JP2001152855A - 圧縮着火式内燃機関のｅｇｒ制御装置 - Google Patents
圧縮着火式内燃機関のｅｇｒ制御装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高負荷運転時のノッキングを十分に抑制する
ことができるとともに、低負荷運転時の燃焼の安定性を
確保でき、それにより、高負荷運転時および低負荷運転
時の双方において運転領域を拡大することができる圧縮
着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供する。 【解決手段】 排気ガスを吸気管７に還流可能な圧縮着
火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１は、排気管１０の所
定の部位から取り出された高いＮＯｘ濃度の第１排気ガ
スおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２排気ガスを吸
気管７にそれぞれ還流させるための第１ＥＧＲ管１２ａ
および第２ＥＧＲ管１２ｂと、負荷状態を検出するＥＣ
Ｕ２、クランク角センサ２０および吸気管内絶対圧セン
サ２１と、検出された負荷状態に応じて、第１排気ガス
および第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２を
制御するＥＣＵ２、第１ＥＧＲ制御弁１３および第２Ｅ
ＧＲ制御弁１５と、を備える。
ことができるとともに、低負荷運転時の燃焼の安定性を
確保でき、それにより、高負荷運転時および低負荷運転
時の双方において運転領域を拡大することができる圧縮
着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供する。 【解決手段】 排気ガスを吸気管７に還流可能な圧縮着
火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１は、排気管１０の所
定の部位から取り出された高いＮＯｘ濃度の第１排気ガ
スおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２排気ガスを吸
気管７にそれぞれ還流させるための第１ＥＧＲ管１２ａ
および第２ＥＧＲ管１２ｂと、負荷状態を検出するＥＣ
Ｕ２、クランク角センサ２０および吸気管内絶対圧セン
サ２１と、検出された負荷状態に応じて、第１排気ガス
および第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２を
制御するＥＣＵ２、第１ＥＧＲ制御弁１３および第２Ｅ
ＧＲ制御弁１５と、を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガソリンや軽油な
どの混合気を圧縮着火によって燃焼させるとともに、排
気ガスを吸気通路に還流可能な圧縮着火式内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置に関する。
どの混合気を圧縮着火によって燃焼させるとともに、排
気ガスを吸気通路に還流可能な圧縮着火式内燃機関のＥ
ＧＲ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般的に、圧縮着火式内燃機関では、ア
イドリングなどの低負荷運転時に、混合気の燃焼温度が
低下することによって着火遅れが大きくなり、その結
果、燃焼状態が不安定になりやすい。特にガソリンなど
の高オクタン価の燃料の場合には、最終的に失火してし
まうことがある。また、高負荷運転時に、燃焼温度が上
昇することによってノッキングが発生し、その結果、燃
焼状態が不安定になってしまうことがある。
イドリングなどの低負荷運転時に、混合気の燃焼温度が
低下することによって着火遅れが大きくなり、その結
果、燃焼状態が不安定になりやすい。特にガソリンなど
の高オクタン価の燃料の場合には、最終的に失火してし
まうことがある。また、高負荷運転時に、燃焼温度が上
昇することによってノッキングが発生し、その結果、燃
焼状態が不安定になってしまうことがある。
【０００３】一方、火花点火式内燃機関においては、高
負荷運転時におけるノッキングを抑制するために排気ガ
スを吸気系に還流させるＥＧＲ制御が一般的に行われて
いる。また、その場合に特に還流させる排気ガスをＥＧ
Ｒクーラで冷却することにより、混合気の比熱をより一
層、大きくすることによって、燃焼温度の上昇をさらに
抑制し、これにより、より効果的にノッキングを抑制す
るＥＧＲ制御装置も知られている（例えば特開平６−２
２１２２８号公報）。
負荷運転時におけるノッキングを抑制するために排気ガ
スを吸気系に還流させるＥＧＲ制御が一般的に行われて
いる。また、その場合に特に還流させる排気ガスをＥＧ
Ｒクーラで冷却することにより、混合気の比熱をより一
層、大きくすることによって、燃焼温度の上昇をさらに
抑制し、これにより、より効果的にノッキングを抑制す
るＥＧＲ制御装置も知られている（例えば特開平６−２
２１２２８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ＥＧＲ制
御装置を圧縮着火式内燃機関に適用した場合には、次の
ような問題点がある。すなわち、ＮＯｘ（窒素酸化物）
が混合気中に存在すると、混合気の自着火が生じやすく
なること、言い換えればノッキングが生じやすくなるこ
とが知られている（例えば特開平１１−２２３１２２号
公報）。このため、上記ＥＧＲ制御装置を圧縮着火式内
燃機関に適用しても、還流させる排気ガスに含まれるＮ
Ｏｘによって、混合気が自着火しやすくなることによ
り、還流させる排気ガスを冷却することによるノッキン
グ抑制効果が相殺されてしまう。その結果、高負荷運転
時のノッキングを十分に抑制できない。
御装置を圧縮着火式内燃機関に適用した場合には、次の
ような問題点がある。すなわち、ＮＯｘ（窒素酸化物）
が混合気中に存在すると、混合気の自着火が生じやすく
なること、言い換えればノッキングが生じやすくなるこ
とが知られている（例えば特開平１１−２２３１２２号
公報）。このため、上記ＥＧＲ制御装置を圧縮着火式内
燃機関に適用しても、還流させる排気ガスに含まれるＮ
Ｏｘによって、混合気が自着火しやすくなることによ
り、還流させる排気ガスを冷却することによるノッキン
グ抑制効果が相殺されてしまう。その結果、高負荷運転
時のノッキングを十分に抑制できない。
【０００５】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、高負荷運転時のノッキングを十分に抑制す
ることができるとともに、低負荷運転時の燃焼の安定性
を確保でき、それにより、高負荷運転時および低負荷運
転時の双方において運転領域を拡大することができる圧
縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを目
的とする。
れたもので、高負荷運転時のノッキングを十分に抑制す
ることができるとともに、低負荷運転時の燃焼の安定性
を確保でき、それにより、高負荷運転時および低負荷運
転時の双方において運転領域を拡大することができる圧
縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置を提供することを目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
混合気を圧縮着火により燃焼させるとともに、排気ガス
を吸気通路（例えば実施形態における（以下、この項に
おいて同じ）吸気管７）に還流可能な圧縮着火式内燃機
関３のＥＧＲ制御装置１であって、高いＮＯｘ濃度の第
１排気ガスおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２排気
ガスを取り出すために一端が排気通路（排気管１０）の
互いに異なる所定の部位にそれぞれ開口し、これらの所
定の部位から取り出された第１排気ガスおよび第２排気
ガスを吸気通路（吸気管７）にそれぞれ還流させるため
の第１還流通路（第１ＥＧＲ管１２ａ）および第２還流
通路（第２ＥＧＲ管１２ｂ）と、負荷状態を検出する負
荷状態検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、吸
気管内絶対圧センサ２１）と、この負荷状態検出手段
（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、吸気管内絶対圧セ
ンサ２１）により検出された負荷状態に応じて、第１排
気ガスおよび第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧ
Ｒ２を制御する還流量制御手段（ＥＣＵ２、第１ＥＧＲ
制御弁１３、第２ＥＧＲ制御弁１５）と、を備えること
を特徴とする。
混合気を圧縮着火により燃焼させるとともに、排気ガス
を吸気通路（例えば実施形態における（以下、この項に
おいて同じ）吸気管７）に還流可能な圧縮着火式内燃機
関３のＥＧＲ制御装置１であって、高いＮＯｘ濃度の第
１排気ガスおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２排気
ガスを取り出すために一端が排気通路（排気管１０）の
互いに異なる所定の部位にそれぞれ開口し、これらの所
定の部位から取り出された第１排気ガスおよび第２排気
ガスを吸気通路（吸気管７）にそれぞれ還流させるため
の第１還流通路（第１ＥＧＲ管１２ａ）および第２還流
通路（第２ＥＧＲ管１２ｂ）と、負荷状態を検出する負
荷状態検出手段（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、吸
気管内絶対圧センサ２１）と、この負荷状態検出手段
（ＥＣＵ２、クランク角センサ２０、吸気管内絶対圧セ
ンサ２１）により検出された負荷状態に応じて、第１排
気ガスおよび第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧ
Ｒ２を制御する還流量制御手段（ＥＣＵ２、第１ＥＧＲ
制御弁１３、第２ＥＧＲ制御弁１５）と、を備えること
を特徴とする。
【０００７】この圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置
によれば、第１還流通路および第２還流通路を介して、
排気通路の互いに異なる所定の部位から高いＮＯｘ濃度
の第１排気ガスおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２
排気ガスが、それぞれ取り出され、吸気通路に還流され
る。還流量制御手段は、負荷状態検出手段により検出さ
れた負荷状態に応じてこれら第１および第２排気ガスの
還流量を制御する。したがって、高負荷運転時に、ＮＯ
ｘ濃度の低い第２排気ガスの還流量を増やし、ＮＯｘ濃
度の高い第１排気ガスの還流量を減らすように制御する
ことにより、混合気のＮＯｘ濃度を低くすることができ
る。これにより、ＮＯｘによる混合気の自着火を少なく
できることによって、高負荷運転時のノッキングの発生
を抑制することができる。また、低負荷運転時に、ＮＯ
ｘ濃度の高い第１排気ガスの還流量を増やし、ＮＯｘ濃
度の低い第２排気ガスの還流量を減らすように制御する
ことにより、混合気のＮＯｘ濃度を高めることができ
る。その結果、ＮＯｘによる混合気の圧縮着火の促進作
用により、燃焼温度を高めることができることによっ
て、低負荷運転時の燃焼の安定性を確保することができ
る。以上により、高負荷運転時および低負荷運転時の双
方において運転領域を拡大することができる。
によれば、第１還流通路および第２還流通路を介して、
排気通路の互いに異なる所定の部位から高いＮＯｘ濃度
の第１排気ガスおよびこれよりも低いＮＯｘ濃度の第２
排気ガスが、それぞれ取り出され、吸気通路に還流され
る。還流量制御手段は、負荷状態検出手段により検出さ
れた負荷状態に応じてこれら第１および第２排気ガスの
還流量を制御する。したがって、高負荷運転時に、ＮＯ
ｘ濃度の低い第２排気ガスの還流量を増やし、ＮＯｘ濃
度の高い第１排気ガスの還流量を減らすように制御する
ことにより、混合気のＮＯｘ濃度を低くすることができ
る。これにより、ＮＯｘによる混合気の自着火を少なく
できることによって、高負荷運転時のノッキングの発生
を抑制することができる。また、低負荷運転時に、ＮＯ
ｘ濃度の高い第１排気ガスの還流量を増やし、ＮＯｘ濃
度の低い第２排気ガスの還流量を減らすように制御する
ことにより、混合気のＮＯｘ濃度を高めることができ
る。その結果、ＮＯｘによる混合気の圧縮着火の促進作
用により、燃焼温度を高めることができることによっ
て、低負荷運転時の燃焼の安定性を確保することができ
る。以上により、高負荷運転時および低負荷運転時の双
方において運転領域を拡大することができる。
【０００８】請求項２の発明は、請求項１に記載の圧縮
着火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１において、第２還
流通路（第２ＥＧＲ管１２ｂ）に設けられ、第２排気ガ
スを冷却する冷却手段（インタークーラ１４）をさらに
備えることを特徴とする。
着火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１において、第２還
流通路（第２ＥＧＲ管１２ｂ）に設けられ、第２排気ガ
スを冷却する冷却手段（インタークーラ１４）をさらに
備えることを特徴とする。
【０００９】この圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置
によれば、高負荷運転時に、還流されるＮＯｘ濃度の低
い第２排気ガスを冷却手段で冷却することにより、混合
気中のＮＯｘ濃度を低くするのに加えて、その比熱を大
きくすることができる。これにより、高負荷運転時のノ
ッキングをより効果的に抑制することができる。
によれば、高負荷運転時に、還流されるＮＯｘ濃度の低
い第２排気ガスを冷却手段で冷却することにより、混合
気中のＮＯｘ濃度を低くするのに加えて、その比熱を大
きくすることができる。これにより、高負荷運転時のノ
ッキングをより効果的に抑制することができる。
【００１０】請求項３の発明は、請求項１または２に記
載の圧縮着火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１におい
て、第１排気ガスおよび前記第２排気ガスの温度をそれ
ぞれ検出する第１排気温検出手段（第１排気温センサ２
３）および第２排気温検出手段（第２排気温ンサ２５）
と、第１排気ガスおよび第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ
１，ＱＥＧＲ２を、検出された第１排気ガスおよび第２
排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて補正する還
流量補正手段（ＥＣＵ２、図２のステップ５，６）をさ
らに備えることを特徴とする。
載の圧縮着火式内燃機関３のＥＧＲ制御装置１におい
て、第１排気ガスおよび前記第２排気ガスの温度をそれ
ぞれ検出する第１排気温検出手段（第１排気温センサ２
３）および第２排気温検出手段（第２排気温ンサ２５）
と、第１排気ガスおよび第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ
１，ＱＥＧＲ２を、検出された第１排気ガスおよび第２
排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて補正する還
流量補正手段（ＥＣＵ２、図２のステップ５，６）をさ
らに備えることを特徴とする。
【００１１】この圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置
によれば、高負荷運転時のノッキング抑制作用、および
低負荷運転時の燃焼を促進させる作用を、第１排気ガス
および第２排気ガスの実際の温度に応じて適切に得るこ
とができる。
によれば、高負荷運転時のノッキング抑制作用、および
低負荷運転時の燃焼を促進させる作用を、第１排気ガス
および第２排気ガスの実際の温度に応じて適切に得るこ
とができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の一実施形態に係る圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御
装置について説明する。図１は、本発明のＥＧＲ制御装
置の概略構成を示している。同図に示すように、このＥ
ＧＲ制御装置１は、ＥＣＵ２（還流量制御手段、負荷状
態検出手段、還流量補正手段）を備えており、このＥＣ
Ｕ２は、圧縮着火式内燃機関（以下「エンジン」とい
う）３の負荷状態に応じて、後述するように排気ガスの
還流量を制御する。
明の一実施形態に係る圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御
装置について説明する。図１は、本発明のＥＧＲ制御装
置の概略構成を示している。同図に示すように、このＥ
ＧＲ制御装置１は、ＥＣＵ２（還流量制御手段、負荷状
態検出手段、還流量補正手段）を備えており、このＥＣ
Ｕ２は、圧縮着火式内燃機関（以下「エンジン」とい
う）３の負荷状態に応じて、後述するように排気ガスの
還流量を制御する。
【００１３】このエンジン３は、ＥＣＵ２により始動時
