特許 7468383 内燃機関の制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-04-08

(45)【発行日】2024-04-16

(54)【発明の名称】内燃機関の制御装置

(51)【国際特許分類】

   F02D 23/00 20060101AFI20240409BHJP

   F02D 43/00 20060101ALI20240409BHJP

   F02M 26/02 20160101ALI20240409BHJP

【ＦＩ】

F02D23/00 J

F02D43/00 301N

F02D43/00 301R

F02M26/02

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2021013394

(22)【出願日】2021-01-29

(65)【公開番号】P2022116960

(43)【公開日】2022-08-10

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中野 晃平

【審査官】家喜 健太

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－２１４８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２２６１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１８６９５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ０２Ｄ １３／００ － ４５／００

Ｆ０２Ｍ ２６／００

Ｆ０２Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内燃機関の制御装置であって、
前記内燃機関は、
排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させる還流路と、
前記還流路に設けられ、前記排気通路から前記吸気通路へ還流するＥＧＲガス量を調整可能に構成されるＥＧＲ弁と、
過給機と、
過給圧を検出する過給圧センサとを備え、
前記制御装置は、前記過給圧を目標過給圧に近づけるように前記過給機を制御するように構成され、
前記制御装置は、前記ＥＧＲガス量を減らす処理であるＥＧＲ減量の実行／停止を切り替えるように構成され、
前記制御装置は、前記過給圧と前記目標過給圧との偏差である過給圧偏差を用いて、前記ＥＧＲ減量の実行タイミングを決定し、
前記制御装置は、前記過給圧偏差の時間微分値が上昇して第１しきい値を超えたときに、前記ＥＧＲ減量を実行する、内燃機関の制御装置。

【請求項2】

前記制御装置は、前記ＥＧＲ減量の実行中に、前記過給圧偏差が下降して第２しきい値を下回ると、前記ＥＧＲ減量を停止する、請求項１に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項3】

前記過給機は、前記吸気通路に設けられたコンプレッサと、前記排気通路に設けられたタービンとを備えるターボチャージャである、請求項１又は２に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項4】

前記ＥＧＲ減量は、前記ＥＧＲ弁の開度が所定の開度になるまで前記ＥＧＲ弁の開度を小さくする処理である、請求項１～３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記ＥＧＲ減量の停止中は、目標開度に近づくように前記ＥＧＲ弁を制御し、前記ＥＧＲ減量の実行中は、前記目標開度よりも小さい開度へ前記ＥＧＲ弁を制御するように構成される、請求項１～３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の制御装置に関し、特に、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置を備える内燃機関においてＥＧＲ弁を制御する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ＥＧＲ装置を備える内燃機関（以下、「エンジン」とも称する）が知られている。ＥＧＲ装置は、還流路と、還流路に設けられたＥＧＲ弁とを備える。還流路は、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させるように構成される。ＥＧＲ弁は、排気通路から吸気通路へ還流するＥＧＲガス量を調整可能に構成される。ＥＧＲ装置は、たとえばエンジンの排気エミッション改善を目的として制御される。ＥＧＲ装置を作動させて排気ガスの還流を行ない、還流した排気ガス（ＥＧＲガス）を吸気ガスに含ませることで、エンジンにおける燃焼温度が低下する。燃焼温度を低下させることで、燃焼によるＮＯｘ（窒素酸化物）の発生を抑制することができる。エンジン運転時の燃焼によるＮＯｘの発生が抑制されることで、排気中のＮＯｘ量が減少する。

【0003】

しかし、エンジンを急加速させるときにＥＧＲ装置が作動していると、ＥＧＲガス量の分だけ新気量が減ることになり、吸入空気量に対して燃料噴射量が過多になりやすくなる。そして、燃料噴射量が過多になった状態でエンジンが運転されると、スモークが発生しやすくなる。また、燃料噴射量が過多になった状態では、エンジンが加速しにくくなる。

【0004】

こうしたエンジン加速性の悪化を抑制するために、特許文献１（特開２０１４－１２２６１３号公報）に記載される制御装置は、エンジンの加速時にＥＧＲ装置を停止する（すなわち、ＥＧＲ弁を全閉状態にする）。以下、ＥＧＲ弁を全閉状態にする処理を、「ＥＧＲカット」と称する。特許文献１に記載される制御装置は、アクセルセンサの検出値に基づいて、アクセル操作速度（より特定的には、アクセルペダルが踏み込み操作される速度）を算出し、アクセル操作速度が所定値以上になると、ＥＧＲカットを実行する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１４－１２２６１３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１に記載される技術では、運転者によってアクセルペダルが操作されてアクセル操作速度が所定値以上になるたびにＥＧＲカットが実行される。しかしながら、近年、排気規制が強化される傾向にあり、ＮＯｘ排出量の規制値を満たすことが難しくなってきている。上記特許文献１に記載される技術のように、運転者のアクセル操作に応じてＥＧＲカットを実行すると、ＥＧＲカットの頻度が高くなり過ぎてＮＯｘ排出量が規制値を超える可能性がある。エンジン加速時のスモーク発生及び加速性悪化を抑制しながら厳しい排気規制を満たすためには、ＥＧＲ減量（たとえば、ＥＧＲカット）を適切なタイミングで行なうことが求められる。

【0007】

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＧＲ減量を適切なタイミングで行なうことである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に係る内燃機関の制御装置において、制御される内燃機関は、還流路と、還流路に設けられたＥＧＲ弁と、過給機と、過給圧を検出する過給圧センサとを備える。還流路は、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させるように構成される。ＥＧＲ弁は、排気通路から吸気通路へ還流するＥＧＲガス量を調整可能に構成される。

【0009】

上記エンジンを制御する制御装置は、上記過給圧を目標過給圧に近づけるように過給機を制御するように構成される。制御装置は、ＥＧＲ減量の実行／停止を切り替えるように構成される。ＥＧＲ減量は、ＥＧＲガス量を減らす処理である。制御装置は、過給圧偏差を用いて、ＥＧＲ減量の実行タイミングを決定するように構成される。過給圧偏差は、上記過給圧（すなわち、過給圧センサによって検出される実過給圧）と目標過給圧との偏差である。

【0010】

吸入空気量が少ない状態でエンジンが加速される場合には過給圧偏差が高くなる。他方、吸入空気量が多い状態でエンジンが加速される場合には過給圧偏差の変化は小さい。このため、過給圧偏差を用いてＥＧＲ減量の実行タイミングを決定することで、吸入空気量が少ない状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量が実行され、吸入空気量が多い状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量が実行されないようにすることができる。吸入空気量が少ない状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量を実行することで、燃料噴射量が過多になることを抑制してエンジン加速時のスモーク発生及び加速性悪化を抑制できる。一方、吸入空気量が多い場合は、燃料噴射量が過多になる可能性は低いため、スモーク発生及び加速性悪化を抑制するためのＥＧＲ減量は不要と考えられる。上記構成では、吸入空気量が多い状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量が実行されないため、運転者のアクセル操作に従ってＥＧＲ減量を実行する構成と比べて、ＥＧＲ減量の頻度を低くすることができる。そして、ＥＧＲ減量の頻度が低くなることで、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0011】

