(57)【要約】【課題】エンジン１のアイドル運転時の排気ガス還流制御において、車両の発進応答性を向上させるとともに、インタークーラ３５に凝縮水が溜まるのを防止する。【解決手段】エンジン１のアイドル運転時において、変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、走行レンジであるときに比べて、低圧ＥＧＲ通路６２及び高圧ＥＧＲ通路５０によるエンジン１の排気ガスのトータル還流量に対する、高圧ＥＧＲ通路５０による上記排気ガスの還流量の比率が高くなるように、低圧ＥＧＲ弁６２及び高圧ＥＧＲ弁（クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５）の開度を制御する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記インタークーラの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、上記高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁と、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御する弁制御装置とを備えた、エンジンの排気ガス還流制御装置であって、
上記エンジンが搭載された車両の変速機の変速レンジを検出する変速レンジ検出手段を更に備え、
上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが非走行レンジであるときには、走行レンジであるときに比べて、上記低圧ＥＧＲ通路及び上記高圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスのトータル還流量に対する、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量の比率が高くなるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
上記吸気通路に吸入された吸入空気の温度を検出する吸気温度検出手段を更に備え、
上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、吸気温度検出手段により検出された吸入空気の温度が所定温度よりも低いときには、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジに関係なく、上記低圧ＥＧＲ弁の開度を０％にするよう構成されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
上記高圧ＥＧＲ通路は、内部を通過する排気ガスを冷却するための高圧ＥＧＲクーラが配設されたクーラ側通路と、該高圧ＥＧＲクーラをバイパスするクーラバイパス側通路とを有し、
上記高圧ＥＧＲ弁は、上記クーラ側通路に配設された、該クーラ側通路の断面積を変更するクーラ側ＥＧＲ弁と、上記クーラバイパス側通路に配設された、該クーラバイパス側通路の断面積を変更するクーラバイパス側ＥＧＲ弁とで構成され、
上記エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段を更に備え、
上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記冷却水温検出手段により検出された冷却水の温度が、予め設定された設定温度よりも低いときに、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流を行う際には、上記クーラ側ＥＧＲ弁の開度を０％にするよう構成されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１つに記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが走行レンジであっても、該走行レンジである状態が所定時間以上継続しているときには、上記比率が、上記非走行レンジであるときと同じ比率になるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されていることを特徴とするエンジンの排気ガス還流制御装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１つに記載のエンジンの排気ガス還流制御装置において、
上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速機の変速レンジが上記走行レンジでありかつブレーキペダルが踏み込まれているときに、該変速機の駆動伝達力を低下させる駆動伝達力低減手段を更に備え、
上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが走行レンジであっても、上記駆動伝達力低減手段により上記駆動伝達力が低下されているときには、上記比率が、上記非走行レンジであるときと同じ比率になるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されていることを特徴とするエンジン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、エンジンの排気ガス還流制御装置に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流するために、高圧ＥＧＲ通路と低圧ＥＧＲ通路とを設けることが知られている（例えば、特許文献１参照）。上記高圧ＥＧＲ通路は、排気ターボ過給機のタービンの上流側における排気通路と、該排気ターボ過給機のコンプレッサの下流側（より詳しくはコンプレッサの下流側に配設されたインタークーラの下流側）における吸気通路とを接続する。また、上記低圧ＥＧＲ通路は、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する。上記低圧ＥＧＲ通路には、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁が配設され、上記高圧ＥＧＲ通路には、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁が配設されている。
【０００３】
