JP2007162545A

JP2007162545A - エンジンの過給器システム

Info

Publication number: JP2007162545A
Application number: JP2005358806A
Authority: JP
Inventors: Naomoto Shimazaki; 直基島▲崎▼
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2005-12-13
Filing date: 2005-12-13
Publication date: 2007-06-28

Abstract

【課題】コンプレッサーのサージングを確実に防止するエンジンの過給器システムを提供する。
【解決手段】コンプレッサー１１およびタービン１２を有する過給器１４と、上記タービン１２の下流側に接続された後処理装置１５と、上記コンプレッサー１１の吐出側と上記タービン１２および上記後処理装置１５間と結ぶバイパス流路１６と、そのバイパス流路１６を開閉するバイパス流路開閉手段１７と、そのバイパス流路開閉手段１７を制御する開閉制御手段８と、上記コンプレッサー１１のサージング発生条件を検出するためのサージング検出手段８、５２とを備え、上記開閉制御手段８が、上記バイパス流路開閉手段１７を、常時は上記バイパス流路１６を閉じるよう、上記サージング検出手段８、５２でサージング発生条件が検出されたときは上記バイパス流路１６を開くように構成されたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの過給器システムに関するものである。

従来、エンジンの過給器システムにおいて、コンプレッサーのサージングを防止するために、コンプレッサーの吐出側（下流側）に放風弁を設けたものが知られている。その過給器システムでは、通常時は、放風弁を閉じ、サージングが発生しそうなときは、上記放風弁を開いて吐出側を外部に開放し、サージングを防止するようにしていた。

特開平７−１８９９８６号公報

しかしながら、上述の放風弁を設けた構成では、コンプレッサーの下流を外部に開放するので、サージングは防止できるものの、放風された圧縮ガスのエネルギーが無駄になってしまうという問題があった。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、サージングを確実に防止するのみならず、放風したガスを有効利用することができるエンジンの過給器システムを提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、エンジンの吸気通路に接続されたコンプレッサーおよび排気通路に接続されたタービンを有する過給器と、上記タービンの下流側の排気通路に接続され排気ガスを浄化するための後処理装置と、上記コンプレッサーの吐出側の吸気通路と上記タービンおよび上記後処理装置間の排気通路と結ぶバイパス流路と、そのバイパス流路を開閉するバイパス流路開閉手段と、そのバイパス流路開閉手段の開閉を制御する開閉制御手段と、上記コンプレッサーのサージング発生条件を検出するためのサージング検出手段とを備え、上記開閉制御手段が、上記バイパス流路開閉手段を、常時は上記バイパス流路を閉じるよう、上記サージング検出手段でサージング発生条件が検出されたときは上記バイパス流路を開くように制御するものである。

好ましくは、上記バイパス流路開閉手段は、上記バイパス流路を開くときに、上記接続部よりもエンジン本体側の吸気通路の流路面積を制限するものである。

好ましくは、上記バイパス流路開閉手段は、上記吸気通路と上記バイパス流路の接続部に、上記バイパス流路を開閉すべく回動自在に設けられた蓋部材を有し、その蓋部材は、上記バイパス流路を開くときに、上記吸気通路を一部塞ぐように構成されたものである。

好ましくは、上記エンジンは、上記排気通路の排気ガスの一部を上記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、そのＥＧＲ通路を開閉するためのＥＧＲバルブと、上記吸気通路の吸気ガスを絞るための吸気絞り弁とを備え、上記サージング検出手段は、上記エンジンを拡散燃焼から予混合燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、上記ＥＧＲバルブが開放側に、かつ上記吸気絞り弁が閉塞側に作動されたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなすものである。

好ましくは、上記サージング検出手段は、上記エンジンを拡散燃焼から予混合燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、上記吸気通路に設けられたＭＡＦ流量検出手段で検出したＭＡＦ流量の変動値が所定値を超えたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなすものである。

