(57)【要約】【課題】レイアウト上の優位性を図ることを目的とする。【解決手段】排気通路１３１から排気ガスを導入する排気ガス導入口２２と、排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁４１と、排気ガス調整弁４１を駆動する駆動部３０と、駆動部３０と排気ガス調整弁４１とを結合する駆動軸３５と、排気ガス導入口２２から導入された排気ガスを吸気通路１２２に還流させる排気ガス排出口２３と、駆動軸３５と同軸上に配置され、排気ガス還流装置１０内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁４３と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２Ａ
2018145870.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路を通じて排気ガスを還流させる排気ガス還流装置であって、
前記排気ガス還流装置は、
前記排気通路から排気ガスを導入する排気ガス導入口と、
排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁と、
前記排気ガス調整弁を駆動する駆動部と、
前記駆動部と前記排気ガス調整弁とを結合する駆動軸と、
前記排気ガス導入口から導入された排気ガスを前記吸気通路に還流させる排気ガス排出口と、
前記駆動軸と同軸上に配置され、前記排気ガス還流装置内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁と、
を備えることを特徴とする排気ガス還流装置。
【請求項２】
前記排気ガス還流装置は、
前記排気ガス導入口から前記排気ガス排出口に向かう排気ガスの流れ方向が前記駆動軸の駆動方向に対して交差するように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流装置。
【請求項３】
前記排気ガス導入口と前記排気ガス排出口とを繋ぐ直線よりも低い位置に、凝縮水を集水する凝縮水集水部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の排気ガス還流装置。
【請求項４】
前記排気ガス調整弁は、第１の調整弁と、第２の調整弁とを有し、前記凝縮水排出弁が開弁するにしたがって前記第２の調整弁によって排気ガスの還流量が減少するように前記駆動軸と同軸上に配置されることを特徴とする請求項１ないし３の何れか１項に記載の排気ガス還流装置。
【請求項５】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路を通じて排気ガスを還流させる排気ガス還流制御装置であって、
前記排気通路から排気ガスを導入する排気ガス導入口と、
排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁と、
前記排気ガス調整弁を駆動する駆動部と、
前記駆動部と前記排気ガス調整弁とを結合する駆動軸と、
前記排気ガス導入口から導入された排気ガスを前記吸気通路に還流させる排気ガス排出口と、
前記駆動軸と同軸上に配置され、前記排気ガス還流装置内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁と、
排気ガスの還流量、または凝縮水の排出に応じて、前記駆動軸の駆動量を決定する制御部と、を備え、
前記制御部は、
排気ガス還流条件が成立した場合には、前記駆動軸を所定の駆動量以下の範囲内で駆動することで、前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスを還流し、
凝縮水排出条件が成立した場合には、前記駆動軸を前記所定の駆動量よりも大きく駆動することで、前記凝縮水排出弁を開弁させて凝縮水を排出することを特徴とする排気ガス還流制御装置。
【請求項６】
前記排気ガス調整弁は、第１の調整弁と、第２の調整弁とを有し、
前記駆動部は、前記駆動軸を前記所定の駆動量である第１の駆動量、前記第１の駆動量よりも大きい第２の駆動量、前記第２の駆動量よりも大きい第３の駆動量に駆動可能であって、
前記制御部は、
排気ガス還流条件のみが成立している場合には、前記駆動軸を前記第１の駆動量以下の範囲内で駆動することで、前記凝縮水排出弁を閉弁させたまま前記第１の調整弁を開弁させて排気ガスを還流し、
排気ガス還流条件と凝縮水排出条件とが成立している場合には、前記駆動軸を前記第１の駆動量よりも大きく前記第３の駆動量よりも小さい範囲内で駆動することで、前記第１の調整弁を開弁させて排気ガスを還流し、かつ、前記凝縮水排出弁を開弁させて凝縮水を排出し、
凝縮水排出条件のみが成立している場合には、前記駆動軸を前記第３の駆動量に駆動することで、前記第２の調整弁を閉弁させたまま前記凝縮水排出弁を開弁して凝縮水を排出することを特徴とする請求項５に記載の排気ガス還流制御装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記凝縮水排出弁に接続される凝縮水排出通路が正圧であって、前記凝縮水排出通路内の圧力が所定の圧力以上である場合、前記凝縮水排出弁を開弁する前に、前記凝縮水排出通路の圧抜きを行うことを特徴とする請求項５または６に記載の排気ガス還流制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、
前記凝縮水排出弁に接続される凝縮水排出通路が負圧であって、排気管内の圧力と吸気管内の圧力との差が所定の圧力以上である場合、前記凝縮水排出弁を開弁する前に、前記排気管内の圧抜きを行うことを特徴とする請求項５または６に記載の排気ガス還流制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気ガス還流装置および排気ガス還流制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、排気ガスを吸気管に還流し、吸気ガスと共に燃焼室に吸入させて、エミッション性能を向上させる排気ガス還流装置が知られている。特許文献１には、ＥＧＲクーラの排気導入部の高さが最も高くＥＧＲバルブの高さが低くなるよう傾斜配置し、ＥＧＲバルブの上流側底部に結露水が流入する集水凹部を形成している内燃機関のＥＧＲ装置が開示されている。このように集水凹部で回収した結露水をＥＧＲバルブよりも下流に供給することによって燃焼温度を低下させてＮＯｘ排出量を抑制されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２５０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の内燃機関のＥＧＲ装置では、ＥＧＲクーラからＥＧＲバルブまでを傾斜配置し、更に複数のバルブおよびポンプを配置する必要があることから、レイアウト上の自由度を確保することができないという問題がある。
本発明は、上述したような問題点に鑑みてなされたものであり、レイアウト上の優位性を図ることができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の排気ガス還流装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路を通じて排気ガスを還流させる排気ガス還流装置であって、前記排気ガス還流装置は、前記排気通路から排気ガスを導入する排気ガス導入口と、排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁と、前記排気ガス調整弁を駆動する駆動部と、前記駆動部と前記排気ガス調整弁とを結合する駆動軸と、前記排気ガス導入口から導入された排気ガスを前記吸気通路に還流させる排気ガス排出口と、前記駆動軸と同軸上に配置され、前記排気ガス還流装置内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁と、を備えることを特徴とする。
