JP6477191B2 - 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し、より詳細には、排気還流を行う内燃機関の制御装置に関する。

従来、例えば特開２０１３−１８９９０７号公報には、ＬＰＬ−ＥＧＲ管に設けたＥＧＲバルブと、過給機のコンプレッサをバイパスするバイパス管にＡＢＶ（エアバイパスバルブ）とを設けた内燃機関において、コンプレッサによる過給とＥＧＲガスの導入とが行われている場合に当該内燃機関を減速運転させるときは、当該ＥＧＲバルブを閉じると共に、当該ＡＢＶを開く制御を行う制御装置が開示されている。

ＥＧＲバルブを閉じればコンプレッサの上流側に新たなＥＧＲガスが導入されるのを停止して、コンプレッサ上流側のＥＧＲガス量を減らすことができる。また、ＡＢＶを開けばコンプレッサの下流側から上流側に吸気を戻し、ＥＧＲガス量の少ないコンプレッサ上流側の吸気と混合させてから筒内に向けて徐々に流入させることができる。従って、上記の制御を行わない場合と比較して、コンプレッサ下流側の吸気管内のＥＧＲ率を減らすことができる。よって、コンプレッサ下流側に残存するＥＧＲガスによって筒内の燃焼性が悪化するのを抑制できる。

特開２０１３−１８９９０７号公報 特開２０１４−２４０６１０号公報 特開２００７−１９８３１０号公報 特開２０１２−０６７６０９号公報

しかし、上記の制御は、吸気管におけるＬＰＬ−ＥＧＲ管の出口から気筒までの容量が大きいＬＰＬ−ＥＧＲシステムにおいて、吸気管内に残存するＥＧＲガスを筒内経由で排気管に流すものであるため、吸気管内の掃気に時間を要するという問題がある。

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものである。即ち、コンプレッサによる過給とＬＰＬ−ＥＧＲ管を経由させたＥＧＲガスの導入とが行われている内燃機関を減速運転させる場合において、ＥＧＲガスが残存する吸気管内を短時間で掃気することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は、内燃機関の制御装置であって、
内燃機関の吸気管に設けられた過給機のコンプレッサと、
前記内燃機関の排気管に設けられた前記過給機のタービンと、
前記排気管の前記タービンよりも下流側と、前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側とを接続するＥＧＲ管と、
前記ＥＧＲ管を開閉するＥＧＲバルブと、
前記吸気管において、前記コンプレッサをバイパスするエアバイパス管と、
前記エアバイパス管を開閉するエアバイパスバルブと、
前記コンプレッサによる過給と前記ＥＧＲ管によるＥＧＲガスの導入とが行われている場合に前記内燃機関を減速運転させるときは、前記ＥＧＲ管を閉じるように前記ＥＧＲバルブを操作し、尚且つ、前記ＥＧＲ管を閉じた後の前記内燃機関の運転条件が、前記ＥＧＲ管において前記ＥＧＲバルブよりも前記吸気管側の圧力が前記ＥＧＲバルブよりも前記排気管側の圧力よりも高くなる所定運転条件に移行した場合には、前記ＥＧＲ管を再び開くように前記ＥＧＲバルブを操作すると共に、前記エアバイパス管を開くように前記エアバイパスバルブを操作するバルブ操作手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、コンプレッサによる過給とＬＰＬ−ＥＧＲ管を経由させたＥＧＲガスの導入とが行われている内燃機関を減速運転させる場合において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管を閉じた後の当該内燃機関の運転条件が、ＬＰＬ−ＥＧＲ管においてＥＧＲバルブよりも吸気管側の圧力が当該ＥＧＲバルブよりも排気管側の圧力よりも低くなる所定運転条件に移行した場合に、ＬＰＬ−ＥＧＲ管を再び開くと共に、エアバイパス管を開くことができる。ＥＧＲ管においてＥＧＲバルブよりも吸気管側の圧力が排気管側の圧力よりも高い場合にＬＰＬ−ＥＧＲ管を開くことで、本来であればＬＰＬ−ＥＧＲ管の排気管側から吸気管側に流れるはずのＥＧＲガスを逆流させることができる。また、このときにエアバイパス管を開くことで、コンプレッサよりも上流側の吸気管内の圧力を上昇させて上述したＥＧＲガスの逆流を促進できる。また、コンプレッサよりも下流側に残存するＥＧＲガスをコンプレッサの下流側に引き戻すこともできる。よって、ＥＧＲガスが残存する吸気管内を短時間で掃気できる。

