(57)【要約】【課題】排気浄化触媒に対する暖機をより短時間で完了させることを可能にする技術を提供する。【解決手段】  ターボチャージャ５のタービン下流の排気管４に設けられた酸化触媒１２と、酸化触媒１２より下流の排気管４に設けられた排気絞り弁１９と、排気絞り弁１９より下流の排気管４とターボチャージャ５のコンプレッサ上流の吸気管３とを接続する低圧ＥＧＲ通路３１と、低圧ＥＧＲ通路３１に設けられた低圧ＥＧＲ弁３２と、酸化触媒１２の温度を検出する触媒温度検出手段（１８、２０、Ｓ１０４）と、触媒温度検出手段による検出温度が所定の温度を下回っている時に該検出温度が該所定の温度を下回っていない場合と比較して排気絞り弁１９を閉弁方向に制御し且つ低圧ＥＧＲ弁３２を開弁方向に制御する触媒暖機手段（２０、Ｓ１０５、Ｓ１０６、Ｓ１０７）と、を備える。【選択図】図５
2008008206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンより下流の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒より下流の排気通路に設けられ排気通路の流路断面積を変更する排気絞り弁と、
前記排気浄化触媒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接続する低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ低圧ＥＧＲ通路の流路断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記触媒温度検出手段によって前記検出される温度が所定の温度を下回っている場合には、前記検出される温度が前記所定の温度を下回っていない場合と比較して前記排気絞り弁を閉弁方向に制御し且つ前記低圧ＥＧＲ弁を開弁方向に制御する触媒暖機手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記低圧ＥＧＲ通路は、前記排気絞り弁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接続する通路であることを特徴とする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、内燃機関の排気還流装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの排気中に含まれるＮＯｘの量を低減する技術として、内燃機関の排気マニホールドと吸気マニホールドとを接続するＥＧＲ通路を設け、ＥＧＲ通路を介して内燃機関からの排気の一部を内燃機関の燃焼室に再循環させる技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、排気中の炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の未燃燃料を酸化して水や二酸化炭素等に変化させる酸化触媒等の排気浄化触媒を排気通路の途中に配置することで、大気中に排出される排気を浄化する技術が知られている。
【特許文献１】特開２００４−１５０３１９号公報
【特許文献２】特開２００３−２６９２０２号公報
【特許文献３】特開２００３−３４３２８７号公報
【特許文献４】実開平５−６１４４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、排気浄化触媒の温度が低い場合、排気浄化触媒は未活性状態であり、排気浄化作用を好適に発揮することができない。このような場合、排気浄化触媒に流入する未燃燃料等は排気浄化触媒で酸化されずにそのまま排気浄化触媒を通過し、白煙となって大気中に排出されてしまう。特に、内燃機関の冷間始動時等の排気浄化触媒の温度が低い状況においては、排気エミッションの悪化を抑制するために、排気浄化触媒を暖機して可及的早期に排気浄化触媒を活性化状態にする必要がある。
【０００５】
本発明の目的とする所は、より短時間で触媒の暖機を完了させることを可能にす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】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関の排気還流装置は、
内燃機関の排気通路にタービンを有し且つ吸気通路にコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンより下流の排気通路に設けられた排気浄化触媒と、
前記排気浄化触媒より下流の排気通路に設けられ排気通路の流路断面積を変更する排気絞り弁と、
前記排気浄化触媒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接続する低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路に設けられ低圧ＥＧＲ通路の流路断面積を変更する低圧ＥＧＲ弁と、
