JP2010185351A

JP2010185351A - 排気還流装置

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Publication number: JP2010185351A
Application number: JP2009029625A
Authority: JP
Inventors: Akira Hasegawa; 亮長谷川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2010-08-26

Abstract

【課題】ＥＧＲガスの冷却性能が既存の排気還流装置よりも高く、かつ、既存構成の排気還流装置では、冷却したＥＧＲガスを還流させることが困難な状況下でも、冷却したＥＧＲガスを還流させることが可能な排気還流装置を提供する。
【解決手段】排気還流装置を、高効率ＥＧＲクーラー３３、低効率ＥＧＲクーラー３４、調整弁３２、低圧ＥＧＲ弁３６等からなる低圧ＥＧＲ装置３０、内燃機関１０の排気通路２５に設けられた排気浄化装置２６等を備え、高効率ＥＧＲクーラー３３でＥＧＲガスを冷却して吸気通路１５に戻すことが困難な場合、第２ＥＧＲクーラー３４でＥＧＲガスを冷却して吸気通路１５に戻す装置として構成しておく。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気の一部を、内燃機関の吸気通路に戻すための排気還流装置に関する。

ＮＯｘ排出量の低減等を目的として、ＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)クーラーを
備えた排気還流装置を内燃機関に取り付けること（例えば、特許文献１〜４参照。）が行われている。

現存する、ＥＧＲクーラーを備えた排気還流装置の大部分は、ＥＧＲガス（内燃機関の排気の一部）を、ＥＧＲクーラーを通して内燃機関の吸気通路に戻すことしか出来ないものとなっている。ただし、ＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）、ＨＣ（炭化水素）を多量に含むＥＧＲガスをＥＧＲクーラーに通した場合、ＰＭ、ＨＣがＥＧＲクーラー内に付着することにより、ＥＧＲクーラーの性能が劣化してしまうことになる。そのため、ＥＧＲガスを、ＥＧＲクーラーを通さずに内燃機関の吸気通路に戻すためのバイパス路を備えた排気還流装置も、開発されている。

特開２００７−３１５２３１号公報特開２００５−１８８３２３号公報特開２０００−２７４２３１号公報特開２００２−８９３７５号公報

内燃機関の吸気通路に戻すＥＧＲガスは、基本的には、低温の方が良い。従って、排気還流装置には、高冷却効率のＥＧＲクーラーを用いたいのであるが、高冷却効率のＥＧＲクーラーは、圧損（圧力損失）が大きいものとなる。そして、ＥＧＲクーラーの圧損が大きい場合、排気圧がかなり高くないとＥＧＲガスを吸気通路に戻せない（ＥＧＲガスを還流可能な運転領域が制限される）ことになる。そのため、現存する排気還流装置は、さほど冷却効率が高くないＥＧＲクーラーが用いられたものとなっている。

そこで、本発明の課題は、ＥＧＲガスの冷却性能が既存の排気還流装置よりも高く、かつ、既存構成の排気還流装置では、冷却したＥＧＲガスを還流させることが困難な状況下でも、冷却したＥＧＲガスを還流させることが可能な排気還流装置等を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の排気還流装置は、内燃機関の排気通路に設けられた、前記内燃機関の排気を浄化するための排気浄化装置と、ＥＧＲガスを冷却するための第１ＥＧＲクーラーと、ＥＧＲガスを冷却するための、前記第１ＥＧＲクーラーよりも冷却効率が低く、かつ、圧力損失が小さい第２ＥＧＲクーラーと、前記第１ＥＧＲクーラーにより冷却されたＥＧＲガス及び前記第２ＥＧＲクーラーにより冷却されたＥＧＲガスを前記内燃機関の吸気通路内に供給するための吸気通路側ＥＧＲ通路と、前記内燃機関の排気通路の、前記排気浄化装置よりも下流側を流れる排気ガスの一部を、ＥＧＲガスとして前記第１ＥＧＲクーラーと前記第２ＥＧＲクーラーとに供給するための排気通路側ＥＧＲ
通路と、前記排気通路側ＥＧＲ通路に設けられた、前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量と前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量とを調整するための調整手段と、前記内燃機関の運転状態に応じた量のＥＧＲガスが前記第１ＥＧＲクーラー及び前記第２ＥＧＲクーラーのそれぞれに供給されるように、前記調整手段を制御する制御手段とを、備える。

