(57)【要約】【課題】排気浄化装置に対する昇温処理の実施に起因して高温になった排気がＥＧＲ装置によって大量に再循環することを抑制する。【解決手段】タービン上流の排気通路とコンプレッサ下流の吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路と、タービン下流の排気浄化装置より下流の排気通路とコンプレッサ上流の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路とを備え、フィルタに対する再生処理中に低圧ＥＧＲガス量を減量する排気浄化システムであって、フィルタに対する再生処理の終了後においても、再生処理の余熱で排気浄化装置の高温状態が持続している間は、低圧ＥＧＲガス量を減少させる。これにより高温の排気が低圧ＥＧＲ通路を経由して大量に再循環することが抑制される。【選択図】図７
2008038803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環されるＥＧＲガスの基本量を決定するＥＧＲガス量決定手段と、
前記排気通路に設けられた排気浄化装置と、
前記排気浄化装置の温度を昇温させる昇温処理を行う昇温手段と、
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、
前記昇温処理の実行終了後において、ＥＧＲガスの温度が前記基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記ＥＧＲガスの基本量より減少させる補正手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項２】
内燃機関の吸気通路にコンプレッサを有し且つ前記内燃機関の排気通路にタービン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装置と、
前記排気浄化装置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、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を切り替えて、或いは併用して前記内燃機関に排気を再循環させるＥＧＲ手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環される低圧ＥＧＲガスの基本量及び前記高圧ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環される高圧ＥＧＲガスの基本量を決定するＥＧＲガス量決定手段と、
前記排気浄化装置の温度を昇温させる昇温処理を行う昇温手段と、
低圧ＥＧＲガスの温度が所定の第１基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と、
前記昇温処理の実行終了後において、前記内燃機関の運転状態が、前記低圧ＥＧＲ通路のみを用いて排気の再循環が行われる運転状態又は前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を併用して排気の再循環が行われる運転状態である時に、低圧ＥＧＲガスの温度が前記第１基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、低圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記低圧ＥＧＲガスの基本量より減少させる補正手段と、
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項３】
内燃機関の吸気通路にコンプレッサを有し且つ前記内燃機関の排気通路にタービン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装置と、
前記排気浄化装置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、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を切り替えて、或いは併用して前記内燃機関に排気を再循環させるＥＧＲ手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じて前記低圧ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環される低圧ＥＧＲガスの基本量及び前記高圧ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環される高圧ＥＧＲガスの基本量を決定するＥＧＲガス量決定手段と、
前記排気浄化装置の温度を昇温させる昇温処理を行う昇温手段と、
高圧ＥＧＲガスの温度が所定の第２基準温度を超えているか否かを判定する判定手段と
、
前記昇温処理の実行終了後において、前記内燃機関の運転状態が、前記高圧ＥＧＲ通路のみを用いて排気の再循環が行われる運転状態又は前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を併用して排気の再循環が行われる運転状態である時に、高圧ＥＧＲガスの温度が前記第２基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、高圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記高圧ＥＧＲガスの基本量より減少させる補正手段と、
を備えること特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項４】
請求項２において、
前記補正手段は、前記昇温処理の実行終了後において、前記内燃機関の運転状態が、前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を併用して排気の再循環が行われる運転状態である時に、低圧ＥＧＲガスの温度が前記第１基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、低圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記低圧ＥＧＲガスの基本量より減少させるとともに、高圧ＥＧＲガスの温度が所定の高圧ＥＧＲ増量可能条件を満たす場合には高圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記高圧ＥＧＲガスの基本量より増加させる
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項５】
請求項３において、
前記補正手段は、前記昇温処理の実行終了後において、前記内燃機関の運転状態が、前記低圧ＥＧＲ通路及び前記高圧ＥＧＲ通路を併用して排気の再循環が行われる運転状態である時に、高圧ＥＧＲガスの温度が前記第２基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、高圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記高圧ＥＧＲガスの基本量より減少させるとともに、低圧ＥＧＲガスの温度が所定の低圧ＥＧＲ増量可能条件を満たす場合には低圧ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記低圧ＥＧＲガスの基本量より増加させる
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項６】
請求項１において、
前記補正手段は、前記昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほどＥＧＲガスの量の減少量を少なくすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項７】
請求項２又は４において、
前記補正手段は、前記昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど低圧ＥＧＲガスの量の減少量を少なくすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項８】
請求項３又は５において、
前記補正手段は、前記昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど高圧ＥＧＲガスの量の減少量を少なくすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項９】
請求項４において、
前記補正手段は、前記昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど高圧ＥＧＲガスの量の増加量を少なくすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【請求項１０】
請求項５において、
前記補正手段は、前記昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど低圧ＥＧＲガスの量の増加量を少なくすることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関における燃焼過程で発生した粒子状物質（以下、「ＰＭ」という）を捕集するパティキュレートフィルタ（以下、「フィルタ」という）や、窒素酸化物（以下、「ＮＯｘ」という）を吸蔵・還元する吸蔵還元型ＮＯｘ触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」という）等の排気浄化装置が知られている。
【０００３】
フィルタには、フィルタの使用に伴って排気中から捕集されたＰＭが堆積していく。フィルタに多量のＰＭが堆積すると、フィルタにおける圧力損失が増大するため、適宜フィルタに堆積したＰＭを酸化させてフィルタから除去する必要がある。例えば、フィルタを強制的に昇温する昇温処理を実施することでフィルタに堆積したＰＭを酸化・除去する技術が知られている。
【０００４】
昇温処理としては、トルクを発生させるための主噴射とは別に副噴射を行うことで排気の温度を上昇させることによってフィルタの温度を上昇させる方法や、フィルタに酸化触媒を担持させたりフィルタの前段に酸化触媒を配置したりするとともに排気中に燃料等の還元剤を直接添加することで、この還元剤が酸化触媒において酸化還元反応する際の反応熱によってフィルタに流入する排気の温度を上昇させてフィルタの温度を上昇させる方法等を例示できる。
【０００５】
ＮＯｘ触媒は、排気中のＮＯｘを吸蔵するメカニズム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」という）を吸蔵する性質がある。ＮＯｘ触媒にＳＯｘが吸蔵されると、ＮＯｘ触媒のＮＯｘ吸蔵能力が低下するため、適宜ＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘをＮＯｘ触媒から除去する必要がある。フィルタに堆積したＰＭを酸化させる場合と同様に、ＮＯｘ触媒を強制的に昇温することで、ＮＯｘ触媒からのＳＯｘを除去する技術が知られている。
【０００６】
