JP6049577B2 - 過給機付きエンジンの排気還流装置 - Google Patents

Description

この発明は、過給機を備えたエンジンに係り、そのエンジンの排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させる過給機付きエンジンの排気還流装置に関する。

従来、例えば、自動車用エンジンの排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）は、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される燃焼後の排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路を介して吸気通路へ導き、吸気通路を流れる吸気と混合させて燃焼室へ還流させるようになっている。ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁により調節されるようになっている。このＥＧＲによって、主として排気中の窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減させることができ、エンジンの部分負荷時における燃費向上を図ることができる。

エンジンの排気は、酸素が含まれていないか酸素が希薄な状態にある。従って、ＥＧＲにより排気の一部を吸気と混ぜることで、吸気中の酸素濃度が低下する。このため、燃焼室では、酸素濃度が低い状態で燃料が燃焼することから、燃焼時のピーク温度が低下し、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ガソリンエンジンでは、ＥＧＲにより吸気中の酸素含有量を増加させることなく、スロットルバルブをある程度閉じた状態においても、エンジンのポンピングロスを低減することができる。

ここで、近時は、エンジンの更なる燃費向上を図るために、エンジンの全運転領域でＥＧＲを行うことが考えられ、大量ＥＧＲを実現することが求められている。大量ＥＧＲを実現するためには、従前の技術に対し、ＥＧＲ通路の内径を拡大したり、ＥＧＲ弁の弁体や弁座の流路開口面積を大きくしたりする必要がある。

ところで、過給機を備えたエンジンにもＥＧＲ装置が設けられることは周知である。下記の特許文献１には、この種の過給機を備えたエンジンに設けられる低圧ループ式のＥＧＲ装置が記載される。この過給機は、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとを備える。このＥＧＲ装置は、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路との間にＥＧＲ通路が設けられ、そのＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられる。このＥＧＲ装置では、厳しいＮＯｘ低減要求に応えながら、ＥＧＲ通路の内部で発生する凝縮水による腐食を防止するために、ＥＧＲ弁を必要に応じて閉弁することによりＥＧＲガスの還流量を制限するようになっている。

特開２０１２−２２９６７９号公報

ところで、特許文献１に記載のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ弁を全閉に閉弁したときに、ＥＧＲ弁より上流のＥＧＲ通路にＥＧＲガスが滞留することがある。このとき、ＥＧＲ弁では、弁座と弁体との間に微細な隙間が生じることがあることから、ＥＧＲ弁の上流側から下流側へのＥＧＲガスの漏れを完全に無くすことは難しい。また、ＥＧＲ弁の全閉時に弁座と弁体との間にデポジット等の異物が噛み込まれることがあり、その場合にもＥＧＲ弁の上流側から下流側へＥＧＲガスが漏れることがある。このようにＥＧＲ弁の下流側へ漏れたＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路から吸気通路へ侵入することになるが、エンジンの停止後等に低温条件下で冷やされると、ＥＧＲガス中の水分により凝縮水が発生することがある。この凝縮水がＥＧＲ通路や吸気通路にて多量に滞留すると、ＥＧＲ通路や吸気通路に腐食が生じたり、滞留した多量の凝縮水がエンジンの燃焼室へ一気に流れてウォータハンマ等の不具合が起きたりするおそれがある。

また、低圧ループ式のＥＧＲ装置では、スロットル弁より下流の吸気通路へ新気を導入するために新気導入通路が設けられることがある。この新気導入通路には、同通路を流れる新気の流量を調節するために新気導入弁が設けられる。この新気導入弁については、その全閉時に下流側から上流側へＥＧＲガスが漏れることがある。例えば、過給機を動作させる過給時にＥＧＲ弁が開弁すると、ＥＧＲガスが吸気と共に吸気通路を介して燃焼室へ押し込まれる。このとき、新気導入弁を全閉にしていても、その弁座と弁体との間に生じた微細な隙間を通じ、新気導入弁の下流側から上流側へＥＧＲガスが漏れるおそれがある。このように新気導入弁の上流側へ漏れたＥＧＲガスが、低温条件下で冷やされると凝縮水を発生させることがある。この凝縮水が新気導入通路に多量に滞留すると、新気導入通路に腐食が生じたり、滞留した多量の凝縮水が新気導入弁の開弁時に燃焼室へ一気に流れてウォータハンマ等の不具合が起きたりするおそれがある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、ＥＧＲ弁の全閉時にＥＧＲ弁の下流側へ漏れたＥＧＲガスから生じる凝縮水がＥＧＲ弁の下流側に多量に滞留することを防止できる過給機付きエンジンの排気還流装置を提供することにある。この発明の別の目的は、上記の目的に加え、新気導入弁の全閉時に新気導入弁の上流側へ漏れたＥＧＲガスから生じる凝縮水が新気導入弁の上流側に多量に滞留することを防止できる過給機付きエンジンの排気還流装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、コンプレッサより下流の吸気通路に設けられる吸気量調節弁と、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、検出される運転状態に基づき少なくとも排気還流弁を制御する制御手段と、制御手段は、検出される運転状態が所定の運転状態となるときに排気還流弁を全閉に閉弁制御することとを備えた過給機付きエンジンの排気還流装置において、排気還流通路の出口が入口よりも垂直方向において高い位置に配置され、排気還流弁の下流側から上流側へ凝縮水が流下可能に設けられると共に、凝縮水が排気還流通路を排気通路へ向けて流下するように設けられ、制御手段は、排気還流弁を全閉に閉弁制御すべきとき、排気還流弁の下流側から凝縮水を排出するために、所定の排出条件が成立したときは、排気還流弁を強制開弁制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、排気還流弁を全閉に閉弁制御すべきときに、所定の排出条件が成立したときは、制御手段により排気還流弁が強制開弁制御されるので、排気還流弁の下流側に生じる凝縮水が、排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、排出条件は、エンジンの暖機完了前（排気還流開始条件成立前でもある。）と、エンジンの減速燃料カット時とを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの暖機完了前（排気還流開始条件成立前でもある。）に排気還流弁の下流側に生じた凝縮水が、排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。また、減速燃料カット時は、吸気量が少なく、排気還流通路の圧力が低く、排気還流が少ないことから、排気還流弁の下流側に生じた凝縮水が吸気通路へ引かれることがない。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、排出条件は、前回の減速燃料カットから所定時間が経過した後であることを更に含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項２に記載の発明の作用に加え、排出条件に、前回の減速燃料カットから所定時間が経過した後であることが含まれるので、排気還流弁の下流側にある程度の量の凝縮水が生じる可能性があるときに、その凝縮水が排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、制御手段は、排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に排気還流弁を強制開弁制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に排気還流弁が強制開弁制御されるので、排気還流弁の下流側から凝縮水を排出する機会が増える。

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、制御手段は、排気還流弁が全閉状態になってからの排気還流弁の上流側から下流側へ漏れる排気還流ガスの推定漏れ量を算出し、排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、推定漏れ量が所定値より多くなり、かつ、エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に排気還流弁を強制開弁制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項３に記載の発明の作用に加え、排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、推定漏れ量が所定値より多くなり、かつ、エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に排気還流弁が強制開弁制御されるので、排気還流弁の下流側にある程度の凝縮水が生じてから、その凝縮水が排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、制御手段は、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の作用に加え、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに排気還流弁が閉弁制御へ戻されるので、その後の排気還流弁の通常制御に支障がない。

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、排出条件は、エンジンの停止実行時を含み、制御手段は、エンジンに始動が要求されたときに排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの停止実行時に、排気還流弁が強制開弁制御されるので、排気還流弁の下流側に生じた凝縮水は、排気還流通路から吸気通路へ引かれることなく、排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。また、エンジンに始動が要求されたときに排気還流弁が閉弁制御へ戻されるので、エンジン始動後における排気還流弁の通常制御に支障がない。

