JP2004143985A - 過給機付き内燃機関の排気ガス再循環装置 - Google Patents

過給機付き内燃機関の排気ガス再循環装置 Download PDF

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Abstract

【課題】過給機を備えた内燃機関に於いて、内燃機関のより広い運転領域にわたって過給機運転と排気ガス再循環との間に好ましい調和を図る。
【解決手段】過給機を備えた内燃機関に於いて、過給機タービンの上流側から過給機コンプレッサの下流側へ排気ガスを再循環させる第一の排気ガス再循環手段と、過給機タービンの下流側から過給機コンプレッサの上流側へ排気ガスを再循環させる第二の排気ガス再循環手段とを設け、第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるとき第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環に切り換える。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の排気ガス再循環装置に係り、特に過給機を備えた内燃機関の排気ガス再循環装置に係る。
【０００２】
【従来の技術】
内燃機関の燃焼に於ける最高温度を下げ、ＮＯｘの発生を抑制する目的で行われる排気ガス再循環（ＥＧＲ）は、内燃機関が過給機を備えている場合、通常過給機のタービンの上流側から過給機のコンプレッサの下流側へ排気ガスを導く経路に沿って行われている。これは、もし排気ガス再循環が過給機タービンの下流側から過給機コンプレッサの上流側へ排気ガスを導く要領にて行われると、過給機タービン上流に於ける圧力上昇に相当して内燃機関にポンピングロスが生ずるからである。但し、上記の特許文献１には、再循環される排気ガスを冷却すると共にそれにより発生したミストを除去する手段を有する排気ガス再循環装置を提案するものであるが、その実施の形態を示す図には、過給機タービンの下流側から取り出された排気ガスを冷却し且つミストを除去して過給機コンプレッサの上流側へ注入する構造が示されている。
【０００３】
一方、内燃機関の運転がコンピュータを用いて電子制御されるようになったことに伴い、従来排気タービンにてコンプレッサを駆動するのみであった過給機に電動駆動手段を組み込み、過給を電気的に補助制御することが、例えば上記の特許文献２に示されている如く知られている。
【特許文献１】
特開２００２−８９３７５公報
【特許文献２】
特開平１１−１８２２５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通り過給機を備えた内燃機関に於いては、上記のポンピングロスを避ける観点から排気ガス再循環は過給機タービンの上流側から過給機コンプレッサの下流側へ向けて行われるのが望ましいが、過給機の作動状態の如何によっては、過給機タービンの上流側に於ける排気ガス圧力と過給機コンプレッサ下流側に於ける吸気圧力との差の如何によって、排気ガス再循環量が好ましい値に達しない場合がある。かかる不都合は過給機が補助電動駆動手段を備えている場合に特に起こりやすい。
【０００５】
本発明は、上記の問題に鑑み、過給機を備えた内燃機関に於いて、内燃機関のより広い運転領域にわたって過給機運転と排気ガス再循環との間に好ましい調和を図ることができるよう改良された排気ガス再循環装置を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するものとして、本発明は、過給機を有する内燃機関の排気ガス再循環装置にして、前記過給機のタービンの上流側から該過給機のコンプレッサの下流側へ排気ガスを再循環させる第一の排気ガス再循環手段と、前記過給機のタービンの下流側から該過給機のコンプレッサの上流側へ排気ガスを再循環させる第二の排気ガス再循環手段と、前記第一の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する第一の判断手段と、前記第一の判断手段により前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるとき前記第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環を前記第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環に切り換える切換え手段とを有することを特徴とする排気ガス再循環装置を提供するものである。
【０００７】
上記の如き排気ガス再循環装置に於いて、前記判断手段は前記過給機の上流側に於ける排気ガス圧力が前記過給機コンプレッサの下流側に於ける吸気圧力より所定値以上大きくないとき前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断するようになっていてよい。この場合、前記判断手段は前記過給機タービンの上流側に於ける排気ガス圧力を内燃機関の運転状態から推定する手段を含んでいてよい。
