(57)【要約】【課題】排気の温度が高温になる状況においてコンプレッサ等の吸気系機関部材を過昇温から保護しつつＮＯｘやスモークの発生量を好適に抑制する技術を提供する。【解決手段】タービン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低圧ＥＧＲ通路を備えたＥＧＲシステムであって、低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する排気の温度が所定の基準温度を超えている場合には、低圧ＥＧＲ弁開度を小さくして低圧ＥＧＲガス量を減量補正するとともに（Ｓ３０５、Ｓ３０６）、低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて吸気行程における吸気弁の閉弁時期を進角又は遅角させて内燃機関の気筒の有効圧縮比を低下させる（Ｓ３０７）。吸気系に流入する高温の低圧ＥＧＲガス量が減少するので吸気系の過昇温が抑制され、且つ筒内温度が低下するのでＥＧＲ不足によるＮＯｘ発生量の増大を回避できる。【選択図】図３
2008038874.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通路を介して内燃機関に還流する低圧ＥＧＲガスの温度が所定の基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記低圧ＥＧＲガスの温度が前記所定の基準温度を超えていると判定された場合に、前記低圧ＥＧＲガスの温度が前記所定の基準温度を超えていると判定されない場合と比較して、前記低圧ＥＧＲガスの量を減量補正する補正手段と、
前記補正手段による前記低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度を低下させる筒内温度制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲシステム。
【請求項２】
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接続する高圧ＥＧＲ通路と、
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接続する低圧ＥＧＲ通路と、
前記低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する低圧ＥＧＲガスの温度が所定の基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段によって前記低圧ＥＧＲガスの温度が前記所定の基準温度を超えていると判定された場合に、前記低圧ＥＧＲガスの温度が前記所定の基準温度を超えていると判定されない場合と比較して、前記低圧ＥＧＲガスの量を減量補正するとともに、前記高圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する高圧ＥＧＲガスの量を増量補正する補正手段と、
前記補正手段による前記高圧ＥＧＲガスの増量補正量に基づいて内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度を低下させる筒内温度制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲシステム。
【請求項３】
請求項２において、
前記補正手段は、前記排気通路を流れる排気の空燃比が所定の目標空燃比となるように前記高圧ＥＧＲガスの増量補正量を決定する
ことを特徴とする内燃機関のＥＧＲシステム。
【請求項４】
請求項１又は２において、
前記筒内温度低下手段は、前記気筒の有効圧縮比を低下させることによって前記筒内温度を低下させる
ことを特徴とする内燃機関のＥＧＲシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関における燃料の燃焼過程で発生するＮＯｘの量を低減する技術として、排気の一部を内燃機関に還流させる技術（以下「ＥＧＲ」とも言う）が知られている。また、ＥＧＲをより広範な運転領域において実施可能にすることを図る技術として、ターボチャージャのタービンより上流の排気通路とコンプレッサより下流の吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路を介してＥＧＲを行う高圧ＥＧＲ装置と、タービン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低圧ＥＧＲ通路を介してＥＧＲを行う低圧ＥＧＲ装置と、を備え、内燃機関の運転状態に応じて高圧ＥＧＲ装置と低圧ＥＧＲ装置とを切り替えて、又は、併用してＥＧＲを行う技術が開発されている（例えば特許文献１を参照）。
【０００３】
また、排気通路の途中に、排気中の微粒子物質（ＰＭ）を捕集するパティキュレートフィルタや、窒素酸化物（ＮＯｘ）を吸蔵・還元するＮＯｘ触媒等の排気浄化装置を配置することによって、排気エミッションを改善する技術が開発されている。
【特許文献１】特開２００５−１２７２４７号公報
【特許文献２】特開２００５−４２６６３号公報
【特許文献３】特開２００４−１６２６７４号公報
【特許文献４】特開２００３−３２８８６４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、内燃機関からの排気の温度が高温の場合や、排気浄化装置から排出される排気の温度が高温の場合には、低圧ＥＧＲ通路を流れる排気（以下「低圧ＥＧＲガス」とも言う）の温度も高温になる傾向がある。その場合、吸気通路やインタークーラ等の吸気系機関部材やターボチャージャのコンプレッサ等を高温のガスが通過する事になるため、吸気系やコンプレッサに動作不良等の不具合が生じる虞があった。特に、排気の温度が高温になる高負荷運転状態では主に低圧ＥＧＲ通路を用いてＥＧＲが行われるため、この問題が発生し易い。
【０００５】
これに対し、排気の温度が高温の場合には低圧ＥＧＲガス量を減量することでこのような不具合を抑制することも考えられるが、そうすると内燃機関に供給されるＥＧＲガスの量が不足してＮＯｘの発生量が増大してしまう虞があった。
【０００６】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、排気の温度が高温になる状況において吸気系やコンプレッサを保護しつつＮＯｘやスモークの発生量を好適に抑制することを可能にする技術を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のＥＧＲシステムは、
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、