上記特許文献１では、エンジンのアイドル運転時に、低圧ＥＧＲ通路内の低圧ＥＧＲガスの流速を上昇させることで、凝縮水に起因して生じるデポジットを除去して、デポジットによるコンプレッサの変形やインタークーラの詰まりを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２９１９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンのアイドル運転時には、排気ターボ過給機のタービンを回転させた状態にしておくことで、車両の発進応答性（加速性）が向上する。このためには、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量を出来る限り多くすることが好ましい。
【０００６】
しかし、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量を多くすると、上記特許文献１に記載のように凝縮水が発生し易く、アイドル運転が長時間続くと、凝縮水がインタークーラに溜まり、そのままエンジンが停止すると、インタークーラにおいてその凝縮水が氷結する可能性がある。
【０００７】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンのアイドル運転時の排気ガス還流制御において、車両の発進応答性を向上させるとともに、インタークーラに凝縮水が溜まるのを防止しようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明では、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記インタークーラの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、上記高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁と、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御する弁制御装置とを備えた、エンジンの排気ガス還流制御装置を対象として、上記エンジンが搭載された車両の変速機の変速レンジを検出する変速レンジ検出手段を更に備え、上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが非走行レンジであるときには、走行レンジであるときに比べて、上記低圧ＥＧＲ通路及び上記高圧ＥＧＲ通路による上記エンジンの排気ガスのトータル還流量に対する、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量の比率が高くなるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されている、という構成とした。
【０００９】
上記の構成により、エンジンのアイドル運転時において、変速機の変速レンジが非走行レンジ（Ｐレンジ、Ｎレンジ）であるときには、走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）であるときに比べて、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路による排気ガスのトータル還流量に対する、高圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量の比率が高くなるので、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量は少なくなるか又は０になり、これにより、インタークーラに凝縮水が溜まるのを防止することができる。このように低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量を少なくしても、変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、車両のドライバの走行意思は低く、車両の発進応答性の問題は生じない。一方、変速機の変速レンジが走行レンジであるときには、上記比率を低くしておくことで、車両の発進応答性を向上させることができるとともに、アイドル運転時に吸気通路（特にコンプレッサからインタークーラまでの間）内を低圧ＥＧＲ通路により還流された排気ガスで満たしておくことにより、車両の発進直後から低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路による排気ガスのトータル還流量を減らさずに高圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量の割合を下げてタービン通過流量を確保できるため、排気ガス浄化性能も向上させるようにすることができる。このように変速レンジが走行レンジであるときに、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流量を多くしても、車両が短時間で発進する可能性が高いので、インタークーラに凝縮水が溜まり難く、車両が発進すれば、インタークーラに溜まった凝縮水はエンジンへと吸い込まれる。
【００１０】
上記エンジンの排気ガス還流制御装置において、上記吸気通路に吸入された吸入空気の温度を検出する吸気温度検出手段を更に備え、上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、吸気温度検出手段により検出された吸入空気の温度が所定温度よりも低いときには、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジに関係なく、上記低圧ＥＧＲ弁の開度を０％にするよう構成されている、ことが好ましい。
【００１１】
このことにより、吸入空気の温度（吸気温度）が所定温度（例えば０℃〜５℃）よりも低いとき、つまりインタークーラに凝縮水が溜まり易くかつその凝縮水が氷結し易いときには、低圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流を行わないようにすることで、インタークーラに凝縮水が溜まって氷結するのを確実に防止することができる。
【００１２】
