(57)【要約】【課題】ＥＧＲ通路の内壁の腐食を抑制することができる内燃機関の排気還流装置を提供する。【解決手段】排気還流装置は、排気通路３０から排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして吸気通路１２に還流させる高圧ＥＧＲ通路５１と、高圧ＥＧＲ通路５１との接続部よりも上流の吸気通路１２にアンモニアガスを供給する中和剤供給装置と、高圧ＥＧＲ通路５１との接続部よりも上流であって且つ中和剤供給装置よりも下流の吸気通路１２に一端が接続され、高圧ＥＧＲ通路５１に他端が接続される接続通路６０と、を備えている。【選択図】図１
2014141897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の吸気通路に、酸性物質を中和させる中和剤を供給する中和剤供給装置と、
前記ＥＧＲ通路との接続部よりも上流であって且つ前記中和剤供給装置よりも下流の吸気通路に一端が接続され、前記ＥＧＲ通路に他端が接続される接続通路と、を備える
内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ通路と前記接続通路との接続部には、同接続部よりも下流のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを流す第１のモードと、同接続部よりも下流のＥＧＲ通路に前記接続通路を流れるガスを流す第２のモードとに切り替え可能な切り替えバルブが設けられてなる
請求項１に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項３】
前記吸気通路と前記接続通路との接続部には、前記吸気通路から前記接続通路へのガスの流入量を調整する調整バルブが設けられてなる
請求項２に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項４】
前記ＥＧＲ通路には同ＥＧＲ通路内を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーが設けられており、同ＥＧＲクーラーよりも上流のＥＧＲ通路に前記接続通路が接続されてなる
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項５】
前記ＥＧＲ通路は、過給機のタービンよりも上流の排気通路から排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路であり、
前記排気還流装置は、
前記タービンよりも下流の排気通路から排気の一部を低圧ＥＧＲガスとして前記コンプレッサよりも上流の吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路と、
同低圧ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の排気通路に中和剤を供給する供給部と、を備え、
同供給部と前記低圧ＥＧＲ通路とが前記中和剤供給装置として機能する
請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項６】
前記低圧ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の排気通路に設けられている排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒よりも上流の排気通路内に尿素水を噴射する添加弁と、を備え、
同添加弁と前記排気浄化触媒とが前記供給部として機能する
請求項５に記載の内燃機関の排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の燃焼室から排出された排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させる内燃機関の排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の排気還流装置としては、例えば特許文献１に記載されるように、高圧ＥＧＲガスを吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路と、低圧ＥＧＲガスを吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路とを備える装置が知られている。なお、ＥＧＲとは、「Exhaust Gas Recirculation」の略記である。
