(57)【要約】  【課題】ＮＯｘ還元制御を行う場合に、ＥＧＲ通路へのすすの堆積を防止あるいは抑制する。  【解決手段】エンジン１の排気通路４０にＮＯｘ触媒４１が配設される。ＮＯｘ触媒４１は、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに吸蔵したＮＯｘを還元する。第１ＥＧＲ通路５０によって、タービンホイール２２ｂ上流側の排気通路４０と、コンプレッサホイール２２ａ下流側の吸気通路２０とが接続される。第２ＥＧＲ通路６０によって、タービンホイール２２ｂ下流側の排気通路４０と、コンプレッサホイール２２ａ上流側の吸気通路２０とが接続される。ＥＧＲを実行しつつＤｅＮＯｘ制御を実行する場合に、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流量が減量（例えば０）される一方、第２ＥＧＲ通路６０から排気ガス還流量が増大される。【選択図】  図３
2018155127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に設けられ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに吸蔵したＮＯｘを還元するＮＯｘ触媒と、
ＮＯｘ還元条件が成立したときに、排気ガスの空燃比を前記ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元可能な目標空燃比に設定して該ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元させるＮＯｘ還元制御を実行するＮＯｘ還元制御手段と、
排気ターボ過給機と、
前記排気ターボ過給機におけるタービンホイール上流の排気通路と該排気ターボ過給機におけるコンプレッサホイール下流の吸気通路とを接続する第１ＥＧＲ通路と、
前記タービンホイール下流の排気通路と、前記コンプレッサホイール上流の吸気通路とを接続する第２ＥＧＲ通路と、
前記第１ＥＧＲ通路からのＥＧＲガス量を調整する第１排気ガス還流弁と、
前記第２ＥＧＲ通路からのＥＧＲガス量を調整する第２排気ガス還流弁と、
前記第１排気ガス還流弁および前記第２排気ガス還流弁を制御するＥＧＲ制御手段と、
を備え、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、要求排気ガス還流量に対する前記第２ＥＧＲ通路からの排気ガス還流比率を前記第１ＥＧＲ通路からの排気ガス還流比率に対して高めるように制御する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
請求項１において、
電動式過給機と、
前記電動式過給機を制御する過給制御手段と、
をさらに備え、
前記過給制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、前記電動式過給機を駆動するように制御する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記過給制御手段は、前記前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行しているときにエンジンの加速が検出されたときに、前記電動式過給機を駆動するように制御する、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記過給制御手段は、エンジンの加速が検出されたときから前記電動式過給機を増加駆動すると共に、排気ガスの空燃比がＮＯｘ還元可能な目標空燃比に到達した後は該電動式過給機を一定駆動するように制御する、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれか１項において、
前記過給制御手段は、前記排気ターボ過給機の過給状態をも制御するようにされて、前記前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、該排気ターボ過給機の過給を制限するように制御する、ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記排気ターボ過給機は、可動ベーンを備えた可動ベーン式またはタービンをバイパスするバイパス通路を開閉可能なウエストゲートバルブを備えたウエストゲートバルブ式とされ、
