(57)【要約】【課題】排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させる際に、冷態運転時の燃焼悪化に起因する燃費悪化を防止する。【解決手段】触媒コンバータ１０の下流側にＥＧＲ通路２０を連通し、このＥＧＲ通路２０を切換弁２１を介して第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとに分岐する。第１のＥＧＲ通路２０ａは、切換弁２１からＥＧＲクーラ２２とＥＧＲ弁２３とを介してターボ過給機８のコンプレッサ８ａ上流側に連通されており、第２のＥＧＲ通路２０ｂは、切換弁２１からそのままスロットル弁６下流側の吸気通路３に連通されている。そして、エンジン暖機後は第１のＥＧＲ通路２０ａを使用してＥＧＲを行い、冷態時には第２のＥＧＲ通路２０ｂを使用してＥＧＲを行うことで、冷態運転時の燃焼悪化に起因する燃費悪化を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ過給機を有するエンジンから排出される排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させるエンジンの排気環流装置において、
前記ターボ過給機のタービン下流側に介装された触媒の下流側の排気通路から前記ターボ過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路に排気ガスの一部を環流させる第１のＥＧＲ通路と、
前記触媒の下流側の排気通路からスロットル弁下流側の吸気通路に排気ガスの一部を環流させる第２のＥＧＲ通路と、
前記第１のＥＧＲ通路及び前記第２のＥＧＲ通路の前記触媒の下流側の排気通路への連通を切り換える切換弁と、
エンジンの運転状態に応じて排気ガスの一部を吸気側に環流させるＥＧＲ経路を判定するＥＧＲ経路判定部と、
前記ＥＧＲ経路判定部の判定結果に基づいて、前記切換弁を駆動制御するＥＧＲ切換制御部と
を備えることを特徴とするエンジンの排気環流装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ経路判定部は、前記ＥＧＲ経路をエンジンの暖機状態に応じて判定し、暖機完了の運転状態では前記第１のＥＧＲ通路、冷態運転状態では前記第２のＥＧＲ通路、暖機途上の運転者状態では前記第１のＥＧＲ通路と前記第２のＥＧＲ通路との双方を、前記ＥＧＲ経路とすることを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気環流装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ経路判定部は、暖機完了後の低負荷運転で排気ガス温度が設定温度より低い運転状態では、前記第１のＥＧＲ通路に加えて前記第２のＥＧＲ通路を併用した経路を前記ＥＧＲ経路とすることを特徴とする請求項２記載のエンジンの排気環流装置。
【請求項４】
更に、前記ターボ過給機のタービン上流側の排気通路から前記スロットル弁下流側の吸気通路に排気ガスの一部を環流させる第３のＥＧＲ通路を備え、過渡運転時に前記第３のＥＧＲ通路を前記ＥＧＲ経路として併用することを特徴とする請求項１記載のエンジンの排気環流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させるエンジンの排気ガス還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、エンジンから排出される排気ガス中のＮＯｘ低減等を目的として、排気ガスの一部を吸気に還流する排気ガス還流（ＥＧＲ）装置が広く実用化されている。この排気ガスを環流させるＥＧＲ通路として、特に、ディーゼルエンジンにおいては、排気マニホルド側から吸気マニホルド側に排気ガスの一部を環流させる比較的高圧のＥＧＲ通路と、触媒下流側の排気通路から吸気側に排気ガスの一部を環流させる比較的低圧のＥＧＲ通路とが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、ターボ過給機のタービン出口側のパティキュレートフィルタ下流の排気通路とスロットル弁下流の吸気ダクトとを連結する比較的高圧のＥＧＲ通路と、排気マニホルド（ターボ過給機のタービン上流側の排気通路）とスロットル弁下流のインタークーラよりも下流の吸気ダクトとを連結する比較的低圧のＥＧＲ通路とが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６４７８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、低圧系のＥＧＲ通路を介したＥＧＲでは、排気ガスがＥＧＲ通路に介装したＥＧＲクーラと吸気通路に介装したインタークーラとの２段階で冷却されてエンジンへ導入されることになり、冷態運転時に燃焼状態が悪化して燃費悪化を招く虞がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させる際に、冷態運転時の燃焼悪化に起因する燃費悪化を防止することのできるエンジンの排気ガス環流装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によるエンジンの排気ガス環流装置は、ターボ過給機を有するエンジンから排出される排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させるエンジンの排気環流装置において、前記ターボ過給機のタービン下流側に介装された触媒の下流側の排気通路から前記ターボ過給機のコンプレッサ上流側の吸気通路に排気ガスの一部を環流させる第１のＥＧＲ通路と、前記触媒の下流側の排気通路からスロットル弁下流側の吸気通路に排気ガスの一部を環流させる第２のＥＧＲ通路と、前記第１のＥＧＲ通路及び前記第２のＥＧＲ通路の前記触媒の下流側の排気通路への連通を切り換える切換弁と、エンジンの運転状態に応じて排気ガスの一部を吸気側に環流させるＥＧＲ経路を判定するＥＧＲ経路判定部と、前記ＥＧＲ経路判定部の判定結果に基づいて、前記切換弁を駆動制御するＥＧＲ切換制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、排気ガスの一部を吸気側に環流させて筒内で再燃焼させる際に、冷態運転時の燃焼悪化に起因する燃費悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の第１形態に係り、エンジンの吸排気系を示す構成図
【図２】同上、ＥＧＲ切換制御処理のフローチャート
【図３】本発明の実施の第２形態に係り、ＥＧＲ切換制御処理のフローチャート
【図４】本発明の実施の第３形態に係り、エンジンの吸排気系を示す構成図
【図５】同上、ＥＧＲ切換制御処理のフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１において符号１は、エンジンであり、本実施の形態においてはディーゼルエンジンを示す。このエンジン１の吸気ポートには吸気マニホルド２を介して吸気通路３が接続され、排気ポートには排気マニホルド４を介して排気通路５が接続されている。
【００１１】
吸気通路３には、スロットル弁６が介装され、スロットル弁６の上流側にインタークーラ７を介してターボ過給機８のコンプレッサ８ａが介装されている。コンプレッサ８ａの上流側は、エアクリーナ９に連通されている。
【００１２】
一方、排気通路５には、ターボ過給機８のタービン８ｂが介装されており、タービン８ｂの下流側に、排気ガスを浄化する排気ガス処理装置としての触媒コンバータ１０が介装されている。触媒コンバータ１０は、例えば、主として排気ガス中の炭化水素（ＨＣ）と一酸化炭素（ＣＯ）を触媒反応により酸化させるディーゼル用酸化触媒（Diesel Oxidation Catalyst;DOC）１０ａと、ＤＯＣ１０ａの下流側に配設されて排気ガス中の煤やカーボンスート（Ｓｏｏｔ），可溶性有機成分（Soluble Organic Fraction;SOF），サルフェート（sulfate;SO4）等の粒子状物質（Particulate Matter;PM）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（Diesel Particulate Filter;DPF）１０ｂとを備えている。
【００１３】
また、触媒コンバータ１０の下流側は、排圧調整弁１１を介してマフラ１２から大気に連通されている。更に、触媒コンバータ１０の下流側で排圧調整弁１１の上流側には、排気ガスの一部を吸気側に還流する排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）２０が連通されている。
【００１４】
ＥＧＲ通路２０は、触媒コンバータ１０で浄化された排気ガスを吸気側に環流する通路であり、本実施の形態においては、従来の浄化処理前の排気ガスを吸気側へ環流させるＥＧＲ通路、すなわちターボ過給機８のタービン８ｂ上流側の排気通路５からスロットル弁６下流側の吸気通路３に排気ガスを環流させる高圧系のＥＧＲ通路を廃止している。ＥＧＲ通路２０は、従来の浄化処理前の排気ガスを吸気側へ環流させるＥＧＲ通路に比較して低圧で大量のＥＧＲが可能である。
【００１５】
