(57)【要約】【課題】複数気筒のエンジン本体をＥＧＲガス生成気筒と他の通常気筒とに分け、ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを通常気筒の吸気通路に導入するＥＧＲ通路を備えた多気筒エンジンのＥＧＲ装置であって、ＥＧＲ通路に煤煙フィルタを設ける必要がなく、低コスト化及び燃費向上を推進すること。【解決手段】複数気筒のエンジン本体２をＥＧＲガス生成気筒２ａと他の通常気筒２ｂとに分け、ＥＧＲガス生成気筒２ａから排出された排気ガスを通常気筒２ｂの吸気通路３に導入するＥＧＲ通路４を備え、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップとは別に、ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップを設け、このＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップは、エンジン本体２の運転状態に拘わらず、常に、スモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されている。【選択図】図１
2009079527.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数気筒のエンジン本体をＥＧＲガス生成気筒と他の通常気筒とに分け、上記ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを上記通常気筒の吸気通路に導入するＥＧＲ通路を有する多気筒エンジンのＥＧＲ装置であって、
上記通常気筒用の燃料噴射マップとは別に設けられた上記ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップを備え、
該ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップは、上記エンジン本体の運転状態に拘わらず、常にスモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されたことを特徴とする多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項２】
上記ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップは、上記通常気筒用の燃料噴射マップよりも燃料噴射時期が進角されている請求項１に記載の多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項３】
上記ＥＧＲ通路に設けられその通路断面積を可変とするＥＧＲ弁と、
一端が上記ＥＧＲ通路に接続され他端が上記通常気筒の排気通路に接続された排気圧力調整通路と、
該排気圧力調整通路に設けられその通路面積を可変とする排気圧力制御弁と、
上記エンジン本体の回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、
上記エンジン本体の負荷を検出するエンジンスロットルセンサと、
上記ＥＧＲ弁の開度及び排気圧力制御弁の開度を制御するコントローラとを備え、
該コントローラは、上記エンジン回転速度センサの検出値と上記エンジンスロットルセンサの検出値とに基づいて、上記ＥＧＲ弁の開度及び上記排気圧力制御弁の開度を制御するものである請求項１又は２に記載の多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項４】
上記ＥＧＲガス生成気筒の排気通路に設けられた排気圧センサと、
上記ＥＧＲガス生成気筒の吸気通路に設けられた吸気圧センサとを備え、
上記コントローラは、上記排気圧センサの検出値が上記吸気圧センサの検出値と等しくなるように、上記排気圧力制御弁の開度を制御する請求項３に記載の多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項５】
上記ＥＧＲ通路に、ＥＧＲガスを貯留するチャージタンクを設けた請求項３又は４に記載の多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【請求項６】
上記ＥＧＲ通路に、上記チャージタンクよりもＥＧＲガスの流れの上流側に位置させて、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーを設けた請求項５に記載の多気筒エンジンのＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数気筒のエンジン本体をＥＧＲガス生成気筒と他の通常気筒とに分け、ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを通常気筒の吸気通路に導くようにした多気筒エンジンのＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジン等に備えられるＥＧＲ装置は、排気ガスの一部をエンジンの吸気通路に環流させることで燃焼温度の低下を図り、ＮＯｘの発生を抑制するものである。
