JP2013253532A

JP2013253532A - 過給エンジンのｅｇｒ装置

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Publication number: JP2013253532A
Application number: JP2012128943A
Authority: JP
Inventors: Naoki Ishibashi; 直樹石橋; Akira Iijima; 章飯島
Original assignee: Isuzu Motors Ltd
Current assignee: Isuzu Motors Ltd
Priority date: 2012-06-06
Filing date: 2012-06-06
Publication date: 2013-12-19

Abstract

【課題】過給エンジンの負荷過渡の状況に対応することができるＥＧＲ装置を提供する。
【解決手段】ＥＧＲ装置２０は、低圧ＥＧＲ通路２１と、低圧ＥＧＲバルブ２２と、高圧ＥＧＲ通路２３と、高圧ＥＧＲバルブ２４と、実空気過剰率検出手段と、目標空気過剰率設定手段と、過給エンジン１の負荷定常時には、低圧ＥＧＲバルブ２２の開度を実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度に維持すると共に高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じた状態に維持する制御手段とを備え、制御手段は、過給エンジン１の負荷増加時に、実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２の開度を大きくすると共に、実空気過剰率が目標空気過剰率との差分だけ減少する開度まで高圧ＥＧＲバルブ２４を開き、実空気過剰率検出手段により検出される実空気過剰率が目標空気過剰率を下回ったら、高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じる。
【選択図】図１

Description

本発明は、過給機を有する過給エンジンのＥＧＲ装置に関する。

過給ディーゼルエンジンにおいて、ＮＯｘ（窒素酸化物）を一層低減させるため、低圧ＥＧＲ装置が用いられることがある。

低圧ＥＧＲ装置は、過給機のタービンよりも下流の排気通路と過給機のコンプレッサよりも上流の吸気通路とを連通して、排気通路の排気ガスの一部を吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ通路と、低圧ＥＧＲ通路に配設され、排気通路から吸気通路に再循環させるＥＧＲガス（排気再循環ガス）の量を調整するための低圧ＥＧＲバルブとを有する。

このような低圧ＥＧＲ装置を備えた過給エンジンは、例えば特許文献１に記載されている。

特開２０１２−２１５２４号公報

低圧ＥＧＲ装置は内燃機関本体に至るまでの通路の距離が長く、応答遅れが非常に大きく、例えば２秒程度の応答遅れがある。例えば、瞬時に過給ディーゼルエンジンのエンジン負荷が増加し要求ＥＧＲ量が増加した場合、排気ガスの実空気過剰率がＥＣＵ内のマップの目標空気過剰率になるように、ＥＧＲ量を増加させる（低圧ＥＧＲバルブの開度を大きくする）。なお、低圧ＥＧＲバルブのバルブ開度は、ＥＣＵ内のマップで指定してある。

しかしながら、低圧ＥＧＲ装置では、応答遅れに相当する時間が経過した後にしかＥＧＲ量が増加しない。よって、過給ディーゼルエンジンの負荷過渡時（負荷増加時）には、ＥＧＲ量がすぐには増加しないため、ＮＯｘの排出量が一時的に増加してしまうことがある。

そこで、本発明の目的は、過給エンジンの負荷過渡の状況に対応することができるＥＧＲ装置を提供することにある。

上述の目的を達成するために、本発明に係る過給エンジンのＥＧＲ装置は、過給機を有する過給エンジンのＥＧＲ装置であって、前記過給機のタービンよりも下流の排気通路と前記過給機のコンプレッサよりも上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路と、前記低圧ＥＧＲ通路に配設された低圧ＥＧＲバルブと、前記タービンよりも上流の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流の前記吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路と、前記高圧ＥＧＲ通路に配設された高圧ＥＧＲバルブと、前記排気通路内の排気ガスの実空気過剰率を検出する実空気過剰率検出手段と、前記過給エンジンの運転状態に基づいて排気ガスの目標空気過剰率を設定する目標空気過剰率設定手段と、前記過給エンジンの負荷定常時には、前記低圧ＥＧＲバルブの開度を実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度に維持すると共に前記高圧ＥＧＲバルブを閉じた状態に維持する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記過給エンジンの負荷増加時に、実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度まで前記低圧ＥＧＲバルブの開度を大きくすると共に、実空気過剰率が目標空気過剰率との差分だけ減少する開度まで前記高圧ＥＧＲバルブを開き、前記実空気過剰率検出手段により検出される実空気過剰率が目標空気過剰率を下回ったら、前記高圧ＥＧＲバルブを閉じるものである。

