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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024066117
(43)【公開日】2024-05-15
(54)【発明の名称】エンジン
(51)【国際特許分類】
F02D 21/08 20060101AFI20240508BHJP
F02M 26/50 20160101ALI20240508BHJP
【ＦＩ】
F02D21/08 301C
F02M26/50 301
F02D21/08 301Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】11
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022175444
(22)【出願日】2022-11-01
(71)【出願人】
【識別番号】720001060
【氏名又は名称】ヤンマーホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001933
【氏名又は名称】弁理士法人 佐野特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川端 裕二
(72)【発明者】
【氏名】新見 淳一
(72)【発明者】
【氏名】城之内 克成
(72)【発明者】
【氏名】井谷 昌裕
【テーマコード（参考）】
3G062
3G092
【Ｆターム（参考）】
3G062GA04
3G062GA06
3G062GA10
3G092AA17
3G092BA03
3G092DC08
3G092EA08
3G092EA11
3G092EA28
3G092EA29
3G092FA17
3G092HB01
3G092HE01
3G092HF08
(57)【要約】
【課題】ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するリスクが低い場合には、ＥＧＲバルブをできるだけ開く制御を行って、排気ガスに含まれるＮＯｘの外部環境への放出をできるだけ低減する。
【解決手段】エンジンは、ＥＧＲバルブを制御する制御部を備える。制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブを制御する。第１モードは、ＥＧＲバルブを全閉する制御モードである。第２モードは、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードである。第３モードは、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを繰り返す制御モードである。
【選択図】図５
【解決手段】エンジンは、ＥＧＲバルブを制御する制御部を備える。制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブを制御する。第１モードは、ＥＧＲバルブを全閉する制御モードである。第２モードは、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードである。第３モードは、エンジンの運転状態に応じてＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを繰り返す制御モードである。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
シリンダヘッドから排出される排気ガスの一部を、前記シリンダヘッドに気体を供給する吸気管にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ装置を備え、
前記ＥＧＲ装置が、前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブを有するエンジンであって、
前記ＥＧＲバルブを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した前記制御モードで前記ＥＧＲバルブを制御し、
前記第１モードは、前記ＥＧＲバルブを全閉する制御モードであり、
前記第２モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードであり、
前記第３モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、前記ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを繰り返す制御モードである、エンジン。
前記ＥＧＲ装置が、前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブを有するエンジンであって、
前記ＥＧＲバルブを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した前記制御モードで前記ＥＧＲバルブを制御し、
前記第１モードは、前記ＥＧＲバルブを全閉する制御モードであり、
前記第２モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードであり、
前記第３モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、前記ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを繰り返す制御モードである、エンジン。
【請求項2】
前記エンジン回転数に応じて予め設定される前記燃料噴射量の２種類の閾値を、小さいほうから第１閾値および第２閾値としたとき、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第１モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きく、かつ、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第３モードを選択する、請求項１に記載のエンジン。
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第１モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きく、かつ、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第３モードを選択する、請求項１に記載のエンジン。
【請求項3】
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が第３閾値よりも大きい場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記堆積量が前記第３閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が第３閾値よりも大きい場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記堆積量が前記第３閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
【請求項4】
