JP6759814B2 - 内燃機関、内燃機関の駆動システム、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、ＥＧＲクーラーを備えた内燃機関、内燃機関の駆動システム、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法に関する。

ディーゼルエンジン等の内燃機関では、排気ガスのＮＯｘ量を低減するために、ＥＧＲシステムが備えられる。このＥＧＲシステムを構成する装置の一つに、排気ガスの一部であるＥＧＲガスを冷却媒体（例えばエンジン冷却水）で冷却するＥＧＲクーラーがある。

一方、多気筒エンジンの各気筒を複数の気筒群に分け、この複数の気筒群毎に吸気通路、排気通路、ＥＧＲクーラー等の吸排気関連制御装置を装着して、気筒群毎の吸入空気、ＥＧＲガスおよび排気ガスが互いに混合しない流れ流路の回路とした気筒群個別制御エンジンが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−５４７７１号公報

このＥＧＲクーラーにおいては、その内部の排気ガス流通用の流路に、エンジンオイルに起因するデポジットが徐々に堆積して詰まりが形成されていくという問題がある。このデポジットの詰まりは、ＥＧＲクーラーの前後差圧値を増大させるＥＧＲガス流量の低下を招き、結果排気ガスのＮＯｘ量を増大させるため、定期的に燃焼除去する必要がある。

本発明の目的は、エンジン全体でのＮＯｘ発生量を抑制しつつ、ＥＧＲクーラーのデポジットの詰まりを燃焼除去して、低コストでＥＧＲクーラーの再生処理を行うことができる内燃機関、内燃機関の駆動システム、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法を提供することにある。

上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、内燃機関の各気筒を２つの気筒群に分けるとともに、この２つの気筒群の各々にターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関において、一方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して、前記他方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブと前記一方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブとの両方を制御する制御装置が、いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行う必要があると判定したときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを全閉状態とするとともに、前記再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開状態としてその弁開度を調整制御する制御を行うように構成される。

上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の駆動システムは、２つの内燃機関を有し、これらの内燃機関に対してそれぞれターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関の駆動システムにおいて、一方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して、前記他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブと前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブとの両方を制御する制御装置が、いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行う必要があると判定したときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを全閉状態とするとともに、前記再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開状態としてその弁開度を調整制御する制御を行うように構成される。

また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の制御方法は、内燃機関の各気筒を２つの気筒群に分けるとともに、この２つの気筒群の各々にターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成され、さらに、一方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の気筒群からの排気ガスが流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の気筒群からの排気ガスが流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して構成される内燃機関の制御方法において、いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行うときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを閉弁すると共に、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開弁してその弁開度を調整制御する制御を行うことを特徴とする方法である。
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の駆動システムの制御方法は、２つの内燃機関を有し、これらの内燃機関に対してそれぞれターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関の駆動システムであって、一方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して構成される内燃機関の駆動システムの制御方法において、いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行うときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを閉弁すると共に、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開弁してその弁開度を調整制御する制御を行うことを特徴とする方法である。

本発明の内燃機関、内燃機関の駆動システム、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法によれば、エンジン全体でのＮＯｘの発生量を抑制しつつ、ＥＧＲクーラーのデポジットの詰まりを燃焼除去できて、低コストでＥＧＲクーラーの再生処理を行うことができる。

本発明の実施形態の内燃機関の構成図で、一方のＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理時を示す図である。 図１と同様の内燃機関の構成図で、他方のＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理時を示す図である。 本発明の実施の形態の内燃機関の制御方法の制御フローを示す図である。 本発明の実施形態の内燃機関の駆動システムの構成図で、内燃機関を２台備えて、一方の内燃機関からの排ガスが流れるＥＧＲ通路を他方の内燃機関の吸気通路に接続すると共に、他方の内燃機関からの排ガスが流れるＥＧＲ通路を一方の内燃機関の吸気通路に接続した構成を示す図である。

