JP3268815B2

JP3268815B2 - 過給機付エンジンの制御装置

Info

Publication number: JP3268815B2
Application number: JP09930892A
Authority: JP
Inventors: 光夫人見; 謙二樫山; 一正野村; 裕将吉田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-04-20
Filing date: 1992-04-20
Publication date: 2002-03-25
Anticipated expiration: 2017-03-25
Also published as: JPH05296095A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸気を過給する過給
機を備えたエンジンの制御装置に関し、特に、排気ガス
の一部を吸気系に還流させるＥＧＲ手段を備えたものに
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の過給機付エンジンと
して、例えば特開昭６０―２３７１５３号公報に示され
るように、排気ガスエネルギーによりブロワを回転駆動
して吸気を過給するターボ過給機を備えるとともに、排
気ガスの一部を上記過給機下流側の吸気系に還流するＥ
ＧＲ手段を備え、エンジンが上記過給機による過給領域
にあるとき、ＥＧＲ手段のＥＧＲ弁を開弁状態に保持し
て排気ガス還流を行うことにより、ターボ過給領域での
燃焼温度を下げてＮＯxの低減を図るようにしたものが
ある。

【０００３】また、特開平３―２３３２７号公報に示さ
れるものでは、ターボ過給機による過給領域で、吸気の
空燃比をリーン側に制御することにより、燃費の向上等
を図るようになされている。

【０００４】ところで、上記前者の従来例のように、還
流排気ガスを過給機下流側の吸気系に導入する場合にお
いては、過給圧の上昇に伴い、その排気ガス圧との差が
小さくなるので、多量の還流排気ガスを吸気系に導入す
ることが困難になる。

【０００５】一方、本願出願人は、以前に、過給機（機
械式過給機）上流側の吸気系に還流排気ガスを導入する
ＥＧＲ手段を設け、エンジンが低負荷域にあるときに
は、吸／排気弁のオーバーラップにより燃焼室内の残留
ガスを還流排気ガスとするいわゆる内部ＥＧＲを行い、
高温の還流排気ガス（残留ガス）によりエンジンのポン
ピングロスを低減する一方、高負荷域では、ＥＧＲ手段
により排気ガス還流を行い、排気ガス温度の低下を図る
ことを提案している（特願平２―２９８９１９号明細書
及び図面参照）。そして、この提案のものでは、排気ガ
ス圧との差が大きい過給機上流側に還流排気ガスを還流
させるので、過給圧が高い状態であっても、多量の還流
排気ガスを吸気系に安定して導入することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに還流排気ガスを過給機上流側の吸気系に導入するも
のでは、過給機の圧縮部のクリアランスに還流排気ガス
中のカーボン等の微粒子が付着滞積するのは避けられな
い。特に、排気ガス温度の低下やノッキングの低減のた
めに、ある程度冷えた還流排気ガスを導入するときに
は、その排気ガス中の水蒸気が凝縮してできる水が微粒
子と結合して、圧縮部クリアランスへの滞積が顕著とな
り、甚だしいときには過給機の損傷を招くという問題が
ある。

【０００７】本発明は斯かる諸点に鑑みてなされたもの
で、その目的は、上記従来例において過給領域の空燃比
を制御するという考え方に着目し、その空燃比の制御に
より排気ガス中の微粒子の発生を低減するようにするこ
とにより、過給機上流側の吸気系への排気ガス還流を行
っても、過給機への微粒子の付着滞積を有効に防止でき
るようにすることにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成すべ
く、請求項１の発明では、過給機による過給領域のう
ち、少なくとも低負荷側域では、空燃比を理論空燃比又
は理論空燃比よりもリーン側にすることで、排気ガス中
の未燃成分を低減してカーボン等の微粒子の発生を抑制
するとともに、その微粒子をＥＧＲ通路中のフィルタで
捕集することとした。

【０００９】具体的には、図１に示すように、この発明
では、吸気を過給する過給機１５と、排気ガスの一部を
上記過給機１５上流側の吸気系にＥＧＲ通路４３を介し
て還流するＥＧＲ手段４２とを備えた過給機付エンジン
１が前提である。