【０００８】
また、過給機が補助電動駆動手段を備えている場合、前記第一の判断手段は前記補助電動駆動手段に対する駆動要求量が所定のしきい値を越えるとき前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないとの判断を行なうようになっていてよい。
【０００９】
以上いずれの場合にも、排気ガス再循環装置は、内燃機関の運転状態基づいて排気ガス中のＮＯｘ量の目標値を算出する手段と、排気ガス中のＮＯｘ量を検出する手段とを有し、検出されたＮＯｘ量の前記目標値に対する偏差に基づいて前記第一の排気ガス再循環手段と前記第二の排気ガス再循環手段の少なくとも一方に於ける排気ガス再循環量を制御する制御手段を有していてよい。
【００１０】
また、以上いずれの場合にも、排気ガス再循環装置は、更に前記第二の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する第二の判断手段と、前記第二の判断手段により前記第二の排気ガス再循環手段によって所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるとき前記過給機への新気の導入を制限する手段とを有していてよい。
【００１１】
【発明の作用及び効果】
上記の如く過給機を有する内燃機関の排気ガス再循環装置が、過給機タービンの上流側から過給機コンプレッサの下流側へ排気ガスを再循環させる第一の排気ガス再循環手段と、過給機タービンの下流側から過給機コンプレッサの上流側へ排気ガスを再循環させる第二の排気ガス再循環手段とを有し、前記第一の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する判断手段によりそれを判断し、前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるときには、前記第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環を前記第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環に切り換える切換え手段を有していれば、内燃機関の運転状態とそれに伴う過給機の運転状態に応じて、排気ガス再循環によって内燃機関にポンピングロスを生ずる恐れはないが、排気ガス圧と吸気圧の差の如何によって排気ガス再循環が行われにくくなる場合のある第一の排気ガス再循環態様と、上記のポンピングロスは伴うが、排気ガス圧と吸気圧の差の如何にかかわらず排気ガス再循環が確実に行われる第二の排気ガス再循環態様とを選択的に使い分け、内燃機関の広い運転領域にわたって過給機運転との調和がよりよく取れた排気ガス再循環を実行することができる。
【００１２】
上記の判断、即ち、第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないとの判断を、過給機のタービンの上流側に於ける排気ガス圧力が過給機コンプレッサの下流側に於ける吸気圧力より所定値以上大きくないことによって行なうようになっていれば、排気ガス再循環に於ける排気ガス取出し部の圧力と排気ガス注入部の圧力とを途中の流れ抵抗を加味して直接対比することにより、当該第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環の可否を極めて直截的に判断することができる。
【００１３】
この場合、上記２つの圧力は適当な圧力計により検出できるが、特に過給機タービン上流側の排気ガス圧力は内燃機関の運転状態からも推定できるので、これを用いれば過給機タービン上流側に於ける圧力測定を省略することができる。
【００１４】
過給機が補助電動駆動手段を備えている場合、第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られなくなるのは、補助電動駆動手段に対する駆動要求量が高く、それに応じて過給機の補助電動駆動が行われるかまたは強く行われることによるので、補助電動駆動手段に対する駆動要求量が所定のしきい値を越えることによって第一の判断手段が第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないとの判断を行なうようになっていれば、補助電動駆動手段の作動に関連させて第一の排気ガス再循環手段より第二の排気ガス再循環手段への切り替えを適切に行わせることができる。尚、この場合、第一の排気ガス再循環手段から第二の排気ガス再循環手段への切り替えが行われたときには、補助電動駆動手段に対する駆動要求量が上記のしきい値より低い第二のしきい値以下に下がったとき、第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環より第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環へ戻す逆の制御が行われればよい。
