内燃機関のＥＧＲ制御装置
【課題】エンジン停止中に残留ＥＧＲガスから生じる凝縮水によって再始動時の燃焼が不安定化することを抑制する。
【解決手段】エンジン停止要求時にＥＧＲ弁１３及びスロットル弁１４を全開し、第１バンク２の気筒４を燃料カットし、当該第１バンク２の燃料カットに対して所定の遅延期間をおいて第２バンク３の気筒５を燃料カットする。エンジン１の回転停止までの期間に、燃料カット制御中の第１バンク２から排出される空気が、ＥＧＲ通路１２や共有吸気通路８、第１吸気通路６、第２吸気通路７等のＥＧＲガスの流通経路を流れ、該ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスが掃気される。エンジン停止中に該流通経路内に残留することになるＥＧＲガスの量が低減される。これにより、エンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却された場合に流通経路内のＥＧＲガスから生じる凝縮水の量が減少し、次回エンジン始動時における燃焼安定性を確保することができる。
【解決手段】エンジン停止要求時にＥＧＲ弁１３及びスロットル弁１４を全開し、第１バンク２の気筒４を燃料カットし、当該第１バンク２の燃料カットに対して所定の遅延期間をおいて第２バンク３の気筒５を燃料カットする。エンジン１の回転停止までの期間に、燃料カット制御中の第１バンク２から排出される空気が、ＥＧＲ通路１２や共有吸気通路８、第１吸気通路６、第２吸気通路７等のＥＧＲガスの流通経路を流れ、該ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスが掃気される。エンジン停止中に該流通経路内に残留することになるＥＧＲガスの量が低減される。これにより、エンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却された場合に流通経路内のＥＧＲガスから生じる凝縮水の量が減少し、次回エンジン始動時における燃焼安定性を確保することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの排気の一部をＥＧＲ通路経由で吸気通路に流入させる外部ＥＧＲが知られている。このような外部ＥＧＲを行う内燃機関では、ＥＧＲ通路内のＥＧＲガスが冷却されてＥＧＲガスから凝縮水が発生する場合がある。この凝縮水は吸気系を腐食させたり燃焼を不安定化させたりする問題がある。
【０００３】
この問題に対して、ターボチャージャのコンプレッサより下流側の吸気通路とＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所とを連通する通路を備え、コンプレッサから流出する高圧の吸気の一部をこの通路経由でＥＧＲ通路に流入させ、この高圧の吸気をＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所から排気通路側へと逆流させることにより、ＥＧＲ通路内に滞留するＥＧＲガスを吹き飛ばし、ＥＧＲ通路内に滞留するＥＧＲガスから凝縮水が発生することを抑制する技術が提案されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００７−１９８３１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６４０２号公報
【特許文献３】特開２００７−２６２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来技術では、コンプレッサ下流側の吸気通路とＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所とを連通する通路を新設する必要があり、コストアップや装置の複雑化を招く可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ通路により外部ＥＧＲを行う内燃機関において、コストアップや装置の複雑化を抑えつつ、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスから凝縮水が生じて、当該凝縮水に起因して燃焼が不安定化することを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、
内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路に設けられたスロットル弁と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット制御を行うとともに、前記スロットル弁及び前記ＥＧＲ弁を開弁する機関停止制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、内燃機関の停止要求時の燃料カット制御実施中においても空気の吸入が継続的に行われることになる。この空気は内燃機関に吸入されてそのまま燃焼することなく内燃機関から排出されるが、この時ＥＧＲ弁が開弁されるので、内燃機関から排出される空気の一部がＥＧＲ通路を通って吸気通路に流入する。このようにＥＧＲ通路を流れる空気によって、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが掃気される。
【０００８】
また、燃料カット制御においてスロットル弁が開弁される本発明の場合、燃料カット制御においてスロットル弁を閉弁する場合と比較して、燃料カット制御が開始されて以降の機関回転数の落ち込みが遅くなるため、内燃機関の回転が停止するまでの時間は長くなる。従って、ＥＧＲ通路内を流れる空気によってＥＧＲ通路内や吸気通路内の残留ＥＧＲガスを掃気するための時間を比較的長く確保することができる。
【０００９】
これにより、燃料カット制御が開始されてから内燃機関の回転が停止するまでの期間に、ＥＧＲ通路内や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量をより確実に減少させることができる。
【００１０】
従って、内燃機関の回転が停止した後の機関停止状態においてＥＧＲ通路や吸気通路が冷却されたとしても、ＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量が減少しているため、このＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を減少させることができる。
【００１１】
よって、機関停止状態においてＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスから生じた凝縮水が内燃機関の再始動時に燃焼室内に吸入されて燃焼不良を招くことを好適に抑制することが可能となる。
【００１２】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関に好適に適用することができる。すなわち、
前記内燃機関は複数の気筒を有し、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能であり、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒に対してのみ燃料カット制御を開始し、該ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始から所定期間遅延させたタイミングにおいて前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御を開始するようにしても良い。
【００１３】
ＥＧＲ取り出し有り気筒に対して燃料カット制御を行うことにより、ＥＧＲ取り出し有り気筒からの排出されるガスのほとんどは空気となる。この空気によって、上述したように、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが掃気される。
【００１４】
更に、上記の構成によれば、ＥＧＲ取り出し無し気筒からの排気はＥＧＲ通路に流入することはないので、ＥＧＲ取り出し無し気筒に対しては燃料供給を継続しても、ＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスの量には影響しない。
【００１５】
従って、ＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスの掃気を行うべき運転条件下においても、ＥＧＲ取り出し無し気筒に対しては燃料供給を継続することができる。
【００１６】
これにより、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路や吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが、内燃機関の回転が停止するまでの期間にＥＧＲ通路や吸気通路から掃気されるので、内燃機関の回転が停止した後の機関停止中においてＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制でき、機関再始動時の燃焼安定性が凝
縮水によって損なわれることを好適に抑制することが可能となる。
【００１７】
上記構成においては、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給を適当に制御することによって、内燃機関の停止要求時（換言するとＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始時）から内燃機関の回転が停止するまでの期間を調節することができる。
【００１８】
内燃機関の停止要求時から内燃機関の回転が停止するまでの期間が長くなるほど、内燃機関の停止要求時点でＥＧＲ通路や吸気通路内に残留しているＥＧＲガスがより確実に空気によって掃気されるようになる。
【００１９】
従って、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御の開始タイミングに対してＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御の開始タイミングを遅延させる所定期間を、前記内燃機関の停止要求時点で前記ＥＧＲ通路内に存在するＥＧＲガスが空気によって掃気されるのに要する時間に基づいて定めるようにしても良い。
【００２０】
例えば、内燃機関の停止要求時にＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在するＥＧＲガスを内燃機関の回転が停止するまでの期間に全て掃気することができるように、上記所定期間を設定するようにすれば、より確実に凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【００２１】
この所定期間は、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御の開始前後における内燃機関の回転数や、ＥＧＲ通路や吸気通路の通路容積等の諸条件によって異なる期間としても良い。また、所定期間をサイクル数に換算して設定しても良い。
【００２２】
ここで、内燃機関の外気温が低いほど、内燃機関の停止後にＥＧＲ通路や吸気通路が冷却され易く、従って内燃機関の停止後にＥＧＲ通路や吸気通路内に残留しているＥＧＲガスから凝縮水が生じ易い。
【００２３】
従って、上記構成において、前記所定期間は、前記内燃機関の外気の温度が低いほど長い期間に設定されるようにしても良い。
【００２４】
所定期間を長い期間に設定することにより、ＥＧＲ通路や吸気通路内のＥＧＲガスを、より確実に掃気することができる。
【００２５】
従って、内燃機関の回転が停止する時点でＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量をより確実に低減できるので、外気温が低く凝縮水が発生し易い状況にであっても、ＥＧＲ通路や吸気通路内でＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制できる。
【００２６】
上記のように、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対して燃料カット制御を行うと、ＥＧＲ取り出し有り気筒の数に応じてトルクが減少するため、トルク段差が生じ、ドライバビリティを低下させる要因となる。
【００２７】
そこで、上記構成において、前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時の前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を、前記内燃機関の停止要求直前と比較して増加させるようにしても良い。
【００２８】
これにより、ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料カット制御実施に起因して低下するトルクを、ＥＧＲ取り出し無し気筒のトルク増加によって補うことができるので、トルク段差が生じることを抑制できる。
【００２９】
なお、ＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料供給量は、内燃機関の停止要求時に停止要求直前
の燃料供給量より増加させた後、徐々に減少させて、所定期間経過後の燃料カット制御にスムーズにつながるように制御しても良い。
【００３０】
こうすることで、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御実施時のトルク段差を回避できるとともに、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料カット実施までの期間においてもトルクの急激な変化を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
【００３１】
以上説明した発明により、内燃機関の回転停止後の機関停止中にＥＧＲ通路や吸気通路内で凝縮水が生じることを抑制することができ、次回の機関再始動時に燃焼室への凝縮水の流入によって燃焼安定性が損なわれることを好適に抑制することが可能となる。
【００３２】
ところで、前回機関回転停止してからの経過時間が長い場合や、外気温が低い場合等においては、ＥＧＲ通路や吸気通路の温度が低く、内燃機関が運転中であっても、ＥＧＲ通路に流入した既燃ガスが低温のＥＧＲ通路や吸気通路内で冷却されて、凝縮水が生じる可能性がある。
【００３３】
そこで、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する判定手段と、
を有する内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能である
内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲ実施条件が成立し、且つ、前記判定手段により前記ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の少なくとも一部の気筒について燃料カット制御を行う減筒運転手段を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置としても良い。
【００３４】
ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部において燃料カット制御が行われることにより、ＥＧＲガスの一部が空気となるので、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が低下する。これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。