前記排気浄化触媒の温度を検出する触媒温度検出手段と、
前記触媒温度検出手段によって前記検出される温度が所定の温度を下回っている場合には、前記検出される温度が前記所定の温度を下回っていない場合と比較して前記排気絞り弁を閉弁方向に制御し且つ前記低圧ＥＧＲ弁を開弁方向に制御する触媒暖機手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
ここで、所定の温度とは、排気浄化触媒が十分に活性化して排気浄化作用を発揮するこ
とが可能な温度であり、予め定められる。また、触媒温度検出手段は、排気浄化触媒の温度を直接測定するセンサであってもよいし、或いは、排気の温度、吸気の温度や流量、低圧ＥＧＲ通路を介して吸気通路に還流する排気の流量等の内燃機関の運転状態や内燃機関の運転履歴に基づいて排気浄化触媒の温度を推定するものであってもよい。
【０００８】
そして、上記構成によれば、排気浄化触媒の温度が低く排気浄化触媒が活性化していない時には、排気浄化触媒が活性化している場合よりも排気絞り弁が閉弁方向に制御されるとともに低圧ＥＧＲ弁が開弁方向に制御される。排気絞り弁が閉弁方向に制御されることにより、排気絞り弁より上流の排気通路の背圧が上昇する。これにより内燃機関の負荷が増大し、燃料噴射量が増大するため、内燃機関からの排気の温度が上昇する。また、排気絞り弁より上流の排気通路の背圧が上昇することにより、排気行程において気筒内に残留する排気の量が増加する。そのため、高温の既燃ガスと混合した吸気が燃焼に供されるようになり、内燃機関からの排気の温度が上昇する。また、低圧ＥＧＲ弁が開弁方向に制御されることで低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関からの排気の一部が吸気通路の還流する。これにより吸気の温度が上昇し、内燃機関からの排気の温度が上昇する。このようにして高温になった排気によって排気浄化触媒が昇温されるため、排気浄化触媒を急速に活性化させることが可能になる。
【０００９】
本発明では、低圧ＥＧＲ通路を介して吸気通路に還流する排気（以下、低圧ＥＧＲガスという）は排気浄化触媒を通過した後の排気であるため、排気中に含まれる未燃燃料やパティキュレート、煤等の不活性成分の量が少ない。そのため、タービンより上流の排気通路（例えば排気マニホールド）とコンプレッサより下流の吸気通路（例えば吸気マニホールド）とを接続するＥＧＲ通路（以下、本発明の低圧ＥＧＲ通路と区別するため、高圧ＥＧＲ通路という）を介して排気の還流が行われる従来の排気還流装置と比較してより確実に内燃機関からの排気の温度を上昇させることができ、より効率的に且つ信頼性の高い触媒暖機を行うことができる。
【００１０】
本発明においては、低圧ＥＧＲ通路を、排気絞り弁より下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路とを接続する通路としてもよい。この場合、排気絞り弁の開度を小さくした時に排気絞り弁より上流の排気通路の圧力が上昇するが、排気絞り弁より下流の排気通路に接続された低圧ＥＧＲ通路内の排気の圧力は上昇しにくくなる。従って、触媒暖機効率をさらに上げるべく排気絞り弁の開度を更に小さくした場合においても、低圧ＥＧＲ通路を流通する排気の量を低圧ＥＧＲ弁によって調量する際の精度が低下することを抑制できる。そのため、低圧ＥＧＲ通路を介した排気の還流を好適に行うことができる。その結果、内燃機関からの排気の温度をより確実に上昇させ、より短時間で触媒暖機を完了させることが可能になる。
【００１１】
排気浄化触媒には、排気浄化触媒の温度が低い時には流入する未燃燃料等を吸着し、排気浄化触媒の温度が高くなるに従って吸着していた未燃燃料等を脱離する吸着能力を有するものがある。一方、排気浄化触媒の排気浄化作用は、排気浄化触媒の温度が前記所定の温度より高くなって排気浄化触媒が十分に活性化するまで好適に発揮されない。そのため、排気浄化触媒の温度によっては、排気浄化作用が活性化していないにもかかわらず未燃燃料等が脱離してしまう場合がある。その場合、排気浄化触媒から脱離した未燃燃料等が白煙となって大気中に排出される虞がある。
【００１２】
それに対し、本発明によれば、上記のように急速に触媒暖機を完了させることができるため、従来の排気還流装置の場合と比較してより短時間で触媒暖機を完了することができる。従って、排気浄化触媒から脱離した未燃燃料等が浄化されずに白煙となって排出されることを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、可及的に短時間で触媒暖機を完了させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に特定的な記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【実施例１】
