JP4962453B2 - 内燃機関のｅｇｒ装置 - Google Patents

Description

本発明は、内燃機関のＥＧＲ装置に関する。

内燃機関の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路によって接続し、内燃機関からの排気の一部をＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスとして吸気通路に流入させる技術が知られている。

ＥＧＲガス量の調節は、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ弁の開度を調節することによって行うことができるが、ＥＧＲ弁が固着した場合にはＥＧＲガス量の調節ができなくなる。

特に開弁状態でＥＧＲ弁が固着した場合、ＥＧＲガス量が過多となり、失火等の燃焼不良やトルク不足等の問題が生じる可能性がある。

これに対し、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合には、内燃機関を減筒運転し且つ吸入空気量を増量することにより、一気筒当たりのＥＧＲ率を低下させ、燃焼を安定化させる技術が提案されている（特許文献１を参照）。
特開２００５−２０７２８５号公報 特開平９−２５８５２号公報 特開平１１−２２５６１号公報

しかしながら、開弁状態で固着したＥＧＲ弁の開度が大きい場合には、ＥＧＲガス量が過多になることを十分に抑制できなかったり、減筒運転によって退避走行のための十分なトルクが得られなかったりする虞があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁が開固着した場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることを抑制するとともに、退避走行のための十分なトルクを確保することを可能にする技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のＥＧＲ装置は、
複数のバンクを有する内燃機関と、
前記複数のバンクのうちの一部のバンクである所定のＥＧＲ取り出し有りバンクからの排気の少なくとも一部を取り出してＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気通路に流入させる一又は複数のＥＧＲ通路と、
前記各ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクへ流入する吸気量を制御する吸気量制御手段と、
前記各ＥＧＲ弁の開固着を検知する故障検知手段と、
前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも減少させる故障時制御手段と、を備えることを特徴とする。

ＥＧＲ弁が開固着すると、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路の流路面積
が通常時よりも広くなる。そのため、通常時と同量の排気が排気通路から当該ＥＧＲ通路に流入した場合、通常時よりも多い量のＥＧＲガスが当該ＥＧＲ通路を介して吸気通路に流入し得る。

この意味で、以下、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンクを「ＥＧＲ取り出し増大バンク」と称する。

上記本発明によれば、ＥＧＲ弁の開固着した検知された場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクへ流入する吸気量が通常時よりも減少させられるので、ＥＧＲ取り出し増大バンクから排出される排気量が減少する。

従って、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路には、通常時よりも少ない量の排気しか流入しない。

そのため、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路が、ＥＧＲ弁の開固着により、通常時よりも多い量のＥＧＲガスが流通し得る状態になっている場合であっても、実際に当該ＥＧＲ通路を経由して吸気通路に流入するＥＧＲガスの量が通常時よりも過多にならないようにすることができる。

これにより、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、燃焼不良やトルク不足等の問題が生じることを抑制することが可能となる。

ここで、ＥＧＲ弁の開固着によって吸気通路に流入するＥＧＲガス量が過多になる場合としては、当該開固着したＥＧＲ弁の開度が、内燃機関の運転条件に応じて定まる目標ＥＧＲ弁開度よりも、開き側の開度である場合を例示できる。

逆に、ＥＧＲ弁が開弁状態で固着した場合であっても、当該固着したＥＧＲ弁の開度が目標ＥＧＲ弁開度以下であれば、ＥＧＲガス量が過多にはなりにくい。

従って、本発明の故障時制御手段は、ＥＧＲ弁の固着を検知した場合、当該開固着したＥＧＲ弁の開度が目標ＥＧＲ弁開度よりも開き側の開度であるような運転条件下に限って、上述したＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量の減量制御を行うようにしても良い。

なお、本発明において、故障時制御手段は、ＥＧＲ弁開固着時に、全てのＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させるようにすれば、ＥＧＲ弁開固着時のＥＧＲガス量過多を好適に抑制し、燃焼不良やトルク不足の問題をより確実に抑制できるが、少なくとも一つのＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させるのでも、ＥＧＲ弁開固着時にＥＧＲガス量が過多になることを抑制し、燃焼不良やトルク不足の問題を軽減させる効果を奏する。

また、故障時制御手段は、ＥＧＲ弁開固着時に、全てのＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を減少させるようにしても良い。この場合、ＥＧＲ弁が開固着していないＥＧＲ通路によって排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンクについても吸気量が減量される場合が考えられるが、少なくとも、ＥＧＲガス量が過多になることに起因する燃焼不良やトルク不足の問題を回避することが可能となる。

また、本発明において、吸気量制御手段は、各ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を個別に制御可能な手段であっても良いし、複数のＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を一律
に制御する手段であっても良い。

前者の場合には、本発明の故障時制御手段は、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、ＥＧＲ取り出し増大バンクではないバンクについては吸気量減量制御の対象としないようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ弁が正常動作してＥＧＲガス量を目標値通りに制御可能なＥＧＲ取り出し有りバンクについては、吸気量減量制御の対象とならないので、ＥＧＲ弁の開固着検知時のＥＧＲガス量制御をより精度良く行うことができる。

なお、ＥＧＲ取り出し増大バンクではないバンクについても、ＥＧＲ取り出し増大バンクと同様に吸気量減量制御の対象としても良い。

後者の場合には、本発明の故障時制御手段は、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を一律に減量する。

本発明において、ＥＧＲ通路が複数系統備えられ、さらにＥＧＲ弁が複数個備えられた構成の場合、故障検知手段は、各ＥＧＲ弁の開固着を個別に検知するものであっても良いし、複数個のＥＧＲ弁のうちに開固着したものが存在することを検知するものであっても良い。

前者の場合、開固着したＥＧＲ弁を特定することができるので、故障時制御手段による吸気量減量制御の対象をＥＧＲ取り出し増大バンクに限定する制御が可能である。

後者の場合、少なくとも一つのＥＧＲ弁が開固着した場合に、故障制御手段による吸気量減量制御が行われるので、より確実にＥＧＲガス量過多に起因する問題の発生を抑制できる。

本発明において、前記故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を、より減少させるようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し増大バンクから排出される排気の量がより一層少なくなるので、ＥＧＲ弁が例えば全開状態のような大きな開度の状態で開固着したような場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることをより確実に抑制することが可能となる。

本発明において、ＥＧＲ弁の開固着検知時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させる具体的な手段としては、
前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクに個別に接続された個別吸気通路を更に備え、
前記吸気量制御手段は、前記各個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を有し、
前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し増大バンクに接続された個別吸気通路に設けられた前記個別スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも閉じ側の開度にするようにしても良い。

このように、ＥＧＲ取り出し増大バンクの個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を絞ることにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させることができるので、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることを抑制できる。

また、上記構成によれば、各ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別スロットル弁開度を独立
に制御することができるので、上記のように構成された吸気量制御手段は、ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を個別に制御することが可能である。

従って、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、特にＥＧＲ取り出し増大バンクについてのみ吸気量を減量するように制御することも可能である。

このように、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を、ＥＧＲ取り出し増大バンクの個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を閉じ側にすることによって減少させるようにする場合、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し増大バンクの個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁をより閉じ側の開度にするようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量をより一層減少させることができる。

本発明において、ＥＧＲ弁の開固着検知時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させる具体的な手段としては、
前記吸気量制御手段は、前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒の吸気バルブタイミングを可変制御可能な吸気ＶＶＴ機構を有し、
前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも遅角させるようにしても良い。

このように、吸気ＶＶＴ機構により、ＥＧＲ取り出し増大バンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を遅角させることで、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させることができるので、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることを抑制できる。

また、上記構成によれば、各ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気バルブタイミングを個別に可変制御することができるので、上記のように構成された吸気量制御手段は、ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を個別に制御することが可能である。

従って、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、特にＥＧＲ取り出し増大バンクについてのみ吸気量を減量するように制御することも可能である。

このように、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気バルブの閉弁時期を遅角させることによって減少させるようにする場合、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気バルブの閉弁時期をより遅角させるようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量をより一層減少させることができる。

また、このように各ＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒の吸気バルブタイミングをバンク毎に個別に可変制御可能な吸気ＶＶＴ機構を備えた構成とした場合には、各バンクの吸気量を個別に制御可能な個別スロットル弁を設ける必要がないので、スロットル弁として共有吸気通路に設けた単一のスロットル弁のみを備えた簡易な構成とすることもできる。

以上説明したように、本発明では、ＥＧＲ弁の開固着を検知した時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させる。これにより、上述したように、ＥＧＲガス量が過多に
なることを抑制でき、燃焼不良が生じることを抑制できる。

一方、この場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクのトルクは吸気量の減少に応じて低下するため、トルク不足が生じる可能性がある。トルク低下の度合が大きい場合、退避走行のためのトルクが安定して得られなくなる虞もある。

そこで、本発明において、
前記各ＥＧＲ通路のいずれによってもその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されないバンクであるＥＧＲ取り出し無しバンクへ流入する吸気量を制御する第２吸気量制御手段と、
前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも増加させる第２故障時制御手段と、
を更に備えるようにしても良い。

ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量が増加させられことにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の燃焼により発生するトルクが大きくなる。従って、ＥＧＲ弁が開固着した場合のトルク不足を抑制することが可能となる。

しかも、ＥＧＲ取り出し無しバンクから排出される排気からはＥＧＲガスは取り出されないので、ＥＧＲ弁が開固着している場合にＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させても、ＥＧＲガス量が過多になる虞はない。

上記構成において、前記第２故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、より増加させるようにしても良い。

上述したように、本発明においては、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量をより一層減少させる制御を行うことができるが、その場合、トルク不足もより起こり易くなる。

この点、上記構成のようにすれば、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほどＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量が一層多くなるので、トルク不足をより確実に抑制することが可能となる。

上記構成において、ＥＧＲ弁の開固着時に、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させる具体的な手段としては、
前記各ＥＧＲ取り出し無しバンクに個別に接続された個別吸気通路を更に備え、
前記第２吸気量制御手段は、前記各個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を有し、
前記第２故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクに接続された個別吸気通路に設けられた前記個別スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも開き側の開度にするようにしても良い。

このように、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を開き側にすることにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させることができるので、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、トルク不足を抑制できる。

このように、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別
吸気通路に設けられた個別スロットル弁を開き側にすることによって増加させるようにする場合、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側であるほど、ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁をより開き側の開度にするようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量をより一層増加させることができるので、より確実にトルク不足を抑制することができる。

なお、ＥＧＲ弁の開固着が検知された時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させつつ、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させるためには、ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量とＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量とをそれぞれ独立に制御できれば十分である。

従って、上記のように各ＥＧＲ取り出し無しバンクに個別に接続された個別吸気通路とそれに設けられた個別スロットル弁とを備えた構成でなくても、例えば、ＥＧＲ取り出し無しバンクが共有する共有吸気通路と、該供給吸気通路に設けられたスロットル弁と、を備えた構成とし、該スロットル弁の開度を開き側にするようにしても良い。

上記構成において、ＥＧＲ弁の開固着時に、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させる具体的な手段としては、
前記第２吸気量制御手段は、前記各ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブタイミングを可変制御可能な第２吸気ＶＶＴ機構を有し、
前記第２故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも進角させるようにしても良い。

このように、第２吸気ＶＶＴ機構により、ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を進角させることで、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させることができるので、ＥＧＲ弁が開固着した場合においても、トルク不足を抑制できる。

このように、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気バルブの閉弁時期を進角させることによって増加させるようにする場合、開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気バルブの閉弁時期をより進角させるようにしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量をより一層増加させることができるので、より確実にトルク不足を抑制することができる。

なお、ＥＧＲ弁の開固着が検知された時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させつつ、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させるためには、ＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量とＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量とをそれぞれ独立に制御できれば十分である。

従って、上記のように各ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブタイミングを個別に可変制御可能な第２吸気ＶＶＴ機構を備えた構成でなくても、例えば、全てのＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブタイミングを一律に可変制御可能なＶＶＴ機構を備え、全てのＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を一律に進角させるようにしても良い。