なお、偏差は、２つの値の乖離度を示すパラメータである。偏差としては、差又は比率等を採用できる。差（絶対値）が大きいほど偏差は大きい。また、比率が１に近いほど偏差は小さい。

【0012】

上記制御装置は、過給圧偏差の時間微分値が上昇して第１しきい値を超えたときに、ＥＧＲ減量を実行するように構成されてもよい。

【0013】

エンジンの加速が緩やかに行なわれる場合には、燃料噴射量の増加も緩やかになるため、燃料噴射量が過多になる可能性は低い。過給圧偏差の時間微分値は、エンジンが加速される場合に上昇するが、エンジンの加速が緩やかである場合には変化が小さい。このため、過給圧偏差の時間微分値が上昇して第１しきい値を超えたときにＥＧＲ減量を実行することで、エンジンが急加速される場合にはＥＧＲ減量が実行され、エンジンの加速が緩やかに行なわれる場合にはＥＧＲ減量が実行されないようにすることができる。こうした構成によれば、不要なＥＧＲ減量の実行を抑制して、ＥＧＲ減量の頻度を低くすることができる。そして、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0014】

上記制御装置は、ＥＧＲ減量の実行中に、過給圧偏差が下降して第２しきい値を下回ると、ＥＧＲ減量を停止するように構成されてもよい。

【0015】

エンジンが加速されて吸入空気量が多くなると過給圧偏差は小さくなる。このため、ＥＧＲ減量の実行中に過給圧偏差が下降して第２しきい値を下回るとＥＧＲ減量を停止することで、吸入空気量が増加して燃料噴射量が過多になる可能性が低くなったときに直ちにＥＧＲ減量を解除することができる。こうした構成では、ＥＧＲ減量が実行される期間を短くすることができる。そして、ＥＧＲ減量の実行期間が短くなることで、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0016】

上記過給機は、吸気通路に設けられたコンプレッサと、排気通路に設けられたタービンとを備えるターボチャージャであってもよい。

【0017】

ＥＧＲガスが少ないほうがターボチャージャのタービンに与えられる排気エネルギーが大きくなるため、ＥＧＲ減量の実行中はターボチャージャのタービンが回りやすくなる。このため、ＥＧＲ減量の実行中は、ターボチャージャの過給性能が向上し、過給圧の上昇が速くなる。上記構成では、ＥＧＲ減量に起因してＮＯｘ排出量が一時的に増えるが、エンジンの加速にかかる時間が短縮されることによって、エンジン加速中に排出されるＮＯｘの総量の増加が抑制される。

【0018】

上記ＥＧＲ減量は、ＥＧＲ弁の開度が所定の開度になるまでＥＧＲ弁の開度を小さくする処理であってもよい。

【0019】

上記処理によれば、ＥＧＲ弁を所定の開度にすることで、ＥＧＲガス量を減らすことができる。所定の開度は、全閉に近い開度（たとえば、０％～１５％）であってもよい。上記ＥＧＲ減量は、ＥＧＲ弁の開度を０％にするＥＧＲカットであってもよい。ＥＧＲカットの実行中はＥＧＲガス量が０になる。なお、ＥＧＲ弁の開度は、全開状態を１００％、全閉状態を０％として、ＥＧＲ弁の開度を０～１００％で表わしたものである。

【0020】

上記制御装置は、ＥＧＲ減量の停止中は、目標開度に近づくようにＥＧＲ弁を制御し、ＥＧＲ減量の実行中は、目標開度よりも小さい開度へＥＧＲ弁を制御するように構成されてもよい。

【0021】

上記構成では、ＥＧＲ減量が実行されることで、ＥＧＲ弁の開度がＥＧＲ減量の停止中の目標開度よりも小さくなる。こうした処理によっても、ＥＧＲガス量を減らすことができる。なお、ＥＧＲ減量の停止中の目標開度は、内燃機関の運転状態に応じて決定されてもよい。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ＥＧＲ減量を適切なタイミングで行なうことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの全体構成図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る制御装置によって実行される過給制御を示すフローチャートである。

【図3】筒内吸入ガスを構成する要素を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る制御装置によって実行されるＥＧＲ制御を示すフローチャートである。

【図5】本発明の実施の形態に係る制御装置がＥＧＲ減量を停止から実行に切り替える処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施の形態に係る制御装置によって実行されるＥＧＲ減量に係る処理を示すフローチャートである。

【図7】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第１動作例と第１比較例との各々について、アクセル開度の推移、目標過給圧の推移、及び実過給圧の推移を示す図である。

【図8】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第１動作例と第１比較例との各々について、ｐｉｍｄｄｌｔの推移、ｐｉｍｄｌｔの推移、及びＥＧＲ開度の推移を示す図である。

【図9】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第１動作例と第１比較例との各々について、ＮＯｘ排出量（瞬時値）の推移、ＮＯｘ排出量（積算値）の推移、及び車速の推移を示す図である。

【図10】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第２動作例と第２比較例との各々について、アクセル開度の推移、目標過給圧の推移、及び実過給圧の推移を示す図である。

【図11】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第２動作例と第２比較例との各々について、ｐｉｍｄｄｌｔの推移、ｐｉｍｄｌｔの推移、及びＥＧＲ開度の推移を示す図である。

【図12】本発明の実施の形態に係る内燃機関の制御システムの第２動作例と第２比較例との各々について、ＮＯｘ排出量（瞬時値）の推移、ＮＯｘ排出量（積算値）の推移、及び車速の推移を示す図である。

【図13】図５に示した処理の変形例を示すフローチャートである。

【図14】ＥＧＲ減量の変形例について説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

【0025】

図１は、この実施の形態に係る内燃機関の制御システムの全体構成を示す図である。図１を参照して、このシステムにおいて制御対象となる内燃機関は、エンジン１である。エンジン１は、走行のための動力源として車両（たとえば、４輪自動車）に搭載される。本実施の形態では、エンジン１がコモンレール式の直列４気筒ディーゼルエンジンであるが、制御対象となるエンジンは、こうしたディーゼルエンジンに限られない。制御対象となるエンジンは、ガソリンエンジンであってもよいし、直列以外の気筒レイアウト（たとえばＶ型あるいは水平型）のエンジンであってもよい。また、気筒の数も任意に変更できる。

【0026】

エンジン１は、エンジン本体１０と、エアクリーナ２０と、インタークーラ２５と、吸気絞り弁２６と、吸気マニホールド２８と、過給機３０と、排気マニホールド５０と、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）装置６０とを備える。そして、エンジン１は、制御装置２００によって制御される。以下、エンジン１において、流路として機能する配管等に関しては、上流側の端を「第１端」、下流側の端を「第２端」と称する。

