JP2011021558A - 過給制御方法及び過給制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの負荷が急激に増加する過渡時においてもＮＯｘ排出を抑制でき、加速を迅速にさせる過給制御方法及び過給制御装置を提供する。
【解決手段】過給制御装置１は、エンジン２からの排気で駆動されてエンジン２に吸気を圧縮供給する過給器３と、排気を吸気中に還流させるＥＧＲ手段４とを備えた過給制御装置１において、排気を高圧で貯留する圧力容器５と、圧力容器５から放出される排気をＥＧＲに代用するＥＧＲ代用手段６とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時においてもＮＯｘ排出を抑制でき、加速を迅速にさせる過給制御方法及び過給制御装置に関する。

図１０に、従来のターボ式過給器とＥＧＲを備えた過給制御装置を示す。

ＥＧＲ方式には、高圧ＥＧＲ方式と低圧ＥＧＲ方式とがある。高圧ＥＧＲ方式は、エンジン２の排気マニフォールド１２と吸気マニフォールド２８とを繋ぐ高圧ＥＧＲ配管４０に、高圧ＥＧＲクーラ４１と高圧ＥＧＲバルブ４２とを設け、排気マニフォールド１２から吸気マニフォールド２８に排気を還流するものである。低圧ＥＧＲ方式は、排気マニフォールド１２からの高圧排気管１３に過給器３のタービン１４を設け、その下流のＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）１６とＮＯｘ触媒１７との間に低圧ＥＧＲ配管１８を接続し、低圧ＥＧＲ配管１８に低圧ＥＧＲクーラ１９と低圧ＥＧＲバルブ２１とを設け、大気から新気を取り込む吸気スロットル２６と過給器３のコンプレッサ２７との間に低圧ＥＧＲバルブ２１を接続し、タービン出口から出た排気をコンプレッサ入口に還流するものである。

ＥＧＲ量の制御は、ＭＡＦ制御方式が一般的である。ＭＡＦ制御方式は、ＥＧＲ量ゼロのときエンジンに吸入される新気量Ｍ０、ＥＧＲを行うことでエンジンに吸入される新気量Ｍｅのとき還流される排気の量（ＥＧＲ量）Ｍｅｇｒが、
Ｍｅｇｒ＝Ｍ０−Ｍｅ
となるので、ＥＧＲバルブの開度により新気量Ｍｅを制御することでＥＧＲ量Ｍｅｇｒを制御するものである。エンジンの回転速度と燃料負荷をパラメータとして新気量Ｍｅを定めた新気量マップを設定しておき、この新気量マップを各回転速度と各燃料負荷で参照してＥＧＲ量Ｍｅｇｒを制御する。

特開２０００−８９６３号公報 特開２００９−１０８６９３号公報

運転者がアクセルを急に踏み込んで急加速させる過渡運転を行うと、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時となり、過給器の応答遅れ（ターボラグ）が発生し、過給圧が定常時（過渡時でないとき）に設定した圧力まで上がらず、過給量が低下する。煤発生を制限する規定に従い、過給圧が所定値より上に上がらない場合には、煤発生を抑えるために、投入燃料量を抑えることになる。したがって、ＭＡＦ制御方式を行う場合、定常運転条件で設定した目標のＥＧＲ量を付加することができない。また、過給量及び投入燃料量が抑えられることから、車両の加速が抑えられることになる。

図１１に、エンジン回転速度とエンジンの１サイクルにおける燃料量との関係を定常時と過渡時について示した。定常時には、エンジン回転速度と燃料量は実線で示した関係にある。しかし、過渡時には破線で示したようにエンジン回転速度を急激に上げようとしても燃料量が急には増加しない。

図１２は、エンジン回転速度と空気量との関係をＥＧＲが有る場合と無い場合の定常時と過渡時について示したものである。ＥＧＲが有る場合の定常時は、エンジン回転速度と空気量は実線で示した関係にある。しかし、過渡時には破線で示したようにエンジン回転速度を急激に上げようとすると、空気量の増加が遅れるため、その空気量の増加が遅れる領域ではＥＧＲがかからない。