【００３５】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水が燃焼室に流入して燃焼が不安定になることを抑制することが可能となる。
【００３６】
ここで、判定手段は、例えば内燃機関の水温や、機関始動後の積算燃料噴射量や、機関始動後の経過時間等に基づいて、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判断することができる。
【００３７】
例えば、内燃機関の水温が所定温度より低い場合に、ＥＧＲガスの流通経路が暖機状態になっていないと判定することができる。ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路の温度を直接測定により取得する手段により判定することもできる。
【００３８】
また、ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合としては、例えば、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が、当該流通経路をＥＧＲガスが通過する過程でＥＧＲガスから凝縮水が発生し、且つその発生量が燃焼安定性に所定の許容限度を超える影響を与えるほどの量となる可能性のある状態である場合を例示できる。具体的には、冷間始動時や、寒冷季等の外気温が低い場合等を例示できる。
【００３９】
このようにＥＧＲ取り出し有り気筒の一部に対して燃料カット制御を行って減筒運転を実施すると、燃料カット制御対象となるＥＧＲ取り出し有り気筒の数だけトルクが減少するため、トルク不足によりドライバビリティが低下する虞がある。
【００４０】
そこで、上記構成において、前記減筒運転手段は、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う場合、燃料カット制御を行わない場合と比較して、前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量するようにしても良い。
【００４１】
これにより、減筒運転の実施に起因して低下するトルクを、ＥＧＲ取り出し無し気筒のトルク増加によって補うことができるので、トルク不足が生じることを抑制できる。ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量した場合でも、ＥＧＲ取り出し無し気筒からの排気はＥＧＲ通路には流入しないので、本発明によるＥＧＲガスからの凝縮水の発生を抑制する効果への影響はない。
【００４２】
ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量の増量補正は、減筒運転において燃料カット制御対象となるＥＧＲ取り出し有り気筒の数に応じて定めるようにしても良い。
【００４３】
例えば、燃料カット制御対象の気筒の数が多いほど、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量をより増量するようにしても良い。
【００４４】
また、筒内噴射型機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料噴射時期を補正してトルクを増加させても良い。火花点火型機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の点火時期を補正してトルクを増加させても良い。可変圧縮比機構を備えた内燃機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の圧縮比を補正してトルクを増加させても良い。可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の吸気バルブや排気バルブの開閉弁時期やリフト量を補正してトルクを増加させても良い。
【００４５】
要は、ＥＧＲガス成分への影響が無いＥＧＲ取り出し無し気筒の燃焼制御を補正することによって、減筒運転に起因するトルク低下を補うようにすれば良い。
【００４６】
ＥＧＲガスの流通経路の温度が上昇すれば、当該流通経路をＥＧＲガスが通過する過程で凝縮水が生じにくくなる。
【００４７】
従って、上記構成において、前記減筒運転手段は、前記判定手段によって判定される前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が高温状態になるほど、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒において燃料カット制御を行う気筒の数を減少させるようにしても良い。
【００４８】
燃料カット制御の実施対象となる気筒の数を減少させると、その分ＥＧＲガス中の空気の割合が小さくなり、既燃ガスの割合が大きくなるが、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態がある程度高温状態であれば、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が大きくなっても凝縮水の発生量が増加する虞は少ない。
【００４９】
減筒運転における燃料カット制御実施対象の気筒数を減らしていくことにより、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路の暖機を促進させることができる。
【００５０】
燃料カット制御の実施対象となる気筒数を減少させるタイミングは、その燃料カット制御対象の気筒数の減少によるＥＧＲガス中の既燃ガスの割合の増加の程度や、既燃ガスの割合の増加に起因する凝縮水の発生量の変化の程度や、その時点での内燃機関の水温等の燃焼安定性に関わるパラメータや、それを考慮した凝縮水による燃焼安定性への影響の大きさ等の諸条件を考慮して定めると好適である。
【００５１】
以上説明したように、ＥＧＲ取り出し有り気筒とＥＧＲ取り出し無し気筒とを有する内燃機関に本発明を好適に適用することが可能である。
【００５２】
ＥＧＲ取り出し有り気筒やＥＧＲ取り出し無し気筒の具体的な構成としては、例えば、単一のバンクを有する内燃機関において、そのバンク内の一部の気筒に連通する第１の排気通路と、残りの気筒に連通する第２の排気通路と、を有し、第１の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路により接続する構成とすれば、第１の排気通路に連通する気筒がＥＧＲ取り出し有り気筒ということになり、第２の排気通路に連通する気筒がＥＧＲ取り出し無し気筒ということになる。
【００５３】
この場合、第１の排気通路と第２の排気通路とはそのまま独立して大気に開放するように構成しても良いし、下流側において第１の排気通路と第２の排気通路が合流するように構成しても良いが、後者の構成とする場合には、第１の排気通路と第２の排気通路との合流箇所は第１の排気通路におけるＥＧＲ通路の接続箇所より下流側となるようにする。
【００５４】
また、複数のバンクを有する内燃機関においては、ＥＧＲ取り出し有り気筒のみを有するバンクや、ＥＧＲ取り出し無し気筒のみを有するバンクといったように、ＥＧＲ取り出しの有無をバンク毎に構成しても良い。
【発明の効果】
【００５５】
本発明により、ＥＧＲ通路により外部ＥＧＲを行う内燃機関において、コストアップや装置の複雑化を抑えつつ、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスから凝縮水が生じて、当該凝縮水に起因して燃焼が不安定化することを抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
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。
【実施例１】
【００５７】
図１は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御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。
【００５８】
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吸気通路７が接続されている。第１吸気通路６と第２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。
【００５９】
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排気通路１０が接続されて
いる。
【００６０】
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排気通路９が接続されている。
【００６１】
第１排気通路１０と第２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。
【００６２】
第１バンク２の各気筒４の吸気ポートに燃料を噴射する第１燃料噴射弁１６と、第２バンク３の各気筒５の吸気ポートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁１７と、が備えられている。第１燃料噴射弁１６による燃料噴射と、第２燃料噴射弁１７による燃料噴射とは、後述するＥＣＵ１８によって独立に制御可能に構成されている。
【００６３】
第１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の各気筒４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が配置されている。
【００６４】
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が配置されている。
【００６５】
第１バンク２の各気筒４は、その排気の一部が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に流入させられる気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有り気筒」に相当する。
【００６６】
一方、第２バンク３の各気筒５は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２によって取り出されない気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無し気筒」に相当する。
【００６７】
エンジン１にはエンジン１の冷却水の温度を測定する水温センサ１５が備えられている。
【００６８】
エンジン１にはＥＣＵ１８が備えられている。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や制御マップが記憶された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。
【００６９】
ＥＣＵ１８には水温センサ１５その他のエンジン１の運転状態を把握するための各種物理量を測定するセンサが接続され、それら各種センサによる測定データがＥＣＵ１８入力されるようになっている。
【００７０】
また、ＥＣＵ１８にはＥＧＲ弁１３、スロットル弁１４、第１燃料噴射弁１６、第２燃料噴射弁１７、その他のエンジン１の運転状態を制御するための機器が接続され、それら各種機器の動作がＥＣＵ１８からの制御信号によって制御されるようになっている。
【００７１】
このように、ＥＧＲ通路１２によって外部ＥＧＲを行うエンジンでは、エンジン停止要求直前にＥＧＲが行われていた場合、エンジン停止後にＥＧＲ通路１２や、共有吸気通路８、第１吸気通路６及び第２吸気通路７等の、ＥＧＲガスの流通経路内にＥＧＲガスが残留し、エンジン１やＥＧＲガスの流通経路の温度低下に伴って残留ＥＧＲガスが冷却され、残留ＥＧＲガスから凝縮水が生じる可能性がある。
【００７２】
このようにエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内で生じた凝縮水は、次回のエンジン始動時に気筒４や気筒５に吸入され、始動時の燃焼を不安定化させる虞がある。
【００７３】
そこで、本実施例では、エンジン停止要求があった場合、第１燃料噴射弁１６を制御して第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行うとともに、ＥＧＲ弁１３及びスロットル弁１４を開弁するようにした。
【００７４】
更に、エンジン停止要求があった時点では第１バンク２の気筒４に対してのみ燃料カット制御を行い、第２バンク３の気筒５に対しては燃料カット制御を行わず、燃料噴射を継続するようにした。そして、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の開始時（すなわちエンジン停止要求時）から所定の遅延期間が経過した時に、第２バンク３の気筒５に対しても燃料カット制御を行うようにした。
【００７５】
この制御によれば、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御が行われる時に、スロットル弁１４が開弁されるので、燃料カット制御実施中も第１バンク２の気筒４には継続的に空気が吸入され、第１バンク２の気筒４からは排気として空気が排出される。
【００７６】
この時、ＥＧＲ弁１３が開弁されているので、第１バンク２の気筒４から排出された空気の一部はＥＧＲ通路１２によって取り出され、ＥＧＲ通路１２を通過して共有吸気通路８に流入し、第１吸気通路６及び第２吸気通路７を流れる。すなわち、ＥＧＲガスの流通経路に空気が流れる。
【００７７】
この空気の流れによって、ＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスが該流通経路から掃気されるので、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内に残留するＥＧＲガスの量を低減することができる。
【００７８】
従って、エンジン停止中にこの残留ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。これにより、次回のエンジン１の始動時に気筒４、５に凝縮水が流入して燃焼を不安定化させることを抑制することが可能となる。
【００７９】
上記説明した本実施例のエンジン停止時の制御について、図２に基づいて説明する。図２は本実施例のエンジン停止時の制御ルーチンを表すフローチャートである。この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。
【００８０】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１８は、エンジン停止要求がある否かを判定する。エンジン停止要求がある場合（Ｙｅｓ）は、ＥＣＵ１８はステップＳ１０３に進む。エンジン停止要求が無い場合（Ｎｏ）は、ＥＣＵ１８はステップＳ１０２に進む。
【００８１】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の燃料噴射制御、スロットル弁１４の開度制御、ＥＧＲ弁１３の開度制御について、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従った通常制御を行う。
【００８２】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２の気筒４の燃料カット制御開始タイミングに対する、第２バンク３の気筒５の燃料カット制御開始タイミングの遅延期間を設定する。ここで、この遅延期間の設定について説明する。
【００８３】