【0027】

エンジン本体１０は、燃焼エネルギーを運動エネルギーに変換することによって出力軸に動力を出力するように構成される。エンジン本体１０の出力軸に出力される動力によって車両の駆動輪が駆動される。エンジン本体１０は、燃焼室を有し、燃焼室で燃焼を行なうように構成される。エンジン本体１０は、複数の気筒１２と、コモンレール１４と、複数のインジェクタ１６とを含む。各気筒１２内には、燃焼室が形成され、さらに、燃焼室で発生した燃焼エネルギーによって駆動されるようにピストン（図示せず）が設けられている。気筒１２ごとにインジェクタ１６が設けられ、各インジェクタ１６はコモンレール１４に接続されている。燃料タンク（図示せず）に貯留された燃料は、サプライポンプ（図示せず）により所定圧に加圧されてコモンレール１４に供給される。コモンレール１４に供給された燃料は、各インジェクタ１６から所定のタイミングで燃焼室内に噴射される。

【0028】

エアクリーナ２０は、第１吸気管２２の途中に設けられ、第１吸気管２２の第１端に設けられる吸気口（図示せず）から吸入される空気に含まれている異物を除去するように構成される。第１吸気管２２の第２端は、過給機３０のコンプレッサ３２の入口に接続され、コンプレッサ３２の出口には、第２吸気管２４の第１端が接続される。コンプレッサ３２は、第１吸気管２２を通じて吸入される空気を過給して第２吸気管２４に供給する。

【0029】

第２吸気管２４の第２端はインタークーラ２５を介して第３吸気管２７の第１端に接続されている。インタークーラ２５は、第２吸気管２４から入力される空気を冷却して第３吸気管２７へ出力するように構成される。インタークーラ２５は、たとえば空冷式又は水冷式の熱交換器である。第３吸気管２７の第２端は吸気マニホールド２８に接続されている。第３吸気管２７の途中には吸気絞り弁２６が設けられており、さらに吸気絞り弁２６よりも下流側（吸気マニホールド２８側）に位置する接続部Ｃ１で、ＥＧＲ通路６２の第２端が第３吸気管２７に接続されている。

【0030】

吸気絞り弁２６は、バルブ、モータ、及び開度センサ（スロットルポジションセンサ）を含んで構成される。吸気絞り弁２６の開度に応じて吸気マニホールド２８へ供給される空気流量（より特定的には、新気量）が変化する。新気は、外部からエアクリーナ２０を通じて取り込まれる空気である。吸気絞り弁２６の開度は、制御装置２００によって制御される。

【0031】

吸気マニホールド２８は、エンジン本体１０の各気筒１２の吸気ポートに連結されている。一方、排気マニホールド５０は、エンジン本体１０の各気筒１２の排気ポートに連結されている。排気マニホールド５０には、第１排気管５２の第１端が接続されている。第１排気管５２の第２端は、過給機３０のタービン３６の入口に接続されている。各気筒１２の排気ポートから排出される排気ガスは、排気マニホールド５０に集められた後、第１排気管５２を経由してタービン３６に供給される。

【0032】

タービン３６の出口には、第２排気管５４の第１端が接続されている。第２排気管５４の第２端には、排気浄化装置５６の入口が接続されている。排気浄化装置５６の例としては、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、ＮＯｘ触媒、ＤＰＮＲ（Diesel Particlulate-NOx Reduction）が挙げられる。排気浄化装置５６の出口には、第３排気管５８の第１端が接続されている。排気浄化装置５６で浄化された排気ガスは、第３排気管５８を通り、図示しないマフラー等を経由して車外に排出される。

【0033】

過給機３０は、エンジン本体１０の吸気を過給するように構成される。過給機３０は、吸気通路（より特定的には、第１吸気管２２と第２吸気管２４との間）に設けられたコンプレッサ３２と、排気通路（より特定的には、第１排気管５２と第２排気管５４との間）に設けられたタービン３６とを備えるターボチャージャである。この実施の形態では、可変ベーン式ターボチャージャを、過給機３０として採用する。

【0034】

コンプレッサ３２のハウジング内にはコンプレッサホイール３４が設けられている。タービン３６のハウジング内にはタービンホイール３８が設けられている。コンプレッサホイール３４とタービンホイール３８とは、連結軸４２により連結されて一体的に回転する。このため、コンプレッサホイール３４は、タービンホイール３８に供給される排気エネルギーによって回転駆動される。

【0035】

過給機３０は、可変ベーン３８ａを備える。可変ベーン３８ａは、開閉動作によってタービン３６内の排気ガスの流速を可変とする。可変ベーン３８ａの開閉動作は、制御装置２００によって制御される。可変ベーン３８ａの駆動方式は任意であるが、この実施の形態では負圧駆動式が採用される。可変ベーン３８ａは、たとえばＶＲＶ（バキュームレギュレーションバルブ）を介してバキュームポンプ（負圧源）と接続される。制御装置２００は、ＶＲＶを操作することにより可変ベーン３８ａに対する負圧（可変ベーン３８ａの駆動力）を調整するとともに、負圧に基づいて可変ベーン３８ａの開度（以下、「ＶＮ開度」とも称する）を制御できる。ＶＮ開度に応じて過給圧が変化する。たとえば、制御装置２００が可変ベーン３８ａを閉じ側へ動かすと、コンプレッサ３２の駆動力が大きくなり、過給圧が上昇する。また、制御装置２００が可変ベーン３８ａを開き側へ動かすと、コンプレッサ３２の駆動力が小さくなり、過給圧が下降する。なお、過給圧を調整する機構は、可変ベーンに限られず任意である。

【0036】

ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ通路６２と、ＥＧＲ通路６２に設けられたＥＧＲ弁６４と、ＥＧＲクーラ６６と、バイパス通路６８とを含む。ＥＧＲ通路６２は、エンジン本体１０を経由せずに第３吸気管２７と排気マニホールド５０とを接続し、排気マニホールド５０を流れる排気ガスの一部を第３吸気管２７に還流させるように構成される。この実施の形態では、第１吸気管２２と第２吸気管２４と第３吸気管２７と吸気マニホールド２８とが吸気通路を構成する。また、排気マニホールド５０と第１排気管５２と第２排気管５４と第３排気管５８とが排気通路を構成する。また、ＥＧＲ通路６２とバイパス通路６８とが還流路を構成する。ＥＧＲ装置６０は、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気通路に還流させるように構成される。ＥＧＲガスは、ＥＧＲ装置６０の作動中に還流する排気ガスである。