【０００３】
多気筒ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置として、複数気筒のエンジン本体をＥＧＲガス生成気筒と他の通常気筒とに分け、ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを通常気筒の吸気通路に導入するＥＧＲ通路を備えたものが知られている（特許文献１）。
【０００４】
このＥＧＲ装置においては、ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを通常気筒の吸気通路に導くＥＧＲ通路の途中に、ＥＧＲ通路内を流れる排気ガス中の煤煙成分（スス等）を捕集する煤煙フィルタを設けている。
【０００５】
【特許文献１】特開平７−５４７１５号公報
【特許文献２】特開２００６−４６２５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし乍ら、ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガス中から煤煙成分を除去する煤煙フィルタが必要であるということは、ＥＧＲガス生成気筒に煤煙の原因となる燃え切らない燃料が噴射されているということであり、燃費改善の余地があると考えられる。
【０００７】
また、煤煙フィルタをＥＧＲ通路に設けることは、装置全体の製造コストの上昇に繋がる。加えて、経年使用による煤煙フィルタの目詰まりが避けられないため、定期的に目詰まりを解消するためのメインテナンスを行う必要があり、ランニングコストも向上してしまう。
【０００８】
以上の事情を考慮して創案された本発明の目的は、ＥＧＲ通路に煤煙フィルタを設ける必要がなく、低コスト化及び燃費向上を推進できる多気筒エンジンのＥＧＲ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために本発明は、複数気筒のエンジン本体をＥＧＲガス生成気筒と他の通常気筒とに分け、上記ＥＧＲガス生成気筒から排出された排気ガスを上記通常気筒の吸気通路に導入するＥＧＲ通路を有する多気筒エンジンのＥＧＲ装置であって、上記通常気筒用の燃料噴射マップとは別に設けられた上記ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップを備え、該ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップは、上記エンジン本体の運転状態に拘わらず、常にスモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されたものである。
【００１０】
上記ＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップは、上記通常気筒用の燃料噴射マップよりも燃料噴射時期が進角されていてもよい。
【００１１】
上記ＥＧＲ通路に設けられその通路断面積を可変とするＥＧＲ弁と、一端が上記ＥＧＲ通路に接続され他端が上記通常気筒の排気通路に接続された排気圧力調整通路と、該排気圧力調整通路に設けられその通路面積を可変とする排気圧力制御弁と、上記エンジン本体の回転速度を検出するエンジン回転速度センサと、上記エンジン本体の負荷を検出するエンジンスロットルセンサと、上記ＥＧＲ弁の開度及び排気圧力制御弁の開度を制御するコントローラとを更に備え、該コントローラは、上記エンジン回転速度センサの検出値と上記エンジンスロットルセンサの検出値とに基づいて、上記ＥＧＲ弁の開度及び上記排気圧力制御弁の開度を制御するものであってもよい。
【００１２】
上記ＥＧＲガス生成気筒の排気通路に設けられた排気圧センサと、上記ＥＧＲガス生成気筒の吸気通路に設けられた吸気圧センサとを更に備え、上記コントローラは、上記排気圧センサの検出値が上記吸気圧センサの検出値と等しくなるように、上記排気圧力制御弁の開度を制御するものであってもよい。
【００１３】
上記ＥＧＲ通路に、ＥＧＲガスを貯留するチャージタンクを設けてもよい。
【００１４】
上記ＥＧＲ通路に、上記チャージタンクよりもＥＧＲガスの流れの上流側に位置させて、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーを設けてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る多気筒エンジンのＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲ通路に煤煙フィルタを設ける必要がなく、低コスト化及び燃費向上を推進できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１に示すように、本実施形態に係る多気筒エンジンのＥＧＲ装置１は、複数気筒のエンジン本体２をＥＧＲガス生成気筒２ａと他の通常気筒２ｂとに分け、ＥＧＲガス生成気筒２ａから排出された排気ガスを通常気筒２ｂの吸気通路３に導くＥＧＲ通路４を有するものである。
