべくＥＧＲバルブ５３、５７を全閉とする。

また、半暖機時に半暖機第２領域Ｃ２で前記のような制御を実施するのは、暖機完了時に暖機完了時第１領域Ｂ１で前記制御を実施するのと同じ理由による。具体的には、半暖機時であっても、エンジン回転数およびエンジン負荷が高い領域では気筒２内の温度が高くなりやすくＮＯｘやスモークが生じやすい。そこで、半暖機時であっても、エンジン回転数およびエンジン負荷が比較的高い半暖機第２領域Ｃ２では、ＥＧＲクーラー５８により冷却された低温のコールドＥＧＲガスのみを吸気通路３０および気筒２内に導入して、気筒２内の温度上昇を抑制する。

しかしながら、半暖機時であってエンジン回転数およびエンジン負荷が低い場合は、やはり気筒２内の温度が低くなって未燃燃料が排出されやすくなる。そこで、本実施形態では、前記のように、半暖機時で、かつ、エンジン回転数およびエンジン負荷が低い半暖機第２領域Ｃ２でエンジン本体１が運転されているときは、気筒２内の温度を、未燃燃料、ＮＯｘおよびスモークの排出がともに低減されるような温度にするべく、ＥＧＲクーラー５８により冷却された低温のコールドＥＧＲガスに加えてＥＧＲクーラー５８を通らない比較的高温のホットＥＧＲガスとをともに吸気通路３０に還流させる。

図６は、図５に示したエンジン回転数Ｎ＿ｓにおけるエンジン負荷とＥＧＲガスの量との関係であって、定常状態（エンジン回転数およびエンジン負荷が略一定の状態）におけるこの関係を示した図である。図６に示されるように、半暖機第１領域Ｃ１では、コールドＥＧＲガスの量はエンジン負荷によらずほぼ一定とされる一方、ホットＥＧＲガスの量はエンジン負荷が高い方が小さい値とされる。そして、これに伴い、半暖機第１領域Ｃ１では、コールドＥＧＲガスの量とホットＥＧＲガスの量とを合わせたトータルのＥＧＲガス量は、エンジン負荷が高い方が小さくなるように制御される。また、半暖機第２領域Ｃ２では、コールドＥＧＲガスの量は、エンジン負荷が高い方が小さい値とされる。

（２−２）半暖機時の制御の詳細
次に、半暖機第１領域Ｃ１であって、前記のように、第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７とがともに開弁されてコールドＥＧＲガスとホットＥＧＲガスとがともに気筒２内に導入される領域Ｃ１における、ＥＧＲバルブ５３、５７の制御の詳細について説明する。図７は、半暖機時にＰＣＭ２００により実施されるＥＧＲバルブ５３、５７の制御手順を示したフローチャートである。

まず、ステップＳ１にて、ＰＣＭ２００は、アクセル開度センサＳＮ６で検出されたアクセル開度や、回転数センサＳＮ２で検出されたエンジン回転数や、エンジン水温センサＳＮ１で検出されたエンジン水温等を読み込む。

次に、ステップＳ２にて、ＰＣＭ２００は、ステップＳ１で読み込んだアクセル開度やエンジン回転数等に基づいて、要求されているエンジントルクつまりエンジントルクの目標値である目標トルクを算出する。

次に、ステップＳ３にて、ＰＣＭ２００は、ステップＳ２で算出した目標トルクに基づいて、この目標トルクを実現するために気筒２内に導入すべき空気の量である目標空気量を算出するとともに、目標空気量に基づいて気筒２内に噴射すべき燃料の量（以下、噴射量という）である目標噴射量を算出する。

また、ステップＳ３にて、ＰＣＭ２００は、気筒２内の燃焼前の酸素濃度の基本的な目標値である基本目標吸気Ｏ２濃度を算出する。具体的には、ＰＣＭ２００は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて基本目標吸気Ｏ２濃度の基本的な値を算出した後、この値を、現在のギア段、エンジン冷却水温、外気温、高度等によって補正して、最終的な基本目標吸気Ｏ２濃度とする。本実施形態では、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じた基本目標吸気Ｏ２濃度の基本的な値が予め設定されてＰＣＭ２００にマップで記憶されており、ＰＣＭ２００は、このマップから現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応した値を抽出する。このマップの各値は、エンジン本体１が定常運転されているときにＮＯｘおよびスモークを所定量以下に抑えることができる値に設定されている。また、ギア段は、検出された車速とエンジン回転数から求められる。また、外気温、高度は、車両に設けられた各センサにより検出される。

