エンジンの過給装置
【課題】広い運転領域で、排気性能を向上すること。
【解決手段】排気ガスの一部を排気通路１５から吸気通路１３に還流するＥＧＲ通路７０を設ける。ＥＧＲ通路７０からのＥＧＲを過給可能な経路に電動過給機３０を設ける。ＥＧＲ通路７０には、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁７１を設ける。ＥＧＲ弁７１および電動過給機３０を運転状態に応じて制御する制御手段１００を設ける。制御手段１００は、所定の減速条件が成立した場合にＥＧＲ弁７１を開くとともに、電動過給機３０を作動させる。燃料カット後に新気が排出されることによる温度低下をＥＧＲによって抑制することが可能になる。
【解決手段】排気ガスの一部を排気通路１５から吸気通路１３に還流するＥＧＲ通路７０を設ける。ＥＧＲ通路７０からのＥＧＲを過給可能な経路に電動過給機３０を設ける。ＥＧＲ通路７０には、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁７１を設ける。ＥＧＲ弁７１および電動過給機３０を運転状態に応じて制御する制御手段１００を設ける。制御手段１００は、所定の減速条件が成立した場合にＥＧＲ弁７１を開くとともに、電動過給機３０を作動させる。燃料カット後に新気が排出されることによる温度低下をＥＧＲによって抑制することが可能になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの過給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジントルクの増大を図る手段として、排気ガスのエネルギーを利用して吸気を過給する排気ターボ過給機は周知であるが、この排気ターボ過給機はエンジン回転数の影響を大きく受け、エンジンの低速域で過給圧が不足するという欠点がある。これに対し、電気的に駆動される電動過給機は、エンジンの低速域で高い過給圧を発生させることができる。
【０００３】
他方、自動車の排気ガス対策の一つとして、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するためにＥＧＲ（ＥＧＲ）が有効として採用される場合も多い。
【０００４】
このような電動過給機を備え、且つＥＧＲを利用したエンジンとして、例えば特許文献１には、排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路を設け、このＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給できる位置に電動過給機を設けた構成が知られている。
【特許文献１】特開平１０−１０３１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンの排気性能が低下する運転領域として、特許文献１では、出力向上が求められる運転領域で電動過給機を作動させていた。
【０００６】
しかしながら、エンジンの排気ガスに含まれる有害成分は、エンジンの減速時においても増加することが本件発明者の鋭意研究の結果、明らかになってきた。
【０００７】
すなわち、エンジンが減速（ガソリンエンジンであれば、例えばスロットル全閉状態でブレーキが踏み込まれている状態）すると、燃料カットが実行される結果、新気が触媒に導入されて触媒の温度が低下し、触媒の浄化性能が低減するという現象があり、その後の加速時に排気性能がさらに低下することが判明してきた。
【０００８】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、広い運転領域で、排気性能を向上することのできるエンジンの過給装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、排気ガス浄化装置を有し、且つ減速運転時に燃料カットが実行されるエンジンにおいて、排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給可能な経路に設けられた電動過給機と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ弁および前記電動過給機を運転状態に応じて制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定の減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ弁を開くとともに、前記電動過給機を作動させるものであることを特徴とするエンジンの過給装置である。この態様では、減速時にＥＧＲが電動過給機に過給された状態で吸気通路に導入されるので、燃料カット後も、電動過給機の作動によって、エンジンを通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによって排気ガス浄化装置の温度低下を抑制することが可能となる。また、減速時のオルタネータの発電電力に基づいて電動過給機を作動することができるので、バッテリによる電動過給機を作動するための消費電力を節約できる。
【００１０】
好ましい態様において、排気ガスによってタービンが駆動される排気ターボ過給機と、この排気ターボ過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、減速時に前記過給圧検出手段が検出した過給圧が、前記電動過給機により得られる過給圧よりも高い場合には、前記ＥＧＲ通路を閉じ、前記電動過給機による過給を禁止するものである。この態様では、排気ターボ過給機による過給圧によって、減速時に新気がＥＧＲ通路に吹き抜けるのを抑制することができる。
【００１１】
好ましい態様において、前記ＥＧＲ通路は、前記排気通路中のタービン下流側からＥＧＲを吸気通路に還流するように形成されている。この態様では、排気ターボ過給機を設けた場合に、タービンを駆動し終わった排気ガスが吸気通路に還流されるので、減速後の過給応答性の低下を抑制することができる。従って、頻繁に減速／加速が繰り返されるような運転状況であっても、ターボラグが生じにくくなるという利点がある。
【００１２】
好ましい態様において、エンジン回転速度を検出する速度検出手段を設け、前記制御手段は、減速時のエンジン回転速度が高いほど、前記電動過給機の回転速度を抑制するものである。この態様では、減速時に高速でエンジンが回転している場合には、ＥＧＲ通路から導入されるＥＧＲ量も充分に確保することができるので、電動過給機をエンジンの回転速度に応じて必要充分な回転速度で運転することにより、減速時のエンジンの空気吸い込み能力に応じて電動過給機を運転し、排気ガス浄化装置の冷却抑制と電動過給機の消費電力抑制とを両立することが可能となる。
【００１３】
好ましい態様において、前記電動過給機に過給された空気を前記吸気通路に導く過給通路と、前記過給通路と前記ＥＧＲ通路とを連通するＥＧＲ連通状態と、前記吸気通路に前記過給通路のみを連通させることにより前記過給通路と前記ＥＧＲ通路との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換える切換弁とを備え、前記制御手段は、所定の運転状態では、前記ＥＧＲ遮断状態に流路を切り換えて前記電動過給機を作動させるとともに、前記減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ連通状態に流路を切り換えるように前記切換弁を制御するものである。この態様では、電動過給機を所定の運転領域（主としてエンジンの低速運転領域）で電動過給機を作動させることにより、排気ターボ過給機のないエンジンや或いは排気ターボ過給機での過給圧が得られにくい運転領域においても過給圧を高め、燃費や排気性能の向上を図ることができるとともに、エンジンの減速時には、ＥＧＲを過給して送給することができるので、排気ガス浄化装置の浄化性能低減を可及的に抑制し、排気性能を維持することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明は、減速時にＥＧＲが電動過給機に過給された状態で吸気通路に導入されるので、排気ガス浄化装置の浄化性能低減を可及的に抑制することができる結果、広い運転領域で、排気性能を向上することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態による過給機付きエンジンの全体構成図である。
