(57)【要約】【課題】高圧ＥＧＲ手段と低圧ＥＧＲ手段とを併用しまたは切換えて排気の再循環を行う内燃機関の排気再循環装置を対象とする。フューエルカット状態からの加速時の過渡状態において、ＮＯxの発生量を抑制するとともに、燃費悪化を抑制できる技術を提供する。【解決手段】フューエルカット状態からの加速時においては、目標となる運転状態が、低圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行う領域に属する場合にも、高圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行う過渡制御を行うようにする。しかし、ＮＯx触媒がＮＯxを浄化できる状態と判定される場合には上記過渡制御を解除する。【選択図】図１
2008175100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路に設けられ、ＮＯxを浄化するＮＯx触媒と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路及び該低圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する低圧ＥＧＲ弁を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ手段と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路及び該高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する高圧ＥＧＲ弁を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲ手段と、を備え、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を目標低圧ＥＧＲ開度とするとともに前記高圧ＥＧＲ弁の開度を目標高圧ＥＧＲ開度に変更することにより、前記内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のＨＰＬ領域に属する場合には、前記高圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のＭＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段と前記高圧ＥＧＲ手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のＬＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの所定の加速状態においては、目標の運転状態が前記ＬＰＬ領域に属する場合にも、前記高圧ＥＧＲ手段を用いて前記排気の再循環を行う過渡制御を行う内燃機関の排気再循環装置であって、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの所定の加速状態であって、前記ＮＯx触媒
が排気中のＮＯxを浄化可能な状態と判定される場合には、前記過渡制御を解除すること
を特徴とする内燃機関の排気再循環装置。
【請求項２】
前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態は、前記ＮＯx触媒の温度が所定の活
性化温度以上の状態であることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気再循環装置。
【請求項３】
前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態でない場合に、前記ＮＯx触媒の活性
状態に応じて、前記過渡制御において前記高圧ＥＧＲ手段により再循環する排気の量と前記低圧ＥＧＲ手段により再循環する排気の量の割合を変化させることを特徴とする請求項２に記載の内燃機関の排気再循環装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は内燃機関の排気の一部を吸気系に再循環させる内燃機関の排気再循環装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の排気に含まれる窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」ともいう）の量を低減する技術として、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環（以下、「ＥＧＲ」ともいう）装置が知られている。
【０００３】