【００１５】
排気ガス再循環はＮＯｘが排出されることを抑制するために行われるものであるので、上記の第一または第二のいずれの排気ガス再循環手段により排気ガス再循環が行われる場合にも、排気ガス再循環の度合はＮＯｘの排出量を所定の目標値内に抑えるように行われればよい。そこで内燃機関の運転状態基づいて排気ガス中のＮＯｘ量の目標値を算出する手段と、排気ガス中のＮＯｘ量を検出する手段とが設けられ、検出されたＮＯｘ量の目標値に対する偏差に基づいて排気ガス再循環量を制御する制御手段が設けられれば、第一または第二のいずれの排気ガス再循環手段により排気ガス再循環が行われても、排気ガス再循環量を適切に制御することができる。
【００１６】
また、以上いずれの場合にも、更に、前記第二の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する第二の判断手段が設けられ、該第二の判断手段により第二の排気ガス再循環手段によって所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるときには過給機への新気の導入を制限する手段が設けられれば、これによって過給機コンプレッサの入口に於ける負圧を増大させることにより、第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環量を確実に高めることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は過給機を備えた内燃機関に本発明による排気ガス再循環装置を組み込んだ一つの実施の形態を示す概略図である。尚、以下に順次説明されるが、図１、３および４に於いて、上記第一の排気ガス再循環手段による排気ガスの流路は実線により示されており、第二の排気ガス再循環手段による排気ガスの流路は、第一のそれと異なる部分に於いて、破線により示されている。
【００１８】
図１に於いて、１０は内燃機関（エンジン）であり、過給機１２を備えている。即ち、内燃機関の排気ガスは排気通路１４を経て過給機のタービン１６へ導かれ、タービンを駆動した後、排気通路１８より排出されるようになっている。図には示されていないが、排気通路１８の途中には触媒コンバータ、マフラー等が設けられている。一方、吸気は、排気ガス再循環装置が第一の排気ガス再循環手段により作動するときには、図には示されていないエアクリーナ等の通常の手段を別として、過給機のコンプレッサ２０の入口に直接供給され、コンプレッサ２０がタービン１６により駆動されることによって昇圧され、インタークーラ２２、スロットル弁２４を含む吸気通路２６を経て内燃機関へ供給されるようになっている。
【００１９】
過給機１２はタービン１６とコンプレッサ２０とを連結する軸２８の途中にこの実施の形態では電動発電機（Ｍ／Ｇ）として構成された補助電動駆動手段３０を備えている。
【００２０】
第一の排気ガス再循環手段は、過給機タービン１６の上流側に当たる排気通路１４より排気ガス再循環切換制御弁（以下、簡単のためＥＧＲ弁と云う）Ａを通る経路を経てＥＧＲクーラ３２へ通じ、更にこれよりＥＧＲ弁Ｂを経て、過給機コンプレッサ２０の下流側に当たる吸気通路２６に通じる経路により構成されている。これに対し、第二の排気ガス再循環手段は、図中破線にて示されている如く過給機タービン１６の下流側に当たる排気管１８よりＥＧＲ弁Ｃを経てＥＧＲクーラ３２に通じ、更にこれよりＥＧＲ弁Ｄを経て過給機コンプレッサ２０の上流側に当たる吸気通路３４に通じる経路により構成されている。吸気通路３４の上流端は吸気絞り弁Ｅにより絞られるようになっている。
【００２１】
ＥＧＲ弁Ａ〜Ｄおよび吸気絞り弁Ｅはそれぞれこの内燃機関を組み込んだ車輌を総合的に制御する電子制御装置（ＥＣＵ）３６の制御出力端子ａ〜ｅより供給される制御信号により開閉制御され、また場合によっては任意の中間開度に制御されるようになっている。電子制御装置３６には、その入力端子ｐを経て吸気通路２６内の吸気圧力を検出する圧力センサ３８より吸気圧力Ｐｓｃに関する情報を与えられ、入力端子ｑを経て排気通路１４内の排気ガス圧力を検出する圧力センサ４０よりタービン上流側の排気ガス圧力Ｐｔｉに関する情報を与えられ、入力端子ｒを経て吸気通路３４内の吸気圧力を検出する圧力センサ４２より吸気通路３４内の吸気圧力Ｐｃｉに関する情報を与えられ、入力端子ｓを経て排気通路１８内の排気ガス圧力を検出する圧力センサ４４よりタービン下流側の排気ガス圧力Ｐｔｏに関する情報を与えられ、更に本発明の実行に際して望まれる任意のその他の信号ｚを与えられるようになっている。
【００２２】
