JP4106939B2 - 多気筒内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化技術に関し、特に、多気筒内燃機関の排気浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、車両などに搭載される内燃機関に対して排気エミッションの向上が要求されている。特に、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関では、内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯx）、又は、煤やＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）などの微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化することが重要である。
【０００３】
このような要求に対し、特開平１１−２９４２２６号公報や特開平１１−３１１１３８号公報に記載されているように、内燃機関の排気通路に配置されたパティキュレートフィルタと、パティキュレートフィルタより上流の排気通路から吸気通路へ排気の一部（ＥＧＲガス）を還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁とを備えた内燃機関が提案されている。
【０００４】
上記したような内燃機関は、ＥＧＲ機構が内燃機関の混合気中に排気を供給することにより内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯx）量を低減させるとともに、捕集機構が排気中のＰＭを捕集することにより大気中へ放出されるＰＭ量を低減しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の技術がＶ型内燃機関に代表される多気筒の内燃機関に適用される場合には、内燃機関の気筒を二つ以上の気筒群に分割し、各々の気筒群毎に排気通路を設けるとともに、各排気通路毎にパティキュレートフィルタとＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とを配置する構成が考えられる。
【０００６】
しかしながら、個々のパティキュレートフィルタに捕集される微粒子量は必ずしも同量であるとは限らない上、パティキュレートフィルタ毎に微粒子の捕集状態が異なる場合があるため、パティキュレートフィルタ毎に排気の圧力損失が異なる場合がある。
【０００７】
このような場合に全てのＥＧＲ弁が同一の開度に制御されると、各ＥＧＲ通路によって還流されるＥＧＲガス量が排気通路毎に異なる事態が発生する。これは、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス量は、ＥＧＲ通路の上流側端部に相当する排気通路内の圧力と下流側端部に相当する吸気通路内の圧力との差に応じて変化するため、パティキュレートフィルタ毎に圧力損失が異なる場合には、パティキュレートフィルタ上流における排気圧力が排気通路毎に異なり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部と下流側端部との圧力差が排気通路毎に異なるようになるからである。
【０００８】
このようにＥＧＲ通路によって還流されるＥＧＲガス量が排気通路毎に異なると、内燃機関の各気筒へ供給されるＥＧＲガス量を所望の量とすることが困難となり、内燃機関の運転状態の悪化や排気エミッションの悪化などが誘発されることが想定される。
【０００９】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、内燃機関に接続された複数の排気通路の各々に捕集機構とＥＧＲ機構とが設けられた内燃機関の排気浄化装置において、ＥＧＲ制御を好適に行うことができる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関に接続された複数の排気通路と、前記各排気通路毎に設けられ、排気中の微粒子を捕集する捕集機構と、前記各捕集機構による排気の圧力損失を検出する検出手段と、前記各排気通路における前記捕集機構より上流の部位から前記内燃機関の吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路と、前記各ＥＧＲ通路毎に設けられ、前記各ＥＧＲ通路を流れる排気流量を調整するＥＧＲ弁と、前記各検出手段により検出された前記各捕集機構の圧力損失を比較し、その比較結果に応じて前記各ＥＧＲ弁の開度を個別に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、内燃機関に接続された複数の排気通路の各々に捕集機構とＥＧＲ機構（ＥＧＲ通路及びＥＧＲ弁）が設けられた内燃機関の排気浄化装置において、複数の捕集機構の圧力損失を比較し、その比較結果に応じたＥＧＲ弁の開度制御を行うことを最大の特徴としている。
【００１２】
かかる内燃機関の排気浄化装置では、各排気通路毎に検出手段が捕集機構の圧力損失を検出する。制御手段は、各検出手段が検出した圧力損失を比較し、その比較結果に応じて個々のＥＧＲ弁の開度を制御する。
【００１３】
このように圧力損失の比較結果に応じて各ＥＧＲ弁の開度が制御されると、各ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が略同量となり、内燃機関の各気筒へ供給されるＥＧＲガス量を所望の量にすることが容易になる。
【００１４】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して多くなった場合は、圧力損失が多くなった捕集機構が配置された排気通路について、ＥＧＲ弁の開度を他の排気通路のＥＧＲ弁より小さくするようにしてもよい。
【００１５】
これは、少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して多くなった場合は、圧力損失が多くなった捕集機構が配置された排気通路において、捕集機構より上流の排気圧力が他の排気通路より高くなり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部（ＥＧＲ通路と排気通路との接続部）と下流側端部（ＥＧＲ通路と吸気通路との接続部）との圧力差が他のＥＧＲ通路に比して大きくなるため、当該ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が他のＥＧＲ通路より多くなるからである。
【００１６】
また、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して少なくなった場合は、圧力損失が少ない捕集機構が配置された排気通路について、ＥＧＲ弁の開度を他の排気通路より大きくするようにしてもよい。
【００１７】
これは、少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して少なくなった場合は、圧力損失が少なくなった捕集機構が配置された排気通路において、捕集機構より上流の排気圧力が他の排気通路より低くなり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部と下流側端部との圧力差が他のＥＧＲ通路に比して小さくなるため、当該ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が他のＥＧＲ通路より少なくなるからである。
【００１８】
尚、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失と他の捕集機構の圧力損失との差が所定値以上となった場合に限り、前記した一の捕集機構が配置された排気通路のＥＧＲ弁の開度を変更するようにしてもよい。
【００１９】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置において、制御手段は、所定期間内に各検出手段が検出した圧力損失の平均値に応じて各ＥＧＲ弁の開度を制御するようにしてもよい。
【００２０】
これは、捕集機構の詰まり以外の要因、例えば、排気脈動の変則的な変化などにより、検出手段が検出する圧力損失が一時的に変化した場合などに、そのような圧力損失に応じてＥＧＲ弁の開度が制御されると、ＥＧＲガス量が不要に増加或いは減少されてしまうことが想定されるからである。
【００２１】
本発明を適用する内燃機関としては、複数の気筒が機関出力軸を中心にＶ字状の二つのバンクに分割されたＶ型内燃機関であって、その内燃機関の各バンク毎に独立した排気通路を有するとともに、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関を例示することができる。
【００２２】
また、本発明を適用する内燃機関としては、複数の気筒を備えた直列型の内燃機関であって、その内燃機関の気筒が複数の気筒群に分割され、各々の気筒群毎に独立した排気通路を有するとともに、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関であってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化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。
【００２４】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置の第１の実施態様について図１〜図３に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、１番気筒（＃１）、３番気筒（＃３）、及び５番気筒（＃５）の３つの気筒群からなる第１バンク１ａと、２番気筒（＃２）、４番気筒（＃４）、及び６番気筒（＃６）の３つの気筒群からなる第２バンク１ｂとが図示しない機関出力軸を中心にＶ字型に配置されたＶ型６気筒の内燃機関である。
【００２６】
前記第１バンク１ａには第１の吸気枝管２ａが接続され、前記第２バンク１ｂには第２の吸気枝管２ｂが接続されている。これら第１の吸気枝管２ａと第２の吸気枝管２ｂとは上流において１本の吸気管３に接続されている。
【００２７】
前記吸気管３は、エアクリーナボックス４に接続されている。前記吸気管３の途中には、該吸気管３内を流れる空気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ５が配置されている。
【００２８】
前記エアフローメータ５より下流の吸気管３には、該吸気管３内を流れる空気の流量を調整する吸気絞り弁６が設けられている。前記吸気絞り弁６には、該吸気絞り弁６を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ６０が取り付けられている。
【００２９】
このように構成された吸気系では、先ず大気中の空気がエアクリーナボックス４に流入する。エアクリーナボックス４に流入した空気は、エアクリーナボックス４に内装されたエアフィルタによって埃や塵を取り除かれた後に吸気管３へ流入する。吸気管３に流入した空気は、吸気絞り弁６により流量を調整され、次いで第１の吸気枝管２ａと第２の吸気枝管２ｂとへ分配される。第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ分配された空気は、それら第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂの各枝管を介して各気筒の燃焼室へ導かれ、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と共に燃焼せしめられる。
【００３０】
次に、前記第１バンク１ａには第１の排気枝管７ａが接続され、前記第２バンク１ｂには第２の排気枝管７ｂが接続されている。これら第１の排気枝管７ａと第２の排気枝管７ｂとは下流にて１本の排気管８に接続されている。前記排気管８は、図示しないマフラーに接続されている。
【００３１】
前記第１の排気枝管７ａには、排気中の有害ガス成分、特に煤やＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）などの微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化する第１の排気浄化機構９ａが配置されている。
【００３２】
前記第１の排気浄化機構９ａは、本発明に係る捕集機構の一実施態様であり、排気中に含まれるＰＭを捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、多孔質の基材からなるウォールフロー型のパティキュレートフィルタに白金（Ｐｔ）に代表される酸化触媒とカリウム（Ｋ）やセシウム（Ｃｓ）などに代表されるＮＯx吸蔵剤とが担持されたＤＰＮＲ（Diesel Particulate NOx Reduction）触媒、或いはＤＰＦとＮＯx触媒とが直列に配置されたもの等を例示することができる。尚、以下では、第１の排気浄化機構９ａを第１のパティキュレートフィルタ９ａと称するものとする。
【００３３】
前記第１の排気枝管７ａには、前記第１のパティキュレートフィルタ９ａより上流における排気の圧力と下流における排気の圧力との差（以下、第１のフィルタ前後差圧と称する）に対応した電気信号を出力する第１差圧センサ１０ａが設けられている。
【００３４】
一方、前記第２の排気枝管７ｂには、前記した第１のパティキュレートフィルタ９ａと同一の構造を有する第２のパティキュレートフィルタ９ｂが配置されるとともに、前記第２のパティキュレートフィルタ９ｂより上流における排気の圧力と下流における排気の圧力との差（以下、第２のフィルタ前後差圧と称する）に対応した電気信号を出力する第２差圧センサ１０ｂが設けられている。
【００３５】
ここで、前記した第１差圧センサ１０ａと第２差圧センサ１０ｂとは、本発明に係る検出手段の一実施態様である。
【００３６】
このように構成された排気系では、第１バンク１ａの各気筒内で燃焼された混合気（既燃ガス）が第１の排気枝管７ａへ排出されるとともに、第２バンク１ｂの各気筒内の既燃ガスが第２の排気枝管７ｂへ排出される。第１の排気枝管７ａ及び第２の排気枝管７ｂへ排出された排気は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂにおいてＰＭを取り除かれた後に排気管８へ導かれ、排気管８を通って大気中へ放出されることになる。