次に、ステップＳ４にて、ＰＣＭ２００は、第２ＥＧＲバルブ５７の基本的な開度である第２ＥＧＲバルブ基本開度を決定する。本実施形態では、エンジン回転数と噴射量とに応じて第２ＥＧＲバルブ基本開度が予め設定されてＰＣＭ２００にマップで記憶されており、ＰＣＭ２００は、現在のエンジン回転数と噴射量とに対応する値をこのマップから抽出し、抽出した値を第２ＥＧＲバルブ基本開度に決定する。

次に、ステップＳ５にて、ＰＣＭ２００は、加速中か否か（車両およびエンジンに対して加速要求が出されているか否か）を判定する。本実施形態では、ＰＣＭ２００は、エアフローセンサＳＮ３の検出値等に基づいて気筒２内に導入される空気量を随時推定しており、この推定した空気量が、ステップ２で算出した目標空気量に対して予め設定された判定値以上不足しているときに加速中であると判定する。なお、この判定に代えて、アクセル開度の増加量が所定値以上になると加速を開始したと判定し、前記の推定した空気量の目標空気量に対する不足量が所定値以下になると加速が終了したと判定してもよい。

ステップＳ５の判定がＮＯであって加速中でない場合は、ステップＳ６に進む。ステップＳ６では、ＰＣＭ２００は、目標トータルＥＧＲガス量を算出する。目標トータルＥＧＲガス量は、気筒２内に導入されるＥＧＲガス全体（ホットＥＧＲガスとコールドＥＧＲガスとを合わせたＥＧＲガス全体）の重量の目標値である。

ステップＳ６では、ＰＣＭ２００は、エンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて目標トータルＥＧＲガス量の基本的な値を算出した後、この値を、現在のギア段、エンジン冷却水温、外気温、高度等によって補正して、最終的な目標トータルＥＧＲガス量とする。具体的には、エンジン回転数とエンジン負荷とに応じた目標トータルＥＧＲガス量の基本的な値が予め設定されてＰＣＭ２００にマップで記憶されており、ＰＣＭ２００は、このマップから現在のエンジン回転数とエンジン負荷とに対応した値を抽出する。

ステップＳ６で算出される目標トータルＥＧＲガス量は、ステップＳ３で算出される基本目標吸気Ｏ２濃度と対応しており、加速時以外の運転時（主として定常運転時）において、気筒２内に導入されるトータルのＥＧＲガス量がこの目標トータルＥＧＲガス量に制御されることで、ステップＳ３で算出された基本目標吸気Ｏ２濃度が実現されるようになっている。

前記のように、半暖機第１領域Ｃ１では、定常状態において、トータルのＥＧＲガス量が、エンジン負荷が高い方が小さくなるように設定されており、ステップＳ６では、目標トータルＥＧＲガス量はエンジン負荷が高い方が小さい値となるように算出される。

ステップＳ６の後はステップＳ７に進む。ステップＳ７では、ＰＣＭ２００は、第２ＥＧＲバルブ５７の開度を、ステップＳ４で決定した第２ＥＧＲバルブ基本開度に制御する。

ステップＳ７の後はステップＳ８に進む。ステップＳ８では、ＰＣＭ２００は、ステップＳ６で算出した目標トータルＥＧＲガス量に応じて、第１ＥＧＲバルブ５３の開度を変更する。具体的には、ＰＣＭ２００は、気筒２内に導入されるトータルのＥＧＲガス量が、ステップＳ６で算出した目標トータルＥＧＲガス量になるように、第１ＥＧＲバルブ５３の開度を決定する。そして、ＰＣＭ２００は、第１ＥＧＲバルブ５３の開度をこの決定した開度に制御する。本実施形態では、第１ＥＧＲバルブ５３の基本的な開度についても、エンジン回転数と噴射量とについてそれぞれ予め設定されてＰＣＭ２００にマップで記憶されており、ＰＣＭ２００は、このマップから基本的な開度を抽出した後、その値を、目標トータルＥＧＲガス量と、気筒２内に導入されるトータルのＥＧＲガス量の推定値との差に基づいて補正する。なお、ＰＣＭ２００は、気筒２内に導入されているトータルのＥＧＲガス量を随時推定している。ステップＳ８の後は処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

