排気ガス回収装置
【課題】内燃機関が燃料カット状態であるときに蓄圧容器に排気ガスを回収する場合、車両の車輪といった被伝達部へのトルク伝達を考慮しつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高める。
【解決手段】本発明の排気ガス回収装置は、内燃機関１０が燃料カット状態のときに内燃機関１０の排気通路２８に設けられた排気絞り弁５６を閉弁制御して、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの排気ガスを蓄圧容器６４に回収する構成を有し、さらに、内燃機関１０に接続された変速機７２の変速比に基づいて排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力を設定し、この目標圧力に排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が一致するように、又は、この目標圧力を排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が超えないように、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の少なくとも１つの開度を調節する手段を有する。
【解決手段】本発明の排気ガス回収装置は、内燃機関１０が燃料カット状態のときに内燃機関１０の排気通路２８に設けられた排気絞り弁５６を閉弁制御して、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの排気ガスを蓄圧容器６４に回収する構成を有し、さらに、内燃機関１０に接続された変速機７２の変速比に基づいて排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力を設定し、この目標圧力に排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が一致するように、又は、この目標圧力を排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が超えないように、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の少なくとも１つの開度を調節する手段を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、該排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器に排気ガスを回収するように構成された排気ガス回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関が燃料カット状態にあるとき、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器へ排気ガスの回収を行う排気ガス回収装置（エネルギ回収装置）が開示されている。この装置では、少なくとも排気ガス回収の開始のとき、そのときの機関回転数よりも機関回転数が高くなるように自動変速機の変速比が制御され、これによりその排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を効率よく高めようとする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような排気ガス回収装置を車両に適用した場合、内燃機関が燃料カット状態にあるときに排気絞り弁を閉じて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めると、一定条件の下、内燃機関と車輪との間に設けられた変速機の変速比が高いほど、車両に大きな制動力が作用するようになる。これは、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が高まるほど、いわゆるポンピングロスが増加し、内燃機関の機関制動力が大きくなるからである。また、それは、内燃機関と車輪とがトルクを相互伝達可能な状態にある場合、変速機の変速比が高いほど、機関制動力の車輪への影響が大きくなるからである。したがって、内燃機関が燃料カット状態であるときに、ただ単に排気絞り弁を閉じて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めると、車両の運転者が望む走行状態を維持することが困難になり得る。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関が燃料カット状態であるときに蓄圧容器に排気ガスを回収する場合、車両の車輪といった被伝達部へのトルク伝達を考慮しつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の排気ガス回収装置は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、該燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたときに前記蓄圧容器に排気ガスを回収するべく前記排気絞り弁を制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置において、前記内燃機関に接続された変速機の変速比に基づいて前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定する圧力設定手段と、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を検出あるいは推定する圧力検出手段と、前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、前記圧力設定手段により設定された目標圧力と前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節する圧力調節手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、圧力調節手段により、燃料カット状態判定手段により内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、圧力設定手段により変速機の変速比に基づいて設定された目標圧力と圧力検出手段により検出あるいは推定された排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が調節される。それ故、内燃機関が燃料カット状態にあるので蓄圧容器に排気ガスを回収するように排気絞り弁制御手段により排気絞り弁が制御されたとき、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を、変速機の変速比に応じて定められる目標圧力に対して調節することが可能になる。したがって、内燃機関が燃料カット状態にあるときに蓄圧容器に排気ガスを回収するとき、被伝達部へのトルク伝達を考慮しつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。
【０００８】
好ましくは、前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力に、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が一致するように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節するとよい。こうすることで、目標圧力に一致するように、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。また、前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力を、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が超えないように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節するとよい。こうすることで、目標圧力を超えないように、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。
【０００９】
具体的には、前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、低い圧力を目標圧力として設定するとよい。こうすることで、例えば、本発明を車両に適用したとき、変速機の変速比を考慮して、排気ガス回収により生じる制動力を適切に抑制することが可能になる。なお、前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、高い圧力を目標圧力として設定してもよい。
【００１０】
例えば、前記圧力調節手段は、前記排気絞り弁制御手段に前記排気絞り弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、排気絞り弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【００１１】
また、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する通路に設けられた圧力調節弁と、該圧力調節弁を制御する圧力調節弁制御手段とを備え、前記圧力調節手段は、前記圧力調節弁制御手段に前記圧力調節弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、圧力調節弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【００１２】
より具体的には、前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段とを含むＥＧＲ装置を備え、前記圧力調節手段は、前記ＥＧＲ弁制御手段に前記ＥＧＲ弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、ＥＧＲ弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。また、例えば、前記排気絞り弁上流側の排気通路と該排気絞り弁下流側の排気通路とを連通するバイパス通路に設けられたバイパス弁と、該バイパス弁を制御するバイパス弁制御手段とを備え、前記圧力調節手段は、前記バイパス弁制御手段に前記バイパス弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、バイパス弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１実施形態について説明する。
【００１４】
第１実施形態の排気ガス回収装置が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成の概略図を図１に示す。本第１実施形態における内燃機関１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室に直接噴射することにより自然着火させる型式の内燃機関、すなわちディーゼル機関である。
【００１５】
気筒１４の燃焼室に臨むと共に吸気通路１６の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路１６の一部を区画形成する吸気マニフォルド１８が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路１６の一部を区画形成する吸気管２０が接続されている。吸気管２０の上流端側には、吸気通路１６に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ２２が設けられている。また、スロットルアクチュエータ２４によって開度が調整されるスロットル弁２６が、吸気通路１６の途中に設けられている。
【００１６】
他方、気筒１４の燃焼室に臨むと共に排気通路２８の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路２８の一部を区画形成する排気マニフォルド３０が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路２８の一部を区画形成する排気管３２が接続されている。なお、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ３４が排気通路２８の途中に設けられている。
【００１７】
さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイールを含むタービン３６が排気通路２８の途中に設けられている。ただし、タービン３６は、触媒コンバータ３４よりも上流側に配置されている。これに対応して、タービンホイールに同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ３８が吸気通路１６の途中に設けられている。すなわち、内燃機関１０には、排気エネルギーを取り出すタービン３６と、タービン３６により取り出された排気エネルギーによって内燃機関１０に過給するコンプレッサ３８とを有するターボ過給器４０が設けられている。そして、コンプレッサ３８により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ４２がコンプレッサ３８よりも下流側に設けられている。
【００１８】
内燃機関１０には、排気通路２８を流れる排気ガスの一部を吸気通路１６に導く排気ガス還流（ＥＧＲ）装置４４が設けられている。ＥＧＲ装置４４は、排気通路２８と吸気通路１６とをつなぐＥＧＲ通路４６を区画形成するＥＧＲ管４８と、ＥＧＲ通路４６の連通状態調節用のＥＧＲ弁５０と、還流される排気ガス（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ５２とを有している。ここでは、ＥＧＲ管４８上流側の一端は排気マニフォルド３０に接続され、その下流側の他端は吸気マニフォルド１８に接続されている。ＥＧＲ弁５０はＥＧＲクーラ５２よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ５４により調節される。ただし、ここではＥＧＲ弁５０はポペット式弁である。
【００１９】
さらに、排気通路２８の途中には、排気絞り弁５６が設けられている。ここでは排気絞り弁５６はバタフライ式弁である。排気絞り弁５６は、その閉弁時には排気通路２８を流れる排気ガスすなわち燃焼ガスや空気等である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁５６よりも下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。排気絞り弁５６は、アクチュエータ５８により開閉駆動される。このアクチュエータ５８は、ここでは電動モータから構成されている。しかし、アクチュエータ５８は、他のタイプのアクチュエータ、例えば負圧式アクチュエータであってもよい。なお、排気絞り弁５６は、閉弁時に、排気通路の断面積を５０％程度減少させるような構成を有する弁であってもよく、あるいは、閉弁時に、排気通路２８を完全に閉塞するような構成を有する弁であってもよい。
【００２０】
排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊには、管部材６０により区画形成された連通路６２が連通されている。この連通路６２により排気通路２８と蓄圧容器６４内とは連通可能にされている。蓄圧容器６４は、排気通路Ｊであればいずれの箇所に連通可能にされてもよいが、ここでは排気マニフォルド３０に連通可能に接続されている。ただし、この連通路６２は、ここでは、後述するように蓄圧容器６４への排気ガス回収および蓄圧容器６４からタービンホイールへ向けた排気ガス放出の両方の用途に用いられる。したがって、ここでは、連通路６２は、タービンホイール上流側の排気通路Ｋにも連通可能にされている。蓄圧容器６４内と排気通路２８との連通状態の調節用に、連通路６２に流量調節弁６５が設けられている。なお、流量調節弁６５が開弁することで蓄圧容器６４内と排気通路２８とは連通し、他方、流量調節弁６５が閉弁することで蓄圧容器６４内と排気通路２８との連通は遮断され、蓄圧容器６４内は密閉状態になる。ただし、流量調節弁６５はアクチュエータ６６により開閉駆動される。なお、ここでは流量調節弁６５はポペット式弁である。
【００２１】
さらに、排気絞り弁５６を迂回する（バイパスする）バイパス通路６７がバイパス管６８により区画形成されている。バイパス通路６７の一端は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊであってタービン３６下流側の排気通路に連通され、その他端は、排気絞り弁５６下流側の排気通路であって触媒コンバータ３４上流側の排気通路に連通されている。バイパス通路６７には、バイパス通路６７の連通状態調節用にバイパス弁６９が設けられている。バイパス弁６９はアクチュエータ７０によって駆動される。なお、バイパス弁６９はポペット式弁である。
【００２２】
他方、内燃機関１０の駆動系７１は、マニュアル変速機７２を含んで構成されている。内燃機関１０のクランクシャフトは、内部にクラッチ７４を備えたマニュアル変速機７２に接続すなわち連結されている。クラッチ７４は、内燃機関１０のクランクシャフト側に連結される入力軸（不図示）と、変速ギヤに連結される出力軸（不図示）とを有している。クラッチ７４は、係合、解放の各状態に制御される。
【００２３】
マニュアル変速機７２は、有段変速機であり、図示しないシフト装置において変速される１速から６速までの６つの変速段を有する。なお、変速段数はいくつであってもよい。マニュアル変速機７２の出力軸８２はドライブシャフト８４、ディファレンシャルギヤ８６、車軸８８等を介して、被伝達部としての駆動輪９０に接続されている。
【００２４】
内燃機関１０や駆動系７１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９４に、各種値を求める（検出するあるいは推定する）ための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター９６が吸気通路１６に備えられている。また、エアフローメーター９６近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ９８が、そしてインタークーラ４２下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ１００が備えられている。また、過給圧を検出するための圧力センサ１０２が吸気通路１６の途中に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル１０４の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ１０６が備えられている。また、スロットル弁２６の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ１０８も備えられている。さらに、ＥＧＲ弁５０の開度を検出するための、ここではそのリフト量を検出するための弁リフトセンサ１１０も備えられている。また、ピストンが往復動する、シリンダブロックには、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ１１２が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ１１２は機関回転数（機関回転速度）を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの排気ガスの圧力を検出するための圧力センサ１１４が備えられている。また、蓄圧容器６４内の圧力を検出するための圧力センサ１１６も備えられている。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ１１８が備えられている。さらに、車速を検出するための車速センサ１２０も備えられている。さらに、シフト装置のシフトレバーの選択位置、すなわちシフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ１２２が設けられている。なお、ここでは、シフトポジションセンサ１２２は、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、および１速〜６速等のレンジ位置の内、いずれにシフトレバーが位置しているのかを検出するために設けられている。
【００２５】
ＥＣＵ９４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラム等にしたがって円滑な内燃機関１０や駆動系７１の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ９４は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。こうして、燃料噴射弁１２の作動、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁５０、排気絞り弁５６、流量調節弁６５およびバイパス弁６９の各開度などが制御される。ただし、ＥＣＵ９４は、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁５０、排気絞り弁５６、流量調節弁６５、バイパス弁６９の各開度を制御するため、各アクチュエータ２４、５４、５８、６６、７０に作動信号を出力する。
