JPH0586989A

JPH0586989A - 機械式過給機付エンジンの排気ガス還流装置

Info

Publication number: JPH0586989A
Application number: JP24795391A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Goto; 剛後藤; Akihiro Noda; 明裕野田
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 1991-09-26
Filing date: 1991-09-26
Publication date: 1993-04-06

Abstract

(57)【要約】【目的】機械式過給機付エンジンにおいて、過給機下
流の吸気圧力が高くなる過給領域でも排気ガスの還流を
可能にする一方、高負荷領域等における掃気性および充
填効率の向上、耐ノック性の向上等の要求を満足する。【構成】機械式過給機付エンジンのＥＧＲ通路３５に
作用する排気圧力を昇圧可能とする排気圧力可変手段４
０と、排気還流制御手段５３とを備え、この排気還流制
御手段５３は、過給領域内で全負荷よりも所定量だけ低
い設定負荷を基準にこれより低負荷側で排気圧力を上昇
させるとともにＥＧＲ弁３６を開き、上記設定負荷以上
の高負荷領域で排気圧力を低下させるようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路に機械式過給
機を備えるとともにこの過給機の下流の吸気通路に排気
ガスが還流されるようになっている機械式過給機付エン
ジンの排気ガス還流装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、エンジンの排気通路と吸気通
路との間に排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）を接続し、
この通路に排気ガス還流量を制御する制御弁（ＥＧＲ
弁）を設けた排気ガス還流装置は一般に知られている。
この装置では、排気ガス還流通路が開いているときに、
排気圧力と吸気圧力との圧力差によって排気ガスが吸気
通路に送られるので、排気ガス還流作用を確保するには
排気圧力が吸気圧力よりも充分に高くなければならな
い。ところが、吸気通路に機械式過給機が設けられて、
その過給機下流に排気ガスが還流されるようになってい
るエンジンにおいては、エンジンの高負荷、高回転側に
運転状態が変化したときに、過給機の作動による過給機
下流の吸気圧力（過給圧）の上昇が排気圧力の上昇より
も大きいため、排気通路に特別な手段を設けない限り、
上記吸気圧力が排気圧力より高くなって排気ガス還流が
困難になる場合がある。

【０００３】このため、例えば実開昭６０−１８３２６
２号公報に示されるように、機械式過給機付エンジンの
排気ガス還流装置において、排気ガス還流通路接合部よ
り下流の排気通路に絞り弁を設け、排気通路を絞ること
により、排気ガス還流通路に作用する排気圧力を上昇さ
せることができるようにしたものがある。この装置によ
ると、高過給時にも、上記のように排気通路が絞られて
排気圧力が高められることで排気圧力と吸気圧力との圧
力差が充分に得られ、排気ガスの還流が可能となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されるよ
うな従来の装置では、過給領域で排気ガスの還流が行わ
れる。しかし、過給領域のうちでも、全負荷に近い高負
荷領域あるいは高回転領域では、吸・排気弁の開弁期間
オーバラップ量との関係もあるが、上記排気圧力を高く
すると、内部ＥＧＲの増加による燃焼室内の温度上昇や
掃気性の低下を招くことがあり、充填効率および耐ノッ
ク性等の面で問題となる場合がある。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑み、機械式過給
機の下流の吸気圧力が高くなるときにも排気ガスの還流
を可能にする一方、高負荷領域等における掃気性および
充填効率の向上、耐ノック性の向上等の要求を満足する
ことができる機械式過給機付エンジンの排気ガス還流装
置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路に機
械式過給機を設け、排気通路と上記機械式過給機より下
流の吸気通路との間に排気ガス還流通路を接続し、この
通路中に制御弁を設けた機械式過給機付エンジンの排気
ガス還流装置において、排気ガス還流通路に作用する排
気圧力を昇圧可能とする排気圧力可変手段と、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、このエンジ
ン運転状態検出手段の出力に基づき、過給機下流の吸気
圧力が大気圧よりも高い過給領域内で全負荷よりも所定
量だけ低い設定負荷を基準として、少なくとも低回転域
における上記設定負荷より低負荷側の運転領域では排気
圧力を上昇させるとともに上記制御弁を開き、設定負荷
以上の高負荷運転領域では排気圧力を低下させるよう
に、上記排気圧力可変手段および上記制御弁を制御する
排気還流制御手段とを設けたものである。