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲガスの温度が第４閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記ＥＧＲガスの温度が前記第４閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲガスの温度が第４閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記ＥＧＲガスの温度が前記第４閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
【請求項5】
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記シリンダヘッドから前記排気ガスを排出する排気マニホールドの温度が第５閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記排気マニホールドの温度が前記第５閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記シリンダヘッドから前記排気ガスを排出する排気マニホールドの温度が第５閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記排気マニホールドの温度が前記第５閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する、請求項２に記載のエンジン。
【請求項6】
前記制御部は、前記第１モードを選択した後、前記第１閾値を、増大方向にシフトさせる、請求項２に記載のエンジン。
【請求項7】
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第１閾値を、減少方向にシフトさせる、請求項２に記載のエンジン。
【請求項8】
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第２閾値を、増大方向にシフトさせる、請求項２に記載のエンジン。
【請求項9】
前記制御部は、前記第２モードを選択した後、前記第２閾値を、減少方向にシフトさせる、請求項２に記載のエンジン。
【請求項10】
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲガスの温度が低いほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする、請求項１に記載のエンジン。
【請求項11】
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が多くなるほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする、請求項１に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation ）装置を備えたエンジンに関する。
【背景技術】
【0002】
ＥＧＲ装置を備えたエンジンにおいて、ＥＧＲバルブへの異物（例えばデポジットと呼ばれる煤）の付着量が多くなると、エンジンの適正な運転が阻害される。そこで、例えば特許文献１のエンジンでは、ＥＧＲバルブに付着するデポジットの付着量推定値と、閾値とを比較し、付着量推定値が閾値以上である場合には、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして還流することを停止する制御（ＥＧＲカット）を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００９－０５７８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
例えば、ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するほど、ＥＧＲガスの温度が低くない場合、ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するリスクは低いと言える。特許文献１の制御では、ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するリスクが低い場合でも、デポジットの付着量推定値が閾値以上となる条件では、ＥＧＲカットが行われる。この場合、ＥＧＲガスが吸気側に還流されないため、排気ガスに含まれるＮＯｘの外部環境への放出（ＮＯｘエミッション）が増大することが懸念される。
【0005】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するリスクが低い場合には、ＥＧＲバルブをできるだけ開く制御を行って、排気ガスに含まれるＮＯｘの外部環境への放出をできるだけ低減することができるエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一側面に係るエンジンは、シリンダヘッドから排出される排気ガスの一部を、前記シリンダヘッドに気体を供給する吸気管にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ装置を備え、前記ＥＧＲ装置が、前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブを有するエンジンであって、前記ＥＧＲバルブを制御する制御部をさらに備え、前記制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した前記制御モードで前記ＥＧＲバルブを制御し、前記第１モードは、前記ＥＧＲバルブを全閉する制御モードであり、前記第２モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードであり、前記第３モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、前記ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを繰り返す制御モードである。
【発明の効果】
【0007】
ＥＧＲバルブにデポジットが堆積するリスクが低い場合には、例えば第３モードの選択により、ＥＧＲバルブをできるだけ開く制御を行って、排気ガスに含まれるＮＯｘの外部環境への放出をできるだけ低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施の一形態に係るエンジンの概略の構成を模式的に示す説明図である。
【図2】上記エンジンの主要部の構成を示すブロック図である。
【図3】エンジン回転数に応じて設定される燃料噴射量の閾値を模式的に示すグラフである。
【図4】ＥＧＲバルブの制御モードの１つである第３モードの詳細を示す説明図である。
【図5】上記ＥＧＲバルブを制御する動作の流れを示すフローチャートである。
【図6】上記第３モードで上記ＥＧＲバルブを制御する場合において、ＥＧＲガスの温度とデューティ比との関係を模式的に示す説明図である。
【図7】上記第３モードで上記ＥＧＲバルブを制御する場合において、イニシャライズステップ数とデューティ比との関係を模式的に示す説明図である。
【図8】上記制御モードの遷移による第１閾値の変化を模式的に示すグラフである。
【図9】上記制御モードの遷移による第２閾値の変化を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【0010】
〔１．エンジンの構成〕
以下、本実施形態のエンジンの構成について説明する。図１は、本実施形態のエンジン１の概略の構成を模式的に示す説明図である。図２は、エンジン１の主要部の構成を示すブロック図である。エンジン１は、例えばディーゼルエンジンであり、作業車両（作業機械）、農業機械、船舶等に搭載される。
