ディーゼルエンジン
【課題】低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供する。
【解決手段】ディーゼルエンジン１０を、排気によって駆動されるタービン２２及びタービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサ２１を有するターボ過給器２０と、タービンの下流側の排気管路４２から排ガスの一部を抽出してコンプレッサの上流側の吸気管路３１内に導入する第１のＥＧＲ装置６０と、タービンの上流側の排気管路４１から排ガスの一部を抽出してコンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置９０と、エンジンの負荷状況に応じて第１のＥＧＲ装置と第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段１００とを備える構成とする。
【解決手段】ディーゼルエンジン１０を、排気によって駆動されるタービン２２及びタービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサ２１を有するターボ過給器２０と、タービンの下流側の排気管路４２から排ガスの一部を抽出してコンプレッサの上流側の吸気管路３１内に導入する第１のＥＧＲ装置６０と、タービンの上流側の排気管路４１から排ガスの一部を抽出してコンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置９０と、エンジンの負荷状況に応じて第１のＥＧＲ装置と第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段１００とを備える構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、特に低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量（再循環される排ガス量）を増加させたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用等のエンジンにおいては、排ガス中の有害物質であるＮＯＸ（窒素酸化物）を低減することが求められている。
特に、空燃比がリーンな状態で運転されることが多いディーゼルエンジンにおいては、ストイキ領域で運転されるガソリンエンジンのように三元触媒を用いたＮＯＸ処理を図ることが困難であり、燃焼温度の抑制等によってＮＯＸの発生自体を低減させる必要がある。
【０００３】
ディーゼルエンジンから排出されるＮＯＸの低減技術として、排気ガス再循環（ＥＧＲ）が知られている。ＥＧＲは、実質的に不活性ガスといえる排ガスを新気（燃焼用空気）に混合して燃焼室内に導入することによって、燃焼温度を低下させて高温時に発生しやすいＮＯＸを低減する技術である。
このようなＥＧＲに関する技術として、ターボ過給器のタービン上流側の高圧の排ガスを、吸気側のコンプレッサ下流側へ導入する高圧ＥＧＲ（ＨＰ−ＥＧＲ）が知られている。
【０００４】
また、近年、ＮＯＸ規制の強化などによって従来よりも大量のＥＧＲを行なうことが必要となり、タービン下流側の排ガスを、コンプレッサ上流側の吸気管路内に導入する低圧ＥＧＲ（ＬＰ−ＥＧＲ）が普及している。
このような低圧ＥＧＲの場合、コンプレッサ上流側の比較的低圧な箇所に排ガスを導入することによって、ＥＧＲ量を増大することが可能であり、さらに、ＥＧＲクーラやインタークーラなどによってＥＧＲを冷却することによって、高密度なＥＧＲを導入することが可能である。
【０００５】
このようなディーゼルエンジンの高圧、低圧ＥＧＲに関する従来技術として、例えば特許文献１には、エンジンに低圧、高圧用のＥＧＲパイプをそれぞれ設けるとともに、低中速・低負荷域では高圧ＥＧＲを主に低圧ＥＧＲを補助的に用い、低中速・高負荷域では低圧ＥＧＲを用い、高速時には高圧ＥＧＲを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、低圧ＥＧＲを実施する場合には、例えば排気管路を絞る排圧調整バルブで排気圧力（排圧）を高めたり、吸気管路を絞る吸気圧調整バルブで吸気圧力を下げることによって、低圧ＥＧＲ配管の入り側、出側の差圧を大きくしてＥＧＲの導入促進を図っている。
しかし、このように排気管路や吸気管路を絞る場合には、ポンプ損失が悪化して燃費の悪化を招いてしまう。
特に低負荷領域で大量ＥＧＲを実施する場合には、排圧調整バルブ等を多めに絞る必要があり、ポンプ損失の悪化が顕著となる。
本発明の課題は、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、排気によって駆動されるタービン及び前記タービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサを有するターボ過給器と、前記タービンの下流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第１のＥＧＲ装置と、前記タービンの上流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置と、エンジンの負荷状況に応じて前記第１のＥＧＲ装置と前記第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段とを備えることを特徴とするディーゼルエンジンである。
これによれば、第１のＥＧＲ装置では排圧調整バルブ等を用いなければＥＧＲ量の確保が困難となる低負荷時に、タービン上流側の高圧の排ガスをＥＧＲする第２のＥＧＲ装置に切り替えることによって、ポンプ損失を増大させることなく大量ＥＧＲを実施することができ、燃費を悪化させずに排ガス中のＮＯＸを低減することが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記制御手段は、所定の高負荷領域では前記第１のＥＧＲ装置を作動させ、前記高負荷領域に対して負荷が低い低負荷領域では前記第２のＥＧＲ装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒及びディーゼルパティキュレートフィルタを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンである。