【００２６】
なお、ここでは、燃料カット状態判定手段、圧力設定手段、圧力調節手段の各々はＥＣＵ９４の一部を含んで構成され、そして圧力検出手段はＥＣＵ９４の一部と圧力センサ１１４とを含んで構成される。また、ここでは、排気絞り弁制御手段はアクチュエータ５８とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成され、ＥＧＲ弁制御手段はアクチュエータ５４とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成され、そして、バイパス弁制御手段はアクチュエータ７０とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成される。
【００２７】
内燃機関１０では、エアフローメーター９６からの出力信号に基づいて求められる吸入空気量、クランクポジションセンサ１１２からの出力信号に基づいて求められる機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される機関運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料量）、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が行われる。
【００２８】
なお、内燃機関１０では、クランクポジションセンサ１１２からの出力信号に基づいて求められる機関回転数が所定回転数（燃料カット回転数）以上であり、かつ、アクセル開度センサ１０６からの出力信号に基づいて求められるアクセル開度が０％、すなわちアクセルペダル１０４が踏まれていないときに、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止（燃料カット）されるように設定されている。ただし、このような燃料カット実行条件が満たされたために内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、機関回転数が低下して別の所定回転数（燃料カット復帰回転数）に達すると、燃料噴射は再開される。また、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき、アクセルペダル１０４が踏まれてアクセル開度が０％を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、内燃機関が燃料カット状態にあるときは、概ね減速時に対応する。なお、燃料カット実行条件には他の条件が含まれてもよく、またそれは他の条件のみであってもよい。
【００２９】
そして、内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、ここでは、クラッチ７４を介して、特に係合状態にあるクラッチ７４を介していわゆるエンジンブレーキを用いて制動が行われると共に、駆動輪９０からの回転トルクが内燃機関１０側に伝達されている。すなわち、内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、内燃機関１０と、マニュアル変速機７２あるいは駆動輪９０とは、それらの間でトルク伝達可能な状態にされている。なお、概して、内燃機関１０が燃料噴射状態にあるとき、内燃機関１０の出力トルクはマニュアル変速機７２を介して駆動輪９０へ伝達可能であり、また、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき（内燃機関１０からの出力トルクが実質的にないとき）、駆動輪９０の回転トルクがマニュアル変速機７２を介して内燃機関１０のクランクシャフトに伝達される。
【００３０】
そして、上記のように内燃機関１０が燃料カット状態になる、機関運転状態のとき、上記スロットル弁２６が閉状態に保持されるように、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述する排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、強制的にスロットル弁２６は排気ガス回収用の開度（回収開度）になるように制御される。なお、スロットル弁２６は内燃機関１０の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関１０の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットル弁２６の開度は適切な開度になるように制御される。
【００３１】
また、上記各種センサ類からの出力信号に基づいて定まる内燃機関１０の機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁５０の開度は制御される。ここでは、機関運転状態の属する領域が高負荷側にあるほどＥＧＲ量が減少するように構築された、予め実験により定められたデータがＲＯＭに記憶されている。ただし、後述する排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、ＥＧＲ弁５０も、機関運転状態にかかわらず、強制的に排気ガス回収用の開度になるように制御される。また、アクセルペダル１０４が踏まれて内燃機関１０すなわち車両が加速される過渡期には、ＥＧＲ弁５０が一旦閉弁されるように、機関運転状態に基づいて導出されたＥＧＲ開度は補正される。
【００３２】
ところで、通常走行時、排気絞り弁５６は全開の開状態に保持制御されているので、排気通路２８を流れる排気ガスは触媒コンバータ３４を通過して外気に放出される。これに対して、排気ガス回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁５６は閉状態になるように制御され、排気通路２８を流れる流体は概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた流体を有効に活用して排気ガス回収（圧力エネルギー回収）が行われる。
【００３３】
以下、排気ガス回収について、図２、３のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図２、３のフローチャートの各々は、所定時間、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。なお、以下の記載から明らかになるように、蓄圧容器６４内に回収される排気ガスは主として空気で構成される。
【００３４】
ただし、以下で説明される制御は、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときに、排気通路２８の排気絞り弁５６を閉弁制御して、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を高めて、流量調節弁６５を介して、排気通路Ｊから蓄圧容器６４内へ排気ガスを回収する際に、排気通路Ｊの圧力を調節することを具体化した例である。
【００３５】
内燃機関１０が起動されると、まずＥＣＵ９４は、ステップＳ２０１において、回収フラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「１」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「０」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本第１実施形態において、排気ガス回収の所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、内燃機関が燃料カット状態であること、および、蓄圧容器６４内の圧力が所定圧以下であることが満たされることである。しかしながら、本発明は、排気ガス回収の所定条件が、内燃機関１０が燃料カット状態にあることのみであることや、さらに他の条件が含まれることをも許容する。
【００３６】
ステップＳ２０１で否定されると、次ぐステップＳ２０３で、内燃機関１０が燃料カット状態か否か、すなわち燃料カット中か否かが判定される。具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「０」とされているか否かで判定される。ただし、燃料カット実行条件が満たされているか否かの判定がここで行われてもよい。なお、通常走行時には、概して、内燃機関１０により所定出力を生み出すべく、「０」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップＳ２０３において否定判定されて、該ルーチンは終了する。
【００３７】
上記ステップＳ２０３で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップＳ２０５で、蓄圧容器６４内の圧力（図２中の「容器内圧」）が、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、所定圧である容器上限圧以下か否かが判定される。後述するように、容器上限圧は、変数とされていて、その都度設定される。蓄圧容器６４内の圧力は圧力センサ１１６からの出力信号に基づいて求められる。なお、このステップＳ２０５で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００３８】
ここで、ステップＳ２０５での容器上限圧について説明する。容器上限圧は、基本的には、蓄圧容器６４内に十分な量の圧力エネルギーすなわち排気ガスが蓄えられているときに、さらに排気ガス回収が行われることを防ぐために定められている。容器上限圧は、可変であり、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて設定される。本第１実施形態では、マニュアル変速機７２は有段変速機であるので、変速比に基づいて容器上限圧を定めるということは、マニュアル変速機７２の変速段に基づいてそれが定められることに等しい。ステップＳ２０５に至ったときあるいは至るまでの間に、現在の（その時々の）マニュアル変速機７２の変速段が読み込まれる。そして、その変速段で、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されているデータを検索することで、容器上限圧が書き換え可能に設定される。このデータは、各変速段と、容器上限圧値とを１対１で対応させたデータであり、ローギヤ段ほど、低い圧力値が定められている。すなわち、変速機の変速比が高いほど、低い圧力が蓄圧容器６４内の圧力の上限値として定められる。そして、この容器上限圧は、後述する、排気ガス回収用の排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力と同じあるいはそれよりもわずかに低い圧力であり得る。したがって、マニュアル変速機７２の選択されている変速段の変速比が高いほど、後述する記載から明らかなように回収され得る排気ガス量は少なくなる。これは、内燃機関１０と駆動輪９０との間でトルク伝達可能な状態であり、かつ、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき、マニュアル変速機７２の変速比が高いほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の、車両の減速度への影響が増すからである。ただし、容器上限圧は、マニュアル変速機７２の選択変速段にかかわらず、固定値とされてもよい。この場合、容器上限圧は、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、できるだけ大きな圧力に定められ得る。
【００３９】
ステップＳ２０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ２０７で、排気ガス回収の所定条件が満たされているとして、上記回収フラグが「１」にされる。これにより、通常の上記制御よりも、排気ガス回収用の制御が優先して行われることになる。そして、ステップＳ２０９に至ると、ＥＧＲ弁５０の開度が回収開度ここでは全閉になるように、スロットル弁２６の開度が回収開度ここでは全開になるように、そして流量調節弁６５が閉弁するように、各アクチュエータ５４、２４、６６に作動信号が出力される。そして次ぐステップＳ２１１で排気絞り弁５６が閉弁するようにアクチュエータ５８に作動信号が出力される（排気絞り弁５６が閉弁制御される）。こうして該ルーチンは終了する。
【００４０】
次のルーチンのステップＳ２０１では回収フラグが「１」であるので肯定判定される。ステップＳ２０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ２１３で、上記ステップＳ２０３と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップＳ２１５で、上記ステップＳ２０５と同様に蓄圧容器６４内の圧力が容器上限圧以下か否かが判定される。なお、ステップＳ２１３およびステップＳ２１５での判定が行われるのは、ステップＳ２０７で回収フラグが「１」にされた後、排気ガス回収の所定条件が満たされなくなったときに、排気ガス回収を終了する制御をするためである。なお、ステップＳ２１５では、容器上限圧として、既にステップＳ２０５で定められた容器上限圧が用いられてもよいが、ここではその都度、上記ステップＳ２０５でのときと同様にして容器上限圧は定められる。したがって、回収フラグが「１」にされている間、その時々のマニュアル変速機７２の変速比に基づく量の排気ガスの回収が、可能にされる。なお、ステップＳ２１５での容器上限圧は、上記ステップＳ２０５のそれとは別に、蓄圧容器６４に許容されると共に大きな圧力値に固定されてもよい。
【００４１】
さてステップＳ２１５で肯定判定されると次ぐステップＳ２１７で、蓄圧容器６４内の圧力が、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力（図２中の「通路圧力」）以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁５６が閉弁制御されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁５６によってせき止められた流体の圧力（圧力エネルギー）は高くなる。そして、その圧力が回収可能なほど高まっているかを調べるために、ステップＳ２１７での判定が行われる。ステップＳ２１７で否定判定される場合には次ぐステップＳ２１９で、流量調節弁６５が閉弁するようにアクチュエータ６６に作動信号が出力される。これは、既に流量調節弁６５が閉じられている場合には、流量調節弁６５が閉じたままにされることを意味している。他方、ステップＳ２１７で肯定判定される場合には次ぐステップＳ２２１で、流量調節弁６５が開弁するようにアクチュエータ６６に作動信号が出力される。これにより、排気通路Ｊの高められた圧力エネルギーを有する排気ガスが連通路６２を介して、蓄圧容器６４内に回収される。
【００４２】
高い圧力エネルギー、換言すると高い圧力エネルギーを有する排気ガスが回収されることで、蓄圧容器６４内の圧力は増す。こうした排気ガス回収は、上記ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。
【００４３】
排気ガス回収中に、ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５で否定判定されるに至ると、排気ガス回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップＳ２２３で、ＥＧＲ弁５０が運転状態に基づく通常時の開度（通常開度）になり、スロットル弁２６が通常開度になり、流量調節弁６５が閉弁し、そして排気絞り弁５６が開弁するように、アクチュエータ５４、２４、６６、５８に作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ２２５で回収フラグが「０」にされて該ルーチンは終了する。この結果、排気ガス回収を行わない通常の制御状態に復帰される。
【００４４】
このように、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき（回収フラグが「１」のとき）、排気絞り弁５６が閉弁制御されて、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まったとき、流量調節弁６５を介して蓄圧容器６４内に排気ガスが回収される。ただし、このとき、内燃機関１０は燃料カット実行条件が満たされているが故にそれが燃料カット状態であるので、内燃機関１０は正の出力トルクを生み出すことはできない。このようなとき、排気絞り弁５６を閉弁することで、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まれば高まるほど、いわゆるポンピングロスにより内燃機関１０の機関制動力が高まる。さらにこれに加えて、マニュアル変速機７２の選択されている変速比が高いほど、そのときに内燃機関１０からマニュアル変速機７２を介して駆動輪９０に伝えられる機関制動力に由来する負のトルクが高められる。これでは、車両に非常に大きな制動力が働くことになり、運転者の望む車両の走行状態が維持できなくなる虞がある。例えば、運転者等に違和感を与えるほどの減速ショックが車両に生じることにもなりかねない。そこで、ここでは、排気ガス回収用に排気絞り弁５６が閉弁制御されたとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を、例えば減速ショックが出ない圧力とするように調節することが行われる。具体的には、本第１実施形態では、バイパス弁６９の開度を調節することで、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が調節される。すなわち、本第１実施形態では、バイパス弁６９が圧力調節弁として用いられる。
【００４５】
図３にバイパス弁６９の制御用のフローチャートを示す。ＥＣＵ９４は、ステップ３０１で、回収フラグが「１」か否かを判定する。この判定は、上記ステップＳ２０１での判定に等しい。ステップＳ３０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ３０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力（通路目標圧力）が設定される。この通路目標圧力とは、排気絞り弁５６の閉弁制御により排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの高められる圧力を調節するべく、排気通路Ｊの圧力調節制御上、目標とされるその圧力のことである。この通路目標圧力は、その時々の、マニュアル変速機７２の選択された変速比、すなわちその変速段に基づいて、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されたデータを検索することで定められる。この通路目標圧力の設定は上記ステップＳ２０５あるいはＳ２１５での容器上限圧の設定と同様にして行われる。通路目標圧力に関するそのデータは、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力と車両に生じる減速度とを考慮して、予め実験により定められている。具体的には、マニュアル変速機７２の変速段が小さいほど（その変速比が大きいほど）、低い圧力が通路目標圧力として設定されるように、予めそのデータは定められている。すなわち、１速変速段、２速変速段、・・・、６速変速段の各々に対応して設定されている通路目標圧力Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐ６は、Ｐ１からＰ６に至るにつれて大きくなる関係を有する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５＜Ｐ６）。
【００４６】
次ぐステップＳ３０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力（図３中の「通路圧力」）が検出される。これは圧力センサ１１４からの出力信号に基づいて求められる。なお、排気通路Ｊの圧力は、種々の検出値等に基づいて推定されてもよい。ステップＳ３０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ３０７ではバイパス弁６９用の回収開度が設定される。つまり、この回収開度は可変である。この回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。そして、その後、バイパス弁６９用の回収開度は、上記ステップＳ３０３で設定した通路目標圧力とステップＳ３０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、その通路目標圧力に排気通路Ｊの圧力が一致するように、定められる。そして、バイパス弁６９の開度がこの回収開度になるように、ステップＳ３０９でアクチュエータ７０へ作動信号が出力される。このように、バイパス弁６９は、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにフィードバック制御される。
【００４７】
このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにバイパス弁６９が制御される。すなわち、バイパス弁６９の開度は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に向かって近づくように調節される。こうすることで、蓄圧容器６４内に、通路目標圧力に実質的に等しい圧力を有する排気ガスを回収して、好ましくは蓄圧容器６４内の圧力を上記容器上限圧にまで高めることが可能になる。したがって、上述の如く制御することで、減速ショックが出ないように、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を適切に高めて、より高い圧力エネルギーを有する排気ガスを蓄圧容器６４内に回収することが可能になる。
【００４８】
他方、上記ステップＳ３０１で否定判定されると、ステップＳ３１１でバイパス弁６９が通常時の開度（通常開度）である全閉にまで閉じるようにアクチュエータ７０に作動信号が出力される。なお、ステップＳ３０１で否定判定されることで、バイパス弁６９の回収開度はリセットされる。
【００４９】
以上、本第１実施形態の排気ガス回収制御によれば、排気ガス回収条件が満たされているとき、排気通路Ｊの圧力がマニュアル変速機７２の変速比に基づいて定められる上記通路目標圧力に一致するように、バイパス弁６９の開度がフィードバック制御される。したがって、内燃機関１０と駆動輪９０との間の伝達トルクを適切に調節しつつ、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を排気ガス回収可能な圧力にするように、排気通路Ｊの圧力を適切に高めることが可能になる。
【００５０】
さらに、上記通路目標圧力は、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて定められ、かつ、その変速比が高いほど低く定められるので、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を例えば減速ショックが出ない圧力に抑制することが可能になる。すなわち、排気通路２８に設けた排気絞り弁５６を閉じて蓄圧容器６４へ排気ガスを回収しようとするとき、車両の車輪といった被伝達部へ過度に大きな制動トルクが生じないように、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を適切に高めることが可能になる。したがって、車両の走行状態を運転者の望む状態に維持することが可能になる。
【００５１】
上記の如くして排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節することの効果を図４および図５に基づいてさらに具体的に説明する。図４のグラフは、排気絞り弁５６を閉弁制御したときのバイパス弁６９の開度と、車両に生じる減速度との関係を表している。また、図５のグラフは、排気絞り弁５６を閉弁制御したときのバイパス弁６９の開度と、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力との関係を表している。なお、図４、５中、変速機の変速段が３速でありかつバイパス弁６９が閉弁されているときに関する曲線に符号αを付し、変速段がそれと同じでありバイパス弁６９の開度が第１開度、第２開度、第３開度であるときに関する曲線に符号α１、α２、α３を付す。なお、バイパス弁６９の第１から第３開度は、「全閉＜第１開度＜第２開度＜第３開度」の関係を有する。ただし、図４、５中には、比較対象として、マニュアル変速機７２の変速段が４速でありかつバイパス弁６９が閉弁されているときに関する曲線も重ねて表され、該曲線には符号βが付されている。なお、図４、５において、時刻ｔ１で、排気絞り弁５６が閉弁制御され、それまで閉弁されていたバイパス弁６９の開度が上記各開度に調節される。
【００５２】
図４の符号α、βの曲線を比較すると、バイパス弁６９が閉弁された状態では、変速機の変速段が小さいほどすなわちその変速比が大きいほど減速度が大きくなることが理解できる。他方、図５の符号α、βの曲線を比較すると、バイパス弁６９が閉弁された状態では、変速機の変速段にかかわらず、概ね同程度まで排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まることが理解できる。したがって、排気絞り弁５６を閉弁制御したときの変速機の選択変速比が大きいほど、運転者の望む走行状態を維持するために何らかの対策を講じることが求められる可能性が高くなる。
【００５３】
図４、５を比較すると、変速機の変速段が３速変速段に固定されているとき、バイパス弁６９を開くと、その開度が大きいほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路の圧力が低下するが、これに対応して減速度も低下する。したがって、バイパス弁５６の開度を制御することで、排気通路Ｊの圧力上昇度合いをある程度犠牲にしつつも、例えば減速ショックを出さないように排気絞り弁５６上流側の排気通路の圧力を高めることができることが分かる。そこで、本第１実施形態では、上記した如く、排気絞り弁５６を閉弁するときの変速機の変速比が大きいほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標値である通路目標圧力を低くし、例えば車両に減速ショックが出ないようにしつつ、適切に排気通路Ｊから排気ガスを回収することを可能にする。
【００５４】
なお、上記したように、ここでは、変速機の変速比が大きいほど低い圧力を通路目標圧力として定め、この通路目標圧力に合うように排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を高めることで、例えば減速ショックが出ないようにした。しかしながら、運転者は大きな減速度つまり制動力の発生を求めて、変速機の変速比を大きくする場合もある。例えば、車両が下り坂を走行しているときに、運転者がシフトレバーを２速や１速のレンジに位置させる場合である。それ故、このような場合には、より大きな減速度を車両に生じさせることができる。具体的には、このようなときには変速比が大きいほど通路目標圧力を高めて、それにより生じる減速度を高めることができる。そして、こうすることで、より高い圧力を有する排気ガスを蓄圧容器６４に回収することが可能になる。なお、運転者が大きな減速度の発生を求めて、変速機の変速比を大きくしているか否かは、例えば車両の傾斜状態を傾斜せンサや加速度センサ等を用いて検出または推定することで、判断され得る。
【００５５】
なお、このように、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、変速機の変速比が大きいほど通路目標圧力を高めることと、上記の如く変速機の変速比が高いほど通路目標圧力を低めることとを両方採用し、それらを所定条件下で切り分けて実行してもよい。この場合、その制御の切り分けを可能にするように、傾斜センサ、加速度センサ等が設けられるとよい。これらのセンサを用いることで、車両が坂を下っている状態か否かを適切に判断することが可能になる。
【００５６】
ところで、一般的なターボ過給機において、機関回転数が低回転域に属するときには、排気ガスの流量が少ないためにターボ過給機４０の回転が低いので、そのときにアクセルペダル１０４が踏まれると、アクセルペダル１０４が踏み込まれてから吸入空気の過給効果が現れるまでに時間的な遅れすなわちタイムラグが生じる。そこで、アクセルペダル１０４が踏み込まれて車両が加速される過渡期に、速やかに過給圧を高めるべく、ターボ過給機４０の作動アシストが行われる。このターボ過給機４０の作動アシストに関して図６のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図６のフローチャートは、所定時間毎、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００５７】
ただし、以下で図６に基づいて説明される制御は、加速要求があったとき、タービン回転数の上昇率を上げてターボ過給機４０の応答性向上を図るべく、タービン３６のタービンホイールへ向けて蓄圧容器６４内の排気ガスを供給することを具体化した例である。
【００５８】
まず、ＥＣＵ９４は、ステップＳ６０１において、上記回収フラグが「０」、すなわちＯＦＦであるか否かを判定する。初期状態では同フラグはリセットされているためここでは肯定判定される。なお、ステップＳ６０１で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００５９】
ステップＳ６０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ６０３では、アシストフラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かが判定される。ここで、アシストフラグが「１」であるということは、ターボ過給器４０の作動アシスト条件が満たされていることを表し、これに対してそれが「０」であるということは、そのターボ過給機４０の作動アシスト条件が満たされていないことを表す。初期状態では同アシストフラグはリセットされているためここでは否定判定される。
【００６０】
ステップＳ６０３で否定判定されると、次ぐステップＳ６０５では、車速が所定車速以下か否かが判定される。これは、ここでは、ターボ過給機４０の作動アシストは、低速走行状態からの加速性能を高めるために行われるためである。なお、ここでは所定車速は９０ｋｍ／ｈに設定されているが他の値に設定されてもよい。ステップＳ６０５で否定判定されると該ルーチンは終了する。
【００６１】
ステップＳ６０５で肯定判定されると次ぐステップＳ６０７で機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数が所定回転数より高いときには、ターボ過給器４０の作動に関してアシストの必要がないので、機関回転数が上記所定回転数を越えているときにはステップＳ６０７で否定判定されて、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ６０７で機関回転数が所定回転数以下であるとして肯定判定されると、ステップＳ６０９へ進む。例えば、ステップＳ６０７の判定での所定回転数は３０００ｒｐｍである。
【００６２】
ステップＳ６０９では、加速か否かすなわち加速要求の有無が判定される。この判定は、内燃機関１０への要求過給量が増加したか否かの判定に対応する。加速か否かの判定は、加速開始時期を求めることに等しく、アクセル開度に基づいて行われる。アクセル開度が所定値以上であり、かつ、アクセル開度が大きくなる方へ変化したときであって単位所定時間におけるその変化量すなわちその開き速度（アクセル開度開き速度）が所定速度を超えたときに、ＥＣＵ９４は加速、すなわち加速要求有りと判断する。より具体的には、ＥＣＵ９４は、アクセル開度センサ１０６からの出力信号に基づいてアクセル開度を求め、そのアクセル開度が例えば２０％開度以上であり、かつ、それのアクセル開度開き速度が、予め設定されてＲＯＭに記憶されている基準速度である上記所定速度を超えたとき、加速と判断する。ステップＳ６０９で肯定判定されると、次いでステップＳ６１１での判定が行われる。なお、ステップＳ６０９で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６３】
ステップＳ６１１では、蓄圧容器６４内の圧力が所定圧以上か否かが判定される。この所定圧とは、ターボ過給機４０の作動アシストを行うのに最低限必要とされる排気ガス量に相当する圧力のことであり、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。そして、ステップＳ６１１で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００６４】
他方、ステップＳ６１１で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１３でターボ過給機４０の作動アシスト条件が満たされているとしてアシストフラグが「１」にされる。そして次ぐステップＳ６１５で流量調節弁６５が開弁するように、アクチュエータ６６へ作動信号が出力される（流量調節弁６５が開弁制御される）。このようにして、ターボ過給機４０の作動アシストが開始される。
【００６５】
こうして蓄圧容器６４内からタービンホイール上流側の排気通路Ｋに供給された排気ガスは、タービンホイールの回転駆動補助に用いられる。したがって、タービンホイールの回転数を速やかに上昇させることが可能になり、ターボラグを低減することが可能になる。
【００６６】
他方、次回以降のルーチンでは、回収フラグが「０」であり、かつ、アシストフラグが「１」であるので、上記ステップＳ６０１およびステップＳ６０３でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップＳ６１７では、上記ステップＳ６０７と同様に、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。
【００６７】
そして、ステップＳ６１７で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１９で、アシスト時間が経過していないか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は、流量調節弁６５が開かれて連通路６２が開通したときからの経過時間である。ここではＥＣＵ９４は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ６１３に至ったときからの時間を計測し、この時間を判定対象の時間と擬制して採用する。また、判定基準となるアシスト時間は、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされて、ＲＯＭに記憶されている。ただし、ステップＳ６１９での判定に用いられるアシスト時間は可変とされてもよく、加速要求があったときの機関運転状態や、タービンホイール上流側の排気通路Ｋの圧力などに基づいて定められ得る。
【００６８】
ステップＳ６１９でアシスト時間が経過していないとして肯定判定されると、次ぐステップＳ６２１で、上記ステップＳ６１１と同様に、蓄圧容器６４内の圧力が上記所定圧（ステップＳ６１１参照）以上か否かが判定される。そして、ここで肯定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６９】
上記ステップＳ６１７から上記ステップＳ６２１のいずれかで否定判定されることで、ターボ過給器４０の作動アシストを終了するための制御が行われる。ステップＳ６１７からステップＳ６２１のいずれかで否定判定されると、ステップＳ６２３で流量調節弁６５が閉弁するようにアクチュエータ６６へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ６２５でアシストフラグが「０」にされる。これにより、該ルーチンは終了する。なお、これにより、タイマ手段はリセットされる。
【００７０】
ただし、一旦、ターボ過給機４０の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、上記ステップＳ６１７からステップＳ６２１の判定の他、さらに、加速（要求）が継続されているか否かの判定が加えられてもよい。加速が継続されていないときには、もはやターボ過給機４０の作動アシストを行う必要はないからである。具体的には、アクセル開度が加速要求有りと判定されたときのアクセル開度から所定量分閉じ側に変化したり、あるいはアクセル開度開き速度が負になってその大きさが所定量以上になったりしたとき、加速が継続されていないとして、作動アシストを終了するための上記制御（ステップＳ６２３およびステップＳ６２５）が行われ得る。
【００７１】
また、一旦、ターボ過給機４０の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、他に、上記ステップＳ６０５と同様の判定が加えられてもよい。なお、上記では、ターボ過給機４０の作動アシスト条件として、ステップＳ６０５、Ｓ６０７、Ｓ６１１の条件をかしたが、これらのいずれか、あるいは全てが省かれてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムは、バイパス通路およびバイパス弁が設けられていない点で、上記第１実施形態のそれと相違するが、駆動系７１を含む他の構成は上記第１実施形態と概ね同じである。そこで、本第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関してのさらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００７３】
本第２実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁が、排気絞り弁５６である点で、上記第１実施形態と相違する。それ以外の点では、本第２実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第１実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。
【００７４】
ここでは、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、排気絞り弁５６の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２１１全体が除かれ、ステップＳ２２３からその一部の排気絞り弁５６の開弁制御が除かれる。第２実施形態では、排気ガス回収用の排気絞り弁５６の制御は図７のフローチャートに基づいて行われる。なお、図７のフローチャートは、図３のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００７５】
ＥＣＵ９４は、ステップ７０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ７０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力が設定される。この通路目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３と同様にして行われる。次ぐステップＳ７０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が検出される。ステップＳ７０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ７０７では排気絞り弁５６用の回収開度が設定される。つまり、ここでは、排気絞り弁５６の開度は、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように（換言すると近づくように）、可変される。ここでの排気絞り弁５６の回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。そして、その後、排気絞り弁５６用の回収開度は、上記ステップＳ７０３で設定した通路目標圧力とステップ７０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、上記ステップＳ７０３で定めた通路目標圧力に排気通路Ｊの圧力が一致するように、定められる。そして、ステップＳ７０９で、排気絞り弁５６の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５８へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように排気絞り弁５６がフィードバック制御される。
【００７６】
他方、上記ステップＳ７０１で否定判定されると、ステップＳ７１１で排気絞り弁５６が通常開度である全開の開度に開くようにアクチュエータ５８に作動信号が出力される。この結果、通常の制御状態に復帰される。なお、ステップＳ７０１で否定判定されることで、ステップＳ７０７での回収開度はリセットされる。
【００７７】
なお、第２実施形態では、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、排気絞り弁５６をフィードバック制御することにしたが、排気絞り弁５６は、通路目標圧力と検出あるいは推定した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、排気通路Jの圧力が通路目標圧力を超えないように制御されてもよい。具体的には、排気通路Ｊの圧力が上昇して通路目標圧力に概ね合ったとき、例えばそれがその通路目標圧力を越えたと判断されたときに排気絞り弁５６は開弁制御されてもよい。そして、このような排気絞り弁５６の閉弁制御と開弁制御とは、排気ガス回収の所定条件が満たされている間、１回のみ行われるようにされてもよいが、複数回繰り返されてもよい。すなわち、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６の閉弁、これによる排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力への実質的な到達、排気絞り弁５６の開弁、所定時間経過後あるいは直後の排気絞り弁５６の閉弁、・・・が、繰り返されてもよい。こうすることでも、蓄圧容器６４内に、通路目標圧力に実質的に等しい圧力を有する排気ガスを回収して、好ましくは蓄圧容器６４内の圧力を上記容器上限圧にまで高めることが可能になる。なお、通路目標圧力に一致するように、かつ、それを超えないように、排気通路Ｊの圧力が調節されて高められてもよい。