以下、本実施形態のエンジンの構成について説明する。図１は、本実施形態のエンジン１の概略の構成を模式的に示す説明図である。図２は、エンジン１の主要部の構成を示すブロック図である。エンジン１は、例えばディーゼルエンジンであり、作業車両（作業機械）、農業機械、船舶等に搭載される。
【0011】
エンジン１は、吸気系の部材として、吸気管２と、吸気マニホールド３と、を備える。吸気管２は、外部から気体を吸入して吸気マニホールド３に供給する。
【0012】
吸気マニホールド３は、吸気管２から供給された気体をシリンダ（気筒）数に応じた数（例えば図１では４つ）に分けてシリンダヘッド４へ供給する。シリンダヘッド４は、各シリンダを覆うシリンダヘッドカバー（図示せず）と、各シリンダの燃焼室４ａに対応して設けられるインジェクタ５（燃料噴射装置）とを有する。インジェクタ５は、コモンレール６に高圧で蓄えられた燃料を、所定のタイミングで各シリンダの燃焼室４ａに噴射する。各シリンダには、燃焼室４ａ内を往復摺動し、コンロッド（連結棒）を介してクランク軸を回転させるピストンが設けられている。
【0013】
上記のインジェクタ５は、ＥＣＵ（エンジンコントロールユニット）２０によって制御される。ＥＣＵ２０は、エンジン１の各部の動作を制御する制御部である。
【0014】
エンジン１は、排気系の部材として、排気マニホールド７と、排気管８と、排気ガス浄化装置９と、を備える。
【0015】
排気マニホールド７は、複数の燃焼室４ａで発生した気体（排気ガス）をまとめる。排気マニホールド７には、排気マニホールド温度センサ７ａが設けられる。排気マニホールド温度センサ７ａは、排気マニホールド７の温度（排気マニホールド７内の排気ガスの温度と近似する）を検知する。排気マニホールド温度センサ７ａで検知された温度情報は、ＥＣＵ２０に出力される。
【0016】
排気マニホールド７を通過した気体は、一部が後述するＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation ）装置１０へ供給され、残りの気体は排気管８を介して排気ガス浄化装置９へ供給される。
【0017】
排気ガス浄化装置９は、排気ガスを浄化して排出する装置であり、ＤＰＦ（Diesel Particulate Filter ）とも呼ばれる。排気ガス浄化装置９は、酸化触媒９ａと、フィルタ９ｂと、を備える。酸化触媒９ａは、排気ガスに含まれる未燃燃料、一酸化炭素、一酸化窒素等を酸化（燃焼）するための触媒であり、白金等で構成される。フィルタ９ｂは、例えばウォールフロー型のフィルタとして構成されており、酸化触媒９ａで処理された排気ガスに含まれるＰＭ（Particulate Matter、粒子状物質）を捕集する。
【0018】
本実施形態のエンジン１は、ＥＧＲ装置１０を備える。ＥＧＲ装置１０は、シリンダヘッド４から排出される排気ガスの一部を、シリンダヘッド４に気体を供給する吸気管２にＥＧＲガスとして還流させる排気ガス再循環装置である。ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲ管１１と、ＥＧＲクーラ１２と、ＥＧＲバルブ１３と、を有する。
【0019】
ＥＧＲクーラ１２は、排気マニホールド７からＥＧＲ管１１を介して供給される排気ガス（ＥＧＲガス）を冷却する。ＥＧＲバルブ１３は、ＥＧＲクーラ１２から吸気管２に供給されるＥＧＲガスの量を変化させる。つまり、ＥＧＲバルブ１３は、ＥＧＲクーラ１２から供給されるＥＧＲガスの吸気管２への還流量を調整する。吸気マニホールド３に吸気される気体に排気ガスを混ぜることにより、吸気される気体中の酸素量が少なくなるため、燃焼温度を下げることができる。これにより、ＮＯｘと呼ばれる窒素酸化物の発生を減らすことができ、排気ガスに含まれるＮＯｘの外部環境への放出（ＮＯｘエミッション）を低減することができる。
【0020】
ＥＧＲ装置１０は、ＥＧＲガス温度検知センサ１４と、バルブポジションセンサ１５と、をさらに有する。ＥＧＲガス温度検知センサ１４は、ＥＧＲバルブ１３を流れるＥＧＲガスの温度を検知する。
【0021】
バルブポジションセンサ１５は、ＥＧＲバルブ１３の位置を検知する。例えばＥＧＲバルブ１３を一方向に平行移動させることにより、ＥＧＲバルブ１３の開度（ＥＧＲガスの還流量）を調整する構成では、バルブポジションセンサ１５は、エンジン始動時のＥＧＲバルブ１３の位置（初期位置）をイニシャライズステップ数として検知する。ＥＧＲバルブ１３にデポジット（例えば煤）が堆積すると、イニシャライズステップ数が変化（例えば増加）する。したがって、バルブポジションセンサ１５がＥＧＲバルブ１３の初期位置（イニシャライズステップ数）を検知し、その検知結果（検知信号）をＥＣＵ２０に出力することにより、ＥＣＵ２０は、上記検知信号に基づき、ＥＧＲバルブ１３に付着したデポジットの堆積量を認識することができる。
【0022】
図２に示すように、エンジン１は、エンジン回転数センサ１６をさらに備える。エンジン回転数センサ１６は、エンジン１のクランク軸の回転数を、エンジン１の回転数（実回転数）として検出する。エンジン回転数センサ１６で検出されたエンジン回転数の情報は、ＥＣＵ２０に出力される。これにより、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数に基づき、エンジン１の運転状態を認識することができる。例えば、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数に基づき、エンジン１が停止中であるか、始動時（クランキング中）であるか、通常運転中であるか、を認識することができる。
【0023】
エンジン１は、アクセル開度センサ１７をさらに備える。アクセル開度センサ１７は、例えばアクセルペダルポジションセンサで構成される。アクセルペダルポジションセンサは、アクセルペダルの位置、すなわちアクセルペダルの踏み込み量をアクセル開度として検知する。アクセル開度センサ１７で検知されたアクセル開度の情報は、ＥＣＵ２０に出力される。これにより、ＥＣＵ２０は、アクセル開度に基づいて、エンジン１の目標回転数を認識することができる。すなわち、エンジン１の目標回転数は、アクセル開度に応じて決まる。
【0024】
本実施形態では、ＥＣＵ２０は、少なくともエンジン回転数（実回転数）および燃料噴射量に応じて、複数の制御モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブ１３を制御する。ここで、上記の燃料噴射量とは、エンジン１の目標回転数を実現するための燃料の噴射量（目標噴射量）のことである。ＥＣＵ２０は、エンジン回転数が目標回転数に近づくように、目標噴射量を調整するフィードバック制御を行う。また、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量、インジェクタ５への通電時間、およびコモンレール圧の関係をマップとして持っており、このマップは実際の燃料噴射量を計測のうえキャリブレーションされている。このため、上記の目標噴射量を、実際の燃料噴射量と同一視することができる。
【0025】
上記のＥＣＵ２０は、ＥＧＲバルブ１３を制御する機能のほか、時間を計時する計時部としての機能、およびＥＣＵ２０の制御プログラム、各種マップなどを記憶する記憶部としての機能も有する。
【0026】
〔２．ＥＧＲバルブの制御〕