前記過給制御手段は、前記可動ベーンまたは前記ウエストゲートバルブを制御して、前記排気ターボ過給機の過給を制限する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか１項において、
前記ＥＧＲ制御手段は、排気ガスの還流を、エンジンの運転状態に応じて、前記第１ＥＧＲ通路からのみ行う状態と前記第２ＥＧＲ通路からのみ行う状態とを切換制御するようにされ、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、該第１ＥＧＲ通路からの排気ガス還流を中止して、前記第２ＥＧＲ通路からのみ排気ガス還流が行われるように制御する、
ことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エンジンにあっては、エンジンの排気通路に対して配設されたＮＯｘ触媒が、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに吸蔵したＮＯｘを還元するものがある。特許文献１には、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘが所定値以上となったときに、排気ガスの空燃比をＮＯｘ還元が可能な目標空燃比に設定して、ＮＯｘ還元制御を実行するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２１５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気ガスを吸気通路に還流させるＥＧＲを行うことも一般的に行われている。ＮＯｘ還元制御を実行しているときは、排気ガスの空燃比が通常時に比してリッチ側に変更されていることから「すす」（スモーク）の増大となり、このためＥＧＲ通路にすすが付着して堆積されやすいものとなる。また、排気ターボ過給機によって過給を行う場合は、過給圧増大に応じて燃料噴射量が増大されることからすすの発生が多くなりやすく、ＥＧＲ通路へのすすの堆積という問題が生じやすい。特に、ＥＧＲ通路の排気通路への接続部位を、排気ターボ過給機におけるタービンホイールの上流側に接続した場合には、ＥＧＲ通路の圧力も相当に大きくなることから、すすがＥＧＲ通路に多量に導入されて、ＥＧＲ通路でのすすの堆積が生じやすいものとなる。
【０００５】
本発明は以上のような事情を勘案してなされたもので、その目的は、ＮＯｘ還元制御を行う場合に、ＥＧＲ通路へのすすの堆積を防止あるいは抑制できるようにしたエンジンの排気浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するため、本発明にあっては次のような解決手法を採択してある。すなわち、請求項１に記載のように、
エンジンの排気通路に設けられ、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンな状態であるときに排気ガス中のＮＯｘを吸蔵し、排気ガスの空燃比が理論空燃比近傍あるいは理論空燃比よりもリッチな状態であるときに吸蔵したＮＯｘを還元するＮＯｘ触媒と、
ＮＯｘ還元条件が成立したときに、排気ガスの空燃比を前記ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元可能な目標空燃比に設定して該ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＮＯｘを還元させるＮＯｘ還元制御を実行するＮＯｘ還元制御手段と、
排気ターボ過給機と、
前記排気ターボ過給機におけるタービンホイール上流の排気通路と該排気ターボ過給機におけるコンプレッサホイール下流の吸気通路とを接続する第１ＥＧＲ通路と、
前記タービンホイール下流の排気通路と、前記コンプレッサホイール上流の吸気通路とを接続する第２ＥＧＲ通路と、
前記第１ＥＧＲ通路からのＥＧＲガス量を調整する第１排気ガス還流弁と、
前記第２ＥＧＲ通路からのＥＧＲガス量を調整する第２排気ガス還流弁と、
前記第１排気ガス還流弁および前記第２排気ガス還流弁を制御するＥＧＲ制御手段と、