これによれば、排ガス中に含まれる燃料の未燃分（ＨＣ等）や粒子状物質（ＰＭ）がコンプレッサに流入することを防止し、コンプレッサを保護することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記低負荷領域においてエンジンの燃焼状態を予混合圧縮自着火燃焼とする燃焼制御手段を備え、前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒を有することを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンである。
これによれば、予混合圧縮自着火（ＰＣＣＩ）燃焼として実質的にＰＭが発生しないスートフリー状態で第２のＥＧＲ装置を用いることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を用いることなく、コンプレッサを未燃燃料及びＰＭから保護することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用したディーゼルエンジンの実施例の構成を示す模式図である。
【図２】実施例のディーゼルエンジンにおける運転状態に応じたＥＧＲの切替を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供する課題を、タービン下流側からコンプレッサ上流側にＥＧＲを行なう第１のＥＧＲ装置と、タービン上流側からコンプレッサ上流側にＥＧＲを行なう第２のＥＧＲ装置とをエンジンの負荷状態に応じて切り替えることによって解決した。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を適用したディーゼルエンジンの実施例について説明する。
図１は、実施例のディーゼルエンジンの構成を示す模式図である。
エンジン１０は、ターボチャージャ２０、インテークシステム３０、エキゾーストシステム４０、燃料供給装置５０、第１ＥＧＲ装置６０、酸化触媒（ＤＯＣ）７０、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）８０、第２ＥＧＲ装置９０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を備えて構成されている。
【００１６】
エンジン１０は、例えば、乗用車等の自動車の走行用動力源として用いられる４ストロークのディーゼルエンジンである。
エンジン１０は、クランクシャフト１１、ピストン１２、シリンダブロック１３、ヘッド１４、燃焼室１５、グロープラグ１６、グローコントローラ１７等を備えて構成されている。
クランクシャフト１１は、エンジン１０の出力軸である。
ピストン１２は、シリンダ内を往復運動し、コンロッドを介して燃焼圧力をクランクシャフト１１に伝達する部材である。
シリンダブロック１３は、ピストン１２が収容されるシリンダ部及びクランクシャフト１１が回転可能に支持されるクランクケース部を一体に形成したものである。
シリンダブロック１３は、クランク角センサ１３ａ及び水温センサ１３ｂを備えている。
クランク角センサ１３ａは、クランクシャフト１１の角度位置を検出するものである。
水温センサ１３ｂは、エンジン１０内のウォータージャケット内を循環する冷却水温を検出するものである。
ヘッド１４は、シリンダブロック１３のピストン１２の冠側の端部に設けられ、吸気ポート、排気ポート及びこれらに設けられた吸気バルブ及び排気バルブを開閉する動弁駆動機構等を備えている。
燃焼室１５は、ピストン１２の冠面とヘッド１４のこれに対向する部分との間に形成されている。
グロープラグ１６は、先端部が燃焼室１５内に露出した状態でヘッド１４に設けられた予備加熱装置である。
グローコントローラ１７は、ＥＣＵ１００の制御に応じてグロープラグ１６への通電量を制御するものである。
【００１７】
ターボチャージャ２０は、エンジン１０の排ガス（既燃ガス）のエネルギを用いて、エンジン１０が吸入する燃焼用空気（新気）を圧縮するものである。
ターボチャージャ２０は、コンプレッサ２１、タービン２２、アクチュエータ２３、負圧制御弁２４等を備えている。
コンプレッサ２１は、燃焼用空気を圧縮する遠心型圧縮機である。
タービン２２は、コンプレッサ２１と同軸に設けられ、エンジン１０の排ガスによって駆動されるとともに、コンプレッサ２１を駆動するものである。タービン２２は、タービンホイールの周囲のノズルに設けられる可動式のべーンによってジオメトリを連続的に変更可能な可変ジオメトリ式のものである。
アクチュエータ２３は、タービン２２の可動ベーンを駆動する負圧式のアクチュエータである。
負圧制御弁２４は、図示しない負圧源からの負圧を、ＥＣＵ１００の制御に従ってアクチュエータ２３に導入する電磁弁である。
ターボチャージャ２０は、ＥＣＵ１００が設定する目標過給圧に対して、実際の過給圧が低い場合には、可動式のベーンを閉じてノズルを絞ることによってタービン２２の回転数を高め、過給圧を高める制御が行われる。
【００１８】
インテークシステム３０は、エンジン１０に燃焼用空気を導入するものである。
インテークシステム３０は、インテークダクト３１、エアクリーナ３２、エアフローメータ３３、インタークーラ３４、スロットルバルブ３５、アクチュエータ３６、インテークチャンバ３７、吸気圧センサ３８、インテークマニホールド３９等を備えて構成されている。
【００１９】
インテークダクト３１は、大気から燃焼用空気を導入し、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を経由してエンジン１０に供給する空気流路である。
エアクリーナ３２は、空気を濾過して埃等を除去するフィルタエレメントを備えている。エアクリーナ３２を通過した空気はターボチャージャ２０のコンプレッサ２１に導入され、圧縮される。
エアフローメータ３３は、エアクリーナ３２の出口部に設けられ、空気流量を検出するセンサを備えている。また、エアフローメータ３３には、吸気温度を検出する吸気温度センサが内蔵されている。
【００２０】
インタークーラ３４は、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を出た空気を、走行風との熱交換によって冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ３５は、インタークーラ３４の下流側に設けられ、エンジン１０の吸入空気量を調節するものである。
アクチュエータ３６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じてスロットルバルブ３５を開閉駆動するものである。
インテークチャンバ３７は、スロットルバルブ３５を通過した空気が導入される空気室であって、インテークマニホールド３９を介してエンジン１０の吸気ポートに接続されている。