タービン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低圧ＥＧＲ通路と、
低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する排気（以下「低圧ＥＧＲガス」とも言う）
の温度が所定の基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と、
判定手段によって低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定された場合に、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定されない場合と比較して、低圧ＥＧＲガスの量を減量補正する補正手段と、
補正手段による低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度を低下させる筒内温度制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
ここで、所定の基準温度とは、吸気系やコンプレッサに動作不良や破損等の不具合を発生させる虞のない低圧ＥＧＲガス温度の上限値に基づいて予め定められる温度である。
【０００９】
上記構成によれば、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えて高温になった場合、補正手段によって低圧ＥＧＲガスの量が減量補正されるので、吸気通路やコンプレッサを通過する低圧ＥＧＲガスが減少する。そのため、大量の高温の低圧ＥＧＲガスが吸気通路やコンプレッサを通過することで吸気通路やコンプレッサが過剰に昇温されて動作不良や破損等の不具合が発生することを抑制できる。ここで、低圧ＥＧＲガスの減量補正量は、低圧ＥＧＲガスの温度に基づいて決定される。例えば、低圧ＥＧＲガスの温度が高くなるほど低圧ＥＧＲガスの減量補正量が多くされる。
【００１０】
この場合、低圧ＥＧＲガス量が減量補正されるので、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていない通常時と比較して内燃機関に供給されるＥＧＲガスの量が減少する。そのため、内燃機関における燃料の燃焼温度を十分に低下させることができなくなり、燃焼過程でのＮＯｘの発生量が増大してしまう虞がある。
【００１１】
これに対し、本発明では、補正手段による低圧ＥＧＲガス量の減量補正量に基づいて、内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度が低下させられるため、低圧ＥＧＲガス量の減量補正に起因する燃焼温度の上昇が抑制される。従って、燃焼温度の上昇に起因するＮＯｘの発生量の増大を抑制することができる。ここで、筒内温度制御手段は、例えば低圧ＥＧＲガス量の減量補正量が多くなるほど筒内温度を低下させる。
【００１２】
これにより、本発明によれば、排気の温度が高温になった場合においても、吸気系やコンプレッサを過昇温から保護しつつ、ＮＯｘの発生量を好適に抑制することが可能になる。
【００１３】
ところで、上記のＥＧＲシステムは、低圧ＥＧＲガス量の減量補正によってＥＧＲガス量が不足することに起因する不具合（ＮＯｘ発生量の増大）を、燃焼温度を低下させることで回避するものであるが、場合によってはＥＧＲガス量が不足すること自体を回避することが必要になる。このような場合に対応するために、本発明のＥＧＲシステムは、以下の構成を採用しても良い。
【００１４】
すなわち、
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、
タービンより上流の排気通路とコンプレッサより下流の吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、
タービン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低圧ＥＧＲ通路と、
低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する排気（以下「低圧ＥＧＲガス」とも言う）の温度が所定の基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と、
判定手段によって低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定された場合に、
低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定されない場合と比較して、低圧ＥＧＲガスの量を減量補正するとともに、高圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に還流する排気（以下「高圧ＥＧＲガス」とも言う）の量を増量補正する補正手段と、
補正手段による高圧ＥＧＲガスの増量補正量に基づいて内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度を低下させる筒内温度制御手段と、
を備えることを特徴とするＥＧＲシステムとしても良い。
【００１５】
この構成によれば、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えて高温になった場合、補正手段によって低圧ＥＧＲガスの量が減量補正されるとともに、高圧ＥＧＲガスの量が増量補正される。これにより、吸気通路やコンプレッサを通過する低圧ＥＧＲガスが減少するため、大量の高温の低圧ＥＧＲガスが吸気通路やコンプレッサを通過することで吸気通路やコンプレッサが過剰に昇温されて動作不良や破損等の不具合が発生することを抑制できる。ここで、低圧ＥＧＲガスの減量補正量は、低圧ＥＧＲガスの温度に基づいて決定される。例えば、低圧ＥＧＲガスの温度が高くなるほど低圧ＥＧＲガスの減量補正量が多くされる。
【００１６】
さらに、高圧ＥＧＲガスの量が増量補正されるので、低圧ＥＧＲガス量の減量補正に起因する内燃機関へ供給されるＥＧＲガス量の不足を、高圧ＥＧＲガス量の増量分によって相殺することができる。これにより、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になった場合においても、吸気系やコンプレッサを過昇温による不具合から保護しつつ、内燃機関に供給されるＥＧＲガス量の不足を回避することが可能になる。ここで、高圧ＥＧＲガスの増量補正量は、低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて決定される。例えば、低圧ＥＧＲガスの減量補正量に起因する気筒内吸入ガスのＥＧＲ率の変動を相殺するように高圧ＥＧＲガスの増量補正量が決定される。
【００１７】