【０００７】この構成において、上記排気還流制御手段
が、高回転域では排気圧力を低下させるものであること
が好ましい（請求項２）。

【０００８】また、請求項１に記載の構成に加え、吸・
排気弁の開弁期間オーバラップ量を可変とするバルブオ
ーバラップ可変手段と、設定負荷付近を境に低負荷側で
はオーバラップ量を小、高負荷側ではオーバラップ量を
大とするように上記バルブオーバラップ可変手段を制御
するバルブオーバラップ制御手段とを設けることが好ま
しい（請求項３）。

【０００９】請求項４に記載の発明は、エンジンの吸気
通路に機械式過給機を備えるとともに、排気通路と上記
機械式過給機より下流の吸気通路とを接続する排気ガス
還流通路を備え、この通路中に制御弁を具備した機械式
過給機付エンジンの排気ガス還流装置において、排気ガ
ス還流通路に作用する排気圧力を上昇可能とする排気圧
力可変手段と、エンジンの運転状態を検出する運転状態
検出手段と、このエンジン運転状態検出手段の出力に基
づき、設定回転数までの低回転域では排気圧力を上昇さ
せるとともに上記制御弁を開き、設定回転数以上の高回
転域では排気圧力を低下させるように、上記排気圧力可
変手段および上記制御弁を制御する排気還流制御手段と
を設けたものである。

【００１０】この構成に加え、吸・排気弁の開弁期間オ
ーバラップ量を可変とするバルブオーバラップ可変手段
と、少なくとも低回転域ではオーバラップを小、高回転
高負荷の運転領域ではオーバラップを大とするように上
記バルブオーバラップ可変手段を制御するバルブオーバ
ラップ制御手段とを設けることが好ましい（請求項
５）。

【００１１】請求項１または請求項４に記載の装置にお
いて、吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも所定量遅角
もしくは進角させた時期に設定することが好ましい（請
求項６）。

【００１２】また、排気圧力可変手段を排気通路の触媒
の下流に設けることが好ましい（請求項７）。

【００１３】また、上記排気圧力可変手段が可変サイレ
ンサであることが好ましい（請求項８）。

【００１４】

【作用】上記構成によれば、過給機下流の吸気圧力が高
くなる過給領域でも、排気圧力が高められることで排気
ガスの還流が可能となるが、全負荷およびこれに近い高
負荷あるいは高回転領域では、排気ガスの還流が停止さ
れ、過給による掃気が促進される。また、このような領
域において上記オーバラップ量が大きくなるようにして
おけば、掃気作用が一層高められる。

【００１５】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による排気ガス還流装置を備え
たエンジン全体を示している。図示のエンジンはＶ形エ
ンジンであって、エンジン本体１は、シリンダブロック
２とその上方の一対のシリンダヘッド３と各シリンダヘ
ッド３上のヘッドカバー４等からなり、一対のバンク１
ａ，１ｂを有している。各バンク１ａ，１ｂには複数の
気筒が配設され、各気筒内のピストン５上方に燃焼室６
が形成されている。また、シリンダブロック２の下方部
にはクランク軸７が配置されている。

【００１６】上記燃焼室６には、吸気ポート９および排
気ポート１０が開口し、吸気ポート９には吸気通路１１
の下流側の各独立吸気通路１１ａが接続され、排気ポー
ト１０には排気通路１２の上流側のバンク別の排気マニ
ホールド１３に設けられた独立吸気通路が接続されてい
る。上記吸気ポート９に対し、燃料を噴射供給するイン
ジェクタ１４が具備されている。また、上記各吸気ポー
ト９および排気ポート１０には吸気弁１５および排気弁
１６がそれぞれ具備されている。上記吸気弁１５および
排気弁１６は動弁機構により開閉作動されるが、さらに
当実施例では、バルブオーバラップ可変手段としてのバ
ルブタイミング可変機構１７が排気弁１６に対する動弁
機構に組み込まれている。このバルブタイミング可変機
構１７は、排気弁１６のバルブタイミングを変えること
により吸・排気弁の開弁期間オーバラップ量を変えるも
ので、その具体的構造は従来から種々知られているため
に省略するが、例えばカムシャフトとカムプーリとの間
に組み込まれてカムプーリに対するカムシャフトの位相
を変更することができるようになっている。