本実施の形態におけるＥＧＲ通路２０は、切換弁２１を介して第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとに分岐されている。第１のＥＧＲ通路２０ａは、切換弁２１から第１のＥＧＲ通路２０ａ内を流通する排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２２と第１のＥＧＲ通路２０ａの排気ガス流量を調整するＥＧＲ弁２３とを介して、ターボ過給機８のコンプレッサ８ａ上流側に連通されている。
【００１６】
一方、第２のＥＧＲ通路２０ｂは、切換弁２１から、そのままスロットル弁６下流側の吸気通路３に連通されている。切換弁２１は、例えば電磁スプール弁等から構成され、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを、触媒コンバータ１０の下流側に選択的に或いは同時に連通させる。
【００１７】
次に、エンジン１の電子制御系について説明する。エンジン１に備えられる各センサ類からの信号やアクチュエータ類の駆動信号は電子制御装置（ＥＣＵ）５０によって処理され、エンジン１の運転が制御される。ＥＣＵ５０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，Ｉ／Ｏインターフェイス等からなるマイクロコンピュータを中心として、その他、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を含んで構成されている。
【００１８】
ＥＣＵ５０への信号を出力するセンサ類としては、エアクリーナ９の直下流に配設されて吸入空気量を計測する吸入空気量センサ３０、エンジン１の冷却水通路に臨まされて冷却水温を検出する水温センサ３１、クランク軸の回転位置を検出するクランク角センサ３２、アクセルペダルの踏込み量を検出するアクセルペダルセンサ３３、触媒コンバータ１０の上下流に配設されて排気温度を検出する温度センサ３４，３５、その他、図示しない各種センサ類がある。
【００１９】
また、ＥＣＵ５０によって駆動されるアクチュエータ類としては、スロットル弁６の開度を調整して吸気量（新気量）及び吸気管内圧を制御するスロットルアクチュエータ３６、排圧調整弁１１、切換弁２１、ＥＧＲ弁２３、その他、エンジン１の筒内に燃料を噴射する燃料噴射弁やターボ過給機８の過給圧を制御するためのアクチュエータ等の図示しない各種アクチュエータ類がある。
【００２０】
尚、ＥＣＵ５０は、更に、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）等の通信プロトコルに基づく車内ネットワーク（図示せず）に接続されている。この車内ネットワークには、ＥＣＵ５０の他、変速機を制御するトランスミッションＥＣＵ、ブレーキを制御するブレーキＥＣＵ等の複数のＥＣＵが接続されており、互いにデータを送受信して各種情報を共有する。
【００２１】
ＥＣＵ５０は、エンジン運転状態を検出する上述の各種センサ類からの信号、車内ネットワークを介して入力される各種制御情報に基づいて、燃料圧力制御、燃料噴射制御、吸気制御、過給圧制御等の各種エンジン制御を、各種アクチュエータ類を駆動して実行し、エンジン１の運転状態を最適状態に維持する。また、ＥＣＵ５０は、所定の運転領域においてＥＧＲ制御を実行し、排気ガスの一部を吸気系に還流させて筒内で再燃焼させることで、排気エミッションの低減を図るようにしている。
【００２２】
本実施の形態においては、浄化処理前の排気ガスの一部を吸気側へ環流させる従来の高圧系のＥＧＲを廃止し、触媒コンバータ１０で浄化された排気ガスの一部を吸気側に環流させる低圧系のＥＧＲを備えている。このＥＧＲ制御において、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ通路の切換制御に係る機能として、ＥＧＲ経路判定部５０ａ，ＥＧＲ切換制御部５０ｂを備えており、これらの機能部により、運転状態に応じて切換弁２１を切換制御し、第１のＥＧＲ通路２０ａを介したＥＧＲ、第２のＥＧＲ通路２０ｂを介したＥＧＲ、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用したＥＧＲを実行する。
【００２３】
ＥＧＲ経路判定部５０ａは、排気ガスの一部を吸気系に環流させるＥＧＲ経路として、第１のＥＧＲ通路２０ａのみの経路、第２のＥＧＲ通路２０ｂのみの経路、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用した経路の何れを用いるかをエンジンの暖機状態に応じて判定する。このＥＧＲ経路判定部５０ａの判定結果に応じて、ＥＧＲ切換制御部５０ｂにＥＧＲ通路の切り換えが指示される。
【００２４】
具体的には、ＥＧＲ経路判定部５０ａは、エンジン水温ＴＷに基づいてＥＧＲ通路の切り換えを判定する。エンジン水温ＴＷが低温側の閾値ＴＷＢ以下の冷態運転時には、第２のＥＧＲ通路２０ｂを用いたＥＧＲと判定することで、高温のＥＧＲガスをエンジンに導入し、ＮＯｘの低減を図ると共に、燃焼悪化を防止してＣＯ，ＨＣの排出を抑制し、燃費悪化を防止する。