本発明の排気ガス還流制御装置は、内燃機関の排気通路と吸気通路とを連通する排気ガス還流通路を通じて排気ガスを還流させる排気ガス還流制御装置であって、前記排気通路から排気ガスを導入する排気ガス導入口と、排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁と、前記排気ガス調整弁を駆動する駆動部と、前記駆動部と前記排気ガス調整弁とを結合する駆動軸と、前記排気ガス導入口から導入された排気ガスを前記吸気通路に還流させる排気ガス排出口と、前記駆動軸と同軸上に配置され、前記排気ガス還流装置内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁と、排気ガスの還流量、または凝縮水の排出に応じて、前記駆動軸の駆動量を決定する制御部と、を備え、前記制御部は、排気ガス還流条件が成立した場合には、前記駆動軸を所定の駆動量以下の範囲内で駆動することで、前記排気通路から前記吸気通路に排気ガスを還流し、凝縮水排出条件が成立した場合には、前記駆動軸を前記所定の駆動量よりも大きく駆動することで、前記凝縮水排出弁を開弁させて凝縮水を排出することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、レイアウトの自由度を確保できることから、レイアウト上の優位性を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】車両の一部の構成の一例を示す模式図である。
【図２Ａ】第１の実施例の排気ガス還流装置の構成の一例を示す図である。
【図２Ｂ】第１の実施例の排気ガス還流装置の構成の一例を示す図である。
【図３】第１の実施例の駆動量と開弁率との関係を説明するための図である。
【図４】第１の実施例の凝縮水を排出するときの処理を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施例の凝縮水を排出するときの処理を示すフローチャートである。
【図６Ａ】第２の実施例の排気ガス還流装置の構成の一例を示す図である。
【図６Ｂ】第２の実施例の排気ガス還流装置の構成の一例を示す図である。
【図６Ｃ】第２の実施例の排気ガス還流装置の構成の一例を示す図である。
【図７】第２の実施例の駆動量と開弁率との関係を説明するための図である。
【図８】第２の実施例の凝縮水を排出するときの処理を示すフローチャートである。
【図９】第２の実施例の凝縮水を排出するときの処理を示すフローチャートである。
【図１０】第３の実施例の凝縮水を排出するときの処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明に係る実施形態は、排気通路１３１から排気ガスを導入する排気ガス導入口２２と、排気ガスの還流量を調整する排気ガス調整弁４１と、排気ガス調整弁４１を駆動する駆動部３０と、駆動部３０と排気ガス調整弁４１とを結合する駆動軸３５と、排気ガス導入口２２から導入された排気ガスを吸気通路１２２に還流させる排気ガス排出口２３と、駆動軸３５と同軸上に配置され、排気ガス還流装置１０内に凝縮した凝縮水を排出する凝縮水排出弁４３と、を備える。本実施形態の排気ガス還流装置１０によれば、排気ガス調整弁４１の同軸上に凝縮水排出弁４３を配置したことにより、別途に凝縮水を排出するためのバルブを設けたり、別途に凝縮水を集水させるための部位を設けたりする必要がない。したがって、排気ガス還流装置１０を配置するときのレイアウトの自由度を確保でき、レイアウトの優位性を図ることができる。
【０００９】
本実施形態に係る排気ガス還流装置１０は、還流させる排気ガスを増加させるために、後述する触媒コンバータ１３４に到達する前の高圧の排気ガスを還流させている。高圧の排気ガスを還流させる場合、触媒コンバータ１３４を通過した後の低圧の排気ガスを還流させる場合に比べて、凝縮水が排気ガスの圧力による影響を受けやすい。そのため、本実施形態の排気ガス還流装置１０は、凝縮水を集水したり排出したりするときに、高圧の排気ガスの影響を軽減できるように構成している。
以下、本実施形態に係る実施例について図面を参照して説明する。
【００１０】
（第１の実施例）
図１は、車両１００の一部の構成を示す模式図である。
車両１００は、内燃機関であるエンジン１１０と、エンジン１１０の燃焼用の空気を取り入れる吸気系１２０と、エンジン１１０からの排気ガスを外部に排出する排気系１３０と、ＥＣＵ１４０と、排気ガス還流システム１５０とを含む。車両１００は排気ガス還流制御装置の一例に対応する。
エンジン１１０は、吸気行程、圧縮行程、膨張行程および排気行程からなる一連の４行程を行うディーゼルエンジンを用いることができる。エンジン１１０は一連の４工程を行うことで、クランクシャフトを回転させて車両１００を走行させる。本実施例のエンジン１１０は、例えば３つの気筒１１１ａ〜１１１ｃを有する。
【００１１】
吸気系１２０は、エアクリーナ１２１と、吸気通路１２２と、スロットルボディ１２５とを含む。エアクリーナ１２１はエンジン１１０の負圧により吸入した燃焼用の空気を浄化する。吸気通路１２２はエアクリーナ１２１により浄化された燃焼用の空気をエンジン１１０の吸気ポートに導く。吸気通路１２２は、吸気管１２３と、吸気マニホールド１２４とを含む。吸気管１２３はエアクリーナ１２１と吸気マニホールド１２４とに接続される。吸気マニホールド１２４は吸気管１２３とエンジン１１０の吸気ポートとに接続される。スロットルボディ１２５は吸気管１２３に接続して配置される。スロットルボディ１２５はＥＣＵ１４０により制御され、燃焼用の空気の流量を調整する。燃焼用の空気は燃料インジェクタから燃料が混合され、混合気としてエンジン１１０に供給される。
また、吸気系１２０は、エアフロメータ１２６と、吸気圧センサ１２７とを含む。エアフロメータ１２６は吸気管１２３に配置され、吸気管１２３を通過した燃焼用の空気の量を検出する。吸気圧センサ１２７は吸気圧を検出する。エアフロメータ１２６により検出された燃焼用の空気の量の情報、および、吸気圧センサ１２７により検出された吸気圧の情報はＥＣＵ１４０に送信される。
【００１２】
排気系１３０は、排気通路１３１と、触媒コンバータ１３４とを含む。排気通路１３１はエンジン１１０により燃焼された後の排気ガスを外部に排出する。排気通路１３１は、排気マニホールド１３２と、排気管１３３とを含む。排気マニホールド１３２はエンジン１１０の排気ポートと排気管１３３とに接続される。排気管１３３は排気マニホールド１３２に接続される。触媒コンバータ１３４は排気マニホールド１３２および排気管１３３から流入した排気ガスを浄化する。触媒コンバータ１３４は排気管１３３に配置される。触媒コンバータ１３４には、例えば各種三元触媒を用いることができる。
また、排気系１３０は排気圧センサ１３５を含む。排気圧センサ１３５は排気圧を検出する。排気圧センサ１３５により検出された排気圧の情報はＥＣＵ１４０に送信される。
【００１３】
ＥＣＵ１４０は、エンジン１１０、吸気系１２０、排気系１３０および後述する排気ガス還流装置１０を制御する。ＥＣＵ１４０はＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、コンピュータとして機能する。ＲＯＭには排気ガス還流装置１０などを制御するためのプログラム、閾値などの情報が格納されている。また、ＲＡＭはプログラムや情報を一時的に記憶する。ＥＣＵ１４０は排気ガス還流装置１０を制御する制御部の一例に対応する。
また、車両１００は、アクセル操作量を検出するアクセルセンサ１０１と、大気圧を検出する大気圧センサ１０２とを有する。アクセルセンサ１０１により検出されたアクセル操作量の情報、および、大気圧センサ１０２により検出された大気圧の情報はＥＣＵ１４０に送信される。
【００１４】
排気ガス還流システム１５０は、排気ガス還流通路１５１と、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）クーラ１５２と、凝縮水排出管１５３と、排気ガス還流装置１０とを含む。排気ガス還流通路１５１は排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスを導くように排気通路１３１と吸気通路１２２とを連通する。排気ガス還流通路１５１の一端は、エンジン１１０と触媒コンバータ１３４との間の排気通路１３１に接続される。一方、排気ガス還流通路１５１の他端は、エンジン１１０とスロットルボディ１２５との間の吸気通路１２２に接続される。排気ガス還流通路１５１には、触媒コンバータ１３４に到達する前の高圧の排気ガスが流れる。なお、説明の便宜上、排気ガス還流通路１５１のうち排気通路１３１に接続される側を上流といい、吸気通路１２２に接続される側を下流という。ＥＧＲクーラ１５２は排気ガス還流通路１５１の途中であって、排気ガス還流装置１０の上流側に配置される。ＥＧＲクーラ１５２は排気ガス還流通路１５１を流れている排気ガスを冷却する。