吸気圧センサ３８は、インテークチャンバ３７に設けられ、エンジン１０の吸気圧力と実質的に等しいインテークチャンバ３７内の圧力を検出するものである。
インテークマニホールド３９は、インテークチャンバ３７からエンジン１０の各気筒の吸気ポートに空気を導入する分岐管路である。
【００２１】
エキゾーストシステム４０は、エキゾーストマニホールド４１、エキゾーストパイプ４２、排圧調整バルブ４３等を備えて構成されている。
エキゾーストマニホールド４１は、エンジン１０の各気筒の排気ポートから排出される排ガスを集合させてターボチャージャ２０のタービン２２に導入する管路である。
エキゾーストパイプ４２は、タービン２２から出た排気を車外に排出する管路である。エキゾーストパイプ４２には、ＤＯＣ７０、ＤＰＦ８０等の排ガス後処理装置が設けられている。
排圧調整バルブ４３は、ＤＰＦ８０の下流側（出側）に設けられ、第１ＥＧＲ装置６０の使用時にＥＧＲ量を確保するために排気を絞って排圧を向上するものである。
【００２２】
燃料供給装置５０は、エンジン１０の燃焼室１５内に燃料を供給するものである。燃料供給装置５０は、サプライポンプ５１、吸入調量電磁弁５２、燃料温度センサ５３、コモンレール５４、燃圧センサ５５、インジェクタ５６等を備えたコモンレール式の高圧燃料噴射装置である。
【００２３】
サプライポンプ５１は、例えばインナカム式の圧送系を備え、燃料である軽油を加圧してコモンレール５４に供給するものである。
吸入調量電磁弁５２は、サプライポンプ５１の燃料の吸入量を調整するものであって、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて駆動される。
燃料温度センサ５３は、サプライポンプ５１における燃料の温度を検出するものである。
【００２４】
コモンレール５４は、サプライポンプ５１が吐出した高圧の燃料を貯留する蓄圧器である。
燃圧センサ５５は、コモンレール５４内の燃料の圧力（燃圧）を検出するものである。上述した吸入調量電磁弁５２は、燃圧センサ５５の出力を用いたフィードバック制御により、燃圧が例えばエンジン回転数及び負荷に応じて設定される所定の目標値となるようにその開度を調節される。
インジェクタ５６は、コモンレール５４から供給される燃料を各気筒の燃焼室１５内に噴射するものである。インジェクタ５６は、例えばピエゾ素子やソレノイド等のアクチュエータによって開閉される弁体を有し、ＥＣＵ１００からの噴射パルス信号に応じて開弁される。インジェクタ５６の噴射タイミング及び噴射量はＥＣＵ１００によって制御されている。
インジェクタ５６は、メイン噴射、メイン噴射に先立って少量の燃料を噴射するパイロット噴射、メイン噴射の後に少量の燃料を噴射するポスト噴射などを行なう。
【００２５】
第１ＥＧＲ装置６０は、燃焼温度を抑制してＮＯＸの排出量を低減することを目的とし、タービン２２よりも下流側のエキゾーストパイプ４２から抽出したエンジン１０の排ガスの一部を、コンプレッサ２１によりも上流側のインテークダクト３１内に還流させるものである。
第１ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ通路６１、ＥＧＲ制御弁６２、ＥＧＲクーラ６３等を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路６１は、エキゾーストパイプ４２におけるＤＰＦ８０の出口側でありかつ排圧調整バルブ４３の上流側の領域から排ガスを抽出し、これをインテークダクト３１におけるエアフローメータ３３とターボチャージャ２０のコンプレッサ２１との中間の部分に導入する管路である。
ＥＧＲ制御弁６２は、ＥＣＵ１００の制御に応じてＥＧＲ通路６１の排ガス流量（ＥＧＲ量）を調節するものである。
ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６１を流れる排ガスを冷却水との熱交換によって冷却するものである。
【００２６】
ＤＯＣ７０は、エキゾーストパイプ４２に設けられ、排ガス中の主として炭化水素（ＨＣ）を酸化処理するものである。ＤＯＣ７０は、例えばコーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体の表面に、白金やパラジウム等の貴金属やアルミナ等の金属酸化物を担持させて形成されている。
ＤＯＣ７０には、入口部分の排ガス温度を検出する温度センサ７１が設けられている。
【００２７】
ＤＰＦ８０は、エキゾーストパイプ４２のＤＯＣ７０よりも下流側に設けられ、排ガスを濾過して粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタを備えている。ここで、ＰＭには、スート（煤）、有機溶剤可溶性成分（ＳＯＦ）、サルフェート（ＳＯ４）等が含まれる。
フィルタは、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に形成し、ガス流路となる多数のセルを、入口側、出口側が互い違いとなるように端面に封をして形成されたいわゆるクローズドタイプ（ウォールフロータイプ）のものである。
ＤＰＦ８０は、入口圧力と出口圧力との間の差圧を検出する差圧センサ８１、及び、出口の排ガス温度を検出する温度センサ８２を備えている。
【００２８】
第２ＥＧＲ装置９０は、エンジン１０の低負荷領域においてＮＯＸの排出量を低減するため、タービン２２よりも上流側のエキゾーストマニホールド４１から抽出したエンジン１０の排ガスの一部を、第１ＥＧＲ装置６０のＥＧＲクーラ６３を経由してインテークダクト３１内に還流させるものである。
第２ＥＧＲ装置９０は、ＥＧＲ通路９１、ＤＯＣ９２、ＤＰＦ９３、ＥＧＲ制御弁９４等を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路９１は、タービン２２よりも上流側であるエキゾーストマニホールド４１から排ガスを抽出し、第１ＥＧＲ装置６０のＥＧＲ通路６１のＥＧＲクーラ６３の上流側の領域に導入する管路である。ＥＧＲ通路９１から出た排ガスは、第１ＥＧＲ装置６０と共用のＥＧＲクーラ６３で冷却された後に、インテークダクト３１におけるエアフローメータ３３とターボチャージャ２０のコンプレッサ２１との中間の部分に導入される。
ＤＯＣ９２は、ＥＧＲ通路９１の途中に設けられ、排ガス中の主として炭化水素（ＨＣ）を酸化処理するものである。
ＤＰＦ９３は、ＥＧＲ通路９１におけるＤＯＣ９２の下流側に設けられ、排ガスを濾過してＰＭを捕集するものである。
なお、ＤＯＣ９２、ＤＰＦ９３には、上述したＤＯＣ７０、ＤＰＦ８０と実質的に同様の温度センサ、差圧センサ等が設けられている。
ＥＧＲ制御弁９４は、ＥＣＵ１００の制御に応じてＥＧＲ通路９１の排ガス流量（ＥＧＲ量）を調節するものである。