【００１７】
図１を参照して、同図に示すエンジンはディーゼルエンジンであり、そのエンジン本体１には複数の気筒（図示の例では４気筒）１ａ〜１ｄが設けられている。各気筒１ａ〜１ｄには、燃焼室２が形成されている。各燃焼室２には、吸気ポート及び排気ポートが開口し、これらのポートに吸気弁３および排気弁４が設けられている。さらに各燃焼室２に対して燃料噴射弁６が装備されている。本実施形態において、各気筒１ａ〜１ｄを仮に１番気筒１ａ〜４番気筒１ｄと定義すると、その燃焼順序は、１番気筒１ａ、３番気筒１ｃ、４番気筒１ｄ、２番気筒１ｂの順となっている。
【００１８】
上記エンジン本体１には、各気筒１ａ〜１ｄに新気を供給する吸気通路１０と、各気筒１ａ〜１ｄからの排気ガスを導出する排気通路１５とが接続されている。
【００１９】
吸気通路１０は、各気筒１ａ〜１ｄの吸気ポートに接続される気筒別の吸気通路１１を有する吸気マニホールド１２と、その上流の共通吸気通路１３とを備えている。
【００２０】
また、排気通路１５は、各気筒１ａ〜１ｄの排気ポートに接続される気筒別の排気通路１６ａ〜１６ｄを有する排気マニホールド１７と、その下流の共通排気管１８と、共通排気管１８の下流に接続されたディーゼルスモーク浄化装置２８とを備えている。ディーゼルスモーク浄化装置２８は、本実施形態において、排気ガス浄化装置の一例をなすものであり、触媒機能を有し、かつディーゼルスモークの排気微粒子を捕集するためのものであり、図では簡略化されているが、具体的には、酸化触媒とこの酸化触媒の下流側に配置されたパティキュレートフィルタユニットとによって構成されている。
【００２１】
また、エンジンには、排気ターボ過給機２０と、電動過給機３０とが設けられている。
【００２２】
排気ターボ過給機２０は、排気ガスのエネルギーで駆動されて回転するタービン２１と、このタービン２１にシャフト２２を介して連結されたコンプレッサ２３とを備え、タービン２１の回転に連動したコンプレッサ２３の回転により吸気を過給するようになっている。上記タービン２１は共通排気管１８に介設されている。またコンプレッサ２３は、共通吸気通路１３に介設されている。共通吸気通路１３におけるコンプレッサ２３より下流には、過給された空気を冷却するためのインタークーラ２６が設けられている。また、共通吸気通路１３の上流側には、エアクリーナ２７が設けられている。
【００２３】
一方、電動過給機３０は、インタークーラ２６より下流の共通吸気通路１３に設けられている。この電動過給機３０は、電気モータにより直接駆動されるインペラ等で構成されている。電動過給機３０は、図略のオルタネータとバッテリの双方から給電可能に構成されている。
【００２４】
この電動過給機３０は、吸気マニホールド１２と共通排気管１８との間を連通するＥＧＲ通路７０に配置されている。このＥＧＲ通路７０には、ＥＧＲ弁７１が設けられ、このＥＧＲ弁７１によって開弁量を調整できるようになっている。
【００２５】
エンジンには、エンジン制御ユニット１００が設けられている。エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、インターフェース１０３並びにこれらのユニット１０１〜１０３を接続するバス１０４を有している。
【００２６】
メモリ１０２には、エンジン全体を制御するためのプログラムやデータが記憶されている。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップＭ１を説明するためのエンジン回転速度と電動過給機３０への目標供給電流との関係を示す図である。
【００２８】
図２を参照して、本実施形態に係るエンジン制御ユニット１００のメモリ１０２には、図示のグラフに基づき、減速時におけるエンジン回転速度と電動過給機３０に供給される電流として目標とされる目標供給電流との関係が制御マップＭ１として記憶されている。エンジン回転速度が速くなるほど、排気ターボ過給機２０による過給圧は高くなるので、本実施形態においては、実験値等に基づき、相対的に目標供給電流が下がるように設定されている。これにより本実施形態では、電動過給機３０に対し、必要充分な電流を供給することが可能となるので、バッテリの消費電力を節約することが可能になる。
【００２９】
図３は、本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップＭ２を説明するためのエンジンの運転領域と過給の状態との関係を示す図である。
【００３０】
図３を参照して、本実施形態に係るエンジン制御ユニット１００のメモリ１０２には、図示のグラフに基づき、吸気の過給領域とＥＧＲを還流させるＥＧＲ還流領域Ａとが記憶されている。ＥＧＲ還流領域Ａのうち、比較的高速側の高負荷側運転領域Ａ１では、電動過給機３０が作動する領域として設定されている。これらの値は、実験等で得られたデータに基づき、エンジン制御ユニット１００の制御マップＭ２として記憶されている。この制御マップＭ２に基づき、エンジン制御ユニット１００は、電動過給の要否やＥＧＲの要否を判断できるようになっている。
【００３１】
図１に戻って、インターフェース１０３には、入力要素として、スロットル開度センサ５１、エンジン回転数を検出する回転速度センサ５２、過給圧を検出する過給圧センサ５３、アクセル開度センサ５４を含む各種のセンサが接続されており、これらセンサ５１〜５４等からの検出信号を受け、これらの検出信号によって運転状態を判定できるようになっている。また、インターフェース１０３には、出力要素として、図略のコントローラや、ドライバと接続されており、これらのユニットを介して電動過給機３０や、ＥＧＲ弁７１を駆動できるように構成されている。
【００３２】
次に、エンジン制御ユニット１００による本実施形態の制御例を説明する。
【００３３】
図４は図１の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【００３４】
図４を参照して、エンジン制御ユニット１００は、まず各種のデータを読み込み、運転状態を把握する（ステップＳ２０）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、所定の減速条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで「減速条件」とは、エンジンが所定の速度（例えば、１５００ｒｐｍ）以上で走行している状態で、アクセルが踏み込まれた状態である。尤も、ガソリンエンジンの場合には、「減速条件」として、スロットル開度が全閉であることを要件の一つにしてもよい。
【００３５】