を備え、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、要求排気ガス還流量に対する前記第２ＥＧＲ通路からの排気ガス還流比率を前記第１ＥＧＲ通路からの排気ガス還流比率に対して高めるように制御する、
ようにしてある。
【０００７】
上記解決手法によれば、第１ＥＧＲ通路へ導入される排気ガスは、第２ＥＧＲ通路に導入される排気ガスに比して高温、高圧であって、第１ＥＧＲ通路にすすがより堆積しやすいものである。このため、排気ガスの目標空燃比がリッチ側へと変更されてすすが増大されやすいＤｅＮＯｘ制御を行われるときは、すすが堆積しにくい第２ＥＧＲ通路からの排気ガス還流量の比率を高めることにより、ＥＧＲを行いつつも各ＥＧＲ通路でのすすの堆積を防止あるいは抑制することができる。
【０００８】
上記解決手法を前提とした好ましい態様は、次のとおりである。
【０００９】
電動式過給機と、
前記電動式過給機を制御する過給制御手段と、
をさらに備え、
前記過給制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、前記電動式過給機を駆動するように制御する、
ようにしてある（請求項２対応）。この場合、応答性の優れた電動式過給機による過給を行うことにより、排気ガスの空燃比をＤｅＮＯｘ制御に必要な目標空燃比に精度よく維持させる上で好ましいものとなる。
【００１０】
前記過給制御手段は、前記前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行しているときにエンジンの加速が検出されたときに、前記電動式過給機を駆動するように制御する、ようにしてある（請求項３対応）。この場合、応答性の優れた電動式過給機の駆動により加速要求を十分満足させつつ、排気ガスの空燃比をＤｅＮＯｘ制御に必要な目標空燃比に精度よく維持させる上で好ましいものとなる。
【００１１】
前記過給制御手段は、エンジンの加速が検出されたときから前記電動式過給機を増加駆動すると共に、排気ガスの空燃比がＮＯｘ還元可能な目標空燃比に到達した後は該電動式過給機を一定駆動するように制御する、ようにしてある（請求項４対応）。この場合、加速要求を満足させつつ、排気ガスの空燃比をＤｅＮＯｘ制御に必要な目標空燃比に精度よく維持する上で好ましいものとなる。
【００１２】
前記過給制御手段は、前記排気ターボ過給機の過給状態をも制御するようにされて、前記前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、該排気ターボ過給機の過給を制限するように制御する、ようにしてある（請求項５対応）。この場合、応答性の悪い排気ターボ過給機について過給制限することにより、排気ガスの空燃比をＤｅＮＯｘ制御に必要な目標空燃比に精度よく維持させる上で好ましいものとなる。
【００１３】
前記排気ターボ過給機は、可動ベーンを備えた可動ベーン式またはタービンをバイパスするバイパス通路を開閉可能なウエストゲートバルブを備えたウエストゲートバルブ式とされ、
前記過給制御手段は、前記可動ベーンまたは前記ウエストゲートバルブを制御して、前記排気ターボ過給機の過給を制限する、
ようにしてある（請求項６対応）。この場合、排気ターボ過給機として一般的な可動ベーン式あるいはウエストゲートバルブ式のものを用いつつ、その過給制限を簡単かつ大幅に行うことができる。
【００１４】
前記ＥＧＲ制御手段は、排気ガスの還流を、エンジンの運転状態に応じて、前記第１ＥＧＲ通路からのみ行う状態と前記第２ＥＧＲ通路からのみ行う状態とを切換制御するようにされ、
前記ＥＧＲ制御手段は、前記ＮＯｘ還元制御手段によりＮＯｘ還元制御を実行するときは、該第１ＥＧＲ通路からの排気ガス還流を中止して、前記第２ＥＧＲ通路からのみ排気ガス還流が行われるように制御する、
ようにしてある（請求項７対応）。この場合、２つのＥＧＲ通路のうちいずれか一方のＥＧＲ通路からのみ排気ガス還流を行うという簡単な手法によって、両ＥＧＲ通路間での排気ガス還流量の比率を容易かつ精度よく変更することができる。また、ＤｅＮＯｘ制御が行われるときは、特にすすが堆積しやすい第１ＥＧＲ通路からの排気ガス還流を行わないことにより、第１ＥＧＲ通路にすすが堆積してしまう事態を効果的に防止あるいは抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＮＯｘ還元制御を行う場合に、ＥＧＲ通路へのすすの堆積を防止あるいは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が適用されたエンジンの一例を示す図。