【００１７】上記吸気通路１１は上流部に共通吸気通路
１１ｂを有し、この共通吸気通路１１ｂには、上流側か
らエアクリーナ２１、エアフローメータ２２、スロット
ル弁２３、過給機２４およびインタークーラ２５が配設
されており、インタークーラ２５より下流側部分が２つ
の通路１１ｃに分かれてバンク別のサージタンク２６に
それぞれ接続され、バンク毎にこの各サージタンク２６
に前記各独立吸気通路１１ａの上流端部が連結されてい
る。上記過給機２４は、クランク軸７の回動力がベルト
２７を介して伝達されることにより作動される機械式過
給機であり、特にリショルム型の内部圧縮型過給機が用
いられている。

【００１８】上記インタークーラ２５と各サージタンク
２６との間の２つの通路１１ｃは連通部２８によって互
いに連通されている。過給機２４より上流でスロットル
弁２３の下流の吸気通路と上記連通部２８との間には、
過給機２４およびインタークーラ２５をバイパスする過
給機バイパス通路２９が設けられている。この過給機バ
イパス通路２９には、ソレノイドバルブ３０を介して導
かれる吸気圧力により作動されるアクチュエータ弁３１
が設けられており、運転状態に応じてソレノイドバルブ
３０が制御されることによりアクチュエータ弁３１が開
閉される。例えば、低負荷時には過給機２４の駆動が停
止されるとともにアクチュエータ弁３１が開作動される
ことにより、吸気が過給機２４をバイパスしてエンジン
本体１に供給されるようになっている。また、過給機２
４より下流でインタークーラ２５より上流の吸気通路と
上記連通部２８との間には、インタークーラ２５をバイ
パスするインタークーラバイパス通路３２が設けられ、
このインタークーラバイパス通路３２中に、アクチュエ
ータ（図示せず）により運転状態に応じて開閉作動され
る開閉弁３３が設けられている。そして、例えば過給に
よる吸気温度の上昇が比較的小さい中負荷程度までの運
転領域では、上記開閉弁３３が開かれて、過給気がイン
タークーラバイパス通路３２を通ってエンジン本体１に
供給されるようになっている。

【００１９】上記排気通路１２と過給機２４より下流の
吸気通路１１との間には、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通
路）３５が設けられている。このＥＧＲ通路３５は、例
えば一端が排気マニホールド１３の集合部に接続される
とともに、他端がインタークーラ２４の下流の通路１１
ｃもしくは連通部２８に接続されている。このＥＧＲ通
路３５には、制御信号に応じて作動するＥＧＲ弁（制御
弁）３６が設けられている。

【００２０】また、排気通路１２には、排気浄化用の触
媒装置３８が設けられるとともに、ＥＧＲ通路３５に作
用する排気圧力を昇圧可能とする排気圧力可変手段が設
けられている。当実施例では、可変サイレンサ４０を用
いて排気圧力可変手段を構成している。すなわち、上記
可変サイレンサ４０は、排気流通経路および流通面積を
変更することにより消音機能を調整するもので、例えば
第１，第２の２つの出口管４１，４２を有し、入り口部
４３からサイレンサ４０内に流入する排気ガスが、第１
出口管４１へは比較的短い経路を通って導かれ、第２出
口管４２へは比較的長い経路を通って導かれるように、
内部通路が構成されるとともに、第１出口管４１に、制
御信号に応じてアクチュエータ４４により開閉作動され
るシャッター弁４５を備えている。そして、シャッター
弁４５が開かれると両出口管４１，４２から排気ガスが
排出されることにより流通抵抗が小さくなって排気圧力
が低下し、シャッター弁４５が閉じられると第２出口管
４２のみから排気ガスが排出されることにより流通抵抗
が大きくなって排気圧力が高くなる。この可変サイレン
サ４０の構造そのものは従来から知られているため、そ
の詳細については省略する。

【００２１】上記可変サイレンサ４０は、触媒装置３８
よりも下流に設けられている。上記バルブタイミング可
変機構１７、ＥＧＲ弁３６および上記シャッター弁４５
のアクチュエータ４４は、マイクロコンピュータ等で構
成されるＥＣＵ（コントロールユニット）５０により制
御される。このＥＣＵ５０には、上記エアフローメータ
２２からの吸入空気量検出信号、エンジン回転数センサ
５１からのエンジン回転数検出信号等の、運転状態を検
出するための信号が入力される。