上述したように、本実施例では、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行うことにより、エンジン１の回転が停止するまでの期間、ＥＧＲガス
の流通経路内に空気の流れが生じる。この空気の流れはエンジン１の回転が停止するまで継続する。
【００８４】
従って、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間が長いほど、ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスがより確実に掃気され、エンジン停止後のＥＧＲガス流通経路内の残留ＥＧＲガスの量をより確実に低減することができる。
【００８５】
本実施例では、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対してはすぐに燃料カット制御が実施されるが、第２バンク３の気筒５に対してはエンジン停止要求から遅延期間をおいて燃料カット制御が実施される。
【００８６】
この遅延期間が長くなるほど、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間は長くなる。すなわち、この遅延期間を調節することにより、ＥＧＲガス流通経路内のＥＧＲガスを空気によって掃気する期間を調節することができる。つまり、遅延期間を長くすれば、ＥＧＲガス流通経路内の残留するＥＧＲガスの量をより低減することができる。
【００８７】
ここで、外気温が低いほど、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却され易く、従って流通経路内にＥＧＲガスが残留している場合には凝縮水が生じ易い。
【００８８】
従って、外気温が低いほど、より確実にＥＧＲガス流通経路内の残留ＥＧＲガス量を低減することが好ましい。
【００８９】
そこで、本実施例では、エンジン停止要求時の外気温が低いほど、上記遅延期間を長く設定することとした。
【００９０】
図３は、エンジン停止要求時の外気温と、第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を開始してから、第２バンク３の気筒５に対して燃料カット制御を開始するまでの遅延サイクル数と、の関係を示す図である。
【００９１】
図３の破線Ａは、エンジン停止中に生じる凝縮水の量が次回エンジン始動時の燃焼を不安定化させるほどの量にならないようにすることが可能な遅延サイクル数の下限値を示している。すなわち、エンジン停止要求時の外気温に応じて決まるこの下限遅延サイクル数以上のサイクル数だけ、第２バンク３の燃料カット制御を第１バンク２の燃料カット制御に対して遅延させるようにすれば、次回エンジン再始動時に凝縮水によって燃焼が不安定化することを好適に抑制することが可能となる。
【００９２】
本実施例では、図３に示すように、エンジン停止要求時の外気温ＴがＴｉ−１＜Ｔ≦Ｔｉ（ｉ＝１、２、３、４）（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）の場合には、第１バンク２の燃料カット制御開始から第２バンク３の燃料カット制御開始までの遅延サイクル数をＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）（Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４）に設定することとした。但し、これは一例であって、要は、外気温に対して破線Ａで示されるサイクル数より多いサイクル数遅延させるようにすれば良い。
【００９３】
図２に戻って、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の燃料噴射制御、スロットル弁１４の開度制御、ＥＧＲ弁１３の開度制御について、エンジン停止時の制御を実行する。すなわち、スロットル弁１４及びＥＧＲ弁１３の開度をそれぞれ全開にする。また、第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行う。
【００９４】
更に、第２バンク３の気筒５については、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施と同時に、燃料噴射量を増量する。この燃料噴射量の増量分は、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するように設定する。
【００９５】
こうすることにより、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御実施時にトルク段差が生じることを抑制でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【００９６】
その後、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を徐々に減少させ、ステップＳ１０４で設定した遅延サイクル数経過後に、第２バンク３の気筒５に対して燃料カット制御を行う。
【００９７】
以上のような制御ルーチンを実行することにより、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間に、ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスが空気によって掃気され、該流通経路内のＥＧＲガスの量が減少するので、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中に該流通経路内に残留しているＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制できる。
【００９８】
また、凝縮水が生じても、次回エンジン始動時の燃焼を不安定化させるほどの量の凝縮水が生じることを抑制できる。従って、次回エンジン始動時に安定した燃焼を行わせることができる。
【００９９】
本実施例のＥＧＲ通路１２が、本発明におけるＥＧＲ通路に相当する。本実施のＥＧＲ弁１３が、本発明のＥＧＲ弁に相当する。本実施例のスロットル弁１４が、本発明のスロットル弁に相当する。本実施例の第１燃料噴射弁１６及び第２燃料噴射弁１７が、本発明における燃料制御手段に相当する。本実施例のステップＳ１０３〜１０４を実行するＥＣＵ１８が、本発明における機関停止制御手段に相当する。
【実施例２】
【０１００】
上述した実施例１では、本発明におけるＥＧＲ取り出し有り気筒に相当する気筒のみから成る第１バンク２と、ＥＧＲ取り出し無し気筒に相当する気筒のみから成る第２バンク３と、の２つのバンクを備えたエンジン１に本発明を適用した例について説明したが、本実施例では、単一のバンクを有するエンジンに本発明を適用した例について説明する。
【０１０１】
図４は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御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。
【０１０２】
図４において、エンジン１０００は、４つの気筒４１、４２、５１、５２を含むバンク２０を有する４気筒エンジンである。バンク２０には各気筒に連通する吸気通路８０が接続されている。また、バンク２０には気筒４１、４２に連通する第１排気通路１００と、気筒５１、５２に連通する第２排気通路９０と、が接続されている。第１排気通路１００と第２排気通路９０とは下流において共有排気通路１１０に集合している。
【０１０３】
気筒４１、４２の吸気ポートに燃料を噴射する第１燃料噴射弁１６１、１６２と、気筒５１、５２の吸気ポートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁１７１、１７２と、が備えられている。第１燃料噴射弁１６１、１６２による燃料噴射と、第２燃料噴射弁１７１、１７２による燃料噴射とは、ＥＣＵ１８によって独立に制御可能に構成されている。
【０１０４】
第１排気通路１００と吸気通路８０とは、ＥＧＲ通路１２０によって連通している。気筒４１、４２から排出された排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出され、ＥＧＲ通路１２０を通ってＥＧＲガスとして吸気通路８０に流入する。ＥＧＲ通路１２０の途中
にはＥＧＲ通路１２０を流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１３０が配置されている。
【０１０５】
吸気通路８０におけるＥＧＲ通路１２０の接続箇所より上流側には、スロットル弁１４０が配置されている。
【０１０６】
気筒４１、４２は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出され、ＥＧＲガスとして吸気通路８０に流入させられる気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有り気筒」に相当する。
【０１０７】
一方、気筒５１、５２は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出されない気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無し気筒」に相当する。
【０１０８】
エンジン１０００にはエンジン１０００の冷却水の温度を測定する水温センサ１５が備えられている。
【０１０９】
エンジン１０００にはＥＣＵ１８が備えられている。ＥＣＵ１８にはＥＧＲ弁１３０、スロットル弁１４０、第１燃料噴射弁１６１、１６２、第２燃料噴射弁１７１、１７２が接続され、ＥＣＵ１８からの制御信号によってこれらの機器の動作が制御されるように成っている。その他のＥＣＵ１８の構成は実施例１と概略同様である。
【０１１０】
本実施例では、エンジン停止要求時に、ＥＧＲ弁１３０及びスロットル弁１４０の開度をそれぞれ全開にする。また、気筒４１、４２に対して燃料カット制御を行う。
【０１１１】
更に、気筒５１、５２については、気筒４１、４２に対する燃料カット制御の実施と同時に、燃料噴射量を増量する。この燃料噴射量の増量分は、気筒４１、４２に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するように設定する。
【０１１２】
こうすることにより、気筒４１、４２に対する燃料カット制御実施時にトルク段差が生じることを抑制でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【０１１３】
その後、気筒５１、５２に対する燃料噴射量を徐々に減少させ、所定の遅延期間経過後に、気筒５１、５２に対して燃料カット制御を行う。遅延期間については、実施例１と同様の考え方により設定する。
【０１１４】
この制御を行うことにより、エンジン停止要求時に気筒４１、４２に対して燃料カット制御が行われてからエンジン１０００の回転が停止するまでの期間に、気筒４１、４２から排出される空気が第１排気通路１００、ＥＧＲ通路１２０、吸気通路８０を含むＥＧＲガスの流通経路内を流れ、この空気の流れによってＥＧＲガスの流通経路内に残留しているＥＧＲガスが掃気される。
【０１１５】
これにより、エンジン１０００の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内に存在する残留ＥＧＲガスの量を減少させることができるので、エンジン停止中にこのＥＧＲガスの流通経路が冷却されても、次回のエンジン始動時における燃焼安定性を著しく損なう虞のあるほどの量の凝縮水が残留ＥＧＲガスから生じることを抑制できる。これにより、次回エンジン始動時の燃焼安定性を好適に確保することが可能となる。
【０１１６】
本実施例のＥＧＲ通路１２０が、本発明におけるＥＧＲ通路に相当する。本実施例のＥＧＲ弁１３０が、本発明のＥＧＲ弁に相当する。本実施例のスロットル弁１４０が、本発明のスロットル弁に相当する。本実施例の第１燃料噴射弁１６１、１６２、第２燃料噴射
弁１７１、１７２が、本発明の燃料制御手段に相当する。本実施例においてエンジン停止要求時にＥＧＲ弁１３０及びスロットル弁１４０を開弁し、気筒４１、４２に対して燃料カット制御を行い、該燃料カット制御から所定の遅延期間をおいて気筒５１、５２に対して燃料カット制御を行うＥＣＵ１８が、本発明における機関停止制御手段に相当する。
【実施例３】
【０１１７】
本実施例では、エンジンの運転時にＥＧＲガスから生じる凝縮水による燃焼悪化を抑制する発明の実施例について説明する。
【０１１８】
本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用する内燃機関及びその吸排気系の概略構成については、実施例１の図１に示したものと概略同一である。
【０１１９】
本実施例では、更に、第１燃料噴射弁１６による第１バンク２の各気筒４への燃料噴射は、３つの気筒４それぞれで独立に制御可能に構成されている。また、第２燃料噴射弁１７による第２バンク３の各気筒５への燃料噴射は、３つの気筒５それぞれで独立に制御可能に構成されている。
【０１２０】
実施例１又は２係るエンジン停止時の制御を実行すれば、エンジン停止時にＥＧＲガスの流通経路内に残留することになるＥＧＲガスの量を減少させることができるので、エンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却された場合においても、次回エンジン始動時の燃焼安定性を著しく悪化させるほどの量の凝縮水が残留ＥＧＲガスから生じることを抑制できる。
【０１２１】
ところで、冷間始動時や外気温が低い場合等、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低くなっている場合には、第１バンク２から排出されてＥＧＲ通路１２に流入した既燃ガスが、低温のＥＧＲ通路１２や吸気通路内で冷却され、凝縮水が生じる可能性がある。この凝縮水が気筒４、５に流入すると、燃焼が不安定化する虞がある。
【０１２２】
そこで、本実施例では、ＥＧＲの実施条件が成立し、且つ、上述のように燃焼を不安定化させ得る量の凝縮水が生じるほどＥＧＲガスの流通経路の温度が低いと判定される場合には、第１バンク２の３つの気筒４のうちの少なくとも一部の気筒について燃料カット制御を行い、第１バンク２に関して減筒運転を行うこととした。
【０１２３】
この制御を行うことによって、第１バンク２から第１排気通路１０に排出される排気のうち、燃料カット制御が行われる気筒からの排気が空気になるため、ＥＧＲ通路１２によって第１排気通路１０から取り出されるＥＧＲガスの一部が空気となる。すなわち、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が低下する。
【０１２４】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。従って、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低い場合であっても、燃焼を不安定化させるほどの量の凝縮水がＥＧＲガスから生じることを抑制することができる。
【０１２５】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水が気筒４、５の燃焼室に流入して燃焼が不安定になることを抑制することが可能となる。
【０１２６】
本実施例では、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態、すなわち、ＥＧＲ通路１２、共有吸気通路８、第１吸気通路６、第２吸気通路７の温度状態を、水温センサ１５によって測定されるエンジン水温に基づいて判定する。
【０１２７】
また、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低いほど、該流通経路をＥＧＲガスが通過する過
