(57)【要約】【課題】新たにセンサ類等を配設することなく、既存の機器を利用して、ＥＧＲ通路に配設されたＥＧＲクーラの詰りの程度を検出することを課題とする。【解決手段】エンジン１の停止中にＥＧＲ通路４０に配設したＥＧＲ弁４２を開く。ＥＧＲ弁４２が開いているときに吸気通路１０に配設した電動過給器１５を駆動すると気体がＥＧＲ通路４０を通過する。電動過給器１５が駆動しているときに電動過給器１５に供給されている電流値を検出し、検出した電流値と、エンジン１の通気抵抗と、パティキュレートフィルタ２２の通気抵抗とに基いて、ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗を検出する。ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗はＥＧＲクーラ４１の詰りの程度を反映するものである。【選択図】図５
2008064046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に電動過給器が配設され、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁とＥＧＲクーラとが配設されているエンジンの排気ガス還流装置であって、
エンジンが停止している期間中に前記ＥＧＲ弁を開くＥＧＲ弁駆動手段と、
このＥＧＲ弁駆動手段により前記ＥＧＲ弁が開いているときに気体が前記ＥＧＲ通路を通過するように前記電動過給器を駆動する電動過給器駆動手段と、
この電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに前記電動過給器に供給されている電流値を検出する電流値検出手段と、
この電流値検出手段により検出された前記電流値に基いて前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出するクーラ通気抵抗検出手段とを有していることを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、
排気通路に排気浄化装置が配設され、
前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに気体がエンジン及び前記排気浄化装置も通過するように構成されていると共に、
前記エンジンの通気抵抗を検出するエンジン通気抵抗検出手段と、
前記排気浄化装置の通気抵抗を検出する排気浄化装置通気抵抗検出手段とを有し、
前記クーラ通気抵抗検出手段は、前記エンジン通気抵抗検出手段により検出されたエンジンの通気抵抗と、前記排気浄化装置通気抵抗検出手段により検出された排気浄化装置の通気抵抗とを考慮して、前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出することを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【請求項３】
前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、
吸気通路にインタークーラが配設され、このインタークーラをバイパスするバイパス通路にバイパス弁が配設されていると共に、
前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに気体が前記バイパス通路を通過するように前記バイパス弁を開くバイパス弁駆動手段を有することを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【請求項４】
前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、
前記電動過給器より上流の吸気通路にターボ過給器のコンプレッサが配設され、前記ターボ過給器のタービンより下流の排気通路に排気浄化装置が配設されていると共に、
前記ＥＧＲ通路は、前記ターボ過給器のコンプレッサより上流の吸気通路と前記排気浄化装置より下流の排気通路とを接続するものであり、
前記電動過給器駆動手段は、前記電動過給器を逆転駆動することを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、
前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに気体がエンジン、前記ターボ過給器のコンプレッサ、前記排気浄化装置及び前記ターボ過給器のタービンも通過するように構成されていると共に、
前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに前記電動過給器の背圧抵抗を検出する背圧抵抗検出手段と、
前記ターボ過給器のコンプレッサの通気抵抗を検出するコンプレッサ通気抵抗検出手段とを有し、