などに火花点火による火花点火燃焼で運転され、それ以
外の低負荷運転時や高負荷運転時などには、圧縮着火に
よる圧縮着火燃焼で運転されるものである。また、エン
ジン３は、シリンダ３ａおよびピストン３ｂを備えた
（ともに１つのみ図示）直列４気筒タイプのガソリンエ
ンジンであり、ピストン３ｂとシリンダヘッド３ｃとの
間に燃焼室３ｄが形成されている。
などに火花点火による火花点火燃焼で運転され、それ以
外の低負荷運転時や高負荷運転時などには、圧縮着火に
よる圧縮着火燃焼で運転されるものである。また、エン
ジン３は、シリンダ３ａおよびピストン３ｂを備えた
（ともに１つのみ図示）直列４気筒タイプのガソリンエ
ンジンであり、ピストン３ｂとシリンダヘッド３ｃとの
間に燃焼室３ｄが形成されている。
【００１４】シリンダヘッド３ｃには、燃焼室３ｄに臨
むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４
および点火プラグ５が取り付けられており、エンジン３
は、燃料を直接、燃焼室３ｄ内に噴射する、いわゆる直
噴式のものである。エンジン３への燃料供給量は、ＥＣ
Ｕ２からの駆動信号により、インジェクタ４の燃料噴射
時間ＴＯＵＴを制御することによって制御される。さら
に、火花点火燃焼時には、ＥＣＵ２から点火時期θｉｇ
に応じたタイミングで点火コイル６を介して点火プラグ
５に高電圧が加えられることにより、点火プラグ５が放
電し、これにより、燃焼室３ｄ内の混合気が燃焼する。
むように燃料噴射弁（以下「インジェクタ」という）４
および点火プラグ５が取り付けられており、エンジン３
は、燃料を直接、燃焼室３ｄ内に噴射する、いわゆる直
噴式のものである。エンジン３への燃料供給量は、ＥＣ
Ｕ２からの駆動信号により、インジェクタ４の燃料噴射
時間ＴＯＵＴを制御することによって制御される。さら
に、火花点火燃焼時には、ＥＣＵ２から点火時期θｉｇ
に応じたタイミングで点火コイル６を介して点火プラグ
５に高電圧が加えられることにより、点火プラグ５が放
電し、これにより、燃焼室３ｄ内の混合気が燃焼する。
【００１５】また、エンジン３のクランクシャフト３ｅ
には、マグネットロータ２０ａが取り付けられており、
マグネットロータ２０ａは、ＭＲＥ（磁気抵抗素子）ピ
ックアップ２０ｂとともに、クランク角センサ２０（負
荷状態検出手段）を構成している。クランク角センサ２
０は、クランクシャフト３ｅの回転に伴い、ともにパル
ス信号であるＣＲＫ信号を出力する。ＣＲＫ信号は、ク
ランクシャフト３ｅの回転角度位置を示す信号であり、
所定のクランク角（例えば、１゜）ごとに１パルスが出
力されるとともに、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づ
き、エンジン３のエンジン回転数ＮＥを算出する。
には、マグネットロータ２０ａが取り付けられており、
マグネットロータ２０ａは、ＭＲＥ（磁気抵抗素子）ピ
ックアップ２０ｂとともに、クランク角センサ２０（負
荷状態検出手段）を構成している。クランク角センサ２
０は、クランクシャフト３ｅの回転に伴い、ともにパル
ス信号であるＣＲＫ信号を出力する。ＣＲＫ信号は、ク
ランクシャフト３ｅの回転角度位置を示す信号であり、
所定のクランク角（例えば、１゜）ごとに１パルスが出
力されるとともに、ＥＣＵ２は、このＣＲＫ信号に基づ
き、エンジン３のエンジン回転数ＮＥを算出する。
【００１６】さらに、エンジン３の吸気管７（吸気通
路）の途中には、スロットルバルブ８が取り付けられて
おり、スロットルバルブ８には、その開度θＴＨ（以下
「スロットル開度θＴＨ」という）を制御するためのス
テッピングモータ９が連結されている。ステッピングモ
ータ９は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ
２からの駆動パルス信号によって、スロットル開度θＴ
Ｈすなわち吸気量を変化させる。また、吸気管７のスロ
ットルバルブ８より下流側には、半導体圧力センサなど
で構成された吸気管内絶対圧センサ２１（負荷状態検出
手段）が取り付けられている。吸気管内絶対圧センサ２
１は、吸気管７内の吸気管内絶対圧ＰＢを検出して、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。
路）の途中には、スロットルバルブ８が取り付けられて
おり、スロットルバルブ８には、その開度θＴＨ（以下
「スロットル開度θＴＨ」という）を制御するためのス
テッピングモータ９が連結されている。ステッピングモ
ータ９は、ＥＣＵ２に電気的に接続されており、ＥＣＵ
２からの駆動パルス信号によって、スロットル開度θＴ
Ｈすなわち吸気量を変化させる。また、吸気管７のスロ
ットルバルブ８より下流側には、半導体圧力センサなど
で構成された吸気管内絶対圧センサ２１（負荷状態検出
手段）が取り付けられている。吸気管内絶対圧センサ２
１は、吸気管７内の吸気管内絶対圧ＰＢを検出して、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。
【００１７】一方、排気管１０（排気通路）の途中に
は、触媒装置１１が取り付けられている。この触媒装置
１１は、ＮＯｘ触媒１１ａと、このＮＯｘ触媒１１ａの
下流側に配置した３元触媒１１ｂとを組み合わせたもの
である。ＮＯｘ触媒１１ａは、図示しないが、イリジウ
ム触媒（イリジウムを担持した炭化ケイ素ウイスカ粉末
とシリカの焼成体）をハニカム構造の基材の表面に被覆
し、その上にペロブスカイト型複酸化物（ＬａＣｏＯ3
粉末とシリカの焼成体）をさらに被覆したものである。
ＮＯｘ触媒１１ａは、リーンバーン運転時の排気ガス中
のＮＯｘを酸化還元作用により浄化する。また、３元触
媒１１ｂは、図示しないが、プラチナおよびロジウムな
どをハニカム構造の基材の表面に被覆したものであり、
リーンバーン運転以外の運転時の排気ガス中のＣＯ、Ｈ
ＣおよびＮＯｘを酸化還元作用により浄化する。
は、触媒装置１１が取り付けられている。この触媒装置
１１は、ＮＯｘ触媒１１ａと、このＮＯｘ触媒１１ａの
下流側に配置した３元触媒１１ｂとを組み合わせたもの
である。ＮＯｘ触媒１１ａは、図示しないが、イリジウ
ム触媒（イリジウムを担持した炭化ケイ素ウイスカ粉末
とシリカの焼成体）をハニカム構造の基材の表面に被覆
し、その上にペロブスカイト型複酸化物（ＬａＣｏＯ3
粉末とシリカの焼成体）をさらに被覆したものである。
ＮＯｘ触媒１１ａは、リーンバーン運転時の排気ガス中
のＮＯｘを酸化還元作用により浄化する。また、３元触
媒１１ｂは、図示しないが、プラチナおよびロジウムな
どをハニカム構造の基材の表面に被覆したものであり、
リーンバーン運転以外の運転時の排気ガス中のＣＯ、Ｈ
ＣおよびＮＯｘを酸化還元作用により浄化する。
【００１８】触媒装置１１の上流側には、Ａ／Ｆセンサ
２２および第１排気温センサ２３が取り付けられてい
る。Ａ／Ｆセンサ２２は、ジルコニアおよび白金電極な
どで構成され、リッチ領域からリーン領域までの空燃比
Ａ／Ｆの広範囲な領域において排気ガス中の酸素濃度を
検出し、その酸素濃度に比例する検出信号をＥＣＵ２に
送る。また、第１排気温センサ２３は、サーミスタなど
で構成され、触媒装置１１の上流側の排気ガス（以下
「第１排気ガス」という）の温度ＴＥＸＨを検出し、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。また、触媒装置１１の下
流側には、Ｏ2 センサ２４が取り付けられている。この
Ｏ2 センサ２４は、Ａ／Ｆセンサ２２と同様に構成され
ており、触媒装置１１の下流側の排気ガス（以下「第２
排気ガス」という）中の酸素濃度に比例する検出信号を
ＥＣＵ２に送る。この第２排気ガスのＮＯｘ濃度は、触
媒装置１１の酸化還元作用により、第１排気ガスよりも
かなり低くなる。
２２および第１排気温センサ２３が取り付けられてい
る。Ａ／Ｆセンサ２２は、ジルコニアおよび白金電極な
どで構成され、リッチ領域からリーン領域までの空燃比
Ａ／Ｆの広範囲な領域において排気ガス中の酸素濃度を
検出し、その酸素濃度に比例する検出信号をＥＣＵ２に
送る。また、第１排気温センサ２３は、サーミスタなど
で構成され、触媒装置１１の上流側の排気ガス（以下
「第１排気ガス」という）の温度ＴＥＸＨを検出し、そ
の検出信号をＥＣＵ２に送る。また、触媒装置１１の下
流側には、Ｏ2 センサ２４が取り付けられている。この
Ｏ2 センサ２４は、Ａ／Ｆセンサ２２と同様に構成され
ており、触媒装置１１の下流側の排気ガス（以下「第２
排気ガス」という）中の酸素濃度に比例する検出信号を
ＥＣＵ２に送る。この第２排気ガスのＮＯｘ濃度は、触
媒装置１１の酸化還元作用により、第１排気ガスよりも
かなり低くなる。
【００１９】また、吸気管７と排気管１０の間には、Ｅ