【００７８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態が適用された車両の内燃機関システム等は、上記第２実施形態のそれらと概ね同じである。そこで、本第３実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関しては、さらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００７９】
本第３実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁がＥＧＲ弁５０である点で、上記第１、２実施形態と相違する。それ以外の点では、本第３実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第１、２実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。
【００８０】
ここでは、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、ＥＧＲ弁５０の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２０９からその一部のＥＧＲ弁５０を回収開度にする制御が除かれ、ステップＳ２２３からその一部のＥＧＲ弁５０を通常開度にする制御が除かれる。第３実施形態では、排気ガス回収用のＥＧＲ弁５０の制御は図８のフローチャートに基づいて行われる。なお、図８のフローチャートは、図３、７のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００８１】
ＥＣＵ９４は、ステップ８０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ８０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力が設定される。この通路目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３と同様にして行われる。次ぐステップＳ８０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が検出される。ステップＳ８０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ８０７ではＥＧＲ弁５０用の回収開度が設定される。つまり、ここでは、排気通路Ｊに連通するＥＧＲ通路４６に設けられたＥＧＲ弁５６の開度は、上記ステップＳ８０３で設定した通路目標圧力とステップＳ８０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、可変とされる。ここでのＥＧＲ弁５０の回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。なお、初期値として全開の開度が設定されてもよい。そして、その後、ＥＧＲ弁５０用の回収開度は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、定められる。そして、ステップＳ８０９で、ＥＧＲ弁５０の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５４へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにＥＧＲ弁５０がフィードバック制御される。
【００８２】
他方、上記ステップＳ８０１で否定判定されると、ステップＳ８１１でＥＧＲ弁５０が通常開度になるようにアクチュエータ５４に作動信号が出力される。なお、ステップＳ８０１で否定判定されることで、ステップＳ８０７の回収開度はリセットされる。なお、ステップＳ８１１での、ＥＧＲ弁５０を通常開度にするＥＧＲ弁５０の制御は、上記第１実施形態で説明した機関運転状態に基づく制御であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００８３】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態が適用された車両の内燃機関システム等は、上記第２実施形態や第３実施形態のそれらと概ね同じである。そこで、本第４実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関しては、さらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００８４】
本第４実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために開度が調節される弁がＥＧＲ弁５０である点で、上記第３実施形態と共通する。しかしながら、ＥＧＲ弁５０のその開度は、後で詳述するように、上記通路目標圧力と排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づくように、蓄圧容器６４内の圧力の目標圧力（容器目標圧力）と、蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて可変とされる。それ以外の点では、本第４実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第３実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。なお、通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づくように、容器目標圧力と蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいてＥＧＲ弁５０の開度を可変とさせて排気通路Ｊの圧力を調節することは、通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて排気通路Ｊの圧力を調節することに含まれる。
【００８５】
ここでは、上記第３実施形態に関する説明で述べたのと同様に、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、ＥＧＲ弁５０の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２０９からその一部のＥＧＲ弁５０を回収開度にする制御が除かれ、ステップＳ２２３からその一部のＥＧＲ弁５０を通常開度にする制御が除かれる。第４実施形態では、排気ガス回収用のＥＧＲ弁５０の制御は図９のフローチャートに基づいて行われる。なお、図９のフローチャートは、図３、７、８のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００８６】
なお、強調するべく再度説明するが、ＥＣＵ９４は、排気ガス回収の所定条件が満たされているか否かを判定するために、上記実施形態と同様に、上記ステップＳ２０３での判定と上記ステップＳ２０５での判定とを実行する。つまり、ステップＳ２０５では、蓄圧容器６４内の圧力が、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、所定圧である容器上限圧以下か否かが判定される。その容器上限圧は、可変であり、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて上記の如く設定される。そして、この容器上限圧は、排気ガス回収用の排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力すなわち上記通路目標圧力と同じあるいはそれよりも低い圧力である。
【００８７】
さて図９に基づいて説明する。ＥＣＵ９４は、ステップＳ９０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ９０３で蓄圧容器６４内の圧力の容器目標圧力が設定される。この容器目標圧力は、排気絞り弁５６の閉弁制御により排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの高められる圧力を調節するべく、排気通路Ｊの圧力調節制御上、目標とされる、蓄圧容器６４内の圧力のことである。なお、この容器目標圧力は、上記第１から第３実施形態での通路目標圧力と関連付けられ、この通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいてあたかも排気通路Ｊの圧力が調節されるように規定されているデータを用いて定められる。具体的には、この容器目標圧力は、その時々の、マニュアル変速機７２の選択された変速比、すなわちその変速段に基づいて、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されたデータを検索することで定められる。そして、容器目標圧力に関するそのデータは、当然の如く、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力と車両に生じる減速度とを考慮して、予め実験により定められている。具体的には、マニュアル変速機７２の変速段が小さいほど（その変速比が大きいほど）、低い圧力が容器目標圧力として設定されるように、予めそのデータは定められている。つまり、この容器目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３の通路目標圧力の設定と同じようにかつ上記ステップＳ２０５での容器上限圧の設定と同じようにして行われる。
【００８８】
次ぐステップＳ９０５では蓄圧容器６４内の圧力が検出される。蓄圧容器６４内の圧力は、圧力センサ１１６からの出力信号に基づいて求められる。ステップＳ９０５で検出される蓄圧容器６４内の圧力値は、上記ステップ２２１で流量調節弁６５が開かれるまでは上記ステップＳ２０５やステップＳ２１５での容器上限圧よりも低く、排気絞り弁５６が閉弁されていてもその閉弁時（ステップＳ２１１の時点）の圧力そのものである。これに対して、流量調節弁６５が開かれているとき、排気通路Ｊの圧力と蓄圧容器６４内の圧力とは関連し、蓄圧容器６４内の圧力を変化する。
【００８９】
そして、ステップＳ９０３で設定された容器目標圧力とステップＳ９０５で検出した蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて、ステップＳ９０７ではＥＧＲ弁５０制御用の回収開度が設定される。ここでは、蓄圧容器６４内の圧力が排気絞り弁５６が閉弁された時点での圧力そのものである場合、ＥＧＲ弁５０の回収開度は、初期値としての全閉の開度に設定されつづける。一旦、流量調節弁６５が開かれると、排気通路Ｊに連通するＥＧＲ通路４６に設けられたＥＧＲ弁５６の開度は、上記ステップＳ９０３で設定した容器目標圧力とステップＳ９０５で検出した蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように可変とされる。流量調節弁６５が開かれているときには、排気通路Ｊの圧力は、蓄圧容器６４内の圧力と相互依存関係にあり、実質的に対応関係にあるとみなすことができるからである。そして、その後、流量調節弁６５が開かれているとき、ＥＧＲ弁５０用の回収開度は、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように、定められる。そして、ステップＳ９０９で、ＥＧＲ弁５０の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５４へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を上記通路目標圧力に一致させるべく、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に一致させるように、ＥＧＲ弁５０がフィードバック制御される。
【００９０】
他方、上記ステップＳ９０１で否定判定されると、ステップＳ９１１でＥＧＲ弁５０が通常開度になるようにアクチュエータ５４に作動信号が出力される。なお、ステップＳ９０１で否定判定されることで、ステップＳ９０７の回収開度はリセットされる。なお、ステップＳ９１１での、ＥＧＲ弁５０を通常開度にするＥＧＲ弁５０の制御は、上記第１実施形態で説明した機関運転状態に基づく制御であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００９１】
上記第４実施形態では、排気通路Ｊの圧力を調節するべく、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように、ＥＧＲ弁５０を制御した。しかしながら、同様の作用効果を奏するように制御される弁は、ＥＧＲ弁５０でなくて、排気絞り弁５６であっても、あるいは上記第１実施形態の如くバイパス弁６９が設けられている場合にはそのバイパス弁６９であってもよい。このようにＥＧＲ弁５０以外の弁を制御することでも、上記の如く、排気通路Ｊの圧力を調節するべく、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に一致させることが可能である。
【００９２】
以上、本発明に係る排気ガス回収装置を上記４つの実施形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、上記第１から第３実施形態の３つの実施形態およびその変形例では、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、変速機の変速比に基づいて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定し、この目標圧力と検出等された排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて排気通路Ｊの圧力を調節するべく、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、あるいはＥＧＲ弁５０を制御した。そして、上記それら３つの実施形態では、その目標圧力と、検出された排気通路Ｊの圧力とが一致するように、それら弁の内のいずれかをフィードバック制御した。また、上記第２実施形態の変形例として、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、排気絞り弁５６を制御してもよいことを説明した。これに加えて、本発明の範囲には、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、バイパス弁６９あるいはＥＧＲ弁５０を制御することが含まれる。これは、上記第４実施形態にも同様に適用され得、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に対して調節するべく、排気絞り弁５６、バイパス弁６９あるいはＥＧＲ弁５０が制御されてもよい。
【００９３】
また、例えば、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁は複数であってもよい。バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の内のいずれか２つあるいはこれら３つを並行して制御することで、排気通路Ｊの圧力が調節されてもよい。すなわち、排気通路Ｊの圧力は、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の内の少なくとも１つの開度を調節することで調節されるとよい。これは、同様に、排気通路Ｊの圧力を調節するために、蓄圧容器６４内の圧力を調節する場合にも適用できる。
【００９４】
また、上では、マニュアル変速機７２を用いたが、これ以外の構成を有するトルク伝達装置、例えば自動変速機が用いられてもよい。ただし、排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、内燃機関１０と変速機との間で、ある程度のトルク伝達すなわち動力伝達が可能にされるとよい。
【００９５】
また、上記４つの実施形態では、変速機は有段のマニュアル変速機７２であったが、無段自動変速機であってもよい。無段変速機としては、既知の種々の無段変速機を採用することができる。無段変速機を変速機として採用した場合、上記排気絞り弁上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力は、無断変速機の変速比に基づいて細かく変更設定され得る。
【００９６】
なお、上記４つの実施形態では、蓄圧容器６４内に回収された排気ガスを、ターボ過給器４０の作動アシストに用いることとした。しかしながら、これは回収された排気ガスの用途を制限するものではなく、回収された排気ガスは、種々の機能部品の作動アシストなどに用いられ得る。なお、排気通路２８と蓄圧容器６４とをつなぐ排気ガス回収用の通路と、種々の機能部品と蓄圧容器６４とをつなぐ排気ガス放出用の通路とは、分けられてもよい。この場合、排気ガス回収用通路に設けられる弁は逆止弁であり得る。
【００９７】
また、上記４つの実施形態では、排気絞り弁５６はバタフライ式弁であったが、それ以外の形式の弁であってもよい。排気絞り弁５６は、例えば、ポペット式弁、シャッター式弁であり得る。なお、排気絞り弁５６として、排気ブレーキ用に設けられた弁が用いられてもよい。また、ＥＧＲ弁５０、流量調節弁６５、バイパス弁６９は、ポペット式弁以外の形式の弁であってもよく、バタフライ式弁、シャッター式弁であり得る。
【００９８】
また、蓄圧容器内には、蓄圧容器内への排気ガスの回収量を増やすべく、活性炭、ゼオライト、アルミナ、カーボンモレキュラーシーブの内の少なくとも１つを含んで構成され得る、ガスを吸着可能な吸着材が配置されるとよい。ただし、このような吸着材は耐熱性に劣ることがあるので、採用する吸着材の種類に応じた許容温度を超えないように、蓄圧容器内に回収および保持される排気ガスの温度は調節あるいは制限されるとよい。
【００９９】
また、上記４つの実施形態では、加速するときに、タービンホイール上流側の排気通路Ｋに蓄圧容器６４内の排気ガスを供給するとしたが、加速するときに限らず、要求負荷が増加するときにそのような排気ガス供給がなされてもよい。要求負荷が増加するときには、加速するとき、および、車両が上り坂に面して負荷が上昇した場合などの内燃機関への要求負荷が増加するときが含まれる。なお、「要求負荷」との表現における「負荷」には「トルク」や「出力」という概念が含まれる。
【０１００】
なお、上記４つの実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、ＬＰＧ（液化天然ガス）等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数などはいくつであってもよい。
【０１０１】
なお、上記４つの実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成の概念図である。
【図２】第１実施形態の排気ガス回収用の制御フローチャートである。
【図３】第１実施形態の排気ガス回収用のバイパス弁の制御フローチャートである。
【図４】排気絞り弁を閉弁制御したときの、変速機の変速比と、バイパス弁の開度と、減速度との関係例を表したグラフである。
【図５】排気絞り弁を閉弁制御したときの、変速機の変速比と、バイパス弁の開度と、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との関係例を表したグラフである。
【図６】第１実施形態のターボ過給機の作動アシスト用の制御フローチャートである。
【図７】第２実施形態の排気ガス回収用の排気絞り弁の制御フローチャートである。
【図８】第３実施形態の排気ガス回収用のＥＧＲ弁の制御フローチャートである。
【図９】第４実施形態の排気ガス回収用のＥＧＲ弁の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 内燃機関
２８ 排気通路
４６ ＥＧＲ通路
５０ ＥＧＲ弁
５６ 排気絞り弁
６４ 蓄圧容器
６７ バイパス通路
６９ バイパス弁
７２ マニュアル変速機
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、該排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器に排気ガスを回収するように構成された排気ガス回収装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、内燃機関が燃料カット状態にあるとき、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁を閉弁して、排気絞り弁上流側の排気通路から蓄圧容器へ排気ガスの回収を行う排気ガス回収装置（エネルギ回収装置）が開示されている。この装置では、少なくとも排気ガス回収の開始のとき、そのときの機関回転数よりも機関回転数が高くなるように自動変速機の変速比が制御され、これによりその排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を効率よく高めようとする。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−８５４４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような排気ガス回収装置を車両に適用した場合、内燃機関が燃料カット状態にあるときに排気絞り弁を閉じて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めると、一定条件の下、内燃機関と車輪との間に設けられた変速機の変速比が高いほど、車両に大きな制動力が作用するようになる。これは、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が高まるほど、いわゆるポンピングロスが増加し、内燃機関の機関制動力が大きくなるからである。また、それは、内燃機関と車輪とがトルクを相互伝達可能な状態にある場合、変速機の変速比が高いほど、機関制動力の車輪への影響が大きくなるからである。したがって、内燃機関が燃料カット状態であるときに、ただ単に排気絞り弁を閉じて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を高めると、車両の運転者が望む走行状態を維持することが困難になり得る。
