JP2014034921A - 内燃機関の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジン停止後の、固着回避動作を実施する時期を最適化することで、無駄なバルブ開閉動作を防止し、バルブの長寿命化および省電力化を図ることが可能な内燃機関の制御装置を提供する。
【解決手段】内燃機関１０の排気通路から吸気通路へ排気を還流させる還流通路２１，４１と、該還流通路を還流する排気の流量を調節するバルブ２３ａ，４３ａと、予め定められた推定タイミングが到来したときに、還流通路における排気の還流状態を取得する還流状態取得部と、取得した還流状態と、予め記憶された該還流状態の基準状態とを比較して、バルブの固着を解消または防止する固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する判定部６０と、判定部が固着回避動作を行う必要があると判定した場合、内燃機関が回転状態から停止状態に遷移したときに、該固着回避動作の実行を指示する旨を含む指示情報を出力する指示情報出力部６０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の制御装置に関する。

例えば自動車用エンジンでは、排気管内を流れる排気ガスの一部を排気再循環ガス（ＥＧＲガス）として吸気管内に導入し、このＥＧＲガスを吸入空気中に混入させることによって筒内最高燃焼温度を低下させ、排気ガス中に含まれる有害物質（例えば窒素酸化物）の低減を図るようにした排気ガス再循環装置が備えられている。

この排気ガス再循環装置は、エンジンの排気系と吸気系とを接続するＥＧＲ配管と、このＥＧＲ配管内に備えられて開度調整可能とされたＥＧＲバルブ（単に、「バルブ」と称することもある）とを備えている。つまり、このＥＧＲバルブの開度を調整することによってＥＧＲガスの還流量を調整するようになっている。

この種の排気ガス再循環装置においては、ＥＧＲ配管、例えばバルブハウジング内に嵌め合わされた円管形状のノズル内に形成される排気ガス還流路に、ＥＧＲガス中に含まれる燃焼生成物（酸化物または炭化物）のデポジットが堆積する可能性がある。このデポジットは、排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）、カーボン（Ｃ）、オイル等が原因で発生し、粘度が高いため、ＥＧＲバルブの外周部、ＥＧＲバルブの駆動シャフト、排気ガス還流路の内壁面等に付着する。そして、このデポジット（堆積物）が、ＥＧＲバルブの外周部と還流路内壁面との間に付着したり、駆動シャフトと還流路内壁面との間に付着した場合には、ＥＧＲバルブの開閉動作が妨げられることになり、ＥＧＲバルブの開度調整を良好に行えず、ＥＧＲガスを吸気管内に供給できなくなったり、適正なＥＧＲガスの還流量を得ることができなくなるといった問題があった。特に、ＥＧＲバルブを開閉動作させるための駆動トルクが小さい場合や、ＥＧＲバルブの開度を微小角度範囲で制御しようとする場合には、この問題は顕著に現れる。

そこで、ＥＧＲバルブをバルブ全閉位置付近で所定の開度だけ開閉動作させ、付着したデポジットをＥＧＲバルブによって掻き落とし、ＥＧＲバルブの固着を解消または防止している（以下、この動作を「固着回避動作」と称する）。この、「固着回避動作」を効率よく実施するために、「固着回避動作」の開始条件を、直前までエンジンが運転していたイグニッションオフ操作時のみとした内燃機関のバルブ制御装置が考案されている（特許文献１参照）。

また、バルブの固着を回避するべく往復動させる際に、所定の移動制御時間が経過してもバルブ移動量が所定量に達しないときにはバルブを他方向へ移動させる動作を開始するようにして、バルブを一方向または他方向へ移動させる動作が長時間にわたることがなく、比較的短時間のうちに「固着回避動作」を完了させることができる内燃機関のバルブ制御装置が考案されている（特許文献２参照）。

また、内燃機関の運転状態に応じデポジットの生成量を算出し、それを積算して、バタフライ弁体が設けられたガス通路内のデポジット堆積量を推定し、推定したデポジット堆積量に基づいてバタフライ弁体の回動を行ってデポジットを除去する内燃機関の制御装置が考案されている（特許文献３参照）。

また、高温の排気ガスを冷却してエンジン吸気側に還流させることができるとともに、排気ガス還流路やバルブに付着したデポジットを高温の排気ガスで除去することができる排気ガス還流装置が考案されている（特許文献４参照）。