本発明の各実施の形態のシステム構成を説明するための図である。 特定の低負荷かつ低回転速度条件における三元触媒後と、コンプレッサ前の差圧を示す図である。 低負荷時におけるエンジン回転速度とＥＧＲ率との関係を示す図である。 実施の形態１の効果を説明する図である。 実施の形態１においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施の形態２の効果を説明する図である。 実施の形態２においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。 実施の形態３においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。 所定運転条件における排気弁の開弁時期とＥＧＲ率との関係を示す図である。 実施の形態４の効果を説明する図である。 実施の形態４においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。尚、各図において共通する要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。また、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
［システム構成の説明］
図１は、本発明の実施の形態１のシステム構成を説明するための図である。図１に示すシステムは、内燃機関としての過給エンジンを備えている。この過給エンジンは、４つの気筒１（図１には、４つの気筒のうちの一つを示している）と、各気筒１に吸気を供給するための吸気管３と、各気筒１から排気を排出するための排気管４と、排気管４から吸気管３に向けて排気ガス（つまりＥＧＲガス）を還流させる外部ＥＧＲ装置２と、排気のエネルギを利用して回転駆動される駆動タービン５２およびこの駆動タービン５２と同軸で連結されて連動するコンプレッサ５１を備えた排気ターボ過給機５と、吸気管３におけるコンプレッサ５１の上流側と下流側を接続するエアバイパス装置６と、を備えている。

各気筒１には、気筒１内に燃料を直接噴射するインジェクタ１１と、気筒１内の混合気に点火する点火プラグ１２と、吸気ポートを開閉する吸気弁１３と、排気ポートを開閉する排気弁１４と、が配置されている。但し、インジェクタ１１が気筒１の吸気ポートに配置されていてもよく、気筒１とその吸気ポートの両方に配置されていてもよい。

吸気管３は、外部から空気を取り入れて気筒１の吸気ポートへと導くものである。吸気管３には、エアクリーナ３１と、吸気絞り弁３６と、排気ターボ過給機５のコンプレッサ５１と、電子制御式のスロットルバルブ３３と、サージタンク３４と、吸気マニホールド３５とが、上流からこの順に配置されている。

排気管４は、気筒１内で燃料を燃焼させることで発生した排気を気筒１の排気ポートから外部へと導くものである。排気管４には、排気マニホールド４２と、排気ターボ過給機５の駆動タービン５２と、排気を浄化するための三元触媒４１と、消音のためのマフラ４３と、が配置されている。

排気ターボ過給機５は、上述したように駆動タービン５２とコンプレッサ５１とを同軸で連結し連動するように構成したものである。そして、駆動タービン５２を排気のエネルギを利用して回転駆動し、その回転力を以てコンプレッサ５１にポンプ作用を営ませることにより、吸気を加圧圧縮（過給）して気筒１に送り込む。

外部ＥＧＲ装置２は、所謂ＬＰＬ−ＥＧＲシステムを構成している。外部ＥＧＲ装置２は、排気管４における駆動タービン５２の下流側と吸気管３におけるコンプレッサ５１の上流側とを接続するＬＰＬ−ＥＧＲ管２１と、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１上に設けたＥＧＲクーラ２２と、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を開閉しＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を流れるＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲバルブ２３とを備えている。ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の入口は、排気管４における三元触媒４１の下流かつマフラ４３の上流の所定箇所に接続している。一方、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口は、吸気管３における吸気絞り弁３６の下流かつコンプレッサ５１の上流の所定箇所に接続している。ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、大気圧に近い低圧のＥＧＲガスをＬＰＬ−ＥＧＲ管２１経由で吸気管３に導入するものである。そのため、ＥＧＲガスの導入に際してはＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口の上流にある吸気絞り弁３６を絞り、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口の周囲を負圧化している。

エアバイパス装置６は、吸気管３においてコンプレッサ５１をバイパスするエアバイパス管６１と、エアバイパス管６１を開閉するＡＢＶ６２とを備えている。吸気の過給中にＡＢＶ６２を操作してエアバイパス管６１を開くと、エアバイパス管６１経由でコンプレッサ５１の下流側から上流側に向けて吸気を還流させることができる。