【０００５】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みて創案されたものであり、その目的は、内燃機関が燃料カット状態であるときに蓄圧容器に排気ガスを回収する場合、車両の車輪といった被伝達部へのトルク伝達を考慮しつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の排気ガス回収装置は、内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、該燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたときに前記蓄圧容器に排気ガスを回収するべく前記排気絞り弁を制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置において、前記内燃機関に接続された変速機の変速比に基づいて前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定する圧力設定手段と、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を検出あるいは推定する圧力検出手段と、前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、前記圧力設定手段により設定された目標圧力と前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節する圧力調節手段とを備えることを特徴とする。
【０００７】
かかる構成によれば、圧力調節手段により、燃料カット状態判定手段により内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、圧力設定手段により変速機の変速比に基づいて設定された目標圧力と圧力検出手段により検出あるいは推定された排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が調節される。それ故、内燃機関が燃料カット状態にあるので蓄圧容器に排気ガスを回収するように排気絞り弁制御手段により排気絞り弁が制御されたとき、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を、変速機の変速比に応じて定められる目標圧力に対して調節することが可能になる。したがって、内燃機関が燃料カット状態にあるときに蓄圧容器に排気ガスを回収するとき、被伝達部へのトルク伝達を考慮しつつ、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。
【０００８】
好ましくは、前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力に、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が一致するように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節するとよい。こうすることで、目標圧力に一致するように、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。また、前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力を、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が超えないように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節するとよい。こうすることで、目標圧力を超えないように、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を適切に高めることが可能になる。
【０００９】
具体的には、前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、低い圧力を目標圧力として設定するとよい。こうすることで、例えば、本発明を車両に適用したとき、変速機の変速比を考慮して、排気ガス回収により生じる制動力を適切に抑制することが可能になる。なお、前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、高い圧力を目標圧力として設定してもよい。
【００１０】
例えば、前記圧力調節手段は、前記排気絞り弁制御手段に前記排気絞り弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、排気絞り弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【００１１】
また、前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する通路に設けられた圧力調節弁と、該圧力調節弁を制御する圧力調節弁制御手段とを備え、前記圧力調節手段は、前記圧力調節弁制御手段に前記圧力調節弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、圧力調節弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【００１２】
より具体的には、前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段とを含むＥＧＲ装置を備え、前記圧力調節手段は、前記ＥＧＲ弁制御手段に前記ＥＧＲ弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、ＥＧＲ弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。また、例えば、前記排気絞り弁上流側の排気通路と該排気絞り弁下流側の排気通路とを連通するバイパス通路に設けられたバイパス弁と、該バイパス弁を制御するバイパス弁制御手段とを備え、前記圧力調節手段は、前記バイパス弁制御手段に前記バイパス弁の開度を調節させるとよい。こうすることで、バイパス弁の開度を調節して、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。まず、第１実施形態について説明する。
【００１４】
第１実施形態の排気ガス回収装置が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成の概略図を図１に示す。本第１実施形態における内燃機関１０は、燃料である軽油を燃料噴射弁１２から圧縮状態にある燃焼室に直接噴射することにより自然着火させる型式の内燃機関、すなわちディーゼル機関である。
【００１５】
気筒１４の燃焼室に臨むと共に吸気通路１６の一部を区画形成する吸気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、吸気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、吸気通路１６の一部を区画形成する吸気マニフォルド１８が接続され、さらにその上流側には同じく吸気通路１６の一部を区画形成する吸気管２０が接続されている。吸気管２０の上流端側には、吸気通路１６に導かれる空気中の塵埃などを除去するべくエアクリーナ２２が設けられている。また、スロットルアクチュエータ２４によって開度が調整されるスロットル弁２６が、吸気通路１６の途中に設けられている。
【００１６】
他方、気筒１４の燃焼室に臨むと共に排気通路２８の一部を区画形成する排気ポートは、シリンダヘッドに形成されていて、排気弁によって開閉される。シリンダヘッドには、排気通路２８の一部を区画形成する排気マニフォルド３０が接続され、さらにその下流側には同じく排気通路２８の一部を区画形成する排気管３２が接続されている。なお、排気ガス浄化触媒が充填された触媒コンバータ３４が排気通路２８の途中に設けられている。
【００１７】
さらに、排気ガスにより回転駆動されるタービンホイールを含むタービン３６が排気通路２８の途中に設けられている。ただし、タービン３６は、触媒コンバータ３４よりも上流側に配置されている。これに対応して、タービンホイールに同軸で連結され、タービンホイールの回転力で回転するようにしたコンプレッサホイールを含むコンプレッサ３８が吸気通路１６の途中に設けられている。すなわち、内燃機関１０には、排気エネルギーを取り出すタービン３６と、タービン３６により取り出された排気エネルギーによって内燃機関１０に過給するコンプレッサ３８とを有するターボ過給器４０が設けられている。そして、コンプレッサ３８により圧縮された空気を冷却すべく、インタークーラ４２がコンプレッサ３８よりも下流側に設けられている。
【００１８】
内燃機関１０には、排気通路２８を流れる排気ガスの一部を吸気通路１６に導く排気ガス還流（ＥＧＲ）装置４４が設けられている。ＥＧＲ装置４４は、排気通路２８と吸気通路１６とをつなぐＥＧＲ通路４６を区画形成するＥＧＲ管４８と、ＥＧＲ通路４６の連通状態調節用のＥＧＲ弁５０と、還流される排気ガス（ＥＧＲガス）冷却用のＥＧＲクーラ５２とを有している。ここでは、ＥＧＲ管４８上流側の一端は排気マニフォルド３０に接続され、その下流側の他端は吸気マニフォルド１８に接続されている。ＥＧＲ弁５０はＥＧＲクーラ５２よりも下流側に設けられていて、その開度はアクチュエータ５４により調節される。ただし、ここではＥＧＲ弁５０はポペット式弁である。
【００１９】
さらに、排気通路２８の途中には、排気絞り弁５６が設けられている。ここでは排気絞り弁５６はバタフライ式弁である。排気絞り弁５６は、その閉弁時には排気通路２８を流れる排気ガスすなわち燃焼ガスや空気等である流体を効果的にせき止め、そのような流体の排気絞り弁５６よりも下流側への流れを概ね遮断する遮断弁として機能する。排気絞り弁５６は、アクチュエータ５８により開閉駆動される。このアクチュエータ５８は、ここでは電動モータから構成されている。しかし、アクチュエータ５８は、他のタイプのアクチュエータ、例えば負圧式アクチュエータであってもよい。なお、排気絞り弁５６は、閉弁時に、排気通路の断面積を５０％程度減少させるような構成を有する弁であってもよく、あるいは、閉弁時に、排気通路２８を完全に閉塞するような構成を有する弁であってもよい。
【００２０】
排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊには、管部材６０により区画形成された連通路６２が連通されている。この連通路６２により排気通路２８と蓄圧容器６４内とは連通可能にされている。蓄圧容器６４は、排気通路Ｊであればいずれの箇所に連通可能にされてもよいが、ここでは排気マニフォルド３０に連通可能に接続されている。ただし、この連通路６２は、ここでは、後述するように蓄圧容器６４への排気ガス回収および蓄圧容器６４からタービンホイールへ向けた排気ガス放出の両方の用途に用いられる。したがって、ここでは、連通路６２は、タービンホイール上流側の排気通路Ｋにも連通可能にされている。蓄圧容器６４内と排気通路２８との連通状態の調節用に、連通路６２に流量調節弁６５が設けられている。なお、流量調節弁６５が開弁することで蓄圧容器６４内と排気通路２８とは連通し、他方、流量調節弁６５が閉弁することで蓄圧容器６４内と排気通路２８との連通は遮断され、蓄圧容器６４内は密閉状態になる。ただし、流量調節弁６５はアクチュエータ６６により開閉駆動される。なお、ここでは流量調節弁６５はポペット式弁である。
【００２１】
さらに、排気絞り弁５６を迂回する（バイパスする）バイパス通路６７がバイパス管６８により区画形成されている。バイパス通路６７の一端は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊであってタービン３６下流側の排気通路に連通され、その他端は、排気絞り弁５６下流側の排気通路であって触媒コンバータ３４上流側の排気通路に連通されている。バイパス通路６７には、バイパス通路６７の連通状態調節用にバイパス弁６９が設けられている。バイパス弁６９はアクチュエータ７０によって駆動される。なお、バイパス弁６９はポペット式弁である。
【００２２】
他方、内燃機関１０の駆動系７１は、マニュアル変速機７２を含んで構成されている。内燃機関１０のクランクシャフトは、内部にクラッチ７４を備えたマニュアル変速機７２に接続すなわち連結されている。クラッチ７４は、内燃機関１０のクランクシャフト側に連結される入力軸（不図示）と、変速ギヤに連結される出力軸（不図示）とを有している。クラッチ７４は、係合、解放の各状態に制御される。
【００２３】
マニュアル変速機７２は、有段変速機であり、図示しないシフト装置において変速される１速から６速までの６つの変速段を有する。なお、変速段数はいくつであってもよい。マニュアル変速機７２の出力軸８２はドライブシャフト８４、ディファレンシャルギヤ８６、車軸８８等を介して、被伝達部としての駆動輪９０に接続されている。
【００２４】
内燃機関１０や駆動系７１は、電子制御ユニット（ＥＣＵ）９４に、各種値を求める（検出するあるいは推定する）ための信号を電気的に出力する各種センサ類を備えている。ここで、その内のいくつかを具体的に述べる。吸入空気量を検出するためのエアフローメーター９６が吸気通路１６に備えられている。また、エアフローメーター９６近傍に吸入空気の温度を検出するための吸気温度センサ９８が、そしてインタークーラ４２下流側にも温度を検出するための吸気温度センサ１００が備えられている。また、過給圧を検出するための圧力センサ１０２が吸気通路１６の途中に設けられている。また運転者によって操作されるアクセルペダル１０４の踏み込み量に対応する位置、すなわちアクセル開度を検出するためのアクセル開度センサ１０６が備えられている。また、スロットル弁２６の開度を検出するためのスロットルポジションセンサ１０８も備えられている。さらに、ＥＧＲ弁５０の開度を検出するための、ここではそのリフト量を検出するための弁リフトセンサ１１０も備えられている。また、ピストンが往復動する、シリンダブロックには、連接棒を介してピストンが連結されているクランクシャフトのクランク回転信号を検出するためのクランクポジションセンサ１１２が取り付けられている。ここでは、このクランクポジションセンサ１１２は機関回転数（機関回転速度）を検出するための機関回転数センサとしても利用される。さらに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの排気ガスの圧力を検出するための圧力センサ１１４が備えられている。また、蓄圧容器６４内の圧力を検出するための圧力センサ１１６も備えられている。さらに、内燃機関１０の冷却水温を検出するための温度センサ１１８が備えられている。さらに、車速を検出するための車速センサ１２０も備えられている。さらに、シフト装置のシフトレバーの選択位置、すなわちシフトポジションを検出するためのシフトポジションセンサ１２２が設けられている。なお、ここでは、シフトポジションセンサ１２２は、リバース（Ｒ）、ニュートラル（Ｎ）、および１速〜６速等のレンジ位置の内、いずれにシフトレバーが位置しているのかを検出するために設けられている。
【００２５】
ＥＣＵ９４は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ａ／Ｄ変換器、入力インタフェース、出力インタフェース等を含むマイクロコンピュータで構成されている。入力インタフェースには、前記各種センサ類が電気的に接続されている。これら各種センサ類からの出力信号（検出信号）に基づき、予め設定されたプログラム等にしたがって円滑な内燃機関１０や駆動系７１の運転ないし作動がなされるように、ＥＣＵ９４は出力インタフェースから電気的に作動信号（駆動信号）を出力する。こうして、燃料噴射弁１２の作動、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁５０、排気絞り弁５６、流量調節弁６５およびバイパス弁６９の各開度などが制御される。ただし、ＥＣＵ９４は、スロットル弁２６、ＥＧＲ弁５０、排気絞り弁５６、流量調節弁６５、バイパス弁６９の各開度を制御するため、各アクチュエータ２４、５４、５８、６６、７０に作動信号を出力する。
【００２６】
なお、ここでは、燃料カット状態判定手段、圧力設定手段、圧力調節手段の各々はＥＣＵ９４の一部を含んで構成され、そして圧力検出手段はＥＣＵ９４の一部と圧力センサ１１４とを含んで構成される。また、ここでは、排気絞り弁制御手段はアクチュエータ５８とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成され、ＥＧＲ弁制御手段はアクチュエータ５４とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成され、そして、バイパス弁制御手段はアクチュエータ７０とＥＣＵ９４の一部とを含んで構成される。
【００２７】
内燃機関１０では、エアフローメーター９６からの出力信号に基づいて求められる吸入空気量、クランクポジションセンサ１１２からの出力信号に基づいて求められる機関回転数など、すなわち機関負荷および機関回転数で表される機関運転状態に基づいて燃料噴射量（燃料量）、燃料噴射時期が設定される。そして、それら燃料噴射量、燃料噴射時期に基づいて、燃料噴射弁１２からの燃料の噴射が行われる。
【００２８】
なお、内燃機関１０では、クランクポジションセンサ１１２からの出力信号に基づいて求められる機関回転数が所定回転数（燃料カット回転数）以上であり、かつ、アクセル開度センサ１０６からの出力信号に基づいて求められるアクセル開度が０％、すなわちアクセルペダル１０４が踏まれていないときに、燃料噴射弁１２からの燃料噴射が停止（燃料カット）されるように設定されている。ただし、このような燃料カット実行条件が満たされたために内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、機関回転数が低下して別の所定回転数（燃料カット復帰回転数）に達すると、燃料噴射は再開される。また、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき、アクセルペダル１０４が踏まれてアクセル開度が０％を超えるようになった場合にも、燃料噴射は再開される。なお、内燃機関が燃料カット状態にあるときは、概ね減速時に対応する。なお、燃料カット実行条件には他の条件が含まれてもよく、またそれは他の条件のみであってもよい。
【００２９】
そして、内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、ここでは、クラッチ７４を介して、特に係合状態にあるクラッチ７４を介していわゆるエンジンブレーキを用いて制動が行われると共に、駆動輪９０からの回転トルクが内燃機関１０側に伝達されている。すなわち、内燃機関１０が燃料カット状態であるとき、内燃機関１０と、マニュアル変速機７２あるいは駆動輪９０とは、それらの間でトルク伝達可能な状態にされている。なお、概して、内燃機関１０が燃料噴射状態にあるとき、内燃機関１０の出力トルクはマニュアル変速機７２を介して駆動輪９０へ伝達可能であり、また、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき（内燃機関１０からの出力トルクが実質的にないとき）、駆動輪９０の回転トルクがマニュアル変速機７２を介して内燃機関１０のクランクシャフトに伝達される。
【００３０】
そして、上記のように内燃機関１０が燃料カット状態になる、機関運転状態のとき、上記スロットル弁２６が閉状態に保持されるように、予め上記プラグラムは設定されている。ただし、後述する排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、強制的にスロットル弁２６は排気ガス回収用の開度（回収開度）になるように制御される。なお、スロットル弁２６は内燃機関１０の始動時は全開に制御され、他方、内燃機関１０の停止時は全閉に制御される。そして、通常走行時には、機関状態および冷却水温などに応じて、スロットル弁２６の開度は適切な開度になるように制御される。
【００３１】
また、上記各種センサ類からの出力信号に基づいて定まる内燃機関１０の機関運転状態に基づいてＥＧＲ弁５０の開度は制御される。ここでは、機関運転状態の属する領域が高負荷側にあるほどＥＧＲ量が減少するように構築された、予め実験により定められたデータがＲＯＭに記憶されている。ただし、後述する排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、ＥＧＲ弁５０も、機関運転状態にかかわらず、強制的に排気ガス回収用の開度になるように制御される。また、アクセルペダル１０４が踏まれて内燃機関１０すなわち車両が加速される過渡期には、ＥＧＲ弁５０が一旦閉弁されるように、機関運転状態に基づいて導出されたＥＧＲ開度は補正される。
【００３２】