また、内燃機関における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の燃焼室に再循環させる技術（以下、「ＥＧＲ」という）が知られている。
【０００７】
近年では、このＥＧＲをより広い運転領域で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装置を切り替えて、又は、双方を併用して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）。
【特許文献１】特開２００５−１２７２４７号公報
【特許文献２】特開２００５−０４２６６３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】
【０００８】
フィルタやＮＯｘ触媒に対して昇温処理を実施した場合、高圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に再循環される排気（以下、「高圧ＥＧＲガス」という）や低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に再循環される排気（以下、「低圧ＥＧＲガス」という）の温度が過度に高温になる場合がある。
【０００９】
例えば、昇温処理として副噴射を行った場合、燃焼室の温度が高くなるため、燃焼室周辺のエンジンヘッド等の機関部材の温度が高くなる。そのため、高圧ＥＧＲ通路が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ように設けられ、高圧ＥＧＲ通路がエンジンヘッドに近接している場合、エンジンヘッドが高温になると高圧ＥＧＲ通路の温度が高くなる。そのため、高圧ＥＧＲガスの冷却が十分に行われなくなり、高圧ＥＧＲガスの温度が高温になる。また、副噴射を行った場合、内燃機関から排出される排気の温度が高くなるため、高圧ＥＧＲガスの温度や低圧ＥＧＲガスの温度が高くなる傾向がある。
【００１０】
また、昇温処理によってフィルタに堆積したＰＭを酸化させる処理（以下、「フィルタ再生処理」という）の実行中は、ＰＭの酸化反応に伴う反応熱によってフィルタが高温になる。そのため、フィルタを通過する際に排気が加熱され、フィルタから排出される排気の温度が高くなる場合がある。従って、低圧ＥＧＲ通路がフィルタやＮＯｘ触媒等の排気浄化装置より下流の排気通路から分岐して吸気通路に接続するように設けられる場合、フィルタ再生処理中は高温の排気が低圧ＥＧＲ通路に流入することになる。
【００１１】
また、昇温処理によってＮＯｘ触媒に吸蔵されたＳＯｘを放出させる処理（以下、「硫黄被毒回復処理」という）が実施されている場合、或いは硫黄被毒回復処理実施後に通常の運転状態に戻った場合にも、昇温処理に伴ってエンジンヘッドや排気の温度が高温になるため、高圧ＥＧＲガスが高温になる可能性もある。
【００１２】
高圧ＥＧＲガスが高温になった場合、燃焼室に吸入されるガスの温度が高くなるため、燃焼過程でのスモークやＮＯｘの発生量が増大する虞がある。また、高圧ＥＧＲ通路を流れる排気の量を調節する流量調節弁の動作に不具合が発生する可能性もある。
【００１３】
また、低圧ＥＧＲガスが高温になった場合、コンプレッサに流入するガスの温度が高温になるため、コンプレッサに不具合が発生する虞がある。また、低圧ＥＧＲ通路を流れる排気の量を調節する流量調節弁の動作に不具合が発生する可能性もある。
【００１４】
これに対して、昇温処理やフィルタ再生処理が行われている期間中は、高圧ＥＧＲガス量や低圧ＥＧＲガス量を減少させ、昇温処理が終了した時点で高圧ＥＧＲガス量や低圧ＥＧＲガス量を元に戻すようにすることが考えられる。
【００１５】
しかし、フィルタやＮＯｘ触媒等の排気浄化装置やエンジンヘッド等の機関部材が有する熱容量のために、昇温処理の終了後においても、暫くの間はエンジンヘッドや排気浄化装置の高温状態が持続する。
【００１６】
例えば、排気浄化装置としてフィルタを備えた排気浄化システムにおいてフィルタ再生処理が行われた場合、フィルタ再生処理の実行終了後にフィルタの温度が通常時（フィルタ再生処理が実施される前の時点）におけるフィルタの温度に戻るまでには時間的な遅れが存在する。従って、フィルタ再生処理の実行終了後においても、この時間遅れに相当する期間はフィルタから流出する排気の温度が高温になる。従って、この時低圧ＥＧＲを行えば、高温の低圧ＥＧＲガスが低圧ＥＧＲ通路を通過することになる。
【００１７】
また、昇温処理として副噴射が行われた場合についても、副噴射の実行によって高温に
なった機関部材の温度が昇温処理の実行終了後に通常時（副噴射が行われていない時）における機関部材の温度に戻るまでには時間的な遅れが存在する。そのため、機関部材の高温状態は昇温処理の実行終了後暫くの間持続する。従って、昇温処理の実行終了後であっても、この時間遅れに相当する期間に高圧ＥＧＲを行えば、高温の高圧ＥＧＲガスが高圧ＥＧＲ通路を流れることになる。
【００１８】
このように、高圧ＥＧＲ通路を流れる排気の温度や低圧ＥＧＲ通路に流入する排気の温度も、昇温処理の終了後暫くの間は高温の状態が持続すると考えられる。そのため、昇温処理が終了した時点で高圧ＥＧＲガス量や低圧ＥＧＲガス量の減量が解除された場合、上記の時間遅れに相当する期間において、依然として高温状態にある排気が通常時（昇温処理を実施していない時）と同等のガス量で高圧ＥＧＲ通路や低圧ＥＧＲ通路を流れることになる。
【００１９】
この場合、高圧ＥＧＲガスの温度や低圧ＥＧＲガスの温度が過度に高温になり、スモークやＮＯｘの発生量が増大したり、高圧ＥＧＲ通路や低圧ＥＧＲ通路に設けられた流量調節弁やコンプレッサのインペラ等に不具合が発生したりする虞があった。
【００２０】
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、ＥＧＲ通路を介して排気の再循環を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に対して昇温処理が行われた時に高温の排気によって吸気系やＥＧＲ系に不具合が生じることを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するための本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路と前記内燃機関の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記内燃機関の運転状態に応じて前記ＥＧＲ通路を介して前記内燃機関に再循環されるＥＧＲガスの基本量を決定するＥＧＲガス量決定手段と、前記排気通路に設けられた排気浄化装置と、前記排気浄化装置の温度を昇温させる昇温処理を行う昇温手段と、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、前記昇温処理の実行終了後において、ＥＧＲガスの温度が前記基準温度を超えていると前記判定手段によって判定される期間中は、ＥＧＲガスの量を前記ＥＧＲガス量決定手段によって決定される前記ＥＧＲガスの基本量（以下「基本ＥＧＲガス量」という）より減少させる補正手段と、を備えることを特徴とする。
【００２２】
この構成によれば、昇温処理の実行終了後において、ＥＧＲガスの温度が所定の基準温度を超えていると判定される期間中は、ＥＧＲガス量は基本ＥＧＲガス量より減少させられる。従って、昇温処理の実施に起因してＥＧＲガスの温度が高温になり昇温処理の終了後においてもＥＧＲガスの温度が基準温度を超える高温状態が持続している期間中において、高温の排気がＥＧＲ通路を介して内燃機関に大量に再循環されることが抑制される。
【００２３】
これにより、昇温処理の実行終了後においてＥＧＲ系（例えばＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガスの流量を調節する弁やＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ等）や吸気系（例えばターボチャージャのコンプレッサやインタークーラ等）に不具合が発生したりスモークやＮＯｘの発生量が増大することを抑制できる。
【００２４】
ここで、基準温度は、吸気系や排気エミッションについて上記のような種々の不具合を発生させることがないＥＧＲガスの温度の上限値に基づいて予め定められる温度である。例えば、該上限値より所定の安全マージンを差し引いた温度として定められる。
【００２５】
また、判定手段は、ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えているか否かを判定可能であれ
ばどのようなものであっても良い。例えば、ＥＧＲガス温度の絶対値を推定或いは検出し、基準温度との比較するものを例示できる。
【００２６】
また、ＥＧＲガス温度が予め定められた複数の温度領域のうちのどの温度領域に属しているかを推定するものであっても良い。予め定められた温度領域とは、例えば、上記のような不具合を発生させる虞のあるＥＧＲガス温度の領域（以下、「高温領域」という）、昇温処理を実施していない時のＥＧＲガス温度の領域（以下、「通常領域」という）、といったように、予め実験等により定められた温度領域である。この場合、基準温度は高温領域と通常領域との境界温度として定めることができる。
【００２７】
本発明は、内燃機関の吸気通路にコンプレッサを有し、且つ内燃機関の排気通路にタービン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に設けられた排気浄化装置と、排気浄化装置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、を備えた内燃機関の排気浄化システムに適用することができる。
【００２８】
この場合、判定手段は、低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に再循環される低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えているか否かを判定し、補正手段は、昇温処理の終了後において、低圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定手段によって判定される期間中は、ＥＧＲガス量決定手段によって決定される低圧ＥＧＲガスの基本量より低圧ＥＧＲガスの量を減少させる。
【００２９】
すなわち、昇温処理の実施に起因して低圧ＥＧＲガスが高温になり、昇温処理の終了後においても低圧ＥＧＲガスの高温状態が持続している期間中は、補正手段によって低圧ＥＧＲガス量が減少させられることになる。その結果、高温の排気が低圧ＥＧＲ通路を介して大量に再循環されることが抑制される。
【００３０】
これにより、低圧ＥＧＲガス量を調節する流量調節弁や低圧ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ等の動作不良や、ターボチャージャのコンプレッサに流入するガスの温度が過剰に高温になることによるターボチャージャの動作不良等の不具合の発生を抑制することができる。
【００３１】
本発明は、内燃機関の吸気通路にコンプレッサを有し、且つ内燃機関の排気通路にタービン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、を備えた内燃機関の排気浄化システムに適用することができる。