【０００３】
高圧ＥＧＲ通路は、過給機のタービンよりも上流の排気通路から排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路に還流させる通路であり、低圧ＥＧＲ通路は、タービンよりも下流の排気通路から排気の一部を低圧ＥＧＲガスとしてコンプレッサよりも上流の吸気通路に還流させる通路である。そして、こうした排気還流装置にあっては、内燃機関の運転状態に応じて、高圧ＥＧＲガスが高圧ＥＧＲ通路を通じて吸気通路に還流されたり、低圧ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲ通路を通じて吸気通路に還流されたりするようになっている。
【０００４】
ところで、ＥＧＲガスは硫酸や亜硫酸などの酸性物質を含んでおり、ＥＧＲガスを吸気通路に還流させることにより同吸気通路やシリンダボアの内壁が腐食しやすくなるおそれがある。そこで、上記の排気還流装置には、コンプレッサよりも上流の吸気通路に酸性物質を中和させる中和剤を噴射する中和剤噴射弁が設けられている。そして、低圧ＥＧＲ通路を通じて低圧ＥＧＲガスが吸気通路に還流されているときには、中和剤噴射弁から中和剤を吸気通路に噴射させて吸気通路やシリンダボアの内壁の腐食の抑制を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１４４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは高温であるため、ＥＧＲ通路にはＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラーなどの冷却部が設けられることが多い。こうした冷却部では、ＥＧＲガスに含まれる水分が凝縮し、凝縮水が滞留することがある。その結果、ＥＧＲクーラーに滞留している凝縮水にＥＧＲガスに含まれる酸性物質が取り込まれ、冷却部やＥＧＲ通路の内壁が腐食しやすくなる。なお、ＥＧＲクーラーが設けられていない場合であっても、ＥＧＲ通路を通過する間にＥＧＲガスは冷却されることになるため、ＥＧＲ通路内に凝縮水が滞留するおそれがある。
【０００７】
しかしながら、上記の排気還流装置では、吸気通路内への中和剤の供給によって吸気通路やシリンダボアの内壁の腐食を抑制することはできるものの、ＥＧＲ通路や同ＥＧＲ通路に設けられる冷却部の内壁の腐食を抑制できない。
【０００８】
本発明の目的は、ＥＧＲ通路の内壁の腐食を抑制することができる内燃機関の排気還流装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための内燃機関の排気還流装置は、排気通路から排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の吸気通路に、酸性物質を中和させる中和剤を供給する中和剤供給装置と、ＥＧＲ通路との接続部よりも上流であって且つ中和剤供給装置よりも下流の吸気通路に一端が接続され、ＥＧＲ通路に他端が接続される接続通路と、を備えるようにした。
【００１０】
上記構成によれば、中和剤供給装置によって吸気通路に供給された中和剤を、接続通路を通じてＥＧＲ通路に供給することができる。これにより、吸気通路の内壁だけではなく、接続通路との接続部よりも下流のＥＧＲ通路や同ＥＧＲ通路に設けられている冷却部などの内壁の腐食を抑制することができるようになる。
【００１１】
また、上記の内燃機関の排気還流装置において、ＥＧＲ通路と接続通路との接続部に、この接続部よりも下流のＥＧＲ通路にＥＧＲガスを流す第１のモードと、接続部よりも下流のＥＧＲ通路に接続通路を流れるガスを流す第２のモードとに切り替え可能な切り替えバルブを設けることが好ましい。これによれば、切り替えバルブによって、ＥＧＲ通路への中和剤の供給を許容したり禁止したりすることができるようになる。
【００１２】
また、上記の内燃機関の排気還流装置において、吸気通路と接続通路との接続部に、吸気通路から接続通路へのガスの流入量を調整する調整バルブを設けてもよい。この場合、調整バルブによってＥＧＲ通路に供給する中和剤の量を調整することができるようになる。
【００１３】