上記エンジンの排気ガス還流制御装置において、上記高圧ＥＧＲ通路は、内部を通過する排気ガスを冷却するための高圧ＥＧＲクーラが配設されたクーラ側通路と、該高圧ＥＧＲクーラをバイパスするクーラバイパス側通路とを有し、上記高圧ＥＧＲ弁は、上記クーラ側通路に配設された、該クーラ側通路の断面積を変更するクーラ側ＥＧＲ弁と、上記クーラバイパス側通路に配設された、該クーラバイパス側通路の断面積を変更するクーラバイパス側ＥＧＲ弁とで構成され、上記エンジンの冷却水の温度を検出する冷却水温検出手段を更に備え、上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記冷却水温検出手段により検出された冷却水の温度が、予め設定された設定温度よりも低いときに、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流を行う際には、上記クーラ側ＥＧＲ弁の開度を０％にするよう構成されている、ことが好ましい。
【００１３】
すなわち、冷却水の温度（冷却水温）が設定温度（例えば５０℃〜６０℃）よりも低いとき（つまり、暖気完了前の冷間時）には、クーラ側通路における高圧ＥＧＲクーラの箇所で凝縮水が発生し、これが煤と混じり合ってデポジットが生じることになる。特に高圧ＥＧＲ通路に流れる排気ガスは、排気浄化装置を通る前のものであるため、多量の煤が含まれており、このため、デポジットが発生し易く、そのデポジットによりクーラ側通路が詰まってしまう。そこで、冷却水温が設定温度よりも低いときには、クーラ側ＥＧＲ弁の開度を０％にすることで、デポジットによるクーラ側通路の詰まりを防止することができる。
【００１４】
上記エンジンの排気ガス還流制御装置において、上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが走行レンジであっても、該走行レンジである状態が所定時間以上継続しているときには、上記比率が、上記非走行レンジであるときと同じ比率になるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されている、ことが好ましい。
【００１５】
このことにより、変速レンジが走行レンジである状態が所定時間以上継続しているときには、上記比率を、非走行レンジであるときと同じ高い比率にすることで、インタークーラに大量の凝縮水が溜まるのを防止することができる。
【００１６】
上記エンジンの排気ガス還流制御装置において、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速機の変速レンジが上記走行レンジでありかつブレーキペダルが踏み込まれているときに、該変速機の駆動伝達力を低下させる駆動伝達力低減手段を更に備え、上記弁制御装置は、上記エンジンのアイドル運転時において、上記変速レンジ検出手段により検出された変速レンジが走行レンジであっても、上記駆動伝達力低減手段により上記駆動伝達力が低下されているときには、上記比率が、上記非走行レンジであるときと同じ比率になるように、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御するよう構成されている、ことが好ましい。
【００１７】
すなわち、変速レンジが走行レンジであっても、駆動伝達力低減手段により変速機の駆動伝達力が低下されているときには、ブレーキペダルが踏み込まれているので、車両のドライバの走行意思は低いと考えられ、このときにも、上記比率を、非走行レンジであるときと同じ高い比率にすることで、インタークーラに凝縮水が溜まるのを極力防止することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明のエンジンの排気ガス還流制御装置によると、エンジンのアイドル運転時において、変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、走行レンジであるときに比べて、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路によるエンジンの排気ガスのトータル還流量に対する、上記高圧ＥＧＲ通路による上記排気ガスの還流量の比率が高くなるようにしたことにより、車両のドライバの発進意思が高い場合には、車両の発進応答性及び排気ガス浄化性能を向上させることができるとともに、発進意思が低い場合には、インタークーラに凝縮水が溜まるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る排気ガス還流制御装置により制御されるエンジンの概略構成を示す図である。
【図２】排気ガス還流制御装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図３】エンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ＰＥとに基づいて、低圧ＥＧＲ目標還流量及び高圧ＥＧＲ目標還流量を決定するためのマップを示す図である。
【図４】コントロールユニットによる排気ガス還流制御動作を示すフローチャートである。
【図５】コントロールユニットによる別の排気ガス還流制御動作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】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る排気ガス還流制御装置により制御されるエンジン１の概略構成を示す。このエンジン１は、車両に搭載されたディーゼルエンジンであって、複数の気筒２（図１では、１つのみ示す）が設けられたシリンダブロック３と、このシリンダブロック３上に配設されたシリンダヘッド４とを有している。このエンジン１の各気筒２内には、ピストン５が往復動可能にそれぞれ嵌挿されていて、このピストン５の頂面には深皿形燃焼室６が形成されている。このピストン５は、コンロッド７を介してクランク軸８と連結されている。エンジン１には、クランク軸８の回転角度位置を検出することでエンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ９が設けられている。
【００２２】
上記シリンダヘッド４には、各気筒２毎に吸気ポート１２及び排気ポート１３が形成されているとともに、これら吸気ポート１２及び排気ポート１３の燃焼室６側の開口を開閉する吸気弁１４及び排気弁１５がそれぞれ配設されている。
【００２３】
また、シリンダヘッド４には、燃料を噴射するインジェクタ１７が設けられている。このインジェクタ１７は、その燃料噴射口が燃焼室６の天井面から該燃焼室６に臨むように配設されていて、圧縮行程上死点付近で燃焼室６に燃料を直接噴射供給するようになっている。
【００２４】