このようにして、加速時でない場合は、主としてエンジン回転数とエンジン負荷とに基づいて目標トータルＥＧＲガス量が決定されるとともに、エンジン回転数と噴射量とに応じて第２ＥＧＲバルブ５７の開度が変更される。そして、目標トータルＥＧＲガス量が実現されるように、第１ＥＧＲバルブ５３の開度が調整される。

一方、ステップＳ５の判定がＹＥＳであって、車両およびエンジンが加速中の場合は、ステップＳ９に進む。ステップＳ９では、ＰＣＭ２００は、ステップＳ３で算出された基本目標吸気Ｏ２濃度を補正して加速時用の目標吸気Ｏ２濃度（以下、加速用目標吸気Ｏ２濃度という）であって最終的な吸気Ｏ２濃度の目標値を算出する。

つまり、車両およびエンジンの加速時には、加速に伴って噴射量が増大されるのに対して気筒２内への空気の導入が遅れる。そのため、加速時に、吸気Ｏ２濃度を定常運転時と同様の値に制御すると、燃料が噴射された後の気筒２内の酸素濃度が定常運転時の適正な値よりも低下してスモークの排出量が増大してしまう。特に、本実施形態では、ターボ過給機６０、７０によって過給がなされており、加速時は、ターボ過給機６０、７０の過給遅れに伴って気筒２内に導入される空気の増加が噴射量の増加に対して遅れやすい。そこで、本実施形態では、加速時におけるスモークの増大を抑制するべく、スモークの排出量と相関の高い排気ガスの酸素濃度である排気Ｏ２濃度が予め設定された基準排気Ｏ２濃度以下にならないように、ステップＳ３で算出した基本目標吸気Ｏ２濃度を高い側に補正して、加速用の目標吸気Ｏ２濃度を算出する。

具体的には、ＰＣＭ２００は、現在の気筒２内の全ガス量を推定するとともに、現在の吸気Ｏ２濃度が仮に基本目標吸気Ｏ２濃度であるとしたときに得られる仮の排気Ｏ２濃度を計算する。そして、算出した仮の排気Ｏ２濃度が基準排気Ｏ２濃度以下のときは、この仮の排気Ｏ２濃度と基準排気Ｏ２濃度との差に対応する吸気Ｏ２濃度を全ガス量と噴射量等とに基づいて算出し、この算出値を基本目標吸気Ｏ２濃度に加算して加速用目標吸気Ｏ２濃度とする。

ステップＳ９の後は、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０では、ＰＣＭ２００は、加速時用のトータルＥＧＲガス量の目標値である加速用目標トータルＥＧＲガス量を算出する。このとき、ＰＣＭ２００は、ステップＳ９で算出した加速用目標吸気Ｏ２濃度が実現されるように、加速用目標トータルＥＧＲガス量つまり最終的なトータルＥＧＲガス量の目標値を算出する。

具体的には、ＰＣＭ２００は、気筒２内に導入される空気の量を推定する。そして、この推定した空気量と加速用目標吸気Ｏ２濃度とに基づいて、気筒２内に導入される酸素濃度が目標吸気Ｏ２濃度となるようなＥＧＲガスの量を算出し、これを加速用目標トータルＥＧＲガス量とする。

ここで、前記のように、半暖機第１領域Ｃ１では、ステップＳ６で算出される目標トータルＥＧＲガス量であって基本目標吸気Ｏ２濃度に対応する目標トータルＥＧＲガス量は、エンジン負荷が高い方が大きい値となるように設定されており、加速に伴い目標トータルＥＧＲガス量は低下する。これに加えて、前記のように加速用目標吸気Ｏ２濃度は基本目標吸気Ｏ２濃度よりも高い値に設定される。そのため、この加速用目標吸気Ｏ２濃度を実現するためのトータルＥＧＲガス量の目標値はさらに低下し、加速用目標トータルＥＧＲガス量はステップＳ６で算出される目標トータルＥＧＲガス量よりも低い値に算出される。

