(57)【要約】【課題】高負荷時に燃料を増量する必要がなく、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に排気ガス浄化用の触媒の床温が確保される外部ＥＧＲ付内燃機関を提供する。【解決手段】第１気筒群１０ａ及び第２気筒群１０ｂを有する内燃機関本体１０、第１気筒群１０ａからの排気ガスの一部を触媒２４ａ前から取り出して内燃機関本体１０の吸気系に戻す外部ＥＧＲ装置２６等からなる外部ＥＧＲ装置付内燃機関を、排気マニホールド２１ａ、２１ｂを冷却するための冷却アダプタ２０ａ、２０ｂを備え、ＥＧＲガスの再循環時に、冷却アダプタ２０ａの冷却性能が低下するように流量調節弁２８が制御される内燃機関としておく。【選択図】図１
2010229891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関本体と、
第１排気通路と、
第２排気通路と、
前記第１排気通路の途中に設けられた、排気ガスを浄化するための第１触媒と、
前記第１気筒群からの排気ガスを前記第１排気通路に導入するための第１排気マニホールドと、
前記第２気筒群からの排気ガスを前記第２排気通路に導入するための第２排気マニホールドと、
前記内燃機関の吸気系と、前記第１排気マニホールド又は前記第１排気通路の前記第１触媒よりも上流側の部分とを連通するＥＧＲ通路、及び、当該ＥＧＲ通路を流れる排気ガス量を調節するためのＥＧＲ弁を含む外部ＥＧＲ装置と、
前記第１排気マニホールド及び前記第２排気マニホールドを冷却するための、前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節可能な冷却手段と、
前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を低下させる制御手段と
を備えることを特徴とする外部ＥＧＲ装置付内燃機関。
【請求項２】
前記第２排気通路の途中に設けられた、排気ガスを浄化するための第２触媒を、さらに備え、
前記制御手段が、
前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、前記第１触媒の温度と前記第２触媒の温度との間の温度差が所定範囲内の値となるように、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節する手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の外部ＥＧＲ装置付内燃機関。
【請求項３】
前記制御手段が、
前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合であっても、前記内燃機関本体の負荷が所定負荷以上であった場合には、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節しない手段である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の外部ＥＧＲ装置付内燃機関。
【請求項４】
前記制御手段が、
前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合であっても、前記第１触媒の温度が所定温度以上である場合には、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節しない手段である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の外部ＥＧＲ装置付内燃機関。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外部ＥＧＲ装置付内燃機関に関する。
【背景技術】
【０００２】
大気中に放出される有害物質（ＣＯ，ＨＣ及びＮＯｘ）の量を低減するために、火花点火式の内燃機関の排気通路に三元触媒を配置し、内燃機関を三元触媒により有害物質が効率的に浄化される理論空燃比近傍の空燃比で運転することが行われている。ただし、空燃比を常に理論空燃比近傍の空燃比に制御した場合、高負荷時に内燃機関から極めて高温の排気ガスが排出されることになる。そして、そのような排気ガスが三元触媒に供給されると、過度の温度上昇により三元触媒が溶損してしまうことがあり得るため、高負荷時に燃料を増量することより三元触媒の溶損を防止することが行われている。
【０００３】
また、内燃機関の燃費を向上させるために、三元触媒前から排気ガスの一部を取り出し、ＥＧＲガスとして吸気系に戻す外部ＥＧＲ装置を内燃機関に取り付けることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１７９９４２号公報
【特許文献２】特開２００２−１２２０４４号公報