【００１８】
本実施形態では、直列６気筒のエンジン本体２を、図中の右端１気筒のＥＧＲガス生成気筒２ａと左側５気筒の通常気筒２ｂとに分けたものを示したが、２気筒と４気筒とに分けたり、３気筒と３気筒とに分けても構わない。また、エンジン形式は、直列型に限られず、Ｖ型、水平対向型等でもよく、気筒数も、６気筒に限られず、２気筒以上であれば何気筒（例えば８気筒等）でも構わない。
【００１９】
ＥＧＲ装置１は、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップとは別に設けられたＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップを備えている。ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップは、エンジン本体２の運転状態（アクセルペダルの操作量及びそのときのエンジン回転速度等）に拘わらず、常に、スモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されている。具体的には、ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップは、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップよりも燃料噴射時期が進角されている。
【００２０】
すなわち、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップにおいては、エンジン本体２の運転状態によっては、エンジン本体２から排出されるＮＯｘ排出量を規制値以下とするために、通常気筒２ｂの燃料噴射時期を遅角化（リタード）させる領域が存在するが、このような領域の運転状態でも、ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップは、ＥＧＲガス生成気筒２ａの燃料噴射時期をリタードさせない。このため、通常気筒２ｂからスモークが排出されるような運転状態でも、ＥＧＲガス生成気筒２ａからはスモークが排出されることはない。
【００２１】
なお、通常気筒２ｂから排出されたスモークは、通常気筒２ｂの排気通路５のタービンＴの下流側に配設した図示しない後処理装置（フィルタ、触媒等）によって捕集、除去される。また、エンジン本体２の燃料噴射システムには、所謂コモンレール式が用いられており、各気筒の燃料噴射量及び時期は、各気筒に備えられたインジェクタの電磁弁への通電信号を制御することで、容易にコントロールできる。
【００２２】
各通常気筒２ｂの排気側には、排気マニホールド４を有する排気通路５が接続され、各通常気筒２ｂの吸気側には、吸気マニホールド６を有する吸気通路３が接続されている。排気通路５の途中には、排気ガスによって回転駆動されるタービンＴが配設され、吸気通路３の途中には、タービンＴによって回転駆動されエンジン本体２への吸入空気を加圧するコンプレッサＣが配設されている。これらコンプレッサＣ及びタービンＴは、ターボチャージャを構成する。
【００２３】
ＥＧＲ装置１は、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気通路７と通常気筒２ｂの吸気通路３とを連通するＥＧＲ通路４と、ＥＧＲ通路４に設けられその通路断面積を可変とするＥＧＲ弁８と、一端が上記ＥＧＲ通路４に接続され他端が上記通常気筒２ｂの排気通路５に接続された排気圧力調整通路９（ＰＣ通路９：プレッシャーコントロール通路）と、ＰＣ通路９に設けられその通路面積を可変とする排気圧力制御弁１０（ＰＣ弁１０：プレッシャーコントロール弁）とを備えている。
【００２４】
ＰＣ通路９は、ＥＧＲガス生成気筒２ａから排出された排気ガスの一部（ＥＧＲ通路４を通って通常気筒２ｂの吸気通路３に向かわない排気ガス）を、通常気筒２ｂの排気通路５に導くものである。ＰＣ通路９の途中に設けられたＰＣ弁１０は、ＥＧＲガス生成気筒２ａから排出された排気ガスが、排気通路７からＰＣ通路９を通って排気通路５に向かう流量を調節し、排気通路７内の排気圧力を調整するものである。
【００２５】