尚、ここで述べるＭＡＦ流量とは、いわゆる質量空気流量であることが望ましい。

本発明によれば、サージングを確実に防止するのみならず、放風したガスを有効利用することができるという優れた効果を発揮するものである。

以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

本実施形態のエンジンの過給器システム（以下、過給器システムという）は、例えば、トラックなどの車両に搭載されるディーゼルエンジンに適用されるものである。

図１から図４に基づき過給器システムの概略構造を説明する。

図１に示すように、ディーゼルエンジン（以下、エンジンという）１は、複数の気筒が形成されたエンジン本体２と、そのエンジン本体２に接続された吸気通路４および排気通路５と、新気（吸入空気）を過給するための過給器システム６と、排気ガスの一部を吸気通路４に還流するＥＧＲ装置７と、エンジン１を制御するためのエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）８とを備える。

本実施形態の過給器システム６は、エンジン１の吸気通路４に接続されたコンプレッサー１１および排気通路５に接続されたタービン１２を有する過給器１４と、上記タービン１２の下流側の排気通路５に接続され排気ガスを浄化するための後処理装置１５と、上記コンプレッサー１１の吐出側の吸気通路４と上記タービン１２および上記後処理装置１５間の排気通路５と結ぶバイパス流路１６と、そのバイパス流路１６を開閉するバイパス流路開閉手段１７と、そのバイパス流路開閉手段１７の開閉を制御する開閉制御手段と、上記コンプレッサー１１のサージング発生条件を検出するためのサージング検出手段とを備え、上記開閉制御手段が、上記バイパス流路開閉手段１７を、常時は上記バイパス流路１６を閉じるよう、上記サージング検出手段でサージング発生条件が検出されたときは上記バイパス流路１６を開くように構成される。本実施形態では、ＥＣＵ８が開閉制御手段をなす。

吸気通路４のコンプレッサー１１よりも下流側には、コンプレッサー１１の吐出側圧力を検出する吐出圧センサ２０と、インタークーラ２１と、吸気絞り弁２２とが設けられる。吐出圧センサ２０は、吸気通路４におけるバイパス流路１６との接続部４１よりも上流側に配置される。吸気通路４のコンプレッサー１１よりも上流側には、コンプレッサー１１の吸入側圧力を検出する吸入圧センサ２４と、新気量を検出するＭＡＦセンサ２５とが設けられる。

過給器１４は、所謂ターボチャージャをなし、排気ガスにより回転駆動されるタービン１２と、新気を圧縮するためのコンプレッサー１１と、タービン１２をコンプレッサー１１に連結する回転軸３１とを備える。その回転軸３１には、回転数を検出するためのターボ回転センサ３２が設けられる。

本実施形態の後処理装置１５は、例えば、排気ガス中のＨＣ、ＣＯなどを酸化させる酸化触媒と排気中の煤などを捕集するＤＰＦとで構成され（図示せず）、排気ガス中の煤をＤＰＦにて捕集すると共に、この捕集した煤を燃焼させてＤＰＦの再生を行うものである。

酸化触媒は、例えば、ハニカム状の耐熱鋼などからなる担体の表面に、活性アルミナなどをコートし、このコート層に触媒活性成分（例えば、白金、パラジウムなど）を担持させたものが使用される。ＤＰＦは、例えば、セラミック繊維をステンレス多孔管に何層にも巻き付けた繊維型フィルタなどが使用される。

以上により、図示しないエアクリーナを通って導入された新気は、コンプレッサー１１により圧縮された後、インタークーラ２１において冷却されて、エンジン本体２に供給される。排気ガスは、排気通路５を通ってタービン１２を駆動した後、後処理装置１５を通って排出される。

バイパス流路１６は、コンプレッサー１１への空気流量不足を回避すべく、コンプレッサー１１下流のガスを排気タービン１２下流側へバイパスするものである。より具体的には、バイパス流路１６は、一端がコンプレッサー１１とインタークーラ２１との間の吸気通路４に接続され、他端がタービン１２と後処理装置１５との間の排気通路５に接続される。バイパス流路１６の流路面積（断面積）は、コンプレッサー１１のサイズや、バイパスする空気流量により適切に設定される。