【００３７】
また、内燃機関１の吸排気系には、排気の一部を吸気中へ還流させるＥＧＲ機構が設けられている。本実施の形態におけるＥＧＲ機構は、第１バンク１ａと第２バンク１ｂとの各々に独立して設けられている。
【００３８】
第１バンク１ａのＥＧＲ機構は、第１の排気枝管７ａと第１の吸気枝管２ａとを連通させる第１ＥＧＲ通路１１ａを備え、第１の排気枝管７ａ内を流れる排気の一部（以下、ＥＧＲガスと称する）が第１ＥＧＲ通路１１ａを介して第１の吸気枝管２ａへ還流されるようになっている。
【００３９】
尚、前記第１ＥＧＲ通路１１ａの途中には、該第１ＥＧＲ通路１１ａ内を流れるＥＧＲガス量を調節する第１ＥＧＲ弁１２ａが配置され、この第１ＥＧＲ弁１２ａの開度が調節されることにより、第１の排気枝管７ａから第１の吸気枝管２ａへ還流されるＥＧＲガス量を調節することが可能となっている。
【００４０】
第２バンク１ｂのＥＧＲ機構は、第２の排気枝管７ｂと第２の吸気枝管２ｂとを連通させる第２ＥＧＲ通路１１ｂを備え、第２の排気枝管７ｂ内を流れる排気の一部（以下、ＥＧＲガスと称する）が第２ＥＧＲ通路１１ｂを介して第２の吸気枝管２ｂへ還流されるようになっている。
【００４１】
尚、前記第２ＥＧＲ通路１１ｂの途中には、前述した第１ＥＧＲ通路１１ａと同様に、該第２ＥＧＲ通路１１ｂ内を流れるＥＧＲガス量を調節する第２ＥＧＲ弁１２ｂが配置され、この第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度が調節されることにより、第２の排気枝管７ｂから第２の吸気枝管２ｂへ還流されるＥＧＲガス量を調節することが可能となっている。
【００４２】
このように構成されたＥＧＲ機構では、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂが開弁されると、第１の排気枝管７ａ及び第２の排気枝管７ｂを流れる排気の一部がＥＧＲガスとして第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂへ流入し、それら第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂを介して第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ還流される。第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ還流されたＥＧＲガスは、第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂの上流から流れてくる空気とともに各気筒の燃焼室へ流入し、燃料噴射弁から噴射される燃料とともに燃焼に供されることになる。
【００４３】
その際、ＥＧＲガス中には水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）などの不活性ガス成分が含まれているため、ＥＧＲガスが各気筒の燃焼室に導入された場合には混合気の燃焼温度が低下し、以て窒素酸化物（ＮＯx）の発生量を減少させることが可能となる。
【００４４】
ところで、窒素酸化物（ＮＯx）の発生量を低下させる上ではＥＧＲガスの量を増加させる方法が有効であるが、ＥＧＲガス量が増加された場合には窒素酸化物（ＮＯx）の発生量が減少する一方で燃焼悪化により煤の発生量が増加してしまうことになる。
【００４５】
但し、ＥＧＲガス量の増加に伴う煤の増加にはピークが存在するため、そのピークを越えてＥＧＲガス量が増加されると、燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲の温度が煤の生成温度より低められ、以て窒素酸化物（ＮＯx）及び煤の発生量を効果的に低減させることが可能となる。
【００４６】
従って、ＥＧＲガス量を煤の発生量がピークとなる量より増加させることにより、燃焼室内の燃焼時における燃料及びその周囲の温度を煤の生成温度より低くすることが可能となり、以て窒素酸化物（ＮＯx）及び煤の発生量を極めて少量とすることが可能となる。
【００４７】
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の運転状態を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入力ポート、出力ポート、Ａ／Ｄコンバータ等から構成される算術論理演算回路である。
【００４８】
前記ＥＣＵ２０には、前述したエアフローメータ５、第１差圧センサ１０ａ、第２差圧センサ１０ｂに加え、内燃機関１に取り付けられたクランクポジションセンサ１３及び水温センサ１４や、図示しないアクセルペダルの操作量（開度）に応じた電気信号を出力するアクセルポジションセンサ１５等の各種センサが電気的に接続され、各種センサの出力信号がＥＣＵ２０へ流入されるようになっている。
【００４９】
前記ＥＣＵ２０は、前述した各種センサに加え、吸気絞り用アクチュエータ６０、第１ＥＧＲ弁１２ａ、及び第２ＥＧＲ弁１２ｂと電気的に接続され、前記各種センサの出力信号をパラメータとして吸気絞り用アクチュエータ６０、第１ＥＧＲ弁１２ａ、及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御することが可能になっている。
【００５０】
具体的には、ＥＣＵ２０は、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射制御や吸気絞り制御などの周知の制御に加え、本発明の要旨となるＥＧＲ制御を実行する。
【００５１】
以下、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について述べる。
ＥＧＲ制御では、ＥＣＵ２０は、先ず、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）を入力する。ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから内燃機関１の負荷（機関負荷）を判定する。
【００５２】
次いで、ＥＣＵ２０は、前記した機関負荷、冷却水温度、アクセル開度からＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。ＥＧＲ制御実行条件としては、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１の運転状態が高負荷運転領域にない、内燃機関１の運転状態が減速運転領域にない、等の条件を例示することができる。これらの条件は、冷間時における運転性を確保するとともに、高負荷運転時の黒煙排出量を低減するための条件である。
【００５３】
上記したようなＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合には、機関回転数と機関負荷とをパラメータとして第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの共通の目標ＥＧＲ開度を決定し、その目標ＥＧＲ開度に応じた駆動電力を第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂに印加する。
【００５４】
その際、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の吸入空気量が所定の目標吸入空気量となるように第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの開度をフィードバック制御する。前記した目標吸入空気量は、内燃機関１の各気筒において燃焼に供される混合気の空燃比が目標空燃比となるように定められる空気量であり、目標ＥＧＲ弁開度と同様に機関負荷と機関回転数をパラメータとして決定される。その際、機関負荷と機関回転数と目標吸入空気量との関係を予めマップ化しておき、そのマップとアクセル開度と機関回転数とから目標吸入空気量が算出されるようにしてもよい。
【００５５】
内燃機関１の実際の吸入空気量が目標吸入空気量より少ない場合は、ＥＣＵ２０は、第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂを所定量閉弁させる。この場合、第１及び第２ＥＧＲ通路１１ａ、１１ｂから第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂへ流入するＥＧＲガス量が減少し、それに応じて内燃機関１の各気筒内へ吸入されるＥＧＲガス量が減少することになる。その結果、内燃機関１の気筒内に吸入される空気の量は、ＥＧＲガスが減少した分だけ増加する。
【００５６】
一方、内燃機関１の実際の吸入空気量が目標吸入空気量より多い場合は、ＥＣＵ２０は、第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂを所定量開弁させる。この場合、第１及び第２ＥＧＲ通路１１ａ、１１ｂから第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂへ流入するＥＧＲガス量が増加し、それに応じて内燃機関１の各気筒内に吸入されるＥＧＲガス量が増加する。この結果、内燃機関１の気筒内に吸入される空気の量は、ＥＧＲガスが増加した分だけ減少することになる。
【００５７】
ところで、第１及び第２のパティキュレートフィルタ９ａ、９ｂの実際の使用過程では、内燃機関１の第１バンク１ａの気筒から排出される排気の性状と第２バンク１ｂの気筒から排出される排気の性状とは必ずしも一致するとは限らない。これは、混合気の燃焼状態が各気筒毎に異なる場合があり、そのような場合には第１バンク１ａから第１の排気枝管７ａへ排出される排気の性状と第２バンク１ｂから第２の排気枝管７ｂへ排出される排気の性状とが異なることになるからである。
【００５８】
このように第１バンク１ａの気筒から第１の排気枝管７ａへ排出される排気の性状と第２バンク１ｂの気筒から第２の排気枝管７ｂへ排出される排気の性状とが異なると、第１のパティキュレートフィルタ９ａと第２のパティキュレートフィルタ９ｂとの間でＰＭの捕集量や捕集状態が異なることが想定される。
【００５９】
第１のパティキュレートフィルタ９ａと第２のパティキュレートフィルタ９ｂとの間でＰＭの捕集量や捕集状態が異なると、第１のパティキュレートフィルタ９ａによる排気の圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂによる排気の圧力損失とが異なるようになる。
【００６０】
第１のパティキュレートフィルタ９ａによる排気の圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂによる排気の圧力損失とが異なる場合には、第１のパティキュレートフィルタ９ａより上流の第１の排気枝管７ａにおける排気圧力と第２のパティキュレートフィルタ９ｂより上流の第２の排気枝管７ｂにおける排気圧力とが異なるようになる。
【００６１】
この結果、第１ＥＧＲ通路１１ａの上流側端部（第１ＥＧＲ通路１１ａと第１の排気枝管７ａとの接続部）と下流側端部（第１ＥＧＲ通路１１ａと第１の吸気枝管２ａとの接続部）の圧力差と、第２ＥＧＲ通路１１ｂの上流側端部（第２ＥＧＲ通路１１ｂと第２の排気枝管７ｂとの接続部）と下流側端部（第２ＥＧＲ通路１１ｂと第２の吸気枝管２ｂとの接続部）の圧力差とは、異なる圧力差となる。 その際、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとが同一の開度に制御されていると、第１ＥＧＲ通路１１ａにより還流されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより還流されるＥＧＲガス量とが異なるようになり、内燃機関１の各気筒に対して所望量のＥＧＲガスを供給することが困難となる。
【００６２】
特に、本実施の形態に係る内燃機関１のようにバンク毎に吸気枝管が独立している場合には、第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とが異なるようになり、その結果、少なくとも一方のバンクにおける燃焼安定性や排気エミッションが悪化してしまう虞がある。
【００６３】
本実施の形態に係る内燃機関１のように、エアフローメータ５の出力信号に基づいて第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度がフィードバック制御される場合には、内燃機関１の全ての気筒へ供給されるＥＧＲガスの総量は目標ＥＧＲガス量に収束させることができるものの、第１バンク１ａと第２バンク１ｂの何れか一方のバンクの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量が過剰に多くなると共に他方のバンクの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量が過剰に少なくなる虞がある。
【００６４】
そこで、本実施の形態におけるＥＧＲ制御では、ＥＣＵ２０は、第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失（第１のフィルタ前後差圧）と第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失（第２のフィルタ前後差圧）とに基づいて、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとの開度を個別に制御するようにした。
【００６５】
具体的には、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ制御が実行されているときに、第１差圧センサ１０ａの出力信号（第１のフィルタ前後差圧）と第２差圧センサ１０ｂの出力信号（第２のフィルタ前後差圧）とを入力し、それら第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧とを比較する。
【００６６】
第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧とが異なっている場合には、ＥＣＵ２０は、フィルタ前後差圧が高いバンクのＥＧＲ弁の開度を閉弁側に補正、又は、フィルタ前後差圧が低いバンクのＥＧＲ弁の開度を開弁側に補正する。