【００１５】
図１は本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気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を有する水冷式の４サイクルディーゼルエンジンである。
【００１６】
内燃機関１には、吸気管３及び排気管４が接続されている。吸気管３の途中には、吸気管３内を流通する吸気の流量を調節する第２吸気絞り弁９が設けられている。第２吸気絞り弁９は、電動アクチュエータにより開閉される。第２吸気絞り弁９より上流の吸気管３には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ８が設けられている。インタークーラ８より上流の吸気管３には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設けられている。コンプレッサハウジング５ａより上流の吸気管３には、吸気管３内を流通する吸気の流量を調節する第１吸気絞り弁６が設けられている。第１吸気絞り弁６は電動アクチュエータにより開閉される。第１吸気絞り弁６より上流の吸気管３には、吸気管３内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ７が設けられている。エアフローメータ７により内燃機関１の吸入空気量が測定される。
【００１７】
一方、排気管４の途中には、ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。タービンハウジング５ｂより下流の排気管４には、排気浄化装置１０が設けられている。排気浄化装置１０は、酸化触媒１２と、酸化触媒１２の後段にパティキュレートフィルタ（以下、フィルタという）１３とを有している。フィルタ１３には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、ＮＯｘ触媒という）が担持されている。フィルタ１３は排気中の微粒子物質（以下、ＰＭという）を捕集する。また、ＮＯｘ触媒は、ＮＯｘ触媒に流入する排気の酸素濃度が高い時は排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵し、一方、ＮＯｘ触媒に流入する排気の酸素濃度が低下した時は吸蔵していたＮＯｘを放出する。その際、排気中に炭化水素（ＨＣ）や一酸化炭素（ＣＯ）等の還元成分が存在していれば、ＮＯｘ触媒から放出されたＮＯｘが還元される。排気浄化装置１０の直下流の排気管４には、排気浄化装置１０から流出する排気の温度を測定する温度センサ１８が設けられている。温度センサ１８によって測定される排気の温度から、酸化触媒１２又はフィルタ１３の温度を推定することができる。排気浄化装置１０より下流の排気管４には、排気管４内を流通する排気の流量を調節する排気絞り弁１９が設けられている。排気絞り弁１９は電動アクチュエータにより開閉される。
【００１８】
内燃機関１には、排気管４内を流通する排気の一部を低圧で吸気管３へ再循環させる低圧ＥＧＲ装置３０が備えられている。低圧ＥＧＲ装置３０は、低圧ＥＧＲ通路３１、低圧ＥＧＲ弁３２、及び低圧ＥＧＲクーラ３３を備えて構成されている。
【００１９】
低圧ＥＧＲ通路３１は、排気絞り弁１９より下流の排気管４と、コンプレッサハウジング５ａよりも上流且つ第１吸気絞り弁６より下流の吸気管３と、を接続している。低圧ＥＧＲ通路３１を通って排気が低圧で再循環される。本実施例では、低圧ＥＧＲ通路３１を通って再循環される排気を低圧ＥＧＲガスと称している。低圧ＥＧＲ弁３２は、低圧ＥＧ
Ｒ通路３１の流路断面積を変更することにより、低圧ＥＧＲ通路３１を流れる低圧ＥＧＲガスの量を調節する。低圧ＥＧＲクーラ３３は、低圧ＥＧＲクーラ３３を通過する低圧ＥＧＲガスと内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、低圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００２０】
また、内燃機関１には、排気管４内を流通する排気の一部を高圧で吸気管３へ再循環させる高圧ＥＧＲ装置４０が備えられている。高圧ＥＧＲ装置４０は、高圧ＥＧＲ通路４１、高圧ＥＧＲ弁４２、及び高圧ＥＧＲクーラ４３を備えて構成されている。
【００２１】
高圧ＥＧＲ通路４１は、タービンハウジング５ｂより上流側の排気管４と、第２吸気絞り弁９より下流の吸気管３と、を接続している。高圧ＥＧＲ通路４１を通って排気が高圧で再循環される。本実施例では、高圧ＥＧＲ通路４１を通って再循環される排気を高圧ＥＧＲガスと称している。高圧ＥＧＲ弁４２は、高圧ＥＧＲ通路４１の流路断面積を変更することにより、高圧ＥＧＲ通路４１を流れる高圧ＥＧＲガスの量を調節する。高圧ＥＧＲクーラ４３は、高圧ＥＧＲクーラ４３を通過する高圧ＥＧＲガスと内燃機関１の冷却水とで熱交換をして、高圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００２２】