ステップＳ１０の後はステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、ＰＣＭ２００は、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉であるか否かを判定する。

ステップＳ１１の判定がＮＯであって第１ＥＧＲバルブ５３が全閉でない場合は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、ＰＣＭ２００は、第２ＥＧＲバルブ５７の開度を、ステップＳ４で決定した第２ＥＧＲバルブ基本開度に制御する。

また、ステップＳ１１の判定がＮＯであって第２ＥＧＲバルブ５７が全閉でない場合は、ステップＳ１２の後に進むステップＳ１３において、ＰＣＭ２００は、第１ＥＧＲバルブ５３の開度をステップＳ１０で算出した加速用目標トータルＥＧＲガス量に応じて変更する。つまり、ＰＣＭ２００は、加速用目標トータルＥＧＲガス量が実現されるように、第１ＥＧＲバルブ５３の開度を調整する。

ここで、前記のように、加速用目標トータルＥＧＲガス量は加速に伴って低下する。そのため、第１ＥＧＲバルブ５３の開度は加速に伴って閉じ側に変更される。ステップＳ１３の後は処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

一方、ステップＳ１１の判定がＹＥＳであって第１ＥＧＲバルブ５３が全閉の場合は、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では、ＰＣＭ２００は、第２ＥＧＲバルブ５７の開度を、加速用目標トータルＥＧＲガス量に応じて調整する。このとき、加速に伴いトータルＥＧＲガス量の目標値が低下していることから、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は、ステップＳ４で算出された第２ＥＧＲバルブ基本開度以下の範囲で調整されることになる。ステップＳ１４の後は、処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

このように、本実施形態では、加速に伴ってトータルＥＧＲガス量の目標値が低減され、これに対応して、まず第１ＥＧＲバルブ５３が閉じ側に制御されて気筒２に導入されるホットＥＧＲガスの量が低減される。そして、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉になるとトータルＥＧＲガス量が目標値（加速用目標トータルＥＧＲガス量）になるように、第２ＥＧＲバルブ５７の開度が閉じ側に変更される。

（３）第１実施形態の作用等
図８は、半暖機時に半暖機第１領域Ｃ１で加速が行われた時に前記制御を実施したときの各パラメータの時間変化を示した図である。図８の各グラフは、上から順に、アクセル開度、噴射量、過給圧、目標吸気酸素濃度（吸気酸素濃度（吸気Ｏ２濃度）の目標値）、気筒２に導入されるトータルＥＧＲガス量、気筒２に導入されるＥＧＲガス量（トータルＥＧＲガス量をホットＥＧＲガス量とコールドＥＧＲガス量とに分けて示したもの）、排気酸素濃度（排気Ｏ２濃度）、ＥＧＲバルブ５３、５７の開度のグラフである。また、目標吸気酸素濃度のグラフにおいて、破線は、基本目標吸気Ｏ２濃度であり、実線が、加速途中に加速用の補正を行ったときの目標吸気Ｏ２濃度であって最終的な吸気Ｏ２濃度の目標値である。また、トータルＥＧＲガス量のグラフにおいて、実線は実際のトータルＥＧＲガス量であり、破線はこれの目標値である。また、排気酸素濃度のグラフにおいて、実線は実際の排気Ｏ２濃度であり、破線は基準排気Ｏ２濃度を表している。

時刻ｔ１にてアクセル開度が増大されて加速が開始されると、これに伴って噴射量が増大する。一方、時刻ｔ１で加速が開始されても、過給圧はすぐには上昇せず、時刻ｔ１後、目標値に向けて緩やかに上昇していく。これに伴い、図示は省略したが、時刻ｔ１後において、気筒２に導入される空気の量はその目標値に対して不足することになる。

