JP2022152791A - 吸排気システム - Google Patents

Abstract

【課題】エンジンの負荷によらずにＥＧＲ還流量を確保する。【解決手段】吸排気システムは、エンジンと接続される吸気流路に設けられるコンプレッサ、および、前記エンジンと接続される排気流路に設けられるタービンを有する過給機と、前記吸気流路のうち前記コンプレッサより下流側に設けられるインタークーラと、前記吸気流路のうち前記インタークーラより上流側と下流側とを接続するバイパス流路と、前記排気流路のうち前記タービンより上流側と前記バイパス流路とを接続するＥＧＲ流路と、前記バイパス流路のうち前記ＥＧＲ流路との接続部に設けられる絞り部と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、吸排気システムに関する。

エンジンの吸排気システムとして、例えば、特許文献１に開示されているように、排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）を実行可能なものがある。このような吸排気システムには、排気流路と吸気流路とを接続するＥＧＲ流路が設けられる。ＥＧＲでは、排気流路を流通する排気の一部が、ＥＧＲ流路を介して吸気流路に還流する。それにより、エンジンにおける燃焼温度が低下する。ゆえに、ＮＯｘの発生が抑制され、ＮＯｘの排出量が低減される。

特開２００６－２９１７９５号公報

ところで、過給機を備える吸排気システムにおいて、吸気流路のうちＥＧＲ流路との接続部より上流側に過給機のコンプレッサが設けられ、排気流路のうちＥＧＲ流路との接続部より下流側に過給機のタービンが設けられる場合がある。この場合、エンジンの負荷が高くなるにつれて、吸気流路のうちＥＧＲ流路との接続部の圧力（つまり、ＥＧＲ流路における下流端の圧力）が高くなる。ゆえに、高負荷時には、ＥＧＲ流路における上流端と下流端との差圧が小さくなる、あるいは、ＥＧＲ流路における下流端の圧力が上流端の圧力よりも高くなる場合がある。よって、ＥＧＲ流路を流通して吸気流路に還流する排気の流量であるＥＧＲ還流量を十分に確保することが困難となる場合がある。

そこで、本発明は、エンジンの負荷によらずにＥＧＲ還流量を確保することが可能な吸排気システムを提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の一実施の形態に係る吸排気システムは、
エンジンと接続される吸気流路に設けられるコンプレッサ、および、前記エンジンと接続される排気流路に設けられるタービンを有する過給機と、
前記吸気流路のうち前記コンプレッサより下流側に設けられるインタークーラと、
前記吸気流路のうち前記インタークーラより上流側と下流側とを接続するバイパス流路と、
前記排気流路のうち前記タービンより上流側と前記バイパス流路とを接続するＥＧＲ流路と、
前記バイパス流路のうち前記ＥＧＲ流路との接続部に設けられる絞り部と、
を備える。

本発明によれば、エンジンの負荷によらずにＥＧＲ還流量を確保することが可能となる。

図１は、本発明の実施形態に係る吸排気システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、本発明の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 図３は、本発明の実施形態に係る制御装置が行うＥＧＲに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図４は、本発明の実施形態に係る吸排気システムにおけるＥＧＲの実行中の吸気および排気の流れを示す図である。 図５は、本発明の実施形態に係る制御装置が行うアイドリング運転に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態に係る吸排気システムにおけるアイドリング運転中の吸気および排気の流れを示す図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料、数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

<吸排気システムの構成>
図１および図２を参照して、本発明の実施形態に係る吸排気システム１の構成について説明する。

図１は、吸排気システム１の概略構成を示す模式図である。吸排気システム１は、車両１００に搭載される。図１に示されるように、吸排気システム１は、エンジン１１と、吸気流路１２と、排気流路１３と、バイパス流路１４と、ＥＧＲ流路１５と、過給機１６と、制御装置１７とを備える。過給機１６は、コンプレッサ１６ａおよびタービン１６ｂを有する。コンプレッサ１６ａおよびタービン１６ｂは、シャフトを介して連結されており、一体的に回転する。