【特許文献３】特開２００７−１３８７９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、三元触媒が溶損しないようにするために、高負荷時に燃料を増量することが行われているのであるが、燃料を増量した場合、空燃比が理論空燃比近傍ではなくなるため、三元触媒で排気ガス中の有害物質を十分に浄化できない（大気中に放出されるＣＯ，ＨＣの量が増えてしまう）ことになる。
【０００６】
一方、水冷式の排気マニホールド等により排気ガスが冷却されるようにしておけば、高負荷時に燃料を増量しなくても、三元触媒の溶損を防止できる。従って、“高負荷時における有害物質の排出量低減”という観点からは、燃料を増量するよりも、水冷式の排気マニホールド等を用いた方が良いことになる。
【０００７】
しかしながら、水冷式の排気マニホールド等を用いた場合、軽負荷時における排気ガス温も低下してしまう。
【０００８】
そして、外部ＥＧＲ装置は、その使用時（それを用いてＥＧＲガスの再循環を行った時）に、三元触媒に供給される排気ガス量（熱エネルギー量）が減る装置である。特に、多バンク（気筒群）の内燃機関用の、特定のバンク（以下、ＥＧＲ取り出しバンクと表記する）の排気通路のみからＥＧＲガスを取り出す外部ＥＧＲ装置は、その使用の有無により、当該排気通路の、ＥＧＲガスの取り出し箇所よりも下流側の部分を流れる排気ガス量が大きく変化する装置となっている。
【０００９】
そのため、そのような外部ＥＧＲ装置を水冷式の排気マニホールド等と共に多バンクの内燃機関に取り付けた場合、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に、ＥＧＲ取り出しバンクの排気通路の下流側に配置されている三元触媒の床温が過度に低下する（当該三元
触媒の床温が、失活する温度／浄化能力が顕著に低下する温度まで下がる）虞がある。
【００１０】
従って、三元触媒の溶損等を防ぐために高負荷時に燃料を増量する必要がなく、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に三元触媒の床温を確保できる内燃機関が望まれるのであるが、触媒の溶損等を防ぐために高負荷時に燃料を増量する必要がないようにする、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に触媒の床温を確保できるようにするといったようなことは、排気ガス浄化用の触媒を備えた内燃機関に共通して望まれることである。
【００１１】
そこで、本発明の課題は、第１、第２気筒群を有する内燃機関本体、当該内燃機関本体の第１気筒群のみから排気ガスを取り出す外部ＥＧＲ装置等からなる外部ＥＧＲ付内燃機関であって、排気ガス浄化用の触媒の溶損等を防ぐために高負荷時に燃料を増量する必要がなく、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に排気ガス浄化用の触媒の床温が確保される外部ＥＧＲ付内燃機関を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、第１気筒群及び第２気筒群を有する内燃機関本体と、第１排気通路と、第２排気通路と、前記第１排気通路の途中に設けられた、排気ガスを浄化するための第１触媒と、前記第１気筒群からの排気ガスを前記第１排気通路に導入するための第１排気マニホールドと、前記第２気筒群からの排気ガスを前記第２排気通路に導入するための第２排気マニホールドと、“前記内燃機関の吸気系と、前記第１排気マニホールド又は前記第１排気通路の前記第１触媒よりも上流側の部分とを連通するＥＧＲ通路、及び、当該ＥＧＲ通路を流れる排気ガス量を調節するためのＥＧＲ弁を含む外部ＥＧＲ装置”と、前記第１排気マニホールド及び前記第２排気マニホールドを冷却するための、前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節可能な冷却手段と、前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を低下させる制御手段とを、備える。
【００１３】
すなわち、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、第１、第２排気マニホールドを冷却することにより内燃機関本体の各気筒群からの排気ガスを冷却する冷却手段を備えている。従って、この外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、第１排気通路に設けられている第１触媒の温度が過度に上昇する（第１触媒が溶損、熱劣化する）ことを防ぐために、高負荷時に燃料を増量する必要がない内燃機関（高負荷時における各部に対する制御内容に、“燃料の増量”という制限が課せられない内燃機関）となっていることになる。
【００１４】