減速条件が成立している場合、エンジン制御ユニット１００は、燃料供給カットを実行する（ステップＳ２２）。このため、それ以降は、各気筒での燃焼がなくなり、新気が排気通路１５から共通排気管１８を経てディーゼルスモーク浄化装置２８を通過することになる。これによるディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を防止するため、エンジン制御ユニット１００は、まず過給圧センサ５３の検出値に基づいて、排気ターボ過給機２０による過給圧が所定のしきい値Ｓｐ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、しきい値Ｓｐは、電動過給機３０による最大過給圧に基づいて決定される。ＥＧＲ弁７１を開くことによって高圧の新気がＥＧＲ通路７０に吹き出してしまうため、過給圧がしきい値Ｓｐ未満である場合にのみ、ＥＧＲ弁７１を開くようにしているのである。
【００３６】
排気ターボ過給機２０による過給圧がしきい値Ｓｐ以上である場合（ステップＳ２３において、ＹＥＳ）、エンジン制御ユニット１００は、ディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を抑制するために、ＥＧＲ弁７１を全開状態に制御する（ステップＳ２４）。
【００３７】
次いで、電動過給機３０を図２で説明した制御マップＭ１の設定に基づいて作動し（ステップＳ２５）、エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ２０に復帰する。これにより、エンジンの回転速度に応じた適切な過給圧で電動過給機３０を駆動することが可能になる。
【００３８】
他方、ステップＳ２３において、排気ターボ過給機２０による過給圧がしきい値Ｓｐ以上である場合には、エンジン制御ユニット１００は、ＥＧＲ弁７１を全閉し（ステップＳ２６）、電動過給機３０を停止して（ステップＳ２７）、ステップＳ２０に復帰する。
【００３９】
さらに、ステップＳ２１において、減速条件が成立していない場合、エンジン制御ユニット１００は、運転状態に応じて燃料噴射を実行し（ステップＳ２８）、図３で説明した制御マップＭ２に基づいて、ＥＧＲ弁７１を制御する（ステップＳ２９）。さらにエンジン制御ユニット１００は、電動過給運転領域であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。仮に運転状態が電動過給運転領域である場合（ステップＳ３０において、ＹＥＳ）、エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ２４に移行する。他方、電動過給運転領域でない場合（ステップＳ３０において、ＮＯ）には、ステップＳ２８に移行し、電動過給機３０をＯＦＦにしてステップＳ２０に移行する。
【００４０】
以上説明したように本実施形態では、減速時にＥＧＲが電動過給機３０に過給された状態で吸気通路１０の吸気マニホールド１２に導入されるので、燃料カット後も電動過給機２０の作動によって、エンジン本体１を通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによってディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を抑制することが可能となる。また、減速時のオルタネータの発電電力に基づいて電動過給機３０を作動することができるので、バッテリによる電動過給機３０を作動するための消費電力を節約できる。
【００４１】
また本実施形態では、排気ガスによってタービン２１が駆動される排気ターボ過給機２０と、この排気ターボ過給機２０による過給圧を検出する過給圧検出手段としての過給圧センサ５３とをさらに備え、減速時に過給圧センサ５３が検出した過給圧が、電動過給機３０により得られる過給圧（しきい値Ｓｐ）よりも高い場合には、ＥＧＲ弁７１によってＥＧＲ通路７０を閉じ、電動過給機３０による過給を禁止するように構成されている。このため本実施形態では、排気ターボ過給機２０による過給圧によって、減速時に新気がＥＧＲ通路７０に吹き抜けるのを抑制することができる。
【００４２】
また本実施形態では、ＥＧＲ通路７０は、共通排気管１８中のタービン２１下流側からＥＧＲを吸気通路１０の吸気マニホールド１２に還流するように形成されている。このため本実施形態では、排気ターボ過給機２０を設けた場合に、タービン２１を駆動し終わった排気ガスが吸気通路１０の吸気マニホールド１２に還流されるので、減速後の過給応答性の低下を抑制することができる。従って、頻繁に減速／加速が繰り返されるような運転状況であっても、ターボラグが生じにくくなるという利点がある。
【００４３】
また本実施形態では、エンジン回転速度を検出する速度検出手段としての回転速度センサ５２を設け、図２で説明した制御マップＭ１の設定に基づき、減速時のエンジン回転速度が高いほど、電動過給機３０の回転速度を抑制するものである。減速時に高速でエンジンが回転している場合には、ＥＧＲ通路７０から導入されるＥＧＲ量も充分に確保することができるので、電動過給機３０をエンジンの回転速度に応じて必要充分な回転速度で運転することにより、減速時のエンジンの空気吸い込み能力に応じて電動過給機３０を運転し、ディーゼルスモーク浄化装置２８の冷却抑制と電動過給機３０の消費電力抑制とを両立することが可能となる。
【００４４】
従って、本実施形態によれば、広い運転領域で、排気性能を向上することができるという顕著な効果を奏する。
【００４５】
上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。
【００４６】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。なお以下の説明において、同等の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４７】
図５は、本発明の別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【００４８】
図５を参照して、同図に示すエンジンは、ガソリンエンジンであり、エンジン本体１には、気筒１ａ〜１ｄ毎に点火プラグ５が設けられている。また、排気浄化装置としては、三元触媒を備えたガソリンエンジン用の触媒ユニット１２８が共通排気通路１８の下流側に設けられている。
【００４９】
図５の実施形態に係るエンジンには、電動過給機３０に過給された空気を吸気通路１０の吸気マニホールド１２に導く過給通路１３１と、この過給通路１３１をバイパスするバイパス通路１３２とを有している。バイパス通路１３２には、その流量を調整するバイパス弁３２が設けられ、アクチュエータ３３でエンジン制御ユニット１００により開閉制御される構成になっている。また、バイパス通路１３２には、インタークーラ２６が配置され、このインタークーラ２６の下流側には、スロットル弁１４が配置されている。
【００５０】
本実施形態に係るＥＧＲ通路７０は、排気ターボ過給機２０の上流側と過給通路１３１の間に接続される構成になっている。さらに、過給通路１３１には、切換弁１３３が配置されている。切換弁１３３は、当該過給通路１３１とＥＧＲ通路７０とを連通するＥＧＲ過給状態と、吸気通路１０の共通吸気通路１３に過給通路１３１のみを連通させることにより、ＥＧＲ通路７０と過給通路１３１との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態と、ＥＧＲ通路７０を遮断して共通吸気通路１３をバイパス通路１３２に連通するＥＧＲバイパス状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換えるように構成されている。
【００５１】
図６および図７は、図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