このため、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時では、ＥＧＲ量が不足することにより、ＮＯｘ排出量が増加し、加速時の燃費も低下する。

図１３に、米国の排気ガス測定条件である市街地走行モード（ＦＴＰ７５）での車速の変化とそのときの瞬時ＮＯｘ排出量を示す。負荷の増加が比較的穏やかな場合には、ターボラグが小さいため、瞬時ＮＯｘ排出量は比較的少ない。しかし、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時（白抜き矢印を付したところ）では、ＥＧＲ量不足により瞬時ＮＯｘ排出量が急増加する。

ターボ式過給器は、排気ガスのエネルギ（エンタルピ）を用いて過給を行うため、ターボラグを無くすることはできない。ターボ式過給器の代わりに、エンジンのクランクシャフトによって直接駆動されて過給を行う機械式過給器を用いると、過給の応答遅れを無くすことはできるが、シャフト駆動による機械式過給器は、燃料量の多少に関わらずエンジン回転速度によって過給量が決まってしまうこと及び駆動に要する仕事が大きく燃費を悪化させることのため、採用できない。

加圧した新気を圧力容器に溜め込み、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時に圧力容器からの新気を吸気管に放出してターボラグによる過給量不足を補うことが考えられ、これによれば、過渡時の過給圧を上げて燃料量を増やすことにより加速を迅速にさせると共に煤の発生も抑制できる。しかし、ＥＧＲ系とは独立の圧力容器から新気を供給することになるため、ＥＧＲを行うことができず、ＥＧＲ無しで過給を行うことにより燃焼が活発になり、ＮＯｘ排出量は増加する。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、エンジンの負荷が急激に増加する過渡時においてもＮＯｘ排出を抑制でき、加速を迅速にさせる過給制御方法及び過給制御装置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の過給制御方法は、エンジンからの排気で駆動される過給器により前記エンジンに吸気を圧縮供給すると共に排気を吸気中に還流させるＥＧＲを行う際の過給制御方法であって、前記エンジンの負荷が安定している安定時に排気を圧力容器に高圧で貯留しておき、前記エンジンの負荷が急激に増加する過渡時に前記圧力容器に貯留されている排気を放出して前記ＥＧＲに代用するものである。

前記圧力容器に、排気と新気を混合して貯留しておいてもよい。

前記過渡時とは、アクセルの踏み込み速度が所定の閾値を超えたときであってもよい。

また、本発明の過給制御装置は、エンジンからの排気で駆動されて前記エンジンに吸気を圧縮供給する過給器と、排気を吸気中に還流させるＥＧＲ手段とを備えた過給制御装置において、排気を高圧で貯留する圧力容器と、前記圧力容器から放出される排気を前記ＥＧＲに代用するＥＧＲ代用手段とを備えたものである。

車軸から歯車を介して駆動され、前記エンジンからの排気を高圧にして前記圧力容器に充填する排気圧縮器を備えてもよい。

前記エンジンからの排気と新気とを選択的に切り替えて前記排気圧縮器に供給する切替手段を備え、前記切替手段の切り替えにより前記圧力容器内に充填する排気と新気の比率が調節可能であってもよい。