【００２２】図２に示すように、上記ＥＣＵ５０は、エ
ンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段５２と、
運転状態に応じて排気圧力の制御およびＥＧＲ弁３６の
制御を行う排気還流制御手段５３と、運転状態に応じて
バルブオーバラップ量を制御するバルブオーバラップ制
御手段５４とを含んでいる。すなわち、ＥＣＵ５０は、
エンジン１回転当たりに吸入空気量に基づいて求められ
る吸気充填量などのエンジン負荷相当量とエンジン回転
数とでエンジン運転状態を調べることにより、運転状態
検出手段５２としての機能を果たす。さらに、例えば後
述の図４に示す領域設定に基づき、運転状態に応じた排
気圧力の制御信号およびＥＧＲ弁制御信号を上記アクチ
ュエータ４４およびＥＧＲ弁３６に出力することにより
排気還流制御手段５３としての機能を果たし、また、運
転状態に応じたバルブオーバラップ制御信号をバルブタ
イミング可変機構１７に出力することにより、バルブオ
ーバラップ制御手段５４としての機能を果たすようにな
っている。

【００２３】図３は吸気弁１５および排気弁１６のバル
ブ開閉タイミングを示している。この図に示すように、
吸気弁１５は、吸気行程のＴＤＣ（上死点）直前に開か
れて、ＢＤＣ（下死点）よりも所定量遅い時期に閉じら
れ、例えば開時期ＩＯがＢＴＤＣ２°、閉時期ＩＣがＡ
ＢＤＣ８０°とされている。一方、排気弁１６は吸気弁
１５とのバルブオーバラップ量が小さい第１のタイミン
グ（実線）と上記バルブオーバラップ量が大きい第２の
タイミング（破線）とに切換えられ、例えば第１のタイ
ミングでは開時期ＥＯ１がＢＢＤＣ６０°、閉時期ＥＣ
１がＡＴＤＣ５°とされ、第２のタイミングでは開時期
ＥＯ２がＢＢＤＣ４０°、閉時期ＥＣ２がＡＴＤＣ２５
°とされている。

【００２４】図４はＥＣＵ５０において設定された制御
領域を示す。この図において、Ｌａは排気圧力を負荷に
応じて切換えるための設定負荷のラインであり、この設
定負荷Ｌａは、過給機下流の吸気圧力が大気圧よりも高
い過給領域内（図４中に一点鎖線で示す０mmHgのライン
よりも上）で、全負荷よりも所定量だけ低い負荷とされ
ており、少なくとも低回転域における上記設定負荷より
低負荷側の運転領域が排気圧力上昇領域とされる。当実
施例では、設定負荷Ｌａ以下で、かつ設定回転数Ｎａ以
下の領域が排気圧力上昇領域Ａ（図４中に斜線を付して
示す）とされている。例えば、全負荷では吸気圧力が７
００mmHgであるのに対して上記設定負荷Ｌａは４００〜
５００mmHgの吸気圧力に相当する程度とされ、また上記
設定回転数Ｎａは２５００〜３０００ｒｐｍ程度とされ
る。また、バルブオーバラップ量の切換えは、上記設定
負荷Ｌａと同一もしくはその近傍の負荷のラインＬｂを
境に行われるように設定される。

【００２５】このように設定された制御領域は予めＥＣ
Ｕ５０内にマップとして記憶されている。そしてＥＣＵ
５０は、検出された運転状態と上記マップとの照合に基
づき、上記排気圧力上昇領域Ａでは上記シャッター弁４
５を閉じることにより排気圧力を上昇させ、それ以外の
領域Ｂでは、上記シャッター弁４５を開くことにより排
気圧力を低下させるように制御するとともに、上記ＥＧ
Ｒ弁３６を少なくとも上記排気圧力上昇領域Ａで開き、
例えばこの領域Ａで開いてそれ以外の領域Ｂで閉じる。
また、上記設定負荷Ｌａと同一もしくはこれに近似する
負荷のラインＬｂを境にこれより低負荷側ではバルブオ
ーバラップ量を小とし、高負荷側ではバルブオーバラッ
プ量を大とするように、バルブタイミング可変機構１７
を切換えるようになっている。

【００２６】このような当実施例の装置の作用を、図５
も参照しつつ説明する。

【００２７】図５は、吸気行程から圧縮行程にかけての
シリンダ内温度の変化を示し、この図において、実線
は、機械式過給機２４およびインタークーラ２５を具備
するとともに吸気弁１５が遅閉じ（吸気弁閉時期がＢＤ
Ｃよりも大きく遅角）に設定されている当実施例の装置
による場合の温度変化であり、また、破線は、吸気弁を
遅閉じとしないノーマルタイミングで無過給のエンジン
による場合の温度変化である。

