JP2010236381A - 内燃機関のｅｇｒ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが可能な技術を提供する。
【解決手段】ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、排気系と吸気系との差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、内燃機関の出力を変換することで得られる電気エネルギーによってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行する。
【選択図】図３

Description

本発明は、内燃機関のＥＧＲ装置に関する。

内燃機関に関する技術として、排気中のＮＯｘを低減するために排気（ＥＧＲガス）を吸気系に導入するＥＧＲ装置が知られている。ＥＧＲ装置は、排気系と吸気系とを連通するＥＧＲ通路を有し、該ＥＧＲ通路を介してＥＧＲガスを吸気系に導入する。

また、特許文献１には、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒より下流側の排気通路と電動アシストターボ過給機より上流側の吸気通路とをＥＧＲ通路によって連結した構成が開示されている。該特許文献１においては、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒から流出したＮＯｘ及び還元剤を電動アシストターボ過給機を駆動することにより吸蔵還元型ＮＯｘ触媒に戻している。

特開２００６−２００３６２号公報 特開２００５−２２０８６２号公報

本発明は、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。

本発明は、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、排気系と吸気系との差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、内燃機関の出力を変換することで得られる電気エネルギーによってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行するものである。

より詳しくは、本発明に係る内燃機関のＥＧＲ装置は、
内燃機関の排気系に一端が接続され該内燃機関の吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
排気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分と吸気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分との差圧を排気系及び／又は吸気系の流路断面積を調整することで生成する差圧生成手段と、
内燃機関の出力を電気エネルギーに変換する発電手段と、
該発電手段が発電した電気エネルギーによってポンプ構造体を駆動することでＥＧＲガスを圧送する圧送手段と、を備え、
ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、前記差圧生成手段によって差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、前記圧送手段によってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行することを特徴とする。

本発明によれば、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に第一及び第二ＥＧＲ制御のうち燃費悪化の度合いが小さい方の制御を選択することが出来る。よって、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。

本発明においては、ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際の要求ＥＧＲガス量を算出する要求ＥＧＲガス量算出手段を更に備えてもよい。この場合、要求ＥＧＲガス量が所定ＥＧＲガス量より少ない場合は第一ＥＧＲ制御を選択し、要求ＥＧＲガス量が該所定ＥＧＲガス量以上の場合は第二ＥＧＲ制御を選択してもよい。

また、本発明においては、第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させる場合の要求差圧を算出する要求差圧算出手段を更に備えてもよい。この場合、要求差圧が所定差圧より小さい場合は第一ＥＧＲ制御を選択し、要求差圧が該所定差圧以上の場合は第二ＥＧＲ制御を選択してもよい。

これらの場合、所定ＥＧＲガス量及び所定差圧は、第二ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させた方が第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させた場合に比べて燃費悪化の度合いが小さいと判断できる閾値である。

本発明において、差圧生成手段は、吸気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも上流側に設けられたスロットル弁の開度及び／又は排気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられた排気絞り弁の開度を制御することで差圧を生成してもよい。

この場合、スロットル弁の開度を小さくして該スロット弁より下流側の負圧を大きくする、及び／又は、排気絞り弁の開度を小さくして該排気絞り弁より上流側の背圧を高くすることで、排気系と吸気系との差圧を増加させることが出来る。

また、本発明においては、圧送手段として電動ポンプを用いてもよい。この場合、該電動ポンプはＥＧＲ通路に設けられ、排気系側から吸気系側にＥＧＲガスを圧送する。または、圧送手段としてモーターアシストターボチャージャを用いてもよい。この場合、モーターアシストターボチャージャは、排気通路におけるＥＧＲ通路の一端が接続された部分より上流側に設けられたタービン及び吸気通路におけるＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられたコンプレッサを有するものである。

本発明によれば、内燃機関の吸気系へのＥＧＲガスの導入に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。

実施例１に係る内燃機関およびその周辺システムの概略構成を示す図である。 実施例１に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。 実施例１に係る低圧ＥＧＲ制御フローを示すフローチャートである。 実施例１の第一の変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。 実施例１の第二の変形例に係る低圧ＥＧＲ制御フローを示すフローチャートである。 実施例２に係る低圧ＥＧＲ通路のＥＧＲポンプの周辺付近の概略構成を示す図である。

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。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。