図８に示した例では、時刻ｔ１後、エンジン回転数等の変化に伴って目標吸気Ｏ２濃度（目標吸気酸素濃度）は低下するが、前記のように空気量が不足していること等に伴ってトータルＥＧＲガス量の目標値は低下する。

そして、このようにトータルＥＧＲガス量の目標値が低下することで、時刻ｔ１直後から第１ＥＧＲバルブ５３の開度は閉じ側に変更され、ホットＥＧＲガスの量は低下する。一方、時刻ｔ１直後は、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は時刻ｔ１時（加速開始時）および加速開始直前の開度と同じ開度に維持され、コールドＥＧＲガスの量は時刻ｔ１前後において略一定に維持される。

その後、時刻ｔ２付近において、排気Ｏ２濃度が基準排気Ｏ２濃度付近まで低下することに伴い、目標吸気Ｏ２濃度は増大される。具体的には、図８の目標吸気酸素濃度のグラフにおいて実線で示した最終的な吸気Ｏ２濃度の目標値は、破線で示した基本目標吸気Ｏ２濃度よりも高い側に変更される。そして、時刻ｔ２付近において、過給圧ひいては空気量の上昇が始まるが、トータルＥＧＲガス量の目標値は低い値とされ、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は、時刻ｔ１後から徐々に閉弁されていく。

時刻ｔ３において、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は全閉となり、ホットＥＧＲガスの量は０となる。そして、第２ＥＧＲバルブ５７が全閉となった直後から、第２ＥＧＲバルブ５７の開度が閉じ側に変更されるようになる。これに伴い、コールドＥＧＲガスの量が減少していく。このとき、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は、トータルＥＧＲガス量が目標値になるように変更される。

その後、時刻ｔ４になると、過給圧が十分に上昇する（目標値付近の圧力に上昇する）。つまり、気筒２内に導入される空気量が目標値付近に到達し、加速が終了する。また、トータルＥＧＲガス量が目標値に収束する。これに伴い、時刻ｔ４において、第２ＥＧＲバルブ５７の開度は、定常時の開度（第２ＥＧＲバルブ基本開度）とされ、第２ＥＧＲバルブ５７の開度が全閉よりも開き側に戻される。

以上のように、本実施形態では、エンジンがある程度暖機はされているが完全に暖機が完了してはいない半暖機時にエンジン回転数およびエンジン負荷が低い半暖機第１領域Ｃ１にあるという特定の運転条件でエンジンが運転されているときには、ホットＥＧＲとコールドＥＧＲとがともに気筒２内に導入される。そのため、吸気通路３０に導入されるＥＧＲガスの温度ひいては気筒２に導入されるガスの温度を、これら２つの温度の異なるＥＧＲガスの組み合わせによって適切な温度にすることができ、未燃燃料の排出、および、スモークやＮＯｘの排出を抑制することができる。

しかも、前記の特定の運転条件でエンジンが運転されている状態、つまり、第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７とがともに開弁されている状態で、加速がなされたときには、第１ＥＧＲバルブ５３をまず先に閉じ、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉になった後に第２ＥＧＲバルブ５７を閉じるようにしている。そのため、加速時に、吸気通路３０に導入される高温のＥＧＲガスの量を少なく抑えて、気筒２に導入されるガスの温度をより低く抑えることができる。従って、加速に伴って空気量が不足している状態で気筒２内の温度が高くなるのを抑制することができ、スモークの増大を防止できる。

なお、前記第１実施形態では、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉になった後に第２ＥＧＲバルブ５７の開度の閉じ側への変更すを開始させた場合について説明したが、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉になる前に第２ＥＧＲバルブ５７の開度を閉じ側に変更する制御を開始してもよい。ただし、第１ＥＧＲバルブ５３が全閉になった後に第２ＥＧＲバルブ５７を閉じ側に変更するように構成すれば、より確実に、気筒２に導入されるガスの温度を低く抑えることができる。

（４）第２実施形態
前記第１実施形態では、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１での加速時において、まず第１ＥＧＲバルブ５３を閉じ、その後第２ＥＧＲバルブ５７を閉じることで、気筒２内の温度上昇を抑制した場合について説明したが、これに代えて、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１での加速時において、各ＥＧＲバルブ５３、５７を次のように制御してもよい。