以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関、内燃機関の駆動システム、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法について、図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関（以下エンジン）１は、多気筒エンジン（図１では６気筒）であるとともに、この多気筒は２つの気筒群１０Ａ（図１では３気筒）、１０Ｂ（図１では３気筒）に分かれている。そして、各気筒群１０Ａ（１０Ｂ）は、吸気システム２０Ａ（２０Ｂ）と、排気システム３０Ａ（３０Ｂ）と、ＥＧＲシステム４０Ａ（４０Ｂ）をそれぞれ備えている。また、吸気システム２０Ａ（２０Ｂ）及び排気システム３０Ａ（３０Ｂ）のそれぞれに、ターボ式過給システム５０Ａ（５０Ｂ）を備えている。

吸気システム２０Ａ（２０Ｂ）は、外気より吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）に導入した新気（空気）Ａａ（Ａｂ）をインタークーラー２２Ａ（２２Ｂ）、吸気マニホールド等を経由して、気筒群１０Ａ（１０Ｂ）に導入するシステムである。なお、図示しないが、これらの吸気通路２１Ａ、２１Ｂには、吸気流量センサ、吸気圧力センサ、吸気温度センサ、吸気絞り弁等の各種装置が配設されている。

排気システム３０Ａ（３０Ｂ）は、各気筒群１０Ａ（１０Ｂ）より排気マニホールドを経由して排気通路３１Ａ（３１Ｂ）に排出された排気ガスＧａ（Ｇｂ）を、後述するターボ式過給システム５０Ａ（５０Ｂ）のタービン５１Ａ（５１Ｂ）、排気ガス浄化装置３２Ａ（３２Ｂ）等を経由して外気に排出するシステムである。なお、図示しないが、これらの排気通路３１Ａ、３１Ｂには、排気圧力センサ、排気温度センサ等の各種装置が配設されている。

ターボ式過給システム５０Ａ（５０Ｂ）は、排気通路３１Ａ（３１Ｂ）に備えたタービン５１Ａ（５１Ｂ）と、吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）に備えられこのタービン５１Ａ（５１Ｂ）と直結されるコンプレッサ５２Ａ（５２Ｂ）とで構成されるシステムである。このシステムでは、排気通路３１Ａ（３１Ｂ）を通過する排気ガスＧａ（Ｇｂ）のエネルギーを利用してタービン５１Ａ（５１Ｂ）を回転させることで、コンプレッサ５２Ａ（５２Ｂ）をタービン５１Ａ（５１Ｂ）の回転と連動して回転させて、新気Ａａ（Ａｂ）を過給する。

なお、図１に示す構成では、それぞれの気筒群１０Ａ（１０Ｂ）に排気システム３０Ａ（３０Ｂ）の排気ガス浄化装置３２Ａ（３２Ｂ）を備えているが、ターボ式過給システム５０Ａ（５０Ｂ）のタービン５１Ａ（５１Ｂ）より下流側の排気通路３１Ａ（３１Ｂ）の二つの通路を合流して一つの通路にして、この一つの通路に一つの排気ガス浄化装置３２を配設する構成としてもよい。言い換えれば、排気ガス浄化装置３２Ａ、３２Ｂを一つの排気ガス浄化装置に集約する構成としてもよい。このように排気ガス浄化装置を一つに集約すると、省スペース化することができるとともに、低コスト化することができる。

そして、ＥＧＲシステム４０Ａ、４０Ｂを次のように構成する。つまり、一方のＥＧＲシステム４０Ａに関しては、一方の気筒群１０Ａに新気Ａａを供給するターボ式過給システム５０Ａより下流側の吸気システム２０Ａの吸気通路２１Ａに、他方の気筒群１０Ｂからの排気ガスＧｂの一部Ｇｅｂが流れるＥＧＲクーラー４２Ｂ及びＥＧＲバルブ４３Ｂを備えたＥＧＲ通路４１Ｂを接続して構成する。また、他方のＥＧＲシステム４０Ｂに関しては、他方の気筒群１０Ｂに新気Ａｂを供給するターボ式過給システム５０Ｂより下流側の吸気システム２０Ｂの吸気通路２１Ｂに、一方の気筒群１０Ａからの排気ガスＧａの一部Ｇｅａが流れるＥＧＲクーラー４２Ａ及びＥＧＲバルブ４３Ａを備えたＥＧＲ通路４１Ａを接続して構成する。