次に、図１に示す排気ガス再循環装置の作動を図２のフローチャートに従って説明する。内燃機関１０の運転が開始されると、ステップ１に於いて排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うべきときか否かが判断される。かかるフローチャート従った制御の流れは、内燃機関の運転中、常時数十ミリセカンドの周期にて繰り返し行われるものであり、従って図示のフローチャートは、内燃機関の運転中、常時ＥＧＲが必要とされているか否かがチェックされていることを意味する。答がノーのときにはそれにて１回の制御はそのまま終了するが、答がイエスのときには制御はステップ２へ進む。
【００２３】
ステップ２に於いては、圧力センサ４０により検出された排気ガス通路１４内の排気ガス圧力Ｐｔｉが圧力センサ３８により検出された吸気通路２６内の吸気圧力Ｐｓｃよりα以上高いか否かが判断される。このαの値は、ＥＧＲ弁Ａ、ＥＧＲクーラ３２およびＥＧＲ弁Ｂを通る第一の排気ガス再循環手段の経路を経て排気通路１４より吸気通路２６へ向かう排気ガスの必要な再循環流を起こさせるに十分なだけ排気通路１４内の排気ガス圧力が吸気通路２６内の吸気圧力より高いか否かの目安となる値である。答がイエスであるときには、制御はステップ３へ進み、ＥＧＲ弁ＡおよびＢを開いて上記第一の排気ガス再循環装置を作動させ、ＥＧＲ弁ＣおよびＤを閉じて上記第二の排気ガス再循環装置を作動させない制御行われる。このとき排気ガス再循環の流れは図中実線の経路に沿う矢印にて示されている如く生ずる。尚、ＥＧＲ弁ＡまたはＢ或は両方の開度は排気ガス再循環量を調整するよう制御されてよい。ステップ１および２の答がイエスである限り、制御は各サイクル毎にこの経路を通って終了し、第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が続けられる。
【００２４】
これ対しステップ２の答がノーのときには、制御はステップ４へ進み、ＥＧＲ弁ＣおよびＤを開いて上記第二の排気ガス再循環手段を作動させ、ＥＧＲ弁ＡおよびＢを閉じて上記第一の排気ガス再循環手段を作動させない制御が行われる。このとき制御は更にステップ５へ進み、圧力センサ４４にて検出された過給機タービン下流側の排気ガス圧力Ｐｔｏが圧力センサ４２により検出された過給機コンプレッサ上流側の吸気圧力Ｐｃｉよりβ以上高いか否かが判断される。このβの値は、ＥＧＲ弁Ｃ、ＥＧＲクーラ３２およびＥＧＲ弁Ｄを通る第二の排気ガス再循環手段の経路を経て排気通路１８より吸気通路３４へ向かう排気ガスの必要な再循環流を起こさせるに十分なだけ排気通路１８内の排気ガス圧力が吸気通路３４内の吸気圧力より高いか否かの目安となる値である。答がイエスである限り、第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が続けられる。
【００２５】
しかし、ステップ５の答がノーであるときには、制御はステップ６へ進み、吸気絞り弁Ｅを閉じる制御が行われ、吸気通路３４に対する外気の新たな流入を制限することにより吸気通路３４内に負圧を生じさせ、第二の排気ガス再循環手段を経て所望の量の排気ガス再循環が行なわれるようにする。尚、この場合にもＥＧＲ弁Ｃ、Ｄおよび吸気絞り弁Ｅの開度は排気ガス再循環量を調整するよう開閉の中間位置で制御されてよい。
【００２６】
図３は図１に示した本発明の実施の形態の一部を修正した本発明による排気ガス再循環装置の他の一つの実施の形態を示す同様の概略図である。図３に於いて、図１に示す部分に対応する部分は図１に於けると同じ符号により示されている。この実施の形態の於いては、ＥＧＲ弁ＡとＢとが２系列の同時切換弁Ｍにより置き換えられており、またＥＧＲ弁ＣとＤとが２系列の同時切換弁Ｎにより置き換えられている。これらの同時切換弁ＭおよびＮは、それぞれＥＣＵの出力端子ｍおよびｎより供給される制御信号により切り換えられ、第一の排気ガス再循環手段または第二の排気ガス再循環手段のいずれかを択一的に作動させるようになっている。この場合、２系列同時切換弁ＭまたはＮの一方または両方の切り換えに於けるデューティ比の制御により排気ガス再循環量を制御することができる。この実施の形態に於ける作動のその他の点については、図１に示す実施の形態に於けるものと同じである。
【００２７】
図４は図１に示す実施の形態に於ける排気通路１８にＮＯｘセンサ４６を設けた本発明の更に他の一つの実施の形態を示す同様の図である。図４に於いても、図１に於けると同じ部分は同じ符号により示されており、図１に於けると同様に作動する。かかるＮＯｘセンサを設けることにより、装置の作動は図５のフローチャートに示す如くＥＧＲの目的であるＮＯｘの排出抑制に関し、より繊細に制御される。
【００２８】