図９は、本発明の第２実施形態に係る半暖機時の制御の手順を示したフローチャートである。第２実施形態と第１実施形態とは、この制御の手順の一部が異なるだけであり、ここでは、この制御手順についてのみ説明する。また、図９において、図７のステップと同じステップについては同じ符号を付している。

第２実施形態でも、ステップＳ１〜ステップＳ１０が実施され、加速中であるときに進むステップＳ１０において加速用目標トータルＥＧＲガス量が算出される。

ただし、第２実施形態では、ステップＳ１０の後、ステップＳ２１に進み、ＰＣＭ２００は、トータルＥＧＲガスの低減量を算出する。トータルＥＧＲガスの低減量は、加速用目標トータルＥＧＲガス量を実現するために低減せねばならないトータルＥＧＲガスの量である。例えば、ステップＳ２１では、現在のトータルＥＧＲガス量から加速用目標トータルＥＧＲガス量を差し引いた値と所定の係数（１以下の値）とを積算することでトータルＥＧＲガスの低減量が算出される。

そして、第２実施形態では、ステップＳ２１の後にステップＳ２２に進み、第２ＥＧＲバルブ５７の開度が「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第１割合」で算出される値に応じて変更される。具体的には、コールドＥＧＲガスの量の低減量が、「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第１割合」で算出される値になるように第２ＥＧＲバルブ５７の開度が閉じ側に制御される。つまり、「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第１割合」によってコールドＥＧＲガス量の低減量の目標値を算出し、これが実現されるように第２ＥＧＲバルブ５７の開度を変更する。

また、ステップＳ２２の後に進むステップＳ２３において、第１ＥＧＲバルブ５３の開度が「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第２割合」で算出される値に応じて変更される。具体的には、ホットＥＧＲガスの量の低減量が、「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第２割合」で算出される値となるように第１ＥＧＲバルブ５３の開度が閉じ側に制御される。つまり、「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第２割合」によってホットＥＧＲガス量の低減量の目標値を算出し、これが実現されるように第１ＥＧＲバルブ５３の開度を変更する。

第１割合と第２割合とは予め設定された係数である。そして、第２割合の方が第１割合よりも大きい値に設定されている。従って、ホットＥＧＲガス量の低減量の目標値である「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第２割合」の値は、コールドＥＧＲガス量の低減量の目標値である「トータルＥＧＲガスの低減量」×「第１割合」の値よりも大きい値に算出され、ホットＥＧＲガス量がより多く低減するように、各ＥＧＲバルブ５３、５７が制御される。ステップＳ２３の後は処理を終了する（ステップＳ１に戻る）。

このように、第２実施形態では、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１での加速時において、加速に伴って第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７との両方がほぼ同時に閉じ側に変更される。ただし、このときに、気筒２に導入されるホットＥＧＲガスの減少量が、コールドＥＧＲガスの減少量よりも多くなるように、各ＥＧＲバルブ５３、５７の開度が変更される。

（５）第２実施形態の作用等
第２実施形態でも、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１での加速時において、ホットＥＧＲガスの減少量がコールドＥＧＲガスの減少量よりも多くされることで、吸気通路３０に導入されるＥＧＲガスの温度ひいては気筒２内の温度を低く抑えることができる。従って、加速に伴って空気量が不足している状態で気筒２内の温度が高くなるのを抑制することができ、スモークの増大をして排気性能を高めることができる。

（６）その他の変形例
前記実施形態では、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１でエンジンが運転されているという条件下で加速が行われたときに、図７および図９で示した制御を実施した場合について説明したが、この制御を実施する条件は、第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７との両方が開弁される運転条件下で加速が行われた時という条件を含めばよく、前記の条件に限らない。つまり、第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７との両方を開弁する運転条件は、半暖機時の半暖機第１領域Ｃ１でエンジンが運転されているという条件に限らない。

ただし、前記のように、半暖機時であってエンジン回転数およびエンジン負荷が低い半暖機第１領域Ｃ１では、排気性能を高めるべく第１ＥＧＲバルブ５３と第２ＥＧＲバルブ５７との両方を開弁させるのが好ましい。