前記クーラ通気抵抗検出手段は、前記背圧抵抗検出手段により検出された背圧抵抗と、前記コンプレッサ通気抵抗検出手段により検出されたコンプレッサの通気抵抗とを考慮して、前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出することを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、
前記ＥＧＲ通路との接続部より下流の排気通路に排気シャッタ弁が配設されていると共に、
前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに気体が排気通路から流入するように前記排気シャッタ弁を開く排気シャッタ弁駆動手段を有することを特徴とするエンジンの排気ガス還流装置。
【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装置に関し、エンジンのエミッション低減の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、大気環境保全のために、エンジンの燃焼を緩慢にし、ＮＯｘの低減を図る排気ガス還流装置（ＥＧＲシステム）が周知である。排気ガス還流装置は、一般に、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路を設け、このＥＧＲ通路を経由させて排気の一部を新気に混入させるもので、排気の還流量を調整するためのＥＧＲ弁と、新気に混入させる排気の温度を低下させるためのＥＧＲクーラとが前記ＥＧＲ通路に配設される。
【０００３】
一方、エンジン出力向上のために、排気通路に配設したタービンを排気圧力で回転させ、その回転力で吸気通路に配設したコンプレッサを駆動して、吸気通路内の空気を圧縮し、エンジンに送り込むターボ過給器がディーゼルエンジン等に広く備えられる。
【０００４】
その場合に、特許文献１には、ターボ過給器のコンプレッサで圧縮された空気を冷却するためのインタークーラの異常（圧縮空気中の異物による詰り等）を、インタークーラの冷却効率の低下から判定する技術が開示されている。
【０００５】
また、ターボ過給器は、応答性に劣るという問題、及び、エンジン回転数が低いときは排気圧力も低く、過給効果が十分得られないという問題があるので、ターボ過給器のアシスト用に、応答性に優れ、エンジン回転数の影響を受けない電動過給器が吸気通路に配設されることもある。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８８４７９（段落００５１、００５２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、ＥＧＲ通路は前述のように排気が通過するので、例えばディーゼルエンジンの場合の煤（パティキュレート）等、排気に含まれる浮遊物や異物等がＥＧＲ通路に配設されたＥＧＲクーラに堆積してＥＧＲクーラに詰りが発生するという問題がある。そして、ＥＧＲクーラに詰りが発生すると、冷却効率が低下し、吸気側への排気の還流量が減って、ＮＯｘの低減効果が減損してしまう。
【０００８】
したがって、ＥＧＲクーラの詰りの程度を検出することが必要であり、そのために、例えば、ＥＧＲクーラの上流と下流とに温度センサを設け、その温度差からＥＧＲクーラの冷却効率を計測し、冷却効率が低いほど詰りの程度が大きいと推定したり、あるいは、ＥＧＲクーラの上流と下流とに圧力センサを設け、その圧力差が大きいほど詰りの程度が大きいと推定することが提案される。しかし、いずれの場合も、そのための専用のセンサ類を新たにＥＧＲ通路に配設しなければならず、コストアップを招いてしまう。
【０００９】
本発明は、ＥＧＲ通路にＥＧＲクーラが配設された構成のエンジンの排気ガス還流装置における前記不具合に対処するもので、新たにセンサ類等を配設することなく、既存の機器を利用して、ＥＧＲクーラの詰りの程度を検出することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、吸気通路に電動過給器が配設され、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁とＥＧＲクーラとが配設されているエンジンの排気ガス還流装置であって、エンジンが停止している期間中に前記ＥＧＲ弁を開くＥＧＲ弁駆動手段と、このＥＧＲ弁駆動手段により前記ＥＧＲ弁が開いているときに気体が前記ＥＧＲ通路を通過するように前記電動過給器を駆動する電動過給器駆動手段と、この電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに前記電動過給器に供給されている電流値を検出する電流値検出手段と、この電流値検出手段により検出された前記電流値に基いて前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出するクーラ通気抵抗検出手段とを有していることを特徴とする。
【００１１】