【0037】

ＥＧＲ弁６４は、排気マニホールド５０から第３吸気管２７へ還流するＥＧＲガス量を調整可能に構成される。ＥＧＲ弁６４は、バルブ（たとえば、バタフライバルブ）と、バルブを駆動するモータ（たとえば、直流モータ）と、バルブ開度を検出するセンサ（たとえば、ホール素子による非接触式バルブ回転角センサ）とを含んで構成される。ＥＧＲ弁６４の開度（ＥＧＲ開度）は、ＥＧＲ弁６４の全開状態を１００％、ＥＧＲ弁６４の全閉状態を０％として、ＥＧＲ弁６４の開度を０～１００％で表わしたものである。ＥＧＲ開度が小さくなるほどＥＧＲガス量は少なくなる。ＥＧＲ弁６４が全閉状態であるときにはＥＧＲガス量が０になる。ＥＧＲ開度は、制御装置２００によって制御される。

【0038】

ＥＧＲ通路６２の第１端は排気マニホールド５０に接続され、ＥＧＲ通路６２の第２端は前述した第３吸気管２７の接続部Ｃ１に接続されている。また、ＥＧＲ通路６２の途中にはＥＧＲ弁６４が設けられている。ＥＧＲ装置６０の作動中（すなわち、ＥＧＲ弁６４が全閉状態ではないとき）には、ＥＧＲガスがＥＧＲ弁６４を通過してＥＧＲ通路６２の第２端（接続部Ｃ１）に供給される。第３吸気管２７の接続部Ｃ１には、吸気絞り弁２６によって流量が調整された新気と、ＥＧＲ弁６４によって流量が調整されたＥＧＲガスとが供給される。なお、ＥＧＲ通路６２の第１端は、第１排気管５２に接続されてもよい。また、ＥＧＲ通路６２の第２端は、吸気マニホールド２８に接続されてもよい。ＥＧＲ装置６０のタイプは、タービン上流の排気通路とコンプレッサ下流の吸気通路とを還流路で連通させるＨＰＬ（High Pressure Loop）に限られず、タービン下流の排気通路とコンプレッサ上流の吸気通路とを還流路で連通させるＬＰＬ（Low Pressure Loop）であってもよい。

【0039】

ＥＧＲ通路６２において、ＥＧＲ弁６４よりも上流側（排気マニホールド５０側）にはＥＧＲクーラ６６が設けられている。ＥＧＲクーラ６６は、ＥＧＲガスを冷却するように構成される。ＥＧＲクーラ６６は、たとえば水冷式又は空冷式の熱交換器である。バイパス通路６８は、ＥＧＲクーラ６６を経由しない還流路を形成する。バイパス通路６８の第１端、第２端はそれぞれ接続部Ｃ２、Ｃ３でＥＧＲ通路６２に接続されている。接続部Ｃ３は、ＥＧＲクーラ６６とＥＧＲ弁６４との間に位置する。ＥＧＲガスは、バイパス通路６８を通ることで、ＥＧＲクーラ６６を経由せずにＥＧＲ通路６２の接続部Ｃ３に到達する。接続部Ｃ３には、ＥＧＲクーラ６６によって冷却されたＥＧＲガス（以下、「第１ＥＧＲガス」とも称する）と、バイパス通路６８を通りＥＧＲクーラ６６を経由していないＥＧＲガス（以下、「第２ＥＧＲガス」とも称する）とが供給される。第１及び第２ＥＧＲガスは接続部Ｃ３で合流して混合ＥＧＲガスとなって、ＥＧＲ弁６４に供給される。なお、第１及び第２ＥＧＲガスが合流する箇所（接続部Ｃ３）に、第１ＥＧＲガスと第２ＥＧＲガスとの混合比率を調整するための弁を設けてもよい。

【0040】

エンジン１は、エアフローメータ１０２と、吸気圧センサ１０６と、回転数センサ１０８と、水温センサ１１０と、排気圧センサ１１８と、アクセルセンサ１１２と、大気圧センサ１１４と、外気温センサ１１６とをさらに備える。

【0041】

エアフローメータ１０２は、新気量を検出し、その検出値ＦＩを制御装置２００へ出力する。吸気圧センサ１０６は、過給圧（より特定的には、吸気マニホールド２８に供給される吸気ガスの圧力）を検出し、その検出値Ｐｂを制御装置２００へ出力する。排気圧センサ１１８は、エンジン本体１０の排気圧力（より特定的には、排気マニホールド５０に排出される排気ガスの圧力）を検出し、その検出値Ｐ４を制御装置２００へ出力する。この実施の形態に係る吸気圧センサ１０６は、本開示に係る「過給圧センサ」の一例に相当する。

【0042】

回転数センサ１０８は、エンジン回転数（より特定的には、エンジン本体１０の出力軸の回転速度）を検出し、その検出値ＮＥを制御装置２００へ出力する。水温センサ１１０は、エンジン冷却水温（より特定的には、エンジン本体１０の冷却水の温度）を検出し、その検出値ＴＥを制御装置２００へ出力する。アクセルセンサ１１２は、アクセル開度（たとえば、アクセル操作部の操作量）を検出し、その検出値ＡＰを制御装置２００へ出力する。アクセル開度は、車両のアクセルペダルの踏込量であってもよい。大気圧センサ１１４は大気圧を検出し、その検出値Ｐａを制御装置２００へ出力する。外気温センサ１１６は外気温を検出し、その検出値Ｔａを制御装置２００へ出力する。

【0043】

制御装置２００はコンピュータであってもよい。制御装置２００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）のようなプロセッサ２１０と、記憶装置２２０とを含む。記憶装置２２０は、プロセッサ２１０によって処理されるデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）と、格納された情報を保存可能に構成されるストレージとを含んでもよい。記憶装置２２０には、たとえば、プロセッサ２１０によって実行されるプログラム、及びプログラムで使用される情報（たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ）が記憶されている。この実施の形態では、記憶装置２２０に記憶されているプログラムを制御装置２００が実行することで、制御装置２００における各種制御が実行される。ただし、制御装置２００における各種制御は、ソフトウェアによる実行に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で実行することも可能である。

【0044】

運転者は、アクセル操作部（たとえば、アクセルペダル）を操作してエンジン１を加速させることができる。この実施の形態では、運転者が要求するエンジン１の運転のための燃料噴射量（以下、「要求噴射量」とも称する）を、制御装置２００がアクセル開度（ＡＰ）に基づいて算出する。そして、制御装置２００は、各気筒１２のインジェクタ１６を制御して、要求噴射量に相当する燃料をエンジン本体１０の各燃焼室に噴射する。また、制御装置２００は、要求噴射量に基づいて目標過給圧を決定し、過給圧（Ｐｂ）が目標過給圧に近づくように過給機３０を制御する。

【0045】

図２は、制御装置２００によって実行される過給制御（すなわち、過給機３０の制御）を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、エンジン１の運転中に所定周期で繰り返し実行される。以下では、フローチャート中の各ステップを、単に「Ｓ」と表記する。