程で凝縮水が発生し易い。
【０１２８】
従って、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低いほど、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合を小さくすることが好ましい。
【０１２９】
そこで、本実施例では、エンジン水温が低いほど、第１バンク２に対する減筒運転における減筒数（燃料カット制御の対象となる気筒４の数）を多くするようにした。具体的には、図５に示すように、エンジン水温ＴがＴｊ＜Ｔ≦Ｔｊ＋１の場合には、減筒数を２−ｊとする。
【０１３０】
これにより、凝縮水が発生し易い低温状況下では、より確実にＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が小さくされ、凝縮水の発生をより確実に抑制することができる。
【０１３１】
また、ある程度エンジン水温が高い状況下では、燃料が供給され燃焼が行われる気筒数が増加するので、エンジン水温の上昇が促進され、エンジン１やＥＧＲガスの流通経路の暖機を促進することができる。
【０１３２】
ここで、図６を参照して、エンジン１の冷間始動時に本実施例の制御を実行した場合のエンジン水温、凝縮水発生量、第１バンク２の気筒４のうち燃焼が行われている気筒（減筒運転における燃料カット制御の対象となっていない気筒）の個数、及びＥＧＲ通路１２の温度の時間変化の一例について説明する。
【０１３３】
図６において、実線は本実施例の制御を実行した場合の各量の変化を表し、破線は本実施例の制御を行わない従来技術における各量の変化を表す。
【０１３４】
図６（Ａ）はエンジン水温の時間変化を表す図である。図６に示すように、冷間始動時に本実施例の制御を行う場合、減筒運転が行われるため、始動後のエンジン水温の上昇速度は、本実施例の制御を行わない場合の方が速い。
【０１３５】
従って、エンジン水温と関連するＥＧＲ通路１２の温度（ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を代表する）変化も、図６（Ｄ）に示すように、本実施例の制御を行わない場合の方が、本実施例の制御を行った場合と比較して速い。
【０１３６】
しかしながら、本実施例の制御を行う場合、図６（Ｃ）に示すように、エンジン水温、従ってＥＧＲ通路１２の温度が低い状況下では、ＥＧＲ取り出し有り気筒である第１バンク２の気筒４の一部に対して燃料カット制御が実施され、減筒運転が行われる。
【０１３７】
図６（Ｃ）に示すように、エンジン水温Ｔ≦Ｔ１である時刻ｔ１までは、第１バンク２の気筒４のうち２つの気筒４に対して燃料カット制御が行われ、第１バンク２の気筒４のうち燃焼が行われる気筒数は１個である。エンジン水温ＴがＴ１＜Ｔ≦Ｔ２である時刻ｔ１＜ｔ≦ｔ２では、燃焼が行われる気筒数が２つに増やされる。エンジン水温ＴがＴ２＜Ｔとなる時刻ｔ２＜ｔでは、第１バンク２の気筒４の全てに対して燃料供給が行われ、減筒運転は行われない。
【０１３８】
このように、エンジン水温Ｔが低い状況下で第１バンク２に対して減筒運転が行われることにより、ＥＧＲガス中の空気の割合が増加し、既燃ガスの割合が低下する。
【０１３９】
従って、図６（Ｂ）に示すように、本実施例の制御を行わず、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が１００％である場合と比較して、凝縮水の発生量が大幅に低減されている。
【０１４０】
つまり、凝縮水が発生し易い低温状況下では、エンジン水温やＥＧＲ通路１２の温度が本実施例の制御を行わない場合よりも多少低くなっても、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が本実施例の制御を行わない場合よりも小さいことによる凝縮水の発生量の低減効果が大きい。
【０１４１】
また、エンジン水温が高い場合と比較して、エンジン水温が低い場合の方が、燃焼室内への凝縮水の流入が燃焼安定性に与える影響が大きい。すなわち、エンジン水温がある程度高い場合には、多少凝縮水が燃焼室内に流入しても燃焼安定性が著しく損なわれる可能性は低いが、エンジン水温が低い場合には、凝縮水の流入によって失火等の燃焼不良が発生する可能性が高い。
【０１４２】
このような事情から、エンジン水温が低い状況下では、エンジン１やＥＧＲ通路１２の暖機の速度が多少遅くなっても、凝縮水の発生量をできるだけ少なくすることが、燃焼安定性を確保する点で好適である。
【０１４３】
上述のように、本実施例では、図６（Ｃ）のようにエンジン水温が低い状況下では減筒運転が行われるため、図６（Ａ）、図６（Ｄ）に示すようにエンジン１やＥＧＲ通路１２の暖機速度が遅くなるが、図６（Ｂ）に示すようにＥＧＲガスからの凝縮水の発生量を大幅に低減できるため、エンジン水温が低い状況下での凝縮水に起因する燃焼不良を好適に抑制することが可能となる。
【０１４４】
上記説明した本実施例のエンジン運転中の制御について、図７に基づいて説明する。図７は本実施例のエンジン運転中の制御ルーチンを表すフローチャートである。この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。
【０１４５】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲの実施条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたＥＧＲ弁１３の開度マップに基づいて、ＥＧＲ弁１３が開弁される運転状態である場合には、ＥＧＲの実施条件が成立していると判定する。
【０１４６】
ステップＳ２０１においてＥＧＲの実施条件が成立していると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０１においてＥＧＲの実施条件が成立していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０２に進む。
【０１４７】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の燃料噴射制御について、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従った通常制御を行う。
【０１４８】
ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する。本実施例の場合、水温センサ１５によって測定されたエンジン水温に基づいて、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する。
【０１４９】
測定されたエンジン水温Ｔが、図５を参照して説明した温度Ｔ２より高い場合、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態は十分に暖機された状態であると判定し（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０２の通常制御を実行する。
【０１５０】
測定されたエンジン水温Ｔが、温度Ｔ２以下の場合、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態は十分に暖機されておらず、低温状態であると判定し（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０４に進む。
【０１５１】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２の３つの気筒４のうち、図５に示したエンジン水温と減筒数との関係と、水温センサ１５によって測定されるエンジン水温Ｔと、に基づいて決まる数の気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５２】
すなわち、測定されたエンジン水温ＴがＴ０＜Ｔ≦Ｔ１なら、３つの気筒４のうち２つの気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５３】
測定されたエンジン水温ＴがＴ１＜Ｔ≦Ｔ２なら、３つの気筒４のうち１つの気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５４】
更に、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を増量する。この増量分は、第１バンク２に対する減筒運転に起因して低下する第１バンク２のトルクを補償するように決定する。
【０１５５】
これにより、第１バンク２に対して減筒運転を行った場合にトルク段差が生じることを抑制できるので、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【０１５６】
本実施例では、エンジン水温に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度を判定する例について説明したが、ＥＧＲガスの流通経路の温度を判定する基準はエンジン水温に限られない。
【０１５７】
例えば、エンジンの冷間始動時における制御の場合は、始動後の経過時間が長くなるほどＥＧＲガスの流通経路の温度が高くなる傾向があるので、エンジン始動後の経過時間に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定するようにしても良い。
【０１５８】
また、同様にエンジンの冷間始動時における制御の場合は、始動後の燃料噴射量の積算値とＥＧＲガスの流通経路の温度との間に相関があるので、始動後の燃料噴射量の積算値に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定するようにしても良い。
【０１５９】
また、上記各実施例では、気筒への燃料供給をポート噴射式燃料噴射弁によって行うエンジンに本発明を適用した例について説明したが、本発明は筒内直噴式燃料噴射弁によって気筒への燃料供給を行うエンジンに適用することも可能である。
【０１６０】
また、本実施例では、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するために、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を増量する例について説明したが、気筒５の点火時期の補正、バルブタイミング変更機構を有しているなら気筒５のバルブタイミングの補正、圧縮比変更機構を有しているなら気筒５の圧縮比の補正、可変容量型過給機を備えているならノズルベーンの開度補正等によってトルク低下を補償するようにしても良い。
【０１６１】
本実施例のステップＳ２０３を実行するＥＣＵ１８が、本発明における判定手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】実施例１及び３に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるエンジン停止時の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】実施例１におけるエンジン停止時の制御において、外気温に応じて、ＥＧＲ取り出し有り気筒の燃料カット制御に対するＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料カット制御の遅延期間を定めるマップの一例を示す図である。
【図４】実施例２に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図５】実施例３におけるエンジン運転時の制御において、エンジン水温に応じて、ＥＧＲ取り出し有り気筒の減筒運転における減筒数を定めるマップの一例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるエンジン水温の変化の一例を示す図である。図６（Ｂ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合における凝縮水の発生量の変化の一例を示す図である。図６（Ｃ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるＥＧＲ取り出し有り気筒のうち燃焼が行われる気筒の数の変化の一例を示す図である。図６（Ｄ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるＥＧＲ通路の温度変化の一例を示す図である。
【図７】実施例３におけるエンジン運転時の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６３】
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吸気通路
７ 第２吸気通路
８ 共有吸気通路
９ 第２排気通路
１０ 第１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 水温センサ
１６ 第１燃料噴射弁
１７ 第２燃料噴射弁
１８ ＥＣＵ
２０ バンク
４１ 気筒
４２ 気筒
５１ 気筒
５２ 気筒
８０ 吸気通路
９０ 第２排気通路
１００ 第１排気通路
１１０ 共有排気通路
１３０ ＥＧＲ弁
１４０ スロットル弁
１６１ 燃料噴射弁
１６２ 燃料噴射弁
１７１ 燃料噴射弁
１７２ 燃料噴射弁
１０００ エンジン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関からの排気の一部をＥＧＲ通路経由で吸気通路に流入させる外部ＥＧＲが知られている。このような外部ＥＧＲを行う内燃機関では、ＥＧＲ通路内のＥＧＲガスが冷却されてＥＧＲガスから凝縮水が発生する場合がある。この凝縮水は吸気系を腐食させたり燃焼を不安定化させたりする問題がある。
【０００３】
この問題に対して、ターボチャージャのコンプレッサより下流側の吸気通路とＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所とを連通する通路を備え、コンプレッサから流出する高圧の吸気の一部をこの通路経由でＥＧＲ通路に流入させ、この高圧の吸気をＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所から排気通路側へと逆流させることにより、ＥＧＲ通路内に滞留するＥＧＲガスを吹き飛ばし、ＥＧＲ通路内に滞留するＥＧＲガスから凝縮水が発生することを抑制する技術が提案されている（特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００７−１９８３１０号公報
【特許文献２】特開２００４−１１６４０２号公報
【特許文献３】特開２００７−２６２９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この従来技術では、コンプレッサ下流側の吸気通路とＥＧＲ通路の吸気通路寄りの箇所とを連通する通路を新設する必要があり、コストアップや装置の複雑化を招く可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、ＥＧＲ通路により外部ＥＧＲを行う内燃機関において、コストアップや装置の複雑化を抑えつつ、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスから凝縮水が生じて、当該凝縮水に起因して燃焼が不安定化することを抑制する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、