バイパス流路開閉手段１７は、上記コンプレッサー１１の吐出側の吸気通路４と上記バイパス流路１６との接続部４１に配置され、上記バイパス流路１６を開くときに、上記接続部４１よりもエンジン本体２側の吸気通路の流路面積を制限するものである。

より具体的には、図２から図４に示すように、上記バイパス流路開閉手段１７は、上記吸気通路４と上記バイパス流路１６の接続部４１に、上記バイパス流路１６を開閉すべく回動自在に設けられた蓋部材５１と、その蓋部材５１を作動させるための蓋部材作動手段５２と有し、蓋部材５１は、蓋部材作動手段５２により作動されて、上記バイパス流路１６を開くときに、上記吸気通路４を一部塞ぐように構成される。

蓋部材５１は、上記吸気通路４と上記バイパス流路１６との接続部４１におけるエンジン本体２側（つまり、吸気通路４の下流側）に、吸気通路４の内部側に回動するように取り付けられる。本実施形態では、蓋部材５１は、バイパス流路１６に嵌合可能な蓋本体５３と、その蓋本体５３の一端部に設けられた鍔部５４とを有し、その鍔部５４が回動ピン５５により回動自在に支持される。その蓋部材５１は、蓋本体５３がバイパス流路１６内に嵌め込まれると共に鍔部５４が吸気通路４と当接してバイパス流路１６を閉じるバイパス閉塞位置（図３参照）と、そのバイパス閉塞位置から回動ピン５５を中心に吸気通路４側に所定角度（図例では、略９０°）回動して、バイパス流路１６を開くと共に吸気通路４の流路面積を制限するバイパス開放位置（図２参照）との間で回動自在に支持される。蓋部材５１は、バイパス閉塞位置では、バイパス流路１６にインロウ嵌めされる。

鍔部５４は、蓋部材５１がバイパス流路１６を閉じたとき（バイパス閉塞位置に位置するとき、図３参照）に、バイパス流路１６の吸気通路４側の開口部１６１（図２および図４参照）を隙間なく覆うように、かつバイパス流路１６が開かれたとき（蓋部材５１がバイパス開放位置に位置するとき、図２参照）に、蓋部材５１と吸気通路４との間に所定の隙間４２（図４参照）が区画されるように、形成される。具体的には、鍔部５４の外径は、バイパス流路１６の吸気通路４側の開口部１６１の径よりも大きく、かつ吸気通路４の内径より小さく形成される。

蓋部材作動手段５２は、例えば、ソレノイドモータ５６と、そのソレノイドモータ５６のシャフト５６１と鍔部５４の端部とを連結するリンク部材５７などで構成され、シャフト５６１を伸縮させることで、回動ピン５５を中心に蓋部材５１を回転駆動するようになっている。

本実施形態のサージング検出手段は、タービン１２の回転数を検出する上記ターボ回転センサ３２とそのターボ回転センサ３２の検出値が入力されるＥＣＵ８とで主に構成される。

図１に戻り、ＥＧＲ装置７は、吸気絞り弁２２の下流側の吸気通路４とタービン１２の上流側の排気通路５とを連通するためのＥＧＲ通路７１と、そのＥＧＲ通路７１を開閉するＥＧＲバルブ７２と、ＥＧＲ通路７１の排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ７３とを備える。ＥＧＲバルブ７２が開放されると、排気通路５を通る排気の一部がＥＧＲ通路７１へ流れ、ＥＧＲクーラ７３において冷却された後、吸気通路４へと還流される。その還流された排気（ＥＧＲガス）は、新気と共にエンジン本体２に供給される。