【図２】ＤｅＮＯｘ制御の実行領域の設定例を示す図。
【図３】本発明の制御内容を示すタイムチャート。
【図４】本発明の制御例を示すフローチャート。
【図５】本発明の制御例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１において、１はエンジン（エンジン本体）で、実施形態では直列４気筒の自動車用ディーゼルエンジンとされている。エンジン１は、既知のように、シリンダ２とシリンダヘッド３とピストン４とを有している。ピストン４の上方の形成される燃焼室５に対して、吸気ポート６および排気ポート７が開口されている。吸気ポート６は吸気弁８によって開閉され、排気ポート７は排気弁９によって開閉される。そして、シリンダヘッド３には、燃焼室５に臨ませて、燃料噴射弁１０が取付けられている。なお、実施形態では、コモンレール式の燃料噴射とされて、燃料噴射弁１０からは極めて高圧の燃料が噴射されるようになっている。
【００１８】
吸気ポート６に連なる吸気通路２０には、その上流側から下流側に向けて順次、エアクリーナ２１、排気ターボ式過給機２２のコンプレッサホイール２２ａ、電動式過給機２３のコンプレッサホイール２３ａ、インタークーラ２４、サージタンク２６が配設されている。そして、サージタンク２６と各気筒（の吸気ポート６）とが個々独立して、分岐吸気通路２７によって接続されている。
【００１９】
上記排気ターボ過給機２２は、可動ベーン２２ｃを有する可動ベーン式とされて、可動ベーン２２ｃがアクチュエータ２２ｄによって駆動制御される。可動ベーン２２ｃの駆動制御によって、排気ターボ過給機２２の過給能力が変更される。また、電動式過給機２３のコンプレッサホイール２３ａは、モータ２３ｂによって電動駆動される。
【００２０】
吸気通路２０には、バイパス通路２８が設けられている。このバイパス通路２８は、その上流側端が、コンプレッサホイール２２ａと２３ａとの間の吸気通路２０に開口されている。また、バイパス通路２８の下流側端は、コンプレッサホイール２３ａとインタークーラ２４との間の吸気通路２０に開口されている。そして、バイパス通路２８には、制御弁２９が配設されている。また、吸気通路２０のうちコンプレッサホイール２３ａの直下流には、制御弁２９と並列関係となるようにして、制御弁３０が配設されている。
【００２１】
排気ポート７に連なる排気通路４０には、その上流側から下流側に向けて順次、排気ターボ式過給機２２のタービンホイール２２ｂ、ＮＯｘ触媒４１、ＤＰＦ４２、尿素触媒４３、アンモニア処理器４４が接続されている。
【００２２】
吸気通路２０と排気通路４０とは、High-Pressure用となる第１ＥＧＲ通路５０を介して接続されている。この第１ＥＧＲ通路５０の上流側端は、タービンホイール２２ｂの上流側の排気通路３０に開口されている。また、第１ＥＧＲ通路５０の下流側端は、吸気通路２０のうち、コンプレッサホイール２２ａの下流側でかつインタークーラ２４とサージタンク２６との間に開口されている。
【００２３】
第１ＥＧＲ通路５０には、ＥＧＲクーラ５１が接続されると共に、ＥＧＲクーラ５１の下流側においてＥＧＲ弁５２が配設されている。第１ＥＧＲ通路５０には、ＥＧＲクーラ５１をバイパスするバイパス通路５３が設けられている。このバイパス通路５３は、その上流側端がＥＧＲクーラ５１の上流側において第１ＥＧＲ通路５０に開口され、その下流側端がＥＧＲ弁５２の下流側において第１ＥＧＲ通路５０に開口されている。そして、バイパス通路５４には、制御弁５４（第２のＥＧＲ弁とも言える）が配設されている。
【００２４】
吸気通路２０と排気通路４０とは、Low-Pressure用となる第２ＥＧＲ通路６０を介して接続されている。この第２ＥＧＲ通路６０の上流側端は、排気通路４０のうち、タービンホイール２２ｂの下流側でかつ尿素触媒４３とアンモニア処理器４４との間に開口されている。また、第２ＥＧＲ通路６０の下流側端は、吸気通路２０のうち、コンプレッサホイール２２ａの上流側に開口されている。この第２ＥＧＲ通路６０には、インタークーラ６１が接続されると共に、インタークーラ６１の下流側においてＥＧＲ弁６２が接続されている。
【００２５】