凝縮水排出管１５３は冷却された排気ガスに含まれる凝縮水を排出する。具体的に、凝縮水排出管１５３は、排気ガス還流装置１０と吸気通路１２２との間に接続される。したがって、排気ガス還流装置１０により排出された凝縮水は吸気通路１２２に排出される。すなわち、吸気通路１２２は凝縮水が排出される凝縮水排出通路として機能する。吸気通路１２２は負圧であるため、凝縮水は負圧によって吸気通路１２２に吸い込まれる。
なお、凝縮水排出管は、吸気通路１２２に接続される場合に限られず、排気通路１３１に接続してもよい。図１には、排気通路１３１に接続される場合の例として、二点鎖線に示す凝縮水排出管１５４を示している。すなわち、排気通路１３１は凝縮水が排出される凝縮水排出通路として機能することができる。排気通路１３１は正圧であり、凝縮水は排気通路１３１の熱によって蒸発する。
【００１５】
排気ガス還流装置１０は排気ガス導入条件が成立した場合、排気ガス還流通路１５１を通して排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスを還流させる。このとき、排気ガス還流装置１０はＥＣＵ１４０の制御に基づいて、還流させる排気ガスの量（還流量）を調整する。また、排気ガス還流装置１０は凝縮水排出条件が成立した場合、ＥＣＵ１４０の制御に基づいて、凝縮水排出管１５３あるいは凝縮水排出管１５４を通じて凝縮水を排出する。なお、排気ガス還流装置１０は上述した処理をＥＣＵ１４０の制御に基づいて行う。排気ガス還流装置１０は排気ガス還流通路１５１の途中であって、ＥＧＲクーラ１５２の下流に配置される。
【００１６】
次に、第１の実施例に係る排気ガス還流装置１０の構成について説明する。
図２Ａおよび図２Ｂは、排気ガス還流装置１０の構成の一例を示す模式図である。各図は、排気ガス還流装置１０を車両１００に搭載した状態であって、上下方向（鉛直方向）の上方をＵｐ、下方をＬｏで示している。
排気ガス還流装置１０は、ハウジング２０と、駆動部３０と、駆動軸３５と、弁体４０とを備える。
【００１７】
ハウジング２０は排気ガス還流装置１０の筐体である。ハウジング２０は側壁２１によって略円筒状に形成される。ハウジング２０は長手方向（円筒の軸方向）が上下方向に対して傾斜して配置される。具体的には、ハウジング２０は上部が後述する排気ガス排出口２３側に傾斜するように配置される。側壁２１には、排気ガス導入口２２と、排気ガス排出口２３と、凝縮水排出口２４とが形成される。排気ガス導入口２２は排気通路１３１からＥＧＲクーラ１５２を通過した排気ガスをハウジング２０内に導くための導入口である。排気ガス導入口２２は排気ガス還流通路１５１の上流側、すなわち排気通路１３１側に接続される。排気ガス排出口２３は導入された排気ガスを吸気通路１２２に向かって排出するための排出口である。排気ガス排出口２３は排気ガス還流通路１５１の下流側、すなわち吸気通路１２２側に接続される。
【００１８】
凝縮水排出口２４は排気ガスから分離された凝縮水を排出するための排出口である。凝縮水排出口２４は凝縮水排出管１５３あるいは凝縮水排出管１５４に接続される。凝縮水排出口２４が凝縮水排出管１５３に接続されている場合には凝縮水は吸気通路１２２に排出され、凝縮水排出口２４が凝縮水排出管１５４に接続されている場合には凝縮水は排気通路１３１に排出される。また、凝縮水排出口２４は排気ガス導入口２２および排気ガス排出口２３よりも下方に位置する。具体的には、凝縮水排出口２４の開口上端が、排気ガス導入口２２の開口下端および排気ガス排出口２３の開口下端よりも下方に位置する。なお、開口上端および開口下端とは、それぞれハウジング２０側の開口をいう。
【００１９】
また、ハウジング２０は排気ガス導入口２２と排気ガス排出口２３との間に開口部２５を有する。排気ガス導入口２２から導入された排気ガスは開口部２５を通って排気ガス排出口２３に流れる。なお、排気ガスが開口部２５を通過する前に、排気ガスの一部はハウジング２０の側壁２１の内側面や開口部２５を形成する壁に衝突した後に開口部２５を通過する（図２Ｂに示す矢印Ｆａ）。このように排気ガスが側壁２１の内側面に衝突するのは、排気ガスの流れ方向（図２Ｂに示す矢印Ｆｂ）が駆動軸３５の駆動方向に対して交差するように、排気ガス導入口２２と排気ガス排出口２３とが位置しているためである。排気ガスが側壁２１の内側面などに衝突することで排気ガスの流速が遅くなり、排気ガスと排気ガスに含まれる凝縮水とを容易に分離することができる。したがって、図２Ａに示すように、ハウジング２０の下方には、分離された凝縮水を集水する凝縮水集水部２６が配置される。凝縮水集水部２６は、ハウジング２０の側壁２１の一部と後述する凝縮水排出弁４３とにより構成される。排気ガス還流装置１０を車両１００に搭載した状態において、凝縮水集水部２６は排気ガス導入口２２と排気ガス排出口２３とを繋ぐ直線よりも低く位置する。好ましくは、凝縮水集水部２６は排気ガス導入口２２の開口下端と排気ガス排出口２３の開口下端とを繋ぐ直線Ｌ（図２Ａに示す二点鎖線を参照）よりも低く位置する。また、凝縮水集水部２６には水位センサ２７が配置される。水位センサ２７は凝縮水集水部２６に集水した凝縮水の水位を検出し、検出した水位の情報をＥＣＵ１４０に送信する。
【００２０】
駆動部３０は、ＥＣＵ１４０の制御に基づいて、駆動軸３５を介して弁体４０を駆動する。駆動部３０は、例えば、負圧アクチュエータや電動アクチュエータを用いることができる。駆動軸３５は駆動部３０と弁体４０とを結合する。駆動軸３５は駆動部３０による駆動方向に沿って駆動可能な軸であり、ハウジング２０と同様に上下方向に対して傾斜して配置される。なお、駆動軸３５は駆動部３０の一部であってもよい。
【００２１】
弁体４０は駆動軸３５を介して駆動部３０によって駆動されることでハウジング２０内を駆動軸３５の軸方向に沿って移動する。本実施例の弁体４０は、排気ガス調整弁４１と、凝縮水排出弁４３とを有する。
排気ガス調整弁４１は、排気ガスの還流量を調整するための弁である。図２Ａに示すように、排気ガス調整弁４１が移動してハウジング２０の開口部２５の開口縁に接することで閉弁する。この場合には、排気ガスが開口部２５を通ることができないので、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流しない。一方、図２Ｂに示すように、排気ガス調整弁４１が下方に移動してハウジング２０の開口部２５の開口縁から離れることで開弁する。この場合には、排気ガスが開口部２５を通ることができるので、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流される。このとき、排気ガス調整弁４１が開口部２５から離れる距離に応じて排気ガスの還流量が調整される。
【００２２】
凝縮水排出弁４３はハウジング２０内に凝縮した凝縮水を排出するための弁である。ここで、凝縮水排出弁４３は駆動軸３５と同軸上に配置される。凝縮水排出弁４３は排気ガス調整弁４１と一体的に構成され、排気ガス調整弁４１の移動と同期して移動する。具体的には、凝縮水排出弁４３は排気ガス調整弁４１よりも下方に位置し、排気ガス調整弁４１と軸部４４を介して一体的に構成される。
図２Ａに示すように、凝縮水排出弁４３が凝縮水排出口２４よりも上方に位置している場合には、凝縮水排出弁４３が凝縮水集水部２６（ハウジング２０の内部）と凝縮水排出口２４との間を閉弁する。この場合には、凝縮水は凝縮水集水部２６から凝縮水排出口２４に流出することができないことから、凝縮水は凝縮水集水部２６に貯留したままである。一方、凝縮水排出弁４３が下方に移動することで開弁される。この場合には、凝縮水は凝縮水集水部２６から凝縮水排出口２４に流出することができることから、凝縮水は凝縮水排出口２４を通って、凝縮水排出管１５３あるいは凝縮水排出管１５４を通じて排出する。
【００２３】
ここで、排気ガス調整弁４１および凝縮水排出弁４３の駆動量と、開弁率との関係について図３を参照して説明する。図３は、横軸が駆動部３０による駆動量を示し、縦軸が開弁率（％）を示している。また、排気ガス調整弁４１の開弁率を実線で示し、凝縮水排出弁４３の開弁率を破線で示している。