【００１０】そして、上記ＥＧＲ通路４３に、排気ガス
中の微粒子を捕集するフィルタ４４を設ける。さらに、
エンジン１に供給される吸気の空燃比を制御する空燃比
制御手段５５と、エンジン１の運転領域を検出する運転
状態検出手段５６と、この運転状態検出手段５６により
検出されたエンジン１の運転領域が、少なくとも上記過
給機１５による過給領域における低負荷側の中負荷領域
にあるとき、エンジン１に供給される吸気の空燃比が理
論空燃比又は理論空燃比よりもリーン側になるように上
記空燃比制御手段５５を制御するとともに、エンジン１
の運転領域が低負荷領域でかつ低速領域にあるときに上
記ＥＧＲ手段４２を停止状態とし、エンジン１の運転領
域がエンジン負荷の上昇により上記低負荷領域から上記
中負荷領域に移行するのに伴って上記ＥＧＲ手段４２を
停止状態から、排気ガスの一部が上記ＥＧＲ通路４３を
介して上記過給機１５上流側の吸気系に還流される作動
状態になるように制御する制御手段５７とを設ける。

【００１１】請求項２の発明では、上記制御手段５７
は、上記運転状態検出手段５６により検出されたエンジ
ン１の運転領域が過給領域における高速側域にあると
き、エンジン低負荷領域であっても、ＥＧＲ手段４２
を、エンジン１の運転領域がエンジン回転数の上昇によ
り過給領域における高速側域に移行するのに伴って停止
状態から、排気ガスの一部がＥＧＲ通路４３を介して過
給機１５上流側の吸気系に還流される作動状態になるよ
うに制御するように構成されたものとする。

【００１２】請求項３の発明では、上記ＥＧＲ手段４２
は、排気ガス浄化装置３６下流側の排気通路３３から排
気ガスを吸気系に還流させるように構成されたものとす
る。

【００１３】

【作用】上記の構成により、請求項１の発明では、運転
状態検出手段５６によりエンジン１の運転領域が検出さ
れ、このエンジン運転領域が少なくとも過給機１５によ
る過給領域における低負荷側の中負荷領域にあるとき、
制御手段５７による制御により空燃比制御手段５５が制
御されて、エンジン１に供給される吸気の空燃比が理論
空燃比又は理論空燃比よりもリーン側に制御される。ま
た、このエンジン１の運転領域が低負荷低速領域にある
ときにＥＧＲ手段４２が停止状態とされ、エンジン負荷
の上昇によりエンジン１の運転領域が上記低負荷領域か
ら中負荷領域に移行すると、上記ＥＧＲ手段４２が停止
状態から作動状態になるように制御され、このＥＧＲ手
段４２の作動状態により、排気ガスの一部が上記過給機
１５上流側の吸気系にＥＧＲ通路４３を介して還流さ
れ、この排気ガスの還流により排気ガス温度の低下やＮ
Ｏxの低減等を図ることができる。

【００１４】そのとき、上記ＥＧＲ通路４３にフィルタ
４４が配設されているので、還流排気ガス中のカーボン
等の微粒子は該フィルタ４４により捕集される。しか
も、上記空燃比のリーン側への制御により、排気ガス中
の未燃成分が低減されて微粒子の発生が抑制される。こ
のため、上記フィルタ４４に捕集される微粒子の量を少
なくして、その目詰まりを防ぐことができる。これらの
ことで、過給機１５上流側の吸気系への排気ガス還流を
行うにも拘らず、過給機１５の圧縮部クリアランスへの
微粒子の付着滞積を有効に防止することができる。

【００１５】また、上記空燃比のリーン側への制御は、
エンジン１が少なくとも過給機１５による過給領域にお
ける低負荷側の中負荷領域にあるとき、つまり使用頻度
の高い常用域で行われるので、全体として燃費の向上を
図ることができる。