この場合、高圧ＥＧＲガス量が増量補正されるので、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていない通常時と比較して気筒に吸入される吸気ガスの温度が高くなる。そのため、内燃機関における燃料の燃焼温度が高くなり、燃焼過程でのＮＯｘの発生量が増大してしまう虞がある。
【００１８】
これに対し、本発明では、補正手段による高圧ＥＧＲガス量の増量補正量に基づいて、内燃機関の気筒の圧縮行程における筒内温度が低下させられるため、高圧ＥＧＲガス量の増量補正に起因する筒内温度の上昇が抑制される。従って、燃焼温度の上昇が抑制され、ＮＯｘの発生量が増大することを抑制することができる。ここで、筒内温度制御手段は、例えば高圧ＥＧＲガス量の増量補正量が多くなるほど筒内温度を低下させる。
【００１９】
よって、上記構成によれば、排気の温度が高温になった場合においても、内燃機関に供給されるＥＧＲガス量の不足を回避し、吸気系やコンプレッサを過昇温から保護しつつ、ＮＯｘの発生量を好適に抑制することが可能になる。
【００２０】
ここで、内燃機関に供給されるＥＧＲガス量の不足を回避する必要がある状況としては、触媒制御等の要求に基づいて所望の排気空燃比や排気酸素濃度を実現する必要がある状況を例示できる。
【００２１】
例えば、ＮＯｘ触媒はＮＯｘを吸蔵する場合と同様のメカニズムによって排気中の硫黄酸化物（ＳＯｘ）を吸蔵する性質を有し、ＳＯｘの吸蔵量が増大するとＮＯｘ吸蔵能力が低下するため、適宜吸蔵されたＳＯｘを放出させる処理（以下「硫黄被毒回復処理」とも言う）を行う必要がある。ＮＯｘ触媒に対して硫黄被毒回復処理を実行する場合には、ＮＯｘ触媒を昇温するとともにＮＯｘ触媒を通過する排気の酸素濃度を低下させる（排気空燃比をリッチ方向に移行させる）必要がある。従って、内燃機関に供給されるＥＧＲガス
量が不足すると排気の酸素濃度を十分に低下させることができなくなり、ＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復処理を適切に実行できなくなる可能性がある。
【００２２】
それに対し、本発明を適用することで、排気の温度が高温の時に低圧ＥＧＲガス量が減量される場合であっても、高圧ＥＧＲガス量の増量によって要求されるＥＧＲガスが内燃機関に供給されることになるので、硫黄被毒回復処理の要求する排気空燃比を実現することができ、好適に硫黄被毒回復処理を実行することが可能になる。
【００２３】
ＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復処理に限らず、排気の空燃比をリッチ方向に移行させたり酸素濃度を低下させることが要求される場合において、本発明を適用することで、そのような要求と、排気が高温の状況下における吸気系やコンプレッサの保護及びＮＯｘ発生量の抑制とを、好適に両立させることが可能になる。
【００２４】
本発明において、筒内温度制御手段が圧縮行程における筒内温度を低下させる方法としては、例えば、（１）吸気弁の開閉タイミングを可変制御する可変動弁機構を備えた構成において、吸気行程における吸気弁の閉弁時期を進角又は遅角させることで気筒の有効圧縮比を低下させる方法、（２）気筒の容積を可変にする可変圧縮比機構を備えた構成において、気筒の機械圧縮比を低下させる方法、（３）可変容量ターボチャージャを備えた構成において、タービンにおける排気の流量特性を可変にするノズルベーンを開き側に操作して過給圧を低下させる方法、（４）インタークーラの冷却効率を高めて吸気温度を低下させる方法、等を例示することができる。なお、有効圧縮比を低下させる手段、機械圧縮比を低下させる手段、過給圧を低下させる手段、吸気温度を低下させる手段としては、上記例示した手段に限られない。
【００２５】
また、判定手段が、低圧ＥＧＲガス温度が基準温度を超えているか否かを判定する具体的な方法としては、例えば、（１）低圧ＥＧＲ通路を流れる排気の温度を検出又は推定し、この検出値又は推定値が所定の基準値を超えている場合に、低圧ＥＧＲガス温度が基準温度を超えていると判定する方法、（２）コンプレッサの直上流における吸気ガスの温度を検出又は推定し、この検出値又は推定値が所定の基準値を超えている場合に、低圧ＥＧＲガス温度が基準温度を超えていると判定する方法、（３）排気通路の途中にフィルタやＮＯｘ触媒等の排気浄化装置が配置されている構成において、排気浄化装置に対する昇温処理や排気浄化能力回復処理等の制御が実行されている場合や、それらの制御を実行終了直後の場合に、低圧ＥＧＲガス温度が基準温度を超えていると判定する方法、（４）内燃機関の運転状態が所定の高負荷運転領域に属している場合に、低圧ＥＧＲガス温度が基準温度を超えていると判定する方法、等を例示することができる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の内燃機関のＥＧＲシステムによって、排気の温度が高温になる状況において吸気系やコンプレッサを保護しつつＮＯｘやスモークの発生量を好適に抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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】
【００２８】
図１は本実施例に係る内燃機関のＥＧＲシステム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。
【００２９】
内燃機関１の気筒２には、吸気管３及び排気管４が接続されている。気筒２には、気筒２と吸気管３との接続部を開閉する吸気弁（図示せず）が設けられ、また、気筒２と排気管４との接続部を開閉する排気弁（図示せず）が設けられている。
【００３０】
内燃機関１には、吸気弁の開閉タイミングを可変制御する可変動弁機構（以下「ＶＶＴ」とも言う）１１が備えられている。
【００３１】
吸気管３の途中には、吸気管３を流れ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る開閉される。第２吸気絞り弁９より上流の吸気管３には、吸気と外気との間で熱交換を行うインタークーラ８が接続されている。インタークーラ８より上流の吸気管３には、排気のエネルギー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が接続されている。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を流れ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を流れ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により吸入空気量が検出される。
【００３２】