次に、本願の請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、排気通路に排気浄化装置が配設され、前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに気体がエンジン及び前記排気浄化装置も通過するように構成されていると共に、前記エンジンの通気抵抗を検出するエンジン通気抵抗検出手段と、前記排気浄化装置の通気抵抗を検出する排気浄化装置通気抵抗検出手段とを有し、前記クーラ通気抵抗検出手段は、前記エンジン通気抵抗検出手段により検出されたエンジンの通気抵抗と、前記排気浄化装置通気抵抗検出手段により検出された排気浄化装置の通気抵抗とを考慮して、前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出することを特徴とする。
【００１２】
次に、本願の請求項３に記載の発明は、前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、吸気通路にインタークーラが配設され、このインタークーラをバイパスするバイパス通路にバイパス弁が配設されていると共に、前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が駆動しているときに気体が前記バイパス通路を通過するように前記バイパス弁を開くバイパス弁駆動手段を有することを特徴とする。
【００１３】
次に、本願の請求項４に記載の発明は、前記請求項１に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、前記電動過給器より上流の吸気通路にターボ過給器のコンプレッサが配設され、前記ターボ過給器のタービンより下流の排気通路に排気浄化装置が配設されていると共に、前記ＥＧＲ通路は、前記ターボ過給器のコンプレッサより上流の吸気通路と前記排気浄化装置より下流の排気通路とを接続するものであり、前記電動過給器駆動手段は、前記電動過給器を逆転駆動することを特徴とする。
【００１４】
次に、本願の請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに気体がエンジン、前記ターボ過給器のコンプレッサ、前記排気浄化装置及び前記ターボ過給器のタービンも通過するように構成されていると共に、前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに前記電動過給器の背圧抵抗を検出する背圧抵抗検出手段と、前記ターボ過給器のコンプレッサの通気抵抗を検出するコンプレッサ通気抵抗検出手段とを有し、前記クーラ通気抵抗検出手段は、前記背圧抵抗検出手段により検出された背圧抵抗と、前記コンプレッサ通気抵抗検出手段により検出されたコンプレッサの通気抵抗とを考慮して、前記ＥＧＲクーラの通気抵抗を検出することを特徴とする。
【００１５】
次に、本願の請求項６に記載の発明は、前記請求項５に記載のエンジンの排気ガス還流装置であって、前記ＥＧＲ通路との接続部より下流の排気通路に排気シャッタ弁が配設されていると共に、前記電動過給器駆動手段により前記電動過給器が逆転駆動しているときに気体が排気通路から流入するように前記排気シャッタ弁を開く排気シャッタ弁駆動手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
まず、請求項１に記載の発明によれば、吸気通路に電動過給器が配設され、吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路にＥＧＲ弁とＥＧＲクーラとが配設された構成のエンジンの排気ガス還流装置において、エンジンが停止している期間中にＥＧＲ弁を開き、電動過給器を駆動して気体がＥＧＲ通路を通過するようにし、そのときの電動過給器に供給されている電流値を検出して、その検出した電流値に基いてＥＧＲクーラの通気抵抗を検出するようにしたから、新たにセンサ類等を配設することなく、既存の機器、すなわち電動過給器を利用して、ＥＧＲクーラの詰りの程度を検出することが可能となる。ここで、ＥＧＲクーラの通気抵抗は、ＥＧＲクーラの詰りの程度を反映し、例えばディーゼルエンジンの場合の煤の堆積状態等を反映する。
【００１７】
次に、請求項２に記載の発明によれば、電動過給器の駆動により気体がエンジン及び排気浄化装置も通過するように構成されている場合に、エンジンの通気抵抗と排気浄化装置の通気抵抗とを考慮してＥＧＲクーラの通気抵抗を検出するようにしたから、ＥＧＲクーラの通気抵抗を精度よく検出することができる。
【００１８】
次に、請求項３に記載の発明によれば、電動過給器の駆動により気体がインタークーラのバイパス通路を通過するようにバイパス弁を開くようにしたから、インタークーラの通気抵抗を考慮せずに済み、ＥＧＲクーラの通気抵抗の検出誤差を低減することができる。
【００１９】