また、より広い運転領域でＥＧＲを実施可能にする技術として、ターボチャージャのタービン上流の排気をコンプレッサ下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲ手段と、タービン下流の排気をコンプレッサ上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ手段とを併設し、内燃機関の運転状態に応じて高圧ＥＧＲ手段と低圧ＥＧＲ手段を切換えまたは併用してＥＧＲを行う技術が知られている。
【０００４】
しかし、一般に低圧ＥＧＲ手段は高圧ＥＧＲ手段と比較して応答性が低いため、フューエルカット状態からの加速時において低圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行うと、一時的に再循環される排気の量が不足してＮＯx発生量が増加するおそれがある。これに対
して、フューエルカット状態からの加速時においては、加速後の運転状態が低圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行うべき領域であっても高圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行う技術が提案されている。
【０００５】
このような技術に関連した排気再循環装置としては、低中速・低中負荷域では高圧ＥＧＲ手段を主にまた低圧ＥＧＲ手段を補助的に用いてＥＧＲと予混合燃焼を行い、低中速・高負荷域では低圧ＥＧＲ手段を用いてＥＧＲと通常燃焼を行い、機関高速・低〜高負荷域では高圧ＥＧＲ手段を用いてＥＧＲと通常燃焼を行うものがある（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００６】
しかし、フューエルカット状態からの加速時などの過渡状態において高圧ＥＧＲ手段を用いた場合、高圧ＥＧＲ手段の特性として再循環する排気の温度が高いことから、ＮＯx
発生量を充分に低減できない場合があった。また、高圧ＥＧＲ手段を用いた場合にはターボチャージャのタービンを通過する排気が減少してターボ効率が低下するため、燃費が悪化する場合があった。
【特許文献１】特開２００４−１５０３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、高圧ＥＧＲ手段と低圧ＥＧＲ手段とを併用しまたは切換えて排気の再循環を行う内燃機関の排気再循環装置を対象としている。そして、その目的は、フューエルカット状態からの加速時において、過渡状態におけるＮＯxの発生量を抑制するとともに、燃費悪化を抑制できる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するための本発明は、低圧ＥＧＲ手段と高圧ＥＧＲ手段の２系統のＥＧＲ手段を備え、内燃機関の運転状態によって、高圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行うか、低圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行うか、高圧ＥＧＲ手段と低圧ＥＧＲ手段を併用して排気の再循環を行うかが選択される内燃機関の排気再循環装置につい
てのものである。そして以下のことを最大の特徴とする。すなわち、フューエルカット状態からの加速時においては、目標となる運転状態が、低圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行う領域に属する場合にも、高圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行う過渡制御を行うようにする。しかし、ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化できる状態と判定される場合には、フューエルカット状態からの加速時においても過渡制御を解除する。
【０００９】
より詳しくは、内燃機関の吸気通路に設けられたコンプレッサ及び前記内燃機関の排気通路に設けられたタービンを有する過給機と、
前記タービンより下流の排気通路に設けられ、ＮＯxを浄化するＮＯx触媒と、
前記タービンより下流の排気通路と前記コンプレッサより上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路及び該低圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する低圧ＥＧＲ弁を有するとともに、前記タービンより下流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ手段と、