また、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、当該冷却手段として、第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節可能なものを備えた内燃機関であると共に、“前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を低下させる制御手段”を備えた内燃機関となっている。そして、外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、冷却手段の第１排気マニホールドに対する冷却性能を低下させれば、第１触媒に供給される排気ガスの温度が上昇するので、第１触媒の床温が過度に低下することを防止できる。従って、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に、排気ガス浄化用の触媒（第１触媒）の床温が、確保される（過度に低下しない）内燃機関となっていることになる。
【００１５】
なお、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、上記した各種構成要素を有しさえすれば良い。従って、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関を、３つ以上の気筒群を備えた内燃機関として実現することも出来る。
【００１６】
また、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関の冷却手段は、第１、第２排気マニホールドを冷却できるものでありさえすれば良い。従って、冷却手段としては、例えば、各排気マ
ニホールドの周囲に設けられた冷却水パイプと各冷却水パイプへ冷却水を流すための循環系とからなる手段や、各排気マニホールドと各気筒群との間に設けられた冷却アダプタと各冷却アダプタへ冷却水を流すための循環系とからなる手段を、採用することが出来る。
【００１７】
また、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関を実現するに際しては、第２排気通路を、第１排気通路の、第１触媒が設けられている部分よりも上流の部分に接続しておくことも出来る。また、第２排気通路に、第１排気通路内の触媒とは別の第２触媒を設けておくことも出来る。そして、第２排気通路に、第１排気通路内の触媒とは別の第２触媒を設けておく場合には、制御手段として、前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、前記触媒の温度と前記第２触媒の温度との間の温度差が所定範囲内の値となるように、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節する手段を採用しておくことが出来る。
【００１８】
また、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関の制御手段は、外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合に、常に、冷却手段の第１排気マニホールドに対する冷却性能を低下させる手段である必要はなく、外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環されることにより触媒の温度が過度に低下する可能性がある場合に、冷却手段の第１排気マニホールドに対する冷却性能を、通常の性能（排気ガスが再循環されない場合における冷却性能）よりも低下させる手段でありさえすれば良い。
【００１９】
ただし、制御手段は、外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環されることにより触媒の温度が過度に低下することがほぼ確実な場合にのみ、冷却手段の第１排気マニホールドに対する冷却性能を、通常の性能よりも低下させる手段であることが望ましい。何故ならば、ＥＧＲガスを第１排気通路から取り出しても第１触媒の温度が過度に低下しない場合にも、冷却手段の第１排気マニホールドに対する冷却性能が調節されるようにしておくと、冷却性能調節用のアクチュエータの制御にエネルギー（通常、電気エネルギー）が無駄に消費されることになってしまうからである。
【００２０】
そして、ＥＧＲガスの第１排気通路からの取り出しにより第１触媒の床温が過度に低下するか否かは、内燃機関本体の負荷や、第１触媒の温度の測定値／推定値から判断できる。そのため、本発明の外部ＥＧＲ装置付内燃機関の制御手段としては、『前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合であっても、前記内燃機関本体の負荷が所定負荷以上であった場合には、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節しない手段』や、『前記外部ＥＧＲ装置によって排気ガスが再循環される場合であっても、前記第１触媒の温度が所定温度以上である場合には、前記冷却手段の前記第１排気マニホールドに対する冷却性能を調節しない手段』を採用しておくことが望ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、第１、第２気筒群を有する内燃機関本体、当該内燃機関本体の第１気筒群のみから排気ガスを取り出す外部ＥＧＲ装置等からなる外部ＥＧＲ付内燃機関であって、高負荷時に燃料を増量する必要がなく、ＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に排気ガス浄化用の触媒の床温が確保される外部ＥＧＲ付内燃機関を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関の構成図である。