また、エンジンが停止した際に、エンジン運転継続期間中の排気ガス再循環装置の使用環境に基づいて、エンジン停止時のデポジット温度を推定し、このデポジット温度と排気ガス再循環装置の外部環境とによって、エンジンの運転を停止した時期からデポジットがある程度固まる時期までのデポジット固化期間を推定して、このデポジット固化期間が経過した際に、「固着回避動作」を実施する内燃機関の制御装置が考案されている（特許文献５参照）。

また、内燃機関を停止させることが要求された場合に、内燃機関の吸気通路に設けられた吸気絞り弁を所定開度に閉じた後、内燃機関が完全に停止するまでの間に、内燃機関の回転変動の大きさを検出し、この回転変動の大きさが所定値を超えていた場合に、前記吸気絞り弁の周囲に付着したデポジットを除去する内燃機関の吸気制御装置が考案されている（特許文献６参照）。

特開２００７−０６４１６６号公報 特開２００７−０３２３５６号公報 特開２００８−０３８６３６号公報 特開２００６−０７０８５２号公報 特開２００８−０７５５１７号公報 特開２０１０−１７４６５１号公報

特許文献１，２，５，６では、エンジン停止時に「固着回避動作」を実施している。このため、近年、燃費対策として採用されている、所定の停止条件が成立した場合にエンジンを自動停止させ、その後所定の再始動条件が成立した場合にエンジンを再始動させるいわゆるアイドリングストップシステムでは、エンジン停止の回数すなわち「固着回避動作」の回数が増加する。これに伴って、ＥＧＲバルブの摺動部摩耗量も増大し、ＥＧＲバルブおよびＥＧＲバルブを回動させるアクチュエータの寿命が低下するという問題がある。

特許文献３では、エンジン回転時に「固着回避動作」を実施しているが、デポジット除去のためのＥＧＲバルブの回動は、ＥＧＲバルブの目標開度がその全閉位置近傍の所定開度以下の場合に行われるため、この条件が成立しない運転状態では、「固着回避動作」を実施できないという問題がある。

特許文献４では、エンジン回転時に「固着回避動作」を実施しているが、高温の排気ガスをＥＧＲバルブに流すためのバイパス通路およびバイパスバルブを設ける必要があり、装置の構成が複雑化するという問題がある。

上記問題点を背景として、本発明の課題は、エンジン停止後の、「固着回避動作」を実施する時期を最適化することで、無駄なバルブ開閉動作を防止し、バルブの長寿命化および省電力化を図ることが可能な内燃機関の制御装置を提供することにある。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記課題を解決するための内燃機関の制御装置は、内燃機関（１０）の吸気が流通する吸気通路（１５）と、内燃機関からの排気が流通する排気通路（５１）と、排気通路から吸気通路へ排気を還流させる還流通路（２１，４１）と、還流通路に設けられ、該還流通路を還流する排気の流量を調節するバルブ（２３ａ，４３ａ）と、予め定められた推定タイミングが到来したときに、還流通路における排気の還流状態を取得する還流状態取得部（２３ｂ，４３ｂ，２４，４４）と、取得した還流状態と、予め記憶された該還流状態の基準状態とを比較して、その比較結果に基づいて、バルブの固着を解消または防止する固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する判定部（６０）と、判定部が固着回避動作を行う必要があると判定した場合、内燃機関が回転状態から停止状態に遷移したときに、該固着回避動作の実行を指示する旨を含む指示情報を出力する指示情報出力部（６０）と、を備えることを特徴とする。

上記構成によって、エンジン停止後の、「固着回避動作」を実施する時期を最適化でき、無駄なバルブ開閉動作を防止し、バルブの長寿命化および省電力化が可能となる。また、従来の内燃機関の構成を変更するものではなく、例えば内燃機関を制御するソフトウェアの変更のみで本発明の構成を実現することもでき、製造コストを抑えることもできる。

