WO2012150619A1 - 内燃機関の運転制御方法 - Google Patents

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WO2012150619A1
WO2012150619A1 PCT/JP2011/002542 JP2011002542W WO2012150619A1 WO 2012150619 A1 WO2012150619 A1 WO 2012150619A1 JP 2011002542 W JP2011002542 W JP 2011002542W WO 2012150619 A1 WO2012150619 A1 WO 2012150619A1
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combustion engine
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成人 山根
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トヨタ自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an operation control method for an internal combustion engine in which the internal combustion engine is temporarily stopped in accordance with a stop request of the internal combustion engine in which the exhaust gas recirculation device is incorporated, and the internal combustion engine is started again in accordance with the start request of the internal combustion engine.
  • EGR exhaust gas flowing through the exhaust passage back into the combustion chamber from the intake passage, by lowering the combustion temperature of the mixture in the combustion chamber, EGR was to reduce the proportion of nitrogen oxides occupied in the exhaust gas (E xhaust G as R ecirculation: known exhaust gas recirculation) system.
  • an EGR control valve capable of opening and closing the EGR passage is provided in the middle of the EGR passage where both ends communicate with the intake passage and the exhaust passage, and the exhaust gas is recirculated to the intake passage side in a predetermined operation region. I am letting.
  • Patent Document 1 A technique for solving such a problem is proposed in Patent Document 1. That is, in the idle stop control, EGR gas is temporarily stored in the EGR passage when the internal combustion engine is stopped, and when the internal combustion engine is restarted, particularly for the first explosion cylinder in which the first supplied fuel burns. Gas can be supplied in addition to intake air.
  • the EGR gas temporarily stored in the EGR passage is a part of the exhaust having a relatively high oxygen concentration flowing through the exhaust passage immediately before the stop of the internal combustion engine, and the EGR gas having a low oxygen concentration. Is inherently difficult to store in the EGR passage. Therefore, even when opening the EGR valve when restarting the internal combustion engine, it is difficult to perform the reduction of the exhaust temperature as intended, result of suppressing the generation of the NO x when the engine restart as effective I can't expect too much.
  • An object of the present invention is an operation control method for an internal combustion engine in which an exhaust gas recirculation device capable of performing appropriate EGR control on the first explosion cylinder when the internal combustion engine in a temporarily stopped state is restarted is incorporated. Is to provide.
  • an internal combustion engine in which the internal combustion engine is temporarily stopped in accordance with a request for stopping the internal combustion engine in which the exhaust gas recirculation device is incorporated, and the internal combustion engine is started again in accordance with the start request for the internal combustion engine.
  • the exhaust gas recirculation device has one end communicating with the intake passage and the other end communicating with the exhaust passage, and for guiding a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine to the intake passage as EGR gas.
  • the step of comparing the pressure of the EGR gas interposed in the EGR passage between the EGR control valve and the on-off valve and the pressure of the exhaust gas introduced into the EGR passage through the exhaust passage are compared between the EGR control valve and the on-off valve. And a step of fully closing the on-off valve when the pressure becomes lower than the pressure of the EGR gas
  • an internal combustion engine in which the internal combustion engine is temporarily stopped in accordance with a stop request of the internal combustion engine in which the exhaust gas recirculation device is incorporated, and the internal combustion engine is started again in accordance with the start request of the internal combustion engine.
  • the exhaust gas recirculation device has one end communicating with the intake passage and the other end communicating with the exhaust passage, and for guiding a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine to the intake passage as EGR gas.
  • An EGR passage, an EGR control valve arranged on one end side of the EGR passage for controlling the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage, and an EGR passage arranged on the other end side of the EGR passage for opening and closing the EGR passage A step of determining whether or not the internal combustion engine is in a pressure accumulating operation state capable of accumulating EGR gas in an EGR passage between the EGR control valve and the on-off valve; Is determined to be in an accumulative operation state, the step of fully closing the EGR control valve, and whether the change rate of the throttle opening is equal to or less than a predetermined value after the EGR control valve is fully closed And a step of fully closing the on-off valve when it is determined that the rate of change of the throttle opening is equal to or less than a predetermined value.
  • an internal combustion engine in which the internal combustion engine is temporarily stopped according to a request for stopping the internal combustion engine in which the exhaust gas recirculation device is incorporated, and the internal combustion engine is started again according to the start request for the internal combustion engine.
  • the exhaust gas recirculation device has one end communicating with the intake passage and the other end communicating with the exhaust passage, and for guiding a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine to the intake passage as EGR gas.
  • An EGR passage, an EGR control valve arranged on one end side of the EGR passage for controlling the flow rate of EGR gas flowing through the EGR passage, and an EGR passage arranged on the other end side of the EGR passage for opening and closing the EGR passage A step of determining whether or not the internal combustion engine is in a pressure accumulating operation state capable of accumulating EGR gas in an EGR passage between the EGR control valve and the on-off valve; If the EGR control valve and the on-off valve are fully closed, and after the EGR control valve and the on-off valve are fully closed, the change rate of the throttle opening is predetermined.
  • a step for determining whether or not the change rate of the throttle opening is equal to or less than a predetermined value a step for switching the on / off valve to a fully open state, and a lapse of a predetermined time since the on / off valve is switched to a fully open state. And a step of switching the open / close valve to the fully closed state later.
  • an internal combustion engine in which the internal combustion engine is temporarily stopped according to a request for stopping the internal combustion engine in which the exhaust gas recirculation device is incorporated, and the internal combustion engine is started again according to the start request for the internal combustion engine.
  • the exhaust gas recirculation device has one end communicating with the intake passage and the other end communicating with the exhaust passage, and for guiding a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine to the intake passage as EGR gas.
  • the step of setting the step of comparing the intake pressure introduced from the intake passage to the internal combustion engine and the target value of the set intake pressure, and after the EGR control valve and the on-off valve are fully closed,
  • a step of switching When the intake pressure introduced to the engine is equal to or higher than the set target value of the intake pressure, the step of switching the on / off valve to the fully open state and the on / off valve to the fully closed state again after a predetermined time has elapsed since the on / off valve was switched to the fully open state And a step of switching.
  • the step of switching the open / close valve in the fully closed state to the fully open state is based on the operating state of the internal combustion engine from the fully closed state to the fully open state.
  • the method may include a step of calculating a target time required for switching to the state and a step of switching the on-off valve to a fully open state so as to be the calculated target time.
  • the step of switching the on / off valve to the fully closed state after a lapse of a predetermined time after switching the on / off valve to the fully open state is whether the change rate of the throttle opening is equal to or less than a predetermined value after the EGR control valve is fully opened. And a step of immediately switching the on / off valve to a fully closed state without waiting for the elapse of a predetermined time when it is determined that the change rate of the throttle opening is equal to or less than a predetermined value. .
  • the accumulable operation state can include that the rate of change of the accelerator opening is equal to or greater than a predetermined value. Or it can include that an accelerator opening is more than a predetermined value. Moreover, the operation state in which pressure accumulation is possible may be in a non-EGR operation region.
  • EGR gas having a high pressure and a low oxygen concentration can be confined in the EGR passage. Consequently, also it is possible to perform good EGR control over first aeration tube on restart of the internal combustion engine, it is possible to reduce the NO x contained in the exhaust.
  • the EGR gas having a higher pressure and a lower oxygen concentration can be temporarily confined in the EGR passage without hindering the acceleration feeling according to the driver's operation. .
  • the target time required to switch the on / off valve from the fully closed state to the fully open state is calculated based on the operating state of the internal combustion engine, and the on / off valve is switched to the fully open state so that the calculated target time is reached.
  • Deterioration of maneuverability can be suppressed by minimizing the decrease in atmospheric pressure.
  • the EGR gas can be more reliably confined in the EGR passage.
  • the on / off valve When the on / off valve is switched to the fully open state for a predetermined time and then returned to the fully closed state again, if the change rate of the throttle opening is less than the predetermined value, the on / off valve is immediately switched to the fully closed state.
  • the concentration of EGR gas can be more reliably confined in the EGR passage.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of an embodiment in which an operation control method for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a compression ignition internal combustion engine.
  • FIG. 2 is a control block diagram in the embodiment shown in FIG. 1.
  • it is a map showing the relationship between an engine speed, fuel injection quantity, and an EGR driving
  • it is a map showing the relationship between an engine speed, fuel injection amount, and target intake pressure. It is a map showing the relationship between the ratio of the EGR gas pressure to the exhaust pressure, the target valve opening target time, and the opening degree of the variable nozzle vane of the exhaust turbine supercharger with variable nozzle vanes.
  • Embodiments in which the operation control method for an internal combustion engine according to the present invention is applied to a compression ignition internal combustion engine will be described in detail with reference to FIGS.
  • the present invention is not limited to these embodiments, and these can be further combined as necessary, or the configuration can be freely changed according to the characteristics required for the subject of the present invention. It is.
  • the present invention is also effective for a spark ignition type internal combustion engine in which gasoline, alcohol, LNG (liquefied natural gas) or the like is used as fuel and is ignited by a spark plug.