【図２】第１実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関のＥＣＵが周期的に実行する第１機関制御処理の流れ図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関のＥＣＵが周期的に実行する第２機関制御処理の流れ図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関のＥＣＵが周期的に実行す第３る機関制御処理の流れ図である。
【図５】本発明の第４実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関のＥＣＵが周期的に実行する第４機関制御処理の流れ図である。
【図６】本発明の第５実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関のＥＣＵが周期的に実行する第５機関制御処理の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２４】
《第１実施形態》
図１に模式的に示してあるように、本発明の第１実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、内燃機関本体１０、外部ＥＧＲ装置２６、ＥＣＵ３０等を備えている。
【００２５】
内燃機関本体１０は、それぞれ３つの気筒１１を備えた第１気筒群１０ａ及び第２気筒群１０ｂを有する火花点火式内燃機関（いわゆるＶ型６気筒ガソリンエンジン）である。
【００２６】
この内燃機関本体１０の第１気筒群１０ａ及び第２気筒群１０ｂの各気筒１１には、点火プラグ１２が設けられている。また、第１気筒群１０ａ及び第２気筒群１０ｂの各吸気ポートには、燃料噴射弁１３が設けられている。
【００２７】
第１気筒群１０ａの各吸気ポートは、第１吸気マニホールド１５ａを介してサージタンク１６と接続されている。また、第２気筒群１０ｂの各吸気ポートは、第２吸気マニホールド１５ｂを介してサージタンク１６と接続されている。
【００２８】
サージタンク１６には、吸気通路１７が接続されており、吸気通路１７の途中には、エアフローメータ１８及びスロットル弁１９が設けられている
【００２９】
第１気筒群１０ａの各排気ポートは、第１冷却アダプタ２０ａを介して第１排気マニホールド２１ａと接続されている。第２気筒群１０ｂの各排気ポートは、第２冷却アダプタ２０ｂを介して第２排気マニホールド２１ｂと接続されている。
【００３０】
第１冷却アダプタ２０ａは、第１気筒群１０ａの各気筒１１からの排気ガスを第１排気マニホールド２１ａに供給するための３つの貫通穴と、各貫通穴の近傍を通る冷却水通路とが、その内部に形成されている部材である。第２冷却アダプタ２０ｂは、第２気筒群１０ｂの各気筒１１からの排気ガスを第２排気マニホールド２１ｂに供給するための３つの貫通穴と、各貫通穴の近傍を通る冷却水通路とが、その内部に形成されている部材である。
【００３１】
各冷却アダプタ２０ａ、２０ｂには、内燃機関本体１０のウォータジャケット等に冷却水を供給するための冷却水系（図示略）から、冷却水が供給されている。より具体的には、第１冷却アダプタ２０ａには、当該冷却水系からの冷却水を分岐させた冷却水が、冷却水の流量を調節するための電磁弁である流量調節弁２８を介して供給されている。また、第２冷却アダプタ２０ｂには、当該冷却水系からの冷却水を分岐させた冷却水が、直接（流量調節弁２８を介さずに）供給されている。なお、この外部ＥＧＲ装置付内燃機関に採用されている流量調節弁２８は、全開状態としたときに、第１冷却アダプタ２０ａに供給される冷却水量と第２冷却アダプタ２０ｂに供給される冷却水量とがほぼ一致するものとなっている。
【００３２】
第１排気マニホールド２１ａ、第２排気マニホールド２１ｂには、それぞれ、第１排気通路２２ａ、第２排気通路２２ｂが接続されている。
【００３３】
第２排気通路２２ｂの途中には、三元触媒２３ｂ及び三元触媒２４ｂが設けられており、三元触媒２４ｂには、三元触媒２４ｂの床温を測定するための温度センサ２５ｂが設けられている。また、第１排気通路２２ａの途中には、三元触媒２３ａ及び三元触媒２４ａが設けられており、三元触媒２４ａには、三元触媒２４ａの床温を測定するための温度センサ２５ａが設けられている。
【００３４】