【００２５】
また、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡ（ＴＷＡ＞ＴＷＢ）を超えた暖機完了後は、第１のＥＧＲ通路２０ａを用いたＥＧＲと判定する。すなわち、暖機完了後は、ＥＧＲクーラ２２とインタークーラ７とで２段階に冷却された低温のＥＧＲガスをエンジンに導入し、ＮＯｘの発生を抑制する。
【００２６】
更に、エンジン水温ＴＷがＴＷＡ≧ＴＷ＞ＴＷＢの暖気途上である場合は、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用したＥＧＲと判定することで、第２のＥＧＲ通路２０ｂを介したＥＧＲから第１のＥＧＲ通路２０ａを介したＥＧＲへの移行を円滑化にする。
【００２７】
ＥＧＲ切換制御部５０ｂは、ＥＧＲ経路判定部５０ａからの指示により、ＥＧＲ通路２０の切換弁２１を切り換える。第１のＥＧＲ通路２０ａを用いたＥＧＲと判定された場合は、第２のＥＧＲ通路２０ｂを遮断して第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００２８】
また、第２のＥＧＲ通路２０ｂを用いたＥＧＲと判定された場合は、第１のＥＧＲ通路２０ａを遮断して第２のＥＧＲ通路２０ｂがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。更に、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用したＥＧＲと判定された場合は、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとの双方がＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００２９】
尚、第１，第２のＥＧＲ通路２０ａ，２０ｂを用いたＥＧＲ、特に、第２のＥＧＲ通路２０単独でのＥＧＲを実行する際、排気圧力が低く、ＥＧＲガスを導入できない虞がある場合には、スロットル弁６又は排圧調整弁１１の開度を制御して差圧を発生させ、ＥＧＲガスを導入する。
【００３０】
次に、ＥＣＵ５０で実行されるＥＧＲ切換制御のプログラム処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
図２のＥＧＲ切換制御処理は、エンジン始動後の運転領域がＥＧＲ実施領域にあるとき、所定時間毎に実行される処理であり、先ず、最初のステップＳ１で水温センサ３１で検出したエンジン水温ＴＷを読み込む。次いで、ステップＳ２へ進んでエンジン水温ＴＷと高温側の閾値ＴＷＡ（例えば、８０°Ｃ）とを比較し、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡを超えてエンジンが暖機完了状態か否かを調べる。
【００３２】
ステップＳ２においてＴＷ＞ＴＷＡであり、エンジンの暖機が完了していない場合には、ステップＳ２からステップＳ３へ進み、第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０から切り離されて第２のＥＧＲ通路２０ｂがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。次に、ステップＳ４でエンジン水温ＴＷと低温側の閾値ＴＷＢ（例えば、４０〜５０°Ｃ）とを比較し、エンジン水温ＴＷが閾値ＴＷＢを超えて暖機途上であるか否かを調べる。
【００３３】
ステップＳ４において、ＴＷ≦ＴＷＢでエンジン冷態運転時である場合、第２のＥＧＲ通路２０ｂに切り換えたまま本処理を抜ける。一方、ＴＷ＞ＴＷＢで暖機途上である場合には、ステップＳ４からステップＳ５へ進んで、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとの双方がＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換え、本処理を抜ける。
【００３４】
その後、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡを超えて暖機完了状態になると、ステップＳ２からステップＳ６へ進み、第２のＥＧＲ通路２０ｂがＥＧＲ通路２０から切り離されて第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００３５】