ここで、前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの気筒に対して燃料カット制御を行うように
しても良い。

この場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクにおいて燃料カット制御の実施中も吸排気バルブの開閉が通常通り行われると、ＥＧＲ取り出し増大バンク由来のＥＧＲガスは既燃ガスではなく空気を主成分とするものになる。このように空気を主成分とするＥＧＲガスを以下「空気ＥＧＲガス」と称する。

従って、ＥＧＲ弁が開固着してＥＧＲガス量が過多となっても、吸気中の既燃ガス量が過多となることに起因する燃焼不良やトルク不足の問題は生じにくくなるものの、逆に吸気中の空気量が過多となる虞がある。その場合、排気系に配置される排気浄化触媒が過剰にリーンな排気に曝されることになるため、排気浄化触媒が劣化する可能性がある。

この点、本発明においては、上述したように、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合には、故障時制御手段により、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量が減少させられるため、燃料カット制御が行われるＥＧＲ取り出し増大バンク由来の空気ＥＧＲガスが過剰に吸気通路に流入することを抑制できる。

従って、吸気が過剰にリーンとなって排気浄化触媒が劣化することを好適に抑制することができる。

ここで、ＥＧＲ取り出し増大バンクにおいて燃料カット制御を行う場合に、排気浄化触媒が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することをより確実に抑制するために、次のような構成とすることもできる。すなわち、
前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクに個別に接続された個別吸気通路を備え、
前記吸気量制御手段は、前記各個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を有し、
前記ＥＧＲ通路は、その吸気通路側の端部が少なくとも前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に接続され、
前記各個別スロットル弁は、前記各個別吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられる構成において、
前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、ＥＧＲ取り出し増大バンクの気筒に対して燃料カット制御を行うとともに、当該ＥＧＲ取り出し増大バンクに接続された前記個別吸気通路に設けられた前記個別スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも閉じ側の開度にするようにしても良い。

上記構成によれば、ＥＧＲ通路はＥＧＲ取り出し有りバンクの排気から取り出したＥＧＲガスを少なくともＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に流入させる。

ＥＧＲ取り出し有りバンク以外のバンクについては、ＥＧＲ通路は個別吸気通路にＥＧＲガスを流入させるように構成されていても良いし、当該ＥＧＲ取り出し有りバンク以外のバンクが共有する共有吸気通路にＥＧＲガスを流入させるように構成されていても良い。

要は、少なくともＥＧＲ取り出し有りバンクについては、各ＥＧＲ取り出し有りバンク毎に独立してＥＧＲガスの導入が行われるように構成されていれば良い。

そして、ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、ＥＧＲ取り出し増大バンク（すなわち、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンク）の個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁が絞られる。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクについては、その個別吸気通路における個別スロットル弁より下流側の圧力が、個別スロットル弁が絞られないその他のＥＧＲ取り出し有りバンク及びＥＧＲ取り出し有りバンク以外のバンク（ＥＧＲ取り出し無しバンク等）の個別吸気通路よりも、低くなる。

上記構成によれば、ＥＧＲ通路は、個別スロットル弁より下流側の個別吸気通路に接続されるので、ＥＧＲガスは、個別スロットル弁より下流側の圧力がより低い方の個別吸気通路へ、より流入し易くなる。

従って、ＥＧＲ弁が開固着した場合に、ＥＧＲ取り出し増大バンクの個別吸気通路の個別スロットル弁が絞られることにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクへ流入するＥＧＲガス量が増加し、それ以外のバンクへのＥＧＲガスの流入量が減少する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクから排出される排気から取り出されたＥＧＲガスは、主に、ＥＧＲ取り出し増大バンクへと再び流入することになり、結果として、ＥＧＲ取り出し増大バンクから排出される排気は、主に、ＥＧＲ取り出し増大バンクを含む循環経路内で循環することになる。

上記構成では、ＥＧＲ弁が開固着した場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクに対して燃料カット制御が行われるので、ＥＧＲ取り出し増大バンクから排出される排気は空気である。

この空気ＥＧＲガスは、上記のようにＥＧＲ取り出し増大バンクを含む循環経路内で循環する。従って、空気ＥＧＲガスがＥＧＲ取り出し増大バンク以外のバンクへ流入したり、ＥＧＲ取り出し増大バンクから直接排気系に排出されたりすることが抑制される。

その結果、排気系に配置された排気浄化触媒に過剰にリーンな排気が流入することが抑制されるので、ＥＧＲ弁の開固着が検知された時にＥＧＲ取り出し増大バンクに対して燃料カット制御を行う場合においても、排気浄化触媒が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することを好適に抑制することができる。

ここで、故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、ＥＧＲ取り出し増大バンクに接続された個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁の開度をより閉じ側の開度にしても良い。

こうすることで、ＥＧＲ取り出し増大バンク由来の空気ＥＧＲガスを、より確実に、ＥＧＲ取り出し増大バンクを含む循環経路内で循環させることができる。

また、上記構成において、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスが、ＥＧＲ取り出し無しバンク（すなわち、前記各ＥＧＲ通路のいずれによってもその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されないバンク）に流入することを、遮断可能な遮断装置を有し、
前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路から前記ＥＧＲ取り出し無しバンクへＥＧＲガスが流入することを、前記遮断装置により遮断するようにしても良い。

各ＥＧＲ取り出し無しバンクが個別吸気通路を有する場合には、遮断装置は、ＥＧＲ通路から各ＥＧＲ取り出し無しバンクの個別吸気通路へのＥＧＲガスの流入を遮断可能に構成すると良い。

また、ＥＧＲ取り出し無しバンクがある共有吸気通路を共有している場合には、遮断装
置は、ＥＧＲ通路から該共有吸気通路へのＥＧＲガスの流入を遮断可能に構成すると良い。

上記の構成では、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路には空気ＥＧＲガスが流れている。

従って、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路からＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気通路へのＥＧＲガスの流入が遮断されることにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクへの空気ＥＧＲガスの流入を抑制することができる。

これにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクにおける燃焼ガスが過剰にリーンになることが抑制され、空燃比ずれに起因する燃焼悪化や、排気浄化触媒の劣化を好適に抑制することが可能となる。

また、上記構成において、前記遮断装置は、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスが、ＥＧＲ取り出し有りバンクに接続された個別吸気通路に流入することを、遮断可能に構成され、
前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路から、前記ＥＧＲ取り出し増大バンク以外の前記ＥＧＲ取り出し有りバンクへＥＧＲガスが流入することを、前記遮断装置により遮断するようにしても良い。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンク以外のＥＧＲ取り出し有りバンクへの空気ＥＧＲガスの流入を抑制することもできるので、ＥＧＲ取り出し増大バンク由来の空気ＥＧＲガスは、ほとんど当該ＥＧＲ取り出し増大バンクを含む循環経路内を循環することになる。

よって、ＥＧＲ取り出し増大バンク以外ＥＧＲ取り出し有りバンクにおいて、空燃比ずれに起因する燃焼悪化や、排気浄化触媒の劣化を好適に抑制することが可能となる。

なお、ＥＧＲ弁の開固着を検知した時に、ＥＧＲ取り出し増大バンクに対して燃料カット制御を行う上記構成においても、ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させることにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクのトルクを増大させ、ＥＧＲ弁の開固着時の退避走行をより確実に行うためのトルクを確保するようにすることができる。ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を増加させる具体的手段は、上述した通りである。

本発明において、「ＥＧＲ取り出し有りバンク」は、一又は複数備えられた構成とすることができる。

ＥＧＲ取り出し有りバンクが複数あり、各ＥＧＲ取り出し有りバンクに個別に接続された排気通路（個別排気通路）が備えられている場合、ＥＧＲ通路は、各ＥＧＲ取り出し有りバンクに接続された個別排気通路の各々と、内燃機関の吸気通路と、を個別に接続する複数系統の通路として構成することができる。

この場合、ＥＧＲ弁は、複数系統のＥＧＲ通路の各々に設けられる複数個のＥＧＲ弁として構成することができる。

また、このような構成では、複数系統のＥＧＲ通路のうち、特に開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路が接続された個別排気通路に接続されているＥＧＲ取り出し有りバンクが、上述したＥＧＲ取り出し増大バンクということになる。

従って、故障時制御手段は、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路が接続されている個別排気通路が接続されているＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を減少させる制御を行う。

また、ＥＧＲ取り出し有りバンクが複数あり、当該複数のＥＧＲ取り出し有りバンクのうちの少なくとも一部のバンクが共有する排気通路（共有排気通路）が備えられている場合、ＥＧＲ通路は、共有排気通路と、内燃機関の吸気通路と、を接続する通路として構成することもできる。

このような構成では、共有排気通路を、ＥＧＲ取り出し有りバンクの全てが共有する単一系統の共有排気通路として構成し、ＥＧＲ通路を、該単一の共有排気通路と吸気通路とを接続する単一系統のＥＧＲ通路として構成しても良い。

この場合、ＥＧＲ弁は、単一系統のＥＧＲ通路に設けられる単一のＥＧＲ弁として構成することができる。

或いは、ＥＧＲ取り出し有りバンクを複数のグループに分け、グループ毎に、グループに属するＥＧＲ取り出し有りバンクが共有する共有排気通路を備え、複数のグループに対応する複数系統の共有排気通路として共有排気通路を構成し、ＥＧＲ通路を、当該複数系統の共有排気通路の各々と吸気通路とを個別に接続する複数系統のＥＧＲ通路として構成しても良い。

この場合、ＥＧＲ弁は、複数系統のＥＧＲ通路の各々に設けられる複数個のＥＧＲ弁として構成することができる。

このように、共有排気通路と吸気通路とを接続するようにＥＧＲ通路を構成する場合には、ＥＧＲ通路のうち、特に開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路が接続された共有排気通路を共有する複数のＥＧＲ取り出し有りバンクの全てが、上述したＥＧＲ取り出し増大バンクということになる。

従って、故障時制御手段は、開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路が接続されている共有排気通路を共有する全てのＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を減少させる制御を行うようにしても良い。

また、複数の個別排気通路の各々に接続されたＥＧＲ通路、又は、複数のグループに対応付けられた複数の共有排気通路の各々に接続されたＥＧＲ通路が、途中で合流し、合流後のＥＧＲ通路が吸気通路に接続されるようにＥＧＲ通路を構成することもできる。このようにＥＧＲ通路の途中に合流部が存在する場合、ＥＧＲ弁が合流部よりも排気通路側に設けられている場合と、合流部よりも吸気通路側に設けられている場合と、が考えられる。

ＥＧＲ弁が合流部よりも排気通路側のＥＧＲ通路（合流前ＥＧＲ通路という）に設けられている場合、ＥＧＲ弁の開固着は、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流前ＥＧＲ通路が接続された個別排気通路に接続されたＥＧＲ取り出し有りバンク、又は、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流前ＥＧＲ通路が接続された共有排気通路を共有するＥＧＲ取り出し有りバンク、からの排気に由来するＥＧＲガス量制御に影響し、該ＥＧＲガス量が過多になる可能性がある。

従って、開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流前ＥＧＲ通路が接続された個別排気通路
に接続されたＥＧＲ取り出し有りバンク、又は、開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流前ＥＧＲ通路が接続された共有排気通路を共有するＥＧＲ取り出し有りバンクが、ＥＧＲ取り出し増大バンクとして、本発明の故障時制御手段による吸気量減量制御の対象となる。

また、ＥＧＲ弁が合流部よりも吸気通路側のＥＧＲ通路（合流後ＥＧＲ通路という）に設けられている場合、ＥＧＲ弁の開固着は、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流後ＥＧＲ通路に合流するＥＧＲ通路が接続された個別排気通路に接続された全てのＥＧＲ取り出し有りバンク、又は、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流後ＥＧＲ通路に合流するＥＧＲ通路が接続された共有排気通路を共有する全てのＥＧＲ取り出し有りバンク、からの排気に由来するＥＧＲガス量制御に影響し、該ＥＧＲガス量が過多になる可能性がある。

