(57)【要約】【課題】内燃機関の排気還流装置において、より適切にＥＧＲガスを供給することができる技術を提供する。【解決手段】排気通路にタービンを備え吸気通路にコンプレッサを備えた過給機と、タービンよりも下流の排気通路とコンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、内燃機関の内部ＥＧＲ量を変更する内部ＥＧＲ量変更手段と、を備え、内燃機関からの排気をＥＧＲ通路に流すことにより気筒内に導入される外部ＥＧＲ量と、気筒内に残留する内部ＥＧＲ量と、の割合を内燃機関の負荷に応じて変更する。【選択図】図３
2007315230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路にタービンを備え吸気通路にコンプレッサを備えた過給機と、
前記タービンよりも下流の排気通路と前記コンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
内燃機関の内部ＥＧＲ量を変更する内部ＥＧＲ量変更手段と、
を備え、
前記内燃機関からの排気を前記ＥＧＲ通路に流すことにより気筒内に導入される外部ＥＧＲ量と、気筒内に残留する内部ＥＧＲ量と、の割合を内燃機関の負荷に応じて変更することを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
【請求項２】
気筒内の温度を上昇させるときには上昇させる前よりも前記内部ＥＧＲの割合を高くし、気筒内の温度を低下させるときには低下させる前よりも前記外部ＥＧＲの割合を高くすることにより、気筒内の温度を調整することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項３】
内燃機関の高負荷運転時には低負荷運転時よりも前記外部ＥＧＲの割合を高くすることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項４】
内燃機関の低負荷運転時には前記外部ＥＧＲの割合を０とすることを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関の排気還流装置。
【請求項５】
前記過給機は可変容量型ターボチャージャであり、前記外部ＥＧＲの割合を高くするときには割合を高くさせないときと比較して該可変容量型ターボチャージャのノズルを開くことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の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】
ターボチャージャのタービンよりも下流の排気通路とコンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路により低温低圧のＥＧＲガス（以下、低圧ＥＧＲという。）を供給することができる。また、ターボチャージャのタービンよりも上流の排気通路とコンプレッサよりも下流の吸気通路とを接続する高圧ＥＧＲ通路により高温高圧のＥＧＲガス（以下、高圧ＥＧＲという。）を供給することができる。
【０００３】
しかし、低圧ＥＧＲは、排気がタービンを通過したり、インタークーラを通過したりすることによりＥＧＲガスの温度が低下する。そのため、低負荷時に低圧ＥＧＲを行うと、インテークマニホルドの温度が低下しすぎて燃焼温度の低下を招き、ＨＣの排出量が増加するおそれがある。
【０００４】
そして、高負荷から中負荷までの運転状態で低圧ＥＧＲを行い、低負荷からアイドリングまでの運転状態で高圧ＥＧＲを行うことで、高負荷運転状態を除く運転状態において予混合圧縮着火の実施を実現し得る内燃機関の排気還流装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００２−２１６２５号公報
【特許文献２】特開平５−７１４２８号公報
【特許文献３】特開２００４−１６２５５２号公報
【特許文献４】特許第３０４６７０７号公報
【特許文献５】特開平９−２９６７４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えばＮＯx低減および出力増大を狙って低圧縮比化された内燃機関では、燃焼温度が
低いため、低負荷において高圧ＥＧＲを行ったとしても燃焼温度の低下を抑制することが困難となる。また、高圧ＥＧＲでは、排気がタービンよりも上流から吸気通路に流れ込むので、タービンへ供給されるエネルギが減少する。これにより、過給圧の低下および吸入空気量の減少を招くおそれがある。
【０００６】