すなわち、一方の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）を、同気筒群１０Ａ（１０Ｂ）の吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）に還流することなく、他方の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の吸気通路２１Ｂ（２１Ａ）に還流させる。この排気還流により、各気筒内に吸気される吸気ガスＡａ＋Ｇｅａ、Ａｂ＋Ｇｅｂの酸素濃度を低減させることで、気筒内での燃焼温度を低下させて、排気ガスＧａ、Ｇｂに含まれる窒素酸化物量（ＮＯｘ量）を低減させる。

また、上記のエンジン１において、図１（図２）に示すように、２つのＥＧＲバルブ４３Ａ、４３Ｂを制御する制御装置６０が、いずれかのＥＧＲ通路４１Ａ（４１Ｂ）のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理を行う必要があると判定したときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラー４２Ｂ（４２Ａ）のあるＥＧＲ通路４１Ｂ（４１Ａ）のＥＧＲバルブ４３Ｂ（４３Ａ）を全閉状態とするとともに、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）のあるＥＧＲ通路４１Ａ（４１Ｂ）のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）を開状態としてその弁開度を調整制御する制御を行うように構成する。

なお、制御装置６０は、エンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）であるのが通常ではあるが、エンジンコントロールユニットとは独立して備えてもよい。

次に、本発明に係る内燃機関の制御方法について図３を参照しながら説明する。この内燃機関の制御方法は、上記のエンジン１を使用した制御方法である。この図３に例示する制御フローは、エンジン１の運転中に実験等により予め設定された制御時間毎に上級の制御フローより呼ばれて行われる制御フローである。

また、図３の制御フローがスタートすると、ステップＳ１０にて、２つの気筒群１０Ａ、１０Ｂの各々のＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂにデポジットの詰まりがあり、ＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂを再生処理する必要があるか否かを判定する。

この再生処理が必要であるか否かの判定は、例えば、次の２つの方法のいずれかまたは両方を用いて行うことができる。１つ目の方法は、ＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂの前後差圧を検出する差圧センサ（図示しない）の検出値が実験等により予め設定される差圧閾値以上となったときに再生処理が必要であると判定する方法である。また、２つ目の方法は、吸気通路２１Ａ、２１Ｂに備えた吸気圧力センサ（図示しない）の検出値の時間当たりの変動量が実験等により予め設定される変動閾値以上となったときに再生処理が必要であると判定する方法である。

このステップＳ１０にて、いずれか一方のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理が必要であると判定した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ２０に進む。一方、ステップＳ１０にて、両方のＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂの再生処理が必要でないと判定した場合（ＮＯ）は、リターンに進んで、本制御フローを終了する。

なお、このステップＳ１０にて両方のＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂの再生処理を行うと判定される場合は、交互に再生処理を行う。この再生処理の順番は、例えば、ＥＧＲクーラー４２Ａ、４２Ｂの前後差圧値と再生制御の判定指標となる差圧閾値との差がより大きい側のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）を先に行う等、よりデポジットの詰まり量が多い側のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）より先に行う。

ステップＳ１０からステップＳ２０に進んだ場合、ステップＳ２０にて、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）からの排気ガスＧｅｂ（Ｇｅａ）が流れるＥＧＲバルブ４３Ｂ（４３Ａ）を全閉状態にして、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）の吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）にＥＧＲガスＧｅｂ（Ｇｅａ）が還流されないようにする。このようにすることで、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）の各気筒におけるＥＧＲによる燃焼温度の低下を避けることで、排気ガスＧａ（Ｇｂ）を高温化する。このステップＳ２０の制御を実施後、ステップＳ３０に進む。

ステップＳ３０にて、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）からのＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が流れるＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）を開状態とし、その弁開度を調整制御することで、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に高温のＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が流れるようにする。