本発明の内燃機関の制御装置の構成を示す図。 固着回避制御処理を説明するフロー図。 図２の固着回避制御の流れを示すタイミングチャート。 固着回避制御処理の別例を説明するフロー図。 図４でＥＧＲ流量の基準値を算出するためのマップデータの例を示す図。 図４の固着回避制御の概念を示す図。 図４の固着回避制御の流れを示すタイミングチャート。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図１に、本発明に係る内燃機関の制御装置１（以下、装置１）の概略を示す。装置１は、例えば、自動車車両の内燃機関（エンジン）に対して構成する。なお、図１では、ディーゼルエンジンを例示しているが、その構成は周知であるため、概略を述べるにとどめる。

装置１は、エンジン１０（シリンダ１１、サプライポンプ１２、コモンレールユニット１３、インジェクタ１４の総称）、吸気管１５、排気管５１、高圧ＥＧＲシステム２０、低圧ＥＧＲシステム４０、電子制御ユニット６０（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）などを備える。

例えばサージタンクと一体化された吸気マニホールド３１から取り込まれた空気は、吸気管１５を通じてエンジン１０に供給される。エンジン１０からの排気は排気管５１を通じて車外に排出される。吸気管１５は、吸気スロットル１６、エアフロメータ３２、インタークーラ３５の他に、吸気マニホールド３１内の温度を検出する温度センサおよび吸気マニホールド３１内の圧力を検出する圧力センサ（いずれも図示せず）を備える。吸気スロットル１６の開度調節によって吸気量が調節される。エアフロメータ３２は吸気量を検出する。インタークーラ３５により吸気が冷却されて、より多くの空気を吸気管１５からエンジン１０に送ることが可能となる。

排気管５１には排気圧センサ５８が備えられている。排気圧センサ５８によって排気管５１内の圧力を検出し、検出値に基づいて排気圧調整弁５９の開閉を行う。過給器３３は、排気管５１にタービン３３ｂ、吸気管４にコンプレッサ３３ａを備えて、排気によって駆動されたタービン３３ｂから駆動力を伝達されたコンプレッサ３３ａが吸気を圧縮して、より多くの空気をエンジン１０に送る。

ＤＯＣ５２は、ディーゼル用酸化触媒であり、エンジン１０から排出された未燃焼ガス（ＨＣ，ＣＯ）を酸化する。

ＤＰＦ５３は、エンジン１０から排出されたＰＭを捕集するフィルタである。ＤＰＦ５３は、例えば、いわゆるハニカム構造において入口側と出口側を交互に目詰めした構造となっている。エンジン１０の運転中に排出される排気に含まれたＰＭは、ＤＰＦ５３を通過するときに、ＤＰＦ壁の内部あるいは表面に捕集される。ＤＰＦ５３は酸化触媒が担持された酸化触媒付きＤＰＦとしてもよい。

そして、ＤＰＦ５３に堆積したＰＭ量の推定値が所定量を超えたと判定されたとき、例えばエンジン筒内でのメイン噴射後のポスト噴射などによってＤＰＦ５３を昇温して堆積したＰＭを燃焼してＤＰＦ５３を再生する。その際、ＤＰＦ５３におけるＰＭ堆積量の推定方法としては、例えば、差圧センサ５６を用いてＤＰＦ５３の入口側と出口側における圧力差（前後差圧）を計測し、その計測値と、予め求めておいた差圧−ＰＭ堆積量間の関係を示すマップとから、ＰＭ堆積量を推定する。

ＤＯＣ５２の上流側、ＤＯＣ５２の下流側（すなわち、ＤＰＦ５３の上流側）、およびＤＰＦ５３の下流側には、それぞれ、ＤＯＣ５２およびＤＰＦ５３を高温の排気ガスから保護するための、排気温センサ５４、５５、５７を備える。

高圧ＥＧＲシステム２０および低圧ＥＧＲシステム４０は、排気管５１から吸気管１５への排気再循環（ＥＧＲ）のための配管である。高圧ＥＧＲシステム２０は、ＥＧＲ管２１、ＥＧＲクーラ２２、バルブユニット２３、バルブ２３ａの上流側と下流側における排気の圧力差（差圧）を計測する差圧センサ２４、流量センサ２５を備え、タービン３３ｂの上流側からコンプレッサ３３ａの下流側（さらに、吸気スロットル１６の下流側）へ排気を還流する。また、バルブユニット２３には、バルブ２３ａの他にバルブ２３ａの開度を検出する開度センサ２３ｂも含まれている。