前記制御手段は、前記実空気過剰率検出手段により検出された実空気過剰率を前記目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率と比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも大きい場合に、前記過給エンジンの負荷増加時と判断するものであっても良い。

前記制御手段は、前記過給エンジンの負荷減少時に、実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度まで前記低圧ＥＧＲバルブの開度を小さくすると共に、前記高圧ＥＧＲバルブを開き、前記実空気過剰率検出手段により検出される実空気過剰率が目標空気過剰率から前記高圧ＥＧＲバルブを開くことによる減少分を差し引いた値に達したら、前記高圧ＥＧＲバルブを閉じるものであっても良い。

前記制御手段は、前記実空気過剰率検出手段により検出された実空気過剰率と前記目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率とを比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも小さい場合に、前記過給エンジンの負荷減少時と判断するものであっても良い。

本発明によれば、過給エンジンの負荷過渡の状況に対応することができるＥＧＲ装置を提供することができるという優れた効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る過給エンジンのＥＧＲ装置の概略構成図である。要求ＥＧＲ量と目標空気過剰率との関係を示す説明図である。（ａ）はエンジン負荷の時間変化を示す図であり、（ｂ）は空気過剰率の時間変化を示す図である。ＥＣＵによる低圧ＥＧＲバルブ及び高圧ＥＧＲバルブの制御フローを示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１に、本発明の一実施形態に係る過給エンジンのＥＧＲ装置を示す。

図１に示すように、過給エンジン１は、複数の気筒（図示例では、四つ）の気筒を有する内燃機関本体２と、内燃機関本体２に吸気を供給する吸気通路３と、内燃機関本体２からの排気ガスを排出する排気通路４と、内燃機関本体２に供給する吸気を昇圧するターボチャージャ（過給機）５と、過給エンジン１を制御する電子コントロールユニット（以下、ＥＣＵという）６とを備える。

吸気通路３は、内燃機関本体２の各気筒の吸気ポートに接続された吸気マニフォルド７と、吸気マニフォルド７の上流端に接続された吸気パイプ８とを有する。吸気パイプ８には、上流側から順に、エアクリーナ（Ａ／Ｃ）９と、ターボチャージャ５のコンプレッサ５ａと、コンプレッサ５ａで昇圧された吸気を冷却するインタークーラ（Ｉ／Ｃ）１０と、吸気を絞って吸気パイプ８内の流量を調整するための吸気スロットルバルブ１１とが配設される。

排気通路４は、内燃機関本体２の各気筒の排気ポートに接続された排気マニフォルド１２と、排気マニフォルド１２の下流端に接続された排気パイプ１３とを有する。排気パイプ１３には、上流側から順に、ターボチャージャ５のタービン５ｂと、排気通路４内の空気過剰率（又は空燃比）を検出するラムダセンサ（λセンサ）１４と、排気ガス中のＰＭ（粒子状物質）を捕集するディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）１５と、排気ガスを絞って排気パイプ１３内の流量を調整するための排気シャッタ１６とが配設される。

ターボチャージャ５は、内燃機関本体２からの排気ガスにより回転駆動されるタービン５ｂと、タービン５ｂにより回転駆動されるコンプレッサ５ａとを有する。

ＥＣＵ６は、内燃機関本体２に装着され、エンジン回転数を検出するエンジン回転センサ１７と、アクセルペダルの踏み込み量（アクセル開度）を検出するアクセル開度センサ１８とに接続され、それらエンジン回転センサ１７及びアクセル開度センサ１８からの検出値（エンジン回転数、アクセル開度）が入力される。