また、内部ＥＧＲを行う従来技術では、可変容量型ターボチャージャのノズルを過度に閉じている。そうすると、タービンよりも上流の排気の圧力が上昇してしまうので、ポンプ損失が増加して燃費が悪化する。また、内部ＥＧＲはＥＧＲクーラにより温度が低下されないので、燃焼室温度を過度に上昇させてＮＯxの排出量が増加するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気還流装置において、より適切にＥＧＲガスを供給することができ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】
【０００８】
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気還流装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の排気還流装置は、
排気通路にタービンを備え吸気通路にコンプレッサを備えた過給機と、
前記タービンよりも下流の排気通路と前記コンプレッサよりも上流の吸気通路とを接続
するＥＧＲ通路と、
内燃機関の内部ＥＧＲ量を変更する内部ＥＧＲ量変更手段と、
を備え、
前記内燃機関からの排気を前記ＥＧＲ通路に流すことにより気筒内に導入される外部ＥＧＲ量と、気筒内に残留する内部ＥＧＲ量と、の割合を内燃機関の負荷に応じて変更することを特徴とする。
【０００９】
外部ＥＧＲは、内燃機関から排気通路へ排出された既燃ガスを、ＥＧＲ通路、吸気通路の順に流して気筒内に導入することにより行われる。ＥＧＲ通路は、タービンよりも下流の排気通路とコンプレッサにより圧縮される前の吸気が流れる吸気通路とを接続しているので、過給圧が高い場合であってもＥＧＲ通路内において排気通路側よりも吸気通路側の圧力を低くすることができる。そのため、過給圧が高い場合であってもＥＧＲガスを循環させることができる。
【００１０】
一方、内部ＥＧＲは、ＥＧＲ通路を介さずに気筒内に残留する既燃ガスである。たとえば、吸気通路に吹き返した既燃ガスを気筒内に再吸入したり、排気通路に排出された既燃ガスを逆流させて気筒内に吸入したり、気筒内から排出される既燃ガスの量を減少させて気筒内に残留する既燃ガスの量を増加させたりして内部ＥＧＲが行われる。この内部ＥＧＲは、例えば可変動弁機構が排気弁の開閉特性を変更することにより行うことができる。この可変動弁機構は、排気弁の開弁時期、閉弁時期、リフト量、作用角を調整することにより、内燃機関の気筒内に吸入される新気量、ＥＧＲ量、残留ガス量（内部ＥＧＲ量）、ポンプ損失等を調整し、内燃機関の運転状態を変更する。例えば、排気弁の閉弁時期を排気上死点よりも早くすると、吸気通路側に吹き返す既燃ガスの量が増加し、この既燃ガスは吸気行程で気筒内に吸入される。そのため、気筒内に残留する既燃ガスが多くなる。また、排気弁の閉弁時期を排気上死点よりも遅くすると、排気通路に一旦排出された既燃ガスが吸気行程で気筒内に逆流する。そのため、気筒内に残留する既燃ガスが多くなる。このようにして、内部ＥＧＲ量を増加させることができる。
【００１１】
そして、内部ＥＧＲガスの温度は外部ＥＧＲガスの温度よりも高いので、気筒内における内部ＥＧＲガスの割合を増加させることにより、気筒内の温度を上昇させることができる。しかし、内燃機関の負荷が高いほど内部ＥＧＲによる気筒内の温度上昇が大きくなるため、燃焼温度が過度に上昇してＮＯxの排出量が増加するおそれがある。その点、外部
ＥＧＲガスの温度は内部ＥＧＲガスの温度よりも低いので、気筒内における外部ＥＧＲガスの割合を増加させることにより、気筒内の温度を低下させることができる。したがって、燃焼温度が低くなる低負荷運転ほど内部ＥＧＲの割合を高くし、外部ＥＧＲの割合を低くすることにより、燃焼温度の過度の低下を抑制することができる。これにより、ＨＣの排出量を低減することができる。また、燃焼温度が高くなる高負荷運転ほど内部ＥＧＲの割合を低くし、外部ＥＧＲの割合を高くすることにより、燃焼温度が過度に上昇することを抑制することができる。これにより、ＮＯxの排出を抑制することができる。さらに、
内部ＥＧＲを行うことにより、タービンを通過する排気の量の減少を抑制できるので機関出力の低下を抑制することができる。
【００１２】
本発明においては、気筒内の温度を上昇させるときには上昇させる前よりも前記内部ＥＧＲの割合を高くし、気筒内の温度を低下させるときには低下させる前よりも前記外部ＥＧＲの割合を高くすることにより、気筒内の温度を調整することができる。
【００１３】
すなわち、外部ＥＧＲガスと内部ＥＧＲガスとでは、その温度が異なるため、気筒内での外部ＥＧＲ量と内部ＥＧＲ量との割合を変更することによりＥＧＲガス全体としての温度を調整することができる。これにより、気筒内の温度を所望の温度に調整することができる。例えば気筒内の温度を低下させたい場合には、温度の低い外部ＥＧＲガスの割合を
高くし、気筒内の温度を上昇させたい場合には、温度の高い内部ＥＧＲガスの割合を低くする。
【００１４】
本発明においては、内燃機関の高負荷運転時には低負荷運転時よりも前記外部ＥＧＲの割合を高くすることができる。