すなわち、本発明の排気還流装置は、冷却効率は高いが圧損が大きい第１ＥＧＲクーラーでＥＧＲガスを冷却して内燃機関の吸気通路に戻すことが困難な場合、冷却効率は低いが圧損が小さい第２ＥＧＲクーラーでＥＧＲガスを冷却して内燃機関の吸気通路に戻すことが可能な構成を有している。

従って、本発明の排気還流装置を製造するに際して、第１ＥＧＲクーラーとして、通常使用されているものよりも高冷却効率のＥＧＲクーラーを採用しておけば、ＥＧＲガスの冷却性能が既存の排気還流装置よりも高く、かつ、既存構成の排気還流装置（ＥＧＲクーラーを１つしか備えない排気還流装置）では、冷却したＥＧＲガスを還流させることが困難な状況下でも、冷却したＥＧＲガスを還流させることが可能な排気還流装置を実現できることになる。また、第１ＥＧＲクーラーとして、通常使用されているものと同程度の冷却効率のＥＧＲクーラーを採用しておけば、ＥＧＲガスの冷却性能は既存の排気還流装置と同程度であるが、既存構成の排気還流装置では、冷却したＥＧＲガスを還流させることが困難な状況下でも、冷却したＥＧＲガスを還流させることが可能な排気還流装置を実現できることになる。

さらに、本発明の排気還流装置が備える第２ＥＧＲクーラーは、圧損が小さなものであるが故に、ＰＭ等の付着による詰まり等が生じにくいものとなっている。従って、本発明の排気還流装置は、排気中（ＥＧＲガス中）にＰＭ等が比較的に多量に含まれる状況下でも、内燃機関の吸気通路に冷却したＥＧＲガスを供給できる装置となっていることになる。

なお、排気中にＰＭ等が比較的に多量に含まれるが、内燃機関の吸気通路に冷却したＥＧＲガスを供給したい場合としては、いわゆるフィルタ再生処理が実行されている場合や、内燃機関の暖機が行われている場合がある。

従って、排気浄化装置として、『粒子状物質を捕捉することによって排気を浄化する装置であると共に、捕捉している粒子状物質を酸化除去するための再生処理が、適宜、行われる装置』を採用した形で、本発明の排気中還流装置を実現する場合には、前記制御手段として、『前記再生処理の実行中は、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量よりも多くなるように前記調整手段を制御する手段』を採用しておくことが出来る。

また、制御手段として、『前記内燃機関の暖機中に前記吸気通路にＥＧＲガスを供給する場合、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量よりも多くなるように前記調整手段を制御する手段』を採用しておくことも出来る。

さらに、通常の排気浄化装置は、使用により圧損の大きさが変化し得るものである。そして、排気浄化装置の圧損の大きさが変わると、吸気通路に供給されるＥＧＲガス量も変わることになるが、排気浄化装置の圧力損失が大きくなった場合、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が増えるようにしておけば、排気浄化装置の圧損の大きさが変わっても、吸気通路に供給されるＥＧＲガス量がさほど変わらないようにすることが出来る。従って、本発明の排気還流装置の制御手段としては、前記排気浄化装置の圧力損失
が大きくなった場合、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が増えるように前記調整手段を制御する手段を採用しておくことが望ましい。

本発明によれば、ＥＧＲガスの冷却性能が既存の排気還流装置よりも高く、かつ、既存の排気還流装置では、冷却したＥＧＲガスを還流させることが困難な状況下でも、冷却したＥＧＲガスを還流させることが可能な排気還流装置等を提供することが出来る。

本発明の一実施形態に係る排気還流装置を適用した内燃機関システムの構成図である。実施形態に係る排気還流装置における、調整弁開度と各ＥＧＲクーラーを流れるＥＧＲガス量との関係を示す図である。ＥＣＵが実行するＥＧＲ制御処理の流れ図である。調整弁開度テーブルの説明図である。