第１排気通路２２ａとサージタンク１６の間には、第１排気通路２２ａ内を流れる排気ガスの一部（以下、ＥＧＲガスと表記する）を、第１排気通路２２ａの三元触媒２３ａと三元触媒２４ａとの間の部分から取り出してサージタンク１６内に戻すための外部ＥＧＲ装置２６が設けられている。この外部ＥＧＲ装置２６は、図示してあるように、第１排気通路２２ａの三元触媒２３ａ、三元触媒２４ａ間の部分とサージタンク１６とを連通するＥＧＲ通路２６ａと、ＥＧＲ通路２６ａ内を流れるＥＧＲガス量を調節するためのＥＧＲ弁２６ｂとを主要構成要素とした装置となっている。
【００３５】
ＥＣＵ３０は、上記した各種センサの出力と、説明を省略した各種センサ（クランクポジションセンサ、空燃比センサ等）の出力と、アクセル開度センサ２９の出力とに基づき、この外部ＥＧＲ装置付内燃機関の各部（燃料噴射弁１３、ＥＧＲ弁２６ｂ等）を統合的に制御する電子制御ユニットである。
【００３６】
このＥＣＵ３０は、図２に示した手順の第１機関制御処理を周期的に繰り返すユニットとして構成（プログラミング）されている。
【００３７】
すなわち、所定タイミングとなったため、この第１機関制御処理を開始したＥＣＵ３０は、まず、アクセル開度等に基づき、要求負荷を算出した上で、各種パラメータ（吸入空気量、点火時期、空燃比、ＥＧＲ弁２６ｂの開度等）の目標値を求め、各種パラメータの値が求めた目標値となるように各部を制御する処理（ステップＳ１０１）を行う。
【００３８】
このステップＳ１０１にてＥＣＵ３０が行う処理は、既存のＥＣＵ（類似構成の内燃機関に採用されているもの）が行う処理と基本的には同内容のものである。ただし、ステップＳ１０１の処理は、内燃機関本体１０の高負荷運転時にも、空燃比を理論空燃比近傍に制御するものとなっている。
【００３９】
ステップＳ１０１の処理を終えたＥＣＵ３０は、現在、ＥＧＲガスを再循環している（ＥＧＲ弁２６ｂを開けている）か否かを判断する（ステップＳ１０２）。
【００４０】
そして、ＥＣＵ３０は、ＥＧＲガスを再循環していなかった場合（ステップＳ１０２；ＮＯ）には、この第１機関制御処理（図２の処理）を終了する。
【００４１】
一方、ＥＧＲガスを再循環していた場合（ステップＳ１０２；ＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、流量調節弁開度調整処理（ステップＳ１０３）を開始して、まず、ステップＳ１０１の処理時に、ＥＧＲ弁２６ｂの開度（以下、ＥＧＲ弁開度と表記する）を変更したか否かを判断する。
【００４２】
そして、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０１の処理時にＥＧＲ弁開度を変更していなかった場合には、特に処理を行うことなく流量調節弁開度調整処理を終了する。
【００４３】
また、ＥＣＵ３０は、ステップＳ１０１の処理時にＥＧＲ弁開度を変更していた場合には、流量調節弁開度テーブルから、現在のＥＧＲ弁開度に対応づけられている流量調節弁開度を読み出す処理を行う。
【００４４】
ここで、流量調節弁開度テーブルとは、ＥＣＵ３０のＲＯＭ上に用意されている、各種実験結果に基づきその内容が決定されたテーブル（情報）のことである。この流量調節弁開度テーブルは、流量調節弁２８の開度を１００％としておいた場合には三元触媒２４ａの床温が過度に低下する可能性がある各ＥＧＲ弁開度（所定値以上の各ＥＧＲ弁開度）に対する流量調節弁開度として、三元触媒２４ａの床温が過度に低下することを防止できる流量調節弁２８の開度（対応するＥＧＲ弁開度と負の相関を有する開度）が設定されているテーブルとなっている。また、流量調節弁開度テーブルは、流量調節弁２８の開度が１００％であっても三元触媒２４ａの床温が過度に低下する可能性が低い各ＥＧＲ弁開度（所定値未満の各ＥＧＲ弁開度）に対する流量調節弁開度としては、１００％が設定されているテーブルとなっている。
【００４５】
流量調節弁開度テーブルから流量調節弁開度を読み出したＥＣＵ３０は、流量調節弁２８の開度を、当該流量調節弁開度に変更する処理を行ってから、流量調節弁開度調整処理を終了する。
【００４６】
そして、流量調節弁開度調整処理（ステップＳ１０３）を終了したＥＣＵ３０は、この第１機関制御処理を終了する
【００４７】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、第１、第２冷却アダプタ２０ａ、２０ｂにより第１、第２排気マニホールド２１ａ、２１ｂを冷却することにより、高負荷運転時に空燃比を理論空燃比近傍に制御しても（燃料を増量しなくても）、第１、第２排気通路２２ａ、２２ｂに設けられている各三元触媒２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂの床温が高負荷運転時に過度に上昇しないようにしたものとなっている。従って、この外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、高負荷運転時に燃料が増量されるタイプの内燃機関よりも、高負荷運転時に排出する有害物質の量が少なく、かつ、高負荷運転時における燃費が良い内燃機関であることになる。