また、図１に示すシステムは、ＥＣＵ（Electronic Control Unit)７を備えている。ＥＣＵ７は、少なくとも入出力インタフェースとメモリとＣＰＵとを有している。入出力インタフェースは、過給エンジンおよび車両に取り付けられた各種センサからセンサ信号を取り込むとともに、過給エンジンが備えるアクチュエータに対して操作信号を出力するために設けられる。ＥＣＵ７が信号を取り込むセンサには、吸入空気量Ｇａを検出するエアフローメータ７１、アクセルペダル（図示しない）の踏込量またはスロットルバルブ３３の開度をアクセル開度として検出するためのアクセル開度センサ７２、エンジン回転速度を検出するためのクランク角センサ７３、吸気管３内の掃気状態を検出する掃気センサ７４が含まれる。ＥＣＵ７が操作信号を出すアクチュエータには、上述したインジェクタ１１、点火プラグ１２、ＥＧＲバルブ２３、スロットルバルブ３３、吸気絞り弁３６、ＡＢＶ６２が含まれる。メモリには、過給エンジンを制御するための各種の制御プログラムが記憶されている。ＣＰＵは、制御プログラムをメモリから読み出して実行し、取り込んだセンサ信号に基づいて操作信号を生成する。

［実施の形態１の特徴］
本実施の形態において、ＥＣＵ７は、過給エンジンの運転条件に基づいてＥＧＲバルブ２３を操作し、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を開いてＥＧＲガスを吸気管３に導入するＥＧＲ制御を実行する。例えば、過給エンジンの運転条件が高回転条件（負荷率によらず、エンジン回転速度が所定速度以上となる運転条件）、高負荷条件（エンジン回転速度によらず、負荷率が所定負荷率以上となる運転条件）や中回転・中負荷条件にある場合、ＥＧＲ制御が実行される。ＥＧＲ制御を実行すれば、ＥＧＲバルブ２３の操作量（ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の開度）に応じた量のＥＧＲガスが吸気管３に導入される。

しかし、このＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされると、気筒１内の燃焼性が不安定になるという問題がある。ＥＧＲ制御の実行中に減速要求がなされると、ＥＧＲバルブ２３が操作されてＬＰＬ−ＥＧＲ管２１が閉じられるが、コンプレッサ５１の上流側の吸気管３にＥＧＲガスを導入するＬＰＬ−ＥＧＲシステムが故に、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口から気筒１の燃焼室までの容量が大きい。そのため、減速要求時に即ＥＧＲバルブ２３を閉じたとしても、吸気管３内の掃気が遅くなり、失火のリスクが大きくなる。

これに関し、本発明者によれば、この失火のリスクが大きい減速後の低負荷条件（低空気量条件）下では、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の入口と出口の差圧が小さくなるため、ＥＧＲガスの通過に対して排気脈動の影響が大きくなり、特定の低回転速度条件下では、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口側から入口側に逆流することが明らかとなった。図２は、特定の低負荷かつ低回転速度条件における三元触媒（ＳＣ）後と、コンプレッサ（Ｃｏｍｐ）前の差圧を示す図であり、図３は、低負荷時（例えばＧａ＝１０ｇ／ｓ）におけるエンジン回転速度とＥＧＲ率との関係を示す図である。図２に示すように、本来であればＳＣ後側（つまり、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の入口側）の方がＣｏｍｐ前側（つまり、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口側）よりも圧力が高く、差圧が正の値となるはずであるが、排気脈動の影響を受けることで差圧が頻繁に負の値を示すことがある。また、図３に示すように、本来であればＥＧＲ率が正の値となるはずであるが、エンジン回転速度が低い領域では、ＥＧＲ率が負の値を示すことがある。

このような知見に基づき、本実施の形態では、ＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされた場合において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を閉じた後の過給エンジンの運転条件が、上述した特定の低負荷かつ低回転速度条件（以下、「所定運転条件」ともいう）に移行した場合は、ＥＧＲバルブ２３を操作してＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を再び開く制御を行う。所定運転条件下でＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を再び開けば、吸気管３内に残存するＥＧＲガスをＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を逆流させて排気管４に戻すことができるので、吸気管３内の掃気を早めて失火のリスクを軽減できる。また、本実施の形態では、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を再び開く制御に併せて、エアバイパス管６１を開く制御を行う。エアバイパス管６１を開けば、コンプレッサ５１よりも上流側の吸気管３内の圧力を上昇させて上述したＥＧＲガスの逆流を促進できる。また、コンプレッサ５１よりも下流側に残存するＥＧＲガスをコンプレッサ５１の下流側に引き戻すこともできる。よって、吸気管３内を短時間で掃気できる。

