JPH04262045A

JPH04262045A - 過給機付エンジンの排気ガス還流装置

Info

Publication number: JPH04262045A
Application number: JP3023582A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Nakada; 邦彦中田; Mamoru Yoshioka; 衛吉岡; Toshihisa Sugiyama; 敏久杉山; Yuji Kanto; 関東　勇二
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-02-18
Filing date: 1991-02-18
Publication date: 1992-09-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、吸気系及び排気系に
一対をなす主過給機及び副過給機を並列に備えてなり、
運転状態に応じて各過給機の作動個数を切り替える過給
機付エンジンに係り、詳しくはその排気ガス還流装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンの吸気系及び排気系に対
して主及び副の二つの過給機（ターボチャージャ）を並
列に設け、エンジンの低吸入空気量域では副ターボチャ
ージャの過給作動を停止させて主ターボチャージャのみ
で過給を行わせ、エンジンの高吸入空気量域では主及び
副の両ターボチャージャを過給作動させるようにした、
いわゆる「２ステージツインターボシステム」の過給機
付エンジンが知られている。

【０００３】この種の技術としては、例えば特開平１−
１９３０２４号公報、特開平１−３０００１７号公報に
おいてそれぞれ開示されている。そして、これら各従来
公報の技術では、エンジンの複数気筒が一方の主ターボ
チャージャに対応する気筒群と、他方の副ターボチャー
ジャに対応する気筒群とに振り分けられ、各気筒で生じ
る排気ガスが、排気マニホルドを通じて主又は副のター
ボチャージャへそれぞれ導入されるようになっている。又、各従来公報の技術では、主ターボチャージャのみに
よる過給作動状態から、副ターボチャージャに通じる排
気系の開閉弁を開放させることによって主・副両ターボ
チャージャによる過給作動へ切り替えるようになってい
る。

【０００４】ところで、エンジンの排気ガス中からＮＯ
ｘを低減させるために、排気ガスの一部を排気系から取
り出し、適当な温度や時期或いは流量を制御して吸気系
へ再循環させる排気ガス還流、即ちＥＧＲの技術が一般
的に知られており、上記のような過給機付エンジンへの
適用も望まれている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記各従来
公報の過給機付エンジンでは、主ターボチャージャのみ
による過給作動から主・副両ターボチャージャによる過
給作動への切り替えに際して開閉弁が開放されることか
ら、その開閉弁の開放によって排気マニホルドにおける
排気圧（排圧）が大きく低下することになった。即ち、
主ターボチャージャのみによる過給作動時には、全気筒
からの排気ガスが主ターボチャージャのみに集合するこ
とから、排圧は相対的に高いのであるが、主・副両ター
ボチャージャによる過給作動時には各気筒からの排気ガ
スが主又は副の各ターボチャージャへ分かれることから
、排圧は相対的に低くなる。従って、このような過給機
付エンジンに対し、単にＥＧＲの技術を適用しただけで
は、主ターボチャージャのみによる過給作動から主・副
両ターボチャージャによる過給作動へ切り替えられたと
きに、排圧の低下に起因してＥＧＲ量が低下することに
なった。そのため、切り替え後の主・副両ターボチャー
ジャによる過給作動状態では、エンジンへの吸入空気量
に応じた適正なＥＧＲ量が得られなくなり、吸入空気量
に対するＥＧＲ量の割合、即ちＥＧＲ率が低下するおそ
れがあった。

【０００６】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、エンジンの運転状態に応じ
て主過給機のみによる過給作動から主及び副の両過給機
による過給作動へ切り替えられるときに、排気圧の低下
に影響されることなく排気ガス再循環量を増大させるこ
とが可能な過給機付エンジンの排気ガス還流装置を提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、複数気筒よりなるエンジン
の吸気系及び排気系に並列に設けられた一対をなす主過
給機及び副過給機と、副過給機に対応する吸気系及び排
気系にそれぞれ設けられた吸気切替弁及び排気切替弁と
、排気系と吸気系との間に設けられ、排気系から排気ガ
スの一部を取り出して吸気系へ再循環させる排気ガス再
循環通路と、その排気ガス再循環通路を開閉するために
設けられ、吸気系から導入される吸気負圧に比例して開
放作動される通路開閉手段と、その通路開閉手段に導入
される吸気負圧を排気ガス再循環通路における排気圧に
比例して増大させるために設けられ、その排気圧の増大
に伴って大気圧の導入を絞ることにより通路開閉手段へ
の吸気負圧を増大調節する負圧調節手段とを備え、エン
ジンの運転状態が低吸入空気量域である場合には、吸気
切替弁及び排気切替弁を共に閉じて主過給機のみを作動
させ、エンジンの運転状態が高吸入空気量域である場合
には、吸気切替弁及び排気切替弁を共に開いて主過給機
及び副過給機を共に作動させるようにした過給機付エン
ジンの排気ガス還流装置において、負圧調節手段におけ
る大気圧の導入を切り替えるために、主過給機のみの作
動と主及び副の両過給機の作動との作動切替に連動して
切り替えられ、主及び副の両過給機の作動時には主過給
機のみの作動時よりも大気圧の導入を絞るように設定さ
れた大気圧切替手段を設けている。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、主過給機のみによる過給
作動から主及び副の両過給機による過給作動へ切り替え
られることにより、その切り替えに連動して大気圧切替
手段が切り替えられ、負圧調節手段における大気圧の導
入が排気圧の低下に影響されることなく強制的に絞られ
る。これによって、吸気系から通路開閉手段へ導入され
る吸気負圧が増大し、それに比例して通路開閉手段が開
放作動される。その結果、排気系から取り出されて排気
ガス再循環通路を通じ吸気系へ再循環される排気ガスの
量が増大する。つまり、主及び副の両過給機による過給
作動時におけるエンジンの高吸入空気量域の要求に応じ
た量の排気ガスが、排気系から吸気系へと再循環される
。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の過給機付エンジンの排気ガ
ス還流装置を具体化した一実施例を図１〜図７に基づい
て詳細に説明する。図１，４，５はこの実施例における
車両に搭載された直列６気筒の過給機付ガソリンエンジ
ンシステムを説明する概略構成図である。エンジン１の
吸気系には、吸気脈動或いは吸気干渉を防止するための
サージタンク２が設けられている。又、サージタンク２
の上流側には、スロットルボディ３が設けられている。このスロットルボディ３の内部には、図示しないアクセ
ルペダルの操作に連動して開閉されるスロットル弁４が
設けられている。そして、そのスロットル弁４が開閉さ
れることにより、サージタンク２への吸入空気量Ｑが調
節される。更に、サージタンク２の下流側は、エンジン
１の各気筒＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６毎へ分
岐された吸気マニホルド５となっている。この吸気マニ
ホルド５には、エンジン１の各気筒＃１〜＃６毎に燃料
を噴射供給する燃料噴射弁（インジェクタ）６Ａ，６Ｂ
，６Ｃ，６Ｄ，６Ｅ，６Ｆがそれぞれ設けられている。各インジェクタ６Ａ〜６Ｆには図示しない燃料ポンプの
作動により、フユーエルタンクから所定圧力の燃料が供
給されるようになっている。更に、エンジン１の各気筒
＃１〜＃６に対応して、点火プラグ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，
７Ｄ，７Ｅ，７Ｆがそれぞれ設けられている。