以下、本発明を実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１に、本発明の一実施形態に係る排気還流装置を適用した内燃機関システムの構成を示す。なお、この図における低圧ＥＧＲ装置３０、排気浄化装置２６及びＥＣＵ４０（低圧ＥＧＲ弁３６等の開度制御を行う部分）からなる装置が、本実施形態に係る排気還流装置である。

この内燃機関システムが備える内燃機関１０は、４つの気筒１１を有する圧縮着火式内燃機関（ディーゼルエンジン）である。内燃機関１０には、図示せぬサプライポンプから送られてきた高圧燃料を溜めておくためのコモンレール１３、コモンレール１３内の高圧燃料を各気筒１１内へ噴射するための４つのインジェクタ１２が取り付けられている。また、内燃機関１０の各気筒１１には、図示せぬ吸・排気弁が取り付けられている。さらに、内燃機関１０には、内燃機関１０内を循環する冷却水の温度を測定するための水温センサ（図示略）や、クランクシャフトの回転数（姿勢）を検出するためのクランクポジションセンサ（図示略）等も取り付けられている。

内燃機関１０の各気筒１１（各気筒１１の燃焼室）は、吸気マニホールド１４を介して吸気通路１５と接続されている。また、各気筒１１は、排気マニホールド２４を介して排気通路２５とも接続されている。

吸気通路１５の途中には、ターボチャージャ１７の構成要素であるコンプレッサハウジング１７ａ、コンプレッサハウジング１７ａからの圧縮空気を冷却するためのインタークーラー１６が設けられている。

吸気通路１５のコンプレッサハウジング１７ａよりも上流の部分には、吸気（新気）量を測定するためのエアフローメータ１８、吸気圧を測定するための吸気圧センサ２０が設けられている。また、吸気通路１５のインタークーラー１６よりも下流の部分には、吸気量を調整するための吸気絞り弁２１が設けられている。

排気通路２５の途中には、ターボチャージャ１７の構成要素であるタービンハウジング１７ｂが設けられている。排気通路２５のタービンハウジング１７ｂよりも下流の部分には、排気中のＰＭ（Particulate Matter：粒子状物質）を捕捉（捕集）するための排気浄化装置２６と、排気浄化装置２６の出口部分の圧力を測定するための出口圧センサ２７と
が設けられている。なお、本内燃機関システムに用いられている排気浄化装置１０は、ＤＰＦ(Diesel particulate filter)の前段に酸化触媒コンバータを設けたものである。

また、排気通路２５の排気浄化装置２６よりも下流の部分には、排気通路２５内を流通する排気の流量を調節するための排気絞り弁２８が設けられている。

排気マニホールド２４と吸気マニホールド１４との間には、排気マニホールド２４内を流れる排気の一部（以下、“高圧ＥＧＲガス”と表記する。）を吸気マニホールド１４に戻すための高圧ＥＧＲ装置２２が設けられている。この高圧ＥＧＲ装置２２は、排気マニホールド２４と吸気マニホールド１４とを接続（連通）する高圧ＥＧＲ通路２２ａと、高圧ＥＧＲ通路２２ａ内を流れる高圧ＥＧＲガス量を調節するための高圧ＥＧＲ弁２２ｂとにより構成されている。

排気通路２５と吸気通路１５との間には、排気浄化装置２６により浄化された排気の一部（以下、“低圧ＥＧＲガス”と表記する。）を、吸気通路１５のコンプレッサハウジング１７ａよりも上流の部分（以下、低圧ＥＧＲガス導入部と表記する）に戻すための低圧ＥＧＲ装置３０が設けられている。

この低圧ＥＧＲ装置３０は、図示してあるように、低圧ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラーとして、高効率ＥＧＲクーラー３３と低効率ＥＧＲクーラー３４とを備えている。ここで、高効率ＥＧＲクーラー３３とは、一般的なＥＧＲクーラーよりも高冷却効率かつ高圧損のＥＧＲクーラー（本実施形態では、いわゆるアルミＥＧＲクーラー）のことである。また、低効率ＥＧＲクーラー３４とは、高効率ＥＧＲクーラー３３及び一般的なＥＧＲクーラーよりも冷却効率が低くかつ圧損が少ないＥＧＲクーラー（本実施形態では、いわゆるアルミＥＧＲクーラー）のことである。