上記エンジン１は、吸気弁１４及び排気弁１５のリフト量を調整する可変バルブリフト機構（以下、ＶＶＬという）１６を装備している。このＶＶＬ１６は、吸気弁１４及び排気弁１５を、全閉状態又は略全閉状態になるように、それぞれのリフト量を調整することができる。
【００２５】
上記エンジン１の一側の面には、各気筒２の吸気ポート１２に連通するように吸気通路３０が接続されている。この吸気通路３０の上流端部には、吸入空気を濾過するエアクリーナ３１が配設されており、このエアクリーナ３１で濾過した吸入空気が吸気通路３０及び吸気ポート１２を介して各気筒２の燃焼室６に供給される。
【００２６】
上記吸気通路３０におけるエアクリーナ３１の下流側近傍には、吸気通路３０に吸入された吸入空気の流量を検出するエアフローセンサ３２と、該吸入空気の温度（吸気温度）を検出する吸気温度センサ３３（吸気温度検出手段）とが配設されている。また、吸気通路３０における下流端近傍には、サージタンク３４が配設されている。このサージタンク３４よりも下流側の吸気通路３０は、各気筒２毎に分岐する独立通路とされ、これら各独立通路の下流端が各気筒２の吸気ポート１２にそれぞれ接続されている。
【００２７】
さらに、上記吸気通路３０におけるエアフローセンサ３２又は吸気温度センサ３３とサージタンク３４との間には、排気ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａが配設されている。このコンプレッサ２０ａの作動により吸入空気の過給を行う。
【００２８】
さらにまた、上記吸気通路３０における排気ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａとサージタンク３４との間には、上流側から順に、上記コンプレッサ２０ａにより圧縮された空気を冷却するインタークーラ３５と、吸気シャッター弁３７とが配設されている。この吸気シャッター弁３７は、該吸気シャッター弁３７の配設部分における吸気通路３０の断面積を変更することによって、上記各気筒２の燃焼室６への吸入空気量を調節する。
【００２９】
上記エンジン１の他側の面には、各気筒２の燃焼室６からの排気ガスを排出する排気通路４０が接続されている。この排気通路４０の上流側の部分は、各気筒２毎に分岐して排気ポート１３の外側端に接続された独立通路と該各独立通路が集合する集合部とを有する排気マニホールドによって構成されている。この排気マニホールドよりも下流側の排気通路４０に、上記排気ターボ過給機２０のタービン２０ｂが配設されている。このタービン２０ｂが排気ガス流により回転し、このタービン２０ｂの回転により、該タービン２０ｂと連結された上記コンプレッサ２０ａが作動する。
【００３０】
上記排気通路４０におけるタービン２０ｂの上流側近傍には、ＶＧＴ絞り弁２１が設けられており、このＶＧＴ絞り弁２１の開度（絞り量）を制御することにより、タービン２０ｂへの排気ガスの流速を調整することができ、これにより、排気ガス流により回転するタービン２０ｂの回転速度、つまり排気ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａの圧力比（コンプレッサ２０ａへの流入直前のガス圧力に対する、コンプレッサ２０ａからの流出直後のガス圧力の比）を調整することができる。
【００３１】
上記排気通路４０における上記排気ターボ過給機２０のタービン２０ｂよりも下流側には、排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化装置４３が配設されている。この排気浄化装置４３は、排気ガス中の煤等の微粒子を捕集するパティキュレートフィルタ４４と、パティキュレートフィルタ４４の上流側に配設され、白金又は白金にパラジウムを加えたもの等を担持して排気ガス中のＣＯ及びＨＣを酸化する酸化触媒４５と、パティキュレートフィルタ４４の下流側に配設され、排気ガス中のＮＯｘを処理（トラップ）して、ＮＯｘが大気に排出されるのを抑制するリーンＮＯｘ触媒４６とを有している。パティキュレートフィルタ４４及び酸化触媒４５は第１ケース８１内に収容され、リーンＮＯｘ触媒４６は、該第１ケース８１とは別の第２ケース８２内に収容されている。第２ケース８２は、第１ケース８１に対して下流側に離れて配設されている。
【００３２】
上記エンジン１は、その排気ガスの一部が排気通路４０から吸気通路３０に還流されるようになされている。この排気ガスの還流のために、高圧ＥＧＲ通路５０と、低圧ＥＧＲ通路６０とが設けられている。
【００３３】
上記高圧ＥＧＲ通路５０は、排気ターボ過給機２０のタービン２０ｂの上流側における排気通路４０と、インタークーラ３５の下流側における吸気通路３０とを接続する。より詳細には、高圧ＥＧＲ通路５０は、排気通路４０における上記排気マニホールドと排気ターボ過給機２０のタービン２０ｂとの間の部分と、吸気通路３０における吸気シャッター弁３７とサージタンク３４との間の部分とを接続する。
【００３４】
上記高圧ＥＧＲ通路５０は、排気ガスを冷却して還流するためのクーラ側通路５１と、排気ガスをそのままの温度で還流するためのクーラバイパス側通路５２とを有している。クーラ側通路５１には、内部を通過する排気ガスを冷却するための高圧ＥＧＲクーラ５３が配設されている。クーラバイパス側通路５２は、その高圧ＥＧＲクーラ５３をバイパスする通路とされている。また、クーラ側通路５１における高圧ＥＧＲクーラ５３の下流側には、クーラ側通路５１の断面積を変更するクーラ側ＥＧＲ弁５４が配設され、クーラバイパス側通路５２には、クーラバイパス側通路５２の断面積を変更するクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５が配設されている。これらクーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５により、高圧ＥＧＲ弁が構成されて、高圧ＥＧＲ通路５０（クーラ側通路５１及びクーラバイパス側通路５２）による排気ガスの還流量が調節される。
【００３５】