以上のように、エンジン１は、上記排気通路５の排気ガスの一部を上記吸気通路４に還流するＥＧＲ通路７１と、そのＥＧＲ通路７１を開閉するためのＥＧＲバルブ７２と、上記吸気通路４の吸気ガスを絞るための吸気絞り弁２２とを備える。

ＥＣＵ８には、ＭＡＦセンサ２５、吐出圧センサ２０、吸入圧センサ２４、ターボ回転センサ３２、図示しない酸素濃度センサ、エンジン回転数センサおよびアクセル開度センサなどが接続され、これらセンサからの信号が入力される。ＥＣＵ８は、吸気絞り弁２２やＥＧＲバルブ７２の弁作動手段（図示せず）や、蓋部材作動手段５２などに接続され、これら作動手段を駆動制御する。

ところで、近年、エンジンの排ガスを改善するために、予混合ディーゼル燃焼と呼ばれる新しい燃焼方式が提案されている。その予混合ディーゼル燃焼は、燃料噴射時期を従来型ディーゼル燃焼（拡散燃焼）よりも早期にして燃料と空気の混合を十分に促進させ、燃費悪化なしにＮＯｘとＰＭを大幅に低減できる新しい燃焼方式である。その予混合ディーゼル燃焼（予混合燃焼）では、混合しているガスが早期に着火してしまわないように、排気の一部を吸気通路に還流してＥＧＲ率を高めるようにしている。
本実施形態のＥＣＵ８は、燃料を拡散燃焼させる従来型ディーゼル燃焼制御（通常燃焼制御）と、燃料をピストンの圧縮上死点よりも前に噴いて燃料噴射終了後、所定の予混合期間を経て混合気を着火させる予混合燃焼制御（以下、ＰＣＩ燃焼制御という）とを各々切り替えて行う。

図５に示すように、ＥＣＵ８は、基本的には、エンジン１の高負荷（高トルク）運転状態時には、従来型ディーゼル燃焼（ＣｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）制御を行い、エンジン１の低負荷（低トルク）運転状態時には、ＰＣＩ燃焼（ＰＣＩＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎ）制御を行う。そのＰＣＩ燃焼制御では、噴射された燃料が予混合期間内に着火することを防止しなければならない。そこで、ＥＣＵ８は、ＰＣＩ燃焼制御では、従来型ディーゼル燃焼制御に比べて、ＥＧＲ率（図５において点線で示す）を高く設定して、気筒内のＯ₂濃度が低くなるようにしている。例えば、ＥＣＵ８は、高負荷状態の従来型ディーゼル燃焼制御から低負荷状態のＰＣＩ燃焼制御に移行するとき（具体的には、車両の減速時など）に、図６に示すように、燃料噴射量を減少させ、その燃料噴射量の減少に伴い、気筒内のＯ₂濃度を急激に低下させる（ＥＧＲ率を高める）。図６において、ＥＧＲ率を実線、目標燃料噴射量及び空気量（目標吸入空気量）を点線で示す。具体的には、ＥＧＲ率は、ＥＣＵ８が、ＥＧＲバルブ７２の開放側への作動および吸気絞り弁２２の閉塞側への作動のいずれか一方もしくはその両方を行うことで、高められる。つまり、ＥＧＲガス量の増加および新気量の減少のいずれか一方もしくは、その両方を行うことでＥＧＲ率が高められる。

上述したような減速時などの気筒の新気量（吸入空気量）が減り、かつＥＧＲ率が高くなる条件では、コンプレッサー１１を通過する新気量が減少することや、コンプレッサー１１の慣性力も働くためサージングが発生し易くなる。

このように、一般に、過給器付きエンジンで上述した予混合燃焼（以下、ＰＣＩ燃焼という）を実施した場合に、コンプレッサーのサージングが発生し易くなるという問題があった。