【００２８】ノーマルタイミングの無過給エンジンの場
合、シリンダ内温度がＢＤＣ付近から圧縮につれて上昇
していく。これに対し、当実施例の装置によると、過給
機２４からインタークーラ２５を通った吸気が供給され
ているとき、過給による吸気温度の上昇はインタークー
ラ２５により引き下げられることから吸気行程でのシリ
ンダ内温度は無過給エンジンの場合と同程度であり、か
つ、吸気弁１５が開かれている間は温度が低くてＢＤＣ
よりかなり遅い吸気弁閉時期から温度が上昇する。ま
た、過給により吸気密度は高められる。従って、過給機
２４およびインタークーラ２５の使用と吸気弁遅閉じ設
定との組合せにより、シリンダ内温度の過度の上昇を招
かない範囲で吸気充填量を高めることができる。なお、
吸気弁遅閉じ設定とすると、従来から知られているよう
に低・中負荷領域ではポンピングロスを低減する作用も
得られる。

【００２９】そしてこのようにした場合、図４のよう
に、過給機下流の吸気圧力が大気圧となる負荷は全負荷
の半分程度のところであって、上記吸気圧力が大気圧以
上となる過給領域は広く存在する。そこで、過給領域の
うちでも設定回転数Ｎａより低回転の領域における設定
負荷Ｌａより低負荷側の領域では、可変サイレンサ４０
のシャッター弁４５が閉じられることで排気圧力が高め
られ、排気圧力と吸気圧力との圧力差が確保されて、Ｅ
ＧＲが行われる。これにより、ＮＯｘが低減され、エミ
ッションが良好となる。

【００３０】一方、設定負荷Ｌａよりも高負荷側の領域
では、上記シャッター弁４５が開かれることで排気圧力
が低くされるとともにＥＧＲ弁３６が閉じられて、ＥＧ
Ｒが停止され、かつ、排気圧力の低下により内部ＥＧＲ
も減少する。これにより、全負荷に近い高負荷領域で
は、過給気の供給が促進されて充填効率が高められる。
また、上記のように吸気弁遅閉じ設定によってシリンダ
内温度の上昇が抑えられ、さらに、掃気により燃焼室内
残留ガスが少なくなれば残留ガスによる温度上昇も避け
られることから、耐ノック性が高められる。

【００３１】また、この高負荷領域でバルブオーバラッ
プ量が大きくされることにより、過給気によるシリンダ
内残留ガスの掃気作用が大幅に高められる。

【００３２】設定回転数以上の高回転領域でも排気圧力
が低くされるとともにＥＧＲ弁３６が閉じられ、高回転
側での吸入空気量が確保される。

【００３３】このようにして、運転状態に応じたＥＧＲ
の制御およびバルブオーバラップ量の制御が行われる。
また、当実施例では、排気圧力可変手段として可変サイ
レンサ４０が利用される。そして、低回転領域の低負荷
側や高回転領域でシャッター弁４５が閉じられ、高負荷
側や高回転側の領域でシャッター弁４５が開かれること
は、可変サイレンサ４０の本来の機能をも満足するもの
であり、可変サイレンサ４０の機能とＥＧＲ制御とが両
立される。

【００３４】また、排気浄化用の触媒３８の下流に排気
圧力可変手段が設けられていることにより、冷間の低負
荷時などには排気圧力が高められることで触媒の暖機を
促進する作用も得られる。

【００３５】図６は領域設定についての別の実施例を示
している。この例においては、設定回転数Ｎａまでの低
回転領域（斜線を付した領域）では排気圧力を上昇させ
ることによりＥＧＲを行わせ、設定回転数Ｎａ以上の高
回転領域では排気圧力を低下させるとともにＥＧＲ弁３
６を閉じることによりＥＧＲを停止するように、シャッ
ター弁４５およびＥＧＲ３６に対する制御領域が設定さ
れている。また、バルブタイミング可変機構１７に対し
ては、上記低回転領域と上記高回転領域のうちの設定負
荷（破線で示すライン）より低負荷側の領域ではオーバ
ラップ量を小とし、上記設定回転数Ｎａ以上かつ設定負
荷以上の高回転高負荷領域ではオーバラップ量を大とす
るように設定されている。装置のハード構成は第１の実
施例と同様である。