以上述べたように構成された内燃機関１には、内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ２０が併設されている。ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するコンピュータである。ＥＣＵ２０には、上記温度センサ１８の他、運転者がアクセルペダル１４を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検出可能なアクセル開度センサ１５、及び機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１６が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２０には、第１吸気絞り弁６、第２吸気絞り弁９、排気絞り弁１９、低圧ＥＧＲ弁３２、及び高圧ＥＧＲ弁４２が電気配線を介して接続されており、ＥＣＵ２０によりこれらの機器が制御される。
【００２３】
ここで、本実施例において低圧ＥＧＲ装置３０及び高圧ＥＧＲ装置４０を用いて行われる排気の再循環について説明する。低圧ＥＧＲ装置３０によって行われる排気の再循環と高圧ＥＧＲ装置４０を用いて行われる排気の再循環とは、それぞれ好適に排気の再循環を行うことが可能な内燃機関の運転条件が予め等により実験的に求められている。本実施例では、内燃機関の運転状態に応じて低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０とを切り替えて、或いは併用して排気の再循環を行うようにしている。
【００２４】
図２は、内燃機関１の運転状態の領域毎に定められた、低圧ＥＧＲ装置３０及び高圧ＥＧＲ装置４０の切替パターンを示した図である。図２の横軸は内燃機関１の機関回転数を表し、縦軸は内燃機関１の燃料噴射量を表している。燃料噴射量は内燃機関１の機関負荷を代表するパラメータである。
【００２５】
図２において、領域ＨＰＬは、内燃機関１の運転状態が低負荷低回転の領域であり、ここでは高圧ＥＧＲ装置４０によって排気の再循環が行われる。図２の領域ＭＩＸは、内燃機関１の運転状態が中負荷中回転の領域であり、ここでは高圧ＥＧＲ装置４０と低圧ＥＧＲ装置３０とが併用されて排気の再循環が行われる。図２の領域ＬＰＬは、内燃機関１の運転状態が高負荷高回転の領域であり、ここでは低圧ＥＧＲ装置３０によって排気の再循環が行われる。
【００２６】
このように、内燃機関１の運転状態に応じて高圧ＥＧＲ装置４０と低圧ＥＧＲ装置３０とを切り替えて、或いは併用して排気の再循環を行うことによって、広範な運転領域において排気の再循環を行うことができ、ＮＯｘの排出量を低減することが可能になる。
【００２７】
また、本実施例では、低圧ＥＧＲ弁３２の開度を全開にしてもＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率
に達しない場合に、第１吸気絞り弁６を閉弁方向に制御することで低圧ＥＧＲ通路３１の上流側と下流側の差圧を上昇させ、これにより低圧ＥＧＲガス量を増大させるようにしている。第１吸気絞り弁６は低温の環境で作動するため、高い精度で開度制御を行うことが可能である。
【００２８】
酸化触媒１２は排気中の炭化水素（ＨＣ）を吸着して排気中から除去するＨＣ吸着機能と、触媒作用によってこれらのＨＣ等の未燃燃料を酸化して水や二酸化炭素に変化させる排気浄化機能と、を有する。
【００２９】
酸化触媒１２は触媒床温が低い時にＨＣを吸着し、触媒床温が高くなるほど吸着能力が低下して吸着していたＨＣを放出する性質を有する。また、酸化触媒１２は触媒床温が低い時には排気浄化作用はほとんど発揮せず、触媒床温がある程度以上高温になると酸化触媒１２の排気浄化作用が好適に発揮されて排気中の未燃燃料が酸化される。
【００３０】
図３（Ａ）は酸化触媒１２の触媒床温とＨＣ吸着量との相関関係の傾向を表すグラフである。また、図３（Ｂ）は酸化触媒１２の触媒床温と触媒活性との相関関係の傾向を表すグラフである。図３に示すように、酸化触媒１２のＨＣ吸着量が低下し始める触媒床温の領域と酸化触媒１２の触媒活性が上昇し始める触媒床温の領域とは近接している場合がある。この場合、触媒床温の温度領域Ｄでは、酸化触媒１２に吸着されていたＨＣが脱離し始めるのに対し、酸化触媒１２は未だ十分に活性化していないため、酸化触媒１２から脱離したＨＣが酸化されずに酸化触媒１２を通過してしまう可能性がある。この場合、ＨＣは白煙となって大気中に排出されることになる。
【００３１】