【００３２】
この場合、判定手段は、高圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に再循環される高圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えているか否かを判定し、補正手段は、昇温処理の終了後において、高圧ＥＧＲガスの温度が基準温度を超えていると判定手段によって判定される期間中、ＥＧＲガス量決定手段によって決定される高圧ＥＧＲガスの基本量より高圧ＥＧＲガス量を減少させる。
【００３３】
すなわち、昇温処理の実施に起因して高圧ＥＧＲガスが高温になり、昇温処理の終了後においても高圧ＥＧＲガスの高温状態が持続している期間中は、補正手段によって高圧ＥＧＲガス量が減少させられることになる。その結果、高温の排気が高圧ＥＧＲ通路を介して大量に再循環されることが抑制される。
【００３４】
これにより、高圧ＥＧＲガス量を調節する流量調節弁や高圧ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ等の動作不良等の不具合の発生を抑制することができる。
【００３５】
本発明は、低圧ＥＧＲ通路及び高圧ＥＧＲ通路を併設し、内燃機関の運転状態に応じて低圧ＥＧＲ通路と高圧ＥＧＲ通路とを切り替えて、或いは併用して内燃機関に排気を再循環させるＥＧＲ手段を備えた内燃機関の排気浄化システムに適用することもできる。
【００３６】
このような排気浄化システムでは、ＥＧＲ手段は、内燃機関の運転状態を、高圧ＥＧＲ通路のみを用いて排気の再循環を行う運転状態の領域（以下「高圧ＥＧＲ領域」という）と、高圧ＥＧＲ通路及び低圧ＥＧＲ通路を併用して排気の再循環を行う運転状態の領域（以下「混合ＥＧＲ領域」という）と、低圧ＥＧＲ通路のみを用いて排気の再循環を行う運転状態の領域（以下「低圧ＥＧＲ領域」という）と、排気の再循環を行わない運転状態の領域と、に分け、内燃機関の運転状態が属している領域に応じて、低圧ＥＧＲ通路と高圧ＥＧＲ通路とを切り替えて、或いは併用して内燃機関に排気を再循環させる。
【００３７】
このような構成においてＥＧＲガス量決定手段は、内燃機関の運転状態に応じて低圧ＥＧＲガス量の基本量（以下「基本低圧ＥＧＲガス量」という）及び高圧ＥＧＲガス量の基本量（以下「基本高圧ＥＧＲガス量」という）を決定する。そして、補正手段は、内燃機関の運転状態、低圧ＥＧＲガスの温度、高圧ＥＧＲガスの温度に応じて低圧ＥＧＲガス量又は高圧ＥＧＲガス量を補正する。
【００３８】
例えば、補正手段は、内燃機関の運転状態が低圧ＥＧＲ領域又は混合ＥＧＲ領域に属する運転状態である時に、低圧ＥＧＲガスの温度が所定の第１基準温度を超えていると判定手段によって判定される期間中は、低圧ＥＧＲガス量を基本低圧ＥＧＲガス量より減少させる。
【００３９】
ここで、第１基準温度とは、低圧ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲクーラや流量調節弁、吸気通路のコンプレッサ等に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。
【００４０】
これにより、昇温処理の実施に起因して低圧ＥＧＲガス温度が高温になり、昇温処理の終了後においても低圧ＥＧＲガスの温度が第１基準温度を超える高温状態が持続している期間中は、補正手段によって低圧ＥＧＲガス量が減少させられるので、高温の排気が低圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に大量に再循環されることを抑制できる。従って、高温の排気によって吸気系やＥＧＲ系に不具合が発生することを抑制できる。
【００４１】
また、補正手段は、内燃機関の運転状態が高圧ＥＧＲ領域又は混合ＥＧＲ領域に属する運転状態である時に、高圧ＥＧＲガスの温度が所定の第２基準温度を超えていると判定手段によって判定される期間中は、高圧ＥＧＲガス量を基本高圧ＥＧＲガス量より減少させる。
【００４２】
ここで、第２基準温度とは、高圧ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲクーラや流量調節弁等に不具合を発生させる虞のない高圧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。
【００４３】
これにより、昇温処理の実施に起因して高圧ＥＧＲガス温度が高温になり、昇温処理の終了後においても高圧ＥＧＲガスの温度が第２基準温度を超える高温状態が持続している期間中は、補正手段によって高圧ＥＧＲガス量が減少させられるので、高温の排気が高圧ＥＧＲ通路を介して内燃機関に大量に再循環されることを抑制できる。従って、高温の排気によって吸気系やＥＧＲ系に不具合が発生することを抑制できる。
【００４４】
ところで、内燃機関における燃料の燃焼過程でのＮＯｘ発生量は、主に吸入ガスのＥＧＲ率と温度に依存している。一般に、吸入ガスのＥＧＲ率が低下するとＮＯｘ発生量が増
大する傾向がある。また、吸入ガスの温度が上昇するとＮＯｘ発生量が増大する傾向がある。
【００４５】
従って、上記構成において低圧ＥＧＲガス量（又は高圧ＥＧＲガス量）が減量補正されると、内燃機関に吸入ガスのＥＧＲ率が低下するため、ＮＯｘ発生量が増大する可能性がある。
【００４６】
ここで、昇温処理の実行終了後は高圧ＥＧＲガスと低圧ＥＧＲガスのいずれについても高温になる可能性があるが、高圧ＥＧＲガスの温度（又は低圧ＥＧＲガス）の温度の条件によっては、低圧ＥＧＲガス量（又は高圧ＥＧＲガス量）が減量補正された時に、高圧ＥＧＲガス量（又は低圧ＥＧＲガス量）を増量することによって、吸入ガスのＥＧＲ率の低下を相殺してＮＯｘ発生量の増大を抑制できる場合がある。このような高圧ＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス）の温度条件をここでは「高圧ＥＧＲ増量可能条件」（又は「低圧ＥＧＲ増量可能条件」）と言う。
【００４７】
従って、内燃機関の運転状態が混合ＥＧＲ領域に属する時に、上記構成によって低圧ＥＧＲガス量が減量補正された場合に、高圧ＥＧＲガスの温度が高圧ＥＧＲ増量可能条件を満たす場合には、高圧ＥＧＲガス量を増量することで吸入ガスのＥＧＲ率の低下を相殺してＮＯｘ発生量の増大を抑制することができる。
【００４８】
また、内燃機関の運転状態が混合ＥＧＲ領域に属する時に、本発明によって高圧ＥＧＲガス量が減量補正された場合に、低圧ＥＧＲガスの温度が低圧ＥＧＲ増量可能条件を満たす場合には、低圧ＥＧＲガス量を増量することで吸入ガスのＥＧＲ率の低下を相殺してＮＯｘ発生量の増大を抑制することができる。
【００４９】
本発明に係る上記各構成において、判定手段は、例えば、内燃機関の運転状態を表すパラメータであって内燃機関に備えられているセンサ等によって取得可能なパラメータ（機関回転数、機関負荷、燃料噴射量、水温、油温、吸入空気量、過給圧等）に基づいて、予め実験等により定められたモデル計算を実行することでＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度を推定し、この推定温度と基準温度（又は第１基準温度、第２基準温度）との比較に基づいて判定を行うようにしても良い。モデル計算とは、センサ等によって検出可能なパラメータ群に基づいて物理量を理論計算する計算体系であり、予め実験等により求められている。
【００５０】
また、ＥＧＲ通路（又は低圧ＥＧＲ通路、高圧ＥＧＲ通路）の途中や排気通路におけるＥＧＲ通路（又は低圧ＥＧＲ通路、高圧ＥＧＲ通路）の分岐箇所近傍等に、排気の温度を検出するセンサを設け、ＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度を直接検出し、この検出値と基準温度（又は第１基準温度、第２基準温度）との比較に基づいて判定を行っても良い。
【００５１】
また、ＥＧＲ通路（又は低圧ＥＧＲ通路、高圧ＥＧＲ通路）の途中にＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラが設けられている場合には、ＥＧＲクーラを流れる冷却水のＥＧＲクーラ入口と出口における温度差からＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度を推定し、この推定温度と基準温度（又は第１基準温度、第２基準温度）との比較に基づいて判定を行ってもしても良い。
【００５２】
また、排気浄化装置の温度に基づいて排気浄化装置から流出する排気の温度を推定し、この推定された排気の温度から低圧ＥＧＲガス温度を推定し、この推定された低圧ＥＧＲガス温度と基準温度との比較に基づいて判定を行っても良い。排気浄化装置の温度は、排気浄化装置の温度を検出するセンサを設けて直接測定しても良いし、予め定められたモデ
ル計算によって推定しても良い。
【００５３】
また、昇温処理が終了してからの時間経過に基づいてＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度がどの温度領域に属しているかを推定するようにしても良い。例えば、昇温処理が終了してから所定期間はＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度が高温領域に属していると推定し、昇温処理が終了してから所定期間経過後はＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度は通常領域に属していると推定するようにしても良い。所定期間は、例えば、ＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度が通常時の温度まで低下するのに要する時間として予め定めることができる。
【００５４】
また、高圧ＥＧＲ通路が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ように設けられている場合には、吸気マニホールドにおける吸気温度と吸気通路における吸気温度との差に基づいて高圧ＥＧＲガス温度を推定し、この推定温度と基準温度との比較に基づいて判定を行うこともできる。
【００５５】
また、内燃機関の冷却水温度や潤滑油の温度を検出するセンサを設け、冷却水温度や潤滑油温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度を推定し、この推定温度と基準温度との比較に基づいて判定を行っても良い。これは、冷却水温度や潤滑油温度が高い場合、機関部材が高温状態にあると考えることができるからである。
【００５６】
また、昇温処理の終了後にＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の高温状態が持続している場合においても、昇温処理の終了後の時間経過に伴ってＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度は徐々に通常時の温度に戻っていくと考えられる。従って、昇温処理が終了した時点からの経過時間に基づいてＥＧＲガス（又は低圧ＥＧＲガス、高圧ＥＧＲガス）の温度が基準温度（又は第１基準温度、第２基準温度）を超えているか否かを判定するようにしてもよい。