【００３６】この実施例によると、エンジンの低回転高
負荷領域ではノッキング抑制のためにＥＧＲが行われ
る。すなわち、ＥＧＲ通路３５を通る間にＥＧＲガスが
充分冷却されれば、この外部ＥＧＲはノッキング抑制に
有効なものとなる。そこで、ＮＯｘ低減と低回転高負荷
でのノッキング抑制のため、低回転領域では全負荷にま
でわたってＥＧＲが行われる。また、これに対応して、
温度の高い内部ＥＧＲは少なくするように低回転領域で
は全負荷までバルブオーバラップ量が小さくされる。

【００３７】この実施例でも、高回転高負荷の領域で
は、ＥＧＲが停止され、かつ、バルブオーバラップ量が
大きくされることにより、掃気性が高められる。

【００３８】なお、本発明の装置の具体的構造は上記実
施例に限定されず、種々変更可能である。

【００３９】例えば、排気圧力可変手段としては、各気
筒の排気ポートから排気集合部までの長さを変更可能と
することなどで排気の動的効果を調節可能とする切換手
段、あるいは排気通路を絞る絞り弁等を採用してもよ
い。

【００４０】また、上記実施例では吸気弁１５の開時期
を、ＢＤＣよりも大きく遅角させた遅閉じに設定してい
るが、ＢＤＣよりも大きく進角させた早閉じとしても、
同様の作用が得られる。つまり、早閉じとしてもポンピ
ングロス低減作用が得られることは従来から知られてい
るところであり、また、早閉じとした場合のシリンダ内
温度は、図５中に二点鎖線で示すように、閉弁後に断熱
膨張でいったん低下してからＢＤＣ後に上昇して、結果
的に遅閉じの場合と同等となる。

【００４１】

【発明の効果】請求項１の発明は、機械式過給機付エン
ジンの排気ガス還流通路に作用する排気圧力を昇圧可能
とする排気圧力可変手段と、排気還流制御手段とを備
え、この排気還流制御手段は、過給領域内で全負荷より
も所定量だけ低い設定負荷を基準にこれより低負荷側で
排気圧力を上昇させるとともに排気ガス還流通路の制御
弁を開き、上記設定負荷以上の高負荷領域で排気圧力を
低下させるようにしているため、機械式過給機下流の吸
気圧力が高くなる過給領域でも排気ガスの還流が可能と
なり、しかも、全負荷に近い高負荷領域では掃気性、充
填効率を高め、出力性能を向上することができる。

【００４２】さらに、請求項２のように、高回転域で排
気圧力を低下させれば、高回転域でも吸気量を確保する
ことができる。

【００４３】請求項１の構成に加えて吸・排気弁のバル
ブオーバラップ量を上記設定負荷付近を境に低負荷側で
小、高負荷側で大としておけば、高負荷側での掃気性向
上等の効果をより一層高めることができる。

【００４４】また、請求項４の発明によると、機械式過
給機付エンジンの排気ガス還流装置に作用する排気圧力
を昇圧可能とする排気圧力可変手段と、排気還流制御手
段とを備え、この排気還流制御手段は、設定回転数まで
の低回転域では排気圧力を上昇させるとともに排気ガス
還流通路の制御弁を開き、設定回転数以上の高回転域で
は排気圧力を低下させるようにしているため、機械式過
給機下流の吸気圧力が高くなる過給領域でも排気ガスの
還流が可能となり、低回転高負荷領域でのノッキング抑
制効果も得られ、しかも、高回転域での掃気性、充填効
率を高めることができる。

【００４５】請求項４の構成に加えて、吸・排気弁のバ
ルブオーバラップ量を少なくとも低回転域で小、高回転
高負荷域で大としておけば（請求項５）、高回転高負荷
での掃気性向上等の効果をより一層高めることができ
る。

【００４６】吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも所定
量遅角もしくは進角させた時期に設定しておけば（請求
項６）、シリンダ内温度の上昇を抑制しつつ高い過給圧
を供給することができ、このようにした場合に、請求項
１または請求項４のような構成による所定の領域でのＥ
ＧＲの確保、高負荷域や高回転域での掃気性向上等の効
果が有効に発揮される。