前記タービンより上流の排気通路と前記コンプレッサより下流の吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路及び該高圧ＥＧＲ通路を通過する排気の量を制御する高圧ＥＧＲ弁を有するとともに、前記タービンより上流の排気通路を通過する排気を前記コンプレッサより下流の吸気通路に再循環させる高圧ＥＧＲ手段と、を備え、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ弁の開度を目標低圧ＥＧＲ開度とするとともに前記高圧ＥＧＲ弁の開度を目標高圧ＥＧＲ開度に変更することにより、前記内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のＨＰＬ領域に属する場合には、前記高圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のＭＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段と前記高圧ＥＧＲ手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のＬＰＬ領域に属する場合には、前記低圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの所定の加速状態においては、目標の運転状態が前記ＬＰＬ領域に属する場合にも、前記高圧ＥＧＲ手段を用いて前記排気の再循環を行う過渡制御を行う内燃機関の排気再循環装置であって、
前記内燃機関のフューエルカット状態からの所定の加速状態であって、前記ＮＯx触媒
が排気中のＮＯxを浄化可能な状態と判定される場合には、前記過渡制御を解除すること
を特徴とする。
【００１０】
ここで、前述のように、低圧ＥＧＲ手段と高圧ＥＧＲ手段の２系統のＥＧＲ手段を備えた内燃機関の排気再循環装置においては、内燃機関の運転状態が比較的低負荷または低回転数の所定のＨＰＬ（High Pressure Loop）領域に属する場合には、高圧ＥＧＲ手段のみを用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が中負荷または中回転数の所定のＭＰＬ（Middle Pressure Loop）領域に属する場合には、低圧ＥＧＲ手段と高圧ＥＧＲ手段の両方を用いて前記排気の再循環を行い、前記内燃機関の運転状態が比較的高負荷または高回転数の所定のＬＰＬ（Low Pressure Loop）領域に属する場合には、低圧ＥＧ
Ｒ手段のみを用いて前記排気の再循環を行うよう制御される場合がある。
【００１１】
これにより、内燃機関の運転状態が低負荷または低回転数の領域に属する場合には、応答性に優れる高圧ＥＧＲ手段を優先して用いることによりＥＧＲ全体の応答性を確保している。また、内燃機関の運転状態が高負荷または高回転数の領域に属する場合には、低圧ＥＧＲ手段からの低温のＥＧＲガスの再循環を促進するとともに高圧ＥＧＲ手段からの高温のＥＧＲガスの再循環を抑制し、ＥＧＲガスの温度が過剰に高温になることを抑制している。その結果、より広い運転状態の範囲において排気の再循環を可能としている。
【００１２】
なお上記において、目標低圧ＥＧＲ開度と目標高圧ＥＧＲ開度とは、内燃機関の運転状態に応じて、低圧ＥＧＲ手段および／または高圧ＥＧＲ手段によってＮＯx発生量を抑制
するために最適な量のＥＧＲガスを再循環させるために予め定められた、低圧ＥＧＲ弁と高圧ＥＧＲ弁の開度である。
【００１３】
ここで、内燃機関がフューエルカット状態から加速要求によって、比較的高負荷または高回転数の所定のＬＰＬ領域に移行する場合（フューエルカット状態からの所定の加速状態）について考える。この場合には、移行先の運転状態が例えＬＰＬ領域に属しても、高圧ＥＧＲ手段による排気の再循環が行なわれる過渡制御を行うことが望ましい。これによれば、フューエルカット状態からの加速時において、応答性の低い低圧ＥＧＲのみによって排気の再循環が行なわれて一時的にＥＧＲガスが不足することを抑制でき、ＥＧＲガスの不足によって一時的にＮＯx発生量が増加することを抑制できる。ここで所定の加速状
態とは、内燃機関の運転状態がフューエルカット状態からＬＰＬ領域まで加速される状態であって、その際に低圧ＥＧＲ手段による排気の再循環のみが行なわれた場合にはＥＧＲガスの不足により一時的にＮＯx発生量が増加するおそれがあると判断される状態である
。この状態は、移行先の運転状態および／または加速度との関係において予め定められるようにしてもよい。
【００１４】
しかし、上記にように高圧ＥＧＲ手段を用いて排気の再循環を行なう場合、過給機のタービンに導入される排気の量が減少するためにターボ効率が低下し、燃費が悪化する場合があった。また、特に排気の温度が高温であることに起因して、高圧ＥＧＲ手段を用いても充分にＮＯxの発生量の増加を抑制できない場合があった。
【００１５】