上記低圧ＥＧＲ通路６０は、タービン２０ｂの下流側における排気通路４０とコンプレッサ２０ａの上流側における吸気通路３０とを接続する。より詳細には、低圧ＥＧＲ通路６０は、排気通路４０におけるパティキュレートフィルタ４４とリーンＮＯｘ触媒４６との間の部分（第１ケース８１と第２ケース８２との間の部分）と、吸気通路３０におけるエアフローセンサ３２又は吸気温度センサ３３とコンプレッサ２０ａとの間の部分とを接続する。低圧ＥＧＲ通路６０には、内部を通過する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラ６１が配設されている。また、低圧ＥＧＲ通路６０における低圧ＥＧＲクーラ６１の下流側には、低圧ＥＧＲ通路６０の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁６２が配設されている。
【００３６】
排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路６０の接続部分よりも下流側（かつリーンＮＯｘ触媒４６の上流側）には、排気シャッター弁４８が配設されている。この排気シャッター弁４８は、該排気シャッター弁４８の配設部分における排気通路４０の断面積を変更するものであって、該断面積が小さくなる（排気シャッター弁４８の開度が小さくなる）と、排気通路４０における低圧ＥＧＲ通路６０の接続部分の圧力が高くなって、低圧ＥＧＲ通路６０における低圧ＥＧＲ弁６２の排気通路４０側と吸気通路３０側との間の差圧が大きくなる。したがって、低圧ＥＧＲ弁６２及び排気シャッター弁４８の開度を制御することで、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流量が調節される。尚、排気シャッター弁４８は必ずしも必要なものではなく、なくすことも可能である。
【００３７】
図２に示すように、上記エンジン回転数センサ９、上記エアフローセンサ３２、上記吸気温度センサ３３、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ７１、エンジン１の冷却水の温度（冷却水温）を検出する冷却水温センサ７２（冷却水温検出手段）等のセンサ値の信号が、エンジン１を制御するコントロールユニット１００に入力される。また、コントロールユニット１００には、上記車両の自動変速機の制御を行う変速機制御装置７５より、該自動変速機の現時点の変速レンジの情報に係る信号が入力される。このことで、変速機制御装置７５は、エンジン１が搭載された車両の変速機の変速レンジを検出する変速レンジ検出手段を構成することになる。
【００３８】
本実施形態では、変速機制御装置７５は、エンジン１のアイドル運転時において、上記変速機の変速レンジが走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）でありかつブレーキペダルが踏み込まれているときに、該変速機の駆動伝達力を低下させてニュートラルに近い状態にするニュートラル制御を実行するようになっている。このことで、変速機制御装置７５は、駆動伝達力低減手段を構成することになる。上記ニュートラル制御は、上記変速機内の締結状態にあるクラッチ（ニュートラル制御を実行しない場合には、完全な締結状態にあるクラッチ）を滑らせることで、実行する。これにより、クリープ力が低下して、上記車両の乗員はブレーキペダル軽く踏み込むだけで車両の停止状態を維持することができるようになる。
【００３９】
変速機制御装置７５は、上記ニュートラル制御を実行しているときには、ニュートラル制御実行信号をコントロールユニット１００に出力するようになっており、コントロールユニット１００には、そのニュートラル制御実行信号も入力される。
【００４０】
コントロールユニット１００は、周知のマイクロコンピュータをベースとするコントローラであって、プログラムを実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、例えばＲＡＭやＲＯＭにより構成されてプログラム及びデータを格納するメモリと、電気信号の入出力をする入出力（Ｉ／Ｏ）バスと、を備えている。
【００４１】
そして、コントロールユニット１００は、上記入力信号に基づいて、ＶＶＬ１６、インジェクタ１７、ＶＧＴ絞り弁２１、吸気シャッター弁３７、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４、クーラバイパス側ＥＧＲ弁５５及び低圧ＥＧＲ弁６２を制御する。
【００４２】
コントロールユニット１００は、エンジン１の運転状態に応じて、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流量の目標値である低圧ＥＧＲ目標還流量と、高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流量の目標値である高圧ＥＧＲ目標還流量とを決定する。本実施形態では、コントロールユニット１００は、エンジン回転数センサ９及びアクセル開度センサ７１からの信号に基づいて、すなわちエンジン回転数Ｎｅとエンジン負荷ＰＥとに基づいて、図３に示すマップに従って、上記低圧ＥＧＲ目標還流量及び上記高圧ＥＧＲ目標還流量を決定する。
【００４３】
上記マップの高負荷ないし高回転の領域である「ＬＰ」領域は、低圧ＥＧＲ通路６０のみにより排気ガスの還流が行われる領域である。上記マップには、「ＬＰ」領域において、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジン負荷ＰＥに応じた低圧ＥＧＲ目標還流量が予め設定されているとともに、高圧ＥＧＲ目標還流量が０に予め設定されている。これにより、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５は全閉状態とされる。これは、トルクが必要な高負荷領域においては全ての排気ガスを排気ターボ過給機２０のタービン２０ｂに導き過給させるためである。
排気ターボ過給機２０のコンプレッサ２０ａの圧力比が高くて、クーラ側通路５１におけるクーラ側ＥＧＲ弁５４の排気通路４０側と吸気通路３０側との間の差圧、及び、クーラバイパス側通路５２におけるクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の排気通路４０側と吸気通路３０側との間の差圧が小さいために、高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流が殆ど行えないからである。
【００４４】