エンジン１１は、例えば、火花点火式の内燃機関（つまり、ガソリンエンジン）である。エンジン１１は、複数の気筒を有する。各気筒の内部には、ピストンが摺動可能に設けられており、ピストンによって燃焼室が画成されている。各気筒には、燃焼室に向けて燃料を噴射する燃料噴射弁が設けられている。燃焼室には、空気および燃料を含む混合気が形成され、燃焼室に向けて設けられている点火プラグの点火によって、当該混合気が燃焼する。それにより、ピストンが直線往復運動を行い、各気筒のピストンと接続されているクランクシャフトへ動力が伝達される。

エンジン１１の各燃焼室は、吸気ポートを介して吸気流路１２と連通しており、排気ポートを介して排気流路１３と連通している。各気筒には、吸気ポートを開閉可能な吸気バルブと、排気ポートを開閉可能な排気バルブが設けられている。吸気バルブおよび排気バルブが駆動されることにより、燃焼室への空気（つまり、吸気）の供給、および、燃焼室からの排気の排出が行われる。

吸気流路１２は、エンジン１１と接続され、エンジン１１の燃焼室に供給される空気（つまり、吸気）が流通する流路である。吸気流路１２の上流端には、車両１００の外部から外気が取り込まれる吸気口１２ａが設けられている。吸気流路１２のうち吸気口１２ａより下流側には、エアクリーナ２１が設けられている。エアクリーナ２１は、吸気流路１２を流通する空気に含まれる異物を除去する。吸気流路１２のうちエアクリーナ２１より下流側には、過給機１６のコンプレッサ１６ａが設けられている。コンプレッサ１６ａは、空気を圧縮して、下流側に吐出する。

吸気流路１２のうちコンプレッサ１６ａより下流側には、インタークーラ２２が設けられている。インタークーラ２２の内部を流通する吸気は、インタークーラ２２の外部の空気と熱交換することによって、冷却される。吸気流路１２のうちインタークーラ２２より下流側には、スロットルバルブ２３が設けられている。スロットルバルブ２３は、吸気流路１２を流通する吸気の流量（つまり、エンジン１１に送られる吸気の流量）を調整する。スロットルバルブ２３の開度が調整されることによって、吸気流路１２を流通する吸気の流量が調整される。吸気流路１２のうちスロットルバルブ２３より下流側には、インテークマニホールド２４が設けられる。インテークマニホールド２４は、エンジン１１の各気筒に向けて分岐し、各気筒の吸気ポートと接続される。

吸気流路１２では、白矢印によって示されるように、吸気口１２ａから外気（つまり、吸気）が取り込まれる。取り込まれた吸気は、エアクリーナ２１を通過した後、過給機１６のコンプレッサ１６ａを通過する。その後、吸気は、インタークーラ２２、スロットルバルブ２３およびインテークマニホールド２４を順に通過してエンジン１１に送られる。

吸気流路１２には、第１圧力センサ２５および第２圧力センサ２６が設けられる。第１圧力センサ２５は、吸気流路１２のうちコンプレッサ１６ａより下流側、かつ、インタークーラ２２より上流側における吸気の圧力を検出する。第１圧力センサ２５は、例えば、インタークーラ２２の上流端の近傍に設けられる。第２圧力センサ２６は、インテークマニホールド２４に設けられ、インテークマニホールド２４における吸気の圧力を検出する。

排気流路１３は、エンジン１１と接続され、エンジン１１の燃焼室から排出される排気が流通する流路である。排気流路１３の下流端には、車両１００の外部へ排気が排出される排気口１３ａが設けられている。排気流路１３には、エキゾーストマニホールド３１が設けられる。エキゾーストマニホールド３１は、エンジン１１の各気筒に向けて分岐し、各気筒の排気ポートと接続される。

排気流路１３におけるエキゾーストマニホールド３１より下流側には、過給機１６のタービン１６ｂが設けられる。タービン１６ｂは、流体の運動エネルギを回転エネルギに変換する。タービン１６ｂを流通する排気によってタービン１６ｂが回されると、シャフトを介してコンプレッサ１６ａに回転動力が伝達され、コンプレッサ１６ａが回転する。排気流路１３におけるタービン１６ｂより下流側には、触媒３２が設けられる。触媒３２は、排気中の有害成分を無害な成分に浄化する。触媒３２は、例えば、三元触媒等を含む。

排気流路１３では、黒矢印によって示されるように、エンジン１１から排出された排気は、エキゾーストマニホールド３１を通過した後、過給機１６のタービン１６ｂを通過する。その後、排気は、触媒３２を通過して、排気口１３ａから排出される。