【００５７】
本発明においては、高温状態にあるＥＧＲガスの温度が時間経過とともに低下していくのに従って、補正手段は、ＥＧＲガス量の減少量を少なくするようにしても良い。例えば、昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど、補正手段によるＥＧＲガス量の減少量を低減させることができる。
【００５８】
同様の理由により、上記構成において、高温状態にある低圧ＥＧＲガスの温度が時間経過とともに低下していくのに従って、補正手段は、低圧ＥＧＲガス量の減少量を少なくするようにしても良い。例えば、昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど、補正手段による低圧ＥＧＲガス量の減少量を低減させることができる。
【００５９】
また、上記構成において、高温状態にある高圧ＥＧＲガスの温度が時間経過とともに低下していくのに従って、補正手段は、高圧ＥＧＲガス量の減少量を少なくするようにしても良い。例えば、昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど、補正手段による高圧ＥＧＲガス量の減少量を低減させることができる。
【００６０】
また、低圧ＥＧＲガス量を減少させるとともに高圧ＥＧＲガス量を増加させる構成においては、高温状態にある低圧ＥＧＲガスの温度が時間経過とともに低下していくのに従って、補正手段は、高圧ＥＧＲガス量の増加量を少なくするようにしても良い。例えば、昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど、補正手段による高圧ＥＧＲガス量の増加量を低減させることができる。
【００６１】
また、高圧ＥＧＲガス量を減少させるとともに低圧ＥＧＲガス量を増加させる構成にお
いては、高温状態にある高圧ＥＧＲガスの温度が時間経過とともに低下していくのに従って、補正手段は、低圧ＥＧＲガス量の増加量を少なくするようにしても良い。例えば、昇温処理が終了した時点からの経過時間が長くなるほど、補正手段による低圧ＥＧＲガス量の増加量を低減させることができる。
【００６２】
これにより、ＥＧＲガス量（又は低圧ＥＧＲガス量、高圧ＥＧＲガス量）が減少することに起因するＥＧＲ率の低下を早期に通常時のＥＧＲ率に戻すことができる。
【００６３】
その結果、高温の排気がＥＧＲ通路（又は低圧ＥＧＲ通路、高圧ＥＧＲ通路）を介して大量に再循環されることに起因して吸気系やＥＧＲ系に不具合が発生することを抑制しつつ、ＥＧＲ率の低下に起因するＮＯｘ発生量の増大を抑制することも可能になる。
【発明の効果】
【００６４】
本発明により、ＥＧＲ通路を介して排気の再循環を行う排気浄化システムにおいて、排気浄化装置に対して昇温処理が行われた時に高温の排気によって吸気系やＥＧＲ系に不具合が生じることを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】
【００６５】
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】
【００６６】
図１は本発明を適用する内燃機関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エンジンである。内燃機関１には、気筒２の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁３が各気筒毎に備えられている。
【００６７】
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の燃焼室と連通している。吸気マニホールド８と吸気通路９との接続部近傍には、吸気通路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より上流には、吸気通路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、排気のエネルギーを駆動源として作動するターボチャージャ１０の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の上流にはエアクリーナ４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ことで、吸気通路９を流れるガスの流量を調節する事ができる。
【００６８】
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の燃焼室と連通している。排気マニホールド１８にはターボチャージャ１０の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には排気通路１９が接続されている。排気通路１９には排気浄化装置３２が設けられている。排気浄化装置３２は、排気中のＰＭを捕集するパティキュレートフィルタ２０（以下、単に「フィルタ」と略す）と、フィルタ２０より上流に配置された酸化触媒３３とから構成されている。排気浄化装置３２より下流には排気通路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通路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、排気通路１９を流れる排気の流量を調節する事ができる。
【００６９】
なお、排気浄化装置３２には、ＮＯｘ触媒が備えられていても良い。また、酸化触媒としては、フィルタ２０に一体的に担持されたものであっても良い。
【００７０】
排気通路１９の排気浄化装置３２より下流かつ排気絞り弁１１より上流の箇所と、吸気通路９のコンプレッサハウジング６より上流かつエアクリーナ４より下流の箇所とは、低圧ＥＧＲ通路２３によって連通している。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と、低圧ＥＧＲ通路２３の流路断面積を変更可能な低圧ＥＧＲ弁５とが設けられている。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（以下、「低圧ＥＧＲガス量」という）を調節する事ができる。
【００７１】
なお、低圧ＥＧＲガス量の調節は、低圧ＥＧＲ弁５の開度調節によって行う上記の方法に限らず、例えば、排気絞り弁１１の開度調節によって行うようにしてもよい。具体的には、排気絞り弁１１の開度を閉弁側にすると、低圧ＥＧＲ通路２３と排気通路１９との接続部近傍の排気の圧力が上昇するため、低圧ＥＧＲ通路２３の上流側と下流側における差圧が大きくなり、低圧ＥＧＲガス量が増加する。
【００７２】
また、低圧ＥＧＲ通路２３と吸気通路９との接続部より上流の吸気通路９に吸気絞り弁を設け、この吸気絞り弁の開度を調節することによっても低圧ＥＧＲガス量を調節することができる。具体的には、吸気絞り弁を閉弁側にすると、低圧ＥＧＲ通路２３と吸気通路９との接続部近傍の吸気の圧力が低下するため、低圧ＥＧＲ通路２３の上流側と下流側における差圧が大きくなり、低圧ＥＧＲガス量が増加する。吸気絞り弁を通過する吸気の温度は低いため、吸気絞り弁は電子制御によって調節することが可能であるため、より精密に低圧ＥＧＲガス量を制御することができる。
【００７３】
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によって連通している。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（以下、「高圧ＥＧＲガス量」という）を調節する事ができる。
【００７４】
なお、高圧ＥＧＲガス量の調節は、高圧ＥＧＲ弁２１の開度調節によって行う上記の方法に限らず、例えば、スロットル弁１２の開度調節によって行うこともできる。具体的には、スロットル弁１２の開度を閉弁側にすると、吸気マニホールド８内の吸気の圧力が低下するため、高圧ＥＧＲ通路１５の上流側と下流側における差圧が大きくなり、高圧ＥＧＲガス量が増加する。
【００７５】
また、ターボチャージャ１０のタービンにタービンの流量特性を可変にするノズルベーンが備えられている場合は、このノズルベーンの開度を調節することによっても高圧ＥＧＲガス量を調節することができる。具体的には、ノズルベーンを閉じ側にすると、排気マニホールド１８内の排気の圧力が上昇するため、高圧ＥＧＲ通路１５の上流側と下流側における差圧が大きくなり、高圧ＥＧＲガス量が増加する。
【００７６】
運転席のアクセルペダル３１には、アクセル開度を内燃機関１の負荷として検出するアクセル開度センサ２４が備えられている。内燃機関１にはクランクシャフトの回転を内燃機関１の回転数として検出するクランクポジションセンサ２５が備えられている。内燃機関１には冷却水の温度を検出する水温センサ１７、潤滑油の温度を検出する油温センサ１
６が設けられている。吸気通路９には吸気ガスの温度を検出する吸気温度センサ２６、ターボチャージャ１０による過給圧を検出する過給圧センサ２７、吸入空気量を検出するエアフローメータ３０が設けられている。排気通路１９には排気浄化装置３２の上流と下流における排気の圧力の差圧を検出する差圧センサ２９が設けられている。吸気マニホールド８には吸気マニホールド８内の吸気ガスの温度を検出するインマニ温度センサ２８が設けられている。
【００７７】
これらの諸センサは電気配線を介してＥＣＵ２２に接続されており、各センサによる検出信号がＥＣＵ２２に入力されるようになっている。
【００７８】
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、排気絞り弁１１の弁開度を決定する。
【００７９】
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、排気浄化装置３２から流出した排気の一部が低圧ＥＧＲ通路２３を介して吸気通路９に流入する。吸気通路９に流入した低圧ＥＧＲガスはコンプレッサハウジング６、吸気マニホールド８を経由して内燃機関１の燃焼室に再循環する。
【００８０】
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を介して吸気マニホールド８に流入し、内燃機関１の燃焼室に再循環する。
【００８１】
低圧ＥＧＲ通路２３及び／又は高圧ＥＧＲ通路１５を介して排気の一部を内燃機関１の燃焼室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の量が低下する。
【００８２】
低圧ＥＧＲ通路２３及び高圧ＥＧＲ通路１５を介して行われる排気の再循環は、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状態が実験等により求められている。従って、本実施例では、内燃機関の運転状態に応じて低圧ＥＧＲ通路２３と高圧ＥＧＲ通路１５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。
【００８３】
図２は、内燃機関１の運転状態毎に定められた、低圧ＥＧＲ通路２３を用いて行われるＥＧＲと高圧ＥＧＲ通路１５を用いて行われるＥＧＲ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の機関負荷を表している。
【００８４】