これにより、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）のデポジットの詰まりを、ＥＧＲされていない気筒群１０Ａ（１０Ｂ）からの高温のＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）により燃焼除去して、再生処理を行うことができる。

また、このＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）は、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）を通過した後、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）に流れるので、この気筒群１０Ｂ（１０Ａ）ではＥＧＲが行われることになるので、エンジン全体でのＮＯｘの発生量を抑制することができる。このステップＳ３０の制御を実施後、ステップＳ４０に進む。

なお、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）が既に開状態である場合には、その弁開度をさらに大きくしたり、タービン５１Ａ（５１Ｂ）のノズル開度を調整制御したりして、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に、より大流量の高温のＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が流れるようにして、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理を早期に完了させるようにするとより好ましい。

ステップＳ４０にて、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理が終了したか否かを判定する。この判定は、例えば、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の前後差圧が実験等により予め設定される終了差圧閾値以下となったか否か等により行う。このステップＳ４０にて、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理が終了したと判定する場合（ＹＥＳ）には、ステップＳ５０に進む。一方、ステップＳ４０にて、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理が未だ終了していないと判定する場合（ＮＯ）には、予め設定された設定時間を経過後、再度ステップＳ４０の判定を行う。

ステップＳ４０からステップＳ５０に進んだ場合、ステップＳ５０にて、再生処理非対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲバルブ４３を全閉状態から開状態に切り替える。この開状態の開度は、エンジン１の運転状態に応じて設定する。ステップＳ５０の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了する。

この再生処理における制御では、再生制御対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）の弁開度の調整制御では、再生制御対象のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）のデポジットの詰まりを燃焼除去できるだけのＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）の流量を確保する。

それと共に、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の各気筒の排気ガスＧｂ（Ｇａ）が過剰に高温化して、排気ガス浄化装置３２Ｂ（３２Ａ）に担持されている各触媒が焼損することを防止する必要がある。そのため、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の各気筒の排気ガスＧｂ（Ｇａ）の温度が、実験等により予め設定される設定温度閾値以下となるように制御する。

この制御は、例えば、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）の温度を、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に対する冷却媒体（例えば、エンジン冷却水）の流通量を調整することにより行う。この冷却媒体の流通量の調整は、例えば、冷却媒体を循環させるための冷却ポンプ（図示しない）の稼動量を調整したり、この冷却媒体の通路に備えた調整弁（図示しない）の弁開度を調整したりすることにより行う。

しかしながら、この再生処理の制御の際に、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の吸気通路２１Ｂ（２１Ａ）に還流される、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）から流されるＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）の量の新気量に対する比率（ＥＧＲ比率）が過剰または不足となってしまうと、このＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が流入する再生制御非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の各気筒の燃焼状態が悪化したり、排出されるＮＯｘの量が増大したりするので、これを防止する必要がある。

そのため、このＥＧＲ比率が、第１ＥＧＲ比率閾値以上、かつ、第２ＥＧＲ比率閾値以下となるように、再生処理対象側の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）の弁開度を調整制御してＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）の量の調整をしたり、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）のタービン５１Ｂ（５１Ａ）のノズル開度を調整制御して新気Ａｂ（Ａａ）の量の調整をしたりする。この第１ＥＧＲ比率閾値は、実験等により予め設定される値であり、第２ＥＧＲ比率閾値は、この第１ＥＧＲ比率閾値より大きな値として予め設定される値である。

なお、このＥＧＲ比率の代わりに、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の空燃比（燃料噴射量に対する新気量の比率）に応じて、再生処理対象側のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）の開度を調整制御したり、再生処理非対象側のタービン５１Ｂ（５１Ａ）のノズル開度を調整制御したりしてもよい。

また、再生制御非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の各気筒から排出されるＮＯｘの量の増大を抑制するその他の方法としては、各気筒の燃料噴射時期を通常の噴射時期より遅延させる方法や、または、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の冷却媒体の流量を増加させる方法があるので、これらの方法と併用してもよい。