【００６７】
その際の補正量は、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差をパラメータとして決定されるようにしてもよく、或いは、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差に加え内燃機関１の運転状態（例えば、機関負荷、アクセル開度、機関回転数など）をパラメータとして決定されるようにしてもよい。
【００６８】
尚、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が少ない場合には、第１ＥＧＲ通路１１ａを流れるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂを流れるＥＧＲガス量との間に差が生じるものの、各ＥＧＲ通路によって還流されたＥＧＲガスが各バンクの各気筒へ分配された際には第１バンク１ａの各気筒へ供給されたＥＧＲガス量と第２バンク１ｂの各気筒へ供給されたＥＧＲガス量との差が殆ど無くなるため、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が少ない場合には、第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を積極的に補正する必要はないと言える。
【００６９】
従って、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が所定量未満である場合には第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を補正せず、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が所定量以上である場合には第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を補正するようにしてもよい。
【００７０】
尚、前記した所定量は、内燃機関１の燃焼安定性や排気エミッションを悪化させない範囲内で定められることが好ましく、内燃機関１が如何なる運転状態にあるときも適合可能な固定値であってもよく、或いは内燃機関１の運転状態に応じて変更される可変値であってもよい。
【００７１】
また、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号値は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂの詰まり以外の要因、例えば、排気脈動等の一時的且つ変則的な変化に起因して一時的に変化する場合がある。そのような場合に、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号値に基づいてＥＧＲ弁の開度が補正されると、ＥＧＲガス量が不必要に増加或いは減少されてしまうことが想定される。
【００７２】
このため、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧をある程度平滑化した上で、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差を算出するようにすることが好ましい。
【００７３】
第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧を平滑化する方法としては、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧を同一の条件下で一定時間計測し、その一定時間内に計測された第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との各々の平均値を求める方法を例示することができる。
【００７４】
このように、本実施の形態におけるＥＧＲ制御では、第１のフィルタ前後差圧の平均値と第２のフィルタ前後差圧の平均値とに基づいて、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとの開度を個別に制御することにより、内燃機関１の全ての気筒に対して所望量のＥＧＲを均等に供給することが可能となる。
【００７５】
次に、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について図２に沿って具体的に説明する。
図２は、ＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図である。このＥＧＲ制御ルーチンは、予めＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。
【００７６】
ＥＧＲ制御ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ２０１において、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）等の各種データの入力処理を実行する。
【００７７】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから機関負荷を演算する。
【００７８】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ２０１で入力された冷却水温度及びアクセル開度と、前記Ｓ２０２で演算された機関負荷とをパラメータとして、ＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ２０は、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１の運転状態が高負荷運転領域にない、内燃機関１の運転状態が減速運転領域にない等の条件が成立しているか否かを判別する。
【００７９】
前記Ｓ２０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していないと判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１８へ進み、第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂを遮断すべく第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを全閉に制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８０】
前記Ｓ２０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０４へ進み、ＥＣＵ２０は、機関回転数と機関負荷とをパラメータとして第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの共通の目標ＥＧＲ開度を演算する。その際、機関回転数と機関負荷と目標ＥＧＲ開度との関係を予めマップ化してＲＯＭに記憶しておくようにしてもよい。
【００８１】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定を開始する。すなわち、ＥＣＵ２０は、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号の入力処理を開始する。
【００８２】
Ｓ２０６では、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃを起動させる。この計時カウンタ：Ｃは、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定が開始された時点からの経過時間を計測するカウンタである。
【００８３】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃにより計測された時間（第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定が開始された時点からの経過時間）：Ｃが所定時間以上であるか否かを判別する。
【００８４】
前記Ｓ２０７において計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間判以上となるまで前記Ｓ２０７の処理を繰り返し実行する。
【００８５】
前記Ｓ２０７において計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８へ進み、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定を終了する。
【００８６】
Ｓ２０９では、ＥＣＵ２０は、前記所定時間内に測定された第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１を算出するとともに、前記所定時間内に測定された第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２を算出する。
【００８７】
Ｓ２１０では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ２０９で算出された第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐ（＝｜△Ｐ１−△Ｐ２｜）を演算する。
【００８８】
Ｓ２１１では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb以上であるか否かを判別する。
【００８９】
前記Ｓ２１１において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１７へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓｅ2として設定する。
【００９０】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１７において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１７において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【００９１】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａの開度と第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度が同一の開度となるが、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２とが略同一の値となるため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【００９２】
また、前記Ｓ２１１において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１２へ進み、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐをパラメータとして目標ＥＧＲ開度の補正量：△ＥＧＲを算出する。
【００９３】
その際、前記△Ｐと前記△ＥＧＲとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭなどに記憶しておくことが好ましい。また、前記△Ｐと内燃機関１の運転状態とをパラメータとして目標ＥＧＲ開度の補正量：△ＥＧＲを決定する場合には、△Ｐと内燃機関１の運転状態と△ＥＧＲとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭなどに記憶しておくようにしてもよい。
【００９４】
Ｓ２１３では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいか否かを判別する。
【００９５】
前記Ｓ２１３において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいと判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１４へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeから前記Ｓ２１２において算出された補正量：△ＥＧＲを減算して得られる開度（＝Ｓe−△ＥＧＲ）を第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1として設定し、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【００９６】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【００９７】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａの開度は第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度に比して小さくなるが、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【００９８】
また、前記Ｓ２１３において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より小さいと判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１５へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1として設定し、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeから前記Ｓ２１２において算出された補正量：△ＥＧＲを減算して得られる開度（＝Ｓe−△ＥＧＲ）を第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【００９９】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１５において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【０１００】
