JP7140055B2 - 内燃機関 - Google Patents

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Description

本発明は、排気ガス再循環（Exhaust Gas Recirculation：ＥＧＲ）装置を有する内燃機関に関するものである。
従来より、ＥＧＲ装置を介して吸気管に排気ガスの一部を戻して吸気と混合して吸気マニホールドに供給する技術に関し種々提案されている。例えば、下記特許文献１に記載される内燃機関の制御装置では、内燃機関の冷間始動時に、暖気促進を目的として冷却水の循環を停止させる水止め制御を実行している期間は、流量比調整弁を介して総ＥＧＲガス量に対するＥＧＲクーラを通過するＥＧＲガスの流量比であるＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御される。
また、車両の減速時に、燃料噴射を停止して燃費の向上を図るため燃料カットが行われている期間は、ＥＧＲクーラの温度低下を抑制するため、流量比調整弁を介してＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御される。また、ＥＧＲ弁が全閉とされてＥＧＲ動作が停止されたＥＧＲカットの状態から復帰した直後の期間は、ＥＧＲ経路を構成する部品の温度が低下するため、所定期間だけ流量比調整弁を介してＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定され、ＥＧＲ経路における凝縮水の発生を抑制するように制御されるように構成されている。
特開２０１８－８４２２２号公報
しかしながら、前記特許文献１に記載された内燃機関の制御装置では、冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ、吸気の温度を検出する吸気温度センサ等の異常時に、高負荷運転状態でＥＧＲ／Ｃ比率がゼロに設定されると、高温のＥＧＲガスが流量比調整弁に流れる虞がある。その結果、流量比調整弁に熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生し、機械的信頼性を損なう虞がある。一方、冷却水温度センサや吸気温度センサ等が異常時に、軽負荷運転状態で、ＥＧＲ／Ｃ比率が過大になると、低温のＥＧＲガスがＥＧＲ経路を流れるため、シリンダ内に吸入される吸気温度が下がり、失火が発生する等の燃焼不安定となる虞がある。
そこで、本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、冷却水温度センサ、吸気温度センサ等のセンサ異常時に、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避することができる内燃機関を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明の第１の発明は、内燃機関の排気管と吸気管とを接続するＥＧＲ配管と、ＥＧＲ配管に配置された水冷式のＥＧＲクーラと、前記ＥＧＲクーラの上流側から分岐して、前記ＥＧＲクーラを迂回して前記ＥＧＲ配管に接続されるバイパス配管と、前記ＥＧＲ配管を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、前記ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスの流量の流量比率を調整する流量比調整弁と、前記バイパス配管が前記ＥＧＲ配管に接続される接続部よりも下流側に配置されて、前記ＥＧＲ配管から前記吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ配管の前記ＥＧＲ弁よりも下流側に配置されて、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出装置と、前記流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する異常判定装置と、前記異常判定装置によって前記複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて前記流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する回避制御装置と、を備えた、内燃機関である。
次に、本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限閾値以上であるか否かを判定する上限判定部と、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が燃焼不安定が発生しない下限閾値以下であるか否かを判定する下限判定部と、を有し、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定された場合には、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定されるまで、前記流量比率が１となるように前記流量比調整弁を制御し、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定された場合には、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定されるまで、前記流量比率がゼロとなるように前記流量比調整弁を制御する、内燃機関である。
次に、本発明の第３の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合に前記ＥＧＲ弁を設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を調整し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を前記最大閉塞割合に設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を低減するように制御する、内燃機関である。
次に、本発明の第４の発明は、上記第１の発明に係る内燃機関において、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、を備え、前記回避制御装置は、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御し、前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値よりも高くなるに従って、前記噴射量制限値を引き下げるように制御する、内燃機関である。
次に、本発明の第５の発明は、上記第１の発明乃至第４の発明のいずれか１つの発明に係る内燃機関において、前記異常判定装置によって前記複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、前記複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて前記内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるように前記ＥＧＲ弁と前記流量比調整弁を制御するＥＧＲ制御装置を備えた、内燃機関である。
次に、本発明の第６の発明は、上記第１の発明乃至第５の発明のいずれか１つの発明に係る内燃機関において、前記複数のセンサは、前記吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、を含む、内燃機関である。
第１の発明によれば、異常判定装置によって流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて、流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する。これにより、流量比調整弁を制御するために必要の複数のセンサのうちのいずれかの異常時に、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び失火発生等の燃焼不安定を回避することができる。
第２の発明によれば、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が上限閾値以上であると判定された場合には、ＥＧＲガスの温度が下限閾値以下であると判定されるまで、流量比率が１となるように、つまり、ＥＧＲガスの総てがＥＧＲクーラを流れるように流量比調整弁が設定される。そして、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が下限閾値以下であると判定された場合には、ＥＧＲガスの温度が上限閾値以上であると判定されるまで、流量比率がゼロとなるように、つまり、ＥＧＲガスの総てがバイパス配管を流れるように流量比調整弁が設定される。
これにより、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの温度を下限閾値から上限閾値までの範囲内に納めることが可能となる。その結果、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。
第３の発明によれば、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値未満であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合にＥＧＲ弁を設定して、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整する。一方、ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であると判定された場合には、回避制御装置は、ＥＧＲ弁を所定の最大閉塞割合に設定して、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を低減するように制御する。
これにより、ＥＧＲ弁を流れたＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上になった場合には、ＥＧＲ弁が所定の最大閉塞割合（例えば、９０％）に設定されて、吸気管に流れるＥＧＲガスの流量が最大限に低減される。その結果、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの流量が低減されるため、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができる。
第４の発明によれば、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御する。これにより、高負荷運転状態においても、流量比調整弁を流れるＥＧＲガスの温度を熱害閾値未満に抑えることができ、流量比調整弁に熱害が発生することを防止することができる。
また、回避制御装置は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値よりも高くなるに従って、噴射量制限値を引き下げるように制御する。これにより、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値以上になった場合には、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値よりも高くなるに従って、噴射量制限値を引き下げて、内燃機関の出力制限を行うことができる。その結果、排気ガスの温度を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁に熱害が発生することを確実に防止することができる。
第５の発明によれば、流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるようにＥＧＲ弁と流量比調整弁が制御される。これにより、気筒内に吸入される吸気にＥＧＲガスを混合しても、吸気の温度をエンジン回転数及び燃料噴射量等の運転状態から定まる目標吸気温度に近づくように制御することができる。
第６の発明によれば、複数のセンサは、吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、大気圧を検出する大気圧検出装置と、を含む。これにより、吸気温度検出装置、冷却水温度検出装置、大気圧検出装置のうちのいずれかが異常である場合でも、ＥＧＲ経路に配置される流量比調整弁の熱害発生及び失火発生等の燃焼不安定を回避することができる。
第１実施形態に係る内燃機関の概略構成を説明する図である。 第１実施形態に係る制御装置が実行する吸気温度制御処理の一例を示すメインフローチャートである。 図２に示す第１フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 ＥＧＲガスの温度変化の一例を示す図である。 第２実施形態に係る制御装置が実行する第２フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 ＥＧＲ弁の閉塞割合を決定する閉塞割合マップの一例を示す図である。 第３実施形態に係る制御装置が実行する第３フェイルセーフ処理のサブ処理の一例を示すサブフローチャートである。 燃料の噴射量制限値を決定する最大噴射量制限マップの一例を示す図である。
以下、本発明に係る内燃機関を具体化した第１実施形態乃至第３実施形態に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。先ず、本発明の第１実施形態に係る内燃機関１０の概略構成について図１に基づいて説明する。第１実施形態の説明では、内燃機関１０の例として、車両に搭載された、例えば、ディーゼルエンジンを用いて説明する。
［第１実施形態］
以下、第１実施形態に係る内燃機関１０について、吸気側から排気側に向かって順に説明する。図１に示すように、吸気管１１Ａの流入側には、吸気流量検出装置２１（例えば、吸気流量センサ）が設けられている。吸気流量検出装置２１は、内燃機関１０が吸入した空気の流量に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また吸気流量検出装置２１には、吸気温度検出装置２８Ａ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ａは、吸気流量検出装置２１を通過する吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
吸気管１１Ａの流出側はコンプレッサ３５の流入側に接続され、コンプレッサ３５の流出側は吸気管１１Ｂの流入側に接続されている。ターボ過給機３０は、コンプレッサインペラ３５Ａを有するコンプレッサ３５と、タービンインペラ３６Ａを有するタービン３６とを備えている。コンプレッサインペラ３５Ａは、排気ガスによって回転駆動されるタービンインペラ３６Ａにて回転駆動され、吸気管１１Ａから流入された吸気を吸気管１１Ｂに圧送することで過給する。
コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａには、コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａが設けられている。コンプレッサ上流圧力検出装置２４Ａは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の上流側となる吸気管１１Ａ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ（吸気管１１Ｂにおけるコンプレッサ３５とインタークーラ１６との間の位置）には、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂが設けられている。コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂは、例えば、圧力センサであり、コンプレッサ３５の下流側となる吸気管１１Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
吸気管１１Ｂには、上流側にインタークーラ１６が配置され、インタークーラ１６よりも下流側にスロットル装置４７が配置されている。インタークーラ１６は、コンプレッサ下流圧力検出装置２４Ｂよりも下流側に配置されており、コンプレッサ３５にて過給された吸気の温度を下げる。インタークーラ１６とスロットル装置４７との間には、吸気温度検出装置２８Ｂ（例えば、吸気温度センサ）が設けられている。吸気温度検出装置２８Ｂは、インタークーラ１６にて温度が低下された吸気の温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
スロットル装置４７は、制御装置５０からの制御信号に基づいて吸気管１１Ｂの開度を調整するスロットルバルブ４７Ａを駆動し、吸気流量を調整可能である。制御装置５０は、スロットル開度検出装置４７Ｓ（例えば、スロットル開度センサ）からの検出信号と目標スロットル開度に基づいて、スロットル装置４７に制御信号を出力して吸気管１１Ｂに設けられたスロットルバルブ４７Ａの開度を調整可能である。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて検出したアクセルペダルの踏込量と内燃機関１０の運転状態とに基づいて目標スロットル開度を求める。
アクセルペダル踏込量検出装置２５は、例えば、アクセルペダル踏込角度センサであり、アクセルペダルに設けられている。制御装置５０は、アクセルペダル踏込量検出装置２５からの検出信号に基づいて、運転者によるアクセルペダルの踏込量を検出することが可能である。
吸気管１１Ｂにおけるスロットル装置４７よりも下流側には、圧力検出装置２４Ｃが設けられており、ＥＧＲ配管１３の流出側が接続されている。そして、吸気管１１Ｂの流出側は吸気マニホールド１１Ｃの流入側に接続されており、吸気マニホールド１１Ｃの流出側は内燃機関１０の流入側に接続されている。圧力検出装置２４Ｃは、例えば、圧力センサであり、吸気マニホールド１１Ｃに流入する直前の吸気の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。また、ＥＧＲ配管１３の流出側（吸気管１１Ｂとの接続部）からは、ＥＧＲ配管１３の流入側（排気管１２Ｂとの接続部）から流入してきたＥＧＲガスが、吸気管１１Ｂ内に吐出される。尚、ＥＧＲ配管１３にて形成されるＥＧＲガスが流れる経路は、ＥＧＲ経路に相当する。
内燃機関１０は複数のシリンダ４５Ａ～４５Ｄを有しており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄが、それぞれのシリンダに設けられている。インジェクタ４３Ａ～４３Ｄには、コモンレール４１と燃料配管４２Ａ～４２Ｄを介して燃料が供給されており、インジェクタ４３Ａ～４３Ｄは、制御装置５０からの制御信号によって駆動され、それぞれのシリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に燃料を噴射する。
内燃機関１０には、回転検出装置２２、クーラント温度検出装置２８Ｃ等が設けられている。回転検出装置（エンジン回転数検出装置）２２は、例えば、回転センサであり、内燃機関１０のクランクシャフトの回転数（すなわち、エンジン回転数）に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃは、例えば、温度センサであり、内燃機関１０内に循環されている冷却用クーラント（例えば、冷却水）の温度を検出し、検出した温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
内燃機関１０の排気側には排気マニホールド１２Ａの流入側が接続され、排気マニホールド１２Ａの流出側には排気管１２Ｂの流入側が接続されている。排気管１２Ｂの流出側はタービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は排気管１２Ｃの流入側に接続されている。
排気管１２Ｂには、ＥＧＲ配管１３の流入側が接続されている。ＥＧＲ配管１３は、排気管１２Ｂと吸気管１１Ｂとを連通（接続）し、排気管１２Ｂ（排気経路に相当）の排気ガスの一部を吸気管１１Ｂ（吸気経路に相当）に還流させることが可能である。また、ＥＧＲ配管１３には、バイパス配管１３Ｂ、ＥＧＲクーラ１５、流量比調整弁１４Ａ、ＥＧＲ弁１４Ｂ、ＥＧＲガス温度検出装置１７が設けられている。尚、バイパス配管１３Ｂにて形成される経路は、バイパス経路に相当する。
バイパス配管１３Ｂは、ＥＧＲクーラ１５よりも上流側のＥＧＲ配管１３から分岐して、ＥＧＲクーラ１５を迂回して、再度ＥＧＲ配管１３に接続されている。流量比調整弁１４Ａは、バイパス配管１３ＢとＥＧＲ配管１３との合流部に設けられて、ＥＧＲクーラ１５を流れる排気ガス（ＥＧＲガス）とバイパス配管１３Ｂを流れる排気ガス（ＥＧＲガス）との流量比を調整する。従って、流量比調整弁１４Ａは、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを調整するように構成されている。
ＥＧＲ弁１４Ｂは、流量比調整弁１４Ａよりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３と吸気管１１Ｂとの接続部よりも上流側のＥＧＲ配管１３に設けられている。そして、ＥＧＲ弁１４Ｂは、制御装置５０からの制御信号に基づいて、ＥＧＲ配管１３を介して吸気管１１Ｂに環流させるＥＧＲガスの流量を調整するように構成されている。ＥＧＲ弁１４Ｂを全閉状態（閉塞割合が１００％）にした場合には、流量比調整弁１４Ａを流れて、吸気管１１Ｂ内に環流されるＥＧＲガスがゼロとなる。そして、ＥＧＲ弁１４Ｂを全閉状態から全開状態（閉塞割合が０％）までＥＧＲ配管１３の開度を調整することによって、流量比調整弁１４Ａを流れて、吸気管１１Ｂ内に環流されるＥＧＲガスの流量が増加するように調整する。
ＥＧＲガス温度検出装置１７は、例えば、ガス温度センサであり、ＥＧＲ弁１４Ｂよりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３と吸気管１１Ｂとの接続部よりも上流側のＥＧＲ配管１３に設けられ、ＥＧＲ弁１４Ｂを経由して吸気管１１Ｂに流入されるＥＧＲガスの温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。ＥＧＲクーラ１５は、ＥＧＲ配管１３のバイパス配管１３Ｂとの分岐部よりも下流側で、且つ、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの合流部よりも上流側に配置されている。ＥＧＲクーラ１５は、水冷式で、内燃機関１０内に循環されている冷却水が供給され、流入されたＥＧＲガスを冷却して吐出する。