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通路１５を用いてＥＧＲ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通路１５と低圧ＥＧＲ通路２３が併用されてＥＧＲ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通路２３を用いてＥＧＲが行われる。ＬＰＬ領域より高回転又は高負荷の領域においてはＥＧＲは行われない。
【００８５】
このように、高圧ＥＧＲ通路１５と低圧ＥＧＲ通路２３とを切り替えて、或いは併用してＥＧＲを行うことによって、広範な運転領域においてＥＧＲを行うことが可能になる。
【００８６】
また、上記の低圧ＥＧＲ通路２３と高圧ＥＧＲ通路１５の切り替えパターンにおいて、
内燃機関の運転状態に応じた低圧ＥＧＲガス量の基本量（以下「基本低圧ＥＧＲガス量」という）と高圧ＥＧＲガス量の基本量（以下「基本高圧ＥＧＲガス量」という）が定められている。本実施例では、さらに、排気浄化システムの状態に応じて基本低圧ＥＧＲガス量及び／又は基本高圧ＥＧＲガス量が補正される。以下、排気浄化装置３２の状態に応じた低圧ＥＧＲガス量と高圧ＥＧＲガス量の補正制御について説明する。
【００８７】
まず、排気浄化装置３２について説明する。
【００８８】
フィルタ２０には、フィルタ２０の使用に伴って排気中から捕集されたＰＭが堆積していく。フィルタ２０に多量のＰＭが堆積すると、フィルタ２０における圧力損失が増大し、内燃機関１の出力低下や燃料消費率の悪化を招く場合がある。そこで、フィルタ２０におけるＰＭの堆積量が所定の堆積量以上になった場合には、フィルタ２０に堆積したＰＭを酸化除去するフィルタ再生処理が適宜行われる。
【００８９】
所定の堆積量とは、内燃機関１の出力低下や燃料消費率の悪化を招く虞のあるＰＭの堆積量であり、予め実験等により求められている。
【００９０】
フィルタ再生処理は、具体的には、フィルタ２０の温度を上昇させる昇温処理である。昇温処理によってフィルタ２０の温度が上昇すると、フィルタ２０に堆積したＰＭが加熱され、ＰＭの酸化反応が促進される。
【００９１】
フィルタ２０に対する昇温処理としては、例えば、トルクを発生させるための主噴射とは別に副噴射を行う方法を例示できる。この場合、内燃機関から排出される排気の温度が上昇するとともに、排気に含まれる未燃燃料が還元剤として酸化触媒３３において酸化還元反応し、この酸化還元反応に伴う反応熱によって酸化触媒３３より下流のフィルタ２０に流入する排気の温度が上昇する。
【００９２】
このように、フィルタ２０に堆積したＰＭをフィルタ再生処理によって適宜酸化除去することで、フィルタ２０に多量のＰＭが堆積して圧力損失が増大することを抑制できる。
【００９３】
ところで、上記のようなフィルタ再生処理を実施した場合、高圧ＥＧＲガスや低圧ＥＧＲガスの温度が過度に高温になる場合がある。
【００９４】
例えば、フィルタ２０に対する昇温処理として副噴射が行われた場合、通常時の主噴射のみが行われている場合と比較して内燃機関の燃焼室の温度が高くなる。そのため、燃焼室周辺のエンジンヘッド等の機関部材の温度が高くなる。これに伴い、エンジンヘッドに近接して設けられている高圧ＥＧＲ通路１５の温度が高くなり、高圧ＥＧＲガスが高温になる可能性がある。
【００９５】
また、フィルタ再生処理の実施中は、フィルタ２０に堆積したＰＭの酸化反応に伴う反応熱によって、フィルタ２０の温度は非常に高温になる。そのため、フィルタ２０を通過する排気が加熱され、高温の排気がフィルタ２０から流出することになる。その結果、低圧ＥＧＲガスの温度が高温になる。
【００９６】
高圧ＥＧＲガスが高温になると、燃焼室に吸入されるガスの温度が高くなるため、燃焼過程でのスモークやＮＯｘの発生量が増大する虞がある。また、高温の高圧ＥＧＲガスが大量に高圧ＥＧＲ弁２１を通過すると高圧ＥＧＲ弁２１の動作に不具合が発生する虞もある。
【００９７】
低圧ＥＧＲガスが高温になると、コンプレッサハウジング６に流入する吸気ガスの温度
が高温になり、ターボチャージャ１０の動作に不具合が発生する虞がある。また、高温の低圧ＥＧＲガスが大量に低圧ＥＧＲ弁５や低圧ＥＧＲクーラ１４を通過すると、低圧ＥＧＲ弁５や低圧ＥＧＲクーラ１４の動作に不具合が発生する虞もある。
【００９８】
これに対し、フィルタ再生処理の実施中において低圧ＥＧＲガス量や高圧ＥＧＲガス量（以下、「ＥＧＲガス量」と総称する場合もある）を減少させることで、高温の排気が大量に再循環されることに起因する上記のような不具合の発生を抑制することが考えられる。
【００９９】
これによると、フィルタ再生処理の実施中にのみＥＧＲガス量に対する減量補正が行われ、フィルタ再生処理が終了した時点でＥＧＲガス量に対する減量補正は解除されることになる。すなわち、フィルタ再生処理が終了した時点で通常時のＥＧＲガス量に戻される。ここで、通常時とは、フィルタ再生処理の実行前又は実行後十分時間が経過し、フィルタ再生処理が行われていない時を表す。
【０１００】
しかし、排気浄化装置３２や、燃焼室やその周辺のエンジンヘッド等の機関部材等は、フィルタ再生処理が終了した後も暫くの間は高温状態が持続する傾向がある。従って、フィルタ再生処理の実施に起因する低圧ＥＧＲガスや高圧ＥＧＲガスの高温状態も、フィルタ再生処理の終了後も暫くの間持続する可能性がある。
【０１０１】
そのため、フィルタ再生処理が終了した時点でＥＧＲガス量に対する減量補正を解除すると、高温の排気が低圧ＥＧＲ通路２３や高圧ＥＧＲ通路１５を経由して大量に再循環する虞がある。
【０１０２】
そこで、本実施例では、フィルタ再生処理の終了後も、ＥＧＲガスの温度が所定の基準温度を超えている可能性がある期間はＥＧＲガス量に対する減量補正を実施するようにした。具体的には、ＥＧＲガス温度が所定の基準温度を超えているか否かを判定し、ＥＧＲガス温度が所定の基準温度を超えていると判定された場合には、ＥＧＲガス量を減少させる補正が行われる。
【０１０３】
ここで、基準温度とは、上述のような不具合を発生させる虞がないＥＧＲガス温度の上限値であり、予め実験等により求められている。
【０１０４】
低圧ＥＧＲガスの温度を推定する方法、或いは低圧ＥＧＲガスの温度が所定の第１基準温度を超えているか否かを判定する方法としては、例えば、低圧ＥＧＲガスの場合、クランクポジションセンサ２５によって検出される機関回転数、アクセル開度センサ２４によって検出される機関負荷、燃料噴射弁３に対するＥＣＵ２２の制御指令値から推定される燃料噴射量、水温センサ１７によって検出される冷却水温度、油温センサ１６によって検出される潤滑油温度、吸気温度センサ２６によって検出される吸気ガスの温度、過給圧センサ２７によって検出される過給圧、エアフローメータ３０によって検出される吸入空気量等の、内燃機関１に備えられているセンサ類によって取得可能な諸パラメータに基づいてモデル計算を実行することで低圧ＥＧＲガス温度を推定しても良い。
【０１０５】
モデル計算とは、上記のようなセンサ等によって検出可能なパラメータ群に基づいて物理量を理論計算する体系であり、予め実験等により求められ、ＥＣＵ２２のＲＯＭに記憶されている。ここで、第１基準温度とは、吸気系やＥＧＲ系に不具合を生じさせる虞のない低圧ＥＧＲガス温度の上限値であり、予め実験等により求められる。
【０１０６】
また、低圧ＥＧＲクーラ１４を流れる冷却水の、低圧ＥＧＲクーラ１４の入り口と出口における温度差から低圧ＥＧＲガス温度を推定しても良い。
【０１０７】
また、フィルタ２０の温度からフィルタ２０から流出する排気の温度を推定し、この推定された排気の温度に基づいて低圧ＥＧＲガス温度を推定しても良い。フィルタ２０の温度は、フィルタ２０の温度を検出するセンサをフィルタ２０に設けて直接測定しても良いし、モデル計算によって推定しても良い。
【０１０８】
また、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に基づいて低圧ＥＧＲガスの温度がどの温度領域に属しているかを推定するようにしても良い。例えば、フィルタ再生処理が終了してから所定期間は低圧ＥＧＲガスの温度が高温領域に属していると判定し、昇温処理が終了してから所定期間経過後は低圧ＥＧＲガスの温度は通常領域に属していると判定するようにしても良い。
【０１０９】
ここで、高温領域とは、上述のような不具合を発生させる虞のある低圧ＥＧＲガス温度の領域である。通常領域とは、昇温処理の実行前又は実行後十分な時間が経過し、昇温処理が実施されていない時のＥＧＲガス温度の領域である。この場合、第１基準温度とは、高温領域と通常領域との境界温度領域である。また、所定期間は、フィルタ再生処理が終了してから、低圧ＥＧＲガス温度が通常時の温度まで低下するのに要する時間として定めることができる。
【０１１０】
一方、高圧ＥＧＲガスの温度を推定する方法、或いは高圧ＥＧＲガスの温度が所定の第２基準温度を超えているか否かを判定する方法としては、例えば、高圧ＥＧＲガス温度をモデル計算によって推定する方法を例示することができる。ここで、第２基準温度とは、吸気系やＥＧＲ系に不具合を生じさせる虞のない高圧ＥＧＲガス温度の上限値であり、予め実験等により求められる。
【０１１１】
また、インマニ温度センサ２８によって検出される吸気マニホールド８における吸気ガス温度と、吸気温度センサ２６によって検出される吸気ガス温度との差に基づいて高圧ＥＧＲガス温度を推定することもできる。
【０１１２】
また、高圧ＥＧＲ通路１５の途中に高圧ＥＧＲ通路１５を流れる排気の温度を検出する高圧ＥＧＲ温度センサ３３を設けて、直接高圧ＥＧＲガス温度を検出するようにしても良い。
【０１１３】
また、水温センサ１７によって検出される冷却水温度や油温センサ１６によって検出される潤滑油温度に基づいて高圧ＥＧＲガス温度を推定しても良い。これは、冷却水温度や潤滑油温度が高い場合には、燃焼室周辺の機関部材が高温状態にあると推定できるからである。
【０１１４】
また、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に基づいて高圧ＥＧＲガスの温度がどの温度領域に属しているかを推定するようにしても良い。例えば、フィルタ再生処理が終了してから所定期間は高圧ＥＧＲガスの温度が高温領域に属していると判定し、昇温処理が終了してから所定期間経過後は高圧ＥＧＲガスの温度は通常領域に属していると判定するようにしても良い。
【０１１５】
以下、本実施例のＥＣＵ２２によって行われる、フィルタ再生処理終了後のＥＧＲガス量の減量補正制御について、図３〜図６のフローチャートに基づいて説明する。図３〜図６のフローチャートはＥＧＲガス量の減量補正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ＥＣＵ２２によって所定期間毎に繰り返し実行される。
【０１１６】
まず、ステップＳ３０１において、ＥＣＵ２２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２４による検出値から内燃機関１の機関負荷を検出するとともに、クランクポジションセンサ２５による検出値から内燃機関１の機関回転数を検出する。
【０１１７】