図６を参照して、図５の構成においては、エンジン制御ユニット１００が各種データを読み込み（ステップＳ４０）エンジンの運転状態を把握した後、減速条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ４１）。減速条件が成立している場合、エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを実行する（ステップＳ４２）。その後、エンジン制御ユニット１００は、過給圧センサ５３の検出値に基づいて、排気ターボ過給機２０による過給圧が所定のしきい値Ｓｐ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００５３】
過給圧がしきい値Ｓｐ未満である場合、エンジン制御ユニット１００は、切換弁１３３をＥＧＲ過給状態に切り換え（ステップＳ４４）、ＥＧＲ弁７１を全開にする（ステップＳ４５）。そして、バイパス弁を閉じ（ステップＳ４６）、電動過給機３０を作動させる。これにより、燃料カット後の排気ガスは、一部がＥＧＲ通路７０から過給通路１３１を経由し、過給された状態で吸気マニホールド１２に還流する。エンジン制御ユニット１００は、電動過給機３０をエンジン回転速度に対応する過給圧となるように作動させた後、ステップＳ４０に復帰する。他方、ステップＳ４３において、過給圧がしきい値Ｓｐよりも高い場合には、切換弁１３３をＥＧＲ遮断状態に切り換え（ステップＳ４８）、ＥＧＲ弁７１を全閉にし（ステップＳ４９）、バイパス弁３２を開き（ステップＳ５０）、電動過給機３０を停止する。
【００５４】
次に、ステップＳ４１において、減速条件が成立していなかった場合、図７に示すように、運転状態に応じて燃料噴射が実行される（ステップＳ５２）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、運転状態に応じて、ＥＧＲ弁７１を制御する（ステップＳ５３）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、運転領域が電動過給運転領域であるか否かを判定し（ステップＳ５４）、電動過給運転領域である場合（ステップＳ５４において、ＹＥＳ）には、切換弁１３３をＥＧＲ遮断状態に切り換え（ステップＳ５５）、ステップＳ４６に移行する。他方、電動過給運転領域でない場合（ステップＳ５４において、ＮＯ）には、切換弁１３３をＥＧＲバイパス状態に切り換え（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に移行する。
【００５５】
上述した図５の構成は、ガソリンエンジンに好適な実施形態であるが、同じガソリンエンジンに好適な例として、図８に示す構成を採用してもよい。
【００５６】
図８は本発明のさらに別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【００５７】
図８の例では、過給通路１３１とバイパス通路１３２をそれぞれ排気ターボ過給機２０の上流側に配置し、ＥＧＲ通路７０を排気ターボ過給機２０のタービン２１の下流側に接続している。
【００５８】
上述した図５から図８の実施形態においては、電動過給機３０を所定の運転領域（主としてエンジンの低速運転領域）で電動過給機３０を作動させることにより、排気ターボ過給機２０のないエンジンや或いは排気ターボ過給機２０での過給圧が得られにくい運転領域においても過給圧を高め、燃費や排気性能の向上を図ることができるとともに、エンジンの減速時には、ＥＧＲを過給して送給することができるので、エンジン本体１を通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによって触媒ユニット１２８の温度低下を抑制することが可能になる。
【００５９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の一形態による過給機付きエンジンの全体構成図である。
【図２】本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップを説明するためのエンジン回転速度と電動過給機への目標供給電流との関係を示す図である。
【図３】本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップを説明するためのエンジンの運転領域と過給の状態との関係を示す図である。
【図４】図１の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【図６】図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ エンジン本体
１０ 吸気通路
１５ 排気通路
１７ 排気マニホールド
１８ 共通排気管
２０ 排気ターボ過給機
２６ インタークーラ
２８ ディーゼルスモーク浄化装置（排気ガス浄化装置の一例）
３０ 電動過給機
３２ バイパス弁
３３ アクチュエータ
５１ スロットル開度センサ
５２ 回転速度センサ
５３ 過給圧センサ
５４ アクセル開度センサ
７０ ＥＧＲ通路
７１ ＥＧＲ弁
１００ エンジン制御ユニット（制御手段の一例）
１２８ 触媒ユニット（排気ガス浄化装置の一例）
１３１ 過給通路
１３２ バイパス通路
１３３ 切換弁
【技術分野】
【０００１】
本発明はエンジンの過給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジントルクの増大を図る手段として、排気ガスのエネルギーを利用して吸気を過給する排気ターボ過給機は周知であるが、この排気ターボ過給機はエンジン回転数の影響を大きく受け、エンジンの低速域で過給圧が不足するという欠点がある。これに対し、電気的に駆動される電動過給機は、エンジンの低速域で高い過給圧を発生させることができる。
【０００３】
他方、自動車の排気ガス対策の一つとして、窒素酸化物（ＮＯｘ）を低減するためにＥＧＲ（ＥＧＲ）が有効として採用される場合も多い。
【０００４】
このような電動過給機を備え、且つＥＧＲを利用したエンジンとして、例えば特許文献１には、排気ガスの一部を吸気通路に還流するＥＧＲ通路を設け、このＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給できる位置に電動過給機を設けた構成が知られている。
【特許文献１】特開平１０−１０３１６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、エンジンの排気性能が低下する運転領域として、特許文献１では、出力向上が求められる運転領域で電動過給機を作動させていた。
【０００６】
しかしながら、エンジンの排気ガスに含まれる有害成分は、エンジンの減速時においても増加することが本件発明者の鋭意研究の結果、明らかになってきた。
【０００７】
すなわち、エンジンが減速（ガソリンエンジンであれば、例えばスロットル全閉状態でブレーキが踏み込まれている状態）すると、燃料カットが実行される結果、新気が触媒に導入されて触媒の温度が低下し、触媒の浄化性能が低減するという現象があり、その後の加速時に排気性能がさらに低下することが判明してきた。
【０００８】
