发动机的废气回流控制装置制造方法
【专利摘要】在变速器的变速级为低速侧变速级时的发动机运转时，提高低压EGR阀(62)的开度相对于目标回流量的变化的跟随响应性。在变速器的变速级为规定的低速侧变速级时，将排气节流阀(48)的开度设定为规定开度，该规定开度是与根据发动机(1)的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量相应的开度，比全闭大且比全开小，并且将低压EGR阀(62)的开度设定为使废气的回流量在排气节流阀(48)的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
【专利说明】发动机的废气回流控制装置
【技术领域】
[0001]本发明属于与发动机的废气回流控制装置相关的【技术领域】。
【背景技术】
[0002]以往，已知如下的发动机的废气回流控制装置(例如参照专利文献I):该发动机的废气回流控制装置具备:排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机；低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接^SSEGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积；以及排气节流阀，配设于上述排气通路的比上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积。在专利文献I中，还具备:高压EGR通路，将上述涡轮机的上游侧的上述排气通路和上述压缩机的下游侧的上述吸气通路连接；以及高压EGR阀，配设于该高压EGR通路，变更该高压EGR通路的截面积。
[0003]在上述专利文献I中，通过低压EGR阀和排气节流阀的开度控制来控制低压EGR通路中的发动机的废气的回流量。此时，在废气的回流量少的情况下，使排气节流阀成为全开状态，通过低压EGR阀的控制来控制废气的回流量，如果低压EGR阀为全开而无法进一步增大回流量，则在使低压EGR阀成为全开的状态下，对排气节流阀进行开度控制而使回流量增大。
[0004]专利文献1:日本特开2007-292028号公报
[0005]如上述专利文献I那样，在废气的回流量少的情况下，使排气节流阀成为全开状态而通过低压EGR阀的控制来控制废气的回流量，从而能够尽可能地降低涡轮机的排气压力损失，能够良好地维持燃耗。
[0006]在此，在搭载有发动机的车辆的变速器的变速级为例如第一速或第二速等低速侧变速级的情况下，发动机转速相对于油门开度的变化剧烈，伴随该发动机转速的变化，目标回流量也较大变化。在此情况下，如果排气节流阀处于全开状态，则低压EGR通路中的低压EGR阀的排气通路侧与吸气通路侧之间的差压较小，因而相对于较大变化的目标回流量，为了通过低压EGR阀来实现该变化后的目标回流量，必须使低压EGR阀的开度较大变化，因此，存在低压EGR阀的开度相对于目标回流量的变化的跟随响应性变差的问题。
【发明内容】
[0007]本发明是鉴于上述情况而做出的，其目的在于，在变速器的变速级处于低速侧变速级以外时的发动机运转时，尽可能地降低涡轮机的排气压力损失，并且在变速器的变速级处于低速侧变速级时的发动机运转时，提高低压EGR阀的开度相对于目标回流量的变化的跟随响应性。
[0008]为了达成上述目的，在本发明中，发动机的废气回流控制装置具备:排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机；低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接；低压EGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积；排气节流阀，配设于比上述排气通路中的上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积；和阀控制装置，控制上述低压EGR阀和上述排气节流阀的开度，使通过上述低压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量；还具备变速级检测机构，该变速级检测机构检测搭载有上述发动机的车辆的变速器的变速级，上述阀控制装置构成为:在由上述变速级检测机构检测的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为规定量以下时，将上述排气节流阀固定为全开，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在该排气节流阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，将上述低压EGR阀固定为全开，并且将上述排气节流阀的开度设定为使上述废气的回流量在该低压EGR阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，另一方面，在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，将上述排气节流阀的开度设定为规定开度，该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度、并且比全闭大且比全开小，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在上述排气节流阀的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
[0009]通过上述构成，在变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在低压EGR目标回流量为规定量以下时，由于排气节流阀被固定为全开，因而能够降低涡轮机的排气压力损失。另外，在低压EGR目标回流量比规定量更多时，由于随着低压EGR目标回流量变多而排气节流阀逐渐关闭，因而能够尽可能地降低涡轮机的排气压力损失。另一方面，在变速器的变速级处于上述规定的低速侧变速级时，由于排气节流阀的开度被设定为规定开度，该规定开度是与低压EGR目标回流量相应的开度，比全闭大且比全开小，因而即使低压EGR通路中的低压EGR阀的排气通路侧与吸气通路侧之间的差压变大而低压EGR目标回流量较大地变化，用于实现该变化后的低压EGR目标回流量的低压EGR阀的开度的变化量较少即可。结果，低压EGR阀的开度相对于低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性提高。
[0010]在上述发动机的废气回流控制装置中，优选地，上述阀控制装置构成为:在由上述变速级检测机构检测的变速级处于上述规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为上述规定量以下时，在将上述排气节流阀固定为全开的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使实际的回流量、即实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，在将上述低压EGR阀固定为全开的状态下，对上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，另一方面，在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，在将上述排气节流阀的开度设定为上述规定开度的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。
[0011]由此，即使变速器的变速级为规定的低速侧变速级或除此以外，通过反馈控制，也能够使低压EGR通路导致的废气的回流量正确地成为低压EGR目标回流量。另外，在上述变速级为上述规定的低速侧变速级时，不是对排气节流阀的开度进行反馈控制，而是对低压EGR阀的开度进行反馈控制，这是因为，能够提高反馈控制的控制性。即，排气节流阀是直径大且变更排气通路的截面积的阀，另一方面，低压EGR阀是与排气通路相比直径更小且变更低压EGR通路的截面积的阀，因而低压EGR阀与排气节流阀相比，能够进行比更加微少的回流量的控制，结果，能够提高反馈控制的控制性。
[0012]在上述发动机的废气回流控制装置中，优选地，还具备:总吸入气体量检测机构，检测吸入至上述发动机的总吸入气体量；和新气量检测机构，检测吸入至上述发动机的新气量，上述阀控制装置通过从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量，来算出实际回流量。
[0013]由此，能够高精度地算出实际回流量。