このような白煙は触媒床温が低い状態で酸化触媒１２が使用される内燃機関１の冷間始動時等に特に発生し易い。これは、触媒昇温が低い状態から酸化触媒１２の暖機を行う場合、触媒暖機に長い時間を要するため、白煙が発生する虞のある温度領域に触媒床温が属する時間が長くなる傾向があるからである。図４（Ａ）は従来の排気還流装置において酸化触媒の触媒暖機を行った場合の触媒床温の時間変化を示すグラフである。図４（Ａ）の横軸は触媒暖機開始後の経過時間を表し、縦軸は酸化触媒１２の触媒床温を表している。図４（Ａ）に示すように、触媒暖機に要する時間が長い場合、触媒床温が白煙発生の虞がある温度領域Ｄに属している時間ΔＴａは長くなるため、未燃燃料が白煙となって大気中に排出される可能性がある。
【００３２】
これに対し、本実施例では、可及的に短時間で触媒暖機を完了させることで、白煙が発生する虞のある温度領域に触媒床温が属する時間を短縮するようにしている。具体的には、触媒暖機の実施時に、排気絞り弁１９を閉弁方向に制御するとともに低圧ＥＧＲ弁３２を開弁方向に制御するようにしている。これにより、排気絞り弁１９より上流の排気管４の圧力が上昇し、ポンプ損失が増大して内燃機関１の負荷が増大する。そのため内燃機関１における燃料噴射量が増加し、内燃機関１からの排気の温度が上昇する。これにより、酸化触媒１２に高温の排気が流入するようになるため、酸化触媒１２を昇温することができる。
【００３３】
また、低圧ＥＧＲ装置３０によって排気の再循環が行われる。本実施例では、排気絞り弁１９の開度を非常に小さい開度まで絞った場合であっても、低圧ＥＧＲ通路３１が排気絞り弁１９より下流の排気管４に接続されているため、低圧ＥＧＲ通路３１の圧力が過剰に上昇する虞がない。従って、上記のように内燃機関１の負荷を増大させるべく排気絞り弁１９を絞った場合においても、低圧ＥＧＲ弁３２の調量精度が損なわれにくく、好適に低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環を行うことが可能である。低圧ＥＧＲ装置３０によって排気の再循環を行うことによって、排気浄化装置１０を通過したクリーンな排気を内燃機関１の吸気管３に還流させつつ触媒暖機を行うことができるため、高圧ＥＧＲ装置
４０のみを用いて排気の再循環を行うことで触媒暖機を補助していた従来の排気還流装置の場合と比較して、より効率よく且つ信頼性の高い触媒暖機を行うことが可能になる。また、低圧ＥＧＲ通路３１が高圧状態になる虞がないため、従来の排気還流装置と比較してより排気絞り弁１９の開度を小さくすることができる。その結果、内燃機関１からの排気の温度をより確実に上昇させることができ、短時間で酸化触媒１２の触媒床温を上昇させることが可能になる。
【００３４】
図４（Ｂ）は本実施例の排気還流装置において上述のような酸化触媒１２の触媒暖機を行った場合の触媒床温の時間変化を示すグラフである。図４（Ｂ）の横軸は触媒暖機開始後の経過時間を表し、縦軸は酸化触媒１２の触媒床温を表している。図４（Ｂ）に示すように、本実施例によれば、触媒暖機を短時間で完了させることができるため、触媒床温が白煙発生の虞がある温度領域Ｄに属している時間ΔＴｂが短くなる。これにより、内燃機関１の冷間始動時等、酸化触媒１２の触媒床温が低い状態から触媒暖機を行う場合においても、白煙の発生を抑制することが可能になる。
【００３５】
ここで、上述した本実施例の触媒暖機制御について、図５のフローチャートに基づいて説明する。図５のフローチャートは本実施例の触媒暖機制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは所定期間毎に繰り返し実行される。
【００３６】
まず、ステップＳ１０１において、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態を検出する。具体的には、アクセル開度センサ１５の検出値に基づいて内燃機関１の機関負荷を検出し、クランクポジションセンサ１６の検出値に基づいて内燃機関１の機関回転数を読み込む。
【００３７】
次に、ステップＳ１０２において、ＥＣＵ２０は、前記ステップＳ１０１において検出した内燃機関１の運転状態に応じた目標高圧ＥＧＲ弁開度及び目標低圧ＥＧＲ弁開度を求める。目標高圧ＥＧＲ弁開度及び目標低圧ＥＧＲ弁開度は、それぞれ内燃機関１の機関負荷及び機関回転数に応じて定まる関数又はマップとして予め実験により求められている。
【００３８】
次に、ステップＳ１０３において、ＥＣＵ２０は、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が前記ステップＳ１０２において求めた目標高圧ＥＧＲ弁開度となるように高圧ＥＧＲ弁４２を制御するとともに、低圧ＥＧＲ弁３２の開度が前記ステップＳ１０２において求めた目標低圧ＥＧＲ弁開度となるように低圧ＥＧＲ弁３２を制御する。
【００３９】