前記排気圧縮器は、車両の制動時に新気を前記圧力容器に充填してもよい。

本発明は次の如き優れた効果を発揮する。

（１）エンジンの負荷が急激に増加する過渡時においてもＮＯｘ排出を抑制でき、しかも、加速を迅速にさせることができる。

本発明の一実施形態を示す過給制御装置の構成図である。 本発明の一実施形態を示す過給制御装置の排気吸気系統図である。 本発明の一実施形態を示す過給制御装置の排気吸気系統図である。 本発明の一実施形態を示す過給制御装置の制御フローチャートである。 本発明の一実施形態を示す過給制御装置の制御フローチャートである。 本発明の実施例におけるエンジン回転速度と気筒内吸気圧の時間波形を示すグラフである。 本発明の実施例における圧力容器のガス消費量と過給圧の時間波形を示すグラフである。 本発明の実施例におけるエンジン回転速度と気筒内吸気圧の時間波形を示すグラフである。 本発明の実施例における圧力容器のガス消費量と過給圧の時間波形を示すグラフである。 従来のターボ式過給器とＥＧＲを備えた過給制御装置の排気吸気系統図である。 従来の過給制御装置の過渡時における燃料量の低下を説明する図である。 従来の過給制御装置の過渡時におけるＥＧＲ不足を説明する図である。 従来における車速とＮＯｘ排出量の時間波形を示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に示されるように、本発明に係る過給制御装置１は、エンジン２からの排気で駆動されてエンジン２に吸気を圧縮供給する過給器３（図２参照）と、排気を吸気中に還流させるＥＧＲ手段４とを備えた過給制御装置１において、排気を高圧で貯留する圧力容器５と、圧力容器５から放出される排気をＥＧＲに代用するＥＧＲ代用手段６とを備えたものである。

過給制御装置１は、車軸７から歯車８を介して駆動され、エンジン２からの排気を高圧にして圧力容器５に充填する排気圧縮器９と、歯車８と排気圧縮器９の駆動軸とを断接する圧縮器電磁クラッチ１０と、エンジン２からの排気と新気とを選択的に切り替えて排気圧縮器９に供給する切替手段１１とを備える。排気圧縮器９は、機械圧縮式の容積型圧縮器が望ましく、シリンダとピストンを用いた往復駆動式が望ましい。切替手段１１は、例えば、三方弁で実現される。

図２に示されるように、過給制御装置１は、エンジン２の排気マニフォールド１２から高圧排気を導く高圧排気管１３に接続された過給器３のタービン１４と、タービン１４の下流から大気に至る低圧排気管１５と、低圧排気管１５に設置されたＤＰＦ１６と、その下流に設置されたＮＯｘ触媒１７とを備える。

ＥＧＲ手段４は、低圧排気管１５のＤＰＦ１６とＮＯｘ触媒１７との間に接続された低圧ＥＧＲ配管１８と、低圧ＥＧＲ配管１８に設置されたＥＧＲクーラ１９と、低圧ＥＧＲ配管１８から吸気管２０への出口に設置された低圧ＥＧＲバルブ２１とを備える。

本実施形態では、過給制御装置１は、低圧ＥＧＲ配管１８のＥＧＲクーラ１９の下流に接続されたＥＧＲ分岐配管２２と、このＥＧＲ分岐配管２２が一方の入口に接続され、他方の入口が大気に開放された切替手段１１としての三方弁２３とを備える。三方弁２３の出口には排気圧縮器９の入口が接続され、排気圧縮器９の高圧出口は圧力容器５に接続される。圧力容器５には、ＥＧＲ代用手段６を構成する調圧弁２４と放出電磁弁２５とが順に接続されている。放出電磁弁２５の出口は吸気管２０に接続されている。

吸気管２０の大気側には吸気スロットル２６が設置され、吸気管２０の過給器側は過給器３のコンプレッサ２７に接続されている。コンプレッサ２７の出力はエンジン２の吸気マニフォールド２８に接続されている。

過給制御装置１は、過給制御の論理的演算を実行するコンピュータ（ＥＣＵ）２９を備える。コンピュータ２９では、図示したように、車両内の各部からの測定信号と車両内の各部への制御信号が入出力される。コンピュータ２９では、図示した信号以外にも、圧力容器５の内圧を圧力センサで検出した信号など、本発明に必要な信号及び公知のあらゆる信号が入出力される。なお、コンピュータ２９は、エンジン２を制御するコンピュータ（ＥＣＵ）と同じであってもよいが、ここでは演算処理の負担を分散するため別途のものとする。

次に、過給制御装置１の動作を説明する。

過給制御装置１にあっては、従来と同様に、エンジン２からの排気で駆動される過給器３によりエンジン２に吸気が圧縮供給される。同時に、ＥＧＲ手段４は、排気を吸気中に還流させるＥＧＲを行う。このとき、エンジン２の負荷が安定している安定時には、排気圧縮器９を駆動し、排気を圧力容器５に高圧で貯留しておく。