まず、駆動量が０の場合は、図２Ａの状態に相当し、排気ガス調整弁４１および凝縮水排出弁４３の何れの開弁率も０％である。
次に、駆動量が０から第１の駆動量までは、排気ガス調整弁４１の開弁率が０％から１００％まで移行するのに対して、凝縮水排出弁４３の開弁率は０％のままである。
次に、駆動量が第１の駆動量以降は、排気ガス調整弁４１の開弁率が１００％のままであるのに対して、凝縮水排出弁４３の開弁率は０％から１００％まで移行する。
【００２４】
図３に示すように、本実施例の弁体４０は凝縮水排出弁４３を閉弁した状態のまま排気ガス調整弁４１の開弁率を調整できるように設定されている。したがって、凝縮水排出条件が成立せずに排気ガス還流条件が成立している場合には、凝縮水を排出する必要がないことから、凝縮水排出弁４３を閉弁させたまま凝縮水排出弁４３の開弁率を調整することができる。すなわち、凝縮水を排出することなく排気ガスの還流量のみを調整することができる。
具体的には、ＥＣＵ１４０がエンジン１１０の運転状態を取得し、取得した運転状態に適した還流量になるように駆動軸３５の駆動量を０から第１駆動量までの範囲で調整する。したがって、凝縮水排出弁４３が閉弁した状態のまま、排気ガス調整弁４１は開弁率が０％から１００％までの範囲で調整され、排気ガスを運転状態に適した還流量に調整することができる。
【００２５】
上述したように、本実施例の排気ガス還流装置１０は排気ガス調整弁４１の同軸上に凝縮水排出弁４３を配置しているので、凝縮水排出弁４３を凝縮水集水部２６の一部として構成することができる。そのため、排気ガス還流通路１５１を斜めに配置したり、別途に凝縮水を排出するためのバルブを設けたり、別途に凝縮水を集水させるための部位を設けたりする必要がない。したがって、排気ガス還流装置１０を配置するときのレイアウトの自由度を確保でき、レイアウトの優位性を図ることができる。
また、凝縮水集水部２６に集水された凝縮水は凝縮水排出弁４３が開弁することで排出されることから、別途にバルブを設けたり、別途にポンプを設けたりする必要がないことから、排気ガス還流装置１０のコストを削減でき、コストの優位性を図ることができる。
また、排気ガス調整弁４１の同軸上に凝縮水排出弁４３を配置したことにより、別途に駆動部を設ける必要がないことから、排気ガス還流装置１０のコストを削減でき、コストの優位性を図ることができる。
【００２６】
また、本実施例の排気ガス還流装置１０は、ハウジング２０内を流れる排気ガスの流れ方向が駆動軸３５の駆動方向に対して交差するように排気ガス導入口２２および排気ガス排出口２３が位置している。したがって、凝縮水を含んだ排気ガスはハウジング２０の側壁２１などに衝突し易く、衝突することで排気ガスの流速が遅くなり、排気ガスと凝縮水とを容易に分離することができる。
また、本実施例の排気ガス還流装置１０は、排気ガス導入口２２と排気ガス排出口２３とを繋ぐ直線よりも低い位置に、凝縮水を集水する凝縮水集水部２６を備えている。したがって、排気ガスを吸気通路１２２に還流するときに、凝縮水が排気ガスと共に排気ガス排出口２３から排出されないように防止することができる。
【００２７】
次に、エンジン１１０が駆動している状態で、排気ガス還流装置１０が凝縮水を凝縮水排出管１５３から吸気通路１２２に排出するときのＥＣＵ１４０の処理について図４のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートはＥＣＵ１４０のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現する。
【００２８】
Ｓ４０１では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件（凝縮水を排出する条件）が成立したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は水位センサ２７から受信した水位の情報を受信し、凝縮水の水位が第１のレベル値以上である場合には凝縮水排出条件が成立したと判定する。一方、凝縮水の水位が第１のレベル値よりも低い場合には凝縮水排出条件が成立していないと判定する。凝縮水排出条件が成立したと判定した場合にはＳ４０２に進み、凝縮水排出条件が成立していないと判定した場合にはＳ４０１に戻る。なお、第１のレベル値の情報は、ＥＣＵ１４０が記憶している。
Ｓ４０２では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していることを示すために凝縮水フラグを０から１にして記憶する。
【００２９】
Ｓ４０３では、ＥＣＵ１４０は排気ガス還流条件（排気ガスを還流する条件）が成立したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０はエンジン１１０の運転状態の情報を受信して、排気ガスに含まれるＮＯｘの量が所定値以上となる運転状態である場合には排気ガス還流条件が成立したと判定する。一方、ＮＯｘの量が所定値未満となる運転状態である場合には排気ガス還流条件が成立していないと判定する。排気ガス還流条件が成立したと判定した場合にはＳ４０４に進み、排気ガス還流条件が成立していないと判定した場合にはＳ４０３に戻る。
【００３０】
Ｓ４０４では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値（閾値ＴＨａ）よりも小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は排気圧センサ１３５が検出した排気圧の情報と、吸気圧センサ１２７が検出した吸気圧の情報を受信する。ＥＣＵ１４０は排気圧から吸気圧を減算した値が第１の圧力値よりも小さいか否かを判定する。第１の圧力値は、ＥＣＵ１４０が記憶している。
ここで、排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値以上の場合とは、排気管圧力が非常に高い状態である。この状態で凝縮水を排出するために凝縮水排出弁４３を開弁すると、凝縮水が凝縮水排出口２４から過度に吸気通路１２２に排出されたり、排気ガスが排気ガス排出口２３から過度に吸気通路１２２に還流されたりしてしまいエンジン１１０が失火する場合がある。したがって、排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値以上の場合には排気管圧力の圧抜きを行うためにＳ４０５に進む。
Ｓ４０５では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力の圧抜きを行う。例えばエンジン１１０が過給機を備えている場合には、ＥＣＵ１４０はウエストゲートバルブ（ＷＧＶ）を開弁することにより排気管圧力の圧抜きを行う。なお、過給機を備える場合には、コンプレッサがエアクリーナ１２１とスロットバルブ１２５との間の吸気管１２３に配置され、タービンが触媒コンバータ１３４と排気マニホールド１３２との間の排気管１３３に配置される。また、ウエストゲートバルブはタービンをバイパスするバイパス通路に配置される。ＥＣＵ１４０は排気管圧力の圧抜きを行った後、Ｓ４０４に戻る。
【００３１】
上述したＳ４０４において排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値よりも小さい場合にはＳ４０６に進む。
Ｓ４０６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水を排出するために凝縮水排出弁４３を開弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は凝縮水フラグが１であることに基づいて、駆動軸３５の駆動量を第１の駆動量よりも駆動することで凝縮水排出弁４３を開弁する。したがって、凝縮水集水部２６に集水された凝縮水は、凝縮水排出口２４を通って吸気通路１２２に排出される。なお、凝縮水排出弁４３と排気ガス調整弁４１とは一体で移動することから、凝縮水排出弁４３が開弁することで、排気ガス調整弁４１も開弁する。したがって、排気ガスは排気ガス排出口２３から吸気通路１２２に還流されるので、排気管１３３から排気される排気ガスに含まれるＮＯｘの量を抑制することができる。なお、ＥＣＵ１４０は駆動部３０を介して駆動軸３５の駆動量を制御して、凝縮水排出弁４３の開弁率を調整することにより、エンジン１１０が失火しない程度に凝縮水を排出することができる。
