JPH05256213A

JPH05256213A - 過給機付エンジンのｅｇｒ装置

Info

Publication number: JPH05256213A
Application number: JP4054689A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Taniguchi; 雅昭谷口; Masatoshi Shoji; 正敏小路; Masaru Shimada; 勝嶋田; Tomomi Oshima; 智巳大島
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1992-03-13
Filing date: 1992-03-13
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】上流側ＥＧＲ通路及び下流側ＥＧＲ通路を備
えた過給機付エンジンにおいて、上流側ＥＧＲ停止時に
おける吸気系でのＥＧＲガスの残存を回避する。【構成】過給機２２と、該過給機２２をバイパスする
吸気バイパス通路２９と、該吸気バイパス通路２９に介
設されたＡＢＶ３０とを備え、排気通路１５と吸気通路
１７とを連通する上流側ＥＧＲ通路３９と下流側ＥＧＲ
通路４０とを備えたエンジンにおいて、エンジン運転状
態が過給運転領域で且つＥＧＲ領域にあって上流側ＥＧ
Ｒ通路３９からの排気の供給が行われている状態から、
エンジン運転状態が非過給運転領域側に移行したとき
に、ＡＢＶ３０の開放動作に先立って上流側ＥＧＲ通路
３９からの排気の供給を停止させ、吸気通路１７におけ
るＥＧＲガスを掃気して吸気系での残留ＥＧＲガスの発
生を回避することにより、吸気系にＥＧＲガスが残存す
ることによる不具合を解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、過給機付エンジンのＥ
ＧＲ装置に係り、特に、過給機上流側ＥＧＲと過給機下
流側ＥＧＲとをエンジンの運転状態に応じて制御するよ
うにしたものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、過給機を備えたエンジンとし
て、エンジンの吸気通路の途中に、該エンジンによって
回転駆動される機械式の過給機を配置して、吸気を高圧
力に過給することにより、エンジンの出力の向上を図っ
たものが知られている。

【０００３】また、この種のエンジンの一般的なものと
しては、例えば、特開平２−２３３８２５号公報にも開
示されているように、吸気通路における過給機の上下流
に亘って接続されて前記過給機をバイパスする吸気バイ
パス通路が配設され、該吸気バイパス通路にエアバイパ
スバルブ（以下、ＡＢＶと略称する）が配設されてい
る。そして、エンジンの高負荷時には、このＡＢＶを閉
じ加減にして、吸気バイパス量を減少させて多くの吸気
を過給機で過給する一方、エンジンの軽負荷時には、前
記ＡＢＶを開状態にして、過給機を通過した吸気の一部
を過給機上流側へリリーフするようにして、過給機上流
側と下流側の圧力差を減少させ、エンジン軽負荷時にお
いて過給機が吸気流れに対して抵抗となることを防止し
ている。

【０００４】また、この種のエンジンに対して、エミッ
ション性向上に鑑みて設けられる周知のＥＧＲ装置（所
謂排気ガス再循環装置）を備えさせようとした場合、Ｅ
ＧＲ通路の上流側を排気通路に接続し、下流側を過給機
下流側の吸気通路に接続して、吸入負圧を利用すること
で必要に応じて（エミッション性の向上が要求されるよ
うな運転領域において）ＥＧＲを行うようにすることが
考えられる。尚、このＥＧＲ通路の下流側を過給機下流
側の吸気通路に接続するのは、ＥＧＲガスが過給機を通
過することによる該過給機への悪影響を回避するためで
ある。

【０００５】ところが、このように、ＥＧＲ通路の下流
側を過給機下流側の吸気通路に接続したものにあって
は、エンジンの運転状態が過給運転領域で且つＥＧＲ領
域である場合、過給機下流側の吸気通路の内圧が高くな
っているために、ＥＧＲガスを吸気通路に供給すること
ができない。そこで、例えば、特開平２−１２３２７２
号公報に示されているように、ＥＧＥ通路の下流側を分
岐させ、一方を過給機下流側の吸気通路に接続して下流
側ＥＧＲ通路とすると共に他方を過給機上流側の吸気通
路に接続して上流側ＥＧＲ通路とするような構成とす
る。そして、エンジンの運転状態が非過給運転領域のＥ
ＧＲ領域では下流側ＥＧＲ通路のみからのＥＧＲを行
い、一方、過給運転領域のＥＧＲ領域では上流側ＥＧＲ
通路のみからのＥＧＲを行うようにし、これによって過
給運転領域にあってもＥＧＲを行えるようにすることが
できる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
上流側ＥＧＲ通路及び下流側ＥＧＲ通路を備えた過給機
付エンジンにおいて、エンジンの運転状態が過給運転領
域のＥＧＲ領域から非過給運転領域に移行した際、この
運転状態の移行に同期して上流側ＥＧＲ通路からのＥＧ
Ｒガスの供給が停止されると共にＡＢＶが開放されるこ
とになって、この場合、以下に述べるような種々の不具
合が発生することになる。つまり、過給運転領域のＥＧ
Ｒ領域から非過給運転領域に移行されて上流側ＥＧＲ通
路からのＥＧＲガスの供給が停止されると、上流側ＥＧ
Ｒ通路や過給機周辺の吸気通路にＥＧＲガスが残存され
ることになり、このようにＥＧＲガスが残存した状態で
前記ＡＢＶが開状態とされることになる。このため、こ
の残存したＥＧＲガスが過給機とバイパス通路との間で
循環されてしまうことになって、過給機やバイパス通路
内壁等へのＥＧＲガスの固着、過給機での吸入空気の上
昇による充填効率の低下などの不具合が発生する。ま
た、前記過給機の下流側に配設されているインタークー
ラにもＥＧＲガスが残存しており、非過給運転領域では
インタークラーに吸気が導入されないので、該インター
クーラ内にＥＧＲガスが滞留して固着してしまうといっ
た不具合もある。更には、このように各所で残存したＥ
ＧＲガスは、燃焼室側への吸気に徐々に混入されること
になるため、吸気中のＥＧＲガス割合を最適値に設定す
ることができない。つまり、過給運転領域のＥＧＲ領域
から非過給運転領域の非ＥＧＲ領域に移行したような場
合には、ＥＧＲガスの供給が不要であるにも拘らず、前
記残存したＥＧＲガスが燃焼室内に導入されてしまった
り、過給運転領域のＥＧＲ領域から非過給運転領域のＥ
ＧＲ領域に移行したような場合には、前記残存したＥＧ
Ｒガスが混入された吸気中に更に下流側ＥＧＲ通路から
供給されるＥＧＲガスが混入されることになって、吸気
中のＥＧＲガス割合が必要以上に高くなってしまう。こ
のように、不要のＥＧＲガスが吸気中に混入された場
合、エンジン出力の低下、燃焼室内での燃焼性の悪化に
伴うＮＯx排出量の増大、燃料消費率及びトルク変動の
増大を招くことになってしまう。このように、これまで
の上流側ＥＧＲ通路及び下流側ＥＧＲ通路を備えた過給
機付エンジンにあっては、吸気系にＥＧＲガスが残存す
ることによる種々の不具合があった。