また、ＥＣＵ６は、内燃機関本体２の各気筒に配設されたインジェクタ（図示せず）に接続され、そのインジェクタによる燃料噴射量をアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求める。

ＥＧＲ装置２０は、低圧ＥＧＲパイプ（低圧ＥＧＲ通路）２１と、低圧ＥＧＲパイプ２１に配設された低圧ＥＧＲバルブ２２と、高圧ＥＧＲパイプ（高圧ＥＧＲ通路）２３と、高圧ＥＧＲパイプ２３に配設された高圧ＥＧＲバルブ２４と、排気ガスの実空気過剰率を検出する実空気過剰率検出手段と、過給エンジン１の運転状態に基づき排気ガスの目標空気過剰率を設定する目標空気過剰率設定手段と、低圧ＥＧＲバルブ２２及び高圧ＥＧＲバルブ２４を開閉制御する制御手段とを備える。ラムダセンサ１４が、上記の実空気過剰率検出手段を構成し、ＥＣＵ６が、上記の目標空気過剰率設定手段及び制御手段を構成する。

低圧ＥＧＲパイプ２１は、タービン５ｂよりも下流の排気通路４とコンプレッサ５ａよりも上流の吸気通路３とを連通する。低圧ＥＧＲパイプ２１には、低圧ＥＧＲパイプ２１を流れる排気ガスを冷却するための低圧ＥＧＲクーラ２５が配設される。低圧ＥＧＲクーラ２５は、低圧ＥＧＲバルブ２２の上流側（排気通路４側）に位置させて低圧ＥＧＲパイプ２１に配設される。

低圧ＥＧＲバルブ２２は、低圧ＥＧＲパイプ２１を流れる排気ガスの流量を調整するためのものであり、ＥＣＵ６に接続される。低圧ＥＧＲバルブ２２は、そのバルブ開度が連続的に調整可能なように構成される。

高圧ＥＧＲパイプ２３は、タービン５ｂよりも上流の排気通路４とコンプレッサ５ａよりも下流の吸気通路３とを連通する。高圧ＥＧＲパイプ２３には、高圧ＥＧＲパイプ２３を流れる排気ガスを冷却するための高圧ＥＧＲクーラ２６が配設される。高圧ＥＧＲクーラ２６は、高圧ＥＧＲバルブ２４の上流側（排気通路４側）に位置させて高圧ＥＧＲパイプ２３に配設される。

高圧ＥＧＲバルブ２４は、高圧ＥＧＲパイプ２３を流れる排気ガスの流量を調整するためのものであり、ＥＣＵ６に接続される。高圧ＥＧＲバルブ２４は、低圧ＥＧＲバルブ２２と同様に、バルブ開度が連続的に調整可能なように構成される。

次に、図２から図４に基づきＥＧＲ装置２０の作動を説明する。

例えば図２及び図３（ａ）に示す負荷変動があった場合のＥＧＲ装置２０の作動について説明する。

［負荷過渡の判定］
ＥＣＵ６は、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）を目標空気過剰率と比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも大きい場合に、負荷増加時と判断する。一方、ＥＣＵ６は、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）を目標空気過剰率と比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも小さい場合に、負荷減少時と判断する。

目標空気過剰率は、過給エンジン１の運転状態に基づき目標空気過剰率マップ（以下、第一マップという）により求められる。例えば、ＥＣＵ６内にエンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとした第一マップが予め記憶されており、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とに対応する目標空気過剰率を第一マップより読み込む。目標空気過剰率は、燃料噴射量が多いほど低く、エンジン回転数が高いほど低く設定される。

［負荷増加時］
図２及び図３（ａ）に示すようにエンジン負荷がａからｂまで増加したとき、ＥＣＵ６は、低圧ＥＧＲのＥＧＲ量がＡからＢとなり、実空気過剰率がλ_Aからλ_Bとなるバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２を開く。