[0014]在执行如上所述的反馈控制时的上述发动机的废气回流控制装置中，优选地，还具备:高压EGR通路，将上述涡轮机的上游侧的上述排气通路和上述压缩机的下游侧的上述吸气通路连接；和高压EGR阀，配设于上述高压EGR通路，变更该高压EGR通路的截面积，上述阀控制装置构成为，在通过上述低压EGR通路和上述高压EGR通路两者进行上述废气的回流时，对于上述高压EGR阀的开度进行基本控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的高压EGR目标回流量，并且，在与上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度有关的上述反馈控制中，代替上述实际回流量，使用从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量，对上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，上述高压EGR回流量根据吸气压力传感器值与排气压力传感器值之差和高压EGR阀的开度而算出，进而，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第一修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述反馈控制中的上述低压EGR实际回流量与上述低压EGR目标回流量的偏差量。
[0015]即，在通过低压EGR通路回流的废气的回流控制中的上述反馈控制中，在通过低压EGR通路回流的废气的实际的回流量即低压EGR实际回流量成为低压EGR目标回流量为止存在时间延迟，在此期间，低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量产生偏差。于是，在通过低压EGR通路和高压EGR通路两者进行废气的回流时，首先，对低压EGR阀或排气节流阀的开度进行反馈控制，使得低压EGR实际回流量成为低压EGR目标回流量。然后，在高压EGR阀侧，对该反馈控制的上述时间延迟导致的低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量的差分进行修正控制。即，在低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量为不足时，使通过高压EGR通路回流的废气的回流量比与基于基本控制的高压EGR阀的开度对应的量更多，在低压EGR实际回流量超过低压EGR目标回流量时，使通过高压EGR通路回流的废气的回流量比与基于基本控制的高压EGR阀的开度对应的量更少，使通过低压EGR通路和高压EGR通路回流的废气的总回流量成为作为低压EGR目标回流量与高压EGR目标回流量之和的总目标回流量。如果像这样用高压EGR阀进行修正控制，那么与仅执行上述反馈控制的情况相比，能够使通过低压EGR通路和高压EGR通路回流的废气的总回流量更加准确地成为总目标回流量。
[0016]优选地，上述偏差是当前时点的规定时间前的上述低压EGR实际回流量与当前时点的上述低压EGR目标回流量的偏差，上述规定时间是与通过上述低压EGR通路回流的废气相对于通过上述高压EGR通路回流的废气的、到达上述吸气通路中的上述高压EGR通路的连接部分的到达延迟时间相当的时间。
[0017]S卩，由于吸气通路中的低压EGR通路的连接部分位于比高压EGR通路的连接部分更靠上游侧，因而通过低压EGR通路回流的废气相对于通过高压EGR通路回流的废气延迟规定时间而到达吸气通路中的高压EGR通路的连接部分(以及发动机)。于是，对通过高压EGR通路回流的废气的回流量修正当前时点的规定时间前的低压EGR实际回流量与当前的低压EGR目标回流量的差分，从而获得更加准确的偏差，结果，能够使通过低压EGR通路和高压EGR通路回流的废气的总回流量更加准确地成为总目标回流量。
[0018]优选地，在执行如上所述的第一修正控制的情况下，上述阀控制装置构成为，在上述低压EGR目标回流量变更时，在从该变更起到经过了上述规定时间为止的期间，代替上述第一修正控制，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第二修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述变更前后的上述低压EGR目标回流量的差分。
[0019]S卩，由于吸气通路中的低压EGR通路的连接部分位于比高压EGR通路的连接部分更靠上游侧，因而在运转状态变化而低压EGR目标回流量变更时，在该变更后规定时间期间也以变更前的低压EGR目标回流量继续流动。所以，从低压EGR目标回流量的变更起直到规定时间经过为止的期间，以变更前后的低压EGR目标回流量的差分来修正通过高压EGR通路回流的废气的回流量。例如，在变更后的低压EGR目标回流量减少的情况下，从上述变更起的上述规定时间期间，使高压EGR通路导致的废气的回流量减少。所以，在从低压EGR目标回流量的变更起直到规定时间经过的期间，也能够使通过低压EGR通路和高压EGR通路回流的废气的总回流量准确地成为总目标回流量。
[0020]此外，一种发动机的废气回流控制方法，是发动机的废气回流控制装置中使用的发动机的废气回流控制方法，上述发动机的废气回流控制具备:排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机；低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接^SSEGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积；排气节流阀，配设于比上述排气通路中的上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积；阀控制装置，控制上述低压EGR阀和上述排气节流阀的开度，使通过上述低压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量；和变速级检测机构，该变速级检测机构检测搭载有上述发动机的车辆的变速器的变速级，在上述发动机的废气回流控制方法中，在由上述变速级检测机构检测的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为规定量以下时，将上述排气节流阀固定为全开，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在该排气节流阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，将上述低压EGR阀固定为全开，并且将上述排气节流阀的开度设定为使上述废气的回流量在该低压EGR阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，另一方面，在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，将上述排气节流阀的开度设定为规定开度，该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度、并且比全闭大且比全开小，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在上述排气节流阀的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
[0021]通过上述构成，在变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在低压EGR目标回流量为规定量以下时，由于排气节流阀被固定为全开，因而能够降低涡轮机的排气压力损失。另外，在低压EGR目标回流量比规定量更多时，由于随着低压EGR目标回流量变多而排气节流阀逐渐关闭，因而能够尽可能地降低涡轮机的排气压力损失。另一方面，在变速器的变速级处于上述规定的低速侧变速级时，由于排气节流阀的开度被设定为规定开度，该规定开度是与低压EGR目标回流量相应的开度，比全闭大且比全开小，因而即使低压EGR通路中的低压EGR阀的排气通路侧与吸气通路侧之间的差压变大而低压EGR目标回流量较大地变化，用于实现该变化后的低压EGR目标回流量的低压EGR阀的开度的变化量较少即可。结果，低压EGR阀的开度相对于低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性提高。
[0022]发明的效果