＜実施例１＞
本発明の第一の実施例について図１〜５に基づいて説明する。

（内燃機関およびその周辺システムの概略構成）
図１は、本実施例に係る内燃機関およびその周辺システムの概略構成を示す図である。内燃機関１は４つの気筒２を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒２には該気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３が設けられている。

内燃機関１には、インテークマニホールド５およびエキゾーストマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド５には吸気通路４が接続されている。エキゾーストマニホールド７には排気通路６が接続されている。

吸気通路４にはターボチャージャ８のコンプレッサ８ａが設置されている。排気通路６にはターボチャージャ８のタービン８ｂが設置されている。

吸気通路４におけるコンプレッサ８ａよりも上流側にはスロットル弁９が設けられている。排気通路６におけるタービン８ｂよりも下流側には、パティキュレートフィルタ等によって構成される排気浄化装置１０が設けられている。

さらに、内燃機関１の吸排気系には、高圧ＥＧＲ装置１１及び低圧ＥＧＲ装置１５が設けられている。高圧ＥＧＲ装置１１は、高圧ＥＧＲ通路１２、ＥＧＲ弁１３及びＥＧＲクーラ１４を備えている。高圧ＥＧＲ通路１２は、その一端がエキゾーストマニホールド７に接続されており、その他端がインテークマニホールド５に接続されている。ＥＧＲ弁１３及びＥＧＲクーラ１４は高圧ＥＧＲ通路１２に設けられている。ＥＧＲ弁１３は、高圧ＥＧＲ通路１２を通ってエキゾーストマニホールド７からインテークマニホールド５に導入されるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲクーラ１４は、高圧ＥＧＲ通路１２を流れるＥＧＲガスを冷却する。

低圧ＥＧＲ装置１５は、低圧ＥＧＲ通路１６、ＥＧＲ弁１７、ＥＧＲクーラ１８及びＥＧＲポンプ１９を備えている。低圧ＥＧＲ通路１６は、その一端が排気通路６における排気浄化装置１０より下流側に接続されており、その他端が吸気通路４におけるスロットル弁９より下流側且つコンプレッサ８ａより上流側に接続されている。ＥＧＲ弁１７、ＥＧＲクーラ１８及びＥＧＲポンプ１９は低圧ＥＧＲ通路１６に設けられている。ＥＧＲ弁１７は、低圧ＥＧＲ通路１６を通って排気通路６から吸気通路４に導入されるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲクーラ１８は、低圧ＥＧＲ通路１６を流れるＥＧＲガスを冷却する。

また、ＥＧＲポンプ１９は、ＥＧＲガスを排気通路６側から吸気通路４側へ圧送するポンプである。該ＥＧＲポンプ１９は、後述するオルタネータ２３又はバッテリ２４から電力が供給されることにより駆動する。

オルタネータ２３には、内燃機関１のクランクシャフトの回転が伝達機構（図示略）を介して伝達される。これにより、該オルタネータ２３によって内燃機関１の出力が電気エネルギーに変換される（以下、この発電を出力発電と称する）。また、本実施例では、内燃機関１の減速運転時（即ち、フューエルカット制御実行時）においては、該オルタネータ２３によって回生が行われる（以下、回生による発電を回生発電と称する）。

オルタネータ２３による出力発電又は回生発電によって発電された電力はバッテリ２４
に蓄電される。また、上記のように、オルタネータ２３からＥＧＲポンプ１９等の電装部品に電力を直接供給することも可能となっている。

以上述べたように構成された内燃機関１には電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、クランクポジションセンサ２１及びアクセル開度センサ２２が電気的に接続されている。これらの出力信号がＥＣＵ２０に入力される。クランクポジションセンサ２１は、内燃機関１のクランク角を検出するセンサである。また、アクセル開度センサ２２は、内燃機関１を搭載した車両のアクセル開度を検出するセンサである。

また、ＥＣＵ２０には、燃料噴射弁３、スロットル弁９、各ＥＧＲ弁１３、１７、ＥＧＲポンプ１９、オルタネータ２３及びバッテリ２４が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。

尚、本実施例においては、低圧ＥＧＲ装置１５が本発明に係るＥＧＲ装置に相当し、低圧ＥＧＲ通路１６が本発明に係るＥＧＲ通路に相当する。また、本実施例においては、スロットル弁９が本発明に係る差圧生成手段に相当し、オルタネータ２３が発電手段に相当し、ＥＧＲポンプ１９が圧送手段に相当する。