【0046】

図１とともに図２を参照して、制御装置２００は、Ｓ１１においてアクセル開度（ＡＰ）を取得する。続けて、制御装置２００は、Ｓ１２において、主にアクセル開度（ＡＰ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて要求噴射量を算出する。制御装置２００は、たとえば、アクセル開度とエンジン回転数との関係を規定するマップを用いて基本噴射量Ｑｍを求め、基本噴射量Ｑｍに加速時補正量Ｑａを加算することにより、要求噴射量Ｑｒ（＝Ｑｍ＋Ｑａ）を求めてもよい。続けて、制御装置２００は、Ｓ１３において、主に要求噴射量に基づいて目標過給圧を決定する。たとえば、要求噴射量が多いほど目標過給圧を高くする。続けて、制御装置２００は、Ｓ１４において過給圧（Ｐｂ）を取得し、続くＳ１５において、過給圧（Ｐｂ）を目標過給圧に近づけるように過給機３０を制御する。

【0047】

この実施の形態では、エンジン１の運転中に制御装置２００がＥＧＲ装置６０を作動させることによって排気中のＮＯｘ量を減少させる。しかし、エンジン１の運転中において、新気量に対してＥＧＲガス量が過剰に多くなると、エンジン本体１０における燃焼が不安定になる。一方、新気量に対してＥＧＲガス量が少なすぎると、エンジン運転時の燃焼によるＮＯｘの発生が十分に抑制されなくなる。このため、ＥＧＲ装置６０の作動中においては、エンジン１の運転状態に基づいて適切な目標ＥＧＲ率（すなわち、ＮＯｘの発生を十分抑制できる目標ＥＧＲ率）が決定され、ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率に近づくようにフィードバック制御が行なわれる。

【0048】

エンジン１におけるＥＧＲ率は、所定期間においてエンジン本体１０に供給される吸気ガス量中に占めるＥＧＲガス量の割合である。エンジン本体１０に供給される吸気ガスは、吸気マニホールド２８で各気筒１２に分配され各気筒１２の燃焼室内に吸入される吸気ガスに相当する。このため、以下では、エンジン本体１０に供給される吸気ガスを「筒内吸入ガス」とも称する。筒内吸入ガス量は、各気筒１２に吸入される総吸気ガス量に相当する。

【0049】

図３は、筒内吸入ガスを構成する要素を示す図である。図３を参照して、筒内吸入ガスは、エンジン本体１０に供給される新気及びＥＧＲガスから構成される。筒内吸入ガスは、ＥＧＲ弁６４が全閉状態であるときにはインタークーラ２５から出力される新気であり、ＥＧＲ弁６４が全閉状態ではないときには新気とＥＧＲガスとの混合ガスである。筒内吸入ガス量は、新気量とＥＧＲガス量との和に相当する。

【0050】

図４は、制御装置２００によって実行されるＥＧＲ制御（すなわち、ＥＧＲ弁６４の制御）を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、基本的には、エンジン１の運転中に所定周期で繰り返し実行される。図４に示す処理は、図２に示した処理と並行して実行される。ただし、後述する減量フラグがＯＮである期間においては、図４に示す処理は実行されない。

【0051】

図１とともに図４を参照して、制御装置２００は、Ｓ２１において、エンジン１の運転状態に基づいて目標ＥＧＲ率を決定する。具体的には、制御装置２００は、主に要求噴射量（エンジン負荷）と新気量（ＦＩ）とエンジン回転数（ＮＥ）とに基づいて目標ＥＧＲ率を決定する。ただしこれに限られず、制御装置２００は、目標ＥＧＲ率を決定する際に他のパラメータ（たとえば、エンジン冷却水温、大気圧、及び外気温）を考慮してもよい。制御装置２００は、エンジン１の運転状態を示す各種パラメータと目標ＥＧＲ率との関係を示すマップを用いて、目標ＥＧＲ率を決定してもよい。

【0052】

続けて、制御装置２００は、Ｓ２２において、現在のＥＧＲ率（実ＥＧＲ率）を推定する。具体的には、制御装置２００は、まず、筒内吸入ガス量を推定する。たとえば、制御装置２００は、過給圧と筒内吸入ガス量との関係を示すマップを用いて、過給圧（Ｐｂ）から筒内吸入ガス量を推定する。続けて、制御装置２００は、得られた筒内吸入ガス量の推定値から新気量（ＦＩ）を減算することにより、ＥＧＲガス量を算出する。そして、制御装置２００は、こうして算出されたＥＧＲガス量を上記筒内吸入ガス量の推定値で除算することにより、実ＥＧＲ率（＝ＥＧＲガス量／筒内吸入ガス量）を算出する。

【0053】

続けて、制御装置２００は、Ｓ２３において、現在のＥＧＲ開度を取得し、実ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に近づけるための目標ＥＧＲ開度を決定する。そして、制御装置２００は、Ｓ２４において、ＥＧＲ弁６４の開度を目標ＥＧＲ開度に近づけるようにＥＧＲ弁６４を操作する。

【0054】

制御装置２００は、上述した図４に示す処理により、ＥＧＲ弁６４のフィードバック制御を行なう。これにより、実ＥＧＲ率が、Ｓ２１で決定される目標ＥＧＲ率に近づき、ＥＧＲによって排気中のＮＯｘ量が低減される。

【0055】

なお、制御装置２００は、実ＥＧＲ率と目標ＥＧＲ率との偏差であるＥＧＲ率偏差を取得し、ＥＧＲ率偏差に応じてフィードバック制御のゲイン（フィードバックゲイン）を変更してもよい。ＥＧＲ率偏差が大きいときには、ＥＧＲ率を目標ＥＧＲ率に早く近づけるために大きなゲインでフィードバック制御が行なわれてもよい。また、ＥＧＲ率偏差が小さいときには、オーバーシュートを抑制するために小さなゲインでフィードバック制御が行なわれてもよい。

【0056】

この実施の形態では、エンジン加速時のスモーク発生及び加速性悪化を抑制するため、エンジン１の加速時に制御装置２００がＥＧＲ減量を実行する。具体的には、制御装置２００は、ＥＧＲ減量の実行／停止を切り替えるように構成される。ＥＧＲ減量は、ＥＧＲガス量を減らす処理である。ＥＧＲ減量の実行中は、図４に示した処理に代えて、後述する図６に示す処理によってＥＧＲ弁６４が制御される。ＥＧＲ減量の実行中は、図４に示した処理で制御される場合よりも、ＥＧＲ弁６４の開度が小さくなる。この実施の形態では、ＥＧＲ弁６４の開度が所定の開度（たとえば、０％付近の開度）になるまでＥＧＲ弁６４の開度を小さくする処理を、上記ＥＧＲ減量とする。制御装置２００は、過給圧と目標過給圧との偏差である過給圧偏差を用いて、ＥＧＲ減量の実行タイミングを決定する。