上記マップの中負荷ないし中回転の領域である「クーラ側ＨＰ＋ＬＰ」領域は、高圧ＥＧＲ通路５０のクーラ側通路５１による排気ガスの還流と、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流とが行われる領域であり、クーラバイパス側通路５２による排気ガスの還流は行われない（クーラバイパス側ＥＧＲ弁５５は全閉状態とされる）。上記マップには、「クーラ側ＨＰ＋ＬＰ」領域において、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジン負荷ＰＥに応じた低圧ＥＧＲ目標還流量及び高圧ＥＧＲ目標還流量が予めそれぞれ設定されている。
【００４５】
上記マップの低負荷ないし低回転の領域である「クーラバイパス側ＨＰ＋ＬＰ」領域は、高圧ＥＧＲ通路５０のクーラバイパス側通路５２による排気ガスの還流と、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流とが行われる領域であり、クーラ側通路５１による排気ガスの還流は行われない（クーラ側ＥＧＲ弁５４は全閉状態とされる）。上記マップには、「クーラバイパス側ＨＰ＋ＬＰ」領域において、エンジン回転数Ｎｅ及びエンジン負荷ＰＥに応じた低圧ＥＧＲ目標還流量及び高圧ＥＧＲ目標還流量が予めそれぞれ設定されている。
【００４６】
コントロールユニット１００は、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流量が、上記マップで予め設定された低圧ＥＧＲ目標還流量及び高圧ＥＧＲ目標還流量にそれぞれなるように制御する。このことで、コントロールユニット１００は、弁制御装置を構成することになる。
【００４７】
本実施形態では、上記マップには、エンジン１のアイドル運転時に適用される「アイドル」領域が更に設けられており、この「アイドル」領域では、変速機制御装置７５より入力した自動変速機の変速レンジが走行レンジ（Ｄレンジ、Ｒレンジ等）であるか、非走行レンジ（Ｐレンジ、Ｎレンジ）であるかによって、それぞれ別々の低圧ＥＧＲ目標還流量及び高圧ＥＧＲ目標還流量が予め設定されている。
【００４８】
すなわち、コントロールユニット１００は、エンジン１のアイドル運転時において、上記自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、走行レンジであるときに比べて、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスのトータル還流量に対する、高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流量の比率が高くなるように、低圧ＥＧＲ弁６２及び排気シャッター弁４８並びに高圧ＥＧＲ弁（クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５）の開度を制御する。尚、本実施形態では、エンジン１のアイドル運転時には、排気シャッター弁４８は、常に一定値とされる。
【００４９】
本実施形態では、エンジン１のアイドル運転時において、上記自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、上記比率を１００％とする。つまり、このときの低圧ＥＧＲ目標還流量は、０に予め設定されており、低圧ＥＧＲ弁６２の開度を０％にして、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流を行う（低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流を行わない）。
【００５０】
ここで、高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流は、基本的には、「クーラバイパス側ＨＰ＋ＬＰ」領域と同様に、クーラバイパス側通路５２により行う（クーラ側ＥＧＲ弁５４の開度を０％にする）が、クーラ側通路５１を併用するか又は単独で使用して高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行うことも可能である。但し、冷却水温センサ７２により検出された冷却水温が、予め設定された設定温度（例えば５０℃〜６０℃）よりも低いとき（つまり、暖気完了前の冷間時）に、高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行う際には、クーラ側ＥＧＲ弁５４の開度を０％にすることが好ましい。これは、上記冷却水温が上記設定温度よりも低いときには、クーラ側通路５１における高圧ＥＧＲクーラ５３の箇所で凝縮水が発生し、それが煤と混じり合ってデポジットが生じるからである。特に高圧ＥＧＲ通路５０に流れる排気ガスは、排気浄化装置４３を通る前のものであるため、多量の煤が含まれており、このため、デポジットが発生し易く、そのデポジットによりクーラ側通路５１が詰まるため、これを防止するべく、クーラ側ＥＧＲ弁５４の開度を０％にする。
【００５１】
一方、上記自動変速機の変速レンジが走行レンジであるときには、上記比率を、０％を超え１００％未満として、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行う。このときの高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流も、上記変速レンジが非走行レンジであるときと同様に、クーラバイパス側通路５２により行う（クーラ側ＥＧＲ弁５４の開度を０％にする）。上記の如く、特に上記冷却水温が上記設定温度よりも低いときには、このようにすることが好ましい。
【００５２】
上記変速レンジが走行レンジであるときの上記比率は、車両の発進応答性の観点からは低い方が望ましいが、インタークーラ３５に凝縮水が溜まるのを防止する観点からは高い方が望ましく、これらの観点を考慮して設定する。但し、上記変速レンジが走行レンジであるため、車両の乗員の走行意思が高いと考えられるので、車両の発進応答性を重視するのがよい。
【００５３】
上記コントロールユニット１００による排気ガス還流制御動作について、図４のフローチャートに基づいて説明する。
【００５４】
最初のステップＳ１で、アクセル開度センサ７１よりアクセル開度Ａｃｃを、エンジン回転数センサ９よりエンジン回転数Ｎｅを、変速機制御装置７５より自動変速機の変速レンジを、冷却水温センサ７２より冷却水温Ｔｗをそれぞれ読み込む。
【００５５】