エンジン２の負荷が急激に増加する過渡時には、ＥＧＲ代用手段６が圧力容器５に貯留されている排気を放出してＥＧＲに代用する。過渡時とは、例えば、アクセルの踏み込み速度が所定の閾値を超えたときである。このように、本発明では、エンジン２の負荷が増加している全ての過渡時にＥＧＲの代用を行うのではなく、圧力容器５に排気が高圧で貯留されている状態で、かつ、過渡時の判定条件であるアクセルの踏み込み速度が所定の閾値を超えたときにのみ、圧力容器５からの排気放出によりＥＧＲの代用を行う。圧力容器５に排気を十分高圧で貯留するための時間は放出時間に比べて長いが、過渡時となる頻度は多くないので、圧力容器５の排気が不足することは希である。

以上の動作により、運転者がアクセルを急に踏み込んで急加速させる過渡運転を行う際、過給器３のターボラグが発生しても、圧力容器５に貯留されている高圧の排気が放出され、ＥＧＲが代用される。よって、過給量が低下しないので、アクセル開度に応じた投入燃料量が維持され、車両は良好に加速される。そして、このとき吸気に代用されたガスがＥＧＲガスであるため、ＥＧＲ量は十分となり、ＮＯｘ排出量は抑えられる。

このように、本発明では、エンジン２の負荷が急激に増加する過渡時に、圧力容器５に貯留しておいた排気を放出してＥＧＲに代用するので、過渡時におけるＮＯｘ排出を抑制することができ、しかも、車両の加速は迅速に行うことができる。また、過渡時における過給量の低減がなくなるので、ＰＭの発生を減らすことにも寄与する。

なお、本実施形態では、低圧ＥＧＲ方式に本発明を適用したが、高圧ＥＧＲ方式にも本発明は適用することができる。

図３に示した過給制御装置１は、図１の過給制御装置１を部分的に変更したものである。図１の過給制御装置１では低圧ＥＧＲ配管１８のＥＧＲクーラ１９の下流に接続されたＥＧＲ分岐配管２２から排気圧縮器９に排気を取り出す構成であるのに対し、図３の過給制御装置１では、低圧排気管１５のＮＯｘ触媒１７の下流に接続された排気分岐管３０からＥＧＲクーラ３１を介して排気圧縮器９に排気を取り出す構成である。この構成においても、制御内容及び効果は前述と同様である。

次に、過給制御装置１における詳細な制御手順を図４により説明する。

ステップＳ１；運転者の操作により車両のキースイッチがＯＮされる。これにより、過給制御装置１の電源が立ちあがり、コンピュータ２９が制御動作を開始する。

ステップＳ２；コンピュータ２９は、圧力容器５に現在残留しているガスの圧力である容器内残圧Ｐ０を測定する。

ステップＳ３；運転者の操作によりエンジン２が始動される。

ステップＳ４；容器内残圧Ｐ０と貯留の目標とするガス圧である容器内目標圧力Ｐとを比較し、容器内残圧Ｐ０が容器内目標圧力Ｐに達している場合（ＮＯ）は、過渡時の制御待ちのためにステップＳ１４に進む。容器内残圧Ｐ０が容器内目標圧力Ｐに満たない場合（ＹＥＳ）は、排気及び新気を容器内目標圧力Ｐまで充填するために、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５；コンピュータ２９は、排気を取り込むのに先立ち、圧力容器５内が容器内目標圧力Ｐのときに圧力容器５内の混合ガス中に排気（ＥＧＲガス）が占める割合を目標値とするために、容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅを計算する。すなわち、取り込む排気の目標量は、排気の分圧と新気の分圧により制御する。残留ガス中の排気の分圧と新気の分圧との比は容器内残圧Ｐ０が変化しても変わらないので、容器内ガス圧が
Ｐ０＋（Ｐ−Ｐ０）／Ｐ×Ｐｅ
となるまで排気を追加充填した後、新気を容器内ガス圧が容器内目標圧力Ｐになるまで追加充填すればよい。簡単な例を挙げると、最初に排気のみで容器内ガス圧を３．５ｋｇ／ｃｍ²としておき、その後に新気を追加して７ｋｇ／ｃｍ²とすると、容器内ガスの比率は排気が５０％、新気が５０％となる。これにより、任意の比率を得ることができる。