ＥＧＲ通路４の途中には、ＥＧＲガスを貯留するチャージタンク１１が設けられていると共に、チャージタンク１１よりもＥＧＲガスの流れの上流側に位置させて、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラー１２が設けられている。チャージタンク１１は、ＥＧＲガス生成気筒２ａから排出されて通常気筒２ｂの吸気通路３に向かう排気ガス（ＥＧＲガス）を一旦貯留した後に通常気筒２ｂの吸気通路３に導くものであり、複数の通常気筒２ｂの各気筒にＥＧＲガスを均一に導くバッファーとしての機能を発揮する。
【００２６】
仮に、チャージタンク１１を省略すると、ＥＧＲガス生成気筒２ａが排気行程となってその排気圧力（動圧）によりＥＧＲクーラー１２からＥＧＲガスが排出されるタイミングで、複数の通常気筒２ｂの内の吸気行程となっている気筒にのみ、多量のＥＧＲガスが導入されてしまい、複数の通常気筒２ｂの気筒間のＥＧＲ率のばらつきが大きく、適切なＮＯｘ低減が行えない。このため、ＥＧＲクーラー１２から排出されたＥＧＲガスを一旦貯留するチャージタンク１１を設け、これをバッファーとして機能させている。
【００２７】
チャージタンク１１の容量は、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気行程による排気圧力（動圧）がダイレクトに通常気筒２ｂの吸気通路３に伝達されることなく緩衝、吸収できる容量であり、且つ、通常気筒２ｂのシリンダ容積と目標ＮＯｘ値とから算出される必要なＥＧＲ量に見合った容量に設定されている。なお、ＥＧＲクーラー１２の容量（ＥＧＲガスを収容する容量）が大きく、ＥＧＲクーラー１２自体がＥＧＲガス生成気筒２ａの排気行程による排気圧力（動圧）の影響を吸収するバッファー的機能を有していれば、チャージタンク１１は不要である。
【００２８】
ＥＧＲ通路４の途中に、煤煙フィルタを設ける必要はない。ＥＧＲ通路４にはＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガスが流れるところ、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガスには、上述したように常にスモーク成分が含まれないからである。すなわち、ＥＧＲガス生成気筒２ａの燃料噴射量及び時期は、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップとは別に設けられたＥＧＲガス生成気筒専用の燃料噴射マップによって定められ、このＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップには、上述したように、エンジン本体２の運転状態に拘わらず、常に、スモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されている。
【００２９】
このように、ＥＧＲ通路４に煤煙フィルタを設ける必要がないので、低コスト化を推進できる。すなわち、煤煙フィルタをＥＧＲ通路４に設けることは、装置全体の製造コストの上昇に繋がるところ、本実施形態では煤煙フィルタが不要になるので、その分、製造コストが低減する。また、煤煙フィルタをＥＧＲ通路４に設けると、経年使用による煤煙フィルタの目詰まりが避けられないため、定期的に目詰まりを解消するためのメインテナンスを行う必要があり、ランニングコストも向上してしまうところ、本実施形態では煤煙フィルタが不要なので、ランニングコストも低減できる。また、ＥＧＲクーラー１２の内部がスモークの成分（スス等）によって汚れることが無いため、ＥＧＲクーラー１２の熱交換効率が悪化しない。
【００３０】
更に、ＥＧＲガス生成気筒２ａは、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップとは別に設けられたＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップによって燃料噴射量及び時期が制御されているので、通常気筒よりも燃費を向上させることができる。すなわち、ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップには、エンジン本体２の運転状態に拘わらず、常に、スモークが発生しない燃料噴射量及び時期が設定されているので、ＥＧＲガス生成気筒２ａに燃え残りが生じる過剰な燃料が供給されることはなく、ＥＧＲガス生成気筒２ａは、通常気筒２ｂよりも燃費が向上する。よって、エンジン本体２全体としても、燃費が向上することになる。
【００３１】
また、本実施形態に係るＥＧＲ装置１においては、ＥＧＲガス生成気筒２ａは、通常気筒２ｂ用の燃料噴射マップとは別に設けられたＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップによって、通常気筒２ｂよりも燃料噴射時期が進角化されているので、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガス温度は、通常気筒２ｂの排気ガス温度よりも低下している。よって、ＥＧＲクーラー１２の容量やＥＧＲクーラー１２に流す冷却水の水量を、ＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップを備えないものと比べて、低減できる。この冷却水は、エンジン本体２によって駆動されるエンジンファンで冷却されているため、この冷却水のＥＧＲクーラー１２への水量を減らすことで、そのエンジンファンの仕事量を低減でき、結果としてエンジンの燃費が向上する。