以下、ＥＣＵ２０によるＥＧＲバルブ１３の制御の詳細について説明する。図３は、エンジン回転数に応じて設定される燃料噴射量の閾値を模式的に示している。ここでは、上記燃料噴射量の閾値を、小さいほうから順に、第１閾値Ｔｈ１、第２閾値Ｔｈ２とする。すなわち、同一のエンジン回転数では、Ｔｈ１＜Ｔｈ２である。同図に示すように、第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２は両方とも、エンジン回転数に応じて変化する。具体的には、第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２は、エンジン回転数が増大するにしたがって低下する。なお、図３で示した第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２の変化は一例であり、これに限定されるわけではない。
以下、ＥＣＵ２０によるＥＧＲバルブ１３の制御の詳細について説明する。図３は、エンジン回転数に応じて設定される燃料噴射量の閾値を模式的に示している。ここでは、上記燃料噴射量の閾値を、小さいほうから順に、第１閾値Ｔｈ１、第２閾値Ｔｈ２とする。すなわち、同一のエンジン回転数では、Ｔｈ１＜Ｔｈ２である。同図に示すように、第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２は両方とも、エンジン回転数に応じて変化する。具体的には、第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２は、エンジン回転数が増大するにしたがって低下する。なお、図３で示した第１閾値Ｔｈ１および第２閾値Ｔｈ２の変化は一例であり、これに限定されるわけではない。
【0027】
本実施形態では、ＥＧＲバルブ１３の制御モードとして、第１モードＭ１、第２モードＭ２、第３モードＭ３、の３つの制御モードが存在する。
【0028】
第１モードＭ１は、ＥＧＲバルブ１３を全閉する制御モードである。ＥＣＵ２０が第１モードＭ１を選択してＥＧＲバルブ１３を制御することにより、ＥＧＲバルブ１３が全閉されるため、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積を抑制することができる。
【0029】
第２モードＭ２は、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１３の開度を調整する制御モードであり、エンジン１の運転時に行われる通常の制御と同じである。ＥＣＵ２０が第２モードＭ２を選択してＥＧＲバルブ１３を制御することにより、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１３の開度が調整されるため、排気ガスに含まれるＮＯｘの発生を減らして、ＮＯｘエミッションを低減することができる。
【0030】
図４は、第３モードＭ３の詳細を示す説明図である。第３モードＭ３は、オン期間Ｐ１とオフ期間Ｐ２とを所定の比率で繰り返す制御モードである。ここで、オン期間Ｐ１とは、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１３の開度を調整する期間である。一方、オフ期間Ｐ２とは、ＥＧＲバルブ１３を全閉する期間である。同図に示すように、第３モードＭ３では、オン期間Ｐ１とオフ期間Ｐ２とが所定の周期Ｐで繰り返される。なお、オン期間Ｐ１では、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲバルブ１３の開度が調整されるため、ＥＧＲバルブ１３が全開される（開度が１００％になる）とは限らない。１周期Ｐにおけるオン期間Ｐ１とオフ期間Ｐ２との比率のことを、ここでは「デューティ比」とも称する。
【0031】
ＥＣＵ２０が第３モードＭ３を選択してＥＧＲバルブ１３を制御することにより、オフ期間Ｐ２でＥＧＲバルブ１３を全閉してＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積を抑制しつつ、オン期間Ｐ１でＥＧＲバルブ１３を開いて、ＮＯｘエミッションを低減することができる。つまり、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積の抑制と、ＮＯｘエミッションの低減との両立を図ることができる。
【0032】
図５は、ＥＧＲバルブ１３を制御する動作の流れを示すフローチャートである。以下、図１～図５を参照しながらＥＧＲバルブ１３の制御動作について説明する。なお、以下では、アクセル開度センサ１７で検知されたアクセル開度に基づいてＥＣＵ２０が認識するエンジン１の目標回転数に対応する目標噴射量を、実際の燃料噴射量とみなし、これを単に「燃料噴射量」と記載する。また、エンジン回転数センサ１６によって検出されたエンジン１の回転数を、単に、「エンジン回転数」と記載する。
【0033】
まず、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量が、エンジン回転数に対応する第１閾値Ｔｈ１（以下、単に「第１閾値Ｔｈ１」と称する）以下であるか否かを判断する（Ｓ１）。燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１以下で場合（Ｓ１にてＹｅｓ）、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第１モードＭ１を選択し、第１モードＭ１でＥＧＲバルブ１３を制御する（Ｓ２）。
【0034】
一方、Ｓ１にて、燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きい場合（Ｓ１にてＮｏ）、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量が、エンジン回転数に対応する第２閾値Ｔｈ２（以下、単に「第２閾値Ｔｈ２」と称する）以下であるか否かを判断する（Ｓ３）。Ｓ３では同時に、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量が第３閾値Ｔｈ３よりも大きいか否かを判断する。なお、上記堆積量は、上述したように、バルブポジションセンサ１５によって検知されるイニシャライズステップ数に基づいてＥＣＵ２０が認識することができる。さらに、Ｓ３では、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲガス温度検知センサ１４で検知されたＥＧＲガスの温度が第４閾値Ｔｈ４以下であるか否かを判断するとともに、排気マニホールド温度センサ７ａで検知された排気マニホールド７の温度が第５閾値Ｔｈ５以下であるか否かを判断する。
【0035】
Ｓ３にてＮｏの場合、すなわち、例えば、燃料噴射量が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択し、第２モードＭ２でＥＧＲバルブ１３を制御する（Ｓ４）。また、デポジットの堆積量が第３閾値Ｔｈ３以下である場合、ＥＧＲガスの温度が第４閾値Ｔｈ４よりも大きい場合、排気マニホールド７の温度が第５閾値Ｔｈ５よりも大きい場合、のいずれであっても、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択し、第２モードＭ２でＥＧＲバルブ１３を制御する（Ｓ４）。
【0036】
Ｓ３にてＹｅｓの場合、すなわち、例えば、燃料噴射量が第２閾値Ｔｈ２以下である場合、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第３モードＭ３を選択し、第３モードＭ３でＥＧＲバルブ１３を制御する（Ｓ５）。また、デポジットの堆積量が第３閾値Ｔｈ３よりも大きい場合、ＥＧＲガスの温度が第４閾値Ｔｈ４以下である場合、排気マニホールド７の温度が第５閾値Ｔｈ５以下である場合も同様に、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第３モードＭ３を選択し、第３モードＭ３でＥＧＲバルブ１３を制御する（Ｓ５）。