また、低圧ＥＧＲシステム４０は、ＥＧＲ管４１、ＥＧＲクーラ４２、バルブユニット４３、バルブ４３ａの上流側と下流側における排気の圧力差（差圧）を計測する差圧センサ４４、流量センサ４５を備え、過給器３３のタービン３３ｂの下流側（さらにＤＰＦ５３の下流側）からコンプレッサ３３ａの上流側へ排気を還流する。また、バルブユニット４３には、バルブ４３ａの他にバルブ４３ａの開度を検出する開度センサ４３ｂも含まれている。

高圧ＥＧＲシステム２０および低圧ＥＧＲシステム４０では、それぞれモータで駆動されるバルブ２３ａ、４３ａの開度によって還流する排気量を調節する。例えば、高圧ＥＧＲシステム２０では、流量センサ２５が検出するＥＧＲ管２１内の排気の流量が所定値となるように、ＥＣＵ６０からバルブ２３ａを駆動するモータに駆動信号を出力する。あるいは、開度センサ２３ｂの検出値に基づいて、バルブ２３ａが定められた開度になるように、ＥＣＵ６０からバルブ２３ａを駆動するモータに駆動信号を出力する。低圧ＥＧＲシステム４０も、同様の動作をする。

また、ＥＧＲクーラ２２、４２により、還流する排気を冷却して、より多くの排気還流を可能にする。これらＥＧＲシステムによる排気の再循環によって、エンジン内の燃焼温度が低下し、エンジンからのＮＯｘの排出量を減少できる。

エンジン１０が高負荷状態では、過給器３３による必要吸気圧を確保すること（タービン３３ｂ側への排気流量の確保）により、高圧ＥＧＲシステム２０のみでは排気通路から還流できるＥＧＲ量が確保できないことがある。そこで、過給器３３の過給による吸気圧上昇の影響を受けないよう、コンプレッサ３３ａよりも吸気通路上流側に連通する低圧ＥＧＲシステム４０でＥＧＲを実行する。これにより、高負荷域で吸気が過給されている状況下でも、十分なＥＧＲ量を確保できる。無論、低圧ＥＧＲシステム４０を備えていない構成としてもよい。

なお、ＥＧＲ管２１が、排気通路に装備されたタービン（３３ｂ）よりも上流から、吸気通路に装備されたコンプレッサ（３３ａ）よりも下流へ排気を還流する第１還流通路（２１）に相当する。また、ＥＧＲ管４１が、排気通路に装備されたタービンよりも下流から、吸気通路に装備されたコンプレッサよりも上流へ排気を還流する第２還流通路（４１）に相当する。

ＥＣＵ６０は、ＣＰＵ６０ａ、不揮発性のメモリ６０ｂやＲＡＭ（図示せず）、および信号入出力回路やＡ／Ｄ変換回路など（図示せず）を含む通常のコンピュータとして構成され、装置１の各種演算や制御を司る。図１には、点線によってＥＣＵ６０と装置１の各部との間の代表的な情報の授受が示されている。例えばＥＣＵ６０は、エンジン１０のインジェクタ１４における燃料噴射、吸気スロットル１６の開度、バルブ２３ａ、４３ａの開度などを制御する。

また、ＥＣＵ６０は、エアフロメータ３２、差圧センサ（２４、４４）、流量センサ（２５、４５）、差圧センサ５６、排気温センサ５４、５５、５７、排気圧センサ５８等の計測値を取得する。さらに、ＥＣＵ６０は、エンジン１０の回転数を検出するエンジン回転センサ１７、エンジン１０の始動／停止を行うためのイグニッションスイッチ６１の状態も取得する。

図２を用いて、ＥＣＵ６０のメモリ６０ｂに記憶されたプログラムに含まれ、ＣＰＵ６０ａが実行する固着回避制御処理について説明する。まず、エンジンが始動したか否かを判定する。すなわち、イグニッションスイッチ６１の状態を取得して、イグニッションスイッチ６１がオン状態であるか否かを判定する。