負荷増加時の低圧ＥＧＲバルブ２２のバルブ開度は、要求ＥＧＲ量及び目標空気過剰率に対応したものであり、過給エンジン１の運転状態に基づき低圧ＥＧＲバルブ開度マップ（以下、第二マップという）により求められる。例えば、ＥＣＵ６内にエンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとした第二マップが予め記憶されており、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とに対応するバルブ開度を第二マップより読み込む。

実空気過剰率がλ_Aからλ_Bとなるバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２を開くのと同時に、ＥＣＵ６は、低圧ＥＧＲのＥＧＲ量がＡのままでトータルのＥＧＲ量がＢとなるような高圧ＥＧＲのＥＧＲ量となり、実空気過剰率が目標空気過剰率との差分（λ_A−λ_B）だけ減少するような開度まで高圧ＥＧＲバルブ２４を開く。即ち、トータルのＥＧＲ量がＡからＢとなるように、高圧ＥＧＲバルブ２４を開く。これは、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率となるようにするだけのことである。

負荷増加時の高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度は、過給エンジン１の運転状態に基づき負荷増加時用の高圧ＥＧＲバルブ開度マップ（以下、第三マップという）により求められる。例えば、ＥＣＵ６内にエンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとした第三マップが予め記憶されており、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とに対応するバルブ開度を第三マップより読み込む。

実空気過剰率が目標空気過剰率との差分（λ_A−λ_B）だけ減少するような開度まで高圧ＥＧＲバルブ２４を開くことにより、瞬時にＥＧＲ量はＡからＢと増加し、実空気過剰率がλ_Aからλ_Bと減少するので、ＮＯｘの排出量が増加することはない。

低圧ＥＧＲの応答遅れに相当する時間が経過した後に低圧ＥＧＲのＥＧＲ量が増加し、低圧ＥＧＲのＥＧＲ量がＢとなるので、高圧ＥＧＲのＥＧＲ量をゼロとする（高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じる）。即ち、ＥＣＵ６は、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率を下回ったら、高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じる。これは、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率より小さくなるので、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率になるように高圧ＥＧＲのＥＧＲ量を減らすものである。

このように、ＥＧＲ装置２０は、過給エンジン１の負荷過渡（負荷増加）の状況に対応することができる。即ち、過給エンジン１の負荷増加時に、ＥＧＲ量が直ちに増加するため、ＮＯｘの排出量が一時的に増加してしまうことがない。

［負荷減少時］
図２及び図３（ａ）に示すようにエンジン負荷がｂからａまで減少したとき、ＥＣＵ６は、低圧ＥＧＲのＥＧＲ量がＢからＡとなり、実空気過剰率がλ_Bからλ_Aとなるバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２を閉じる。

負荷減少時の低圧ＥＧＲバルブ２２のバルブ開度は、要求ＥＧＲ量及び目標空気過剰率に対応したものであり、負荷増加時と同様に、過給エンジン１の運転状態に基づき上記の第二マップにより求められる。

実空気過剰率がλ_Bからλ_Aとなるバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２を閉じた時点から低圧ＥＧＲの応答遅れに相当する時間の間は、ＥＧＲ量が目標値より大きく、実空気過剰率が目標空気過剰率より低いが、エンジン負荷が低いためスモークが悪化することはない。但し、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭素）が悪化する可能性がある。

そこで、実空気過剰率がλ_Bからλ_Aとなるバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２を閉じるのと同時に、ＥＣＵ６は、高圧ＥＧＲバルブ２４をある程度開く。このときの高圧ＥＧＲのＥＧＲ量は、ＨＣ及びＣＯの排出量が許容レベルで、スモークが悪化しないように筒内温度が若干上昇する程度である。

負荷減少時の高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度は、過給エンジン１の運転状態に基づき負荷減少時用の高圧ＥＧＲバルブ開度マップ（以下、第四マップという）により求められる。例えば、ＥＣＵ６内にエンジン回転数と燃料噴射量とをパラメータとした第四マップが予め記憶されており、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とに対応するバルブ開度を第四マップより読み込む。なお、負荷減少時の高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度は、過給エンジン１の運転状態に拘わらず、一定の開度であっても良い。