ところで、ＥＧＲ通路には同ＥＧＲ通路内を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーが設けられていることがある。こうしたＥＧＲクーラー内には、ＥＧＲガスの冷却によって生じた凝縮水が滞留することがある。こうした凝縮水にＥＧＲガスに含まれる酸性物質が取り込まれることにより同凝縮水が酸性化すると、ＥＧＲクーラーの内壁が腐食しやすくなる。そこで、ＥＧＲクーラーよりも上流のＥＧＲ通路に接続通路を接続させることにより、中和剤をＥＧＲクーラー内に供給することができる。その結果、ＥＧＲクーラー内の凝縮水のｐＨ値を大きくすることができ、ＥＧＲクーラーの内壁の腐食を抑制することができるようになる。
【００１４】
なお、上記のＥＧＲ通路を、過給機のタービンよりも上流の排気通路から排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして過給機のコンプレッサよりも下流の吸気通路に還流させる高圧ＥＧＲ通路としてもよい。この場合、内燃機関の排気還流装置は、タービンよりも下流の排気通路から排気の一部を低圧ＥＧＲガスとしてコンプレッサよりも上流の吸気通路に還流させる低圧ＥＧＲ通路と、低圧ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の排気通路に中和剤を供給する供給部と、を備え、供給部と低圧ＥＧＲ通路とに中和剤供給装置として機能させることが好ましい。
【００１５】
上記構成によれば、低圧ＥＧＲ通路には、その上流の排気通路に設けられた供給部から供給された中和剤が排気とともに流入することとなる。そして、低圧ＥＧＲ通路を通じて低圧ＥＧＲガスが吸気通路に還流される際には、低圧ＥＧＲガスとともに低圧ＥＧＲ通路に流入した中和剤がこの低圧ＥＧＲ通路を通じて吸気通路内に流入し、接続通路を通じて高圧ＥＧＲ通路にも供給されるようになる。したがって、排気通路に設けた供給部によって高圧ＥＧＲ通路と低圧ＥＧＲ通路の双方の内壁の腐食を抑制することができるようになる。
【００１６】
また、内燃機関においては、排気に含まれる窒素酸化物を還元させる排気浄化装置を備えている機関がある。こうした排気浄化装置は、低圧ＥＧＲ通路との接続部よりも上流の排気通路に設けられている排気浄化触媒と、この排気浄化触媒よりも上流の排気通路内に尿素水を噴射する添加弁とを有し、排気通路を排気が流れている状況下で同排気通路に尿素水を添加弁から噴射させることで同排気通路内にアンモニアガスを発生させている。
【００１７】
アンモニアは酸性物質を中和する中和剤として機能するため、排気浄化触媒を通過するアンモニアガスの量を調整することにより、排気浄化装置を構成する排気浄化触媒及び添加弁を上記の供給部として機能させることができる。したがって、排気浄化触媒及び添加弁とは別に供給部を設ける場合と比較して内燃機関の構成の簡略化を図ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】一実施形態の排気還流装置を備える内燃機関の概略構成を示す模式図。
【図２】低圧ＥＧＲガスを吸気通路に還流させる場合を示す作用図。
【図３】高圧ＥＧＲガスが吸気通路に還流される場合を示す作用図。
【図４】アンモニアガスが高圧ＥＧＲ通路に供給される場合を示す作用図。
【図５】高圧ＥＧＲクーラー内に滞留している凝縮水のｐＨと同凝縮水の中和に要する時間との関係を示すグラフ。
【図６】アンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路に供給させるために制御装置が実行する処理ルーチンを示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、排気還流装置を備える内燃機関を具体化した一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、内燃機関１１の吸気通路１２には、吸入空気を過給する排気タービン式の過給機２０のコンプレッサ２１が設けられている。このコンプレッサ２１の吸気吐出口２１ａよりも吸気下流の吸気通路１２には、過給された吸入空気を冷却するインタークーラー１３が接続されている。また、このインタークーラー１３よりも吸気下流の吸気通路１２にはスロットルボディ１４が設けられており、このスロットルボディ１４内には内燃機関１１の制御装置１００によって制御されるスロットルバルブ１４ａが設けられている。そして、スロットルボディ１４よりも吸気下流の吸気通路１２が内燃機関１１の吸気ポートに接続されている。
【００２０】
内燃機関１１の排気ポートに接続されている排気通路３０には、過給機２０のタービン２２が設けられている。そして、タービン２２の排気吐出口２２ａよりも排気下流の排気通路３０には、排気に含まれる窒素酸化物を還元させる排気浄化装置４０が設けられている。