  • FIG. 1 shows the concept of the engine system in the present embodiment
  • FIG. 2 shows control blocks in this engine system. That is, the engine 10 in the present embodiment is a compression ignition type multi-cylinder internal combustion engine that spontaneously ignites by directly injecting light oil as fuel into the combustion chamber 12 in a compressed state from the fuel injection valve 11.
  • the present invention can be applied even to a single-cylinder internal combustion engine.
  • a valve mechanism (not shown) and the previous fuel injection valve 11 are incorporated in a cylinder head 15 formed with an intake port 13 and an exhaust port 14 respectively facing the combustion chamber 12.
  • the valve mechanism in the present embodiment includes an intake valve 16 that opens and closes the intake port 13 and an exhaust valve 17 that opens and closes the exhaust port 14.
  • the opening and closing timings of the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are set according to the operating state of the engine 10. It can be changed. However, it is also possible to employ a valve operating mechanism in which the opening / closing timings of the intake valve 16 and the exhaust valve 17 are fixed.
  • the fuel injection valve 11 is arranged facing the center of the upper end of the combustion chamber 12 so as to be sandwiched between the intake valve 16 and the exhaust valve 17.
  • the fuel injection valve 11 in this embodiment is a direct injection single injection type in which light oil, which is fuel, is directly injected into the combustion chamber 12 before and after the end of the compression stroke, that is, before and after the compression top dead center of the piston 18.
  • light oil which is fuel
  • the amount and injection timing of fuel from the fuel injection valve 11 is supplied to the combustion chamber 12, the ECU (E lectronic C ontrol U nit ) 20 based on operating conditions of the vehicle including the depression amount of the accelerator pedal 19 by the driver Be controlled.
  • the amount of depression of the accelerator pedal 19 is detected by an accelerator opening sensor 21, and the detection information is output to the ECU 20. More specifically, based on the driving state of the vehicle including the detection signal from the accelerator opening sensor 21, the fuel injection setting unit 22 of the ECU 20 drives the engine 10, that is, the fuel injection amount from the fuel injection valve 11, That is, the supply amount and the injection timing are set.
  • the fuel injection valve drive unit 23 of the ECU 20 drives the fuel injection valve 11 so that fuel corresponding to the fuel injection amount set by the fuel injection setting unit 22 is injected at a set injection timing.
  • a throttle valve 25 for adjusting the opening degree of the intake passage 24a is incorporated in the middle of the intake pipe 24 that is connected to the cylinder head 15 so as to communicate with the intake port 13 and defines the intake passage 24a together with the intake port 13. It is.
  • the opening of the throttle valve 25 is set by the throttle opening setting unit 26 of the ECU 20 based on the depression amount of the accelerator pedal 19 detected by the accelerator opening sensor 21 and the driving state of the vehicle. Then, the throttle valve drive unit 27 of the ECU 20 drives the throttle valve 25 via the throttle actuator 28 so that the opening set by the throttle opening setting unit 26 is obtained.
  • a crank angle sensor 32 that detects the rotational phase of the crankshaft 31 to which the piston 18 is connected via the connecting rod 30, that is, the crank angle, and outputs it to the ECU 20 is attached to the cylinder block 29 in which the piston 18 reciprocates. It has been.
  • the ECU 20 grasps the rotational phase of the crankshaft 31 and the engine rotational speed in real time based on the information from the crank angle sensor 32.
  • the engine 10 is assembled with an exhaust turbine supercharger 33, an exhaust purification device 34, and an EGR device 36 that guides part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a to the intake passage 24a.
  • An exhaust turbine supercharger (hereinafter simply referred to as a supercharger) 33 supercharges the combustion chamber 12 using the kinetic energy of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a, increases the intake air density, and increases the intake air flow rate. It is for increasing.
  • the supercharger 33 includes a compressor 33a and a turbine 33b that rotates integrally with the compressor 33a.
  • the compressor 33 a is incorporated in the intake pipe 24 located upstream of the throttle valve 25.
  • the turbine 33 b is incorporated in the middle of the exhaust pipe 35 connected to the cylinder head 15 so as to communicate with the exhaust port 14.
  • the turbine 33b in the present embodiment includes a variable nozzle vane (not shown) whose opening degree is controlled by a vane drive unit 37 of the ECU 20 via a vane actuator 38 (see FIG. 2) based on the driving state of the vehicle. That is, by operating the vane actuator 38 and changing the opening of the variable nozzle vane, the utilization efficiency of exhaust kinetic energy can be changed, and as a result, the intake pressure can be changed. For this reason, the vane opening degree setting part 39 of ECU20 sets the vane opening degree of the turbine 33b of the supercharger 33 based on the driving
  • the previous vane drive unit 37 drives the variable nozzle vane via the vane actuator 38 so that the vane opening set by the vane opening setting unit 39 is obtained.
  • an intercooler is provided in the middle of the intake passage 24a between the compressor 33a and the surge tank 40. 41 is incorporated.
  • the intake pipe 24 upstream of the compressor 33a of the supercharger is provided with an air flow meter 42 that detects the flow rate of intake air flowing through the intake passage 24a and outputs the detected flow rate to the ECU 20.
  • the exhaust gas purification device 34 for detoxifying harmful substances generated by the combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber 12 includes an exhaust pipe 35 that defines an exhaust passage 35a downstream of the turbine 33b of the supercharger 33. It is arranged on the way.
  • Exhaust gas purifying device 34 in the present embodiment has at least oxidative catalytic converter 34a, DPF (D iesel P articulate F ilter) and, it is also possible to add other catalytic converter, such as the NO x catalyst.
  • the EGR device 36 intended to reduce nitrogen oxides in the exhaust gas exchanges heat with an EGR pipe 43 that defines an EGR passage 43a, an EGR control valve 44 and an on-off valve 45 that are provided separately from the EGR pipe 43.
  • the EGR pipe 43 has one end communicating with the exhaust pipe 35 that defines the exhaust passage 35 a together with the exhaust port 14, and the other end with the throttle valve 25 described above and the surge tank 40 disposed downstream of the throttle valve 25. In the intake pipe 24.
  • An EGR control valve 44 which is disposed near one end of the EGR pipe 43 in the vicinity of the connection portion between the intake pipe 24 and the EGR pipe 43 and whose operation is controlled by the ECU 20, is recirculated from the EGR passage 43a to the intake passage 24a.
  • the flow rate of the exhaust gas as EGR gas is controlled. More specifically, when the engine 10 is in the EGR operation region indicated by the oblique lines in FIG. 3 set in advance in relation to the engine rotation speed and the fuel injection amount, the EGR amount setting unit 47 of the ECU 20 includes the combustion chamber 12. The amount of EGR to be refluxed, that is, the opening degree of the EGR control valve 44 is set.
  • the EGR valve driving unit 48 of the ECU 20 controls the EGR control valve 44 to the opening set by the EGR amount setting unit 47, and otherwise, the EGR valve driving unit 48 is basically kept closed so as to block the EGR passage 43a. To do.
  • the on / off valve 45 disposed on the connection portion side of the exhaust pipe 35 and the EGR pipe 43 is controlled to open / close with respect to the EGR passage 43a by the on / off valve drive unit 49 of the ECU 20.
  • the opening of the variable nozzle vane turbocharger 33, and exhaust pressure P E flowing nearest the exhaust passage 35a of the connection portion of the exhaust pipe 35 for the other end of the EGR pipe 43, the pressure of the EGR gas P e Based on the above, the time t required to open the on-off valve 45 can be controlled.
  • An EGR gas pressure sensor 51 for detection is provided. Detection signals from these two sensors 50 and 51 are output to the ECU 20.
  • the valve opening target required time t is appropriately set according to the opening of the variable nozzle vane of the supercharger 33. ing. More specifically, a map related to the target opening time t of the on-off valve 45 as shown in FIG. 4 is stored in the on-off valve opening time setting unit 52 of the ECU 20.
  • the on-off valve opening time setting unit 52 outputs the target opening time t of the on-off valve 45 read from this map to the previous on-off valve driving unit 49, and the on-off valve driving unit 49 has the on-off valve 45 opening target.
  • the valve opening speed of the on-off valve 45 is controlled so as to reach the fully open state at the required time t. Therefore, and if adversely affecting the operation of the supercharger 33 with the rapid change of the exhaust pressure P E is not a concern, if not the supercharger 33 is incorporated into the engine 10, unnecessary such control Please note that.
  • the interval between the EGR control valve 44 and the opening / closing valve 45 is set so that the volume of the EGR passage 43a partitioned by the closed EGR control valve 44 and the opening / closing valve 45 is substantially the same as the displacement of the engine 10.
  • the inner diameter of the EGR passage 43a between them is set appropriately.
  • the heat exchanger 46 for reducing the temperature of the exhaust gas flowing into the EGR passage 43a is an EGR located at the other end side of the EGR pipe 43, that is, between the connection part of the exhaust pipe 35 and the EGR pipe 43 and the on-off valve 45. It is arranged in the middle of the pipe 43. Cooling water flowing through the water jacket 53 formed in the cylinder block 29 is guided to the heat exchanger 46, and high-temperature exhaust gas is efficiently cooled, thereby increasing the charging efficiency of the EGR gas guided to the EGR passage 43a. .