また、第１ＥＧＲ装置５１と第２ＥＧＲ装置５５とは、それぞれが排気通路４０を流通する排気ガスを吸気通路３０に還流可能で、かつ、第２ＥＧＲ装置５５によって還流される排気ガスの温度が第１ＥＧＲ装置５１によって還流される排気ガスの温度よりも低くなるように構成されていればよく、その具体的な構成は前記に限らない。例えば、第１ＥＧＲ装置５１の第１ＥＧＲ通路５２を前記実施形態のように排気通路４０のうちタ第２ターボ過給機７０のタービン７２よりも上流側の部分に接続する一方、ＥＧＲクーラー５８を省略して、第２ＥＧＲ装置５５の第２ＥＧＲ通路５６を、排気通路４０のうち第２ターボ過給機７０のタービン７２あるいは第１ターボ過給機６０のタービン６２よりも下流側の部分に接続させてもよい。この構成では、第１ＥＧＲ通路５２には、タービン６２に流入する前の排気ガスが流入し、第２ＥＧＲ通路５６には、タービン６２（７２）でエネルギーが消費されて低温となった排気ガスが流入することになる。そのため、ＥＧＲクーラー５８を省略しても、第２ＥＧＲ通路５６を介して吸気通路３０に還流する排気ガスの温度を、第１ＥＧＲ通路５１を介して還流する排気ガスの温度よりも低く抑えることができる。

１ エンジン本体
２ 気筒
３０ 吸気通路
４０ 排気通路
５１ 第１ＥＧＲ装置（第１排気ガス還流装置）
５２ 第１ＥＧＲ通路（第１還流通路）
５３ 第１ＥＧＲバルブ（第１還流弁）
５５ 第２ＥＧＲ装置（第２排気ガス還流装置）
５６ 第２ＥＧＲ通路（第２還流通路）
５７ 第２ＥＧＲバルブ（第２還流弁）
５８ ＥＧＲクーラー（冷却装置）
２００ ＰＣＭ（制御装置）

Claims (4)

1. エンジンの吸気通路と排気通路とを接続する第１還流通路とこれを開閉する第１還流弁とを含み、前記排気通路内の排気ガスを前記吸気通路に還流する第１排気ガス還流装置と、
   前記吸気通路と前記排気通路とを接続する第２還流通路とこれを開閉する第２還流弁とを含み、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも温度の低い排気ガスを前記吸気通路に還流する第２排気ガス還流装置と、
   エンジンが予め設定された特定の運転条件で運転されているときに、前記第１還流弁と前記第２還流弁との両方が開弁するように前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記特定の運転条件での運転中に加速が要求されると、前記吸気通路に還流される排気ガスの量が減少するように、かつ、前記第２排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも先に前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスが減少を開始するように、前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する、ことを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
2. エンジンの吸気通路と排気通路とを接続する第１還流通路とこれを開閉する第１還流弁とを含み、前記排気通路内の排気ガスを前記吸気通路に還流する第１排気ガス還流装置と、
   前記吸気通路と前記排気通路とを接続する第２還流通路とこれを開閉する第２還流弁とを含み、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスよりも温度の低い排気ガスを前記吸気通路に還流する第２排気ガス還流装置と、
   エンジンが予め設定された特定の運転条件で運転されているときに、前記第１還流弁と前記第２還流弁との両方が開弁するように前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記特定の運転条件での運転中に加速が要求されると、前記吸気通路に還流される排気ガスの量が減少するように、かつ、前記第１排気ガス還流装置によって還流される排気ガスの量の方が前記第２排気ガス還流装置によって還流される排気ガスの量よりも多く減少するように、前記第１還流弁と前記第２還流弁とを制御する、ことを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
3. 請求項１または２に記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
   前記第２排気ガス還流装置は、前記第２還流通路に設けられて当該第２還流通路を通過する排気ガスを冷却する冷却装置を備える、ことを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
   前記特定の運転条件は、エンジンを冷却するためのエンジン冷却水の温度がエンジンの冷間始動時の温度よりも高い第１温度以上且つエンジンの暖機完了時の温度よりも低い第２温度度未満という条件を含む、ことを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。

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