【0037】
そして、ＥＣＵ２０は、エンジン回転数に基づき、エンジン１が停止するまでＳ１以降の処理を繰り返し（Ｓ６）、エンジン１が停止すると、一連の処理（制御）を終了する。
【0038】
以上のように、制御部としてのＥＣＵ２０は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、第１モードＭ１、第２モードＭ２、および第３モードＭ３の中から所定の制御モードを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブ１３を制御する。
【0039】
ＥＧＲバルブ１３の制御モードとして、第１モードＭ１および第２モードＭ２以外に、第３モードＭ３が存在するため、例えば燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きく第２閾値以下である場合など（Ｓ１にてＮｏ、Ｓ３にてＹｅｓ）、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低い場合には、ＥＣＵ２０は第３モードＭ３を選択してＥＧＲバルブ１３を制御することができる。第３モードＭ３では、オン期間Ｐ１の間だけＥＧＲバルブ１３が開かれるため、例えば第１モードＭ１でＥＧＲバルブ１３を制御する場合に比べると（ＥＧＲバルブ１３を全閉する場合に比べると）、シリンダヘッド４から排出される排気ガスに含まれるＮＯｘを低減することができる。したがって、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低い場合には、第３モードＭ３の選択により、ＥＧＲバルブ１３をできるだけ開く制御を行って、ＮＯｘエミッションをできるだけ低減することができる。
【0040】
燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１以下である場合（Ｓ１にてＹｅｓ）、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが高いと考えられる。この場合、ＥＧＲバルブ１３を全閉して、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積を抑制することが望ましい。このような観点では、ＥＣＵ２０は、燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１以下である場合、制御モードとして第１モードＭ１を選択することが望ましい（Ｓ１、Ｓ２）。
【0041】
また、燃料噴射量が第２閾値Ｔｈ２よりも大きい場合（Ｓ３にてＮｏ）、ＮＯｘエミッションを低減する観点から、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択することが望ましい（Ｓ４）。
【0042】
一方、燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２閾値Ｔｈ２以下である場合、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低いと考えられる。この場合、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積を抑制しつつ、ＥＧＲバルブ１３をできるだけ開いて、ＮＯｘエミッションを低減する観点から、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第３モードＭ３を選択することが望ましい（Ｓ３、Ｓ５）。
【0043】
燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２閾値以下である場合（Ｓ３）、上述のように、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低いと考えられるが、デポジットの実際の堆積量が多いと、堆積したデポジットに起因して、ＥＧＲバルブ１３の開度をエンジン１の運転状態に応じた開度に適切に調整することができなくなるおそれがある。したがって、Ｓ３の判断に基づいてＳ５の第３モードＭ３を選択するにあたっては、Ｓ３の判断において、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの実際の堆積量を考慮に入れることが望ましい。すなわち、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲバルブ１３の初期位置に基づいて得られるＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量が第３閾値Ｔｈ３よりも大きい場合に、制御モードとして第３モードＭ３を選択することが望ましい（Ｓ３、Ｓ５）。
【0044】
一方、Ｓ３において、デポジットの堆積量が第３閾値Ｔｈ３以下である場合、ＮＯｘエミッションの低減を（ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積の抑制よりも優先して）図る観点から、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択することが望ましい（Ｓ４）。
【0045】
また、燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２閾値Ｔｈ２以下である場合において（Ｓ３）、ＥＧＲガスの温度が低いと、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが高くなり、堆積したデポジットに起因して、ＥＧＲバルブ１３の開度をエンジン１の運転状態に応じた開度に適切に調整することができなくなるおそれがある。したがって、Ｓ３の判断に基づいてＳ５の第３モードＭ３を選択するにあたっては、Ｓ３の判断において、ＥＧＲガスの温度を考慮に入れることが望ましい。すなわち、ＥＣＵ２０は、ＥＧＲガスの温度が第４閾値Ｔｈ４以下である場合、制御モードとして第３モードＭ３を選択することが望ましい（Ｓ３、Ｓ５）。
【0046】
一方、Ｓ３において、ＥＧＲガスの温度が第４閾値Ｔｈ４よりも大きい場合、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低いと考えられる。この場合は、ＮＯｘエミッションの低減を（ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積の抑制よりも優先して）図る観点から、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択することが望ましい（Ｓ４）。
【0047】
また、燃料噴射量が第１閾値Ｔｈ１よりも大きく、かつ、第２閾値Ｔｈ２以下である場合において（Ｓ３）、シリンダヘッド４から排気ガスを排出する排気マニホールド７の温度（排気ガスの温度）が低いと、排気ガス中に未燃成分が多く含まれているため、排気ガスの一部がＥＧＲガスとして通るＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが高くなる。その結果、堆積したデポジットに起因して、ＥＧＲバルブ１３の開度をエンジン１の運転状態に応じた開度に適切に調整することができなくなるおそれがある。したがって、Ｓ３の判断に基づいてＳ５の第３モードＭ３を選択するにあたっては、Ｓ３の判断において、排気マニホールド７の温度を考慮に入れることが望ましい。すなわち、ＥＣＵ２０は、排気マニホールド７の温度が第５閾値Ｔｈ５以下である場合に、制御モードとして第３モードＭ３を選択することが望ましい（Ｓ３、Ｓ５）。