  • the intake air supplied into the combustion chamber 12 together with the exhaust gas recirculated into the intake passage 24a via the EGR passage 43a forms a mixture with the fuel injected from the fuel injection valve 11 into the combustion chamber 12.
  • the piston 18 spontaneously ignites and burns immediately before the compression top dead center of the piston 18, and the exhaust generated thereby is discharged from the exhaust pipe 35 into the atmosphere through the exhaust purification device 34.
  • the combustion gas temperature decreases due to a decrease in the intake air temperature accompanying an increase in the concentration of CO 2 contained in the intake air, so that the amount of nitrogen oxides generated with combustion is suppressed.
  • the EGR control when the engine 10 is restarted based on the engine start request after the engine 10 is temporarily stopped based on the engine stop request, the EGR control can be effectively performed even for the first explosion cylinder. I have to. For this reason, it is necessary to temporarily store the exhaust gas having a high pressure and a low oxygen concentration as EGR gas in the EGR passage 43a in advance.
  • An operation state in which such high-pressure and low-oxygen concentration exhaust gas is obtained that is, an operation state capable of accumulating pressure according to the present invention, can be exemplified first when the engine 10 is in a high load non-EGR operation region.
  • the EGR control valve 44 remains closed even when the engine 10 is in the EGR operation region, specifically, when the amount of depression of the accelerator pedal 19 by the driver suddenly increases, It can be said that it is an operation state capable of accumulating pressure in the invention.
  • Target intake pressure P R as described above is calculated by the target intake pressure calculation block 55 of the ECU 20.
  • the target intake pressure calculation unit 55 in the present embodiment stores a map as shown in FIG. 5 that is set in advance in association with the engine speed and the fuel injection amount, and based on this map. target intake pressure P R is read.
  • the intake pressure sensor 54 is provided in the intake pipe 24 on the downstream side of the communication portion with the EGR pipe 43, detects the pressure P n of the intake air flowing therethrough, and outputs this to the ECU 20.
  • the “engine stop request” in the present invention refers to a case where the depression amount of the accelerator pedal 19 is zero and the vehicle speed is zero during the operation of the engine 10.
  • the “engine start request” in the present invention refers to a case where the driver depresses the accelerator pedal 19 for starting the vehicle from a state where the engine 10 is stopped by the “engine stop request”.
  • the ECU 20 includes a microcomputer including a CPU, ROM, RAM, A / D converter, input / output interface, etc. (not shown).
  • the ECU 20 in the present embodiment grasps the operating state of the engine 10 and the vehicle on which the engine 10 is mounted based on the detection information from the various sensors 21, 32, 50, 51, 54 and the air flow meter 42 described above. . Then, the operation of the fuel injection valve 11, the throttle actuator 28, the vane actuator 38, the EGR control valve 44, the on-off valve 45, and an engine starter motor 56, which will be described later, is performed so that the engine 10 is operated according to a preset program. Control.
  • the ECU 20 in this embodiment includes the previous fuel injection setting unit 22, the fuel injection valve driving unit 23, the throttle opening setting unit 26, the throttle valve driving unit 27, the vane opening setting unit 39, the vane driving unit 37,
  • an EGR amount setting unit 47 In addition to an EGR amount setting unit 47, an EGR valve driving unit 48, an on-off valve driving unit 49, an on-off valve opening time setting unit 52, and a target intake pressure calculation unit 55, an operating state determination unit 57 and a starter motor driving unit 58 are further provided. It has.
  • the driving state determination unit 57 is based on detection information from the accelerator opening sensor 21, the crank angle sensor 32, the exhaust pressure sensor 50, the EGR gas pressure sensor 51, the air flow meter 42, the intake pressure sensor 54, and the like. Understand the driving status of Further, the operating state determination unit 57 also determines whether or not there is an engine stop request or an engine start request.
  • the starter motor drive unit 58 controls the operation of the engine starter motor 56 connected to the crankshaft 31 via a joint (not shown) based on an ON signal of an ignition key switch (not shown) or a previous engine start request.
  • the engine starting motor 56 performs motoring of the engine 10.
  • the ECU 20 temporarily confines high-pressure and low oxygen concentration exhaust gas as EGR gas in the EGR passage 43a based on the driving state of the vehicle. Thereafter, when there is an engine start request from a temporary stop state based on the engine stop request, the EGR control valve 44 is opened in accordance with the start of the engine 10, and effective EGR control is performed from the first explosion cylinder.
  • step S10 it is determined whether or not the change rate ⁇ n of the accelerator opening operated by the driver is equal to or greater than a preset positive threshold ⁇ R.
  • the routine proceeds to step S11 and this step is performed. further determines whether the accelerator opening theta n threshold theta R greater than or equal to a preset time. Less than Step accelerator opening at theta n threshold theta R of the S11, that is, when it is determined that the engine 10 is not in the non-EGR operation region of high load, the operation described above again returns to step S10 repeat.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is equal to or greater than the threshold value ⁇ R , that is, it is in a pressure accumulable operating state, the process proceeds to step S12 and the EGR control valve 44 and the on-off valve 45 Are kept fully closed. Further, it is the accelerator opening theta n threshold theta R or at step S11, i.e., Similarly, when the engine 10 is determined to be in the non-EGR operation region of high load, which is the accumulator operable state, step in S12 Migrate to
  • the current intake air pressure P n detected by the intake pressure sensor 54 is the target intake pressure P R or set by the target intake pressure calculation block 55 in S13 step.
  • less than the intake air pressure P n is the target intake pressure P R, that is, when the increase of the drive torque corresponding to the change rate alpha n of accelerator opening is determined not yet been the transition to step S14 To do.
  • the steps in this S14 by comparing the exhaust pressure P E, which is detected by the EGR gas pressure P e and the exhaust pressure sensor 50 detected by the EGR gas pressure sensor 51, the EGR gas pressure P e is the exhaust pressure P E Determine if it is high.
  • EGR gas pressure P e is equal to or less than the exhaust pressure P E, that is, when the pressure P E in the exhaust gas flowing in the exhaust passage 35a is judged that continues to rise, the intake pressure P returns to S13 in step n again determines whether the target intake pressure P R or more.
  • the step of the intake pressure P n until the target intake pressure P R or S13, S14 is repeated.
  • the driving torque is increased in accordance with the change rate ⁇ n of the accelerator opening without impairing the driver's acceleration request, so that it is possible to avoid a decrease in maneuverability.
  • Intake pressure in the previous S13 in step P n is the target intake pressure P R or more, that is, when it is determined that the driver increases the drive torque is made to be desired, open valve shifts to step S15 target
  • the required time t is set by the opening / closing valve opening time setting unit 52.
  • the process proceeds to step S16, and the on-off valve 45 is switched to the fully opened state at the valve opening target required time t set. Then, it is determined whether the high or not than the exhaust pressure P E of the EGR gas pressure P e detected by the EGR gas pressure sensor 51 at step S17 is detected by the exhaust pressure sensor 50.
  • EGR gas pressure P e is equal to or less than the exhaust pressure P E, that is, when the pressure P E in the exhaust gas flowing in the exhaust passage 35a is judged that continues to rise, EGR gas pressure P e is the exhaust pressure P Step S17 is repeated until it becomes higher than E.
  • higher than the EGR gas pressure P e is the exhaust pressure P E in step S17, i.e., if the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a is determined that began to decrease, the processing proceeds to S18 in step Then, the on-off valve 45 is switched to the fully closed state, and the current process is terminated.
  • the exhaust pressure sensor 50 and the EGR gas pressure sensor 51 are used, but the same control can be performed without using them.
  • a control procedure according to another embodiment for temporarily confining EGR gas in the EGR passage 43a is shown in the flowchart of FIG. 7, but the steps from S10 to S13 are the same as those in the previous embodiment.
  • the current intake air pressure P n at S13 in step is determined to be smaller than the target intake pressure P R is either migrated to turn whether less than the rate of change alpha n of the accelerator opening degree is 0 to S24 in step Determine.
  • step S24 If it is determined in step S24 that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is equal to or greater than 0, that is, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a continues to rise, the process returns to step S13 and the intake pressure P n again determines whether a target intake pressure P R or more.
  • the step of the intake pressure P n until the target intake pressure P R or S13, S24 is repeated.
  • the driving torque is increased in accordance with the change rate ⁇ n of the accelerator opening without impairing the driver's acceleration request, so that it is possible to avoid a decrease in maneuverability.
  • step S24 determines whether the change rate ⁇ n of the accelerator opening is less than 0, that is, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a tends to decrease. Similar to the above determination, the current process ends.
  • the intake pressure P n is the target intake pressure P R or in S13 step, that is, when it is determined that the driver increases the drive torque is made to be desired, the same S15 and S16 as in the previous embodiments Do step.
  • the threshold C R is a preset value expected time exhaust after opening the switch valve 45 flowing through the exhaust passage 35a is required for complete flow into the EGR passage 43a as EGR gases. Initially, the count value C n is less than the threshold value C R, the process proceeds to step S29, the change rate alpha n of the accelerator opening degree is equal to or less than 0.