【００１６】請求項２の発明では、運転状態検出手段５
６により検出されたエンジン１の運転領域が過給領域に
おける高速側域にあるとき、それが低負荷領域であって
も、ＥＧＲ手段４２が停止状態から作動状態になるよう
に制御されて排気ガス還流が行われるので、この高速側
域で問題となる排気ガス温度を効果的に低減することが
できる。

【００１７】一般に、排気ガス中の未燃成分は排気ガス
浄化装置３６で燃焼するので、この排気ガス浄化装置３
６を通過した排気ガス中の微粒子は少なくなる。請求項
３の発明では、この排気ガス浄化装置３６下流側の排気
通路３３から排気ガスが吸気系に還流されるので、過給
機１５の圧縮部クリアランスへの微粒子の付着滞積をさ
らに一層有効に防止できる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図４は本発明の一実施例の全体構成を示す。１は
左右１対のバンク２，２を有するＶ型６気筒エンジン
で、各バンク２にはそれぞれ３つの気筒３，３，…が直
列に並んで形成されている。上記各気筒３には、各々吸
気弁（図示せず）によって開閉される２つの吸気ポート
４，４と、各々排気弁（図示せず）によって開閉される
２つの排気ポート３２，３２とが開口されている。各吸
気ポート４は吸気通路５の下流端部分を構成するもの
で、該吸気通路５は、下流端が各吸気ポート４で構成さ
れる６つの独立吸気通路６，６，…と、各バンク２毎に
配置され、各バンク２毎の３つの独立吸気通路６，６，
…の上流端が接続された２つのサージタンク８，８と、
下流端部が２つに分岐されてそれぞれ両サージタンク
８，８の一端に接続された１つの共通吸気通路９とを有
する。上記各独立吸気通路６は隔壁７によって２つの通
路６ａ，６ａに並列に仕切られ、通路６ａ，６ａの下流
端はそれぞれ吸気ポート４，４とされている。一方の通
路６ａの上流端部には該通路６ａを開閉するシャッタ弁
１０が配設されている。各バンク２における３つのシャ
ッタ弁１０，１０，…同士は共通の１つの軸１１に支持
され、この軸１１には図外のアクチュエータが連結され
ている。そして、この両アクチュエータの作動により両
バンク２，２のシャッタ弁１０，１０，…をエンジン回
転数に応じて同期して開閉し、例えばエンジン１の低速
域ではシャッタ弁１０を閉じ、高回転域で開くようにな
っている。

【００１９】上記共通吸気通路９の上流端は吸入空気
（吸気）を清浄にするエアクリーナ１２に接続されてい
る。共通吸気通路９にはエアクリーナ１２から下流側に
向かって順に、吸入空気量を検出するエアフローメータ
１３と、共通吸気通路９（吸気通路５）を絞るスロット
ル弁１４と、吸入空気（吸気）を圧縮して過給する過給
機１５と、該過給機１５で圧縮された空気を冷却するイ
ンタクーラ１６とが配設されている。

【００２０】上記過給機１５は内部圧縮型の機械式過給
機で、図示しないが、ハウジング内に各々回転軸によっ
て支持された雌雄のロータを備え、両ロータは各々の回
転軸に取り付けたギヤの噛合によって逆方向に回転す
る。一方のロータの回転軸にはプーリが取り付けられ、
このプーリはエンジン１のクランク軸に取り付けたプー
リに伝動ベルト（いずれも図示せず）を介して駆動連結
されており、エンジン１の運転によりロータを回転させ
て、吸入空気をハウジング内に吸い込み、その空気を圧
縮してハウジングから吐出するようになっている。

【００２１】上記スロットル弁１４直上流側及び直下流
側の共通吸気通路９はスロットル弁１４をバイパスする
バイパス通路１７によって連通され、このバイパス通路
１７にはアイドルスピードコントロールバルブ１８が配
設されており、スロットル弁１４が全閉となったエンジ
ン１のアイドリング時にアイドルスピードコントロール
バルブ１８の開度調整によってアイドル回転数を制御す
る。