図４は、実施の形態１の効果を説明する図である。図４に示すように、時刻ｔ_１の時点で減速要求に相当するアクセル開度の減少が始まると、ＥＧＲバルブ２３の操作によってＬＰＬ−ＥＧＲ管２１が閉じられて吸気管３への新たなＥＧＲガスの導入が停止される。但し、吸気管３内には減速要求以前に吸気管３に導入されたＥＧＲガスが残存しているので、この残存ガスが気筒１内に流入し続ける。よって、時刻ｔ_１後の暫くの間は、筒内ＥＧＲ率は減速要求前と殆ど変わらない値を示すことになる。

ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を閉じ続ける場合は（本発明無し）、筒内ＥＧＲ率の低下が時刻ｔ_２の時点で始まることになる。この筒内ＥＧＲ率の低下は、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を閉じるためのＥＧＲバルブ２３の操作に伴うものである。これに対し、時刻ｔ_２よりも前の時刻ｔ_３の時点でＥＧＲバルブ２３とＡＢＶ６２を操作してＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開いた場合（本発明有り）は、時刻ｔ_３の時点から筒内ＥＧＲ率を低下させることができる。つまり、吸気管３内を短時間で掃気できる。

［具体的処理］
図５は、実施の形態１においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図５の制御ルーチンは、過給エンジンの運転中に一定間隔で繰り返し実行されるものとする。

図５に示すルーチンにおいては、先ず、ステップＳ１において、ＥＧＲ領域からの減速中で、尚且つ、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１が閉じられたか否かが判定される。具体的に、ステップＳ１では、上述したＥＧＲ制御の実行中であるか否か、ＥＧＲ制御の実行中であればアクセル開度の減少が検出されるか否か、アクセル開度の減少が検出された場合は更に検出後の経過時間が所定時間を上回るか否かが判定される。ステップＳ１において、ＥＧＲ制御の実行中でないと判定された場合、または、ＥＧＲ制御の実行中であると判定された場合であってもアクセル開度の減少が検出されない場合は、本ルーチンが終了される。ＥＧＲ制御の実行中であると判定され、尚且つ、アクセル開度の減少が検出された場合において、当該検出後の経過時間が所定時間を上回ると判定されたときには、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１が閉じられたと判断できるので、ステップＳ２に進む。

ステップＳ２では、吸気管３内が掃気されたか否かが判定される。具体的に、ステップＳ２では、吸気管３内が掃気されたか否かが掃気センサ７４の検出値に基づいて判定される。減速要求の直前のＥＧＲ制御においてＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を開いていた時間が短い場合や、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の開度を小さくしていたような場合には、減速要求後の短時間で吸気管３内が掃気されることがある。ステップＳ２において、吸気管３内が掃気されていると判定された場合は、本ルーチンを終了する。一方、吸気管３内が掃気されていないと判定された場合には、吸気管３内を掃気する必要があると判断できるので、ステップＳ３に進む。

ステップＳ３では、過給エンジンの運転条件が、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を逆流する運転条件に移行したか否かが判定される。この運転条件は、図２や図３で説明した所定運転条件に相当する。ステップＳ３において、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行したと判定された場合、ステップＳ４に進み、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を開くべくＥＧＲバルブ２３が操作され、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５ではエアバイパス管６１が閉状態であるか否かが判定され、閉状態であると判定された場合は、ステップＳ６に進み、エアバイパス管６１を開くべくＡＢＶ６２が操作される。

以上、図５に示したルーチンによれば、ＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされた場合において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を一旦閉じた後に過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行したときには、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開くことができる。従って、吸気管３内を短時間で掃気できる。

なお、上記実施の形態１においては、ＥＣＵ７が図５のステップＳ３〜Ｓ６の処理を実行することにより本発明の「バルブ操作手段」が実現されている。

実施の形態２．
［実施の形態２の特徴］
本発明の実施の形態２は、図１に示したシステム構成を前提とし、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に、ＥＧＲバルブ２３とＡＢＶ６２を操作してＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開くと共に、吸気絞り弁３６を全開状態にすることを特徴としている。

上述したように、ＥＧＲガスの導入に際して吸気絞り弁３６は絞られている。そのため、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に吸気絞り弁３６を全開状態にすれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口の周囲の圧力を吸気絞り弁３６よりも上流側の吸気管３内の圧力と等しくできる。そのため、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ管２１側から吸気管３側に導入され易い状態を解消して、上述したＥＧＲガスの逆流を促進できる。