一方、請求項４に記載の発明によれば、ＥＧＲ通路が、ターボ過給器のコンプレッサより上流の吸気通路と排気浄化装置より下流の排気通路とを接続するものである場合に、電動過給器を逆転駆動するようにしたから、気体が電動過給器からＥＧＲクーラ、排気浄化装置の順に通過することとなり、ＥＧＲクーラの通気抵抗を精度よく検出することができる。これに対し、電動過給器を正転駆動したときには、気体が電動過給器から排気浄化装置、ＥＧＲクーラの順に通過することとなり、その場合、排気浄化装置の通気抵抗がＥＧＲクーラの通気抵抗よりも大きいため、ＥＧＲクーラの通気抵抗の検出誤差が大きくなってしまうのである。
【００２０】
次に、請求項５に記載の発明によれば、電動過給器の逆転駆動により気体がエンジン、ターボ過給器のコンプレッサ、排気浄化装置及びターボ過給器のタービンも通過するように構成されている場合に、電動過給器の背圧抵抗とターボ過給器のコンプレッサの通気抵抗とを考慮してＥＧＲクーラの通気抵抗を検出するようにしたから、ＥＧＲクーラの通気抵抗を精度よく検出することができる。
【００２１】
そして、請求項６に記載の発明によれば、電動過給器の逆転駆動により気体が排気通路から流入するように排気シャッタ弁を開くようにしたから、電動過給器を逆転駆動させたときでも気体が確実にＥＧＲ通路を通過し、ＥＧＲクーラの通気抵抗を確実に検出することができる。以下、発明の最良の実施形態を通して本発明をさらに詳しく説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本実施形態に係るエンジン１の排気ガス還流装置の構成を示すブロック図である。本実施形態においては、エンジン１はディーゼルエンジンであって、ピストン２で画成された燃焼室３に燃料を噴射する燃料噴射弁４と、燃焼室３の上部に位置する吸気ポートを開閉する吸気弁５と、燃焼室３の上部に位置する排気ポートを開閉する排気弁６とを有している。
【００２３】
エンジン１の吸気通路１０には、上流側から、スロットル弁１１、ターボ過給器３０のコンプレッサ３１、インタークーラ１２、インタークーラバイパス通路１３、インタークーラバイパス弁１４、電動過給器１５、電動過給器バイパス通路１６、逆止弁１７、及びインテークマニホルド内の圧力を検出するためのインマニ圧力センサ（特許請求の範囲における「背圧抵抗検出手段」に相当）１８が配設されている。
【００２４】
一方、エンジン１の排気通路２０には、上流側から、ターボ過給器３０のタービン３２、酸化触媒２１、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：特許請求の範囲における「排気浄化装置」に相当）２２、ＤＰＦ２２の詰りの程度を検出するためのＤＰＦ差圧センサ（特許請求の範囲における「排気浄化装置通気抵抗検出手段」に相当）２３，２３、及び排気シャッタ弁２４が配設されている。
【００２５】
そして、前記電動過給器１５より下流の吸気通路１０と、前記ターボ過給器３０のタービン３２より上流の排気通路２０とを接続する高圧ＥＧＲ通路４０が設けられている。高圧ＥＧＲ通路４０には、排気通路２０側から、高圧ＥＧＲクーラ４１、及び高圧ＥＧＲ弁４２が配設されている。
【００２６】
また、前記ターボ過給器３０のコンプレッサ３１より上流の吸気通路１０と、前記ＤＰＦ２２より下流の排気通路２０とを接続する低圧ＥＧＲ通路５０が設けられている。低圧ＥＧＲ通路５０には、排気通路２０側から、低圧ＥＧＲクーラ５１、及び低圧ＥＧＲ弁５２が配設されている。
【００２７】
ここで、ＥＧＲクーラ４１，５１は、空冷式又は水冷式のいずれでもよい（図例は空冷式を示している）。
【００２８】
図２は、前記エンジン１の排気ガス還流装置の制御システム図である。コントロールユニット６０は、インマニ圧力センサ１８及びＤＰＦ差圧センサ２３からの信号を入力する他、エンジン１の回転数を検出するためのエンジン回転センサ６２、電動過給器１５に供給されている電流値を検出するための電動過給器電流センサ（特許請求の範囲における「電流値検出手段」に相当）６３、エンジン１のクランクアングルを検出するためのクランクアングルセンサ６４、アクセルペダル（図示せず）の踏込量を検出するためのアクセル開度センサ６５、及びエンジン１の冷却水の温度を検出するためのエンジン水温センサ６６からの信号を入力する。
【００２９】
そして、コントロールユニット６０は、前記信号に基き、スロットル弁１１、インタークーラバイパス弁１４、電動過給器１５、排気シャッタ弁２４、高圧ＥＧＲ弁４２及び低圧ＥＧＲ弁５２に駆動信号を出力する他、運転席前方に設けられたワーニングランプ６７に制御信号を出力する。
【００３０】