【００１０】一方、エンジン１の排気系には、各気筒＃
１〜＃６から排気ガスを導出する排気マニホルド８が設
けられている。この排気マニホルド８は互いに排気干渉
を伴わない気筒群＃１〜＃３と、同じく互いに排気干渉
を伴わない気筒群＃４〜＃６との２つに集合されている
。即ち、排気マニホルド８は主排気集合部８ａと副排気
集合部８ｂとを備え、それら両排気集合部８ａ，８ｂが
連通路９によって互いに連通されている。そして、気筒
群＃１〜＃３からの排気ガスが主排気集合部８ａに、気
筒群＃４〜＃６からの排気ガスが副排気集合部８ｂに集
合されるようになっている。

【００１１】エンジン１の吸気系及び排気系には、主過
給機としての主ターボチャージャ１０及び副過給機とし
ての副ターボチャージャ１１がそれぞれ並列に設けられ
ている。即ち、主ターボチャージャ１０を構成するター
ビン１０ａは、その上流側が排気マニホルド８の主排気
集合部８ａに対応して連通されている。又、副ターボチ
ャージャ１１を構成するタービン１１ａは、その上流側
が排気マニホルド８の副排気集合部８ｂに連通されてい
る。つまり、主ターボチャージャ１０に対応してエンジ
ン１の気筒群＃１〜＃３が連通され、副ターボチャージ
ャ１１に対応してエンジン１の気筒群＃４〜＃６が連通
されている。更に、各タービン１０ａ，１１ａの下流側
は主・副別々の排気通路１２，１３に連通されている。主・副の各排気通路１２，１３はその下流側にて合流し
、三元触媒を内蔵してなる触媒コンバータ１４を介して
外部に連通されている。

【００１２】一方、主・副の各ターボチャージャ１０，
１１を構成する各コンプレッサ１０ｂ，１１ｂは、その
上流側が主・副別々の吸気通路１５，１６に連通されて
いる。主・副の各吸気通路１５，１６の上流側は一本の
共通吸気通路１７に合流してエアクリーナ１８を介し外
部に連通されている。又、各コンプレッサ１０ｂ，１１
ｂの下流側は主・副別々の吸気通路１９，２０に連通さ
れている。主・副の各吸気通路１９，２０の下流側は一
本の共通吸気通路２１に合流して連通され、吸気冷却用
のインタークーラ２２、更にはスロットルボディ３を介
してサージタンク２に連通されている。

【００１３】この実施例において、主ターボチャージャ
１０はエンジン１の低吸入空気量域から高吸入空気量域
まで作動されるものであり、副ターボチャージャ１１は
低吸入空気量域で停止され、高吸入空気量域のみで作動
されるものであり、主・副の両ターボチャージャ１０，
１１により、いわゆる「２ステージツインターボシステ
ム」が構成されている。

【００１４】主・副の両ターボチャージャ１０，１１の
作動・停止を可能にするために、副ターボチャージャ１
１のタービン１１ａに連通する副排気通路１３の途中に
は、排気切替弁２３が設けられている。又、副ターボチ
ャージャ１１のコンプレッサ１１ｂに連通する副吸気通
路２０の途中には、吸気切替弁２４が設けられている。これら排気切替弁２３及び吸気切替弁２４は、それぞれ
三方式の第１及び第２のバキュームスイッチングバルブ
（以下単に「ＶＳＶ」という）２５，２６の開閉切替に
よって駆動されるダイヤフラム式のアクチュエータ２７
，２８によってそれぞれ開閉されるようになっている。第１及び第２のＶＳＶ２５，２６の大気ポートにはエア
フィルタ２９を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク３０から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。

【００１５】従って、第１及び第２のＶＳＶ２５，２６
の開閉切替により、各アクチュエータ２７，２８のダイ
ヤフラム室２７ａ，２８ａへの空気圧導入が調節される
ことにより、各アクチュエータ２７，２８が作動して排
気切替弁２３及び吸気切替弁２４がそれぞれ開閉される
。即ち、第１のＶＳＶ２５はオンされることにより、排
気切替弁２３を全開とするようにアクチュエータ２７を
作動させ、オフされることにより、排気切替弁２３を全
閉とするようにアクチュエータ２７を作動させる。又、第２のＶＳＶ２６はオンされることにより、吸気切
替弁２４を全開とするようにアクチュエータ２８を作動
させ、オフされることにより、吸気切替弁２４を全閉と
するようにアクチュエータ２８を作動させる。そして、
排気切替弁２３及び吸気切替弁２４の両方が全開のとき
には、主・副の両ターボチャージャ１０，１１が作動す
る「ダブル過給ステージ」となり、両切替弁２３，２４
の両方が全閉のときには、主ターボチャージャ１０のみ
が作動する「シングル過給ステージ」となる。

【００１６】副ターボチャージャ１１のタービン１１ａ
に連通する副排気通路１３には、排気切替弁２３を迂回
して主排気通路１２に連通する排気バイパス通路３１が
設けられている。又、この排気バイパス通路３１には、
同通路３１を開閉する排気バイパス弁３２が設けられて
いる。この排気バイパス弁３２は、ダイヤフラム式のア
クチュエータ３３によって開閉されるようになっている
。このアクチュエータ３３のダイヤフラム室３３ａは、
吸気切替弁２４よりも下流側の副吸気通路２０に連通さ
れると共に、二方式の第３のＶＳＶ３４を介してコンプ
レッサ１１ｂよりも上流側の副吸気通路１６に連通され
ている。そして、この第３のＶＳＶ３４の開閉により、
ダイヤフラム室３３ａにコンプレッサ１０ｂによる過給
圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ３３
が作動されて排気バイパス弁３２が開閉されるようにな
っている。即ち、第３のＶＳＶ３４はデューティ制御さ
れることにより、主ターボチャージャ１０のコンプレッ
サ１０ｂによる過給圧の大気へのブリード量を調整し、
アクチュエータ３３のダイヤフラム室３３ａへの作動圧
を調整して排気バイパス弁３２の開度（開口量）が可変
とされる。