【００２１】
排気浄化装置４０は、尿素水を排気通路３０内に噴射する添加弁４１と、この添加弁４１よりも排気下流の排気通路３０に設けられる排気浄化触媒４２とを備えている。添加弁４１は、制御装置１００による制御に基づいて尿素水を排気通路３０内に噴射するようになっている。そして、排気通路３０内に噴射された尿素水に含まれる水分は、排気通路３０内を流れる排気と共に排気下流に流動する過程で蒸発する。そして、蒸発した水分（水蒸気）と尿素水に含まれる尿素とが反応する加水分解により、中和剤としても機能するアンモニアガスが排気通路３０内に発生する。このように発生したアンモニアガスは、排気とともに排気浄化触媒４２に取り込まれ、この排気浄化触媒４２に取り込まれた排気に含まれる窒素酸化物が、排気と共に排気浄化触媒４２に取り込まれたアンモニアガスによって水及び窒素に還元される。
【００２２】
本実施形態の内燃機関１１には、排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路１２に還流する排気還流装置が設けられている。ＥＧＲとは、「Exhaust Gas Recirculation」の略記である。排気還流装置は、排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして吸気通路１２に還流させる高圧ＥＧＲ通路５１と、排気の一部を低圧ＥＧＲガスとして吸気通路１２に還流させる低圧ＥＧＲ通路５６とを備えている。
【００２３】
高圧ＥＧＲ通路５１の上流端は過給機２０のタービン２２よりも排気上流の排気通路３０に接続され、高圧ＥＧＲ通路５１の下流端は過給機２０のコンプレッサ２１の吸気下流に位置するスロットルボディ１４に接続されている。本実施形態の高圧ＥＧＲ通路５１は、内燃機関１１を構成するシリンダヘッド内に設けられているヘッド内通路５１ａを含んでいる。そして、ヘッド内通路５１ａよりも下流の高圧ＥＧＲ通路５１には、この高圧ＥＧＲ通路５１を流れる高圧ＥＧＲガスを冷却する高圧ＥＧＲクーラー５２が設けられている。また、高圧ＥＧＲ通路５１とスロットルボディ１４との接続部分、すなわち高圧ＥＧＲ通路５１の下流端には、制御装置１００による制御に基づいて高圧ＥＧＲガスの還流量を調整する高圧ＥＧＲ制御バルブ５３が設けられている。
【００２４】
低圧ＥＧＲ通路５６の上流端は、過給機２０のタービン２２よりも排気下流、より詳しくは排気浄化触媒４２よりも排気下流の排気通路３０に接続され、低圧ＥＧＲ通路５６の下流端は過給機２０のコンプレッサ２１よりも吸気上流の吸気通路１２に接続されている。こうした低圧ＥＧＲ通路５６には、低圧ＥＧＲガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラー５７が設けられている。また、この低圧ＥＧＲクーラー５７よりも下流の低圧ＥＧＲ通路５６には、制御装置１００による制御に基づいて低圧ＥＧＲガスの還流量を調整する低圧ＥＧＲ制御バルブ５８が設けられている。
【００２５】
ここで、上記の排気浄化装置４０で発生して排気浄化触媒４２を通過したアンモニガスは、同排気浄化触媒４２よりも排気下流の排気通路３０を排気とともに流れる。そして、こうしたアンモニガスの一部は、低圧ＥＧＲ制御バルブ５８が開弁している場合、排気、すなわち低圧ＥＧＲガスとともに低圧ＥＧＲ通路５６を通じて吸気通路１２に流入する。したがって、本実施形態では、排気浄化装置４０と低圧ＥＧＲ通路５６とが、アンモニアガスを中和剤として吸気通路１２に供給する「中和剤供給装置」として機能する。また、排気浄化装置４０を構成する添加弁４１及び排気浄化触媒４２が、低圧ＥＧＲ通路５６との接続部よりも排気上流の排気通路３０にアンモニアガス（中和剤）を供給する「供給部」として機能する。
【００２６】
また、本実施形態の排気還流装置には、吸気通路１２と高圧ＥＧＲ通路５１とを接続する接続通路６０が設けられている。この接続通路６０の一端は、インタークーラー１３よりも吸気下流であって且つスロットルボディ１４よりも吸気上流の吸気通路１２に接続され、接続通路６０の他端は、ヘッド内通路５１ａよりも下流であって且つ高圧ＥＧＲクーラーよりも上流の高圧ＥＧＲ通路５１に接続されている。そして、吸気通路１２における接続通路６０との接続部である第１の接続部６１には、制御装置１００による制御に基づいて吸気通路１２から接続通路６０への吸入空気の流入量を調整する調整バルブとしての第１のバルブ６１ａが設けられている。