以上の切換弁２１に対する切換処理により、エンジン水温ＴＷが低温側の閾値ＴＷＢ以下の冷態運転時には、比較的高温の排気ガスが第２のＥＧＲ通路２０ｂからスロットル弁６下流の吸気通路３に直接環流され、筒内で再燃焼される。また、暖機途上の運転時（ＴＷＡ≧ＴＷ＞ＴＷＢ）には、排気ガスが第１のＥＧＲ通路２０ａからターボ過給機８のコンプレッサ８ａ上流側に環流されると共に、第２のＥＧＲ通路２０ｂからスロットル弁６下流の吸気通路３に環流される。更に、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡを超えて暖機が完了したときには、排気ガスが第１のＥＧＲ通路２０ａからターボ過給機８のコンプレッサ８ａ上流側に導入され、第１のＥＧＲ通路２０ａのＥＧＲクーラ２２とコンプレッサ８ａ下流側の吸気通路３のインタークーラ７とで冷却されて環流される。
【００３６】
このように本実施の形態においては、ＥＧＲガスをコンプレッサ８ａの上流側に導入する第１のＥＧＲ通路２０ａと、スロットル弁６の下流側に導入する第２のＥＧＲ通路２０ｂとを設置している。そして、エンジン暖機後は第１のＥＧＲ通路２０ａを使用してＥＧＲを行い、冷態時には第２のＥＧＲ通路２０ｂを使用してＥＧＲを行う。
【００３７】
これにより、冷態運転時のＥＧＲによる燃焼悪化を回避し、燃費悪化を防止することができる。しかも、何れのＥＧＲガスも触媒コンバータ１０を通過後の浄化されたガスとなり、煤の生成を抑制したＥＧＲガスを導入することができ、触媒コンバータ１０のＤＰＦ１０ｂの再生頻度を減らすことで負荷を軽減することができ、ＥＧＲクーラ２２の煤詰まりによる冷却効率の低下や、ＥＧＲクーラ２２の耐久性低下、ＮＯｘ排出量の増大を回避することができる。
【００３８】
また、浄化処理前の排気ガスを環流させる従来の高圧系のＥＧＲ通路を廃止することで、従来の高圧系のＥＧＲ通路に設置するＥＧＲクーラやＥＧＲ弁が不要となってコスト低減を図ることができる。
【００３９】
次に、本発明の実施の第２形態について説明する。  
第２形態は、前述の第１形態に対して、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用する条件を追加するものである。具体的には、エンジンの暖機完了後の第１ＥＧＲ通路２０ａを用いたＥＧＲにおいて、燃焼悪化が予想される場合には、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとを併用したＥＧＲを実行する。
【００４０】
このため、第２形態では、第１形態のＥＧＲ切換制御処理（図２参照）の一部を変更し、図３に示すＥＧＲ切換制御処理とする。図３のＥＧＲ切換制御処理では、図２のＥＧＲ切換制御処理のステップＳ２のエンジン水温ＴＷと高温側の閾値ＴＷＡとの比較結果、ＴＷ＞ＴＷＡの場合に、ステップＳ６へ進む前に、ステップＳ２−１，Ｓ２−２の判定を追加する。以下、第１形態に対する変更点を中心として説明する。
【００４１】
ステップＳ２−１は、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡを超えて暖機完了状態である場合に、現在の運転状態が低負荷領域の運転状態であるか否かを調べるステップであり、例えば、吸入空気量センサ３０からの信号に基づく吸入空気量を低負荷領域を判定する。ステップＳ２−１において、低負荷運転でない場合には、ステップＳ２−１からステップＳ６へ進み、第１形態と同様、第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００４２】
一方、ステップＳ２−１において、低負荷運転である場合には、ステップＳ２−１からステップＳ２−２へ進んで、温度センサ３４（或いは温度センサ３５）によって検出した排気温度ＴＥＸが閾値ＴＬ未満か否かを判定する。閾値ＴＬは、暖機完了後の低負荷運転時に、排気温度が低く、第１のＥＧＲ通路２０ａからＥＧＲクーラ２２を通したＥＧＲのみでは燃焼悪化が予想される場合を判定するための設定温度であり、予め実験等により求められてＥＣＵ５０内のメモリに保存されている。
【００４３】
ステップＳ２−２において、ＴＥＸ≧ＴＬの場合、第１のＥＧＲ通路２０ａのみでも燃焼悪化の心配はないため、ステップＳ６で第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。一方、ＴＥＸ＜ＴＬの場合には、第１のＥＧＲ通路２０ａのみでは燃焼悪化の虞があるため、ステップＳ２−２からステップＳ５へ進み、第１のＥＧＲ通路２０ａと第２のＥＧＲ通路２０ｂとの双方がＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００４４】
尚、ステップＳ２−１，Ｓ２−２は１つのステップに纏めて、吸入空気量等の負荷と排気温度とをパラメータとするマップを参照して燃焼悪化が予想される運転領域にあるか否かを判定するようにしても良い。