低圧ＥＧＲの応答遅れに相当する時間が経過した後に低圧ＥＧＲのＥＧＲ量が減少していくと、実空気過剰率が増加していく。ＥＣＵ６は、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率から高圧ＥＧＲバルブ２４を開くことによる減少分（この減少分をλ₁とする）を差し引いた値（このときの空気過剰率をλ₂とする）に達したら、高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じる。

これは、実空気過剰率がλ₂であると、実空気過剰率が目標空気過剰率（λ_A）に比べて高圧ＥＧＲバルブ２４を開くことによる減少分λ₁だけ小さい状態であるので、ラムダセンサ１４の検出値（実空気過剰率）が目標空気過剰率になるように高圧ＥＧＲのＥＧＲ量を減らすものである。

このように、ＥＧＲ装置２０は、過給エンジン１の負荷過渡（負荷減少）の状況に対応することができる。即ち、過給エンジン１の負荷減少時に、ＥＧＲ量が一時的に増加して筒内温度が上昇するため、ＨＣ及びＣＯの排出量が一時的に増加してしまうことがない。

以下、図４に基づいてＥＣＵ６による制御フローの一例を説明する。

先ず、ＥＣＵ６は、ラムダセンサ１４より実空気過剰率（実λ）を読み込む（ステップＳ１）。また、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とから、目標空気過剰率（目標λ）を第一マップより読み込む（ステップＳ１）。

次いで、ＥＣＵ６は、ステップＳ１で読み込んだ実空気過剰率を目標空気過剰率と比較する（ステップＳ２）。ＥＣＵ６は、実空気過剰率が目標空気過剰率と等しい場合は、過給エンジン１の負荷定常時と判断し、ステップＳ１１へと進む。他方、ＥＣＵ６は、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも大きい場合に、過給エンジン１の負荷増加時と判断し、ステップＳ２１へと進む。また、ＥＣＵ６は、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも小さい場合には、過給エンジン１の負荷減少時と判断し、ステップＳ３１へと進む。

ステップＳ２において過給エンジン１の負荷定常時と判断した場合、ＥＣＵ６は、低圧ＥＧＲバルブ２２及び高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度を現状維持し（ステップＳ１１）、本制御をリターンする。

ステップＳ２において過給エンジン１の負荷増加時と判断した場合、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とから、低圧ＥＧＲバルブ２２のバルブ開度を第二マップより読み込むと共に、高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度を第三マップより読み込む（ステップＳ２１）。また、ＥＣＵ６は、読み込んだバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２の開度を大きくすると共に、読み込んだバルブ開度まで高圧ＥＧＲバルブ２４を開く（ステップＳ２１）。

次いで、ラムダセンサ１４より実空気過剰率（実λ）を読み込み（ステップＳ２２）、ステップＳ２２で読み込んだ実空気過剰率をステップＳ１で読み込んだ目標空気過剰率と比較する（ステップＳ２３）。

実空気過剰率が目標空気過剰率以上である場合、ＥＣＵ６は、ステップＳ２２に戻る。他方、実空気過剰率が目標空気過剰率未満である場合には、ＥＣＵ６は、高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じ（ステップＳ２４）、本制御をリターンする。

ステップＳ２において過給エンジン１の負荷減少時と判断した場合、ＥＣＵ６は、エンジン回転センサ１７の検出値（エンジン回転数）とアクセル開度センサ１８の検出値から算出して求めた燃料噴射量とから、低圧ＥＧＲバルブ２２のバルブ開度を第二マップより読み込むと共に、高圧ＥＧＲバルブ２４のバルブ開度を第四マップより読み込む（ステップＳ３１）。また、ＥＣＵ６は、読み込んだバルブ開度まで低圧ＥＧＲバルブ２２の開度を小さくすると共に、読み込んだバルブ開度まで高圧ＥＧＲバルブ２４をある程度開く（ステップＳ３１）。