ここでは、まず容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅを目標値として排気を取り込む動作を行うことになる。

ステップＳ６；コンピュータ２９は、圧縮器電磁クラッチ１０を接にして排気圧縮器９の駆動軸が車軸７から駆動されるようにする。

ステップＳ７；コンピュータ２９は、三方弁２３をＯＮにする。なお、三方弁２３は、ＯＮのときＥＧＲ分岐配管２２と排気圧縮器９とが連通し、ＯＦＦのとき大気と排気圧縮器９とが連通する仕様とする。よって、三方弁２３がＯＮになったことにより、ＥＧＲ分岐配管２２と排気圧縮器９とが連通し、排気圧縮器９に排気が取り込まれる。

ステップＳ８；コンピュータ２９は、圧力容器５の現在充填中の容器内圧力Ｐｍ０を測定する。

ステップＳ９；コンピュータ２９は、容器内圧力Ｐｍ０と容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅとを比較する。容器内圧力Ｐｍ０が容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅに満たない場合（ＹＥＳ）は、排気の充填を継続するために、ステップＳ８に戻る。容器内圧力Ｐｍ０が容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅに達している場合（ＮＯ）は、新気を取り込むために、ステップＳ１０に進む。

ステップＳ１０；コンピュータ２９は、三方弁２３をＯＦＦにする。三方弁２３がＯＦＦになったことにより、大気と排気圧縮器９とが連通し、排気圧縮器９に新気が取り込まれる。

ステップＳ１１；コンピュータ２９は、圧力容器５の現在充填中の容器内圧力Ｐｍ０を測定する。

ステップＳ１２；コンピュータ２９は、容器内圧力Ｐｍ０と容器内目標圧力Ｐとを比較する。容器内圧力Ｐｍ０が容器内目標圧力Ｐに満たない場合（ＹＥＳ）は、新気の充填を継続するために、ステップＳ１１に戻る。容器内圧力Ｐｍ０が容器内目標圧力Ｐに達している場合（ＮＯ）は、充填を終了するために、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３；コンピュータ２９は、圧縮器電磁クラッチ１０を断にして排気圧縮器９の駆動軸を車軸７から遮断する。

ステップＳ１４；コンピュータ２９は、過渡時の判定のためにアクセル開度αを測定する。

ステップＳ１５；コンピュータ２９は、エンジン２の負荷が急激に増加する過渡時であるかどうかを、アクセルの踏み込み速度ｄα／ｄｔが閾値Ａを超えたかどうかにより判定する。踏み込み速度ｄα／ｄｔが閾値Ａ以下である場合（ＮＯ）は、過渡時でないので、ステップＳ４に戻る。踏み込み速度ｄα／ｄｔが閾値Ａを超えている場合（ＹＥＳ）は、過渡時であるので、ステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６；コンピュータ２９は、低圧ＥＧＲバルブ２１及び吸気スロットル２６を全閉に固定し、ＥＧＲ代用手段６の調圧弁２４及び放出電磁弁２５を全開にする。これにより、圧力容器５に貯留されている高圧の混合ガスが吸気管２０に放出され、ＥＧＲが代用される。