【００４５】
第２形態においても、第１形態と同様、ＥＧＲクーラ２２の煤詰まりによる冷却効率の低下や耐久性低下、ＮＯｘ排出量の増大を回避することができるばかりでなく、ＥＧＲによる燃焼悪化を未然に回避して燃費悪化を防止することができる。
【００４６】
次に、本発明の実施の第３形態について説明する。  
第３形態は、第１形態に対して、浄化処理前の排気ガスを吸気系に環流する従来の高圧系のＥＧＲ通路を併用するものである。第１，第２のＥＧＲ通路２０ａ，２０ｂは、従来の高圧系のＥＧＲ通路に比較して経路が長いため、過渡時にＥＧＲガスの導入遅れが生じる、第２のＥＧＲ通路２０ｂのみではＥＧＲガスが導入し難いといった虞がある。従って、このような場合、従来の高圧系のＥＧＲ通路を併用する。
【００４７】
具体的には、図４に示すように、ターボ過給機８のタービン８ｂ上流側の排気通路５からスロットル弁６下流側の吸気通路３に排気ガスの一部を環流させる通路を第３のＥＧＲ通路４０として設置し、この第３のＥＧＲ通路４０に、ＥＧＲクーラ４１，ＥＧＲ弁４２を介装する。第３のＥＧＲ通路４０を介したＥＧＲを実施しない場合には、ＥＧＲ弁４２は閉じておく。
【００４８】
第１，第２，第３のＥＧＲ通路２０ａ，２０ｂ，４０を切り換える第３形態のＥＧＲ切換制御処理は、第１形態のＥＧＲ切換制御処理（図２参照）の一部を変更し、図５に示すＥＧＲ切換制御処理とする。図５のＥＧＲ切換制御処理では、図２のＥＧＲ切換制御処理のステップＳ２のエンジン水温ＴＷと高温側の閾値ＴＷＡとの比較結果、ＴＷ＞ＴＷＡの場合に、ステップＳ６へ進む前に、ステップＳ２−３の判定を追加し、その判定結果に応じて、新たなステップＳ８を実行する。また、ステップＳ４でのエンジン水温ＴＷと低温側の閾値ＴＷＢとの比較結果、ＴＷ≦ＴＷＢの場合に、ステップＳ４−１の判定を追加し、その判定結果に応じて、新たなステップＳ７を実行する。以下、第１形態に対する変更点を中心として説明する。
【００４９】
ステップＳ２−３は、エンジン水温ＴＷが高温側の閾値ＴＷＡを超えて暖機完了状態である場合に、更に運転状態が過渡領域の運転状態であるか否かを調べるステップである。ステップＳ２−３において過渡運転時でない場合には、ステップＳ２−３からステップＳ６へ進み、第１形態と同様、第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換える。
【００５０】
一方、ステップＳ２−３において過渡運転時である場合には、ステップＳ２−３からステップＳ８へ進み、第１のＥＧＲ通路２０ａがＥＧＲ通路２０に連通するよう切換弁２１を切り換えると共に、第３のＥＧＲ通路４０のＥＧＲ弁４２を開弁する。これにより、過渡運転時には、第１のＥＧＲ通路２０ａと第３のＥＧＲ通路４０とを併用したＥＧＲが実行され、ＥＧＲガスを遅れなく環流させて再燃焼させ、過渡運転時の排気エミッションの悪化を防止することができる。
【００５１】
また、ステップＳ３で切換弁２１を切り換えて第２のＥＧＲ通路２０ｂをＥＧＲ通路２０に連通させた後、ステップＳ４でエンジン水温ＴＷが低温側の閾値ＴＷＢ以下の冷態運転時である場合、ステップＳ４−１へ進み、第２のＥＧＲ通路２０ｂから意図した量のＥＧＲガスが環流されずＥＧＲ量が不足していないか、例えば排気温度や排気圧力、空燃比の変化等から判定する。
【００５２】
その結果、ＥＧＲ不足が生じる虞がない場合には、ステップＳ４−１から処理を抜け、第２のＥＧＲ通路２０ｂのみを用いたＥＧＲを実行する。一方、ＥＧＲ不足が予想される場合には、ステップＳ４−１からステップＳ７へ進んで第３のＥＧＲ通路４０のＥＧＲ弁４２を開弁し、第２のＥＧＲ通路２０ｂと第３のＥＧＲ通路４０とを併用してＥＧＲ量を確保する。
【００５３】
第３形態においては、第１形態と同様、ＥＧＲクーラ２２の煤詰まりによる冷却効率の低下や耐久性低下、ＮＯｘ排出量の増大を回避し、燃焼悪化による燃費悪化を防止することができるばかりでなく、ＥＧＲガスの追従遅れやＥＧＲ量の不足を防止することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１  エンジン
３  吸気通路
５  排気通路
６  スロットル弁
８  ターボ過給機
８ａ  コンプレッサ
８ｂ  タービン
１０  触媒コンバータ
２０ａ  第１のＥＧＲ通路
２０ｂ  第２のＥＧＲ通路
２１  切換弁
４０  第３のＥＧＲ通路
５０  電子制御装置
５０ａ  ＥＧＲ経路判定部
５０ｂ  ＥＧＲ切換制御部
【図１】
2014101812.tif 000003
【図２】
2014101812.tif 000004
【図３】
2014101812.tif 000005
【図４】
2014101812.tif 000006
【図５】
2014101812.tif 000007