さらに、低圧ＥＧＲ装置３０は、各ＥＧＲクーラー３３、３４へ低圧ＥＧＲガスを分配供給するための排気通路側ＥＧＲ通路３１と、各ＥＧＲクーラー３３、３４を通過した低圧ＥＧＲガスを低圧ＥＧＲガス導入部に供給するための吸気通路側ＥＧＲ通路３５とを、備えている。

低圧ＥＧＲ装置３０の吸気通路側ＥＧＲ通路３５には、吸気通路１５（低圧ＥＧＲガス導入部）に戻す低圧ＥＧＲガス量を調整するための低圧ＥＧＲ弁３６が、設けられている。また、低圧ＥＧＲ装置３０の排気通路側ＥＧＲ通路３１には、その開度を調整することにより、各ＥＧＲクーラー３３、３４を流れる低圧ＥＧＲガス量が図２に示したように変化する調整弁３２が、設けられている。

なお、調整弁３２の開度を１００％としたときの流量が、調整弁３２の開度を０％としたときの流量よりも少なくなっているのは、既に説明したように、高効率ＥＧＲクーラー３３の圧損が、低効率ＥＧＲクーラー３４の圧損よりも大きいためである。

ＥＣＵ(Electronic Control Unit）４０は、上記した各種センサの出力や、図示せぬアクセル開度センサの出力に基づき、この内燃機関システムの各部（インジェクタ１２、排気絞り弁２８、高圧ＥＧＲ弁２２ｂ、低圧ＥＧＲ弁３６等）を統合的に制御するユニットである。

このＥＣＵ４０は、図３に示した手順のＥＧＲ制御処理を周期的に実行するように、構成（プログラミング）されている。

すなわち、所定タイミング（ＥＧＲ制御処理を実行すべきタイミングとなった場合、Ｅ
ＣＵ４０は、まず、各種目標値の算出に必要な情報（アクセル開度、機関回転数等）を収集すると共に、内燃機関１０の現在の状態が、暖機未完了状態、フィルタ再生処理実行中状態、通常状態のいずれであるかを把握する処理（ステップＳ１０１）を行う。なお、暖機未完了状態とは、内燃機関１０の暖機が完了していない（内燃機関１０の運転を開始したが、冷却水の温度が所定温度に達していない）状態のことである。また、フィルタ再生処理実行中状態とは、排気浄化装置１０内のＰＭを酸化除去するためのフィルタ再生処理（インジェクタ１２にポスト噴射を行わせる処理等）を実行している状態のことであり、通常状態とは、暖機未完了状態でもフィルタ再生処理実行中状態でもない状態のことである。

次いで、ＥＣＵ４０は、ステップＳ１０１の処理結果に基づき、自ユニット内に用意されている各種マップを利用して、目標負荷〔機関負荷（負荷率）の目標値〕、高圧ＥＧＲ弁２２ｂの目標開度及び低圧ＥＧＲ弁３６の目標開度を算出する処理（ステップＳ１０２）を行う。

このステップＳ１０２の処理は、内燃機関１０の状態別に用意されているアルゴリズムで、低圧ＥＧＲ弁３６の目標開度等を算出する処理である。なお、一般的には、低圧ＥＧＲ装置の低圧ＥＧＲ弁は、高負荷、高回転数側で開けられているが、このステップＳ１０２の処理に採用されている各状態用のアルゴリズムは、いずれも、常に、低圧ＥＧＲ弁の目標開度として、“０”（ＥＧＲ弁が閉じられることになる値；単位は％）とは異なる値を算出するものとなっている。

さらに、暖機未完了状態用のアルゴリズムと、フィルタ再生処理実行中状態用のアルゴリズムとは、高圧ＥＧＲ弁２２ｂの目標開度として、常に“０”を算出するものとなっている。そして、通常状態用のアルゴリズムは、急速にＥＧＲガス量を増やす必要がない場合には、高圧ＥＧＲ弁２２ｂの目標開度として“０”を算出する（急速にＥＧＲガス量を増やす必要がある場合に限り、高圧ＥＧＲ弁２２ｂの目標開度として、“０”とは異なる値を算出する）ものとなっている。