上記目的を達成するために、請求項８に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、排出条件は、エンジンの暖機完了前（排気還流開始条件成立前でもある。）と、エンジンの停止実行時とを含み、制御手段は、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの暖機完了前（排気還流開始条件成立前でもある。）において排気還流弁の下流側に生じた凝縮水は、エンジンの停止実行時に、排気還流通路から吸気通路へ引かれることなく、排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。また、強制開弁制御が開始されてから所定時間が経過したときに、排気還流弁が閉弁制御へ戻されるので、次のエンジン始動時において排気還流弁の通常制御に支障がない。

上記目的を達成するために、請求項９に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、排出条件は、エンジンの始動時と、凝縮水が非凍結の温度状態のときとを含むことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、排出条件は、エンジンの始動時と、凝縮水が非凍結の温度状態のときとを含むので、排気還流弁の下流側に生じた凝縮水は、凍結することなく、排気還流通路から吸気通路へ引かれることなく、排気還流弁の下流側から上流側へ流下し、更に排気還流通路を排気通路へ向けて流下して排出される。

上記目的を達成するために、請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、制御手段は、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項９に記載の発明の作用に加え、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに排気還流弁が閉弁制御へ戻されるので、エンジンの始動時以降における排気還流弁の通常制御に支障がない。

上記目的を達成するために、請求項１１に記載の発明は、請求項９に記載の発明において、制御手段は、強制開弁制御を開始してからエンジンの回転速度が所定値より高くなったときに排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項９に記載の発明の作用に加え、強制開弁制御を開始してからエンジンの回転速度が所定値より高くなったときに排気還流弁が閉弁制御へ戻されるので、エンジンの始動時以降における排気還流弁の通常制御に支障がない。

上記目的を達成するために、請求項１２に記載の発明は、請求項１乃至１１の何れかに記載の発明において、エンジンには、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、新気導入通路における新気の流れを調節するための新気導入弁とが更に設けられ、制御手段は、エンジンの暖機完了前（排気還流開始条件成立前でもある。）、かつ、エンジンが軽負荷運転となるときを条件に閉弁状態の新気導入弁を微開制御することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１乃至１１の何れかに記載の発明の作用に加え、エンジンの暖機完前、かつ、エンジンが軽負荷運転となるときを条件に閉弁状態の新気導入弁が制御手段により微開制御されるので、新気導入弁の上流側で暖機完了前に生じた凝縮水は、新気導入弁の下流側へ噴霧状態で排出され、新気導入通路と吸気通路を介して燃焼室へ吸入される。

上記目的を達成するために、請求項１３に記載の発明は、請求項１２に記載の発明において、制御手段は、排気還流弁の強制開弁制御と新気導入弁の微開制御とを異なるタイミングで実行することを趣旨とする。

上記発明の構成によれば、請求項１２に記載の発明の作用に加え、排気還流弁が強制開弁制御されることで、排気還流ガスがわずかに吸気通路へ流れて燃焼室へ吸入されるおそれがある。また、新気導入弁が微開制御されることで、噴霧状態の凝縮水がわずかに吸気通路へ流れて燃焼室へ吸入される。そこで、排気還流弁の強制開弁制御と新気導入弁の微開制御とが制御手段により異なるタイミングで実行されるので、排気還流ガスと凝縮水とが同時に燃焼室に取り込まれることがない。

請求項１に記載の発明によれば、排気還流弁の全閉時に排気還流弁の下流側へ漏れた排気還流ガスから生じる凝縮水が排気還流弁の下流側に多量に滞留することを防止することができる。この結果、多量の凝縮水により排気還流通路や吸気通路に腐食が生じることを防止することができ、多量の凝縮水がエンジンの燃焼室へ流れることを未然に防止することができる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、暖機還流前に生じる凝縮水を排気通路へ排出することができ、排気還流通路から凝縮水が不用意に燃焼室へ流れることを防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の効果に加え、排気還流弁の下流かから凝縮水を排出するために排気還流弁を強制開弁制御する回数を減らすことができ、排気還流弁の下流側に凝縮水が実質溜まるときだけその凝縮水を排気通路へ排出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、所定の排出条件が成立しなくても、排気還流弁の下流側に凝縮水が多量に溜まる前に、その凝縮水を排気通路へ適宜に排出することができる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項３に記載の発明の効果に加え、所定の排出条件が成立しなくても、排気還流弁の下流側に凝縮水が多量に溜まる前に、その凝縮水を排気通路へ適宜に排出することができる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加え、排気還流弁が強制開弁制御された後に排気還流ガスが不用意に燃焼室へ取り込まれることを防止することができ、排気還流ガスによりエンジンの運転が不安定になることを防止することができる。

請求項７に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、エンジンの停止実行時に排気還流弁の下流側に溜まった凝縮水を排気通路へ向けて排出することができると共に、エンジンの停止後に排気還流弁の下流側に生じた凝縮水を排気通路へ向けて排出することができ、凝縮水が排気還流通路から吸気通路を介して燃焼室へ取り込まれることを防止することができる。また、エンジンの始動後に排気還流ガスが不用意に燃焼室へ取り込まれることを防止することができ、排気還流ガスによりエンジンの運転が不安定になることを防止することができる。

請求項８に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、エンジンの停止実行時に排気還流弁の下流側に溜まった凝縮水を排気通路へ排出することができる。また、次のエンジンの始動時において排気還流ガスが不用意に燃焼室へ取り込まれることを防止することができ、排気還流ガスによりエンジンの運転が不安定になることを防止することができる。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、エンジンの始動時に排気還流弁の下流側に溜まった凝縮水を排気通路へ排出することができる。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、エンジンが始動してから排気還流ガスが不用意に燃焼室へ取り込まれることを防止することができ、排気還流ガスによりエンジンの運転が不安定になることを防止することができる。

請求項１１に記載の発明によれば、請求項９に記載の発明の効果に加え、エンジンが始動してから排気還流ガスが不用意に燃焼室へ取り込まれることを防止することができ、排気還流ガスによりエンジンの運転が不安定になることを防止することができる。

請求項１２に記載の発明によれば、請求項１乃至１１の何れかに記載の発明の効果に加え、新気導入弁の全閉時に新気導入弁の下流側から上流側へ漏れた排気還流ガスから生じる凝縮水が新気導入弁の上流側に多量に滞留することを防止することができる。その結果、多量の凝縮水により新気導入通路に腐食が生じることを防止することができ、多量の凝縮水がエンジンの燃焼室へ流れることを未然に防止することができる。

請求項１３に記載の発明によれば、請求項１２に記載の発明の効果に加え、エンジンの運転時に、燃焼室における混合気の燃焼悪化を抑えることができる。

第１実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。 第１実施形態に係り、ＥＧＲ通路の一部であってＥＧＲ弁が設けられる部分を拡大して示す断面図。 第１実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第１実施形態に係り、吸気温に応じた凍結判定水温を求めるために参照されるマップ。 第２実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第３実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第４実施形態に係り、吸気量に応じたＥＧＲガス漏れカウンタ値を求めるために参照されるマップ。 第５実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第６実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第７実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第８実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第９実施形態に係り、過給機付きエンジンのＥＧＲ装置を含むガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。 第９実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第１０実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。 第１０実施形態に係り、凝縮水排出制御の処理内容の一例を示すフローチャート。

＜第１実施形態＞
以下、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

図１に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置（ＥＧＲ装置）を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。

過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。

過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。

吸気通路３において、過給機７のコンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するためのものである。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。また、インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、本発明の吸気量調節弁の一例に相当し、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がＤＣモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。電子スロットル装置１４の構成として、例えば、特開２０１１−２５２４８２号公報の図１及び図２に記載される「スロットル装置」の基本構成を採用することができる。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。

エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するための、本発明の燃料供給手段の一例に相当するインジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。

この実施形態において、大量ＥＧＲを実現するためのＥＧＲ装置は、低圧ループ式であって、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するためにＥＧＲ通路１７に設けられた排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、排気通路５を流れる排気の一部をＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を通じて吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させるために、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａは、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。また、ＥＧＲ通路１７の入口１７ｂは、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続される。

ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。

図２に、ＥＧＲ通路１７の一部であってＥＧＲ弁１８が設けられる部分を拡大して断面図により示す。図１、図２に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、ＤＣモータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。ＤＣモータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、ＤＣモータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークＬ１だけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。このＥＧＲ弁１８の構成として、例えば、特開２０１０−２７５９４１号公報の図１に記載された「ＥＧＲバルブ」の基本構成を採用することができる。