【００２２】上記インタクーラ１６直下流側の共通吸気
通路９にはリリーフ通路１９の一端（上流端）が接続さ
れ、該リリーフ通路１９の他端（下流端）は、上記スロ
ットル弁１４下流側で過給機１５上流側の共通吸気通路
９に接続されており、過給機１５から吐出された空気
（吸気）の一部を過給機１５上流側の吸気通路５にリリ
ーフ通路１９によってリリーフするようにしている。ま
た、上記リリーフ通路１９には、リリーフ通路１９を開
閉してリリーフ量を調整することでエンジン１への過給
圧を制御する過給圧コントロールバルブ２０が配設され
ている。このコントロールバルブ２０はアクチュエータ
２１に駆動連結されている。このアクチュエータ２１
は、バルブ２０に連結されたダイアフラム２２と、この
ダイアフラム２２によってケーシング内に区画された１
対の圧力室２３，２４と、該一方の圧力室２３に縮装さ
れ、バルブ２０を閉じ方向に付勢するスプリング２５と
を備え、上記両圧力室２３，２４に対する導入圧力を調
整して過給圧を制御するようになっている。

【００２３】さらに、上記左右の両サージタンク８，８
の他端同士は連通路２６により連通され、この連通路２
６の途中には可変吸気コントロールバルブ２７が配設さ
れており、このバルブ２７をエンジン回転数に応じて開
閉することで、吸気圧力波の反転部を変えて、エンジン
１の広い回転域で吸気の動的過給効果を得るようにして
いる。

【００２４】また、上記共通吸気通路９においてリリー
フ通路１９の下流端分岐部よりも下流側で過給機１５上
流側には燃料を噴射供給する１つの上流側インジェクタ
２８が配設されている。また、各独立吸気通路６には燃
料を両通路６ａ，６ａに均等に分けて噴射供給する下流
側インジェクタ２９が配設されている。３０は各下流側
２９の噴射口近傍に上記エアフローメータ１３下流側の
吸気通路５から空気を供給するアシストエア通路で、そ
の途中には空気の逆流を阻止する逆止弁３１，３１が配
設されている。

【００２５】一方、エンジン１の各気筒３の排気ポート
３２は、排気通路３３の上流端部分を構成するもので、
該排気通路３３は、上流端が排気ポート３２で構成され
る６つの独立排気通路３４，３４，…（１つのみ図示す
る）と、上流端に６つの独立排気通路３４，３４，…の
下流端が集合して接続された１つの集合排気通路３５と
からなり、この集合排気通路３５の途中には排気ガスを
清浄にする排気ガス浄化装置３６（触媒コンバータ）が
配設されている。

【００２６】エンジン１の吸気系に排気ガスの一部を還
流させて燃料の燃焼温度を下げるために、第１及び第２
のＥＧＲ装置３７，４２（排気ガス還流装置）が設けら
れている。第１ＥＧＲ装置３７は第１ＥＧＲ通路３８を
有し、この第１ＥＧＲ通路３８の一端（上流端）は上記
排気ガス浄化装置３６上流側の集合排気通路３５に分岐
接続され、他端側は集合チャンバ３８ａで２つに分岐さ
れて上記各独立吸気通路６においてシャッタ弁１０のな
い側の通路６ａに連通されている。第１ＥＧＲ通路３８
には還流排気ガス量を制御する第１ＥＧＲ弁３９が配設
されている。また、上記集合チャンバ３８ａは、エアフ
ローメータ１３下流側でバイパス通路１７の下流端分岐
部よりも上流側の吸気通路５にバイパスエア通路４０を
介して連通され、このバイパスエア通路４０にはバイパ
スエアコントロールバルブ４１が配設されており、バイ
パスエア通路４０によりバイパスエアをバイパスエアコ
ントロールバルブ４１で供給量を制御しながら集合チャ
ンバ３８ａに供給して還流排気ガスとミキシングさせる
ようにしている。