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は酸化触媒と該酸化触媒の後段に設けられたパティキュレートフィルタ（以下「フィルタ」とも言う）とを有して構成されている。フィルタには吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下「ＮＯｘ触媒」とも言う）が担持されている。排気浄化装置１０より下流の排気管４には、排気管４を流れ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。
【００３３】
内燃機関１には、排気管４を流れる排気の一部を低圧で吸気管３へ導き気筒２に還流させる低圧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。
【００３４】
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吸気管３へ導かれる。本実施例では、低圧ＥＧＲ通路３１を通って気筒２に還流する排気を低圧ＥＧＲガスと称している。
【００３５】
低圧ＥＧＲ弁３２は、低圧ＥＧＲ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を流れる排気（以下「低圧ＥＧＲガス」とも言う）の量を変更可能な流量調節弁である。低圧ＥＧＲガス量の調量は低圧ＥＧＲ弁３２の開度を調節することによって行われる。なお、低圧ＥＧＲガス量の調量は低圧ＥＧＲ弁３２の開度調節以外の方法によって行っても良い。例えば、第１吸気絞り弁６の開度を調節することによって低圧ＥＧＲ通路３１の上流と下流の差圧を変化させ、これによって低圧ＥＧＲガス量を調量することができる。
【００３６】
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を冷却する冷却水との間で熱交換をして、低圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００３７】
また、内燃機関１には、排気管４を流れる排気の一部を高圧で吸気管３へ導き気筒２に還流させる高圧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。
【００３８】
高圧ＥＧＲ通路４１は、タービンハウジング５ｂより上流の排気管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吸気管３へ導かれる。本実施例では、高圧ＥＧＲ通路４１を通って気筒２に還流する排気を高圧ＥＧＲガスと称している。
【００３９】
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を流れる排気（以下「高圧ＥＧＲガス」とも言う）の量を変更可能な流量調節弁である。高圧ＥＧＲガス量の調量は高圧ＥＧＲ弁４２の開度を調節することによって行われる。なお、高圧ＥＧＲガス量の調量は高圧ＥＧＲ弁４２の開度調節以外の方法によって行っても良い。例えば、第２吸気絞り弁９の開度を調節することによって高圧ＥＧＲ通路４１の上流と下流の差圧を変化させ、これによって高圧ＥＧＲガス量を調量することができる。また、ターボチャージャ５が可変容量型の場合には、タービンの流量特性を変更するノズルベーンの開度を調節することによっても高圧ＥＧＲガス量の調量を行うことができる。
【００４０】
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を冷却する冷却水との間で熱交換をして、高圧ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００４１】
内燃機関１には、クランク角度を検出するとともに内燃機関１の機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１６、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内燃機関１の機関負荷を検出するアクセル開度センサ１５、吸気管３に流入する新気の流量を検出するエアフローメータ７、コンプレッサハウジング５ａに流入する吸気ガスの温度を検出する吸気温度センサ１２が設けられている。その他、特に図示及び説明を省略しているが、ディーゼルエンジンとして一般的に備えているセンサ類が備えられている。
【００４２】
以上説明したように構成された内燃機関１には、内燃機関１を制御する電子制御コンピュータであるＥＣＵ２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、上記各センサが電気配線を介して接続され、各センサからの出力信号がＥＣＵ２０に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ２０には、ＶＶＴ１１、低圧ＥＧＲ弁３２、高圧ＥＧＲ弁４２、第１吸気絞り弁６、第２吸気絞り弁９、排気絞り弁１９を含む各種機器類が電気配線を介して接続され、ＥＣＵ２０から出力される指令信号に従ってこれらの機器が制御されるようになっている。
【００４３】
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実験により求められている。本実施例では、内燃機関１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。
【００４４】
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。なお、ここでは燃料噴射量を内燃機関１の機関負荷を代表するパラメータとして用いているが、他の量（例えばアクセル開度等）を機関負荷を代表するパラメータとしても良い。
【００４５】
図２において、ＨＰＬ領域は、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ＭＩＸ領域は、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ＬＰＬ領域は、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。図２の内燃機関１の運転状態がＬＰＬ領域より高負荷又は高回転の領域では、排気の再循環は行われない。
【００４６】
また、上記各領域において、内燃機関１の運転状態に応じた目標ＥＧＲ率が達成されるように低圧ＥＧＲ弁３２の開度の基本値（以下「基本低圧ＥＧＲ弁開度」とも言う）及び高圧ＥＧＲ弁４２の開度の基本値（以下「基本高圧ＥＧＲ弁開度」とも言う）が設定されている。ＥＣＵ２０は内燃機関１の運転状態に応じて基本低圧ＥＧＲ弁開度及び基本高圧ＥＧＲ弁開度を読み込み、低圧ＥＧＲ弁３２の開度が基本低圧ＥＧＲ弁開度となるように低圧ＥＧＲ弁３２を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が基本高圧ＥＧＲ弁開度となるように高圧ＥＧＲ弁４２を制御する。