【0057】

詳しくは、制御装置２００は、過給圧偏差（以下、「ｐｉｍｄｌｔ」と表記する場合がある）と、ｐｉｍｄｌｔの時間微分値（以下、「ｐｉｍｄｄｌｔ」と表記する場合がある）とを算出する。制御装置２００は、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇して所定の第１しきい値（以下、「Ｃ１」と表記する）を超えたときに、ＥＧＲ減量を実行する。また、制御装置２００は、ＥＧＲ減量の実行中にｐｉｍｄｌｔが下降して所定の第２しきい値（以下、「Ｃ２」と表記する）を下回ると、ＥＧＲ減量を停止する。制御装置２００は、実行タイミングになると、ＥＧＲ減量を開始し、停止タイミングになるまでＥＧＲ減量を継続するように構成される。この実施の形態では、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超えたタイミングをＥＧＲ減量の実行タイミングとする。実行タイミングは、制御装置２００がＥＧＲ減量を停止から実行に切り替えるタイミングである。また、ｐｉｍｄｌｔが下降してＣ２を下回ったタイミングをＥＧＲ減量の停止タイミングとする。停止タイミングは、制御装置２００がＥＧＲ減量を実行から停止に切り替えるタイミングである。

【0058】

吸入空気量が少ない状態（たとえば、アイドリング状態又は低速走行状態）でエンジン１が加速される場合にはｐｉｍｄｌｔ及びｐｉｍｄｄｌｔは高くなる。他方、吸入空気量が多い状態（たとえば、高速走行状態）でエンジン１が加速される場合にはｐｉｍｄｌｔ及びｐｉｍｄｄｌｔの変化は小さい。吸入空気量が多い場合は、燃料噴射量が過多になる可能性は低い。また、ｐｉｍｄｄｌｔは、エンジン１が加速される場合に上昇するが、エンジン１の加速が緩やかである場合には変化が小さい。エンジン１の加速が緩やかに行なわれる場合には、燃料噴射量の増加も緩やかになるため、燃料噴射量が過多になる可能性は低い。この実施の形態に係る制御装置２００は、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超えたときに、ＥＧＲ減量を実行する。このため、吸入空気量が少ない状態でエンジン１が急加速される場合にはＥＧＲ減量が実行され、エンジン１の加速が緩やかな場合と吸入空気量が多い状態でエンジン１が加速される場合とにはＥＧＲ減量が実行されないようにすることができる。こうした構成によれば、エンジン加速時におけるスモーク発生及び加速性悪化を抑制しながら、不要なＥＧＲ減量の実行を抑制してＥＧＲ減量の頻度を低くすることができる。そして、ＥＧＲ減量の頻度を低くすることで、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0059】

ＥＧＲ減量の実行中にエンジン１が加速されて吸入空気量が多くなるとｐｉｍｄｌｔは小さくなる。この実施の形態に係る制御装置２００は、ＥＧＲ減量の実行中にｐｉｍｄｌｔが下降してＣ２を下回ると、ＥＧＲ減量を停止する。このため、吸入空気量が増加して燃料噴射量が過多になる可能性が低くなったときに直ちにＥＧＲ減量を停止することができる。こうした構成では、ＥＧＲ減量が実行される期間を短くすることができる。そして、ＥＧＲ減量の実行期間が短くなることで、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0060】

この実施の形態では、ＥＧＲ減量の実行／停止を示す減量フラグが、制御装置２００の記憶装置２２０に記憶されている。初期状態では減量フラグがＯＦＦになっている。そして、前述したＥＧＲ減量の実行タイミングになると、制御装置２００は減量フラグをＯＦＦ（停止）からＯＮ（実行）に切り替える。減量フラグがＯＮである間は、制御装置２００が継続してＥＧＲ減量を実行する。そして、前述したＥＧＲ減量の停止タイミングになると、制御装置２００は減量フラグをＯＮ（実行）からＯＦＦ（停止）に切り替える。減量フラグがＯＦＦになると、制御装置２００がＥＧＲ減量を停止する。

【0061】

図５は、制御装置２００がＥＧＲ減量を停止から実行に切り替える処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、基本的には、エンジン１の運転中に所定周期で繰り返し実行される。図５に示す処理は、図２に示した処理と並行して実行される。ただし、減量フラグがＯＮである期間においては、図５に示す処理は実行されない。

【0062】

図１とともに図５を参照して、制御装置２００は、Ｓ３１においてｐｉｍｄｌｔを算出する。制御装置２００は、図２に示した処理（Ｓ１３及びＳ１４参照）において取得される過給圧（Ｐｂ）及び目標過給圧を用いて、ｐｉｍｄｌｔを算出してもよい。ｐｉｍｄｌｔは、式「ｐｉｍｄｌｔ＝目標過給圧－実過給圧」に従って算出されてもよい。実過給圧は、吸気圧センサ１０６によって検出される過給圧（Ｐｂ）に相当する。

【0063】

続けて、制御装置２００は、Ｓ３２においてｐｉｍｄｄｌｔを算出する。制御装置２００は、ｐｉｍｄｌｔを時間微分することにより、ｐｉｍｄｄｌｔ（ｐｉｍｄｌｔの時間変化量）を取得できる。そして、制御装置２００は、Ｓ３３においてｐｉｍｄｄｌｔがＣ１よりも大きいか否かを判断する。Ｓ３３においてＮＯと判断された場合には、処理は最初のステップ（Ｓ３１）に戻る。

【0064】

他方、Ｓ３３においてＹＥＳと判断された場合には、制御装置２００がＳ３４において減量フラグをＯＮにした後、図５に示す一連の処理は終了する。Ｓ３３においてＹＥＳと判断されることは、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超えたことを意味する。なお、減量フラグがＯＮになると、制御装置２００は、図４に示した処理を実行しなくなる。

【0065】

図６は、制御装置２００によって実行されるＥＧＲ減量に係る処理を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、減量フラグがＯＮである状態でのエンジン１の運転中に所定周期で繰り返し実行される。図６に示す処理は、図２に示した処理と並行して実行される。

【0066】

図１とともに図６を参照して、制御装置２００は、Ｓ４１においてＥＧＲ減量を実行する。制御装置２００はＥＧＲ弁６４を閉じ側に動かす。この実施の形態では、制御装置２００がＥＧＲ弁６４の開度を所定の開度（たとえば、５％程度）にする。続けて、制御装置２００は、Ｓ４２においてｐｉｍｄｌｔを算出する。ｐｉｍｄｌｔの算出方法は、たとえば図５のＳ３１と同じである。そして、制御装置２００は、Ｓ４３においてｐｉｍｄｌｔがＣ２よりも小さいか否かを判断する。Ｓ４３においてＮＯと判断された場合には、処理は最初のステップ（Ｓ４１）に戻る。