【００２７】
また、高圧ＥＧＲ通路５１における接続通路６０との接続部である第２の接続部６２には、制御装置１００によって制御される切り替えバルブとしての第２のバルブ６２ａが設けられている。この第２のバルブ６２ａは、接続通路６０を流れるガスの高圧ＥＧＲ通路５１内への流入を禁止した上で高圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に還流させる第１のモードと、高圧ＥＧＲガスの吸気通路１２への還流を禁止した上で接続通路６０を流れるガスを高圧ＥＧＲ通路５１内に流入させる第２のモードとに切り替え可能になっている。
【００２８】
次に、図２を参照して、低圧ＥＧＲガスを内燃機関１１の燃焼室に供給する際の作用について説明する。
図２に示すように、低圧ＥＧＲガスを内燃機関１１に還流させているときには、高温の低圧ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲクーラー５７で冷却されるため、低圧ＥＧＲクーラー５７内には、低圧ＥＧＲガスに含まれる水分の凝縮によって凝縮水が生じて滞留することがある。このとき、添加弁４１から尿素水が排気通路３０内に噴射されると、排気浄化触媒４２を通過したアンモニアガスが、排気、すなわち低圧ＥＧＲガスとともに低圧ＥＧＲ通路５６に流入する。すると、低圧ＥＧＲクーラー５７に流入する低圧ＥＧＲガスにはアンモニアガスが含まれているため、凝縮水がアンモニアガスを取り込むことにより、凝縮水の酸性化が抑制される。その結果、低圧ＥＧＲクーラー５７の内壁の腐食が抑制される。
【００２９】
また、アンモニアガス及び低圧ＥＧＲガスを含むガスは、開弁状態の低圧ＥＧＲ制御バルブ５８を介して吸気通路１２に流入する。この場合、第１のバルブ６１ａによって接続通路６０へのガス、すなわち吸入空気、低圧ＥＧＲガス及びアンモニアガスを含むガスの流入が禁止されている。そのため、吸気通路１２を流れるガスが、過給機２０のコンプレッサ２１、インタークーラー１３、スロットルボディ１４などを通じて内燃機関の燃焼室に導入される。
【００３０】
なお、低圧ＥＧＲガスに含まれる酸性物質は、吸気通路１２内を流れている過程でアンモニアガスによって中和される。その結果、吸気通路１２、コンプレッサ２１及びスロットルボディ１４などの内壁の腐食が抑止される。
【００３１】
次に、図３を参照して、高圧ＥＧＲガスを内燃機関１１の燃焼室に供給する際の作用について説明する。
図３に示すように、第１のバルブ６１ａによって吸気通路１２から接続通路６０へのガスの流入が禁止されるとともに、第２のバルブ６２ａが第２のモードに設定され、さらに、高圧ＥＧＲ制御バルブ５３が開弁される。すると、ヘッド内通路５１ａを通過した高圧ＥＧＲガスが高圧ＥＧＲクーラー５２に流入して冷却される。そして、高圧ＥＧＲクーラー５２を通過した高圧ＥＧＲガスは、高圧ＥＧＲ制御バルブ５３を通過してスロットルボディ１４内に流入し、吸気通路１２を流れる吸入空気とともに内燃機関１１の燃焼室に導入される。
【００３２】
なお、高圧ＥＧＲガスは、高圧ＥＧＲ通路５１を流れる際に冷却される。特に、高圧ＥＧＲクーラー５２内を通過する際に、高圧ＥＧＲガスは大幅に冷却される。そのため、高圧ＥＧＲ通路５１内や高圧ＥＧＲクーラー５２内では、高圧ＥＧＲガスに含まれる水分の凝縮によって凝縮水が生じることがある。
【００３３】
また、高圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に還流させるときには、第２のバルブ６２ａが第２のモードに設定されるため、高圧ＥＧＲガスが接続通路６０に流入することが規制される。そのため、接続通路６０の内壁には高圧ＥＧＲガスに含まれる酸性物質が付着しない。
【００３４】
次に、図４及び図５を参照して、アンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路５１に供給する際の作用について説明する。
図４に示すように、添加弁４１からの排気通路３０内への尿素水の噴射によって排気通路３０内でアンモニアガスが発生している状態で低圧ＥＧＲ制御バルブ５８が開弁されると、吸気通路１２には低圧ＥＧＲ通路５６を通じてアンモニアガスが低圧ＥＧＲガスとともに流入する。そして、アンモニアガス、低圧ＥＧＲガス及び吸入空気を含むガスは、第１のバルブ６１ａを介して接続通路６０内に流入し、第１のモードに設定されている第２のバルブ６２ａを介して高圧ＥＧＲ通路５１に流入する。