本発明は上記不具合に鑑みてなされたものであり、広い運転領域で、排気性能を向上することのできるエンジンの過給装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために本発明は、排気ガス浄化装置を有し、且つ減速運転時に燃料カットが実行されるエンジンにおいて、排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給可能な経路に設けられた電動過給機と、前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁と、前記ＥＧＲ弁および前記電動過給機を運転状態に応じて制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、所定の減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ弁を開くとともに、前記電動過給機を作動させるものであることを特徴とするエンジンの過給装置である。この態様では、減速時にＥＧＲが電動過給機に過給された状態で吸気通路に導入されるので、燃料カット後も、電動過給機の作動によって、エンジンを通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによって排気ガス浄化装置の温度低下を抑制することが可能となる。また、減速時のオルタネータの発電電力に基づいて電動過給機を作動することができるので、バッテリによる電動過給機を作動するための消費電力を節約できる。
【００１０】
好ましい態様において、排気ガスによってタービンが駆動される排気ターボ過給機と、この排気ターボ過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段とをさらに備え、前記制御手段は、減速時に前記過給圧検出手段が検出した過給圧が、前記電動過給機により得られる過給圧よりも高い場合には、前記ＥＧＲ通路を閉じ、前記電動過給機による過給を禁止するものである。この態様では、排気ターボ過給機による過給圧によって、減速時に新気がＥＧＲ通路に吹き抜けるのを抑制することができる。
【００１１】
好ましい態様において、前記ＥＧＲ通路は、前記排気通路中のタービン下流側からＥＧＲを吸気通路に還流するように形成されている。この態様では、排気ターボ過給機を設けた場合に、タービンを駆動し終わった排気ガスが吸気通路に還流されるので、減速後の過給応答性の低下を抑制することができる。従って、頻繁に減速／加速が繰り返されるような運転状況であっても、ターボラグが生じにくくなるという利点がある。
【００１２】
好ましい態様において、エンジン回転速度を検出する速度検出手段を設け、前記制御手段は、減速時のエンジン回転速度が高いほど、前記電動過給機の回転速度を抑制するものである。この態様では、減速時に高速でエンジンが回転している場合には、ＥＧＲ通路から導入されるＥＧＲ量も充分に確保することができるので、電動過給機をエンジンの回転速度に応じて必要充分な回転速度で運転することにより、減速時のエンジンの空気吸い込み能力に応じて電動過給機を運転し、排気ガス浄化装置の冷却抑制と電動過給機の消費電力抑制とを両立することが可能となる。
【００１３】
好ましい態様において、前記電動過給機に過給された空気を前記吸気通路に導く過給通路と、前記過給通路と前記ＥＧＲ通路とを連通するＥＧＲ連通状態と、前記吸気通路に前記過給通路のみを連通させることにより前記過給通路と前記ＥＧＲ通路との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換える切換弁とを備え、前記制御手段は、所定の運転状態では、前記ＥＧＲ遮断状態に流路を切り換えて前記電動過給機を作動させるとともに、前記減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ連通状態に流路を切り換えるように前記切換弁を制御するものである。この態様では、電動過給機を所定の運転領域（主としてエンジンの低速運転領域）で電動過給機を作動させることにより、排気ターボ過給機のないエンジンや或いは排気ターボ過給機での過給圧が得られにくい運転領域においても過給圧を高め、燃費や排気性能の向上を図ることができるとともに、エンジンの減速時には、ＥＧＲを過給して送給することができるので、排気ガス浄化装置の浄化性能低減を可及的に抑制し、排気性能を維持することが可能になる。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明は、減速時にＥＧＲが電動過給機に過給された状態で吸気通路に導入されるので、排気ガス浄化装置の浄化性能低減を可及的に抑制することができる結果、広い運転領域で、排気性能を向上することができるという顕著な効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明の好ましい実施の形態について説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施の一形態による過給機付きエンジンの全体構成図である。
【００１７】
図１を参照して、同図に示すエンジンはディーゼルエンジンであり、そのエンジン本体１には複数の気筒（図示の例では４気筒）１ａ〜１ｄが設けられている。各気筒１ａ〜１ｄには、燃焼室２が形成されている。各燃焼室２には、吸気ポート及び排気ポートが開口し、これらのポートに吸気弁３および排気弁４が設けられている。さらに各燃焼室２に対して燃料噴射弁６が装備されている。本実施形態において、各気筒１ａ〜１ｄを仮に１番気筒１ａ〜４番気筒１ｄと定義すると、その燃焼順序は、１番気筒１ａ、３番気筒１ｃ、４番気筒１ｄ、２番気筒１ｂの順となっている。
【００１８】
上記エンジン本体１には、各気筒１ａ〜１ｄに新気を供給する吸気通路１０と、各気筒１ａ〜１ｄからの排気ガスを導出する排気通路１５とが接続されている。
【００１９】
吸気通路１０は、各気筒１ａ〜１ｄの吸気ポートに接続される気筒別の吸気通路１１を有する吸気マニホールド１２と、その上流の共通吸気通路１３とを備えている。
【００２０】
また、排気通路１５は、各気筒１ａ〜１ｄの排気ポートに接続される気筒別の排気通路１６ａ〜１６ｄを有する排気マニホールド１７と、その下流の共通排気管１８と、共通排気管１８の下流に接続されたディーゼルスモーク浄化装置２８とを備えている。ディーゼルスモーク浄化装置２８は、本実施形態において、排気ガス浄化装置の一例をなすものであり、触媒機能を有し、かつディーゼルスモークの排気微粒子を捕集するためのものであり、図では簡略化されているが、具体的には、酸化触媒とこの酸化触媒の下流側に配置されたパティキュレートフィルタユニットとによって構成されている。
【００２１】
また、エンジンには、排気ターボ過給機２０と、電動過給機３０とが設けられている。
【００２２】
排気ターボ過給機２０は、排気ガスのエネルギーで駆動されて回転するタービン２１と、このタービン２１にシャフト２２を介して連結されたコンプレッサ２３とを備え、タービン２１の回転に連動したコンプレッサ２３の回転により吸気を過給するようになっている。上記タービン２１は共通排気管１８に介設されている。またコンプレッサ２３は、共通吸気通路１３に介設されている。共通吸気通路１３におけるコンプレッサ２３より下流には、過給された空気を冷却するためのインタークーラ２６が設けられている。また、共通吸気通路１３の上流側には、エアクリーナ２７が設けられている。
【００２３】
一方、電動過給機３０は、インタークーラ２６より下流の共通吸気通路１３に設けられている。この電動過給機３０は、電気モータにより直接駆動されるインペラ等で構成されている。電動過給機３０は、図略のオルタネータとバッテリの双方から給電可能に構成されている。
【００２４】
この電動過給機３０は、吸気マニホールド１２と共通排気管１８との間を連通するＥＧＲ通路７０に配置されている。このＥＧＲ通路７０には、ＥＧＲ弁７１が設けられ、このＥＧＲ弁７１によって開弁量を調整できるようになっている。
【００２５】
エンジンには、エンジン制御ユニット１００が設けられている。エンジン制御ユニット１００は、ＣＰＵ１０１、メモリ１０２、インターフェース１０３並びにこれらのユニット１０１〜１０３を接続するバス１０４を有している。