【００１５】
高負荷時においては気筒内の温度が高くなるが、このときに外部ＥＧＲの割合を高くすることにより、ＥＧＲガス全体の温度を低下させることがでるので、燃焼温度の過度の上昇によるＮＯxの発生を抑制することができる。なお、所定の負荷範囲において、負荷が
高くなるほど外部ＥＧＲの割合を高くしてもよい。
【００１６】
本発明においては、内燃機関の低負荷運転時には前記外部ＥＧＲの割合を０とすることができる。
【００１７】
ここで、低負荷運転時には、燃焼温度が過度に低下することがあるので、外部ＥＧＲにより燃焼温度を低下させる必要はほとんどない。一方、低負荷運転時に外部ＥＧＲの割合を０とすることにより、ＥＧＲガス全体の温度をより高くすることができるので、ＨＣの排出をより減少させることができる。したがって、燃焼温度が所定温度よりも低いときに外部ＥＧＲを禁止してもよい。すなわち、ここでいう「低負荷」とは、例えばアイドルやアイドル近傍の低い負荷をいい、外部ＥＧＲを行うとＨＣが排出されるおそれのある負荷、またはＨＣの排出量が許容値を超えるおそれのある負荷とすることができる。
【００１８】
本発明においては、前記過給機は可変容量型ターボチャージャであり、前記外部ＥＧＲの割合を高くするときには割合を高くさせないときと比較して該可変容量型ターボチャージャのノズルを開くことができる。
【００１９】
内燃機関が低負荷運転しているときのように排気の量が少ない場合でも、可変容量型ターボチャージャのノズルを閉方向に回動させることにより、排気の流速を高めて排気タービンの回転速度及び回転力を増加させることができる。しかし、ノズルを閉方向に回動させると背圧が高くなる。これにより、内部ＥＧＲガスの割合が高くなり外部ＥＧＲガスの割合が低くなる。また、背圧が高くなることによりポンプ損失が増加する。
【００２０】
ここで、例えば可変動弁機構により排気弁の開閉時期を変更することによっても内部ＥＧＲガスの割合を高くすることができる。そして、可変動弁機構により内部ＥＧＲガスの割合を増加させた場合には、前記ノズルを閉方向に回動させた場合と比較して背圧を低下させることができるので、ポンプ損失を低下させることができる。さらに、内部ＥＧＲガスの割合が増加する分だけノズルを開方向に回動させることができるので、ポンプ損失をより低減させることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る内燃機関の排気還流装置によれば、内燃機関の負荷に応じて内部ＥＧＲ量と外部ＥＧＲ量との割合を変更することで、より適切にＥＧＲガスを供給することができる。これにより、ＮＯxおよびＨＣの排出量を低減させることができる。また、過給圧を
上昇させて機関出力を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る内燃機関の排気還流装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００２３】
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・排気系および過給機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。また内燃機関１は、圧縮比が例えば１４から１５．８の低圧縮比内燃機関である。
【００２４】
内燃機関１には、吸気管３および排気管４が接続されている。この吸気管３の途中には、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。また、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気管３には、該吸気管３内を流通する吸気の流量を調節する吸気スロットル６が設けられている。この吸気スロットル６は、電動アクチュエータにより開閉される。吸気スロットル６よりも上流の吸気管３には、該吸気管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。このエアフローメータ７により、内燃機関１の吸入空気量が測定される。
【００２５】
一方、排気管４の途中には、前記ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設けられている。また、タービンハウジング５ｂよりも下流の排気管４には、排気浄化触媒８が設けられている。
【００２６】