【００３２】
Ｓ４０７では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力と吸気管圧力との差が第２の圧力値（閾値ＴＨｂ）よりも小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は排気圧センサ１３５が検出した吸気圧の情報と、吸気圧センサ１２７が検出した吸気圧の情報を受信する。ＥＣＵ１４０は排気圧から吸気圧を減算した値が第２の圧力値よりも小さいか否かを判定する。第２の圧力値は、第１の圧力値よりも小さい値であって、ＥＣＵ１４０が記憶している。
ここで、排気圧と吸気圧との差が第２の圧力値よりも小さい場合とは、排気圧が非常に低い状態であって、この状態でエンジン１１０の駆動を継続させるとエンジン１１０に過給機を備える場合には過給機に必要な過給圧を得られず、エンジン１１０のトルクが低下してしまう場合がある。したがって、排気圧が非常に低い場合、すなわち排気圧と吸気圧との差が第２の圧力値よりも小さい場合には排気ガスが凝縮水と共に凝縮水排出口２４から排出されないようにするためにＳ４１０に進む。一方、排気圧と吸気圧との差が第２の圧力値以上の場合にはＳ４０８に進む。
【００３３】
Ｓ４０８では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は水位センサ２７から受信した水位の情報を受信し、凝縮水の水位が第２のレベル値以下である場合には、凝縮水の排出が完了したと判定する。第２のレベル値よりも高い場合には凝縮水の排出が完了していないと判定する。凝縮水の排出が完了したと判定した場合にはＳ４０９に進み、凝縮水の排出が完了していないと判定した場合にはＳ４０７に戻る。なお、第２のレベル値の情報は、ＥＣＵ１４０が記憶している。
Ｓ４０９では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
Ｓ４１０では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁４３を閉弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は駆動軸３５の駆動量を少なくとも第１の駆動量まで戻すことで凝縮水排出弁４３を閉弁する。なお、排気ガス還流ガス導入条件が成立し続けている場合には、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁４３を閉弁した状態のまま排気ガス調整弁４１の開弁率を調整することで排気ガスの還流する処理を継続することができる。
Ｓ４１０の処理後、ＥＣＵ１４０は図４のフローチャートの処理を終了する。
【００３４】
本実施例によれば、凝縮水排出条件が成立せずに排気ガス還流条件が成立している場合には、駆動軸３５を所定の駆動量（第１の駆動量）以下の範囲内で駆動することで凝縮水排出弁４３を閉弁したまま、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスを還流する。したがって、凝縮水を排出する必要がない場合に排気ガスの還流量のみを調整することができる。
一方、凝縮水排出条件および排気ガス還流条件が成立している場合には、駆動軸３５を所定の駆動量（第１の駆動量）よりも大きく駆動することで凝縮水排出弁４３を開弁し、凝縮水を排出する。このとき、排気ガス調整弁４１も開弁することで排気ガスが還流する。したがって、凝縮水を排出する場合には一つの駆動軸３５の駆動により排気ガスの還流と凝縮水の排出との両方を行うことができる。
【００３５】
また、本実施例によれば、排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値以上の場合には、凝縮水排出弁４３を開弁する前に排気管圧力の圧抜きを行う。したがって、凝縮水排出弁４３を開弁した場合であっても凝縮水が凝縮水排出口２４から過度に吸気通路１２２に排出されたり、排気ガスが排気ガス排出口２３から過度に吸気通路１２２に還流されたりしないようにして、エンジン１１０の失火を防止することができる。
また、本実施例によれば、凝縮水を吸気通路１２２に排出することで、吸気通路１２２にて発生している負圧によって凝縮水が吸気通路１２２に吸い込まれる。したがって、凝縮水排出管１５３の配管を考慮したり、ポンプを設けたりしなくても容易に凝縮水を吸気通路１２２に排出することができる。
【００３６】
次に、エンジン１１０が駆動している状態で、排気ガス還流装置１０が凝縮水を凝縮水排出管１５４から排気通路１３１に排出するときのＥＣＵ１４０の処理について図５のフローチャートを参照して説明する。図５のフローチャートはＥＣＵ１４０のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現する。
なお、図５のフローチャートのうち、図４のフローチャートと同様の処理は、適宜省略して説明する。
【００３７】
Ｓ５０１では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０１と同様である。
Ｓ５０２では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していることを示すために凝縮水フラグを０から１にして記憶する。この処理は、Ｓ４０２と同様である。
Ｓ５０３では、ＥＣＵ１４０は排気ガス還流条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０３と同様である。
Ｓ５０４では、ＥＣＵ１４０は凝縮水を排出するために凝縮水排出弁４３を開弁する。この処理は、Ｓ４０５と同様である。
【００３８】
Ｓ５０５では、ＥＣＵ１４０はエンジン１１０に要求される要求トルク変化率が所定の変化率以上であるか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０はアクセルセンサ１０１により検出された情報およびエンジン１１０の運転状態に基づいて要求トルク変化率を算出し、算出した要求トルク変化率が所定の変化率以上であるか否かを判定する。所定の変化率は、ＥＣＵ１４０が記憶している。
ここで、要求トルク変化率が所定の変化率以上の場合には凝縮水の排出を継続させていると要求トルク変化率に応じられずエンジン１１０のトルクが低下してしまう。したがって、凝縮水が排出されないようにするためにＳ５０８に進む。一方、要求トルク変化率が所定の変化率よりも小さい場合にはＳ５０６に進む。
【００３９】
Ｓ５０６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０８と同様である。凝縮水の排出が完了したと判定した場合にはＳ５０７に進み、凝縮水の排出が完了していないと判定した場合にはＳ５０５に戻る。
Ｓ５０７では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
Ｓ５０８では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁４３を閉弁する。この処理は、Ｓ４１０の処理と同様である。
本実施例によれば、凝縮水を高温である排気通路１３１に排出することで凝縮水を蒸発させることができる。また、凝縮水が吸気通路１２２に排出されないことで燃焼室に到達することがないために、凝縮水がエンジン１１０の燃焼に影響を与えてしまうことを防止することができる。
【００４０】
（第２の実施例）
第１の実施例の排気ガス還流装置１０は、弁体４０が排気ガス調整弁４１と凝縮水排出弁４３とを有する場合について説明した。本実施例の排気ガス還流装置５０は、排気ガス調整弁の構成が第１の実施例と異なる。車両１００は第１の実施例と同様の車両１００を適用することができる。
【００４１】
まず、第２の実施例に係る排気ガス還流装置５０の構成について説明する。