【００１７】更に、吸気切替弁２４よりも上流側の副吸
気通路２０と、主ターボチャージャ１０のコンプレッサ
１０ｂよりも上流側の主吸気通路１５との間には、両通
路２０，１６を連通する第１の吸気バイパス通路３５が
設けられている。又、第１の吸気バイパス通路３５の一
端側には、同通路３５を開閉するために、ダイヤフラム
式のアクチュエータ３６によって駆動される第１の吸気
バイパス弁３７が設けられている。このアクチュエータ
３６は三方式の第４のＶＳＶ３８の開閉切替によって駆
動される。この第４のＶＳＶ３８の大気ポートにはエア
フィルタ２９を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク３０から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。

【００１８】従って、第４のＶＳＶ３８の開閉切替に基
づき、アクチュエータ３６のダイヤフラム室３６ａへの
空気圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ
３６が作動して第１の吸気バイパス弁３７が開閉される
。即ち、第４のＶＳＶ３８はオンされることにより、第
１の吸気バイパス弁３７を全閉とするようにアクチュエ
ータ３６を作動させ、オフされることにより、第１の吸
気バイパス弁３７を全開とするようにアクチュエータ３
６を作動させる。この第１の吸気バイパス通路３５は主
ターボチャージャ１０のみの作動から、主・副の両ター
ボチャージャ１０，１１の作動への切り替えをスムーズ
にするために開かれる通路である。

【００１９】尚、プレッシャータンク３０の圧力ポート
はインタークーラ２２よりも上流側の共通吸気通路２１
に連通されており、同プレッシャータンク３０に対して
主ターボチャージャ１０による過給圧が供給されるよう
になっている。又、副吸気通路２０において吸気切替弁
２４の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路３９
には、リード弁４０が設けられている。そして、副ター
ボチャージャ１１のコンプレッサ１１ｂの出口圧力が主
ターボチャージャ１０のそれよりも大きくなったとき、
そのバイパス通路３９及びリード弁４０を介して吸気切
替弁２４の上流側から下流側へと空気がバイパスされる
ようになっている。

【００２０】一方、主ターボチャージャ１０において、
タービン１０ａの上流側と下流側との間にはウェイスト
ゲート通路４１が設けられている。又、このウェイスト
ゲート通路４１には、同通路４１を開閉するウェイスト
ゲート弁４２が設けられている。このウェイストゲート
弁４２は、主ターボチャージャ１０による過給圧が予め
設定された圧力を越えることを防止するために、そのタ
ービン１０ａへの流入排気ガスを、タービン１０ａの出
口側へバイパスしてタービン１０ａの出力を調節し、主
ターボチャージャ１０による過給圧をコントロールする
ためのものである。そして、ウェイストゲート弁４２は
ダイヤフラム式のアクチュエータ４３によって開閉され
るようになっている。このアクチュエータ４３のダイヤ
フラム室４３ａは、コンプレッサ１０ｂよりも下流側の
主吸気通路１９に連通されると共に、二方式の第５のＶ
ＳＶ４４を介してコンプレッサ１０ｂよりも上流側の主
吸気通路１５に連通されている。そして、その第５のＶ
ＳＶ４４の開閉により、ダイヤフラム室４３ａにコンプ
レッサ１０ｂによる過給圧の導入が調節されることによ
り、アクチュエータ４３が作動してウェイストゲート弁
４２が開閉される。即ち、第５のＶＳＶ４４はデューテ
ィ制御されることにより、過給圧の大気へのブリード量
を調整し、アクチュエータ４３のダイヤフラム室４３ａ
への作動圧を調整してウェイストゲート弁４２の開度（
開口量）が可変とされる。

【００２１】又、主ターボチャージャ１０に関わり、そ
のコンプレッサ１０ｂよりも上流側の主吸気通路１５と
同コンプレッサ１０ｂよりも下流側の共通吸気通路２１
との間には、第２の吸気バイパス通路４５が設けられて
いる。この第２の吸気バイパス通路４５の一端側には、
同通路４５を開閉するために、ダイヤフラム式のアクチ
ュエータ４６によって駆動される第２の吸気バイパス弁
４７が設けられている。このアクチュエータ４６のダイ
ヤフラム室４６ａはサージタンク２に連通されている。従って、サージタンク２内が負圧になったときのみ、第
２の吸気バイパス弁４７が開かれるようにアクチュエー
タ４６が作動され、それ以外のときには第２の吸気バイ
パス弁４７が閉じられるようにアクチュエータ４６が作
動されるようになっている。

【００２２】そして、エンジン１はエアクリーナ１８を
通じて導入される外気を、共通吸気通路１７、主・副の
各吸気通路１５，１６、主・副の各ターボチャージャ１
０，１１のコンプレッサ１０ｂ，１１ｂ、インタークー
ラ２２、サージタンク２及び吸気マニホルド５等を通じ
て取り込む。又、その外気の取り込みと同時に、エンジ
ン１は各インジェクタ６Ａ〜６Ｆから噴射される燃料を
取り込む。更に、エンジン１はその取り込んだ燃料と外
気との混合気を各気筒＃１〜＃６の燃焼室にて爆発・燃
焼させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気マニホル
ド８、主・副の各ターボチャージャ１０，１１のタービ
ン１０ａ，１１ａ、主・副の各排気通路１２，１３及び
触媒コンバータ１４を介して外部へ排出させる。

【００２３】エンジン１の運転状態を検出する各センサ
としては、スロットルボディ３においてスロットル弁４
の開度（スロットル開度）ＡＣＣＰを検出するスロット
ル開度センサ６１が設けられている。サージタンク２に
は、同タンク２内における吸気圧ＰＭを検出する吸気圧
センサ６２が設けられている。エアクリーナ１８の下流
側には、共通吸気通路１７を通過する吸入空気量Ｑを測
定する周知の可動ベーン式エアフローメータ６３が設け
られている。又、エンジン１には、その冷却水の温度（
冷却水温）ＴＨＷを検出する水温センサ６４が設けられ
ている。更に、主・副の両排気通路１２，１３の合流部
近傍には、排気中の酸素濃度を検出する、即ち排気空燃
比を検出する酸素センサ６５が設けられている。この酸
素センサ６５は主排気通路１２にオフセットした位置に
配置されている。

【００２４】エンジン１の各気筒毎＃１〜＃６に設けら
れた各点火プラグ７Ａ〜７Ｆには、ディストリビュータ
４８にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ４８はイグナイタ４９から出力される高電圧を
エンジン１のクランク角に同期して各点火プラグ７Ａ〜
７Ｆに分配するためのものである。そして、各点火プラ
グ７Ａ〜７Ｆの点火タイミングは、イグナイタ４９から
の高電圧出力タイミングにより決定される。