つまり、比較的ＥＧＲ率が低い従来型ディーゼル燃焼領域からＥＧＲ率の高いＰＣＩ燃焼領域へ移行する際に、ＥＧＲ率を高めることでコンプレッサーの空気流量が急激に減少し、それによりサージングが発生し易くなるという問題があった。また、サージングを回避するために、穏やかに空気流量を変化させようとすると、ＥＧＲ率の上昇が遅れるためＰＣＩ燃焼への移行が遅れてしまい、このため、従来型ディーゼル燃焼領域からＰＣＩ燃焼領域への過渡期にＮＯｘや燃焼騒音が悪化してしまうという問題があった。

そこで、本実施形態の過給器システム６は、サージングの発生を防止すべく、以下のような制御を行う。

本実施形態の過給器システム６は、常時（通常時）は蓋部材５１でバイパス流路１６を閉じておき、サージング検出手段がサージング発生条件を検出したときに、バイパス流路１６を開いてサージングの発生を防止すると共に、そのバイパス流路１６の新気を後処理装置１５に導入して、後処理装置１５での酸化反応を促進させる。

まず、サージング発生条件の検出について説明する。ここで、サージング発生条件とは、サージングが実際に発生する直前の条件である。

本実施形態では、サージング検出手段が、タービン１２の回転速度とコンプレッサー１１に吸入すべき目標新気流量とを基にサージング発生条件を検出する。具体的には、ターボ回転センサ３２によりタービン１２（または、コンプレッサー１１）の回転速度をモニター（もしくは、排圧、ブースト圧などから推定）すると共に、ＥＣＵ８内に、それらタービン１２の回転速度と後述するサージング流量との関係が示されたマップを格納しておく。ＥＣＵ８は、エンジン１を拡散燃焼からＰＣＩ燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする（つまり、ＥＧＲ率を高める）際に、エンジン１のトルク（負荷）および回転数と、ＥＧＲ率とのマップ（図５参照）から目標ＥＧＲ率を求める共にその目標ＥＧＲ率から目標新気流量を算出し、その目標新気流量がサージング流量以下ならば、サージング発生条件を検出したと判断する。より具体的には、その目標新気流量を得るべくＥＧＲバルブ７２が開放側にかつ吸気絞り弁２２が閉塞側に、所定開度を超えて作動されたとき、ＥＣＵ８は、サージング発生条件が検出されたとみなす。

ここで、サージング流量は、例えば、サージングが発生するような、コンプレッサー１１内の新気流量に、所定の安全率をかけて設定される。

次に、図２から図４に基づきバイパス流路１６の開放について説明する。

従来型ディーゼル燃焼からＰＣＩ燃焼への過渡期など、サージング検出手段によりサージング発生条件が検出されると、ＥＣＵ８が、ソレノイドモータ５６のシャフト５６１を縮退させる。このシャフト５６１の縮退によりリンク部材５７が作動して、蓋部材５１が回動ピン５５を中心に吸気通路４の内部側に回動する。この回動時に、蓋部材５１は、コンプレッサー１１から吐出された空気により回動方向に押されつつ、バイパス開放位置まで回動する（図２および図４参照）。

蓋部材５１がバイパス流路１６を開放すると（バイパス開放位置に位置すると）、吸気通路４の断面が隙間４２を除き蓋部材５１により覆われる。

これによりコンプレッサー１１から吐出された新気がバイパス流路１６および排気通路５に流れて、サージング発生が回避される。このとき、蓋部材５１が接続部４１のエンジン本体２側に位置して吸気通路４を塞ぐことで、コンプレッサー１１から吐出された新気の流れが、吸気通路４からバイパス流路１６へと変更され、新気が積極的にバイパス流路１６に導入される。

さらに、本実施形態では、バイパス流路１６を通り放風された新気が排気通路５の後処理装置１５に導入され、その後処理装置１５での酸化反応が促進される。より具体的には、新気中（空気中）の酸素濃度は排気ガス中の酸素濃度よりも高いので、バイパス流路１６を通り新気が後処理装置１５に導入されると、酸化触媒におけるＨＣ、ＣＯなどの酸化反応が促進されると共に、ＤＰＦでの煤の酸化反応（燃焼反応）が促進される。