【0048】
一方、Ｓ３において、排気マニホールド７の温度が第５閾値Ｔｈ５よりも大きい場合、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積するリスクが低いと考えられる。この場合は、ＮＯｘエミッションの低減を（ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積の抑制よりも優先して）図る観点から、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択することが望ましい（Ｓ４）。
【0049】
〔３．第３モードにおけるデューティ比の調整について〕
図６は、第３モードＭ３でＥＧＲバルブ１３を制御する場合において、ＥＧＲガスの温度とデューティ比（オン期間とオフ期間との比率）との関係を模式的に示している。ここでは、オン期間とオフ期間との繰り返し単位である１周期Ｐ（ｓｅｃ）を一定とする。また、ＥＧＲガスの温度がＴ１（℃）であるときのオン期間をＰ１１（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２１（ｓｅｃ）とする。ＥＧＲガスの温度がＴ１よりも低いＴ２（℃）であるときのオン期間をＰ１２（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２２（ｓｅｃ）とする。ＥＧＲガスの温度がＴ２よりも低いＴ３（℃）であるときのオン期間をＰ１３（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２３（ｓｅｃ）とする。
図６は、第３モードＭ３でＥＧＲバルブ１３を制御する場合において、ＥＧＲガスの温度とデューティ比（オン期間とオフ期間との比率）との関係を模式的に示している。ここでは、オン期間とオフ期間との繰り返し単位である１周期Ｐ（ｓｅｃ）を一定とする。また、ＥＧＲガスの温度がＴ１（℃）であるときのオン期間をＰ１１（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２１（ｓｅｃ）とする。ＥＧＲガスの温度がＴ１よりも低いＴ２（℃）であるときのオン期間をＰ１２（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２２（ｓｅｃ）とする。ＥＧＲガスの温度がＴ２よりも低いＴ３（℃）であるときのオン期間をＰ１３（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２３（ｓｅｃ）とする。
【0050】
第３モードにおいて、ＮＯｘエミッションの低減の観点では、オン期間を確保してＥＧＲバルブ１３を極力開けることが望ましい。しかし、ＥＧＲバルブ１３を開けると、ＥＧＲガス温度が低くなるほど、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積しやすくなる（堆積するリスクが高くなる）。このため、本実施形態では、ＥＧＲガスの温度が、Ｔ１、Ｔ２（＜Ｔ１）、Ｔ３（＜Ｔ２）と変化する場合において、１周期Ｐにおけるオフ期間を、Ｐ２１、Ｐ２２（＞Ｐ２１）、Ｐ２３（＞Ｐ２２）と変化させる。すなわち、ＥＧＲガスの温度を考慮して、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積を抑制する観点では、ＥＣＵ２０は、第３モードにおいて、ＥＧＲガス温度が低くなるほど、１周期Ｐにおけるオフ期間を長くすることが望ましい。
【0051】
図７は、第３モードＭ３でＥＧＲバルブ１３を制御する場合において、ＥＧＲバルブ１３の初期位置を示すイニシャライズステップ数とデューティ比との関係を模式的に示している。図６の場合と同様に、オン期間とオフ期間との繰り返し単位である１周期Ｐ（ｓｅｃ）を一定とする。また、イニシャライズステップ数がＮ１（step）であるときのオン期間をＰ１４（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２４（ｓｅｃ）とする。イニシャライズステップ数がＮ１よりも大きいＮ２（step）であるときのオン期間をＰ１５（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２５（ｓｅｃ）とする。イニシャライズステップ数がＮ２よりも大きいＮ３（step）であるときのオン期間をＰ１６（ｓｅｃ）とし、オフ期間をＰ２６（ｓｅｃ）とする。なお、イニシャライズステップ数がＮ１、Ｎ２、Ｎ３のときにＥＣＵ２０にて認識される、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量を、それぞれＤ１（ｍｍ）、Ｄ２（ｍｍ）、Ｄ３（ｍｍ）とする。なお、Ｎ１＜Ｎ２＜Ｎ３であるため、Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３である。
【0052】
第３モードにおいて、ＮＯｘエミッションの低減の観点では、オン期間を確保してＥＧＲバルブ１３を極力開けることが望ましい。しかし、ＥＧＲバルブ１３を開けると、ＥＧＲバルブ１３にデポジットが堆積しやすくなる。そして、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量が増えると、堆積したデポジットに起因して、ＥＧＲバルブ１３の開度をエンジン１の運転状態に応じた開度に適切に調整することができなくなるおそれがある。このため、本実施形態では、イニシャライズステップ数が、Ｎ１、Ｎ２（＞Ｎ１）、Ｎ３（＞Ｎ２）と変化する場合において、つまり、デポジット堆積量が、Ｄ１、Ｄ２（＞Ｄ１）、Ｄ３（＞Ｄ２）と変化する場合において、１周期Ｐにおけるオフ期間を、Ｐ２４、Ｐ２５（＞Ｐ２４）、Ｐ２６（＞Ｐ２５）と変化させる。すなわち、デポジット堆積量を考慮して、ＥＧＲバルブ１３の開度を適切に調整する観点では、ＥＣＵ２０は、第３モードにおいて、デポジットの堆積量が多くなるほど、１周期Ｐにおけるオフ期間を長くすることが望ましい。
【0053】
〔４．閾値の調整について〕
図８は、制御モードの遷移による第１閾値Ｔｈ１の変化を模式的に示している。ＥＣＵ２０は、制御モードとして第１モードＭ１を選択した後、第１閾値Ｔｈ１を（燃料噴射量の）増大方向にシフトさせることが望ましい。例えば、シフト前の第１閾値Ｔｈ１をＴｈ１－ａとしたとき、シフト後の第１閾値はＴｈ１－ｂとなる。なお、Ｔｈ１－ａからＴｈ１－ｂへのシフト量は、適宜設定可能である。
図８は、制御モードの遷移による第１閾値Ｔｈ１の変化を模式的に示している。ＥＣＵ２０は、制御モードとして第１モードＭ１を選択した後、第１閾値Ｔｈ１を（燃料噴射量の）増大方向にシフトさせることが望ましい。例えば、シフト前の第１閾値Ｔｈ１をＴｈ１－ａとしたとき、シフト後の第１閾値はＴｈ１－ｂとなる。なお、Ｔｈ１－ａからＴｈ１－ｂへのシフト量は、適宜設定可能である。
【0054】
このように第１閾値Ｔｈ１を調整すると、例えば、制御モードが第３モードＭ３から第１モードＭ１に移行した後に燃料噴射量が増大する方向に変化した場合でも、制御モードが第１モードＭ１から第３モードＭ３に短期間で移行しにくくなる（第１閾値Ｔｈ１が実質的に上がるため）。つまり、制御モードが短期間で切り替わるおそれが低減される。これにより、ＥＧＲバルブ１３の制御が煩雑になるおそれが低減される。
【0055】