【００２５】ディストリビュータ４８にはエンジン１の
回転に連動して回転される図示しないロータが内蔵され
ている。そして、このディストリビュータ４８には、ロ
ータの回転からエンジン回転数ＮＥを検出する回転数セ
ンサ６６が設けられている。同じくディストリビュータ
４８には、ロータの回転に応じてエンジン１のクランク
角の変化を所定の割合で検出する気筒判別センサ６７が
それぞれ取付けられている。この実施例では、１行程に
対してエンジン１が２回転するものとして、気筒判別セ
ンサ６７は３６０°ＣＡの割合でクランク角を検出する
ようになっている。又、エンジン１に駆動連結された図
示しないトランスミッションには、車速を検出するため
の車速センサ６８が設けられている。

【００２６】加えて、この実施例のエンジン１には、図
１，２に示すように排気ガス還流装置（以下単に「ＥＧ
Ｒ装置」という）８１が設けられている。このＥＧＲ装
置８１は、排気系と吸気系との間に設けられた排気ガス
再循環通路（ＥＧＲ通路）８２を備えている。このＥＧ
Ｒ通路８２は、排気系から排気ガスの一部を取り出して
吸気系へ再循環、即ち還流させるためのものであり、そ
の一端側の取出口８２ａは主ターボチャージャ１０のタ
ービン１０ａ上流側において主排気集合部８ａに配置さ
れ、主排気集合部８ａから排気ガスの一部が取り出され
るようになっている。一方、ＥＧＲ通路８２の他端側で
ある取入口８２ｂは、スロットル弁４よりも下流側にお
いてサージタンク２に配置され、主排気集合部１０にて
取り出された排気ガスの一部がサージタンク２へ還流さ
れるようになっている。

【００２７】ＥＧＲ通路８２の途中には、三方式の第６
のＶＳＶ８３の開閉切替によってＥＧＲ通路８２を開閉
する通路開閉手段としてのＥＧＲ弁８４が設けられてい
る。このＥＧＲ弁８４は吸気系から導入される吸気負圧
に比例して開放作動されるものである。図２に示すよう
に、ＥＧＲ弁８４はスプリング８５によって付勢された
ダイヤフラム８６を内蔵してなるダイヤフラム室８４ａ
と、ＥＧＲ通路８２に連通する本体ケーシング８４ｂと
を備えている。又、ダイヤフラム８６には、先端に弁体
８７を固着してなる弁ロッド８７ａの基端が固定され、
その弁ロッド８７ａの先端側が本体ケーシング８４ｂの
内部にて往復動可能に配置されている。これらダイヤフ
ラム８６及び弁ロッド８７ａはスプリング８５によって
下方へ押圧付勢されている。一方、本体ケーシング８４
ｂの内部は、隔壁によって上室８４ｃ及び下室８４ｄに
区画され、その隔壁には弁体８７によって開閉される弁
穴８４ｅが形成されている。そして、上室８４ｃはＥＧ
Ｒ通路８２を通じてサージタンク２に連通され、下室８
４ｄは同じくＥＧＲ通路８２を通じて主排気集合部８ａ
に連通されている。

【００２８】第６のＶＳＶ８３はＥＧＲ弁８４への吸気
負圧の導入を制御するためのものであり、その圧力ポー
ト８３ａには圧力通路８８の一端が接続されている。そ
して、その圧力通路８８の他端側である導入ポート８８
ａは、スロットル弁４よりも上流側においてスロットル
ボディ３に連通されている。この導入ポート８８ａの位
置は、スロットル弁４の全閉時に共通吸気通路２１内の
大気圧が作用し、スロットル弁４の開放時には吸気負圧
が作用するように設定されている。又、第６のＶＳＶ８
３の作用ポート８３ｂには、同じく圧力通路８９の一端
が接続され、その圧力通路８９の他端側は、負圧調節手
段としてのＥＧＲ弁モジュレータ９０に接続されている
。

【００２９】ＥＧＲ弁モジュレータ９０はＥＧＲ弁８４
の下室８４ｄにかかる排気圧（排圧）に比例して、その
ダイヤフラム室８４ａにかかる吸気負圧を増大調整する
ためのものである。即ち、ＥＧＲ弁モジュレータ９０は
圧力通路８９に連通する上部通路９０ａと、ダイヤフラ
ム９１を内蔵する本体ケーシング９０ｂとを備えている
。上部通路９０ａの他端は圧力通路９２を介してＥＧＲ
弁８４のダイヤフラム室８４ａに連通されている。又、本体ケーシング９０ｂはダイヤフラム９１を境に大
気室９０ｃと排圧室９０ｄとに区画されている。大気室
９０ｃと上部通路９０ａの間には連通ポート９０ｅが形
成され、大気室９０ｃの側壁には大気ポート９０ｆが形
成されている。そして、大気ポート９０ｆを通じて大気
室９０ｃに大気圧が導入されることにより、その大気圧
が連通ポート９０ｅを通じて上部通路９０ａに作用する
ようになっている。更に、排圧室９０ｄとＥＧＲ弁８４
の下室８４ｄとは排圧通路９３を介して連通されており
、下室８４ｄにかかる排圧が排圧室９０ｄに作用するよ
うになっている。又、その排圧室９０ｄに作用する排圧
に比例して上部通路９０ａへの大気圧の導入を絞るため
に、ダイヤフラム９１の中央には、連通ポート９０ｅの
開度を調節するための弁体９４が設けられている。大気
室９０ｃには、排圧に抗してダイヤフラム９１を付勢す
るスプリング９５が内蔵されている。そして、排圧室９
０ｄに作用する排圧に比例してダイヤフラム９１がスプ
リング９５の付勢力に抗して上動変位されることにより
、その変位量に応じて連通ポート９０ｅの開度が弁体９
４によって調節される。又、排圧室９０ｄに所定値以上
の排圧がかかった時には、ダイヤフラム９１の上動変位
により連通ポート９０ｅが弁体９４によって完全に閉鎖
される。つまり、ＥＧＲ弁モジュレータ９０は、ＥＧＲ
弁８４にかかる排圧に比例して上部通路９０ａへの大気
圧の導入を絞るようになっており、これによってＥＧＲ
弁８４のダイヤフラム室８４ａにかかる吸気負圧が増大
調節されるようになっている。