内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路に設けられたスロットル弁と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット制御を行うとともに、前記スロットル弁及び前記ＥＧＲ弁を開弁する機関停止制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、内燃機関の停止要求時の燃料カット制御実施中においても空気の吸入が継続的に行われることになる。この空気は内燃機関に吸入されてそのまま燃焼することなく内燃機関から排出されるが、この時ＥＧＲ弁が開弁されるので、内燃機関から排出される空気の一部がＥＧＲ通路を通って吸気通路に流入する。このようにＥＧＲ通路を流れる空気によって、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが掃気される。
【０００８】
また、燃料カット制御においてスロットル弁が開弁される本発明の場合、燃料カット制御においてスロットル弁を閉弁する場合と比較して、燃料カット制御が開始されて以降の機関回転数の落ち込みが遅くなるため、内燃機関の回転が停止するまでの時間は長くなる。従って、ＥＧＲ通路内を流れる空気によってＥＧＲ通路内や吸気通路内の残留ＥＧＲガスを掃気するための時間を比較的長く確保することができる。
【０００９】
これにより、燃料カット制御が開始されてから内燃機関の回転が停止するまでの期間に、ＥＧＲ通路内や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量をより確実に減少させることができる。
【００１０】
従って、内燃機関の回転が停止した後の機関停止状態においてＥＧＲ通路や吸気通路が冷却されたとしても、ＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量が減少しているため、このＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を減少させることができる。
【００１１】
よって、機関停止状態においてＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスから生じた凝縮水が内燃機関の再始動時に燃焼室内に吸入されて燃焼不良を招くことを好適に抑制することが可能となる。
【００１２】
本発明は、複数の気筒を有する内燃機関に好適に適用することができる。すなわち、
前記内燃機関は複数の気筒を有し、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能であり、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒に対してのみ燃料カット制御を開始し、該ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始から所定期間遅延させたタイミングにおいて前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御を開始するようにしても良い。
【００１３】
ＥＧＲ取り出し有り気筒に対して燃料カット制御を行うことにより、ＥＧＲ取り出し有り気筒からの排出されるガスのほとんどは空気となる。この空気によって、上述したように、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが掃気される。
【００１４】
更に、上記の構成によれば、ＥＧＲ取り出し無し気筒からの排気はＥＧＲ通路に流入することはないので、ＥＧＲ取り出し無し気筒に対しては燃料供給を継続しても、ＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスの量には影響しない。
【００１５】
従って、ＥＧＲ通路や吸気通路内の残留ＥＧＲガスの掃気を行うべき運転条件下においても、ＥＧＲ取り出し無し気筒に対しては燃料供給を継続することができる。
【００１６】
これにより、内燃機関の停止要求時点においてＥＧＲ通路や吸気通路内に存在しているＥＧＲガスが、内燃機関の回転が停止するまでの期間にＥＧＲ通路や吸気通路から掃気されるので、内燃機関の回転が停止した後の機関停止中においてＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制でき、機関再始動時の燃焼安定性が凝
縮水によって損なわれることを好適に抑制することが可能となる。
【００１７】
上記構成においては、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給を適当に制御することによって、内燃機関の停止要求時（換言するとＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始時）から内燃機関の回転が停止するまでの期間を調節することができる。
【００１８】
内燃機関の停止要求時から内燃機関の回転が停止するまでの期間が長くなるほど、内燃機関の停止要求時点でＥＧＲ通路や吸気通路内に残留しているＥＧＲガスがより確実に空気によって掃気されるようになる。
【００１９】
従って、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御の開始タイミングに対してＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御の開始タイミングを遅延させる所定期間を、前記内燃機関の停止要求時点で前記ＥＧＲ通路内に存在するＥＧＲガスが空気によって掃気されるのに要する時間に基づいて定めるようにしても良い。
【００２０】
例えば、内燃機関の停止要求時にＥＧＲ通路及び吸気通路内に存在するＥＧＲガスを内燃機関の回転が停止するまでの期間に全て掃気することができるように、上記所定期間を設定するようにすれば、より確実に凝縮水の発生を抑制することが可能となる。
【００２１】
この所定期間は、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御の開始前後における内燃機関の回転数や、ＥＧＲ通路や吸気通路の通路容積等の諸条件によって異なる期間としても良い。また、所定期間をサイクル数に換算して設定しても良い。
【００２２】
ここで、内燃機関の外気温が低いほど、内燃機関の停止後にＥＧＲ通路や吸気通路が冷却され易く、従って内燃機関の停止後にＥＧＲ通路や吸気通路内に残留しているＥＧＲガスから凝縮水が生じ易い。
【００２３】
従って、上記構成において、前記所定期間は、前記内燃機関の外気の温度が低いほど長い期間に設定されるようにしても良い。
【００２４】
所定期間を長い期間に設定することにより、ＥＧＲ通路や吸気通路内のＥＧＲガスを、より確実に掃気することができる。
【００２５】
従って、内燃機関の回転が停止する時点でＥＧＲ通路や吸気通路内に残留するＥＧＲガスの量をより確実に低減できるので、外気温が低く凝縮水が発生し易い状況にであっても、ＥＧＲ通路や吸気通路内でＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制できる。
【００２６】
上記のように、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対して燃料カット制御を行うと、ＥＧＲ取り出し有り気筒の数に応じてトルクが減少するため、トルク段差が生じ、ドライバビリティを低下させる要因となる。
【００２７】
そこで、上記構成において、前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時の前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を、前記内燃機関の停止要求直前と比較して増加させるようにしても良い。
【００２８】
これにより、ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料カット制御実施に起因して低下するトルクを、ＥＧＲ取り出し無し気筒のトルク増加によって補うことができるので、トルク段差が生じることを抑制できる。
【００２９】
なお、ＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料供給量は、内燃機関の停止要求時に停止要求直前
の燃料供給量より増加させた後、徐々に減少させて、所定期間経過後の燃料カット制御にスムーズにつながるように制御しても良い。
【００３０】
こうすることで、ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御実施時のトルク段差を回避できるとともに、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料カット実施までの期間においてもトルクの急激な変化を抑制し、ドライバビリティを向上させることができる。
【００３１】
以上説明した発明により、内燃機関の回転停止後の機関停止中にＥＧＲ通路や吸気通路内で凝縮水が生じることを抑制することができ、次回の機関再始動時に燃焼室への凝縮水の流入によって燃焼安定性が損なわれることを好適に抑制することが可能となる。
【００３２】
ところで、前回機関回転停止してからの経過時間が長い場合や、外気温が低い場合等においては、ＥＧＲ通路や吸気通路の温度が低く、内燃機関が運転中であっても、ＥＧＲ通路に流入した既燃ガスが低温のＥＧＲ通路や吸気通路内で冷却されて、凝縮水が生じる可能性がある。
【００３３】
そこで、本発明の内燃機関のＥＧＲ制御装置は、
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する判定手段と、
を有する内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能である
内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲ実施条件が成立し、且つ、前記判定手段により前記ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の少なくとも一部の気筒について燃料カット制御を行う減筒運転手段を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置としても良い。
【００３４】
ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部において燃料カット制御が行われることにより、ＥＧＲガスの一部が空気となるので、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が低下する。これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。
【００３５】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水が燃焼室に流入して燃焼が不安定になることを抑制することが可能となる。
【００３６】
ここで、判定手段は、例えば内燃機関の水温や、機関始動後の積算燃料噴射量や、機関始動後の経過時間等に基づいて、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判断することができる。
【００３７】
例えば、内燃機関の水温が所定温度より低い場合に、ＥＧＲガスの流通経路が暖機状態になっていないと判定することができる。ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路の温度を直接測定により取得する手段により判定することもできる。
【００３８】
また、ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合としては、例えば、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が、当該流通経路をＥＧＲガスが通過する過程でＥＧＲガスから凝縮水が発生し、且つその発生量が燃焼安定性に所定の許容限度を超える影響を与えるほどの量となる可能性のある状態である場合を例示できる。具体的には、冷間始動時や、寒冷季等の外気温が低い場合等を例示できる。
【００３９】
このようにＥＧＲ取り出し有り気筒の一部に対して燃料カット制御を行って減筒運転を実施すると、燃料カット制御対象となるＥＧＲ取り出し有り気筒の数だけトルクが減少するため、トルク不足によりドライバビリティが低下する虞がある。
【００４０】
そこで、上記構成において、前記減筒運転手段は、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う場合、燃料カット制御を行わない場合と比較して、前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量するようにしても良い。
【００４１】
これにより、減筒運転の実施に起因して低下するトルクを、ＥＧＲ取り出し無し気筒のトルク増加によって補うことができるので、トルク不足が生じることを抑制できる。ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量した場合でも、ＥＧＲ取り出し無し気筒からの排気はＥＧＲ通路には流入しないので、本発明によるＥＧＲガスからの凝縮水の発生を抑制する効果への影響はない。
【００４２】
ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量の増量補正は、減筒運転において燃料カット制御対象となるＥＧＲ取り出し有り気筒の数に応じて定めるようにしても良い。
【００４３】
例えば、燃料カット制御対象の気筒の数が多いほど、ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量をより増量するようにしても良い。
【００４４】
また、筒内噴射型機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料噴射時期を補正してトルクを増加させても良い。火花点火型機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の点火時期を補正してトルクを増加させても良い。可変圧縮比機構を備えた内燃機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の圧縮比を補正してトルクを増加させても良い。可変バルブタイミング機構を備えた内燃機関の場合にはＥＧＲ取り出し無し気筒の吸気バルブや排気バルブの開閉弁時期やリフト量を補正してトルクを増加させても良い。
【００４５】
要は、ＥＧＲガス成分への影響が無いＥＧＲ取り出し無し気筒の燃焼制御を補正することによって、減筒運転に起因するトルク低下を補うようにすれば良い。
【００４６】
ＥＧＲガスの流通経路の温度が上昇すれば、当該流通経路をＥＧＲガスが通過する過程で凝縮水が生じにくくなる。
【００４７】
従って、上記構成において、前記減筒運転手段は、前記判定手段によって判定される前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が高温状態になるほど、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒において燃料カット制御を行う気筒の数を減少させるようにしても良い。
【００４８】
燃料カット制御の実施対象となる気筒の数を減少させると、その分ＥＧＲガス中の空気の割合が小さくなり、既燃ガスの割合が大きくなるが、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態がある程度高温状態であれば、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が大きくなっても凝縮水の発生量が増加する虞は少ない。