そこで本発明においては、内燃機関がフューエルカット状態から加速要求によって、比較的高負荷または高回転数のＬＰＬ領域に移行する所定の加速状態であっても、ＮＯx触
媒がＮＯxの浄化が可能であると判定される場合には、前記過渡制御を行なわないことと
した。
【００１６】
すなわち、内燃機関がフューエルカット状態から加速要求によって、比較的高負荷または高回転数のＬＰＬ領域に移行する所定の加速状態であっても、ＮＯx触媒によって充分
にＮＯx発生量の増加によるエミッションの悪化が抑制できると判断された場合には、基
本となる制御どおり、低圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行なうこととした。
【００１７】
そうすれば、フューエルカット状態からＬＰＬ領域への加速時において低圧ＥＧＲ手段が用いられることによってＮＯx発生量が増加したとしても、ＮＯx触媒によってエミッションの悪化を抑制できる。同時に、高圧ＥＧＲ手段が用いられることによる燃費の悪化やエミッションの悪化を抑制することができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記ＮＯx触媒の温度が所定の活性化温度以上の状態である
ことをもって、前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態としてもよい。そうすれば、より簡単にまたはより正確に、前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態であると判定することができる。なお、上記活性化温度とは、ＮＯx触媒毎に実験によりまた
は理論的に求められ、ＮＯx触媒の温度がこれ以上の場合には触媒が活性化しておりＮＯx浄化のための反応が励起可能となる温度である。
【００１９】
また、本発明においては、前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態でない場合に、前記ＮＯx触媒の活性状態に応じて、前記高圧ＥＧＲ手段により再循環する排気の量
と前記低圧ＥＧＲ手段により再循環する排気の量の割合を変化させるようにしてもよい。
【００２０】
すなわち本発明においては、前記ＮＯx触媒が排気中のＮＯxを浄化可能な状態でない場合には前述の過渡制御を行う。そして、過渡制御においても、高圧ＥＧＲ手段のみによって排気を再循環させるのではなく、前記ＮＯx触媒の活性状態に応じて、前記高圧ＥＧＲ
手段により再循環する排気の量と前記低圧ＥＧＲ手段により再循環する排気の量の割合を変化させるようにしてもよい。
【００２１】
例えば、前記ＮＯx触媒が活性化温度以上であり完全に活性状態と判定できる場合には
、低圧ＥＧＲ手段のみを用いて排気の再循環を行い、ＮＯx触媒の温度が活性化温度より
低い場合には、ＮＯx触媒の温度と活性化温度との差が大きいほど、低圧ＥＧＲ手段を用
いて再循環する排気の量を減少させるとともに高圧ＥＧＲ手段を用いて再循環する排気の量を増加させるようにしてもよい。
【００２２】
そうすれば、過渡状態においてより高い自由度をもって、ＮＯx発生量の増加を抑制で
きるとともに、ターボ効率の低下に起因する燃費の悪化を抑制することができる。
【００２３】
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明にあっては、高圧ＥＧＲ手段と低圧ＥＧＲ手段とを併用しまたは切換えて排気の再循環を行う内燃機関の排気再循環装置において、フューエルカット状態からの加速時の過渡状態におけるＮＯxの発生量を抑制できるとともに、燃費悪化を抑制することができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。
【実施例１】
【００２６】
図１は本発明を適用する内燃機関及び吸排気系、制御系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、４つの気筒２を有するディーゼル機関である。
【００２７】
内燃機関１には、吸気マニホールド８が接続されており、吸気マニホールド８の各枝管は吸気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通されている。この吸気マニホールド８と吸気管９との接続部近傍には、吸気管９の流路断面積を変更可能なスロットル弁１２が設けられている。スロットル弁１２は電気配線を介して後述するＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御される事で、吸気管９を流れる吸気の流量を調節する事ができる。スロットル弁１２より上流には、吸気管９を流れるガスを冷却するインタークーラ１３が設けられている。インタークーラ１３より上流には、排気のエネルギを駆動源として作動する遠心過給機１０のコンプレッサが格納されたコンプレッサハウジング６が設けられている。コンプレッサハウジング６のさらに上流側には吸気管９の流路断面積を変更可能な第２スロットル弁１７が設けられている。第２スロットル弁１７もＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいて吸気管９を流れる吸気の流量を調節する。吸気管９における第２スロットル弁１７のさらに上流側には、吸気管９を通過する吸気の量を検出するエアフローメータ２４と、新気に浮遊するゴミを除去するエアクリーナ２５が備えられている。