ところで、通常走行時、排気絞り弁５６は全開の開状態に保持制御されているので、排気通路２８を流れる排気ガスは触媒コンバータ３４を通過して外気に放出される。これに対して、排気ガス回収の所定条件が満たされたとき、排気絞り弁５６は閉状態になるように制御され、排気通路２８を流れる流体は概ねせき止められる。そして、このようにしてせき止めた流体を有効に活用して排気ガス回収（圧力エネルギー回収）が行われる。
【００３３】
以下、排気ガス回収について、図２、３のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図２、３のフローチャートの各々は、所定時間、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。なお、以下の記載から明らかになるように、蓄圧容器６４内に回収される排気ガスは主として空気で構成される。
【００３４】
ただし、以下で説明される制御は、内燃機関１０が燃料カット状態にあるときに、排気通路２８の排気絞り弁５６を閉弁制御して、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を高めて、流量調節弁６５を介して、排気通路Ｊから蓄圧容器６４内へ排気ガスを回収する際に、排気通路Ｊの圧力を調節することを具体化した例である。
【００３５】
内燃機関１０が起動されると、まずＥＣＵ９４は、ステップＳ２０１において、回収フラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かを判定する。ここで、回収フラグが「１」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていることを表す。これに対してそれが「０」ということは、排気ガス回収の所定条件が満たされていないことを表す。初期状態では同回収フラグはリセットされているためここでは否定判定される。なお、本第１実施形態において、排気ガス回収の所定条件が満たされるとは、以下の記載から明らかなように、内燃機関が燃料カット状態であること、および、蓄圧容器６４内の圧力が所定圧以下であることが満たされることである。しかしながら、本発明は、排気ガス回収の所定条件が、内燃機関１０が燃料カット状態にあることのみであることや、さらに他の条件が含まれることをも許容する。
【００３６】
ステップＳ２０１で否定されると、次ぐステップＳ２０３で、内燃機関１０が燃料カット状態か否か、すなわち燃料カット中か否かが判定される。具体的には、燃料カット中か否かは、燃料噴射量が「０」とされているか否かで判定される。ただし、燃料カット実行条件が満たされているか否かの判定がここで行われてもよい。なお、通常走行時には、概して、内燃機関１０により所定出力を生み出すべく、「０」より大きな燃料噴射量が上述の如く導かれて燃料噴射が行われている。それ故、そのようなときには、ステップＳ２０３において否定判定されて、該ルーチンは終了する。
【００３７】
上記ステップＳ２０３で燃料カット中として肯定判定されると、次ぐステップＳ２０５で、蓄圧容器６４内の圧力（図２中の「容器内圧」）が、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、所定圧である容器上限圧以下か否かが判定される。後述するように、容器上限圧は、変数とされていて、その都度設定される。蓄圧容器６４内の圧力は圧力センサ１１６からの出力信号に基づいて求められる。なお、このステップＳ２０５で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００３８】
ここで、ステップＳ２０５での容器上限圧について説明する。容器上限圧は、基本的には、蓄圧容器６４内に十分な量の圧力エネルギーすなわち排気ガスが蓄えられているときに、さらに排気ガス回収が行われることを防ぐために定められている。容器上限圧は、可変であり、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて設定される。本第１実施形態では、マニュアル変速機７２は有段変速機であるので、変速比に基づいて容器上限圧を定めるということは、マニュアル変速機７２の変速段に基づいてそれが定められることに等しい。ステップＳ２０５に至ったときあるいは至るまでの間に、現在の（その時々の）マニュアル変速機７２の変速段が読み込まれる。そして、その変速段で、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されているデータを検索することで、容器上限圧が書き換え可能に設定される。このデータは、各変速段と、容器上限圧値とを１対１で対応させたデータであり、ローギヤ段ほど、低い圧力値が定められている。すなわち、変速機の変速比が高いほど、低い圧力が蓄圧容器６４内の圧力の上限値として定められる。そして、この容器上限圧は、後述する、排気ガス回収用の排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力と同じあるいはそれよりもわずかに低い圧力であり得る。したがって、マニュアル変速機７２の選択されている変速段の変速比が高いほど、後述する記載から明らかなように回収され得る排気ガス量は少なくなる。これは、内燃機関１０と駆動輪９０との間でトルク伝達可能な状態であり、かつ、内燃機関１０が燃料カット状態にあるとき、マニュアル変速機７２の変速比が高いほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の、車両の減速度への影響が増すからである。ただし、容器上限圧は、マニュアル変速機７２の選択変速段にかかわらず、固定値とされてもよい。この場合、容器上限圧は、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、できるだけ大きな圧力に定められ得る。
【００３９】
ステップＳ２０５で肯定判定されると、次ぐステップＳ２０７で、排気ガス回収の所定条件が満たされているとして、上記回収フラグが「１」にされる。これにより、通常の上記制御よりも、排気ガス回収用の制御が優先して行われることになる。そして、ステップＳ２０９に至ると、ＥＧＲ弁５０の開度が回収開度ここでは全閉になるように、スロットル弁２６の開度が回収開度ここでは全開になるように、そして流量調節弁６５が閉弁するように、各アクチュエータ５４、２４、６６に作動信号が出力される。そして次ぐステップＳ２１１で排気絞り弁５６が閉弁するようにアクチュエータ５８に作動信号が出力される（排気絞り弁５６が閉弁制御される）。こうして該ルーチンは終了する。
【００４０】
次のルーチンのステップＳ２０１では回収フラグが「１」であるので肯定判定される。ステップＳ２０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ２１３で、上記ステップＳ２０３と同様に燃料カット中か否かが判定される。ここで肯定判定されると次ぐステップＳ２１５で、上記ステップＳ２０５と同様に蓄圧容器６４内の圧力が容器上限圧以下か否かが判定される。なお、ステップＳ２１３およびステップＳ２１５での判定が行われるのは、ステップＳ２０７で回収フラグが「１」にされた後、排気ガス回収の所定条件が満たされなくなったときに、排気ガス回収を終了する制御をするためである。なお、ステップＳ２１５では、容器上限圧として、既にステップＳ２０５で定められた容器上限圧が用いられてもよいが、ここではその都度、上記ステップＳ２０５でのときと同様にして容器上限圧は定められる。したがって、回収フラグが「１」にされている間、その時々のマニュアル変速機７２の変速比に基づく量の排気ガスの回収が、可能にされる。なお、ステップＳ２１５での容器上限圧は、上記ステップＳ２０５のそれとは別に、蓄圧容器６４に許容されると共に大きな圧力値に固定されてもよい。
【００４１】
さてステップＳ２１５で肯定判定されると次ぐステップＳ２１７で、蓄圧容器６４内の圧力が、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力（図２中の「通路圧力」）以下か否かが判定される。このとき既に、排気絞り弁５６が閉弁制御されているので、時間の経過につれて、排気絞り弁５６によってせき止められた流体の圧力（圧力エネルギー）は高くなる。そして、その圧力が回収可能なほど高まっているかを調べるために、ステップＳ２１７での判定が行われる。ステップＳ２１７で否定判定される場合には次ぐステップＳ２１９で、流量調節弁６５が閉弁するようにアクチュエータ６６に作動信号が出力される。これは、既に流量調節弁６５が閉じられている場合には、流量調節弁６５が閉じたままにされることを意味している。他方、ステップＳ２１７で肯定判定される場合には次ぐステップＳ２２１で、流量調節弁６５が開弁するようにアクチュエータ６６に作動信号が出力される。これにより、排気通路Ｊの高められた圧力エネルギーを有する排気ガスが連通路６２を介して、蓄圧容器６４内に回収される。
【００４２】
高い圧力エネルギー、換言すると高い圧力エネルギーを有する排気ガスが回収されることで、蓄圧容器６４内の圧力は増す。こうした排気ガス回収は、上記ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５で否定判定されない限りは概ね続けて行われる。
【００４３】
排気ガス回収中に、ステップＳ２１３あるいはステップＳ２１５で否定判定されるに至ると、排気ガス回収を終了するための制御が行われる。それらのいずれかで否定判定されると次ぐステップＳ２２３で、ＥＧＲ弁５０が運転状態に基づく通常時の開度（通常開度）になり、スロットル弁２６が通常開度になり、流量調節弁６５が閉弁し、そして排気絞り弁５６が開弁するように、アクチュエータ５４、２４、６６、５８に作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ２２５で回収フラグが「０」にされて該ルーチンは終了する。この結果、排気ガス回収を行わない通常の制御状態に復帰される。
【００４４】
このように、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき（回収フラグが「１」のとき）、排気絞り弁５６が閉弁制御されて、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まったとき、流量調節弁６５を介して蓄圧容器６４内に排気ガスが回収される。ただし、このとき、内燃機関１０は燃料カット実行条件が満たされているが故にそれが燃料カット状態であるので、内燃機関１０は正の出力トルクを生み出すことはできない。このようなとき、排気絞り弁５６を閉弁することで、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まれば高まるほど、いわゆるポンピングロスにより内燃機関１０の機関制動力が高まる。さらにこれに加えて、マニュアル変速機７２の選択されている変速比が高いほど、そのときに内燃機関１０からマニュアル変速機７２を介して駆動輪９０に伝えられる機関制動力に由来する負のトルクが高められる。これでは、車両に非常に大きな制動力が働くことになり、運転者の望む車両の走行状態が維持できなくなる虞がある。例えば、運転者等に違和感を与えるほどの減速ショックが車両に生じることにもなりかねない。そこで、ここでは、排気ガス回収用に排気絞り弁５６が閉弁制御されたとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を、例えば減速ショックが出ない圧力とするように調節することが行われる。具体的には、本第１実施形態では、バイパス弁６９の開度を調節することで、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が調節される。すなわち、本第１実施形態では、バイパス弁６９が圧力調節弁として用いられる。
【００４５】
図３にバイパス弁６９の制御用のフローチャートを示す。ＥＣＵ９４は、ステップ３０１で、回収フラグが「１」か否かを判定する。この判定は、上記ステップＳ２０１での判定に等しい。ステップＳ３０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ３０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力（通路目標圧力）が設定される。この通路目標圧力とは、排気絞り弁５６の閉弁制御により排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの高められる圧力を調節するべく、排気通路Ｊの圧力調節制御上、目標とされるその圧力のことである。この通路目標圧力は、その時々の、マニュアル変速機７２の選択された変速比、すなわちその変速段に基づいて、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されたデータを検索することで定められる。この通路目標圧力の設定は上記ステップＳ２０５あるいはＳ２１５での容器上限圧の設定と同様にして行われる。通路目標圧力に関するそのデータは、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力と車両に生じる減速度とを考慮して、予め実験により定められている。具体的には、マニュアル変速機７２の変速段が小さいほど（その変速比が大きいほど）、低い圧力が通路目標圧力として設定されるように、予めそのデータは定められている。すなわち、１速変速段、２速変速段、・・・、６速変速段の各々に対応して設定されている通路目標圧力Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐ６は、Ｐ１からＰ６に至るにつれて大きくなる関係を有する（Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３＜Ｐ４＜Ｐ５＜Ｐ６）。
【００４６】
次ぐステップＳ３０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力（図３中の「通路圧力」）が検出される。これは圧力センサ１１４からの出力信号に基づいて求められる。なお、排気通路Ｊの圧力は、種々の検出値等に基づいて推定されてもよい。ステップＳ３０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ３０７ではバイパス弁６９用の回収開度が設定される。つまり、この回収開度は可変である。この回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。そして、その後、バイパス弁６９用の回収開度は、上記ステップＳ３０３で設定した通路目標圧力とステップＳ３０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、その通路目標圧力に排気通路Ｊの圧力が一致するように、定められる。そして、バイパス弁６９の開度がこの回収開度になるように、ステップＳ３０９でアクチュエータ７０へ作動信号が出力される。このように、バイパス弁６９は、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにフィードバック制御される。
【００４７】
このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにバイパス弁６９が制御される。すなわち、バイパス弁６９の開度は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に向かって近づくように調節される。こうすることで、蓄圧容器６４内に、通路目標圧力に実質的に等しい圧力を有する排気ガスを回収して、好ましくは蓄圧容器６４内の圧力を上記容器上限圧にまで高めることが可能になる。したがって、上述の如く制御することで、減速ショックが出ないように、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を適切に高めて、より高い圧力エネルギーを有する排気ガスを蓄圧容器６４内に回収することが可能になる。
【００４８】
他方、上記ステップＳ３０１で否定判定されると、ステップＳ３１１でバイパス弁６９が通常時の開度（通常開度）である全閉にまで閉じるようにアクチュエータ７０に作動信号が出力される。なお、ステップＳ３０１で否定判定されることで、バイパス弁６９の回収開度はリセットされる。
【００４９】
以上、本第１実施形態の排気ガス回収制御によれば、排気ガス回収条件が満たされているとき、排気通路Ｊの圧力がマニュアル変速機７２の変速比に基づいて定められる上記通路目標圧力に一致するように、バイパス弁６９の開度がフィードバック制御される。したがって、内燃機関１０と駆動輪９０との間の伝達トルクを適切に調節しつつ、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を排気ガス回収可能な圧力にするように、排気通路Ｊの圧力を適切に高めることが可能になる。
【００５０】
さらに、上記通路目標圧力は、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて定められ、かつ、その変速比が高いほど低く定められるので、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を例えば減速ショックが出ない圧力に抑制することが可能になる。すなわち、排気通路２８に設けた排気絞り弁５６を閉じて蓄圧容器６４へ排気ガスを回収しようとするとき、車両の車輪といった被伝達部へ過度に大きな制動トルクが生じないように、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を適切に高めることが可能になる。したがって、車両の走行状態を運転者の望む状態に維持することが可能になる。
【００５１】
上記の如くして排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節することの効果を図４および図５に基づいてさらに具体的に説明する。図４のグラフは、排気絞り弁５６を閉弁制御したときのバイパス弁６９の開度と、車両に生じる減速度との関係を表している。また、図５のグラフは、排気絞り弁５６を閉弁制御したときのバイパス弁６９の開度と、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力との関係を表している。なお、図４、５中、変速機の変速段が３速でありかつバイパス弁６９が閉弁されているときに関する曲線に符号αを付し、変速段がそれと同じでありバイパス弁６９の開度が第１開度、第２開度、第３開度であるときに関する曲線に符号α１、α２、α３を付す。なお、バイパス弁６９の第１から第３開度は、「全閉＜第１開度＜第２開度＜第３開度」の関係を有する。ただし、図４、５中には、比較対象として、マニュアル変速機７２の変速段が４速でありかつバイパス弁６９が閉弁されているときに関する曲線も重ねて表され、該曲線には符号βが付されている。なお、図４、５において、時刻ｔ１で、排気絞り弁５６が閉弁制御され、それまで閉弁されていたバイパス弁６９の開度が上記各開度に調節される。
【００５２】
図４の符号α、βの曲線を比較すると、バイパス弁６９が閉弁された状態では、変速機の変速段が小さいほどすなわちその変速比が大きいほど減速度が大きくなることが理解できる。他方、図５の符号α、βの曲線を比較すると、バイパス弁６９が閉弁された状態では、変速機の変速段にかかわらず、概ね同程度まで排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が高まることが理解できる。したがって、排気絞り弁５６を閉弁制御したときの変速機の選択変速比が大きいほど、運転者の望む走行状態を維持するために何らかの対策を講じることが求められる可能性が高くなる。
【００５３】
図４、５を比較すると、変速機の変速段が３速変速段に固定されているとき、バイパス弁６９を開くと、その開度が大きいほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路の圧力が低下するが、これに対応して減速度も低下する。したがって、バイパス弁５６の開度を制御することで、排気通路Ｊの圧力上昇度合いをある程度犠牲にしつつも、例えば減速ショックを出さないように排気絞り弁５６上流側の排気通路の圧力を高めることができることが分かる。そこで、本第１実施形態では、上記した如く、排気絞り弁５６を閉弁するときの変速機の変速比が大きいほど、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標値である通路目標圧力を低くし、例えば車両に減速ショックが出ないようにしつつ、適切に排気通路Ｊから排気ガスを回収することを可能にする。
【００５４】
なお、上記したように、ここでは、変速機の変速比が大きいほど低い圧力を通路目標圧力として定め、この通路目標圧力に合うように排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を高めることで、例えば減速ショックが出ないようにした。しかしながら、運転者は大きな減速度つまり制動力の発生を求めて、変速機の変速比を大きくする場合もある。例えば、車両が下り坂を走行しているときに、運転者がシフトレバーを２速や１速のレンジに位置させる場合である。それ故、このような場合には、より大きな減速度を車両に生じさせることができる。具体的には、このようなときには変速比が大きいほど通路目標圧力を高めて、それにより生じる減速度を高めることができる。そして、こうすることで、より高い圧力を有する排気ガスを蓄圧容器６４に回収することが可能になる。なお、運転者が大きな減速度の発生を求めて、変速機の変速比を大きくしているか否かは、例えば車両の傾斜状態を傾斜せンサや加速度センサ等を用いて検出または推定することで、判断され得る。