イグニッションスイッチ６１がオン状態でエンジンが始動したとき（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、エンジン回転センサ１７の状態を取得して、エンジン１０の回転数が予め定められたアイドル回転数領域に含まれているアイドル状態であるか否かを判定する。この構成が、内燃機関の回転状態がアイドル状態に遷移したときに、推定タイミングが到来したとするものに相当する。アイドル状態は、走行状態に比べてエンジン１０の回転数の変動が小さいので、バルブの開度、ＥＧＲ流量、あるいは差圧センサの値も変動が少なく、より正確に固着回避動作を実行する必要があるか否かを判定することができる。

エンジン１０がアイドル状態であるとき（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、バルブ２３ａ、４３ａの状態（以下、「バルブ状態」と称する）を取得する。（Ｓ１３）なお、バルブ状態は、以下のうちの少なくとも一方を用いる。
・バルブ（２３ａ、４３ａ）の開度（ＣＰＵ６０ａで演算して各バルブユニット（２３、４３）に出力する指令値、あるいは開度センサ（２３ｂ、４３ｂ）の電圧値）。
・差圧センサ（２４、４４）の出力値。差圧センサは、圧力値に応じた電圧を出力するので、この電圧値を取得し、Ａ／Ｄ変換等を行って差圧を算出する。

エンジン１０がアイドル状態であるとき（Ｓ１２：Ｎｏ）、本処理を終了してもよい。

次に、上述のバルブ状態の基準値が記憶済みであるか否かを調べる。この基準値は、通常は、車両の工場出荷時の検査段階で、メモリ６０ｂに記憶するようになっている（いわゆる、初期値）。また、ディーラーあるいは整備工場でエンジンの動作状態の初期化（メモリ６０ｂのクリア）を行った後に、記憶することもできる。

バルブ状態の基準値が記憶済みでないとき（Ｓ１４：Ｎｏ）、取得したバルブ状態を基準値としてメモリ６０ｂに記憶する（Ｓ１５）。その後、本処理を終了する。

一方、バルブ状態の基準値が記憶済みであるとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、以下のうちの一つ以上の条件を用いて、このアイドル状態が、走行後のアイドル状態か否かを判定する。
・イグニッションスイッチ６１がオン状態となってから所定時間が経過したときのアイドル状態を、走行後のアイドル状態とする。
・イグニッションスイッチ６１がオン状態となってから、あるいはエンジン１０がアイドル状態になってから、エンジン１０の回転数がアイドル回転数領域を超える状態（「走行状態」と称することもある）が所定時間続いた後のアイドル状態を、走行後のアイドル状態とする。

走行後のアイドル状態でないとき（Ｓ２２：Ｎｏ）、本処理を終了する。一方、走行後のアイドル状態であるとき（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、先に取得したバルブ状態と該基準値とを比較する（Ｓ１６）。そして、両者の差が所定値以上であるか否かを判定する。判定部は、エンジンの状態が走行状態からアイドル状態に遷移したときに、固着回避動作を実行する必要があるか否かを判定する構成に相当する。これにより、デポジットの付着量は走行状態の方が多いので、必要なときにのみ該判定を行うことができ、ＥＣＵ６０の処理負荷を低減できる。

両者の差が所定値以上であるとき（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、メモリ６０ｂ上の固着回避動作フラグをセットする（Ｓ１８）。一方、両者の差が所定値以上でないとき（Ｓ１７：Ｎｏ）、何もしない。

そして、イグニッションスイッチ６１がオフ状態となって、あるいはエンジン１０がアイドルストップ状態となって、エンジン１０が停止したとき（Ｓ１９：Ｙｅｓ）、固着回避動作フラグがセットされているか否かを判定する。固着回避動作フラグがセットされていないとき（Ｓ２０：Ｎｏ）、本処理を終了する。

一方、固着回避動作フラグがセットされているとき（Ｓ２０：Ｙｅｓ）、上述のような、バルブ（２３ａ、４３ａ）を全閉位置付近で所定の開度だけ開閉動作させ、付着したデポジットをバルブによって掻き落とす固着回避動作を実行する（Ｓ２１）。このとき、メモリ６０ｂ上の固着回避動作フラグをクリアする。

また、図２の、走行後のアイドル状態であるか否かの判定を行わず、ステップＳ２２を実行しない構成としてもよい。走行前のアイドル状態におけるバルブ状態は、基準値とほぼ等しいと思われるので、固着回避動作フラグはセットされず、固着回避動作も実行されないと考えられるためである。