【００４７】
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の発生量を低減することができる。
【００４８】
排気浄化装置１０のフィルタは排気中の微粒子物質（以下「ＰＭ」とも言う）を捕集する。フィルタに捕集されたＰＭは内燃機関１の運転に伴ってフィルタに堆積していく。フィルタに堆積したＰＭは内燃機関１からの排気の温度が高温になる時（例えば高負荷運転状態の時）に連続的に酸化除去される。しかし、アイドル状態や低速走行等、連続再生が行われるほど排気の温度が十分に高温にならない運転状態が長時間継続すると、フィルタにおけるＰＭの堆積量が許容限度を超えて増加する場合がある。この場合、フィルタにおける圧力損失が増大して内燃機関１の運転に不具合を生じさせる可能性があるため、本実施例では、フィルタにおけるＰＭの堆積量がある許容限度を超えた場合には、フィルタに堆積したＰＭを強制的に酸化除去する再生処理が行われる。
【００４９】
本実施例におけるフィルタの再生処理では、まず排気絞り弁１９を通常制御時と比較して閉弁方向に制御する。これにより排気絞り弁１９より上流の排気管４の背圧が上昇し、内燃機関１の負荷が高まり、燃料噴射量が増加して、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の温度が上昇し、酸化触媒１２が活性化する。ここで燃料添加弁１７から排気中に燃料を添加することにより、添加燃料が酸化触媒１２において酸化反応し、その反応熱によりフィルタ１３に流入する排気の温度が更に上昇する。これにより、フィルタ１３に堆積したＰＭの酸化反応が促進され、フィルタ１３に堆積したＰＭが酸化除去される。
【００５０】
また、排気浄化装置１０の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、排気中の炭化水素（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。
【００５１】
ＮＯｘ触媒にはＮＯｘが吸蔵されるのと同様のメカニズムによって排気中の硫黄酸化物（以下「ＳＯｘ」とも言う）も吸蔵される。ＮＯｘ触媒におけるＳＯｘの吸蔵量が増大するとＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力が低下して排気浄化性能が低下するため、本実施例では、ＮＯｘ触媒におけるＳＯｘの吸蔵量がある許容限度を超えた場合には、ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘを強制的に放出させる硫黄被毒回復処理が行われる。
【００５２】
本実施例におけるＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復処理では、フィルタの再生処理と同様にＮ
Ｏｘ触媒を昇温するとともに、ＮＯｘ触媒に流入する排気の酸素濃度を低下させる。これによりＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘがＮＯｘ触媒から放出される。
【００５３】
以下、フィルタに対する再生処理、ＮＯｘ触媒に対するＮＯｘ還元処理や硫黄被毒回復処理を総称して「触媒制御」とも言う。
【００５４】
ところで、排気浄化装置１０に対して触媒制御が実施される場合には、昇温処理や酸化還元反応に伴う反応熱によって排気浄化装置１０から排出される排気の温度は非常に高温になるため、低圧ＥＧＲ通路３１に高温の排気が流入する。また、内燃機関１の運転状態が高負荷の場合にも、内燃機関１から排出される排気の温度が高温になるため、低圧ＥＧＲ通路３１に高温の排気が流入することになる。
【００５５】
従って、排気浄化装置１０に対して触媒制御が実施されている場合や、内燃機関１の運転状態が高負荷の場合に、低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環が行われると、高温の低圧ＥＧＲガスが吸気管３に流入し、吸気管３やコンプレッサ、インタークーラ８等の吸気系機関部材が高温の吸気ガスに曝されることになる。この場合、吸気系機関部材に動作不良や破損等の不具合が発生する可能性がある。特に、内燃機関１の運転状態が高負荷の場合には、上述のように内燃機関１の運転状態はＬＰＬ領域に属し、低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環が行われるため、この問題はより顕著となる。
【００５６】
これに対し、触媒制御の実施中や高負荷運転時には低圧ＥＧＲガス量を減少させたり、或いは低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環を停止したりすることで吸気系機関部材を過昇温から保護することが考えられるが、このようにすると、低圧ＥＧＲガス量が減少して目標ＥＧＲ率が達成されなくなり、ＮＯｘの発生量が増大してしまうという問題がある。
【００５７】
そこで、本実施例のＥＧＲシステムでは、触媒制御の実施中や高負荷運転時等のように排気の温度が高温になり低圧ＥＧＲガスの温度が高温になる虞のある状況においては、低圧ＥＧＲガス量を減量補正するとともに、低圧ＥＧＲガス量の減量補正量に基づいて気筒２の有効圧縮比を低下させるようにした。
【００５８】
具体的には、吸気温度センサ１２によってコンプレッサに流入する吸気ガスの温度を検出し、この検出値が所定の基準温度を超えている場合には、低圧ＥＧＲ弁３２の開度を基本低圧ＥＧＲ弁開度と比較して閉弁方向に補正する。さらに、ＶＶＴ１１によって吸気弁の閉弁時期を吸気行程の下死点より進角又は遅角させる。ここで、所定の基準温度とは、コンプレッサの動作に不具合が生じる虞のない吸気ガスの温度の上限値または該上限値に適当な安全マージンを考慮して予め実験的に求められる吸気ガスの温度である。
【００５９】
これにより、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になりコンプレッサ等の吸気系に不具合が生じる虞のある状況下では、低圧ＥＧＲガス量が減少させられるため、コンプレッサ等の吸気系機関部材を大量の高温の吸気ガスが通過することが抑制される。よって、コンプレッサ等の吸気系が過昇温されて動作不良や破損等の不具合が発生することが抑制される。さらに、吸気弁の閉弁時期が進角又は遅角されることによって気筒２の有効圧縮比が低下させられ、圧縮行程における筒内温度が低下するため、燃料の燃焼温度が低下する。よって、燃焼過程でのＮＯｘの発生量を低下させることができ、低圧ＥＧＲガス量の減少に起因するＥＧＲ不足によってＮＯｘの発生量が増加してしまうことを抑制できる。