ステップＳ３０２において、ＥＣＵ２２は、前記ステップＳ３０１において検出した内燃機関１の運転状態に基づいて基本低圧ＥＧＲガス量を決定し、該基本低圧ＥＧＲガス量に対応する低圧ＥＧＲ弁５の開度（以下「基本低圧ＥＧＲ弁開度」という）ＤＬを決定する。また、前記ステップＳ３０１において検出した内燃機関１の運転状態に基づいて基本高圧ＥＧＲガス量を決定し、該基本高圧ＥＧＲガス量に対応する高圧ＥＧＲ弁２１の開度（以下「基本高圧ＥＧＲ弁開度」という）ＤＨを決定する。
【０１１８】
ステップＳ３０３において、ＥＣＵ２２は、フィルタ２０に対するフィルタ再生処理が終了したか否かを判定する。
【０１１９】
前記ステップＳ３０３において否定判定された場合、すなわち、フィルタ再生処理が終了していないと判定された場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４では、ＥＣＵ２２は、再生後カウンタΔｔを０にリセットする。再生後カウンタΔｔは、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間を表す。ステップＳ３０４を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２０】
一方、前記ステップＳ３０３において肯定判定された場合、すなわち、フィルタ再生処理が終了したと判定された場合、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、ＥＣＵ２２は、再生後カウンタΔｔを単位量増加させる。
【０１２１】
続いて、ステップＳ３０６において、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してから所定時間ｔｂａｓｅが経過したか否かを判定する。ここで、所定時間ｔｂａｓｅは、フィルタ再生処理の終了後、排気浄化装置３２から排出される排気の温度及び内燃機関１のヘッド周辺の機関部材の温度が通常時（フィルタ再生処理を実行する前の時点）の温度にまで低下したと判定可能な経過時間であり、予め求められている。
【０１２２】
ステップＳ３０６において肯定判定された場合（Δｔ＞ｔｂａｓｅ）は、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してから十分に時間が経過し、排気浄化装置３２及び内燃機関１の機関部材の温度は通常時の温度に戻っていると判定し、図４のステップＳ３０９に進む。
【０１２３】
ステップＳ３０９では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを前記ステップＳ３０２で求められた基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬに設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを前記ステップＳ３０２で求められた基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨに設定する。
【０１２４】
次いで、ステップＳ３１０に進み、ＥＣＵ２２は、前記ステップＳ３０９で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１２５】
ステップＳ３１０を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１２６】
一方、前記ステップＳ３０６において否定判定された場合（Δｔ≦ｔｂａｓｅ）は、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してから未だ十分に時間が経過しておらず、排気浄化装置３２や内燃機関１の機関部材は依然として高温状態にあると判定し、ステップＳ３０７に進む。
【０１２７】
ステップＳ３０７では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲガスの温度ＴＬＰＬが第１基準温度ＴＬＰＬＴＨを超えているか否かを判定する。ステップＳ３０７で肯定判定された場合（ＴＬＰＬ＞ＴＬＰＬＴＨ）は、ＥＣＵ２２は、図６のステップＳ３２０に進み、低圧ＥＧＲガスが高温になっている場合のＥＧＲガス量補正制御を行う。一方、ステップＳ３０７で否定判定された場合（ＴＬＰＬ≦ＴＬＰＬＴＨ）は、ＥＣＵ２２はステップＳ３０８に進む。
【０１２８】
ステップＳ３０８では、ＥＣＵ２２は、高圧ＥＧＲガスの温度ＴＨＰＬが第２基準温度ＴＨＰＬＴＨを超えているか否かを判定する。ステップＳ３０８で肯定判定された場合（ＴＨＰＬ＞ＴＨＰＬＴＨ）は、ＥＣＵ２２は、図５のステップＳ３１１に進み、高圧ＥＧＲガスが高温になっている場合のＥＧＲガス量補正制御を行う。一方、ステップＳ３０８で否定判定された場合（ＴＨＰＬ≦ＴＨＰＬＴＨ）は、ＥＣＵ２２は前記ステップＳ３０９に進む。
【０１２９】
図５は、高圧ＥＧＲガスが高温になっていると判定された場合のＥＧＲガス量補正制御ルーチンを表すフローチャートである。
【０１３０】
まず、ステップＳ３１１において、ＥＣＵ２２は、前記ステップＳ３０１において検出された内燃機関１の運転状態に基づいて、内燃機関１の運転状態が図２のどの運転領域に属しているか判定する。
【０１３１】
ステップＳ３１１において、内燃機関１の運転状態が図２のＨＰＬ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３１２に進む。
【０１３２】
ステップＳ３１２では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた高圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＨを求める。具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＨを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＨを求める。このマップは予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１３３】
高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＨは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。
【０１３４】
続くステップＳ３１３で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対するの開度制御指令値ｔ＿ＤＬを０に設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨと前記ステップＳ３１２で求めた高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＨとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＨ＝ＤＨ×ＫＨとする。
【０１３５】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３１９に進み、前記ステップＳ３１３で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１３６】
ステップＳ３１９を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１３７】
前記ステップＳ３１１において内燃機関１の運転状態が図２のＭＩＸ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３１４に進む。
【０１３８】
ステップＳ３１４では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲガスの温度が低圧ＥＧＲ増量可能条件を満たしているか否かを判定する。ここで、低圧ＥＧＲ増量可能条件とは、低圧ＥＧＲガス量を増量することによってＮＯｘ発生量を低減可能となるような低圧ＥＧＲガス温度の条件であり、予め実験等により求められる。
【０１３９】
ステップＳ３１４で肯定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３１５に進む。一方、ステップＳ３１４で否定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、後述するステップＳ３２９に進む。
【０１４０】
ステップＳ３１５では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた高圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨと、低圧ＥＧＲガス量の増量補正量を定める低圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＬを求める。
【０１４１】
具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨを求める。また、再生後カウンタΔｔに応じて低圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＬを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する低圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＬを求める。これらのマップは予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１４２】
高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。また、低圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＬは１より大きい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する減少関数によって求められる値としてもよい。
【０１４３】
続くステップＳ３１６で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対するの開度制御指令値ｔ＿ＤＬを、基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬと前記ステップＳ３１５で求めた低圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＬとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＬ＝ＤＬ×ＫＭＬとする。
【０１４４】
また、ＥＣＵ２２は、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを、基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨと前記ステップＳ３１５で求めた高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＨ＝ＤＨ×ＫＭＨとする。
【０１４５】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３１９に進み、前記ステップＳ３１６で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１４６】