【００２７】また、第２ＥＧＲ装置４２は本発明でいう
ＥＧＲ手段を構成するもので、排気ガス浄化装置３６下
流側の排気通路３３から排気ガスを吸気系に還流させる
第２ＥＧＲ通路４３を有する。すなわち、この第２ＥＧ
Ｒ通路４３の一端（上流端）は上記排気ガス浄化装置３
６下流側の集合排気通路３５に分岐接続され、他端（下
流端）は上記過給機１５上流側でバイパス通路１７の下
流端分岐部よりも下流側の吸気通路５に連通されてい
る。第２ＥＧＲ通路４３の途中には上流側から下流側に
向かって順に、還流排気ガス中のカーボン等の微粒子を
捕集するフィルタとしてのカーボントラップ４４と、還
流排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ４５と、還流排気ガ
ス量を制御する第２ＥＧＲ弁４６とが配設されている。

【００２８】図５に示すように、上記各シャッタ弁１０
のアクチュエータ、各インジェクタ２８，２９及び各Ｅ
ＧＲ弁３９，４６はコントロールユニット５１によって
制御されるように構成される。このコントロールユニッ
ト５１には、エンジン１のクランク軸の回転によりエン
ジン回転数を検出するエンジン回転数センサ５２の出力
信号と、上記エアフローメータ１３の出力信号と、スロ
ットル弁１４の開度を検出するスロットルセンサ５３の
出力信号と、過給機１５の回転数を検出する過給機回転
数センサ５４の出力信号とが少なくとも入力されてい
る。

【００２９】そして、コントロールユニット５１にはＣ
ＰＵが設けられており、このＣＰＵの信号処理手順によ
り、各インジェクタ２８，２９及び各ＥＧＲ弁３９，４
６に対して以下の制御を行うように構成されている。す
なわち、ＣＰＵの信号処理手順の１機能として、上記イ
ンジェクタ２８，２９からの燃料噴射量の制御を行うこ
とでエンジン１に供給される吸気の空燃比を制御する空
燃比制御手段５５が構成されており、エアフローメータ
１３からの信号、上記エンジン回転数センサ５２の出力
信号、スロットルセンサ５３からの信号等に基づいてエ
ンジン１の回転数及び負荷に応じた運転領域を判別し、
この領域毎にＥＧＲ制御（ＥＧＲ弁３９，４６の制御）
と、上記空燃比制御手段５５による空燃比制御とを行
う。

【００３０】具体的には、図３は上記ＥＧＲ制御及び空
燃比制御を行うときの処理手順を概略的に示すフローチ
ャート図であり、ステップＳ1で各種検出値の読込みを
行った後、ステップＳ2で、まず、図２に示すように、
エンジン１が低負荷低速領域にあるかどうかを判定す
る。この判定がエンジン１の低負荷低速領域にあるＹＥ
Ｓのとき、ステップＳ3に進んで吸気の空燃比を理論空
燃比（λ＝１）に制御するとともに、第２ＥＧＲ装置４
２のＥＧＲ弁４６は閉じ、その代り、第１ＥＧＲ装置３
７を作動させて、排気ガス浄化装置３６上流側の排気通
路３３から高温の排気ガスの一部を各独立吸気通路６に
導入する（ホットＥＧＲ）。

【００３１】また、ステップＳ2での判定がＮＯのとき
にはステップＳ4に進み、今度はエンジン１が上記過給
機１５による過給領域における高速側域を含む低負荷側
域（中負荷域）にあるか否かを判定する。この判定がＹ
ＥＳのときには、ステップＳ5に進んで、吸気の空燃比
を理論空燃比又は理論空燃比よりもリーン側（λ≧１）
に制御し、かつ、上記第１ＥＧＲ装置３７のＥＧＲ弁３
９は閉じ、その代り、第２ＥＧＲ装置４２を作動させ
て、排気ガス浄化装置３６下流側の排気通路３３から比
較的低温の排気ガスの一部を過給機１５上流側の吸気通
路５に導入する（コールドＥＧＲ）。