【００２９】
ＥＣＵ１００は、上述したエンジン１０及びその補機類を統括的に制御するものであって、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス、及び、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を備えている。
ＥＣＵ１００には、上述した各種センサのほか、アクセルペダルセンサ１０１、大気圧センサ１０２の出力が入力される。
アクセルペダルセンサ１０１は、ドライバが操作するアクセルペダルのポジションを検出することによって、ドライバ要求トルクを検出する要求トルク検出手段である。
大気圧センサ１０２は、車両の周囲雰囲気における大気圧を検出するものである。
【００３０】
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力に応じて設定される要求トルクに応じて、エンジン１０の目標トルクを設定し、これに基づいてスロットルバルブ３５の開度、燃料供給装置５０の燃料噴射量及び時期、燃圧等を制御する。
【００３１】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の運転状態に応じて、上述した第１ＥＧＲ装置６０及び第２ＥＧＲ装置９０を切り替えながらＥＧＲを実施する制御手段としても機能する。
図２は、本実施例におけるエンジンの運転状態に応じたＥＧＲの切替を示す図である。
図２に示すように、ＥＣＵ１００は、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０のＥＧＲ制御弁６２、９４を制御し、エンジン１０のトルクが所定の閾値以上である高負荷領域においては、第１ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲを実施し、トルクが閾値未満である低負荷領域においては、第２ＥＧＲ装置９０によるＥＧＲを実施する。
【００３２】
以上説明した本実施例によれば、第１ＥＧＲ装置６０で大量ＥＧＲを実施するには、排圧調整バルブ４３を大きく絞らざるを得ない低負荷領域において、第２ＥＧＲ装置９０を用いてタービン２２の上流側から比較的高圧の排ガスを抽出し、コンプレッサ２１の上流側へＥＧＲを実施することによって、ポンプ損失を悪化させることなくＥＧＲ量を増大することができる。
これによって、燃費を悪化させずに排ガス中のＮＯＸを低減することができる。
また、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０でＥＧＲされる排ガスを共通のＥＧＲクーラ６３で冷却することによって、シンプルな構成によって両者のＥＧＲガスを冷却し、高密度のＥＧＲを行なうことができる。なお、ＥＧＲガスは、インタークーラ３４においてさらに冷却される。
また、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０によってＥＧＲされる排ガスがともにＤＯＣ７０，９２、ＤＰＦ８０，９３を通過することによって、コンプレッサ２１に燃料の未燃分やＰＭが流入することを防止し、コンプレッサ２１を保護することができる。
【００３３】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ディーゼルエンジン及びその補機類の構成は上述した実施例のものに限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、実施例では、エキゾーストパイプに設けられた排圧調整バルブを用いて第１ＥＧＲ装置のＥＧＲ量を確保しているが、これに代えて、あるいは併用して、吸気管路に設けた絞り弁で吸気側を負圧とすることによって第１ＥＧＲ装置のＥＧＲ量を確保するようにしてもよい。
（２）実施例では、第２ＥＧＲ装置にＤＯＣ及びＤＰＦを設けているが、第２ＥＧＲ装置が用いられる低負荷領域でのエンジン１０の燃焼を、燃焼制御によって予混合圧縮自着火燃焼（ＰＣＣＩ）とし、実質的にＰＭが発生しないスートフリー状態とした場合には、ＤＰＦは省略し、ＤＯＣのみを有する構成とすることができる。
（３）実施例では、第１、第２のＥＧＲ装置で共通のＥＧＲクーラを用いているが、各ＥＧＲ装置に独立したＥＧＲクーラを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ エンジン １１ クランクシャフト
１２ ピストン １３ シリンダブロック
１３ａ クランク角センサ １３ｂ 水温センサ
１４ ヘッド １５ 燃焼室
１６ グロープラグ １７ グローコントローラ
２０ ターボチャージャ ２１ コンプレッサ
２２ タービン ２３ アクチュエータ
２４ 負圧制御弁
３０ インテークシステム ３１ インテークダクト
３２ エアクリーナ ３３ エアフローメータ
３４ インタークーラ ３５ スロットルバルブ
３６ アクチュエータ ３７ インテークチャンバ
３８ 吸気圧センサ ３９ インテークマニホールド
４０ エキゾーストシステム ４１ エキゾーストマニホールド
４２ エキゾーストパイプ ４３ 排圧調整バルブ
５０ 燃料供給装置 ５１ サプライポンプ
５２ 吸入調量電磁弁 ５３ 燃料温度センサ
５４ コモンレール ５５ 燃圧センサ
５６ インジェクタ
６０ 第１ＥＧＲ装置 ６１ ＥＧＲ通路
６２ ＥＧＲ制御弁 ６３ ＥＧＲクーラ
７０ 酸化触媒（ＤＯＣ） ７１ 温度センサ
８０ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
８１ 差圧センサ ８２ 温度センサ
９０ 第２ＥＧＲ装置 ９１ ＥＧＲ通路
９２ ＤＯＣ ９３ ＤＰＦ
９４ ＥＧＲ制御弁
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ １０２ 大気圧センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼルエンジンに関し、特に低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量（再循環される排ガス量）を増加させたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用等のエンジンにおいては、排ガス中の有害物質であるＮＯＸ（窒素酸化物）を低減することが求められている。
特に、空燃比がリーンな状態で運転されることが多いディーゼルエンジンにおいては、ストイキ領域で運転されるガソリンエンジンのように三元触媒を用いたＮＯＸ処理を図ることが困難であり、燃焼温度の抑制等によってＮＯＸの発生自体を低減させる必要がある。