【００５５】
なお、このように、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、変速機の変速比が大きいほど通路目標圧力を高めることと、上記の如く変速機の変速比が高いほど通路目標圧力を低めることとを両方採用し、それらを所定条件下で切り分けて実行してもよい。この場合、その制御の切り分けを可能にするように、傾斜センサ、加速度センサ等が設けられるとよい。これらのセンサを用いることで、車両が坂を下っている状態か否かを適切に判断することが可能になる。
【００５６】
ところで、一般的なターボ過給機において、機関回転数が低回転域に属するときには、排気ガスの流量が少ないためにターボ過給機４０の回転が低いので、そのときにアクセルペダル１０４が踏まれると、アクセルペダル１０４が踏み込まれてから吸入空気の過給効果が現れるまでに時間的な遅れすなわちタイムラグが生じる。そこで、アクセルペダル１０４が踏み込まれて車両が加速される過渡期に、速やかに過給圧を高めるべく、ターボ過給機４０の作動アシストが行われる。このターボ過給機４０の作動アシストに関して図６のフローチャートにしたがって詳細に説明する。ただし、図６のフローチャートは、所定時間毎、例えばおよそ８ｍｓ毎に繰り返されるものである。
【００５７】
ただし、以下で図６に基づいて説明される制御は、加速要求があったとき、タービン回転数の上昇率を上げてターボ過給機４０の応答性向上を図るべく、タービン３６のタービンホイールへ向けて蓄圧容器６４内の排気ガスを供給することを具体化した例である。
【００５８】
まず、ＥＣＵ９４は、ステップＳ６０１において、上記回収フラグが「０」、すなわちＯＦＦであるか否かを判定する。初期状態では同フラグはリセットされているためここでは肯定判定される。なお、ステップＳ６０１で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００５９】
ステップＳ６０１で肯定判定されると、次ぐステップＳ６０３では、アシストフラグが「１」、すなわちＯＮであるか否かが判定される。ここで、アシストフラグが「１」であるということは、ターボ過給器４０の作動アシスト条件が満たされていることを表し、これに対してそれが「０」であるということは、そのターボ過給機４０の作動アシスト条件が満たされていないことを表す。初期状態では同アシストフラグはリセットされているためここでは否定判定される。
【００６０】
ステップＳ６０３で否定判定されると、次ぐステップＳ６０５では、車速が所定車速以下か否かが判定される。これは、ここでは、ターボ過給機４０の作動アシストは、低速走行状態からの加速性能を高めるために行われるためである。なお、ここでは所定車速は９０ｋｍ／ｈに設定されているが他の値に設定されてもよい。ステップＳ６０５で否定判定されると該ルーチンは終了する。
【００６１】
ステップＳ６０５で肯定判定されると次ぐステップＳ６０７で機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。機関回転数が所定回転数より高いときには、ターボ過給器４０の作動に関してアシストの必要がないので、機関回転数が上記所定回転数を越えているときにはステップＳ６０７で否定判定されて、当該ルーチンは終了する。他方、ステップＳ６０７で機関回転数が所定回転数以下であるとして肯定判定されると、ステップＳ６０９へ進む。例えば、ステップＳ６０７の判定での所定回転数は３０００ｒｐｍである。
【００６２】
ステップＳ６０９では、加速か否かすなわち加速要求の有無が判定される。この判定は、内燃機関１０への要求過給量が増加したか否かの判定に対応する。加速か否かの判定は、加速開始時期を求めることに等しく、アクセル開度に基づいて行われる。アクセル開度が所定値以上であり、かつ、アクセル開度が大きくなる方へ変化したときであって単位所定時間におけるその変化量すなわちその開き速度（アクセル開度開き速度）が所定速度を超えたときに、ＥＣＵ９４は加速、すなわち加速要求有りと判断する。より具体的には、ＥＣＵ９４は、アクセル開度センサ１０６からの出力信号に基づいてアクセル開度を求め、そのアクセル開度が例えば２０％開度以上であり、かつ、それのアクセル開度開き速度が、予め設定されてＲＯＭに記憶されている基準速度である上記所定速度を超えたとき、加速と判断する。ステップＳ６０９で肯定判定されると、次いでステップＳ６１１での判定が行われる。なお、ステップＳ６０９で否定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６３】
ステップＳ６１１では、蓄圧容器６４内の圧力が所定圧以上か否かが判定される。この所定圧とは、ターボ過給機４０の作動アシストを行うのに最低限必要とされる排気ガス量に相当する圧力のことであり、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されている。そして、ステップＳ６１１で否定判定されると、該ルーチンは終了する。
【００６４】
他方、ステップＳ６１１で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１３でターボ過給機４０の作動アシスト条件が満たされているとしてアシストフラグが「１」にされる。そして次ぐステップＳ６１５で流量調節弁６５が開弁するように、アクチュエータ６６へ作動信号が出力される（流量調節弁６５が開弁制御される）。このようにして、ターボ過給機４０の作動アシストが開始される。
【００６５】
こうして蓄圧容器６４内からタービンホイール上流側の排気通路Ｋに供給された排気ガスは、タービンホイールの回転駆動補助に用いられる。したがって、タービンホイールの回転数を速やかに上昇させることが可能になり、ターボラグを低減することが可能になる。
【００６６】
他方、次回以降のルーチンでは、回収フラグが「０」であり、かつ、アシストフラグが「１」であるので、上記ステップＳ６０１およびステップＳ６０３でそれぞれ肯定判定される。次ぐステップＳ６１７では、上記ステップＳ６０７と同様に、機関回転数が所定回転数以下か否かが判定される。
【００６７】
そして、ステップＳ６１７で肯定判定されると、次ぐステップＳ６１９で、アシスト時間が経過していないか否かが判定される。ここで、判定対象となる時間は、流量調節弁６５が開かれて連通路６２が開通したときからの経過時間である。ここではＥＣＵ９４は、内蔵するタイマ手段で、ステップＳ６１３に至ったときからの時間を計測し、この時間を判定対象の時間と擬制して採用する。また、判定基準となるアシスト時間は、予め実験により求められて設定された所定時間であり、ここでは変数ではなく固定値とされて、ＲＯＭに記憶されている。ただし、ステップＳ６１９での判定に用いられるアシスト時間は可変とされてもよく、加速要求があったときの機関運転状態や、タービンホイール上流側の排気通路Ｋの圧力などに基づいて定められ得る。
【００６８】
ステップＳ６１９でアシスト時間が経過していないとして肯定判定されると、次ぐステップＳ６２１で、上記ステップＳ６１１と同様に、蓄圧容器６４内の圧力が上記所定圧（ステップＳ６１１参照）以上か否かが判定される。そして、ここで肯定判定されると、当該ルーチンは終了する。
【００６９】
上記ステップＳ６１７から上記ステップＳ６２１のいずれかで否定判定されることで、ターボ過給器４０の作動アシストを終了するための制御が行われる。ステップＳ６１７からステップＳ６２１のいずれかで否定判定されると、ステップＳ６２３で流量調節弁６５が閉弁するようにアクチュエータ６６へ作動信号が出力される。そして、次ぐステップＳ６２５でアシストフラグが「０」にされる。これにより、該ルーチンは終了する。なお、これにより、タイマ手段はリセットされる。
【００７０】
ただし、一旦、ターボ過給機４０の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、上記ステップＳ６１７からステップＳ６２１の判定の他、さらに、加速（要求）が継続されているか否かの判定が加えられてもよい。加速が継続されていないときには、もはやターボ過給機４０の作動アシストを行う必要はないからである。具体的には、アクセル開度が加速要求有りと判定されたときのアクセル開度から所定量分閉じ側に変化したり、あるいはアクセル開度開き速度が負になってその大きさが所定量以上になったりしたとき、加速が継続されていないとして、作動アシストを終了するための上記制御（ステップＳ６２３およびステップＳ６２５）が行われ得る。
【００７１】
また、一旦、ターボ過給機４０の作動アシストが開始された後、それを終了するか否かの判定には、他に、上記ステップＳ６０５と同様の判定が加えられてもよい。なお、上記では、ターボ過給機４０の作動アシスト条件として、ステップＳ６０５、Ｓ６０７、Ｓ６１１の条件をかしたが、これらのいずれか、あるいは全てが省かれてもよい。
【００７２】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムは、バイパス通路およびバイパス弁が設けられていない点で、上記第１実施形態のそれと相違するが、駆動系７１を含む他の構成は上記第１実施形態と概ね同じである。そこで、本第２実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関してのさらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００７３】
本第２実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁が、排気絞り弁５６である点で、上記第１実施形態と相違する。それ以外の点では、本第２実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第１実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。
【００７４】
ここでは、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、排気絞り弁５６の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２１１全体が除かれ、ステップＳ２２３からその一部の排気絞り弁５６の開弁制御が除かれる。第２実施形態では、排気ガス回収用の排気絞り弁５６の制御は図７のフローチャートに基づいて行われる。なお、図７のフローチャートは、図３のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００７５】
ＥＣＵ９４は、ステップ７０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ７０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力が設定される。この通路目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３と同様にして行われる。次ぐステップＳ７０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が検出される。ステップＳ７０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ７０７では排気絞り弁５６用の回収開度が設定される。つまり、ここでは、排気絞り弁５６の開度は、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように（換言すると近づくように）、可変される。ここでの排気絞り弁５６の回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。そして、その後、排気絞り弁５６用の回収開度は、上記ステップＳ７０３で設定した通路目標圧力とステップ７０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、上記ステップＳ７０３で定めた通路目標圧力に排気通路Ｊの圧力が一致するように、定められる。そして、ステップＳ７０９で、排気絞り弁５６の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５８へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように排気絞り弁５６がフィードバック制御される。
【００７６】
他方、上記ステップＳ７０１で否定判定されると、ステップＳ７１１で排気絞り弁５６が通常開度である全開の開度に開くようにアクチュエータ５８に作動信号が出力される。この結果、通常の制御状態に復帰される。なお、ステップＳ７０１で否定判定されることで、ステップＳ７０７での回収開度はリセットされる。
【００７７】
なお、第２実施形態では、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、排気絞り弁５６をフィードバック制御することにしたが、排気絞り弁５６は、通路目標圧力と検出あるいは推定した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、排気通路Jの圧力が通路目標圧力を超えないように制御されてもよい。具体的には、排気通路Ｊの圧力が上昇して通路目標圧力に概ね合ったとき、例えばそれがその通路目標圧力を越えたと判断されたときに排気絞り弁５６は開弁制御されてもよい。そして、このような排気絞り弁５６の閉弁制御と開弁制御とは、排気ガス回収の所定条件が満たされている間、１回のみ行われるようにされてもよいが、複数回繰り返されてもよい。すなわち、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６の閉弁、これによる排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力への実質的な到達、排気絞り弁５６の開弁、所定時間経過後あるいは直後の排気絞り弁５６の閉弁、・・・が、繰り返されてもよい。こうすることでも、蓄圧容器６４内に、通路目標圧力に実質的に等しい圧力を有する排気ガスを回収して、好ましくは蓄圧容器６４内の圧力を上記容器上限圧にまで高めることが可能になる。なお、通路目標圧力に一致するように、かつ、それを超えないように、排気通路Ｊの圧力が調節されて高められてもよい。
【００７８】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本第３実施形態が適用された車両の内燃機関システム等は、上記第２実施形態のそれらと概ね同じである。そこで、本第３実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関しては、さらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００７９】
本第３実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁がＥＧＲ弁５０である点で、上記第１、２実施形態と相違する。それ以外の点では、本第３実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第１、２実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。
【００８０】
ここでは、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、ＥＧＲ弁５０の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２０９からその一部のＥＧＲ弁５０を回収開度にする制御が除かれ、ステップＳ２２３からその一部のＥＧＲ弁５０を通常開度にする制御が除かれる。第３実施形態では、排気ガス回収用のＥＧＲ弁５０の制御は図８のフローチャートに基づいて行われる。なお、図８のフローチャートは、図３、７のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００８１】
ＥＣＵ９４は、ステップ８０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ８０３で排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の通路目標圧力が設定される。この通路目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３と同様にして行われる。次ぐステップＳ８０５では排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が検出される。ステップＳ８０５で検出した排気通路Ｊの圧力に基づいて、ステップＳ８０７ではＥＧＲ弁５０用の回収開度が設定される。つまり、ここでは、排気通路Ｊに連通するＥＧＲ通路４６に設けられたＥＧＲ弁５６の開度は、上記ステップＳ８０３で設定した通路目標圧力とステップＳ８０５で検出した排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて、排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、可変とされる。ここでのＥＧＲ弁５０の回収開度は当初はリセットされていて、初期値として全閉の開度が設定されている。なお、初期値として全開の開度が設定されてもよい。そして、その後、ＥＧＲ弁５０用の回収開度は、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するように、定められる。そして、ステップＳ８０９で、ＥＧＲ弁５０の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５４へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力が通路目標圧力に一致するようにＥＧＲ弁５０がフィードバック制御される。
【００８２】
他方、上記ステップＳ８０１で否定判定されると、ステップＳ８１１でＥＧＲ弁５０が通常開度になるようにアクチュエータ５４に作動信号が出力される。なお、ステップＳ８０１で否定判定されることで、ステップＳ８０７の回収開度はリセットされる。なお、ステップＳ８１１での、ＥＧＲ弁５０を通常開度にするＥＧＲ弁５０の制御は、上記第１実施形態で説明した機関運転状態に基づく制御であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００８３】
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本第４実施形態が適用された車両の内燃機関システム等は、上記第２実施形態や第３実施形態のそれらと概ね同じである。そこで、本第４実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成に関しては、さらなる説明を省略する。なお、以下では、上で説明した構成要素と同じ構成要素あるいはそれに対応する構成要素に同様の符号を付す。
【００８４】
本第４実施形態は、排気ガス回収用に排気絞り弁５６を閉弁制御したときに、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために開度が調節される弁がＥＧＲ弁５０である点で、上記第３実施形態と共通する。しかしながら、ＥＧＲ弁５０のその開度は、後で詳述するように、上記通路目標圧力と排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づくように、蓄圧容器６４内の圧力の目標圧力（容器目標圧力）と、蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて可変とされる。それ以外の点では、本第４実施形態の排気ガス回収用制御およびターボ過給機４０の作動アシスト制御は、上記第３実施形態の制御と概ね同じであり、上記したのと同様の変形が許容され、上記したのと同様の効果を奏する。したがって、その相違点に関することのみ以下説明する。なお、通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づくように、容器目標圧力と蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいてＥＧＲ弁５０の開度を可変とさせて排気通路Ｊの圧力を調節することは、通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて排気通路Ｊの圧力を調節することに含まれる。
【００８５】
ここでは、上記第３実施形態に関する説明で述べたのと同様に、上記第１実施形態の図２のフローチャートから、ＥＧＲ弁５０の閉弁制御および開弁制御を行う工程が除かれたフローチャートが用いられる。すなわち、ステップＳ２０９からその一部のＥＧＲ弁５０を回収開度にする制御が除かれ、ステップＳ２２３からその一部のＥＧＲ弁５０を通常開度にする制御が除かれる。第４実施形態では、排気ガス回収用のＥＧＲ弁５０の制御は図９のフローチャートに基づいて行われる。なお、図９のフローチャートは、図３、７、８のフローチャートに対応し、上記したように変更される図２のフローチャートと共に用いられ、所定時間ごとに繰り返される。
【００８６】