ＧＲ管１２が接続されている。ＥＧＲ管１２は、第１Ｅ
ＧＲ管１２ａ（第１還流通路）および第２ＥＧＲ管１２
ｂ（第２還流通路）で構成されている。第１ＥＧＲ管１
２ａは、その一端が排気管１０の触媒装置１１よりも上
流側の部位に開口し、他端が吸気管１１の吸気管内絶対
圧センサ２１よりも下流側の部位に接続されている。ま
た、第１ＥＧＲ管１２ａには、第１ＥＧＲ制御弁１３
（還流量制御手段）が取り付けられている。第１ＥＧＲ
制御弁１３は、リニア電磁弁であり、ＥＣＵ２からの駆
動信号に応じてそのバルブリフト量がリニアに変化する
ことにより、第１ＥＧＲ管１２ａの開度を変化させる。
ＥＧＲ制御弁１３には、図示しないバルブリフトセンサ
が取り付けられている。ＥＣＵ２は、バルブリフトセン
サの検出信号によって第１ＥＧＲ制御弁１３の実際のバ
ルブリフト量を検出するとともに、この検出値に応じて
第１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量をフィードバッ
ク制御することにより、吸気側に還流される第１排気ガ
スの還流量ＱＥＧＲ１を制御する。
ＧＲ管１２が接続されている。ＥＧＲ管１２は、第１Ｅ
ＧＲ管１２ａ（第１還流通路）および第２ＥＧＲ管１２
ｂ（第２還流通路）で構成されている。第１ＥＧＲ管１
２ａは、その一端が排気管１０の触媒装置１１よりも上
流側の部位に開口し、他端が吸気管１１の吸気管内絶対
圧センサ２１よりも下流側の部位に接続されている。ま
た、第１ＥＧＲ管１２ａには、第１ＥＧＲ制御弁１３
（還流量制御手段）が取り付けられている。第１ＥＧＲ
制御弁１３は、リニア電磁弁であり、ＥＣＵ２からの駆
動信号に応じてそのバルブリフト量がリニアに変化する
ことにより、第１ＥＧＲ管１２ａの開度を変化させる。
ＥＧＲ制御弁１３には、図示しないバルブリフトセンサ
が取り付けられている。ＥＣＵ２は、バルブリフトセン
サの検出信号によって第１ＥＧＲ制御弁１３の実際のバ
ルブリフト量を検出するとともに、この検出値に応じて
第１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量をフィードバッ
ク制御することにより、吸気側に還流される第１排気ガ
スの還流量ＱＥＧＲ１を制御する。
【００２０】さらに、第２ＥＧＲ管１２ｂは、その一端
が排気管１０の触媒装置１１よりも下流側の部位に開口
し、他端が第１ＥＧＲ管１２ａの第１ＥＧＲ制御弁１３
よりも下流側の部位に接続されている。この第２ＥＧＲ
管１２ｂの途中には、インタークーラ１４（冷却手段）
および第２ＥＧＲ制御弁１５（還流量制御手段）が、上
流側から順に配置され、取り付けられている。
が排気管１０の触媒装置１１よりも下流側の部位に開口
し、他端が第１ＥＧＲ管１２ａの第１ＥＧＲ制御弁１３
よりも下流側の部位に接続されている。この第２ＥＧＲ
管１２ｂの途中には、インタークーラ１４（冷却手段）
および第２ＥＧＲ制御弁１５（還流量制御手段）が、上
流側から順に配置され、取り付けられている。
【００２１】インタークーラ１４は、水冷式のものであ
り、吸気側に還流される第２排気ガスを冷却する。ま
た、第２ＥＧＲ制御弁１５は、第１ＥＧＲ制御弁１３と
同じリニア電磁弁であり、ＥＣＵ２は、第２ＥＧＲ制御
弁１５のバルブリフト量をフィードバック制御すること
により、吸気側に還流される第２排気ガスの還流量ＱＥ
ＧＲ２を制御する。さらに、第２ＥＧＲ管１２ｂのイン
タークーラ１４と第２ＥＧＲ制御弁１５との間には、第
２排気温センサ２５が配置されている。第２排気温セン
サ２５は、インタークーラ１４で冷却された第２排気ガ
スの温度ＴＥＧＲを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に
送る。
り、吸気側に還流される第２排気ガスを冷却する。ま
た、第２ＥＧＲ制御弁１５は、第１ＥＧＲ制御弁１３と
同じリニア電磁弁であり、ＥＣＵ２は、第２ＥＧＲ制御
弁１５のバルブリフト量をフィードバック制御すること
により、吸気側に還流される第２排気ガスの還流量ＱＥ
ＧＲ２を制御する。さらに、第２ＥＧＲ管１２ｂのイン
タークーラ１４と第２ＥＧＲ制御弁１５との間には、第
２排気温センサ２５が配置されている。第２排気温セン
サ２５は、インタークーラ１４で冷却された第２排気ガ
スの温度ＴＥＧＲを検出し、その検出信号をＥＣＵ２に
送る。
【００２２】一方、ＥＣＵ２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯ
ＭおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロ
コンピュータで構成されている（いずれも図示せず）。
ＥＣＵ２に入力された各センサ２０〜２５の検出信号は
それぞれ、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整形が
なされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの
入力信号に応じて、以下に述べるように、第１および第
２ＥＧＲ制御弁１３，１５のバルブリフト量ＬＥＨＮ
Ｆ，ＬＥＬＮＦを算出し、第１および第２ＥＧＲ制御弁
１３，１５の実際のバルブリフト量がこれらのバルブリ
フト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦになるようにフィードバ
ック制御することにより、第１および第２排気ガスの還
流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２を制御する。
ＭおよびＩ／Ｏインターフェースなどからなるマイクロ
コンピュータで構成されている（いずれも図示せず）。
ＥＣＵ２に入力された各センサ２０〜２５の検出信号は
それぞれ、入力インターフェースでＡ／Ｄ変換や整形が
なされた後、ＣＰＵに入力される。ＣＰＵは、これらの
入力信号に応じて、以下に述べるように、第１および第
２ＥＧＲ制御弁１３，１５のバルブリフト量ＬＥＨＮ
Ｆ，ＬＥＬＮＦを算出し、第１および第２ＥＧＲ制御弁
１３，１５の実際のバルブリフト量がこれらのバルブリ
フト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦになるようにフィードバ
ック制御することにより、第１および第２排気ガスの還
流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２を制御する。
【００２３】図２は、第１ＥＧＲ制御弁１３および第２
ＥＧＲ制御弁１５のバルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬ
ＮＦを算出する処理を示すフローチャートである。本処
理は、タイマ設定により所定周期（例えば１００ｍｓｅ
ｃごと）で割込み実行される。
ＥＧＲ制御弁１５のバルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬ
ＮＦを算出する処理を示すフローチャートである。本処
理は、タイマ設定により所定周期（例えば１００ｍｓｅ
ｃごと）で割込み実行される。
【００２４】本処理では、まず、ステップ１（図ではＳ
１と略す。以下同様）において、センサ２０〜２５から
の検出信号やそれら以外の運転パラメータを表す検出信
号（例えばエンジンの冷却水温）などを読み込み、ＣＲ
Ｋ信号からエンジン３の回転数ＮＥを算出するととも
に、これらの検出信号からエンジン３の運転状態を検出
する。
１と略す。以下同様）において、センサ２０〜２５から
の検出信号やそれら以外の運転パラメータを表す検出信
号（例えばエンジンの冷却水温）などを読み込み、ＣＲ
Ｋ信号からエンジン３の回転数ＮＥを算出するととも
に、これらの検出信号からエンジン３の運転状態を検出
する。
【００２５】次に、ステップ２において、ステップ１で
検出した運転状態から、エンジン３がＥＧＲ領域にある
か否か（すなわち第１および第２排気ガスを還流するべ
き運転領域か否か）を判別する。ステップ２の判別結果
がＮＯのとき、すなわちＥＧＲ領域にないときには、第
１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量ＬＥＨＮＦを
「０」にセットし、さらに第２ＥＧＲ制御弁１５のバル
ブリフト量ＬＥＬＮＦを「０」にセットする（ステップ
８〜９）。このようなＥＧＲ領域でない領域には、例え
ばエンジン３の始動直後、スロットルバルブ８の全開運
転時またはフューエルカット運転時など、ＥＧＲ動作を
行っても燃焼の安定性を向上させる効果がないかまたは
逆効果である領域が含まれる。次に、ステップ７に進