排気管１２Ｂには、排気温度検出装置２９が設けられている。排気温度検出装置２９は、例えば、排気温度センサであり、排気温度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。制御装置５０は、排気温度検出装置２９を用いて検出した排気温度とＥＧＲ弁１４Ｂの制御状態と内燃機関１０の運転状態等に基づいて、ＥＧＲ配管１３、ＥＧＲクーラ１５（又は、バイパス配管１３Ｂ）及びＥＧＲ弁１４Ｂを経由して吸気管１１Ｂに流入されるＥＧＲガスの温度を推定可能である。
排気管１２Ｂの流出側は、タービン３６の流入側に接続され、タービン３６の流出側は、排気管１２Ｃの流入側に接続されている。タービン３６には、タービンインペラ３６Ａへ導く排気ガスの流速を制御可能な可変ノズル３３が設けられており、可変ノズル３３は、ノズル駆動装置３１によって開度が調整される。制御装置５０は、ノズル開度検出装置３２（例えば、ノズル開度センサ）からの検出信号と目標ノズル開度に基づいて、ノズル駆動装置３１に制御信号を出力して可変ノズル３３の開度を調整可能である。
タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂには、タービン上流圧力検出装置２６Ａが設けられている。タービン上流圧力検出装置２６Ａは、例えば、圧力センサであり、タービン３６の上流側となる排気管１２Ｂ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃには、タービン下流圧力検出装置２６Ｂが設けられている。タービン下流圧力検出装置２６Ｂは、例えば、圧力センサであり、タービン３６の下流側となる排気管１２Ｃ内の圧力に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
排気管１２Ｃの流出側には排気ガス浄化装置６１が接続されている。例えば、内燃機関１０がディーゼルエンジンの場合、排気ガス浄化装置６１には、酸化触媒、微粒子捕集フィルタ、選択還元触媒等が含まれている。
制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）５０は、少なくとも、プロセッサ５１（ＣＰＵ、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit）等）、記憶装置５３（ＤＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＳＲＡＭ、ハードディスク等）を有している。制御装置５０（ＥＣＵ）は、図１に示す検出装置やアクチュエータに限定されず、上記の検出装置を含めた各種の検出装置からの検出信号に基づいて内燃機関１０の運転状態を検出し、上記のインジェクタ４３Ａ～４３Ｄ、ＥＧＲ弁１４Ｂ、流量比調整弁１４Ａ、ノズル駆動装置３１、スロットル装置４７を含めた各種のアクチュエータを制御する。記憶装置５３は、例えば、各種処理を実行するためのプログラムやパラメータ、マップ等を記憶する。
大気圧検出装置２３は、例えば、大気圧センサであり、制御装置５０に設けられている。大気圧検出装置２３は、制御装置５０の周囲の大気圧に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。車速検出装置２７は、例えば、車両速度検出センサであり、車両の車輪等に設けられている。車速検出装置２７は、車両の車輪の回転速度に応じた検出信号を制御装置５０に出力する。
次に、上記のように構成された内燃機関１０において、制御装置５０が実行するＥＧＲ弁１４Ｂ及び流量比調整弁１４Ａを制御して各シリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に吸入される吸気の吸気温度を制御する吸気温度制御処理の一例について図２乃至図４に基づいて説明する。制御装置５０は、起動されると所定時間間隔（例えば、数ミリ秒～数１０ミリ秒間隔）にて、図２に示す処理を起動し、ステップＳ１１へと処理を進める。尚、図２及び図３にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。
図２に示すように、先ず、ステップＳ１１において、制御装置５０は、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生する虞や、燃焼不安定が発生する虞があるか否かを判定する。具体的には、制御装置５０は、吸気温度検出装置２８Ａの異常の有無を表す第１異常フラグと、大気圧検出装置２３の異常の有無を表す第２異常フラグと、クーラント温度検出装置２８Ｃの異常の有無を表す第３異常フラグと、を記憶装置５３から読み出し、第１異常フラグ乃至第３異常フラグのうちのいずれかが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。
尚、制御装置５０は、不図示の処理において、吸気温度検出装置２８Ａの異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第１異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。制御装置５０は、不図示の処理において、大気圧検出装置２３の異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第２異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。
制御装置５０は、不図示の処理において、クーラント温度検出装置２８Ｃの異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第３異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、起動時に、第１異常フラグ乃至第３異常フラグを「ＯＦＦ」に設定して、記憶装置５３に記憶する。
そして、吸気温度検出装置２８Ａ、大気圧検出装置２３、及び、クーラント温度検出装置２８Ｃが全て正常であると判定した場合、つまり、第１異常フラグ乃至第３異常フラグが全て「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、制御装置５０は、流量比調整弁１４ＡとＥＧＲ弁１４Ｂを用いて通常の吸気温度制御を実行した後、当該処理を終了する。例えば、制御装置５０は、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄ内に吸入される吸気の温度を、回転検出装置２２によって検出されるエンジン回転数と燃料噴射量等の運転状態から定まる目標吸気温度に近づくように、流量比調整弁１４ＡとＥＧＲ弁１４Ｂを制御してＥＧＲガスの温度を調整した後、当該処理を終了する。
一方、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常であると判定した場合、つまり、第１異常フラグ乃至第３異常フラグのうちのいずれかが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７が正常であるか否かを判定する。具体的には、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７の異常の有無を表す第４異常フラグを記憶装置５３から読み出し、第４異常フラグが「ＯＮ」に設定されているか否かを判定する。