この場合、第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度は第１ＥＧＲ弁１２ａの開度に比して小さくなるが、第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２が第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１より大きいため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【０１０１】
以上述べたようにＥＣＵ２０がＥＧＲ制御ルーチンを実行することにより、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの各々は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂの各々の圧力損失に応じて個別に制御されることとなり、本発明に係る制御手段が実現されることになる。
【０１０２】
従って、本実施の形態における多気筒内燃機関の排気浄化装置によれば、第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失とが異なる場合であっても、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とを略同量にすることが可能となる。
【０１０３】
この結果、内燃機関１の各気筒に対して所望量のＥＧＲガス量を供給することが可能となり、以て内燃機関１に対して好適なＥＧＲ制御を実現することが可能となる。
【０１０４】
尚、本実施の形態におけるＶ型内燃機関では、各バンクのＥＧＲ弁を個別に制御することにより各バンクの気筒へ供給されるＥＧＲガス量を調節する例について述べたが、図３に示すように、第１バンク１ａの第１の吸気枝管２ａと第２バンク１ｂの第２の吸気枝管２ｂとの各々に吸気絞り弁６ａ、６ｂ及び吸気絞り用アクチュエータ６０ａ、６０ｂが独立して設けられている場合には、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂに加え、吸気絞り弁６ａ、６ｂを個別に制御することによって各バンク１ａ、１ｂのＥＧＲガス量を調節するようにしてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態では、パティキュレートフィルタの圧力損失を検出する手段として差圧センサを用いたが、前述した図３の説明で述べたように、第１バンク１ａの第１の吸気枝管２ａと第２バンク１ｂの第２の吸気枝管２ｂとの各々に吸気絞り弁６ａ、６ｂ及び吸気絞り用アクチュエータ６０ａ、６０ｂが独立して設けられている場合には、第１バンク１ａの吸気絞り弁６ａを全開とし且つ第２バンク１ｂの吸気絞り弁６ｂを全閉としたときのエアフローメータ５の出力信号値に基づいて第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失を演算するとともに、第１バンク１ａの吸気絞り弁６ａを全閉とし且つ第２バンク１ｂの吸気絞り弁６ｂを全開としたときのエアフローメータ５の出力信号値に基づいて第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失を演算するようにしてもよい。
【０１０６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置の第２の実施態様について図４〜図５に基づいて説明する。ここでは前述した第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１０７】
図４は、本実施の形態における内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
前述した第１の実施の形態と本実施の形態との差異は、本実施の形態に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、第１ＥＧＲ通路１１ａの途中に該第１ＥＧＲ通路１１ａ内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１６が設けられている点にある。
【０１０８】
これに対応して、本実施の形態に係るＥＧＲ制御では、水温センサ１４の出力信号値（冷却水温度）が低い場合や機関負荷が低い場合は、第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度に比して第１ＥＧＲ弁１２ａの開度が小さくされ、或いは第１ＥＧＲ弁１２ａが全閉とされることにより、主に第２ＥＧＲ通路１１ｂによって還流されるＥＧＲガス、言い換えれば、ＥＧＲクーラ１６によって冷却されていないＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されるようにする。
【０１０９】
これは、ＥＧＲクーラ１６によって冷却されたＥＧＲガスは低温で密度の高いガスとなるため、冷却水温度が低い場合や機関負荷が低い場合にＥＧＲクーラ１６によって冷却されたＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されると、各気筒の圧縮端温度（圧縮行程上死点近傍における気筒内の温度）が過剰に低下し、燃料が着火及び燃焼し難くなる虞があるからである。
【０１１０】
尚、冷却水温度や機関負荷がある程度高い場合は、前述した第１の実施の形態と同様に第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂが制御され、第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂの双方を利用して内燃機関１へＥＧＲガスが供給されるものとする。
【０１１１】
以下、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について図５に沿って説明する。
図５は、本実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【０１１２】
ＥＧＲ制御ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ５０１において、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）等の各種データの入力処理を実行する。
【０１１３】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから機関負荷を演算する。
【０１１４】
Ｓ５０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０１で入力された冷却水温度及びアクセル開度と、前記Ｓ５０２で演算された機関負荷とをパラメータとして、ＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。
【０１１５】
前記Ｓ５０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していないと判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５２０へ進み、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを全閉に制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１６】
前記Ｓ５０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０４へ進み、前記Ｓ５０１で入力された冷却水温度が所定温度：Ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１１７】
前記Ｓ５０３において前記冷却水温度が所定温度：Ｔ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０５へ進み、前記Ｓ５０２で算出された機関負荷が所定負荷：Ｌ以上であるか否かを判別する。
【０１１８】
前記Ｓ５０３において前記冷却水温度が所定温度：Ｔ未満であると判定された場合、又は、前記Ｓ５０５において前記機関負荷が所定負荷：Ｌ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５２１へ進む。
【０１１９】
Ｓ５２１では、ＥＣＵ２０は、先ず、第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1を全閉に設定する。次いで、ＥＣＵ２０は、単一のＥＧＲ通路（この場合は第２ＥＧＲ通路１１ｂ）によって内燃機関１へＥＧＲガスを供給するための目標ＥＧＲ開度：Ｓesを算出し、その目標ＥＧＲ開度：Ｓesを第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【０１２０】
前記した目標ＥＧＲ開度：Ｓesは、内燃機関１の機関回転数や機関負荷をパラメータとして決定される開度であるため、機関回転数と機関負荷と目標ＥＧＲ開度：Ｓesとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭ等に記憶しておくようにしてもよい。
【０１２１】
ＥＣＵ２０は、上記したＳ５２１の処理を実行し終えると、Ｓ５１８へ進み、前記Ｓ５２１において設定された第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとを制御する。
【０１２２】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａが閉弁されるとともに第２ＥＧＲ弁１２ｂが開弁されるため、第１ＥＧＲ通路１１ａが遮断され且つ第２ＥＧＲ通路１１ｂが導通することになる。
【０１２３】
この結果、第２ＥＧＲ通路１１ｂのみによって内燃機関１へＥＧＲガスが供給されることになるため、ＥＧＲクーラ１６により冷却されたＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されることがなく、以て内燃機関１の燃焼状態が悪化するようなことがない。
【０１２４】
ここで図５のＥＧＲ制御ルーチンに戻り、前記したＳ５０５において前記機関負荷が所定負荷：Ｌ以上であると判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０６へ進むことになる。尚、Ｓ５０６〜Ｓ５１９の処理は、前述した第１の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンのＳ２０４〜Ｓ２１７の処理と同一であるため、説明を省略する。
【０１２５】
以上述べたようにＥＣＵ２０がＥＧＲ制御ルーチンを実行することにより、ＥＧＲクーラを備えた内燃機関において、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる上、ＥＧＲクーラに起因した燃焼安定性の低下を防止することも可能となるため、内燃機関１に対して好適なＥＧＲ制御を実現することが可能となる。
【０１２６】
尚、前述した第１及び第２の実施の形態では、本発明に係る内燃機関として、Ｖ型の内燃機関を例に挙げて説明したが、直列型の多気筒内燃機関の気筒を二つ以上の気筒群に分割し、各気筒群毎に排気通路を独立させるとともに、それら排気通路の各々にパティキュレートフィルタとＥＧＲ機構とを備えた内燃機関であってもよい。このような内燃機関としては、例えば、図６に示すように、直列型の６気筒内燃機関３０の気筒を３気筒毎に二つの気筒群に分割し、それら二つの気筒群の各々に排気通路３１ａ、３１ｂを接続するとともに、各排気通路３１ａ、３１ｂ毎に、パティキュレートフィルタ３２ａ、３２ｂと、ＥＧＲ通路３４ａ、３４ｂと、ＥＧＲ弁３５ａ、３５ｂと、を備えたものを例示することができる。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関に複数の排気通路が接続され、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とが配置された内燃機関の排気浄化装置において、各捕集機構の圧力損失に応じて各ＥＧＲ弁の開度が制御されるため、各ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量を略同量とすることが可能となる。
【０１２８】
この結果、内燃機関の各気筒に対して所望量のＥＧＲガスを供給することが容易になり、以て内燃機関に対して好適なＥＧＲ制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図
【図２】 第１の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図
【図３】 本発明を適用可能な内燃機関の他の実施態様を示す図（１）
【図４】 第２の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図
【図５】 第２の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図
【図６】 本発明を適用可能な内燃機関の他の実施態様を示す図（２）
【符号の説明】
１・・・・内燃機関
２ａ・・・第１の吸気枝管
２ｂ・・・第２の吸気枝管
７ａ・・・第１の排気枝管
７ｂ・・・第２の排気枝管
９ａ・・・第１のパティキュレートフィルタ
９ｂ・・・第２のパティキュレートフィルタ
１０ａ・・第１差圧センサ
１０ｂ・・第２差圧センサ
１１ａ・・第１ＥＧＲ通路
１１ｂ・・第２ＥＧＲ通路
１２ａ・・第１ＥＧＲ弁
１２ｂ・・第２ＥＧＲ弁
２０・・・ＥＣＵ
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気浄化技術に関し、特に、多気筒内燃機関の排気浄化技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年では、車両などに搭載される内燃機関に対して排気エミッションの向上が要求されている。特に、軽油を燃料とする圧縮着火式の内燃機関では、内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯx）、又は、煤やＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）などの微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化することが重要である。