図１及び図２に示すように、この実施形態では、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａが入口１７ｂよりも垂直方向において高い位置に配置される。また、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ凝縮水が流下可能に設けられると共に、その凝縮水がＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下するように設けられる。より詳細には、図１及び図２に示すように、ＥＧＲ通路１７において、ＥＧＲ弁１８は、弁体３２及び出力軸３４が垂直方向においてストローク運動するように、垂直に配置される。また、ＥＧＲ弁１８より上流のＥＧＲ通路１７は、ＥＧＲ弁１８の直近部分では垂直に伸び、更に上流の部分は排気通路５へ向けて下方へ傾斜するように配置される。その傾斜するＥＧＲ通路１７の部分にＥＧＲクーラ２０が配置される。一方、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７は、ＥＧＲ弁１８の直近部分では下流側へ向けて上方へ傾斜しており、更に下流の部分は吸気通路３へ向けて垂直に配置される。そして、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７の傾斜部分が、凝縮水を捕集するためのトラップ４５となっている。これにより、ＥＧＲ弁１８が全閉に閉弁されたときに、ＥＧＲ弁１８の上流側から下流側へ漏れたＥＧＲガスにつき、その中に含まれる水分により発生した凝縮水は、このトラップ４５に捕集されるようになっている。そして、トラップ４５に捕集された凝縮水は、ＥＧＲ弁１８が開弁したときに、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下するように、ＥＧＲ弁１８の弁座３３の形状と配置が設定される。従って、ＥＧＲ弁１８とＥＧＲ通路１７の出口１７ａとの間の高低差により、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水が吸気通路３へ流れないようになっている。また、ＥＧＲ弁１８とＥＧＲ通路１７の入口１７ｂとの間の高低差により、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下した凝縮水がＥＧＲ通路１７から排気通路５へ向けて流下するようになっている。

この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御及びＥＧＲ制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のＤＣモータ２２及びＥＧＲ弁１８のＤＣモータ３１がそれぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。ＥＣＵ５０は、本発明の制御手段の一例に相当する。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ＤＣモータ２２及びＤＣモータ３１が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための本発明の運転状態検出手段の一例に相当する各種センサ等２７，５１〜５７が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４、空燃比センサ５５、吸気温センサ５６及びイグニションスイッチ５７が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。吸気圧センサ５１は、サージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出する。すなわち、吸気圧センサ５１は、スロットル弁２１より下流のサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出するようになっている。回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３を流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、排気中の空燃比Ａ/Ｆを検出する。エアクリーナ６に設けられた吸気温センサ５６は、吸気通路３へ取り込まれる吸気の温度（吸気温）ＴＨＡを検出する。運転席に設けられたイグニションスイッチ５７は、エンジン１を始動又は停止させるために運転者により操作され、その操作信号を出力する。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ制御を実行するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、通常は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を全閉に閉弁制御するようになっている。

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には全閉に閉弁されるようになっている。

ここで、この低圧ループ式のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ弁１８の全閉時にＥＧＲ弁１８より上流のＥＧＲ通路１７に滞留するＥＧＲガスがＥＧＲ弁１８の下流側へ漏れることがある。そして、その漏れたＥＧＲガスが、ＥＧＲ通路１７や吸気通路３へ侵入し、エンジン１の停止後等の低温条件下（エンジン１の非暖機時を含む）で冷やされて凝縮水が発生するおそれがある。また、この凝縮水がＥＧＲ通路１７や吸気通路３に多量に滞留すると、ＥＧＲ通路１７や吸気通路３に腐食が生じたり、滞留した多量の凝縮水がエンジン１の燃焼室１６へ一気に流れてウォータハンマ等の不具合が起きるおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の全閉時にＥＧＲ弁１８の下流側へ漏れたＥＧＲガスから生じる凝縮水がＥＧＲ弁１８の下流側に多量に滞留することを防止するために、ＥＣＵ５０が以下のような凝縮水排出制御を実行するようになっている。

図３に、凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、先ず、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、吸気温センサ５６の検出値に基づき吸気温ＴＨＡを取り込む。

次に、ステップ１１０で、ＥＣＵ５０は、吸気温ＴＨＡに基づき凍結判定水温ＴＨＣを求める。凍結判定水温ＴＨＣは、凝縮水の凍結を判定するための水温であり、ＥＧＲ通路１７における凝縮水の凍結を判定するための目安となる。ＥＣＵ５０は、例えば、図４に示すような所定のマップを参照することにより、吸気温ＴＨＡに応じた凍結判定水温ＴＨＣを求めることができる。図４に示すように、このマップは、吸気温ＴＨＡが「０℃」前後の低温となる範囲で設定されたものであり、その低温の範囲内で吸気温ＴＨＡが高くなるほど凍結判定水温ＴＨＣが低くなるように設定される。

次に、ステップ１２０で、ＥＣＵ５０は、水温センサ５３の検出値に基づき冷却水温ＴＨＷを取り込む。

次に、ステップ１３０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬを取り込む。ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン負荷ＫＬを、エンジン回転速度ＮＥと吸気圧ＰＭとの関係から求めることができる。

次に、ステップ１４０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬとに基づきＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを求める。ＥＣＵ５０は、所定のマップ（図示略）を参照することにより、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬに応じた目標開度Ｔegrを求めることができる。

次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ１よりも低いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ１は、エンジン１が暖機状態にあるときの目安となる温度であり、例えば「７０℃」を当てはめることができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２２０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１６０へ移行する。この場合、エンジン１は暖機されておらず、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御することになる。

ステップ２２０では、エンジン１が暖機状態にあるとして、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づきＥＧＲ弁１８を制御し、処理をステップ１００へ戻す。

ステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷが、今回求められた凍結判定水温ＴＨＣより高いか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１７０へ移行する。

ステップ２１０では、エンジン１が暖機状態になく、かつ、凝縮水が凍結し得る温度状態にあるとして、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の閉弁制御を継続し、処理をステップ１００へ戻す。

ステップ１７０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が減速燃料カットであるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１が減速状態で、かつ、インジェクタ２５からの燃料噴射が遮断された状態であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１８０へ移行する。

ステップ１８０では、エンジン１が暖機状態になく、かつ、凝縮水が凍結しない温度状態にあり、かつ、エンジン１が減速燃料カットの軽負荷運転状態にあることから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御から強制的に開弁させる。これにより、ＥＧＲ弁１８の下流側にてトラップ４５に捕集された凝縮水が、ＥＧＲ弁１８の上流側へ流れ、ＥＧＲ通路１７を流下して排気通路５へ排出されて処理される。

次に、ステップ１９０で、ＥＣＵ５０は、所定時間の経過を待って処理をステップ２００へ移行する。ここで、所定時間として、例えば「１〜２秒」を当てはめることができる。

そして、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御から閉弁制御へ戻した後、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を全閉に閉弁制御すべきとき、ＥＧＲ弁１８の下流側から凝縮水を排出するために、所定の排出条件が成立したときは、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御するようになっている。ここで、所定の排出条件は、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）と、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより高いことと、エンジン１の減速燃料カット時とを含む。また、ＥＣＵ５０は、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときにＥＧＲ弁１８を閉弁制御へ戻すようになっている。

以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、ＥＧＲ弁１８を全閉に閉弁制御すべきときに、所定の排出条件が成立したときは、ＥＣＵ５０によりＥＧＲ弁１８が強制開弁制御されるので、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じる凝縮水が、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、ＥＧＲ弁１８の全閉時にＥＧＲ弁１８の下流側へ漏れたＥＧＲガスから生じる凝縮水が、ＥＧＲ弁１８の下流側に多量に滞留することを防止することができる。この結果、多量の凝縮水によりＥＧＲ通路１７や吸気通路３に腐食が生じることを防止することができ、多量の凝縮水がエンジン１の燃焼室１６へ流れることを未然に防止することができる。