【００４９】
減筒運転における燃料カット制御実施対象の気筒数を減らしていくことにより、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路の暖機を促進させることができる。
【００５０】
燃料カット制御の実施対象となる気筒数を減少させるタイミングは、その燃料カット制御対象の気筒数の減少によるＥＧＲガス中の既燃ガスの割合の増加の程度や、既燃ガスの割合の増加に起因する凝縮水の発生量の変化の程度や、その時点での内燃機関の水温等の燃焼安定性に関わるパラメータや、それを考慮した凝縮水による燃焼安定性への影響の大きさ等の諸条件を考慮して定めると好適である。
【００５１】
以上説明したように、ＥＧＲ取り出し有り気筒とＥＧＲ取り出し無し気筒とを有する内燃機関に本発明を好適に適用することが可能である。
【００５２】
ＥＧＲ取り出し有り気筒やＥＧＲ取り出し無し気筒の具体的な構成としては、例えば、単一のバンクを有する内燃機関において、そのバンク内の一部の気筒に連通する第１の排気通路と、残りの気筒に連通する第２の排気通路と、を有し、第１の排気通路と吸気通路とをＥＧＲ通路により接続する構成とすれば、第１の排気通路に連通する気筒がＥＧＲ取り出し有り気筒ということになり、第２の排気通路に連通する気筒がＥＧＲ取り出し無し気筒ということになる。
【００５３】
この場合、第１の排気通路と第２の排気通路とはそのまま独立して大気に開放するように構成しても良いし、下流側において第１の排気通路と第２の排気通路が合流するように構成しても良いが、後者の構成とする場合には、第１の排気通路と第２の排気通路との合流箇所は第１の排気通路におけるＥＧＲ通路の接続箇所より下流側となるようにする。
【００５４】
また、複数のバンクを有する内燃機関においては、ＥＧＲ取り出し有り気筒のみを有するバンクや、ＥＧＲ取り出し無し気筒のみを有するバンクといったように、ＥＧＲ取り出しの有無をバンク毎に構成しても良い。
【発明の効果】
【００５５】
本発明により、ＥＧＲ通路により外部ＥＧＲを行う内燃機関において、コストアップや装置の複雑化を抑えつつ、ＥＧＲ通路や吸気通路等のＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスから凝縮水が生じて、当該凝縮水に起因して燃焼が不安定化することを抑制することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
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。
【実施例１】
【００５７】
図１は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御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。
【００５８】
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吸気通路７が接続されている。第１吸気通路６と第２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。
【００５９】
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排気通路１０が接続されて
いる。
【００６０】
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排気通路９が接続されている。
【００６１】
第１排気通路１０と第２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。
【００６２】
第１バンク２の各気筒４の吸気ポートに燃料を噴射する第１燃料噴射弁１６と、第２バンク３の各気筒５の吸気ポートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁１７と、が備えられている。第１燃料噴射弁１６による燃料噴射と、第２燃料噴射弁１７による燃料噴射とは、後述するＥＣＵ１８によって独立に制御可能に構成されている。
【００６３】
第１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の各気筒４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が配置されている。
【００６４】
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が配置されている。
【００６５】
第１バンク２の各気筒４は、その排気の一部が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に流入させられる気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有り気筒」に相当する。
【００６６】
一方、第２バンク３の各気筒５は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２によって取り出されない気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無し気筒」に相当する。
【００６７】
エンジン１にはエンジン１の冷却水の温度を測定する水温センサ１５が備えられている。
【００６８】
エンジン１にはＥＣＵ１８が備えられている。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や制御マップが記憶された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。
【００６９】
ＥＣＵ１８には水温センサ１５その他のエンジン１の運転状態を把握するための各種物理量を測定するセンサが接続され、それら各種センサによる測定データがＥＣＵ１８入力されるようになっている。
【００７０】
また、ＥＣＵ１８にはＥＧＲ弁１３、スロットル弁１４、第１燃料噴射弁１６、第２燃料噴射弁１７、その他のエンジン１の運転状態を制御するための機器が接続され、それら各種機器の動作がＥＣＵ１８からの制御信号によって制御されるようになっている。
【００７１】
このように、ＥＧＲ通路１２によって外部ＥＧＲを行うエンジンでは、エンジン停止要求直前にＥＧＲが行われていた場合、エンジン停止後にＥＧＲ通路１２や、共有吸気通路８、第１吸気通路６及び第２吸気通路７等の、ＥＧＲガスの流通経路内にＥＧＲガスが残留し、エンジン１やＥＧＲガスの流通経路の温度低下に伴って残留ＥＧＲガスが冷却され、残留ＥＧＲガスから凝縮水が生じる可能性がある。
【００７２】
このようにエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内で生じた凝縮水は、次回のエンジン始動時に気筒４や気筒５に吸入され、始動時の燃焼を不安定化させる虞がある。
【００７３】
そこで、本実施例では、エンジン停止要求があった場合、第１燃料噴射弁１６を制御して第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行うとともに、ＥＧＲ弁１３及びスロットル弁１４を開弁するようにした。
【００７４】
更に、エンジン停止要求があった時点では第１バンク２の気筒４に対してのみ燃料カット制御を行い、第２バンク３の気筒５に対しては燃料カット制御を行わず、燃料噴射を継続するようにした。そして、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の開始時（すなわちエンジン停止要求時）から所定の遅延期間が経過した時に、第２バンク３の気筒５に対しても燃料カット制御を行うようにした。
【００７５】
この制御によれば、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御が行われる時に、スロットル弁１４が開弁されるので、燃料カット制御実施中も第１バンク２の気筒４には継続的に空気が吸入され、第１バンク２の気筒４からは排気として空気が排出される。
【００７６】
この時、ＥＧＲ弁１３が開弁されているので、第１バンク２の気筒４から排出された空気の一部はＥＧＲ通路１２によって取り出され、ＥＧＲ通路１２を通過して共有吸気通路８に流入し、第１吸気通路６及び第２吸気通路７を流れる。すなわち、ＥＧＲガスの流通経路に空気が流れる。
【００７７】
この空気の流れによって、ＥＧＲガスの流通経路内に存在するＥＧＲガスが該流通経路から掃気されるので、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内に残留するＥＧＲガスの量を低減することができる。
【００７８】
従って、エンジン停止中にこの残留ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。これにより、次回のエンジン１の始動時に気筒４、５に凝縮水が流入して燃焼を不安定化させることを抑制することが可能となる。
【００７９】
上記説明した本実施例のエンジン停止時の制御について、図２に基づいて説明する。図２は本実施例のエンジン停止時の制御ルーチンを表すフローチャートである。この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。
【００８０】
ステップＳ１０１において、ＥＣＵ１８は、エンジン停止要求がある否かを判定する。エンジン停止要求がある場合（Ｙｅｓ）は、ＥＣＵ１８はステップＳ１０３に進む。エンジン停止要求が無い場合（Ｎｏ）は、ＥＣＵ１８はステップＳ１０２に進む。
【００８１】
ステップＳ１０２において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の燃料噴射制御、スロットル弁１４の開度制御、ＥＧＲ弁１３の開度制御について、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従った通常制御を行う。
【００８２】
ステップＳ１０３において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２の気筒４の燃料カット制御開始タイミングに対する、第２バンク３の気筒５の燃料カット制御開始タイミングの遅延期間を設定する。ここで、この遅延期間の設定について説明する。
【００８３】
上述したように、本実施例では、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行うことにより、エンジン１の回転が停止するまでの期間、ＥＧＲガス
の流通経路内に空気の流れが生じる。この空気の流れはエンジン１の回転が停止するまで継続する。
【００８４】
従って、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間が長いほど、ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスがより確実に掃気され、エンジン停止後のＥＧＲガス流通経路内の残留ＥＧＲガスの量をより確実に低減することができる。
【００８５】
本実施例では、エンジン停止要求時に第１バンク２の気筒４に対してはすぐに燃料カット制御が実施されるが、第２バンク３の気筒５に対してはエンジン停止要求から遅延期間をおいて燃料カット制御が実施される。
【００８６】
この遅延期間が長くなるほど、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間は長くなる。すなわち、この遅延期間を調節することにより、ＥＧＲガス流通経路内のＥＧＲガスを空気によって掃気する期間を調節することができる。つまり、遅延期間を長くすれば、ＥＧＲガス流通経路内の残留するＥＧＲガスの量をより低減することができる。
【００８７】
ここで、外気温が低いほど、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却され易く、従って流通経路内にＥＧＲガスが残留している場合には凝縮水が生じ易い。
【００８８】
従って、外気温が低いほど、より確実にＥＧＲガス流通経路内の残留ＥＧＲガス量を低減することが好ましい。
【００８９】
そこで、本実施例では、エンジン停止要求時の外気温が低いほど、上記遅延期間を長く設定することとした。
【００９０】
図３は、エンジン停止要求時の外気温と、第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を開始してから、第２バンク３の気筒５に対して燃料カット制御を開始するまでの遅延サイクル数と、の関係を示す図である。
【００９１】
図３の破線Ａは、エンジン停止中に生じる凝縮水の量が次回エンジン始動時の燃焼を不安定化させるほどの量にならないようにすることが可能な遅延サイクル数の下限値を示している。すなわち、エンジン停止要求時の外気温に応じて決まるこの下限遅延サイクル数以上のサイクル数だけ、第２バンク３の燃料カット制御を第１バンク２の燃料カット制御に対して遅延させるようにすれば、次回エンジン再始動時に凝縮水によって燃焼が不安定化することを好適に抑制することが可能となる。
【００９２】
本実施例では、図３に示すように、エンジン停止要求時の外気温ＴがＴｉ−１＜Ｔ≦Ｔｉ（ｉ＝１、２、３、４）（Ｔ０＜Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）の場合には、第１バンク２の燃料カット制御開始から第２バンク３の燃料カット制御開始までの遅延サイクル数をＮｉ（ｉ＝１，２，３，４）（Ｎ１＞Ｎ２＞Ｎ３＞Ｎ４）に設定することとした。但し、これは一例であって、要は、外気温に対して破線Ａで示されるサイクル数より多いサイクル数遅延させるようにすれば良い。
【００９３】
図２に戻って、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の燃料噴射制御、スロットル弁１４の開度制御、ＥＧＲ弁１３の開度制御について、エンジン停止時の制御を実行する。すなわち、スロットル弁１４及びＥＧＲ弁１３の開度をそれぞれ全開にする。また、第１バンク２の気筒４に対して燃料カット制御を行う。
【００９４】
更に、第２バンク３の気筒５については、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施と同時に、燃料噴射量を増量する。この燃料噴射量の増量分は、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するように設定する。
【００９５】
こうすることにより、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御実施時にトルク段差が生じることを抑制でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【００９６】
その後、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を徐々に減少させ、ステップＳ１０４で設定した遅延サイクル数経過後に、第２バンク３の気筒５に対して燃料カット制御を行う。
【００９７】
以上のような制御ルーチンを実行することにより、エンジン停止要求時からエンジン１の回転が停止するまでの期間に、ＥＧＲガスの流通経路内のＥＧＲガスが空気によって掃気され、該流通経路内のＥＧＲガスの量が減少するので、エンジン１の回転が停止した後のエンジン停止中に該流通経路内に残留しているＥＧＲガスから凝縮水が生じることを抑制できる。
【００９８】