み、これらのバルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに
応じた駆動信号を第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１
５にそれぞれ出力して本処理を終了する。この場合、バ
ルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦがともに「０」で
あることによって、第１および第２ＥＧＲ管１２ａ，１
２ｂはそれぞれ第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１５
によって閉鎖状態に保持され、その結果、第１および第
２排気ガスはともに還流されない。
検出した運転状態から、エンジン３がＥＧＲ領域にある
か否か（すなわち第１および第２排気ガスを還流するべ
き運転領域か否か）を判別する。ステップ２の判別結果
がＮＯのとき、すなわちＥＧＲ領域にないときには、第
１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量ＬＥＨＮＦを
「０」にセットし、さらに第２ＥＧＲ制御弁１５のバル
ブリフト量ＬＥＬＮＦを「０」にセットする（ステップ
８〜９）。このようなＥＧＲ領域でない領域には、例え
ばエンジン３の始動直後、スロットルバルブ８の全開運
転時またはフューエルカット運転時など、ＥＧＲ動作を
行っても燃焼の安定性を向上させる効果がないかまたは
逆効果である領域が含まれる。次に、ステップ７に進
み、これらのバルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに
応じた駆動信号を第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１
５にそれぞれ出力して本処理を終了する。この場合、バ
ルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦがともに「０」で
あることによって、第１および第２ＥＧＲ管１２ａ，１
２ｂはそれぞれ第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１５
によって閉鎖状態に保持され、その結果、第１および第
２排気ガスはともに還流されない。
【００２６】一方、ステップ２の判別結果がＹＥＳのと
き、すなわちエンジン３がＥＧＲ領域にあるときには、
ステップ３に進み、第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，
１５の第１および第２基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，Ｌ
ＥＬＮをそれぞれ算出する。これらの第１および第２基
本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮは、ステップ１で
算出したエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢ
に応じて、それぞれのＮＥ−ＰＢマップを検索すること
により算出される。
き、すなわちエンジン３がＥＧＲ領域にあるときには、
ステップ３に進み、第１および第２ＥＧＲ制御弁１３，
１５の第１および第２基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，Ｌ
ＥＬＮをそれぞれ算出する。これらの第１および第２基
本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮは、ステップ１で
算出したエンジン回転数ＮＥおよび吸気管内絶対圧ＰＢ
に応じて、それぞれのＮＥ−ＰＢマップを検索すること
により算出される。
【００２７】図３（ａ）および図３（ｂ）は、第１およ
び第２基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮ算出用の
ＮＥ−ＰＢマップの一例を示しており、これらのＮＥ−
ＰＢマップは、ＲＯＭ内に予め格納されている。図３
（ａ）に示す第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮ算出用の
ＮＥ−ＰＢマップにおいては、第１基本バルブリフト量
ＬＥＨＮは、低負荷であるほど、すなわち吸気管内絶対
圧ＰＢが低いほど大きい値に設定されている。一方、エ
ンジン回転数ＮＥに対しては、第１基本バルブリフト量
ＬＥＨＮは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、大きい値
に設定されているとともに、エンジン回転数ＮＥの上昇
に伴う第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮの増加の度合
は、負荷の低下に伴う減少の度合よりも緩やかに設定さ
れている。
び第２基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮ算出用の
ＮＥ−ＰＢマップの一例を示しており、これらのＮＥ−
ＰＢマップは、ＲＯＭ内に予め格納されている。図３
（ａ）に示す第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮ算出用の
ＮＥ−ＰＢマップにおいては、第１基本バルブリフト量
ＬＥＨＮは、低負荷であるほど、すなわち吸気管内絶対
圧ＰＢが低いほど大きい値に設定されている。一方、エ
ンジン回転数ＮＥに対しては、第１基本バルブリフト量
ＬＥＨＮは、エンジン回転数ＮＥが高いほど、大きい値
に設定されているとともに、エンジン回転数ＮＥの上昇
に伴う第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮの増加の度合
は、負荷の低下に伴う減少の度合よりも緩やかに設定さ
れている。
【００２８】また、図３（ｂ）に示す第２基本バルブリ
フト量ＬＥＬＮ算出用のＮＥ−ＰＢマップにおいては、
第２基本バルブリフト量ＬＥＬＮは、高負荷であるほ
ど、すなわち吸気管内絶対圧ＰＢが高いほど、大きい値
に設定されている。これと同様に、エンジン回転数ＮＥ
に対しても、第２基本バルブリフト量ＬＥＬＮは、エン
ジン回転数ＮＥが高いほど、大きい値に設定されてい
る。また、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴う第２基本バ
ルブリフト量ＬＥＬＮの増加の度合は、負荷の増大に伴
う増加の度合よりも緩やかに設定されている。以上のよ
うにＬＥＨＮ，ＬＥＬＮ算出用の２つのＮＥ−ＰＢマッ
プが設定されている理由は、低負荷時には、ＮＯｘ濃度
の高い第１排気ガスの還流量を大きくすることによっ
て、圧縮着火を促進させる一方、高負荷時には、ＮＯｘ
濃度および温度の低い第２排気ガスの還流量を大きくす
ることによって、ノッキングを抑制するためである。
フト量ＬＥＬＮ算出用のＮＥ−ＰＢマップにおいては、
第２基本バルブリフト量ＬＥＬＮは、高負荷であるほ
ど、すなわち吸気管内絶対圧ＰＢが高いほど、大きい値
に設定されている。これと同様に、エンジン回転数ＮＥ
に対しても、第２基本バルブリフト量ＬＥＬＮは、エン
ジン回転数ＮＥが高いほど、大きい値に設定されてい
る。また、エンジン回転数ＮＥの上昇に伴う第２基本バ
ルブリフト量ＬＥＬＮの増加の度合は、負荷の増大に伴
う増加の度合よりも緩やかに設定されている。以上のよ
うにＬＥＨＮ，ＬＥＬＮ算出用の２つのＮＥ−ＰＢマッ
プが設定されている理由は、低負荷時には、ＮＯｘ濃度
の高い第１排気ガスの還流量を大きくすることによっ
て、圧縮着火を促進させる一方、高負荷時には、ＮＯｘ
濃度および温度の低い第２排気ガスの還流量を大きくす
ることによって、ノッキングを抑制するためである。
【００２９】次に、ステップ４に進み、第１および第２
基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮを温度補正する
ための第１および第２温度補正係数ＫＴＥＨ，ＫＴＥＬ
をそれぞれ算出する。これらの第１および第２温度補正
係数ＫＴＥＨ，ＫＴＥＬはそれぞれ、第１および第２排
気温センサ２３，２５がそれぞれ検出した第１および第
２排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて算出され
る。具体的には、図４および図５にその一例を示すＫＴ
ＥＨ−ＴＥＸＨテーブルおよびＫＴＥＬ−ＴＥＧＲテー
ブルを検索することにより算出される。
基本バルブリフト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮを温度補正する
ための第１および第２温度補正係数ＫＴＥＨ，ＫＴＥＬ