従って、開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流後ＥＧＲ通路に合流するＥＧＲ通路が接続された個別排気通路に接続されたＥＧＲ取り出し有りバンク、又は、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられた合流後ＥＧＲ通路に合流するＥＧＲ通路が接続された共有排気通路を共有するＥＧＲ取り出し有りバンクが、ＥＧＲ取り出し増大バンクとして、本発明の故障時制御手段による吸気量減量制御の対象となる。

本発明により、ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁が開固着した場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることを抑制するとともに、退避走行のための十分なトルクを確保することが可能になる。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは、発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。

図１において、エンジン１は、３つの気筒４を含む第１バンク２と、３つの気筒５を含む第２バンク３と、がＶ字型に配置された６気筒Ｖ型エンジンである。第１バンク２には、第１バンク２の各気筒４に連通する第１個別吸気通路６が接続されている。第２バンク３には、第２バンク３の各気筒５に連通する第２個別吸気通路７が接続されている。第１個別吸気通路６と第２個別吸気通路７とは上流において共有吸気通路８に集合している。

第１バンク２には、第１バンク２の各気筒４に連通する第１個別排気通路１０が接続されている。

第２バンク３には、第２バンク３の各気筒５に連通する第２個別排気通路９が接続されている。

第１個別排気通路１０と第２個別排気通路９とは下流において共有排気通路１１に集合している。

第１バンク２には、各気筒４の吸気バルブ（図示省略）のバルブタイミングを変更可能な第１吸気ＶＶＴ機構１６が備えられている。

第２バンク３には、各気筒５の吸気バルブ（図示省略）のバルブタイミングを変更可能な第２吸気ＶＶＴ機構１５が備えられている。

第１個別排気通路１０と共有吸気通路８とは、ＥＧＲ通路１２によって連通している。第１バンク２から排出された排気の一部がＥＧＲ通路１２によって取り出され、ＥＧＲ通路１２を通ってＥＧＲガスとして共有吸気通路８に流入する。

ＥＧＲ通路１２の途中にはＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１３が備えられている。ＥＧＲ弁１３の開度を測定するＥＧＲ弁開度センサ１７が備えられている。共有吸気通路８におけるＥＧＲ通路１２の接続箇所より上流側には、スロットル弁１４が備えられている。

第１バンク２は、該第１バンク２から排出される排気の少なくとも一部がＥＧＲ通路１２によって取り出され、ＥＧＲガスとして共有吸気通路８に流入させられるバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」に相当する。

一方、第２バンク３は、該第２バンク３から排出される排気の一部がＥＧＲ通路１２によってＥＧＲガスとして取り出されないバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無しバンク」に相当する。

ＥＧＲ弁開度センサ１７その他各種センサはＥＣＵ１８に接続され、その測定データがＥＣＵ１８に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ１８には、ＥＧＲ弁１３、スロットル弁１４、第１吸気ＶＶＴ機構１６、第２吸気ＶＶＴ機構１５その他各種の機器が接続され、ＥＣＵ１８によってこれらの機器の動作が制御されるようになっている。

ＥＣＵ１８はエンジン１の運転を制御するコンピュータであり、各種の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵ、測定データ等を一時的に記憶するＲＡＭ等の公知の構成を有する。

ＥＣＵ１８は、エンジン１の負荷や回転数等の運転状態を各種センサから入力される測定データに基づいて把握し、把握した運転状態に応じてＥＧＲ弁１３やスロットル弁１４等の各種機器に制御信号を送出する。

通常、ＥＧＲ弁１３の開度は、ＥＣＵ１８によって、エンジン１の運転状態に応じて予め定められた目標開度に制御される。このＥＧＲ弁１３の目標開度は、エンジン１のエミッション性能や燃費性能等の要請を満たすべく予め適合された量のＥＧＲガスが、第１バンク２及び第２バンク３に流入するように、エンジン１の運転状態に応じて定められ、ＥＣＵ１８のＲＯＭに記憶されている。

しかしながら、ＥＧＲ弁１３を駆動するアクチュエータの故障や異物の堆積等のトラブルによってＥＧＲ弁１３が開固着（開弁状態で固着すること）した場合、ＥＧＲ弁１３の開度は開固着時の開度で固定してしまい、エンジン１の運転状態に応じたＥＧＲガス量の制御ができなくなる。

その場合、特に、開固着時の開度が目標開度より大きいような運転状態においては、吸気のＥＧＲガス量が過多となり、燃焼不良を招く虞がある。

すなわち、ＥＧＲ弁１３が開固着した場合、第１バンク２は上述の本発明の説明における「ＥＧＲ取り出し増大バンク」に相当することになる。

そこで、本実施例のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ弁１３が開固着したことを検知した場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク２の気筒４の吸気バルブの閉弁タイミングを、ＥＧＲ弁１３が開固着していない通常時の図２（Ａ１）に示すような閉弁タイミングに対して、図２（Ｂ１）に示すように遅角した閉弁タイミングになるように、第１吸気ＶＶＴ機構１６を制御することとした。

第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを遅角させることにより、第１バンク２の吸気量が減少する。従って、第１バンク２から排出される排気の量も減少し、第１個別排気通路１０からＥＧＲ通路１２によってＥＧＲガスとして取り出される排気の量も少なくなる。

その結果、ＥＧＲ弁１３が開固着した状態であっても、ＥＧＲ通路１２を通って共有吸気通路８に流入するＥＧＲガス量が、通常時よりも過剰に多くならないようにすることが可能となる。

これにより、ＥＧＲ弁１３が開固着しても吸気のＥＧＲガス量が過多となることが抑制され、燃焼不良の発生を抑制することができる。

なお、ＥＧＲ弁１３が開固着したことが検知されたか否かに応じて、第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを、通常タイミングと、それより遅角させたタイミングと、の２通りの閉弁タイミングのいずれかに切り替えるようにしても良いが、ＥＧＲ弁１３の開固着の状況に応じて、よりきめ細かく第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを制御しても良い。

例えば、図３に示すように、開固着時のＥＧＲ弁１３の開度が開き側の開度（大開度）であるほど、第１バンク２（ＥＧＲ取り出し増大バンク）の吸気バルブの閉弁タイミングをより遅角させるようにしても良い。

この時、図３に示すように、第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを、ＥＧＲ弁１３の固着開度に応じて連続的に変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。

このようにすれば、ＥＧＲ弁１３の固着開度に応じて最適な量だけ、第１バンク２から排出される排気の量を減少させることができるので、ＥＧＲ弁１３の開固着時の燃焼不良をより確実に抑制することが可能となる。

また、開固着時のＥＧＲ弁１３の開度と、目標開度と、を比較して、開固着時の開度の方が目標開度より開き側である場合に限って、第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを遅角させる制御を行うようにしても良い。

これは、開固着時の開度が目標開度より閉じ側である場合には、ＥＧＲ弁１３が開固着していてもＥＧＲガス量が過多となって燃焼不良が生じる可能性は低いからである。

ところで、このようにＥＧＲ弁１３の開固着が検知された場合に、第１バンク２の吸気量が減少させられると、第１バンク２のトルクが低下する。このトルク低下の度合が大きいと、退避走行を支障なく行うための十分なトルクを確保できなくなる虞がある。

そこで、本実施例のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ弁１３の開固着の検知時に、上記のようにＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを遅角させる制御を行うとともに、更に、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第２バンク３の吸気バル
ブの閉弁タイミングを、ＥＧＲ弁１３が開固着していない通常時における図２（Ａ２）に示すような閉弁タイミングに対して、図２（Ｂ２）に示すように進角した閉弁タイミングになるように、第２吸気ＶＶＴ機構１５を制御することとした。

第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングを進角させることにより、第２バンク３の吸気量が増加する。これに応じて第２バンク３の燃料噴射量を増量することにより、第２バンク３のトルクを増大させることが可能となる。

これにより、ＥＧＲ弁１３の開固着検知時に第１バンク２の吸気量を減少させる制御を実行しても、トルク不足になることを抑制でき、退避走行のための十分なトルクを確保することが可能となる。

なお、上記の第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングを遅角させる場合と同様に、ＥＧＲ弁１３が開固着したことが検知されたか否かに応じて、第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングを、通常タイミングと、それより進角させたタイミングと、の２通りの閉弁タイミングのいずれかに切り替えるようにしても良いが、ＥＧＲ弁１３の開固着の状況に応じて、よりきめ細かく第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングを制御しても良い。

例えば、図３に示すように、開固着時のＥＧＲ弁１３の開度が開き側の開度（大開度）であるほど、第２バンク３（ＥＧＲ取り出し無しバンク）の吸気バルブの閉弁タイミングをより進角させるようにしても良い。

この時、図３に示すように、第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングを、ＥＧＲ弁１３の固着開度に応じて連続的に変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。

このようにすれば、ＥＧＲ弁１３の固着開度に応じて第２バンク３のトルクを増加させることができるので、ＥＧＲ弁１３の開固着時のトルク不足をより確実に抑制することが可能となる。

以上説明した本実施例の制御フローについて、図４に基づいて説明する。図４のフローチャートによって示されるルーチンは、エンジン１の稼働中定期的にＥＣＵ１８によって実行される。

ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲ弁１３が開固着したか否かを判定する。本実施例では、ＥＧＲ弁開度センサ１７によって測定されるＥＧＲ弁１３の実際の開度と、ＥＣＵ１８によって設定される目標開度とを比較し、目標開度の変化に対して実際の開度が変化していないことを検知した場合に、ＥＧＲ弁１３が開固着したと判定する。

ステップＳ１０１でＥＧＲ弁１３が開固着したと判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ１０２に進む。一方、ステップＳ１０１でＥＧＲ弁１３が開固着していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲ弁１３の固着開度が目標開度よりも開き側であるか否かを判定する。

ステップＳ１０２で固着開度が目標開度より開き側であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ１０４に進む。一方、ステップＳ１０２で固着開度が目標開度より開き側ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の吸気バルブタイミング制御について、通常処理を実行する。すなわち、第１バンク２及び第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングを、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたベースマップ値に設定する。この場合、図２（Ａ１）及び（Ａ２）に示すように、第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングも、第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングも、同じタイミングに設定される。

ステップＳ１０４において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の吸気バルブタイミング制御について、補正処理を実行する。すなわち、第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングをベースマップ値よりも遅角したタイミングになるように第１吸気ＶＶＴ機構１６を制御するとともに、第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングをベースマップ値よりも進角したタイミングになるように第２吸気ＶＶＴ機構１５を制御する。

以上のルーチンを実行することにより、ＥＧＲ弁１３が開固着してその固着開度が目標開度より開き側の開度である場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることが抑制され、燃焼不良が発生することを抑制することが可能になるとともに、退避走行のための十分なトルクを確保することが可能となる。

本実施例では、ＥＧＲ取り出し有りバンクである第１バンク２の吸気量を制御する第１吸気ＶＶＴ機構１６が、本発明における吸気量制御手段、特に吸気ＶＶＴ機構に相当する。

ステップＳ１０１を実行してＥＧＲ弁１３が開固着したか否かを判定するＥＣＵ１８が、本発明における故障検知手段に相当する。

ステップＳ１０３において特に第１バンク２の吸気バルブの閉弁タイミングをベースマップ値よりも遅角させる処理を行うＥＣＵ１８が、本発明における故障時制御手段に相当する。

ＥＧＲ取り出し無しバンクである第２バンク３の吸気量を制御する第２吸気ＶＶＴ機構１５が、本発明における第２吸気量制御手段、特に第２吸気ＶＶＴ機構に相当する。

ステップＳ１０３において、特に第２バンク３の吸気バルブの閉弁タイミングをベースマップ値よりも進角させる処理を行うＥＣＵ１８が、本発明における第２故障時制御手段に相当する。

次に本発明の実施例２を説明する。図５は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。

図５において、エンジン１０は、３つの気筒２１を含む第１バンク３１と、３つの気筒２２を含む第２バンク３２と、３つの気筒２３を含む第３バンク３３と、３つの気筒２４を含む第４バンク３４と、を有する。