【0067】

他方、Ｓ４３においてＹＥＳと判断された場合には、制御装置２００がＳ４４において減量フラグをＯＦＦにした後、図６に示す一連の処理は終了する。Ｓ４３においてＹＥＳと判断されることは、ｐｉｍｄｌｔが下降してＣ２を下回ったことを意味する。減量フラグがＯＦＦになることで、図４及び図５の各々に示した処理が開始される。この際、制御装置２００は、ｐｉｍｄｄｌｔがＣ１よりも小さくなっていることを確認してから、図５に示す処理を開始してもよい。

【0068】

以下、図７～図９を用いて、この実施の形態に係るエンジン１の第１動作例を、第１比較例と対比して説明する。第１比較例は、ＥＧＲ減量が実行されない例である。

【0069】

図７は、エンジン１の第１動作例と第１比較例との各々について、アクセル開度の推移（上のグラフ）、目標過給圧の推移（真ん中のグラフ）、及び実過給圧の推移（下のグラフ）を示す図である。以下では、タイムチャート中の各タイミングを、単に「ｔ」と表記する。

【0070】

図７を参照して、実施例（第１動作例）及び第１比較例のいずれにおいても、運転者が車両を急加速させるためにアクセルペダルを強く踏み込むと、アクセル開度が急上昇し、それに伴い、目標過給圧も急上昇する。過給制御（実施例では、図２に示す処理）によって実過給圧も上昇するが、実過給圧が目標過給圧に到達するまでには、ある程度の時間を要する。このため、アクセル操作の直後は、目標過給圧と実過給圧とが大きく乖離する。

【0071】

実施例では、ｔ１で急加速の要求（アクセルペダルの強い踏込み）が行なわれる。実施例では、ｔ１直後からｔ２までの期間においてＥＧＲ減量が実行されるため、第１比較例よりも実過給圧の上昇が速くなる。ＥＧＲ減量の実行中は、過給機３０（ターボチャージャ）のタービン３６が回りやすくなるため、過給機３０の過給性能が向上する。これにより、エンジン１が加速しやすくなる。その後、ｔ３で、車両（及び、エンジン１）の加速が完了する。

【0072】

図８は、エンジン１の第１動作例と第１比較例との各々について、ｐｉｍｄｄｌｔの推移（上のグラフ）、ｐｉｍｄｌｔの推移（真ん中のグラフ）、及びＥＧＲ開度の推移（下のグラフ）を示す図である。図８中のｔ１～ｔ３は、それぞれ図７中のｔ１～ｔ３と同じタイミングを示している。

【0073】

図８を参照して、実施例（第１動作例）では、前述のようにｔ１直後に目標過給圧と実過給圧とが大きく乖離するため、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超える。これにより、ＥＧＲ減量が実行される。ＥＧＲ減量の実行中は、ＥＧＲ弁６４の開度が０％付近の開度（たとえば、５％程度）に維持される。そして、エンジン１が加速されて吸入空気量が多くなると（図７に示す実過給圧のグラフ参照）、ｐｉｍｄｌｔが下降してＣ２を下回る。これにより、ＥＧＲ減量が停止され、通常のＥＧＲ制御（たとえば、図４に示したＥＧＲ制御）が開始される。

【0074】

なお、図７～図９中に実線グラフで示される第１動作例では、急加速の要求（アクセルペダルの強い踏込み）に応じてエンジン１が急加速される。このため、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超えて、ＥＧＲ減量が実行されている。これに対し、アクセルペダルの踏込みが緩やかであり、エンジン１の加速が緩やかに行なわれる場合には、図８中に破線グラフＬ１で示すように、ｐｉｍｄｄｌｔの変化は小さくなり、ｐｉｍｄｄｌｔはＣ１を超えず、ＥＧＲ減量は実行されない。一方、ｐｉｍｄｌｔは、図８中に破線グラフＬ２で示すように、エンジン１の加速が緩やかに行なわれる場合にも、Ｃ２を超える程度には上昇する。

【0075】

図９は、エンジン１の第１動作例と第１比較例との各々について、ＮＯｘ排出量（瞬時値）の推移（上のグラフ）、ＮＯｘ排出量（積算値）の推移（真ん中のグラフ）、及び車速の推移（下のグラフ）を示す図である。図９中のｔ１～ｔ３は、それぞれ図７中のｔ１～ｔ３と同じタイミングを示している。

【0076】

図９を参照して、実施例（第１動作例）では、ＥＧＲ減量が実行されることにより、第１比較例と比べて、車両（及び、エンジン１）の加速開始（ｔ１）から加速完了（ｔ３）までにかかる時間が短縮される。このため、実施例では、ＥＧＲ減量に起因してＮＯｘ排出量が一時的に第１比較例よりも増えるが、加速中に排出されるＮＯｘの総量は第１比較例と変わらない。

【0077】

上記第１動作例では、吸入空気量が少ない状態でエンジン１が加速されている。このため、ｐｉｍｄｄｌｔが上昇してＣ１を超えて、ＥＧＲ減量が実行されている。これに対し、吸入空気量が多い状態でエンジン１が加速される場合には、ｐｉｍｄｄｌｔはＣ１を超えず、ＥＧＲ減量は実行されない。以下、図１０～図１２を用いて、この実施の形態に係るエンジン１の第２動作例を、第２比較例と対比して説明する。第２比較例は、アクセル操作速度が所定値以上になると、ＥＧＲ減量（より特定的には、ＥＧＲカット）が実行される例である。

【0078】

図１０は、エンジン１の第２動作例と第２比較例との各々について、アクセル開度の推移（上のグラフ）、目標過給圧の推移（真ん中のグラフ）、及び実過給圧の推移（下のグラフ）を示す図である。

【0079】

図１０を参照して、実施例（第２動作例）及び第２比較例のいずれにおいても、吸入空気量が多い状態で運転者がアクセルペダルを踏み込んでいる。アクセル開度の上昇に伴い、目標過給圧及び実過給圧も上昇している。

【0080】

図１１は、エンジン１の第２動作例と第２比較例との各々について、ｐｉｍｄｄｌｔの推移（上のグラフ）、ｐｉｍｄｌｔの推移（真ん中のグラフ）、及びＥＧＲ開度の推移（下のグラフ）を示す図である。

【0081】

図１１を参照して、第２比較例では、アクセルペダルの踏込みに応じてＥＧＲカット（ＥＧＲ弁を全閉状態にする処理）が実行されている。一方、実施例（第２動作例）では、ｐｉｍｄｄｌｔがＣ１を超えず、ＥＧＲ減量は実行されない。

【0082】

図１２は、エンジン１の第２動作例と第２比較例との各々について、ＮＯｘ排出量（瞬時値）の推移（上のグラフ）、ＮＯｘ排出量（積算値）の推移（真ん中のグラフ）、及び車速の推移（下のグラフ）を示す図である。