【０００７】本発明は、これらの点に鑑みてなされたも
のであって、上述したような上流側ＥＧＲ通路及び下流
側ＥＧＲ通路を備えた過給機付エンジンにおいて、如何
なるエンジンの運転状態にあっても吸気系にＥＧＲガス
が残存することのないエンジンを得ることを目的とす
る。

【０００８】

【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、本発明は、エンジンの運転状態が過給運転領域の
ＥＧＲ領域から非過給運転領域に移行する際、この運転
状態の移行に先立ってＥＧＲガスの供給を停止させるこ
とにより、ＥＧＲガスが供給されない過給運転状態を確
保するようにして吸気系でのＥＧＲガスの残存を回避す
るようにした。具体的に、請求項１記載の発明は、図１
に示すように、吸気通路１７に配設されて該吸気通路１
７の吸気を過給する過給機２２と、前記吸気通路１７に
おいて前記過給機２２をバイパスする吸気バイパス通路
２９と、該吸気バイパス通路２９に配設され、エンジン
運転状態が過給運転領域のときに閉鎖されると共に、エ
ンジン運転状態が非過給運転領域のときに開放されるこ
とにより吸気バイパス通路２９の吸気流量を調整して前
記過給機２２での過給状態を調整するバイパス通路開閉
手段３０と、排気を前記過給機上流側の吸気通路１７へ
供給する上流側ＥＧＲ通路３９と、排気を前記過給機下
流側の吸気通路１７へ供給する下流側ＥＧＲ通路４０と
を備えさせる。そして、エンジン運転状態が過給運転領
域で且つＥＧＲ領域のときには上流側ＥＧＲ通路３９か
らの排気の供給を行うと共に、エンジン運転状態が非過
給運転領域で且つＥＧＲ領域のときには下流側ＥＧＲ通
路４０からの排気の供給を行うようにしてＥＧＲ状態を
切換え、エンジン運転状態が非ＥＧＲ領域のときには上
流側ＥＧＲ通路３９及び下流側ＥＧＲ通路４０からの排
気の供給を共に行わないように制御するＥＧＲ制御手段
３８，４１と、エンジン運転状態が過給運転領域で且つ
ＥＧＲ領域にあって前記上流側ＥＧＲ通路３９からの排
気の供給が行われている状態から、エンジン運転状態が
非過給運転領域側に移行したときに、前記ＥＧＲ制御手
段３８，４１に信号を出力し、前記バイパス通路開閉手
段３０の開放動作に先立って上流側ＥＧＲ通路３９から
の排気の供給を停止させる上流側ＥＧＲ停止手段４５と
を備えさせるような構成としている。

【０００９】また、請求項２記載の発明は、前記請求項
１記載の過給機付エンジンのＥＧＲ装置において、上流
側ＥＧＲ停止手段４５によって上流側ＥＧＲ通路３９か
らの排気の供給が停止された後、エンジン運転状態が非
過給運転領域で且つＥＧＲ領域にあるとき、下流側ＥＧ
Ｒ通路４０からの排気の供給を開始させる下流側ＥＧＲ
開始手段４６を備えさせるような構成としている。

【００１０】

【作用】上記の構成により本発明では、以下に述べるよ
うな作用が得られる。先ず、請求項１記載の発明では、
ＥＧＲ制御手段３８，４１により、エンジン運転状態が
過給運転領域で且つＥＧＲ領域のときには上流側ＥＧＲ
通路３９からの排気の供給が行われ、また、エンジン運
転状態が非過給運転領域で且つＥＧＲ領域のときには下
流側ＥＧＲ通路４０からの排気の供給が行われるように
ＥＧＲ状態が切換えられる。また、このＥＧＲ制御手段
３８，４１は、エンジン運転状態が非ＥＧＲ領域のとき
には上流側ＥＧＲ通路３９及び下流側ＥＧＲ通路４０か
らの排気の供給を共に行わせないようにする。そして、
エンジン運転状態が過給運転領域で且つＥＧＲ領域にあ
って前記上流側ＥＧＲ通路３９からの排気の供給が行わ
れている状態から、エンジン運転状態が非過給運転領域
側に移行したときには、上流側ＥＧＲ停止手段４５が前
記ＥＧＲ制御手段３８，４１に信号を出力し、前記バイ
パス通路開閉手段３０の開放動作に先立って上流側ＥＧ
Ｒ通路３９からの排気の供給を停止させる。このため、
上流側ＥＧＲを停止した状態で所定時間だけ過給運転が
継続して行われることになって、上流側ＥＧＲ通路３
９、過給機２２周辺の吸気通路１７におけるＥＧＲガス
を掃気して吸気系での残留ＥＧＲガスの発生を回避する
ことができる。