また、凝縮水が生じても、次回エンジン始動時の燃焼を不安定化させるほどの量の凝縮水が生じることを抑制できる。従って、次回エンジン始動時に安定した燃焼を行わせることができる。
【００９９】
本実施例のＥＧＲ通路１２が、本発明におけるＥＧＲ通路に相当する。本実施のＥＧＲ弁１３が、本発明のＥＧＲ弁に相当する。本実施例のスロットル弁１４が、本発明のスロットル弁に相当する。本実施例の第１燃料噴射弁１６及び第２燃料噴射弁１７が、本発明における燃料制御手段に相当する。本実施例のステップＳ１０３〜１０４を実行するＥＣＵ１８が、本発明における機関停止制御手段に相当する。
【実施例２】
【０１００】
上述した実施例１では、本発明におけるＥＧＲ取り出し有り気筒に相当する気筒のみから成る第１バンク２と、ＥＧＲ取り出し無し気筒に相当する気筒のみから成る第２バンク３と、の２つのバンクを備えたエンジン１に本発明を適用した例について説明したが、本実施例では、単一のバンクを有するエンジンに本発明を適用した例について説明する。
【０１０１】
図４は、本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御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。
【０１０２】
図４において、エンジン１０００は、４つの気筒４１、４２、５１、５２を含むバンク２０を有する４気筒エンジンである。バンク２０には各気筒に連通する吸気通路８０が接続されている。また、バンク２０には気筒４１、４２に連通する第１排気通路１００と、気筒５１、５２に連通する第２排気通路９０と、が接続されている。第１排気通路１００と第２排気通路９０とは下流において共有排気通路１１０に集合している。
【０１０３】
気筒４１、４２の吸気ポートに燃料を噴射する第１燃料噴射弁１６１、１６２と、気筒５１、５２の吸気ポートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁１７１、１７２と、が備えられている。第１燃料噴射弁１６１、１６２による燃料噴射と、第２燃料噴射弁１７１、１７２による燃料噴射とは、ＥＣＵ１８によって独立に制御可能に構成されている。
【０１０４】
第１排気通路１００と吸気通路８０とは、ＥＧＲ通路１２０によって連通している。気筒４１、４２から排出された排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出され、ＥＧＲ通路１２０を通ってＥＧＲガスとして吸気通路８０に流入する。ＥＧＲ通路１２０の途中
にはＥＧＲ通路１２０を流れるＥＧＲガスの流量を調節するＥＧＲ弁１３０が配置されている。
【０１０５】
吸気通路８０におけるＥＧＲ通路１２０の接続箇所より上流側には、スロットル弁１４０が配置されている。
【０１０６】
気筒４１、４２は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出され、ＥＧＲガスとして吸気通路８０に流入させられる気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し有り気筒」に相当する。
【０１０７】
一方、気筒５１、５２は、その排気の一部がＥＧＲ通路１２０によって取り出されない気筒であり、本発明における「ＥＧＲ取り出し無し気筒」に相当する。
【０１０８】
エンジン１０００にはエンジン１０００の冷却水の温度を測定する水温センサ１５が備えられている。
【０１０９】
エンジン１０００にはＥＣＵ１８が備えられている。ＥＣＵ１８にはＥＧＲ弁１３０、スロットル弁１４０、第１燃料噴射弁１６１、１６２、第２燃料噴射弁１７１、１７２が接続され、ＥＣＵ１８からの制御信号によってこれらの機器の動作が制御されるように成っている。その他のＥＣＵ１８の構成は実施例１と概略同様である。
【０１１０】
本実施例では、エンジン停止要求時に、ＥＧＲ弁１３０及びスロットル弁１４０の開度をそれぞれ全開にする。また、気筒４１、４２に対して燃料カット制御を行う。
【０１１１】
更に、気筒５１、５２については、気筒４１、４２に対する燃料カット制御の実施と同時に、燃料噴射量を増量する。この燃料噴射量の増量分は、気筒４１、４２に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するように設定する。
【０１１２】
こうすることにより、気筒４１、４２に対する燃料カット制御実施時にトルク段差が生じることを抑制でき、ドライバビリティの低下を抑制することができる。
【０１１３】
その後、気筒５１、５２に対する燃料噴射量を徐々に減少させ、所定の遅延期間経過後に、気筒５１、５２に対して燃料カット制御を行う。遅延期間については、実施例１と同様の考え方により設定する。
【０１１４】
この制御を行うことにより、エンジン停止要求時に気筒４１、４２に対して燃料カット制御が行われてからエンジン１０００の回転が停止するまでの期間に、気筒４１、４２から排出される空気が第１排気通路１００、ＥＧＲ通路１２０、吸気通路８０を含むＥＧＲガスの流通経路内を流れ、この空気の流れによってＥＧＲガスの流通経路内に残留しているＥＧＲガスが掃気される。
【０１１５】
これにより、エンジン１０００の回転が停止した後のエンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路内に存在する残留ＥＧＲガスの量を減少させることができるので、エンジン停止中にこのＥＧＲガスの流通経路が冷却されても、次回のエンジン始動時における燃焼安定性を著しく損なう虞のあるほどの量の凝縮水が残留ＥＧＲガスから生じることを抑制できる。これにより、次回エンジン始動時の燃焼安定性を好適に確保することが可能となる。
【０１１６】
本実施例のＥＧＲ通路１２０が、本発明におけるＥＧＲ通路に相当する。本実施例のＥＧＲ弁１３０が、本発明のＥＧＲ弁に相当する。本実施例のスロットル弁１４０が、本発明のスロットル弁に相当する。本実施例の第１燃料噴射弁１６１、１６２、第２燃料噴射
弁１７１、１７２が、本発明の燃料制御手段に相当する。本実施例においてエンジン停止要求時にＥＧＲ弁１３０及びスロットル弁１４０を開弁し、気筒４１、４２に対して燃料カット制御を行い、該燃料カット制御から所定の遅延期間をおいて気筒５１、５２に対して燃料カット制御を行うＥＣＵ１８が、本発明における機関停止制御手段に相当する。
【実施例３】
【０１１７】
本実施例では、エンジンの運転時にＥＧＲガスから生じる凝縮水による燃焼悪化を抑制する発明の実施例について説明する。
【０１１８】
本実施例に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用する内燃機関及びその吸排気系の概略構成については、実施例１の図１に示したものと概略同一である。
【０１１９】
本実施例では、更に、第１燃料噴射弁１６による第１バンク２の各気筒４への燃料噴射は、３つの気筒４それぞれで独立に制御可能に構成されている。また、第２燃料噴射弁１７による第２バンク３の各気筒５への燃料噴射は、３つの気筒５それぞれで独立に制御可能に構成されている。
【０１２０】
実施例１又は２係るエンジン停止時の制御を実行すれば、エンジン停止時にＥＧＲガスの流通経路内に残留することになるＥＧＲガスの量を減少させることができるので、エンジン停止中にＥＧＲガスの流通経路が冷却された場合においても、次回エンジン始動時の燃焼安定性を著しく悪化させるほどの量の凝縮水が残留ＥＧＲガスから生じることを抑制できる。
【０１２１】
ところで、冷間始動時や外気温が低い場合等、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低くなっている場合には、第１バンク２から排出されてＥＧＲ通路１２に流入した既燃ガスが、低温のＥＧＲ通路１２や吸気通路内で冷却され、凝縮水が生じる可能性がある。この凝縮水が気筒４、５に流入すると、燃焼が不安定化する虞がある。
【０１２２】
そこで、本実施例では、ＥＧＲの実施条件が成立し、且つ、上述のように燃焼を不安定化させ得る量の凝縮水が生じるほどＥＧＲガスの流通経路の温度が低いと判定される場合には、第１バンク２の３つの気筒４のうちの少なくとも一部の気筒について燃料カット制御を行い、第１バンク２に関して減筒運転を行うこととした。
【０１２３】
この制御を行うことによって、第１バンク２から第１排気通路１０に排出される排気のうち、燃料カット制御が行われる気筒からの排気が空気になるため、ＥＧＲ通路１２によって第１排気通路１０から取り出されるＥＧＲガスの一部が空気となる。すなわち、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が低下する。
【０１２４】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水の量を低減することができる。従って、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低い場合であっても、燃焼を不安定化させるほどの量の凝縮水がＥＧＲガスから生じることを抑制することができる。
【０１２５】
これにより、ＥＧＲガスから生じる凝縮水が気筒４、５の燃焼室に流入して燃焼が不安定になることを抑制することが可能となる。
【０１２６】
本実施例では、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態、すなわち、ＥＧＲ通路１２、共有吸気通路８、第１吸気通路６、第２吸気通路７の温度状態を、水温センサ１５によって測定されるエンジン水温に基づいて判定する。
【０１２７】
また、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低いほど、該流通経路をＥＧＲガスが通過する過
程で凝縮水が発生し易い。
【０１２８】
従って、ＥＧＲガスの流通経路の温度が低いほど、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合を小さくすることが好ましい。
【０１２９】
そこで、本実施例では、エンジン水温が低いほど、第１バンク２に対する減筒運転における減筒数（燃料カット制御の対象となる気筒４の数）を多くするようにした。具体的には、図５に示すように、エンジン水温ＴがＴｊ＜Ｔ≦Ｔｊ＋１の場合には、減筒数を２−ｊとする。
【０１３０】
これにより、凝縮水が発生し易い低温状況下では、より確実にＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が小さくされ、凝縮水の発生をより確実に抑制することができる。
【０１３１】
また、ある程度エンジン水温が高い状況下では、燃料が供給され燃焼が行われる気筒数が増加するので、エンジン水温の上昇が促進され、エンジン１やＥＧＲガスの流通経路の暖機を促進することができる。
【０１３２】
ここで、図６を参照して、エンジン１の冷間始動時に本実施例の制御を実行した場合のエンジン水温、凝縮水発生量、第１バンク２の気筒４のうち燃焼が行われている気筒（減筒運転における燃料カット制御の対象となっていない気筒）の個数、及びＥＧＲ通路１２の温度の時間変化の一例について説明する。
【０１３３】
図６において、実線は本実施例の制御を実行した場合の各量の変化を表し、破線は本実施例の制御を行わない従来技術における各量の変化を表す。
【０１３４】
図６（Ａ）はエンジン水温の時間変化を表す図である。図６に示すように、冷間始動時に本実施例の制御を行う場合、減筒運転が行われるため、始動後のエンジン水温の上昇速度は、本実施例の制御を行わない場合の方が速い。
【０１３５】
従って、エンジン水温と関連するＥＧＲ通路１２の温度（ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を代表する）変化も、図６（Ｄ）に示すように、本実施例の制御を行わない場合の方が、本実施例の制御を行った場合と比較して速い。
【０１３６】
しかしながら、本実施例の制御を行う場合、図６（Ｃ）に示すように、エンジン水温、従ってＥＧＲ通路１２の温度が低い状況下では、ＥＧＲ取り出し有り気筒である第１バンク２の気筒４の一部に対して燃料カット制御が実施され、減筒運転が行われる。
【０１３７】
図６（Ｃ）に示すように、エンジン水温Ｔ≦Ｔ１である時刻ｔ１までは、第１バンク２の気筒４のうち２つの気筒４に対して燃料カット制御が行われ、第１バンク２の気筒４のうち燃焼が行われる気筒数は１個である。エンジン水温ＴがＴ１＜Ｔ≦Ｔ２である時刻ｔ１＜ｔ≦ｔ２では、燃焼が行われる気筒数が２つに増やされる。エンジン水温ＴがＴ２＜Ｔとなる時刻ｔ２＜ｔでは、第１バンク２の気筒４の全てに対して燃料供給が行われ、減筒運転は行われない。
【０１３８】
このように、エンジン水温Ｔが低い状況下で第１バンク２に対して減筒運転が行われることにより、ＥＧＲガス中の空気の割合が増加し、既燃ガスの割合が低下する。
【０１３９】
従って、図６（Ｂ）に示すように、本実施例の制御を行わず、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が１００％である場合と比較して、凝縮水の発生量が大幅に低減されている。
【０１４０】
つまり、凝縮水が発生し易い低温状況下では、エンジン水温やＥＧＲ通路１２の温度が本実施例の制御を行わない場合よりも多少低くなっても、ＥＧＲガス中の既燃ガスの割合が本実施例の制御を行わない場合よりも小さいことによる凝縮水の発生量の低減効果が大きい。
【０１４１】
また、エンジン水温が高い場合と比較して、エンジン水温が低い場合の方が、燃焼室内への凝縮水の流入が燃焼安定性に与える影響が大きい。すなわち、エンジン水温がある程度高い場合には、多少凝縮水が燃焼室内に流入しても燃焼安定性が著しく損なわれる可能性は低いが、エンジン水温が低い場合には、凝縮水の流入によって失火等の燃焼不良が発生する可能性が高い。
【０１４２】
このような事情から、エンジン水温が低い状況下では、エンジン１やＥＧＲ通路１２の暖機の速度が多少遅くなっても、凝縮水の発生量をできるだけ少なくすることが、燃焼安定性を確保する点で好適である。
【０１４３】
上述のように、本実施例では、図６（Ｃ）のようにエンジン水温が低い状況下では減筒運転が行われるため、図６（Ａ）、図６（Ｄ）に示すようにエンジン１やＥＧＲ通路１２の暖機速度が遅くなるが、図６（Ｂ）に示すようにＥＧＲガスからの凝縮水の発生量を大幅に低減できるため、エンジン水温が低い状況下での凝縮水に起因する燃焼不良を好適に抑制することが可能となる。
【０１４４】
上記説明した本実施例のエンジン運転中の制御について、図７に基づいて説明する。図７は本実施例のエンジン運転中の制御ルーチンを表すフローチャートである。この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。
【０１４５】
ステップＳ２０１において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲの実施条件が成立しているか否かを判定する。具体的には、エンジン１の運転状態に応じて予め定められたＥＧＲ弁１３の開度マップに基づいて、ＥＧＲ弁１３が開弁される運転状態である場合には、ＥＧＲの実施条件が成立していると判定する。
【０１４６】
ステップＳ２０１においてＥＧＲの実施条件が成立していると判定された場合（Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０１においてＥＧＲの実施条件が成立していないと判定された場合（Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０２に進む。
【０１４７】
ステップＳ２０２において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２及び第２バンク３の燃料噴射制御について、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従った通常制御を行う。