【００３２】
また、ＥＧＲ装置１は、エンジン本体２の回転速度Ｎｅを検出するエンジン回転速度センサ１３と、エンジン本体２の負荷Ｌを検出するエンジンスロットルセンサ１４とを備えている。エンジン回転速度センサ１３は、エンジン本体２のクランク軸の回転速度を検出するものであり、エンジンスロットルセンサ１４は、アクセルペダルの開度を検出するものである。
【００３３】
ＥＧＲ装置１は、エンジン回転速度センサ１３の検出値Ｎｅと、エンジンスロットルセンサ１４の検出値Ｌにより決定された通常気筒２ｂの燃料噴射量Ｑと基づいて、ＥＧＲ弁８の開度を制御するコントローラ１５（ＥＣＵ１５：電子制御ユニット）を備えている。ＥＣＵ１５には、エンジン運転状態に応じた、すなわちエンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射量Ｑとに応じたＥＧＲ弁８の目標開度が書き込まれた標準ＥＧＲ弁開度マップ（Ｎｅ、Ｑ）が記憶されている。
【００３４】
ＥＣＵ１５は、エンジン回転速度センサ１３の検出値Ｎｅと、エンジンスロットルセンサ１４の検出値Ｌにより決定された通常気筒２ｂの燃料噴射量Ｑとを標準ＥＧＲ弁開度マップ（Ｎｅ、Ｑ）に入力することで、ＥＧＲ弁８の目標開度を求め、ＥＧＲ弁８の開度を調節するアクチュエータ８ａ（電磁ソレノイド等）に指令を送信し、ＥＧＲ弁８の開度を目標開度に制御する。
【００３５】
しかし乍ら、このようなＥＧＲ弁８の開度制御のみでは、十分なＥＧＲガスを通常気筒２ｂの吸気通路３に導くことはできず、所望のＥＧＲ率、ＥＧＲ量が得られないことがある。近年のディーゼルエンジンでは、厳しいＮＯｘ排出規制を満足するため燃料噴射時期がリタードされる運転領域が有り、本実施形態でも、通常気筒２ｂについてはエンジン本体２の運転状態によっては燃料噴射時期がリタードされている。
【００３６】
このように通常気筒２ｂについて、燃料噴射時期がリタードされると、燃焼が悪化し、所謂後燃え燃焼が多く発生し、排気温度が上昇し、排気圧力が上昇する。他方、ＥＧＲガス生成気筒２ａについては、上述したようにＥＧＲガス生成気筒２ａ専用の燃料噴射マップによって、燃料噴射時期が通常気筒よりも進角されているため、通常気筒２ｂよりも燃焼が改善されて排気温度が低下し、通常気筒２ｂよりも排気圧力が低下する。更にターボチャージャのターボ効率の高いエンジン運転領域では、エンジン本体２の通常気筒２ｂの吸気圧力（ブースト圧）が排気圧力よりも高くなることもある。
【００３７】
この関係は、「ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧力」＜「通常気筒２ｂの排気圧力」＜「通常気筒２ｂの吸気圧力」と表せる。こうなると、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガスを通常気筒２ｂの吸気通路３に導くことができない。そこで、本実施形態に係るＥＧＲ装置１では、ＥＧＲ通路４と通常気筒２ｂの排気通路５との間にＰＣ通路９を介設し、ＰＣ通路９の途中にＰＣ弁１０を設け、ＰＣ弁１０の開度を小さくするように制御することで、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気通路７内の排気ガスを詰まり状態とし、「ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧力」を「通常気筒２ｂの吸気圧力」よりも高めるようにした。
【００３８】
ＰＣ弁１０の開度は、エンジン回転速度センサ１３の検出値Ｎｅと、エンジンスロットルセンサ１４の検出値Ｌにより決定された通常気筒２ｂの燃料噴射量Ｑと基づいて、ＥＣＵ１５によって制御される。ＥＣＵ１５には、エンジン運転状態に応じた、すなわちエンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射量Ｑとに応じたＰＣ弁１０の目標開度が書き込まれた標準ＰＣ弁開度マップ（Ｎｅ、Ｑ）が記憶されている。
【００３９】
ＥＣＵ１５は、エンジン回転速度センサ１３の検出値Ｎｅと、エンジンスロットルセンサ１４の検出値Ｌにより決定された通常気筒２ｂの燃料噴射量Ｑとを標準ＰＣ弁開度マップ（Ｎｅ、Ｑ）に入力することで、ＰＣ弁１０の目標開度を求め、ＰＣ弁１０の開度を調節するアクチュエータ１０ａ（電磁ソレノイド等）に指令を送信し、ＰＣ弁１０の開度を目標開度に制御する。
【００４０】