この実施形態で、所定の排出条件は、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）と、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより高いことと、エンジン１の減速燃料カット時とを含む。従って、エンジン１の暖機完了前にＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水が、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、エンジン１の暖機完了前に生じる凝縮水をＥＧＲ弁１８の下流側から排気通路５へ排出することができる。また、減速燃料カット時は、吸気量Ｇａが少なく、ＥＧＲ通路１７の圧力が低く、ＥＧＲが少ないことから、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水が吸気通路３へ吸引されることがない。このため、ＥＧＲ通路１７から凝縮水が不用意に燃焼室１６へ流れることを防止することができる。 更に、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより低いとき、すなわち、凝縮水が凍結して流れ難くなるような冷間時には、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御が実行されない。このため、ＥＧＲ弁１８の無駄な強制開弁制御を無くすことができる。

この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の下流側にトラップ４５が設けられるので、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水はトラップ４５にて捕集される。そして、ＥＧＲ弁１８が強制開弁制御されたときには、そのトラップ４５から捕集された凝縮水がＥＧＲ弁１８の上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７の傾斜に沿って排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水を、重力によって自然に排気通路５へ排出することができる。

この実施形態では、強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときにＥＧＲ弁１８が閉弁制御へ戻されるされるので、その後のＥＧＲ弁１８の通常制御に支障がない。このため、ＥＧＲ弁１８が強制開弁制御された後にＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができ、ＥＧＲガスによりエンジン１の運転が不安定になることを防止することができる。

また、上記の排出条件が成立したときは、電子スロットル装置１４（スロットル弁２１）が閉弁するので、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御してから閉弁制御に戻しても、スロットル弁２１より上流の吸気通路３の吸気圧に変化がなく、吸気通路３における吸気量Ｇａの変化も微少となる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

なお、以下に説明する各実施形態において前記第１実施形態と同等の構成要素については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図５に、この実施形態の凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図５のフローチャートでは、図３のフローチャートの処理に加え、ステップ１６０とステップ１７０との間にステップ１６５の処理が、ステップ１７０とステップ１８０との間にステップ１７５の処理が、ステップ２００の後にステップ２０５の処理が、ステップ１５０とステップ２２０との間にステップ２１５の処理が設けられた点で図３のフローチャートと異なる。

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ１００〜ステップ１６０の処理を実行し、ステップ１６０の判断結果が肯定となる場合、ステップ１６５で、ＥＣＵ５０は、減速燃料カット無し経過時間Ｔfcoffを取り込む。この経過時間Ｔfcoffは、前回の減速燃料カットが完了してから減速燃料カットが行われなかった経過時間を意味する。ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転時に、前回の減速燃料カットが完了してからの経過時間をカウントすることにより、この経過時間Ｔfcoffを求めることができる。

その後、ステップ１７０の判断結果が肯定となる場合、ステップ１７５で、ＥＣＵ５０は、この経過時間Ｔfcoffが所定値Ｄ１より長いか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、前回の減速燃料カットが完了してから所定時間経過後であるか否かを判断する。ここで、所定値Ｄ１は、全閉に閉弁制御されたＥＧＲ弁１８の上流側から下流側へ漏れたＥＧＲガスによりＥＧＲ弁１８の下流側にある程度の凝縮水が生じ得る時間を意味する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１８０へ移行し、ステップ１８０〜ステップ２００の処理を実行する。

そして、ステップ２００から移行してステップ２０５では、ＥＣＵ５０は、経過時間Ｔfcoffを「０」にリセットし、処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１５０の判断結果が否定となる場合、すなわちエンジン１が暖機状態にある場合は、ステップ２１５で、ＥＣＵ５０は、経過時間Ｔfcoffを「０」にリセットし、処理をステップ２２０へ移行する。

上記制御によれば、第１実施形態と異なり、所定の排出条件は、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）と、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより高いことと、エンジン１の減速燃料カット時と、前回の減速燃料カットから所定時間（所定値Ｄ１）が経過した後であることとを含む。すなわち、上記制御によれば、第１実施形態の排出条件に加え、前回の減速燃料カットから所定時間（所定値Ｄ１）が経過した後であるときに、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御するようになっている。

以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、第１実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、所定の排出条件に、前回の減速燃料カットから所定時間（所定値Ｄ１）が経過した後であることが含まれるので、ＥＧＲ弁１８の下流側、すなわちトラップ４５にある程度の量の凝縮水が生じる可能性があるときに、その凝縮水がＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、トラップ４５から凝縮水を排出するためにＥＧＲ弁１８を強制開弁制御する回数を減らすことができ、トラップ４５に凝縮水が実質溜まるときだけその凝縮水を排気通路５へ排出することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第２実施形態と構成が異なる。図６に、この実施形態の凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図６のフローチャートでは、図５のフローチャートの処理において、ステップ１３０の代わりにステップ１３５の処理が設けられ、ステップ２５０とステップ２６０の処理が新たに設けられた点で図５のフローチャートと異なる。

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ１００〜ステップ１２０の処理を実行した後、ステップ１３５では、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２及びエアフローメータ５４の検出値に基づきエンジン回転速度ＮＥ、エンジン負荷ＫＬ及び吸気量Ｇａを取り込む。

その後、ステップ１４０〜ステップ１７０の処理を実行し、ステップ１７０の判断結果が否定となる場合、ステップ２５０で、ＥＣＵ５０は、経過時間Ｔfcoffが所定値Ｅ１より長いか否かを判断する。この所定値Ｅ１は、前述した所定値Ｄ１よりも短い時間に相当する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２６０へ移行する。

ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた吸気量Ｇａが所定値Ｆ１よりも多いか否かを判断する。ここで、所定値Ｆ１は、エンジン１が軽負荷運転となるときの吸気量Ｇａの下限値に相当する。この判断結果が否定となる場合、エンジン１が軽負荷運転であるとして、ＥＣＵ５０は処理をステップ１８０へ移行し、ステップ１８０〜ステップ２０５の処理を実行する。この判断結果が肯定となる場合、エンジン１が中負荷又は高負荷の運転状であるとして、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、第２実施形態の制御に加え、次のような制御を行うようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、所定の排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、前回の減速燃料カットから所定時間（所定値Ｅ１（＜Ｄ１））経過後であれば、吸気量Ｇａが所定値Ｆ１より多くないとき、すなわちエンジン１が所定の軽負荷運転となるときを条件にＥＧＲ弁１８を強制開弁制御するようになっている。

以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、第２実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、所定の排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、エンジン１が所定の軽負荷運転となるときを条件にＥＧＲ弁１８が強制開弁制御されるので、ＥＧＲ弁１８の下流側のトラップ４５から凝縮水を排出する機会が増える。このため、所定の排出条件が成立しなくても、トラップ４５に凝縮水が多量に溜まる前に、その凝縮水を排気通路５へ適宜に排出することができる。

ここで、前記各実施形態と同様、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御が実行されるときとは、ＥＧＲ弁１８を開弁してＥＧＲガスが吸気通路３へ侵入することがなく、新気が吸気通路３へ吸入されるエンジン１の減速燃料カット時であることが望ましい。第２実施形態では、エンジン１で減速燃料カットが行われないときは、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を実行することができず、その間はＥＧＲ弁１８の下流側から凝縮水を排気通路５へ排出することができなかった。この実施形態では、エンジン１で減速燃料カットが行われない場合でも、前回の減速燃料カットから所定時間（所定値Ｅ１（＜Ｄ１））経過後であれば、エンジン１が所定の軽負荷運転となるときにＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を実行することができる。エンジン１の軽負荷運転域では、エンジン１の背圧が低く、ＥＧＲ弁１８を開弁してもＥＧＲガスの流量が少なく、その流速も非常に遅いので、吸気通路３にＥＧＲガスが侵入することがほとんどなく、ＥＧＲ弁１８の下流側のトラップ４５に溜まった凝縮水を、ＥＧＲ通路１７を介して排気通路５へ排出することができる。