ここで、エンジン２を制御するエンジン制御コンピュータは、ＭＡＦ値を測定し、ＭＡＦ値が目標値となるように低圧ＥＧＲバルブ２１の開度を制御しようとするので、ＭＡＦセンサ（図示せず）が吸気スロットル２６の上流に配置されていれば、この制御時点でＭＡＦセンサはＭＡＦ値＝０と測定するため、エンジン制御コンピュータによる低圧ＥＧＲバルブ２１の制御がコンピュータ２９による制御と干渉することはない。ＭＡＦセンサが吸気スロットル２６の下流に配置されている場合には、過給制御装置１を優先させるよう、エンジン制御コンピュータによる低圧ＥＧＲバルブ２１の開度制御を停止し、低圧ＥＧＲバルブ２１はコンピュータ２９の制御による全閉固定とする。なお、ステップＳ１６の状態が維持される時間ｔは、実験により最適値を決定するとよいが、１秒程度で十分であり、ここではｔ＝１秒とした。

ステップＳ１７；コンピュータ２９は、低圧ＥＧＲバルブ２１及び吸気スロットル２６を通常制御（エンジン制御コンピュータによる制御）に戻すと共に、調圧弁２４及び放出電磁弁２５を全閉にする。

その後、コンピュータ２９は、ステップＳ４に戻る。

過渡時の制御によりＥＧＲ代用が実行され、圧力容器５内の混合ガスが消費されたので、再び充填が実行されることになる。

図５に示した制御手順は、図４の制御手順に変形を加えたものである。すなわち、フローチャート中の断点Ｂにパッチが挿入されている。

ステップＳ９において容器内圧力Ｐｍ０が容器内目標ＥＧＲガス分圧Ｐｍｅに達している場合（ＮＯ）は、手順をパッチに移し、ステップＢＳ１にて圧縮器電磁クラッチ１０を断にして排気圧縮器９の駆動軸を車軸７から遮断し、排気の取り込みを停止する。ステップＳＢ２にて、車両が制動時かどうかを判定する。車両の制動時とは、フットブレーキ、排気ブレーキ、エンジンブレーキ、その他の補助ブレーキが作動している状態のことであり、従来からあるセンサやコンピュータの制御ステータスから認識することができる。車両が制動時でない場合（ＮＯ）は、ステップＳＢ２へ戻る。車両が制動時である場合（ＹＥＳ）は、ステップＳＢ３にて圧縮器電磁クラッチ１０を接にして排気圧縮器９の駆動軸が車軸７から駆動されるようにし、ステップＳ１０に戻る。

この制御手順により、新気を取り込む動作が車両の制動時に限定される。車軸７から排気圧縮器９の駆動力を得て排気を圧縮しつつ車軸７に制動を加えるというエネルギ回生が実現されるため、燃費が向上する。特に、排気圧縮器９を機械圧縮式の容積型圧縮器で構成しておくと、負荷側の圧力が高いときは圧縮に仕事を要するので、車両の制動効果が高い。

本発明を実際のエンジンに適用し、試験を行った。ここでは、圧力容器５の容量を２５リットル（ｄｍ³）とし、この圧力容器５にゲージ圧７ｋｇ／ｃｍ²となるよう排気と新気の混合ガスを貯留しておき、エンジン回転速度１４００ｒｐｍの状態からエンジン回転速度２８００ｒｐｍへの加速を２．５秒で行った。この加速条件は、図１２に示したＥＧＲがかからない領域に相当するものである。

図６に、エンジン回転速度と各気筒における吸気圧力の時間変化を示す。図７に、過給圧（吸気マニフォールド２８の内圧）と圧力容器５の積算したガス消費量との時間変化を示す。図示のように、加速開始の初期は圧力容器５からの混合ガス放出により、十分に高い過給圧が得られている。加速が続くと、圧力容器５の混合ガスが徐々に消費されて過給圧は低下していく。

図６、図７の試験結果より、この仕様の圧力容器５であれば、この加速条件におけるＥＧＲを０．７秒程度まかなうことができることが分かる。この仕様では、ＥＧＲガス量を圧力容器５内の総ガス量の３０％まで設定することが可能である。

圧力容器５の容量を小さくして貯留する圧力を高くすることで混合ガスの量は同じとなるが、加速開始から０．１８秒から０．３５秒の期間、放出される混合ガスの圧力がエンジン２の許容設定圧を超えるので、好ましくない。また、吸気マニフォールド２８の内圧が通常の過給圧の２倍程度となるため、ラバーホースの抜けが懸念され、好ましくない。