【０００３】
ディーゼルエンジンから排出されるＮＯＸの低減技術として、排気ガス再循環（ＥＧＲ）が知られている。ＥＧＲは、実質的に不活性ガスといえる排ガスを新気（燃焼用空気）に混合して燃焼室内に導入することによって、燃焼温度を低下させて高温時に発生しやすいＮＯＸを低減する技術である。
このようなＥＧＲに関する技術として、ターボ過給器のタービン上流側の高圧の排ガスを、吸気側のコンプレッサ下流側へ導入する高圧ＥＧＲ（ＨＰ−ＥＧＲ）が知られている。
【０００４】
また、近年、ＮＯＸ規制の強化などによって従来よりも大量のＥＧＲを行なうことが必要となり、タービン下流側の排ガスを、コンプレッサ上流側の吸気管路内に導入する低圧ＥＧＲ（ＬＰ−ＥＧＲ）が普及している。
このような低圧ＥＧＲの場合、コンプレッサ上流側の比較的低圧な箇所に排ガスを導入することによって、ＥＧＲ量を増大することが可能であり、さらに、ＥＧＲクーラやインタークーラなどによってＥＧＲを冷却することによって、高密度なＥＧＲを導入することが可能である。
【０００５】
このようなディーゼルエンジンの高圧、低圧ＥＧＲに関する従来技術として、例えば特許文献１には、エンジンに低圧、高圧用のＥＧＲパイプをそれぞれ設けるとともに、低中速・低負荷域では高圧ＥＧＲを主に低圧ＥＧＲを補助的に用い、低中速・高負荷域では低圧ＥＧＲを用い、高速時には高圧ＥＧＲを用いることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５０３１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般に、低圧ＥＧＲを実施する場合には、例えば排気管路を絞る排圧調整バルブで排気圧力（排圧）を高めたり、吸気管路を絞る吸気圧調整バルブで吸気圧力を下げることによって、低圧ＥＧＲ配管の入り側、出側の差圧を大きくしてＥＧＲの導入促進を図っている。
しかし、このように排気管路や吸気管路を絞る場合には、ポンプ損失が悪化して燃費の悪化を招いてしまう。
特に低負荷領域で大量ＥＧＲを実施する場合には、排圧調整バルブ等を多めに絞る必要があり、ポンプ損失の悪化が顕著となる。
本発明の課題は、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、排気によって駆動されるタービン及び前記タービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサを有するターボ過給器と、前記タービンの下流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第１のＥＧＲ装置と、前記タービンの上流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置と、エンジンの負荷状況に応じて前記第１のＥＧＲ装置と前記第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段とを備えることを特徴とするディーゼルエンジンである。
これによれば、第１のＥＧＲ装置では排圧調整バルブ等を用いなければＥＧＲ量の確保が困難となる低負荷時に、タービン上流側の高圧の排ガスをＥＧＲする第２のＥＧＲ装置に切り替えることによって、ポンプ損失を増大させることなく大量ＥＧＲを実施することができ、燃費を悪化させずに排ガス中のＮＯＸを低減することが可能となる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、前記制御手段は、所定の高負荷領域では前記第１のＥＧＲ装置を作動させ、前記高負荷領域に対して負荷が低い低負荷領域では前記第２のＥＧＲ装置を作動させることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジンである。
【００１０】
請求項３に係る発明は、前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒及びディーゼルパティキュレートフィルタを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジンである。
これによれば、排ガス中に含まれる燃料の未燃分（ＨＣ等）や粒子状物質（ＰＭ）がコンプレッサに流入することを防止し、コンプレッサを保護することができる。
【００１１】
請求項４に係る発明は、前記低負荷領域においてエンジンの燃焼状態を予混合圧縮自着火燃焼とする燃焼制御手段を備え、前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒を有することを特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジンである。
これによれば、予混合圧縮自着火（ＰＣＣＩ）燃焼として実質的にＰＭが発生しないスートフリー状態で第２のＥＧＲ装置を用いることによって、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）を用いることなく、コンプレッサを未燃燃料及びＰＭから保護することができる。
【発明の効果】
【００１２】
以上説明したように、本発明によれば、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明を適用したディーゼルエンジンの実施例の構成を示す模式図である。
【図２】実施例のディーゼルエンジンにおける運転状態に応じたＥＧＲの切替を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明は、低負荷領域で燃費を悪化させることなくＥＧＲ量を増加させたディーゼルエンジンを提供する課題を、タービン下流側からコンプレッサ上流側にＥＧＲを行なう第１のＥＧＲ装置と、タービン上流側からコンプレッサ上流側にＥＧＲを行なう第２のＥＧＲ装置とをエンジンの負荷状態に応じて切り替えることによって解決した。
【実施例】
【００１５】
以下、本発明を適用したディーゼルエンジンの実施例について説明する。
図１は、実施例のディーゼルエンジンの構成を示す模式図である。
エンジン１０は、ターボチャージャ２０、インテークシステム３０、エキゾーストシステム４０、燃料供給装置５０、第１ＥＧＲ装置６０、酸化触媒（ＤＯＣ）７０、ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）８０、第２ＥＧＲ装置９０、エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）１００等を備えて構成されている。