＜第４実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第３実施形態と構成が異なる。図７に、この実施形態の凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図７のフローチャートでは、図６のフローチャートにおいて、ステップ１３５とステップ１４０の間にステップ１３６とステップ１３７の処理が新たに設けられ、ステップ２０５の後にステップ２０６の処理が新たに設けられ、ステップ２５０の代わりにステップ２５５の処理が設けられた点で図６のフローチャートと異なる。

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ１００〜ステップ１３５の処理を実行した後、ステップ１３６で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた吸気量Ｇａに基づき時間当たりのＥＧＲガス漏れカウンタ値Ｃegrを求める。このカウンタ値Ｃegrは、全閉状態のＥＧＲ弁１８から漏れる単位時間当たりのＥＧＲガス漏れ量を推定する値を意味する。ＥＣＵ５０は、例えば、図８に示すような所定のマップを参照することにより、吸気量Ｇａに応じたＥＧＲガス漏れカウンタ値Ｃegrを求めることができる。図８に示すように、このマップは、吸気量Ｇａが多くなるほどカウンタ値Ｃegrが曲線的に大きくなるように設定されている。全閉状態のＥＧＲ弁１８に漏れがある場合、ＥＧＲ弁１８の下流側へのＥＧＲガスの漏れ量は、エンジン１の背圧が高くなるほど多くなる傾向がある。ここで、エンジン１の背圧は吸気量Ｇａにほぼ比例するので、図８に示すような吸気量Ｇａに応じたＥＧＲガス漏れカウンタ値Ｃegr（時間当たりのＥＧＲガス漏れ量）のマップを参照することにより、ＥＧＲ弁１８の下流側へのＥＧＲガスの漏れ量を予想することができる。

次に、ステップ１３７で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲガス漏れ積算カウンタ値ＴＣegrを求める。ＥＣＵ５０は、前回までの積算カウンタ値ＴＣegrに今回求められたカウンタ値Ｃegrを加算することにより、今回の積算カウンタ値ＴＣegrを求めることができる。この積算カウンタ値ＴＣegrは、ＥＧＲ弁１８が全閉状態となってからＥＧＲ弁１８の上流側から下流側へ漏れたＥＧＲガスの全ての推定漏れ量を意味する。

その後、ＥＣＵ５０は、ステップ１４０以降の処理を実行し、ステップ２０５から移行してステップ２０６で、積算カウンタ値ＴＣegrを「０」にリセットし、処理をステップ１００へ戻す。

また、ステップ１７０から移行してステップ２５５では、ＥＣＵ５０は、積算カウンタ値ＴＣegrが所定値Ｇ１よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２６０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、第３実施形態の制御に加え、次のような制御を行うようになっている。すなわち、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が全閉状態になってからのＥＧＲ弁１８の上流側から下流側へ漏れるＥＧＲガスの推定漏れ量（積算カウンタ値ＴＣegr）を算出する。そして、ＥＣＵ５０は、所定の排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、その推定漏れ量が所定値Ｇ１より多くなり、かつ、吸気量Ｇａが所定値Ｆ１より多くないとき、すなわちエンジン１が所定の軽負荷運転となるときを条件にＥＧＲ弁１８を強制開弁制御するようになっている。

以上説明したようにこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、第３実施形態の作用効果に加え、次のような作用効果を有する。すなわち、所定の排出条件の一つである減速燃料カット時が成立しなくても、ＥＧＲガスの推定漏れ量（積算カウンタ値ＴＣegr）が所定値Ｇ１より多くなり、かつ、エンジン１が所定の軽負荷運転となるときを条件にＥＧＲ弁１８が強制開弁制御される。従って、ＥＧＲ弁１８の下流側のトラップ４５にある程度の凝縮水が生じてから、その凝縮水がトラップ４５からＥＧＲ弁１８の上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、所定の排出条件が成立しなくても、トラップ４５に凝縮水が多量に溜まる前に、その凝縮水をＥＧＲ通路１７を介して排気通路５へ適宜に排出することができる。

＜第５実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第１実施形態と構成が異なる。図９に、この実施形態の凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ３００で、ＥＣＵ５０は、イグニションがオフであるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１を停止させるためにイグニションスイッチ５７がオフ操作されているか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３３０へ移行する。

ステップ３１０では、イグニションがオフであることから、ＥＣＵ５０は、エンジン１の停止を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、インジェクタ２５からの燃料噴射を停止させ、点火プラグ２９による点火動作を停止させる。また、ＥＣＵ５０は、エンジン停止フラグＸＥＳＴＯＰを「１」に設定する。このフラグＸＥＳＴＯＰは、エンジン１の停止を実行したときに「１」に、エンジン１の始動を実行したときに「０」にリセットされるようになっている。

次に、ステップ３２０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御し、処理をステップ３００へ戻す。これにより、ＥＧＲ弁１８の下流側にてトラップ４５に捕集された凝縮水が、ＥＧＲ弁１８の上流側へ流れ、ＥＧＲ通路１７を流下して排気通路５へ排出されて処理される。

一方、ステップ３３０では、ＥＣＵ５０は、エンジン停止フラグＸＥＳＴＯＰが「０」であるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動を実行したか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３４０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３５０へ移行する。

ステップ３４０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１のアイドルストップが要求されたか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３５０へ移行する。

ステップ３３０又はステップ３４０から移行してステップ３５０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１が停止状態から始動が要求されたか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３６０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３８０へ移行する。

ステップ３６０では、エンジン１の始動が要求されていることから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を開弁状態から閉弁制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の停止前に強制的に開弁されたＥＧＲ弁１８を一旦閉弁状態へ戻す。

次に、ステップ３７０で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、スタータ（図示略）を起動させると共に、インジェクタ２５からの燃料噴射と点火プラグ２９による点火動作を開始させる。また、ＥＣＵ５０は、エンジン停止フラグＸＥＳＴＯＰを「０」にリセットする。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ３００へ戻す。

一方、ステップ３８０では、ＥＣＵ５０は、水温センサ５３の検出値に基づき冷却水温ＴＨＷを取り込む。

次に、ステップ３９０で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ１よりも高いか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４００へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４３０へ移行する。この場合、エンジン１が暖機状態にないことから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御することになる。

そして、ステップ４３０では、エンジン１が暖機状態にないものとして、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の閉弁制御を継続し、処理をステップ３００へ戻す。

一方、ステップ４００では、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬを取り込む。

次に、ステップ４１０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬとに基づきＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを求める。

そして、ステップ４２０で、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づきＥＧＲ弁１８を制御し、処理をステップ３００へ戻す。

上記制御によれば、前記各実施形態と異なり、所定の排出条件は、エンジン１の停止実行時を含む。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御の後、エンジン１に始動が要求されたときにＥＧＲ弁１８を閉弁制御へ戻すようになっている。

以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、前記各実施形態と異なり次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、エンジン１の停止実行時に、ＥＧＲ弁１８が強制開弁制御されるので、ＥＧＲ弁１８の下流側のトラップ４５に生じた凝縮水は、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ引かれることなく、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、エンジン１の停止実行時にトラップ４５に溜まった凝縮水を排気通路５へ向けて排出することができると共に、エンジン１の停止後にトラップ４５に生じた凝縮水を排気通路５へ向けて排出することができ、凝縮水がトラップ４５から吸気通路３を介して燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができる。

また、この実施形態では、エンジン１に始動が要求されたときにＥＧＲ弁１８が閉弁制御へ戻されるので、エンジン１の始動後におけるＥＧＲ弁１８の通常制御に支障がない。このため、エンジン１の始動後にＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができ、ＥＧＲガスによりエンジン１の運転が不安定になることを防止することができる。

＜第６実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第５実施形態と構成が異なる。図１０に、この実施形態の凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１０のフローチャートでは、図９のフローチャートにおけるステップ３８０〜ステップ４３０の代わりに、ステップ５００〜ステップ５７０の処理が設けられた点で図９のフローチャートと異なる。すなわち、図１０のフローチャートでは、ステップ３００の前にステップ５００〜ステップ５３０の処理が設けられ、ステップ３２０の後にステップ５４０及びステップ５５０の処理が設けられる。また、ステップ３５０の後にステップ５６０の処理が設けられ、ステップ５３０の後にステップ５７０の処理が設けられる。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、水温センサ５３の検出値に基づき冷却水温ＴＨＷを取り込む。