【0083】

図１２を参照して、実施例（第２動作例）では、ＥＧＲ減量が実行されないため、比較例２よりもＮＯｘ排出量が少なくなっている。また、ある程度の車速が出ている状態で加速が行なわれているため、ＥＧＲ減量が実行されなくても、車両（及び、エンジン１）の加速性に大きな影響はない。

【0084】

以上説明したように、この実施の形態に係る制御装置２００は、実過給圧を目標過給圧に近づけるように過給機３０を制御するように構成される（図２参照）。制御装置２００は、ＥＧＲガス量を減らす処理であるＥＧＲ減量の実行／停止を切り替えるように構成される（図５及び図６参照）。制御装置２００は、ｐｉｍｄｌｔ（実過給圧と目標過給圧との偏差）を用いて、ＥＧＲ減量の実行タイミングを決定する。より特定的には、制御装置２００は、ｐｉｍｄｄｌｔ（ｐｉｍｄｌｔの時間微分値）に基づいてＥＧＲ減量の実行タイミングを決定する（図５参照）。

【0085】

上記構成では、吸入空気量が多い状態でエンジン１が加速される場合にはＥＧＲ減量が実行されない（図１０～図１２参照）。このため、運転者のアクセル操作に従ってＥＧＲ減量を実行する構成（たとえば、第２比較例）と比べて、ＥＧＲ減量の頻度を低くすることができる。そして、ＥＧＲ減量の頻度が低くなることで、ＥＧＲによってＮＯｘ排出量を低減しやすくなる。

【0086】

上記実施の形態に係る制御装置２００は、ｐｉｍｄｄｌｔを用いて、エンジン急加速を検知し、エンジン急加速が検知されたときにＥＧＲ減量を開始している。しかしこれに限られず、制御装置は、ｐｉｍｄｌｔを用いてエンジン加速を検知し、エンジン加速が検知されたときにＥＧＲ減量を実行してもよい。たとえば、制御装置は、図５に示した処理に代えて、以下に説明する図１３に示す処理を実行してもよい。

【0087】

図１３は、図５に示した処理の変形例を示すフローチャートである。図１３に示す処理は、図５のＳ３２が割愛され、図５のＳ３３に代えてＳ３３Ａが採用されたこと以外は、図５に示した処理と同じである。以下、Ｓ３３Ａについて説明する。

【0088】

図１とともに図１３を参照して、Ｓ３３Ａでは、ｐｉｍｄｌｔが所定の第３しきい値（以下、「Ｃ３」と表記する）よりも大きいか否かを、制御装置が判断する。Ｓ３３ＡにおいてＮＯと判断された場合には、処理は最初のステップ（Ｓ３１）に戻る。他方、Ｓ３３ＡにおいてＹＥＳと判断された場合には、制御装置がＳ３４において減量フラグをＯＮにした後、図１３に示す一連の処理は終了する。

【0089】

上記変形例に係る制御装置は、ｐｉｍｄｌｔが上昇してＣ３を超えたときにＥＧＲ減量を実行する。こうした制御装置によっても、吸入空気量が少ない状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量が実行され、吸入空気量が多い状態でエンジンが加速される場合にはＥＧＲ減量が実行されないようにすることができる。ただし、上記変形例に係る制御装置では、エンジン１の加速が緩やかに行なわれる場合にもＥＧＲ減量が行なわれる可能性が高くなる。

【0090】

上記実施の形態では、ＥＧＲ減量として、ＥＧＲ弁６４の開度が所定の開度になるまでＥＧＲ弁６４の開度を小さくする処理を採用している。所定の開度は０％であってもよい。すなわち、図６のＳ４１で実行されるＥＧＲ減量はＥＧＲカットであってもよい。また、ＥＧＲ減量は、ＥＧＲ弁６４の開度をＥＧＲ減量の停止中の目標開度よりも小さくする処理であってもよい。たとえば、制御装置は、図６のＳ４１において、以下に説明する図１４に示す処理を実行してもよい。

【0091】

図１４は、ＥＧＲ減量の変形例について説明するためのフローチャートである。図１とともに図１４を参照して、Ｓ４１１～Ｓ４１３は、それぞれ図４のＳ２１～Ｓ２３と同じ処理である。すなわち、Ｓ４１１～Ｓ４１３の処理によって、エンジン運転状態に応じて目標ＥＧＲ開度が算出される。続くＳ４１４では、制御装置が、算出された目標ＥＧＲ開度を閉じ側に変更する。制御装置は、目標ＥＧＲ開度を所定割合に減じてもよい。たとえば、制御装置は、Ｓ４１１～Ｓ４１３で算出された目標開度に０超１未満の係数（たとえば、０．３）を乗算することにより、ＥＧＲ減量の目標ＥＧＲ開度を求める。そして、制御装置は、続くＳ４１５において、ＥＧＲ減量の目標ＥＧＲ開度にＥＧＲ弁６４の開度を近づけるようにＥＧＲ弁６４を操作する。

【0092】

上記変形例に係る制御装置は、ＥＧＲ減量の停止中は、目標開度に近づくようにＥＧＲ弁を制御し、ＥＧＲ減量の実行中は、目標開度よりも小さい開度へＥＧＲ弁を制御するように構成される。上記変形例に係る処理（図１４）によっても、ＥＧＲガス量を減らすことができる。

【0093】

エンジンの制御装置が適用される車両は、ハイブリッド車両（内燃機関及び電動モータを走行用の動力源とする自動車）であってもよいし、コンベ車（内燃機関のみを走行用の動力源とする自動車）であってもよい。車両は、乗用車に限られず、バスであってもよいし、トラックであってもよい。車両は、自動運転又は遠隔運転によって無人走行可能に構成されてもよい。車輪の数も４輪に限定されず適宜変更可能である。車輪の数は、３輪であってもよいし、５輪以上であってもよい。

【0094】

エンジンの制御装置が適用される対象は、車両に限られず任意である。適用対象は、他の乗り物（船、飛行機等）であってもよいし、無人の移動体（無人搬送車（ＡＧＶ）、農業機械等）であってもよい。

【0095】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0096】

１ エンジン、１０ エンジン本体、１２ 気筒、１４ コモンレール、１６ インジェクタ、２２ 第１吸気管、２４ 第２吸気管、２７ 第３吸気管、２８ 吸気マニホールド、３０ 過給機、３２ コンプレッサ、３４ コンプレッサホイール、３６ タービン、３８ タービンホイール、３８ａ 可変ベーン、４２ 連結軸、５０ 排気マニホールド、５２ 第１排気管、５４ 第２排気管、５６ 排気浄化装置、５８ 第３排気管、６０ ＥＧＲ装置、６２ ＥＧＲ通路、６４ ＥＧＲ弁、６６ ＥＧＲクーラ、６８ バイパス通路、１０６ 吸気圧センサ、１１２ アクセルセンサ、２００ 制御装置、２１０ プロセッサ、２２０ 記憶装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】