そして、内燃機関１には、排気管４内を流通する排気の一部を吸気管３へ再循環させるＥＧＲ装置３０が備えられている。このＥＧＲ装置３０は、ＥＧＲ通路３１、ＥＧＲ弁３２、およびＥＧＲクーラ３３を備えて構成されている。ＥＧＲ通路３１は、タービンハウジング５ｂよりも下流側の排気管４と、コンプレッサハウジング５ａよりも上流の吸気管３と、を接続している。このＥＧＲ通路３１を通って、排気が再循環される。そして、本実施例では、ＥＧＲ通路３１を通って再循環される排気を外部ＥＧＲガスと称している。また、ＥＧＲ弁３２は、ＥＧＲ通路３１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路３１を流れる外部ＥＧＲガスの量を調整する。さらに、ＥＧＲクーラ３３は、該ＥＧＲクーラ３３を通過する外部ＥＧＲガスの温度を低下させる。
【００２７】
なお、本実施例では、前記ターボチャージャ５に可変容量型ターボチャージャを採用している。図２は、可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図２（Ａ）はノズルベーン５１が開いている場合を示し、図２（Ｂ）はノズルベーン５１が閉じている場合を示している。
【００２８】
可変容量型ターボチャージャは、図に示すように、タービンハウジング５ｂ内に設けられた排気タービン５ｃの周囲に複数のノズルベーン５１を備えて構成されている。このノズルベーン５１は、アクチュエータ５２により開閉される。このノズルベーン５１を閉じ側へ回動させると、隣接するノズルベーン５１間の間隙が狭くなり、ノズルベーン５１間の流路が閉じられることになる。一方、ノズルベーン５１を開き側へ回動すると、隣接するノズルベーン５１間の間隙が広くなり、ノズルベーン５１間の流路が開かれることになる。
【００２９】
このように構成された可変容量型ターボチャージャでは、アクチュエータ５２によってノズルベーン５１の回動方向と回動量とを調整することにより、ノズルベーン５１間の流路の向き、及びノズルベーン５１間の間隙を変更することが可能となる。即ち、ノズルベーン５１の回動方向と回動量とを制御することにより、排気タービン５ｃに吹き付けられる排気の方向、流速、量が調節されることになる。
【００３０】
また、本実施例に係る内燃機関１は可変動弁機構６０を備えている。各気筒２には排気弁６１が２つ備えられおり、各排気弁６１の開閉動作は排気側カム６２によって行われる。この排気側カム６２は排気側カムシャフト６３に取り付けられ、更に排気側カムシャフ
ト６３の端部には排気側プーリ６４が設けられている。更に、排気側カムシャフト６３と排気側プーリ６４との相対的な回転位相を変更可能とする可変回転位相機構（以下、「排気側ＶＶＴ」という）６５が設けられている。この排気側ＶＶＴ６５は、ＥＣＵ１０からの指令に従って排気側カムシャフト６３と排気側プーリ６４との相対的な回転位相を制御する。
【００３１】
そして、排気側カムシャフト６３の回転駆動は、クランクシャフトの駆動力によって行われる。そして、クランクシャフトの駆動力によって排気側カムシャフト６３が回転駆動され、さらには排気側カム６２が回転されて、以て排気弁６１の開閉動作が行われる。そして、本実施例では、可変動弁機構６０により排気弁６１の開閉時期を排気上死点よりも進角または遅角して、気筒２内の既燃ガスの量が変更される。本実施例では、このようにして気筒２内に残留する既燃ガスを内部ＥＧＲガスと称している。
【００３２】
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０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ユニットである。また、ＥＣＵ１０には、運転者がアクセルペダル１１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１２、機関回転数を検出するクランクポジションセンサ１３の他、各種センサ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ＥＣＵ１０に入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１０には、吸気スロットル６、ＥＧＲ弁３２、アクチュエータ５２、およびＶＶＴ６５が電気配線を介して接続されており、該ＥＣＵ１０によりこれらの機器が制御される。
【００３３】
そして、本実施例では、内部ＥＧＲ量および外部ＥＧＲ量がＥＣＵ１０により調整される。内部ＥＧＲの量は、ＶＶＴ６５を制御することにより調整することができる。排気弁６１の閉じる時期を排気上死点よりも早くするほど、排気管４に排出されずに気筒２内に残留する既燃ガスの量が多くなる。その後吸気弁が開弁することにより既燃ガスが吸気管３に逆流するが、この逆流した既燃ガスは直後の吸気行程に再度気筒２内に流入する。すなわち、排気弁６１の閉じる時期を排気上死点よりも早くするほど、内部ＥＧＲ量を増加させることができる。また、排気弁６１の閉じる時期を排気上死点よりも遅くするほど、吸気行程中に排気管４から気筒２内に逆流する既燃ガスの量が多くなる。すなわち、排気弁６１の閉じる時期を排気上死点よりも遅くするほど、内部ＥＧＲ量を増加させることができる。なお、本実施例においては可変動弁機構６０が、本発明における内部ＥＧＲ量変更手段に相当する。