次に、ステップ５１０で、ＥＣＵ５０は、吸気圧センサ５１及び回転速度センサ５２の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及びエンジン負荷ＫＬを取り込む。

次に、ステップ５２０で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥとエンジン負荷ＫＬとに基づきＥＧＲ弁１８の目標開度Ｔegrを求める。

次に、ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ１よりも低いか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５７０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３００へ移行し、ステップ３００〜ステップ３７０の処理を実行する。この場合、エンジン１が暖機状態にないことから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を閉弁制御することになる。

ステップ５７０では、エンジン１が暖機状態にあることから、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔegrに基づきＥＧＲ弁１８を制御した後、処理をステップ５００へ戻す。

一方、ＥＣＵ５０は、ステップ３２０で、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御した後、ステップ５４０で、所定時間が経過するのを待って処理をステップ５５０へ移行する。ここで、所定時間として、例えば「１〜２秒」を当てはめることができる。

そして、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御から閉弁制御へ戻した後、処理をステップ５００へ戻す。

一方、ステップ３５０で、エンジン１が停止状態から始動が要求されていない場合は、ＥＣＵ５０は、処理をステップ５６０へ移行し、ＥＧＲ弁１８の閉弁制御を継続し、処理をステップ５００へ戻す。

上記制御によれば、第５実施形態と異なり、所定の排出条件は、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）と、エンジン１の停止実行時とを含む。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときにＥＧＲ弁１８を閉弁制御へ戻すようになっている。

ここで、エンジン１が暖機状態にない場合、エンジン１の停止後は、排気通路５の温度低下が大きいことから、吸気通路３から排気通路５へのガスの流れが発生する。そのため、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御することで、吸気通路３に残留していた残留ＥＧＲガスが、ＥＧＲ通路１７を介して排気通路５へ排出され、更に外部へと排出される。そして、エンジン１の停止後の時間経過と共に排気通路５の温度低下代が小さくなると、吸気通路３から排気通路５への残留ＥＧＲガスの流れが停止する。このとき、排気通路５には、燃焼室１６から排出された排気（水分を含む）が多量に残留しているので、吸気通路３から排気通路５への残留ＥＧＲガスの流れが弱まり、その流れが無くなった時点でＥＧＲ弁１８を強制開弁制御から閉弁制御へ戻すことで、吸気通路３への残留ＥＧＲガスの侵入を防止することができる。

以上説明したこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、第５実施形態と異なり次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、所定の排出条件が、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）と、エンジン１の停止実行時とを含む。従って、エンジン１の暖機完了前において、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水は、エンジン１の停止実行時に、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ引かれることなく、ＥＧＲ弁１８の下流側から上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、エンジン１の停止実行時にトラップ４５に溜まった凝縮水を排気通路５へ排出することができる。

また、この実施形態では、エンジン１の停止実行時に、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御が開始されてから所定時間が経過したときに、ＥＧＲ弁１８が閉弁制御へ戻されるので、次のエンジン始動時においてＥＧＲ弁１８の通常制御に支障がない。このため、次のエンジン１の始動時にＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができ、ＥＧＲガスによりエンジン１の運転が不安定になることを防止することができる。

＜第７実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第７実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１１に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８に係る凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。

処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ７００で、ＥＣＵ５０は、イグニションがオンであるか否かを判断する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１を始動させるためにイグニションスイッチ５７がオン操作されているか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７００へ戻す。

ステップ７１０では、ＥＣＵ５０は、吸気温センサ５６の検出値に基づき吸気温ＴＨＡを取り込む。

次に、ステップ７２０で、ＥＣＵ５０は、吸気温ＴＨＡに基づき凍結判定水温ＴＨＣを求める。

次に、ステップ７３０で、ＥＣＵ５０は、回転速度センサ５２及び水温センサ５３の検出値に基づき、エンジン回転速度ＮＥ及び冷却水温ＴＨＷを取り込む。

次に、ステップ７４０で、ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷが「０℃」より高いか否かを判断する。すなわち、エンジン１の温度状態が凍結温度より高いか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８５０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７５０へ移行する。

ステップ８５０では、エンジン１の温度状態が凍結温度にあることから、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を禁止し、処理をステップ７００へ戻す。ここで、例えば、エンジン１の停止後、冷間時にＥＧＲ弁１８が開弁状態で放置された場合、ＥＧＲ弁１８の出力軸３４とケーシング等との隙間に侵入した凝縮水が凍結して弁体３２が開弁状態で固着することがある。この状態でエンジン１が始動されると、ＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ流れてエンジン１の始動性が悪化するおそれがある。そこで、この不具合を回避するために、ステップ８５０では、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を禁止するようになっている。

一方、ステップ７５０では、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸＥＧＲＯが「１」であるか否かを判断する。このフラグＸＥＧＲＯは、ＥＧＲ弁１８が閉弁制御された場合に「１」に、開弁制御されている場合に「０」に設定されるようになっている。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７６０へ移行する。

ステップ７６０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動時にＥＧＲ弁１８を閉弁状態から強制的に開弁させる。

次に、ステップ７７０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁したか否かを判断する。ＥＣＵ５０は、この判断を、例えば、ＥＧＲ弁１８のＤＣモータ３１に対する指令値に基づいて判断することができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７８０へ移行する。

ステップ７８０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が開弁してから所定時間が経過するのを待って処理をステップ７９０へ移行する。ここで、所定時間として、例えば「１秒」を当てはめることができる。

ステップ７９０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御から閉弁制御へ戻す。そして、ステップ８００で、ＥＣＵ５０は、閉弁フラグＸＥＧＲＯを「１」に設定し、処理をステップ７００へ戻す。

一方、ステップ８１０では、ＥＣＵ５０は、冷却水温ＴＨＷが吸気温ＴＨＡに応じた凍結判定水温ＴＨＣより低いか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８２０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８３０へ移行する。

ステップ８２０では、凝縮水が凍結し得る温度状態にあるとして、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を中断し、処理をステップ７９０へ移行する。

ステップ８３０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の弁体３２が固着状態で異常であるとの判定をする。

その後、ステップ８４０で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ異常処理を実行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、例えば、ＥＧＲ弁１８の異常判定をメモリに記憶したり、運転者に警告したりする処理を実行する。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ７００へ戻す。

上記制御によれば、各実施形態と異なり、所定の排出条件は、エンジン１の始動時と、凝縮水が非凍結の温度状態のときとを含む。また、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときにＥＧＲ弁１８を閉弁制御へ戻すようになっている。ここで、エンジン１が凍結温度状態のときは、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を禁止するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１が凍結温度状態でない場合は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御しても開弁していないときであって、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより低いときは、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を中断し、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御しても開弁していないときであって、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより高いときは、ＥＧＲ弁１８が固着異常であると判定するようになっている。

以上説明したようにこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、前記各実施形態と異なり次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、所定の排出条件が、エンジン１の始動時と、凝縮水が非凍結の温度状態のときとを含むので、ＥＧＲ弁１８の下流側に生じた凝縮水は、凍結することなく、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ引かれることなく、トラップ４５からＥＧＲ弁１８の上流側へ流下し、更にＥＧＲ通路１７を排気通路５へ向けて流下して排出される。このため、エンジン１の始動時にトラップ４５に溜まった凝縮水を排気通路５へ排出することができる。

この実施形態では、エンジン１の始動時に、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御の開始から所定時間が経過したときにＥＧＲ弁１８が閉弁制御へ戻されるので、エンジン１の始動時以降におけるＥＧＲ弁１８の通常制御に支障がない。このため、エンジン１が始動してからＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができ、ＥＧＲガスによりエンジン１の運転が不安定になることを防止することができる。

この実施形態では、エンジン１が凍結温度状態のとき、すなわち、凝縮水が凍結して流れないようなときは、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御が禁止されるので、ＥＧＲ弁１８を無駄に強制開弁制御することがない。