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃは、排気ガス還流装置５０の構成の一例を示す模式図である。各図は、排気ガス還流装置５０を車両１００に搭載した状態であって、上下方向（鉛直方向）の上方をＵｐ、下方をＬｏで示している。なお、第１の実施形態と同様の構成は、同一符号を付して、適宜、その説明を省略する。
弁体６０は駆動軸３５を介して駆動部３０によって駆動されることでハウジング２０内を駆動軸３５の軸方向に沿って移動する。弁体６０は、排気ガス調整弁６１と、凝縮水排出弁６３とを有する。更に、本実施例の排気ガス調整弁６１は、第１の調整弁６２ａと、第２の調整弁６２ｂとを有する。
【００４２】
第１の調整弁６２ａおよび第２の調整弁６２ｂは、駆動軸３５と同軸上に配置される。第１の調整弁６２ａおよび第２の調整弁６２ｂは一体的に構成され、同期して移動する。具体的には、第１の調整弁６２ａは第２の調整弁６２ｂよりも下方であって、第２の調整弁６２ｂと凝縮水排出弁６３との間に配置される。第２の調整弁６２ｂは第１の調整弁６２ａよりも上方であって駆動軸３５に結合される。
また、第１の調整弁６２ａおよび第２の調整弁６２ｂは、何れか一つの調整弁がハウジング２０の開口部２５の開口縁に接することで閉弁する。
【００４３】
図６Ａは、第１の調整弁６２ａが開口部２５に接することにより閉弁している状態を示す図である。この状態では、排気ガスが開口部２５を通ることができないので、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流しない。また、凝縮水排出弁６３は、凝縮水集水部２６と凝縮水排出口２４との間を閉弁していることから、凝縮水は凝縮水集水部２６に貯留したままである。
図６Ｂは、図６Ａから駆動軸３５が駆動され、第１の調整弁６２ａおよび第２の調整弁６２ｂが何れも開口部２５から離れていることにより開弁している状態を示す図である。この状態では、排気ガスが開口部２５を通ることができるので、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流される。また、凝縮水排出弁６３は凝縮水集水部２６と凝縮水排出口２４との間を開弁する直前である。
図６Ｃは、図６Ｂから駆動軸３５が駆動され、第２の調整弁６２ｂが開口部２５に接することにより閉弁している状態を示す図である。この状態では、排気ガスが開口部２５を通ることができないので、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流しない。また、凝縮水排出弁６３は凝縮水集水部２６と凝縮水排出口２４との間を開弁していることから、凝縮水が凝縮水排出口２４を通って、凝縮水排出管１５３あるいは凝縮水排出管１５４を通じて排出する。
【００４４】
ここで、排気ガス調整弁６１および凝縮水排出弁６３の駆動量と、開弁率との関係について図７を参照して説明する。図７は、横軸が駆動部３０による駆動量を示し、縦軸が開弁率（％）を示している。また、排気ガス調整弁６１の開弁率を実線で示し、凝縮水排出弁６３の開弁率を破線で示している。
まず、駆動量が０の場合は、図６Ａの状態に相当し、排気ガス調整弁６１および凝縮水排出弁６３の何れも開弁率が０％である。ここでは、排気ガス調整弁６１の第１の調整弁６２ａが開口部２５と接することで閉弁する。
次に、駆動量が０から第１の駆動量までは、排気ガス調整弁６１の開弁率が０％から１００％まで移行するのに対して、凝縮水排出弁６３の開弁率は０％のままである。ここでは、排気ガス調整弁６１の第１の調整弁６２ａは徐々に開口部２５から離れることで開弁率が上昇する。駆動量が第１の駆動量の場合は、図６Ｂの状態に相当する。
【００４５】
次に、駆動量が第１の駆動量から第２の駆動量までは、排気ガス調整弁６１の開弁率が１００％のままである。一方、凝縮水排出弁６３の開弁率は０％から徐々に上昇する。
次に、移動量が第２の駆動量から第３の駆動量までは、排気ガス調整弁６１の開弁率が１００％から０％まで移行する。ここでは、排気ガス調整弁６１の第２の調整弁６２ｂは徐々に開口部２５に近づくことで開弁率が低下する。第３の駆動量では第２の調整弁６２ｂが開口部２５と接することで閉弁する。一方、凝縮水排出弁６３は第３の駆動量では開弁率が１００％まで移行する。駆動量が第３の駆動量の場合は、図６Ｃの状態に相当する。
【００４６】
このように、本実施例の弁体６０は排気ガス調整弁６１が第１の調整弁６２ａと第２の調整弁６２ｂとを有し、凝縮水排出弁６３と一体的に構成されている。凝縮水排出弁６３が開弁するにしたがって、第２の調整弁６２ｂが閉弁して排気ガスの還流量が減少するように、第２の調整弁６２ｂは駆動軸３５に同軸上に配置されている。
本実施例の弁体６０によれば、凝縮水排出条件が成立して、凝縮水の排出を継続させている場合であっても、排気ガス調整弁６１の開弁率を調整することで、排気ガスの還流量を調整することができる。したがって、凝縮水を排出しているときに、排気ガスの還流量が過多になりエンジン１１０が失火してしまうことを防止することができる。
【００４７】
次に、エンジン１１０が駆動している状態で、排気ガス還流装置５０が凝縮水を凝縮水排出管１５３から吸気通路１２２に排出するときのＥＣＵ１４０の処理について図８のフローチャートを参照して説明する。図８のフローチャートはＥＣＵ１４０のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現する。
なお、図８のフローチャートのうち、図４のフローチャートと同様の処理は、適宜省略して説明する。
【００４８】
Ｓ８０１では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０１と同様である。
Ｓ８０２では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していることを示すために凝縮水フラグを０から１にして記憶する。この処理は、Ｓ４０２と同様である。
Ｓ８０３では、ＥＣＵ１４０は排気ガス還流条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０３と同様である。排気ガス還流条件が成立している場合にはＳ８１１に進み、排気ガス還流条件が成立していない場合にはＳ８０４に進む。
【００４９】
Ｓ８０４では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値（閾値ＴＨａ）よりも小さいか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０４と同様である。排気圧と吸気圧との差が第１の圧力値以上の場合には排気管圧力の圧抜きを行うためにＳ８０５に進む。
Ｓ８０５では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力の圧抜きを行う。この処理は、Ｓ４０５と同様である。
【００５０】
上述したＳ８０４において排気管圧力と吸気管圧力との差が第１の圧力値よりも小さい場合にはＳ８０６に進む。
Ｓ８０６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水を排出するために凝縮水排出弁６３を開弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は凝縮水フラグが１であり、かつ、排気還流ガス導入条件が成立していないことに基づいて、駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量にすることで凝縮水排出弁６３を開弁する。したがって、凝縮水集水部２６の凝縮水は、凝縮水排出口２４を通って吸気通路１２２に排出される。なお、第３の駆動量では、第２の調整弁６２ｂにより閉弁されているために、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流しない。
【００５１】
Ｓ８０７では、ＥＣＵ１４０はＥＧＲ率が所定の限界値よりも大きいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０はエアフロメータ１２６が検出した燃焼用の空気の量を受信する。また、排気ガスは凝縮水と共に凝縮水排出口２４から吸気通路１２２に排出されることから、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３の開弁率に基づいて、排気ガスが吸気通路１２２に還流される還流量を算出する。ＥＣＵ１４０は空気の量と還流量とに基づいて、吸気に占める還流ガスの割合を示すＥＧＲ率を算出し、算出したＥＧＲ率が、エンジン１１０が失火してしまう所定の限界値よりも大きいか否かを判定する。所定の限界値は、ＥＣＵ１４０がエンジン１１０の運転状態に関連付けて記憶している。