  • step S27 If it is determined that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is equal to or greater than 0, that is, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a continues to increase, the process returns to step S27 and the timer count value C n is incremented. The step of S28 is repeated again. In this manner, the exhaust as long as the pressure of the exhaust gas flowing through the passage 35a is not turned to decrease, the count value C n of the timer repeats the steps until S27 ⁇ S29 equal to or larger than the threshold value C R. Thereby, the EGR gas having a high pressure and a low oxygen concentration can be reliably guided to the EGR passage 43a.
  • step S28 is a step count value C n is the threshold value C R or at a, that is, when it is determined that it is possible to direct the predetermined amount of the high-pressure and low oxygen concentration of the EGR gas in the EGR passage 43a is proceeds to step S30 Then, the on-off valve 45 is switched to the fully closed state. As a result, the high pressure and low oxygen concentration EGR gas is temporarily confined in the EGR passage 43a. Accordingly, after the engine 10 is temporarily stopped according to the engine stop request, when the engine 10 is restarted according to the engine start request, it is possible to add EGR gas having a low oxygen concentration to the intake air even to the first explosion cylinder. Generation of NO x can be reliably suppressed. In the step of S30 is also performed a process of resetting the count value C n of the timer to zero.
  • step S29 when it is determined in step S29 that the rate of change ⁇ n of the accelerator opening is less than 0, that is, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a tends to decrease, immediately without waiting for the elapse of a predetermined time.
  • the process proceeds to step S30.
  • FIG. 8 shows a flowchart of such another embodiment of the present invention.
  • the steps S10 to S12 are the same as those in the previous embodiment.
  • the process proceeds to step S31 to determine whether or not the change rate ⁇ n of the accelerator opening is 0 or less.
  • the change rate ⁇ n of the accelerator opening is larger than 0, that is, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a continues to increase, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a increases.
  • the step of S31 is repeated until it disappears or starts to decrease.
  • step S31 when it is determined in step S31 that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is 0 or less, that is, the pressure increase of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a has stopped or has decreased.
  • the process proceeds to step S16 and the on-off valve 45 is switched to the fully open state.
  • the count up of the timer at step S27, the count value C n of the timer is equal to or the threshold value C R or at S28 in step, the timer count value C n is the threshold value C R Steps S27 and S28 are repeated until the above is reached.
  • step S28 is a step count value C n is the threshold value C R or at a, that is, when it is determined that it is possible to direct the predetermined amount of the high-pressure and low oxygen concentration of the EGR gas in the EGR passage 43a is proceeds to step S30 Then, the on-off valve 45 is switched to the fully closed state. Further, it resets the count value C n of the timer to zero.
  • the on-off valve 45 is switched to the fully closed state. Further, it resets the count value C n of the timer to zero.
  • FIG. 1 A flow chart of a simple control form using the exhaust pressure sensor 50 and the EGR gas pressure sensor 51 as in the first embodiment is shown in FIG. That is, first determines whether the change rate alpha n of accelerator opening threshold alpha R or at step S10. Here, when it is determined that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is smaller than the threshold value ⁇ R , that is, the driver has not made a request for a sudden increase in driving torque, the process proceeds to step S11. It is further determined whether or not the accelerator opening ⁇ n at the time is equal to or greater than a threshold value ⁇ R. Less than Step accelerator opening at theta n threshold theta R of the S11, that is, when it is determined that the engine 10 is not in the non-EGR operation region of high load, the operation described above again returns to step S10 repeat.
  • step S10 If it is determined in step S10 that the change rate ⁇ n of the accelerator opening is equal to or greater than the threshold value ⁇ R , that is, the pressure accumulation operation is possible, the process proceeds to step S32 and the EGR control valve 44 is fully closed. Hold on. Further, it is the accelerator opening theta n threshold theta R or at step S11, i.e., Similarly, when the engine 10 is determined to be in the non-EGR operation region of high load, which is the accumulator operable state, step S32 Migrate to
  • EGR gas pressure P e is the exhaust pressure P E above in step S17.
  • EGR gas pressure P e is greater than the exhaust pressure P E, that is, when the pressure of the exhaust gas flowing in the exhaust passage 35a is determined to continue to rise, the pressure of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 35a is increased
  • the step of S17 is repeated until it disappears or starts to decrease.
  • EGR gas pressure P e is the exhaust pressure P E above at step S17, i.e., if it is determined that the exhaust passage 35a or the pressure increase in the exhaust flow stops, or becomes downward trend.