【０００３】
このような要求に対し、特開平１１−２９４２２６号公報や特開平１１−３１１１３８号公報に記載されているように、内燃機関の排気通路に配置されたパティキュレートフィルタと、パティキュレートフィルタより上流の排気通路から吸気通路へ排気の一部（ＥＧＲガス）を還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁とを備えた内燃機関が提案されている。
【０００４】
上記したような内燃機関は、ＥＧＲ機構が内燃機関の混合気中に排気を供給することにより内燃機関から排出される窒素酸化物（ＮＯx）量を低減させるとともに、捕集機構が排気中のＰＭを捕集することにより大気中へ放出されるＰＭ量を低減しようとするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述した従来の技術がＶ型内燃機関に代表される多気筒の内燃機関に適用される場合には、内燃機関の気筒を二つ以上の気筒群に分割し、各々の気筒群毎に排気通路を設けるとともに、各排気通路毎にパティキュレートフィルタとＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とを配置する構成が考えられる。
【０００６】
しかしながら、個々のパティキュレートフィルタに捕集される微粒子量は必ずしも同量であるとは限らない上、パティキュレートフィルタ毎に微粒子の捕集状態が異なる場合があるため、パティキュレートフィルタ毎に排気の圧力損失が異なる場合がある。
【０００７】
このような場合に全てのＥＧＲ弁が同一の開度に制御されると、各ＥＧＲ通路によって還流されるＥＧＲガス量が排気通路毎に異なる事態が発生する。これは、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガス量は、ＥＧＲ通路の上流側端部に相当する排気通路内の圧力と下流側端部に相当する吸気通路内の圧力との差に応じて変化するため、パティキュレートフィルタ毎に圧力損失が異なる場合には、パティキュレートフィルタ上流における排気圧力が排気通路毎に異なり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部と下流側端部との圧力差が排気通路毎に異なるようになるからである。
【０００８】
このようにＥＧＲ通路によって還流されるＥＧＲガス量が排気通路毎に異なると、内燃機関の各気筒へ供給されるＥＧＲガス量を所望の量とすることが困難となり、内燃機関の運転状態の悪化や排気エミッションの悪化などが誘発されることが想定される。
【０００９】
本発明は、上記したような種々の実情に鑑みてなされたものであり、内燃機関に接続された複数の排気通路の各々に捕集機構とＥＧＲ機構とが設けられた内燃機関の排気浄化装置において、ＥＧＲ制御を好適に行うことができる技術を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記した課題を解決するために以下のような手段を採用した。すなわち、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関に接続された複数の排気通路と、前記各排気通路毎に設けられ、排気中の微粒子を捕集する捕集機構と、前記各捕集機構による排気の圧力損失を検出する検出手段と、前記各排気通路における前記捕集機構より上流の部位から前記内燃機関の吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路と、前記各ＥＧＲ通路毎に設けられ、前記各ＥＧＲ通路を流れる排気流量を調整するＥＧＲ弁と、前記各検出手段により検出された前記各捕集機構の圧力損失を比較し、その比較結果に応じて前記各ＥＧＲ弁の開度を個別に制御する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明は、内燃機関に接続された複数の排気通路の各々に捕集機構とＥＧＲ機構（ＥＧＲ通路及びＥＧＲ弁）が設けられた内燃機関の排気浄化装置において、複数の捕集機構の圧力損失を比較し、その比較結果に応じたＥＧＲ弁の開度制御を行うことを最大の特徴としている。
【００１２】
かかる内燃機関の排気浄化装置では、各排気通路毎に検出手段が捕集機構の圧力損失を検出する。制御手段は、各検出手段が検出した圧力損失を比較し、その比較結果に応じて個々のＥＧＲ弁の開度を制御する。
【００１３】
このように圧力損失の比較結果に応じて各ＥＧＲ弁の開度が制御されると、各ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が略同量となり、内燃機関の各気筒へ供給されるＥＧＲガス量を所望の量にすることが容易になる。
【００１４】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して多くなった場合は、圧力損失が多くなった捕集機構が配置された排気通路について、ＥＧＲ弁の開度を他の排気通路のＥＧＲ弁より小さくするようにしてもよい。
【００１５】
これは、少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して多くなった場合は、圧力損失が多くなった捕集機構が配置された排気通路において、捕集機構より上流の排気圧力が他の排気通路より高くなり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部（ＥＧＲ通路と排気通路との接続部）と下流側端部（ＥＧＲ通路と吸気通路との接続部）との圧力差が他のＥＧＲ通路に比して大きくなるため、当該ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が他のＥＧＲ通路より多くなるからである。
【００１６】
また、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して少なくなった場合は、圧力損失が少ない捕集機構が配置された排気通路について、ＥＧＲ弁の開度を他の排気通路より大きくするようにしてもよい。
【００１７】
これは、少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して少なくなった場合は、圧力損失が少なくなった捕集機構が配置された排気通路において、捕集機構より上流の排気圧力が他の排気通路より低くなり、それに応じてＥＧＲ通路の上流側端部と下流側端部との圧力差が他のＥＧＲ通路に比して小さくなるため、当該ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量が他のＥＧＲ通路より少なくなるからである。
【００１８】
尚、制御手段は、捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失と他の捕集機構の圧力損失との差が所定値以上となった場合に限り、前記した一の捕集機構が配置された排気通路のＥＧＲ弁の開度を変更するようにしてもよい。
【００１９】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置において、制御手段は、所定期間内に各検出手段が検出した圧力損失の平均値に応じて各ＥＧＲ弁の開度を制御するようにしてもよい。
【００２０】
これは、捕集機構の詰まり以外の要因、例えば、排気脈動の変則的な変化などにより、検出手段が検出する圧力損失が一時的に変化した場合などに、そのような圧力損失に応じてＥＧＲ弁の開度が制御されると、ＥＧＲガス量が不要に増加或いは減少されてしまうことが想定されるからである。
【００２１】
本発明を適用する内燃機関としては、複数の気筒が機関出力軸を中心にＶ字状の二つのバンクに分割されたＶ型内燃機関であって、その内燃機関の各バンク毎に独立した排気通路を有するとともに、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関を例示することができる。
【００２２】
また、本発明を適用する内燃機関としては、複数の気筒を備えた直列型の内燃機関であって、その内燃機関の気筒が複数の気筒群に分割され、各々の気筒群毎に独立した排気通路を有するとともに、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ機構とを備えた内燃機関であってもよい。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化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。
【００２４】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置の第１の実施態様について図１〜図３に基づいて説明する。
【００２５】
図１は、本発明を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、１番気筒（＃１）、３番気筒（＃３）、及び５番気筒（＃５）の３つの気筒群からなる第１バンク１ａと、２番気筒（＃２）、４番気筒（＃４）、及び６番気筒（＃６）の３つの気筒群からなる第２バンク１ｂとが図示しない機関出力軸を中心にＶ字型に配置されたＶ型６気筒の内燃機関である。
【００２６】
前記第１バンク１ａには第１の吸気枝管２ａが接続され、前記第２バンク１ｂには第２の吸気枝管２ｂが接続されている。これら第１の吸気枝管２ａと第２の吸気枝管２ｂとは上流において１本の吸気管３に接続されている。
【００２７】
前記吸気管３は、エアクリーナボックス４に接続されている。前記吸気管３の途中には、該吸気管３内を流れる空気の質量に対応した電気信号を出力するエアフローメータ５が配置されている。
【００２８】
前記エアフローメータ５より下流の吸気管３には、該吸気管３内を流れる空気の流量を調整する吸気絞り弁６が設けられている。前記吸気絞り弁６には、該吸気絞り弁６を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ６０が取り付けられている。
【００２９】
このように構成された吸気系では、先ず大気中の空気がエアクリーナボックス４に流入する。エアクリーナボックス４に流入した空気は、エアクリーナボックス４に内装されたエアフィルタによって埃や塵を取り除かれた後に吸気管３へ流入する。吸気管３に流入した空気は、吸気絞り弁６により流量を調整され、次いで第１の吸気枝管２ａと第２の吸気枝管２ｂとへ分配される。第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ分配された空気は、それら第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂの各枝管を介して各気筒の燃焼室へ導かれ、図示しない燃料噴射弁から噴射される燃料と共に燃焼せしめられる。
【００３０】
次に、前記第１バンク１ａには第１の排気枝管７ａが接続され、前記第２バンク１ｂには第２の排気枝管７ｂが接続されている。これら第１の排気枝管７ａと第２の排気枝管７ｂとは下流にて１本の排気管８に接続されている。前記排気管８は、図示しないマフラーに接続されている。
【００３１】
前記第１の排気枝管７ａには、排気中の有害ガス成分、特に煤やＳＯＦ（Soluble Organic Fraction）などの微粒子（ＰＭ：Particulate Matter）を浄化する第１の排気浄化機構９ａが配置されている。
【００３２】
前記第１の排気浄化機構９ａは、本発明に係る捕集機構の一実施態様であり、排気中に含まれるＰＭを捕集するＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）、多孔質の基材からなるウォールフロー型のパティキュレートフィルタに白金（Ｐｔ）に代表される酸化触媒とカリウム（Ｋ）やセシウム（Ｃｓ）などに代表されるＮＯx吸蔵剤とが担持されたＤＰＮＲ（Diesel Particulate NOx Reduction）触媒、或いはＤＰＦとＮＯx触媒とが直列に配置されたもの等を例示することができる。尚、以下では、第１の排気浄化機構９ａを第１のパティキュレートフィルタ９ａと称するものとする。
【００３３】
前記第１の排気枝管７ａには、前記第１のパティキュレートフィルタ９ａより上流における排気の圧力と下流における排気の圧力との差（以下、第１のフィルタ前後差圧と称する）に対応した電気信号を出力する第１差圧センサ１０ａが設けられている。
【００３４】
一方、前記第２の排気枝管７ｂには、前記した第１のパティキュレートフィルタ９ａと同一の構造を有する第２のパティキュレートフィルタ９ｂが配置されるとともに、前記第２のパティキュレートフィルタ９ｂより上流における排気の圧力と下流における排気の圧力との差（以下、第２のフィルタ前後差圧と称する）に対応した電気信号を出力する第２差圧センサ１０ｂが設けられている。
【００３５】
ここで、前記した第１差圧センサ１０ａと第２差圧センサ１０ｂとは、本発明に係る検出手段の一実施態様である。
【００３６】
このように構成された排気系では、第１バンク１ａの各気筒内で燃焼された混合気（既燃ガス）が第１の排気枝管７ａへ排出されるとともに、第２バンク１ｂの各気筒内の既燃ガスが第２の排気枝管７ｂへ排出される。第１の排気枝管７ａ及び第２の排気枝管７ｂへ排出された排気は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂにおいてＰＭを取り除かれた後に排気管８へ導かれ、排気管８を通って大気中へ放出されることになる。
【００３７】
また、内燃機関１の吸排気系には、排気の一部を吸気中へ還流させるＥＧＲ機構が設けられている。本実施の形態におけるＥＧＲ機構は、第１バンク１ａと第２バンク１ｂとの各々に独立して設けられている。
【００３８】
第１バンク１ａのＥＧＲ機構は、第１の排気枝管７ａと第１の吸気枝管２ａとを連通させる第１ＥＧＲ通路１１ａを備え、第１の排気枝管７ａ内を流れる排気の一部（以下、ＥＧＲガスと称する）が第１ＥＧＲ通路１１ａを介して第１の吸気枝管２ａへ還流されるようになっている。
【００３９】