【００６０】
このように、本実施例のＥＧＲ制御によれば、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になる状況下において、コンプレッサ等の吸気系機関部材を過昇温から保護しつつ、ＮＯｘの発生量を好適に低減することが可能になる。
【００６１】
以下、本実施例のＥＧＲ制御について、図３のフローチャートに基づいて説明する。図３のフローチャートは、本実施例のＥＧＲ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ＥＣＵ２０によって所定期間毎に繰り返し実行される。
【００６２】
まず、ステップＳ３０１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。
【００６３】
ステップＳ３０２では、ＥＣＵ２０は、前記ステップＳ３０１において検出した内燃機関１の運転状態に応じた基本高圧ＥＧＲ弁開度及び基本低圧ＥＧＲ弁開度を求める。基本高圧ＥＧＲ弁開度及び基本低圧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。
【００６４】
ステップＳ３０３では、ＥＣＵ２０は、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が前記ステップＳ３０２において求めた基本高圧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Ｓ３０２において求めた基本低圧ＥＧＲ弁開度となるように低圧ＥＧＲ弁３２を制御する。
【００６５】
ステップＳ３０４では、ＥＣＵ２０は、現時点において低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環が行われているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ３０２で求めた基本低圧ＥＧＲ弁開度が０か否か、すなわち前記ステップＳ３０３で低圧ＥＧＲ弁３２が全閉されているか否かを判定する。ステップＳ３０４で肯定判定された場合は、前記ステップＳ３０１で検出された内燃機関１の運転状態は図２のＨＰＬ領域又はＥＧＲ停止領域に属していることになる。この場合、排気の温度が高温になったとしても高温の低圧ＥＧＲガスによってコンプレッサ等の吸気系が過昇温される虞はないので、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６６】
一方、ステップＳ３０４で否定判定された場合は、前記ステップＳ３０１で検出された内燃機関１の運転状態は図２のＭＩＸ領域又はＬＰＬ領域に属していることになる。従って、排気の温度が高温になった場合、低圧ＥＧＲガスが高温になりコンプレッサ等の吸気系に不具合が生じる虞がある。この場合、ＥＣＵ２０はステップＳ３０５に進む。
【００６７】
ステップＳ３０５では、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になっているか否かを判定する。具体的には、吸気温度センサ１２によって検出されるコンプレッサ直上流における吸気ガス温度が基準温度を超えているか否かを判定する。ステップＳ３０５で否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度はコンプレッサ等の吸気系に不具合を生じさせるほど高温にはなっていないと判断して本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００６８】
一方、ステップＳ３０５で肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度が非常に高温になっており、吸気系に不具合を生じさせる虞があると判断してステップＳ３０６に進む。なお、本実施例では、ステップＳ３０５を実行するＥＣＵ２０が本発明における判定手段に相当する。
【００６９】
ステップＳ３０６では、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲ弁３２の開度を基本低圧ＥＧＲ弁開度から閉弁方向に補正する。低圧ＥＧＲ弁３２の開度の補正量は低圧ＥＧＲガスの温度に基づいて決定される。本実施例の場合、吸気温度センサ１２による検出値が高くなるほど低圧ＥＧＲ弁３２の開度が小さくされる。なお、本実施例においては、ステップＳ３０６
を実行するＥＣＵ２０が本発明における補正手段に相当する。
【００７０】
続くステップＳ３０７において、ＥＣＵ２０は、ＶＶＴ１１を制御して吸気行程における吸気弁の閉弁時期を進角又は遅角させる。ここで、吸気弁の閉弁時期の進角量又は遅角量は、低圧ＥＧＲ弁３２の開度補正量に基づいて決定される。具体的には、低圧ＥＧＲ弁３２の開度が小さくされるほど、吸気弁の閉弁時期の進角量又は遅角量は大きくされる。なお、本実施例では、ステップＳ３０７を実行するＥＣＵ２０が本発明における筒内温度制御手段に相当する。
【００７１】
ステップＳ３０７の実行を終了したＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００７２】
なお、本実施例では、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になる状況下において、吸気系機関部材保護のために低圧ＥＧＲガス量を減少させた場合に、内燃機関１に供給されるＥＧＲガス量が不足してＮＯｘの発生量が増大する虞がある所、圧縮行程における筒内温度を低下させることで燃料の燃焼温度を低下させてＮＯｘの発生量の増大を抑制するものである。
【００７３】
これに対し、本実施例の内燃機関の吸・排気系には低圧ＥＧＲ装置３０と高圧ＥＧＲ装置４０との双方が備えられているので、高圧ＥＧＲガス量を増量してＥＧＲガス量の不足そのものを解消することによってＮＯｘの発生量の増大を抑制することも可能である。
【００７４】
また、上述した種々の筒内温度（燃焼温度）低下手段を、ＮＯｘ発生量を好適に低減することができるように適宜組み合わせても良い。例えば、低圧ＥＧＲガス量の減量補正に起因するＮＯｘ発生量の増加分を、気筒２の有効圧縮比の低下と高圧ＥＧＲガス量の増量補正との双方によるＮＯｘ低減効果によって相殺するようにしても良い。
【実施例２】
【００７５】
次に、本発明の異なる実施例について説明する。本実施例に係る内燃機関のＥＧＲシステム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は実施例１と同様である。本実施例では、排気浄化装置１０のＮＯｘ触媒に対して硫黄被毒回復処理が実行される時に本発明に係るＥＧＲ制御を行う場合について説明する。
【００７６】