また、この実施形態では、エンジン１が凍結温度状態でないときは、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御しても開弁していないときであって、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより低いときは、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を中断するようになっている。このため、ＥＧＲ弁１８の弁体３２が凍結により固着するおそれがあるときであって、凝縮水が凍結して流れないようなときは、ＥＧＲ弁１８を無理に強制開弁制御することがない。

更に、この実施形態では、エンジン１が凍結温度状態でない場合は、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御しても開弁していないときで、冷却水温ＴＨＷが凍結判定水温ＴＨＣより高いときは、ＥＧＲ弁１８が固着異常であると判定するようになっている。このため、ＥＧＲ弁１８の弁体３２が固着して動かないようなときであって、凝縮水が凍結しないようなときは、ＥＧＲ弁１８を無理に強制開弁制御することがなく、ＥＧＲ弁１８の固着異常を検出することができる。

＜第８実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第８実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第７実施形態と構成が異なる。図１２に、凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１２のフローチャートでは、図１１のフローチャートにおけるステップ７８０に代わりステップ７８５の処理が設けられた点で図１１のフローチャートと異なる。

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ７００〜ステップ７７０の処理を実行した後、ステップ７７０の判断結果が肯定になると、ステップ７８５で、ＥＣＵ５０は、エンジン回転速度ＮＥが所定値Ｎ１より高くなるのを待って処理をステップ７９０へ移行する。すなわち、ＥＣＵ５０は、エンジン１の始動が開始され、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御してからエンジン回転速度ＮＥが所定値Ｎ１より高くなったときにＥＧＲ弁１８を閉弁制御へ戻すようになっている。

従って、この実施形態では第７実施形態と異なり次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御を開始してからエンジン回転速度ＮＥが所定値Ｎ１より高くなったときにＥＧＲ弁１８が閉弁制御へ戻されるので、エンジン１の始動時以降におけるＥＧＲ弁１８の通常制御に支障がない。このため、エンジン１が始動してからＥＧＲガスが不用意に燃焼室１６へ取り込まれることを防止することができ、ＥＧＲガスによりエンジン１の運転が不安定になることを防止することができる。

＜第９実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第９実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、エンジンシステムと凝縮水排出制御の処理内容の点で前記各実施形態と構成が異なる。図１３に、この実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置を含むガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。図１３に示すように、この実施形態では、スロットル弁２１より下流の吸気通路３へ新気を導入するための新気導入通路４１と、新気導入通路４１における新気の流れを調節するための新気導入弁４２が更に設けられる点で図１のエンジンシステムと異なる。新気導入通路４１は、その入口４１ａがＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続され、その出口４１ｂがスロットル弁２１より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３に接続される。新気導入弁４２は、電動弁であって、ＥＣＵ５０により制御されるようになっている。

この実施形態では、前記各実施形態におけるＥＧＲ弁１８に係る凝縮水排出制御に加え、新気導入弁４２に係る凝縮水排出制御を実行するようになっている。図１４に、この実施形態における新気導入弁４２に係る凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１４のフローチャートでは、図３のフローチャートの処理において、ステップ１４０の代わりにステップ６００の処理が設けられ、ステップ１７０〜ステップ２２０の代わりにステップ６１０〜ステップ６５０の処理が設けられる点で図３のフローチャートと異なる。

処理がこのルーチンへ移行し、ステップ１００〜ステップ１３０の処理を実行した後、ステップ５００で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた冷却水温ＴＨＷに基づき新気導入弁４２の目標開度Ｔcavを求める。ＥＣＵ５０は、所定のマップ（図示略）を参照することにより、冷却水温ＴＨＷに応じた目標開度Ｔcavを求めることができる。

その後、ステップ１５０及びステップ１６０の処理を実行し、ステップ１６０の判断結果が肯定となる場合、ステップ６１０で、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれた冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ２（＜Ｔ１）よりも高いか否かを判断する。ここで、所定値Ｔ２として、例えば「５０℃」を当てはめることができる。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６４０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６２０へ移行する。

ステップ６２０では、ＥＣＵ５０は、今回取り込まれたエンジン負荷ＫＬが所定値Ｋ１よりも低いか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６４０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６３０へ移行する。

ステップ６３０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２を微開制御する。すなわち、ＥＣＵ５０は、閉弁状態の新気導入弁４２を微少に開弁させる。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。

一方、ステップ１６０、ステップ６１０又はステップ６２０から移行してステップ６４０では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２の閉弁制御を継続し、処理をステップ１００へ戻す。ここで、ステップ１５０の判断結果が肯定となる場合、すなわち、冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ１より低くなった場合、エンジン１が暖機状態にないことから、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２を全閉に閉弁制御することになる。従って、ステップ６４０では、その閉弁制御を継続することになる。

また、ステップ１５０から移行してステップ６５０では、エンジン１が暖機状態にあるとして、ＥＣＵ５０は、目標開度Ｔcavに基づき新気導入弁４２を制御し、処理をステップ１００へ戻す。

上記制御によれば、前記各実施形態の制御に加え、ＥＣＵ５０は、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）、かつ、エンジン１が軽負荷運転となるときを条件に閉弁状態の新気導入弁４２を微開制御するようになっている。

ここで、全閉状態の新気導入弁４２にガスの漏れがある場合、ＥＧＲ弁１８が開弁されるＥＧＲオン条件下で、かつ、過給機７が作動する過給域では、新気導入弁４２の下流側から上流側へＥＧＲガスが漏れることがある。そして、エンジン１の停止時には、新気導入弁４２より上流の新気導入通路４１に滞留していたＥＧＲガス等が、エンジン１のソーク中に冷えて新気導入通路４１の中に凝縮水が発生することがある。そこで、この実施形態では、エンジン１の停止中に、新気導入弁４２を全閉に閉弁制御し、新気導入弁４２より上流の新気導入通路４１に発生した凝縮水の吸気通路３への侵入を防止するようになっている。

新気導入通路４１から吸気通路３へ凝縮水が漏れると、エンジン１の低温始動に合わせてエンジン１に凝縮水が一気に吸入されて失火を招くおそれがある。そのため、新気導入通路４１で発生した凝縮水は適正に処理する必要がある。そこで、この実施形態では。エンジン１の低温始動後に冷却水温ＴＨＷが、所定値Ｔ２（例えば「５０℃」）よりも高く、エンジン１が暖機状態となる所定値Ｔ１（例えば「７０℃」）より低くなるときの非過給機条件下で、すなわち吸気圧ＰＭが負圧となる条件下で、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２を微開弁させ、新気導入弁４２の上流側から下流側へ凝縮水を噴霧状態で徐々にエンジン１の燃焼室１６へ再吸入させるようになっている。ここでは、冷却水温ＴＨＷが所定値Ｔ２より少し高くなると、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２を微開制御させるので、また、冷却水温ＴＨＷが極低温へ低くなるほど、エンジン１にて混合気の燃焼が悪いので、冷却水温ＴＨＷがＥＧＲを開始すべき低温条件にて新気導入弁４２の微開制御を実行するようになっている。一方、ＥＧＲオンからのエンジン１の減速運転時には、新気導入弁４２を急開弁させる必要があることから、それまでに凝縮水を処理するようになっている。

以上説明したようにこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、前記各実施形態の作用効果に加え次のような作用効果を有する。すなわち、エンジン１の暖機完了前（ＥＧＲ開始条件成立前でもある。）、かつ、エンジン１が軽負荷運転となるときを条件に閉弁状態の新気導入弁４２がＥＣＵ５０により微開制御されるので、新気導入弁４２の上流側で暖機完了前に生じた凝縮水は、新気導入弁４２の下流側へ噴霧状態で排出され、新気導入通路４１と吸気通路３を介して燃焼室１６へ吸入される。このため、新気導入弁４２の全閉時に新気導入弁４２の下流側から上流側へ漏れたＥＧＲガスから生じる凝縮水が新気導入弁４２の上流側に多量に滞留することを防止することができる。その結果、多量の凝縮水により新気導入通路４１に腐食が生じることを防止することができ、多量の凝縮水がエンジン１の燃焼室１６へ流れることを未然に防止することができる。

＜第１０実施形態＞
次に、本発明における過給機付きエンジンの排気還流装置を具体化した第１０実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