尚、前記第１ＥＧＲ通路１１ａの途中には、該第１ＥＧＲ通路１１ａ内を流れるＥＧＲガス量を調節する第１ＥＧＲ弁１２ａが配置され、この第１ＥＧＲ弁１２ａの開度が調節されることにより、第１の排気枝管７ａから第１の吸気枝管２ａへ還流されるＥＧＲガス量を調節することが可能となっている。
【００４０】
第２バンク１ｂのＥＧＲ機構は、第２の排気枝管７ｂと第２の吸気枝管２ｂとを連通させる第２ＥＧＲ通路１１ｂを備え、第２の排気枝管７ｂ内を流れる排気の一部（以下、ＥＧＲガスと称する）が第２ＥＧＲ通路１１ｂを介して第２の吸気枝管２ｂへ還流されるようになっている。
【００４１】
尚、前記第２ＥＧＲ通路１１ｂの途中には、前述した第１ＥＧＲ通路１１ａと同様に、該第２ＥＧＲ通路１１ｂ内を流れるＥＧＲガス量を調節する第２ＥＧＲ弁１２ｂが配置され、この第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度が調節されることにより、第２の排気枝管７ｂから第２の吸気枝管２ｂへ還流されるＥＧＲガス量を調節することが可能となっている。
【００４２】
このように構成されたＥＧＲ機構では、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂが開弁されると、第１の排気枝管７ａ及び第２の排気枝管７ｂを流れる排気の一部がＥＧＲガスとして第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂへ流入し、それら第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂを介して第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ還流される。第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂへ還流されたＥＧＲガスは、第１の吸気枝管２ａ及び第２の吸気枝管２ｂの上流から流れてくる空気とともに各気筒の燃焼室へ流入し、燃料噴射弁から噴射される燃料とともに燃焼に供されることになる。
【００４３】
その際、ＥＧＲガス中には水（Ｈ2Ｏ）や二酸化炭素（ＣＯ2）などの不活性ガス成分が含まれているため、ＥＧＲガスが各気筒の燃焼室に導入された場合には混合気の燃焼温度が低下し、以て窒素酸化物（ＮＯx）の発生量を減少させることが可能となる。
【００４４】
ところで、窒素酸化物（ＮＯx）の発生量を低下させる上ではＥＧＲガスの量を増加させる方法が有効であるが、ＥＧＲガス量が増加された場合には窒素酸化物（ＮＯx）の発生量が減少する一方で燃焼悪化により煤の発生量が増加してしまうことになる。
【００４５】
但し、ＥＧＲガス量の増加に伴う煤の増加にはピークが存在するため、そのピークを越えてＥＧＲガス量が増加されると、燃焼室内における燃焼時の燃料およびその周囲の温度が煤の生成温度より低められ、以て窒素酸化物（ＮＯx）及び煤の発生量を効果的に低減させることが可能となる。
【００４６】
従って、ＥＧＲガス量を煤の発生量がピークとなる量より増加させることにより、燃焼室内の燃焼時における燃料及びその周囲の温度を煤の生成温度より低くすることが可能となり、以て窒素酸化物（ＮＯx）及び煤の発生量を極めて少量とすることが可能となる。
【００４７】
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の運転状態を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）２０が併設されている。このＥＣＵ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、バックアップＲＡＭ、入力ポート、出力ポート、Ａ／Ｄコンバータ等から構成される算術論理演算回路である。
【００４８】
前記ＥＣＵ２０には、前述したエアフローメータ５、第１差圧センサ１０ａ、第２差圧センサ１０ｂに加え、内燃機関１に取り付けられたクランクポジションセンサ１３及び水温センサ１４や、図示しないアクセルペダルの操作量（開度）に応じた電気信号を出力するアクセルポジションセンサ１５等の各種センサが電気的に接続され、各種センサの出力信号がＥＣＵ２０へ流入されるようになっている。
【００４９】
前記ＥＣＵ２０は、前述した各種センサに加え、吸気絞り用アクチュエータ６０、第１ＥＧＲ弁１２ａ、及び第２ＥＧＲ弁１２ｂと電気的に接続され、前記各種センサの出力信号をパラメータとして吸気絞り用アクチュエータ６０、第１ＥＧＲ弁１２ａ、及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御することが可能になっている。
【００５０】
具体的には、ＥＣＵ２０は、ＲＯＭに記憶されているアプリケーションプログラムに従って動作し、燃料噴射制御や吸気絞り制御などの周知の制御に加え、本発明の要旨となるＥＧＲ制御を実行する。
【００５１】
以下、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について述べる。
ＥＧＲ制御では、ＥＣＵ２０は、先ず、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）を入力する。ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから内燃機関１の負荷（機関負荷）を判定する。
【００５２】
次いで、ＥＣＵ２０は、前記した機関負荷、冷却水温度、アクセル開度からＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。ＥＧＲ制御実行条件としては、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１の運転状態が高負荷運転領域にない、内燃機関１の運転状態が減速運転領域にない、等の条件を例示することができる。これらの条件は、冷間時における運転性を確保するとともに、高負荷運転時の黒煙排出量を低減するための条件である。
【００５３】
上記したようなＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合には、機関回転数と機関負荷とをパラメータとして第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの共通の目標ＥＧＲ開度を決定し、その目標ＥＧＲ開度に応じた駆動電力を第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂに印加する。
【００５４】
その際、ＥＣＵ２０は、内燃機関１の吸入空気量が所定の目標吸入空気量となるように第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの開度をフィードバック制御する。前記した目標吸入空気量は、内燃機関１の各気筒において燃焼に供される混合気の空燃比が目標空燃比となるように定められる空気量であり、目標ＥＧＲ弁開度と同様に機関負荷と機関回転数をパラメータとして決定される。その際、機関負荷と機関回転数と目標吸入空気量との関係を予めマップ化しておき、そのマップとアクセル開度と機関回転数とから目標吸入空気量が算出されるようにしてもよい。
【００５５】
内燃機関１の実際の吸入空気量が目標吸入空気量より少ない場合は、ＥＣＵ２０は、第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂを所定量閉弁させる。この場合、第１及び第２ＥＧＲ通路１１ａ、１１ｂから第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂへ流入するＥＧＲガス量が減少し、それに応じて内燃機関１の各気筒内へ吸入されるＥＧＲガス量が減少することになる。その結果、内燃機関１の気筒内に吸入される空気の量は、ＥＧＲガスが減少した分だけ増加する。
【００５６】
一方、内燃機関１の実際の吸入空気量が目標吸入空気量より多い場合は、ＥＣＵ２０は、第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂを所定量開弁させる。この場合、第１及び第２ＥＧＲ通路１１ａ、１１ｂから第１及び第２の吸気枝管２ａ、２ｂへ流入するＥＧＲガス量が増加し、それに応じて内燃機関１の各気筒内に吸入されるＥＧＲガス量が増加する。この結果、内燃機関１の気筒内に吸入される空気の量は、ＥＧＲガスが増加した分だけ減少することになる。
【００５７】
ところで、第１及び第２のパティキュレートフィルタ９ａ、９ｂの実際の使用過程では、内燃機関１の第１バンク１ａの気筒から排出される排気の性状と第２バンク１ｂの気筒から排出される排気の性状とは必ずしも一致するとは限らない。これは、混合気の燃焼状態が各気筒毎に異なる場合があり、そのような場合には第１バンク１ａから第１の排気枝管７ａへ排出される排気の性状と第２バンク１ｂから第２の排気枝管７ｂへ排出される排気の性状とが異なることになるからである。
【００５８】
このように第１バンク１ａの気筒から第１の排気枝管７ａへ排出される排気の性状と第２バンク１ｂの気筒から第２の排気枝管７ｂへ排出される排気の性状とが異なると、第１のパティキュレートフィルタ９ａと第２のパティキュレートフィルタ９ｂとの間でＰＭの捕集量や捕集状態が異なることが想定される。
【００５９】
第１のパティキュレートフィルタ９ａと第２のパティキュレートフィルタ９ｂとの間でＰＭの捕集量や捕集状態が異なると、第１のパティキュレートフィルタ９ａによる排気の圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂによる排気の圧力損失とが異なるようになる。
【００６０】
第１のパティキュレートフィルタ９ａによる排気の圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂによる排気の圧力損失とが異なる場合には、第１のパティキュレートフィルタ９ａより上流の第１の排気枝管７ａにおける排気圧力と第２のパティキュレートフィルタ９ｂより上流の第２の排気枝管７ｂにおける排気圧力とが異なるようになる。
【００６１】
この結果、第１ＥＧＲ通路１１ａの上流側端部（第１ＥＧＲ通路１１ａと第１の排気枝管７ａとの接続部）と下流側端部（第１ＥＧＲ通路１１ａと第１の吸気枝管２ａとの接続部）の圧力差と、第２ＥＧＲ通路１１ｂの上流側端部（第２ＥＧＲ通路１１ｂと第２の排気枝管７ｂとの接続部）と下流側端部（第２ＥＧＲ通路１１ｂと第２の吸気枝管２ｂとの接続部）の圧力差とは、異なる圧力差となる。 その際、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとが同一の開度に制御されていると、第１ＥＧＲ通路１１ａにより還流されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより還流されるＥＧＲガス量とが異なるようになり、内燃機関１の各気筒に対して所望量のＥＧＲガスを供給することが困難となる。
【００６２】
特に、本実施の形態に係る内燃機関１のようにバンク毎に吸気枝管が独立している場合には、第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とが異なるようになり、その結果、少なくとも一方のバンクにおける燃焼安定性や排気エミッションが悪化してしまう虞がある。
【００６３】
本実施の形態に係る内燃機関１のように、エアフローメータ５の出力信号に基づいて第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度がフィードバック制御される場合には、内燃機関１の全ての気筒へ供給されるＥＧＲガスの総量は目標ＥＧＲガス量に収束させることができるものの、第１バンク１ａと第２バンク１ｂの何れか一方のバンクの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量が過剰に多くなると共に他方のバンクの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量が過剰に少なくなる虞がある。
【００６４】
そこで、本実施の形態におけるＥＧＲ制御では、ＥＣＵ２０は、第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失（第１のフィルタ前後差圧）と第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失（第２のフィルタ前後差圧）とに基づいて、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとの開度を個別に制御するようにした。
【００６５】
具体的には、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ制御が実行されているときに、第１差圧センサ１０ａの出力信号（第１のフィルタ前後差圧）と第２差圧センサ１０ｂの出力信号（第２のフィルタ前後差圧）とを入力し、それら第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧とを比較する。
【００６６】
第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧とが異なっている場合には、ＥＣＵ２０は、フィルタ前後差圧が高いバンクのＥＧＲ弁の開度を閉弁側に補正、又は、フィルタ前後差圧が低いバンクのＥＧＲ弁の開度を開弁側に補正する。
【００６７】
その際の補正量は、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差をパラメータとして決定されるようにしてもよく、或いは、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差に加え内燃機関１の運転状態（例えば、機関負荷、アクセル開度、機関回転数など）をパラメータとして決定されるようにしてもよい。
【００６８】