【００３０】従って、圧力通路８８、第６のＶＳＶ８３
及び圧力通路８９を介してＥＧＲ弁モジュレータ９０に
吸気負圧が作用することにより、そのＥＧＲ弁モジュレ
ータ９０の上部通路９０ａを通じてＥＧＲ弁８４のダイ
ヤフラム室８４ａに吸気負圧が作用し、その弁体８７が
上動して弁穴８４ｅが開かれる。つまり、ＥＧＲ弁８４
によりＥＧＲ通路８２が開かれ、主排気集合部８ａから
サージタンク２への排気ガスの還流が許容される。この
時、ＥＧＲ弁８４に作用する排圧が所定値を上回らない
ときには、ＥＧＲ弁モジュレータ９０にかかる吸気負圧
が大気ポート９０ｆを通じて導入される大気圧によって
適度に減衰される。これによって、ダイヤフラム室８４
ａへの吸気負圧が適度に抑えられ、ＥＧＲ弁８４の開度
が抑制されてＥＧＲ通路８２における排気ガスの還流量
、即ちＥＧＲ量が抑制される。

【００３１】一方、ＥＧＲ弁８４に作用する排圧が所定
値を上回るときには、ＥＧＲ弁モジュレータ９０の連通
ポート９０ｅが閉じられ、大気ポート９０ｆからの大気
圧の導入が遮断され、ＥＧＲ弁モジュレータ９０に作用
する吸気負圧は減衰されることなく全てＥＧＲ弁８４の
ダイヤフラム室９４ａに作用する。これによって、ダイ
ヤフラム室８４ａへの吸気負圧が増大され、ＥＧＲ弁８
４によりＥＧＲ通路８２が大きく開放されてＥＧＲ量が
増大される。

【００３２】そして、第６のＶＳＶ８３の開閉切替によ
り、ＥＧＲ弁８４のダイヤフラム室８４ａへの作動負圧
が制御されることにより、ＥＧＲ弁８４が開閉作動され
る。即ち、第６のＶＳＶ８３はスロットル弁４の全閉時
或いはエンジン１の高負荷時にオンされることにより、
その作用ポート８３ｂが大気開放となってＥＧＲ弁８４
を閉じさせ、スロットル弁４の開かれる時にオフされる
ことにより、その作用ポート８３ｂに作動負圧を作用さ
せてＥＧＲ弁８４を開かせる。

【００３３】併せて、この実施例のＥＧＲ装置８１では
、ＥＧＲ弁モジュレータ９０における大気圧の導入を切
り替える三方式の第７のＶＳＶ９６が設けられている。この第７のＶＳＶ９６は大口径で大気に連通する大気ポ
ート９６ａと、絞り９７によって大気ポート９６ａより
も小口径で大気に連通する絞りポート９６ｂとを備え、
残りの作用ポート９６ｃがＥＧＲ弁モジュレータ９０の
大気ポート９０ｆに連通されている。そして、第７のＶ
ＳＶ９６は主ターボチャージャ１０のみによる過給作動
と、主・副両ターボチャージャ１０，１１による過給作
動との作動切替に連動して、即ち「シングル過給ステー
ジ」から「ダブル過給ステージ」への切り替え、或いは
「ダブル過給ステージ」から「シングル過給ステージ」
への切り替えに連動して開閉切替されるようになってい
る。つまり、第７のＶＳＶ９６は、「シングル過給ステ
ージ」への切り替えに連動してオフされることにより、
その作用ポート９６ｃを大口径の大気ポート９６ａに連
通させて、ＥＧＲ弁モジュレータ９０への大気圧の導入
を増大させる。一方、第７のＶＳＶ９６は、「ダブル過
給ステージ」への切り替えに連動してオンされることに
より、その作用ポート９６ｃを絞りポート９６ｂに連通
させて、ＥＧＲ弁モジュレータ９０への大気圧の導入を
絞る。このように、第７のＶＳＶ９６及び絞り９７によ
ってＥＧＲ弁モジュレータ９０における大気圧の導入を
切り替える大気圧切替手段が構成されている。尚、この
実施例では、ＥＧＲ弁８４のダイヤフラム室８４ａにか
かる吸気負圧が「シングル過給ステージ」と「ダブル過
給ステージ」で同じになるように、第７のＶＳＶ９６の
大気ポート９６ａの口径と、絞り９７の口径とが設定さ
れている。

【００３４】以上のように説明した構成部材のうち、各
インジェクタ６Ａ〜６Ｆ、イグナイタ４９及び第１〜第
７のＶＳＶ２５，２６，３４，３８，４４，８３，９６
は電子制御装置（以下単に「ＥＣＵ」という）７１に電
気的に接続され、同ＥＣＵ７１の作動によってそれらの
駆動タイミングが制御されるようになっている。次に、
ＥＣＵ７１の構成について図３のブロック図に従って説
明する。ＥＣＵ７１は中央処理装置（ＣＰＵ）７２、所
定の制御プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモ
リ（ＲＯＭ）７３、ＣＰＵ７２の演算結果等を一時記憶
するランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）７４、予め記憶
されたデータを保存するバックアップＲＡＭ７５等と、
これら各部と外部入力回路７６、外部出力回路７７等と
をバス７８によって接続した論理演算回路として構成さ
れている。

【００３５】外部入力回路７６には、前述したスロット
ル開度センサ６１、吸気圧センサ６２、エアフローメー
タ６３、水温センサ６４、酸素センサ６５、回転数セン
サ６６、気筒判別センサ６７及び車速センサ６８等がそ
れぞれ接続されている。そして、ＣＰＵ７２は外部入力
回路７６を介してエアフローメータ６３及び各センサ６
１，６２，６４〜６８からの出力信号を入力値として読
み込む。

【００３６】又、ＣＰＵ７２は、これらの入力値に基づ
いて、外部出力回路７７に接続された各インジェクタ６
Ａ〜６Ｆ、イグナイタ４９及び第１〜第７のＶＳＶ２５
，２６，３４，３８，４４，８３，９６等を好適に制御
する。尚、この実施例において、燃料噴射は各気筒＃１
〜＃６毎の独立噴射となっており、各インジェクタ６Ａ
〜６Ｆは各気筒＃１〜＃６の噴射タイミングが到来した
時に個々に駆動制御されるようになっている。尚、この
実施例のエンジン１において、各気筒＃１〜＃６の燃料
噴射は気筒＃１、気筒＃５、気筒＃３、気筒＃６、気筒
＃２及び気筒＃４の順序で行われるようになっている。