【００４８】
また、外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、ＥＧＲガスの再循環により三元触媒２４ａの床温が過度に低下する虞がある場合、冷却アダプタ２０ａの冷却性能を低下させる（流量調節弁２８を絞る）ことにより、三元触媒２４ａの床温が過度に低下しないようにする機能を有している。従って、この外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、三元触媒２４ａの床温が特に低下しやすいＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時にも、三元触媒２４ａの床温が確保される／三元触媒２４ａが失活しない内燃機関となっていることにもなる。
【００４９】
《第２実施形態》
本発明の第２実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関（以下、第２内燃機関とも表記する）は、上記した第１実施形態の外部ＥＧＲ装置付内燃機関（以下、第１内燃機関とも表記する）と基本的には同構成のものである。ただし、第２内燃機関が備えるＥＣＵ３０は、図３に示した手順の第２機関制御処理を周期的に実行するユニットとなっている。
【００５０】
すなわち、所定タイミングとなったため、この第２機関制御処理を開始したＥＣＵ３０は、まず、ステップＳ２０１にて、『アクセル開度等に基づき、要求負荷を算出した上で、各種パラメータの目標値を求め、各種パラメータの値が求めた目標値となるように各部を制御する処理』（ステップＳ１０１の処理と同じ処理）を行う。
【００５１】
次いで、ＥＣＵ３０は、現在、ＥＧＲガスを再循環しているか否かを判断する（ステップＳ２０２）。そして、ＥＣＵ３０は、ＥＧＲガスを再循環していなかった場合（ステップＳ２０２；ＮＯ）には、特に処理を行うことなく、第２機関制御処理を終了する。
【００５２】
また、ＥＣＵ３０は、ＥＧＲガスを再循環していた場合（ステップＳ２０２；ＹＥＳ）には、三元触媒２４ａの床温と三元触媒２４ｂの床温とを測定し、前者の床温から後者の床温を減じた値を触媒床温差として求めてから、求めた触媒床温差の絶対値が予め設定されている規定値以下であるか否かを判断する処理（ステップＳ２０３）を行う。なお、三元触媒２４ａの床温、三元触媒２４ｂの床温とは、それぞれ、温度センサ２５ａ、温度センサ２５ｂにより検出される温度のことである。
【００５３】
そして、ＥＣＵ３０は、触媒床温差の絶対値が規定値以下であった場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）には、特に処理を行うことなく、第２機関制御処理を終了する。
【００５４】
一方、触媒床温差の絶対値が規定値以下ではなかった場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、ＥＣＵ３０は、両床温が近づくように、流量調節弁２８を制御する処理（ステップＳ２０４）を行う。より具体的には、ＥＣＵ３０は、“触媒床温差＜０”が成立する場合（三元触媒２４ａの床温が三元触媒２４ｂの床温よりも低い場合）には流量調節弁２８の開度を所定量だけ減少させ、“触媒床温差＞０”が成立する場合には流量調節弁２８の開度を所定量だけ増加させる処理を行う。
【００５５】
そして、ステップＳ２０４の処理を終えたＥＣＵ３０は、第２機関制御処理を終了する。
【００５６】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、ＥＧＲガスの再循環時に、三元触媒２４ａの床温が三元触媒２４ｂの床温と同程度の温度となるように流量調節弁２８の開度がフィードバック制御される構成を有している。そして、そのような流量調節弁２８の開度制御を行えば、三元触媒２４ａの床温を、流量調節弁２８の開度を１００％に固定しておいた場合におけるそれよりも高くすることが出来る。従って、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関も、三元触媒２４ａの温度が特に低下しやすいＥＧＲガスの再循環を伴う軽負荷運転時に、三元触媒２４ａの床温が確保される内燃機関となっていることになる。
【００５７】
《第３実施形態》
本発明の第３実施形態の外部ＥＧＲ装置付内燃機関（以下、第３内燃機関とも表記する）も、上記した第１内燃機関と基本的には同構成のものである。ただし、第３内燃機関が備えるＥＣＵ３０は、図４に示した手順の第３機関制御処理を周期的に実行するユニットとなっている。
【００５８】
すなわち、所定タイミングとなったため、この第３機関制御処理を開始したＥＣＵ３０は、まず、ステップＳ３０１にて、ステップＳ１０１の処理と同じ処理を行う。
【００５９】
次いで、ＥＣＵ３０は、現在、ＥＧＲガスを再循環中であるか否かを判断する（ステップＳ３０２）。そして、ＥＣＵ３０は、ＥＧＲガスを循環中でなかった場合（ステップＳ３０２；ＮＯ）には、特に処理を行うことなく、第３機関制御処理を終了する。