【００３５】
このとき、高圧ＥＧＲ制御バルブ５３が開弁されているため、第２のバルブ６２ａを介して高圧ＥＧＲ通路５１に流入したガスは、第２の接続部６２よりも下流の高圧ＥＧＲ通路５１をスロットルボディ１４に向けて流れる。すなわち、第２の接続部６２よりも下流の高圧ＥＧＲ通路５１をアンモニアガスが流れるようになる。
【００３６】
そして、高圧ＥＧＲクーラー５２内に滞留している凝縮水にアンモニアガスが取り込まれることで凝縮水のｐＨ値が「８」に近づく、すなわち凝縮水が中性に近づく。また、高圧ＥＧＲ通路５１の内壁に付着している酸性物質（ここでは、凝縮水も含む。）もアンモニガスによって中和される。その結果、第２の接続部６２よりも下流の高圧ＥＧＲ通路５１の内壁の腐食が抑制される。
【００３７】
ここで、図５では、高圧ＥＧＲ通路５１にアンモニアガスを供給するに際し、供給開始時点における凝縮水のｐＨと、凝縮水を中性にすることのできる時間との関係を示している。この図５に示すように、凝縮水のｐＨが第１の値（例えば、１．６）である場合、凝縮水のｐＨを「８」以上にするまでに、第１の時間Ｔ１以上の時間を要する。また、凝縮水のｐＨが第１の値よりも大きい第２の値（例えば、２．６）である場合、凝縮水のｐＨを「８」以上にするのに要する時間は、第１の時間Ｔ１よりも短い第２の時間Ｔ２となる。そして、凝縮水のｐＨが第２の値よりも大きい第３の値（例えば、３．６）である場合、凝縮水のｐＨを「８」以上にするのに要する時間は、第２の時間Ｔ２よりも短い第３の時間Ｔ３となる。
【００３８】
次に、図６を参照して、アンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路５１に供給する際に制御装置１００が実行する処理ルーチンについて説明する。
図６に示すように、本処理ルーチンにおいて、制御装置１００は、燃焼室に高圧ＥＧＲガスを供給する供給モードが終了したか否かを判定する（ステップＳ１１）。高圧ＥＧＲガスを燃焼室に供給する供給モードが継続中である場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、制御装置１００は、本処理ルーチンを一旦終了する。一方、高圧ＥＧＲガスを燃焼室に供給する供給モードが終了している場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、制御装置１００は、高圧ＥＧＲクーラー５２に滞留している凝縮水の水量である凝縮水量ＱＷを推定する（ステップＳ１２）。例えば、上記の供給モードの実行期間が長かったときほど凝縮水量ＱＷが多いと推定することができる。また、上記の供給モード中に高圧ＥＧＲ通路５１を流れた高圧ＥＧＲガスの温度が高温であったときほど凝縮水量ＱＷが多いと推定することができる。
【００３９】
続いて、制御装置１００は、高圧ＥＧＲクーラー５２に滞留している凝縮水のｐＨを推定する（ステップＳ１３）。例えば、上記の供給モードの実行期間の長さに応じてｐＨを推定することができる。また、凝縮水のｐＨを検出するためのセンサを高圧ＥＧＲクーラー５２に設け、このセンサから出力される検出信号に基づいて凝縮水のｐＨを検出するようにしてもよい。
【００４０】
そして、制御装置１００は、ステップＳ１２で推定した凝縮水量ＱＷが、アンモニアガスの高圧ＥＧＲ通路５１への供給開始の基準値として設定された判定水量Ｖ以上であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。凝縮水量ＱＷが判定水量Ｖ未満である場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御装置１００は、アンモニアガスの高圧ＥＧＲ通路５１への供給を開始させることなく本処理ルーチンを一旦終了する。
【００４１】
一方、凝縮水量ＱＷが判定水量Ｖ以上である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御装置１００は、添加弁４１が尿素水を排気通路３０内に噴射しているか否かを判定する（ステップＳ１５）。尿素水を噴射中である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御装置１００は、尿素水の噴射量を増大させるように添加弁４１を制御し（ステップＳ１６）、その処理を後述するステップＳ１８に移行する。一方、尿素水を噴射していない場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御装置１００は、添加弁４１による尿素水の噴射を開始させ（ステップＳ１７）、その処理を次のステップＳ１８に移行する。