図５に示す制御に於いては、図２示す制御の場合と同様にまずステップ１０１に於いてＥＧＲを行うべきときであることが判断されると、次のステップ１０２に於いて、その時の内燃機関および車輌の運転状態基づいて目標とすべき排気ガス中のＮＯｘの値が算出される。その後制御はステップ１０３へ進み、図２の制御に於けるステップ２と同様に排気ガス通路１４に於ける排気ガス圧力Ｐｔｉが吸気通路２６に於ける吸気圧力Ｐｓｃよりα以上高いか否かが判断される。そして答がイエスのときには、制御はステップ１０４へ進み、ＥＧＲ弁ＡおよびＢを開いて第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が行われる。このときＥＧＲ弁ＡおよびＢは単に開かれるだけでなく、ステップ１０２に於いて算出された目標ＮＯｘ値に関連してマップ等により可変の開度に設定される。尚、ＥＧＲ弁ＣおよびＤは全閉とされ、第二の排気ガス再循環手段は作動しないようにされる。
【００２９】
次いで制御はステップを１０５へ進み、ＮＯｘセンサ４６による排気ガス中のＮＯｘの値の読み取りが行われる。次いで制御はステップ１０６へ進み、実測されたＮＯｘ値が上に算出された目標ＮＯｘ値より大きいか否かが判断される。そして答がイエスのときには制御はステップ１０７へ進み、ＥＧＲ弁ＡまたはＢを１段階だけ開く制御が行われる。これはＮＯｘ値を低減すべく排気ガス再循環量を１段階だけ増大させる制御である。（尚，ＥＧＲ弁ＡまたはＢを１段階開く制御は，ＥＧＲ弁ＡおよびＢの両方を１段階開く制御を含んでいてよい。）一方、ステップを１０６の答がノーのときには、制御はステップ１０８へ進み、ＥＧＲ弁ＡまたはＢを１段階だけ閉じる制御行われる。これはＮＯｘ値の抑制を弛めるべく排気ガス再循環量を１段階だけ低減する制御である。（尚，この場合にもＥＧＲ弁ＡまたはＢを１段階閉じる制御は，ＥＧＲ弁ＡおよびＢの両方を１段階閉じる制御を含んでいてよい。）いずれにしても、　１サイクルの制御はこれにて終了する。
【００３０】
ステップ１０３の答がノーであるときには、制御はステップ１０９へ進み、ＥＧＲ弁ＣおよびＤを開いて第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が行われる。このときにもＥＧＲ弁ＣおよびＤは単に開かれるだけでなく、ステップ１０２に於いて算出された目標ＮＯｘ値のに関連しマップ等により可変の開度に設定される。ＥＧＲ弁ＡおよびＢは全閉とされ、第一の排気ガス再循環手段は作動しないようにされる。
【００３１】
以下のステップ１１０〜１１３に於ける制御は、ステップ１０５〜１０８に於ける制御と同様の制御を第二の排気ガス再循環手段について行うものである。また、ステップ１１４および１１５は、第二の排気ガス再循環手段により排気ガス再循環が行われる場合に、図２のステップ５および６に於けると同様の制御を行うものである。
【００３２】
図６は図１、３または４に示す装置に於ける上記の如き第一および第二の排気ガス再循環手段の切換えを、過給機の補助電動駆動手段３０の作動との関係に於いて制御する一つの実施の形態を示すフローチャートである。この場合、ステップ２０１にて図２または図５のフローチャートに於けるステップ１または１０１に於けると同様にＥＧＲの必要性が判断されると、制御はステップ２０２へ進み、フラグＦが１にセットされているか否かが判断される。この種のフラグは制御開始時に０にリセットされるので、それが改めて１にセットされるまでは０である。従って、当初答はノーであり、制御はステップ２０３へ進み、ＥＧＲ弁ＡおよびＢを開き、ＥＧＲ弁ＣおよびＤを閉じ、第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が開始される。次いで制御はステップ２０４へ進み、過給機の補助電動駆動手段の出力Ｄｍａが所定のしきい値Ｄｓ１以上であるか否かが判断される。
【００３３】
答がノー、即ち、補助電動駆動手段がさして強力に作動されていない状態にあるときには、制御サイクルはそのまま終わり、ＥＧＲが必要とされる間、第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が行われる。これに対し、ステップ２０４の答がイエスのとき、即ち過給機が補助電動駆動手段によるかなりの補助駆動を伴って作動されているときには、制御はステップ２０５へ進み、フラグＦが１にセットされる。
【００３４】
フラグＦが１にセットされると、次のサイクルからは制御はステップ２０６へ進み、ＥＧＲ弁ＡおよびＢを閉じ、ＥＧＲ弁ＣおよびＤを開き、排気ガス再循環は第二の排気ガス再循環手段による作動に切り換えられる。
【００３５】
この後，制御はステップ２０７へ進み、ＤｍａがＤｓ１より幾分小さいしきい値Ｄｓ２より大きいか否かが判断される。答がイエスである間、第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環が続けられる。ステップ２０８および２０９は、図２のフローチャートに於けるステップ５および６または図５のフローチャートに於けるステップ１１４および１１５と同様の目的のためにもうけられているものである。