【００２６】
メモリ１０２には、エンジン全体を制御するためのプログラムやデータが記憶されている。
【００２７】
図２は、本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップＭ１を説明するためのエンジン回転速度と電動過給機３０への目標供給電流との関係を示す図である。
【００２８】
図２を参照して、本実施形態に係るエンジン制御ユニット１００のメモリ１０２には、図示のグラフに基づき、減速時におけるエンジン回転速度と電動過給機３０に供給される電流として目標とされる目標供給電流との関係が制御マップＭ１として記憶されている。エンジン回転速度が速くなるほど、排気ターボ過給機２０による過給圧は高くなるので、本実施形態においては、実験値等に基づき、相対的に目標供給電流が下がるように設定されている。これにより本実施形態では、電動過給機３０に対し、必要充分な電流を供給することが可能となるので、バッテリの消費電力を節約することが可能になる。
【００２９】
図３は、本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップＭ２を説明するためのエンジンの運転領域と過給の状態との関係を示す図である。
【００３０】
図３を参照して、本実施形態に係るエンジン制御ユニット１００のメモリ１０２には、図示のグラフに基づき、吸気の過給領域とＥＧＲを還流させるＥＧＲ還流領域Ａとが記憶されている。ＥＧＲ還流領域Ａのうち、比較的高速側の高負荷側運転領域Ａ１では、電動過給機３０が作動する領域として設定されている。これらの値は、実験等で得られたデータに基づき、エンジン制御ユニット１００の制御マップＭ２として記憶されている。この制御マップＭ２に基づき、エンジン制御ユニット１００は、電動過給の要否やＥＧＲの要否を判断できるようになっている。
【００３１】
図１に戻って、インターフェース１０３には、入力要素として、スロットル開度センサ５１、エンジン回転数を検出する回転速度センサ５２、過給圧を検出する過給圧センサ５３、アクセル開度センサ５４を含む各種のセンサが接続されており、これらセンサ５１〜５４等からの検出信号を受け、これらの検出信号によって運転状態を判定できるようになっている。また、インターフェース１０３には、出力要素として、図略のコントローラや、ドライバと接続されており、これらのユニットを介して電動過給機３０や、ＥＧＲ弁７１を駆動できるように構成されている。
【００３２】
次に、エンジン制御ユニット１００による本実施形態の制御例を説明する。
【００３３】
図４は図１の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【００３４】
図４を参照して、エンジン制御ユニット１００は、まず各種のデータを読み込み、運転状態を把握する（ステップＳ２０）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、所定の減速条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで「減速条件」とは、エンジンが所定の速度（例えば、１５００ｒｐｍ）以上で走行している状態で、アクセルが踏み込まれた状態である。尤も、ガソリンエンジンの場合には、「減速条件」として、スロットル開度が全閉であることを要件の一つにしてもよい。
【００３５】
減速条件が成立している場合、エンジン制御ユニット１００は、燃料供給カットを実行する（ステップＳ２２）。このため、それ以降は、各気筒での燃焼がなくなり、新気が排気通路１５から共通排気管１８を経てディーゼルスモーク浄化装置２８を通過することになる。これによるディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を防止するため、エンジン制御ユニット１００は、まず過給圧センサ５３の検出値に基づいて、排気ターボ過給機２０による過給圧が所定のしきい値Ｓｐ未満であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、しきい値Ｓｐは、電動過給機３０による最大過給圧に基づいて決定される。ＥＧＲ弁７１を開くことによって高圧の新気がＥＧＲ通路７０に吹き出してしまうため、過給圧がしきい値Ｓｐ未満である場合にのみ、ＥＧＲ弁７１を開くようにしているのである。
【００３６】
排気ターボ過給機２０による過給圧がしきい値Ｓｐ以上である場合（ステップＳ２３において、ＹＥＳ）、エンジン制御ユニット１００は、ディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を抑制するために、ＥＧＲ弁７１を全開状態に制御する（ステップＳ２４）。
【００３７】
次いで、電動過給機３０を図２で説明した制御マップＭ１の設定に基づいて作動し（ステップＳ２５）、エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ２０に復帰する。これにより、エンジンの回転速度に応じた適切な過給圧で電動過給機３０を駆動することが可能になる。
【００３８】
他方、ステップＳ２３において、排気ターボ過給機２０による過給圧がしきい値Ｓｐ以上である場合には、エンジン制御ユニット１００は、ＥＧＲ弁７１を全閉し（ステップＳ２６）、電動過給機３０を停止して（ステップＳ２７）、ステップＳ２０に復帰する。
【００３９】
さらに、ステップＳ２１において、減速条件が成立していない場合、エンジン制御ユニット１００は、運転状態に応じて燃料噴射を実行し（ステップＳ２８）、図３で説明した制御マップＭ２に基づいて、ＥＧＲ弁７１を制御する（ステップＳ２９）。さらにエンジン制御ユニット１００は、電動過給運転領域であるか否かを判定する（ステップＳ３０）。仮に運転状態が電動過給運転領域である場合（ステップＳ３０において、ＹＥＳ）、エンジン制御ユニット１００は、ステップＳ２４に移行する。他方、電動過給運転領域でない場合（ステップＳ３０において、ＮＯ）には、ステップＳ２８に移行し、電動過給機３０をＯＦＦにしてステップＳ２０に移行する。
【００４０】
以上説明したように本実施形態では、減速時にＥＧＲが電動過給機３０に過給された状態で吸気通路１０の吸気マニホールド１２に導入されるので、燃料カット後も電動過給機２０の作動によって、エンジン本体１を通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによってディーゼルスモーク浄化装置２８の温度低下を抑制することが可能となる。また、減速時のオルタネータの発電電力に基づいて電動過給機３０を作動することができるので、バッテリによる電動過給機３０を作動するための消費電力を節約できる。
【００４１】
また本実施形態では、排気ガスによってタービン２１が駆動される排気ターボ過給機２０と、この排気ターボ過給機２０による過給圧を検出する過給圧検出手段としての過給圧センサ５３とをさらに備え、減速時に過給圧センサ５３が検出した過給圧が、電動過給機３０により得られる過給圧（しきい値Ｓｐ）よりも高い場合には、ＥＧＲ弁７１によってＥＧＲ通路７０を閉じ、電動過給機３０による過給を禁止するように構成されている。このため本実施形態では、排気ターボ過給機２０による過給圧によって、減速時に新気がＥＧＲ通路７０に吹き抜けるのを抑制することができる。
【００４２】