次に、ステップＳ１０４において、ＥＣＵ２０は、酸化触媒１２の触媒床温Ｔを求める。具体的には、温度センサ１８によって検出される排気浄化装置１０直下流の排気の温度に基づいて触媒床温Ｔを推定する。
【００４０】
次に、ステップＳ１０５において、ＥＣＵ２０は、酸化触媒１２が活性化しているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ１０４において検出した触媒床温Ｔが所定温度Ｔ０より低いか否かを判定する。ここで、所定温度Ｔ０は酸化触媒１２が十分活性化していると判断可能な触媒床温であり、予め実験により求められている。
【００４１】
前記ステップＳ１０５において肯定判定された場合、ＥＣＵ２０は、酸化触媒１２に対して触媒暖機を行うべくステップＳ１０６に進む。一方、前記ステップＳ１０５において否定判定された場合、ＥＣＵ２０は、酸化触媒１２は十分活性化していると判定してステップＳ１０８に進む。
【００４２】
ステップＳ１０６では、ＥＣＵ２０は、排気絞り弁１９を閉弁方向に制御する。これにより内燃機関１の負荷が増大して内燃機関１からの排気の温度が上昇する。
【００４３】
続くステップＳ１０７において、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲ弁３２を開弁方向に制御する。これにより低圧ＥＧＲ装置３０によって排気の再循環が行われ、内燃機関１からの排気の温度が上昇する。ステップＳ１０７を実行後、ＥＣＵ２０は前記ステップＳ１０５に戻り、再度酸化触媒１２の活性状態を判定する。
【００４４】
ステップＳ１０５において酸化触媒１２が十分活性化している判定された場合、ステップＳ１０８に進み、排気絞り弁１９を開弁するとともに、ステップＳ１０９において低圧ＥＧＲ弁３２の開度を通常制御による開度に戻す。
【００４５】
なお、以上述べた実施の形態は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施形態には種々の変更を加え得る。例えば、排気浄化装置１０より下流の排気管４に後段の酸化触媒を更に設けるようにしても良い。これにより、上述した本実施例の触媒暖機を行ってもなお排気浄化装置１０を通過してしまった未燃燃料を後段の酸化触媒において浄化することができ、さらに排気エミッションを向上できる。また、上記実施例では酸化触媒１２の触媒床温を排気浄化装置１０の直下流の排気の温度に基づいて推定しているが、内燃機関１の運転状態や運転履歴等に基づいて推定しても良いし、或いは酸化触媒１２の触媒床温を測定するセンサを設けて直接触媒床温を検出するようにしても良い。また、上記実施例では触媒暖機中に低圧ＥＧＲ装置３０を用いて排気の再循環を行うようにしているが、この時同時に高圧ＥＧＲ装置４０による排気の再循環を行っても良いし、逆に、高圧ＥＧＲ弁４２を閉弁して高圧ＥＧＲ装置４０による排気の再循環を停止しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】実施例１に係る内燃機関の排気還流装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１における低圧ＥＧＲ装置と高圧ＥＧＲ装置との切り替えマップを示す図である。
【図３】実施例１における酸化触媒の触媒床温とＨＣ吸着量との相関関係を示すグラフ、及び、実施例１における酸化触媒の触媒床温と触媒活性との相関関係を示すグラフである。
【図４】従来の排気還流装置における触媒暖機を行った場合の触媒暖機開始後の触媒床温の時間変化を示すグラフ、及び、実施例１における触媒暖機を行った場合の触媒暖機開始後の触媒床温の時間変化を示すグラフである。
【図５】実施例１における触媒暖機制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１     内燃機関
２     気筒
３     吸気管
４     排気管
５     ターボチャージャ
５ａ   コンプレッサハウジング
５ｂ   タービンハウジング
６     第１吸気絞り弁
７     エアフローメータ
８     インタークーラ
９     第２吸気絞り弁
１０   排気浄化装置
１２   酸化触媒
１３   フィルタ
１４   アクセルペダル
１５   アクセル開度センサ
１６   クランクポジションセンサ
１８   温度センサ
１９   排気絞り弁
２０   ＥＣＵ
３０   低圧ＥＧＲ装置
３１   低圧ＥＧＲ通路
３２   低圧ＥＧＲ弁
３３   低圧ＥＧＲクーラ
４０   高圧ＥＧＲ装置
４１   高圧ＥＧＲ通路
４２   高圧ＥＧＲ弁
４３   高圧ＥＧＲクーラ
【図１】
2008008206.tif 000003
【図２】
2008008206.tif 000004
【図３】
2008008206.tif 000005
【図４】
2008008206.tif 000006
【図５】
2008008206.tif 000007