図３に示すように、コントロールユニット６０のメモリ６１には、各種のデータが格納されている。すなわち、メモリ６１は、第１マップＭ１〜第５マップＭ５を格納している。第１マップＭ１には、電動過給器１５の電流値と、気体が通過するルート（後述する：図５及び図９参照）の通気抵抗との対応関係が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている（詳しくは後述する：図６参照）。第２マップＭ２には、エンジン１のクランクアングルと、エンジン１の通気抵抗との対応関係が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている。第３マップＭ３には、ＤＰＦ２２の差圧と、ＤＰＦ２２の通気抵抗との対応関係が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている。第４マップＭ４には、気体が吸気通路１０を下流側から上流側へ通過した場合の（図９参照）、インテークマニホルド内の圧力と、電動過給器１５の背圧抵抗との対応関係が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている。そして、第５マップＭ５には、気体が吸気通路１０を下流側から上流側へ通過した場合の（図９参照）、ターボ過給器３０のコンプレッサ３１の通気抵抗が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている。
【００３１】
次に、図４のフローチャートを参照して、前記コントロールユニット６０によって実行される、高圧ＥＧＲクーラ４１の異常検出動作を説明する。まず、ステップＳ１１で、エンジン１が停止しているか否かをエンジン回転センサ６２からの信号に基き判定する。その結果、エンジン１が停止しているときは、ステップＳ１２で、高圧ＥＧＲ弁４２を開き（特許請求の範囲における「ＥＧＲ弁駆動手段」に相当）、ステップＳ１３で、低圧ＥＧＲ弁５２を閉じる。また、ステップＳ１４で、スロットル弁１１を全開とし、ステップＳ１５で、排気シャッタ弁２４を全開とし、ステップＳ１６で、インタークーラバイパス弁１４を全開とする（特許請求の範囲における「バイパス弁駆動手段」に相当）［請求項３の構成に相当］。
【００３２】
そして、ステップＳ１７で、電動過給機１５を規定回転数で正転駆動する（特許請求の範囲における「電動過給器駆動手段」に相当）。これにより、図５に例示するように、気体（外気）がスロットル弁１１を介して吸気通路１０から流入し、排気シャッタ弁２４を介して排気通路２０から流出する。その間、気体は、コンプレッサ３１、インタークーラバイパス通路１３、電動過給機１５、高圧ＥＧＲ通路４０、エンジン１、タービン３２、酸化触媒２１及びＤＰＦ２２を通過する。これを気体の第１ルートとする。
【００３３】
次いで、ステップＳ１８で、電動過給機１５の電流値、より詳しくは、電動過給機１５を規定回転数で正転駆動するのに必要としている供給電量値を電流センサ６３からの信号に基き検出する。次いで、ステップＳ１９で、第１マップＭ１を用いて、検出した電流値から第１ルートの通気抵抗を演算する。
【００３４】
つまり、図６に例示するように、第１マップＭ１には、電動過給器１５の電流値と、気体が通過するルートの通気抵抗との対応関係が、電動過給器１５の回転数毎に登録されている。明らかなように、電動過給器１５の回転数が大きくなるほど、電動過給器１５の電流値が大きくなる。また、ルートの通気抵抗が大きくなるほど、電動過給器１５の電流値が大きくなる。図例では、６つの特性（符号ア〜カ）が示されている。特性（ア）は、ルートの通気抵抗が最も小さい場合であり、特性（カ）は、ルートの通気抵抗が最も大きい場合である。特性（ア）は、例えば、ＥＧＲクーラ４１，５１の煤堆積量が０％（断面積当たり）の場合であり、特性（イ）は、５％の場合であり、特性（ウ）は、１０％の場合であり、特性（エ）は、２０％の場合であり、特性（オ）は、３０％の場合であり、特性（カ）は、５０％の場合である。黒丸で例示したように、電動過給器１５の電流値と回転数とが判れば、ルートの通気抵抗が決定する。ここで、ＥＧＲクーラの通気抵抗は、ＥＧＲクーラの詰りの程度を反映し、例えばディーゼルエンジンの場合の煤の堆積状態等を反映する。
【００３５】
次いで、ステップＳ２０で、高圧ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗を演算する（特許請求の範囲における「クーラ通気抵抗検出手段」に相当）［請求項１の構成に相当］。すなわち、まず、図７のステップＳ３１で、エンジン１の停止時のクランクアングルを読み込む。つまり、クランクアングルセンサ６４からの信号が常時コントロールユニット６０に入力され、記録されているので、エンジン１の停止時に入力され、記録された最後のデータをメモリから読み込むのである。次いで、ステップＳ３２で、第２マップＭ２を用いて、読み込んだクランクアングル（クランクアングルから吸気弁５及び排気弁６の開度が判る）からエンジン１の通気抵抗を演算する（特許請求の範囲における「エンジン通気抵抗検出手段」に相当）。さらに、ステップＳ３３で、エンジン１の停止時のＤＰＦ２２の差圧を読み込む。つまり、ＤＰＦ差圧センサ２３からの信号が常時コントロールユニット６０に入力され、記録されているので、エンジン１の停止時に入力され、記録された最後のデータをメモリから読み込むのである。次いで、ステップＳ３４で、第３マップＭ３を用いて、読み込んだＤＰＦ２２の差圧からＤＰＦ２２の通気抵抗を演算する。
【００３６】