図６は、実施の形態２の効果を説明する図であり、基本的には図４と同様である。但し、時刻ｔ_３の時点でＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開くのに加えて、吸気絞り弁３６を全開状態とした場合（本発明有り（実施の形態２））は、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開く場合（本発明有り（実施の形態１））に比べて、筒内ＥＧＲ率をより短時間で低下させることができる。

［具体的処理］
図７は、実施の形態２においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図７の制御ルーチンは、図５の制御ルーチン同様、過給エンジンの運転中に一定間隔で繰り返し実行されるものとする。

図７に示すルーチンにおいては、ステップＳ７において、吸気絞り弁３６が全開状態であるか否かが判定され、全開状態でないと判定された場合は、ステップＳ８に進み、吸気絞り弁３６が全開状態とされる。なお、図７のステップＳ１〜Ｓ６の処理については、図５の説明を参照されたい。

以上、図７に示したルーチンによれば、ＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされた場合において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を一旦閉じた後に過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行したときには、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開き、併せて吸気絞り弁３６を全開状態にできる。従って、実施の形態１に比べてより短時間で吸気管３内を掃気できる。

実施の形態３．
［実施の形態３の特徴］
本発明の実施の形態３は、図１に示したマフラ４３が、排気管４内の圧力（背圧）を変更可能な流量制御弁（図示しない）を備える可変マフラであることを前提とし、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に、ＥＧＲバルブ２３とＡＢＶ６２を操作してＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開くと共に、排気管４内の圧力が最も低くなるように流量制御弁を操作することを特徴としている。

過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に排気管４内の圧力が最も低くなるように流量制御弁を操作すれば、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の入口と出口の差圧を大きくできるので、上述したＥＧＲガスの逆流を促進できる。よって、上記実施の形態２同様、実施の形態１に比べてより短時間で吸気管３内を掃気できる。

［具体的処理］
図８は、実施の形態３においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図３の制御ルーチンは、図５の制御ルーチン同様、過給エンジンの運転中に一定間隔で繰り返し実行されるものとする。

図８に示すルーチンにおいては、ステップＳ９において、可変背圧が最低値に設定されているか否かが判定され、最低値に設定されていない場合には、ステップＳ１０に進み、流量制御弁が操作される。なお、可変背圧が最低値に設定されているか否かは、例えば、排気管内の圧力と流量制御弁の開度との関係を定めたＥＣＵマップに基づいて判定される。図８のステップＳ１〜Ｓ６の処理については、図５の説明を参照されたい。

以上、図８に示したルーチンによれば、ＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされた場合において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を一旦閉じた後に過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行したときには、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開き、併せて流量制御弁を操作できる。従って、実施の形態１に比べてより短時間で吸気管３内を掃気できる。

実施の形態４．
［実施の形態４の特徴］
本発明の実施の形態４は、排気弁１４の開弁時期を変更可能な可変動弁機構（図示しない）を備えるシステム構成を前提とし、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に、ＥＧＲバルブ２３とＡＢＶ６２を操作してＬＰＬ−ＥＧＲ管２１とエアバイパス管６１を開くと共に、排気弁１４の開弁時期を変更することを特徴としている。

上記実施の形態１で説明したように、所定運転条件下では、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の入口と出口の差圧が小さくなるため、ＥＧＲガスの通過に対して排気脈動の影響が大きくなり、ＥＧＲガスがＬＰＬ−ＥＧＲ管２１の出口側から入口側に逆流する。これに関し、本発明者によれば、排気脈動に影響を及ぼす排気弁１４の開弁時期によっては、このＥＧＲガスの逆流を促進できることが明らかとなった。図９は、所定運転条件における排気弁の開弁時期（ＥＸ−ＶＶＴ）とＥＧＲ率との関係を示す図である。図９に示すように、排気弁の開弁時期によってはＥＧＲ率の負の値が大きくなる。

このような知見に基づき、本実施の形態では、過給エンジンの運転条件が所定運転条件に移行した場合に、ＥＧＲガスの逆流量が最大となるタイミングに排気弁１４の開弁時期を変更する。図１０は、実施の形態４の効果を説明する図である。図１０に示すように、排気弁１４の開弁時期を変更する場合は（本発明有り）、排気弁１４の開弁時期を変更しない場合（本発明無し）に比べて、ＥＧＲガスの逆流が生じる運転領域を拡大して効率的にＥＧＲガスの逆流を行うことが可能となる。なお、このような排気弁１４の開弁時期については、過給エンジンの運転条件に対応させて設定したＥＣＵマップとしてＥＣＵ７のメモリに記憶されているものとする。また、本実施の形態では、このようにして拡大された後の過給エンジンの運転領域に基づいて、所定運転条件が設定されているものとする。