なお、バルブ状態としてバルブ（２３ａ、４３ａ）の開度を用いる構成が、還流状態取得部は、バルブの開度を検出するバルブ開度検出部（２３ｂ，４３ｂ）を含み、判定部は、バルブの開度の検出値と、該開度の基準値との比較に基づいて、固着回避動作を行う必要があるか否かを判定するものに相当する。また、バルブ状態として差圧を用いる構成が、還流状態取得部は、バルブの上流側の排気と下流側の排気との圧力差である差圧を検出する差圧検出部（２４，４４）を含み、判定部は、差圧の検出値と、該差圧の基準値との比較に基づいて、固着回避動作を行う必要があるか否かを判定するものに相当する。

また、図２の処理のバルブ状態と該基準値との比較において、バルブ開度検出値と該開度の基準値との差が所定値を上回り、かつ、差圧と該差圧の基準値との差が所定値を上回るときに、固着回避動作を行う必要があると判定するようにしてもよい。このようにすることで、より正確にバルブおよびその近傍にデポジットが堆積しているか否かを判定できるとともに、本当に必要なときのみに固着回避動作を行うことができる。

図３に、図２における、イグニッションスイッチ６１の状態（ＩＧ）、エンジン１０の回転数（ＮＥ）、ＥＧＲ流量（すなわち、流量センサ値）、ＥＧＲ差圧（すなわち、差圧センサ値）、およびバルブ開度（バルブの開度センサの値でもよい）の関係を示す。この関係は、高圧ＥＧＲシステム２０および低圧ＥＧＲシステム４０に適用される。

ＩＧがＯＦＦ状態からＯＮ状態に遷移して、エンジン１０がアイドル状態（ＩＤＬ）になると、ＥＧＲ流量、ＥＧＲ差圧、バルブ開度は、それぞれ所定値（ＩＤＬ流量、ＩＤＬ差圧、ＩＤＬ開度）となる（Ａ１の状態）。

エンジン１０の回転数がアイドル状態よりも高くなると、バルブ開度はエンジン１０の所定回転数以上でゼロとなり、これに伴い、ＥＧＲ流量もゼロとなる。また、ＥＧＲ差圧は、排気圧力に依存するため、燃料噴射を行っている加速時（例えば、エンジン回転上昇時）はＩＤＬ差圧を上回り、燃料噴射を行っていない減速時（例えば、エンジン回転下降時）はＩＤＬ差圧を下回る。なお、図３で、エンジン回転数がアイドル状態より高い状態で略一定となっている走行時は、燃料噴射の状態により変化する。（Ｂ１、Ｂ２の状態）。

エンジン１０が走行状態からアイドル状態に遷移すると、ＥＧＲ流量、ＥＧＲ差圧、バルブ開度は、それぞれ所定値（ＩＤＬ流量、ＩＤＬ差圧、ＩＤＬ開度）となる（Ａ２の状態）。

エンジン１０がアイドルストップ状態に遷移すると（このとき、ＩＧはＯＮ状態）、ＥＧＲ流量、バルブ開度、およびＥＧＲ差圧はゼロとなる。（Ｃの状態）。アイドルストップ状態からアイドル状態に遷移すると、ＥＧＲ流量、ＥＧＲ差圧、バルブ開度は、それぞれ所定値（ＩＤＬ流量、ＩＤＬ差圧、ＩＤＬ開度）となる（Ａ３の状態）。

バルブ（２３ａ、４３ａ）およびその近傍に、上述のデポジットが堆積すると、流量センサ（２５、４５）が検出する流量がＩＤＬ流量よりも少なくなるので、流量を増やすために、ＥＣＵ６０の指令により、バルブ開度を通常のＩＤＬ開度よりも大きくする。Ａ４の状態では、ＥＧＲバルブ開度の実線で示されたものが実際のバルブ開度で、点線で示されたものがＩＤＬ開度（本来の開度、基準値）である。

この、実際のバルブ開度とＩＤＬ開度との差が所定値以上となると、次に、エンジン停止状態（すなわち、イグニッションスイッチ６１がオフ状態、あるいはアイドルストップ状態）となったときに、固着回避動作を実行する（Ｄの状態）。