次のステップＳ２で、上記エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃ（エンジン負荷ＰＥに対応）より、図３に示すマップに従って、エンジン１の運転状態が「アイドル」領域にあるか否かを判定し、このステップＳ２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ３に進む一方、ステップＳ２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ６に進む。
【００５６】
上記ステップＳ３では、自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるか否かを判定する。このステップＳ３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ４に進んで、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流を行うべく、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、しかる後にリターンする。
【００５７】
一方、ステップＳ３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ５に進んで、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行うべく、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、しかる後にリターンする。
【００５８】
上記ステップＳ２の判定がＮＯであるときに進むステップＳ６では、上記マップに従って、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、しかる後にリターンする。
【００５９】
したがって、上記排気ガス還流制御では、エンジン１のアイドル運転時において、自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流が行われるので、インタークーラ３５に凝縮水が溜まるのを防止することができる。このように低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流を行わないようにしても、変速機の変速レンジが非走行レンジであるときには、車両のドライバの走行意思は低く、車両の発進応答性の問題は生じない。一方、自動変速機の変速レンジが走行レンジであるときには、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路による排気ガスの還流が行われるので、車両の発進応答性を向上させることができる。このように変速レンジが走行レンジであるときに、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流を行っても、車両が短時間で発進する可能性が高いので、インタークーラ３５に凝縮水が溜まり難く、車両が発進すれば、インタークーラ３５に溜まった凝縮水はエンジンへと吸い込まれる。
【００６０】
図５は、コントロールユニットによる別の排気ガス還流制御動作を示すフローチャートである。この排気ガス還流制御では、自動変速機の変速レンジが走行レンジであっても、非走行レンジである場合と同様に、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流を行うことがある。
【００６１】
すなわち、最初のステップＳ２１で、アクセル開度センサ７１よりアクセル開度Ａｃｃを、エンジン回転数センサ９よりエンジン回転数Ｎｅを、変速機制御装置７５より自動変速機の変速レンジを、冷却水温センサ７２より冷却水温Ｔｗを、吸気温度センサ３３より吸気温度Ｔａをそれぞれ読み込む。尚、変速機制御装置７５がニュートラル制御実行信号を出力しているときには、そのニュートラル制御実行信号を入力する。
【００６２】
次のステップＳ２２で、上記エンジン回転数Ｎｅ及びアクセル開度Ａｃｃ（エンジン負荷ＰＥに対応）より、図３に示すマップに従って、エンジン１の運転状態が「アイドル」領域にあるか否かを判定し、このステップＳ２２の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２３に進む一方、ステップＳ２２の判定がＮＯであるときには、ステップＳ３１に進む。
【００６３】
上記ステップＳ２３では、自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるか否かを判定する。このステップＳ２３の判定がＹＥＳであるときには、ステップＳ２４に進んで、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流を行うべく、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、次のステップＳ２５で、タイマＴをリセットし、しかる後にリターンする。上記タイマＴは、上記自動変速機の変速レンジが走行レンジであるときに、その走行レンジである状態が継続する時間をカウントするものである。
【００６４】
一方、上記ステップＳ２３の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２６に進んで、上記吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａ０よりも低いか否かを判定する。このステップＳ２６の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ２４に進む一方、ステップＳ２６の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２７に進んで、変速機制御装置７５がニュートラル制御を実行中であるか否かを判定する。
【００６５】
上記ステップＳ２７の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ２４に進む一方、ステップＳ２７の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２８に進んで、後述のステップＳ３０でスタートさせる上記タイマＴが所定時間Ｔ０以上であるか否かを判定する。
【００６６】
上記ステップＳ２８の判定がＹＥＳであるときには、上記ステップＳ２４に進む一方、ステップＳ２８の判定がＮＯであるときには、ステップＳ２９に進んで、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行うべく、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、次のステップＳ３０で、上記タイマＴをスタートさせ、しかる後にリターンする。