尚、制御装置５０は、不図示の処理において、ＥＧＲガス温度検出装置１７の異常（例えば、断線や短絡等）の有無を判定し、異常であると判定した場合には、第４異常フラグを記憶装置５３から読み出し、「ＯＮ」に設定して再度記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、起動時に、第４異常フラグを「ＯＦＦ」に設定して、記憶装置５３に記憶する。
そして、ＥＧＲガス温度検出装置１７が正常であると判定した場合、つまり、第４異常フラグが「ＯＦＦ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４において、制御装置５０は、ＥＧＲガス温度検出装置１７を介してＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度を検出して、記憶装置５３に記憶した後、後述のステップＳ１７に進む。
一方、ＥＧＲガス温度検出装置１７が異常であると判定した場合、つまり、第４異常フラグが「ＯＮ」に設定されていると判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１５に進む。ステップＳ１５において、制御装置５０は、排気温度検出装置２９によって排気マニホールド１２Ａの排気ガス温度を検出して記憶装置５３に記憶する。また、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ１６に進む。
ステップＳ１６において、制御装置５０は、排気マニホールド１２Ａの排気ガスの温度と、エンジン回転数と燃料噴射量等の運転状態と、ＥＧＲ弁１４Ｂの制御状態とに基づいて、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を推定して、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度として記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ１７に進む。ステップＳ１７において、制御装置５０は、後述の流量比調整弁１４Ａの熱害発生及び燃焼不安定を回避するための「第１フェイルセーフ処理」を実行した後、当該処理を終了する。
次に、「第１フェイルセーフ処理」について図３及び図４に基づいて説明する。図３に示すように、先ず、ステップＳ１１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図４に示すように、上限閾値Ｔ１は、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約５０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。
そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ１１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、制御装置５０は、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを「１」に設定して、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂに流出するＥＧＲガス温度が低下するように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。
具体的には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全開状態（閉塞割合が０％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、ＥＧＲクーラ１５を流れてＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３を経由して吸気管１１Ｂに流れるように制御する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４ＡのＥＧＲクーラ１５側を全開状態にして、流量比調整弁１４Ａのバイパス配管１３Ｂ側を全閉状態に設定して、バイパス配管１３Ｂを流れて、ＥＧＲ弁１４Ｂに流れるＥＧＲガスの流量がゼロになるように制御する。
一方、上記ステップＳ１１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が上限閾値Ｔ１（例えば、２５０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ１１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、失火等の燃焼不安定が発生しないＥＧＲガス温度の下限である下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）以下であるか否かを判定する。尚、図４に示すように、下限閾値Ｔ２は、上限閾値Ｔ１よりも所定温度（例えば、約５０℃）低く、且つ、失火等の燃焼不安定が発生する失火発生領域の最高のＥＧＲガス温度（例えば、１００℃）よりも所定温度（例えば１００℃）高い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。
そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）以下であると判定した場合には（Ｓ１１３：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ１１４に進む。ステップＳ１１４において、制御装置５０は、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、ＥＧＲクーラ１５を流れるＥＧＲガスの流量の流量比率Ｒを「ゼロ」に設定して、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂに流出するＥＧＲガスの温度が上昇するように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。
具体的には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、バイパス配管１３Ｂを流れてＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３を経由して吸気管１１Ｂに流れるように制御する。つまり、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、ＥＧＲクーラ１５を流れて、ＥＧＲ弁１４Ｂに流れるＥＧＲガスの流量が「ゼロ」になるように制御する。
一方、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）より高い温度であると判定した場合には（Ｓ１１３：ＮＯ）、制御装置５０は、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。従って、流量比調整弁１４Ａの現在の開度（全開又は全閉の状態）が維持される。尚、エンジン始動時には、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定し、凝縮水の発生を防止する。