【００１６】
エンジン１０は、例えば、乗用車等の自動車の走行用動力源として用いられる４ストロークのディーゼルエンジンである。
エンジン１０は、クランクシャフト１１、ピストン１２、シリンダブロック１３、ヘッド１４、燃焼室１５、グロープラグ１６、グローコントローラ１７等を備えて構成されている。
クランクシャフト１１は、エンジン１０の出力軸である。
ピストン１２は、シリンダ内を往復運動し、コンロッドを介して燃焼圧力をクランクシャフト１１に伝達する部材である。
シリンダブロック１３は、ピストン１２が収容されるシリンダ部及びクランクシャフト１１が回転可能に支持されるクランクケース部を一体に形成したものである。
シリンダブロック１３は、クランク角センサ１３ａ及び水温センサ１３ｂを備えている。
クランク角センサ１３ａは、クランクシャフト１１の角度位置を検出するものである。
水温センサ１３ｂは、エンジン１０内のウォータージャケット内を循環する冷却水温を検出するものである。
ヘッド１４は、シリンダブロック１３のピストン１２の冠側の端部に設けられ、吸気ポート、排気ポート及びこれらに設けられた吸気バルブ及び排気バルブを開閉する動弁駆動機構等を備えている。
燃焼室１５は、ピストン１２の冠面とヘッド１４のこれに対向する部分との間に形成されている。
グロープラグ１６は、先端部が燃焼室１５内に露出した状態でヘッド１４に設けられた予備加熱装置である。
グローコントローラ１７は、ＥＣＵ１００の制御に応じてグロープラグ１６への通電量を制御するものである。
【００１７】
ターボチャージャ２０は、エンジン１０の排ガス（既燃ガス）のエネルギを用いて、エンジン１０が吸入する燃焼用空気（新気）を圧縮するものである。
ターボチャージャ２０は、コンプレッサ２１、タービン２２、アクチュエータ２３、負圧制御弁２４等を備えている。
コンプレッサ２１は、燃焼用空気を圧縮する遠心型圧縮機である。
タービン２２は、コンプレッサ２１と同軸に設けられ、エンジン１０の排ガスによって駆動されるとともに、コンプレッサ２１を駆動するものである。タービン２２は、タービンホイールの周囲のノズルに設けられる可動式のべーンによってジオメトリを連続的に変更可能な可変ジオメトリ式のものである。
アクチュエータ２３は、タービン２２の可動ベーンを駆動する負圧式のアクチュエータである。
負圧制御弁２４は、図示しない負圧源からの負圧を、ＥＣＵ１００の制御に従ってアクチュエータ２３に導入する電磁弁である。
ターボチャージャ２０は、ＥＣＵ１００が設定する目標過給圧に対して、実際の過給圧が低い場合には、可動式のベーンを閉じてノズルを絞ることによってタービン２２の回転数を高め、過給圧を高める制御が行われる。
【００１８】
インテークシステム３０は、エンジン１０に燃焼用空気を導入するものである。
インテークシステム３０は、インテークダクト３１、エアクリーナ３２、エアフローメータ３３、インタークーラ３４、スロットルバルブ３５、アクチュエータ３６、インテークチャンバ３７、吸気圧センサ３８、インテークマニホールド３９等を備えて構成されている。
【００１９】
インテークダクト３１は、大気から燃焼用空気を導入し、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を経由してエンジン１０に供給する空気流路である。
エアクリーナ３２は、空気を濾過して埃等を除去するフィルタエレメントを備えている。エアクリーナ３２を通過した空気はターボチャージャ２０のコンプレッサ２１に導入され、圧縮される。
エアフローメータ３３は、エアクリーナ３２の出口部に設けられ、空気流量を検出するセンサを備えている。また、エアフローメータ３３には、吸気温度を検出する吸気温度センサが内蔵されている。
【００２０】
インタークーラ３４は、ターボチャージャ２０のコンプレッサ２１を出た空気を、走行風との熱交換によって冷却する熱交換器である。
スロットルバルブ３５は、インタークーラ３４の下流側に設けられ、エンジン１０の吸入空気量を調節するものである。
アクチュエータ３６は、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じてスロットルバルブ３５を開閉駆動するものである。
インテークチャンバ３７は、スロットルバルブ３５を通過した空気が導入される空気室であって、インテークマニホールド３９を介してエンジン１０の吸気ポートに接続されている。
吸気圧センサ３８は、インテークチャンバ３７に設けられ、エンジン１０の吸気圧力と実質的に等しいインテークチャンバ３７内の圧力を検出するものである。
インテークマニホールド３９は、インテークチャンバ３７からエンジン１０の各気筒の吸気ポートに空気を導入する分岐管路である。
【００２１】
エキゾーストシステム４０は、エキゾーストマニホールド４１、エキゾーストパイプ４２、排圧調整バルブ４３等を備えて構成されている。
エキゾーストマニホールド４１は、エンジン１０の各気筒の排気ポートから排出される排ガスを集合させてターボチャージャ２０のタービン２２に導入する管路である。
エキゾーストパイプ４２は、タービン２２から出た排気を車外に排出する管路である。エキゾーストパイプ４２には、ＤＯＣ７０、ＤＰＦ８０等の排ガス後処理装置が設けられている。
排圧調整バルブ４３は、ＤＰＦ８０の下流側（出側）に設けられ、第１ＥＧＲ装置６０の使用時にＥＧＲ量を確保するために排気を絞って排圧を向上するものである。
【００２２】
燃料供給装置５０は、エンジン１０の燃焼室１５内に燃料を供給するものである。燃料供給装置５０は、サプライポンプ５１、吸入調量電磁弁５２、燃料温度センサ５３、コモンレール５４、燃圧センサ５５、インジェクタ５６等を備えたコモンレール式の高圧燃料噴射装置である。
【００２３】
サプライポンプ５１は、例えばインナカム式の圧送系を備え、燃料である軽油を加圧してコモンレール５４に供給するものである。
吸入調量電磁弁５２は、サプライポンプ５１の燃料の吸入量を調整するものであって、ＥＣＵ１００からの制御信号に応じて駆動される。
燃料温度センサ５３は、サプライポンプ５１における燃料の温度を検出するものである。
【００２４】
コモンレール５４は、サプライポンプ５１が吐出した高圧の燃料を貯留する蓄圧器である。
燃圧センサ５５は、コモンレール５４内の燃料の圧力（燃圧）を検出するものである。上述した吸入調量電磁弁５２は、燃圧センサ５５の出力を用いたフィードバック制御により、燃圧が例えばエンジン回転数及び負荷に応じて設定される所定の目標値となるようにその開度を調節される。