[0023]如以上说明那样，依据本发明的发动机的废气回流控制装置，在变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在根据发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量为规定量以下时，将排气节流阀固定为全开，并且将低压EGR阀的开度设定为在该排气节流阀的全开状态下废气的回流量成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，将上述低压EGR阀固定为全开，并且将上述排气节流阀的开度设定为在该低压EGR阀的全开状态下废气的回流量成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述变速级为上述规定的低速侧变速级时，将上述排气节流阀的开度设定为规定开度，该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度，比全闭大且比全更小，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使废气的回流量在上述排气节流阀的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，由此，在上述变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外时的发动机运转时，能够尽可能地降低排气涡轮增压器的涡轮机的排气压力损失而良好地维持燃耗，并且在上述变速器的变速级为规定的低速侧变速级时的发动机运转时，能够使低压EGR阀的开度相对于低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性提高。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是表示由本发明的实施方式的废气回流控制装置控制的发动机的概略构成的图。
[0025]图2是表示废气回流控制装置的控制系统的构成的框图。
[0026]图3是表示用来基于发动机转速Ne和发动机负荷PE来决定低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量的图表的图。
[0027]图4是表示自动变速器的变速级处于第一速以外时的、低压EGR目标回流量与低压EGR阀和排气节流阀的开度的关系的曲线图。
[0028]图5是表示自动变速器的变速级为第一速时的、低压EGR目标回流量与低压EGR阀和排气节流阀的开度的关系的曲线图。
[0029]图6是表示控制单元对低压EGR阀和排气节流阀的控制动作的一部分的流程图。
[0030]图7是表示控制单元对低压EGR阀和排气节流阀的控制动作的其余部分的流程图。
[0031 ] 图8是表示控制单元对高压EGR阀(冷却器侧EGR阀和冷却器旁路侧EGR阀)的控制动作的流程图。
[0032]符号说明:
[0033]I发动机；20排气涡轮增压器；20a压缩机；20b涡轮机；30吸气通路；32空气流量传感器(新气量检测机构)；38吸入气体温度传感器(总吸入气体量检测机构)；39吸气压力传感器(总吸入气体量检测机构);40排气通路；48排气节流阀；50高压EGR通路；51冷却器侧通路；52冷却器旁路侧通路；54冷却器侧EGR阀(高压EGR阀)；55冷却器旁路侧EGR阀(高压EGR阀)；60低压EGR通路；62低压EGR阀；75变速控制装置(变速级检测机构);100控制单元(阀控制装置)
【具体实施方式】
[0034]以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式。
[0035]图1表示由本发明的实施方式的废气回流控制装置控制的发动机I的概略构成。该发动机I是搭载于车辆的柴油发动机，具备设置有多个气缸2 (在图1中仅示出一个)的缸体3、以及配设于该缸体3上的缸头4。在该发动机I的各气缸2内，分别可往复移动地嵌插着活塞5，在该活塞5的顶面形成有深盘形燃烧室6。该活塞5经由连杆7与曲柄轴8连结。在发动机I中设有发动机转速传感器9，该发动机转速传感器9通过检测曲柄轴8的旋转角度位置来检测发动机I的转速。
[0036]在上述缸头4上，针对每个气缸2形成有吸气端口 12和排气端口 13，并且分别配设有对这些吸气端口 12和排气端口 13的燃烧室6侧的开口进行开闭的吸气阀14和排气阀15。
[0037]另外，在缸头4上设有喷射燃料的喷射器17。该喷射器17以其燃料喷射口从燃烧室6的顶面面向该燃烧室6的方式配设，在压缩行程上死点附近将燃料直接喷射供给至燃烧室6。
[0038]上述发动机I装备有调整吸气阀14和排气阀15的提升量的可变阀提升机构(以下称为VVL) 16。该VVL16能够调整各自的提升量，以使吸气阀14和排气阀15成为全闭状态或大致全闭状态。
[0039]在上述发动机I的一侧的面，以与各气缸2的吸气端口 12连通的方式连接着吸气通路30。在该吸气通路30的上游端部，配设有对吸入空气进行过滤的空气净化器31，由该空气净化器31过滤后的吸入空气经由吸气通路30和吸气端口 12供给至各气缸2的燃烧室6。
[0040]在上述吸气通路30中的空气净化器31的下游侧附近配设有空气流量传感器32，该空气流量传感器32检测吸入至吸气通路30的吸入空气的流量的。另外，在吸气通路30中的下游端附近配设有稳压箱34。比该稳压箱34更靠下游侧的吸气通路30成为向每个气缸2分支的独立通路，这些各独立通路的下游端分别连接至各气缸2的吸气端口 12。
[0041]而且，在上述吸气通路30中的空气流量传感器32与稳压箱34之间，配设有排气涡轮增压器20的压缩机20a。通过该压缩机20a的工作来进行吸入空气的增压。
[0042]再者，在上述吸气通路30中的排气涡轮增压器20的压缩机20a与稳压箱34之间，从上游侧起依次配设有中间冷却器35和吸气节流阀37，该中间冷却器35将由上述压缩机20a压缩的空气冷却。该吸气节流阀37通过变更该吸气节流阀37的配设部分处的吸气通路30的截面积来调节向上述各气缸2的燃烧室6的吸入空气量。另外，在上述稳压箱34中，配设有检测吸入至发动机I的气缸2的气体温度的吸入气体温度传感器38、以及检测吸入至发动机I的气缸2的气体压力的吸气压力传感器39。
[0043]在上述发动机I的另一侧的面，连接着将来自各气缸2的燃烧室6的废气排出的排气通路40。该排气通路40的上游侧的部分由排气歧管构成，该排气歧管具有针对每个气缸2分支且连接至排气端口 13的外侧端的独立通路、以及该各独立通路所汇合的汇合部。在比该排气歧管更靠下游侧的排气通路40，配设有上述排气涡轮增压器20的涡轮机20b。该涡轮机20b通过废气流旋转，通过该涡轮机20b的旋转，与该涡轮机20b连结的上述压缩机20a工作。
[0044]在上述排气通路40中的涡轮机20b的上游侧附近设有VGT调节阀21，通过控制该VGT调节阀21的开度，能够调节向涡轮机20b的废气流速，由此，能够调整通过废气流旋转的涡轮机20b的旋转速度、即排气涡轮增压器20的压缩机20a的压力比(刚从压缩机20a流出之后的气体压力相对于刚向压缩机20a流入之前的气体压力之比)。
[0045]在上述排气通路40中的比上述排气涡轮增压器20的涡轮机20b更靠下游侧，配设有将废气中的有害成分净化的排气净化装置43。该排气净化装置43具有:微粒过滤器44，捕集废气中的煤烟等微粒；氧化催化剂45，配设于微粒过滤器44的上游侧，担载钼或者在钼中加入钯的物质等而将废气中的CO和HC氧化；以及贫NOx催化剂46，配设于微粒过滤器44的下游侧，处理(俘获)废气中的NOx而抑制NOx排出至大气。微粒过滤器44和氧化催化剂45容纳于第一壳体81内，贫NOx催化剂46容纳于与该第一壳体81不同的第二壳体82内。第二壳体82相对于第一壳体81向下游侧离开而配设。
[0046]在上述发动机I中，上述废气的一部分从排气通路40回流至吸气通路30。为了将该废气回流，设有高压EGR通路50和低压EGR通路60。
[0047]上述高压EGR通路50将排气涡轮增压器20的涡轮机20b的上游侧的排气通路40和压缩机20a的下游侧的吸气通路30连接。更详细而言，高压EGR通路50将排气通路40中的上述排气歧管与排气涡轮增压器20的涡轮机20b之间的部分、以及吸气通路30中的吸气节流阀37与稳压箱34之间的部分连接。
[0048]上述高压EGR通路50具有用于将废气冷却并回流的冷却器侧通路51、以及用于将废气以原有温度回流的冷却器旁路侧通路52。在冷却器侧通路51中，配设有用于将穿过内部的废气冷却的高压EGR冷却器53。冷却器旁路侧通路52是将该高压EGR冷却器53旁通的通路。另外，在冷却器侧通路51中的高压EGR冷却器53的下游侧，配设有变更冷却器侧通路51的截面积的冷却器侧EGR阀54，在冷却器旁路侧通路52，配设有变更冷却器旁路侧通路52的截面积的冷却器旁路侧EGR阀55。由这些冷却器侧EGR阀54和冷却器旁路侧EGR阀55构成高压EGR阀，调节通过高压EGR通路50 (冷却器侧通路51和冷却器旁路侧通路52)回流的废气的回流量。
[0049]上述低压EGR通路60将涡轮机20b的下游侧的排气通路40和压缩机20a的上游侧的吸气通路30连接。更详细而言，低压EGR通路60将排气通路40中的微粒过滤器44与贫NOx催化剂46之间的部分(第一壳体81与第二壳体82之间的部分)、以及吸气通路30中的空气流量传感器32与压缩机20a之间的部分连接。在低压EGR通路60中配设有将穿过内部的废气冷却的低压EGR冷却器61。另外，在低压EGR通路60中的低压EGR冷却器61的下游侧，配设有变更低压EGR通路60的截面积的低压EGR阀62。