ステップＳ３１９を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１４７】
一方、ステップＳ３１４で否定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３２９に進む。
【０１４８】
ステップＳ３２９では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた高圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨを求める。
【０１４９】
具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨを求める。このマップは予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１５０】
高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。
【０１５１】
続くステップＳ３３０で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対するの開度制御指令値ｔ＿ＤＬを基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬに設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを、基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨと前記ステップＳ３２９で求めた高圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＨとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＨ＝ＤＨ×ＫＭＨとする。
【０１５２】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３１９に進み、前記ステップＳ３３０で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１５３】
ステップＳ３１９を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１５４】
前記ステップＳ３１１において内燃機関１の運転状態が図２のＬＰＬ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２はステップＳ３１７に進む。
【０１５５】
ステップＳ３１７では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬに設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを０に設定する。
【０１５６】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３１９に進み、前記ステップＳ３１７で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１５７】
ステップＳ３１９を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１５８】
前記ステップＳ３１１において内燃機関１の運転状態が図２のＥＧＲを行わない領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２はステップＳ３１８に進む。
【０１５９】
ステップＳ３１８では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを０に設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを０に設定する。
【０１６０】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３１９に進み、前記ステップＳ３１８で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１６１】
ステップＳ３１９を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１６２】
図６は、低圧ＥＧＲガスが高温になっていると判定された場合のＥＧＲガス量補正制御ルーチンを表すフローチャートである。
【０１６３】
まず、ステップＳ３２０において、ＥＣＵ２２は、前記ステップＳ３０１において検出された内燃機関１の運転状態に基づいて、内燃機関１の運転状態が図２のどの運転領域に属しているか判定する。
【０１６４】
ステップＳ３２０において、内燃機関１の運転状態が図２のＨＰＬ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３２１に進む。
【０１６５】
ステップＳ３２１では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを０に設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨに設定する。
【０１６６】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３２８に進み、前記ステップＳ３２１で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１６７】
ステップＳ３２８を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１６８】
前記ステップＳ３２０において内燃機関１の運転状態が図２のＭＩＸ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３２２に進む。
【０１６９】
ステップＳ３２２では、ＥＣＵ２２は、高圧ＥＧＲガスの温度が高圧ＥＧＲ増量可能条件を満たしているか否かを判定する。ここで、高圧ＥＧＲ増量可能条件とは、高圧ＥＧＲガス量を増量することによってＮＯｘ発生量を低減可能となるような高圧ＥＧＲガス温度の条件である。
【０１７０】
ステップＳ３２２で肯定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３２３に進む。一方、ステップＳ３２２で否定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、後述するステップＳ３３１に進む。
【０１７１】
ステップＳ３２３では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた低圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬと、高圧ＥＧＲガス量の増量補正量を定める高圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＨを求める。
【０１７２】
具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬを求める。また、再生後カウンタΔｔに応じて高圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＨを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する高圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＨを求める。これらのマップは予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１７３】
低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。また、高圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＨは１より大きい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する減少関数によって求められる値としてもよい。
【０１７４】
続くステップＳ３２４で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対するの開度制御指令値ｔ＿ＤＬを、基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬと前記ステップＳ３２３で求めた低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＬ＝ＤＬ×ＫＭＬとする。また、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを、基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨと前記ステップＳ３２３で求めた高圧ＥＧＲ増量補正係数ＫＭＨとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＨ＝ＤＨ×ＫＭＨとする。
【０１７５】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３２８に進み、前記ステップＳ３２４で決定された低
圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１７６】
ステップＳ３２８を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１７７】
一方、ステップＳ３２２で否定判定された場合は、ＥＣＵ２２は、ステップＳ３３１に進む。
【０１７８】
ステップＳ３３１では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた低圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬを求める。
【０１７９】
具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬを求める。このマップは予め実験等により求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１８０】
低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。
【０１８１】
続くステップＳ３３２で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬと前記ステップＳ３３１で求めた低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＭＬとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＬ＝ＤＬ×ＫＭＬとする。また、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを基本高圧ＥＧＲ弁開度ＤＨに設定する。