【００１１】また、請求項２記載の発明では、上流側Ｅ
ＧＲ停止手段４５によって上流側ＥＧＲ通路３９からの
排気の供給が停止された後、エンジン運転状態が非過給
運転領域で且つＥＧＲ領域にあるときには、下流側ＥＧ
Ｒ開始手段４６によって下流側ＥＧＲ通路４０からの排
気の供給を開始させるようにする。これにより、上流側
ＥＧＲ通路３９、過給機２２周辺の吸気通路１７におけ
るＥＧＲガスが掃気されて残留ＥＧＲガスが除去された
状態で下流側ＥＧＲが行われることになり、下流側ＥＧ
Ｒ中に不要のＥＧＲガスが吸気中に混入されるようなこ
とが回避される。

【００１２】

【実施例】

（第１実施例）次に、本発明の第１実施例を図面に基づ
いて説明する。図２は、本例に係る過給機付エンジン及
びその吸排気系の全体構成を示している。この図２にお
いて、１は左右に対向するバンク１L ，１R を有するＶ
型６気筒エンジンで、このエンジン１は断面略Ｖ字状の
シリンダブロック２と、該シリンダブロック２のバンク
１L ，１R 上に組み付けられたシリンダヘッド３L ，３
R と、該シリンダヘッド３L ，３R の上面に組付けられ
たシリンダヘッドカバー４L ，４R と、前記シリンダブ
ロック２の下端に組付けられたオイルパン５とを備えて
いる。左バンク１L のシリンダブロック２には第１シリ
ンダ６ａ、第３シリンダ６ｃ及び第５シリンダ６ｅが、
また右バンク１R のシリンダブロック２には第２シリン
ダ６ｂ、第４シリンダ６ｄ及び第６シリンダ６ｆが夫々
後方に向って順に形成され（本図では各バンク１L ，１
R 前端の第１及び第２シリンダ６ａ，６ｂのみ示してい
る）、これらシリンダ６ａ〜６ｆの点火順序は気筒番号
順とされている。つまり、前記６つのシリンダ６ａ〜６
ｆはバンク１L ，１R 毎に点火時期の連続しないシリン
ダ（点火時期が等間隔となるシリンダ）同士で分けられ
て２つのシリンダ群にグループ化されている。

【００１３】前記各シリンダ６ａ〜６ｆにはコネクチン
グロッド７を介してクランク軸８に連結されたピストン
９が往復動可能に嵌挿され、このピストン９によりシリ
ンダ６ａ〜６ｆ内に燃焼室１０が区画形成されている。

【００１４】前記各シリンダヘッド３L ，３R には下流
端が各シリンダ６ａ〜６ｆの燃焼室１０に連通する吸気
ポート１１，１１と、上流端が前記燃焼室１０に連通す
る排気ポート１２，１２とが形成され、前記各吸気ポー
ト１１，１１の下流端は吸気弁１３，１３により、また
各排気ポート１２，１２の上流端は排気弁１４，１４に
より夫々開閉されるようになっている。各シリンダヘッ
ド３L ，３R の排気ポート１２，１２は夫々排気通路１
５，１５の上流端部分を構成しており、各排気通路１
５，１５の途中には排気ガス浄化用の触媒コンバータ１
６，１６が配設されている。

【００１５】一方、各吸気ポート１１は吸気通路１７の
下流端部分を構成するもので、この吸気通路１７の上流
端はエアクリーナ１８に接続されている。このエアクリ
ーナ１８近傍の吸気通路１７にはエアフローメータ１９
が配設され、該エアフローメータ１９の下流側の吸気通
路１７には、スロットル弁２０を内蔵したスロットルボ
ディ２１と、前記スロットル弁２０の下流側に配置さ
れ、吸気（吸入空気）を加圧する過給機２２と、該過給
機２２により加圧された吸気を冷却する左右２つのイン
タークーラ２３L ，２３R と、エンジン１の各バンク１
L ，１R に対応した左右２つのサージタンク２４L ，２
４R と、前記吸気ポート１１に配設されて燃焼室１０に
向って燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）２５
とが下流側に向って順に配設されている。尚、インジェ
クタ２５には図示しない燃料タンクからフューエルポン
プによって燃料を供給する燃料供給通路２６が接続され
ていると共に該燃料供給通路２６の内圧を一定に保つた
めのプレッシャレギュレータ２７を備えたレギュレータ
通路２８が連結されている。

【００１６】前記過給機２２は機械式過給機で構成され
ている所謂スーパーチャージャである。即ち、この過給
機２２は、その回転軸に取付けられたプーリ２２ａが、
前記エンジン１のクランク軸８に取付けられた図示しな
いプーリとの間に巻き掛けたベルト２２ｂを介してクラ
ンク軸８に駆動連結されて、エンジン１の回転に伴って
駆動して吸気を加圧する構成とされている。