【００２８】
一方、内燃機関１には、排気マニホールド１８が接続されており、排気マニホールド１８の各枝管は排気ポートを介して各気筒２の燃焼室と連通されている。排気マニホールド１８には集合管１６を介して遠心過給機１０のタービンが格納されたタービンハウジング７が接続されている。タービンハウジング７の排気が流出する開口部には排気管１９が接続されている。排気管１９には排気中のＮＯxを浄化するＮＯx触媒２０が設けられている。ＮＯx触媒２０より下流には排気温度センサ２６が設けられており、ＮＯx触媒２０から
排出される排気の温度を検出することにより、ＮＯx触媒２０の温度を推定することが可
能となっている。また、ＮＯx触媒２０より下流には排気管１９の流路断面積を変更可能
な排気絞り弁１１が設けられている。排気絞り弁１１より下流において排気管１９は大気に開放されている。排気絞り弁１１は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御される事で、排気管１９を流れる排気の流量を調節する事ができる。
【００２９】
排気管１９のＮＯx触媒２０より下流かつ排気絞り弁１１より上流の箇所と、吸気管９
のコンプレッサハウジング６より上流の箇所とは、低圧ＥＧＲ通路２３によって連通されている。低圧ＥＧＲ通路２３には、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気を冷却する低圧ＥＧＲクーラ１４、低圧ＥＧＲ通路２３の流路断面積を変更可能な低圧ＥＧＲ弁５が設けられている。低圧ＥＧＲ弁５は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気の量を調節する事ができる（以下、低圧ＥＧＲ通路２３を流れる排気を「低圧ＥＧＲガス」といい、その量を「低圧ＥＧＲガス量」という。）。
【００３０】
一方、排気マニホールド１８と吸気マニホールド８とは高圧ＥＧＲ通路１５によって連通されている。高圧ＥＧＲ通路１５には、高圧ＥＧＲ通路１５の流路断面積を変更可能な高圧ＥＧＲ弁２１が設けられている。高圧ＥＧＲ弁２１は電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、ＥＣＵ２２からの制御信号に基づいてその弁開度が制御されることで、高圧ＥＧＲ通路１５を流れる排気の量を調節する事ができる（以下、高圧ＥＧＲ通路１５を流れる排気を「高圧ＥＧＲガス」といい、その量を「高圧ＥＧＲガス量」という。）。
【００３１】
また、内燃機関１には、内燃機関１を制御する電子制御コンピュータであるＥＣＵ２２が併設されている。ＥＣＵ２２は図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＰＵ、入力ポート、出力ポート等を備え、前記各種センサによって検出される内燃機関１の運転状態や運転者による要求に応じて、燃料噴射等の既知の制御を行うとともに、高圧ＥＧＲ弁２１、低圧ＥＧＲ弁５、スロットル弁１２、第２スロットル弁１７、排気絞り弁１１に対して開度指令信号を出力する。
【００３２】
上記の構成において、吸気管９に導入された空気は、エアクリーナ２５でゴミが除去された後エアフローメータ２４を通過し、コンプレッサハウジング６内のコンプレッサによって過給されるとともに、インタークーラ１３、吸気マニホールド８を経由して内燃機関１の各気筒２に導入される。
【００３３】
各気筒２から排出された排気は排気マニホールド１８、集合管１６を経由し、タービンハウジング７に流入してタービンを駆動する。その後排気管１９を通過し、ＮＯx触媒２
０において排気中のＮＯxが浄化され、最終的に大気中に排出される。
【００３４】
ここで、低圧ＥＧＲ弁５が開弁されると、低圧ＥＧＲ通路２３が導通状態となり、排気管１９を通過する排気の一部が低圧ＥＧＲ通路２３を経由して吸気管９に流入する。吸気管９に流入した低圧ＥＧＲガスはコンプレッサハウジング６内のコンプレッサによって過給され、吸気マニホールド８を経由して内燃機関１の気筒２に導入される。ここで、第２スロットル弁１７の開度を調節して吸気マニホールド８における低圧ＥＧＲ通路２３との接続部の圧力を増減することでも、低圧ＥＧＲガス量を調節することができる（低圧ＥＧＲ通路２３を経由して行われるＥＧＲを、以下、「低圧ＥＧＲ」ともいう。）。