次に、図２を参照しつつ、ＮＯｘ還元制御（ＤｅＮＯｘ制御）を実行する領域について説明する。なお、図２中、ＡＬで示す線は最大トルク線である。ＮＯｘ還元制御は、エンジン回転数とエンジン負荷とをパラメータとして、図２中ハッチングを付した２つの領域で行うようにしてある。ＮＯｘ還元制御を行う第１の領域は、エンジン回転数がＮ１とＮ２との間の中回転域で、かつエンジン負荷がＬ１とＬ２との間の中負荷域に設定された領域であり、この第１の領域でのＮＯｘ還元制御をアクティブＮＯｘ還元制御（アクティブＤｅＮＯｘ制御）と称する。ＮＯｘ還元制御を行う第２の領域は、最大トルク線ＡＬ近傍の領域である。この第２領域でのＮＯｘ還元制御をパッシブＮＯｘ還元制御（パッシブＤｅＮＯｘ制御）と称する。
【００２６】
アクティブＤｅＮＯｘ制御は、図２に示す実行領域にある場合を前提として、ＮＯｘ触媒４１でのＮＯｘ吸蔵量が所定の上限値以上になったときに開始されて、ＮＯｘ触媒４１でのＮＯｘ吸蔵量が０になるまで行うことを基本としている。ただし、ＮＯｘ触媒４１でのＮＯｘ吸蔵量が０よりも大きい下限値にまで低減した状態で、アクティブＤｅＮＯｘ制御を中止してもよい。なお、ＮＯｘ触媒４１でのＮＯｘ吸蔵量の検出（あるいは推定）は、既知の適宜の手法によって行うことができ、例えば、吸蔵ＮＯｘ量を検出するセンサを用いたり、エンジンの運転者状態を示すデータを蓄積して、ＮＯｘ吸蔵量を推定することができる。
【００２７】
アクティブＤｅＮＯｘ制御のときは、必要なトルクを得るメイン噴射に加えて、ポスト噴射が行われる。このポスト噴射は、筒内からの未燃燃料の排出抑制やオイル希釈抑止のために、筒内で燃焼されるように膨張行程前半で行われる。このポスト噴射された燃料が燃焼されるまでの時間を確保するため（空気と燃料とが適切に混合された状態で着火させるため）、通常時に比して減量されるが適量のＥＧＲガスを導入して、ポスト噴射された燃料の着火を遅延させるようにしてある。
【００２８】
パッシブＤｅＮＯｘ制御のときは、必要なトルクを得るメイン噴射に加えて、ポスト噴射が行われる。このポスト噴射は、筒内で燃焼が行われないように、膨張行程後半で行われる。このパッシブＤｅＮＯｘ制御が実行されるときは、加速時のような高負荷であって排気ガスの空燃比がリッチになる状況に乗じた制御となることから、アクティブＤｅＮＯｘ制御を行う場合に比して、メイン噴射量に対するポスト噴射量の割合を小さくすることができる。
【００２９】
パッシブＤｅＮＯｘ制御のときは、高負荷であることから、ポスト噴射された燃料を筒内で燃焼させると、ＨＣはスモーク（すす）を多量に発生させる原因となることから、筒内での燃焼を行わないようにしてある。また、パッシブＤｅＮＯｘ制御の際には、ＥＧＲ導入による積極的な着火遅れは必要ないこと、および排気ガスの空燃比を目標空燃比に精度よく制御する観点、さらには発生されやすい「すす」がＥＧＲ通路５０あるいは６０へ堆積するのを防止する観点から、ＥＧＲは実行されないものとされる。
【００３０】
電動式過給機２３の駆動は、排気ターボ過給機２２の応答遅れを補償すべく、加速初期時に実行すると共に、前述したＮＯｘ還元制御を実行するときにも実行するようにしてある。実施形態では、上記以外のときは電動式過給機２３の駆動は停止されて、過給はもっぱら排気ターボ過給機２２によって行われるようにしてある。なお、電動式過給機２３による過給が行われるときは、両制御弁２９、３０が開かれる。また、電動式過給機２３の駆動が停止されて、排気ターボ式過給機２２のみによる過給が行われるときは、制御弁３０が閉じられる一方、制御弁２９が開かれる。
【００３１】
次に、図３のタイムチャートを参照しつつ、アクティブＤｅＮＯｘ制御について、過給と関連づけてその概要を説明する。まず、ｔ１時点の前までは、図２に示すアクティブＤｅＮＯｘ制御の実行領域以外の領域にあって、定常運転されている状態である。ｔ１時点より前では、アクティブＤｅＮＯｘ制御を実行する要求フラグが０とされて、アクティブＤｅＮＯｘ制御は実行されない。また、過給は、排気ターボ過給機２２による過給が通常どおり行われている（電動式過給機２３は駆動停止状態）。
【００３２】
ｔ１時点で、図２に示すアクティブＤｅＮＯｘ制御領域になって、上記要求フラグが１にセットされると共に、これに応じて排気ターボ過給機２２の過給が制限される（可動ベーン２２ｃが全開）。排気ターボ過給機２２の過給を制限するのは、排気ターボ過給機２２による過給を通常どおり行ったのでは、排気ガスの空燃比を制御しずらいためである。なお、可動ベーン２２ｃを全開とすることなく、制限された範囲で排気ターボ過給機２２によるある程度の過給を行うこともできる。