【００３７】上記のように構成された過給機付ガソリン
エンジンシステムにおいて、ＥＣＵ７１はエアフローメ
ータ６３及び各センサ６１，６２，６４〜６８からの入
力値に基づきその時々の運転状態を判断し、その運転状
態に応じて主ターボチャージャ１０及び副ターボチャー
ジャ１１の作動を次のように制御する。先ず、エンジン
１の運転状態が低速域で、かつ高負荷域である場合には
、ＥＣＵ７１は排気切替弁２３及び吸気切替弁２４が共
に閉じ、第１及び第２のＶＳＶ２５，２６を切替制御す
る。これによって、主ターボチャージャ１０のみが作動
される「シングル過給ステージ」となる。この「シング
ル過給ステージ」において、エンジン１からの排気ガス
は、図４に矢印で示すように、主ターボチャージャ１０
のみを流れ、そのタービン１０ａを回転駆動させる。更に、そのタービン１０ａを通過した排気ガスは、図４
に矢印で示すように、主排気通路１２を経て主・副の両
排気通路１２，１３の合流部に至り、更に下流の触媒コ
ンバータ１４を通過して外部へと排出される。このよう
に、低吸入空気量域で「シングル過給ステージ」とする
理由は、低吸入空気量域では主ターボチャージャ１０の
みによる過給特性の方が主・副の両ターボチャージャ１
０，１１による過給特性よりも優れているからである。そして、このような「シングル過給ステージ」にするこ
とより、エンジン１のトルクの立ち上がりが速くなり、
低速域のレスポンスを大幅に良くすることができる。

【００３８】又、この実施例において、酸素センサ６５
の取付け位置は、主ターボチャージャ１０のタービン１
０ａに連通する主排気通路１２にオフセットさせている
ことから、主ターボチャージャ１０からの排気ガス流が
酸素センサ６５に効率良く当たってその酸素濃度が検出
される。従って、酸素センサ６５は排気ガス流によって
迅速に温められ、空燃比制御のための安定した出力温度
特性域に早期に達することができる。この「シングル過
給ステージ」においては、排気ガス流の全量が必ず酸素
センサ６５に当たり、後で説明する「ダブル過給ステー
ジ」においても、常時作動する主ターボチャージャ１０
からの排気ガス流が必ず酸素センサ６５に当たることに
なり、その酸素センサ６５により排気ガスの酸素濃度を
精度良く検出することができる。従って、酸素センサ６
５における検出信号をフィードバックすることにより、
常に正確な空燃比制御を行うことが可能となる。

【００３９】更に、エンジン１の運転状態が低速域で、
かつ低負荷域である場合には、ＥＣＵ７１は排気切替弁
２３が閉じたままで吸気切替弁２４のみが開かれるよう
に、第１及び第２のＶＳＶ２５，２６を切替制御する。これによって、「シングル過給ステージ」のままで、主
・副の両吸気通路１５，１６が共に開かれ、主ターボチ
ャージャ１０のみの作動による吸気抵抗の増大を抑える
ことができる。そして、このようにすることにより、低
負荷域からの加速初期における過給圧の立ち上がり特性
、運転上のレスポンスを改善することができる。

【００４０】又、エンジン１の運転状態が低吸入空気量
域から高吸入空気量域へ移行する場合、即ち「シングル
過給ステージ」から「ダブル過給ステージ」へ切り替わ
る場合には、ＥＣＵ７１は排気切替弁２３及び吸気切替
弁２４が共に開かれるように、第１及び第２のＶＳＶ２
５，２６を切替制御する。この際、排気切替弁２３が閉
じられているときに排気バイパス弁３２を開くように、
ＥＣＵ７１が第３のＶＳＶ３４を切替制御する。即ち、
排気ガスの一部を副ターボチャージャ１１に流すことに
より、副ターボチャージャ１１の助走回転数を高めて、
ステージ切り替えをよりスムーズに行うことができる。併せて、第１の吸気バイパス弁３７を開くように、ＥＣ
Ｕ７１が第４のＶＳＶ３８を切替制御することにより、
ステージ切り替えを更にスムーズに行うことができる。

【００４１】一方、エンジン１の運転状態が高吸入空気
量域の場合には、排気切替弁２３と吸気切替弁２４が共
に開かれたままで、かつ排気バイパス弁３２が閉じられ
るように、ＥＣＵ７１は第１〜第３のＶＳＶ２５，２６
，３４を切替制御する。これによって、主・副の両ター
ボチャージャ１０，１１により過給が行われる「ダブル
過給ステージ」の状態が保持される。この「ダブル過給
ステージ」において、エンジン１からの排気ガスは、図
５に矢印で示すように、主・副の両ターボチャージャ１
０，１１を流れ、各タービン１０ａ，１１ａを回転駆動
させる。更に、各タービン１０ａ，１１ａを通過した排
気ガスは、図５に矢印で示すように、主・副の両排気通
路１２，１３を経てそれらの合流部に至り、更に下流の
触媒コンバータ１４を通過して外部へと流れる。このよ
うに、「ダブル過給ステージ」とすることにより、主・
副の両ターボチャージャ１０，１１の両コンプレッサ１
０ｂ，１１ｂによって充分な過給圧が得られ、高速域に
おけるエンジン１の出力が向上される。そして、このと
きの過給圧が例えば「＋５００ｍｍＨｇ」を越えないよ
うに、ウェイストゲート弁４２を開閉させるように、Ｅ
ＣＵ７１は第５のＶＳＶ４４を駆動制御（デューティ制
御）する。

【００４２】次に、上記のように構成した過給機付エン
ジンの排気ガス還流装置に係り、ＥＣＵ７１によって実
行されるＥＧＲ制御の処理動作について、図６に示すフ
ローチャートに従って説明する。このＥＧＲ制御ルーチ
ンはエンジン１の運転中において、所定時間毎の定時割
り込みで実行される。処理がこのルーチンへ移行すると
、先ずステップ１０１において、吸気圧センサ６２及び
水温センサ６４の検出値に基づいて吸気圧ＰＭ及び冷却
水温ＴＨＷをそれぞれ読み込む。

【００４３】続いて、ステップ１０２において、読み込
まれた冷却水温ＴＨＷが「４０℃」以上であるか否かを
判断する。つまり、エンジン１がＥＧＲを行うに適した
温度に達しているか否かを判断する。そして、ステップ
１０２において、冷却水温ＴＨＷがＥＧＲを行うに適し
た温度でないときには、ステップ１０３において、ＥＧ
Ｒ弁８４を閉じさせるために第６のＶＳＶ８３をオンさ
せる。つまり、サージタンク２への排気ガスの還流を遮
断すべく第６のＶＳＶ８３をオンさせる。そして、その
後の処理を一旦終了する。