（ＥＧＲ制御）
本実施例においては、高圧ＥＧＲ装置１１及び／又は低圧ＥＧＲ装置１５によって排気がＥＧＲガスとして内燃機関１に導入される、所謂ＥＧＲ制御が実行される。ここで、低圧ＥＧＲ装置１５によれば、排気通路６を流れる排気がＥＧＲガスとして吸気通路４に導入される。この低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御は、次の二通りの方法のいずれかによって実現される。

第一の方法は、スロットル弁９の開度を減少させることで、吸気通路４における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分の負圧（以下、吸気負圧と称する）を大きくする、即ち、吸気通路４における該部分と排気通路６における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分の差圧（以下、吸排気差圧と称する）を生成する方法である。以下、この方法を第一低圧ＥＧＲ制御と称する。第二の方法はＥＧＲポンプ１９を駆動させＥＧＲガスを圧送する方法である。以下、この方法を第二低圧ＥＧＲ制御と称する。

ＥＧＲ制御を実行する場合、内燃機関１の運転状態に応じて要求されるＥＧＲガス量（以下、単に要求ＥＧＲガス量と称する）が変化する。ここで、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係について図２に基づいて説明する。図２において、縦軸は燃費悪化率Ｒｆｃを表しており、横軸は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒを表している。また、図２において、実線Ｌ１は第一低圧ＥＧＲ制御の場合を示しており、破線Ｌ２はオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の場合を示している。

第一低圧ＥＧＲ制御においては、要求ＥＧＲガス量に応じて要求される吸気負圧が変化する。つまり、要求ＥＧＲガス量が多いほど、スロットル弁９の開度を小さくすることで吸気負圧を大きくし、それによって吸排気差圧をより大きくする必要がある。しかし、第一低圧ＥＧＲ制御を実行すると内燃機関１のポンプ損失が増大するため燃費が悪化する。そして、このときの燃費悪化率は吸排気差圧が大きいほど高くなる。従って、図２に実線Ｌ１で示すように、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが多いほど燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。

一方、第二低圧ＥＧＲ制御では、オルタネータ２３による出力発電が行われることなく、バッテリ２４に蓄電された電力の供給のみでＥＧＲポンプ１９を駆動させる場合は、燃
費の悪化は生じない。また、本実施例では、上述したように、内燃機関１の運転状態が減速運転のときはオルタネータ２３によって回生発電が行われ、それによってバッテリ２４の蓄電が行われる。しかしながら、長期間減速運転が行われないとバッテリ２４における蓄電量は少なくなる。

このようにバッテリ２４における蓄電量が少ないときに第二低圧ＥＧＲ制御によってＥＧＲ制御を行おうとした場合は、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う必要がある。

ここで、オルタネータ２３による出力発電を行うと、内燃機関１の機関負荷が増加するため燃費が悪化する。しかしながら、本実施例においては、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う場合、その発電量はＥＧＲポンプ１９の要求出力によらす一定である。従って、図２に破線Ｌ２で示すように、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒによらず燃費悪化率Ｒｆｃは一定となる。

その結果、図２に示すように、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０より少ないときは、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の方が第一低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。そして、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０以上のときは、逆に、第一低圧ＥＧＲ制御の方がオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。

そこで、本実施例では、バッテリ２４の蓄電量が所定蓄電量以下のときに低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する場合、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちどちらを選択するのかを要求ＥＧＲガス量に応じて決定する。尚、ここでの所定蓄電量とは、第二低圧ＥＧＲ制御を実行する場合はオルタネータ２３による出力発電が必要となる蓄電量の閾値である。該所定蓄電量は実験等に基づいて予め求めることが出来る。

（低圧ＥＧＲ制御フロー）
以下、本実施例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御のフローについて図３に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。