ここで、制御装置５０が第１フェイルセーフ処理を実行した場合における、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度変化の一例について図４に基づいて説明する。図４に示すように、流量比調整弁１４Ａを全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定して、つまり、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、バイパス配管１３Ｂを流れるように設定する。その結果、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）まで上昇する。これにより、失火等の燃焼不安定を回避することができる。
そして、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）まで上昇すると、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａを全開状態（閉塞割合が０％）に設定して、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの総流量が、ＥＧＲクーラ１５を流れるように設定する。その結果、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）まで低下する。
続いて、再度、流量比調整弁１４Ａが全閉状態（閉塞割合が１００％）に設定される。これにより、ＥＧＲガス温度特性曲線６５に示すように、流量比調整弁１４ＡからＥＧＲ弁１４Ｂを経てＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度は、下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）から上限閾値Ｔ１（例えば、約２５０℃）までの間を繰り返し変動することができる。従って、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。
ここで、制御装置５０は、異常判定装置、回避制御装置、上限判定部、下限判定部、熱害判定部、ＥＧＲ制御装置の一例として機能する。回転検出装置２２は、エンジン回転数検出装置の一例として機能する。各シリンダ４５Ａ～４５Ｄは、気筒の一例として機能する。各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄは、燃料噴射装置の一例として機能する。クーラント温度検出装置２８Ｃは、冷却水温度検出装置の一例として機能する。
［第２実施形態］
次に、本発明に係る内燃機関を具体化した第２実施形態について図５及び図６に基づいて説明する。尚、以下の説明において、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一符号は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。また、図５にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。
第２実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理等は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、制御装置５０は、上記ステップＳ１７において、上記「第１フェイルセーフ処理」に替えて、「第２フェイルセーフ処理」を実行する点で異なっている。
第２フェイルセーフ処理について図５及び図６に基づいて説明する。図５に示すように、先ず、ステップＳ２１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図６に示すように、熱害閾値Ｔ３は、上記上限閾値Ｔ１よりも少し高く（例えば、約３０℃高い）温度で、且つ、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約２０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。
そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ２１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ２１２に進む。ステップＳ２１２において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉鎖割合を最大閉鎖値Ｐ１（例えば、約９０％）に設定し、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの流量を低減した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。これにより、制御装置５０は、流量比調整弁１４Ａに流れるＥＧＲガスの流量がほぼゼロになるように制御する。
一方、上記ステップＳ２１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度が、熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ２１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ２１３に進む。ステップＳ２１３において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度に対応づけられたＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合をマップ６６（図６参照）から求める。そして、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４Ｂを当該閉塞割合に設定し、ＥＧＲ配管１３を流れるＥＧＲガスの流量を調整した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。
尚、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度に対応づけられたＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合のマップ６６は、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）解析、又は、実験により予め取得され、記憶装置５３に予め記憶されている。例えば、図６に示すように、マップ６６は、ＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）の際に、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合が約９０％に設定され、ＥＧＲ弁１４Ｂがほぼ閉じられる。
そして、マップ６６は、ＥＧＲガスの温度が、熱害閾値Ｔ３から上記下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）まで低下するに従って、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合は、約５０％まで徐々に低下するように設定されている。また、ＥＧＲガスの温度が上記下限閾値Ｔ２より低い場合には、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合は、５０％に固定され、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄに供給される吸気の温度低下を抑制している。