目標負荷及び各ＥＧＲ弁の目標開度の算出を終えたＥＣＵ４０は、内燃機関１０の状態が通常状態であるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。そして、ＥＣＵ４０は、内燃機関１０の状態が通常状態であった場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）には、目標負荷から調整弁３２の目標開度を算出する処理（ステップＳ１０４）を行う。より具体的には、ＥＣＵ４０は、自ユニット内に用意されている図４に示したような内容の調整弁開度テーブル（詳細は後述）から、目標負荷（図では、負荷）に応じた開度を読み出し、調整弁３２の目標開度の算出結果として出力する処理を行う。

一方、内燃機関１０の状態が、フィルタ再生処理実行中状態又は暖機未完了状態であった場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、ＥＣＵ４０は、調整弁３２の目標開度を“０”とする（ステップＳ１０５）。

調整弁３２の目標開度を決定したＥＣＵ４０は、目標負荷が１／４負荷以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。そして、ＥＣＵ４０は、目標負荷が１／４負荷以下でなかった場合（ステップＳ１０６；ＮＯ）には、高圧ＥＧＲ弁２２ｂ、低圧ＥＧＲ弁３６、調整弁３２の開度を、各弁について算出されている目標開度に変更（ステップＳ１１０）してから、このＥＧＲ制御処理を終了する。

一方、目標負荷が１／４負荷以下であった場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、吸気圧（吸気圧センサ２０の出力）及びＤＰＦ出口圧（出口圧センサ２７の出力）を測定し、両者の差圧ΔＰ（＝ＤＰＦ出口圧−吸気圧）を算出する処理（ステップＳ１
０７）を行う。

その後、ＥＣＵ４０は、算出したΔＰが規定値未満であるか否かを判断する（ステップＳ１０８）。なお、このステップＳ１０８の処理（判断）は、フィルタ再生処理が完了した後、フィルタ再生処理の平均的な実行周期のおよそ半分の期間が経過したときに、ＹＥＳ側への分岐が行われるように、規定値の値が定められたものとなっている。

ＥＣＵ４０は、ΔＰが規定値以上であった場合（ステップＳ１０８；ＮＯ）には、高圧ＥＧＲ弁２２ｂ、低圧ＥＧＲ弁３６、調整弁３２の開度を、各弁について算出されている目標開度に変更（ステップＳ１１０）してから、このＥＧＲ制御処理を終了する。

また、ΔＰが規定値未満であった場合（ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は、調整弁３２の目標開度から所定値α（例えば、５％）を減ずる処理（ステップＳ１０９）を行う。そして、ＥＣＵ４０は、高圧ＥＧＲ弁２２ｂ、低圧ＥＧＲ弁３６、調整弁３２の開度を、各弁について算出されている目標開度に変更（ステップＳ１１０）してから、このＥＧＲ制御処理を終了する。

最後に、上記構成を有する低圧ＥＧＲ装置３０を採用している理由、調整弁３２の目標開度を上記手順で決定している理由等を説明しておくことにする。

既に説明したように、通常構成（ＥＧＲクーラーを１つしか備えない構成）の排気還流装置（又はＥＧＲ装置）に、高冷却効率のＥＧＲクーラーを用いた場合、ＥＧＲガスを還流可能な運転領域が制限されることになる。ただし、排気還流装置に低冷却効率のＥＧＲクーラーも搭載しておけば、高冷却効率のＥＧＲクーラーでＥＧＲガスを冷却して内燃機関の吸気通路に戻すことが困難な場合、低冷却効率のＥＧＲクーラーでＥＧＲガスを冷却して内燃機関の吸気通路に戻せることになる。このため、本実施形態に係る排気還流装置に、上記構成を有する低圧ＥＧＲ装置３０を採用している（冷却効率が異なる２つのＥＧＲクーラー３３，３４を搭載している）のである。