本フローでは、先ずステップＳ１０１において、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する条件が成立したか否かが判別される。本実施例においては、高圧ＥＧＲ装置１１によってＥＧＲ制御を実行する運転領域、低圧ＥＧＲ装置１５によってＥＧＲ制御を実行する運転領域及び高圧ＥＧＲ装置１１と低圧ＥＧＲ装置１５とを併用してＥＧＲ制御を実行する運転領域が予め定められている。そして、ステップＳ１０１では、内燃機関１の運転状態がどの領域に属するかによって前記条件が成立したか否かが判別される。該ステップＳ１０１において、肯定判定された場合、次にステップＳ１０２の処理が実行され、否定判定された場合、本フローの実行が一旦停止される。

ステップＳ１０２においては、内燃機関１の運転状態に基づいて要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが算出される。内燃機関１の運転状態と要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒとの関係は実験等に基づいて予め求められており、ＥＣＵ２０に記憶されている。尚、本実施例においては、該ステップＳ１０２の処理を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る要求ＥＧＲガス量算出手段に相当する。

次に、ステップＳ１０３において、内燃機関１の運転状態が減速運転であるか否かが判
別される。該ステップＳ１０３において否定判定された場合、次にステップＳ１０４の処理が実行される。一方、該ステップＳ１０３において肯定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、オルタネータ２３による回生発電が行われる。そのため、該回生発電によって発電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。

ステップＳ１０４においては、バッテリ２４の蓄電量ＳＯＣが所定蓄電量ＳＯＣ０以下であるか否かが判別される。該ステップＳ１０４において肯定判定された場合、次にステップＳ１０５の処理が実行される。一方、該ステップＳ１０４において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、バッテリ２４に蓄電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。

ステップＳ１０５においては、ステップＳ１０２で算出された要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０より少ないか否かが判別される。該ステップＳ１０５において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６において第一低圧ＥＧＲ制御が選択される。一方、該ステップＳ１０５において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。この場合、オルタネータ２３で出力発電が行われ、それによって発電された電力によってＥＧＲポンプ１９が駆動される。

以上説明したように、本実施例によれば、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちより燃費悪化率が低い方の制御が選択される。そのため、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。

（変形例１）
本実施例の第一の変形例においては、ＥＧＲポンプ１９に電力を供給すべくオルタネータ２３による出力発電を行う場合、その発電量を、ＥＧＲポンプ１９の要求出力、即ち要求ＥＧＲガス量に応じて変更する。図４は、本変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御実行時の要求ＥＧＲガス量と燃費悪化率との関係を示す図である。図４において、縦軸は燃費悪化率Ｒｆｃを表しており、横軸は要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒを表している。また、図４において、実線Ｌ１は第一低圧ＥＧＲ制御の場合を示しており（図２と同じ）、破線Ｌ２はオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の場合を示している。

本変形例の場合、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時においても、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時と同様、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが多いほど燃費悪化率Ｒｆｃが高くなる。しかしながら、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒの増加量に対する燃費悪化率Ｒｆｃの悪化度合いは第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に比べて小さい（即ち、図４に示すグラフの傾きが小さい）。また、要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒが比較的少ないときは、図２の場合と同様、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時の方が第一低圧ＥＧＲ制御の実行時よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高い。

従って、本変形例の場合においても、オルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御の実行時の方が第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に比べて燃費悪化率Ｒｆｃが小さくなる閾値である所定ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒ０が存在する。そこで、本変形例においても、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に、第一低圧ＥＧＲ制御及び第二低圧ＥＧＲ制御のうちいずれかを上記と同様の方法で選択する。これにより、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。

（変形例２）
本実施例の第二の変形例に係る、低圧ＥＧＲ装置によるＥＧＲ制御のフローについて図５に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローは、ＥＣＵ２０に予め記憶されており、ＥＣＵ２０によって所定の間隔で繰り返し実行される。尚、本フローは、図３に示すフローにおけるステップＳ１０５をステップＳ２０５及びＳ２０６に置き換えたものである。そのため、ステップＳ２０５及びＳ２０６における処理についてのみ説明し、その他のステップにおける処理については説明を省略する。

本フローでは、ステップＳ１０４において肯定判定された場合、次にステップＳ２０５の処理が実行される。ステップＳ２０５においては、ステップＳ１０２において算出された要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒに基づいて、第一低圧ＥＧＲ制御を選択した場合の要求吸排気差圧ΔＰｉｏが算出される。要求吸排気差圧ΔＰｉｏは、ＥＧＲガス量を要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒとするために必要となる吸排気差圧である。要求ＥＧＲガス量Ｑｅｇｒと要求吸排気差圧ΔＰｉｏとの関係は実験等に基づいて予め求めることが出来る。尚、本変形例においては、該ステップＳ２０５の処理を実行するＥＣＵ２０が、本発明に係る要求差圧算出手段に相当する。