をそれぞれ算出する。これらの第１および第２温度補正
係数ＫＴＥＨ，ＫＴＥＬはそれぞれ、第１および第２排
気温センサ２３，２５がそれぞれ検出した第１および第
２排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて算出され
る。具体的には、図４および図５にその一例を示すＫＴ
ＥＨ−ＴＥＸＨテーブルおよびＫＴＥＬ−ＴＥＧＲテー
ブルを検索することにより算出される。
【００３０】図４に示すように、ＫＴＥＨ−ＴＥＸＨテ
ーブルでは、第１温度補正係数ＫＴＥＨの値は、第１排
気ガスの温度ＴＥＸＨが低いほど、大きく設定されてい
る。これは、第１排気ガスの温度ＴＥＸＨが低いほど混
合気の圧縮着火が促進される度合いが小さいので、温度
ＴＥＸＨが低くなるのに伴い第１排気ガスの還流量を大
きくすることによって、必要な圧縮着火の促進作用を適
切に得るためである。また、図５に示すように、ＫＴＥ
Ｌ−ＴＥＧＲテーブルでは、第２温度補正係数ＫＴＥＬ
の値は、第２排気ガスの温度ＴＥＧＲが低いほど、小さ
く設定されている。これは、第２排気ガスの温度ＴＥＧ
Ｒが低いほど混合気のノッキングが抑制されるので、温
度ＴＥＧＲが低くなるのに伴い第２排気ガスの還流量を
小さくすることによって、第２排気ガスを多量に還流さ
せることによるエンジン出力の低下を最小限に留めなが
ら、高負荷時のノッキングの抑制作用を適切に得るため
である。
ーブルでは、第１温度補正係数ＫＴＥＨの値は、第１排
気ガスの温度ＴＥＸＨが低いほど、大きく設定されてい
る。これは、第１排気ガスの温度ＴＥＸＨが低いほど混
合気の圧縮着火が促進される度合いが小さいので、温度
ＴＥＸＨが低くなるのに伴い第１排気ガスの還流量を大
きくすることによって、必要な圧縮着火の促進作用を適
切に得るためである。また、図５に示すように、ＫＴＥ
Ｌ−ＴＥＧＲテーブルでは、第２温度補正係数ＫＴＥＬ
の値は、第２排気ガスの温度ＴＥＧＲが低いほど、小さ
く設定されている。これは、第２排気ガスの温度ＴＥＧ
Ｒが低いほど混合気のノッキングが抑制されるので、温
度ＴＥＧＲが低くなるのに伴い第２排気ガスの還流量を
小さくすることによって、第２排気ガスを多量に還流さ
せることによるエンジン出力の低下を最小限に留めなが
ら、高負荷時のノッキングの抑制作用を適切に得るため
である。
【００３１】次に、ステップ５に進み、前記ステップ３
で算出した第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮに、ステッ
プ４で算出した第１温度補正係数ＫＴＥＨを乗算するこ
とによって、第１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量Ｌ
ＥＨＮＦを算出する（ＬＥＨＮＦ＝ＬＥＨＮ＊ＫＴＥ
Ｈ）。この後、ステップ６に進み、同様に、第２基本バ
ルブリフト量ＬＥＬＮに第２温度補正係数ＫＴＥＬを乗
算することによって、第２ＥＧＲ制御弁１５のバルブリ
フト量ＬＥＬＮＦを算出する（ＬＥＬＮＦ＝ＬＥＬＮ＊
ＫＴＥＬ）。次に、ステップ７に進み、算出したバルブ
リフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに応じた駆動信号を第
１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１５にそれぞれ出力し
て、本処理を終了する。
で算出した第１基本バルブリフト量ＬＥＨＮに、ステッ
プ４で算出した第１温度補正係数ＫＴＥＨを乗算するこ
とによって、第１ＥＧＲ制御弁１３のバルブリフト量Ｌ
ＥＨＮＦを算出する（ＬＥＨＮＦ＝ＬＥＨＮ＊ＫＴＥ
Ｈ）。この後、ステップ６に進み、同様に、第２基本バ
ルブリフト量ＬＥＬＮに第２温度補正係数ＫＴＥＬを乗
算することによって、第２ＥＧＲ制御弁１５のバルブリ
フト量ＬＥＬＮＦを算出する（ＬＥＬＮＦ＝ＬＥＬＮ＊
ＫＴＥＬ）。次に、ステップ７に進み、算出したバルブ
リフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに応じた駆動信号を第
１および第２ＥＧＲ制御弁１３，１５にそれぞれ出力し
て、本処理を終了する。
【００３２】ＥＣＵ２は、以上のように算出したバルブ
リフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦになるように、第１お
よび第２ＥＧＲ制御弁１３，１５の実際のバルブリフト
量をフィードバック制御する。これにより、第１および
第２ＥＧＲ制御弁１３，１５は、第１および第２排気ガ
スを、バルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに応じた
還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２で吸気管７へそれぞれ還
流させるように、第１および第２ＥＧＲ管１２ａ，１２
ｂを開放する。
リフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦになるように、第１お
よび第２ＥＧＲ制御弁１３，１５の実際のバルブリフト
量をフィードバック制御する。これにより、第１および
第２ＥＧＲ制御弁１３，１５は、第１および第２排気ガ
スを、バルブリフト量ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦに応じた
還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２で吸気管７へそれぞれ還
流させるように、第１および第２ＥＧＲ管１２ａ，１２
ｂを開放する。
【００３３】以上詳述したように本実施形態のＥＧＲ制
御装置１は、エンジン３の高負荷運転時には、ＮＯｘ濃
度および温度の低い第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ２を
増やし、ＮＯｘ濃度および温度の高い第１排気ガスの還
流量ＱＥＧＲ１を減らすように制御する。これにより、
混合気のＮＯｘ濃度および温度を低くすることができる
ことによって、ＮＯｘによる混合気の自着火を抑制でき
るとともに、燃焼温度の低下により自着火をさらに抑制
できる。その結果、高負荷運転時のノッキングの発生を
効果的に抑制することができる。一方、低負荷運転時に
は、ＮＯｘ濃度および温度の高い第１排気ガスの還流量
ＱＥＧＲ１を増やし、ＮＯｘ濃度および温度の低い第２
排気ガスの還流量ＱＥＧＲ２を減らすように制御する。
このように混合気のＮＯｘ濃度を高めることにより、Ｎ
Ｏｘによる混合気の圧縮着火の促進作用を得ることがで
きるとともに、高温の第１排気ガスによる加温作用を得
ることができることよって、燃焼温度を高めることがで
きる。その結果、低負荷運転時の燃焼の安定性を確保す
ることができる。以上により、高負荷運転時および低負
荷運転時の双方において運転領域を拡大することができ
る。
御装置１は、エンジン３の高負荷運転時には、ＮＯｘ濃
度および温度の低い第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ２を
増やし、ＮＯｘ濃度および温度の高い第１排気ガスの還
流量ＱＥＧＲ１を減らすように制御する。これにより、
混合気のＮＯｘ濃度および温度を低くすることができる
ことによって、ＮＯｘによる混合気の自着火を抑制でき
るとともに、燃焼温度の低下により自着火をさらに抑制
できる。その結果、高負荷運転時のノッキングの発生を
効果的に抑制することができる。一方、低負荷運転時に
は、ＮＯｘ濃度および温度の高い第１排気ガスの還流量
ＱＥＧＲ１を増やし、ＮＯｘ濃度および温度の低い第２
排気ガスの還流量ＱＥＧＲ２を減らすように制御する。
このように混合気のＮＯｘ濃度を高めることにより、Ｎ
Ｏｘによる混合気の圧縮着火の促進作用を得ることがで
きるとともに、高温の第１排気ガスによる加温作用を得
ることができることよって、燃焼温度を高めることがで
きる。その結果、低負荷運転時の燃焼の安定性を確保す
ることができる。以上により、高負荷運転時および低負
荷運転時の双方において運転領域を拡大することができ
る。
【００３４】また、第１および第２排気ガスの還流量Ｑ
ＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２すなわちバルブリフト量ＬＥＨＮ
Ｆ，ＬＥＬＮＦは、第１および第２排気ガスの温度ＴＥ
ＸＨ，ＴＥＧＲに応じてそれぞれ補正されるので、高負
荷運転時のノッキング抑制作用、および低負荷運転時の
燃焼を促進させる作用を、第１排気ガスおよび第２排気
ガスの実際の検出温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて適切