また、ＰＭ等が比較的に大量に含まれるＥＧＲガスが高効率ＥＧＲクーラー３３で冷却されるようにしておくと、比較的に短期間の使用で、高効率ＥＧＲクーラー３３が詰まってしまうことになる。一方、上記のようなＥＧＲガスが低効率ＥＧＲクーラー３４で冷却されるようにしておけば、低効率ＥＧＲクーラー３４は高効率ＥＧＲクーラー３３よりも詰まり難いものであるため、長期間使用しても、低効率ＥＧＲクーラー３４が詰まらないことになる。

そして、内燃機関１０の状態が、フィルタ再生処理実行中状態又は暖機未完了状態である場合（排気中にＰＭ等が比較的に大量に含まれる場合）、ＮＯｘ排出量の低減という観点から、吸気通路１５に冷却したＥＧＲガスを戻したい。そのため、本実施形態に係る排気還流装置を、内燃機関１０の状態がフィルタ再生処理実行中状態等である場合、調整弁３２の目標開度を“０”とする（排気通路２５からのＥＧＲガスを低効率ＥＧＲクーラー３４のみに流す：図３のステップＳ１０３、Ｓ１０５及び図２参照。）装置して構成してあるのである。

また、排気がきれいな場合（排気中に含まれるＰＭ量等が少ない場合、内燃機関１０の状態が通常状態である場合）には、高効率ＥＧＲクーラー３３を積極的に利用すべきである。ただし、低負荷時（１／４負荷以下の時）に、調整弁３２を大きく開けたのでは、内燃機関１０の排気圧が低いため、吸気通路１５に戻されるＥＧＲガス量が減ってしまうことになる（図２参照）。また、中負荷時（１／４〜１／３負荷の時）には、ＮＯｘ排出量を低減するために、ＥＧＲガスをなるべく冷やしたい。そして、高負荷時（１／３負荷〜
全負荷の時）には、圧損による燃費悪化を防ぐために、調整弁３２を大きく開けたくない。このような理由により、本実施形態に係る排気還流装置は、排気がきれいな場合（内燃機関１０の状態が通常状態である場合）、図４に示したような内容の調整弁開度テーブルにより、調整弁３２の目標開度が決定される装置として構成してあるのである。

また、低圧ＥＧＲ装置３０により還流可能なＥＧＲガス量は、ＤＰＦ出口圧と吸気圧との間の差圧ΔＰに依存するが、排気浄化装置２６内のＰＭ堆積量が多くなると、排気浄化装置２６の圧損が大きくなる結果として、ΔＰの値が減少する。そして、排気浄化装置２６の圧損増加によりΔＰの値が減少している状況下、内燃機関１０が小負荷運転された場合、小負荷時はΔＰの値が元々小さいため、吸気通路１５に戻されるＥＧＲガス量が大きく減少してしまうことになる。

ステップＳ１０６〜Ｓ１０９の処理は、そのような場合にも、吸気通路１５に適量なＥＧＲガスを戻せるようにするために行っている処理である。すなわち、排気浄化装置２６の圧損増加によりΔＰの値が減少している状況下、内燃機関１０が小負荷運転された場合（ステップＳ１０６；ＹＥＳ、ステップＳ１０８；ＹＥＳ）、調整弁３２の開度をαだけ小さくしてやれば（ステップＳ１０９）、吸気通路１５に戻されるＥＧＲガス量を増やすこと（図２参照）が出来る。

そして、内燃機関１０に関しては、調整弁３２の開度の２段階の制御で十分であることが確認できたため、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９の処理を上記内容の処理としてあるのである。

《変形形態》
上記した実施形態に係る排気還流装置（低圧ＥＧＲ装置３０、排気浄化装置２６及びＥＣＵ４０からなる装置）は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、高効率ＥＧＲクーラー３３として、低圧ＥＧＲ装置等に通常用いられているものと同じ（同冷却効率の）ＥＧＲクーラーを用いることが出来る。ただし、ＥＧＲガスをより低温まで冷やせた方が良いので、高効率ＥＧＲクーラー３３としては、上記実施形態のように、特に高冷却効率のものを採用しておくことが望ましい。