【００４４】一方、ステップ１０２において、冷却水温
ＴＨＷがＥＧＲを行うに適した温度である場合には、ス
テップ１０４において、先に読み込まれた吸気圧ＰＭが
「２５０（ｍｍＨｇａｂｓ）」以上でかつ「６００（ｍ
ｍＨｇａｂｓ）」以下であるか否かを判断する。つまり
、エンジン１が高負荷及び極低負荷でないか否かを判断
する。そして、ステップ１０４において、エンジン１が
高負荷及び極低負荷である場合には、ステップ１０３に
おいて、サージタンク２への排気ガスの還流を遮断すべ
く第６のＶＳＶ８３をオンさせて、その後の処理を一旦
終了する。

【００４５】これに対し、ステップ１０４において、エ
ンジン１が高負荷及び極低負荷でない場合、即ちＥＧＲ
を行うに適した低・中負荷である場合には、ステップ１
０５において、主ターボチャージャ１０のみを作動させ
る「シングル過給ステージ」であるか否かを判断する。この判断は、第１〜第５のＶＳＶ２５，２６，３４，３
８，４４の切替制御状態に基づいて行われる。

【００４６】そして、ステップ１０５において、「シン
グル過給ステージ」である場合には、ステップ１０６に
おいて、先ずＥＧＲ弁８４を開かせるために第６のＶＳ
Ｖ８３をオフさせる。つまり、サージタンク２への排気
ガスの還流を許容すべく第６のＶＳＶ８３をオンさせる
。続いて、ステップ１０７において、ＥＧＲ弁モジュレ
ータ９０への大気圧導入の増大を許容するために第７の
ＶＳＶ９６をオフさせる。つまり、ＥＧＲ弁８４の開度
を相対的に小さくすべく第７のＶＳＶ９６をオフさせる
。そして、その後の処理を一旦終了する。

【００４７】一方、ステップ１０５において、「シング
ル過給ステージ」でない場合、即ち「ダブル過給ステー
ジ」である場合には、ステップ１０８において、先ずＥ
ＧＲ弁８４を開かせるために第６のＶＳＶ８３をオフさ
せる。つまり、サージタンク２への排気ガスの還流を許
容すべく第６のＶＳＶ８３をオンさせる。続いて、ステ
ップ１０９において、ＥＧＲ弁モジュレータ９０への大
気圧の導入を絞るために第７のＶＳＶ９６をオンさせる
。つまり、ＥＧＲ弁８４の開度を相対的に大きくすべく
第７のＶＳＶ９６をオンさせる。そして、その後の処理
を一旦終了する。このようにして、ＮＯｘ低減に有効な
ＥＧＲ制御が行われる。

【００４８】以上説明したように、この実施例における
過給機付ガソリンエンジンシステムのＥＧＲ装置８１に
よれば、「シングル過給ステージ」から「ダブル過給ス
テージ」へ切り替えられると、その切り替えに連動して
第７のＶＳＶ９６が切り替えられ、ＥＧＲ弁モジュレー
タ９０における大気圧の導入が排圧の低下に影響される
ことなく強制的に絞られることになる。これによって、
吸気系からＥＧＲ弁８４のダイヤフラム室８４ａへ導入
される吸気負圧が相対的に増大し、それに比例してＥＧ
Ｒ弁８４が開放作動される。その結果、ＥＧＲ量が増大
する。つまり、主・副両ターボチャージャ１０，１１の
作動時におけるエンジン１の高吸入空気量域の要求に応
じて、排気ガスの一部がＥＧＲ通路８２を通じてサージ
タンク２へ再循環される。

【００４９】図７はこの実施例のＥＧＲ装置８１の作用
を説明するタイムチャートであり、エンジン１の運転中
に「シングル過給ステージ」から「ダブル過給ステージ
」へステージ切替が行われたときの、排気マニホルド８
における排圧と、サージタンク２へのＥＧＲ量に応じた
ＥＧＲ率（吸入空気量Ｑに対するＥＧＲ量の割合）との
変化を示している。このタイムチャートからも明らかな
ように、本実施例のＥＧＲ装置８１によれば、ステージ
切替と同時に排圧が大きく低下しているにもかかわらず
、ＥＧＲ率は、実線で示すようにステージ切替の前後で
一定に保たれていることがわかる。これは、「ダブル過
給ステージ」への切り替えと同時に、第７のＶＳＶ９６
によって大気圧の導入が絞られ、ＥＧＲ弁モジュレータ
９０で排圧の低下に影響されることなく吸気負圧が増大
されてＥＧＲ弁８４の開度、延いてはＥＧＲ量が増大す
るからである。これに対して、従来例のＥＧＲ装置によ
れば、ステージ切替と同時に排圧が大きく低下するのに
伴い、ＥＧＲ率は、破線で示すように低下している。これは、「ダブル過給ステージ」への切り替えと同時に
、ＥＧＲ弁モジュレータで排圧の低下に影響されて吸気
負圧が減少し、ＥＧＲ弁の開度、延いてはＥＧＲ量が減
少するためである。

【００５０】つまり、この実施例のＥＧＲ装置８１によ
れば、エンジン１の運転状態に応じて主ターボチャージ
ャ１０のみによる過給作動から主・副両ターボチャージ
ャ１０，１１による過給作動へ切り替えられるときに、
排圧の低下に影響されることなくＥＧＲ量を増大させる
ことができ、それによってＥＧＲ率の低下を抑えること
ができるのである。

【００５１】一方、「ダブル過給ステージ」から「シン
グル過給ステージ」へ切り替えられると、その切り替え
に連動して第７のＶＳＶ９６が切り替えられ、ＥＧＲ弁
モジュレータ９０における大気圧導入の絞りが解除され
、大気圧の導入が相対的に増大する。これによって、吸
気系からＥＧＲ弁８４のダイヤフラム室８４ａへ導入さ
れる吸気負圧が相対的に抑えられ、それに伴いＥＧＲ弁
８４の開度が相対的に小さく抑えられる。その結果、Ｅ
ＧＲ量が相対的に減少する。つまり、主ターボチャージ
ャ１０のみの作動時におけるエンジン１の低吸入空気量
域の要求に応じて、排気ガスの一部がＥＧＲ通路８２を
通じサージタンク２へ再循環される。

【００５２】併せて、この実施例のＥＧＲ装置８１では
、排気ガスの取出口８２ａが主ターボチャージャ１０の
上流側における主排気集合部８ａに配置されている。そして、エンジン１の低吸入空気量域では主ターボチャ
ージャ１０のみが作動されることから、副ターボチャー
ジャ１１に対応する気筒群＃４〜＃６からの排気ガスが
副排気集合部８ｂから連通路９を通じて主排気集合部８
ａに流れ込み、主ターボチャージャ１０に対応する気筒
群＃１〜＃３からの排気ガスと合流して主ターボチャー
ジャ１０のタービン１０ａへ流れ込み、更には主排気通
路１２を通じて酸素センサ６５を通過することになる。一方、エンジン１の高吸入空気量域では主ターボチャー
ジャ１０及び副ターボチャージャ１１が共に作動され、
一方の気筒群＃１〜＃３からの排気ガスは主ターボチャ
ージャ１０のタービン１０ａに流れ込み、他方の気筒群
＃４〜＃６からの排気ガスは副ターボチャージャ１１の
タービン１１ａに流れ込むことになる。