尚、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が少ない場合には、第１ＥＧＲ通路１１ａを流れるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂを流れるＥＧＲガス量との間に差が生じるものの、各ＥＧＲ通路によって還流されたＥＧＲガスが各バンクの各気筒へ分配された際には第１バンク１ａの各気筒へ供給されたＥＧＲガス量と第２バンク１ｂの各気筒へ供給されたＥＧＲガス量との差が殆ど無くなるため、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が少ない場合には、第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を積極的に補正する必要はないと言える。
【００６９】
従って、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が所定量未満である場合には第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を補正せず、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差が所定量以上である場合には第１ＥＧＲ弁１２ａおよびまたは第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度を補正するようにしてもよい。
【００７０】
尚、前記した所定量は、内燃機関１の燃焼安定性や排気エミッションを悪化させない範囲内で定められることが好ましく、内燃機関１が如何なる運転状態にあるときも適合可能な固定値であってもよく、或いは内燃機関１の運転状態に応じて変更される可変値であってもよい。
【００７１】
また、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号値は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂの詰まり以外の要因、例えば、排気脈動等の一時的且つ変則的な変化に起因して一時的に変化する場合がある。そのような場合に、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号値に基づいてＥＧＲ弁の開度が補正されると、ＥＧＲガス量が不必要に増加或いは減少されてしまうことが想定される。
【００７２】
このため、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧をある程度平滑化した上で、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との差を算出するようにすることが好ましい。
【００７３】
第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧を平滑化する方法としては、第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧を同一の条件下で一定時間計測し、その一定時間内に計測された第１のフィルタ前後差圧と第２のフィルタ前後差圧との各々の平均値を求める方法を例示することができる。
【００７４】
このように、本実施の形態におけるＥＧＲ制御では、第１のフィルタ前後差圧の平均値と第２のフィルタ前後差圧の平均値とに基づいて、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとの開度を個別に制御することにより、内燃機関１の全ての気筒に対して所望量のＥＧＲを均等に供給することが可能となる。
【００７５】
次に、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について図２に沿って具体的に説明する。
図２は、ＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図である。このＥＧＲ制御ルーチンは、予めＲＯＭに記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ２０によって所定時間毎に繰り返し実行されるルーチンである。
【００７６】
ＥＧＲ制御ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ２０１において、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）等の各種データの入力処理を実行する。
【００７７】
Ｓ２０２では、ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから機関負荷を演算する。
【００７８】
Ｓ２０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ２０１で入力された冷却水温度及びアクセル開度と、前記Ｓ２０２で演算された機関負荷とをパラメータとして、ＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ２０は、冷却水温度が所定温度以上である、内燃機関１の運転状態が高負荷運転領域にない、内燃機関１の運転状態が減速運転領域にない等の条件が成立しているか否かを判別する。
【００７９】
前記Ｓ２０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していないと判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１８へ進み、第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂを遮断すべく第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを全閉に制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【００８０】
前記Ｓ２０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０４へ進み、ＥＣＵ２０は、機関回転数と機関負荷とをパラメータとして第１及び第２ＥＧＲ弁１２ａ、１２ｂの共通の目標ＥＧＲ開度を演算する。その際、機関回転数と機関負荷と目標ＥＧＲ開度との関係を予めマップ化してＲＯＭに記憶しておくようにしてもよい。
【００８１】
Ｓ２０５では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定を開始する。すなわち、ＥＣＵ２０は、第１差圧センサ１０ａ及び第２差圧センサ１０ｂの出力信号の入力処理を開始する。
【００８２】
Ｓ２０６では、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃを起動させる。この計時カウンタ：Ｃは、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定が開始された時点からの経過時間を計測するカウンタである。
【００８３】
Ｓ２０７では、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃにより計測された時間（第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定が開始された時点からの経過時間）：Ｃが所定時間以上であるか否かを判別する。
【００８４】
前記Ｓ２０７において計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間判以上となるまで前記Ｓ２０７の処理を繰り返し実行する。
【００８５】
前記Ｓ２０７において計時カウンタ：Ｃにより計測された時間：Ｃが所定時間以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２０８へ進み、第１のフィルタ前後差圧及び第２のフィルタ前後差圧の測定を終了する。
【００８６】
Ｓ２０９では、ＥＣＵ２０は、前記所定時間内に測定された第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１を算出するとともに、前記所定時間内に測定された第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２を算出する。
【００８７】
Ｓ２１０では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ２０９で算出された第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐ（＝｜△Ｐ１−△Ｐ２｜）を演算する。
【００８８】
Ｓ２１１では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb以上であるか否かを判別する。
【００８９】
前記Ｓ２１１において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１７へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓｅ2として設定する。
【００９０】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１７において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１７において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【００９１】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａの開度と第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度が同一の開度となるが、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２とが略同一の値となるため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【００９２】
また、前記Ｓ２１１において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐが所定値：Ｐb以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１２へ進み、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１と第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２との差の絶対値：△Ｐをパラメータとして目標ＥＧＲ開度の補正量：△ＥＧＲを算出する。
【００９３】
その際、前記△Ｐと前記△ＥＧＲとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭなどに記憶しておくことが好ましい。また、前記△Ｐと内燃機関１の運転状態とをパラメータとして目標ＥＧＲ開度の補正量：△ＥＧＲを決定する場合には、△Ｐと内燃機関１の運転状態と△ＥＧＲとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭなどに記憶しておくようにしてもよい。
【００９４】
Ｓ２１３では、ＥＣＵ２０は、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいか否かを判別する。
【００９５】
前記Ｓ２１３において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいと判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１４へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeから前記Ｓ２１２において算出された補正量：△ＥＧＲを減算して得られる開度（＝Ｓe−△ＥＧＲ）を第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1として設定し、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【００９６】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【００９７】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａの開度は第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度に比して小さくなるが、第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より大きいため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【００９８】
また、前記Ｓ２１３において第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１が第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２より小さいと判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１５へ進み、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeを第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1として設定し、前記Ｓ２０４で算出された目標ＥＧＲ開度：Ｓeから前記Ｓ２１２において算出された補正量：△ＥＧＲを減算して得られる開度（＝Ｓe−△ＥＧＲ）を第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【００９９】
続いて、ＥＣＵ２０は、Ｓ２１６へ進み、前記Ｓ２１５において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe1に従って第１ＥＧＲ弁１２ａを制御するとともに、前記Ｓ２１４において設定された目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って第２ＥＧＲ弁１２ｂを制御する。
【０１００】
この場合、第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度は第１ＥＧＲ弁１２ａの開度に比して小さくなるが、第２のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ２が第１のフィルタ前後差圧の平均値：Ｐ１より大きいため、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とは略同量となる。