【００１７】また、２９は非過給運転時において前記過
給機２２で加圧された吸気の一部をリリーフするための
吸気バイパス通路であって、該吸気バイパス通路２９
は、その一端が過給機２２の上流側で且つスロットルボ
ディ２１の下流側の吸気通路１７に開口している一方、
他端が前記過給機２２の下流側で且つインタークーラ２
３L ，２３R の上流側の吸気通路１７に開口している。

【００１８】そして、前記吸気バイパス通路２９の途中
には、本発明でいうバイパス通路開閉手段としてのエア
バイパスバルブ（ＡＢＶ）３０が介設されている。該Ａ
ＢＶ３０は、吸気バイパス通路２９を開閉する弁体３０
ａと、該弁体３０ａが連結されたダイヤフラム３０ｂに
より圧力室３０ｃと大気室３０ｄとに区画され、圧力室
３０ｃにはスプリング３０ｅが縮装されていると共に該
圧力室３０ｃにはバキュームポンプＰが連結されてい
る。従って、このバキュームポンプＰが駆動されて圧力
室３０ｃ内が負圧状態にされると、前記ダイヤフラム３
０ｂがスプリング３０ｅの付勢力に抗して図２における
左側に移動されて弁体３０ａにより吸気バイパス通路２
９が閉じ加減にされて、吸気バイパス量を減少させて、
より多くの吸気を過給機２２で過給するようになってい
る一方、この状態からバキュームポンプＰが逆転される
とスプリング３０ｅの付勢力によってダイヤフラム３０
ｂが図２における右側に移動されて吸気バイパス通路２
９が開放され、これによって、過給機２２を通過した吸
気の一部を過給機上流側へリリーフするようにして過給
機上流側と下流側の圧力差を減少させて過給機２２が吸
気流れに対して抵抗とならないような構成となってい
る。

【００１９】更に、図２における３１L ，３１R は、前
記インタークーラ２３L ，２３R をバイパスするインタ
ークーラバイパス通路であって、非過給運転時や冷間時
の過給運転時等において、吸気をインタークーラ２３L
，２３R に導入することなしにサージタンク２４L ，
２４R に導入するものである。

【００２０】そして、前記過給機２２下流側の吸気通路
１７と吸気バイパス通路２９との合流部分近傍には、吸
入負圧によって作動するソレノイドバルブ３２に連繋さ
れたアクチュエータ３３によって回動される第１及び第
２のインタークーラバイパスバルブ３４，３５が設けら
れている。第１インタークーラバイパスバルブ３４は、
前記過給機２２下流側の吸気通路１７と吸気バイパス通
路２９との合流部分よりも僅かにインタークーラ２３L
，２３R 側に位置されていて、開状態となった場合に
はインタークーラ２３L ，２３R へ吸気の導入を許容す
る一方、閉鎖状態となった場合にはインタークーラ２３
L ，２３R への吸気の導入を阻止するものである。ま
た、第２インタークーラバイパスバルブ３５は、前記過
給機２２下流側の吸気通路１７と吸気バイパス通路２９
との合流部分よりも僅かにＡＢＶ３０側に位置されてい
て、開状態となった場合には吸気バイパス通路２９及び
インタークーラバイパス通路３１L ，３１R へ吸気の導
入を許容する一方、閉鎖状態となった場合には吸気バイ
パス通路２９及びインタークーラバイパス通路３１L ，
３１R へ吸気の導入を阻止するものである。また、この
第２インタークーラバイパスバルブ３５は、半開度状態
となって過給運転時での吸気の一部をインタークーラバ
イパス通路３１L ，３１R へ導入することができるよう
になっている。

【００２１】また、本エンジン１はＥＧＲ装置３６を備
えている。以下、このＥＧＲ装置３６について説明す
る。このＥＧＲ装置３６は、メインＧＥＲ通路３７と、
該メインＥＧＲ通路３７の下流端からＥＧＲ切換バルブ
３８を介して分岐された上流側ＥＧＲ通路３９と下流側
ＥＧＲ通路４０とを備えて成っている。そして、前記メ
インＥＧＲ通路３７は、その上流端が前記排気通路１５
に連通されていると共に、その中途部にＥＧＲコントロ
ールバルブ４１が介設されている。このＥＧＲコントロ
ールバルブ４１は、前記スロットル弁２０下流側の負圧
を検出するブースト圧検出通路４１ａと、前記エアクリ
ーナ１８内の圧力（大気圧）を検出する大気圧検出通路
４１ｂが連結され、この各通路４１ａ，４１ｂで検出さ
れる圧力の差に応じて、内部に収容されたニードルの出
没位置が調整されてＥＧＲガスの供給量を設定するよう
になっている。また、このＥＧＲコントロールバルブ４
１には、該バルブ４１を強制的に閉状態にしてＥＧＲガ
スの供給を強制停止させるためのソレノイド４１ｃが設
けられている。また、前記上流側ＥＧＲ通路３９は、そ
の下流端が前記過給機２２の直上流に連通されており、
その一部にはＥＧＲガス中のカーボン等を除去するため
のＥＧＲフィルタＦが介設されている。一方、前記下流
側ＥＧＲ通路４０は、その下流端が前記サージタンク２
４L ，２４R の直上流に連通されている。これは、上流
側ＥＧＲから下流側ＥＧＲに切換えられた際などに吸気
バイパス通路２９側へのＥＧＲガスの戻りの発生を回避
するようにした構成である。そして、このようにして構
成されたＥＧＲ装置３６は、ＥＧＲコントロールバルブ
４１でＥＧＲガスの供給量が調整されながら、ＥＧＲ切
換バルブ３８の作動によってＥＧＲガスを供給する通路
を上流側ＥＧＲ通路３９と下流側ＥＧＲ通路４０との間
で切換えるようになっている。具体的には、非過給運転
領域のＥＧＲ領域では下流側ＥＧＲ通路４０のみからの
ＥＧＲを行い、一方、過給運転領域のＥＧＲ領域では上
流側ＥＧＲ通路３９のみからのＥＧＲを行うことによっ
て、非過給運転領域ばかりでなく過給運転領域にあって
もＥＧＲを行えるようにしている。従って、このＥＧＲ
切換バルブ３８とＥＧＲコントロールバルブ４１とによ
って本発明でいうＥＧＲ制御手段が構成されている。