【００３３】
t２時点において、アクセルが踏み込まれて、アクセル開度が増大されていくと共に、これに応じてメインの燃料噴射量が増大され、筒内必要酸素量も増大される。このｔ２時点から、電動式過給機２３の駆動が開始されて、メイン噴射量の増大に応じて電動式過給機２３の駆動力も増大される。
【００３４】
ｔ３時点では、排気ガスの空燃比が、ＮＯｘ還元制御に必要な目標空燃比に到達した時点となる。このｔ３時点以後は、電動式過給機２３の駆動力は一定に保持されて、上記目標空燃比が維持される。
【００３５】
要求フラグが０にリセットされたｔ４時点から、排気ターボ過給機２２の過給制限が解除されて、排気ターボ過給機２２による過給圧が増大される。ただし、排気ターボ過給機２２の過給制限解除から実際に過給圧が高まるまでに応答遅れを生じることから、ｔ４時点後となるｔ５時点まで電動式過給機２３の駆動が継続して行われた後、電動式過給機２３の駆動が停止される（徐々なる駆動停止が好ましい）。
【００３６】
ＥＧＲ制御においては、エンジンの運転状態に応じて、第１ＥＧＲ通路５０のみからの排気ガス還流と、第２ＥＧＲ通路６０からのみの排気ガス還流とが選択的に切換えられる。実施形態では、基本的に、エンジンの低回転、低負荷時には、第１ＥＧＲ通路５０のみを介して排気ガス還流が行われ、それ以外の運転状態のときは第２ＥＧＲ通路６０のみを介して排気ガス還流が行われる。
【００３７】
図３において、「ＨＰＥＧＲ開度」として示すのが、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流に対応しており、「ＨＰＥＧＲ開度」が「０」のとき（ＥＧＲ弁５２、制御弁５３４が共に閉弁）が第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流なしの場合を示す。また、図３において、「ＬＰＥＧＲ開度」として示すのが、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流に対応しており、「ＬＰＥＧＲ開度」が「０」のとき（ＥＧＲ弁６２が閉弁）が、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流なしの場合を示す。
【００３８】
図３において、ｔ１時点までは、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流が実行される一方、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流がなしの状態である。ｔ１時点で、要求フルラグが１にセットされると、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流が中止（禁止）される一方、第２ＥＧＲ通路６０から通常時に比して減量された状態で排気ガス還流が実行される。そして、ｔ４時点で、要求フラグが０にリセットされると、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流が再開される一方、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流が中止される。
【００３９】
次に、図４のフローチャートを参照しつつ、前述したアクティブＤｅＮＯｘ制御を行うコントローラＵ（図１参照）の制御内容のうち、特に電動式過給機２３に対する制御について説明する。なお、コントローラＵに対する入力、出力関係は図示を略してある。このコントローラＵには、例えば、センサ等で検出されたエンジン回転数、エンジン負荷（アクセル開度）、過給圧、吸気圧力、吸入空気量等の各種パラメータや、センサで検出されたあるいは推定されたＮＯｘ触媒４１でのＮＯｘ吸蔵量が入力される。また、コントローラＵによって、燃料噴射弁１０、ＥＧＲ弁５２、制御弁５４、ＥＧＲ弁６２、排気ターボ過給機２２用のアクチュエータ２２ｄ、電動式過給機２２用のモータ２３ｂ等が制御される。
【００４０】