【００３４】
一方、外部ＥＧＲの量は、吸気スロットル６を制御することにより調整することができる。吸気スロットル６の開弁量が小さくすることにより該吸気スロットル６よりも下流の吸気管３内の圧力を低下させることができる。これにより、排気管４と吸気管３との圧力差が大きくなるので、より多くの排気がＥＧＲ通路３１を流れて外部ＥＧＲ量が増加する。このときには、ＥＧＲ弁３２を全開としておく。このように吸気スロットル６の開度を調整することにより外部ＥＧＲ量を調整することができる。なお、吸気スロットル６の代わりに、排気管４にＥＧＲ通路３１が接続されている箇所よりも下流の排気管４に排気スロットルを設け、この排気スロットルの開閉により外部ＥＧＲ量を調整することもできる。この場合、排気スロットルの開度を小さくするほど排気管４内の圧力が増加して外部ＥＧＲ量が多くなる。さらに、ＥＧＲ弁３２の開度を調整することにより外部ＥＧＲ量を調整することもできる。この場合、ＥＧＲ弁３２の開度を大きくするほど外部ＥＧＲ量が増加する。
【００３５】
そして、内部ＥＧＲガスは外部ＥＧＲガスと比較して温度が高いため、内部ＥＧＲガスの量を多くするほど気筒２内の温度を上昇させることができる。また、外部ＥＧＲガスは
ＥＧＲ通路３１やＥＧＲクーラ３３を通過することにより温度が低下しているので、外部ＥＧＲガスの量を多くするほど気筒２内の温度を低下させることができる。また、内部ＥＧＲガスと外部ＥＧＲガスとの割合を調整することにより、気筒２内の温度を所望の温度に調整することができる。これにより、燃焼温度の過度の上昇を抑制することもできる。そして、内部ＥＧＲ量の増減に応じて外部ＥＧＲ量を増減させれば、ＥＧＲガスの総量を変化させないようにすることができる。また、可変動弁機構６０により内部ＥＧＲガスの割合を高めることができるので、ノズルベーン５１を過度に閉じる必要はなくなり、さらにはノズルベーン５１を開くこともできる。これによりポンプ損失を低減させることができる。さらに、ＥＧＲ通路３１はタービンハウジング５ｂよりも下流に接続されているため、タービンハウジング５ｂよりも上流に接続されているＥＧＲ装置と比較して該タービンハウジング５ｂを通過する排気の量を多くすることができる。これにより、排気タービン５ｃの回転数をより高くすることができるため、過給圧をより高めることができるので機関出力を向上させることができる。
【００３６】
このようにして、燃焼温度の低い低圧縮比内燃機関であっても気筒２内の温度を上昇させてＨＣの排出量を低減させることができる。また、気筒２内の温度が過度に上昇することを抑制することができるので、ＮＯxの排出量を低減することができる。さらに、機関
負荷が低いときであっても過給圧を高くすることができるので、気筒２内に十分な酸素を導入することができるため、未燃ＨＣの排出量をより低減することができる。
【実施例２】
【００３７】
本実施例においては、機関負荷が低いときには外部ＥＧＲガスよりも内部ＥＧＲガスの割合を多くし、機関負荷が高いときには内部ＥＧＲガスよりも外部ＥＧＲガスの割合を多くする。その他のハードウェアについては、実施例１と同じなので説明を省略する。
【００３８】
図３は、機関回転数および機関負荷と、ＥＧＲの種類の分布との関係を示した図である。また、図４は、図３においてＡで示される機関回転数における、機関負荷とＥＧＲの種類の分布との関係を示した図である。図３において、「外部ＥＧＲ領域」は、気筒２内の全ＥＧＲガスに対して外部ＥＧＲガスの割合を可及的に高くする領域である。なお、気筒２内に残留する既燃ガスを完全に取り除くことは困難であるため、内部ＥＧＲの割合は厳密には０とならないが、簡単のため図３および図４では、内部ＥＧＲの割合を０としている。また、「内部ＥＧＲ併用領域」では、内部ＥＧＲの割合が高められる。図４において、横軸は機関負荷であり、縦軸は全ＥＧＲ量に占める内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとの割合を示している。
【００３９】
図３に示したように、低負荷の場合には「内部ＥＧＲ併用領域」となる。すなわち、低負荷の場合には排気の温度が低いため内部ＥＧＲが併用される。一方、中・高負荷の場合には「外部ＥＧＲ領域」となる。すなわち、中・高負荷の場合には、排気の温度が高いため外部ＥＧＲのみを供給して気筒２内の温度が過度に上昇しないようにしている。また、図４に示すように、極低負荷の場合には外部ＥＧＲの割合を０としている。すなわち、機関負荷が０の場合には気筒２内に内部ＥＧＲのみが供給される。そして、機関負荷が少し大きくなると外部ＥＧＲが併用される。そして、機関負荷が大きくなるに従い外部ＥＧＲガスの割合が徐々に大きくなる。さらに中負荷以上となると気筒２内に外部ＥＧＲのみが供給される。