【００３５】
高圧ＥＧＲ弁２１が開弁されると、高圧ＥＧＲ通路１５が導通状態となり、排気マニホールド１８を流れる排気の一部が高圧ＥＧＲ通路１５を経由して吸気マニホールド８に流入し、内燃機関１の気筒２に再循環する。ここで、スロットル弁１２の開度を調節して吸
気マニホールド８における高圧ＥＧＲ通路１５との接続部の圧力を増減することで、高圧ＥＧＲガス量を調節することができる（高圧ＥＧＲ通路１５を経由して行われるＥＧＲを、以下、「高圧ＥＧＲ」ともいう。）。
【００３６】
このように低圧ＥＧＲおよび／または高圧ＥＧＲによって排気の一部を内燃機関１の気筒２に再循環させることによって、燃焼室内における燃焼温度が低下し、燃焼過程で発生するＮＯｘの量を低下させることができる。
【００３７】
なお、本実施例において、低圧ＥＧＲ手段は、低圧ＥＧＲ通路２３、低圧ＥＧＲ弁５を含んで構成される。また、高圧ＥＧＲ手段は、高圧ＥＧＲ通路１５、高圧ＥＧＲ弁２１を含んで構成される。
【００３８】
図２には、内燃機関１における運転状態に対応した、低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲとの使い分けのパターンを説明したグラフを示す。図２に示すように、理想的な低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲとの使い分けのパターンでは、高負荷または高回転数の運転状態においては低圧ＥＧＲのみを用いることとしている。これが本実施例におけるＬＰＬ（Low Pressure Loop
）領域に相当する。また、中負荷または中回転数の運転状態においては高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用している。これが本実施例におけるＭＰＬ（Middle Pressure Loop）領域に相当する。さらに、低負荷及び低回転数の運転状態においては高圧ＥＧＲのみを用いることとしている。これが本実施例におけるＨＰＬ（High Pressure Loop）領域に相当する。
【００３９】
これにより、内燃機関の運転状態が低負荷及び低回転数の場合には、応答性に優れる高圧ＥＧＲを優先して用いることによりＥＧＲ全体の応答性を確保している。また、内燃機関の運転状態が高負荷または高回転数の場合には、低圧ＥＧＲによる低温のＥＧＲガスの再循環を促進するとともに高圧ＥＧＲによる高温のＥＧＲガスの再循環を抑制し、ＥＧＲガスの温度が過剰に高温になることを抑制している。その結果、より広い運転状態の範囲において排気の再循環を可能としている。
【００４０】
ここで、内燃機関１が加速要求によってフューエルカット状態から他の運転状態に移行する際の排気再循環の状態について考える。フューエルカット状態においては、内燃機関１への燃料の噴射が停止されているために、内燃機関１に導入された新気がそのまま排出され、燃焼ガスは排出されない。従って、高圧ＥＧＲ通路１５及び、低圧ＥＧＲ通路２３内には燃焼ガスとしてのＥＧＲガスが殆ど存在しない状態となっている。
【００４１】
従って、フューエルカット状態からの加速状態において低圧ＥＧＲのみを行なった場合には、内燃機関１に再循環されるＥＧＲガスが一時的に不足し、内燃機関１におけるＮＯxの発生量が増加する場合があった。
【００４２】
そこで、内燃機関１がフューエルカット状態から加速要求によって新しい運転状態に移行する際には、移行先の運転状態がＬＰＬ領域であっても、高圧ＥＧＲを行なうこととしている。
【００４３】
しかし、高圧ＥＧＲを行なった場合には、タービンハウジング７を通過する排気の量が減少しターボ効率が低下するため、燃費が悪化する場合があった。また、高圧ＥＧＲを行なった場合に再循環される高圧ＥＧＲガスの温度が高温となり易いため、ＮＯx発生量の
増加を充分に抑制できない場合があった。
【００４４】
そこで、本実施例においては、フューエルカット状態からの加速状態においても、ＮＯx触媒２０が活性状態にあり、排気中のＮＯxを浄化可能な状態である場合には、高圧ＥＧ
Ｒではなく低圧ＥＧＲを行なうこととした。
【００４５】
ここで、ＮＯx触媒２０が活性状態にあり、排気中のＮＯxを浄化可能かどうかは、排気温度センサ２６の出力信号からＮＯx触媒２０の温度を推定し、推定されたＮＯx触媒２０の温度がＮＯx触媒２０の活性化温度以上かどうかによって判定する。
【００４６】
このように本実施例においては、フューエルカット状態からＬＰＬ領域への加速状態であって、且つ、ＮＯx触媒２０が活性状態になく排気中のＮＯxを充分に浄化できない状態である場合に限って、高圧ＥＧＲを行なうこととする。従って、ＮＯx触媒２０によりＮ