【００２２】そして、前記各インジェクタ２５やＥＧＲ
切換バルブ３８等はＣＰＵを内蔵したコントロールユニ
ット５０により作動制御される。そして、このコントロ
ールユニット５０には、スロットル弁２０の開度を検出
するスロットルセンサ４２の検出信号、前記クランク軸
８のクランク角を検出するクランク角センサ４３の検出
信号、右側のサージタンク２４R に取付けられて吸気負
圧を検出するブースト圧センサ４４の検出信号などが夫
々入力されるようになっている。

【００２３】以下に、前記コントロールユニット５０の
制御動作について図３及び図４のフローチャートに沿っ
て説明する。図３及び図４に示すように、スタートした
後、先ず、ステップＳ１において前記各センサ等の各種
信号によってエンジンの運転状態が読込まれる。その
後、ステップＳ２において現在のエンジン運転状態がＥ
ＧＲ領域であるか否かを判定する。この判定は図５に示
すようにエンジン回転数及び吸入負圧の各検出信号に基
づいて行われる。つまり、この図５においてＡ領域にあ
る場合にはＥＧＲ領域であると判定される。尚、この図
５において、Ａ１は上流側ＥＧＲ領域、Ａ２は下流側Ｅ
ＧＲ領域となっている。そして、このステップＳ２にお
いてエンジン運転状態がＥＧＲ領域であるＹＥＳの場合
にはステップＳ３に移って、そのＥＧＲ領域は上流側Ｅ
ＧＲ領域（過給運転領域で且つＥＧＲ領域，図５におけ
る領域Ａ１）であるか否かが判定される。そして、この
ステップＳ３において上流側ＥＧＲ領域でないＮＯの場
合、つまり下流側ＥＧＲ領域（非過給運転領域で且つＥ
ＧＲ領域，図５における領域Ａ２）である場合にはステ
ップＳ４に移り、前回のＥＧＲ状態は上流側ＥＧＲであ
ったか否かを判定する。つまり、前回ルーチンでは、エ
ンジンの運転状態が上流側ＥＧＲ領域にあって上流側Ｅ
ＧＲが行われていたが、今回ルーチンで初めて下流側Ｅ
ＧＲ領域になったか否かが判定される。そして、このス
テップＳ４において前回のＥＧＲ状態が上流側ＥＧＲで
あったＹＥＳの場合には、ステップＳ５に移ってＥＧＲ
コントロールバルブ４１のソレノイド４１ｃを励磁させ
て該ＥＧＲコントロールバルブ４１を強制的に閉鎖して
上流側ＥＧＲを停止させる。この時には下流側ＥＧＲも
行われないことになる。その後、ステップＳ６に移って
タイマをセットし、ステップＳ７でタイマのカウントダ
ウンを行う。このタイマのカウントダウンを行っている
状態では、ＥＧＲガスの供給が行われていない過給運転
が行われていることになり、これによって上流側ＥＧＲ
通路３９、過給機２２周辺の吸気通路１７及びインター
クーラ２３L ，２３R 内のＥＧＲガスが吸気と共に燃焼
室１０側に導入されて吸気系の掃気が行われることにな
る。つまり、ＡＢＶ３０の開放動作に先立って上流側Ｅ
ＧＲ通路３９からの排気の供給を停止させることで、吸
気系を掃気して残留ＥＧＲガスの発生を回避するように
なっている。そして、このような動作が行われている状
態において、ステップＳ８においてタイマがタイムアッ
プしたか否かが判定される。そして、このステップＳ８
において、タイムアップしたＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ９に移る。このステップＳ９では、バキュームポンプ
Ｐを逆転させてＡＢＶ３０を開放させると共に、第１イ
ンタークーラバイパスバルブ３４を閉鎖すると同時に第
２インタークーラバイパスバルブ３５を開放することに
より、吸気をインタークーラ２３L ，２３R に導入させ
ることなしにインタークーラバイパス通路３１L ，３１
R によってサージタンク２４L ，２４R 側に導入させ
る。即ち、非過給運転が開始されることになる。そし
て、このような非過給運転が開始された後、ステップＳ
１０に移ってＥＧＲコントロールバルブ４１の強制閉鎖
状態を解除させると共にＥＧＲ切換バルブ３８を作動さ
せて下流側ＥＧＲ通路４０のみを開放させることによっ
て下流側ＥＧＲを実行させ、リターンする。これによっ
てＥＧＲガスが供給される非過給運転が行われる。つま
り、このステップＳ１〜Ｓ１０は上流側ＥＧＲから下流
側ＥＧＲへ移行する際の制御動作を示している。