この実施形態では、凝縮水排出制御の処理内容の点で第９実施形態と構成が異なる。図１５に、この実施形態におけるＥＧＲ弁１８に係る凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１６に、この実施形態における新気導入弁４２に係る凝縮水排出制御の処理内容の一例をフローチャートにより示す。図１５のフローチャートでは、図３のフローチャートの処理において、ステップ１７０とステップ１８０との間にステップ９００の処理が設けられた点で図３のフローチャートと異なる。また、図１６のフローチャートでは、図１４のフローチャートの処理において、ステップ６１０とステップ６２０との間にステップ９１０の処理が設けられた点で図１４のフローチャートと異なる。

図１５のルーチンにおいて、ステップ１００〜ステップ１７０の処理を実行し、ステップ１７０から移行してステップ９００では、ＥＣＵ５０は、新気導入弁４２は閉弁制御中であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行し、ＥＧＲ弁１８の閉弁制御を継続する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１８０へ移行し、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御する。その後、ＥＣＵ５０は、処理をステップ１９０へ移行する。

一方、図１６のルーチンにおいて、ステップ１００〜ステップ６１０の処理を実行し、ステップ６１０から移行してステップ９１０では、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８は閉弁制御中であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６４０へ移行し、新気導入弁４２の閉弁制御を継続する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６２０へ移行し、ステップ６２０及びステップ６３０の処理を実行する。すなわち、エンジン負荷ＫＬが所定の軽負荷となるときに、新気導入弁４２を微開制御する。

上記制御によれば、前記第９実施形態の制御に加え、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御と新気導入弁４２の微開制御とを異なるタイミングで実行するようになっている。

ここで、ＥＣＵ５０は、エンジン１の低温軽負荷時に、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御することにより滞留ＥＧＲガスを排気通路５へ排出するようになっている。このとき、ＥＧＲ弁１８の開弁により、僅かにＥＧＲガスが吸気通路３へ侵入するので、燃焼室１６での混合気の燃焼が悪化する傾向にある。また、エンジン１の低温軽負荷時に、新気導入弁４２を微開制御することにより滞留ＥＧＲガスを吸気通路３へ排出するようになっている。このとき、新気導入弁４２の微開により、ＥＧＲガスが吸気通路３へ噴霧状態で侵入するので、燃焼室１６での混合気の燃焼悪化を招くおそれがある。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ通路１７からの滞留ＥＧＲガスの排出と、新気導入通路４１からの滞留ＥＧＲガスの排出とを相互にずらすことにより、燃焼室１６での混合気の燃焼悪化を極力抑制するようになっている。

以上説明したようにこの実施形態における過給機付きエンジンの排気還流装置によれば、前記第９実施形態の作用効果に加え次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８が強制開弁制御されることで、ＥＧＲガスがわずかに吸気通路３へ流れて燃焼室１６へ吸入されるおそれがある。また、新気導入弁４２が微開制御されることで、噴霧状態の凝縮水がわずかに吸気通路３へ流れて燃焼室１６へ吸入される。そこで、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８の強制開弁制御と新気導入弁４２の微開制御とがＥＣＵ５０により異なるタイミングで実行されるので、ＥＧＲガスと凝縮水とが同時に燃焼室１６に取り込まれることがない。このため、エンジン１の運転時に、燃焼室１６における混合気の燃焼悪化を抑えることができる。

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜に変更して実施することもできる。

（１）前記各実施形態では、ＥＧＲ弁１８をポペット弁として、かつ、電動弁として構成した。これに対し、ＥＧＲ弁をバタフライ弁として、かつ、電動弁として構成することもできる。

（２）前記第７及び第８の実施形態では、ＥＧＲ弁１８に係る凝縮水排出制御について説明したが、同様の趣旨で、新気導入弁に係る凝縮水排出制御として実行することもできる。この場合、ＥＧＲ弁１８を強制開弁制御する代わりに、新気導入弁を微開制御することになる。

この発明は、例えば、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンにかかわらず自動車用エンジンに利用することができる。

１ エンジン
３ 吸気通路
３ａ サージタンク
５ 排気通路
７ 過給機
８ コンプレッサ
９ タービン
１０ 回転軸
１６ 燃焼室
１７ ＥＧＲ通路（排気還流通路）
１７ａ 出口
１７ｂ 入口
１８ ＥＧＲ弁（排気還流弁）
４１ 新気導入通路
４２ 新気導入弁
５０ ＥＣＵ（制御手段）
５１ 吸気圧センサ（運転状態検出手段）
５２ 回転速度センサ（運転状態検出手段）
５３ 水温センサ（運転状態検出手段）
５４ エアフローメータ（運転状態検出手段）
５６ 吸気温センサ（運転状態検出手段）
５７ イグニションスイッチ（運転状態検出手段）

Claims (13)

1. エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
   前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
   前記コンプレッサより下流の前記吸気通路に設けられる吸気量調節弁と、
   前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、
   前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と、
   前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
   前記エンジンの運転状態を検出するための運転状態検出手段と、
   前記検出される運転状態に基づき少なくとも前記排気還流弁を制御する制御手段と、
   前記制御手段は、前記検出される運転状態が所定の運転状態となるときに前記排気還流弁を全閉に閉弁制御することと
   を備えた過給機付きエンジンの排気還流装置において、
   前記排気還流通路の前記出口が前記入口よりも垂直方向において高い位置に配置され、前記排気還流弁の下流側から上流側へ凝縮水が流下可能に設けられると共に、前記凝縮水が前記排気還流通路を前記排気通路へ向けて流下するように設けられ、
   前記制御手段は、前記排気還流弁を全閉に閉弁制御すべきとき、前記排気還流弁の前記下流側から前記凝縮水を排出するために、所定の排出条件が成立したときは、前記排気還流弁を強制開弁制御する
   ことを特徴とする過給機付きエンジンの排気還流装置。
2. 前記排出条件は、前記エンジンの暖機完了前と、前記エンジンの減速燃料カット時とを含むことを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
3. 前記排出条件は、前回の減速燃料カットから所定時間が経過した後であることを更に含むことを特徴とする請求項２に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
4. 前記制御手段は、前記排出条件の一つである前記減速燃料カット時が成立しなくても、前記エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に前記排気還流弁を強制開弁制御することを特徴とする請求項３に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
5. 前記制御手段は、前記排気還流弁が全閉状態になってからの前記排気還流弁の上流側から下流側へ漏れる前記排気還流ガスの推定漏れ量を算出し、前記排出条件の一つである前記減速燃料カット時が成立しなくても、前記推定漏れ量が所定値より多くなり、かつ、前記エンジンが所定の軽負荷運転となるときを条件に前記排気還流弁を強制開弁制御することを特徴とする請求項３に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
6. 前記制御手段は、前記強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに前記排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
7. 前記排出条件は、前記エンジンの停止実行時を含み、
   前記制御手段は、前記エンジンに始動が要求されたときに前記排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
8. 前記排出条件は、前記エンジンの暖機完了前と、前記エンジンの停止実行時とを含み、 前記制御手段は、前記強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに前記排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
9. 前記排出条件は、前記エンジンの始動時と、前記凝縮水が非凍結の温度状態のときとを含むことを特徴とする請求項１に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
10. 前記制御手段は、前記強制開弁制御を開始してから所定時間が経過したときに前記排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを特徴とする請求項９に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
11. 前記制御手段は、前記強制開弁制御を開始してから前記エンジンの回転速度が所定値より高くなったときに前記排気還流弁を閉弁制御へ戻すことを特徴とする請求項９に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
12. 前記エンジンには、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路における新気の流れを調節するための新気導入弁とが更に設けられ、
    前記制御手段は、前記エンジンの暖機完了前、かつ、前記エンジンが軽負荷運転となるときを条件に閉弁状態の前記新気導入弁を微開制御する
    ことを特徴とする請求項１乃至１１の何れかに記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。
13. 前記制御手段は、前記排気還流弁の前記強制開弁制御と前記新気導入弁の前記微開制御とを異なるタイミングで実行することを特徴とする請求項１２に記載の過給機付きエンジンの排気還流装置。

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