そして、最終的に、ステップＳ３５で、前記ステップＳ１９で演算された第１ルートの通気抵抗と、前記ステップＳ３２で演算されたエンジン１の通気抵抗と、前記ステップＳ３４で演算されたＤＰＦ２２の通気抵抗とから、高圧ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗を演算する［請求項２の構成に相当］。つまり、前記ステップＳ１９で演算された第１ルートの通気抵抗には、高圧ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗の他に、エンジン１の通気抵抗及びＤＰＦ２２の通気抵抗が含まれているから、これらの影響を除去するのである。なお、図５から明らかなように、気体は、コンプレッサ３１、タービン３２、酸化触媒２１も通過するが、これらの通気抵抗は僅か（正転方向だから）なので、本実施形態では、その影響は考慮していない（もちろん状況に応じて考慮してもよい）。
【００３７】
図４に戻り、次いで、ステップＳ２１で、高圧ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗が規定外か否かを判定する。その結果、規定外（例えば高圧ＥＧＲクーラ４１の煤堆積量が３０％以上）のとき、つまり高圧ＥＧＲクーラ４１の詰りの程度が相対的に大きいと判断されるときは、ステップＳ２２で、高圧ＥＧＲクーラ４１に詰りが発生し、冷却効率が相当程度低下していると判定して、ステップＳ２３で、ワーニングランプ６７を点灯してリターンする。一方、ステップＳ２１で、高圧ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗が規定内のとき、つまり高圧ＥＧＲクーラ４１の詰りの程度が相対的に小さいと判断されるときは、ステップＳ２４で、高圧ＥＧＲクーラ４１に詰りが発生しておらず、冷却効率が良好に維持されていると判定して、そのままリターンする。
【００３８】
また、前記ステップＳ１１で、エンジン１が停止していないと判定されたとき、つまり走行中は、ステップＳ２５で、加速中か否かをアクセル開度センサ６５からの信号に基き判定し、加速中のときは、ステップＳ２６で、電動過給機１５を正転駆動して、ターボ過給機３０をアシストする。一方、加速中でないときは、ステップＳ２７で、電動過給機１５を停止する。
【００３９】
次いで、ステップＳ２８で、エンジン１の温度が相対的に低いか否かをエンジン水温センサ６６からの信号に基き判定し、相対的に低いときは、ステップＳ２９で、低圧ＥＧＲ通路５０を使用して排気の吸気側への還流を行う。これは、エンジン１の温度が相対的に低いと、不完全燃焼が起き易いから、ＤＰＦ２２を通過して浄化された排気を吸気側に還流するためである。一方、エンジン１の温度が相対的に高いときは、ステップＳ３０で、高圧ＥＧＲ通路４０を使用して排気の吸気側への還流を行う。これは、エンジン１の温度が相対的に高いと、不完全燃焼が起き難いから、燃焼室３から出たばかりの排気を応答性よく吸気側に還流するためである。
【００４０】
次に、図８のフローチャートを参照して、前記コントロールユニット６０によって実行される、低圧ＥＧＲクーラ５１の異常検出動作を説明する。まず、ステップＳ４１で、エンジン１が停止しているか否かをエンジン回転センサ６２からの信号に基き判定する。その結果、エンジン１が停止しているときは、ステップＳ４２で、高圧ＥＧＲ弁４２を閉じ、ステップＳ４３で、低圧ＥＧＲ弁５２を開く（特許請求の範囲における「ＥＧＲ弁駆動手段」に相当）。また、ステップＳ４４で、スロットル弁１１を全閉とし、ステップＳ４５で、排気シャッタ弁２４を全開とし（特許請求の範囲における「排気シャッタ弁駆動手段」に相当）［請求項６の構成に相当］、ステップＳ４６で、インタークーラバイパス弁１４を全開とする（特許請求の範囲における「バイパス弁駆動手段」に相当）［請求項３の構成に相当］。
【００４１】
そして、ステップＳ４７で、電動過給機１５を規定回転数で逆転駆動する（特許請求の範囲における「電動過給器駆動手段」に相当）［請求項４の構成に相当］。これにより、図９に例示するように、気体（外気）が排気シャッタ弁２４を介して排気通路２０から流入し、排気通路２０及び吸気通路１０を図５の第１ルートの場合と逆方向に循環する。その間、気体は、ＤＰＦ２２、酸化触媒２１、タービン３２、エンジン１、電動過給機１５、インタークーラバイパス通路１３、コンプレッサ３１及び低圧ＥＧＲ通路５０を通過する。これを気体の第２ルートとする。
【００４２】
次いで、ステップＳ４８で、電動過給機１５の電流値、より詳しくは、電動過給機１５を規定回転数で逆転駆動するのに必要としている供給電量値を電流センサ６３からの信号に基き検出する。次いで、ステップＳ４９で、第１マップＭ１を用いて、検出した電流値から第２ルートの通気抵抗を演算する。
【００４３】