ＥＧＲ率が所定の限界値以下の場合にはＳ８０８に進む。一方、ＥＧＲ率が所定の限界値よりも大きい場合には凝縮水と共に吸気通路１２２に還流された排気ガスによりエンジン１１０が失火してしまうことを防止するためにＳ８１０に進む。
【００５２】
Ｓ８０８では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０８と同様である。凝縮水の排出が完了したと判定した場合にはＳ８０９に進み、凝縮水の排出が完了していないと判定した場合にはＳ８０７に戻る。
Ｓ８０９では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
Ｓ８１０では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３を閉弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量から０に戻すことで、凝縮水排出弁６３を閉弁する。
【００５３】
上述したＳ８０３において、排気ガス還流条件が成立している場合にはＳ８１１に進む。
Ｓ８１１では、ＥＣＵ１４０は排気ガスの還流量を決定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は、エンジン１１０の運転状態を取得し、取得した運転状態に適した還流量を決定する。ＥＣＵ１４０は運転状態に関連付けられた還流量を記憶している。
Ｓ８１２では、ＥＣＵ１４０は決定した還流量になるように駆動軸３５の駆動量を決定する。ここでは、凝縮水排出フラグが１であり、凝縮水を排出する必要があることから、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３が開弁する第２の駆動量から第３の駆動量までの範囲で駆動量を決定する。なお、ＥＣＵ１４０は必要に応じて第１の駆動量から第３の駆動量までの範囲で駆動量を決定してもよい。ＥＣＵ１４０は還流量に応じた駆動量を記憶している。
【００５４】
Ｓ８１３では、ＥＣＵ１４０は決定した駆動量になるように駆動部３０を介して駆動軸３５を駆動する。したがって、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３を開弁しつつ、排気ガス調整弁６１を決定した還流量になるように排気ガス調整弁６１を開弁する。この処理により、凝縮水集水部２６に集水された凝縮水は凝縮水排出口２４を通って吸気通路１２２に排出される。また、排気ガスは排気ガス排出口２３から吸気通路１２２に還流されるので、排気管１３３から排気される排気ガスに含まれるＮＯｘの量を抑制することができる。
【００５５】
Ｓ８１４では、ＥＣＵ１４０はＥＧＲ率が所定の限界値よりも大きいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０はエアフロメータ１２６が検出した燃焼用の空気の量を受信する。また、排気ガスは凝縮水と共に凝縮水排出口２４からも吸気通路１２２に排出されることから、ＥＣＵ１４０は排気ガス調整弁６１および凝縮水排出弁６３の開弁率に基づいて、排気ガスが吸気通路１２２に還流される還流量を算出する。ＥＣＵ１４０は空気の量と還流量とに基づいて、吸気に占める還流ガスの割合を示すＥＧＲ率を算出し、算出したＥＧＲ率が、エンジン１１０が失火してしまう所定の限界値よりも大きいか否かを判定する。所定の限界値は、ＥＣＵ１４０がエンジン１１０の運転状態に関連付けて記憶している。
ＥＧＲ率が所定の限界値以下の場合にはＳ８１５に進む。一方、ＥＧＲ率が所定の限界値よりも大きい場合には吸気通路１２２に還流された排気ガスによりエンジン１１０が失火してしまうことを防止するためにＳ８１７に進む。
【００５６】
Ｓ８１５では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０８と同様である。凝縮水の排出が完了したと判定した場合にはＳ８１６に進み、凝縮水の排出が完了していないと判定した場合にはＳ８１４に戻る。
Ｓ８１６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
【００５７】
Ｓ８１７では、ＥＣＵ１４０は駆動軸３５の駆動量を第１の駆動量以下に戻して、運転状態に適した還流量になるように排気ガスの還流量を調整する。すなわち、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３を閉弁したまま排気ガス調整弁６１の開弁率を調整することで排気ガスの還流量を調整する処理を継続する。
Ｓ８１７の処理後、ＥＣＵ１４０は図８のフローチャートの処理を終了する。
【００５８】
本実施例によれば、排気ガス還流条件のみが成立している場合には、駆動軸３５を第１の駆動量以下の範囲内で駆動することで、凝縮水排出弁６３を閉弁したまま第１の調整弁６２ａを開弁する。したがって、凝縮水排出弁６３を開弁させることなく排気ガスを還流させることができる。また、排気ガス還流条件と凝縮水排出条件とが成立している場合には、駆動軸３５を第１の駆動量よりも大きく第３の駆動量よりも小さい範囲内で駆動することで、排気ガス調整弁６１を開弁させたり閉弁させたりすることができ、かつ、凝縮水排出弁６３を開弁することができる。したがって、排気ガスを還流させつつ凝縮水も排出することができる。また、凝縮水排出条件のみが成立している場合には、駆動軸３５を第３の駆動量に駆動することで、排気ガス調整弁６１を閉弁したまま凝縮水排出弁６３を開弁することができる。したがって、排気ガス還流条件が成立していない場合あるいは排気ガスの還流量が少ない場合であっても凝縮水のみを排出することができる。
【００５９】
次に、エンジン１１０が駆動している状態で、排気ガス還流装置５０が凝縮水を凝縮水排出管１５４から排気通路１３１に排出するときのＥＣＵ１４０の処理について図９のフローチャートを参照して説明する。図９のフローチャートはＥＣＵ１４０のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現する。
なお、図９のフローチャートのうち、図４のフローチャートと同様の処理は、適宜省略して説明する。
【００６０】
Ｓ９０１では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０１と同様である。
Ｓ９０２では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していることを示すために凝縮水フラグを０から１にして記憶する。この処理は、Ｓ４０２と同様である。
Ｓ９０３では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力が第３の圧力値（閾値ＴＨｃ）よりも小さいか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０は排気圧センサ１３５が検出した排気圧の情報を受信する。ＥＣＵ１４０は排気圧が第３の圧力値よりも小さいか否かを判定する。第３の圧力値は、ＥＣＵ１４０が記憶している。
ここで、排気管圧力が第３の圧力値以上の場合とは、排気管圧力が非常に高い状態であって、この状態で凝縮水を排出するために凝縮水排出弁６３を開弁すると、凝縮水が逆流してしまう。したがって、排気管圧力が第３の圧力値以上の場合には排気管圧力の圧抜きを行うためにＳ９０４に進む。
【００６１】
Ｓ９０４では、ＥＣＵ１４０は排気管圧力の圧抜きを行う。この処理は、Ｓ４０５と同様の処理である。ＥＣＵ１４０は排気管圧力の圧抜きを行った後、Ｓ９０３に戻る。
上述したＳ９０３において排気管圧力が第３の圧力値よりも小さい場合にはＳ９０５に進む。