第１バンク３１には、第１バンク３１の気筒２１に連通する第１個別吸気通路４１が接続されている。

第２バンク３２には、第２バンク３２の気筒２２に連通する第２個別吸気通路４２が接続されている。

第３バンク３３及び第４バンク３４には、第３バンク３３の気筒２３及び第４バンク３４の気筒２４に連通し、第３バンク３３及び第４バンク３４が共有する第１共有吸気通路４３０が接続されている。

第１個別吸気通路４１には第１個別吸気通路４１を流れる吸気の量を調節する第１個別スロットル弁６１が備えられている。

第２個別吸気通路４２には第２個別吸気通路４２を流れる吸気の量を調節する第２個別スロットル弁６２が備えられている。

第１共有吸気通路４３０には第１共有吸気通路４３０を流れる吸気の量を調節する共有スロットル弁６３０が備えられている。

第１個別吸気通路４１、第２個別吸気通路４２、及び第１共有吸気通路４３０は、上流において全てのバンクが共有する第２共有吸気通路５００に集合している。

第１バンク３１には、第１バンク３１の気筒２１に連通する第１個別排気通路７１が接続されている。

第２バンク３２には、第２バンク３２の気筒２２に連通する第２個別排気通路７２が接続されている。

第３バンク３３には、第３バンク３３の気筒２３に連通する第３個別排気通路７３が接続されている。

第４バンク３４には、第４バンク３４の気筒２４に連通する第４個別排気通路７４が接続されている。

第１個別排気通路７１〜第４個別排気通路７４は、下流において全てのバンクが共有する共有排気通路８０に集合している。

第１個別排気通路７１と第２共有吸気通路５００とは、第１ＥＧＲ通路９１によって連通している。第１バンク３１から排出された排気の一部が第１ＥＧＲ通路９１によって取り出され、第１ＥＧＲ通路９１を通ってＥＧＲガスとして第２共有吸気通路５００に流入する。

第２個別排気通路７２と第２共有吸気通路５００とは、第２ＥＧＲ通路９２によって連通している。第２バンク３２から排出された排気の一部が第２ＥＧＲ通路９２によって取り出され、第２ＥＧＲ通路９２を通ってＥＧＲガスとして第２共有吸気通路５００に流入する。

第１ＥＧＲ通路９１の途中には第１ＥＧＲ通路９１を流れるＥＧＲガスの流量を調節する第１ＥＧＲ弁１０１が備えられている。また、第１ＥＧＲ弁１０１の開度を測定する第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１が備えられている。

第２ＥＧＲ通路９２の途中には第２ＥＧＲ通路９２を流れるＥＧＲガスの流量を調節する第２ＥＧＲ弁１０２が備えられている。また、第２ＥＧＲ弁１０２の開度を測定する第２ＥＧＲ弁開度センサ１１２が備えられている。

第１バンク３１及び第２バンク３２は、これらのバンクから排出される排気の少なくとも一部が第１ＥＧＲ通路９１又は第２ＥＧＲ通路９２によって取り出され、ＥＧＲガスとして第２共有吸気通路５００に流入させられるバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」に相当する。

一方、第３バンク３３及び第４バンク３４は、これらのバンクから排出される排気の一部が第１ＥＧＲ通路９１及び第２ＥＧＲ通路９２のいずれによっても取り出されないバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無しバンク」に相当する。

第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１及び第２ＥＧＲ弁開度センサ１１２その他各種センサはＥＣＵ１２０に接続され、その測定データがＥＣＵ１２０に入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１２０には、第１ＥＧＲ弁１０１、第２ＥＧＲ弁１０２、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、共有スロットル弁６３０その他の各種の機器が接続され、ＥＣＵ１２０によってこれらの機器の動作が制御されるようになっている。

ＥＣＵ１２０はエンジン１の運転を制御するコンピュータであり、各種の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵ、測定データ等を一時的に記憶するＲＡＭ等の公知の構成を有する。ＥＣＵ１２０は、エンジン１の負荷や回転数等の運転状態を各種センサから入力される測定データに基づいて把握し、把握した運転状態に応じて上記各種機器に制御信号を送出する。

第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２が開固着した場合に起こり得る問題点については実施例１で説明した通りである。本実施例では、上記の構成を有するエンジンのＥＧＲ装置において、特に第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合に行われる制御について説明する。

第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合であって、固着開度がエンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０が設定する目標開度より大きい開度となる場合には、吸気のＥＧＲガス量が過多となって燃焼不良が発生する虞がある。

すなわち、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合、第１バンク３１は上述の本発明の説明における「ＥＧＲ取り出し増大バンク」に相当する。

一方、ここでは第２ＥＧＲ弁１０２は開固着していない場合を想定しているので、第２バンク３２は、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」ではあるが、「ＥＧＲ取り出し増大バンク」ではない。

本実施例では、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したことを検知した場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１に接続された第１個別吸気通路４１に設けられた第１個別スロットル弁６１の開度を、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着していない通常時よりも閉じ側の開度に変更することとした。

こうすることにより、第１バンク３１に流入する吸気量が減少する。従って、第１バンク３１から排出される排気の量も減少し、第１個別排気通路７１から第１ＥＧＲ通路９１によってＥＧＲガスとして取り出される排気の量も少なくなる。

その結果、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した状態であっても、第１ＥＧＲ通路９１を通って第２共有吸気通路５００に流入するＥＧＲガス量が、通常時よりも過剰に多くならな
いようにすることが可能となる。

これにより、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着しても吸気のＥＧＲガス量が過多となることが抑制され、燃焼不良の発生を抑制することができる。

なお、実施例１と同様に、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したことが検知されたか否かに応じて、第１個別スロットル弁６１の開度を、通常開度と、それよりも閉じ側の所定開度と、の２通りの開度のいずれかに切り替えるようにしても良いが、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて、よりきめ細かく第１個別スロットル弁６１の開度を制御しても良い。

例えば、図６に示すように、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度が開き側の開度（大開度）であるほど、第１個別スロットル弁６１の開度をより閉じ側の開度に制御するようにしても良い。

この時、図６に示すように、第１個別スロットル弁６１の開度を、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて連続的に変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。

このようにすれば、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて最適な量だけ、第１バンク３１から排出される排気の量を減少させることができるので、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着時の燃焼不良をより確実に抑制することが可能となる。

また、開固着時の第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度と、エンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０によって設定される目標開度と、を比較して、固着開度の方が目標開度より開き側である場合に限って、第１個別スロットル弁６１の開度を閉じ側に変更する制御を行うようにしても良い。

このように、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着が検知された場合に、第１バンク３１の吸気量が減少させられると、第１バンク３１のトルクが低下する。このトルク低下の度合が大きいと、退避走行を支障なく行うための十分なトルクを確保できなくなる虞がある。

そこで、本実施例のＥＧＲ装置では、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着の検知時に、上記のようにＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１の個別スロットル弁６１の開度を閉じ側の開度にする制御を行うとともに、更に、ＥＧＲ取り出し増大バンク以外のバンクの個別スロットル弁、すなわち、ＥＧＲ取り出し有りバンクではあるがＥＧＲ取り出し増大バンクではない第２バンク３２の第２個別スロットル弁６２、及び、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４の共有スロットル弁６３０の開度を、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着していない通常時の開度よりも開き側の開度に変更することとした。

これにより、第２バンク３２〜第４バンク３４の吸気量が増大する。これに応じて第２バンク３２〜第４バンク３４の燃料噴射量を通常時よりも増量することにより、第２バンク３２〜第４バンク３４のトルクを増大させることが可能となる。

これにより、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着検知時に第１バンク３１の吸気量を減少させる制御を実行しても、トルク不足になることを抑制でき、退避走行のための十分なトルクを確保することが可能となる。

なお、上記の第１バンク３１の第１個別スロットル弁６１の開度を閉じ側にする場合と同様に、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したことが検知されたか否かに応じて、第２個別ス
ロットル弁６２及び共有スロットル弁６３０の開度を、通常の開度と、それより開き側の開度と、の２通りの開度のいずれかに切り替えるようにしても良いが、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着の状況に応じて、よりきめ細かく第２個別スロットル弁６２及び共有スロットル弁６３０の開度を制御しても良い。

例えば、図６に示すように、開固着時の第１ＥＧＲ弁１０１の開度が開き側の開度（大開度）であるほど、第２個別スロットル弁６２及び共有スロットル弁６３０の開度をより開き側の開度にしても良い。

この時、図６に示すように、第２個別スロットル弁６２及び共有スロットル弁６３０の開度を、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて連続的に変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。

このようにすれば、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて第２バンク３２〜第４バンク３４のトルクを増加させることができるので、第１ＥＧＲ弁１０１の開固着時のトルク不足をより確実に抑制することが可能となる。なお、図６では第２個別スロットル弁６２の開度と共有スロットル弁６３０の開度とを等しい開度にする例を示しているが、これらの開度は異なる開度であっても良い。

以上説明した本実施例の制御フローについて、図７に基づいて説明する。図７のフローチャートによって示されるルーチンは、エンジン１の稼働中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１２０は、第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２の少なくともいずれかに開固着したものが有るか否かを判定する。本実施例では、第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１によって測定される第１ＥＧＲ弁１０１の実際の開度と、ＥＣＵ１２０によって設定される目標開度とを比較し、目標開度の変化に対して実際の開度が変化していないことを検知した場合に、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定する。第２ＥＧＲ弁１０２についても同様に開固着の有無を判定する。

ステップＳ２０１において、第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２の少なくともいずれかが開固着したと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０２に進む。一方、ステップＳ２０１において、第１ＥＧＲ弁１０１及び第２ＥＧＲ弁１０２のどちらも開固着していないと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１２０は、ステップＳ２０１で開固着したと判定されたＥＧＲ弁の固着開度が目標開度よりも開き側であるか否かを判定する。

ステップＳ２０２において、開固着したＥＧＲ弁の固着開度が目標開度よりも開き側ではないと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、及び共有スロットル弁６３０の開度制御について、通常処理を実行する。すなわち、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、及び共有スロットル弁６３０の開度を、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたベースマップ値に設定する。

ステップＳ２０２において、開固着したＥＧＲ弁に少なくとも第１ＥＧＲ弁１０１が含まれる場合であって、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、及び共有スロットル弁６３０の開度制御について、補正処理を実行する。すなわち、第１個別スロットル弁６１の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、第２個別スロットル弁６２及び共有スロットル弁６３０の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１からの排気の排出量が減少し、第１ＥＧＲ通路９１によって第１個別排気通路７１から取り出される排気の量が減少するので、第１ＥＧＲ弁１０１が目標開度よりも開き側の開度で開固着していても、吸気のＥＧＲガス量が過多になることを抑制できる。

また、ＥＧＲ取り出し有りバンクではあるがＥＧＲ取り出し増大バンクではない第２バンク３２、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４の吸気量が増加してこれらのバンクのトルクが増大するので、第１バンク３１の吸気量の減少に伴うトルク不足を補うことができる。

ステップＳ２０２において、開固着したＥＧＲ弁に少なくとも第２ＥＧＲ弁１０２が含まれる場合であって、第２ＥＧＲ弁１０２の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０５に進む。

ステップＳ２０５では、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、及び共有スロットル弁６３０の開度制御について、補正処理を実行する。すなわち、第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、第１個別スロットル弁６１及び共有スロットル弁６３０の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第２バンク３２からの排気の排出量が減少し、第２ＥＧＲ通路９２によって第２個別排気通路７２から取り出される排気の量が減少するので、第２ＥＧＲ弁１０２が目標開度よりも開き側の開度で開固着していても、吸気のＥＧＲガス量が過多になることを抑制できる。

また、ＥＧＲ取り出し有りバンクではあるがＥＧＲ取り出し増大バンクではない第１バンク３１、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４の吸気量が増加してこれらのバンクのトルクが増大するので、第２バンク３２の吸気量の減少に伴うトルク不足を補うことができる。