これにより、マップ６６に示すように、ＥＧＲガス温度の下限閾値Ｔ２（例えば、２００℃）から熱害閾値Ｔ３（例えば、２８０℃）までの変化に対応して、ＥＧＲ弁１４Ｂの閉塞割合が約５０％から約９０％まで変化して、ＥＧＲガス温度の上昇に伴って、流量比調整弁１４Ａに流入するＥＧＲガスの流量が低減される。従って、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。
［第３実施形態］
次に、本発明に係る内燃機関を具体化した第３実施形態について図７及び図８に基づいて説明する。尚、以下の説明において、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一符号は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成等と同一あるいは相当部分を示すものである。また、図７にフローチャートで示されるプログラムは、記憶装置５３に予め記憶されている。
第３実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理等は、第１実施形態に係る内燃機関１０の構成及び制御処理とほぼ同じである。但し、制御装置５０は、上記ステップＳ１７において、上記「第１フェイルセーフ処理」に替えて、「第３フェイルセーフ処理」を実行する点で異なっている。
第３フェイルセーフ処理について図７及び図８に基づいて説明する。図７に示すように、先ず、ステップＳ３１１において、制御装置５０は、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガス温度を記憶装置５３から読み出し、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）以上であるか否かを判定する。尚、図８に示すように、熱害閾値Ｔ５は、上記上限閾値Ｔ１よりも少し高く（例えば、約２０℃高い）温度で、且つ、流量比調整弁１４Ａに熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生する熱害発生領域の最低のＥＧＲガス温度（例えば、３００℃）よりも所定温度（例えば、約３０℃）低い温度に設定され、記憶装置５３に予め記憶されている。
そして、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、流量比調整弁１４Ａに熱害が発生しないＥＧＲガス温度の上限である熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）以上であると判定した場合には（Ｓ３１１：ＹＥＳ）、制御装置５０は、ステップＳ３１２に進む。ステップＳ３１２において、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ３１３に進む。
ステップＳ３１３において、制御装置５０は、検出したエンジン回転数とＥＧＲガス温度との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値を記憶装置５３に記憶する最大噴射量制限マップから読み出し、記憶装置５３に記憶する。そして、制御装置５０は、各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。これにより、制御装置５０は、排気ガス温度の上昇を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）の発生を抑制できる。
ここで、最大噴射量制限マップの一例について図８に基づいて説明する。図８に示すように、最大噴射量制限マップは、横軸のエンジン回転数と縦軸のＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度の各組み合わせに対応する燃料の噴射量制限値が記憶されている。最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）以上で、且つ、エンジン回転数が、例えば、２２００（ｒｐｍ）以上の場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）が増加しないように設定されている。また、最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなるように設定されている。
一方、上記ステップＳ３１１で、ＥＧＲ弁１４ＢからＥＧＲ配管１３に流出するＥＧＲガスの温度が、熱害閾値Ｔ５（例えば、２７０℃）未満であると判定した場合には（Ｓ３１１：ＮＯ）、制御装置５０は、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４において、制御装置５０は、回転検出装置２２によってエンジン回転数を検出して記憶装置５３に記憶した後、ステップＳ３１５に進む。
ステップＳ３１５において、制御装置５０は、検出したエンジン回転数とＥＧＲガス温度との組み合わせに応じた燃料の噴射量制限値を記憶装置５３に記憶する最大噴射量制限マップから読み出し、記憶装置５３に記憶する。そして、制御装置５０は、各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射する燃料噴射量が噴射量制限値を超える場合には、当該噴射量制限値になるように設定した後、当該サブ処理を終了してメインフローチャートに戻る。
ここで、図８に示すように、最大噴射量制限マップにおいて、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より低い場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）は、エンジン回転数に応じて増加するように設定されている。従って、制御装置５０は、負荷に応じて、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）を設定する。
従って、最大噴射量制限マップに示すように、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）以上で、且つ、エンジン回転数が、例えば、２２００（ｒｐｍ）以上の場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）が、エンジン回転数に応じて増加しない。更に、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、燃料の噴射量制限値が少なくなる。
これにより、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より高くなるほど、各シリンダ４５Ａ～４５Ｄに各インジェクタ４３Ａ～４３Ｄから噴射される燃料の最大噴射量が少なくなるため、排気ガス温度を抑制して、ＥＧＲガスの温度を下げることができ、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができる。
また、ＥＧＲ弁１４Ｂから流出するＥＧＲガスの温度が熱害閾値Ｔ５（約２７０℃）より低い場合には、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）は、エンジン回転数に応じて増加するように設定されている。従って、制御装置５０は、負荷に応じて、燃料の噴射量制限値（ｍｍ3／ストローク）を増加させることができ、排気ガス温度を上昇させて、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。