[0050]在排气通路40中的比低压EGR通路60的连接部分更靠下游侧(且在贫NOx催化剂46的上游侧)，配设有排气节流阀48。该排气节流阀48变更该排气节流阀48的配设部分处的排气通路40的截面积，如果该截面积变小(排气节流阀48的开度变小)，则排气通路40中的低压EGR通路60的连接部分的压力变高，低压EGR通路60中的低压EGR阀62的排气通路40侧与吸气通路30侧之间的差压变大。所以，通过控制低压EGR阀62和排气节流阀48的开度，调节通过低压EGR通路60回流的废气的回流量。
[0051]另外，在排气通路40中的高压EGR通路50的连接部分的上游侧附近，配设有检测由发动机I排出的废气的压力的排气压力传感器41。
[0052]如图2所示，上述发动机转速传感器9、上述空气流量传感器32、上述吸入气体温度传感器38、上述吸气压力传感器39、上述排气压力传感器41、检测油门开度的油门开度传感器71等的传感器值的信号被输入至控制发动机I的控制单元100。另外，在控制单元100，从进行上述车辆的自动变速器(在本实施方式中，前驱六级自动变速器)的控制的变速器控制装置75输入与该自动变速器的当前的变速级的信息有关的信号。由此，变速器控制装置75构成检测搭载有发动机I的车辆的变速器的变速级的变速级检测机构。
[0053]控制单元100是以周知的微型计算机为基础的控制器，具备:中央运算处理装置(CPU)，执行程序；存储器，例如由RAM或ROM构成，存储程序和数据；以及输入输出(I/O)总线，进行电信号的输入输出。
[0054]而且，控制单元100基于上述输入信号来控制VVL16、喷射器17、VGT调节阀21、吸气节流阀37、排气节流阀48、冷却器侧EGR阀54、冷却器旁路侧EGR阀55及低压EGR阀62。
[0055]控制单元100根据发动机I的运转状态来决定通过低压EGR通路60回流的废气的回流量即目标值的低压EGR目标回流量、以及通过高压EGR通路50回流的废气的回流量的目标值即高压EGR目标回流量。在本实施方式中，控制单元100基于来自发动机转速传感器9和油门开度传感器71的信号、即发动机转速Ne和发动机负荷PE，根据图3所示的图表来决定上述低压EGR目标回流量和上述高压EGR目标回流量。
[0056]作为上述图表的高负荷或高旋转的区域的“LP”区域是仅通过低压EGR通路60进行废气的回流的区域。在上述图表中，在“LP”区域中预先设定与发动机转速Ne和发动机负荷PE相应的低压EGR目标回流量，并且高压EGR目标回流量被预先设定为O。由此，冷却器侧EGR阀54和冷却器旁路侧EGR阀55成为全闭状态。这是因为，在需要扭矩的高负荷区域中，使全部废气导入排气涡轮增压器20的涡轮机20b而增压。
[0057]作为上述图表的中负荷或中旋转的区域的“冷却器侧HP+LP”区域是通过高压EGR通路50的冷却器侧通路51进行废气的回流和通过低压EGR通路60进行废气的回流的区域，不通过冷却器旁路侧通路52进行废气的回流(冷却器旁路侧EGR阀55成为全闭状态)。在上述图表中，在“冷却器侧HP+LP”区域中，分别预先设定与发动机转速Ne和发动机负荷PE相应的低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量。
[0058]作为上述图表的低负荷或低旋转的区域的“冷却器旁路侧HP+LP”区域是通过高压EGR通路50的冷却器旁路侧通路52进行废气的回流和通过低压EGR通路60进行废气的回流的区域，不通过冷却器侧通路51进行废气的回流(冷却器侧EGR阀54成为全闭状态)。在上述图表中，在“冷却器旁路侧HP+LP”区域中，分别预先设定与发动机转速Ne和发动机负荷PE相应的低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量。
[0059]控制单元100在上述“LP”区域中，将低压EGR阀62和排气节流阀48的开度控制为，通过低压EGR通路60回流的废气的回流量成为在上述图表中预先设定的低压EGR目标回流量。由此，控制单元100构成阀控制装置。
[0060]具体而言，控制单元100在从变速器控制装置75输入的自动变速器的变速级处于规定的低速侧变速级(在本实施方式中为第一速)以外时(即第二速至第六速中的任一个时)，在上述低压EGR目标回流量为规定量QeO以下时，如图4所示，将排气节流阀48固定为全开，且将低压EGR阀62的开度设定为使废气的回流量在该排气节流阀48的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
[0061]也可以将上述低压EGR目标回流量为规定量QeO以下时的低压EGR阀62的开度开放控制为预定的与低压EGR目标回流量相应的开度(如图4所示，低压EGR目标回流量越多则越变大的开度)，但是在本实施方式中，为了使通过低压EGR通路60回流的废气的回流量正确地成为低压EGR目标回流量，通过反馈控制来调节低压EGR阀62的开度。
[0062]即，控制单元100首先根据由吸入气体温度传感器38检测的气体温度和由吸气压力传感器39检测的气体压力来算出吸入至发动机I的吸气填充量。该吸气填充量是吸入至吸气通路30的新气量和从排气通路40回流至吸气通路30的废气(在上述“LP”区域中是通过低压EGR通路60回流的废气，在上述“冷却器侧HP+LP”区域和上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中是通过高压EGR通路50和低压EGR通路60回流的废气)的回流量之和，相当于吸入至发动机I的总吸入气体量，由空气流量传感器32检测的吸入空气的流量相当于上述新气量。所以，吸入气体温度传感器38和吸气压力传感器39构成对吸入至发动机I的总吸入气体量进行检测的总吸入气体量检测机构，空气流量传感器32构成对吸入至发动机I的新气量进行检测的新气量检测机构。
[0063]而且，控制单元100通过从上述吸气填充量(总吸入气体量)减去新气量而算出废气的实际的回流量、即实际回流量(在上述“LP”区域中是通过低压EGR通路60回流的废气的实际的回流量)，在将排气节流阀48固定为全开的状态下，对低压EGR阀62的开度进行控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。
[0064]另外，控制单元100在从变速器控制装置75输入的自动变速器的变速级处于上述规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量比规定量QeO更多时，如图4所示，将低压EGR阀62固定为全开，并且将排气节流阀48的开度设定为使废气的回流量在该低压EGR阀62的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。即，如果上述低压EGR目标回流量比规定量QeO更多，通过已经成为全开状态的低压EGR阀62不可能进一步增加废气的回流量，因而通过关闭排气节流阀48，增大低压EGR通路60中的低压EGR阀62的排气通路40侧与吸气通路30侧之间的差压，增加废气的回流量。所以，随着上述低压EGR目标回流量变多，将排气节流阀48逐渐关闭。
[0065]也可以将上述低压EGR目标回流量比规定量QeO更多时的排气节流阀48的开度开放控制为预定的与低压EGR目标回流量相应的开度(如图4所示，低压EGR目标回流量越多则越变小的开度)，但是在本实施方式中，为了使通过低压EGR通路60回流的废气的回流量正确地成为低压EGR目标回流量，通过反馈控制来调节排气节流阀48的开度。S卩，控制单元100在将低压EGR阀62固定为全开的状态下，对排气节流阀48的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。
[0066]另一方面，控制单元100在从变速器控制装置75输入的自动变速器的变速级为上述规定的低速侧变速级(在本实施方式中是第一速)时，如图5所示，将排气节流阀48的开度设定为与上述低压EGR目标回流量相应的、比全闭更大且比全开更小的规定开度，并且将低压EGR阀62的开度设定为使废气的回流量在排气节流阀48的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。上述规定开度是上述低压EGR目标回流量越多则越小的开度，在例如20 %?30 %的范围内变化。
[0067]S卩，在上述自动变速器的变速级为第一速的情况下，发动机转速相对于油门开度的变化剧烈，伴随该发动机转速的变化，上述低压EGR目标回流量也较大地变化。在此情况下，如果排气节流阀48处于全开状态，则低压EGR通路60中的低压EGR62的排气通路40侧与吸气通路30侧之间的差压相对较小，因而对于较大地变化的低压EGR目标回流量，为了通过低压EGR阀62实现该变化后的低压EGR目标回流量，需要使低压EGR阀62的开度较大地变化，因此，存在低压EGR阀62的开度相对于低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性变差的问题。