Ｏxが浄化可能な場合には、低圧ＥＧＲを高圧ＥＧＲより優先的に用い、高圧ＥＧＲの実
施に伴うターボ効率と燃費の低下を抑制することができる。
【００４７】
また、上述のように、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度以上かどうかによってＮＯx触媒２０によって排気中のＮＯxを浄化可能かどうかを判定しているので、より簡単または
より正確に、ＮＯxの浄化可否を判定可能である。なお、ＮＯx触媒２０の温度は排気温度センサ２６の出力信号から推定するのではなく、過去における内燃機関１の運転状態および／またはフューエルカット状態の履歴から推定するようにしてもよい。
【００４８】
なお、本実施例においては、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度より低い場合に、活性
状態を係数として、この係数に応じて過渡制御における高圧ＥＧＲガス量と低圧ＥＧＲガス量との割合を変化させてもよい。
【００４９】
具体的には例えば、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度以上の場合には活性化係数Ｃ（
０≦Ｃ≦１）を１とし、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度より低くなるほど活性係数Ｃ
を小さくするようにしてもよい。そして、フューエルカット状態からの加速状態において排気の再循環を行なう際に、低圧ＥＧＲガス量と高圧ＥＧＲガス量との比がＣ：（１−Ｃ）の割合となるように、高圧ＥＧＲと低圧ＥＧＲとを併用する。
【００５０】
そうすれば、フューエルカット状態からの加速状態において、ＮＯx触媒２０が活性状
態に近づくにつれて、高圧ＥＧＲガス量に対する低圧ＥＧＲガス量の比を大きくすることができる。これにより、ＮＯx発生量の抑制と燃費悪化の抑制とをバランス良く両立させ
ることができ、所望のエミッションと燃費を実現することができる。
【００５１】
なお、上記の実施例においてＮＯx触媒２０は、吸蔵還元型のＮＯx触媒であってもよいし、還元剤としての燃料がＮＯx触媒２０に供給されることによって排気中のＮＯxを還元浄化するタイプの触媒であってもよい。さらに本実施例は、還元剤としての燃料がＮＯx
触媒２０に供給される前に、燃料をより炭素数の少ない炭化水素に改質する改質触媒を有している排気系に適用されてもよい。そしてその場合には、ＮＯx触媒２０が排気中のＮ
Ｏxを浄化可能かどうかを判定する際に、改質触媒の活性状態も考慮してもよい。例えば
、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度以上かどうかに加えて、改質触媒が活性化温度以上
かどうかを検出し、両方の触媒が活性化温度以上である場合にＮＯx触媒２０が排気中の
ＮＯxを浄化可能と判定してもよい。
【００５２】
また、上記の実施例においてＮＯx触媒２０が吸蔵還元型のＮＯx触媒である場合には、ＮＯx触媒２０が排気中のＮＯxを浄化可能かどうかを判定する際に、ＮＯx触媒２０の温
度が活性化温度以上かどうかに加えて、ＮＯx触媒２０へのＮＯx吸蔵可能量が飽和してないかどうかを考慮に加えてもよい。具体的には、ＮＯx触媒２０の温度が活性化温度以上
であり且つ更にＮＯxが吸蔵可能な場合に、ＮＯx触媒２０が排気中のＮＯxを浄化可能と
判定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施例における内燃機関と、その吸排気系及び制御系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る内燃機関の運転状態と、低圧ＥＧＲ及び、高圧ＥＧＲの使い分けの態様との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５４】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
５・・・低圧ＥＧＲ弁
６・・・コンプレッサハウジング
７・・・タービンハウジング
８・・・吸気マニホールド
９・・・吸気管
１０・・・遠心過給機
１１・・・排気絞り弁
１２・・・スロットル弁
１３・・・インタークーラ
１４・・・ＥＧＲクーラ
１５・・・高圧ＥＧＲ通路
１６・・・集合管
１７・・・第２スロットル弁
１８・・・排気マニホールド
１９・・・排気管
２０・・・ＮＯx触媒
２１・・・高圧ＥＧＲ弁
２２・・・ＥＣＵ
２３・・・低圧ＥＧＲ通路
２４・・・エアフローメータ
２５・・・エアクリーナ
２６・・・排気温度センサ
【図１】
2008175100.tif 000003
【図２】
2008175100.tif 000004