ステップＳ２０２において、第１ＥＧＲ弁１０１及び第２ＥＧＲ弁１０２の両方が開固着した場合であって、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度も第２ＥＧＲ弁１０２の固着開度も目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０６では、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、及び共有スロットル弁６３０の開度制御について、補正処理を実行する。すなわち、第１個別スロットル弁６１の開度及び第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、共有スロットル弁６３０の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１及び第２バンク３２からの排気の排出量が減少し、第１ＥＧＲ通路９１によって第１個別排気通路７１から取り出
される排気の量も、第２ＥＧＲ通路９２によって第２個別排気通路７２から取り出される排気の量も、減少することになるので、第１ＥＧＲ弁１０１及び第２ＥＧＲ弁１０２が目標開度よりも開き側の開度で開固着していても、吸気のＥＧＲガスが過多になることを抑制できる。

また、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４の吸気量が増加してこれらのバンクのトルクが増大するので、第１バンク３１及び第２バンク３２の吸気量の減少に伴うトルク不足を補うことができる。

以上のルーチンを実行することにより、第１ＥＧＲ弁１０１や第２ＥＧＲ弁１０２が開固着してその固着開度が目標開度より開き側の開度である場合においても、ＥＧＲガス量が過多になることが抑制され、燃焼不良が発生することを抑制することが可能になるとともに、退避走行のための十分なトルクを確保することが可能となる。

本実施例では、ＥＧＲ取り出し有りバンクである第１バンク３１に接続された第１個別吸気通路４１と、第２バンク３２に接続された第２個別吸気通路４２とが、本発明における個別吸気通路に相当する。

第１個別吸気通路４１に設けられた第１個別スロットル弁６１と、第２個別吸気通路４２に設けられた第２個別スロットル弁６２とが、本発明における個別スロットル弁に相当する。

ステップＳ２０１を実行して第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２に開固着したものが有るか否かを判定するＥＣＵ１２０が、本発明における故障検知手段に相当する。

ステップＳ２０４、ステップＳ２０５、又はステップＳ２０６において第１個別スロットル弁６１及び／又は第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側に制御する処理を行うＥＣＵ１２０が、本発明における故障時制御手段に相当する。

ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４が共有する第１共有吸気通路４３０に設けられた共有スロットル弁６３０が、本発明における第２吸気量制御手段に相当する。

ステップＳ２０３、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５、又はステップＳ２０６において共有スロットル弁６３０の開度をベースマップ値よりも開き側に制御する処理を行うＥＣＵ１２０が、本発明における第２故障時制御手段に相当する。

なお、ステップＳ２０４、ステップＳ２０５、又はステップＳ２０６において、ＥＧＲ取り出し有りバンクではあるがＥＧＲ取り出し増大バンクではないバンクの個別スロットル弁についてベースマップ値よりも開き側に制御する処理を行うＥＣＵ１２０も、本発明における第２故障時制御手段に相当すると考えても良い。

次に、本発明の実施例３について説明する。図８は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。

図８において、エンジン１は、３つの気筒２１を含む第１バンク３１と、３つの気筒２２を含む第２バンク３２と、がＶ字型に配置された６気筒Ｖ型エンジンである。第１バンク３１には、第１バンク３１の各気筒２１に連通する第１個別吸気通路４１が接続されて
いる。第２バンク３２には、第２バンク３２の各気筒２２に連通する第２個別吸気通路４２が接続されている。第１個別吸気通路４１と第２個別吸気通路４２とは上流において共有吸気通路５０に集合している。

第１バンク３１には、第１バンク３１の各気筒２１に連通する第１個別排気通路７１が接続されている。

第２バンク３２には、第２バンク３２の各気筒２２に連通する第２個別排気通路７２が接続されている。

第１個別排気通路７１と第２個別排気通路７２とは下流において共有排気通路８０に集合している。

第１個別排気通路７１には、第１前段触媒１４１が配置されている。第２個別排気通路７２には、第２前段触媒１４２が配置されている。共有排気通路８０には、床下触媒１５０が配置されている。

第１前段触媒１４１より下流側の第１個別排気通路７１にはＥＧＲ通路９１が接続されている。ＥＧＲ通路９１は途中の分岐部９１０において第１分岐通路９１１及び第２分岐通路９１２に分岐し、第１分岐通路９１１は第１個別吸気通路４１に接続され、第２分岐通路９１２は第２個別吸気通路４２に接続されている。

分岐部９１０より上流側のＥＧＲ通路９１には、ＥＧＲ通路９１を流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１０１が備えられている。また、ＥＧＲ弁１０１の開度を測定するＥＧＲ弁開度センサ１１１が備えられている。

また、第２分岐通路９１２の途中には、第２分岐通路９１２内のＥＧＲガスが第２個別吸気通路４２に流入することを遮断可能な遮断弁１３２が備えられている。

第１バンク３１から排出された排気の一部はＥＧＲ通路９１によって取り出され、ＥＧＲ通路９１、第１分岐通路９１１、第２分岐通路９１２を通ってＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１及び第２個別吸気通路４２に流入する。

第１個別吸気通路４１における第１分岐通路９１１の接続箇所より上流側には第１個別スロットル弁６１が備えられている。

第２個別吸気通路４２における第２分岐通路９１２の接続箇所より上流側には第２個別スロットル弁６２が備えられている。

第１バンク３１は、該第１バンク３１から排出される排気の少なくとも一部がＥＧＲ通路９１によって取り出され、ＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１及び第２個別吸気通路４２に流入させられるバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」に相当する。

一方、第２バンク３２は、該第２バンク３２から排出された排気の一部がＥＧＲ通路９１によってＥＧＲガスとして取り出されないバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無しバンク」に相当する。

ＥＧＲ弁開度センサ１１１その他各種センサはＥＣＵ１２０に接続され、その測定データがＥＣＵ１２０に入力されるようになっている。また、ＥＣＵ１２０には、ＥＧＲ弁１
０１、遮断弁１３２、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２その他各種の機器が接続され、ＥＣＵ１２０によってこれらの機器の動作が制御されるようになっている。

ＥＣＵ１２０はエンジン１の運転を制御するコンピュータであり、各種の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵ、測定データ等を一時的に記憶するＲＡＭ等の公知の構成を有する。ＥＣＵ１２０は、エンジン１の負荷や回転数等の運転状態を各種センサから入力される測定データに基づいて把握し、把握した運転状態に応じてＥＧＲ弁１０１や第１個別スロットル弁６１や第２個別スロットル弁６２等の各種機器に制御信号を送出する。

ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合、上述の各実施例において説明したように、ＥＧＲガス量が過多となって燃焼不良が発生する虞がある。すなわち、ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合、第１バンク３１は上述の本発明の説明における「ＥＧＲ取り出し増大バンク」に相当することになる。

上記説明した各実施例では、ＥＧＲ取り出し増大バンクの個別吸気ＶＶＴ機構を制御して吸気バルブの閉弁タイミングを遅角させたり、個別スロットル弁の開度を閉じ側に変更したりすることにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクの吸気量を減少させる制御を行う場合について説明した。

これに対し、本実施例では、ＥＧＲ弁１０１が開固着したことを検知した場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１において燃料カット制御を行うこととした。

第１バンク３１において燃料カット制御が行われることにより、第１バンク３１から排出される排気は既燃ガスではなく空気になるので、ＥＧＲ弁１０１の開固着によりＥＧＲガス量が通常時より増大したとしても、そのＥＧＲガスは既燃ガスではないので、吸気中の不活性成分が過多になることによる燃焼不良の発生を抑制することができる。

しかしながら、このように空気がＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１や第２個別吸気通路４２に流入すると、特に燃料カット制御が行われない第２バンク３２において、空燃比ずれが生じて燃焼が不安定になる可能性がある。

また、第２バンク３２から排出される排気が通常時よりもリーンとなる虞があるため、第２前段触媒１４２や床下触媒１５０が過剰にリーンな排気に曝されて劣化する虞もある。

そこで、本実施例では、ＥＧＲ弁１０１の開固着を検知した時に、第１バンク３１に対して燃料カット制御を実行するとともに、第１個別スロットル弁６１の開度を通常時よりも閉じ側の開度に制御し、第２個別スロットル弁６２の開度を通常時よりも開き側の開度に制御することとした。

この時の第１個別スロットル弁６１の開度は、第１バンク３１の気筒２１に負圧分の吸気量を補填する開度に設定し、第２個別スロットル弁６２の開度は、第２バンク３２へのＥＧＲガスの流入を抑制可能な開度に設定する。

第１個別スロットル弁６１が通常時よりも閉じ側の開度に制御され、且つ、第２個別スロットル弁６２が通常時よりも開き側の開度に制御されることにより、第１個別スロットル弁６１より下流側の第１個別吸気通路４１の圧力に対して、第２個別スロットル弁６２より下流側の第２個別吸気通路４２の圧力が高くなる。

従って、ＥＧＲ通路９１内の空気ＥＧＲガスは、第２分岐通路９１２よりも第１分岐通路９１１の方に流入し易くなる。

これにより、第１バンク３１から排出される排気（空気）は、ＥＧＲ通路９１によって第１個別排気通路７１から取り出され、ＥＧＲ通路９１から第１分岐通路９１１にその大部分が流入し、第１分岐通路９１１を通過して第１個別吸気通路４１に流入し、第１バンク３１に流入することになる。

すなわち、燃料カット制御が行われる第１バンク３１、第１個別排気通路７１、ＥＧＲ通路９１、第１分岐通路９１１、第１個別吸気通路４１を含む循環経路内を空気ＥＧＲガスが循環することになり、空気ＥＧＲガスが第２バンク３２に流入することが抑制される。

更に、本実施例では、この時、遮断弁１３２を閉弁して、空気ＥＧＲガスの第２バンク３２への流入をより確実に防止するようにした。

また、第２個別スロットル弁６２の開度が通常時よりも開き側の開度とされることで、第２バンク３２の吸気量が増加するので、これに応じて第２バンク３２の燃料噴射量を増量することとした。

こうすることにより、第２バンク３２からの排気が過剰にリーンになることが抑制され、第２前段触媒１４２や床下触媒１５０が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することを抑制することが可能となる。

更に、第２バンク３２のトルクが増大するので、第１バンク３１における燃料カット制御に起因するトルク不足を補うことができる。従って、退避走行を支障なく行うための十分なトルクを確保することも可能となる。

なお、ＥＧＲ弁１０１が開固着したことが検知されたか否かに応じて、第１個別スロットル弁６１及び第２個別スロットル弁６２の開度がともに通常開度とされる制御パターンと、第１個別スロットル弁６１の開度が通常開度よりも閉じ側の所定開度とされるとともに第２個別スロットル弁６２の開度が通常開度よりも開き側の所定開度とされる制御パターンと、の２通りの制御パターンのいずれかに切り替えるようにしても良いが、ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて、よりきめ細かく第１個別スロットル弁６１及び第２個別スロットル弁６２の開度を制御しても良い。

例えば、図９に示すように、ＥＧＲ弁１０１の固着開度が開き側の開度（大開度）であるほど、第１個別スロットル弁６１の開度をより閉じ側の開度に制御するとともに、第２個別スロットル弁６２の開度をより開き側の開度に制御するようにしても良い。

この時、図９に示すように、第１個別スロットル弁６１及び第２個別スロットル弁６２の開度を、ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて連続的に変化させても良いし、段階的に変化させるようにしても良い。

このようにすれば、ＥＧＲ弁１０１の固着開度が大きい場合においても、より好適に空気ＥＧＲガスを第１バンク３１を含む上述した循環経路内で循環させることができる。

また、開固着時のＥＧＲ弁１０１の固着開度と、エンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０によって設定される目標開度と、を比較して、固着開度の方が目標開度より開き側
である場合に限って、第１個別スロットル弁６１の開度を閉じ側に変更するとともに第２個別スロットル弁６２の開度を開き側に変更する制御を行うようにしても良い。

以上説明した本実施例の制御フローについて、図１０に基づいて説明する。図１０のフローチャートによって示されるルーチンは、エンジン１の稼働中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

ステップＳ３０１において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１が開固着したか否かを判定する。本実施例では、ＥＧＲ弁開度センサ１１１によって測定されるＥＧＲ弁１０１の実際の開度と、ＥＣＵ１２０によって設定される目標開度とを比較し、目標開度の変化に対して実際の開度が変化していないことを検知した場合に、ＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定する。