バイパス流路１４は、吸気流路１２のうちインタークーラ２２より上流側と下流側とを接続する。図４を参照して後述するＥＧＲの実行中に、バイパス流路１４には、吸気流路１２を流通する吸気の一部がインタークーラ２２より上流側から流入する。バイパス流路１４に流入した吸気は、インタークーラ２２を迂回して、吸気流路１２のうちインタークーラ２２の下流側に送られる。

バイパス流路１４は、上記のように、インタークーラ２２を迂回する。インタークーラ２２では大きな圧力損失が生じるので、インタークーラ２２を迂回するようにバイパス流路１４を設けることによって、バイパス流路１４における上流端と下流端との差圧を大きくすることができる。それにより、バイパス流路１４に吸気の流れを生じさせやすくすることができる。

バイパス流路１４の上流端は、吸気流路１２のうちコンプレッサ１６ａより下流側、かつ、インタークーラ２２より上流側に接続される。具体的には、バイパス流路１４の上流端は、吸気流路１２のうちインタークーラ２２の上流端の近傍に接続される。バイパス流路１４の下流端は、インテークマニホールド２４に接続される。つまり、吸気流路１２を流通する吸気の一部は、吸気流路１２のうちインタークーラ２２の上流端の近傍からバイパス流路１４に流入し、バイパス流路１４を通ってインテークマニホールド２４に送られる。

ただし、バイパス流路１４の上流端の接続位置、および、バイパス流路１４の下流端の接続位置は、図１の例に限定されない。例えば、吸気流路１２のうちバイパス流路１４の上流端との接続部は、インタークーラ２２よりもコンプレッサ１６ａに近くてもよい。また、例えば、バイパス流路１４の下流端は、吸気流路１２のうちインタークーラ２２より下流側、かつ、インテークマニホールド２４より上流側に接続されてもよい。この場合において、バイパス流路１４の下流端は、スロットルバルブ２３より上流側に配置されてもよく、スロットルバルブ２３より下流側に配置されてもよい。

バイパス流路１４には、バイパスバルブ４１が設けられる。バイパスバルブ４１は、吸気流路１２からバイパス流路１４に流入する吸気の流量（つまり、バイパス流路１４を流通する吸気の流量）を調整する。バイパスバルブ４１の開度が調整されることによって、吸気流路１２からバイパス流路１４に流入する吸気の流量が調整される。バイパスバルブ４１としては、種々のバルブが用いられ得る。ただし、流量の調整精度を向上させる観点では、例えば、バタフライバルブがバイパスバルブ４１として用いられることが好ましい。

ＥＧＲ流路１５は、排気流路１３のうちタービン１６ｂより上流側とバイパス流路１４とを接続する。図４を参照して後述するＥＧＲの実行中に、ＥＧＲ流路１５には、排気流路１３を流通する排気の一部が流入する。ＥＧＲ流路１５の上流端は、具体的には、エキゾーストマニホールド３１に接続されている。ゆえに、排気流路１３を流通する排気の一部は、エキゾーストマニホールド３１からＥＧＲ流路１５に流入する。

ＥＧＲ流路１５に流入した排気は、エンジン１１を迂回して、バイパス流路１４に送られる。ＥＧＲ流路１５からバイパス流路１４に送られた排気は、吸気流路１２（具体的には、インテークマニホールド２４）に還流する。そして、インテークマニホールド２４に還流した排気は、インテークマニホールド２４からエンジン１１に送られる。このように、排気の一部をエンジン１１に還流させる技術がＥＧＲと呼ばれる。ＥＧＲが行われることにより、エンジン１１における燃焼温度が低下する。ゆえに、ＮＯｘの発生が抑制され、ＮＯｘの排出量が低減される。

ＥＧＲ流路１５には、ＥＧＲクーラ５１が設けられている。ＥＧＲクーラ５１の内部を流通する排気は、ＥＧＲクーラ５１の外部の空気と熱交換することによって、冷却される。ＥＧＲ流路１５のうちＥＧＲクーラ５１より下流側には、ＥＧＲバルブ５２が設けられている。ＥＧＲバルブ５２は、ＥＧＲ流路１５を流通して吸気流路１２に還流する排気の流量であるＥＧＲ還流量を調整する。ＥＧＲバルブ５２の開度が調整されることによって、ＥＧＲ還流量が調整される。