【００４２】
ステップＳ１８において、制御装置１００は、低圧ＥＧＲ制御バルブ５８、第１のバルブ６１ａ、第２のバルブ６２ａ及び高圧ＥＧＲ制御バルブ５３を制御し、図４に示されるようにアンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路５１に供給させるようにする。このとき、制御装置１００は、ステップＳ１３で推定した凝縮水量ＱＷが多いときほど、及びステップＳ１３で推定した凝縮水のｐＨが小さいときほど、高圧ＥＧＲ通路５１にアンモニアガスを供給する時間を長く設定する。そして、制御装置１００は、設定した供給時間が経過すると、各バルブ５８，６１ａ，６２ａ，５３を制御して高圧ＥＧＲ通路５１へのアンモニアガスの供給を停止させる。その後、制御装置１００は、本処理ルーチンを一旦終了する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
（１）吸気通路１２と高圧ＥＧＲ通路５１とを接続する接続通路６０を設けることにより、吸気通路１２内を流れるアンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路５１に供給することができる。これにより、吸気通路１２の内壁だけではなく、高圧ＥＧＲ通路５１と接続通路６０との接続部である第２の接続部６２よりも下流の高圧ＥＧＲ通路５１や高圧ＥＧＲクーラー５２の内壁の腐食を抑制することができる。
【００４４】
（２）第２の接続部６２に第２のバルブ６２ａを設けたことにより、高圧ＥＧＲ通路５１へのアンモニアガスの供給を許容したり禁止したりすることができるようになる。そのため、高圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に還流させるときには、高圧ＥＧＲ通路５１へのアンモニアガスの供給を禁止することができる。これにより、高圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に還流させるときには、その還流量を適量にすることができ、内燃機関１１の燃料消費量の低減に貢献することができる。
【００４５】
（３）吸気通路１２と接続通路６０との接続部である第１の接続部６１に第１のバルブ６１ａを設けることにより、高圧ＥＧＲ通路５１に供給するアンモニアガスの供給量を調整することができる。
【００４６】
（４）本実施形態では、低圧ＥＧＲ通路５６には、その上流の排気通路３０に設けられた排気浄化装置４０で発生したアンモニアガスが排気とともに流入することとなる。そして、低圧ＥＧＲ通路５６を通じて低圧ＥＧＲガスが吸気通路１２に還流される際には、排気、すなわち低圧ＥＧＲガスとともに低圧ＥＧＲ通路５６に流入したアンモニアガスが吸気通路１２に流入し、同アンモニアガスが接続通路６０を通じて高圧ＥＧＲ通路５１にも供給されるようになる。したがって、高圧ＥＧＲ通路５１と低圧ＥＧＲ通路５６の双方の内壁の腐食を抑制することができる。
【００４７】
（５）本実施形態では、排気浄化装置４０で発生したアンモニアガスが中和剤として機能する。そのため、中和剤を吸気通路１２に供給する供給部を排気浄化装置４０とは別に設ける必要がない分、内燃機関１１の構成を簡略化させることができる。
【００４８】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・中和剤を吸気通路１２に供給する供給部を、排気浄化装置４０とは別に設けてもよい。この場合、供給部を、低圧ＥＧＲ通路５６よりも排気上流の排気通路３０に配置してもよいし、低圧ＥＧＲ通路５６に配置してもよい。こうした構成であっても、中和剤を、低圧ＥＧＲ通路５６、吸気通路１２及び高圧ＥＧＲ通路５１に供給することができるため、上記実施形態の効果（１）〜（４）と同等の効果を得ることができる。
【００４９】
なお、供給部を低圧ＥＧＲ通路５６に設ける場合、供給部を、低圧ＥＧＲクーラー５７よりも上流に配置することが好ましい。これにより、低圧ＥＧＲクーラー５７に中和剤を供給することができるため、低圧ＥＧＲクーラー５７内の凝縮水を中和させることができる。
【００５０】