【００３６】
かくして第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環中に過給機の補助駆動の度合が低下し、ステップ２０７の答がノーに転ずると、制御はステップ２１０へ進み、フラグＦが０にリセットされ、排気ガス再循環は第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環に戻される。しきい値Ｄｓ２をしきい値Ｄｓ１より幾分小さくしたのは、切換え制御にヒステリシスを与えるためである。
【００３７】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】過給機を備えた内燃機関に本発明による排気ガス再循環装置を組み込んだ一つの実施の形態を示す概略図。
【図２】図１に示す排気ガス再循環装置の作動を示すフローチャート。
【図３】図１に示す実施の形態の一部を修正した他の一つの実施の形態を示す概略図。
【図４】図１に示す実施の形態にＮＯｘセンサを設けた更に他の一つの実施の形態を示す概略図。
【図５】図４に示す排気ガス再循環装置の作動を示すフローチャート。
【図６】第一および第二の排気ガス再循環手段の切換えを過給機の補助電動駆動手段３０の作動との関係に於いて制御する一つの実施の形態を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…内燃機関、１２…過給機、１４…排気通路、１６…タービン、１８…排気通路、２０…コンプレッサ、２２…インタークーラ、２４…スロットル弁、２６…吸気通路、２８…軸、３０…補助電動駆動手段、３２…ＥＧＲクーラ、３４…吸気通路、３６…電子制御装置、３８，４０，４２，４４…圧力センサ、４６…ＮＯｘセンサ、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ…ＥＧＲ弁、Ｅ…吸気絞り弁、Ｍ，Ｎ…２系列の同時切換弁

Claims (6)

  1. 過給機を有する内燃機関の排気ガス再循環装置にして、前記過給機のタービンの上流側から該過給機のコンプレッサの下流側へ排気ガスを再循環させる第一の排気ガス再循環手段と、前記過給機のタービンの下流側から該過給機のコンプレッサの上流側へ排気ガスを再循環させる第二の排気ガス再循環手段と、前記第一の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する第一の判断手段と、前記第一の判断手段により前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるとき前記第一の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環を前記第二の排気ガス再循環手段による排気ガス再循環に切り換える切換え手段とを有することを特徴とする排気ガス再循環装置。
  2. 前記判断手段は前記過給機タービンの上流側に於ける排気ガス圧力が前記過給機コンプレッサの下流側に於ける吸気圧力より所定値以上大きくないとき前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないと判断するようになっていることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
  3. 前記判断手段は前記過給機タービンの上流側に於ける排気ガス圧力を内燃機関の運転状態から推定する手段を含んでいることを特徴とする請求項２に記載の排気ガス再循環装置。
  4. 前記過給機は補助電動駆動手段を備えており、前記第一の判断手段は前記補助電動駆動手段に対する駆動要求量が所定のしきい値を越えるとき前記第一の排気ガス再循環手段によっては所期の排気ガス再循環量が得られないとの判断を行なうことを特徴とする請求項１に記載の排気ガス再循環装置。
  5. 内燃機関の運転状態に基づいて排気ガス中のＮＯｘ量の目標値を算出する手段と、排気ガス中のＮＯｘ量を検出する手段とを有し、検出されたＮＯｘ量の前記目標値に対する偏差に基づいて前記第一の排気ガス再循環手段と前記第二の排気ガス再循環手段の少なくとも一方に於ける排気ガス再循環量を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の排気ガス再循環装置。
  6. 前記第二の排気ガス再循環手段により所期の排気ガス再循環量が得られるか否かを判断する第二の判断手段と、前記第二の判断手段により前記第二の排気ガス再循環手段によって所期の排気ガス再循環量が得られないと判断されるとき前記過給機への新気の導入を制限する手段とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の排気ガス再循環装置。
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