次いで、ステップＳ５０で、低圧ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を演算する（特許請求の範囲における「クーラ通気抵抗検出手段」に相当）［請求項１の構成に相当］。すなわち、まず、図１０のステップＳ６１で、インテークマニホルド内の圧力をインマニ圧力センサ１８からの信号に基き検出する。次いで、ステップＳ６２で、第４マップＭ４を用いて、検出したインテークマニホルド内の圧力から電動過給器１５の背圧抵抗を演算する。ここで、電動過給器１５の背圧抵抗は、気体が図９の第２ルートのように逆転方向に通過する場合における、ＤＰＦ２２の通気抵抗、タービン３２の通気抵抗、及びエンジン１の通気抵抗を全て含むものである。さらに、ステップＳ６３で、第５マップＭ５を用いて、気体が図９の第２ルートのように逆転方向に通過する場合における、コンプレッサ３１の通気抵抗を読み込む（特許請求の範囲における「コンプレッサ通気抵抗検出手段」に相当）。
【００４４】
そして、最終的に、ステップＳ６４で、前記ステップＳ４９で演算された第２ルートの通気抵抗と、前記ステップＳ６２で演算された電動過給器１５の背圧抵抗と、前記ステップＳ６３で読み込まれたコンプレッサ３１の通気抵抗とから、低圧ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を演算する［請求項５の構成に相当］。つまり、前記ステップＳ４９で演算された第２ルートの通気抵抗には、低圧ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗の他に、気体が逆転方向に通過する場合における、ＤＰＦ２２の通気抵抗、タービン３２の通気抵抗、エンジン１の通気抵抗及びコンプレッサ３１の通気抵抗が含まれているから、これらの影響を除去するのである。
【００４５】
図８に戻り、次いで、ステップＳ５１で、低圧ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗が規定外か否かを判定する。その結果、規定外（例えば低圧ＥＧＲクーラ５１の煤堆積量が３０％以上）のとき、つまり低圧ＥＧＲクーラ５１の詰りの程度が相対的に大きいと判断されるときは、ステップＳ５２で、低圧ＥＧＲクーラ５１に詰りが発生し、冷却効率が相当程度低下していると判定して、ステップＳ５３で、ワーニングランプ６７を点灯してリターンする。一方、ステップＳ５１で、低圧ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗が規定内のとき、つまり低圧ＥＧＲクーラ５１の詰りの程度が相対的に小さいと判断されるときは、ステップＳ５４で、低圧ＥＧＲクーラ５１に詰りが発生しておらず、冷却効率が良好に維持されていると判定して、そのままリターンする。
【００４６】
なお、前記ステップＳ４１で、エンジン１が停止していないと判定されたとき、つまり走行中は、ステップＳ５５〜Ｓ６０を実行するが、これは、図４のステップＳ２５〜Ｓ３０と同様なので、ここでは説明を繰り返さない。
【００４７】
以上のように、本実施形態では、吸気通路１０に電動過給器１５が配設され、吸気通路１０と排気通路２０とを接続するＥＧＲ通路４０，５０にＥＧＲ弁４２，５２とＥＧＲクーラ４１，５１とが配設された構成のエンジン１の排気ガス還流装置において、エンジン１が停止している期間中に、ＥＧＲ弁４２，５２を開き（ステップＳ１２，Ｓ４３）、電動過給器１５を駆動して（ステップＳ１７，Ｓ４７）、気体がＥＧＲ通路４０，５０を通過するようにし（図５の第１ルート又は図９の第２ルート）、そのときの電動過給器１５に供給されている電流値を検出して（ステップＳ１８，Ｓ４８）、その検出した電流値に基いてＥＧＲクーラ４１，５１の通気抵抗を検出するようにしたから（ステップＳ３５，Ｓ６４）、新たにセンサ類等を配設することなく、既存の機器、すなわち電動過給器１５を利用して、ＥＧＲクーラ４１，５１の詰りの程度を検出することが可能となる。
【００４８】
また、図５の第１ルートのように、電動過給器１５の駆動により気体がエンジン１及びＤＰＦ２２も通過するように構成されている場合に、エンジン１の通気抵抗とＤＰＦ２２の通気抵抗とを考慮してＥＧＲクーラ４１の通気抵抗を検出するようにしたから（図７のフローチャート）、ＥＧＲクーラ４１の通気抵抗を精度よく検出することができる。
【００４９】
また、電動過給器１５の駆動により気体がインタークーラ１２のバイパス通路１３を通過するようにバイパス弁１４を開くようにしたから（ステップＳ１６，Ｓ４６）、インタークーラ１２の通気抵抗を考慮せずに済み、ＥＧＲクーラ４１，５１の通気抵抗の検出誤差を低減することができる。
【００５０】
一方、低圧ＥＧＲ通路５０のように、ＥＧＲ通路が、ターボ過給器３０のコンプレッサ３１より上流の吸気通路１０と、ＤＰＦ２２より下流の排気通路２０とを接続するものである場合に、図９の第２ルートのように、電動過給器１５を逆転駆動するようにしたから（ステップＳ４７）、気体が電動過給器１５からＥＧＲクーラ５１、ＤＰＦ２２の順に通過することとなり、ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を精度よく検出することができる。これに対し、図９において、電動過給器１５を正転駆動したときには、気体が電動過給器１５からＤＰＦ２２、ＥＧＲクーラ５１の順に通過することとなり、その場合、ＤＰＦ２２の通気抵抗がＥＧＲクーラ５１の通気抵抗よりも大きいため、ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗の検出誤差が大きくなってしまうのである。