［具体的処理］
図１１は、実施の形態４においてＥＣＵ７が実行する制御ルーチンを示すフローチャートである。なお、図１１の制御ルーチンは、図５の制御ルーチン同様、過給エンジンの運転中に一定間隔で繰り返し実行されるものとする。

図１１に示すルーチンにおいては、ステップＳ１１において、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を逆流するＥＧＲガス量が最大となる排気弁１４の開弁時期と、ＥＧＲガス通過流量と、内部ＥＧＲガス量とが算出される。具体的に、ステップＳ１１では、過給エンジンの運転条件とＥＣＵマップに基づいてＬＰＬ−ＥＧＲ管２１を逆流するＥＧＲガス量が最大となる排気弁１４の開弁時期が算出され、更に、ＥＧＲ通過流量とその開弁時期での内部ＥＧＲガス量とが算出される。

ステップＳ１２では、ＥＧＲガスの逆流が内部ＥＧＲガス量を増やさずに行われるか否かが判定される。具体的に、ステップＳ１２では、過給エンジンの運転条件が所定運転条件であるか否か、および、内部ＥＧＲガス量が増加する運転条件であるか否かが判定される。内部ＥＧＲガス量が増えてしまうような場合には、ＬＰＬ−ＥＧＲ管２１経由でＥＧＲガスを逆流させたにも関わらず、排気管４から気筒１内に流入してしまい、その結果として吸気管３の掃気を妨げる可能性がある。そのため、ステップＳ１２において、過給エンジンの運転条件が所定運転条件でないと判定された場合、または、内部ＥＧＲガス量が増えると判定された場合は、本ルーチンを終了する。一方、過給エンジンの運転条件が所定運転条件であり、尚且つ、内部ＥＧＲガス量が増えることはないと判定された場合は、ステップＳ１３に進み、排気弁１４の開弁時期がステップＳ１１で算出したタイミングに設定され、ステップＳ４に進む。なお、図１１のステップＳ１，Ｓ２，Ｓ４〜Ｓ６の処理については、図５の説明を参照されたい。

以上、図１１に示したルーチンによれば、ＥＧＲ制御の実行中に車両に対する減速要求がなされた場合において、ＥＧＲガスの逆流量が最大となるタイミングに排気弁１４の開弁時期を変更し、更に、ＥＧＲガスの逆流が内部ＥＧＲガス量を増やさずに行われるか否かを判定した上で、ＥＧＲガスを逆流させることができる。よって、ＥＧＲガスの逆流を効率的に行わせることができる。

２ 外部ＥＧＲ装置
３ 吸気管
４ 排気管
５ 排気ターボ過給機
６ エアバイパス装置
７ ＥＣＵ
２１ ＬＰＬ−ＥＧＲ管
２３ ＥＧＲバルブ
５１ コンプレッサ
５２ 駆動タービン
６１ エアバイパス管
６２ ＡＢＶ（エアバイパスバルブ）

Claims (1)

1. 内燃機関の吸気管に設けられた過給機のコンプレッサと、
   前記内燃機関の排気管に設けられた前記過給機のタービンと、
   前記排気管の前記タービンよりも下流側と、前記吸気管の前記コンプレッサよりも上流側とを接続するＥＧＲ管と、
   前記ＥＧＲ管を開閉するＥＧＲバルブと、
   前記吸気管において、前記コンプレッサをバイパスするエアバイパス管と、
   前記エアバイパス管を開閉するエアバイパスバルブと、
   前記コンプレッサによる過給と前記ＥＧＲ管によるＥＧＲガスの導入とが行われている場合に前記内燃機関を減速運転させるときは、前記ＥＧＲ管を閉じるように前記ＥＧＲバルブを操作し、尚且つ、前記ＥＧＲ管を閉じた後の前記内燃機関の運転条件が、前記ＥＧＲ管において前記ＥＧＲバルブよりも前記吸気管側の圧力が前記ＥＧＲバルブよりも前記排気管側の圧力よりも高くなる所定運転条件に移行した場合には、前記ＥＧＲ管を再び開くように前記ＥＧＲバルブを操作すると共に、前記エアバイパス管を開くように前記エアバイパスバルブを操作するバルブ操作手段と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。

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