また、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第３モードＭ３を選択した後、第１閾値Ｔｈ１を（燃料噴射量の）減少方向にシフトさせることが望ましい。例えば、シフト前の第１閾値Ｔｈ１をＴｈ１－ｂとしたとき、シフト後の第１閾値はＴｈ１－ａとなる。
【0056】
このように第１閾値Ｔｈ１を調整すると、例えば、制御モードが第１モードＭ１から第３モードＭ３に移行した後に燃料噴射量が減少する方向に変化した場合でも、制御モードが第３モードＭ３から第１モードＭ１に短期間で移行しにくくなる（第１閾値Ｔｈ１が実質的に下がるため）。つまり、制御モードが短期間で切り替わるおそれが低減される。これにより、ＥＧＲバルブ１３の制御が煩雑になるおそれが低減される。
【0057】
図９は、制御モードの遷移による第２閾値Ｔｈ２の変化を模式的に示している。ＥＣＵ２０は、制御モードとして第３モードＭ３を選択した後、第２閾値Ｔｈ２を（燃料噴射量の）増大方向にシフトさせることが望ましい。例えば、シフト前の第２閾値Ｔｈ２をＴｈ２－ａとしたとき、シフト後の第２閾値はＴｈ２－ｂとなる。なお、Ｔｈ２－ａからＴｈ２－ｂへのシフト量は、適宜設定可能である。
【0058】
このように第２閾値Ｔｈ２を調整すると、例えば、制御モードが第２モードＭ２から第３モードＭ３に移行した後に燃料噴射量が増大する方向に変化した場合でも、制御モードが第３モードＭ３から第２モードＭ２に短期間で移行しにくくなる（第２閾値Ｔｈ２が実質的に上がるため）。つまり、制御モードが短期間で切り替わるおそれが低減される。これにより、ＥＧＲバルブ１３の制御が煩雑になるおそれが低減される。
【0059】
また、ＥＣＵ２０は、制御モードとして第２モードＭ２を選択した後、第２閾値Ｔｈ２を（燃料噴射量の）減少方向にシフトさせることが望ましい。例えば、シフト前の第２閾値Ｔｈ２をＴｈ２－ｂとしたとき、シフト後の第２閾値はＴｈ２－ａとなる。
【0060】
このように第２閾値Ｔｈ２を調整すると、例えば、制御モードが第３モードＭ３から第２モードＭ２に移行した後に燃料噴射量が減少する方向に変化した場合でも、制御モードが第２モードＭ２から第３モードＭ３に短期間で移行しにくくなる（第２閾値Ｔｈ２が実質的に下がるため）。つまり、制御モードが短期間で切り替わるおそれが低減される。これにより、ＥＧＲバルブ１３の制御が煩雑になるおそれが低減される。
【0061】
〔５．補足〕
以上では、ＥＧＲバルブ１３の制御モードとして、第１モードＭ１、第２モードＭ２、第３モードＭ３、の３つの制御モードが存在する例について説明したが、４つ以上の制御モードが存在してもよい。そして、ＥＣＵ２０は、４つ以上の制御モードの中から、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、第１モードＭ１、第２モードＭ２、第３モードＭ３のいずれかを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブ１３を制御してもよい。したがって、例えば、ＥＧＲバルブ１３の複数の制御モードの中に、ＥＧＲバルブ１３を全開する第４モードが含まれていてもよい。
以上では、ＥＧＲバルブ１３の制御モードとして、第１モードＭ１、第２モードＭ２、第３モードＭ３、の３つの制御モードが存在する例について説明したが、４つ以上の制御モードが存在してもよい。そして、ＥＣＵ２０は、４つ以上の制御モードの中から、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、第１モードＭ１、第２モードＭ２、第３モードＭ３のいずれかを選択し、選択した制御モードでＥＧＲバルブ１３を制御してもよい。したがって、例えば、ＥＧＲバルブ１３の複数の制御モードの中に、ＥＧＲバルブ１３を全開する第４モードが含まれていてもよい。
【0062】
図５のＳ３の判断において用いる第３閾値Ｔｈ３、つまり、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量との比較対象である第３閾値Ｔｈ３は、エンジン１の運転時間によって変動させてもよい。例えば、エンジン１の運転時間が長くなるほど、第３閾値Ｔｈ３を増大させてもよい。エンジン１の運転時間が長くなると、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量が多くなることが想定される。このため、第３閾値Ｔｈ３を増大させることで、第２モードＭ２（通常制御）に入りにくくすることができる。言い換えれば、第２モードＭ２よりも、ＥＧＲバルブ１３を全閉するオフ期間を有する第３モードＭ３を優先する制御を行うことが可能となる。
【0063】
図５のＳ３では、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量と第３閾値Ｔｈ３とを比較する条件の代わりに、エンジン１の運転時間と別の閾値とを比較する条件を入れてもよい。エンジン１の運転時間が長くなるほど、ＥＧＲバルブ１３へのデポジットの堆積量が多くなることが想定される。したがって、エンジン１の運転時間と別の閾値とを比較することによっても、上記閾値の設定次第で、デポジットの堆積量と第３閾値Ｔｈ３とを比較した場合と同等の結果を得ることができると考えられる。
【0064】
〔６．付記〕
本実施形態で説明したエンジンは、以下の付記に記載のように表現することができる。
本実施形態で説明したエンジンは、以下の付記に記載のように表現することができる。
【0065】
付記（１）のエンジンは、シリンダヘッドから排出される排気ガスの一部を、前記シリンダヘッドに気体を供給する吸気管にＥＧＲガスとして還流させるＥＧＲ装置を備え、
前記ＥＧＲ装置が、前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブを有するエンジンであって、
前記ＥＧＲバルブを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した前記制御モードで前記ＥＧＲバルブを制御し、
前記第１モードは、前記ＥＧＲバルブを全閉する制御モードであり、
前記第２モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードであり、
前記第３モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、前記ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを（所定の比率で）繰り返す制御モードである。
前記ＥＧＲ装置が、前記ＥＧＲガスの還流量を調整するＥＧＲバルブを有するエンジンであって、
前記ＥＧＲバルブを制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくともエンジン回転数および燃料噴射量に応じて、少なくとも第１モード、第２モード、および第３モードの中から所定の制御モードを選択し、選択した前記制御モードで前記ＥＧＲバルブを制御し、
前記第１モードは、前記ＥＧＲバルブを全閉する制御モードであり、
前記第２モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整する制御モードであり、
前記第３モードは、前記エンジンの運転状態に応じて前記ＥＧＲバルブの開度を調整するオン期間と、前記ＥＧＲバルブを全閉するオフ期間とを（所定の比率で）繰り返す制御モードである。
【0066】
付記（２）のエンジンは、付記（１）に記載のエンジンにおいて、