インジェクタ５６は、コモンレール５４から供給される燃料を各気筒の燃焼室１５内に噴射するものである。インジェクタ５６は、例えばピエゾ素子やソレノイド等のアクチュエータによって開閉される弁体を有し、ＥＣＵ１００からの噴射パルス信号に応じて開弁される。インジェクタ５６の噴射タイミング及び噴射量はＥＣＵ１００によって制御されている。
インジェクタ５６は、メイン噴射、メイン噴射に先立って少量の燃料を噴射するパイロット噴射、メイン噴射の後に少量の燃料を噴射するポスト噴射などを行なう。
【００２５】
第１ＥＧＲ装置６０は、燃焼温度を抑制してＮＯＸの排出量を低減することを目的とし、タービン２２よりも下流側のエキゾーストパイプ４２から抽出したエンジン１０の排ガスの一部を、コンプレッサ２１によりも上流側のインテークダクト３１内に還流させるものである。
第１ＥＧＲ装置６０は、ＥＧＲ通路６１、ＥＧＲ制御弁６２、ＥＧＲクーラ６３等を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路６１は、エキゾーストパイプ４２におけるＤＰＦ８０の出口側でありかつ排圧調整バルブ４３の上流側の領域から排ガスを抽出し、これをインテークダクト３１におけるエアフローメータ３３とターボチャージャ２０のコンプレッサ２１との中間の部分に導入する管路である。
ＥＧＲ制御弁６２は、ＥＣＵ１００の制御に応じてＥＧＲ通路６１の排ガス流量（ＥＧＲ量）を調節するものである。
ＥＧＲクーラ６３は、ＥＧＲ通路６１を流れる排ガスを冷却水との熱交換によって冷却するものである。
【００２６】
ＤＯＣ７０は、エキゾーストパイプ４２に設けられ、排ガス中の主として炭化水素（ＨＣ）を酸化処理するものである。ＤＯＣ７０は、例えばコーディエライトハニカム構造体等のセラミック製担体の表面に、白金やパラジウム等の貴金属やアルミナ等の金属酸化物を担持させて形成されている。
ＤＯＣ７０には、入口部分の排ガス温度を検出する温度センサ７１が設けられている。
【００２７】
ＤＰＦ８０は、エキゾーストパイプ４２のＤＯＣ７０よりも下流側に設けられ、排ガスを濾過して粒子状物質（ＰＭ）を捕集するフィルタを備えている。ここで、ＰＭには、スート（煤）、有機溶剤可溶性成分（ＳＯＦ）、サルフェート（ＳＯ４）等が含まれる。
フィルタは、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に形成し、ガス流路となる多数のセルを、入口側、出口側が互い違いとなるように端面に封をして形成されたいわゆるクローズドタイプ（ウォールフロータイプ）のものである。
ＤＰＦ８０は、入口圧力と出口圧力との間の差圧を検出する差圧センサ８１、及び、出口の排ガス温度を検出する温度センサ８２を備えている。
【００２８】
第２ＥＧＲ装置９０は、エンジン１０の低負荷領域においてＮＯＸの排出量を低減するため、タービン２２よりも上流側のエキゾーストマニホールド４１から抽出したエンジン１０の排ガスの一部を、第１ＥＧＲ装置６０のＥＧＲクーラ６３を経由してインテークダクト３１内に還流させるものである。
第２ＥＧＲ装置９０は、ＥＧＲ通路９１、ＤＯＣ９２、ＤＰＦ９３、ＥＧＲ制御弁９４等を備えて構成されている。
ＥＧＲ通路９１は、タービン２２よりも上流側であるエキゾーストマニホールド４１から排ガスを抽出し、第１ＥＧＲ装置６０のＥＧＲ通路６１のＥＧＲクーラ６３の上流側の領域に導入する管路である。ＥＧＲ通路９１から出た排ガスは、第１ＥＧＲ装置６０と共用のＥＧＲクーラ６３で冷却された後に、インテークダクト３１におけるエアフローメータ３３とターボチャージャ２０のコンプレッサ２１との中間の部分に導入される。
ＤＯＣ９２は、ＥＧＲ通路９１の途中に設けられ、排ガス中の主として炭化水素（ＨＣ）を酸化処理するものである。
ＤＰＦ９３は、ＥＧＲ通路９１におけるＤＯＣ９２の下流側に設けられ、排ガスを濾過してＰＭを捕集するものである。
なお、ＤＯＣ９２、ＤＰＦ９３には、上述したＤＯＣ７０、ＤＰＦ８０と実質的に同様の温度センサ、差圧センサ等が設けられている。
ＥＧＲ制御弁９４は、ＥＣＵ１００の制御に応じてＥＧＲ通路９１の排ガス流量（ＥＧＲ量）を調節するものである。
【００２９】
ＥＣＵ１００は、上述したエンジン１０及びその補機類を統括的に制御するものであって、ＣＰＵ等の情報処理装置、ＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置、入出力インターフェイス、及び、Ａ／Ｄ変換器、タイマ、カウンタ、各種ロジック回路等の周辺回路を備えている。
ＥＣＵ１００には、上述した各種センサのほか、アクセルペダルセンサ１０１、大気圧センサ１０２の出力が入力される。
アクセルペダルセンサ１０１は、ドライバが操作するアクセルペダルのポジションを検出することによって、ドライバ要求トルクを検出する要求トルク検出手段である。
大気圧センサ１０２は、車両の周囲雰囲気における大気圧を検出するものである。
【００３０】
ＥＣＵ１００は、アクセルペダルセンサ１０１の出力に応じて設定される要求トルクに応じて、エンジン１０の目標トルクを設定し、これに基づいてスロットルバルブ３５の開度、燃料供給装置５０の燃料噴射量及び時期、燃圧等を制御する。
【００３１】
また、ＥＣＵ１００は、エンジン１０の運転状態に応じて、上述した第１ＥＧＲ装置６０及び第２ＥＧＲ装置９０を切り替えながらＥＧＲを実施する制御手段としても機能する。
図２は、本実施例におけるエンジンの運転状態に応じたＥＧＲの切替を示す図である。
図２に示すように、ＥＣＵ１００は、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０のＥＧＲ制御弁６２、９４を制御し、エンジン１０のトルクが所定の閾値以上である高負荷領域においては、第１ＥＧＲ装置６０によるＥＧＲを実施し、トルクが閾値未満である低負荷領域においては、第２ＥＧＲ装置９０によるＥＧＲを実施する。
【００３２】
以上説明した本実施例によれば、第１ＥＧＲ装置６０で大量ＥＧＲを実施するには、排圧調整バルブ４３を大きく絞らざるを得ない低負荷領域において、第２ＥＧＲ装置９０を用いてタービン２２の上流側から比較的高圧の排ガスを抽出し、コンプレッサ２１の上流側へＥＧＲを実施することによって、ポンプ損失を悪化させることなくＥＧＲ量を増大することができる。
これによって、燃費を悪化させずに排ガス中のＮＯＸを低減することができる。
また、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０でＥＧＲされる排ガスを共通のＥＧＲクーラ６３で冷却することによって、シンプルな構成によって両者のＥＧＲガスを冷却し、高密度のＥＧＲを行なうことができる。なお、ＥＧＲガスは、インタークーラ３４においてさらに冷却される。