また本実施形態では、ＥＧＲ通路７０は、共通排気管１８中のタービン２１下流側からＥＧＲを吸気通路１０の吸気マニホールド１２に還流するように形成されている。このため本実施形態では、排気ターボ過給機２０を設けた場合に、タービン２１を駆動し終わった排気ガスが吸気通路１０の吸気マニホールド１２に還流されるので、減速後の過給応答性の低下を抑制することができる。従って、頻繁に減速／加速が繰り返されるような運転状況であっても、ターボラグが生じにくくなるという利点がある。
【００４３】
また本実施形態では、エンジン回転速度を検出する速度検出手段としての回転速度センサ５２を設け、図２で説明した制御マップＭ１の設定に基づき、減速時のエンジン回転速度が高いほど、電動過給機３０の回転速度を抑制するものである。減速時に高速でエンジンが回転している場合には、ＥＧＲ通路７０から導入されるＥＧＲ量も充分に確保することができるので、電動過給機３０をエンジンの回転速度に応じて必要充分な回転速度で運転することにより、減速時のエンジンの空気吸い込み能力に応じて電動過給機３０を運転し、ディーゼルスモーク浄化装置２８の冷却抑制と電動過給機３０の消費電力抑制とを両立することが可能となる。
【００４４】
従って、本実施形態によれば、広い運転領域で、排気性能を向上することができるという顕著な効果を奏する。
【００４５】
上述した実施形態は本発明の好ましい具体例に過ぎず、本発明は上述した実施形態に限定されない。
【００４６】
次に、本発明の別の実施形態について説明する。なお以下の説明において、同等の部材には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００４７】
図５は、本発明の別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【００４８】
図５を参照して、同図に示すエンジンは、ガソリンエンジンであり、エンジン本体１には、気筒１ａ〜１ｄ毎に点火プラグ５が設けられている。また、排気浄化装置としては、三元触媒を備えたガソリンエンジン用の触媒ユニット１２８が共通排気通路１８の下流側に設けられている。
【００４９】
図５の実施形態に係るエンジンには、電動過給機３０に過給された空気を吸気通路１０の吸気マニホールド１２に導く過給通路１３１と、この過給通路１３１をバイパスするバイパス通路１３２とを有している。バイパス通路１３２には、その流量を調整するバイパス弁３２が設けられ、アクチュエータ３３でエンジン制御ユニット１００により開閉制御される構成になっている。また、バイパス通路１３２には、インタークーラ２６が配置され、このインタークーラ２６の下流側には、スロットル弁１４が配置されている。
【００５０】
本実施形態に係るＥＧＲ通路７０は、排気ターボ過給機２０の上流側と過給通路１３１の間に接続される構成になっている。さらに、過給通路１３１には、切換弁１３３が配置されている。切換弁１３３は、当該過給通路１３１とＥＧＲ通路７０とを連通するＥＧＲ過給状態と、吸気通路１０の共通吸気通路１３に過給通路１３１のみを連通させることにより、ＥＧＲ通路７０と過給通路１３１との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態と、ＥＧＲ通路７０を遮断して共通吸気通路１３をバイパス通路１３２に連通するＥＧＲバイパス状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換えるように構成されている。
【００５１】
図６および図７は、図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【００５２】
図６を参照して、図５の構成においては、エンジン制御ユニット１００が各種データを読み込み（ステップＳ４０）エンジンの運転状態を把握した後、減速条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ４１）。減速条件が成立している場合、エンジン制御ユニット１００は、燃料カットを実行する（ステップＳ４２）。その後、エンジン制御ユニット１００は、過給圧センサ５３の検出値に基づいて、排気ターボ過給機２０による過給圧が所定のしきい値Ｓｐ未満であるか否かを判定する（ステップＳ４３）。
【００５３】
過給圧がしきい値Ｓｐ未満である場合、エンジン制御ユニット１００は、切換弁１３３をＥＧＲ過給状態に切り換え（ステップＳ４４）、ＥＧＲ弁７１を全開にする（ステップＳ４５）。そして、バイパス弁を閉じ（ステップＳ４６）、電動過給機３０を作動させる。これにより、燃料カット後の排気ガスは、一部がＥＧＲ通路７０から過給通路１３１を経由し、過給された状態で吸気マニホールド１２に還流する。エンジン制御ユニット１００は、電動過給機３０をエンジン回転速度に対応する過給圧となるように作動させた後、ステップＳ４０に復帰する。他方、ステップＳ４３において、過給圧がしきい値Ｓｐよりも高い場合には、切換弁１３３をＥＧＲ遮断状態に切り換え（ステップＳ４８）、ＥＧＲ弁７１を全閉にし（ステップＳ４９）、バイパス弁３２を開き（ステップＳ５０）、電動過給機３０を停止する。
【００５４】
次に、ステップＳ４１において、減速条件が成立していなかった場合、図７に示すように、運転状態に応じて燃料噴射が実行される（ステップＳ５２）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、運転状態に応じて、ＥＧＲ弁７１を制御する（ステップＳ５３）。次いで、エンジン制御ユニット１００は、運転領域が電動過給運転領域であるか否かを判定し（ステップＳ５４）、電動過給運転領域である場合（ステップＳ５４において、ＹＥＳ）には、切換弁１３３をＥＧＲ遮断状態に切り換え（ステップＳ５５）、ステップＳ４６に移行する。他方、電動過給運転領域でない場合（ステップＳ５４において、ＮＯ）には、切換弁１３３をＥＧＲバイパス状態に切り換え（ステップＳ５６）、ステップＳ５０に移行する。
【００５５】
上述した図５の構成は、ガソリンエンジンに好適な実施形態であるが、同じガソリンエンジンに好適な例として、図８に示す構成を採用してもよい。
【００５６】
図８は本発明のさらに別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【００５７】
図８の例では、過給通路１３１とバイパス通路１３２をそれぞれ排気ターボ過給機２０の上流側に配置し、ＥＧＲ通路７０を排気ターボ過給機２０のタービン２１の下流側に接続している。
【００５８】
上述した図５から図８の実施形態においては、電動過給機３０を所定の運転領域（主としてエンジンの低速運転領域）で電動過給機３０を作動させることにより、排気ターボ過給機２０のないエンジンや或いは排気ターボ過給機２０での過給圧が得られにくい運転領域においても過給圧を高め、燃費や排気性能の向上を図ることができるとともに、エンジンの減速時には、ＥＧＲを過給して送給することができるので、エンジン本体１を通り抜けた空気を取り込んで吸気側に戻すリサーキュレーション量を増大させることによって触媒ユニット１２８の温度低下を抑制することが可能になる。
【００５９】
その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能であることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の一形態による過給機付きエンジンの全体構成図である。
【図２】本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップを説明するためのエンジン回転速度と電動過給機への目標供給電流との関係を示す図である。
【図３】本実施形態に係るエンジン制御ユニットの制御マップを説明するためのエンジンの運転領域と過給の状態との関係を示す図である。