【００６７】
上記ステップＳ２２の判定がＮＯであるときに進むステップＳ３１では、上記マップに従って、低圧ＥＧＲ弁６２、排気シャッター弁４８、クーラ側ＥＧＲ弁５４及びクーラバイパス側ＥＧＲ弁５５の開度を制御し、しかる後にリターンする。
【００６８】
上記排気ガス還流制御により、自動変速機の変速レンジが走行レンジであっても、吸気温度センサ３３による吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａ０よりも低いとき、変速機制御装置７５がニュートラル制御を実行中であるとき、又は、走行レンジである状態が所定時間Ｔ０以上継続しているときには、上記比率が、上記非走行レンジであるときと同じ比率（上記制御では、１００％）になるようになされる。
【００６９】
すなわち、吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａ０（例えば０℃〜５℃）よりも低いときには、インタークーラ３５に凝縮水が溜まり易くかつその凝縮水が氷結し易くなるが、低圧ＥＧＲ通路６０による排気ガスの還流を行わないようにすることで、インタークーラ３５に凝縮水が溜まって氷結するのを確実に防止することができる。
【００７０】
また、変速機制御装置７５がニュートラル制御を実行中であるときには、ブレーキペダルが踏み込まれているので、車両のドライバの走行意思は低いと考えられる。したがって、このとき、上記比率を、非走行レンジであるときと同じ高い比率（上記制御では、１００％）にすることで、インタークーラ３５に凝縮水が溜まるのを極力防止することができる。
【００７１】
さらに、自動変速機が走行レンジである状態が所定時間Ｔ０以上継続しているときには、インタークーラ３５に大量の凝縮水が溜まる可能性が高くなるが、このときに、上記比率を、非走行レンジであるときと同じ高い比率（上記制御では、１００％）にすることで、インタークーラ３５に大量の凝縮水が溜まるのを防止することができる。
【００７２】
本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【００７３】
例えば、上記実施形態では、自動変速機の変速レンジが非走行レンジであるときに、高圧ＥＧＲ通路５０のみによる排気ガスの還流を行うようにしたが、低圧ＥＧＲ通路６０及び高圧ＥＧＲ通路５０による排気ガスの還流を行うようにしてもよい。この場合、非走行レンジであるときの上記比率を、１００％未満でかつ走行レンジであるときの上記比率よりも高くなるようにすればよい。このようにする場合において、自動変速機の変速レンジが走行レンジであっても、吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａ０よりも低いとき、変速機制御装置７５がニュートラル制御を実行中であるとき、又は、走行レンジである状態が所定時間Ｔ０以上継続しているときには、上記比率を、上記非走行レンジであるときと同じ比率にすればよい。但し、吸気温度Ｔａが所定温度Ｔａ０よりも低いときには、変速レンジに関係なく、低圧ＥＧＲ弁６２の開度を０％にする方がよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、エンジン１には、１つの排気ターボ過給機２０しか設けられていないが、２つ以上の排気ターボ過給機が設けられていてもよい。この場合、低圧ＥＧＲ通路６０は、排気通路４０において最下流側に位置するタービンの下流側の部分と、吸気通路３０において最上流側に位置するコンプレッサの上流側の部分とを接続することになる。また、高圧ＥＧＲ通路５０は、排気通路４０において最上流側に位置するタービンの上流側の部分と、吸気通路３０において最下流側に位置するコンプレッサの更に下流側に位置するインタークーラ３５の下流側の部分とを接続することになる。
【００７５】
上述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本発明の範囲を限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、エンジンの排気通路に配設されたタービンと吸気通路に配設されたコンプレッサとを有する排気ターボ過給機と、上記コンプレッサの下流側における上記吸気通路に配設されたインタークーラと、上記タービンの下流側における上記排気通路と上記コンプレッサの上流側における上記吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路と、該低圧ＥＧＲ通路に配設され、該低圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、上記タービンの上流側における上記排気通路と上記インタークーラの下流側における上記吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、上記高圧ＥＧＲ通路に配設され、該高圧ＥＧＲ通路の断面積を変更する高圧ＥＧＲ弁と、上記低圧ＥＧＲ弁及び上記高圧ＥＧＲ弁の開度を制御する弁制御装置とを備えた、エンジンの排気ガス還流制御装置に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１      エンジン
２０    排気ターボ過給機
２０ａ  コンプレッサ
２０ｂ  タービン
３０    吸気通路
３３    吸気温度センサ（吸気温度検出手段）
４０    排気通路
４８    排気シャッター弁
５０    高圧ＥＧＲ通路
５１    クーラ側通路
５２    クーラバイパス側通路
５３    高圧ＥＧＲクーラ
５４    クーラ側ＥＧＲ弁（高圧ＥＧＲ弁）
５５    クーラバイパス側ＥＧＲ弁（高圧ＥＧＲ弁）
６０    低圧ＥＧＲ通路
６２    低圧ＥＧＲ弁
７２    冷却水温センサ（冷却水温検出手段）
７５    変速制御装置（変速レンジ検出手段）（駆動伝達力低減手段）
１００  コントロールユニット（弁制御装置）
【図１】
2015068273.tif 000003
【図２】
2015068273.tif 000004
【図３】
2015068273.tif 000005
【図４】
2015068273.tif 000006
【図５】
2015068273.tif 000007