[0068]于是，在上述自动变速器的变速级为第一速的情况下，将排气节流阀48的开度设定为如上所述的小的开度。由此，即使低压EGR目标回流量较大地变化，用于实现该变化后的低压EGR目标回流量的低压EGR阀62的开度的变化量较少即可，其结果，低压EGR阀62的开度相对于低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性提高。
[0069]也可以将上述自动变速器的变速级为第一速时的低压EGR阀62的开度开放控制为预定的与低压EGR目标回流量相应的开度(如图5所示，低压EGR目标回流量越多则越变大的开度)，但是在本实施方式中，控制单元100在将排气节流阀48的开度设定为上述规定开度的状态下，对低压EGR阀62的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。不对排气节流阀48的开度进行反馈控制而是对低压EGR阀62的开度进行反馈控制，是因为能够提高反馈控制的控制性。即，由于排气节流阀48是直径大且变更排气通路40的截面积的阀，而低压EGR阀62是直径比排气通路40小且变更低压EGR通路60的截面积的阀，因而低压EGR阀62与排气节流阀48相比，能够进行更加微少的回流量的控制，其结果，能够提高反馈控制的控制性。
[0070]另外，控制单元100在上述“冷却器侧HP+LP”区域中，除了控制低压EGR阀62和排气节流阀48的开度之外，还将冷却器侧EGR阀54的开度控制为使通过冷却器侧通路51回流的废气的回流量成为在上述图表中预先设定的高压EGR目标回流量那样的开度。即，基于由排气压力传感器41检测的废气的压力与由吸气压力传感器39检测的气体压力之差、以及上述高压EGR目标回流量，算出通过冷却器侧通路51回流的废气的回流量成为上述高压EGR目标回流量那样的开度，将冷却器侧EGR阀54的开度设为该算出的开度。但是，在本实施方式中，将该算出的开度作为基本开度(将设定该基本开度的控制作为基本控制)，除了该基本控制之外，执行如下所述的第一修正控制或第二修正控制。
[0071]上述“冷却器侧HP+LP”区域中的低压EGR阀62和排气节流阀48的开度的控制与上述“LP”区域中的控制同样，上述自动变速器的变速级处于第一速以外(第二速至第六速中的任何一个)且上述低压EGR目标回流量为上述规定量QeO以下时的低压EGR阀62的开度的反馈控制、上述自动变速器的变速级处于第一速以外且上述低压EGR目标回流量比上述规定量QeO更多时的排气节流阀48的开度的反馈控制、以及上述自动变速器的变速级处于第一速时的低压EGR阀的开度的反馈控制与上述“LP”区域同样地进行。
[0072]但是，控制单元100在如上述“冷却器侧HP+LP”区域那样通过低压EGR通路60和高压EGR通路50两者进行废气的回流时，在与低压EGR阀62或排气节流阀48的开度相关的上述反馈控制中，代替上述实际回流量(在上述“冷却器侧HP+LP”区域中，是通过低压EGR通路60回流的废气的实际的回流量即低压EGR实际回流量与通过冷却器侧通路51回流的废气的实际的回流量之和)，使用通过从上述总吸入气体量减去上述新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量，对低压EGR阀62或排气节流阀48的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，上述高压EGR回流量根据吸气压力传感器值Pe与排气压力传感器值Pex之差和高压EGR阀的开度而算出。此外，在本实施方式中，在算出低压EGR实际回流量时，用高压EGR目标回流量代替通过冷却器侧通路51回流的废气的实际的回流量。
[0073]然后，控制单元100对基于上述基本控制的上述高压EGR阀(在上述“冷却器侧HP+LP”区域中，冷却器侧EGR阀54)的基本开度执行第一修正控制，使得通过高压EGR通路50回流的上述废气的回流量被修正上述反馈控制中的上述低压EGR实际回流量与上述低压EGR目标回流量的偏差量。
[0074]即，在上述反馈控制中，到低压EGR实际回流量成为低压EGR目标回流量为止存在时间延迟，在此期间，低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量产生偏差。另外，该时间延迟能够根据发动机转速来算出。于是，在通过低压EGR通路60和高压EGR通路50两者来进行废气的回流时，首先，如上所述，以使低压EGR实际回流量成为低压EGR目标回流量的方式对低压EGR阀62或排气节流阀48的开度进行反馈控制。然后，在高压EGR阀侧对该反馈控制中的上述时间延迟导致的低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量的偏差程度进行修正控制。即，在低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量为不足时，使通过高压EGR通路50回流的废气的回流量比与基于基本控制的高压EGR阀的开度对应的量更多，在低压EGR实际回流量超过低压EGR目标回流量时，使通过高压EGR通路50回流的废气的回流量比与基于基本控制的高压EGR阀的开度对应的量更少，通过低压EGR通路和高压EGR通路回流的废气的总回流量成为作为低压EGR目标回流量与高压EGR目标回流量之和的总目标回流量。此外，如果上述偏差为0，则上述第一修正控制的第一修正量成为O。
[0075]在此，优选的是，上述偏差是当前时点的规定时间前的上述低压EGR实际回流量与当前时点的上述低压EGR目标回流量的偏差，上述规定时间是与通过低压EGR通路60回流的废气相对于通过高压EGR通路50回流的废气的、到达吸气通路30中的高压EGR通路50的连接部分的到达延迟时间相当的时间，在本实施方式中如上设定。即，由于吸气通路30中的低压EGR通路60的连接部分位于比高压EGR通路50的连接部分更靠上游侧，因而通过低压EGR通路60回流的废气相对于通过高压EGR通路50回流的废气延迟规定时间而到达吸气通路30中的高压EGR通路50的连接部分(以及发动机I的气缸)。在此，将通过高压EGR通路50回流的废气的回流量修正当前时点的规定时间前的低压EGR实际回流量与当前的低压EGR目标回流量的偏差，从而获得更加准确的偏差，结果，能够使通过低压EGR通路60和高压EGR通路50回流的废气的总回流量更加准确地成为总目标回流量。
[0076]另外，在低压EGR目标回流量变更时，控制单元100在从该变更起到经过了上述规定时间为止的期间，代替上述第一修正控制，对基于上述基本控制的高压EGR阀的开度执行第二修正控制，使得通过高压EGR通路50回流的上述废气的回流量被修正上述变更前后的上述低压EGR目标回流量的差分，另外，上述规定时间与通过低压EGR通路回流的废气相对于通过上述高压EGR通路回流的废气的、到达上述吸气通路中的上述高压EGR通路的连接部分的到达延迟时间相当。在从上述变更起经过上述规定时间之后，执行上述第一修正控制。
[0077]S卩，在发动机I的运转状态变化而低压EGR目标回流量变更时，在其变更后规定时间的期间也以变更前的低压EGR目标回流量继续流动。所以，从低压EGR目标回流量的变更起到经过了规定时间的期间，以变更前后的低压EGR目标回流量的差分，来修正通过高压EGR通路50回流的废气的回流量。例如，在变更后的低压EGR目标回流量与变更前相比减少的情况下，在从上述变更到上述规定时间的期间，使通过高压EGR通路50回流的废气的回流量减少。所以，从低压EGR目标回流量的变更起到经过了规定时间的期间，也能够使通过低压EGR通路60和高压EGR通路50回流的废气的总回流量准确地成为总目标回流量。
[0078]再者，控制单元100在上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中，除了控制低压EGR阀62和排气节流阀48的开度以外，还将冷却器旁路侧EGR阀55的开度控制为通过冷却器旁路侧通路52回流的废气的回流量成为在上述图表中预先设定的高压EGR目标回流量那样的开度。即，基于由排气压力传感器41检测的废气的压力与由吸气压力传感器39检测的气体压力之差、以及上述高压EGR目标回流量，算出使通过冷却器旁路侧通路52回流的废气的回流量成为上述高压EGR目标回流量那样的开度，将冷却器旁路侧EGR阀55的开度设为该算出的开度。在本实施方式中，如上所述，将该算出的开度作为基本开度，对于该基本开度执行上述第一修正控制或上述第二修正控制。
