JPH08177597A - 過給機付エンジンの排気還流制御装置 - Google Patents

過給機付エンジンの排気還流制御装置

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JPH08177597A
JPH08177597A JP6316655A JP31665594A JPH08177597A JP H08177597 A JPH08177597 A JP H08177597A JP 6316655 A JP6316655 A JP 6316655A JP 31665594 A JP31665594 A JP 31665594A JP H08177597 A JPH08177597 A JP H08177597A
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valve
egr
supercharger
passage
pressure
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Junzo Sasaki
潤三 佐々木
Tsunehiro Mori
恒寛 森
Hirohide Abe
博英 阿部
Tomomi Oshima
智巳 大島
Yukio Misaki
幸男 見崎
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Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 過給機上流に排気ガスを導くEGR通路の流
通抵抗が変化した場合でも、過給圧の変動を防止しつ
つ、EGR率の変化を抑制し、EGRによるNOx低減
等の効果を維持する。 【構成】 過給機7をバイパスするバイパス通路11に
バイパスバルブ12を設け、過給機上流に排気ガスを導
くEGR通路32にEGRバルブ35を設けるととも
に、過給機下流の吸気圧力がスロットル開度に応じた目
標圧力となるように上記バイパスバルブ12を制御する
バイパスバルブ制御手段と、上記バイパスバルブ12の
開度が小さくなるにつれてEGRバルブ35の開度が大
きくなるようにバイパスバルブ12に対応させてEGR
バルブ35を作動するEGRバルブ調節手段39とを設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路に配置した過
給機をバイパスするバイパス通路を形成してこのバイパ
ス通路にバイパスバルブを設ける一方、過給機上流の吸
気通路に排気ガスを導くEGR通路を設けた過給機付エ
ンジンの排気還流制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動車等のエンジンにおいて、NOx低
減等のために吸気系に排気ガスを還流する所謂EGRは
一般に行われているが、吸気通路に過給機(とくに機械
式過給機)を備えたエンジンでは、過給機より下流にE
GRガスを導入すると高負荷時には過給機下流の吸気圧
力が高くなるのでEGRガスの導入が困難となる。
【0003】このため、例えば特開平5−86949号
公報に示されるように、吸気通路に過給機を備えたエン
ジンにおいて、過給機より上流の吸気通路にEGRガス
を導くEGR通路を設けたものが知られている。すなわ
ち、この公報に示された過給機付エンジンでは、吸気通
路のスロットル弁の下流に機械式過給機を設けるととも
に、過給機下流の吸気通路に比較的高温のEGRガスを
導く第1EGR通路と、スロットル弁と過給機との間の
吸気通路に比較的低温のEGRガスを導く第2EGR通
路とを配設し、各EGR通路にEGRバルブを設け、運
転状態に応じて各EGRバルブを制御することにより、
低負荷域では第1EGR通路からEGRを行い、高負荷
域では第2EGR通路からEGRを行うようにしてい
る。この過給機付エンジンによると、高負荷域でもEG
RによるNOx低減効果が得られ、かつ高負荷時の排気
温度上昇を抑制する作用も得られる。
【0004】また、この種の過給機付エンジンでは、通
常、上記公報にも示されるように、過給機をバイパスす
るバイパス通路を形成し、このバイパス通路にバイパス
バルブを設け、低負荷時にはバイパスバルブを開くこと
により過給機から吐出された吸気を過給機上流にリサー
キュレートして、過給機下流の圧力を調整するようにし
ている。
【0005】上記バイパスバルブの開度はスロットル開
度等に応じて調節され、例えば特開平3−222819
号公報に示された装置では、バイパス通路に配置した弁
体とアクチュエータとでバイパスバルブを構成し、上記
弁体に作用する力のうちで過給機下流の圧力による力に
対してこれに釣り合う力が上記アクチュエータで生成さ
れるようにし、スロットル弁と過給機との間の吸気負圧
が上記弁体に開方向に作用するようにしている。この装
置によると、スロットル開度が小さくて上記吸気負圧が
大きい低負荷域ではバイパスバルブが全開とされ、スロ
ットル開度が大きくなるにつれて上記吸気負圧が小さく
なることでバイパスバルブの開度が次第に小さくなり、
スロットル弁が全開近くまで開くとバイパスバルブが閉
じられ、このようなバイパスバルブの作動によりスロッ
トル開度ないし吸気負圧に対応して過給圧が調節され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記の特開平5−86
949号公報に示されるように過給機上流の吸気通路に
EGRガスを導入するEGR通路を備えた過給機付エン
ジンにおいては、EGRバルブへのカーボンの付着等に
よってEGR通路の流通抵抗が変化した場合に、次のよ
うな問題を生じる。