なお、強調するべく再度説明するが、ＥＣＵ９４は、排気ガス回収の所定条件が満たされているか否かを判定するために、上記実施形態と同様に、上記ステップＳ２０３での判定と上記ステップＳ２０５での判定とを実行する。つまり、ステップＳ２０５では、蓄圧容器６４内の圧力が、蓄圧容器６４に許容される圧力であって、所定圧である容器上限圧以下か否かが判定される。その容器上限圧は、可変であり、マニュアル変速機７２の変速比に基づいて上記の如く設定される。そして、この容器上限圧は、排気ガス回収用の排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力すなわち上記通路目標圧力と同じあるいはそれよりも低い圧力である。
【００８７】
さて図９に基づいて説明する。ＥＣＵ９４は、ステップＳ９０１で回収フラグが「１」か否かを判定する。ここで肯定判定されると、次ぐステップＳ９０３で蓄圧容器６４内の圧力の容器目標圧力が設定される。この容器目標圧力は、排気絞り弁５６の閉弁制御により排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの高められる圧力を調節するべく、排気通路Ｊの圧力調節制御上、目標とされる、蓄圧容器６４内の圧力のことである。なお、この容器目標圧力は、上記第１から第３実施形態での通路目標圧力と関連付けられ、この通路目標圧力と排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいてあたかも排気通路Ｊの圧力が調節されるように規定されているデータを用いて定められる。具体的には、この容器目標圧力は、その時々の、マニュアル変速機７２の選択された変速比、すなわちその変速段に基づいて、予め実験により求められてＲＯＭに記憶されたデータを検索することで定められる。そして、容器目標圧力に関するそのデータは、当然の如く、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力と車両に生じる減速度とを考慮して、予め実験により定められている。具体的には、マニュアル変速機７２の変速段が小さいほど（その変速比が大きいほど）、低い圧力が容器目標圧力として設定されるように、予めそのデータは定められている。つまり、この容器目標圧力の設定は、上記ステップＳ３０３の通路目標圧力の設定と同じようにかつ上記ステップＳ２０５での容器上限圧の設定と同じようにして行われる。
【００８８】
次ぐステップＳ９０５では蓄圧容器６４内の圧力が検出される。蓄圧容器６４内の圧力は、圧力センサ１１６からの出力信号に基づいて求められる。ステップＳ９０５で検出される蓄圧容器６４内の圧力値は、上記ステップ２２１で流量調節弁６５が開かれるまでは上記ステップＳ２０５やステップＳ２１５での容器上限圧よりも低く、排気絞り弁５６が閉弁されていてもその閉弁時（ステップＳ２１１の時点）の圧力そのものである。これに対して、流量調節弁６５が開かれているとき、排気通路Ｊの圧力と蓄圧容器６４内の圧力とは関連し、蓄圧容器６４内の圧力を変化する。
【００８９】
そして、ステップＳ９０３で設定された容器目標圧力とステップＳ９０５で検出した蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて、ステップＳ９０７ではＥＧＲ弁５０制御用の回収開度が設定される。ここでは、蓄圧容器６４内の圧力が排気絞り弁５６が閉弁された時点での圧力そのものである場合、ＥＧＲ弁５０の回収開度は、初期値としての全閉の開度に設定されつづける。一旦、流量調節弁６５が開かれると、排気通路Ｊに連通するＥＧＲ通路４６に設けられたＥＧＲ弁５６の開度は、上記ステップＳ９０３で設定した容器目標圧力とステップＳ９０５で検出した蓄圧容器６４内の圧力との比較結果に基づいて、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように可変とされる。流量調節弁６５が開かれているときには、排気通路Ｊの圧力は、蓄圧容器６４内の圧力と相互依存関係にあり、実質的に対応関係にあるとみなすことができるからである。そして、その後、流量調節弁６５が開かれているとき、ＥＧＲ弁５０用の回収開度は、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように、定められる。そして、ステップＳ９０９で、ＥＧＲ弁５０の開度がこの回収開度になるように、アクチュエータ５４へ作動信号が出力される。このようにして、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を上記通路目標圧力に一致させるべく、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に一致させるように、ＥＧＲ弁５０がフィードバック制御される。
【００９０】
他方、上記ステップＳ９０１で否定判定されると、ステップＳ９１１でＥＧＲ弁５０が通常開度になるようにアクチュエータ５４に作動信号が出力される。なお、ステップＳ９０１で否定判定されることで、ステップＳ９０７の回収開度はリセットされる。なお、ステップＳ９１１での、ＥＧＲ弁５０を通常開度にするＥＧＲ弁５０の制御は、上記第１実施形態で説明した機関運転状態に基づく制御であるので、ここでの詳細な説明は省略される。
【００９１】
上記第４実施形態では、排気通路Ｊの圧力を調節するべく、蓄圧容器６４内の圧力が容器目標圧力に一致するように、ＥＧＲ弁５０を制御した。しかしながら、同様の作用効果を奏するように制御される弁は、ＥＧＲ弁５０でなくて、排気絞り弁５６であっても、あるいは上記第１実施形態の如くバイパス弁６９が設けられている場合にはそのバイパス弁６９であってもよい。このようにＥＧＲ弁５０以外の弁を制御することでも、上記の如く、排気通路Ｊの圧力を調節するべく、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に一致させることが可能である。
【００９２】
以上、本発明に係る排気ガス回収装置を上記４つの実施形態およびその変形例に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されない。例えば、上記第１から第３実施形態の３つの実施形態およびその変形例では、排気ガス回収の所定条件が満たされているとき、変速機の変速比に基づいて排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定し、この目標圧力と検出等された排気通路Ｊの圧力との比較結果に基づいて排気通路Ｊの圧力を調節するべく、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、あるいはＥＧＲ弁５０を制御した。そして、上記それら３つの実施形態では、その目標圧力と、検出された排気通路Ｊの圧力とが一致するように、それら弁の内のいずれかをフィードバック制御した。また、上記第２実施形態の変形例として、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、排気絞り弁５６を制御してもよいことを説明した。これに加えて、本発明の範囲には、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、バイパス弁６９あるいはＥＧＲ弁５０を制御することが含まれる。これは、上記第４実施形態にも同様に適用され得、排気通路Ｊの圧力がその目標圧力を超えないように、蓄圧容器６４内の圧力を容器目標圧力に対して調節するべく、排気絞り弁５６、バイパス弁６９あるいはＥＧＲ弁５０が制御されてもよい。
【００９３】
また、例えば、排気絞り弁５６上流側の排気通路Ｊの圧力を調節するために、開度が調節される弁は複数であってもよい。バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の内のいずれか２つあるいはこれら３つを並行して制御することで、排気通路Ｊの圧力が調節されてもよい。すなわち、排気通路Ｊの圧力は、バイパス弁６９、排気絞り弁５６、ＥＧＲ弁５０の内の少なくとも１つの開度を調節することで調節されるとよい。これは、同様に、排気通路Ｊの圧力を調節するために、蓄圧容器６４内の圧力を調節する場合にも適用できる。
【００９４】
また、上では、マニュアル変速機７２を用いたが、これ以外の構成を有するトルク伝達装置、例えば自動変速機が用いられてもよい。ただし、排気ガス回収の所定条件が満たされているときには、内燃機関１０と変速機との間で、ある程度のトルク伝達すなわち動力伝達が可能にされるとよい。
【００９５】
また、上記４つの実施形態では、変速機は有段のマニュアル変速機７２であったが、無段自動変速機であってもよい。無段変速機としては、既知の種々の無段変速機を採用することができる。無段変速機を変速機として採用した場合、上記排気絞り弁上流側の排気通路Ｊの圧力の目標圧力は、無断変速機の変速比に基づいて細かく変更設定され得る。
【００９６】
なお、上記４つの実施形態では、蓄圧容器６４内に回収された排気ガスを、ターボ過給器４０の作動アシストに用いることとした。しかしながら、これは回収された排気ガスの用途を制限するものではなく、回収された排気ガスは、種々の機能部品の作動アシストなどに用いられ得る。なお、排気通路２８と蓄圧容器６４とをつなぐ排気ガス回収用の通路と、種々の機能部品と蓄圧容器６４とをつなぐ排気ガス放出用の通路とは、分けられてもよい。この場合、排気ガス回収用通路に設けられる弁は逆止弁であり得る。
【００９７】
また、上記４つの実施形態では、排気絞り弁５６はバタフライ式弁であったが、それ以外の形式の弁であってもよい。排気絞り弁５６は、例えば、ポペット式弁、シャッター式弁であり得る。なお、排気絞り弁５６として、排気ブレーキ用に設けられた弁が用いられてもよい。また、ＥＧＲ弁５０、流量調節弁６５、バイパス弁６９は、ポペット式弁以外の形式の弁であってもよく、バタフライ式弁、シャッター式弁であり得る。
【００９８】
また、蓄圧容器内には、蓄圧容器内への排気ガスの回収量を増やすべく、活性炭、ゼオライト、アルミナ、カーボンモレキュラーシーブの内の少なくとも１つを含んで構成され得る、ガスを吸着可能な吸着材が配置されるとよい。ただし、このような吸着材は耐熱性に劣ることがあるので、採用する吸着材の種類に応じた許容温度を超えないように、蓄圧容器内に回収および保持される排気ガスの温度は調節あるいは制限されるとよい。
【００９９】
また、上記４つの実施形態では、加速するときに、タービンホイール上流側の排気通路Ｋに蓄圧容器６４内の排気ガスを供給するとしたが、加速するときに限らず、要求負荷が増加するときにそのような排気ガス供給がなされてもよい。要求負荷が増加するときには、加速するとき、および、車両が上り坂に面して負荷が上昇した場合などの内燃機関への要求負荷が増加するときが含まれる。なお、「要求負荷」との表現における「負荷」には「トルク」や「出力」という概念が含まれる。
【０１００】
なお、上記４つの実施形態では、本発明をディーゼル機関に適用して説明したが、これに限定されず、本発明は、ポート噴射型式のガソリン機関、筒内噴射形式のガソリン機関等の各種の内燃機関に適用可能である。また、用いられる燃料は、軽油やガソリンに限らず、アルコール燃料、ＬＰＧ（液化天然ガス）等でもよい。また、本発明が適用される内燃機関の気筒数などはいくつであってもよい。
【０１０１】
なお、上記４つの実施形態およびその変形例では本発明をある程度の具体性をもって説明したが、本発明については、特許請求の範囲に記載された発明の精神や範囲から離れることなしに、さまざまな改変や変更が可能であることは理解されなければならない。すなわち、本発明は特許請求の範囲およびその等価物の範囲および趣旨に含まれる修正および変更を包含するものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】第１実施形態が適用された車両の内燃機関システムおよびその周辺構成の概念図である。
【図２】第１実施形態の排気ガス回収用の制御フローチャートである。
【図３】第１実施形態の排気ガス回収用のバイパス弁の制御フローチャートである。
【図４】排気絞り弁を閉弁制御したときの、変速機の変速比と、バイパス弁の開度と、減速度との関係例を表したグラフである。
【図５】排気絞り弁を閉弁制御したときの、変速機の変速比と、バイパス弁の開度と、排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との関係例を表したグラフである。
【図６】第１実施形態のターボ過給機の作動アシスト用の制御フローチャートである。
【図７】第２実施形態の排気ガス回収用の排気絞り弁の制御フローチャートである。
【図８】第３実施形態の排気ガス回収用のＥＧＲ弁の制御フローチャートである。
【図９】第４実施形態の排気ガス回収用のＥＧＲ弁の制御フローチャートである。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 内燃機関
２８ 排気通路
４６ ＥＧＲ通路
５０ ＥＧＲ弁
５６ 排気絞り弁
６４ 蓄圧容器
６７ バイパス通路
６９ バイパス弁
７２ マニュアル変速機
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、該燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたときに前記蓄圧容器に排気ガスを回収するべく前記排気絞り弁を制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置において、
前記内燃機関に接続された変速機の変速比に基づいて前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定する圧力設定手段と、
前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を検出あるいは推定する圧力検出手段と、
前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、前記圧力設定手段により設定された目標圧力と前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節する圧力調節手段と
を備えることを特徴とする排気ガス回収装置。
【請求項２】
前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力に、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が一致するように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス回収装置。
【請求項３】
前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力を、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が超えないように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス回収装置。
【請求項４】
前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、低い圧力を目標圧力として設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項５】
前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、高い圧力を目標圧力として設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項６】
前記圧力調節手段は、前記排気絞り弁制御手段に前記排気絞り弁の開度を調節させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項７】
前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する通路に設けられた圧力調節弁と、
該圧力調節弁を制御する圧力調節弁制御手段と
を備え、
前記圧力調節手段は、前記圧力調節弁制御手段に前記圧力調節弁の開度を調節させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項８】
前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段とを含むＥＧＲ装置を備え、
前記圧力調節手段は、前記ＥＧＲ弁制御手段に前記ＥＧＲ弁の開度を調節させることを特徴とする請求項７に記載の排気ガス回収装置。
【請求項９】
前記排気絞り弁上流側の排気通路と該排気絞り弁下流側の排気通路とを連通するバイパス通路に設けられたバイパス弁と、該バイパス弁を制御するバイパス弁制御手段とを備え、
前記圧力調節手段は、前記バイパス弁制御手段に前記バイパス弁の開度を調節させることを特徴とする請求項７または８に記載の排気ガス回収装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路に設けられた排気絞り弁と、該排気絞り弁上流側の排気通路に弁を介して連通可能な蓄圧容器と、前記内燃機関が燃料カット状態か否かを判定する燃料カット状態判定手段と、該燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたときに前記蓄圧容器に排気ガスを回収するべく前記排気絞り弁を制御する排気絞り弁制御手段とを備えた排気ガス回収装置において、
前記内燃機関に接続された変速機の変速比に基づいて前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力の目標圧力を設定する圧力設定手段と、
前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を検出あるいは推定する圧力検出手段と、
前記燃料カット状態判定手段により前記内燃機関が燃料カット状態であると判定されたとき、前記圧力設定手段により設定された目標圧力と前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力との比較結果に基づいて、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節する圧力調節手段と
を備えることを特徴とする排気ガス回収装置。
【請求項２】
前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力に、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が一致するように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス回収装置。
【請求項３】
前記圧力調節手段は、前記圧力設定手段により設定された目標圧力を、前記圧力検出手段により検出あるいは推定された前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力が超えないように、前記排気絞り弁上流側の排気通路の圧力を調節することを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス回収装置。
【請求項４】
前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、低い圧力を目標圧力として設定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項５】
前記圧力設定手段は、前記変速機の変速比が大きいほど、高い圧力を目標圧力として設定することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項６】
前記圧力調節手段は、前記排気絞り弁制御手段に前記排気絞り弁の開度を調節させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項７】
前記排気絞り弁上流側の排気通路に連通する通路に設けられた圧力調節弁と、
該圧力調節弁を制御する圧力調節弁制御手段と
を備え、
前記圧力調節手段は、前記圧力調節弁制御手段に前記圧力調節弁の開度を調節させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の排気ガス回収装置。
【請求項８】
前記排気絞り弁上流側の排気通路と吸気通路とを連通するＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁を制御するＥＧＲ弁制御手段とを含むＥＧＲ装置を備え、
前記圧力調節手段は、前記ＥＧＲ弁制御手段に前記ＥＧＲ弁の開度を調節させることを特徴とする請求項７に記載の排気ガス回収装置。
【請求項９】
前記排気絞り弁上流側の排気通路と該排気絞り弁下流側の排気通路とを連通するバイパス通路に設けられたバイパス弁と、該バイパス弁を制御するバイパス弁制御手段とを備え、
前記圧力調節手段は、前記バイパス弁制御手段に前記バイパス弁の開度を調節させることを特徴とする請求項７または８に記載の排気ガス回収装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−１７８０（Ｐ２０１０−１７８０Ａ）
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１６０３８７（Ｐ２００８−１６０３８７）
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月７日（２０１０．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年６月１９日（２００８．６．１９）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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