に得ることができる。
ＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２すなわちバルブリフト量ＬＥＨＮ
Ｆ，ＬＥＬＮＦは、第１および第２排気ガスの温度ＴＥ
ＸＨ，ＴＥＧＲに応じてそれぞれ補正されるので、高負
荷運転時のノッキング抑制作用、および低負荷運転時の
燃焼を促進させる作用を、第１排気ガスおよび第２排気
ガスの実際の検出温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲに応じて適切
に得ることができる。
【００３５】なお、前述した実施形態においては、第１
および第２排気温センサ２３，２５を用いて第１および
第２排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲを算出したが、
運転状態から第１排気ガスの温度ＴＥＸＨを算出し、こ
の第１排気ガスの温度ＴＥＸＨおよびインタークーラの
冷却性能に応じて、第２排気ガスの温度ＴＥＧＲを算出
するようにしてもよい。また、第２排気ガスを冷却する
ための冷却手段は、水冷式のインタークーラに限らず、
空冷式のインタークーラなど、排気ガスを冷却可能なも
のであればよい。さらに、エンジン３の負荷状態を表す
パラメータとしてエンジン回転数ＮＥを算出しかつ吸気
管内絶対圧ＰＢを検出しているが、これに限らず、アク
セル開度や吸入空気量などの他のパラメータを検出して
もよい。
および第２排気温センサ２３，２５を用いて第１および
第２排気ガスの温度ＴＥＸＨ，ＴＥＧＲを算出したが、
運転状態から第１排気ガスの温度ＴＥＸＨを算出し、こ
の第１排気ガスの温度ＴＥＸＨおよびインタークーラの
冷却性能に応じて、第２排気ガスの温度ＴＥＧＲを算出
するようにしてもよい。また、第２排気ガスを冷却する
ための冷却手段は、水冷式のインタークーラに限らず、
空冷式のインタークーラなど、排気ガスを冷却可能なも
のであればよい。さらに、エンジン３の負荷状態を表す
パラメータとしてエンジン回転数ＮＥを算出しかつ吸気
管内絶対圧ＰＢを検出しているが、これに限らず、アク
セル開度や吸入空気量などの他のパラメータを検出して
もよい。
【００３６】また、前述した実施形態では、第１および
第２ＥＧＲ制御弁１３，１５により第１および第２排気
ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２をそれぞれ制御し
ているが、これらに代えて、図６に示すように、第１Ｅ
ＧＲ管１２ａと第２ＥＧＲ管１２ｂの接続点に第３ＥＧ
Ｒ制御弁１３ａを設け、その下流側に第４ＥＧＲ制御弁
１５ａを設けてもよい。この場合、第３ＥＧＲ制御弁１
３ａは、第１および第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，
ＱＥＧＲ２を互いに独立して制御するものとし、第４Ｅ
ＧＲ制御弁１５ａは、第１ＥＧＲ制御弁１３ａからの第
１排気ガスおよび第２排気ガスの還流量（ＱＥＧＲ１＋
ＱＥＧＲ２）を全体としてさらに制御するものとすれば
よい。このような第３および第４ＥＧＲ制御弁１３ａ，
１５ａを用いれば、前述した実施形態と同様に第１およ
び第２排気ガスの還流量を制御することができる。
第２ＥＧＲ制御弁１３，１５により第１および第２排気
ガスの還流量ＱＥＧＲ１，ＱＥＧＲ２をそれぞれ制御し
ているが、これらに代えて、図６に示すように、第１Ｅ
ＧＲ管１２ａと第２ＥＧＲ管１２ｂの接続点に第３ＥＧ
Ｒ制御弁１３ａを設け、その下流側に第４ＥＧＲ制御弁
１５ａを設けてもよい。この場合、第３ＥＧＲ制御弁１
３ａは、第１および第２排気ガスの還流量ＱＥＧＲ１，
ＱＥＧＲ２を互いに独立して制御するものとし、第４Ｅ
ＧＲ制御弁１５ａは、第１ＥＧＲ制御弁１３ａからの第
１排気ガスおよび第２排気ガスの還流量（ＱＥＧＲ１＋
ＱＥＧＲ２）を全体としてさらに制御するものとすれば
よい。このような第３および第４ＥＧＲ制御弁１３ａ，
１５ａを用いれば、前述した実施形態と同様に第１およ
び第２排気ガスの還流量を制御することができる。
【００３７】さらに、触媒装置１１の３元触媒１１ｂに
代えて、リーンバーン運転中の排気ガスのＮＯｘを吸蔵
するＮＯｘ吸蔵触媒と、それ以外の運転中の排気ガスの
ＮＯｘの酸化還元などを行う３元触媒とを組み合わせた
ＮＯｘ吸着型触媒を用いてもよい。さらに、エンジン３
の燃料は、ガソリンに限らず、アルコールや軽油などエ
ンジン３で燃焼可能なものであればよい。
代えて、リーンバーン運転中の排気ガスのＮＯｘを吸蔵
するＮＯｘ吸蔵触媒と、それ以外の運転中の排気ガスの
ＮＯｘの酸化還元などを行う３元触媒とを組み合わせた
ＮＯｘ吸着型触媒を用いてもよい。さらに、エンジン３
の燃料は、ガソリンに限らず、アルコールや軽油などエ
ンジン３で燃焼可能なものであればよい。
【００３８】
【発明の効果】以上のように、本発明の圧縮着火式内燃
機関のＥＧＲ制御装置によれば、高負荷運転時のノッキ
ングを十分に抑制することができるとともに、低負荷運
転時の燃焼の安定性を確保でき、それにより、高負荷運
転時および低負荷運転時の双方において運転領域を拡大
することができる。
機関のＥＧＲ制御装置によれば、高負荷運転時のノッキ
ングを十分に抑制することができるとともに、低負荷運
転時の燃焼の安定性を確保でき、それにより、高負荷運
転時および低負荷運転時の双方において運転領域を拡大
することができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る圧縮着火式内燃機関
のＥＧＲ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
のＥＧＲ制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】第１および第２ＥＧＲ制御弁のバルブリフト量
ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦを算出する処理の手順を示すフ
ローチャートである。
ＬＥＨＮＦ，ＬＥＬＮＦを算出する処理の手順を示すフ
ローチャートである。
【図３】第１および第２ＥＧＲ制御弁の基本バルブリフ
ト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮを算出するためのＮＥ−ＰＢマ
ップの一例をそれぞれ示す図である。
ト量ＬＥＨＮ，ＬＥＬＮを算出するためのＮＥ−ＰＢマ
ップの一例をそれぞれ示す図である。
【図４】第１温度補正係数ＫＴＥＨ算出用のテーブルの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図５】第２温度補正係数ＫＴＥＬ算出用のテーブルの
一例を示す図である。
一例を示す図である。
【図６】圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制御装置の変形例
の概略構成を示すブロック図である。
の概略構成を示すブロック図である。
１ ＥＧＲ制御装置 ２ ＥＣＵ（還流量制御手段、負荷状態検出手段、還
流量補正手段） ３ 圧縮着火式内燃機関 ７ 吸気管（吸気通路） １０ 排気管（排気通路） １２ａ 第１ＥＧＲ管（第１還流通路） １２ｂ 第２ＥＧＲ管（第２還流通路） １３ 第１ＥＧＲ制御弁（還流量制御手段） １４ インタークーラ（冷却手段） １５ 第２ＥＧＲ制御弁（還流量制御手段） ２０ クランク角センサ（負荷状態検出手段） ２１ 吸気管内絶対圧センサ（負荷状態検出手段） ２３ 第１排気温センサ（第１排気温検出手段） ２５ 第２排気温センサ（第２排気温検出手段） ＫＴＥＨ 第１温度補正係数（第１排気ガスの還流量
の温度補正係数） ＫＴＥＬ 第２温度補正係数（第２排気ガスの還流量
の温度補正係数） ＱＥＧＲ１ 第１排気ガスの還流量 ＱＥＧＲ２ 第２排気ガスの還流量 ＴＥＸＨ 第１排気ガスの温度 ＴＥＧＲ 第２排気ガスの温度 Ｓ５ 第１排気ガスの還流量を補正するステップ（還流
量補正手段） Ｓ６ 第２排気ガスの還流量を補正するステップ（還流
量補正手段）
流量補正手段） ３ 圧縮着火式内燃機関 ７ 吸気管（吸気通路） １０ 排気管（排気通路） １２ａ 第１ＥＧＲ管（第１還流通路） １２ｂ 第２ＥＧＲ管（第２還流通路） １３ 第１ＥＧＲ制御弁（還流量制御手段） １４ インタークーラ（冷却手段） １５ 第２ＥＧＲ制御弁（還流量制御手段） ２０ クランク角センサ（負荷状態検出手段） ２１ 吸気管内絶対圧センサ（負荷状態検出手段） ２３ 第１排気温センサ（第１排気温検出手段） ２５ 第２排気温センサ（第２排気温検出手段） ＫＴＥＨ 第１温度補正係数（第１排気ガスの還流量
の温度補正係数） ＫＴＥＬ 第２温度補正係数（第２排気ガスの還流量