次に、圧力容器５の容量を１００リットル（ｄｍ³）とし、この圧力容器５にゲージ圧５ｋｇ／ｃｍ²となるよう排気と新気の混合ガスを貯留しておき、前述の同一の加速条件にて、試験を行った。

図８に、エンジン回転速度と各気筒における吸気圧力の時間変化を示す。図９に、過給圧（吸気マニフォールド２８の内圧）と圧力容器５の積算したガス消費量との時間変化を示す。前述の試験と同様に、加速開始の初期は圧力容器５からの混合ガス放出により、十分に高い過給圧が得られている。加速が続くと、圧力容器５の混合ガスが徐々に消費されて過給圧は低下していく。

この仕様の圧力容器５であれば、ＥＧＲガス量を圧力容器５内の総ガス量の３０％〜５０％とすることができ、この加速条件におけるＥＧＲを１．２秒程度まかなうことができる。この場合、圧力容器５の貯留圧力は最高でもエンジン２の許容設定圧である１６０ｋｇ／ｃｍ²を超えない。

以上の実験のように、対象とするエンジン２の仕様に合わせて圧力容器５の容積と貯留圧力とＥＧＲガス量（比率）を選定することができる。図８、図９の実験では、ＥＧＲガス比率は４０％とした。

１ 過給制御装置
２ エンジン
３ 過給器
４ ＥＧＲ手段
５ 圧力容器
６ ＥＧＲ代用手段
７ 車軸
８ 歯車
９ 排気圧縮器
１０ 圧縮器電磁クラッチ
１１ 切替手段
１２ 排気マニフォールド
１３ 高圧排気管
１４ タービン
１５ 低圧排気管
１６ ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィルタ）
１７ ＮＯｘ触媒
１８ 低圧ＥＧＲ配管
１９ ＥＧＲクーラ
２０ 吸気管
２１ 低圧ＥＧＲバルブ
２２ ＥＧＲ分岐配管
２３ 三方弁
２４ 調圧弁
２５ 放出電磁弁
２６ 吸気スロットル
２７ コンプレッサ
２８ 吸気マニフォールド
２９ コンピュータ
３０ 排気分岐管
３１ ＥＧＲクーラ

Claims (7)

1. エンジンからの排気で駆動される過給器により前記エンジンに吸気を圧縮供給すると共に排気を吸気中に還流させるＥＧＲを行う際の過給制御方法であって、
   前記エンジンの負荷が安定している安定時に排気を圧力容器に高圧で貯留しておき、
   前記エンジンの負荷が急激に増加する過渡時に前記圧力容器に貯留されている排気を放出して前記ＥＧＲに代用することを特徴とする過給制御方法。
2. 前記圧力容器に、排気と新気を混合して貯留しておくことを特徴とする請求項１記載の過給制御方法。
3. 前記過渡時とは、アクセルの踏み込み速度が所定の閾値を超えたときであることを特徴とする請求項１又は２記載の過給制御方法。
4. エンジンからの排気で駆動されて前記エンジンに吸気を圧縮供給する過給器と、排気を吸気中に還流させるＥＧＲ手段とを備えた過給制御装置において、
   排気を高圧で貯留する圧力容器と、
   前記圧力容器から放出される排気を前記ＥＧＲに代用するＥＧＲ代用手段とを備えたことを特徴とする過給制御装置。
5. 車軸から歯車を介して駆動され、前記エンジンからの排気を高圧にして前記圧力容器に充填する排気圧縮器を備えたことを特徴とする請求項４記載の過給制御装置。
6. 前記エンジンからの排気と新気とを選択的に切り替えて前記排気圧縮器に供給する切替手段を備え、前記切替手段の切り替えにより前記圧力容器内に充填する排気と新気の比率が調節可能であることを特徴とする請求項５記載の過給制御装置。
7. 前記排気圧縮器は、車両の制動時に新気を前記圧力容器に充填することを特徴とする請求項６記載の過給制御装置。

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