ステップＳ３０１でＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ３０２に進む。一方、ステップＳ３０１でＥＧＲ弁１０１が開固着していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０２において、ＥＣＵ１２０は、ＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側であるか否かを判定する。

ステップＳ３０２で固着開度が目標開度より開き側であると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ３０４に進む。一方、ステップＳ３０２で固着開度が目標開度より開き側ではないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１２０はステップＳ３０３に進む。

ステップＳ３０３において、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１の開度、第２個別スロットル弁６２の開度、第１バンク３１の燃料噴射量、及び第２バンク３２の燃料噴射量について、通常処理を実行する。

すなわち、第１個別スロットル弁６１の開度及び第２個別スロットル弁６２の開度を、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたベースマップ値に設定する。

更に、第１バンク３１及び第２バンク３２の燃料噴射量を、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたベースマップ値に設定する。また、遮断弁１３２を開弁する。

ステップＳ３０４において、ＥＣＵ１２０は、第１個別スロットル弁６１の開度、第２個別スロットル弁６２の開度、第１バンク３１の燃料噴射量、及び第２バンク３２の燃料噴射量について、補正処理を実行する。

すなわち、第１個別スロットル弁６１の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に変更するとともに、第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に変更する。

更に、第１バンク３１において燃料カット制御を行うとともに、第２バンク３２の燃料噴射量をベースマップ値よりも増量する。第２バンク３２の燃料噴射量の増量分は、第２個別スロットル弁６２の開度がベースマップ値よりも開き側の開度に変更されることに伴って増加する吸気量に応じて、空燃比がストイキになるように再計算した燃料噴射量に基づいて定められる。また、遮断弁１３２を閉弁する。

以上のルーチンを実行することにより、ＥＧＲ弁１０１が開固着してその固着開度が目
標開度よりも開き側の開度である場合において、第１バンク３１において燃料カット制御が行われる場合においても、多量の空気ＥＧＲガスが第２バンク３２に流入して第２バンク３２からの排気が過剰にリーンになることが抑制される。よって、第２バンク３２下流の第２前段触媒１４２や床下触媒１５０が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することを好適に抑制することが可能となる。

本実施例では、遮断弁１３２が、本発明における遮断装置に相当する。また、ＥＧＲ弁１０１の開固着検知時に、ステップＳ３０４において、第１個別スロットル弁６１の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に変更し、第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に変更し、遮断弁１３２を閉弁し、燃料噴射量を増量するＥＣＵ１２０が、本発明における故障時制御手段に相当する。

次に、本発明の実施例４を説明する。本実施例は、実施例３で説明したような、ＥＧＲ取り出し増大バンクにおいて燃料カット制御を行うとともに、燃料カット制御中のＥＧＲ取り出し増大バンクからの排気に由来する空気ＥＧＲガスがＥＧＲ取り出し増大バンクを含む循環経路内で循環するように個別スロットル弁を制御する構成を、実施例２のように２個のＥＧＲ取り出し有りバンクと、２個のＥＧＲ取り出し無しバンクと、を有するシステムに適用した実施例である。

図１１は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を模式的に示す概念図である。

図１１において、エンジン１００は、３つの気筒２１を含む第１バンク３１と、３つの気筒２２を含む第２バンク３２と、３つの気筒２３を含む第３バンク３３と、３つの気筒２４を含む第４バンク３４と、を有する。

第１バンク３１には、第１バンク３１の気筒２１に連通する第１個別吸気通路４１が接続されている。

第２バンク３２には、第２バンク３２の気筒２２に連通する第２個別吸気通路４２が接続されている。

第３バンク３３には、第３バンク３３の気筒２３に連通する第３個別吸気通路４３が接続されている。

第４バンク３４には、第４バンク３４の気筒２４に連通する第４個別吸気通路４４が接続されている。

第１個別吸気通路４１には第１個別吸気通路４１を流れる吸気の量を調節する第１個別スロットル弁６１が備えられている。

第２個別吸気通路４２には第２個別吸気通路４２を流れる吸気の量を調節する第２個別スロットル弁６２が備えられている。

第３個別吸気通路４３には第３個別吸気通路４３を流れる吸気の量を調節する第３個別スロットル弁６３が備えられている。

第４個別吸気通路４４には第４個別吸気通路４４を流れる吸気の量を調節する第４個別スロットル弁６４が備えられている。

第１個別吸気通路４１、第２個別吸気通路４２、第３個別吸気通路４３、及び第４個別吸気通路４４は、上流において全てのバンクが共有する共有吸気通路５０に集合している。

第１バンク３１には、第１バンク３１の気筒２１に連通する第１個別排気通路７１が接続されている。

第２バンク３２には、第２バンク３２の気筒２２に連通する第２個別排気通路７２が接続されている。

第３バンク３３には、第３バンク３３の気筒２３に連通する第３個別排気通路７３が接続されている。

第４バンク３４には、第４バンク３４の気筒２４に連通する第４個別排気通路７４が接続されている。

第１個別排気通路７１、第２個別排気通路７２、第３個別排気通路７３、及び第４個別排気通路７４は、下流において全てのバンクが共有する共有排気通路８０に集合している。

第１個別排気通路７１には、第１前段触媒１４１が配置されている。

第２個別排気通路７２には、第２前段触媒１４２が配置されている。

第３個別排気通路７３には、第３前段触媒１４３が配置されている。

第４個別排気通路７４には、第４前段触媒１４４が配置されている。

共有排気通路８０には、床下触媒１５０が配置されている。

第１前段触媒１４１より下流側の第１個別排気通路７１には第１ＥＧＲ通路９１が接続されている。

第１ＥＧＲ通路９１は途中の分岐部９１０において第１分岐通路９１１、第２分岐通路９１２、第３分岐通路９１３、及び第４分岐通路９１４に分岐している。

第１分岐通路９１１は第１個別吸気通路４１に接続されている。

第２分岐通路９１２は第２個別吸気通路４２に接続されている。

第３分岐通路９１３は第３個別吸気通路４３に接続されている。

第４分岐通路９１４は第４個別吸気通路４４に接続されている。

分岐部９１０より上流側の第１ＥＧＲ通路９１には、第１ＥＧＲ通路９１を流れるＥＧＲガスの流量を調節する第１ＥＧＲ弁１０１が備えられている。また、第１ＥＧＲ弁１０１の開度を測定する第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１が備えられている。

第１分岐通路９１１の途中には、第１分岐通路内のＥＧＲガスが第１個別吸気通路４１
に流入することを遮断可能な遮断弁１３１が備えられている。

第２分岐通路９１２の途中には、第２分岐通路内のＥＧＲガスが第２個別吸気通路４２に流入することを遮断可能な遮断弁１３２が備えられている。

第３分岐通路９１３の途中には、第３分岐通路内のＥＧＲガスが第３個別吸気通路４３に流入することを遮断可能な遮断弁１３３が備えられている。

第４分岐通路９１４の途中には、第４分岐通路内のＥＧＲガスが第４個別吸気通路４４に流入することを遮断可能な遮断弁１３４が備えられている。

第１バンク３１から排出された排気の一部は第１ＥＧＲ通路９１によって取り出され、第１ＥＧＲ通路９１を通過し、第１分岐通路９１１〜第４分岐通路９１４を通ってＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１〜第４個別吸気通路４４に流入する。

第２前段触媒１４２より下流側の第２個別排気通路７２には第２ＥＧＲ通路９２が接続されている。

第２ＥＧＲ通路９２は途中の分岐部９２０において第１分岐通路９２１、第２分岐通路９２２、第３分岐通路９２３、及び第４分岐通路９２４に分岐している。

第１分岐通路９２１は第１個別吸気通路４１に接続されている。

第２分岐通路９２２は第２個別吸気通路４２に接続されている。

第３分岐通路９２３は第３個別吸気通路４３に接続されている。

第４分岐通路９２４は第４個別吸気通路４４に接続されている。

分岐部９２０より上流側の第２ＥＧＲ通路９２には、第２ＥＧＲ通路９２を流れるＥＧＲガスの流量を調節する第２ＥＧＲ弁１０２が備えられている。また、第２ＥＧＲ弁１０２の開度を測定する第２ＥＧＲ弁開度センサ１１２が備えられている。

第１分岐通路９２１の途中には、第１分岐通路内のＥＧＲガスが第１個別吸気通路４１に流入することを遮断可能な遮断弁２３１が備えられている。

第２分岐通路９２２の途中には、第２分岐通路内のＥＧＲガスが第２個別吸気通路４２に流入することを遮断可能な遮断弁２３２が備えられている。

第３分岐通路９２３の途中には、第３分岐通路内のＥＧＲガスが第３個別吸気通路４３に流入することを遮断可能な遮断弁２３３が備えられている。

第４分岐通路９２４の途中には、第４分岐通路内のＥＧＲガスが第４個別吸気通路４４に流入することを遮断可能な遮断弁２３４が備えられている。

第２バンク３２から排出された排気の一部は第２ＥＧＲ通路９２によって取り出され、第２ＥＧＲ通路９２を通過し、第１分岐通路９２１〜第４分岐通路９２４を通ってＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１〜第４個別吸気通路４４に流入する。

第１個別吸気通路４１における第１分岐通路９１１の接続箇所より上流側且つ第１分岐
通路９２１の接続箇所より上流側の位置には、第１個別スロットル弁６１が備えられている。

第２個別吸気通路４２における第２分岐通路９１２の接続箇所より上流側且つ第２分岐通路９２２の接続箇所より上流側の位置には、第２個別スロットル弁６２が備えられている。

第３個別吸気通路４３における第３分岐通路９１３の接続箇所より上流側且つ第３分岐通路９２３の接続箇所より上流側の位置には、第３個別スロットル弁６３が備えられている。

第４個別吸気通路４４における第４分岐通路９１４の接続箇所より上流側且つ第４分岐通路９２４の接続箇所より上流側の位置には、第４個別スロットル弁６４が備えられている。

第１バンク３１及び第２バンク３２は、これらバンクから排出される排気の少なくとも一部が第１ＥＧＲ通路９１又は第２ＥＧＲ通路９２によって取り出され、ＥＧＲガスとして第１個別吸気通路４１〜第４個別吸気通路４４に流入させられるバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」に相当する。

一方、第３バンク３３及び第４バンク３４は、これらのバンクから排出された排気の一部が第１ＥＧＲ通路９１及び第２ＥＧＲ通路９２のいずれによってもＥＧＲガスとして取り出されないバンクであり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無しバンク」に相当する。

第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１及び第２ＥＧＲ弁開度センサ１１２その他各種センサはＥＣＵ１２０に接続され、その測定データがＥＣＵ１２０に入力されるようになっている。

また、ＥＣＵ１２０には、第１ＥＧＲ弁１０１、第２ＥＧＲ弁１０２、第１個別スロットル弁６１、第２個別スロットル弁６２、第３個別スロットル弁６３、第４個別スロットル弁６４、遮断弁１３１、遮断弁１３２、遮断弁１３３、遮断弁１３４、遮断弁２３１、遮断弁２３２、遮断弁２３３、遮断弁２３４その他の各種の機器が接続され、ＥＣＵ１２０によってこれらの機器の動作が制御されるようになっている。

ＥＣＵ１２０は、エンジン１の運転を制御するコンピュータであり、各種の制御プログラムが記憶されたＲＯＭ、制御プログラムを実行するＣＰＵ、測定データ等を一時的に記憶するＲＡＭ等の公知の構成を有する。ＥＣＵ１２０は、エンジン１の負荷や回転数等の運転状態を各種センサから入力される測定データに基づいて把握し、把握した運転状態に応じて上記各種機器に制御信号を送出する。

ここでは、２つのＥＧＲ弁のうち、特に第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合を例に、本実施例のシステムにおいて行われる制御について説明する。

第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合であって、固着開度がエンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０が設定する目標開度より大きい開度となる場合には、吸気のＥＧＲガス量が過多となって燃焼不良が発生する虞がある。