【図４】図１の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図５】本発明の別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【図６】図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図７】図５の実施形態に係る運転制御の一例を示すフローチャートである。
【図８】本発明のさらに別の実施形態に係るエンジンの全体構成図である。
【符号の説明】
【００６１】
１ エンジン本体
１０ 吸気通路
１５ 排気通路
１７ 排気マニホールド
１８ 共通排気管
２０ 排気ターボ過給機
２６ インタークーラ
２８ ディーゼルスモーク浄化装置（排気ガス浄化装置の一例）
３０ 電動過給機
３２ バイパス弁
３３ アクチュエータ
５１ スロットル開度センサ
５２ 回転速度センサ
５３ 過給圧センサ
５４ アクセル開度センサ
７０ ＥＧＲ通路
７１ ＥＧＲ弁
１００ エンジン制御ユニット（制御手段の一例）
１２８ 触媒ユニット（排気ガス浄化装置の一例）
１３１ 過給通路
１３２ バイパス通路
１３３ 切換弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガス浄化装置を有し、且つ減速運転時に燃料カットが実行されるエンジンにおいて、
排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給可能な経路に設けられた電動過給機と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁および前記電動過給機を運転状態に応じて制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、所定の減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ弁を開くとともに、前記電動過給機を作動させるものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの過給装置において、
排気ガスによってタービンが駆動される排気ターボ過給機と、
この排気ターボ過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段と
をさらに備え、
前記制御手段は、減速時に前記過給圧検出手段が検出した過給圧が、前記電動過給機により得られる過給圧よりも高い場合には、前記ＥＧＲ通路を閉じ、前記電動過給機による過給を禁止するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの過給装置において、
前記ＥＧＲ通路は、前記排気通路中のタービン下流側からＥＧＲを吸気通路に還流するように形成されている
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のエンジンの過給装置において、
エンジン回転速度を検出する速度検出手段を設け、
前記制御手段は、減速時のエンジン回転速度が高いほど、前記電動過給機の回転速度を抑制するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載のエンジンの過給装置において、
前記電動過給機に過給された空気を前記吸気通路に導く過給通路と、
前記過給通路と前記ＥＧＲ通路とを連通するＥＧＲ連通状態と、前記吸気通路に前記過給通路のみを連通させることにより前記過給通路と前記ＥＧＲ通路との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換える切換弁と
を備え、
前記制御手段は、所定の運転状態では、前記ＥＧＲ遮断状態に流路を切り換えて前記電動過給機を作動させるとともに、前記減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ連通状態に流路を切り換えるように前記切換弁を制御するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項１】
排気ガス浄化装置を有し、且つ減速運転時に燃料カットが実行されるエンジンにおいて、
排気ガスの一部を排気通路から吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路からのＥＧＲを過給可能な経路に設けられた電動過給機と、
前記ＥＧＲ通路に設けられ、当該ＥＧＲ通路の流量を変更するＥＧＲ弁と、
前記ＥＧＲ弁および前記電動過給機を運転状態に応じて制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、所定の減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ弁を開くとともに、前記電動過給機を作動させるものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項２】
請求項１記載のエンジンの過給装置において、
排気ガスによってタービンが駆動される排気ターボ過給機と、
この排気ターボ過給機による過給圧を検出する過給圧検出手段と
をさらに備え、
前記制御手段は、減速時に前記過給圧検出手段が検出した過給圧が、前記電動過給機により得られる過給圧よりも高い場合には、前記ＥＧＲ通路を閉じ、前記電動過給機による過給を禁止するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンジンの過給装置において、
前記ＥＧＲ通路は、前記排気通路中のタービン下流側からＥＧＲを吸気通路に還流するように形成されている
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載のエンジンの過給装置において、
エンジン回転速度を検出する速度検出手段を設け、
前記制御手段は、減速時のエンジン回転速度が高いほど、前記電動過給機の回転速度を抑制するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項に記載のエンジンの過給装置において、
前記電動過給機に過給された空気を前記吸気通路に導く過給通路と、
前記過給通路と前記ＥＧＲ通路とを連通するＥＧＲ連通状態と、前記吸気通路に前記過給通路のみを連通させることにより前記過給通路と前記ＥＧＲ通路との連通を遮断するＥＧＲ遮断状態との何れか一つの状態に択一的に流路を切り換える切換弁と
を備え、
前記制御手段は、所定の運転状態では、前記ＥＧＲ遮断状態に流路を切り換えて前記電動過給機を作動させるとともに、前記減速条件が成立した場合に前記ＥＧＲ連通状態に流路を切り換えるように前記切換弁を制御するものである
ことを特徴とするエンジンの過給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−３８７６７（Ｐ２００８−３８７６７Ａ）
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２１４５６７（Ｐ２００６−２１４５６７）
【出願日】平成１８年８月７日（２００６．８．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年２月２１日（２００８．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年８月７日（２００６．８．７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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