前記エンジン回転数に応じて予め設定される前記燃料噴射量の２種類の閾値を、小さいほうから第１閾値および第２閾値としたとき、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第１モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きく、かつ、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第３モードを選択する。
前記エンジン回転数に応じて予め設定される前記燃料噴射量の２種類の閾値を、小さいほうから第１閾値および第２閾値としたとき、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第１モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択し、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きく、かつ、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第３モードを選択する。
【0067】
付記（３）のエンジンは、付記（２）に記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が第３閾値よりも大きい場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記堆積量が前記第３閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が第３閾値よりも大きい場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記堆積量が前記第３閾値以下である場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
【0068】
付記（４）のエンジンは、付記（２）または（３）に記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲガスの温度が第４閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記ＥＧＲガスの温度が前記第４閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記ＥＧＲガスの温度が第４閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記ＥＧＲガスの温度が前記第４閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
【0069】
付記（５）のエンジンは、付記（２）から（４）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記シリンダヘッドから前記排気ガスを排出する排気マニホールドの温度が第５閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記排気マニホールドの温度が前記第５閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
前記制御部は、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第１閾値よりも大きい場合において、
前記燃料噴射量が、前記エンジン回転数に対応する前記第２閾値以下であり、かつ、前記シリンダヘッドから前記排気ガスを排出する排気マニホールドの温度が第５閾値以下である場合に、前記制御モードとして前記第３モードを選択する一方、前記排気マニホールドの温度が前記第５閾値よりも大きい場合、前記制御モードとして前記第２モードを選択する。
【0070】
付記（６）のエンジンは、付記（２）から（５）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第１モードを選択した後、前記第１閾値を、増大方向にシフトさせる。
前記制御部は、前記第１モードを選択した後、前記第１閾値を、増大方向にシフトさせる。
【0071】
付記（７）のエンジンは、付記（２）から（６）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第１閾値を、減少方向にシフトさせる。
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第１閾値を、減少方向にシフトさせる。
【0072】
付記（８）のエンジンは、付記（２）から（７）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第２閾値を、増大方向にシフトさせる。
前記制御部は、前記第３モードを選択した後、前記第２閾値を、増大方向にシフトさせる。
【0073】
付記（９）のエンジンは、付記（２）から（８）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第２モードを選択した後、前記第２閾値を、減少方向にシフトさせる。
前記制御部は、前記第２モードを選択した後、前記第２閾値を、減少方向にシフトさせる。
【0074】
付記（１０）のエンジンは、付記（１）から（９）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲガスの温度が低いほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする。
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲガスの温度が低いほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする。
【0075】
付記（１１）のエンジンは、付記（１）から（１０）のいずれかに記載のエンジンにおいて、
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が多くなるほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする、請求項１から１０のいずれかに記載のエンジン。
前記制御部は、前記第３モードにおいて、前記ＥＧＲバルブの初期位置に基づいて得られる前記ＥＧＲバルブへのデポジットの堆積量が多くなるほど、前記オン期間と前記オフ期間との繰り返し単位である１周期において、前記オフ期間を長くする、請求項１から１０のいずれかに記載のエンジン。
【0076】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で拡張または変更して実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【0077】
本発明は、例えばトラクタなどの作業車両に利用可能である。
【符号の説明】
【0078】
１ エンジン
２ 吸気管
４ シリンダヘッド
７ 排気マニホールド
１０ ＥＧＲ装置
１３ ＥＧＲバルブ
２０ ＥＣＵ（制御部）
Ｍ１ 第１モード
Ｍ２ 第２モード
Ｍ３ 第３モード
Ｐ 周期
Ｐ１ オン期間
Ｐ２ オフ期間
Ｔｈ１ 第１閾値
Ｔｈ２ 第２閾値
Ｔｈ３ 第３閾値
Ｔｈ４ 第４閾値
Ｔｈ５ 第５閾値
２ 吸気管
４ シリンダヘッド
７ 排気マニホールド
１０ ＥＧＲ装置
１３ ＥＧＲバルブ
２０ ＥＣＵ（制御部）
Ｍ１ 第１モード
Ｍ２ 第２モード
Ｍ３ 第３モード
Ｐ 周期
Ｐ１ オン期間
Ｐ２ オフ期間
Ｔｈ１ 第１閾値
Ｔｈ２ 第２閾値
Ｔｈ３ 第３閾値
Ｔｈ４ 第４閾値
Ｔｈ５ 第５閾値
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