ＮＯｘ触媒に対して硫黄被毒回復処理を実行する際には、上述のようにＮＯｘ触媒を非常に高い温度にまで昇温するとともに、ＮＯｘ触媒に流入する排気の酸素濃度を低下させて排気の空燃比を硫黄被毒回復処理を実行しない場合よりリッチ側に移行させる必要がある。従って、内燃機関１に供給されるＥＧＲガス量が不足すると排気の酸素濃度を十分に低下させることができなくなり、硫黄被毒回復処理を好適に実施できなくなる可能性がある。
【００７７】
そこで、本実施例では、ＮＯｘ触媒に対して硫黄被毒回復処理が行われる時に低圧ＥＧＲガスの温度が非常に高温になった場合は、低圧ＥＧＲガス量を減量補正するとともに、低圧ＥＧＲガス量の減量補正量に基づいて高圧ＥＧＲガス量を増量補正するようにした。さらに、高圧ＥＧＲガス量の増量補正量に基づいて気筒２の有効圧縮比を低下させるようにした。
【００７８】
具体的には、吸気温度センサ１２によってコンプレッサに流入する吸気ガスの温度を検出し、この検出値が所定の基準温度を超えている場合には、低圧ＥＧＲ弁３２の開度を基本低圧ＥＧＲ弁開度より小さくするとともに、高圧ＥＧＲ弁４２の開度を基本高圧ＥＧＲ弁開度より大きくする。さらに、ＶＶＴ１１によって吸気弁の閉弁時期を吸気行程の下死点より進角又は遅角させる。ここで、所定の基準温度とは、コンプレッサの動作に不具合
が生じる虞のない吸気ガスの温度の上限値又は該上限値に適当な安全マージンを考慮して予め実験的に求められる吸気ガスの温度である。
【００７９】
これにより、低圧ＥＧＲガスの温度が非常に高温になりコンプレッサ等の吸気系に不具合が生じる虞のある状況下では、低圧ＥＧＲガス量が減少させられるため、コンプレッサ等の吸気系機関部材が大量の高温の吸気ガスに曝されて動作不良や破損が発生することが抑制される。この時、低圧ＥＧＲガス量が減少するため、内燃機関１に供給されるＥＧＲガス量が減少する。ＥＧＲガス量の減少に起因してＮＯｘの発生量が増加する可能性は、実施例１のように筒内温度を低下させることで回避することができる。しかし、硫黄被毒回復処理が行われる場合に、このＥＧＲガス量の減少に起因して排気の空燃比が硫黄被毒回復処理を好適に実施可能な目標空燃比からずれてしまう可能性は、気筒２の有効圧縮比の低下等の筒内温度を低下させる手段によっては回避することが難しい。
【００８０】
それに対し、本実施例では、低圧ＥＧＲガス量の減量補正量に基づいて高圧ＥＧＲガス量が増加させられる。従って、低圧ＥＧＲガス量の減量補正に起因する内燃機関１に供給されるＥＧＲガス量の不足分は、高圧ＥＧＲガス量の増量分によって相殺される。よって、硫黄被毒回復処理を好適に実施するための排気の目標空燃比を達成することが可能になる。
【００８１】
このようにすると、高圧ＥＧＲガス量が増加するので、気筒に吸入される吸気ガスの温度が上昇して燃焼過程でのＮＯｘの発生量が増大する可能性がある。これに対し、本実施例では、吸気弁の閉弁時期が進角又は遅角されることによって気筒２の有効圧縮比が低下させられ、圧縮行程における筒内温度が低下するため、燃料の燃焼温度が低下する。よって、燃焼過程でのＮＯｘの発生量を低下させることができ、高圧ＥＧＲガス量の増加に起因してＮＯｘの発生量が増加してしまうことを抑制できる。
【００８２】
このように、本実施例のＥＧＲ制御によれば、硫黄被毒回復処理が実施される時に、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になった場合においても、排気空燃比が硫黄被毒回復処理を好適に実施可能なための目標排気空燃比から乖離することを抑制し、且つ、コンプレッサ等の吸気系機関部材を過昇温から保護しつつ、ＮＯｘの発生量を好適に低減することが可能になる。
【００８３】
以下、本実施例のＥＧＲ制御について、図４のフローチャートに基づいて説明する。図４のフローチャートは、本実施例のＥＧＲ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ＥＣＵ２０によって所定期間毎に繰り返し実行される。
【００８４】
まず、ステップＳ４０１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。
【００８５】
ステップＳ４０２では、ＥＣＵ２０は、前記ステップＳ４０１において検出した内燃機関１の運転状態に応じた基本高圧ＥＧＲ弁開度及び基本低圧ＥＧＲ弁開度を求める。基本高圧ＥＧＲ弁開度及び基本低圧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。
【００８６】
ステップＳ４０３では、ＥＣＵ２０は、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が前記ステップＳ４０２において求めた基本高圧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Ｓ４０２において求めた基本低圧ＥＧＲ弁開度となるように低圧ＥＧＲ弁３２を制御する。
【００８７】
ステップＳ４０４では、ＥＣＵ２０は、現時点において低圧ＥＧＲ装置３０による排気の再循環が行われているか否かを判定する。具体的には、前記ステップＳ４０２で求めた基本低圧ＥＧＲ弁開度が０か否か、すなわち前記ステップＳ４０３で低圧ＥＧＲ弁３２が全閉されているか否かを判定する。ステップＳ４０４で肯定判定された場合は、前記ステップＳ４０１で検出された内燃機関１の運転状態は図２のＨＰＬ領域又はＥＧＲ停止領域に属していることになる。この場合、排気の温度が高温になったとしても高温の低圧ＥＧＲガスによってコンプレッサ等の吸気系が過昇温される虞はないので、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８８】
一方、ステップＳ４０４で否定判定された場合は、前記ステップＳ４０１で検出された内燃機関１の運転状態は図２のＭＩＸ領域又はＬＰＬ領域に属していることになる。従って、排気の温度が高温になった場合、低圧ＥＧＲガスが高温になりコンプレッサ等の吸気系に不具合が生じる虞がある。この場合、ＥＣＵ２０はステップＳ４０５に進む。
【００８９】
ステップＳ４０５では、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になっているか否かを判定する。具体的には、吸気温度センサ１２によって検出されるコンプレッサ直上流における吸気ガス温度が基準温度を超えているか否かを判定する。ステップＳ４０５で否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度はコンプレッサ等の吸気系に不具合を生じさせるほど高温にはなっていないと判断して本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００９０】