【００２４】一方、前記ステップＳ２においてエンジン
運転状態がＥＧＲ領域でないＮＯの場合にはステップＳ
１１（図４）に移って、前回のＥＧＲ状態は上流側ＥＧ
Ｒであったか否かを判定する。つまり、前回ルーチンで
は、上流側ＥＧＲを行っていたが、今回ルーチンで初め
てエンジンの運転状態が非ＥＧＲ領域になったか否かが
判定される。そして、このステップＳ１１において前回
のＥＧＲ状態が上流側ＥＧＲであったＹＥＳの場合、上
述したステップＳ５〜Ｓ９と同様のステップＳ１２〜Ｓ
１６の制御動作を行う。つまり、先ず、上流側ＥＧＲを
停止し、所定時間経過後（タイマがタイムアップした
後）にＡＢＶ３０を開放させると共にインタークーラバ
イパス通路３１に吸気を導入させて非過給運転を開始さ
せることによって、ＥＧＲを行わない非過給運転が行わ
れてリターンされる。つまり、このステップＳ２，Ｓ１
１〜Ｓ１６は上流側ＥＧＲから非ＥＧＲへ移行する際の
制御動作を示している。一方、前記ステップＳ１１にお
いて前回のＥＧＲ状態が上流側ＥＧＲでなかったＮＯの
場合には、吸気系での残留ＥＧＲの発生がないためにそ
のままリターンされる。このような制御動作が行われる
ようになっているために、前記ステップＳ５，１２にお
いて本発明でいうＥＧＲ停止手段４５が構成されている
と共にステップＳ１０において本発明でいう下流側ＥＧ
Ｒ開始手段４６が構成されている。

【００２５】一方、前記ステップＳ３（図３）において
エンジンの運転状態が上流側ＥＧＲ領域にあるＹＥＳの
場合、つまり過給領域で且つＥＧＲ領域の場合にはステ
ップＳ１７に移り、前回のＥＧＲ状態は上流側ＥＧＲで
あったか否かを判定する。つまり、前回ルーチンでは、
エンジンの運転状態が上流側ＥＧＲ領域にあって上流側
ＥＧＲが行われており、今回ルーチンも引続き上流側Ｅ
ＧＲ領域であるか否かが判定される。そして、このステ
ップＳ１７において前回のＥＧＲ状態が上流側ＥＧＲで
あったＹＥＳの場合には引続き上流側ＧＥＲが継続され
るように、そのままリターンされ、前回のＥＧＲ状態が
上流側ＥＧＲでなかったＮＯの場合には、ステップＳ１
８に移って前回のＥＧＲ状態は下流側ＥＧＲであったか
否かを判定する。そして、このステップＳ１８において
前回のＥＧＲ状態が下流側ＥＧＲであったＹＥＳの場合
にはステップＳ１９に移ってＥＧＲコントロールバルブ
４１を強制的に閉鎖して下流側ＥＧＲを停止し、その
後、ステップＳ２０に移って上流側ＥＧＲを実行してリ
ターンする。つまり、下流側ＥＧＲから上流側ＥＧＲに
移行する際には吸気系に残留するＥＧＲガスによる弊害
が発生しないのでステップＳ６〜Ｓ８のようなタイマに
よる遅延を行わせることなしにＥＧＲ切換バルブ３８を
切換えて上流側ＥＧＲを実行させるようにしている。ま
た、ステップＳ１８において前回のＥＧＲ状態が下流側
ＥＧＲでなかったＮＯの場合にも上流側ＥＧＲを実行さ
せた後リターンする。

【００２６】また、ステップＳ４において前回のＥＧＲ
状態が上流側ＥＧＲでなかったＮＯの場合には、ステッ
プＳ２１に移って前回のＥＧＲ状態は下流側ＥＧＲであ
ったか否かを判定する。そして、このステップＳ２１に
おいて前回のＥＧＲ状態が下流側ＥＧＲでなかったＮＯ
の場合にはステップＳ１０に移って下流側ＥＧＲを実行
し、前回のＥＧＲ状態が下流側ＥＧＲであったＹＥＳの
場合には引続き下流側ＥＧＲが行われるようにそのまま
リターンされる。

【００２７】このようにして、コントロールユニット５
０による制御動作が行われるために、上流側ＥＧＲが行
われている運転状態から下流側ＥＧＲ領域や非過給運転
時の非ＥＧＲ領域に移行した際には、上流側ＥＧＲを停
止した状態で所定時間だけ過給運転を継続させるように
して上流側ＥＧＲ通路３９、過給機２２周辺の吸気通路
１７及びインタークーラ２３L ，２３R 内におけるＥＧ
Ｒガスを燃焼室１０側へ送込むことで掃気して吸気系で
の残留ＥＧＲガスの発生を回避するようにしているの
で、従来のような、吸気系にＥＧＲガスが残存すること
による種々の不具合を解消することができる。つまり、
ＥＧＲガスが過給機２２と吸気バイパス通路２９との間
で循環されることがなくなるので、過給機２２や吸気バ
イパス通路２９内壁等へのＥＧＲガスの固着、過給機２
２での吸入空気の上昇による充填効率の低下などの不具
合が回避され、また、インタークーラ２３L ，２３R 内
にＥＧＲガスが滞留して固着してしまうことも回避され
る。また、残存したＥＧＲガスにより吸入空気中のＥＧ
Ｒガス割合を最適値に設定することができないといった
こともなくなるので、エンジン出力の低下、燃焼室内で
の燃焼性の悪化に伴うＮＯx 排出量の増大、燃料消費率
及びトルク偏動の増大を回避することもできる。

【００２８】（第２実施例）次に、本発明の第２実施例
について説明する。本例はＡＢＶ３０を自動弁で構成し
たものであって、ＡＢＶ３０以外の構成は上述した実施
例と同様であるために説明を省略し、特に本例の特徴と
する構成及び制御動作について説明する。