【０１０１】
以上述べたようにＥＣＵ２０がＥＧＲ制御ルーチンを実行することにより、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの各々は、第１のパティキュレートフィルタ９ａ及び第２のパティキュレートフィルタ９ｂの各々の圧力損失に応じて個別に制御されることとなり、本発明に係る制御手段が実現されることになる。
【０１０２】
従って、本実施の形態における多気筒内燃機関の排気浄化装置によれば、第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失と第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失とが異なる場合であっても、第１ＥＧＲ通路１１ａにより第１バンク１ａの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量と第２ＥＧＲ通路１１ｂにより第２バンク１ｂの各気筒へ供給されるＥＧＲガス量とを略同量にすることが可能となる。
【０１０３】
この結果、内燃機関１の各気筒に対して所望量のＥＧＲガス量を供給することが可能となり、以て内燃機関１に対して好適なＥＧＲ制御を実現することが可能となる。
【０１０４】
尚、本実施の形態におけるＶ型内燃機関では、各バンクのＥＧＲ弁を個別に制御することにより各バンクの気筒へ供給されるＥＧＲガス量を調節する例について述べたが、図３に示すように、第１バンク１ａの第１の吸気枝管２ａと第２バンク１ｂの第２の吸気枝管２ｂとの各々に吸気絞り弁６ａ、６ｂ及び吸気絞り用アクチュエータ６０ａ、６０ｂが独立して設けられている場合には、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂに加え、吸気絞り弁６ａ、６ｂを個別に制御することによって各バンク１ａ、１ｂのＥＧＲガス量を調節するようにしてもよい。
【０１０５】
また、本実施の形態では、パティキュレートフィルタの圧力損失を検出する手段として差圧センサを用いたが、前述した図３の説明で述べたように、第１バンク１ａの第１の吸気枝管２ａと第２バンク１ｂの第２の吸気枝管２ｂとの各々に吸気絞り弁６ａ、６ｂ及び吸気絞り用アクチュエータ６０ａ、６０ｂが独立して設けられている場合には、第１バンク１ａの吸気絞り弁６ａを全開とし且つ第２バンク１ｂの吸気絞り弁６ｂを全閉としたときのエアフローメータ５の出力信号値に基づいて第１のパティキュレートフィルタ９ａの圧力損失を演算するとともに、第１バンク１ａの吸気絞り弁６ａを全閉とし且つ第２バンク１ｂの吸気絞り弁６ｂを全開としたときのエアフローメータ５の出力信号値に基づいて第２のパティキュレートフィルタ９ｂの圧力損失を演算するようにしてもよい。
【０１０６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置の第２の実施態様について図４〜図５に基づいて説明する。ここでは前述した第１の実施の形態と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【０１０７】
図４は、本実施の形態における内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
前述した第１の実施の形態と本実施の形態との差異は、本実施の形態に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置では、第１ＥＧＲ通路１１ａの途中に該第１ＥＧＲ通路１１ａ内を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ１６が設けられている点にある。
【０１０８】
これに対応して、本実施の形態に係るＥＧＲ制御では、水温センサ１４の出力信号値（冷却水温度）が低い場合や機関負荷が低い場合は、第２ＥＧＲ弁１２ｂの開度に比して第１ＥＧＲ弁１２ａの開度が小さくされ、或いは第１ＥＧＲ弁１２ａが全閉とされることにより、主に第２ＥＧＲ通路１１ｂによって還流されるＥＧＲガス、言い換えれば、ＥＧＲクーラ１６によって冷却されていないＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されるようにする。
【０１０９】
これは、ＥＧＲクーラ１６によって冷却されたＥＧＲガスは低温で密度の高いガスとなるため、冷却水温度が低い場合や機関負荷が低い場合にＥＧＲクーラ１６によって冷却されたＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されると、各気筒の圧縮端温度（圧縮行程上死点近傍における気筒内の温度）が過剰に低下し、燃料が着火及び燃焼し難くなる虞があるからである。
【０１１０】
尚、冷却水温度や機関負荷がある程度高い場合は、前述した第１の実施の形態と同様に第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂが制御され、第１ＥＧＲ通路１１ａ及び第２ＥＧＲ通路１１ｂの双方を利用して内燃機関１へＥＧＲガスが供給されるものとする。
【０１１１】
以下、本実施の形態におけるＥＧＲ制御について図５に沿って説明する。
図５は、本実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図である。
【０１１２】
ＥＧＲ制御ルーチンでは、ＥＣＵ２０は、先ずＳ５０１において、クランクポジションセンサ１３、水温センサ１４の出力信号（冷却水温度）、及びアクセルポジションセンサ１５の出力信号（アクセル開度）等の各種データの入力処理を実行する。
【０１１３】
Ｓ５０２では、ＥＣＵ２０は、クランクポジションセンサ１３の出力信号に基づいて機関回転数を算出し、その機関回転数とアクセル開度とから機関負荷を演算する。
【０１１４】
Ｓ５０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ５０１で入力された冷却水温度及びアクセル開度と、前記Ｓ５０２で演算された機関負荷とをパラメータとして、ＥＧＲ制御実行条件が成立しているか否かを判別する。
【０１１５】
前記Ｓ５０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していないと判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５２０へ進み、第１ＥＧＲ弁１２ａ及び第２ＥＧＲ弁１２ｂを全閉に制御して、本ルーチンの実行を一旦終了する。
【０１１６】
前記Ｓ５０３においてＥＧＲ制御実行条件が成立していると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０４へ進み、前記Ｓ５０１で入力された冷却水温度が所定温度：Ｔ以上であるか否かを判別する。
【０１１７】
前記Ｓ５０３において前記冷却水温度が所定温度：Ｔ以上であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０５へ進み、前記Ｓ５０２で算出された機関負荷が所定負荷：Ｌ以上であるか否かを判別する。
【０１１８】
前記Ｓ５０３において前記冷却水温度が所定温度：Ｔ未満であると判定された場合、又は、前記Ｓ５０５において前記機関負荷が所定負荷：Ｌ未満であると判定された場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ５２１へ進む。
【０１１９】
Ｓ５２１では、ＥＣＵ２０は、先ず、第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1を全閉に設定する。次いで、ＥＣＵ２０は、単一のＥＧＲ通路（この場合は第２ＥＧＲ通路１１ｂ）によって内燃機関１へＥＧＲガスを供給するための目標ＥＧＲ開度：Ｓesを算出し、その目標ＥＧＲ開度：Ｓesを第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2として設定する。
【０１２０】
前記した目標ＥＧＲ開度：Ｓesは、内燃機関１の機関回転数や機関負荷をパラメータとして決定される開度であるため、機関回転数と機関負荷と目標ＥＧＲ開度：Ｓesとの関係を予め実験的に求めておき、それらの関係をマップ化してＲＯＭ等に記憶しておくようにしてもよい。
【０１２１】
ＥＣＵ２０は、上記したＳ５２１の処理を実行し終えると、Ｓ５１８へ進み、前記Ｓ５２１において設定された第１ＥＧＲ弁１２ａの目標ＥＧＲ開度：Ｓe1及び第２ＥＧＲ弁１２ｂの目標ＥＧＲ開度：Ｓe2に従って、第１ＥＧＲ弁１２ａと第２ＥＧＲ弁１２ｂとを制御する。
【０１２２】
この場合、第１ＥＧＲ弁１２ａが閉弁されるとともに第２ＥＧＲ弁１２ｂが開弁されるため、第１ＥＧＲ通路１１ａが遮断され且つ第２ＥＧＲ通路１１ｂが導通することになる。
【０１２３】
この結果、第２ＥＧＲ通路１１ｂのみによって内燃機関１へＥＧＲガスが供給されることになるため、ＥＧＲクーラ１６により冷却されたＥＧＲガスが内燃機関１へ供給されることがなく、以て内燃機関１の燃焼状態が悪化するようなことがない。
【０１２４】
ここで図５のＥＧＲ制御ルーチンに戻り、前記したＳ５０５において前記機関負荷が所定負荷：Ｌ以上であると判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ５０６へ進むことになる。尚、Ｓ５０６〜Ｓ５１９の処理は、前述した第１の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンのＳ２０４〜Ｓ２１７の処理と同一であるため、説明を省略する。
【０１２５】
以上述べたようにＥＣＵ２０がＥＧＲ制御ルーチンを実行することにより、ＥＧＲクーラを備えた内燃機関において、前述した第１の実施の形態と同様の効果を得ることが可能となる上、ＥＧＲクーラに起因した燃焼安定性の低下を防止することも可能となるため、内燃機関１に対して好適なＥＧＲ制御を実現することが可能となる。
【０１２６】
尚、前述した第１及び第２の実施の形態では、本発明に係る内燃機関として、Ｖ型の内燃機関を例に挙げて説明したが、直列型の多気筒内燃機関の気筒を二つ以上の気筒群に分割し、各気筒群毎に排気通路を独立させるとともに、それら排気通路の各々にパティキュレートフィルタとＥＧＲ機構とを備えた内燃機関であってもよい。このような内燃機関としては、例えば、図６に示すように、直列型の６気筒内燃機関３０の気筒を３気筒毎に二つの気筒群に分割し、それら二つの気筒群の各々に排気通路３１ａ、３１ｂを接続するとともに、各排気通路３１ａ、３１ｂ毎に、パティキュレートフィルタ３２ａ、３２ｂと、ＥＧＲ通路３４ａ、３４ｂと、ＥＧＲ弁３５ａ、３５ｂと、を備えたものを例示することができる。
【０１２７】
【発明の効果】
本発明に係る多気筒内燃機関の排気浄化装置によれば、内燃機関に複数の排気通路が接続され、各排気通路毎に捕集機構とＥＧＲ通路とＥＧＲ弁とが配置された内燃機関の排気浄化装置において、各捕集機構の圧力損失に応じて各ＥＧＲ弁の開度が制御されるため、各ＥＧＲ通路により還流されるＥＧＲガス量を略同量とすることが可能となる。
【０１２８】
この結果、内燃機関の各気筒に対して所望量のＥＧＲガスを供給することが容易になり、以て内燃機関に対して好適なＥＧＲ制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図
【図２】 第１の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図
【図３】 本発明を適用可能な内燃機関の他の実施態様を示す図（１）
【図４】 第２の実施の形態における内燃機関の概略構成を示す図
【図５】 第２の実施の形態におけるＥＧＲ制御ルーチンを示すフローチャート図
【図６】 本発明を適用可能な内燃機関の他の実施態様を示す図（２）
【符号の説明】
１・・・・内燃機関
２ａ・・・第１の吸気枝管
２ｂ・・・第２の吸気枝管
７ａ・・・第１の排気枝管
７ｂ・・・第２の排気枝管
９ａ・・・第１のパティキュレートフィルタ
９ｂ・・・第２のパティキュレートフィルタ
１０ａ・・第１差圧センサ
１０ｂ・・第２差圧センサ
１１ａ・・第１ＥＧＲ通路
１１ｂ・・第２ＥＧＲ通路
１２ａ・・第１ＥＧＲ弁
１２ｂ・・第２ＥＧＲ弁
２０・・・ＥＣＵ
Claims (4)
- 内燃機関に接続された複数の排気通路と、
前記各排気通路毎に設けられ、排気中の微粒子を捕集する捕集機構と、
前記各捕集機構による排気の圧力損失を検出する検出手段と、
前記各排気通路における前記捕集機構より上流の部位から前記内燃機関の吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路と、
前記各ＥＧＲ通路毎に設けられ、前記各ＥＧＲ通路を流れる排気流量を調整するＥＧＲ弁と、
前記検出手段により検出された前記各捕集機構の圧力損失を比較し、その比較結果に応じて前記各ＥＧＲ弁の開度を個別に制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする多気筒内燃機関の排気浄化装置。 - 前記制御手段は、前記捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して多くなった場合に、圧力損失が多くなった捕集機構が設けられた排気通路について、他の排気通路に比してＥＧＲ弁の開度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御手段は、前記捕集機構の使用過程において少なくとも一の捕集機構の圧力損失が他の捕集機構に比して所定値以上多くなった場合に、圧力損失が多くなった捕集機構が設けられた排気通路について、他の排気通路に比してＥＧＲ弁の開度を小さくすることを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の排気浄化装置。
- 前記制御手段は、所定期間内に各検出手段が検出した圧力損失の平均値に応じて前記各ＥＧＲ弁の開度を制御することを特徴とする請求項１に記載の多気筒内燃機関の排気浄化装置。
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