ＥＣＵ１５は、ＥＧＲ弁８を開制御（開く方向への制御）するときには、基本的には、ＰＣ弁１０を閉制御（閉じる方向への制御）する。ＥＧＲ弁８を開制御するときはＥＧＲ率及びＥＧＲ量を高めたいときであり、このときにはＰＣ弁１０を閉制御して「ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧力」を「通常気筒２ｂの吸気圧力」よりも高める必要があるからである。但し、ＥＧＲ弁８の開度を制御する際、そのときのＰＣ弁１０の開度で「ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧力」＞「通常気筒２ｂの吸気圧力」となっていて、所望のＥＧＲ率及びＥＧＲ量が得られる圧力差が生じていれば、ＰＣ弁１０の開度をそのままに保って、ＥＧＲ弁８の開度のみを制御する。
【００４１】
以上述べたように、ＥＣＵ１５が、ＥＧＲ弁８の開度を標準ＥＧＲ弁開度マップに基づいて制御すると共に、ＰＣ弁１０をも標準ＰＣ弁開度マップに基づいて制御することで、通常気筒２ｂに対し、大量のＥＧＲ量を確保した上で、所望のＥＧＲ率に的確に制御できる。よって、エンジン本体２の運転状態に拘わらず、その運転状態に見合った適切なＥＧＲ率及びＥＧＲ量を実現できる。なお、ＥＧＲ弁８を全開とし且つＰＣ弁１０を全閉とすると、約２０％のＥＧＲ率を実現できる。
【００４２】
ところで、上述した標準ＥＧＲ弁開度マップと標準ＰＣ弁開度マップとは、定常試験データ（過渡応答が収束した後のデータ）から作成するが、過渡応答が収束する前の状態である過渡モードにおいては、定常試験データに基づく上記各マップに基づくＥＧＲ弁８及びＰＣ弁１０の開度制御では、大量のＥＧＲガスが環流されてＳＭ（スモーク）が悪化し、逆に排気圧力が低下してＥＧＲが不可能となるケースが考えられる。
【００４３】
そこで、本実施形態に係るＥＧＲ装置１では、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気通路７に排気圧センサ１６を設け、ＥＧＲガス生成気筒２ａの吸気通路１７に吸気圧センサ１８を設け、吸気通路３にＭＡＦセンサ１９（マスエアフローセンサ）を設け、排気圧センサ１６の検出値（排気圧Ｐｏ）、吸気圧センサ１８の検出値（吸気圧Ｐｉ）、ＭＡＦセンサ１９の検出値（吸入空気量ＭＡＦ）等に基づいて、ＥＣＵ１５がＥＧＲ弁８の開度とＰＣ弁１０の開度とをフィードバック制御するようにしている。
【００４４】
特に、ＰＣ弁１０の開度は、排気圧センサ１６の検出値Ｐｏと吸気圧センサ１８の検出値Ｐｉとが等しくなるように、ＥＣＵ１５によってフィードバック制御される。かかる制御により、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧Ｐｏと吸気圧Ｐｉとが等しくなることで、燃費を悪化させることなく効率よくＥＧＲを行えるからである。
【００４５】
すなわち、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧Ｐｏが吸気圧Ｐｉよりも高いと、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガスが詰まり気味となるため、ＥＧＲガス生成気筒２ａにポンプ仕事が生じてしまい、燃費が悪化してしまう。一方、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧Ｐｏが吸気圧Ｐｉよりも低いと、ＥＧＲが不可能となる場合がある。よって、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧Ｐｏと吸気圧Ｐｉとが等しければ、燃費を悪化させることなく効率よくＥＧＲを行えることになる。
【００４６】
なお、ＥＧＲガス生成気筒２ａの吸気通路１７の上流端は、コンプレッサＣより下流側で且つＥＧＲ通路４の接続部より上流側の通常気筒２ｂの吸気通路３に接続されている。
【００４７】
図２にＥＣＵ１５の制御フローを示す。
【００４８】
ステップ１では、エンジン回転速度センサ１３によりエンジン回転速度Ｎｅを検出し、ステップ２では、エンジンスロットルセンサ１４によりアクセル開度Ｌすなわちエンジン負荷Ｌを検出する。ステップ３では、アクセル開度Ｌとエンジン回転速度Ｎｅとに基づいて、ＥＣＵ１５内に記憶された燃料噴射マップにより、通常気筒２ｂの燃料噴射量Ｑを決定する。燃料噴射量Ｑは、水温や油圧等に基づいて細かな補正をしてもよい。
【００４９】
ステップ４では、エンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射量Ｑとに基づいて、ＥＣＵ１５内に記憶された標準ＥＧＲ弁開度マップにより、そのときのエンジン運転状態にマッチしたＥＧＲ弁８の開度が求められる。ステップ５では、エンジン回転速度Ｎｅと燃料噴射量Ｑとに基づいて、ＥＣＵ１５内に記憶された標準ＰＣ弁開度マップにより、そのときのエンジン運転状態にマッチしたＰＣ弁１０の開度が求められる。