[0079]上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中的低压EGR阀62和排气节流阀48的开度的控制与上述“冷却器侧HP+LP”区域中的控制同样，代替上述实际回流量(在上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中，是低压EGR实际回流量与通过冷却器旁路侧通路52回流的废气的实际的回流量之和)，使用通过从上述总吸入气体量减去上述新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量，以使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量的方式对低压EGR阀62或排气节流阀48的开度进行反馈控制，上述高压EGR回流量根据吸气压力传感器值Pe与排气压力传感器值Pex之差和高压EGR阀的开度而算出。
[0080]另外，上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中的高压EGR阀(冷却器旁路侧EGR阀55)的控制也与上述“冷却器侧HP+LP”区域中的控制同样，执行上述基本控制和上述第一修正控制或上述第二修正控制。
[0081]在此，基于图6和图7的流程图来说明上述控制单元100对低压EGR阀62和排气节流阀48的控制动作，基于图8的流程图来说明高压EGR阀(冷却器侧EGR阀54和冷却器旁路侧EGR阀55)的控制动作。
[0082]在最初的步骤SI中，分别从油门开度传感器71读入油门开度Acc，从发动机转速传感器9读入发动机转速Ne，从变速器控制装置75读入自动变速器的变速级，从空气流量传感器32读入其传感器值Qa，从吸入气体温度传感器38读入其传感器值Tg，从吸气压力传感器39读入其传感器值Pa,从排气压力传感器41读入其传感器值Pex。
[0083]在接下来的步骤S2中，由上述发动机转速Ne和油门开度Acc (对应于发动机负荷PE)按照图3所示的图表决定低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量(以及作为低压EGR目标回流量与高压EGR目标回流量之和的总目标回流量)。此外，在上述“LP”区域中，高压EGR目标回流量为O，低压EGR目标回流量和总目标回流量为相同值。
[0084]在接下来的步骤S4中，判定上述自动变速器的变速级是否为第一速，在该步骤S4的判定为“是”时，前往步骤S5，另一方面，在步骤S4的判定为“否”时(即，第二速至第六速中的任何一个时)，前往步骤SI I。
[0085]在上述步骤S5中，将排气节流阀48设定为与上述低压EGR目标回流量相应的开度(比全闭大且比全开小的规定开度)，在接下来的步骤S6中，将低压EGR阀62设定为与上述低压EGR目标回流量相应的开度，即设定为使废气的回流量在排气节流阀48的上述规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
[0086]在接下来的步骤S7中，基于空气流量传感器值Qa、吸入气体温度传感器值Tg、吸气压力传感器值Pa、排气压力传感器值Pex以及高压EGR阀的开度，算出低压EGR实际回流量。该低压EGR实际回流量在上述“LP”区域中是通过低压EGR通路60回流的废气的实际的回流量，通过从总吸入气体量减去新气量而算出，在上述“冷却器侧HP+LP”区域和上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中，从总吸入气体量减去新气量和通过高压EGR通路50回流的回流量(根据吸气压力传感器值Pa与排气压力传感器值Pex之差和高压EGR阀的开度而算出)而被算出。
[0087]在接下来的步骤S8中，判定上述低压EGR实际回流量(在流程图中，仅记载为“实际回流量”)是否与上述低压EGR目标回流量一致。在该步骤S8的判定为“是”时，前往步骤S9，另一方面，在步骤S8的判定为“否”时，前往步骤S10。
[0088]在上述步骤S9中，判定发动机I的运转状态(发动机转速Ne和油门开度Acc)是否变化，即，判定低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量是否变化。在该步骤S9的判定为“是”时，直接返回，另一方面，在步骤S9的判定为“否”时，返回上述步骤S8。
[0089]在上述步骤S8的判定为“否”时前往的步骤SlO中，对低压EGR阀62进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，然后返回上述步骤S7。
[0090]在上述步骤S4的判定为“否”时前往的步骤Sll中，判定上述低压EGR目标回流量是否为QeO以下，在该步骤Sll的判定为“是”时，前往步骤S12，另一方面，在步骤S12的判定为“否”时，前往步骤S14。
[0091]在上述步骤S12中，将排气节流阀48设为全开，在接下来的步骤S13中，将低压EGR阀62设定为与上述低压EGR目标回流量相应的开度，即设定为使废气的回流量在排气节流阀48的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，然后前往上述步骤S7。由此，与上述自动变速器的变速级为第一速的情况同样，如果上述低压EGR实际回流量不与上述低压EGR目标回流量一致，则对低压EGR阀62进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述总目标回流量。
[0092]在上述步骤Sll的判定为“否”时前往的步骤S14中，将低压EGR阀62设为全开，在接下来的步骤S15中，将排气节流阀48设定为与上述低压EGR目标回流量相应的开度，即设定为使废气的回流量在低压EGR阀62的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
[0093]在接下来的步骤S16中，基于空气流量传感器值Qa、吸入气体温度传感器值Tg、吸气压力传感器值Pa、排气压力传感器值Pex以及高压EGR阀的开度，算出低压EGR实际回流量。该低压EGR实际回流量也与上述步骤S7的低压EGR实际回流量同样，在上述“LP”区域中是通过低压EGR通路60回流的废气的实际的回流量，通过从总吸入气体量减去新气量而算出，在上述“冷却器侧HP+LP”区域和上述“冷却器旁路侧HP+LP”区域中，从总吸入气体量减去新气量和通过高压EGR通路50回流的回流量(根据吸气压力传感器值Pa与排气压力传感器值Pex之差和高压EGR阀的开度而算出)而被算出。
[0094]在接下来的步骤S17中，判定上述低压EGR实际回流量(在流程图中，仅记载为“实际回流量”)是否与上述低压EGR目标回流量一致。在该步骤S17的判定为“是”时，前往步骤S18，另一方面，在步骤S17的判定为“否”时，前往步骤S19。
[0095]在上述步骤S18中，判定发动机I的运转状态(发动机转速Ne和油门开度Acc)是否变化，即低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量是否变化。在该步骤S18的判定为“是”时，直接返回，另一方面，在步骤S18的判定为“否”时，返回上述步骤S17。
[0096]在上述步骤S17的判定为“否”时前往的步骤S19中，对排气节流阀48进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，然后返回上述步骤S16。
[0097]另一方面，高压EGR阀的控制，在最初的步骤S21中，分别从油门开度传感器71读入油门开度Acc，从发动机转速传感器9读入发动机转速Ne，从变速器控制装置75读入自动变速器的变速级，从空气流量传感器32读入其传感器值Qa，从吸入气体温度传感器38读入其传感器值Tg，从吸气压力传感器39读入其传感器值Pa，从排气压力传感器41读入其传感器值Pex。
[0098]在接下来的步骤S22中，由上述发动机转速Ne和油门开度Acc (对应于发动机负荷PE)按照图3所示的图表决定低压EGR目标回流量和高压EGR目标回流量(以及作为低压EGR目标回流量与高压EGR目标回流量之和的总目标回流量)。此外，在上述“LP”区域中，高压EGR目标回流量成为O。
[0099]在接下来的步骤S23中，基于排气压力传感器值Pex与吸气压力传感器值Pa之差(Pex - Pa)和上述高压EGR目标回流量(即通过基本控制)，设定高压EGR阀(冷却器侧EGR阀54或冷却器旁路侧EGR阀55)的基本开度。
[0100]在接下来的步骤S24中，判定从发动机I的运转状态变化为当前的运转状态起、也就是从低压EGR目标回流量变更为当前的目标回流量起，是否经过了规定时间。
[0101]在上述步骤S24的判定为“是”时，前往步骤S25，算出上述低压EGR目标回流量(当前的低压EGR目标回流量)与当前时点的规定时间前的上述低压EGR实际回流量的偏差，为了修正该偏差量，设定针对基于高压EGR阀的基本控制的上述基本开度的第一修正量，前往步骤S27。
[0102]另一方面，在上述步骤S24的判定为“否”时，前往步骤S26，将发动机I的运转状态变化前后的低压EGR目标回流量的差分设定为针对上述基本开度的第二修正量，前往步骤 S27。
[0103]在上述步骤S27中，根据上述基本开度和上述第一修正量或上述第二修正量来设定高压EGR阀的修正后开度，然后返回。