ここで、コンプレッサー１１から吐出される新気の温度は排気温度よりも低く、後処理装置１５を通過するガスの温度は低下する傾向となるが、サージングが発生するのは排気温度が高い高負荷運転から低負荷運転へ移行する場合であることから、後処理装置１５の触媒などは十分に高温になっているため、排気浄化機能が低下することはない。

また、蓋部材５１が、吸気通路４の内部側に回動する外開き弁として構成され、吸気通路４の流路面積を制限するので、エンジン本体２の新気の流入量を減らすことができ、吸気を所望の組成とすることができる。つまり、ＰＣＩ燃焼では早く低酸素濃度雰囲気にする必要があるため、ＥＧＲ流路面積を最速で最大にすることに加え、新気の流入量を減少できれば、気筒内へのＯ₂モル数も急減できるので、素早く、適正な吸気組成にすることができる。本実施形態では、蓋部材５１（蓋型の流路開放バルブ（放風弁））を吸気通路４側へ開くことで、新気の気筒内への流入量を制限できるため、速やかに目標吸気組成へ制御できる。

このように本実施形態では、コンプレッサー１１が吐出した新気を、後処理装置１５よりも上流側の排気通路５にバイパスするためのバイパス流路１６を設けることで、バイパス流路１６の開放により、サージング発生を防止しつつ、酸素量が豊富な新気を後処理装置１５に直接導入することができ、後処理装置１５の酸化反応を促進できる。これにより後処理装置１５の浄化性能を向上させることができる。つまり、コンプレッサー１１によるサージングを回避できると共に新気を後処理装置１５に直接送出することが可能となり、後処理装置１５の酸化触媒およびＤＰＦの酸化反応を促進し、排ガス浄化の効率をあげることが可能となる。以上のように、本実施形態の過給器システム６は、サージングを確実に防止するのみならず、放風したガスを有効利用することができる。

上述したように低負荷運転時にＰＣＩ燃焼制御、高負荷運転時に従来型ディーゼル燃焼制御を行うエンジン１において、サージングが起こるような条件は、従来型ディーゼル燃焼制御からＥＧＲ率が急速に高まるＰＣＩ燃焼制御へと制御が移行するときである。本実施形態では、従来型ディーゼル燃焼制御からＰＣＩ燃焼制御への移行時に、サージング検知が行われて新気が後処理装置１５に流される際には必然的に高負荷の通常運転時において煤の量が多い状態、および排気温度が高い状態のところに新気が一気に流れ込むことになり、酸化を行うのに好条件が揃うことになり、いっそうの効果が望めるものとなる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されず、様々な変形例や応用例が考えられるものである。

例えば、サージング検出手段は、エンジン１を拡散燃焼からＰＣＩ燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、ＥＧＲバルブ７２が開放側に、かつ吸気絞り弁２２が閉塞側に作動されたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなすものでもよい。例えば、サージング検出手段を、酸素濃度センサ（図示せず）とＥＣＵ８とで主に構成するようにしてもよい。具体的には、ＥＣＵ８内のマップ上で設定された目標酸素濃度と酸素濃度センサで検出される実際の酸素濃度の差異が所定％以上あると、急速に低酸素濃度にすべく、ＥＧＲバルブ７２を全開にして、吸気絞り弁２２を全閉近くまで制御するようにＥＣＵ８を構成し、その吸気絞り弁２２に全閉信号が出力されたときに、蓋部材５１を開放側に作動させるようにしてもよい。