【００３２】さらに、ステップＳ4でＮＯと判定される
と、ステップＳ6において、エンジン１が低負荷高速領
域にあるかどうかを判定し、この判定がＹＥＳのときに
は、上記ステップＳ5に進んで空燃比を理論空燃比又は
理論空燃比よりもリーン側に制御し、かつ第２ＥＧＲ装
置４２を作動させて、排気ガス浄化装置３６下流側の排
気通路３３から比較的低温の排気ガスの一部を過給機１
５上流側の吸気通路５に導入する（コールドＥＧＲ）。

【００３３】また、ステップＳ6の判定がＮＯのとき、
つまりエンジン１が高負荷域にあるときには、ステップ
Ｓ7に進み、空燃比を理論空燃比よりもリッチ側（λ＜
１）に制御してエンジン１の出力を増大させるととも
に、第２ＥＧＲ装置４２によりＥＧＲ制御を行う。

【００３４】この実施例では、上記フローチャートにお
けるステップＳ1，Ｓ2，Ｓ4，Ｓ6により、エンジン１の
運転領域を検出する運転状態検出手段５６が構成され
る。

【００３５】また、ステップＳ3，Ｓ5，Ｓ7により、上
記運転状態検出手段５６により検出されたエンジン１の
運転領域が上記過給機１５による過給領域における低負
荷側域（中負荷域）にあるとき（図２に破線の斜線にて
示す高速側領域を含む）、エンジン１に供給される吸気
の空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリーン側に
なるように上記空燃比制御手段５５を制御するととも
に、上記第２ＥＧＲ装置４２を作動させて、排気ガス浄
化装置３６下流側の排気通路３３から比較的低温の排気
ガスの一部を過給機１５上流側の吸気通路５に導入する
制御手段５７が構成されている。

【００３６】次に、上記実施例の作用について説明す
る。エンジン１の運転中、エアフローメータ１３からの
信号、エンジン回転数センサ５２の出力信号、スロット
ルセンサ５３の出力信号等に基づいてエンジン１の運転
領域が判別され、その運転領域毎に両ＥＧＲ装置３７，
４２のＥＧＲ弁３９，４６が制御されるＥＧＲ制御と、
各インジェクタ２８，２９からの燃料噴射量の制御によ
る空燃比制御とが行われる。すなわち、図２に示すよう
に、エンジン１が低負荷低速領域にあるときには、吸気
の空燃比が理論空燃比に制御される。また、この領域で
は、第２ＥＧＲ装置４２のＥＧＲ弁４６が閉じられ、第
１ＥＧＲ装置３７のみが作動して、排気ガス浄化装置３
６上流側の排気通路３３から高温の排気ガスの一部が第
１ＥＧＲ通路３８を経由して各独立吸気通路６に導入さ
れる。このように高温の熱膨張した還流排気ガスが還流
することで、その分、スロットル弁１４が開き気味にな
り、エンジン１のポンピングロスを低減することができ
る。

【００３７】エンジン１が上記過給機１５による過給領
域における高速側域を含む低負荷側域（中負荷域）にあ
るとき、及び低負荷高速領域にあるときには、上記第１
ＥＧＲ装置３７のＥＧＲ弁３９は閉じ、その代り、第２
ＥＧＲ装置４２が作動し、還流排気ガスが排気通路３３
から第２ＥＧＲ通路４３を介して過給機１５上流側の吸
気通路５に還流される。この排気ガスの還流により排気
ガス温度が下がるとともに、ＮＯxを低減することがで
きる。特に、エンジン１の過給領域における高速側域
（図２に破線の斜線にて示す領域）での排気ガス還流に
より、この高速側域で問題となる排気ガス温度を効果的
に低減できる。