本実施形態では、バイパス流路１４のうちＥＧＲ流路１５との接続部に、絞り部１４ａが設けられる。絞り部１４ａは、バイパス流路１４における他の部分と比較して流路断面積が小さくなっている部分である。このような絞り部１４ａに、ＥＧＲ流路１５の下流端が接続されている。バイパス流路１４の流路断面積は、絞り部１４ａにおいて局所的に小さくなっている。ゆえに、バイパス流路１４を流通する吸気の流速は、絞り部１４ａにおいて他の部分と比較して高くなる。よって、バイパス流路１４における圧力は、絞り部１４ａにおいて局所的に低くなる。

ここで、エンジン１１の負荷が高くなるにつれて、過給圧が高くなる。本実施形態では、上述したように、バイパス流路１４のうちＥＧＲ流路１５との接続部に絞り部１４ａが設けられており、バイパス流路１４における圧力は、絞り部１４ａにおいて局所的に低くなる。特に、負荷が高くなると、バイパス流路１４を流通する吸気の流量がより大きくなり、絞り部１４ａにおける圧力はより低くなる。ゆえに、高負荷時であっても、ＥＧＲ流路１５における下流端の圧力が高くなることを抑制できる。それにより、ＥＧＲ流路１５における上流端と下流端との差圧が小さくなること、および、ＥＧＲ流路１５における下流端の圧力が上流端の圧力よりも高くなることが抑制される。ゆえに、エンジン１１の負荷によらずにＥＧＲ還流量を確保することができる。

制御装置１７は、１つまたは複数のプロセッサ１７ａと、プロセッサ１７ａに接続される１つまたは複数のメモリ１７ｂと、を有する。プロセッサ１７ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。メモリ１７ｂは、例えば、ＣＰＵが使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する記憶素子であるＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、および、ＣＰＵの実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する記憶素子であるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）を含む。

制御装置１７は、吸排気システム１に設けられる各装置（例えば、スロットルバルブ２３、第１圧力センサ２５、第２圧力センサ２６、バイパスバルブ４１およびＥＧＲバルブ５２等）と通信を行う。制御装置１７と各装置との通信は、例えば、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信を用いて実現される。

図２は、制御装置１７の機能構成の一例を示すブロック図である。例えば、図２に示されるように、制御装置１７は、取得部１７１と、制御部１７２とを有する。なお、取得部１７１または制御部１７２により行われる以下で説明する処理を含む各種処理は、プロセッサ１７ａによって実行され得る。

取得部１７１は、制御部１７２が行う処理において用いられる各種情報を取得し、制御部１７２へ出力する。例えば、取得部１７１は、第１圧力センサ２５および第２圧力センサ２６から情報を取得する。

制御部１７２は、吸排気システム１内の各装置の動作を制御する。例えば、制御部１７２は、スロットルバルブ制御部１７２ａと、ＥＧＲバルブ制御部１７２ｂと、バイパスバルブ制御部１７２ｃとを含む。

スロットルバルブ制御部１７２ａは、スロットルバルブ２３を制御する。具体的には、スロットルバルブ制御部１７２ａは、スロットルバルブ２３の開度を制御することによって、吸気流路１２を流通する吸気の流量を制御する。

ＥＧＲバルブ制御部１７２ｂは、ＥＧＲバルブ５２を制御する。具体的には、ＥＧＲバルブ制御部１７２ｂは、ＥＧＲバルブ５２の開度を制御することによって、ＥＧＲ還流量（つまり、ＥＧＲ流路１５を流通する排気の流量）を制御する。

バイパスバルブ制御部１７２ｃは、バイパスバルブ４１を制御する。具体的には、バイパスバルブ制御部１７２ｃは、バイパスバルブ４１の開度を制御することによって、バイパス流路１４を流通する吸気の流量を制御する。ここで、バイパス流路１４を流通する吸気の流量が変化すると、ＥＧＲ還流量も変化する。つまり、ＥＧＲバルブ５２の開度のみならずバイパスバルブ４１の開度も、ＥＧＲ還流量を変化させるパラメータに該当する。

なお、本実施形態に係る制御装置１７が有する機能は複数の制御装置に分割されてもよく、複数の機能が１つの制御装置によって実現されてもよい。制御装置１７が有する機能が複数の制御装置に分割される場合、当該複数の制御装置は、ＣＡＮ等の通信バスを介して、互いに接続されてもよい。