の温度補正係数） ＱＥＧＲ１ 第１排気ガスの還流量 ＱＥＧＲ２ 第２排気ガスの還流量 ＴＥＸＨ 第１排気ガスの温度 ＴＥＧＲ 第２排気ガスの温度 Ｓ５ 第１排気ガスの還流量を補正するステップ（還流
量補正手段） Ｓ６ 第２排気ガスの還流量を補正するステップ（還流
量補正手段）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ Ｆ０２Ｄ 41/02 ３５１ ３Ｇ３０１ 41/18 41/18 Ｚ 45/00 ３１２ 45/00 ３１２Ｒ ３１２Ｈ ３６２ ３６２Ｈ ３６４ ３６４Ｄ ３６４Ｇ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｄ ５７０Ａ ５８０ ５８０Ａ ５８０Ｄ ５８０Ｅ ５８０Ｈ (72)発明者 郡司 貴浩 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内 Ｆターム(参考） 3G023 AA01 AA06 AA18 AB06 AC04 AE05 AG02 AG03 3G062 AA01 CA06 EA12 ED01 ED08 ED09 ED10 ED11 GA02 GA05 GA06 GA09 GA17 GA21 3G084 AA00 BA00 BA20 CA03 CA04 DA28 DA38 EA11 EB09 EC03 FA07 FA10 FA11 FA18 FA27 FA33 FA38 3G091 AA02 AA11 AA17 AA18 AA20 AA24 AA28 AB03 AB05 AB06 AB09 BA14 BA15 BA19 BA36 CA13 CB05 CB07 CB08 DA01 DA02 DA03 DA05 DB10 DC01 EA01 EA03 EA05 EA06 EA07 EA16 EA17 EA21 EA23 EA26 EA31 EA34 FA07 FA12 FA13 FA14 FB10 GA06 GB01X GB05W GB06W GB10X GB13X GB16X HA08 HA18 HA36 HA37 HA42 HA47 HB01 HB03 HB05 3G092 AA01 AA02 AA06 AA09 AA17 AB02 AB03 AB05 DC03 DC09 DG09 EC09 FA16 GA05 GA06 HA05Z HD01Z HD06Z HD07X HD07Z HE03Z HE06Z 3G301 HA00 JA21 JA22 KA08 KA09 LA00 NA08 NC04 NE17 NE19 PA01Z PA07Z PA11Z PA17Z PD11Z PE01Z PE03Z PF03Z
Claims (3)
- 【請求項１】 混合気を圧縮着火により燃焼させるとと
もに、排気ガスを吸気通路に還流可能な圧縮着火式内燃
機関のＥＧＲ制御装置であって、 高いＮＯｘ濃度の第１排気ガスおよびこれよりも低いＮ
Ｏｘ濃度の第２排気ガスを取り出すために一端が排気通
路の互いに異なる所定の部位にそれぞれ開口し、これら
の所定の部位から取り出された前記第１排気ガスおよび
前記第２排気ガスを前記吸気通路にそれぞれ還流させる
ための第１還流通路および第２還流通路と、 負荷状態を検出する負荷状態検出手段と、 この負荷状態検出手段により検出された負荷状態に応じ
て、前記第１排気ガスおよび前記第２排気ガスの還流量
を制御する還流量制御手段と、 を備えることを特徴とする圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ
制御装置。 - 【請求項２】 前記第２還流通路に設けられ、前記第２
排気ガスを冷却する冷却手段をさらに備えることを特徴
とする請求項１に記載の圧縮着火式内燃機関のＥＧＲ制
御装置。 - 【請求項３】 前記第１排気ガスおよび前記第２排気ガ
スの温度をそれぞれ検出する第１排気温検出手段および
第２排気温検出手段と、 前記第１排気ガスおよび前記第２排気ガスの還流量を、
当該検出された第１排気ガスおよび第２排気ガスの温度
に応じて補正する還流量補正手段をさらに備えることを
特徴とする請求項１または２に記載の圧縮着火式内燃機
関のＥＧＲ制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34201199A JP2001152855A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 圧縮着火式内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34201199A JP2001152855A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 圧縮着火式内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001152855A true JP2001152855A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18350499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34201199A Withdrawn JP2001152855A (ja) | 1999-12-01 | 1999-12-01 | 圧縮着火式内燃機関のｅｇｒ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001152855A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003328844A (ja) * | 2002-05-16 | 2003-11-19 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 予混合圧縮着火エンジンの運転制御方法及びその装置 |
| FR2872861A1 (fr) * | 2004-07-06 | 2006-01-13 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de controle de l'inflammation du melange dans un moteur a combustion interne |
| WO2006097366A1 (de) * | 2005-03-18 | 2006-09-21 | Siemens Vdo Automotive Ag | Verfahren zur rückführung eines teilstromes an abgas zu einem verbrennungsmotor eines kraftfahrzeuges |
| JP2007262954A (ja) * | 2006-03-28 | 2007-10-11 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火内燃機関の着火時期制御装置 |
| JP2011001893A (ja) * | 2009-06-19 | 2011-01-06 | Denso Corp | 排気浄化システム |
| KR101060370B1 (ko) | 2008-12-24 | 2011-08-29 | 호서대학교 산학협력단 | Ｅｇｒ 장치 및 이를 포함하는 엔진시스템 |
| WO2012045461A3 (de) * | 2010-10-07 | 2012-08-23 | Daimler Ag | Betriebsverfahren einer brennkraftmaschine mit einem agr katalysator wahrend des wechsels zwischen den hcci - brennverfahren und den brennverfahren mit fremdzundung (si) |
| CN105508087A (zh) * | 2015-12-30 | 2016-04-20 | 联合汽车电子有限公司 | 混联式废气再循环系统及其使用方法 |
| CN107461284A (zh) * | 2016-06-03 | 2017-12-12 | 北京汽车动力总成有限公司 | 一种egr控制系统和汽车 |
| JP2019199821A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | マツダ株式会社 | 内燃機関の燃焼制御装置 |
-
1999
- 1999-12-01 JP JP34201199A patent/JP2001152855A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070206 |