すなわち、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着した場合、第１バンク３１は上述の本発明の説明における「ＥＧＲ取り出し増大バンク」に相当する。

一方、ここでは第２ＥＧＲ弁１０２は開固着していない場合を想定しているので、第２バンク３２は、本発明における「ＥＧＲ取り出し有りバンク」ではあるが、「ＥＧＲ取り出し増大バンク」ではない。

本実施例では、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したことを検知した場合、ＥＧＲ取り出し増大バンクである第１バンク３１において燃料カット制御を行う。

さらに、第１個別スロットル弁６１の開度を通常時よりも閉じ側の開度に制御し、第２個別スロットル弁６２、第３個別スロットル弁６３、及び第４個別スロットル弁６４の開度を通常時よりも開き側の開度に制御する。

そして、第２バンク３２〜第４バンク３４の燃料噴射量を通常時よりも増量する。

第１個別スロットル弁６１が通常時よりも閉じ側の開度に制御され、且つ、第２個別スロットル弁６２、第３個別スロットル弁６３、及び第４個別スロットル弁６４の開度が通常時よりも開き側の開度に制御されることにより、第１個別スロットル弁６１より下流側の第１個別吸気通路４１の圧力に対して、第２個別スロットル弁６２より下流側の第２個別吸気通路４２、第３個別スロットル弁６３より下流側の第３個別吸気通路４３、第４個別スロットル弁６４より下流側の第４個別吸気通路４４の圧力が高くなる。

従って、第１ＥＧＲ通路９１内の空気ＥＧＲガスは、第２分岐通路９１２〜第４分岐通路９１４よりも、第１分岐通路９１１の方に流入し易くなる。これにより、燃料カット制御が行われる第１バンク３１から排出される排気（空気）は、第１ＥＧＲ通路９１によって第１個別排気通路７１から取り出され、第１ＥＧＲ通路９１から第１分岐通路９１１にその大部分が流入し、第１分岐通路９１１を通過して第１個別吸気通路４１に流入し、第１バンク３１に流入することになる。

すなわち、燃料カット制御が行われる第１バンク３１、第１個別排気通路７１、第１ＥＧＲ通路９１、第１分岐通路９１１、第１個別吸気通路４１を含む循環経路内を空気ＥＧＲガスが循環することになり、空気ＥＧＲガスが第２バンク３２〜第４バンク３４へ流入することが抑制される。

更に、本実施例では、この時、遮断弁１３１を開弁し、遮断弁１３２、遮断弁１３３、遮断弁１３４を閉弁する。遮断弁２３１〜２３４は全て開弁する。

これにより、第１ＥＧＲ通路９１内のＥＧＲガスが第２バンク３２〜第４バンク３４に流入することがより確実に防止される。

そして、第２個別スロットル弁６２〜第４個別スロットル弁６４の開度が通常時よりも開き側の開度とされることで、第２バンク３２〜第４バンク３４の吸気量が増加するが、これに応じて第２バンク３２〜第４バンク３４の燃料噴射量が増量されることにより、第２バンク３２〜第４バンク３４からの排気が過剰にリーンになることが抑制され、第２前段触媒１４２〜第４前段触媒１４４及び床下触媒１５０が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することを抑制することが可能となる。

更に、第２バンク３２〜第４バンク３４のトルクが増大するので、第１バンク３１の燃料カット制御に起因するトルク不足を補うことができる。従って、退避走行を支障なく行うための十分なトルクを確保することも可能となる。

なお、実施例３と同様に、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したことが検知されたか否かに
応じて、第１個別スロットル弁６１〜第４個別スロットル弁６４の開度が全て通常開度とされる制御パターンと、第１個別スロットル弁６１の開度が通常開度よりも閉じ側の所定開度とされるとともに第２個別スロットル弁６２〜第４個別スロットル弁６４の開度が通常開度よりも開き側の所定開度とされる制御パターンと、の２通りの制御パターンのいずれかに切り替えるようにしても良いが、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度に応じて、よりきめ細かく第１個別スロットル弁６１〜第４個別スロットル弁６４の開度を制御しても良い。

また、開固着時の第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度と、エンジン１の運転条件に応じてＥＣＵ１２０によって設定される目標開度と、を比較して、固着開度の方が目標開度より開き側である場合に限って、上述した制御を行うようにしても良い。

以上説明した本実施例の制御フローについて、図１２に基づいて説明する。図１２のフローチャートによって示されるルーチンは、エンジン１００の稼働中定期的にＥＣＵ１２０によって実行される。

ステップＳ４０１において、ＥＣＵ１２０は、第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２の少なくともいずれかに開固着したものが有るか否かを判定する。本実施例では、第１ＥＧＲ弁開度センサ１１１によって測定される第１ＥＧＲ弁１０１の実際の開度と、ＥＣＵ１２０によって設定される目標開度とを比較し、目標開度の変化に対して実際の開度が変化していないことを検知した場合に、第１ＥＧＲ弁１０１が開固着したと判定する。第２ＥＧＲ弁１０２についても同様に開固着の有無を判定する。

ステップＳ４０１において、第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２の少なくともいずれかが開固着したと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０２に進む。一方、ステップＳ４０１において、第１ＥＧＲ弁１０１及び第２ＥＧＲ弁１０２のどちらも開固着していないと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０２において、ＥＣＵ１２０は、ステップＳ４０１で開固着したと判定されたＥＧＲ弁の固着開度が目標開度よりも開き側であるか否かを判定する。

ステップＳ４０２において、開固着したＥＧＲ弁の固着開度が目標開度よりも開き側ではないと判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０３に進む。

ステップＳ４０３では、ＥＣＵ１２０は、通常処理を実行する。すなわち、第１個別スロットル弁６１〜第４個別スロットル弁６４の開度を、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたベースマップ値に設定する。また、第１バンク３１〜第４バンク３４の燃料噴射量をベースマップ値に設定する。また、全ての遮断弁を開弁する。

ステップＳ４０２において、開固着したＥＧＲ弁に少なくとも第１ＥＧＲ弁１０１が含まれる場合であって、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０４に進む。

ステップＳ４０４では、ＥＣＵ１２０は、第１バンク３１において燃料カット制御を行う。そして、第１個別スロットル弁６１の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、第２個別スロットル弁６２〜第４個別スロットル弁６４の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

更に、遮断弁１３１、２３１〜２３４を開弁し、遮断弁１３２〜１３４を閉弁する。更に、第２バンク３２〜第４バンク３４の燃料噴射量をベースマップ値よりも増量する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクであり燃料カット制御が行われる第１バンク３１から排出される排気（空気）から取り出された空気ＥＧＲガスは、第１バンク３１にのみ流入し、第２バンク３２〜第４バンク３４への流入が遮断される。従って、この空気ＥＧＲガスは第１バンク３１を含む循環経路内で循環することになる。

また、第２個別スロットル弁６２〜第４個別スロットル弁６４の開度が開き側の開度に制御されることによる第２バンク３２〜第４バンク３４の吸気量の増量に応じて第２バンク３２〜第４バンク３４の燃料噴射量が増量されるので、第２バンク３２〜第４バンク３４から排出される排気が過剰にリーンになることが抑制されるとともに、第２バンク３２〜第４バンク３４のトルクが増大する。

よって、第２前段触媒１３２〜第４前段触媒１３４及び床下触媒１５０に流入する排気が過剰にリーンになることを抑制できるとともに、第１バンク３１の燃料カット制御に起因するトルク不足を補うことができる。

ステップＳ４０２において、開固着したＥＧＲ弁に少なくとも第２ＥＧＲ弁１０２が含まれる場合であって、第２ＥＧＲ弁１０２の固着開度が目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０５に進む。

ステップＳ４０５では、ＥＣＵ１２０は、第２バンク３２において燃料カット制御を行う。そして、第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、第１個別スロットル弁６１、第３個別スロットル弁６３、及び第４個別スロットル弁６４の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

更に、遮断弁２３２、１３１〜１３４を開弁し、遮断弁２３１、２３３、及び２３４を閉弁する。更に、第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４の燃料噴射量をベースマップ値よりも増量する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクであり燃料カット制御が行われる第２バンク３２から排出される排気（空気）から取り出された空気ＥＧＲガスは、第２バンク３２にのみ流入し、第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４への流入が遮断される。従って、この空気ＥＧＲガスは第２バンク３２を含む循環経路内で循環することになる。

また、第１個別スロットル弁６１、第３個別スロットル弁６３、及び第４個別スロットル弁６４の開度が開き側の開度に制御されることによる第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４の吸気量の増量に応じて第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４の燃料噴射量が増量されるので、第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４から排出される排気が過剰にリーンになることが抑制されるとともに、第１バンク３１、第３バンク３３、及び第４バンク３４のトルクが増大する。

よって、第１前段触媒１３１、第３前段触媒１３３、第４前段触媒１３４、及び床下触媒１５０に流入する排気が過剰にリーンになることを抑制できるとともに、第２バンク３２の燃料カット制御に起因するトルク不足を補うことができる。

ステップＳ４０２において、第１ＥＧＲ弁１０１及び第２ＥＧＲ弁１０２の両方が開固着した場合であって、第１ＥＧＲ弁１０１の固着開度も第２ＥＧＲ弁１０２の固着開度も目標開度よりも開き側であると判定された場合、ＥＣＵ１２０はステップＳ４０６に進む。

ステップＳ４０６では、ＥＣＵ１２０は、第１バンク３１及び第２バンク３２において燃料カット制御を行う。そして、第１個別スロットル弁６１及び第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に制御するとともに、第３個別スロットル弁６３及び第４個別スロットル弁６４の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に制御する。

更に、遮断弁１３１、１３２、２３１、２３２を開弁し、遮断弁１３３、１３４、２３３、２３４を閉弁する。更に、第３バンク３３及び第４バンク３４の燃料噴射量をベースマップ値よりも増量する。

これにより、ＥＧＲ取り出し増大バンクであり燃料カット制御が行われる第１バンク３１及び第２バンク３２から排出される排気（空気）から取り出された空気ＥＧＲガスは、第１バンク３１及び第２バンク３２にのみ流入し、第３バンク３３及び第４バンク３４への流入が遮断される。従って、この空気ＥＧＲガスは、第１バンク３１を含む循環経路内及び／又は第２バンク３２を含む循環経路内で循環することになる。

また、第３個別スロットル弁６３及び第４個別スロットル弁６４の開度が開き側の開度に制御されることによる第３バンク３３及び第４バンク３４の吸気量の増量に応じて第３バンク３３及び第４バンク３４の燃料噴射量が増量されるので、第３バンク３３及び第４バンク３４から排出される排気が過剰にリーンになることが抑制されるとともに、第３バンク３３及び第４バンク３４のトルクが増大する。

よって、第３前段触媒１３３、第４前段触媒１３４、及び床下触媒１５０に流入する排気が過剰にリーンになることを抑制できるとともに、第１バンク３１及び第２バンク３２の燃料カット制御に起因するトルク不足を補うことができる。

以上のルーチンを実行することにより、第１ＥＧＲ弁１０１や第２ＥＧＲ弁１０２が開固着してその固着開度が目標開度より開き側の開度である場合において、第１バンク３１や第２バンク３２において燃料カット制御が行われる場合においても、多量の空気ＥＧＲガスが燃料カット制御が行われないバンクに流入してそれらのバンクからの排気が過剰にリーンになることが抑制される。

よって、燃料カット制御が行われないバンク下流の前段触媒や床下触媒が過剰にリーン排気に曝されて劣化することを好適に抑制することが可能となる。

本実施例では、遮断弁１３１〜１３４、２３１〜２３４が本発明における遮断装置に相当する。

本実施例において、第１ＥＧＲ弁１０１及び／又は第２ＥＧＲ弁１０２の開固着検知時に、ステップＳ４０４、ステップＳ４０５、又はステップＳ４０６の処理を行って、第１個別スロットル弁６１及び／又は第２個別スロットル弁６２の開度をベースマップ値よりも閉じ側の開度に変更し、それ以外の個別スロットル弁の開度をベースマップ値よりも開き側の開度に変更し、燃料カット制御が行われているＥＧＲ取り出し有りバンク由来の空気ＥＧＲガスが燃料カット制御が行われていないバンクへ流入するように遮断弁１３１〜１３４、２３１〜２３４の開閉制御を行うＥＣＵ１２０が、本発明における故障時制御手段に相当する。