<吸排気システムの動作>
続いて、図３～図６を参照して、本発明の実施形態に係る吸排気システム１の動作について説明する。

図３は、制御装置１７が行うＥＧＲに関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図３に示される制御フローは、終了した後に繰り返し開始される。なお、図３に示される制御フローの実行中において、スロットルバルブ２３の開度は、例えば、アクセル開度に応じて制御される。

図３に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ１０１において、制御部１７２は、目標ＥＧＲ還流量を決定する。目標ＥＧＲ還流量は、ＥＧＲ還流量の目標値である。

制御部１７２は、エンジン１１の燃焼温度がＮＯｘの排出量を適切に低減し得る程度に低くなるようなＥＧＲ還流量を、目標ＥＧＲ還流量として決定する。例えば、制御部１７２は、エンジン１１の負荷、エンジン１１の回転数、吸気の温度、および、吸気口１２ａから取り込まれている吸気の流量等に基づいて、目標ＥＧＲ還流量を決定する。ただし、目標ＥＧＲ還流量の決定に用いられるパラメータは、上記の例に限定されない。

次に、ステップＳ１０２において、制御部１７２は、バイパス流路１４における上流端と下流端との差圧（以下、単にバイパス流路１４の差圧とも呼ぶ。）を特定する。

例えば、制御部１７２は、第１圧力センサ２５の検出値をバイパス流路１４における上流端の圧力として用いる。また、制御部１７２は、第２圧力センサ２６の検出値をバイパス流路１４における下流端の圧力として用いる。そして、制御部１７２は、第１圧力センサ２５の検出値から第２圧力センサ２６の検出値を減算して得られる値を、バイパス流路１４の差圧として特定する。

次に、ステップＳ１０３において、制御部１７２は、目標ＥＧＲ還流量およびバイパス流路１４の差圧に基づいて、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の目標開度を決定する。目標開度は、各バルブの開度の目標値である。

図４は、吸排気システム１におけるＥＧＲの実行中の吸気および排気の流れを示す図である。図４では、吸気が白矢印により示され、排気が黒矢印により示されている。ＥＧＲは、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１が開弁されることによって実行される。図４に示されるように、ＥＧＲの実行中には、吸気流路１２を流通する吸気の一部が、インタークーラ２２より上流側からバイパス流路１４に流入する。また、排気流路１３を流通する排気の一部が、エキゾーストマニホールド３１からＥＧＲ流路１５に流入する。

ここで、ＥＧＲバルブ５２の開度が大きいほど、ＥＧＲ還流量は大きくなる。

また、バイパスバルブ４１の開度が大きいほど、バイパス流路１４を流通する吸気の流量が大きくなり、絞り部１４ａにおける圧力は低くなる。つまり、バイパスバルブ４１の開度が大きいほど、ＥＧＲ流路１５の差圧（具体的には、ＥＧＲ流路１５における上流端と下流端との差圧）が大きくなり、ＥＧＲ還流量は大きくなる。

また、バイパス流路１４の差圧が大きいほど、バイパス流路１４を流通する吸気の流量が大きくなり、絞り部１４ａにおける圧力は低くなる。つまり、バイパス流路１４の差圧が大きいほど、ＥＧＲ流路１５の差圧が大きくなり、ＥＧＲ還流量は大きくなる。

上記のように、ＥＧＲ還流量は、バイパス流路１４の差圧、ＥＧＲバルブ５２の開度、および、バイパスバルブ４１の開度に応じて変化する。換言すると、バイパス流路１４の差圧、ＥＧＲバルブ５２の開度、および、バイパスバルブ４１の開度の各々は、ＥＧＲ還流量を変化させるパラメータに該当する。

ステップＳ１０３では、制御部１７２は、ＥＧＲ還流量が目標ＥＧＲ還流量になるようなＥＧＲバルブ５２の開度、および、バイパスバルブ４１の開度を、バイパス流路１４の差圧に基づいて、各バルブの目標開度として決定する。例えば、制御部１７２は、バイパス流路１４の差圧と、ＥＧＲバルブ５２の開度と、バイパスバルブ４１の開度と、ＥＧＲ還流量との関係性を示すマップを用いること等によって、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の目標開度を決定することができる。

次に、ステップＳ１０４において、制御部１７２は、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を目標開度になるように制御し、図３に示される制御フローは終了する。