【００３８】このとき、排気ガス浄化装置３６を通過し
た排気ガスの温度は上流側よりも下がっており、上記第
２ＥＧＲ通路４３は該排気ガス浄化装置３６下流側の排
気通路３３に接続されているので、この第２ＥＧＲ通路
４３に流入する還流排気ガスの温度は低くなる。しか
も、第２ＥＧＲ通路４３の途中にはＥＧＲクーラ４５が
配設されているので、上記還流排気ガスはＥＧＲクーラ
４５によりさらに冷やされる。このことで、過給機１５
上流側に還流される還流排気ガスの温度を下げることが
でき、排気ガス温度をさらに効果的に低下させることが
できる。

【００３９】また、上記排気ガス浄化装置３６を通過し
た排気ガスは、未燃成分の排気ガス浄化装置３６での燃
焼によりカーボンの量が少なくなる。しかも、上記第２
ＥＧＲ通路４３にカーボントラップ４４が配設されてい
るので、還流排気ガス中にカーボンがあってもそれは該
カーボントラップ４４により捕集される。このため、過
給機１５上流側の吸気通路５に排気ガスを還流させるに
も拘らず、過給機１５におけるロータ間やロータとハウ
ジングとの間のクリアランスへカーボンが付着滞積する
のを防止して、その損傷を防ぐことができる。

【００４０】さらに、この運転領域では、上記第２ＥＧ
Ｒ装置４２によるＥＧＲ制御に加え、空燃比が理論空燃
比又は理論空燃比よりもリーン側に制御される。この空
燃比のリーン側への制御に伴い、排気ガス中の未燃成分
が減少してカーボンの発生自体が抑制される。このた
め、上記カーボントラップ４４に捕集されるカーボンの
量も少なくなり、その目詰まりを防いで捕集性能を長期
間に亘り安定して得ることができる。これらの結果、過
給機１５の各クリアランスへのカーボンの付着滞積をさ
らに有効に防止することができる。

【００４１】エンジン１が高負荷域となると、空燃比は
理論空燃比よりもリッチ側に制御され、また第２ＥＧＲ
装置４２によりＥＧＲ制御が行われる。このことで、排
気ガス温度の低下、ＮＯxの低減が図られる。

【００４２】この実施例では、上記のように上記空燃比
のリーン側への制御は、エンジン１が過給機１５による
過給領域における低負荷側域（中負荷域）及び低負荷高
速領域にあるとき、つまり使用頻度の高い常用域で行わ
れるので、エンジン１の燃費を全体として向上させるこ
とができる。

【００４３】尚、上記実施例では、過給機１５を機械式
過給機としたが、排気ガスエネルギーを利用するターボ
過給機でも同様の作用効果を得ることができる。

【００４４】また、上記実施例では、第２ＥＧＲ通路４
３にクーラ４５を配置して還流排気ガスを冷却するよう
にしているが、このクーラ４５を設ける代りに、第２Ｅ
ＧＲ通路４３の通路長を長くすることで、還流排気ガス
を放熱により冷却することもできる。

【００４５】さらに、本発明は、Ｖ型６気筒以外の過給
機付エンジンに対しても適用することができるのは勿論
のことである。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よると、過給機及びその上流側へ排気ガスを還流するＥ
ＧＲ手段を備えた過給機付エンジンに対し、ＥＧＲ手段
のＥＧＲ通路にフィルタを設け、エンジンが少なくとも
過給機による過給領域における低負荷側の中負荷領域に
あるとき、エンジンに供給される吸気の空燃比を理論空
燃比又は理論空燃比よりもリーン側に制御し、かつＥＧ
Ｒ手段を停止状態から作動状態になるように制御するよ
うにしたことにより、エンジンの常用負荷域で空燃比の
リーン側制御により、燃費を向上しかつ排気ガス中のカ
ーボン等微粒子の発生を抑制でき、さらに還流排気ガス
中のカーボン等の微粒子をＥＧＲ通路のフィルタにより
捕集して、過給機上流側の吸気系への排気ガス還流を行
うにも拘らず、過給機の圧縮部クリアランスへの微粒子
の付着滞積を有効に防止することができる。また排気ガ
スの還流により排気ガス温度を下げることができる。