【００５１】
次に、電動過給器１５の逆転駆動により、図９の第２ルートのように、気体がエンジン１、ターボ過給器３０のコンプレッサ３１、ＤＰＦ２２及びターボ過給器３０のタービン３２も通過するように構成されている場合に、電動過給器１５の背圧抵抗とターボ過給器３０のコンプレッサ３１の通気抵抗とを考慮してＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を検出するようにしたから（図１０のフローチャート）、ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を精度よく検出することができる。
【００５２】
そして、電動過給器１５の逆転駆動により、図９の第２ルートのように、気体が排気通路２０から流入するように排気シャッタ弁２４を開くようにしたから（ステップＳ４５）、電動過給器１５を逆転駆動させたときでも（ステップＳ４７）、気体が確実にＥＧＲ通路５０を通過し、ＥＧＲクーラ５１の通気抵抗を確実に検出することができる。
【００５３】
なお、前記実施形態は、本発明の最良の実施形態ではあるが、特許請求の範囲を逸脱しない限り、種々の修正や変更を施してよいことはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上、具体例を挙げて詳しく説明したように、本発明は、新たにセンサ類等を配設することなく、既存の機器を利用して、ＥＧＲクーラの詰りの程度を検出することが可能な技術であるから、ＥＧＲ通路にＥＧＲクーラが配設された構成のエンジンの排気ガス還流装置の技術分野において広範な産業上の利用可能性が期待される。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の最良の実施の形態に係るエンジンの排気ガス還流装置の構成を示すブロック図である。
【図２】前記エンジンの排気ガス還流装置の制御システム図である。
【図３】前記エンジンの排気ガス還流装置のコントロールユニットのメモリに格納されているデータの説明図である。
【図４】前記エンジンの排気ガス還流装置の高圧ＥＧＲクーラ異常検出動作のフローチャートである。
【図５】前記高圧ＥＧＲクーラ異常検出動作で実現される気体の通過ルート（第１ルート）を示す図１に類似の図である。
【図６】ＥＧＲクーラ異常検出動作で使用される基本特性の説明図である。
【図７】前記高圧ＥＧＲクーラ異常検出動作のサブルーチンのフローチャートである。
【図８】前記エンジンの排気ガス還流装置の低圧ＥＧＲクーラ異常検出動作のフローチャートである。
【図９】前記低圧ＥＧＲクーラ異常検出動作で実現される気体の通過ルート（第２ルート）を示す図１、図５に類似の図である。
【図１０】前記低圧ＥＧＲクーラ異常検出動作のサブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
１        エンジン
１０      吸気通路
１１      スロットル弁
１２      インタークーラ
１３      バイパス通路
１４      バイパス弁
１５      電動過給器
１８      インマニ圧力センサ（背圧抵抗検出手段）
２０      排気通路
２２      ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：排気浄化装置）
２３      ＤＰＦ差圧センサ（排気浄化装置通気抵抗検出手段）
２４      排気シャッタ弁
３０      ターボ過給器
３１      コンプレッサ
３２      タービン
４０      高圧ＥＧＲ通路
４１      高圧ＥＧＲクーラ
４２      高圧ＥＧＲ弁
５０      低圧ＥＧＲ通路
５１      低圧ＥＧＲクーラ
５２      低圧ＥＧＲ弁
６０      コントロールユニット（ＥＧＲ弁駆動手段、電動過給器駆動手段、クーラ通気抵抗検出手段、エンジン通気抵抗検出手段、バイパス弁駆動手段、コンプレッサ通気抵抗検出手段、排気シャッタ弁駆動手段）
６１      メモリ
６３      電動過給器電流センサ（電流値検出手段）
【図１】
2008064046.tif 000003
【図２】
2008064046.tif 000004
【図３】
2008064046.tif 000005
【図４】
2008064046.tif 000006
【図５】
2008064046.tif 000007
【図６】
2008064046.tif 000008
【図７】
2008064046.tif 000009
【図８】
2008064046.tif 000010
【図９】
2008064046.tif 000011
【図１０】
2008064046.tif 000012