次いで、ラムダセンサ１４より実空気過剰率（実λ）を読み込み（ステップＳ３２）、ステップＳ３２で読み込んだ実空気過剰率を、目標空気過剰率から高圧ＥＧＲバルブ２４を開くことによる減少分λ₁を差し引いた値λ₂と比較する（ステップＳ３３）。

実空気過剰率がλ₂未満である場合、ＥＣＵ６は、ステップＳ３２に戻る。他方、実空気過剰率がλ₂と等しい場合には、ＥＣＵ６は、高圧ＥＧＲバルブ２４を閉じ（ステップＳ３４）、本制御をリターンする。

以上要するに、本実施形態に係るＥＧＲ装置２０によれば、非常に簡単な制御で、応答遅れの長い低圧ＥＧＲ装置の過渡制御を適切に行うことができる。追加するセンサやハードウェアが無いので、センサやハードウェアの追加によるコストアップも無い。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限定されず他の様々な実施形態を採ることが可能である。

例えば、ＥＧＲ装置２０が装着される過給エンジン１は、過給ディーゼルエンジンであっても良く、過給ガソリンエンジン等であっても良い。

１過給エンジン
３吸気通路
４排気通路
５ターボチャージャ（過給機）
５ａコンプレッサ
５ｂタービン
６ＥＣＵ（目標空気過剰率設定手段、制御手段）
１４ラムダセンサ（実空気過剰率検出手段）
２０ＥＧＲ装置
２１低圧ＥＧＲパイプ（低圧ＥＧＲ通路）
２２低圧ＥＧＲバルブ
２３高圧ＥＧＲパイプ（高圧ＥＧＲ通路）
２４高圧ＥＧＲバルブ

Claims

過給機を有する過給エンジンのＥＧＲ装置であって、
前記過給機のタービンよりも下流の排気通路と前記過給機のコンプレッサよりも上流の吸気通路とを連通する低圧ＥＧＲ通路と、前記低圧ＥＧＲ通路に配設された低圧ＥＧＲバルブと、前記タービンよりも上流の前記排気通路と前記コンプレッサよりも下流の前記吸気通路とを連通する高圧ＥＧＲ通路と、前記高圧ＥＧＲ通路に配設された高圧ＥＧＲバルブと、前記排気通路内の排気ガスの実空気過剰率を検出する実空気過剰率検出手段と、前記過給エンジンの運転状態に基づいて排気ガスの目標空気過剰率を設定する目標空気過剰率設定手段と、前記過給エンジンの負荷定常時には、前記低圧ＥＧＲバルブの開度を実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度に維持すると共に前記高圧ＥＧＲバルブを閉じた状態に維持する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記過給エンジンの負荷増加時に、実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度まで前記低圧ＥＧＲバルブの開度を大きくすると共に、実空気過剰率が目標空気過剰率との差分だけ減少する開度まで前記高圧ＥＧＲバルブを開き、前記実空気過剰率検出手段により検出される実空気過剰率が目標空気過剰率を下回ったら、前記高圧ＥＧＲバルブを閉じることを特徴とする過給エンジンのＥＧＲ装置。
前記制御手段は、前記実空気過剰率検出手段により検出された実空気過剰率を前記目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率と比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも大きい場合に、前記過給エンジンの負荷増加時と判断する請求項１に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。
前記制御手段は、前記過給エンジンの負荷減少時に、実空気過剰率が目標空気過剰率になる開度まで前記低圧ＥＧＲバルブの開度を小さくすると共に、前記高圧ＥＧＲバルブを開き、前記実空気過剰率検出手段により検出される実空気過剰率が目標空気過剰率から前記高圧ＥＧＲバルブを開くことによる減少分を差し引いた値に達したら、前記高圧ＥＧＲバルブを閉じる請求項１又は２に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。
前記制御手段は、前記実空気過剰率検出手段により検出された実空気過剰率と前記目標空気過剰率設定手段により設定された目標空気過剰率とを比較し、実空気過剰率が目標空気過剰率よりも小さい場合に、前記過給エンジンの負荷減少時と判断する請求項３に記載の過給エンジンのＥＧＲ装置。