  • the process proceeds to step S18 and the on-off valve 45 is switched to the fully closed state.
  • the EGR gas having a high pressure and a low oxygen concentration can be reliably guided to the EGR passage 43a.

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Abstract

　排気還流装置(３６)が組み込まれた内燃機関(１０)に対する停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関に対する始動要求に従って再び内燃機関を始動させることができる本発明による内燃機関の運転制御方法は、内燃機関(１０)がＥＧＲ制御弁(４４)と開閉弁(４５)との間のＥＧＲ通路(４３ａ)にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にある場合、ＥＧＲ制御弁(４４)および開閉弁(４５)をそれぞれ全閉状態にし、吸気通路(２４ａ)から内燃機関(１０)に導かれる吸気圧が内燃機関の運転状態に基づいて設定された吸気圧の目標値以上になったならば、開閉弁(４５)を全開状態に切り換え、所定時間経過後に開閉弁(４５)を再び全閉状態に切り換え、低酸素濃度の高圧ＥＧＲガスをＥＧＲ通路(４３ａ)に一時的に貯留する。

Description

内燃機関の運転制御方法
　本発明は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法に関する。
　排気通路内を流れる排気の一部を吸気通路から燃焼室内に戻し、燃焼室内における混合気の燃焼温度を低下させることにより、排気中に占める窒素酸化物の割合を低減させるようにしたＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation：排気還流）装置が知られている。このＥＧＲ装置においては、両端が吸気通路と排気通路とに連通するＥＧＲ通路の途中にこのＥＧＲ通路を開閉し得るＥＧＲ制御弁を介装し、所定の運転領域にて排気を吸気通路側へ還流させている。
　近年、排気の浄化に対する社会的要求が著しく高まっており、このような観点から車両が停止中の場合には内燃機関の作動を停止させ、燃料の無駄な消費を抑制すると同時に二酸化炭素の無駄な排出を防止する、いわゆるアイドルストップ制御も推進されている。しかしながら、このようなアイドルストップ制御における内燃機関の再始動時には、ＥＧＲ通路には有効となる排気が介在していないため、特に始動の最初に燃料と共に燃焼室に供給される吸気に対し、排気を含ませることが困難である。
　このような問題を解決する技術が特許文献１にて提案されている。すなわち、アイドルストップ制御において、内燃機関の停止時にＥＧＲ通路にＥＧＲガスを一時的に貯留しておき、内燃機関の再始動時、特に最初に供給される燃料が燃焼する初爆気筒に対し、ＥＧＲガスを吸気に加えて供給できるようにしている。
特開２００７－２６２９０２号公報
　特許文献１においては、ＥＧＲ通路に一時的に貯留されるＥＧＲガスは、内燃機関の停止直前の排気通路を流れていた比較的酸素濃度の高い排気の一部であり、低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路に貯留することが本質的に困難である。このため、内燃機関の再始動時にＥＧＲ弁を開弁しても、狙い通りに排気温の低下を行うことが困難であり、結果として内燃機関の再始動時におけるＮＯｘの発生を抑制する効果を余り期待することができない。
　本発明の目的は、一時的な停止状態にある内燃機関を再始動させる際に、その初爆気筒に対しても適正なＥＧＲ制御を行い得る排気還流装置が組み込まれた内燃機関の運転制御方法を提供することにある。
　本発明の第１の形態は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にするステップと、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にした後、排気通路に介在してＥＧＲ通路に導かれる排気の圧力と、ＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路に介在するＥＧＲガスの圧力とを比較するステップと、排気通路に介在してＥＧＲ通路に導かれる排気の圧力がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路に介在するＥＧＲガスの圧力よりも低くなった場合、開閉弁を全閉状態にするステップとを具えたことを特徴とするものである。
　本発明の第２の形態は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にするステップと、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値以下か否かを判定するステップと、スロットル開度の変化率が所定値以下であると判定した場合、開閉弁を全閉状態にするステップとを具えたことを特徴とするものである。
　本発明の第３の形態は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁および開閉弁をそれぞれ全閉状態にするステップと、ＥＧＲ制御弁および開閉弁を全閉状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値以下か否かを判定するステップと、スロットル開度の変化率が所定値以下であると判定した場合、開閉弁を全開状態に切り換えるステップと、開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換えるステップとを具えたことを特徴とするものである。
　本発明の第４の形態は、排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁および開閉弁をそれぞれ全閉状態にするステップと、内燃機関の運転状態に基づいて吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧の目標値を設定するステップと、吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧と、設定された吸気圧の目標値とを比較するステップと、ＥＧＲ制御弁および開閉弁を全閉状態にした後、吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧が設定された吸気圧の目標値以上の場合、開閉弁を全開状態に切り換えるステップと、開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換えるステップとを具えたことを特徴とするものである。
　本発明の第１または第２の形態による内燃機関の運転制御方法において、全閉状態にある開閉弁を全開状態に切り換えるステップは、内燃機関の運転状態に基づき、開閉弁の全閉状態から全開状態への切り換えに要する目標時間を算出するステップと、算出された目標時間となるように開閉弁を全開状態に切り換えるステップとを含むことができる。
　また、開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換えるステップは、ＥＧＲ制御弁を全開状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値以下か否かを判定するステップと、スロットル開度の変化率が所定値以下であると判定した場合、所定時間の経過を待つことなく、直ちに開閉弁を全閉状態に切り換えるステップとを含むものであってよい。
　本発明の第１～第４の何れかの形態による内燃機関の運転制御方法において、蓄圧可能運転状態は、アクセル開度の変化率が所定値以上であることを含むことができる。あるいは、アクセル開度が所定値以上であることを含むことができる。また、蓄圧可能運転状態が非ＥＧＲ運転領域にあってもよい。
　本発明によると、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路に閉じ込めることができる。この結果、内燃機関の再始動時に初爆気筒に対しても良好なＥＧＲ制御を行うことが可能となり、排気中に含まれるＮＯｘをより少なくすることができる。
　特に、本発明の第２～第４の形態によると、運転者の操作に応じた加速感を阻害することなく、より高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路に一時的に閉じ込めることができる。
　開閉弁の全閉状態から全開状態への切り換えに要する目標時間を内燃機関の運転状態に基づいて算出し、算出された目標時間となるように開閉弁を全開状態に切り換えるようにした場合、排気圧の低下を最小限に抑えて操縦性の悪化を抑制することができる。また、ＥＧＲガスをより確実にＥＧＲ通路に閉じ込めることが可能となる。
　開閉弁を所定時間全開状態に切り換え、再び全閉状態に戻す際に、スロットル開度の変化率が所定値以下の場合、開閉弁を直ちに全閉状態に切り換えるようにした場合、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをより確実にＥＧＲ通路に閉じ込めることができる。
本発明による内燃機関の運転制御方法を圧縮点火方式の内燃機関に応用した一実施形態の概念図である。 図１に示した実施形態における制御ブロック図である。 図１に示した実施形態において、エンジン回転速度と燃料噴射量とＥＧＲ運転領域との関係を表すマップである。 図１に示した実施形態において、エンジン回転速度と燃料噴射量と目標吸気圧との関係を表すマップである。 排気圧に対するＥＧＲガス圧の比と、開閉弁の開弁目標所要時間と、可変ノズルベーン付排気タービン式過給機の可変ノズルベーンの開度との関係を表すマップである。 図１に示した実施形態における制御の流れを模式的に示すフローチャートである。 本発明の他の実施形態における制御の流れを模式的に示すフローチャートである。 本発明の別な実施形態における制御の流れを模式的に示すフローチャートである。 本発明のさらに別な実施形態における制御の流れを模式的に示すフローチャートである。
　本発明による内燃機関の運転制御方法を圧縮点火方式の内燃機関に応用した実施形態について、図１～図９を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこれらの実施形態のみに限らず、必要に応じてこれらをさらに組み合わせたり、本発明の適用対象となるものに要求される特性に応じてその構成を自由に変更することが可能である。例えば、ガソリンやアルコールまたはＬＮＧ（液化天然ガス）などを燃料としてこれを点火プラグにて着火させる火花点火方式の内燃機関に対しても本発明は有効である。
　本実施形態におけるエンジンシステムの概念を図１に示し、このエンジンシステムにおける制御ブロックを図２に示す。すなわち、本実施形態におけるエンジン１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１１から圧縮状態にある燃焼室１２内に直接噴射することにより、自然着火させる圧縮点火方式の多気筒内燃機関である。しかしながら、単気筒の内燃機関であっても本発明を適用し得ることは言うまでもない。
　燃焼室１２にそれぞれ臨む吸気ポート１３および排気ポート１４が形成されたシリンダーヘッド１５には、図示しない動弁機構と、先の燃料噴射弁１１とが組み込まれている。
　本実施形態における動弁機構は、吸気ポート１３を開閉する吸気弁１６および排気ポート１４を開閉する排気弁１７を含み、エンジン１０の運転状態に応じて吸気弁１６および排気弁１７の開閉タイミングを変更し得るものである。しかしながら、吸気弁１６および排気弁１７の開閉タイミングが固定された動弁機構を採用することも可能である。
　燃料噴射弁１１は、これら吸気弁１６および排気弁１７に挟まれるように燃焼室１２の上端中央に臨んで配されている。本実施形態における燃料噴射弁１１は、燃料である軽油を圧縮行程の終了前後、つまりピストン１８の圧縮上死点前後に燃焼室１２内に直接噴射する直噴単噴射型式のものである。しかしながら、この圧縮行程での燃料噴射に加え、着火遅れを抑制するために圧縮行程の途中においてにも噴射する多噴射型式のものを採用することも可能である。