また、バルブ（２３ａ、４３ａ）およびその近傍に、上述のデポジットが堆積すると、差圧センサ（２４、４４）が検出するＥＧＲ差圧（実線で表示）がＩＤＬ差圧（すなわち、基準値：破線で表示）よりも小さくなる。この、実際のＥＧＲ差圧とＩＤＬ差圧との差が所定値以上となると、次に、エンジン停止状態となったときに、固着回避動作を実行する（Ｄの状態）。

図４を用いて、固着回避制御処理の別例について説明する。まず、エンジンが始動したか否かを判定する。すなわち、イグニッションスイッチ６１の状態を取得して、イグニッションスイッチ６１がオン状態であるか否かを判定する。

イグニッションスイッチ６１がオン状態でエンジンが始動したとき（Ｓ３１：Ｙｅｓ）、エンジン回転センサ１７の状態を取得して、エンジン１０の回転数が予め定められたアイドル回転数領域に含まれているアイドル状態であるか否かを判定する。

エンジン１０がアイドル状態であるとき（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、ＥＧＲ管（２１、４１）の排気の流量状態、すなわち、流量センサ（２５、４５）の値を取得する（Ｓ３３）。続いて、バルブ２３ａ、４３ａの状態（すなわち、「バルブ状態」）を取得する（Ｓ３４）。なお、バルブ状態は、以下のうちの少なくとも一方を用いる（詳細は、図２と同様）。
・バルブ（２３ａ、４３ａ）の開度。
・差圧センサ（２４、４４）の出力値。

次に、バルブ状態に基づいて、排気の流量の基準値（すなわち、ＥＧＲ管にデポジットが堆積していない状態における排気の流量値）を算出する（Ｓ３５）。流量の基準値は、図５のように、バルブ（２３ａ、４３ａ）の開度と差圧との関係に基づくマップ値として、予めメモリ６０ｂに記憶されている。これは、排気の流量の基準値は、バルブの開度と差圧との関係に基づくマップ値として予め記憶されている構成に相当する。これにより、排気の流量の基準値の算出および実測値との比較要する時間を短縮できる。

次に、図６のように、先に取得した流量状態（実測定値）と、バルブ状態に基づく流量の基準値とを比較する（Ｓ３６）。そして、両者の差が所定値以上であるか否かを判定する。

図４に戻り、両者の差が所定値以上であるとき（Ｓ３７：Ｙｅｓ）、メモリ６０ｂ上の固着回避動作フラグをセットする（Ｓ３８）。一方、両者の差が所定値以上でないとき（Ｓ３７：Ｎｏ）、何もしない。

そして、イグニッションスイッチ６１がオフ状態となって、あるいはエンジン１０がアイドルストップ状態となって、エンジン１０が停止したとき（Ｓ３９：Ｙｅｓ）、固着回避動作フラグがセットされているか否かを判定する。固着回避動作フラグがセットされていないとき（Ｓ４０：Ｎｏ）、本処理を終了する。

一方、固着回避動作フラグがセットされているとき（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、上述のような、バルブ（２３ａ、４３ａ）を全閉位置付近で所定の開度だけ開閉動作させ、付着したデポジットをバルブによって掻き落とす固着回避動作を実行する（Ｓ４１）。このとき、メモリ６０ｂ上の固着回避動作フラグをクリアする。

なお、図４の構成が、還流状態取得部は、還流通路を流通する排気の流量を測定する排気流量測定部（２５，４５）を含み、判定部は、排気の流量の検出値と、該流量の基準値との比較に基づいて、固着回避動作を行う必要があるか否かを判定するものに相当する。

図７に、図４における、イグニッションスイッチ６１の状態（ＩＧ）、エンジン１０の回転数（ＮＥ）、ＥＧＲ流量（すなわち、流量センサ値）、ＥＧＲ差圧（すなわち、差圧センサ値）、およびバルブ開度（バルブの開度センサの値でもよい）の関係を示す。この関係は、高圧ＥＧＲシステム２０および低圧ＥＧＲシステム４０に適用される。なお、図３と同様の状態については、同一の符号を付与し、ここでの詳細な説明は割愛する。