【００２９】図６に示すように、本例におけるエンジン
の吸気系に設けられたＡＢＶ３０は、弁体３０ａが連結
されたダイヤフラム３０ｂにより圧力室３０ｆと大気室
３０ｇとが区画形成され、圧力室３０ｆにスプリング３
０ｈが縮装されている。そして、前記圧力室３０ｆには
負圧通路４７を介して吸気バイパス通路２９の内圧が導
入されるようになっていると共に大気室３０ｇには大気
圧通路４８を介してスロットル弁２０上流側の吸気通路
１７の圧力、つまり、大気圧が導入されるようになって
いる。このような構成により、スロットル弁２０の開度
が大きくなるに従って吸気量が増大し過給機２２で過給
される吸気の圧力が増大すると、前記スプリング３０ｈ
の付勢力によって吸気バイパス通路２９が閉じ加減にさ
れる一方、エンジンの軽負荷時には、過給機２２で過給
される吸気の過給圧力が低いので、圧力室３０ｆ内は負
圧状態となり、吸気バイパス通路２９を開くように構成
されている。

【００３０】次に、本例におけるコントロールユニット
５０の制御動作について図７のフローチャートに基づい
て説明する。本図７に示すように、スタートした後、先
ず、ステップＳ３１において前記各センサ等の各種信号
によってエンジンの運転状態が読込まれる。その後、ス
テップＳ３２において現在、上流側ＥＧＲが行われてい
るか否かを判定する。そして、このステップＳ３２にお
いて上流側ＥＧＲが行われているＹＥＳの場合にはステ
ップＳ３３に移って車両の減速時であるか否かの判定を
行う。この判定は例えばスロットルセンサ４２の検出信
号等に基づいて行われる。そして、このステップＳ３３
において減速時であるＹＥＳの場合には、ステップＳ３
４に移って吸入負圧が所定値Ｐ₀よりも小さいか否かが
検出される。この所定値Ｐ₀は図８のＡＢＶ開閉特性図
に示すように大気圧よりも僅かに高い値に設定されてお
り、例えば図８の点Ｂ１からＢ２にエンジン運転状態が
非過給領域側へ移行されているか否かの判定が行われる
ことになる。そして、このステップＳ３４において吸入
負圧が所定値Ｐ₀よりも小さくなったＹＥＳの場合に
は、ＥＧＲコントロールバルブ４１を閉状態にして上流
側ＥＧＲを停止した後、リターンする。また、ステップ
Ｓ３３において減速でないと判定されたり、また、ステ
ップＳ３４において吸入負圧が所定値Ｐ₀以上であるＮ
Ｏの場合には上流側ＥＧＲが継続して行われる。このよ
うな制御動作であるために、ステップＳ３５において本
発明でいう上流側ＥＧＲ停止手段４５が構成されてい
る。

【００３１】また、前記ステップＳ３２において現在、
上流側ＥＧＲが行われていないＮＯの場合や前回ルーチ
ンにおいてステップＳ３５で上流側ＥＧＲが停止された
ＮＯの場合には、ステップＳ３６に移ってエンジン運転
状態が上流側ＥＧＲ領域であるか否かを判定する。つま
り、エンジン運転状態が上流側ＥＧＲが行われていない
状態から上流側ＥＧＲ領域になったか否かを判定する。
そして、このステップＳ３６において上流側ＥＧＲ領域
であるＹＥＳの場合には、ステップＳ３７に移って前回
のＥＧＲ状態は上流側ＥＧＲであったか否かを判定す
る。そして、このステップＳ３７において前回のＥＧＲ
状態が上流側ＥＧＲであったＹＥＳの場合にはステップ
Ｓ３８に移ってタイマを作動させ、ステップＳ３９にお
いてタイマがタイムアップしたか否かを判定する。そし
て、タイムアップすると、ステップＳ４０に移って上流
側ＥＧＲを実行する。一方、タイマがタイムアップされ
ていない状態ではステップＳ３９からステップＳ３６に
戻されるようになっている。このような制御動作が行わ
れるために、例えば図８において点Ｂ１からＢ２に吸入
負圧が低下してステップＳ３５において上流側ＥＧＲが
停止された後、タイマがタイムアップするまで継続して
上流側ＥＧＲ領域にある場合にのみ上流側ＥＧＲを再実
行するようにし、タイマがタイムアップするまでにエン
ジン運転状態が上流側ＥＧＲ領域以外の領域に移行した
場合にはタイムアップを待つことなしにステップＳ４１
に移るようになっている。また、ステップＳ３７におい
て前回のＥＧＲ状態が上流側ＥＧＲでなかったＮＯの場
合、つまり、ステップＳ３５を通過することなしに上流
側ＥＧＲが停止状態となっている場合には、残留ＥＧＲ
の発生しない状態であるためにステップＳ３９に移って
上流側ＥＧＲを実行する。

【００３２】また、スッテップＳ３６において上流側Ｅ
ＧＲ領域でないＮＯの場合にはステップＳ４０に移って
下流側ＥＧＲ領域であるか否かを判定する。そして、こ
のステップＳ４０において下流側ＥＧＲ領域であるＹＥ
Ｓの場合にはステップＳ４１に移って下流側ＥＧＲを実
行する。また、このステップＳ４１において下流側ＥＧ
Ｒ領域でないＮＯの場合にはＥＧＲを行うことなしにリ
ターンする。このような制御動作が行われるようになっ
ているために、ステップＳ４２において本発明でいう下
流側ＥＧＲ開始手段４６が構成されている。

【００３３】このようなコントロールユニット５０の制
御動作が行われるために、第１実施例で述べた効果に加
えて、特に、上流側ＥＧＲをカットした後、タイマが作
動している間、つまり、ＥＧＲガスの供給を行うことな
しに過給運転を行って吸気系の掃気を行っている間にエ
ンジンの運転状態が上流側ＥＧＲ領域から脱したような
場合には、タイマのタイムアップを待たずに下流側ＥＧ
Ｒ領域になったか否かの判定を行い、その判定に基づい
てエンジンの運転状態を設定することができるようにな
っている。