以上のように、本発明の内燃機関の制御方法は、上記の構成のエンジン１において、いずれかのＥＧＲ通路４１Ａ（４１Ｂ）のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理を行うときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラー４２Ｂ（４２Ａ）のあるＥＧＲ通路４１Ｂ（４１Ａ）のＥＧＲバルブ４３Ｂ（４３Ａ）を閉弁すると共に、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）のあるＥＧＲ通路４１Ａ（４１Ｂ）のＥＧＲバルブ４３Ａ（４３Ｂ）を開弁してその弁開度を調整制御する制御を行うことを特徴とする方法となる。

次に、本発明に係る実施の形態の内燃機関の駆動システムについて説明する。図４に示すように、この内燃機関の駆動システム１Ｓは、エンジン（内燃機関）１Ａ、１Ｂを２台備えて、互いに、一方のエンジン１ＡのＥＧＲ通路４１Ａを他方のエンジン１Ｂの吸気通路２１Ｂに接続するように構成されている。

この構成により、いずれかのＥＧＲ通路４１Ａ（４１Ｂ）に備えたＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）にデポジットの詰まりがあり再生処理が必要であるときに、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）を備えたエンジン１Ａ（１Ｂ）の吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）にＥＧＲガスＧｅｂ（Ｇｅａ）を還流させないことで、このエンジン１Ａ（１Ｂ）のＥＧＲガス（排気ガス）Ｇｅａ（Ｇｅｂ）を高温化して、この高温化したＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）を再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に還流させることができる。

そして、上記の構成のエンジン（内燃機関）１、内燃機関の駆動システム１Ｓ及び内燃機関の制御方法によれば、いずれか一方の気筒群１０Ａ（１０Ｂ）のＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理が必要であるときに、この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラー４２Ｂ（４２Ａ）側のＥＧＲバルブ４３Ｂ（４３Ａ）を閉弁することで、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）にＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が流れた状態で、一方の気筒群（再生制御対象側の気筒群）１０Ａ（１０Ｂ）の吸気通路２１Ａ（２１Ｂ）には、いずれの気筒群１０Ａ、１０ＢからもＥＧＲガスＧｅａ、Ｇｅｂが流れないようにすることができる。

これにより、再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に排気ガスＧｅａを流す気筒群１０Ａ（１０Ｂ）の各気筒において、ＥＧＲによる燃焼温度の低下を回避して、排出される排気ガスＧａ（Ｇｂ）を高温化することができる。そして、この高温化した排気ガスＧａ（Ｇｂ）の一部をＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）として再生処理の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）に流すことができるので、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）のデポジットの詰まりを確実に燃焼除去して、再生処理を行うことができる。

このデポジットの堆積に関してより詳細に説明すると、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）がＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）をエンジン冷却水等の冷却媒体（図示しない）で冷却する装置であるため、排気ガス中に含まれているエンジンオイルに起因するデポジットが、運転時間の経過とともに、その内部の排気ガス通路用の流路に堆積していき、通路面積を低下させ、ＥＧＲ流量の低下や、ＥＧＲクーラーの冷却能力の低下により排気ガス中のＮＯｘを増大させる。そのため、このデポジットの堆積を定期的に燃焼除去する再生処理が必要となる。

しかしながら、従来のＥＧＲシステムの構成では、ＥＧＲクーラーの再生処理時にＥＧＲクーラーを昇温させるために、例えば、ＥＧＲクーラーに昇温用のヒーターを備えたり、あるいは、排気ガス浄化装置を通過後の高温の排気ガスを必要に応じてＥＧＲ通路を経由してＥＧＲクーラーに流す構成を別途備えたりする必要があり、高コストになるという問題があった。この問題を上記の構成のエンジン（内燃機関）１及び内燃機関の制御方法で解決できる。