上記で説明した図３に示される制御フローでは、制御部１７２は、目標ＥＧＲ還流量に加えて、バイパス流路１４の差圧に基づいて、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を制御する。ただし、制御部１７２は、バイパス流路１４の差圧によらずに、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を制御してもよい。例えば、バイパス流路１４の差圧を固定値とみなすことによって、ＥＧＲバルブ５２の開度と、バイパスバルブ４１の開度と、ＥＧＲ還流量との関係性を示すマップを得ることができる。制御部１７２は、このように得られるマップを用いることによって、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の目標開度を決定し、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を制御することができる。

図５は、制御装置１７が行うアイドリング運転（具体的には、エンジン１１のアイドリング運転）に関する処理の流れの一例を示すフローチャートである。図５に示される制御フローは、例えば、図３に示される制御フローが所定サイクル実行される度に開始される。

なお、アイドリング運転が行われている間（つまり、後述されるステップＳ２０１でＹＥＳと判定され続けている間）、図５に示される制御フローが終了した後に図３に示される制御フローは開始されず、図５に示される制御フローが繰り返し開始される。そして、エンジン１１のアイドリング運転が終了した場合（つまり、後述されるステップＳ２０１でＮＯと判定された場合）、図３に示される制御フローが開始される。

図５に示される制御フローが開始されると、まず、ステップＳ２０１において、制御部１７２は、エンジン１１がアイドリング運転中であるか否かを判定する。エンジン１１がアイドリング運転中であると判定された場合（ステップＳ２０１でＹＥＳと判定された場合）、ステップＳ２０２に進む。一方、エンジン１１がアイドリング運転中でないと判定された場合（ステップＳ２０１でＮＯと判定された場合）、図５に示される制御フローは終了する。

ステップＳ２０１でＹＥＳと判定された場合、ステップＳ２０２において、制御部１７２は、ＥＧＲバルブ５２を閉弁する。次に、ステップＳ２０３において、制御部１７２は、スロットルバルブ２３を閉弁する。次に、ステップＳ２０４において、制御部１７２は、バイパスバルブ４１を開弁し、図５に示される制御フローは終了する。

図６は、吸排気システム１におけるアイドリング運転中の吸気および排気の流れを示す図である。図６では、吸気が白矢印により示され、排気が黒矢印により示されている。上述したように、アイドリング運転中には、スロットルバルブ２３が閉弁され、バイパスバルブ４１が開弁される。ゆえに、図６に示すように、吸気口１２ａから取り込まれた吸気は、エアクリーナ２１およびコンプレッサ１６ａを通過した後、インタークーラ２２より上流側からバイパス流路１４に流入する。そして、吸気は、バイパス流路１４およびインテークマニホールド２４を順に通過してエンジン１１に送られる。

アイドリング運転中には、アイドリング運転が行われていない場合と比べて、エンジン１１に供給される吸気の流量の必要量（つまり、必要となる量）は小さくなる。ここで、スロットルバルブ２３による吸気の流量の調整精度はあまり高くない。ゆえに、スロットルバルブ２３の開度の調整によって、エンジン１１に供給される吸気の流量を必要量に精度良く調整することは困難である。

そこで、アイドリング運転中に、スロットルバルブ２３を閉弁し、バイパスバルブ４１を開弁することによって、バイパスバルブ４１の開度の調整によって、エンジン１１に供給される吸気の流量を必要量に調整することができる。ゆえに、アイドリング運転中に、エンジン１１に供給される吸気の流量を精度良く制御することができる。例えば、ステップＳ２０４において、制御部１７２は、バイパスバルブ４１の開度を、エンジン１１に供給される吸気の流量の必要量が得られるような所定開度に制御する。

<吸排気システムの効果>
続いて、本発明の実施形態に係る吸排気システム１の効果について説明する。

本実施形態に係る吸排気システム１は、吸気流路１２のうちインタークーラ２２より上流側と下流側とを接続するバイパス流路１４を備える。また、吸排気システム１は、排気流路１３のうちタービン１６ｂより上流側とバイパス流路１４とを接続するＥＧＲ流路１５を備える。そして、吸排気システム１では、バイパス流路１４のうちＥＧＲ流路１５との接続部に、絞り部１４ａが設けられる。それにより、高負荷時であっても、ＥＧＲ流路１５における下流端の圧力が高くなることを抑制できる。ゆえに、エンジン１１の負荷によらずにＥＧＲ還流量を確保することができる。