本実施例において、第１ＥＧＲ弁１０１又は第２ＥＧＲ弁１０２のいずれかが開固着したことが検知された場合に、第１バンク３１及び第２バンク３２の両方のＥＧＲ取り出し
有りバンクに対して燃料カット制御を行うようにしても良い。

この場合、第１ＥＧＲ通路９１及び第２ＥＧＲ通路９２の両方が空気ＥＧＲガスを各個別吸気通路に流入させることになるので、第１個別スロットル弁６１及び第２個別スロットル弁６２の開度を閉じ側に変更し、第３個別スロットル弁６３及び第４個別スロットル弁６４の開度を開き側に変更するようにしても良い。

これにより、第１ＥＧＲ通路９１内のＥＧＲガスは、第３分岐通路９１３及び第４分岐通路９１４よりも第１分岐通路９１１及び第２分岐通路９１２に流入し易くなり、また、第２ＥＧＲ通路９２内のＥＧＲガスは、第３分岐通路９２３及び第４分岐通路９２４よりも第１分岐通路９２１及び第２分岐通路９２２に流入し易くなる。

従って、燃料カット制御が行われる第１バンク３１及び第２バンク３２からの排気（空気）は、第１バンク３１から排出され、第１ＥＧＲ通路９１及び第１分岐通路９１１を経て第１バンク３１に戻る循環経路を循環し、第１バンク３１から排出され、第１ＥＧＲ通路９１及び第２分岐通路９１２を経て第２バンク３２を含む循環経路に流入し、第２バンク３２から排出され、第２ＥＧＲ通路９２及び第２分岐通路９２２を経て第２バンク３２に戻る循環経路を循環し、又は、第２バンク３２から排出され、第２ＥＧＲ通路９２及び第１分岐通路９２１を経て第１バンク３１を含む循環経路に流入する。

これにより、ＥＧＲ取り出し無しバンクである第３バンク３３及び第４バンク３４に空気ＥＧＲガスが流入することが抑制される。そして、第３個別スロットル弁６３及び第４個別スロットル弁６４の開度が開き側に変更されることによる第３バンク３３及び第４バンク３４の吸気量の増大に応じて、第３バンク３３及び第４バンク３４の燃料噴射量が増量されるので、第３前段触媒１４３、第４前段触媒１４４、及び床下触媒１５０が過剰にリーンな排気に曝されて劣化することを抑制できるとともに、第１バンク３１及び第２バンク３２において燃料カット制御が行われることに起因するトルク不足を回避することが可能となる。

このようにＥＧＲ取り出し有りバンクを一律に燃料カット制御する場合、遮断弁は、各ＥＧＲ通路からＥＧＲ取り出し無しバンクへのＥＧＲガスの流入を遮断するものだけ備えれば十分である。

すなわち、ＥＧＲ取り出し無しバンク（第３バンク３３、第４バンク３４）の個別吸気通路（第３個別吸気通路４３、第４個別吸気通路４４）へのＥＧＲガスの流入を遮断する遮断弁（遮断弁１３３、１３４、２３３、２３４）のみ備え、いずれかのＥＧＲ弁（第１ＥＧＲ弁１０１、第２ＥＧＲ弁１０２）の開固着検知時に第１バンク３１及び第２バンク３２において燃料カット制御が行われるのに応じて、遮断弁１３３、１３４、２３３、２３４を遮断するようにしても良い。

なお、以上述べた実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。

例えば、上記実施例では１バンクあたり３つの気筒を有するバンクを２個又は４個有するエンジンシステムを例に説明したが、１バンク当たりの気筒の個数や、エンジンシステムが有するバンクの個数は上記実施例で例示した個数に限られない。

また、実施例３及び４における前段触媒及び床下触媒の構成はこれに限る必要はない。少なくともＥＧＲ取り出し無しバンクから流出する排気が流通する箇所に少なくとも一つの排気浄化触媒を備えた構成を有するエンジンシステムであれば、本発明を適用すること
により、当該排気浄化触媒の劣化を抑制できるという本発明の効果を享受できる。

また、実施例１及び２では、ＥＧＲ通路が共有吸気通路に接続される場合を例に説明したが、実施例１及び２において、ＥＧＲ通路は、実施例３や４のように途中で分岐して各バンクの個別吸気通路に接続するように構成することもできる。

実施例１に係るＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。 実施例１において、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時と、ＥＧＲ弁の開固着が検知された時と、のそれぞれにおける、第１バンク及び第２バンクの吸気バルブの閉弁タイミングを表す図である。 実施例１において、ＥＧＲ弁の固着開度と、第１バンク及び第２バンクの吸気バルブの閉弁タイミングと、の関係の一例を表す図である。 実施例１において、ＥＧＲ弁の固着の有無に応じて行われる吸気バルブの閉弁タイミング制御ルーチンを表すフローチャートである。 実施例２に係るＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。 実施例２において、ＥＧＲ弁の固着開度と、各バンクの個別スロットル弁の開度と、の関係の一例を表す図である。 実施例２において、ＥＧＲ弁の固着の有無に応じて行われる個別スロットル弁の開度制御ルーチンを表すフローチャートである。 実施例３に係るＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。 実施例３において、ＥＧＲ弁の固着開度と、各バンクの個別スロットル弁の開度と、の関係の一例を表す図である。 実施例３において、ＥＧＲ弁の固着の有無に応じて行われる個別スロットル弁及び遮断弁の開度制御ルーチンを表すフローチャートである。 実施例４に係るＥＧＲ装置を適用する内燃機関とその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。 実施例４において、ＥＧＲ弁の固着の有無に応じて行われる個別スロットル弁及び遮断弁の開度制御ルーチンを表すフローチャートである。

符号の説明

１ エンジン
２ 第１バンク
３ 第２バンク
４ 気筒
５ 気筒
６ 第１個別吸気通路
７ 第２個別吸気通路
８ 共有吸気通路
９ 第２個別排気通路
１０ 第１個別排気通路
１１ 共有排気通路
１２ ＥＧＲ通路
１３ ＥＧＲ弁
１４ スロットル弁
１５ 第２吸気ＶＶＴ機構
１６ 第１吸気ＶＶＴ機構
１７ ＥＧＲ弁開度センサ
１８ ＥＣＵ
２１ 気筒
２２ 気筒
２３ 気筒
２４ 気筒
３１ 第１バンク
３２ 第２バンク
３３ 第３バンク
３４ 第４バンク
４１ 第１個別吸気通路
４２ 第２個別吸気通路
４３０ 第１共有吸気通路
５０ 共有吸気通路
５００ 第２共有吸気通路
６１ 第１個別スロットル弁
６２ 第２個別スロットル弁
６３ 第３個別スロットル弁
６４ 第４個別スロットル弁
６３０ 共有スロットル弁
７１ 第１個別排気通路
７２ 第２個別排気通路
７３ 第３個別排気通路
７４ 第４個別排気通路
８０ 共有排気通路
９１ 第１ＥＧＲ通路
９２ 第２ＥＧＲ通路
９１０ 分岐部
９１１ 第１分岐通路
９１２ 第２分岐通路
９１３ 第３分岐通路
９１４ 第４分岐通路
９２０ 分岐部
９２１ 第１分岐通路
９２２ 第２分岐通路
９２３ 第３分岐通路
９２４ 第４分岐通路
１０１ 第１ＥＧＲ弁
１１１ 第１ＥＧＲ弁開度センサ
１０２ 第２ＥＧＲ弁
１１２ 第２ＥＧＲ弁開度センサ
１２０ ＥＣＵ
１３１ 遮断弁
１３２ 遮断弁
１３３ 遮断弁
１３４ 遮断弁
２３１ 遮断弁
２３２ 遮断弁
２３３ 遮断弁
２３４ 遮断弁
１４１ 第１前段触媒
１４２ 第２前段触媒
１４３ 第３前段触媒
１４４ 第４前段触媒
１５０ 床下触媒

Claims (12)

1. 複数のバンクを有する内燃機関と、
   前記複数のバンクのうちの一部のバンクである所定のＥＧＲ取り出し有りバンクからの排気の少なくとも一部を取り出してＥＧＲガスとして前記内燃機関の吸気通路に流入させる一又は複数のＥＧＲ通路と、
   前記各ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
   前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクへ流入する吸気量を制御する吸気量制御手段と、
   前記各ＥＧＲ弁の開固着を検知する故障検知手段と、
   前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも減少させる故障時制御手段と、を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
2. 請求項１において、
   前記故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるＥＧＲ取り出し有りバンクの吸気量を、より減少させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクに個別に接続された個別吸気通路を更に備え、
   前記吸気量制御手段は、前記各個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁を有し、
   前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるＥＧＲ取り出し有りバンクに接続された個別吸気通路に設けられた前記個別スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも閉じ側の開度にすることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
4. 請求項１又は２において、
   前記吸気量制御手段は、前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒の吸気バルブタイミングを可変制御可能な吸気ＶＶＴ機構を有し、
   前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも遅角させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項において、
   前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒に対して燃料カット制御を行うことを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
6. 請求項３において、
   前記ＥＧＲ通路は、その吸気通路側の端部が少なくとも前記各ＥＧＲ取り出し有りバンクの個別吸気通路に接続されており、
   前記各個別スロットル弁は、前記各個別吸気通路における前記ＥＧＲ通路の接続箇所より上流側の位置に設けられており、
   前記内燃機関の排気系に設けられた排気浄化装置を更に備え、
   前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し有りバンクのうち、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるように構成されているＥＧＲ取り出し有りバンクの気筒に対して燃料カット制御を行うとともに、当該ＥＧＲ取り出し有りバンクに接続された個別吸気通路に設けられた前記個別スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも閉じ側の開度にすることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
7. 請求項６において、
   前記故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路によってその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されるＥＧＲ取り出し有りバンクに接続された個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁の開度を、より閉じ側の開度にすることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
8. 請求項６又は７において、
   前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスが、前記各ＥＧＲ通路のいずれによってもその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されないバンクであるＥＧＲ取り出し無しバンクに流入することを、遮断可能な遮断装置を有し、
   前記故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、当該開固着したＥＧＲ弁が設けられたＥＧＲ通路から前記ＥＧＲ取り出し無しバンクへＥＧＲガスが流入することを、前記遮断装置により遮断することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項において、
   前記各ＥＧＲ通路のいずれによってもその排気の一部がＥＧＲガスとして取り出されないバンクであるＥＧＲ取り出し無しバンクへ流入する吸気量を制御する第２吸気量制御手段と、
   前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも増加させる第２故障時制御手段と、
   を更に備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
10. 請求項９において、
    前記第２故障時制御手段は、前記開固着したＥＧＲ弁の開度が開き側の開度であるほど、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの吸気量を、より増加させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
11. 請求項９又は１０において、
    前記各ＥＧＲ取り出し無しバンクに個別に接続された個別吸気通路又は前記各ＥＧＲ取り出し無しバンクが共有する共有吸気通路を更に備え、
    前記第２吸気量制御手段は、前記各個別吸気通路に設けられた個別スロットル弁又は前記共有吸気通路に設けられた共有スロットル弁を有し、
    前記第２故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記個別スロットル弁又は前記共有スロットル弁の開度を、ＥＧＲ弁が固着していない通常時よりも開き側の開度にすることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
12. 請求項９又は１０において、
    前記第２吸気量制御手段は、前記各ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブタイミングを可変制御可能な第２吸気ＶＶＴ機構を有し、
    前記第２故障時制御手段は、前記故障検知手段によって前記ＥＧＲ弁の開固着が検知された場合に、前記ＥＧＲ取り出し無しバンクの気筒の吸気バルブの閉弁時期を、ＥＧＲ弁が開固着していない通常時よりも進角させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。

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