【００４７】排気圧力可変手段を排気通路の触媒の下流
に設けておけば（請求項７）、冷間時に触媒の暖機を促
進することができる。

【００４８】排気圧力可変手段に可変サイレンサを用い
れば（請求項８）、排気圧力可変手段として格別の部材
を必要とせずに構造が簡単となり、かつ、排気サイレン
サの機能を満足しつつ、効果的なＥＧＲの制御を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による排気ガス還流装置を備
えた機械式過給機付エンジン全体の概略図である。

【図２】制御系統の機能ブロック図である。

【図３】吸・排気弁の作動タイミングを示す説明図であ
る。

【図４】排気可変手段、ＥＧＲ弁およびバルブタイミン
グ可変手段に対する制御領域のマップを示す図である。

【図５】シリンダ内の温度変化を示す図である。

【図６】制御領域のマップの別の例を示す図である。

【符号の説明】

１エンジン本体１１吸気通路１２排気通路１７バルブタイミング可変機構２４機械式過給機３５ＥＧＲ通路３６ＥＧＲ弁３８触媒４０可変サイレンサ５０ＥＣＵ５２運転状態検出手段５３排気還流制御装置５４オーバラップ制御手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】エンジンの吸気通路に機械式過給機を設
け、排気通路と上記機械式過給機より下流の吸気通路と
の間に排気ガス還流通路を接続し、この通路中に制御弁
を設けた機械式過給機付エンジンの排気ガス還流装置に
おいて、排気ガス還流通路に作用する排気圧力を昇圧可
能とする排気圧力可変手段と、エンジンの運転状態を検
出する運転状態検出手段と、このエンジン運転状態検出
手段の出力に基づき、過給機下流の吸気圧力が大気圧よ
りも高い過給領域内で全負荷よりも所定量だけ低い設定
負荷を基準として、少なくとも低回転域における上記設
定負荷より低負荷側の運転領域では排気圧力を上昇させ
るとともに上記制御弁を開き、設定負荷以上の高負荷運
転領域では排気圧力を低下させるように、上記排気圧力
可変手段および上記制御弁を制御する排気還流制御手段
とを設けたことを特徴とする機械式過給機付エンジンの
排気ガス還流装置。
【請求項２】排気還流制御手段が、高回転域では排気
圧力を低下させるものである請求項１記載の機械式過給
機付エンジンの排気ガス還流装置。
【請求項３】吸・排気弁の開弁期間オーバラップ量を
可変とするバルブオーバラップ可変手段と、設定負荷付
近を境に低負荷側ではオーバラップ量を小、高負荷側で
はオーバラップ量を大とするように上記バルブオーバラ
ップ可変手段を制御するバルブオーバラップ制御手段と
を設けた請求項１記載の機械式過給機付エンジンの排気
ガス還流装置。
【請求項４】エンジンの吸気通路に機械式過給機を備
えるとともに、排気通路と上記機械式過給機より下流の
吸気通路とを接続する排気ガス還流通路を備え、この通
路中に制御弁を具備した機械式過給機付エンジンの排気
ガス還流装置において、排気ガス還流通路に作用する排
気圧力を上昇可能とする排気圧力可変手段と、エンジン
の運転状態を検出する運転状態検出手段と、このエンジ
ン運転状態検出手段の出力に基づき、設定回転数までの
低回転域では排気圧力を上昇させるとともに上記制御弁
を開き、設定回転数以上の高回転域では排気圧力を低下
させるように、上記排気圧力可変手段および上記制御弁
を制御する排気還流制御手段とを設けたことを特徴とす
る機械式過給機付エンジンの排気ガス還流装置。
【請求項５】吸・排気弁の開弁期間オーバラップ量を
可変とするバルブオーバラップ可変手段と、少なくとも
低回転域ではオーバラップを小、高回転高負荷の運転領
域ではオーバラップを大とするように上記バルブオーバ
ラップ可変手段を制御するバルブオーバラップ制御手段
とを設けた請求項４記載の機械式過給機付エンジンの排
気ガス還流装置。
【請求項６】吸気弁の閉弁時期を吸気下死点よりも所
定量遅角もしくは進角させた時期に設定した請求項１ま
たは４に記載の機械式過給機付エンジンの排気ガス還流
装置。
【請求項７】排気圧力可変手段を排気通路の触媒の下
流に設けた請求項１または４に記載の機械式過給機付エ
ンジンの排気ガス還流装置。
【請求項８】排気圧力可変手段が可変サイレンサであ
ることを特徴とする請求項１または４に記載の機械式過
給機付エンジンの排気ガス還流装置。