尚、本発明は前記第１実施形態乃至第３実施形態に限定されることはなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形、追加、削除が可能であることは勿論である。例えば、以下のようにしてもよい。尚、以下の説明において上記図１～図４の前記第１実施形態に係る内燃機関１０等と同一符号は、前記第１実施形態に係る内燃機関１０等と同一あるいは相当部分を示すものである。
（Ａ）例えば、第２実施形態及び第３実施形態に係る内燃機関１０において、流量比調整弁１４Ａは、ＥＧＲ配管１３とバイパス配管１３Ｂとの分岐部に設けてもよい。この構成においても、吸気温度検出装置２８Ａと、大気圧検出装置２３と、クーラント温度検出装置（冷却水温度検出装置）２８Ｃのうちのいずれかが異常である場合に、流量比調整弁１４Ａの熱害（例えば、シール材の劣化、電磁コイルの被覆材の劣化等である。）が発生することを確実に防止することができると共に、失火発生等の燃焼不安定を防止することができる。
（Ｂ）前記第１実施形態乃至第３実施形態の説明に用いた数値は一例であり、この数値に限定されるものではない。また、以上（≧）、以下（≦）、より大きい（＞）、未満（＜）等は、等号を含んでも含まなくてもよい。
１０ 内燃機関
１１Ａ、１１Ｂ 吸気管
１２Ｂ 排気管
１３ ＥＧＲ配管
１３Ｂ バイパス配管
１４Ａ 流量比調整弁
１４Ｂ ＥＧＲ弁
１５ ＥＧＲクーラ
１７ ＥＧＲガス温度検出装置
２２ 回転検出装置
２３ 大気圧検出装置
２８Ａ 吸気温度検出装置
２８Ｃ クーラント温度検出装置
４３Ａ～４３Ｄ インジェクタ
４５Ａ～４５Ｄ シリンダ
５０ 制御装置

Claims (6)

  1. 内燃機関の排気管と吸気管とを接続するＥＧＲ配管と、
    ＥＧＲ配管に配置された水冷式のＥＧＲクーラと、
    前記ＥＧＲクーラの上流側から分岐して、前記ＥＧＲクーラを迂回して前記ＥＧＲ配管に接続されるバイパス配管と、
    前記ＥＧＲ配管を流れるＥＧＲガスの総流量に対する、前記ＥＧＲクーラを流れるＥＧＲガスの流量の流量比率を調整する流量比調整弁と、
    前記バイパス配管が前記ＥＧＲ配管に接続される接続部よりも下流側に配置されて、前記ＥＧＲ配管から前記吸気管に流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁と、
    前記ＥＧＲ配管の前記ＥＧＲ弁よりも下流側に配置されて、ＥＧＲガスの温度を検出するＥＧＲガス温度検出装置と、
    前記流量比調整弁を制御するために必要な複数のセンサのうちのいずれかが異常であるか否かを判定する異常判定装置と、
    前記異常判定装置によって前記複数のセンサのうちのいずれかが異常であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に基づいて前記流量比調整弁の熱害発生及び燃焼不安定を回避するように制御する回避制御装置と、
    を備えた、
    内燃機関。
  2. 請求項１に記載の内燃機関において、
    前記回避制御装置は、
    前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限閾値以上であるか否かを判定する上限判定部と、
    前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が燃焼不安定が発生しない下限閾値以下であるか否かを判定する下限判定部と、
    を有し、
    前記上限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定された場合には、前記下限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定されるまで、前記流量比率が１となるように前記流量比調整弁を制御し、
    前記下限判定部によって前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記下限閾値以下であると判定された場合には、前記上限判定部によって前記ＥＧＲガスの温度が前記上限閾値以上であると判定されるまで、前記流量比率がゼロとなるように前記流量比調整弁を制御する、
    内燃機関。
  3. 請求項１に記載の内燃機関において、
    前記回避制御装置は、
    前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、
    前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度に応じた所定の最大閉塞割合よりも低い閉塞割合に前記ＥＧＲ弁を設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を調整し、
    前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、前記ＥＧＲ弁を前記最大閉塞割合に設定して前記吸気管に流れる前記ＥＧＲガスの流量を低減するように制御する、
    内燃機関。
  4. 請求項１に記載の内燃機関において、
    エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出装置と、
    前記内燃機関の気筒内に燃料を噴射するように構成された燃料噴射装置と、
    を備え、
    前記回避制御装置は、
    前記ＥＧＲガス温度検出装置によって検出されたＥＧＲガスの温度が前記流量比調整弁の熱害が発生しない上限である熱害閾値以上であるか否かを判定する熱害判定部を有し、
    前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値未満であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数に応じて前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御し、
    前記熱害判定部によってＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値以上であると判定された場合には、所定回転数以上のエンジン回転数において、前記燃料噴射装置から噴射される燃料の噴射量を噴射量制限値以下になるように制御すると共に、ＥＧＲガスの温度が前記熱害閾値よりも高くなるに従って、前記噴射量制限値を引き下げるように制御する、
    内燃機関。
  5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の内燃機関において、
    前記異常判定装置によって前記複数のセンサが全て正常であると判定された場合には、前記複数のセンサによって検出された検出結果に基づいて前記内燃機関の気筒内に吸入される吸気の温度を目標吸気温度に近づけるように前記ＥＧＲ弁と前記流量比調整弁を制御するＥＧＲ制御装置を備えた、
    内燃機関。
  6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の内燃機関において、
    前記複数のセンサは、
    前記吸気管に流入する吸気の温度を検出する吸気温度検出装置と、
    前記ＥＧＲクーラに供給される冷却水の温度を検出する冷却水温度検出装置と、
    大気圧を検出する大気圧検出装置と、
    を含む、
    内燃機関。
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