[0104]所以，在本实施方式中，在上述自动变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外(在本实施方式中，第二速至第六速中的任何一个)时，在根据发动机I的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量为规定量QeO以下时，在将排气节流阀48固定为全开的状态下，对低压EGR阀62的开度进行反馈控制，使通过从总吸入气体量减去新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量(在“LP”区域中，通过从总吸入气体量减去新气量而算出的实际回流量)成为低压EGR目标回流量，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量QeO更多时，在将低压EGR阀62固定为全开的状态下，对排气节流阀48的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量(在“LP”区域中，通过从总吸入气体量减去新气量而算出的实际回流量)成为上述低压EGR目标回流量，另一方面，在上述变速级为上述规定的低速侧变速级(在本实施方式中，第一速)时，在将排气节流阀48的开度设定为规定开度(该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度，比全闭大且比全开小)的状态下，对低压EGR阀62的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量(在“LP”区域中，通过从总吸入气体量减去新气量而算出的实际回流量)成为上述低压EGR目标回流量，因此，在上述自动变速器的变速级处于规定的低速侧变速级以外时的发动机运转时，能够尽可能地降低排气涡轮增压器20的涡轮机20b的排气压力损失而良好地维持燃耗，并且在上述自动变速器的变速级为规定的低速侧变速级时的发动机运转时(发动机转速相对于油门开度的变化剧烈，伴随该发动机转速的变化而上述低压EGR目标回流量也较大地变化那样的发动机运转时)，能够提高低压EGR阀62的开度相对于上述低压EGR目标回流量的变化的跟随响应性。
[0105]另外，在通过低压EGR通路60和高压EGR通路50两者来进行废气的回流时，在与低压EGR阀62或排气节流阀48的开度有关的上述反馈控制中，对低压EGR阀62或排气节流阀48的开度进行反馈控制，使代替上述实际回流量的上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，并且对基本控制导致的基本开度，考虑了反馈控制的时间延迟导致的低压EGR实际回流量相对于低压EGR目标回流量的偏差量、以及由于吸气通路30中的低压EGR通路60的连接部分位于比高压EGR通路50的连接部分更靠上游侧而引起的通过低压EGR通路60回流的废气的延迟量，来设定高压EGR阀的开度，因而能够使通过低压EGR通路60和高压EGR通路50回流的总的废气回流量准确地成为总目标回流量。
[0106]本发明并不限于上述实施方式，在不脱离权利要求书的主旨的范围内能够代替。
[0107]例如，在上述实施方式中使规定的低速侧变速级为第一速，但不限于此，也可以是第一速和第二速。在此情况下，即使在上述自动变速器的变速级为第二速时，也进行与上述实施方式中的第一速的控制相同的控制。
[0108]另外，在上述实施方式中，在发动机I中仅设置一个排气涡轮增压器20，但是也可设置两个以上的排气涡轮增压器。在此情况下，低压EGR通路60将排气通路40中位于最下游侧的涡轮机的下游侧的部分和吸气通路30中位于最上游侧的压缩机的上游侧的部分连接。另外，高压EGR通路50将排气通路40中位于最上游侧的涡轮机的上游侧的部分和吸气通路30中位于最下游侧的压缩机的下游侧的部分连接。
[0109]上述实施方式不过是简单的例示，并不限定性地解释本发明的范围。本发明的范围由权利要求书定义，属于权利要求书的等同范围的变形或变更均落在本发明的范围内。
[0110]工业实用性:
[0111]本发明具备:排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机；低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接；低压EGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积；排气节流阀，配设于比上述排气通路中的上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积；以及阀控制装置，控制上述低压EGR阀和上述排气节流阀的开度，使通过上述低压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量；本发明在发动机的废气回流控制装置中是有用的。
【权利要求】
1.一种发动机的废气回流控制装置，具备: 排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机； 低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接； 低压EGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积； 排气节流阀，配设于比上述排气通路中的上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积；和 阀控制装置，控制上述低压EGR阀和上述排气节流阀的开度，使通过上述低压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量， 上述发动机的废气回流控制装置的特征在于， 还具备变速级检测机构，该变速级检测机构检测搭载有上述发动机的车辆的变速器的变速级， 上述阀控制装置构成为: 在由上述变速级检测机构检测的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为规定量以下时，将上述排气节流阀固定为全开，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在该排气节流阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，将上述低压EGR阀固定为全开，并且将上述排气节流阀的开度设定为使上述废气的回流量在该低压EGR阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，另一方面， 在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，将上述排气节流阀的开度设定为规定开度，该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度、并且比全闭大且比全开小，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在上述排气节流阀的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
2.根据权利要求1所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于， 上述阀控制装置构成为: 在由上述变速级检测机构检测的变速级处于上述规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为上述规定量以下时，在将上述排气节流阀固定为全开的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使实际的回流量、即实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，在将上述低压EGR阀固定为全开的状态下，对上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，另一方面， 在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，在将上述排气节流阀的开度设定为上述规定开度的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。
3.根据权利要求2所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于，还具备: 总吸入气体量检测机构，检测吸入至上述发动机的总吸入气体量；和 新气量检测机构，检测吸入至上述发动机的新气量， 上述阀控制装置通过从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量，来算出上述实际回流量。