次に、ステップＳ２０６において、ステップＳ２０５で算出された要求吸排気差圧ΔＰｉｏが所定吸排気差圧ΔＰｉｏ０より低いか否かが判別される。上記のように、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時は吸排気差圧が大きいほど燃費悪化率が高くなる。ここで、所定吸排気差圧ΔＰｉｏ０は、第一低圧ＥＧＲ制御の方がオルタネータ２３による出力発電を伴う第二低圧ＥＧＲ制御よりも燃費悪化率Ｒｆｃが高くなると判断できる閾値である。

ステップＳ２０６において肯定判定された場合、次にステップＳ１０６において第一低圧ＥＧＲ制御が選択される。一方、該ステップＳ２０６において否定判定された場合、次にステップ１０７において第二低圧ＥＧＲ制御が選択される。

本変形例に係る制御によっても、上記と同様の効果を得ることが出来る。

（変形例３）
本実施例においては、排気通路６における低圧ＥＧＲ通路１６の接続部分より下流側に排気絞り弁を設けてもよい。そして、スロットル弁９に代えて排気絞り弁の開度を制御することで第一低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、排気絞り弁の開度を減少させることで、排気通路６における排気絞り弁より上流側の背圧を上昇させ、それにより吸排気差圧を生成する。尚、この場合、排気絞り弁が本発明に係る差圧生成手段に相当する。

また、スロットル弁９と排気絞り弁との両方を制御することにより第一低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、スロットル弁９及び排気絞り弁が本発明に係る差圧生成手段に相当する。

（変形例４）
本実施例においては、ターボチャージャ８をモーターアシストターボチャージャとしてもよい。そして、ＥＧＲポンプ１９を設けることなく、オルタネータ２３又はバッテリ２４からターボチャージャ８のモータに電力を供給することによって第二低圧ＥＧＲ制御を実行してもよい。この場合、ターボチャージャ８の回転速度を上昇させることで、低圧ＥＧＲ通路１６における排気通路６側から吸気通路４側へＥＧＲガスを圧送する。

この場合においても、上記と同様の方法で第一低圧ＥＧＲ制御又は第二低圧ＥＧＲ制御を選択することで、上記と同様の効果を得ることが出来る。尚、この場合、ターボチャージャ８が本発明に係る圧送手段に相当し、コンプレッサ８ａが本発明に係るポンプ構造体に相当する。

＜実施例２＞
本発明の第二の実施例について図６に基づいて説明する。尚、ここでは、第一の実施例と異なる点についてのみ説明する。

図６は、本実施例に係る低圧ＥＧＲ通路のＥＧＲポンプの周辺付近の概略構成を示す図である。図６における矢印は低圧ＥＧＲ通路１６でのＥＧＲガスの流れ方向を表している。

本実施例では、低圧ＥＧＲ通路１６にＥＧＲポンプ１９をバイパスするバイパス通路２５が接続されている。該バイパス通路２５の上流側端部と低圧ＥＧＲ通路１６との接続部分には、バイパス通路２５にＥＧＲガスを流すか否かを切り替える切り替え弁２６が設けられている。該切り替え弁２６はＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。

そして、本実施例では、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に第二低圧ＥＧＲ制御が選択された場合、切り替え弁２６によってバイパス通路２５側を遮断させると共にＥＧＲポンプ１９側の低圧ＥＧＲ通路１６を開通させる。これにより、ＥＧＲポンプ１９によってＥＧＲガスが圧送される。

一方、低圧ＥＧＲ装置１５によるＥＧＲ制御を実行する際に第一低圧ＥＧＲ制御が選択された場合、切り替え弁２６によってＥＧＲポンプ１９側の低圧ＥＧＲ通路１６を遮断させると共にバイパス通路２５側を開通させる。これにより、ＥＧＲガスはＥＧＲポンプ１９をバイパスして流れ、吸気通路４に導入される。