Ｓ９０５では、ＥＣＵ１４０は凝縮水を排出するために凝縮水排出弁６３を開弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は凝縮水フラグが１であることに基づいて、駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量にすることで凝縮水排出弁６３を開弁する。したがって、凝縮水集水部２６の凝縮水は、凝縮水排出口２４を通って排気通路１３１に排出される。なお、第３の駆動量では、排気ガス調整弁６１が閉弁しているために、排気通路１３１から吸気通路１２２に排気ガスが還流しない。
【００６２】
Ｓ９０６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０８と同様である。凝縮水の排出が完了したと判定した場合にはＳ９０７に進み、凝縮水の排出が完了していないと判定した場合にはＳ９０６に戻る。
Ｓ９０７では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
Ｓ９０８では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３を閉弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量から０に戻すことで、凝縮水排出弁６３を閉弁する。
Ｓ９０８の処理後、ＥＣＵ１４０は図９のフローチャートの処理を終了する。
【００６３】
本実施例によれば、排気管圧力が第３の圧力値以上の場合には、凝縮水排出弁６３を開弁する前に排気管圧力の圧抜きを行う。したがって、凝縮水排出弁６３を開弁したときに凝縮水が凝縮水排出管１５４を逆流してしまうことを防止することができる。
【００６４】
（第３の実施例）
第１の実施例および第２の実施例では、エンジン１１０が駆動している状態で、排気ガス還流装置１０，５０が凝縮水を排出する処理について説明した。本実施例では、エンジン１１０が停止している状態で凝縮水を排出する処理について説明する。ここでは、排気ガス還流装置が、第２の実施例の排気ガス還流装置５０であるものとして説明するが、第１の実施例の排気ガス還流装置１０であってもよい。
【００６５】
以下、エンジン１１０が停止している状態で、第２の実施例の排気ガス還流装置５０が凝縮水を凝縮水排出管１５３から排気通路１３１に排出するときのＥＣＵ１４０の処理について図１０のフローチャートを参照して説明する。図１０のフローチャートはＥＣＵ１４０のＣＰＵがＲＯＭに格納されたプログラムをＲＡＭに展開して実行することで実現する。
なお、図１０のフローチャートのうち、図４のフローチャートと同様の処理は、適宜省略して説明する。
【００６６】
Ｓ１００１では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０１と同様である。
Ｓ１００２では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していることを示すために凝縮水フラグを０から１にして記憶する。この処理は、Ｓ４０２と同様である。
Ｓ１００３では、ＥＣＵ１４０はエンジン１１０を停止したか否かを判定する。具体的には、ＥＣＵ１４０はイグニッションがオフにされた場合にはエンジン１１０の駆動を停止し、イグニッションがオフにされていない場合にはエンジン１１０の駆動を継続する。エンジンを停止したと判定した場合にはＳ１００４に進み、エンジンを停止していないと判定した場合にはＳ１００３に戻る。
【００６７】
Ｓ１００４では、ＥＣＵ１４０はスロットルボディ１２５のスロットル弁を開放する。ＥＣＵ１４０はスロットル弁を開放することで、吸気通路１２２に残存している負圧を大気圧にすることができる。
Ｓ１００５では、ＥＣＵ１４０は凝縮水を排出するために凝縮水排出弁６３を開弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は凝縮水フラグが１であることに基づいて、駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量にすることで凝縮水排出弁６３を開弁する。したがって、凝縮水集水部２６の凝縮水は、凝縮水排出口２４を通って排気通路１３１に排出される。エンジン１１０の停止直後の排気通路１３１は高温であるために、排気通路１３１に排出された凝縮水を蒸発する。なお、エンジン１１０が停止しており、更に第３の駆動量では排気ガス調整弁６１が閉弁しているために排気ガスは還流しない。
【００６８】
また、Ｓ１００４において、吸気通路１２２に残存している負圧を大気圧にしていることから、凝縮水排出弁６３を開弁したときに排気ガスが吸気通路１２２に逆流してしまうことを防止できる。このように、排気ガスが吸気通路１２２に逆流しないようにすることで、吸気通路１２２に残る排気ガスが次回のエンジン１１０の始動に影響を与えてしまうことを抑制できる。
【００６９】
Ｓ１００６では、ＥＣＵ１４０は凝縮水の排出が完了したか否かを判定する。この処理は、Ｓ４０８と同様である。
Ｓ１００７では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出条件が成立していないことを示すために凝縮水フラグを１から０にして記憶する。
Ｓ１００８では、ＥＣＵ１４０は凝縮水排出弁６３を閉弁する。具体的には、ＥＣＵ１４０は駆動軸３５の駆動量を第３の駆動量から０に戻すことで、凝縮水排出弁６３を閉弁する。
Ｓ１００９では、ＥＣＵ１４０はシャットオフする。Ｓ１００９の処理後、図１０のフローチャートの処理を終了する。
【００７０】
本実施例によれば、排気ガスの還流が行われないエンジン１１０の停止後に凝縮水を排気通路１３１に排出することで、還流している排気ガスの影響を受けることなく凝縮水を排出することができる。また、エンジン１１０の停止直後に凝縮水を排気通路１３１に排出することで、排気通路１３１は高温のままであるために凝縮水を容易に蒸発させることができる。
【００７１】
以上、本発明を上述した実施例を用いて説明したが、本発明は上述した実施例にのみ限定されるものではなく、各実施例を組み合せたり、本発明の範囲内で変更などをしたりすることが可能である。
上述した実施例では、３気筒のディーゼルエンジンの例を説明したが、単気筒、２気筒あるいは４気筒以上であってもよい。
上述した実施例の排気ガス還流装置１０、５０では、ハウジング２０の上部が排気ガス排出口２３側に傾斜するように配置される場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、排気ガス還流装置は、ハウジング２０の上部が排気ガス導入口２２側に傾斜するように配置されていてもよく、上下方向に沿って配置されていてもよい。但し、上述した第１および第２の実施例のように、ハウジング２０の上部が排気ガス排出口２３側に傾斜させることで、排気ガスは滑らかにハウジング２０内を流れて還流することができる。
【００７２】
上述した実施例では、凝縮水排出条件が成立したか否かを水位センサ２７から受信した水位の情報に基づいて判定する場合について説明したが、この場合に限られない。例えば、ＥＣＵ１４０はエンジン１１０の冷却水温度の情報や排気ガスを還流させていた時間の情報などに基づいて、凝縮水排出条件が成立したか否かを判定してもよい。具体的には、ＥＣＵ１４０は温度センサが検出したエンジン１１０の冷却水温度が所定温度以下であり、かつ、排気ガスを還流させていた時間が所定時間以上である場合に、凝縮水排出条件が成立したと判定することができる。その他、凝縮水が凝縮水集水部２６に集水していることを実測あるいは推測することで、凝縮水排出条件が成立したと判定することができる。
【符号の説明】
【００７３】
１０：排気ガス還流装置  ２０：ハウジング  ２１：側壁  ２２：排気ガス導入口  ２３：排気ガス排出口  ２４：凝縮水排出口  ２６：凝縮水集水部  ３０：駆動部  ３５：駆動軸  ４０：弁体  ４１：排気ガス調整弁  ４３：凝縮水排出弁  ５０：排気ガス還流装置  ６１：排気ガス調整弁  ６２ａ：第１の調整弁  ６２ｂ：第２の調整弁  ４３：凝縮水排出弁  １００：車両（排気ガス還流制御装置）  １２２：吸気通路  １３１：排気通路  １３４：触媒コンバータ  １４０：ＥＣＵ  １５１：排気ガス還流通路  １５３：凝縮水排出管  １５４：凝縮水排出管
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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