また、実施形態に係る排気還流装置は、常に、低圧ＥＧＲ弁３６を開ける（低圧ＥＧＲガスを還流させる）装置であったが、排気還流装置を、低圧ＥＧＲ弁３６を開けない場合がある装置に変形することが出来る。例えば、排気還流装置を、比較的に負荷が高い場合と、排気中に多量のＰＭが含まれる場合とに、低圧ＥＧＲ弁３６を開ける装置や、内燃機関１０の始動後、しばらくの間は、低圧ＥＧＲ弁３６を開けない装置に変形することが出来る。

また、実施形態に係る排気還流装置が備える低圧ＥＧＲ装置３０は、各ＥＧＲクーラー３３、３４を通過するＥＧＲガス量を調整するための手段として、低圧ＥＧＲ弁３６及び調整弁３２を備えたものであったが、低圧ＥＧＲ装置３０を、ＥＧＲクーラー３３、３４毎に流量調節用のバルブを備えた装置に変形することも出来る。

また、実施形態に係る排気還流装置を、排気浄化装置２６の圧損増加に対処するための調整弁３２の開度補正をより細かく行う装置に変形しても良いことや、調整弁３２の開度が上記したものとは異なる手順で行われる装置に変形しても良いことなどは、当然のことである。

１０・・・内燃機関
１１・・・気筒
１２・・・インジェクタ
１３・・・コモンレール
１４・・・吸気マニホールド
１５・・・吸気通路
１６・・・インタークーラー
１７・・・ターボチャージャ
１７ａ・・・コンプレッサハウジング
１７ｂ・・・タービンハウジング
１８・・・エアフローメータ
２０・・・吸気圧センサ
２１・・・吸気絞り弁
２２・・・高圧ＥＧＲ装置
２２ａ・・・高圧ＥＧＲ通路
２２ｂ・・・高圧ＥＧＲ弁
２４・・・排気マニホールド
２５・・・排気通路
２６・・・排気浄化装置
２７・・・吸気圧センサ
２８・・・排気絞り弁
３０・・・低圧ＥＧＲ装置
３１・・・排気通路側ＥＧＲ通路
３２・・・調整弁
３３・・・高効率ＥＧＲクーラー
３４・・・低効率ＥＧＲクーラー
３５・・・吸気通路側ＥＧＲ通路
３６・・・低圧ＥＧＲ弁
４０・・・ＥＣＵ

Claims

内燃機関の排気通路に設けられた、前記内燃機関の排気を浄化するための排気浄化装置と、
ＥＧＲガスを冷却するための第１ＥＧＲクーラーと、
ＥＧＲガスを冷却するための、前記第１ＥＧＲクーラーよりも冷却効率が低く、かつ、圧力損失が小さい第２ＥＧＲクーラーと、
前記第１ＥＧＲクーラーにより冷却されたＥＧＲガス及び前記第２ＥＧＲクーラーにより冷却されたＥＧＲガスを前記内燃機関の吸気通路内に供給するための吸気通路側ＥＧＲ通路と、
前記内燃機関の排気通路の、前記排気浄化装置よりも下流側を流れる排気ガスの一部を、ＥＧＲガスとして前記第１ＥＧＲクーラーと前記第２ＥＧＲクーラーとに供給するための排気通路側ＥＧＲ通路と、
前記排気通路側ＥＧＲ通路に設けられた、前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量と前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量とを調整するための調整手段と、
前記内燃機関の運転状態に応じた量のＥＧＲガスが前記第１ＥＧＲクーラー及び前記第２ＥＧＲクーラーのそれぞれに供給されるように、前記調整手段を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする排気還流装置。
前記排気浄化装置が、
粒子状物質を捕捉することによって排気を浄化する装置であると共に、捕捉している粒子状物質を酸化除去するための再生処理が、適宜、行われる装置であり、
前記制御手段が、
前記再生処理の実行中は、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量よりも多くなるように前記調整手段を制御する手段である
ことを特徴とする請求項１に記載の排気還流装置。
前記制御手段が、
前記内燃機関の暖機中に前記吸気通路にＥＧＲガスを供給する場合、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が前記第１ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量よりも多くなるように前記調整手段を制御する手段である
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の排気還流装置。
前記制御手段が、
前記排気浄化装置の圧力損失が大きくなった場合、前記第２ＥＧＲクーラーに供給されるＥＧＲガス量が増えるように前記調整手段を制御する手段である
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の排気還流装置。