4.根据权利要求3所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于，还具备: 高压EGR通路，将上述涡轮机的上游侧的上述排气通路和上述压缩机的下游侧的上述吸气通路连接；和 高压EGR阀，配设于上述高压EGR通路，变更该高压EGR通路的截面积， 上述阀控制装置构成为，在通过上述低压EGR通路和上述高压EGR通路两者进行上述废气的回流时，对于上述高压EGR阀的开度进行基本控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的高压EGR目标回流量，并且， 在与上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度有关的上述反馈控制中，代替上述实际回流量，使用从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量，对上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，上述高压EGR回流量根据吸气压力传感器值与排气压力传感器值之差和高压EGR阀的开度而算出， 进而，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第一修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述反馈控制中的上述低压EGR实际回流量与上述低压EGR目标回流量的偏差量。
5.根据权利要求4所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于， 上述偏差是当前时点的规定时间前的上述低压EGR实际回流量与当前时点的上述低压EGR目标回流量的偏差， 上述规定时间是与通过上述低压EGR通路回流的废气相对于通过上述高压EGR通路回流的废气的、到达上述吸气通路中的上述高压EGR通路的连接部分的到达延迟时间相当的时间。
6.根据权利要求5所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于， 上述阀控制装置构成为，在上述低压EGR目标回流量变更时，在从该变更起到经过了上述规定时间为止的期间，代替上述第一修正控制，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第二修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述变更前后的上述低压EGR目标回流量的差分。
7.一种发动机的废气回流控制方法，是发动机的废气回流控制装置中使用的发动机的废气回流控制方法， 上述发动机的废气回流控制具备: 排气涡轮增压器，具有配设于发动机的排气通路的涡轮机和配设于吸气通路的压缩机； 低压EGR通路，将上述涡轮机的下游侧的上述排气通路和上述压缩机的上游侧的上述吸气通路连接； 低压EGR阀，配设于该低压EGR通路，变更该低压EGR通路的截面积； 排气节流阀，配设于比上述排气通路中的上述低压EGR通路的连接部分更靠下游侧，变更该排气通路的截面积； 阀控制装置，控制上述低压EGR阀和上述排气节流阀的开度，使通过上述低压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的低压EGR目标回流量；和 变速级检测机构，该变速级检测机构检测搭载有上述发动机的车辆的变速器的变速级， 在上述发动机的废气回流控制方法中， 在由上述变速级检测机构检测的变速级处于规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为规定量以下时，将上述排气节流阀固定为全开，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在该排气节流阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，将上述低压EGR阀固定为全开，并且将上述排气节流阀的开度设定为使上述废气的回流量在该低压EGR阀的全开状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度，另一方面， 在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，将上述排气节流阀的开度设定为规定开度，该规定开度是与上述低压EGR目标回流量相应的开度、并且比全闭大且比全开小，并且将上述低压EGR阀的开度设定为使上述废气的回流量在上述排气节流阀的该规定开度状态下成为上述低压EGR目标回流量那样的开度。
8.根据权利要求7所述的发动机的废气回流控制方法，其特征在于， 在由上述变速级检测机构检测的变速级处于上述规定的低速侧变速级以外时，在上述低压EGR目标回流量为上述规定量以下时，在将上述排气节流阀固定为全开的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使实际的回流量、即实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，在上述低压EGR目标回流量比上述规定量更多时，在将上述低压EGR阀固定为全开的状态下，对上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，另一方面， 在由上述变速级检测机构检测的变速级为上述规定的低速侧变速级时，在将上述排气节流阀的开度设定为上述规定开度的状态下，对上述低压EGR阀的开度进行反馈控制，使上述实际回流量成为上述低压EGR目标回流量。
9.根据权利要求8所述的发动机的废气回流控制方法，其特征在于， 上述发动机的废气回流控制装置还具备: 总吸入气体量检测机构，检测吸入至上述发动机的总吸入气体量；和 新气量检测机构，检测吸入至上述发动机的新气量， 在发动机的废气回流控制方法中，通过从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量，来算出上述实际回流量。
10.根据权利要求9所述的发动机的废气回流控制方法，其特征在于， 上述发动机的废气回流控制还具备: 高压EGR通路，将上述涡轮机的上游侧的上述排气通路和上述压缩机的下游侧的上述吸气通路连接；和 高压EGR阀，配设于上述高压EGR通路，变更该高压EGR通路的截面积， 在发动机的废气回流控制方法中，通过上述低压EGR通路和上述高压EGR通路两者进行上述废气的回流时，对于上述高压EGR阀的开度进行基本控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述发动机的废气的回流量成为根据上述发动机的运转状态预先设定的高压EGR目标回流量，并且， 在与上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度有关的上述反馈控制中，代替上述实际回流量，使用从由上述总吸入气体量检测机构检测的总吸入气体量减去由上述新气量检测机构检测的新气量和高压EGR回流量而算出的低压EGR实际回流量，对上述低压EGR阀或上述排气节流阀的开度进行反馈控制，使上述低压EGR实际回流量成为上述低压EGR目标回流量，上述高压EGR回流量根据吸气压力传感器值与排气压力传感器值之差和高压EGR阀的开度而算出， 进而，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第一修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述反馈控制中的上述低压EGR实际回流量与上述低压EGR目标回流量的偏差量。
11.根据权利要求10所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于， 上述偏差是当前时点的规定时间前的上述低压EGR实际回流量与当前时点的上述低压EGR目标回流量的偏差， 上述规定时间是与通过上述低压EGR通路回流的废气相对于通过上述高压EGR通路回流的废气的、到达上述吸气通路中的上述高压EGR通路的连接部分的到达延迟时间相当的时间。
12.根据权利要求11所述的发动机的废气回流控制装置，其特征在于， 在上述低压EGR目标回流量变更时，在从该变更起到经过了上述规定时间为止的期间，代替上述第一修正控制，对基于上述基本控制的上述高压EGR阀的开度执行第二修正控制，使通过上述高压EGR通路回流的上述废气的回流量被修正上述变更前后的上述低压EGR目标回流量的差分。
【文档编号】F02M25/07GK104514648SQ201410389676
【公开日】2015年4月15日 申请日期:2014年8月8日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】谷村兼次, 前川耕太, 中井英二, 片冈一司, 菅野雅信 申请人:马自达汽车株式会社