　燃料噴射弁１１から燃焼室１２内に供給される燃料の量および噴射タイミングは、運転者によるアクセルペダル１９の踏み込み量を含む車両の運転状態に基づいてＥＣＵ(Electronic Control Unit)２０により制御される。アクセルペダル１９の踏み込み量は、アクセル開度センサー２１により検出され、その検出情報がＥＣＵ２０に出力される。より具体的には、アクセル開度センサー２１からの検出信号を含む車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ２０の燃料噴射設定部２２がエンジン１０の駆動トルク、つまり燃料噴射弁１１からの燃料の噴射量、つまり供給量と、その噴射時期とを設定する。ＥＣＵ２０の燃料噴射弁駆動部２３は、この燃料噴射設定部２２にて設定された燃料噴射量に対応した燃料が設定された噴射時期に噴射されるように、燃料噴射弁１１を駆動する。
　吸気ポート１３に連通するようにシリンダーヘッド１５に連結されて吸気ポート１３と共に吸気通路２４ａを画成する吸気管２４の途中には、吸気通路２４ａの開度を調整するためのスロットル弁２５が組み込まれている。このスロットル弁２５の開度は、アクセル開度センサー２１によって検出されるアクセルペダル１９の踏み込み量や車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ２０のスロットル開度設定部２６にて設定される。そして、このスロットル開度設定部２６にて設定された開度となるように、ＥＣＵ２０のスロットル弁駆動部２７がスロットルアクチュエーター２８を介してスロットル弁２５の駆動を行う。
　ピストン１８が往復動するシリンダーブロック２９には、連接棒３０を介してピストン１８が連結されるクランク軸３１の回転位相、つまりクランク角を検出してこれをＥＣＵ２０に出力するクランク角センサー３２が取り付けられている。ＥＣＵ２０は、クランク角センサー３２からの情報に基づいてクランク軸３１の回転位相やエンジン回転速度を実時間で把握する。
　エンジン１０には、排気タービン式過給機３３と、排気浄化装置３４と、排気通路３５ａ内を流れる排気の一部を吸気通路２４ａに導くＥＧＲ装置３６とが組み付けられている。
　排気タービン式過給機（以下、単に過給機と記述する）３３は、排気通路３５ａを流れる排気の運動エネルギーを利用して燃焼室１２への過給を行い、吸気密度を高め、吸気流量を増加させるためのものである。この過給機３３は、コンプレッサー３３ａとこのコンプレッサー３３ａと一体に回転するタービン３３ｂとで主要部が構成されている。コンプレッサー３３ａは、スロットル弁２５よりも上流側に位置する吸気管２４の途中に組み込まれている。タービン３３ｂは、排気ポート１４に連通するようにシリンダーヘッド１５に連結された排気管３５の途中に組み込まれている。本実施形態におけるタービン３３ｂは、車両の運転状態に基づき、ＥＣＵ２０のベーン駆動部３７によりベーンアクチュエーター３８（図２参照）を介して開度が制御される図示しない可変ノズルベーンを具えている。つまり、ベーンアクチュエーター３８を作動して可変ノズルベーンの開度を変更することにより、排気の運動エネルギーの利用効率を変え、結果として吸気圧力を変更することができる。このため、ＥＣＵ２０のベーン開度設定部３９は、車両の運転状態に基づいて過給機３３のタービン３３ｂのベーン開度を設定する。先のベーン駆動部３７は、このベーン開度設定部３９にて設定されたベーン開度となるように、ベーンアクチュエーター３８を介して可変ノズルベーンを駆動する。
　なお、高温の排気にさらされるタービン３３ｂ側からの伝熱によりコンプレッサー３３ａを介して加熱される吸気温度を低下させるため、コンプレッサー３３ａとサージタンク４０との間の吸気通路２４ａの途中には、インタークーラー４１が組み込まれている。また、過給器のコンプレッサー３３ａよりも上流側の吸気管２４には、ここの吸気通路２４ａを流れる吸気の流量を検出してこれをＥＣＵ２０に出力するエアーフローメーター４２が設けられている。
　燃焼室１２内での混合気の燃焼により生成する有害物質を無害化するための排気浄化装置３４は、過給機３３のタービン３３ｂよりも下流側の排気通路３５ａを画成する排気管３５の途中に配されている。本実施形態における排気浄化装置３４は、少なくとも酸化触媒コンバーター３４ａを有するが、ＤＰＦ(Diesel Particulate Filter)や、ＮＯｘ触媒などの他の触媒コンバーターを追加することも可能である。
　排気中の窒素酸化物の低減を企図したＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲ通路４３ａを画成するＥＧＲ管４３と、このＥＧＲ管４３に相隔てて設けられるＥＧＲ制御弁４４および開閉弁４５と、熱交換器４６とを具えている。ＥＧＲ管４３は、排気ポート１４と共に排気通路３５ａを画成する排気管３５に一端が連通すると共に他端が上述したスロットル弁２５とこのスロットル弁２５よりも下流側に配されたサージタンク４０との間の吸気管２４内に連通している。
　吸気管２４とＥＧＲ管４３との接続部分に近接してＥＧＲ管４３の一端側に配され、ＥＣＵ２０によりその作動が制御されるＥＧＲ制御弁４４は、ＥＧＲ通路４３ａから吸気通路２４ａへと還流されるＥＧＲガスとしての排気の流量を制御する。より具体的には、エンジン１０がエンジン回転速度と燃料噴射量とに関係付けて予め設定された図３の斜線で示すＥＧＲ運転領域にある場合、ＥＣＵ２０のＥＧＲ量設定部４７は、燃焼室１２内に還流すべきＥＧＲ量、つまりＥＧＲ制御弁４４の開度を設定する。ＥＣＵ２０のＥＧＲ弁駆動部４８は、ＥＧＲ量設定部４７にて設定された開度にＥＧＲ制御弁４４を制御し、それ以外の場合は基本的にＥＧＲ通路４３ａを塞ぐように閉じた状態に保持する。
　排気管３５とＥＧＲ管４３との接続部分側に配される開閉弁４５は、ＥＣＵ２０の開閉弁駆動部４９によってＥＧＲ通路４３ａに対する開閉動作が制御される。本実施形態では、過給機３３の可変ノズルベーンの開度と、ＥＧＲ管４３の他端に対する排気管３５の接続部分の直近の排気通路３５ａを流れる排気圧ＰＥと、ＥＧＲガスの圧力Ｐｅとに基づき、開閉弁４５の開弁に要する時間ｔを制御し得るようになっている。このため、ＥＧＲ管４３の他端との連通部分の直近の排気通路３５ａを流れる排気の圧力ＰＥを検出するための排気圧センサー５０と、ＥＧＲ通路４３ａに介在するＥＧＲガスの圧力Ｐｅを検出するＥＧＲガス圧センサー５１とが設けられている。これら２つのセンサー５０，５１からの検出信号は、ＥＣＵ２０に出力される。
　なお、先の開閉弁４５が閉弁状態から開弁状態に切り替わる場合、排気圧ＰＥの急激な変化に伴って過給機３３の作動に悪影響を与えることが懸念される。このため、本実施形態においては過給機３３の可変ノズルベーンの開度に応じて開閉弁４５の開弁に要する時間（以下、これを開弁目標所要時間と呼称する）ｔを適切に設定している。より具体的には、ＥＣＵ２０の開閉弁開弁時間設定部５２には図４に示すような開閉弁４５の開弁目標所要時間ｔに関するマップが記憶されている。このマップは、排気圧センサー５０によって検出される排気圧ＰＥに対し、ＥＧＲガス圧センサー５１によって検出されるＥＧＲガス圧Ｐｅの割合と、過給機３３の可変ノズルベーンの開度とを関係付けて予め設定したものである。開閉弁開弁時間設定部５２は、このマップから読み出した開閉弁４５の開弁目標所要時間ｔを先の開閉弁駆動部４９に出力し、開閉弁駆動部４９は開閉弁４５が開弁目標所要時間ｔにて全開状態に至るように、開閉弁４５の開弁速度を制御する。従って、排気圧ＰＥの急激な変化に伴って過給機３３の作動に悪影響を与えることが懸念されない場合や、エンジン１０に過給機３３が組み込まれていない場合、このような制御が不要であることに注意されたい。
　本実施形態では、閉止したＥＧＲ制御弁４４と開閉弁４５とで仕切られるＥＧＲ通路４３ａの容積がエンジン１０の排気量とほぼ同じになるように、ＥＧＲ制御弁４４と開閉弁４５との間隔およびこれらの間のＥＧＲ通路４３ａの内径が適切に設定されている。ＥＧＲ通路４３ａに流入する排気の温度を低減させるための熱交換器４６は、ＥＧＲ管４３の他端側、つまり排気管３５およびＥＧＲ管４３の接続部分と開閉弁４５との間に位置するＥＧＲ管４３の途中に配されている。この熱交換器４６には、シリンダーブロック２９に形成された水ジャケット５３を流れる冷却水が導かれ、高温の排気を効率よく冷却することによって、ＥＧＲ通路４３ａに導かれるＥＧＲガスの充填効率を高める。
　従って、ＥＧＲ通路４３ａを介して吸気通路２４ａ内に還流される排気と共に燃焼室１２内に供給される吸気は、燃料噴射弁１１から燃焼室１２内に噴射される燃料と混合気を形成する。そして、ピストン１８の圧縮上死点直前にて自然着火して燃焼し、これによって生成する排気が排気浄化装置３４を通って排気管３５から大気中に排出される。この場合、吸気中に含まれるＣＯ２濃度の増加に伴う吸気温度の低下によって燃焼ガス温度が低下するため、燃焼に伴って生成する窒素酸化物の量が抑制されることとなる。
　本発明においては、エンジン停止要求に基づく一時的なエンジン１０の停止後にエンジン始動要求に基づいてエンジン１０を再始動させる際、その初爆気筒に対してもＥＧＲ制御を有効に行うことができるようにしている。このため、予めＥＧＲ通路４３ａに高圧かつ低酸素濃度の排気をＥＧＲガスとして一時的に貯留する必要がある。このような高圧かつ低酸素濃度の排気が得られる運転状態、つまり本発明における蓄圧可能運転状態は、エンジン１０が高負荷の非ＥＧＲ運転領域にある場合を第１に挙げることができる。この他、エンジン１０がＥＧＲ運転領域内であってもＥＧＲ制御弁４４が閉じたままの状態となる場合、具体的には運転者によるアクセルペダル１９の踏み込み量が急激に増大する場合も、本発明における蓄圧可能運転状態と言える。
　しかしながら、アクセル開度の変化率αｎが正の所定値αＲ以上となる後者の場合、開閉弁４５を開弁状態のままにしておくと、排気の一部がＥＧＲ通路４３ａ側へと流入することとなる。この結果、排気圧ＰＥの上昇が遅れて駆動トルクの上昇の遅れや運転者の加速フィーリングを阻害する懸念がある。このため、本実施形態では吸気圧センサー５４によって検出される吸気圧Ｐｎがエンジン回転速度と燃料噴射量とから設定される目標吸気圧ＰＲに達するまで、開閉弁４５を閉弁状態に保持する。そして、吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲに達した時点で開閉弁４５を開弁し、排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路４３ａに導くようにしている。
　上述した目標吸気圧ＰＲは、ＥＣＵ２０の目標吸気圧算出部５５にて算出される。このため、本実施形態における目標吸気圧算出部５５には、エンジン回転速度と燃料噴射量とに関係付けて予め設定された図５に示すようなマップが記憶されており、このマップに基づいて目標吸気圧ＰＲが読み出される。また、先の吸気圧センサー５４は、ＥＧＲ管４３との連通部分よりも下流側の吸気管２４に設けられ、ここを流れる吸気の圧力Ｐｎを検出してこれをＥＣＵ２０に出力する。
　なお、本発明における「エンジン停止要求」とは、エンジン１０の運転中にアクセルペダル１９の踏み込み量が０かつ車速が０となった場合を言う。また、本発明における「エンジン始動要求」とは、「エンジン停止要求」によってエンジン１０を停止した状態から、運転者が車両の発進のためにアクセルペダル１９が踏み込まれた場合を言う。
　ＥＣＵ２０は、図示しないＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ変換器および入出力インタフェースなどを含むマイクロコンピュータを含む。本実施形態におけるＥＣＵ２０は、前述の各種センサー２１，３２，５０，５１，５４およびエアーフローメーター４２などからの検出情報に基づき、エンジン１０およびこのエンジン１０が搭載される車両の運転状態を把握する。そして、予め設定されたプログラムに従ってエンジン１０の運転がなされるように、燃料噴射弁１１，スロットルアクチュエーター２８，ベーンアクチュエーター３８，ＥＧＲ制御弁４４，開閉弁４５および後述するエンジン始動モーター５６などの作動を制御する。このため、本実施形態におけるＥＣＵ２０は、先の燃料噴射設定部２２，燃料噴射弁駆動部２３，スロットル開度設定部２６，スロットル弁駆動部２７，ベーン開度設定部３９，ベーン駆動部３７，ＥＧＲ量設定部４７，ＥＧＲ弁駆動部４８，開閉弁駆動部４９，開閉弁開弁時間設定部５２，目標吸気圧算出部５５に加え、運転状態判定部５７および始動モーター駆動部５８とをさらに具えている。