【００５３】従って、この実施例では、エンジン１の運
転状態全般に対して使用頻度の高い主排気集合部８ａか
ら排気ガスの一部が取り出されることになる。又、この
実施例では、ＥＧＲを行う領域が低・中負荷領域である
ことから、上記のように主ターボチャージャ１０のみの
作動による「シングル過給ステージ」でＥＧＲが行われ
ることになる。そのため、ＥＧＲが行われる低・中負荷
領域では、全気筒＃１〜＃６からの排気ガスが主排気集
合部８ａに全て集合し、その主排気集合部８ａにて排気
ガスの一部を取り出すことができる。よって、ＥＧＲ用
として取出口８２ａから取り出される排気ガスは、主排
気集合部８ａにて全気筒＃１〜＃６に対して平均化され
たものとなる。

【００５４】その結果、サージタンク２へ還流される排
気ガスを、全気筒＃１〜＃６に対して空燃比ズレの少な
い平均化された排気ガスとすることができ、排気エミッ
ションを向上させることができる。しかも、全気筒＃１
〜＃６からの排気ガスを集合させる主排気集合部８ａに
て排気ガスが取り出されることから、各気筒＃１〜＃６
の間の排圧差を小さく抑えることができ、その排圧差に
起因するエンジントルクの変動を低減させることもでき
る。

【００５５】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。（１）前記実施例では、ＥＧＲ通路８２による排気ガス
の取出口８２ａを排気マニホルド８の主排気集合部８ａ
に配置したが、その取出口８２ａを排気マニホルド８の
副排気集合部８ｂに配置してもよい。

【００５６】（２）前記実施例では、直列６気筒の過給
機付ガソリンエンジンシステムに具体化したが、直列式
のエンジンではなくてＶ型のエンジンに具体化すること
もでき、或いは６気筒のエンジンではなくて４気筒や８
気筒等のエンジンに具体化することもできる。

【００５７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
、エンジンの運転状態に応じて主過給機のみの作動と、
主及び副の両過給機の作動とを切り替えるようにした過
給機付エンジンにおいて、排気ガスの一部を吸気系へ再
循環させる排気ガス再循環通路と、導入される吸気負圧
に比例して開放作動される通路開閉手段と、排気圧に比
例して大気圧の導入を絞り通路開閉手段に導入される吸
気負圧を増大させる負圧調節手段とを設け、その負圧調
節手段における大気圧導入を切り替えるべく、主過給機
のみの作動と主及び副の両過給機の作動との作動切替に
連動して切り替えられ、主及び副の両過給機の作動時に
は主過給機のみの作動時よりも大気圧の導入を絞るよう
に設定した大気圧切替手段を設けたので、主過給機のみ
による過給作動から主及び副の両過給機による過給作動
へ切り替えられるときに、排気圧の低下に影響されるこ
となく排気ガス再循環量を増大させることができ、もっ
て吸入空気量に対する排気ガス再循環量の割合の低下を
抑えて一定に保つことができるという優れた効果を発揮
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明を具体化した一実施例における過給機
付ガソリンエンジンシステムを説明する概略構成図であ
る。

【図２】一実施例におけるＥＧＲ装置の構成を説明する
図である。

【図３】一実施例におけるＥＣＵの構成を示すブロック
図である。

【図４】一実施例における過給機付ガソリンエンジンシ
ステムの「シングル過給ステージ」における過給作動を
説明する概略構成図である。

【図５】一実施例における過給機付ガソリンエンジンシ
ステムの「ダブル過給ステージ」における過給作動を説
明する概略構成図である。

【図６】一実施例におけるＥＣＵにより実行されるＥＧ
Ｒ制御の処理ルーチンを説明するフローチャートである
。

【図７】一実施例における「シングル過給ステージ」か
ら「ダブル過給ステージ」への切り替えの際の排圧とＥ
ＧＲ率との変化を説明するタイムチャートである。

【符号の説明】

１…エンジン５…吸気系を構成する吸気マニホルド８…排気系を構成する排気マニホルド１０…主過給機としての主ターボチャージャ１１…副過
給機としての副ターボチャージャ２３…排気切替弁２４…吸気切替弁８１…ＥＧＲ装置８２…排気ガス再循環通路としてのＥＧＲ通路８４…通
路開閉手段としてのＥＧＲ弁９０…負圧調節手段としてのＥＧＲ弁モジュレータ９６
…大気圧切替手段を構成する第７のＶＳＶ９７…大気圧
切替手段を構成する絞り＃１〜＃６…気筒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　複数気筒よりなるエンジンの吸気系及
び排気系に並列に設けられた一対をなす主過給機及び副
過給機と、前記副過給機に対応する前記吸気系及び前記
排気系にそれぞれ設けられた吸気切替弁及び排気切替弁
と、前記排気系と前記吸気系との間に設けられ、前記排
気系から排気ガスの一部を取り出して前記吸気系へ再循
環させる排気ガス再循環通路と、前記排気ガス再循環通
路を開閉するために設けられ、前記吸気系から導入され
る吸気負圧に比例して開放作動される通路開閉手段と、
前記通路開閉手段に導入される前記吸気負圧を前記排気
ガス再循環通路における排気圧に比例して増大させるた
めに設けられ、その排気圧の増大に伴って大気圧の導入
を絞ることにより前記通路開閉手段への前記吸気負圧を
増大調節する負圧調節手段とを備え、前記エンジンの運
転状態が低吸入空気量域である場合には、前記吸気切替
弁及び前記排気切替弁を共に閉じて前記主過給機のみを
作動させ、前記エンジンの運転状態が高吸入空気量域で
ある場合には、前記吸気切替弁及び前記排気切替弁を共
に開いて前記主過給機及び前記副過給機を共に作動させ
るようにした過給機付エンジンの排気ガス還流装置にお
いて、前記負圧調節手段における大気圧の導入を切り替
えるために、前記主過給機のみの作動と前記主及び副の
両過給機の作動との作動切替に連動して切り替えられ、
前記主及び副の両過給機の作動時には前記主過給機のみ
の作動時よりも大気圧の導入を絞るように設定された大
気圧切替手段を設けたことを特徴とする過給機付エンジ
ンの排気ガス還流装置。