【００６０】
また、ＥＣＵ３０は、ＥＧＲガスを循環中であった場合（ステップＳ３０２；ＹＥＳ）には、その時点における負荷が対処不要負荷下限値以下であるか否かを判断する（ステップＳ３０３）。ここで、対処不要負荷下限値とは、ＥＧＲガスを第１排気通路２２ａからの取り出しても、三元触媒２４ａの床温が過度に低下しない負荷（三元触媒２４ａの床温が比較的に高くなる負荷）の下限値として、ＥＣＵ３０内に予め設定されている値のことである。
【００６１】
そして、負荷が対処不要負荷下限値以下であった場合（ステップＳ３０３；ＹＥＳ）に
は、ステップＳ３０４にて、流量調節弁開度調整処理（第１実施形態に係るＥＣＵ３０が行うものと同じ処理）を行ってから、この第３機関制御処理を終了する。また、ＥＣＵ３０は、負荷が対処不要負荷下限値以下ではなかった場合（ステップＳ３０３；ＮＯ）には、流量調節弁開度調整処理を行うことなく、第３機関制御処理を終了する。
【００６２】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、ＥＧＲガスを第１排気通路２２ａからの取り出しても、三元触媒２４ａの床温が過度に下がらない場合（負荷＞対処不要負荷下限値が成立する場合）には、流量調節弁２８の開度調整が行われないように、第１実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関を改良したものとなっている。
【００６３】
そして、ＥＧＲガスを第１排気通路２２ａからの取り出しても三元触媒２４ａの床温が過度に下がらない場合に流量調節弁２８の開度を調整する必要はないのであるから、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、無駄な流量調節弁２８の制御のために電気エネルギーが消費されることがない分、第１実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関よりも優れた内燃機関となっていると言うことが出来る。
【００６４】
《第４実施形態》
本発明の第４実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関（以下、第４内燃機関とも表記する）は、ＥＣＵ３０により、図５に示した手順の第４機関制御処理が周期的に実行されるものである。
【００６５】
すなわち、本実施形態に係るＥＣＵ３０は、所定タイミングとなった場合に、この第４機関制御処理を開始する。そして、第４機関制御処理を開始したＥＣＵ３０は、ステップ４０１にて、ステップＳ１０１の処理と同じ処理を行った後、ステップＳ４０２にて、現在、ＥＧＲガスを再循環しているか否かを判断する。
【００６６】
ＥＧＲガスを再循環していた場合（ステップＳ４０２；ＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、その時点における負荷が対処不要負荷下限値以下であるか否かを判断（ステップＳ４０３）し、負荷が対処不要負荷下限値以下であった場合（ステップＳ４０３；ＹＥＳ）には、さらに、負荷が床温確保限界負荷以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０４）。なお、床温確保限界負荷とは、冷却アダプタ２０ａの冷却性能を低下させると冷却アダプタ２０ｂの冷却性能が向上する結果として、三元触媒２４ｂの床温が確保できなくなる負荷の下限値として、ＥＣＵ３０内に予め設定されている値のことである。
【００６７】
そして、ＥＣＵ３０は、負荷が床温確保限界負荷以上であった場合（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）には、流量調節弁開度調整処理（ステップＳ４０５）を行ってから、この第４機関制御処理を終了し、負荷が床温確保限界負荷以上でなかった場合等（ステップＳ４０２〜Ｓ４０４；ＮＯ）には、流量調節弁開度調整処理を行うことなく、この第４機関制御処理を終了する。
【００６８】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、冷却アダプタ２０ａの冷却性能を低下させることにより三元触媒２４ａの床温を上昇させることが望ましいが、冷却アダプタ２０ａの冷却性能を低下させると冷却アダプタ２０ｂの冷却性能が向上する結果として三元触媒２４ｂの床温が確保できなくなってしまう場合には、流量調節弁２８の開度調整が行われないように、上記した第３内燃機関を改良したものとなっている。
【００６９】
そして、上記場合に流量調節弁２８の開度を調整すると、三元触媒２４ａ及び２４ｂが共に失活してしまうが、上記場合に流量調節弁２８の開度が調整されないようにしておけ
ば、三元触媒２４ｂの状態を活性な状態に維持できる。従って、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、上記した第３内燃機関では、三元触媒２４ａ及び２４ｂが共に失活してしまう状況においても、排気ガスの最低限の浄化が行える内燃機関となっていることになる。