　運転状態判定部５７は、アクセル開度センサー２１，クランク角センサー３２，排気圧センサー５０，ＥＧＲガス圧センサー５１，エアーフローメーター４２，吸気圧センサー５４などからの検出情報に基づいて車両およびエンジン１０の運転状態を把握する。また、この運転状態判定部５７ではエンジン停止要求やエンジン始動要求の有無なども併せて判定される。
　始動モーター駆動部５８は、図示しないイグニッションキースイッチのオン信号や先のエンジン始動要求に基づき、クランク軸３１に図示しない継手を介して接続するエンジン始動モーター５６の作動を制御する。エンジン始動モーター５６は、エンジン１０のモータリングを行う。
　上述したように、ＥＣＵ２０は、車両の運転状態に基づき、ＥＧＲ通路４３ａに高圧かつ低酸素濃度の排気をＥＧＲガスとして一時的に閉じ込めておく。その後、エンジン停止要求に基づく一時的な停止状態からエンジン始動要求があった場合、エンジン１０の始動に合わせてＥＧＲ制御弁４４を開き、初爆気筒から有効なＥＧＲ制御を行う。
　このようなＥＧＲ通路４３ａにＥＧＲガスを一時的に閉じ込めるための本実施形態による制御手順は、図６に示すフローチャートに従って行われる。すなわち、まずＳ１０のステップにて運転者によって操作されるアクセル開度の変化率αｎが予め設定された正の閾値αＲ以上か否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αｎが閾値αＲよりも小さい、すなわち運転者が急激な駆動トルクの増大に対する要求をしていないと判断した場合には、Ｓ１１のステップに移行してこの時のアクセル開度θｎが予め設定した閾値θＲ以上か否かをさらに判定する。このＳ１１のステップにてアクセル開度θｎが閾値θＲよりも小さい、すなわちエンジン１０が高負荷の非ＥＧＲ運転領域にないと判断した場合には、Ｓ１０のステップに戻って再び上述した操作を繰り返す。
　Ｓ１０のステップにてアクセル開度の変化率αｎが閾値αＲ以上である、すなわち蓄圧可能運転状態にあると判断した場合には、Ｓ１２のステップに移行してＥＧＲ制御弁４４および開閉弁４５をそれぞれ全閉状態に保持する。また、Ｓ１１のステップにてアクセル開度θｎが閾値θＲ以上である、すなわちエンジン１０が蓄圧可能運転状態である高負荷の非ＥＧＲ運転領域にあると判断した場合も同様に、Ｓ１２のステップに移行する。
　次いで、Ｓ１３のステップにて吸気圧センサー５４により検出される現在の吸気圧Ｐｎが目標吸気圧算出部５５にて設定される目標吸気圧ＰＲ以上であるか否かを判定する。ここで、吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ未満である、すなわちアクセル開度の変化率αｎに応じた駆動トルクの増大が未だなされていないと判断した場合には、Ｓ１４のステップに移行する。このＳ１４のステップでは、ＥＧＲガス圧センサー５１により検出されるＥＧＲガス圧Ｐｅと排気圧センサー５０により検出される排気圧ＰＥとを比較し、ＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥよりも高いか否かを判定する。ここで、ＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥ以下である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力ＰＥが上昇し続けていると判断した場合には、Ｓ１３のステップに戻って吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上か否かを再び判定する。
　このように、排気通路３５ａを流れる排気の圧力ＰＥが低下に転じない限り、吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上となるまでＳ１３，Ｓ１４のステップが繰り返される。これにより、運転者の加速要求を損なうことなく、アクセル開度の変化率αｎに応じた駆動トルクの増大がなされる結果、操縦性の低下を回避することができる。
　一方、Ｓ１４のステップにてＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥよりも高い、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力ＰＥが減少傾向になったと判断した場合には、今回の処理をそのまま終了する。その理由は、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路４３ａに閉じ込めることができないためである。
　先のＳ１３のステップにて吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上である、すなわち運転者が希望する駆動トルクの増大がなされたと判断した場合には、Ｓ１５のステップに移行して開弁目標所要時間ｔを開閉弁開弁時間設定部５２にて設定する。次に、Ｓ１６のステップに移行して設定された開弁目標所要時間ｔにて開閉弁４５を全開状態に切り換える。そして、Ｓ１７のステップにてＥＧＲガス圧センサー５１により検出されるＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧センサー５０により検出される排気圧ＰＥよりも高いか否かを判定する。ここで、ＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥ以下である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力ＰＥが上昇し続けていると判断した場合には、ＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥよりも高くなるまでＳ１７のステップを繰り返す。このようにして、Ｓ１７のステップにてＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥよりも高い、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が低下し始めたと判断した場合には、Ｓ１８のステップに移行して開閉弁４５を全閉状態に切り換えて、今回の処理を終了する。このように、開閉弁４５を開弁してから排気通路３５ａを流れる排気の圧力が低下に転じない限り、開閉弁４５を開弁し続けることにより、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスを確実にＥＧＲ通路４３ａに一時的に閉じ込めることができる。従って、エンジン停止要求に従ってエンジン１０を一時的に停止した後、エンジン始動要求に従ってエンジン１０を再始動する際、初爆気筒に対しても低酸素濃度のＥＧＲガスを吸気に加えることが可能となり、ＮＯｘの発生を確実に抑えることができる。
　上述した実施形態では、排気圧センサー５０とＥＧＲガス圧センサー５１とを用いたが、これらを使用せずとも同様な制御を行うことも可能である。このようなＥＧＲ通路４３ａにＥＧＲガスを一時的に閉じ込めるための他の実施形態による制御手順を図７のフローチャートに示すが、Ｓ１０からＳ１３のステップまでは先の実施形態と同じである。Ｓ１３のステップにて現在の吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ未満であると判断した場合には、Ｓ２４のステップに移行して今度はアクセル開度の変化率αｎが０未満か否かを判定する。
　Ｓ２４のステップにてアクセル開度の変化率αｎが０以上である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇し続けていると判断した場合には、Ｓ１３のステップに戻って吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上であるか否かを再び判定する。このように、排気通路３５ａを流れる排気の圧力が低下に転じない限り、吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上となるまでＳ１３，Ｓ２４のステップが繰り返される。これにより、運転者の加速要求を損なうことなく、アクセル開度の変化率αｎに応じた駆動トルクの増大がなされる結果、操縦性の低下を回避することができる。
　一方、Ｓ２４のステップにてアクセル開度の変化率αｎが０未満である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が減少傾向になったと判断した場合には、先の実施形態におけるＳ１４のステップの判断と同様に今回の処理をそのまま終了する。
　また、Ｓ１３のステップにて吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲ以上である、すなわち運転者が希望する駆動トルクの増大がなされたと判断した場合には、先の実施形態と同じＳ１５およびＳ１６のステップを行う。そしてＳ２７のステップにてタイマーのカウントアップを行い、Ｓ２８のステップにてタイマーのカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上であるか否かを判定する。この閾値ＣＲは、開閉弁４５を開弁してから排気通路３５ａを流れる排気がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路４３ａに完全に流入するのに要する時間を見込んで予め設定された値である。最初はカウント値Ｃｎが閾値ＣＲよりも小さいので、Ｓ２９のステップに移行し、アクセル開度の変化率αｎが０未満か否かを判定する。アクセル開度の変化率αｎが０以上である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇し続けていると判断した場合には、Ｓ２７のステップに戻ってタイマーのカウント値Ｃｎを繰り上げ、再びＳ２８のステップを繰り返す。このようにして、排気通路３５ａを流れる排気の圧力が低下に転じない限り、タイマーのカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上となるまでＳ２７～Ｓ２９のステップを繰り返す。これにより、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスを確実にＥＧＲ通路４３ａに導くことができる。
　Ｓ２８のステップにてカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上である、すなわち所定量の高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路４３ａに導くことができたと判断した場合には、Ｓ３０のステップに移行して開閉弁４５を全閉状態に切り換える。これにより、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスがＥＧＲ通路４３ａに一時的に閉じ込められた状態となる。従って、エンジン停止要求に従ってエンジン１０を一時的に停止した後、エンジン始動要求に従ってエンジン１０を再始動する際、初爆気筒に対しても低酸素濃度のＥＧＲガスを吸気に加えることが可能となり、ＮＯｘの発生を確実に抑えることができる。なお、このＳ３０のステップではタイマーのカウント値Ｃｎを０にリセットする処理も行われる。
　一方、Ｓ２９のステップにてアクセル開度の変化率αｎが０未満である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が減少傾向になったと判断した場合、所定時間の経過を待つことなく、直ちにＳ３０のステップに移行する。これにより、開閉弁４５を開弁してから上昇していたＥＧＲ通路４３ａに介在するＥＧＲガスの圧力の低下を確実に阻止することができる。
　上述した実施形態においては、吸気圧Ｐｎが目標吸気圧ＰＲに達するまで開閉弁４５を閉じ、操縦性の低下を抑制するようにしたが、アクセル開度の変化率αｎが負になった時点で開閉弁４５を開弁することも可能である。