第一低圧ＥＧＲ制御においては、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９を通過する必要はなく、また、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９を通過するとＥＧＲガスの流通抵抗が増加することになる。本実施例によれば、第一低圧ＥＧＲ制御の実行時に、ＥＧＲガスがＥＧＲポンプ１９をバイパスすることにより、圧力損失を抑制することが出来る。その結果、ＥＧＲ制御の実行に伴う燃費の悪化をより効果的に抑制することが出来る。

尚、ＥＧＲポンプ１９に適用できる電動ポンプとしては容積型と遠心型のものがある。容積型ポンプは遠心型ポンプに比べて圧送効率が高いが、駆動していない時の流通抵抗が大きい。そのため、第一の実施例のようにＥＧＲポンプ１９をバイパスする通路がない場合はＥＧＲポンプ１９として遠心型のものを用いるのが好ましく、一方、第二の実施例のようにバイパス通路２５が設けられている場合はＥＧＲポンプ１９として容積型のものを用いるのが好ましい。

上記各実施例においては、本発明を低圧ＥＧＲ装置に適用した場合について説明したが、本発明を高圧ＥＧＲ通路に適用することも可能である。

上記各実施例は可能な限り組み合わせることが出来る。

１・・・内燃機関
２・・・気筒
４・・・吸気通路
６・・・排気通路
８・・・ターボチャージャ
８ａ・・コンプレッサ
８ｂ・・タービン
９・・・スロットル弁
１０・・排気浄化装置
１１・・高圧ＥＧＲ装置
１２・・高圧ＥＧＲ通路
１３・・ＥＧＲ弁
１４・・ＥＧＲクーラ
１５・・低圧ＥＧＲ装置
１６・・低圧ＥＧＲ通路
１７・・ＥＧＲ弁
１８・・ＥＧＲクーラ
１９・・ＥＧＲポンプ
２０・・ＥＣＵ２０
２３・・オルタネータ
２４・・バッテリ
２５・・バイパス通路
２６・・切り替え弁

Claims (6)

1. 内燃機関の排気系に一端が接続され該内燃機関の吸気系に他端が接続されたＥＧＲ通路と、
   排気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分と吸気系における前記ＥＧＲ通路が接続された部分との差圧を排気系及び／又は吸気系の流路断面積を調整することで生成する差圧生成手段と、
   内燃機関の出力を電気エネルギーに変換する発電手段と、
   該発電手段が発電した電気エネルギーによってポンプ構造体を駆動することでＥＧＲガスを圧送する圧送手段と、を備え、
   ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際に、前記差圧生成手段によって差圧を生成することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第一ＥＧＲ制御と、前記圧送手段によってＥＧＲガスを圧送することでＥＧＲガスを吸気系に導入させる第二ＥＧＲ制御とのうちいずれか一方の制御を選択して実行することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
2. ＥＧＲガスを吸気系に導入させる際の要求ＥＧＲガス量を算出する要求ＥＧＲガス量算出手段を更に備え、
   該要求ＥＧＲガス量算出手段によって算出された要求ＥＧＲガス量が所定ＥＧＲガス量より少ない場合は前記第一ＥＧＲ制御を選択し、該要求ＥＧＲガス量が該所定ＥＧＲガス量以上の場合は前記第二ＥＧＲ制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
3. 前記第一ＥＧＲ制御によってＥＧＲガスを吸気系に導入させる場合の要求差圧を算出する要求差圧算出手段を更に備え、
   該要求差圧算出手段によって算出された要求差圧が所定差圧より小さい場合は前記第一ＥＧＲ制御を選択し、該要求差圧が該所定差圧以上の場合は前記第二ＥＧＲ制御を選択することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
4. 前記差圧生成手段が、吸気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも上流側に設けられたスロットル弁の開度及び／又は排気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられた排気絞り弁の開度を制御することで差圧を生成することを特徴とする請求項１から３のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
5. 前記圧送手段が、前記ＥＧＲ通路に設けられ、排気系側から吸気系側にＥＧＲガスを圧送する電動ポンプであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
6. 前記圧送手段が、排気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分より上流側に設けられたタービン及び吸気通路における前記ＥＧＲ通路が接続された部分よりも下流側に設けられたコンプレッサを有するモーターアシストターボチャージャであることを特徴とする請求項１から４のうちいずれか一項に記載の内燃機関のＥＧＲ装置。

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