【００４７】請求項２の発明によれば、エンジンが過給
領域における高速側域にあるときにＥＧＲ手段を停止状
態から作動状態になるように制御して排気ガス還流を行
うようにしたことにより、エンジンの高速側域で問題と
なる排気ガス温度を効果的に低減できる。

【００４８】請求項３の発明によれば、排気ガス浄化装
置下流側の排気通路から排気ガスを吸気系に還流するよ
うにしたことにより、排気ガス浄化装置で未燃成分が燃
焼してカーボン等の微粒子が少ない排気ガスが吸気系に
導入されることとなり、過給機の圧縮部クリアランスへ
の微粒子の付着滞積をさらに一層有効に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す図である。

【図２】本発明の実施例における空燃比制御領域及びＥ
ＧＲ制御領域を設定するエンジンの運転領域を示す特性
図である。

【図３】コントロールユニットにおいてＥＧＲ制御及び
空燃比制御を行うときの処理手順を概略的に示すフロー
チャート図である。

【図４】本発明の実施例の全体構成を示す説明図であ
る。

【図５】制御系の構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１エンジン３気筒５吸気通路１５過給機２８，２９インジェクタ３３排気通路３６排気ガス浄化装置３７第１ＥＧＲ装置３８第１ＥＧＲ通路４２第２ＥＧＲ装置（ＥＧＲ手段）４３第２ＥＧＲ通路（ＥＧＲ通路）４４カーボントラップ（フィルタ）５１コントロールユニット５５空燃比制御手段５６運転状態検出手段５７制御手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＦ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｆ０２Ｍ 25/07 ５７０Ｐ５８０５８０Ｄ (72)発明者吉田裕将広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内 (56)参考文献特開平４−17755（ＪＰ，Ａ) 特開平２−286844（ＪＰ，Ａ) 特開平３−23327（ＪＰ，Ａ) 実開平２−40960（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F02D 43/00 301 F02D 23/00 F02D 41/04 305 F02M 25/07 580

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気を過給する過給機と、排気ガスの一
部を上記過給機上流側の吸気系にＥＧＲ通路を介して還
流するＥＧＲ手段とを備えた過給機付エンジンにおい
て、上記ＥＧＲ通路に、排気ガス中の微粒子を捕集するフィ
ルタを設け、エンジンに供給される吸気の空燃比を制御する空燃比制
御手段と、エンジンの運転領域を検出する運転状態検出手段と、上記運転状態検出手段により検出されたエンジンの運転
領域が、少なくとも上記過給機による過給領域における
低負荷側の中負荷領域にあるとき、エンジンに供給され
る吸気の空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリー
ン側になるように上記空燃比制御手段を制御するととも
に、エンジンの運転領域が低負荷領域でかつ低速領域に
あるときに上記ＥＧＲ手段を停止状態とし、エンジンの
運転領域がエンジン負荷の上昇により上記低負荷領域か
ら上記中負荷領域に移行するのに伴って上記ＥＧＲ手段
を停止状態から、排気ガスの一部が上記ＥＧＲ通路を介
して上記過給機上流側の吸気系に還流される作動状態に
なるように制御する制御手段とを設けたことを特徴とす
る過給機付エンジンの制御装置。
【請求項２】請求項１の過給機付エンジンの制御装置
において、制御手段は、運転状態検出手段により検出されたエンジ
ンの運転領域が過給領域における高速側域にあるとき、
エンジン低負荷領域であっても、ＥＧＲ手段を、エンジ
ンの運転領域がエンジン回転数の上昇により過給領域に
おける高速側域に移行するに伴って停止状態から、排気
ガスの一部がＥＧＲ通路を介して過給機上流側の吸気系
に還流される作動状態になるように制御するように構成
されていることを特徴とする過給機付エンジンの制御装
置。
【請求項３】請求項１又は２の過給機付エンジンの制
御装置において、ＥＧＲ手段は、排気ガス浄化装置下流側の排気通路から
排気ガスを吸気系に還流させるように構成されているこ
とを特徴とする過給機付エンジンの制御装置。