【００３４】

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
以下に述べるような効果を発揮することができる。先
ず、請求項１記載の発明では、エンジン運転状態が過給
運転領域で且つＥＧＲ領域にあって上流側ＥＧＲ通路か
らの排気の供給が行われている状態から、エンジン運転
状態が非過給運転領域側に移行したときに、バイパス通
路開閉手段の開放動作に先立って上流側ＥＧＲ通路から
の排気の供給を停止させる上流側ＥＧＲ停止手段を備え
させるようにして、上流側ＥＧＲが解除された際に、上
流側ＥＧＲを停止した状態で所定時間だけ過給運転を継
続して行うようにしたために、上流側ＥＧＲ通路、過給
機周辺の吸気通路におけるＥＧＲガスを掃気して吸気系
での残留ＥＧＲガスの発生を回避することができるの
で、従来のような、吸気系にＥＧＲガスが残存すること
による種々の不具合を解消することができる。つまり、
過給機や吸気バイパス通路内壁等へのＥＧＲガスの固着
の回避、過給機での吸入空気の上昇による充填効率の低
下の防止が図れる。

【００３５】また、請求項２記載の発明によれば、上流
側ＥＧＲ停止手段によって上流側ＥＧＲ通路からの排気
の供給が停止された後、エンジン運転状態が非過給運転
領域で且つＥＧＲ領域にあるとき、下流側ＥＧＲ通路か
らの排気の供給を開始させる下流側ＥＧＲ開始手段を備
えさせるようにして、上流側ＥＧＲ通路、過給機周辺の
吸気通路におけるＥＧＲガスが掃気されて残留ＥＧＲガ
スが除去された状態で下流側ＥＧＲを行うようにしたた
ために、下流側ＥＧＲ中に不要のＥＧＲガスが吸気中に
混入されるようなことが回避でき、吸入空気中のＥＧＲ
ガス割合を最適値に設定できるので、エンジン出力の低
下、燃焼室内での燃焼性の悪化に伴うＮＯx 排出量の増
大、燃料消費率及びトルク偏動の増大を回避することが
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】第１実施例におけるエンジンの全体構成図であ
る。

【図３】第１実施例におけるコントロールユニットの制
御動作の一部を示すフローチャート図である。

【図４】第１実施例におけるコントロールユニットの制
御動作の一部を示すフローチャート図である。

【図５】エンジン回転数と吸入負圧とによって決定され
るエンジン運転領域を示す図である。

【図６】第２実施例におけるエンジンの全体構成図であ
る。

【図７】第２実施例におけるコントロールユニットの制
御動作を示すフローチャート図である。

【図８】ＡＢＶの開度特性を示す図である。

【符号の説明】

１７吸気通路２２過給機２９吸気バイパス通路３０ＡＢＶ（バイパス通路開閉手段）３８ＥＧＲ切換バルブ（ＥＧＲ制御手段）３９上流側ＥＧＲ通路４０下流側ＥＧＲ通路４１ＥＧＲコントロールバルブ（ＥＧＲ制御手
段）４５ＥＧＲ停止手段４６下流側ＥＧＲ開始手段

フロントページの続き (72)発明者大島智巳広島県安芸郡府中町新地３番１号マツダ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吸気通路に配設されて該吸気通路の吸気
を過給する過給機と、前記吸気通路において前記過給機をバイパスする吸気バ
イパス通路と、該吸気バイパス通路に配設され、エンジン運転状態が過
給運転領域のときに閉鎖されると共に、エンジン運転状
態が非過給運転領域のときに開放されることにより吸気
バイパス通路の吸気流量を調整して前記過給機での過給
状態を調整するバイパス通路開閉手段と、排気を前記過給機上流側の吸気通路へ供給する上流側Ｅ
ＧＲ通路と、排気を前記過給機下流側の吸気通路へ供給する下流側Ｅ
ＧＲ通路と、エンジン運転状態が過給運転領域で且つＥＧＲ領域のと
きには上流側ＥＧＲ通路からの排気の供給を行うと共
に、エンジン運転状態が非過給運転領域で且つＥＧＲ領
域のときには下流側ＥＧＲ通路からの排気の供給を行う
ようにしてＥＧＲ状態を切換え、エンジン運転状態が非
ＥＧＲ領域のときには上流側ＥＧＲ通路及び下流側ＥＧ
Ｒ通路からの排気の供給を共に行わないように制御する
ＥＧＲ制御手段と、エンジン運転状態が過給運転領域で且つＥＧＲ領域にあ
って前記上流側ＥＧＲ通路からの排気の供給が行われて
いる状態から、エンジン運転状態が非過給運転領域側に
移行したときに、前記ＥＧＲ制御手段に信号を出力し、
前記バイパス通路開閉手段の開放動作に先立って上流側
ＥＧＲ通路からの排気の供給を停止させる上流側ＥＧＲ
停止手段とを備えていることを特徴とする過給機付エン
ジンのＥＧＲ装置。
【請求項２】請求項１記載の過給機付エンジンのＥＧ
Ｒ装置において、上流側ＥＧＲ停止手段によって上流側
ＥＧＲ通路からの排気の供給が停止された後、エンジン
運転状態が非過給運転領域で且つＥＧＲ領域にあると
き、下流側ＥＧＲ通路からの排気の供給を開始させる下
流側ＥＧＲ開始手段を備えていることを特徴とする過給
機付エンジンのＥＧＲ装置。