【０１８２】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３２８に進み、前記ステップＳ３３２で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１８３】
ステップＳ３２８を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１８４】
前記ステップＳ３２０において内燃機関１の運転状態が図２のＬＰＬ領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２はステップＳ３２５に進む。
【０１８５】
ステップＳ３２５では、ＥＣＵ２２は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間に応じた低圧ＥＧＲガス量の減量補正量を定める低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＬを求める。
【０１８６】
具体的には、再生後カウンタΔｔに応じて低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＬを定めるマップから、前記ステップＳ３０５で求められた再生後カウンタΔｔに対応する低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＬを求める。このマップは予め実験などにより求められ、ＥＣＵ２２内のＲＯＭに記憶されている。
【０１８７】
低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＬは１より小さい数値であり、定数であっても良いが、フィルタ再生処理が終了した後の経過時間に関する増加関数によって求められる値としてもよい。
【０１８８】
続くステップＳ３２６で、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対するの開度制御指令値ｔ＿ＤＬを基本低圧ＥＧＲ弁開度ＤＬと前記ステップＳ３２５で求めた低圧ＥＧＲ減量補正係数ＫＬとの積として定める。すなわち、ｔ＿ＤＬ＝ＤＬ×ＫＬとする。また、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを０に設定する。
【０１８９】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３２８に進み、前記ステップＳ３２６で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１９０】
ステップＳ３２８を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１９１】
前記ステップＳ３２０において内燃機関１の運転状態が図２のＥＧＲを行わない領域に属していると判定された場合は、ＥＣＵ２２はステップＳ３２７に進む。
【０１９２】
ステップＳ３２７では、ＥＣＵ２２は、低圧ＥＧＲ弁５に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＬを０に設定するとともに、高圧ＥＧＲ弁２１に対する開度制御指令値ｔ＿ＤＨを０に設定する。
【０１９３】
次いで、ＥＣＵ２２はステップＳ３２８に進み、前記ステップＳ３２７で決定された低圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＬによって低圧ＥＧＲ弁５を制御するとともに、高圧ＥＧＲ弁開度制御指令値ｔ＿ＤＨによって高圧ＥＧＲ弁２１を制御する。
【０１９４】
ステップＳ３２８を実行した後、ＥＣＵ２２は本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１９５】
図７は、上記のＥＧＲガス量減量補正制御において、フィルタ再生処理終了後に低圧ＥＧＲガスが第１基準温度よりも高温であると判定され、内燃機関１の運転状態がＭＩＸ領域又はＬＰＬ領域に属している時に、低圧ＥＧＲガス量に対する減量補正制御が行われた場合の、低圧ＥＧＲガス温度と低圧ＥＧＲ弁開度の時間変化を示すタイムチャートである。
【０１９６】
図７（Ａ）は排気浄化装置３２から排出される排気の温度の時間変化を示している。図７（Ａ）の横軸は時間を表し、縦軸は排気温度を表す。図７（Ｂ）は低圧ＥＧＲ弁５の開度の時間変化を示している。図７（Ｂ）の横軸は時間を表し、縦軸は低圧ＥＧＲ弁５の開度を表す。図７（Ｂ）の破線で描かれた線は従来の低圧ＥＧＲ弁開度制御を行った場合の低圧ＥＧＲ弁開度の時間変化を表し、図７（Ｂ）の実線で描かれた線は本実施例の低圧ＥＧＲ弁開度制御を行った場合の低圧ＥＧＲ弁開度の時間変化を表している。
【０１９７】
図７において、時刻ｔ０でフィルタ再生処理が開始され、排気浄化装置３２から排出される排気の温度が上昇し始める。そして、このフィルタ再生処理の開始と同期して低圧ＥＧＲ弁開度が小さくされる。
【０１９８】
時刻ｔ０〜ｔ１の期間に行われる昇温処理によってフィルタ２０が昇温され、これに伴って排気浄化装置３２から流出する排気の温度が上昇する。
【０１９９】
時刻ｔ２においてフィルタ再生処理が終了する。従来の低圧ＥＧＲ弁開度制御では、図７（Ｂ）の破線に示されるように、この時点で低圧ＥＧＲ弁開度が基本低圧ＥＧＲ弁開度に戻される。しかし、図７（Ａ）に示されるように、時刻ｔ２から暫くの期間は排気浄化装置３２から排出される排気は依然として高温であり、時刻ｔ２からの時間経過に伴って徐々に温度が低下していく。
【０２００】
そのため、従来の低圧ＥＧＲ弁開度制御を行った場合、フィルタ再生処理終了直後の依然として高温の排気が低圧ＥＧＲ通路２３を経由して大量に再循環され、これに起因して吸気系やＥＧＲ系に種々の不具合が発生する虞があった。
【０２０１】
それに対し、本実施例では、図７（Ｂ）の実線で示されるように、フィルタ再生処理の終了後暫くの間は低圧ＥＧＲ弁開度が小さくされたまま維持され、その後、排気温度の推移に合わせて低圧ＥＧＲ弁開度が段階的に大きくされて基本低圧ＥＧＲ弁開度に戻されるようにしている。
【０２０２】
すなわち、フィルタ再生処理が終了した直後の、排気が依然として高温の場合には低圧ＥＧＲガス量が少なくされ、低圧ＥＧＲガス温度の低下に合わせて徐々に低圧ＥＧＲガス量が基本低圧ＥＧＲガス量に戻される。これにより、フィルタ再生処理終了直後の高温の排気が低圧ＥＧＲ通路２３を介して大量に再循環されることを抑制できる。
【０２０３】
なお、本実施例では、フィルタ再生処理が終了した後の低圧ＥＧＲ弁開度は、フィルタ再生処理が終了してからの経過時間が長くなるに従って徐々に大きくされ、段階的に基本低圧ＥＧＲ弁開度に戻されている。これにより、低圧ＥＧＲガス温度はフィルタ再生処理が終了した後、徐々に通常時の温度に低下していくので、これに合わせて低圧ＥＧＲガス量に対する減量補正量を少なくすることができる。
【０２０４】
低圧ＥＧＲガス量に対する減量補正はＥＧＲ率の低下につながるため、このように低圧ＥＧＲガス量に対する減量補正量を可及的に早期に少なくしていくことによって、ＮＯｘの生成量を低減することができる。その結果、ＮＯｘ排出量の抑制と、高温の排気が低圧ＥＧＲ通路２３を介して大量に再循環されることによる不具合の抑制とを両立することが可能になる。
【０２０５】
上記の実施例には、本発明の本旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記の実施例では、排気浄化装置としてフィルタを備え、フィルタに対するフィルタ再生処理の実施に起因してＥＧＲガスが高温になった場合のＥＧＲガス量の減量補正制御について説明したが、排気浄化装置としてＮＯｘ触媒を備え、ＮＯｘ触媒の硫黄被毒回復制御に起因してＥＧＲガス温度が高温になった場合についても同様に本発明を適用することができる。
【０２０６】
また、上記実施例ではフィルタ再生処理の終了後低圧ＥＧＲ弁開度を段階的に基本低圧ＥＧＲ弁開度に戻す減量補正制御を説明したが、フィルタ再生処理の終了後における低圧ＥＧＲ弁開度が基本低圧ＥＧＲ弁開度より小さくされる開度制御であればどのような制御であっても良い。例えば、フィルタ再生処理の実行中の開度を図７の時刻ｔ２＋ｔｂａｓｅまで維持して、時刻ｔ２＋ｔｂａｓｅにおいて基本低圧ＥＧＲ弁開度に戻しても良い。
【０２０７】
また、上記のタイムチャートでは低圧ＥＧＲ弁開度の制御についてのみ図示したが、高圧ＥＧＲ弁開度についても同様の開度制御を行うことができる。また、高圧ＥＧＲ弁開度制御と低圧ＥＧＲ弁開度制御とは同一態様である必要はない。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】本発明の実施例１における内燃機関及びその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例１における内燃機関の運転状態に応じた低圧ＥＧＲと高圧ＥＧＲの切り替えパターンを示す図である。
【図３】本発明の実施例１におけるＥＧＲガス量に対する補正制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例１におけるＥＧＲガス量に対する補正制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】本発明の実施例１におけるＥＧＲガス量に対する補正制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】本発明の実施例１におけるＥＧＲガス量に対する補正制御ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施例１における低圧ＥＧＲガス量に対する減量補正制御を行った場合の低圧ＥＧＲ弁開度及び低圧ＥＧＲガス温度の時間変化を示す図である。
【符号の説明】
【０２０９】
１     内燃機関
２     気筒
３     燃料噴射弁
４     エアクリーナ
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     吸気通路
１０   ターボチャージャ
１１   排気絞り弁
１２   スロットル弁
１３   インタークーラ
１４   低圧ＥＧＲクーラ
１５   高圧ＥＧＲ通路
１６   油温センサ
１７   水温センサ
１８   排気マニホールド
１９   排気通路
２０   フィルタ
２１   高圧ＥＧＲ弁
２２   ＥＣＵ
２３   低圧ＥＧＲ通路
２４   アクセル開度センサ
２５   クランクポジションセンサ
２６   吸気温度センサ
２７   過給圧センサ
２８   インマニ温度センサ
２９   差圧センサ
３０   エアフローメータ
３１   アクセルペダル
３２   排気浄化装置
３３   酸化触媒
【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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【図６】
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【図７】
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