また、本実施形態に係る吸排気システム１では、バイパス流路１４には、バイパスバルブ４１が設けられることが好ましい。それにより、吸気流路１２からバイパス流路１４に流入する吸気の流量（つまり、バイパス流路１４を流通する吸気の流量）を調整することができる。ゆえに、ＥＧＲ還流量をより適切に制御することができる。

また、本実施形態に係る吸排気システム１では、制御部１７２は、ＥＧＲ流路１５を流通する排気の流量（つまり、ＥＧＲ還流量）の目標値である目標ＥＧＲ還流量に基づいて、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を制御することが好ましい。それにより、ＥＧＲ還流量を目標ＥＧＲ還流量に適切に制御することができる。

また、本実施形態に係る吸排気システム１では、制御部１７２は、目標ＥＧＲ還流量に加えて、バイパス流路１４における上流端と下流端との差圧に基づいて、ＥＧＲバルブ５２およびバイパスバルブ４１の開度を制御することが好ましい。それにより、ＥＧＲ還流量を目標ＥＧＲ還流量により適切に制御することができる。

また、本実施形態に係る吸排気システム１では、制御部１７２は、エンジン１１のアイドリング運転中に、スロットルバルブ２３を閉弁し、バイパスバルブ４１を開弁することが好ましい。それにより、アイドリング運転中に、エンジン１１に供給される吸気の流量を精度良く制御することができる。

以上、添付図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されないことは勿論であり、特許請求の範囲に記載された範疇における各種の変更例または修正例についても、本発明の技術的範囲に属することは言うまでもない。

例えば、本明細書においてフローチャートを用いて説明した処理は、必ずしもフローチャートに示された順序で実行されなくてもよい。また、追加的な処理ステップが採用されてもよく、一部の処理ステップが省略されてもよい。

１ 吸排気システム
１１ エンジン
１２ 吸気流路
１３ 排気流路
１４ バイパス流路
１４ａ 絞り部
１５ ＥＧＲ流路
１６ 過給機
１６ａ コンプレッサ
１６ｂ タービン
１７ 制御装置
１７ａ プロセッサ
１７ｂ メモリ
２２ インタークーラ
２３ スロットルバルブ
４１ バイパスバルブ
５２ ＥＧＲバルブ

Claims (5)

1. エンジンと接続される吸気流路に設けられるコンプレッサ、および、前記エンジンと接続される排気流路に設けられるタービンを有する過給機と、
   前記吸気流路のうち前記コンプレッサより下流側に設けられるインタークーラと、
   前記吸気流路のうち前記インタークーラより上流側と下流側とを接続するバイパス流路と、
   前記排気流路のうち前記タービンより上流側と前記バイパス流路とを接続するＥＧＲ流路と、
   前記バイパス流路のうち前記ＥＧＲ流路との接続部に設けられる絞り部と、
   を備える、
   吸排気システム。
2. 前記バイパス流路には、バイパスバルブが設けられる、
   請求項１に記載の吸排気システム。
3. １つまたは複数のプロセッサと、前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、を有する制御装置を備え、
   前記ＥＧＲ流路には、ＥＧＲバルブが設けられ、
   前記プロセッサは、前記ＥＧＲ流路を流通する排気の流量の目標値である目標ＥＧＲ還流量に基づいて、前記ＥＧＲバルブおよび前記バイパスバルブの開度を制御することを含む処理を実行する、
   請求項２に記載の吸排気システム。
4. 前記プロセッサは、前記目標ＥＧＲ還流量に加えて、前記バイパス流路における上流端と下流端との差圧に基づいて、前記ＥＧＲバルブおよび前記バイパスバルブの開度を制御することを含む処理を実行する、
   請求項３に記載の吸排気システム。
5. １つまたは複数のプロセッサと、前記プロセッサに接続される１つまたは複数のメモリと、を有する制御装置を備え、
   前記吸気流路には、スロットルバルブが設けられ、
   前記プロセッサは、前記エンジンのアイドリング運転中に、前記スロットルバルブを閉弁し、前記バイパスバルブを開弁することを含む処理を実行する、
   請求項２～４のいずれか一項に記載の吸排気システム。

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