また、再生制御の対象とならないＥＧＲクーラー４２Ｂ（４２Ａ）に排気ガスＧｂの一部であるＥＧＲガスＧｅｂ（Ｇｅａ）を流す再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の吸気通路２１Ｂ（２１Ａ）には、再生制御の対象となるＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）を経由したＥＧＲガスＧｅａ（Ｇｅｂ）が還流されるので、再生処理非対象側の気筒群１０Ｂ（１０Ａ）の各気筒から排出される排気ガスＧｂ（Ｇａ）に含まれる窒素酸化物量（ＮＯｘ量）を低減することができる。言い換えれば、エンジン１全体でのＮＯｘの発生量を抑制しつつ、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生処理を行うことができる。

また、従来のＥＧＲシステムとは異なり、ＥＧＲクーラー４２の再生制御用の構成を別途備える必要がないので、低コスト化することができる。

従って、本発明に係る実施の形態の内燃機関（エンジン）１、内燃機関の駆動システム１Ｓ、内燃機関の制御方法及び内燃機関の駆動システムの制御方法によれば、エンジン１全体でのＮＯｘの発生量を抑制しつつ、低コストで、ＥＧＲクーラー４２Ａ（４２Ｂ）の再生制御を行うことができる。

１、１Ａ、１Ｂ エンジン（内燃機関）
１Ｓ 内燃機関の駆動システム
１０Ａ、１０Ｂ 気筒群
２０Ａ、２０Ｂ 吸気システム
２１Ａ、２１Ｂ 吸気通路
３０Ａ、３０Ｂ 排気システム
３１Ａ、３１Ｂ 排気通路
４０Ａ、４０Ｂ ＥＧＲシステム
４１Ａ、４１Ｂ ＥＧＲ通路
４２Ａ、４２Ｂ ＥＧＲクーラー
４３Ａ、４３Ｂ ＥＧＲバルブ
５０Ａ、５０Ｂ ターボ式過給システム
５１Ａ、５１Ｂ タービン
５２Ａ、５２Ｂ コンプレッサ
６０ 制御装置
Ａａ、Ａｂ 新気（空気）
Ｇａ、Ｇｂ 排気ガス
Ｇｅａ、Ｇｅｂ ＥＧＲガス

Claims (4)

1. 内燃機関の各気筒を２つの気筒群に分けるとともに、この２つの気筒群の各々にターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関において、
   一方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して、
   前記他方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブと前記一方の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブとの両方を制御する制御装置が、
   いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行う必要があると判定したときに、
   この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを全閉状態とするとともに、
   前記再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開状態としてその弁開度を調整制御する制御を行うように構成される内燃機関。
2. ２つの内燃機関を有し、これらの内燃機関に対してそれぞれターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関の駆動システムにおいて、
   一方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して、
   前記他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブと前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲバルブとの両方を制御する制御装置が、
   いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行う必要があると判定したときに、
   この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを全閉状態とするとともに、
   前記再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開状態としてその弁開度を調整制御する制御を行うように構成される内燃機関の駆動システム。
3. 内燃機関の各気筒を２つの気筒群に分けるとともに、この２つの気筒群の各々にターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成され、さらに、一方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の気筒群からの排気ガスが流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の気筒群のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の気筒群からの排気ガスが流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して構成される内燃機関の制御方法において、
   いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行うときに、
   この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを閉弁すると共に、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開弁してその弁開度を調整制御する制御を行うことを特徴とする内燃機関の制御方法。
4. ２つの内燃機関を有し、これらの内燃機関に対してそれぞれターボ式過給システムを備えた吸気システム及びＥＧＲシステムを備えて構成される内燃機関の駆動システムであって、一方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に他方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続し、前記他方の内燃機関のターボ式過給システムより下流側の吸気システムの吸気通路に前記一方の内燃機関の気筒群からの排気ガスの一部が流れるＥＧＲクーラー及びＥＧＲバルブを備えたＥＧＲ通路を接続して構成される内燃機関の駆動システムの制御方法において、
   いずれかのＥＧＲ通路のＥＧＲクーラーの再生処理を行うときに、
   この再生処理の対象とならないＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを閉弁すると共に、この再生処理の対象となるＥＧＲクーラーのあるＥＧＲ通路のＥＧＲバルブを開弁してその弁開度を調整制御する制御を行うことを特徴とする内燃機関の駆動システムの制御方法。

Images