　このような本発明の他の実施形態のフローチャートを図８に示すが、Ｓ１０～Ｓ１２のステップは先の実施形態と同じである。Ｓ１２のステップにてＥＧＲ制御弁４４および開閉弁４５をそれぞれ全閉状態に保持した後、Ｓ３１のステップに移行してアクセル開度の変化率αｎが０以下か否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αｎが０よりも大きい、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇し続けていると判断した場合には、排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇しなくなるか、または低下に転じるまでＳ３１のステップが繰り返される。このようにして、Ｓ３１のステップにてアクセル開度の変化率αｎが０以下である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力上昇が止まるか、または減少傾向になったと判断した場合には、Ｓ１６のステップに移行して開閉弁４５を全開状態に切り換える。次に、Ｓ２７のステップにてタイマーのカウントアップを行い、Ｓ２８のステップにてタイマーのカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上であるか否かを判定し、タイマーのカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上となるまでＳ２７，Ｓ２８のステップを繰り返す。
　Ｓ２８のステップにてカウント値Ｃｎが閾値ＣＲ以上である、すなわち所定量の高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスをＥＧＲ通路４３ａに導くことができたと判断した場合には、Ｓ３０のステップに移行して開閉弁４５を全閉状態に切り換える。また、タイマーのカウント値Ｃｎを０にリセットする。本実施形態の場合、先の実施形態のような複雑な制御を行っていないけれども、先の実施形態とほぼ同じような効果を得ることが可能である。
　第１の実施形態のように排気圧センサー５０とＥＧＲガス圧センサー５１とを用いた簡便な制御形態のフローチャートを図９に示す。すなわち、まずＳ１０のステップにてアクセル開度の変化率αｎが閾値αＲ以上か否かを判定する。ここで、アクセル開度の変化率αｎが閾値αＲよりも小さい、すなわち運転者は急激な駆動トルクの増大に対する要求をしていないと判断した場合には、Ｓ１１のステップに移行してこの時のアクセル開度θｎが閾値θＲ以上か否かをさらに判定する。このＳ１１のステップにてアクセル開度θｎが閾値θＲよりも小さい、すなわちエンジン１０が高負荷の非ＥＧＲ運転領域にないと判断した場合には、Ｓ１０のステップに戻って再び上述した操作を繰り返す。
　Ｓ１０のステップにてアクセル開度の変化率αｎが閾値αＲ以上である、すなわち蓄圧可能運転状態にあると判断した場合には、Ｓ３２のステップに移行してＥＧＲ制御弁４４を全閉状態に保持する。また、Ｓ１１のステップにてアクセル開度θｎが閾値θＲ以上である、すなわちエンジン１０が蓄圧可能運転状態である高負荷の非ＥＧＲ運転領域にあると判断した場合も同様に、Ｓ３２のステップに移行する。
　次いで、Ｓ１７のステップにてＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥ以上か否かを判定する。ここで、ＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥよりも大きい、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇し続けていると判断した場合には、排気通路３５ａを流れる排気の圧力が上昇しなくなるか、または低下に転じるまでＳ１７のステップが繰り返される。このようにして、Ｓ１７のステップにてＥＧＲガス圧Ｐｅが排気圧ＰＥ以上である、すなわち排気通路３５ａを流れる排気の圧力上昇が止まるか、または減少傾向になったと判断した場合には、Ｓ１８のステップに移行して開閉弁４５を全閉状態に切り換える。これにより、高圧かつ低酸素濃度のＥＧＲガスを確実にＥＧＲ通路４３ａに導くことができる。
　なお、本発明はその請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のないあらゆる構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
　１０　エンジン
　１１　燃料噴射弁
　１２　燃焼室
　１３　吸気ポート
　１４　排気ポート
　１５　シリンダーヘッド
　１６　吸気弁
　１７　排気弁
　１８　ピストン
　１９　アクセルペダル
　２０　ＥＣＵ
　２１　アクセル開度センサー
　２２　燃料噴射設定部
　２３　燃料噴射弁駆動部
　２４　吸気管
　２４ａ　吸気通路
　２５　スロットル弁
　２６　スロットル開度設定部
　２７　スロットル弁駆動部
　２８　スロットルアクチュエーター
　２９　シリンダーブロック
　３０　連接棒
　３１　クランク軸
　３２　クランク角センサー
　３３　排気タービン式過給機
　３３ａ　コンプレッサー
　３３ｂ　タービン
　３４　排気浄化装置
　３４ａ　酸化触媒コンバーター
　３５　排気管
　３５ａ　排気通路
　３６　ＥＧＲ装置
　３７　ベーン駆動部
　３８　ベーンアクチュエーター
　３９　ベーン開度設定部
　４０　サージタンク
　４１　インタークーラー
　４２　エアーフローメーター
　４３　ＥＧＲ管
　４３ａ　ＥＧＲ通路
　４４　ＥＧＲ制御弁
　４５　開閉弁
　４６　熱交換器
　４７　ＥＧＲ量設定部
　４８　ＥＧＲ弁駆動部
　４９　開閉弁駆動部
　５０　排気圧センサー
　５１　ＥＧＲガス圧センサー
　５２　開閉弁開弁時間設定部
　５３　水ジャケット
　５４　吸気圧センサー
　５５　目標吸気圧算出部
　５６　エンジン始動モーター
　５７　運転状態判定部
　５８　始動モーター駆動部

Claims (9)

  1. 　排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
    　内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、
    　内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にするステップと、
    　ＥＧＲ制御弁を全閉状態にした後、排気通路に介在してＥＧＲ通路に導かれる排気の圧力と、ＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路に介在するＥＧＲガスの圧力とを比較するステップと、
    　排気通路に介在してＥＧＲ通路に導かれる排気の圧力がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路に介在するＥＧＲガスの圧力よりも低くなった場合、開閉弁を全閉状態にするステップと
    　を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
  2. 　排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
    　内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、
    　内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁を全閉状態にするステップと、
    　ＥＧＲ制御弁を全閉状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値未満か否かを判定するステップと、
    　スロットル開度の変化率が所定値未満であると判定した場合、開閉弁を全閉状態にするステップと
    　を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
  3. 　排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
    　内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、
    　内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁および開閉弁をそれぞれ全閉状態にするステップと、
    　ＥＧＲ制御弁および開閉弁を全閉状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値以下か否かを判定するステップと、
    　スロットル開度の変化率が所定値以下であると判定した場合、開閉弁を全開状態に切り換えるステップと、
    　開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換えるステップと
    　を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
  4. 　排気還流装置が組み込まれた内燃機関の停止要求に従って一時的に内燃機関を停止し、この内燃機関の始動要求に従って再び内燃機関を始動させるようにした内燃機関の運転制御方法であって、前記排気還流装置は、一端が吸気通路に連通すると共に他端が排気通路に連通し、内燃機関から排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に導くためのＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路の一端側に配されて当該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を制御するためのＥＧＲ制御弁と、ＥＧＲ通路の他端側に配されてＥＧＲ通路を開閉するための開閉弁とを具え、
    　内燃機関がＥＧＲ制御弁と開閉弁との間のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを蓄圧することができる蓄圧可能運転状態にあるか否かを判定するステップと、
    　内燃機関が蓄圧可能運転状態にあると判定した場合、ＥＧＲ制御弁および開閉弁をそれぞれ全閉状態にするステップと、
    　内燃機関の運転状態に基づいて吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧の目標値を設定するステップと、
    　吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧と、設定された吸気圧の目標値とを比較するステップと、
    　ＥＧＲ制御弁および開閉弁を全閉状態にした後、吸気通路から内燃機関に導かれる吸気圧が設定された吸気圧の目標値以上の場合、開閉弁を全開状態に切り換えるステップと、
    　開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換えるステップと
    　を具えたことを特徴とする内燃機関の運転制御方法。
  5. 　全閉状態にある開閉弁を全開状態に切り換える前記ステップは、
    　内燃機関の運転状態に基づき、開閉弁の全閉状態から全開状態への切り換えに要する目標時間を算出するステップと、
    　算出された目標時間となるように開閉弁を全開状態に切り換えるステップと
    を含むことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の内燃機関の運転制御方法。
  6. 　開閉弁を全開状態に切り換えてから所定時間経過後に開閉弁を再び全閉状態に切り換える前記ステップは、
    　ＥＧＲ制御弁を全開状態にした後、スロットル開度の変化率が所定値以下か否かを判定するステップと、
    　スロットル開度の変化率が所定値以下であると判定した場合、所定時間の経過を待つことなく、直ちに開閉弁を全閉状態に切り換えるステップと
    　を含むことを特徴とする請求項３から請求項５の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。
  7. 　蓄圧可能運転状態は、アクセル開度の変化率が所定値以上であることを含む請求項１から請求項６の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。
  8. 　蓄圧可能運転状態は、アクセル開度が所定値以上であることを含む請求項１から請求項７の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。
  9. 　蓄圧可能運転状態が非ＥＧＲ運転領域にあることを特徴とする請求項１から請求項８の何れかに記載の内燃機関の運転制御方法。
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