バルブ（２３ａ、４３ａ）およびその近傍に、上述のデポジットが堆積すると、流量センサ（２５、４５）が検出するＥＧＲ流量が通常よりも低下する、あるいは差圧センサ値が通常よりも低下するので、ＥＣＵ６０の制御により、流量を維持するためにバルブの開度を大きくする。しかし、このバルブの開度あるいは差圧センサ値に基づくＥＧＲ流量のマップデータ値（Ｅの状態の実線部）は、実測定値（Ｅの状態の破線部）よりも大きくなる。つまり、ＥＣＵ６０が指示したバルブの開度の割に、ＥＧＲ流量が少ない状態である。

そこで、ＥＧＲ流量の実測定値とマップデータ値（すなわち、基準値）との差が所定値以上となると、次に、エンジン停止状態（すなわち、イグニッションスイッチ６１がオフ状態、あるいはアイドルストップ状態）となったときに、固着回避動作を実行する（Ｄの状態）。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、これらはあくまで例示にすぎず、本発明はこれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づく種々の変更が可能である。

１ 内燃機関の制御装置（装置）
１０ エンジン（内燃機関）
１５ 吸気管（吸気通路）
２１ 高圧ＥＧＲ管（第１還流通路）
２３ａ バルブ
２３ｂ 開度センサ（還流状態取得部，バルブ開度検出部）
２４ 差圧センサ（還流状態取得部，差圧検出部）
２５ 流量センサ（還流状態取得部，排気流量測定部）
３３ａ コンプレッサ
３３ｂ タービン
４１ 低圧ＥＧＲ管（第２還流通路）
４３ａ バルブ
４３ｂ 開度センサ（還流状態取得部，バルブ開度検出部）
４４ 差圧センサ（還流状態取得部，差圧検出部）
４５ 流量センサ（還流状態取得部，排気流量測定部）
５１ 排気管（排気通路）
６０ 電子制御ユニット（判定部，指示情報出力部）

Claims (7)

1. 内燃機関（１０）の吸気が流通する吸気通路（１５）と、
   前記内燃機関からの排気が流通する排気通路（５１）と、
   前記排気通路から前記吸気通路へ排気を還流させる還流通路（２１，４１）と、
   前記還流通路に設けられ、該還流通路を還流する排気の流量を調節するバルブ（２３ａ，４３ａ）と、
   予め定められた推定タイミングが到来したときに、前記還流通路における前記排気の還流状態を取得する還流状態取得部と、
   取得した前記還流状態と、予め記憶された該還流状態の基準状態とを比較して、その比較結果に基づいて、前記バルブの固着を解消または防止する固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する判定部（６０）と、
   前記判定部が前記固着回避動作を行う必要があると判定した場合、前記内燃機関が回転状態から停止状態に遷移したときに、該固着回避動作の実行を指示する旨を含む指示情報を出力する指示情報出力部（６０）と、
   を備えることを特徴とする内燃機関の制御装置。
2. 前記内燃機関の回転状態がアイドル状態に遷移したときに、前記推定タイミングが到来したとする請求項１に記載の内燃機関の制御装置。
3. 前記還流状態取得部は、前記バルブの開度を検出するバルブ開度検出部（２３ｂ，４３ｂ）を含み、
   前記判定部は、前記バルブの開度の検出値と、該開度の基準値との比較に基づいて、前記固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する請求項１または請求項２に記載の内燃機関の制御装置。
4. 前記還流状態取得部は、前記バルブの上流側の排気と下流側の排気との圧力差である差圧を検出する差圧検出部（２４，４４）を含み、
   前記判定部は、前記差圧の検出値と、該差圧の基準値との比較に基づいて、前記固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
5. 前記還流状態取得部は、前記還流通路を流通する排気の流量を測定する排気流量測定部（２５，４５）を含み、
   前記判定部は、前記排気の流量の検出値と、該流量の基準値との比較に基づいて、前記固着回避動作を行う必要があるか否かを判定する請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
6. 前記還流通路は、前記排気通路に装備されたタービン（３３ｂ）よりも上流から、前記吸気通路に装備されたコンプレッサ（３３ａ）よりも下流へ排気を還流する第１還流通路（２１）である請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。
7. 前記還流通路は、前記排気通路に装備されたタービンよりも下流から、前記吸気通路に装備されたコンプレッサよりも上流へ排気を還流する第２還流通路（４１）である請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関の制御装置。

Images