・排気浄化装置４０とは別体の供給部を、吸気通路１２に設けてもよい。例えば、供給部を低圧ＥＧＲ通路５６との接続部よりも吸気上流の吸気通路１２に設けてもよい。この場合、中和剤を、吸気通路１２及び高圧ＥＧＲ通路５１に供給することができるため、吸気通路１２及び高圧ＥＧＲ通路５１の内壁の腐食を抑制することができる。
【００５１】
また、供給部を第１の接続部６１よりも吸気上流の吸気通路１２に設けてもよい。この場合、中和剤を高圧ＥＧＲ通路５１に供給することができるため、高圧ＥＧＲ通路５１の内壁の腐食を抑制することができる。
【００５２】
なお、供給部を吸気通路１２に設ける場合、内燃機関１１は低圧ＥＧＲ通路５６を省略した構成であってもよい。
・排気浄化装置４０とは別体の供給部を設ける場合、添加弁４１から噴射する還元剤は、排気に含まれる窒素酸化物を還元させることができるのであれば尿素水以外の他の還元剤（例えば、アンモニア水）であってもよい。
【００５３】
・内燃機関１１は、高圧ＥＧＲ通路５１を省略するとともに、排気浄化装置４０とは別体の供給部を吸気通路１２に設ける構成であってもよい。この場合、吸気通路１２と低圧ＥＧＲ通路５６とを接続する接続通路を設け、供給部を、接続通路との接続部よりも吸気上流の吸気通路１２に配置することが好ましい。こうした構成では、中和剤を、接続通路を通じて低圧ＥＧＲ通路５６に供給することができ、ひいては低圧ＥＧＲ通路５６の内壁の腐食を抑制することができる。この場合、接続通路を、低圧ＥＧＲクーラー５７よりも上流の低圧ＥＧＲ通路５６に接続させることが好ましい。これにより、低圧ＥＧＲクーラー５７内に生じた凝縮水を中和剤によって中和させることができる。
【００５４】
・高圧ＥＧＲガスがシリンダヘッドに設けられているヘッド内通路５１ａを通過する過程で十分に冷却される場合には、高圧ＥＧＲ通路５１に高圧ＥＧＲクーラー５２を設けなくてもよい。
【００５５】
・シリンダヘッドには冷却水が循環するウォータージャケットが設けられているため、シリンダヘッドに設けられているヘッド内通路５１ａを高圧ＥＧＲガスが流れる際に同高圧ＥＧＲガスは冷却される。そのため、ヘッド内通路５１ａ内でも凝縮水が発生する可能性がある。そこで、接続通路６０を、高圧ＥＧＲ通路５１のヘッド内通路５１ａに接続するようにしてもよい。こうした構成を採用すると、ヘッド内通路５１ａに生じた凝縮水の中和も可能となる。
【００５６】
・低圧ＥＧＲ通路５６は、低圧ＥＧＲクーラー５７を備えない構成であってもよい。こうした構成であっても、低圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に設けられているインタークーラー１３で冷却することができる。
【００５７】
・第１のバルブ６１ａは、吸気通路１２を流れるガスの接続通路６０への流入を禁止する禁止モードと、同ガスのスロットルボディ１４への流入を禁止した上で同ガスの接続通路６０への流入を許容する許容モードに切り替え可能な切り替え弁であってもよい。この場合であっても、第１のバルブ６１ａ及び第２のバルブ６２ａによって、高圧ＥＧＲ通路５１へのアンモニアガスの供給を許容したり禁止したりすることができる。
【００５８】
・高圧ＥＧＲガスを吸気通路１２に還流させていないときには、アンモニアガスを常に高圧ＥＧＲ通路５１に供給させるようにしてもよい。
・高圧ＥＧＲクーラー５２内の凝縮水の水量、すなわち凝縮水量ＱＷや同凝縮水のｐＨによって添加弁４１からの尿素水の噴射量を増減させるのであれば、アンモニアガスを高圧ＥＧＲ通路５１に供給させる供給時間を、高圧ＥＧＲクーラー５２内の凝縮水の水量や同凝縮水のｐＨによって可変としなくてもよい。このような制御構成を採用しても、高圧ＥＧＲ通路５１や高圧ＥＧＲクーラー５２の内壁の腐食を抑制することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１１…内燃機関、１２…吸気通路、２０…過給機、２１…コンプレッサ、２２…タービン、３０…排気通路、４０…中和剤供給装置を構成する排気浄化装置、４１…供給部を構成する添加弁、４２…供給部を構成する排気浄化触媒、５１…高圧ＥＧＲ通路、５２…高圧ＥＧＲクーラー、５６…中和剤供給装置を構成する低圧ＥＧＲ通路、５７…低圧ＥＧＲクーラー、６０…接続通路、６１ａ…調整バルブとしての第１のバルブ、６２ａ…切り替えバルブとしての第２のバルブ。
【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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