【００５０】
ステップ６では、ＥＧＲ弁８の開度、ＰＣ弁１０の開度が、それぞれステップ４、５で求めた開度となるように、ＥＧＲ弁８の開度調節用のアクチュエータ８ａ、ＰＣ弁１０の開度調節用のアクチュエータ１０ａを作動させる。標準ＥＧＲ弁開度マップと標準ＰＣ弁開度マップとは、上述したように定常試験データに基づいて作成されている。よって、ステップ１〜６の制御により、エンジンが定常状態となったときのＥＧＲ（ＥＧＲ率、ＥＧＲ量）を、エンジン運転状態にマッチした適切なものとすることができる。
【００５１】
エンジンが過渡状態のときのＥＧＲ制御は、ステップ７以降によって成される。
【００５２】
ステップ７では、ＥＧＲガス生成気筒２ａの吸気通路１７に設けた吸気圧センサ１８によりＥＧＲガス生成気筒２ａの吸気圧（過給圧）Ｐｉを検出し、ステップ８では、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気通路７に設けた排気圧センサ１６によりＥＧＲガス生成気筒２ａの排気圧Ｐｏを検出する。ステップ９では、コンプレッサＣの上流側の吸気通路３に設けたＭＡＦセンサ１９により求めた吸入空気量等に基づいて、実際のＥＧＲ率、ＥＧＲ量を検出する。
【００５３】
なお、図１に示すように、ＥＧＲ通路４が接続される部分より下流側の通常気筒２ｂの吸気通路３に第１流量センサ２０を設け、ＥＧＲ弁８より下流側のＥＧＲ通路４に第２流量センサ２１を設け、これら第１及び第２流量センサ２０、２１の出力値に基づいてＥＧＲ率を求め、第２流量センサ２１の出力値に基づいてＥＧＲ量を求めるようにしてもよい。ここで、ＥＧＲ率＝シリンダ流入排ガス量／（シリンダ流入空気量＋シリンダ流入排ガス量）であり、このＥＧＲ率は第２流量センサ２１の出力値を第１流量センサ２０の出力値で除することで得られる。
【００５４】
ステップ１０では、吸気圧センサ１８で求めた過給圧Ｐｉ、排気圧センサ１６で求めた排気圧Ｐｏが、圧力目標マップと合致するか判断する。圧力目標マップには、排気圧Ｐｏが過給圧Ｐｉと等しい関係が記載されており、この関係が満足されないとき、すなわちステップ１０がノーのときには、ステップ６に戻り、ＰＣ弁１０の開度（又はＥＧＲ弁８の開度及びＰＣ弁１０の開度）が上記関係を満足するように、フィードバック制御される。
【００５５】
かかる制御によって、排気圧Ｐｏが過給圧Ｐｉと等しくなることで、上述したように、ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気ガスが詰まり気味とならず、ＥＧＲガス生成気筒２ａにポンプ仕事が生じないため、燃費を悪化させることなく効率よく適切なＥＧＲ制御（ＥＧＲ率制御、ＥＧＲ量制御）が行えることになる。ステップ１０がイエスであれば、ステップ１１に向かう。
【００５６】
ステップ１１では、ＭＡＦセンサ１９、第１流量センサ２０、第２流量センサ２１等を用いて求めた実際のＥＧＲ（ＥＧＲ量、ＥＧＲ率）が、ＥＧＲ目標マップに記載された、そのときのエンジン運転状態（燃料噴射量Ｑ、エンジン回転速度Ｎｅ）に応じた目標ＥＧＲ（ＥＧＲ量、ＥＧＲ率）と、合致するか判断する。合致しないとき、すなわちステップ１１がノーのときには、ステップ６に戻り、実際のＥＧＲが目標ＥＧＲと合致するように、ＥＧＲ弁８の開度及びＰＣ弁１０の開度がフィードバック制御される。
【００５７】
以上の制御により、定常状態、過渡状態に拘わらず、常に、エンジンの運転状態に見合った適切なＥＧＲ制御（ＥＧＲ量制御、ＥＧＲ率制御）が実現できる。また、ＥＧＲ通路４に煤煙フィルタを設ける必要は無いことは上述の通りである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態に係る多気筒エンジンのＥＧＲ装置の概略図である。
【図２】図１のＥＧＲ装置のコントローラ（ＥＣＵ）の制御フローを示す説明図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  多気筒エンジンのＥＧＲ装置
２  エンジン本体
２ａ  ＥＧＲガス生成気筒
２ｂ  通常気筒
３  通常気筒２ｂの吸気通路
４  ＥＧＲ通路
５  通常気筒２ｂの排気通路
７  ＥＧＲガス生成気筒２ａの排気通路
８  ＥＧＲ弁
９  排気圧力調整通路（ＰＣ通路）
１０  排気圧力制御弁（ＰＣ弁）
１１  チャージタンク
１２  ＥＧＲクーラー
１３  エンジン回転速度センサ
１４  エンジンスロットルセンサ
１５  コントローラ（ＥＣＵ）
１６  排気圧センサ
１７  ＥＧＲガス生成気筒２ａの吸気通路
１８  吸気圧センサ
Ｎｅ  エンジン回転速度センサ１３の検出値
Ｌ  エンジンスロットルセンサ１４の検出値
Ｑ  燃料噴射量
Ｐｏ  排気圧センサ１６の検出値
Ｐｉ  吸気圧センサ１８の検出値
【図１】
2009079527.tif 000003
【図２】
2009079527.tif 000004