まず、図４のＱ１においてデータ入力された後、Ｑ２において、図２に示すマップにしたがって、アクティブＮＯｘ還元制御（アクティブＤｅＮＯｘ制御）を実行する領域であるか否かが判別される。このＱ２の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３において、可動ベーン２２ｃを全開とすることにより排気ターボ過給機２２の過給能力を最小とする。この後、Ｑ４において、加速時であるか否かが判別される。このＱ４の判別でＮＯのときは、電動式過給機２３の駆動が停止されたままとされる。また、Ｑ４の判別でＹＥＳのときは、Ｑ５において、電動式過給機２３が駆動される。電動式過給機２３の駆動態様は、図３に示すように行われる。
【００４１】
前記Ｑ２の判別でＮＯのときは、Ｑ７において、排気ターボ過給機２２による過給が、エンジンの運転者状態に応じて行われる（通常の過給制御）。この後、Ｑ８において、前回アクティブＤｅＮＯｘ制御が実行されていたか否かが判別（図３のｔ４時点となった直後であるか否かの判別）。このＱ８の判別でＹＥＳのときは、Ｑ９において、排気ターボ過給機２２による過給制限解除によって過給圧が十分高まった状態であるか否かが判別される。このＱ９の判別でＮＯのときは、Ｑ６に移行される。
【００４２】
上記Ｑ９の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１０において、電動式過給機２３の駆動が停止される。この電動式過給機２３の駆動停止は、徐々なる駆動停止とするのが好ましい。
【００４３】
前記Ｑ８の判別でＮＯのときは、アクティブＤｅＮＯｘ制御とは無関係なときである。このときは、Ｑ１１において、加速初期時であるか否かが判別される。このＱ１１の判別でＮＯのときは、電動式過給機２３の駆動は必要ないときであるとして、Ｑ１０に移行される。また、Ｑ１１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ１２において、電動式過給機２３が駆動される（排気ターボ過給機２２による過給の応答遅れを補償するための電動式過給機２３の駆動で、排気ターボ過給機２２による過給が十分に行われる状態になった時点で駆動停止）。
【００４４】
次に、図５のフローチャートを参照しつつ、ＥＧＲ制御の点について説明する。まず、データ入力が行われた後、Ｑ２１において、エンジンの低回転・低負荷時であるか否かが判別される。このＱ２１の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２２において、パッシブＤｅＮＯｘ制御を実行しているときであるか否かが判別される。このＱ２２の判別でＹＥＳのときは、ＥＧＲ不要なときであるとして、Ｑ２３において第１ＥＧＲ通路５０がカットされ（ＥＧＲ弁５２および制御弁５４を閉弁）、Ｑ２４において、第２ＥＧＲ通路６０がカットされる（ＥＧＲ弁６２を閉弁）。このように、パッシブＤｅＮＯｘ制御を実行しているときは、ＥＧＲを行わないことにより、排気ガスの空燃比を精度よく目標空燃比とする等の上で好ましいものとなり、また、パッシブＤｅＮＯｘ制御のために多量のポスト噴射が行われることに伴って発生されやすい「すす）が各ＥＧＲ通路５０、６０に堆積してしまう事態を防止する上で好ましいものとなる。
【００４５】
前記Ｑ２２の判別でＮＯのときは、Ｑ２５において、アクティブＤｅＮＯｘ制御を実行しているときであるか否かが判別される。このＱ２５の判別でＹＥＳのときは、Ｑ２６において、第１ＥＧＲ通路５０がカットされる。また、Ｑ２７において、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流が実行されるが、排気ガス還流量は通常時に比して減量された状態とされる。アクティブＤｅＮＯｘ制御を行っているときに、Ｑ２７での処理によって、第２ＥＧＲ通路６０を介して減量された状態で排気ガス還流が行われるが、第２ＥＧＲ通路６０へ導入される排気ガスは、低温、低圧でしかもＤＰＦ４２を通過した後であることから、第２ＥＧＲ通路６０でのすすの堆積が防止あるいは抑制されることになる。
【００４６】
前記Ｑ２５の判別でＮＯのときは、Ｑ２８において、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流が通常通り行われる。また、Ｑ２９において、第１ＥＧＲ通路６０がカットされる。
【００４７】