一方、ステップＳ４０５で肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲガスの温度が非常に高温になっており、吸気系に不具合を生じさせる虞があると判断してステップＳ４０６に進む。なお、本実施例では、ステップＳ４０５を実行するＥＣＵ２０が本発明における判定手段に相当する。
【００９１】
ステップＳ４０６では、ＥＣＵ２０は、低圧ＥＧＲ弁３２の開度を基本低圧ＥＧＲ弁開度から閉弁方向に補正する。低圧ＥＧＲ弁３２の開度の補正量は低圧ＥＧＲガスの温度に基づいて決定される。本実施例の場合、吸気温度センサ１２による検出値が高くなるほど低圧ＥＧＲ弁３２の開度が小さくされる。
【００９２】
続くステップＳ４０７では、ＥＣＵ２０は、前記ステップＳ４０６における低圧ＥＧＲガス量の減量補正に起因する内燃機関１に供給されるＥＧＲガス量の減少分を高圧ＥＧＲガスによって補填する必要があるか否かを判定する。本実施例では、具体的には、排気浄化装置１０のＮＯｘ触媒に対して硫黄被毒回復処理が実行されているか否かを判定する。
【００９３】
前記ステップＳ４０７で肯定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０８に進み、高圧ＥＧＲガスを増量補正する。具体的には、高圧ＥＧＲ弁４２の開度を基本高圧ＥＧＲ弁開度から開弁方向に補正する。高圧ＥＧＲ弁４２の開度の補正量は低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて決定される。具体的には、低圧ＥＧＲ弁３２の開度の減少量が多くなるほど高圧ＥＧＲ弁４２の開度が大きくされる。ステップＳ４０８を実行後、ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０９に進む。なお、本実施例では、ステップＳ４０６〜Ｓ４０８を実行するＥＣＵ２０が本発明における補正手段に相当する。
【００９４】
一方、前記ステップＳ４０７で否定判定された場合は、ＥＣＵ２０は、ステップＳ４０９に進む。
【００９５】
ステップＳ４０９では、ＥＣＵ２０は、ＶＶＴ１１を制御して吸気行程における吸気弁の閉弁時期を進角又は遅角させる。ここで、吸気弁の閉弁時期の進角量又は遅角量は、前
記ステップＳ４０７で肯定判定された場合には、換言すると高圧ＥＧＲガス量の増量補正が行われている場合には、高圧ＥＧＲガスの増量補正量に基づいて決定される。具体的には、高圧ＥＧＲ弁４２の開度が大きくされるほど、吸気弁の閉弁時期の進角量又は遅角量は大きくされる。一方、前記ステップＳ４０７で否定判定された場合には、換言すると高圧ＥＧＲガス量の増量補正が行われていない場合には、実施例１の場合と同様に、低圧ＥＧＲガスの減量補正量に基づいて決定される。具体的には、低圧ＥＧＲ弁３２の開度が小さくされるほど、吸気弁の閉弁時期の進角量又は遅角量は大きくされる。なお、本実施例では、ステップＳ４０９を実行するＥＣＵ２０が本発明における筒内温度制御手段に相当する。
【００９６】
ステップＳ４０９の実行を終了したＥＣＵ２０は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００９７】
なお、以上述べた実施例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、本実施例では、低圧ＥＧＲガスの温度が吸気系に不具合を生じさせるほど高温であるか否かを、コンプレッサ直上流における吸気ガスの温度に基づいて判定しているが、判定方法はこの限りではない。例えば、低圧ＥＧＲ通路３１を流れる排気の温度を推定又は検出し、この推定値又は検出値が所定の基準値を超えているか否かによって判定することもできる。或いは、排気浄化装置１０においてフィルタの再生処理やＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復処理等の触媒制御が実施されている場合や実施終了直後である場合に低圧ＥＧＲガスの温度が高温であると判定することもできる。また、内燃機関１の運転状態が所定の高負荷運転領域に属している場合に、低圧ＥＧＲガスの温度が高温であると判定することもできる。
【００９８】
また、本実施例では、低圧ＥＧＲガス量の調量を低圧ＥＧＲ弁３２の開度調節によって行っているが、上述したように、低圧ＥＧＲガス量を調量する方法はこの限りではなく、例えば第１吸気絞り弁６の開度を調節することによって行っても良い。その場合も、第１吸気絞り弁６の開度は低圧ＥＧＲガスの温度に基づいて補正される。本実施例の場合は、吸気温度センサ１２の検出値が高くなるほど、第１吸気絞り弁６の開度を大きくするようにしても良い。
【００９９】
また、本実施例では、気筒２の有効圧縮比を低下させることで筒内温度を低下させているが、筒内温度を低下させる方法はこの限りではない。例えば、気筒２の機械圧縮比を変更する可変圧縮比機構を備え、可変圧縮比機構によって気筒２の機械圧縮比を低下させることで圧縮行程での筒内温度を低下させることができる。また、吸気ガスの冷却効率を変更可能なインタークーラを備え、該インタークーラの冷却効率を高めることで吸気ガスの温度を低下させ、これによって筒内温度を低下させても良い。或いは、ターボチャージャによる過給圧を低下させることで圧縮行程での筒内温度を低下させるようにしても良い。過給圧を低下させる方法としては、可変容量ターボチャージャのノズルベーンの開度を開き側にしたり、ウェイストゲートバルブの開度を開き側にしたりする方法を例示できる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】実施例における内燃機関の吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例における高圧ＥＧＲ装置及び低圧ＥＧＲ装置の切替パターンを示す図である。
【図３】実施例１におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】実施例２におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０１】
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
１１   ＶＶＴ
１２   吸気温度センサ
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
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】
2008038874.tif 000003
【図２】
2008038874.tif 000004
【図３】
2008038874.tif 000005
【図４】
2008038874.tif 000006