また、サージング検出手段は、上記エンジン１を拡散燃焼からＰＣＩ燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、上記吸気通路４に設けられたＭＡＦ流量検出手段で検出したＭＡＦ流量の変動値が所定値を超えたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなすものでもよい。例えば、サージング検出手段を、ＭＡＦセンサ２５とＥＣＵ８とで主に構成するようにしてもよい。つまり、ＭＡＦ流量は、サージングが発生すると変動するので、そのＭＡＦ流量の変動値（閾値あるいは周波数）が所定値を超えたか否かをＥＣＵ８で判断し、それによりサージング発生条件が検出されたか否かを判断するようにしてもよい。

また、サージング発生を検出するための要素としては、コンプレッサー１１の上流と下流との圧力差や、温度など適宜設定することが可能である。例えば、サージング検出手段を、吸入圧センサ２４と吐出圧センサ２０とＥＣＵ８とで主に構成するようにしてもよい。つまり、吸入圧センサ２４と吐出圧センサ２０との検出値を各々、ＥＣＵ８に入力し、そのＥＣＵ８によりコンプレッサー１１の上流（吸入圧）と下流（吐出圧）との圧力差を算出して、その圧力差により、サージング発生条件が検出されたか否かを判断するようにしてもよい。

その他にも、コンプレッサーの流量および回転数からサージングの発生を検出することが考えられる。

本発明に係る一実施形態によるエンジンの過給器システムの概略図を示す。図１のＩＩ部拡大図を示す。図２において蓋部材が閉じた状態を示す。図２のＩＶ部拡大図を示す。ＥＧＲ率と燃焼方式の関係を説明するための図である。ＥＧＲ率と目標燃料噴射量および空気量の関係を説明するための図である。

符号の説明

１エンジン１
４吸気通路
５排気通路
８ＥＣＵ
１１コンプレッサー
１２タービン
１４過給器
１５後処理装置
１６バイパス流路
１７バイパス流路開閉手段

Claims

エンジンの吸気通路に接続されたコンプレッサーおよび排気通路に接続されたタービンを有する過給器と、上記タービンの下流側の排気通路に接続され排気ガスを浄化するための後処理装置と、上記コンプレッサーの吐出側の吸気通路と上記タービンおよび上記後処理装置間の排気通路と結ぶバイパス流路と、そのバイパス流路を開閉するバイパス流路開閉手段と、そのバイパス流路開閉手段の開閉を制御する開閉制御手段と、上記コンプレッサーのサージング発生条件を検出するためのサージング検出手段とを備え、
上記開閉制御手段が、上記バイパス流路開閉手段を、常時は上記バイパス流路を閉じるよう、上記サージング検出手段でサージング発生条件が検出されたときは上記バイパス流路を開くように制御することを特徴とするエンジンの過給器システム。
上記バイパス流路開閉手段は、上記バイパス流路を開くときに、上記接続部よりもエンジン本体側の吸気通路の流路面積を制限する請求項１記載のエンジンの過給器システム。
上記バイパス流路開閉手段は、上記吸気通路と上記バイパス流路の接続部に、上記バイパス流路を開閉すべく回動自在に設けられた蓋部材を有し、
その蓋部材は、上記バイパス流路を開くときに、上記吸気通路を一部塞ぐように構成された請求項２記載のエンジンの過給器システム。
上記エンジンは、上記排気通路の排気ガスの一部を上記吸気通路に還流するＥＧＲ通路と、そのＥＧＲ通路を開閉するためのＥＧＲバルブと、上記吸気通路の吸気ガスを絞るための吸気絞り弁とを備え、
上記サージング検出手段は、上記エンジンを拡散燃焼から予混合燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、上記ＥＧＲバルブが開放側に、かつ上記吸気絞り弁が閉塞側に作動されたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなす請求項１から３記載のエンジンの過給器システム。
上記サージング検出手段は、上記エンジンを拡散燃焼から予混合燃焼に移行すべく吸気ガスを低酸素濃度にする際に、上記吸気通路に設けられたＭＡＦ流量検出手段で検出したＭＡＦ流量の変動値が所定値を超えたとき、上記サージング発生条件を検出したとみなす請求項１から３記載のエンジンの過給器システム。