【００７０】
《第５実施形態》
本発明の第５実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関（以下、第５内燃機関とも表記する）は、図６に示した手順の第５機関制御処理がＥＣＵ３０により実行されるものである。
【００７１】
すなわち、第５内燃機関のＥＣＵ３０は、所定タイミングとなった場合に、この第５機関制御処理を開始して、ステップＳ１０１の処理と同じ処理（ステップ５０１）を行ってから、現在、ＥＧＲガスを再循環中であるか否かを判断する（ステップＳ５０２）。
【００７２】
ＥＧＲガスを循環中であった場合（ステップＳ５０２；ＹＥＳ）、ＥＣＵ３０は、その時点における負荷が対処不要負荷下限値以下であるか否かを判断（ステップＳ５０３）し、負荷が対処不要負荷下限値以下であった場合（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）には、負荷が床温確保限界負荷以上であるか否かを判断する（ステップＳ５０４）。
【００７３】
ＥＣＵ３０は、負荷が床温確保限界負荷以上であった場合（ステップＳ５０４；ＮＯ）には、単位期間積算Ｇａが基準値以下であるか否かを判断する（ステップＳ５０５）。なお、単位期間積算Ｇａとは、ＥＣＵ３０が管理している、所定時間（例えば、２分）前から現時点までの単位期間内に吸入された空気量の積算値のことである。また、ステップＳ５０５の処理は、単位期間積算Ｇａがそれより大きければ、三元触媒２４ａの床温が比較的に高い温度（ＥＧＲガスを第１排気通路２２ａからの取り出しても、しばらくの間は三元触媒２４ａが失活しない温度）になっていることになる値が、“基準値”として設定されている処理となっている。
【００７４】
そして、ＥＣＵ３０は、単位期間積算Ｇａが基準値以下であった場合（ステップＳ５０５；ＹＥＳ）には、流量調節弁開度調整処理（ステップＳ５０６）を行ってから、第５機関制御処理を終了し、単位期間積算Ｇａが基準値以下でなかった場合等（ステップＳ５０２〜Ｓ５０５；ＮＯ）には、流量調節弁開度調整処理を行うことなく、第５機関制御処理を終了する。
【００７５】
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関には、他の条件が満たされていても、三元触媒２４ａの床温が比較的に高温になっている場合には、流量調節弁２８の開度調整を行わない構成が採用されている。
【００７６】
そのため、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関では、短時間の間だけ、負荷が対処不要負荷下限値以下となった場合、流量調節弁２８の開度調整が行われないことになる。そして、短時間の間だけ負荷が対処不要負荷下限値以下となる場合に、流量調節弁２８の開度調整を行う必要はないのであるから、本実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、流量調節弁２８が無駄に制御されることが極めて少ない内燃機関となっていることになる。
【００７７】
《変形形態》
上記した各実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、第１、第２冷却アダプタ２０ａ、２０ｂの代わりに、水冷出来る第１、第２排気マニホールド２１ａ、２１ｂを採用しておくことが出来る。また、第１冷却アダプタ２０ａに冷却水を供給するための冷却水系と、第２冷却アダプタ２０ｂに冷却水を供給す
るための冷却水系とを、完全に分けておくことも出来る。
【００７８】
また、各実施形態に係る外部ＥＧＲ装置付内燃機関を、気筒群数がより多い内燃機関本体１０を備えたものや、三元触媒以外の触媒が排気通路に設けられたものに変形しても良いことなどは、当然のことである。
【符号の説明】
【００７９】
１０・・・内燃機関本体
１０ａ・・・第１気筒群
１０ｂ・・・第２気筒群
１２・・・点火プラグ
１３・・・燃料噴射弁
１５ａ・・・第１吸気マニホールド
１５ｂ・・・第２吸気マニホールド
１６・・・サージタンク
１７・・・吸気通路
１８・・・エアフローメータ
１９・・・スロットル弁
２０ａ・・・第１冷却アダプタ
２０ｂ・・・第２冷却アダプタ
２１ａ・・・第１排気マニホールド
２１ｂ・・・第２排気マニホールド
２２ａ・・・第１排気通路
２２ｂ・・・第２排気通路
２３ａ、２３ｂ、２４ａ、２４ｂ・・・三元触媒
２５ａ、２５ｂ・・・温度センサ
２６・・・外部ＥＧＲ装置
２６ａ・・・ＥＧＲ通路
２６ｂ・・・ＥＧＲ弁
２８・・・流量調節弁
２９・・・アクセル開度センサ
３０・・・ＥＣＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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