前記Ｑ２１の判別でＮＯのときは、Ｑ３０において、パッシブＤｅＮＯｘ制御を実行しているときであるか否かが判別される。このＱ３０の判別でＹＥＳのときは、ＥＧＲが不要なときであるとして、Ｑ３１において第１ＥＧＲ通路５０がカットされ、Ｑ３２において第２ＥＧＲ通路５０６０がカットされる（Ｑ２３、Ｑ２４に対応）。
【００４８】
前記Ｑ３０の判別でＮＯのときは、Ｑ３３において、アクティブＤｅＮＯｘ制御を実行しているときであるか否かが判別される。このＱ３３の判別でＹＥＳのときは、Ｑ３４において、第１ＥＧＲ通路５０がカットされる。また、Ｑ３５において、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流が実行されるが、排気ガス還流量は通常時に比して減量された状態とされる。
【００４９】
前記Ｑ３３の判別でＮＯのときは、Ｑ３６において、第１ＥＧＲ通路５０がカットされる。また、Ｑ３７において、第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流が通常通り行われる。
【００５０】
以上実施形態について説明したが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載された範囲において適宜の変更が可能であり、例えば次のような場合をも含むものである。エンジン１としては、ガソリンエンジンであってもよい。パッシブＤｅＮＯｘ制御は、加速時以外にも実行することもできる（特に排気ターボ過給機２２による過給圧が大きく上昇されることが見込まれるときに実行）。また、パッシブＤｅＮＯｘ制御を行わないようにすることもできる。排気ターボ過給機２２は、タービン２２ｂをバイパスするバイパス通路を開閉可能なウエストゲートバルブを備えたウエストゲートバルブ式であってもよく、この場合の過給制限は、ウエストゲートバルブ開くことにより行えばよい（全開とすることも可）。パッシブＤｅＮＯｘ制御のときに、排気ターボ過給機２２と電動式過給機２３とによる過給制御を、アクティブＤｅＮＯｘ制御の場合と同様に行うことができる。すなわち、パッシブＤｅＮＯｘ制御のときは、排気ターボ過給機２２を過給制限する一方、電動式過給機２３の駆動を徐々に増大させて、排気ガスの空燃比が目標空燃比となった時点で電動式過給機２３を一定駆動するようにし、アクティブＤｅＮＯｘ制御が終了した後は、電動式過給機２３の駆動を停止することができる。電動式過給機２３を有しないものであってもよい。
【００５１】
アクティブＤｅＮＯｘ制御を行う場合に、第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流を実行しつつその量を減量させるようにしてもよい。要は、アクティブＤｅＮＯｘ制御をおこなう場合は、要求排気ガス還流量に対する第２ＥＧＲ通路６０からの排気ガス還流量の比率を高めるものであればよい（つまり要求排気ガス還流量に対する第１ＥＧＲ通路５０からの排気ガス還流量の比率を低下させる）。図４におけるＱ４の判別でＮＯのときは、排気ターボ過給機２２の過給能力低減を行っていることから、加速の有無にかかわらず電動式過給機２３を駆動することもできる。アクティブＤｅＮＯｘ制御を行うときに、排気ターボ過給機２２の過給制限を行わないようにすることもできる。フローチャートに示す各ステップあるいはステップ群は、コントローラＵの有する機能を示すもので、この機能を示す名称に手段の文字を付して、コントローラＵの有する構成要件として把握することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、例えば自動車用ディーゼルエンジンに適用して好適である。
【符号の説明】
【００５３】
Ｕ：コントローラ
１：エンジン
２：シリンダ（気筒）
１０：燃料噴射弁
２０：吸気通路
２２：排気ターボ式過給機
２２ａ：コンプレッサホイール
２２ｂ：タービンホイール
２３：電動式過給機
４０：排気通路
４１：ＮＯｘ触媒
５０：第１ＥＧＲ通路
５２：ＥＧＲ弁（排気ガス還流弁）
５４：制御弁（排気ガス還流弁）
６０：第２ＥＧＲ通路
６２：ＥＧＲ弁（排気ガス還流弁）
【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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