【０１４８】
ステップＳ２０３において、ＥＣＵ１８は、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する。本実施例の場合、水温センサ１５によって測定されたエンジン水温に基づいて、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する。
【０１４９】
測定されたエンジン水温Ｔが、図５を参照して説明した温度Ｔ２より高い場合、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態は十分に暖機された状態であると判定し（ステップＳ２０３：Ｙｅｓ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０２の通常制御を実行する。
【０１５０】
測定されたエンジン水温Ｔが、温度Ｔ２以下の場合、ＥＧＲガスの流通経路の温度状態は十分に暖機されておらず、低温状態であると判定し（ステップＳ２０３：Ｎｏ）、ＥＣＵ１８はステップＳ２０４に進む。
【０１５１】
ステップＳ２０４において、ＥＣＵ１８は、第１バンク２の３つの気筒４のうち、図５に示したエンジン水温と減筒数との関係と、水温センサ１５によって測定されるエンジン水温Ｔと、に基づいて決まる数の気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５２】
すなわち、測定されたエンジン水温ＴがＴ０＜Ｔ≦Ｔ１なら、３つの気筒４のうち２つの気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５３】
測定されたエンジン水温ＴがＴ１＜Ｔ≦Ｔ２なら、３つの気筒４のうち１つの気筒に対して燃料カット制御を行う。
【０１５４】
更に、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を増量する。この増量分は、第１バンク２に対する減筒運転に起因して低下する第１バンク２のトルクを補償するように決定する。
【０１５５】
これにより、第１バンク２に対して減筒運転を行った場合にトルク段差が生じることを抑制できるので、ドライバビリティの悪化を抑制できる。
【０１５６】
本実施例では、エンジン水温に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度を判定する例について説明したが、ＥＧＲガスの流通経路の温度を判定する基準はエンジン水温に限られない。
【０１５７】
例えば、エンジンの冷間始動時における制御の場合は、始動後の経過時間が長くなるほどＥＧＲガスの流通経路の温度が高くなる傾向があるので、エンジン始動後の経過時間に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定するようにしても良い。
【０１５８】
また、同様にエンジンの冷間始動時における制御の場合は、始動後の燃料噴射量の積算値とＥＧＲガスの流通経路の温度との間に相関があるので、始動後の燃料噴射量の積算値に基づいてＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定するようにしても良い。
【０１５９】
また、上記各実施例では、気筒への燃料供給をポート噴射式燃料噴射弁によって行うエンジンに本発明を適用した例について説明したが、本発明は筒内直噴式燃料噴射弁によって気筒への燃料供給を行うエンジンに適用することも可能である。
【０１６０】
また、本実施例では、第１バンク２の気筒４に対する燃料カット制御の実施に起因するトルク低下を補償するために、第２バンク３の気筒５に対する燃料噴射量を増量する例について説明したが、気筒５の点火時期の補正、バルブタイミング変更機構を有しているなら気筒５のバルブタイミングの補正、圧縮比変更機構を有しているなら気筒５の圧縮比の補正、可変容量型過給機を備えているならノズルベーンの開度補正等によってトルク低下を補償するようにしても良い。
【０１６１】
本実施例のステップＳ２０３を実行するＥＣＵ１８が、本発明における判定手段に相当する。
【図面の簡単な説明】
【０１６２】
【図１】実施例１及び３に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１におけるエンジン停止時の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【図３】実施例１におけるエンジン停止時の制御において、外気温に応じて、ＥＧＲ取り出し有り気筒の燃料カット制御に対するＥＧＲ取り出し無し気筒の燃料カット制御の遅延期間を定めるマップの一例を示す図である。
【図４】実施例２に係る内燃機関のＥＧＲ制御装置を適用するエンジンとその吸気系及び排気系の概略構成を示す図である。
【図５】実施例３におけるエンジン運転時の制御において、エンジン水温に応じて、ＥＧＲ取り出し有り気筒の減筒運転における減筒数を定めるマップの一例を示す図である。
【図６】図６（Ａ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるエンジン水温の変化の一例を示す図である。図６（Ｂ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合における凝縮水の発生量の変化の一例を示す図である。図６（Ｃ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるＥＧＲ取り出し有り気筒のうち燃焼が行われる気筒の数の変化の一例を示す図である。図６（Ｄ）は、実施例３におけるエンジン運転時の制御を実行した場合（実線）と実行しなかった場合（破線）の各場合におけるＥＧＲ通路の温度変化の一例を示す図である。
【図７】実施例３におけるエンジン運転時の制御ルーチンを表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１６３】
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吸気通路
７ 第２吸気通路
８ 共有吸気通路
９ 第２排気通路
１０ 第１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 水温センサ
１６ 第１燃料噴射弁
１７ 第２燃料噴射弁
１８ ＥＣＵ
２０ バンク
４１ 気筒
４２ 気筒
５１ 気筒
５２ 気筒
８０ 吸気通路
９０ 第２排気通路
１００ 第１排気通路
１１０ 共有排気通路
１３０ ＥＧＲ弁
１４０ スロットル弁
１６１ 燃料噴射弁
１６２ 燃料噴射弁
１７１ 燃料噴射弁
１７２ 燃料噴射弁
１０００ エンジン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路に設けられたスロットル弁と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット制御を行うとともに、前記スロットル弁及び前記ＥＧＲ弁を開弁する機関停止制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記内燃機関は複数の気筒を有し、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能であり、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒に対してのみ燃料カット制御を開始し、該ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始から所定期間遅延させたタイミングにおいて前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御を開始することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記所定期間は、前記内燃機関の停止要求時点で前記ＥＧＲ通路内に存在するＥＧＲガスを空気によって掃気するのに要する時間に基づいて定められることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記所定期間は、前記内燃機関の外気の温度が低いほど長い期間に設定されることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項において、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時の前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を、前記内燃機関の停止要求直前と比較して増加させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項６】
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する判定手段と、
を有する内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能である
内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲ実施条件が成立し、且つ、前記判定手段により前記ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う減筒運転手段を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記減筒運転手段は、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う場合、当該燃料カット制御を行わない場合と比較して、前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記減筒運転手段は、前記判定手段によって判定される前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が高温状態になるほど、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒において燃料カット制御を行う気筒の数を減少させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項１】
内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路に設けられたＥＧＲ弁と、
前記吸気通路に設けられたスロットル弁と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記内燃機関への燃料供給を停止する燃料カット制御を行うとともに、前記スロットル弁及び前記ＥＧＲ弁を開弁する機関停止制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記内燃機関は複数の気筒を有し、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能であり、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時に、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒に対してのみ燃料カット制御を開始し、該ＥＧＲ取り出し有り気筒に対する燃料カット制御開始から所定期間遅延させたタイミングにおいて前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し無し気筒に対する燃料カット制御を開始することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記所定期間は、前記内燃機関の停止要求時点で前記ＥＧＲ通路内に存在するＥＧＲガスを空気によって掃気するのに要する時間に基づいて定められることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項４】
請求項２又は３において、
前記所定期間は、前記内燃機関の外気の温度が低いほど長い期間に設定されることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項において、
前記機関停止制御手段は、前記内燃機関の停止要求時の前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を、前記内燃機関の停止要求直前と比較して増加させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項６】
複数の気筒を有する内燃機関と、
前記内燃機関の排気通路と吸気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
前記内燃機関への燃料供給を制御する燃料制御手段と、
前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態を判定する判定手段と、
を有する内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されてＥＧＲガスとして前記吸気通路に流入させられる気筒であるＥＧＲ取り出し有り気筒であり、
前記複数の気筒のうちの一部の気筒は、その気筒からの排気の一部が前記ＥＧＲ通路によって取り出されない気筒であるＥＧＲ取り出し無し気筒であり、
前記燃料制御手段は、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒への燃料供給と前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給とを独立に制御可能である
内燃機関のＥＧＲ制御装置であって、
前記ＥＧＲ通路を介して前記吸気通路へＥＧＲガスを流入させるＥＧＲ実施条件が成立し、且つ、前記判定手段により前記ＥＧＲガスの流通経路が所定の暖機状態になっていないと判定される場合、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う減筒運転手段を備えることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記減筒運転手段は、前記燃料制御手段によって前記ＥＧＲ取り出し有り気筒の一部の気筒について燃料カット制御を行う場合、当該燃料カット制御を行わない場合と比較して、前記燃料制御手段による前記ＥＧＲ取り出し無し気筒への燃料供給量を増量することを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【請求項８】
請求項６又は７において、
前記減筒運転手段は、前記判定手段によって判定される前記ＥＧＲガスの流通経路の温度状態が高温状態になるほど、前記ＥＧＲ取り出し有り気筒において燃料カット制御を行う気筒の数を減少させることを特徴とする内燃機関のＥＧＲ制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５９９２１（Ｐ２０１０−５９９２１Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２８８９６（Ｐ２００８−２２８８９６）
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月５日（２００８．９．５）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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