また、第１ＥＧＲ装置６０、第２ＥＧＲ装置９０によってＥＧＲされる排ガスがともにＤＯＣ７０，９２、ＤＰＦ８０，９３を通過することによって、コンプレッサ２１に燃料の未燃分やＰＭが流入することを防止し、コンプレッサ２１を保護することができる。
【００３３】
（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）ディーゼルエンジン及びその補機類の構成は上述した実施例のものに限らず、適宜変更することが可能である。
例えば、実施例では、エキゾーストパイプに設けられた排圧調整バルブを用いて第１ＥＧＲ装置のＥＧＲ量を確保しているが、これに代えて、あるいは併用して、吸気管路に設けた絞り弁で吸気側を負圧とすることによって第１ＥＧＲ装置のＥＧＲ量を確保するようにしてもよい。
（２）実施例では、第２ＥＧＲ装置にＤＯＣ及びＤＰＦを設けているが、第２ＥＧＲ装置が用いられる低負荷領域でのエンジン１０の燃焼を、燃焼制御によって予混合圧縮自着火燃焼（ＰＣＣＩ）とし、実質的にＰＭが発生しないスートフリー状態とした場合には、ＤＰＦは省略し、ＤＯＣのみを有する構成とすることができる。
（３）実施例では、第１、第２のＥＧＲ装置で共通のＥＧＲクーラを用いているが、各ＥＧＲ装置に独立したＥＧＲクーラを設けてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０ エンジン １１ クランクシャフト
１２ ピストン １３ シリンダブロック
１３ａ クランク角センサ １３ｂ 水温センサ
１４ ヘッド １５ 燃焼室
１６ グロープラグ １７ グローコントローラ
２０ ターボチャージャ ２１ コンプレッサ
２２ タービン ２３ アクチュエータ
２４ 負圧制御弁
３０ インテークシステム ３１ インテークダクト
３２ エアクリーナ ３３ エアフローメータ
３４ インタークーラ ３５ スロットルバルブ
３６ アクチュエータ ３７ インテークチャンバ
３８ 吸気圧センサ ３９ インテークマニホールド
４０ エキゾーストシステム ４１ エキゾーストマニホールド
４２ エキゾーストパイプ ４３ 排圧調整バルブ
５０ 燃料供給装置 ５１ サプライポンプ
５２ 吸入調量電磁弁 ５３ 燃料温度センサ
５４ コモンレール ５５ 燃圧センサ
５６ インジェクタ
６０ 第１ＥＧＲ装置 ６１ ＥＧＲ通路
６２ ＥＧＲ制御弁 ６３ ＥＧＲクーラ
７０ 酸化触媒（ＤＯＣ） ７１ 温度センサ
８０ ディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）
８１ 差圧センサ ８２ 温度センサ
９０ 第２ＥＧＲ装置 ９１ ＥＧＲ通路
９２ ＤＯＣ ９３ ＤＰＦ
９４ ＥＧＲ制御弁
１００ エンジン制御ユニット（ＥＣＵ）
１０１ アクセルペダルセンサ １０２ 大気圧センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気によって駆動されるタービン及び前記タービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサを有するターボ過給器と、
前記タービンの下流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第１のＥＧＲ装置と、
前記タービンの上流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置と、
エンジンの負荷状況に応じて前記第１のＥＧＲ装置と前記第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記制御手段は、所定の高負荷領域では前記第１のＥＧＲ装置を作動させ、前記高負荷領域に対して負荷が低い低負荷領域では前記第２のＥＧＲ装置を作動させること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒及びディーゼルパティキュレートフィルタを有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記低負荷領域においてエンジンの燃焼状態を予混合圧縮自着火燃焼とする燃焼制御手段を備え、
前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒を有すること
を特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジン。
【請求項１】
排気によって駆動されるタービン及び前記タービンによって駆動され新気を圧縮するコンプレッサを有するターボ過給器と、
前記タービンの下流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第１のＥＧＲ装置と、
前記タービンの上流側の排気管路から排ガスの一部を抽出して前記コンプレッサの上流側の吸気管路内に導入する第２のＥＧＲ装置と、
エンジンの負荷状況に応じて前記第１のＥＧＲ装置と前記第２のＥＧＲ装置とを切り替える制御手段と
を備えることを特徴とするディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記制御手段は、所定の高負荷領域では前記第１のＥＧＲ装置を作動させ、前記高負荷領域に対して負荷が低い低負荷領域では前記第２のＥＧＲ装置を作動させること
を特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジン。
【請求項３】
前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒及びディーゼルパティキュレートフィルタを有すること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のディーゼルエンジン。
【請求項４】
前記低負荷領域においてエンジンの燃焼状態を予混合圧縮自着火燃焼とする燃焼制御手段を備え、
前記第２のＥＧＲ装置は、酸化触媒を有すること
を特徴とする請求項２に記載のディーゼルエンジン。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１３−８３２０４（Ｐ２０１３−８３２０４Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３８３５（Ｐ２０１１−２２３８３５）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５３４８）富士重工業株式会社 (3,010)
【Ｆターム（参考）】
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