【００４０】
そして、本実施例では、内部ＥＧＲ量の目標値を内燃機関１の運転状態から決定し、実際の内部ＥＧＲ量が目標値となるようにＶＶＴ６５が制御される。具体的には、機関回転数、機関負荷、およびＶＶＴ６５の制御値の関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップに機関回転数および機関負荷を代入してＶＶＴ６５の制御値を得る。このときに、内燃機関１の冷却水温度、外気温度、または排出されるＨＣ量も考慮してＶＶＴ
６５の制御値を得ても良い。このＶＶＴ６５の制御値に基づいてＥＣＵ１０がＶＶＴ６５を制御することにより内部ＥＧＲ量が調整される。一方、気筒２内の総ＥＧＲ量の目標値を内燃機関１の運転状態から決定し、この総ＥＧＲ量の目標値となるように吸気スロットル６が制御される。このときに、内燃機関１の冷却水温度、外気温度、または排出されるＨＣ量も考慮して吸気スロットル６の制御値を得ても良い。例えば、エアフローメータ７により得られる吸入空気量に基づいて吸気スロットル６の開度が調整される。ここで、気筒２内の総ＥＧＲ量の分だけエアフローメータ７により検出される吸入空気量が少なくなるため、この吸入空気量に基づいて気筒２内の総ＥＧＲ量を間接的に求めることができる。具体的には、機関回転数、機関負荷、吸入空気量、および吸気スロットル６の開度の関係を予め実験等により求めてマップ化しておき、該マップに機関回転数、機関負荷、および吸入空気量を代入して吸気スロットル６の開度を得ることができる。以上のように、本実施例では内部ＥＧＲはオープンループ制御され、外部ＥＧＲは吸入空気量に基づいてフィードバック制御される。
【００４１】
このように構成された内燃機関の排気還流装置では、内燃機関１が低負荷で運転されている場合には、内部ＥＧＲガスの割合を高くすることにより気筒２内の温度を上昇させることができる。これにより、燃焼温度が高くなるので未燃ＨＣの排出を抑制することができる。一方、内燃機関１が高負荷で運転されている場合には、外部ＥＧＲガスの割合を高くする若しくは外部ＥＧＲガスのみを供給することにより燃焼温度を低下させることができるので、ＮＯxの排出を抑制することができる。また、内部ＥＧＲを行うことにより従
来のような高圧ＥＧＲを行う必要がなくなるので、ノズルベーン５１を従来よりも開くことができる。これにより、ポンプ損失を低減させることができるので、燃費を向上させることができる。さらに、内部ＥＧＲガスと外部ＥＧＲガスとの割合を徐々に変えることにより、気筒内のＥＧＲ温度を徐々に変えることができるので、気筒２内のＥＧＲガスの温度および燃焼温度が急変することが抑制される。これにより、気筒２内の温度制御を容易に行うことができる。
【００４２】
さらに、アイドルおよびアイドル近傍の低負荷の場合には、外部ＥＧＲの割合を０とすることにより気筒２内でのＥＧＲ温度の低下を抑制することができるので、低圧縮比内燃機関であっても気筒２内での燃焼温度の低下を抑制することができる。これにより、未燃ＨＣの排出量を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】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・排気系および過給機の概略構成を示す図である。
【図２】可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。図２（Ａ）はノズルベーンが開いている場合を示し、図２（Ｂ）はノズルベーンが閉じている場合を示している。
【図３】機関回転数および機関負荷と、ＥＧＲの種類の分布との関係を示した図である。
【図４】図３においてＡで示される機関回転数における、機関負荷とＥＧＲの種類の分布との関係を示した図である。
【符号の説明】
【００４４】
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
５ｃ   排気タービン
６     吸気スロットル
７     エアフローメータ
８     排気浄化触媒
１０   ＥＣＵ
１１   アクセルペダル
１２   アクセル開度センサ
１３   クランクポジションセンサ
３０   ＥＧＲ装置
３１   ＥＧＲ通路
３２   ＥＧＲ弁
３３   ＥＧＲクーラ
５１   ノズルベーン
５２   アクチュエータ
６０   可変動弁機構
６１   排気弁
６２   排気側カム
６３   排気側カムシャフト
６４   排気側プーリ
６５   可変回転位相機構（排気側ＶＶＴ）
【図１】
2007315230.tif 000003
【図２】
2007315230.tif 000004
【図３】
2007315230.tif 000005
【図４】
2007315230.tif 000006