【0007】すなわち、上記EGR通路に設けられたE
GRバルブの開度は運転状態に応じてコントロールさ
れ、これによって適度のEGR率(吸入空気量に対する
EGR量の割合)が得られるようにEGR量が調節され
るが、カーボン付着等によりEGR通路の流通抵抗が大
きくなった場合には、EGR量が減少してEGR率が低
下することにより、NOx低減効果や排気ガス温度上昇
抑制効果が損なわれる。またこの場合に、上記特開平3
−222819号公報に示されるようにバイパス通路の
バイパスバルブがスロットル弁と過給機との間の吸気負
圧に応じて作動するようになっているものでは、スロッ
トル弁と過給機との間に導入されるEGR量の減少によ
り吸気負圧が大きくなり、これに伴ってバイパスバルブ
開度が大きくなって過給圧が低下する傾向も生じる。
【0008】ところで、上記バイパスバルブによる過給
圧のコントロールをより高精度に行う方法として、過給
圧の目標値をスロットル開度に応じて設定し、この目標
値と圧力センサで検出した過給圧との比較に基づき、過
給圧が目標値となるようにバイパスバルブをフィードバ
ック制御することが考えられる。このようにすれば、上
記のようにEGR通路の流通抵抗の増大に起因してEG
R量が減少した場合に、過給圧を目標値に維持するフィ
ードバック制御が行われるので過給圧の低下は避けられ
る。しかし、EGR量が減少分だけ新気の量が増加する
ことになるので、EGR率はより大きく低下してしまう
という問題が生じる。
【0009】本発明は、上記の事情に鑑み、EGRバル
ブへのカーボンの付着等によってEGR通路の流通抵抗
が変化した場合でも、過給圧の変動を防止し、しかも、
EGR率の変化を抑制し、EGRによるNOx低減等の
効果を維持することができる過給機付エンジンの排気還
流制御装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
吸気通路に過給機を配置し、この過給機をバイパスする
バイパス通路を形成し、このバイパス通路に開度変更可
能なバイパスバルブを設ける一方、上記過給機より上流
の吸気通路に排気ガスを導くEGR通路を設けた過給機
付エンジンにおいて、過給機下流の吸気圧力がスロット
ル開度に応じた目標圧力となるように上記バイパスバル
ブを制御することによりスロットル開度の変化に対応さ
せて過給機下流の吸気圧力を変化させるバイパスバルブ
制御手段と、上記EGR通路に設けた開度変更可能なE
GRバルブと、上記バイパスバルブの開度が小さくなる
につれて上記EGRバルブの開度が大きくなるようにバ
イパスバルブに対応させてEGRバルブを作動するEG
Rバルブ調節手段とを設けたものである。
【0011】請求項2に係る発明は、上記請求項1に係
る発明の装置において、上記バイパスバルブおよび上記
EGRバルブをそれぞれ作動圧力に応じて開閉作動する
圧力応動式のバルブとし、上記バイパスバルブに対する
作動圧力供給系統に、上記バイパスバルブ制御手段によ
り制御されて作動圧力を調節するソレノイドバルブを設
ける一方、上記ソレノイドバルブにより調節された作動
圧力をEGRバルブにも導き、かつ、このEGRバルブ
に対して作動圧力を、作動圧力に応じたバルブ開閉の方
向が上記バイパスバルブとは逆となる方向に作用させる
ようにすることにより、EGRバルブ調節手段を構成し
たものである。
【0012】請求項3に係る発明は、上記請求項1また
は2に係る発明の装置において、過給機下流の圧力が最
大過給圧に近い圧力となるまでスロットル開度の変化に
応じて上記バルブバルブの開度がリニアに変化するよう
に上記バイパスバルブ制御手段による制御特性を設定す
るとともに、上記バルブバルブの開度がリニアに変化す
る運転領域で上記バイパスバルブに対応させたEGRバ
ルブの作動を行うようにEGRバルブ調節手段を構成し
たものである。
【0013】
【作用】請求項1に係る発明の装置によると、上記バイ
パスバルブ制御手段によりスロットル開度が小さくて目
標圧力が低いときには上記バイパスバルブの開度が大き
くされ、スロットル開度が大きくて目標圧力が高いとき
には上記バイパスバルブの開度が小さくされるというよ
うに、スロットル開度に応じた要求トルクに見合う過給
圧(過給機下流の圧力)が得られるようにバイパスバルブ
が制御されるとともに、上記EGRバルブ調節手段によ
り、バイパスバルブに対応させたEGRバルブの作動が
行われることによりEGR量が調整される。そして、E
GRバルブへのカーボンの付着等によってEGR通路の
流通抵抗が増大してEGR量が減少する傾向が生じたと
きには、上記バイパスバルブ制御手段によりバイパスバ
ルブの開度が小さくされて過給圧が目標圧力に維持され
るとともに、これに対応して上記EGRバルブの開度が
大きくなることにより、EGR量の減少が抑制される。
【0014】請求項2に係る発明の装置によると、バイ
パスバルブに対する作動圧力供給系統に設けられたソレ
ノイドバルブが制御されることによって上記のようなバ
イパスバルブの制御が行われるとともに、上記ソレノイ
ドバルブにより調節された作動圧力がEGRバルブの作
動にも利用され、かつ、上記作動圧力に応じたバルブ開
閉の方向がバイパスバルブとEGRバルブとで逆方向と
なることにより、バイパスバルブの開度が小さくなるに
つれてEGRバルブの開度が大きくなるような作動が行
われる。
【0015】請求項3に係る発明の装置によると、過給
機下流の圧力が最大過給圧に近い圧力となるまでの、上
記バルブバルブの開度がリニアに変化する運転領域にお
いて、上記のようにEGR通路の流通抵抗が増加したと
きにそれに応じたバイパスバルブおよびEGRバルブの
開度変化により過給圧を目標過給圧に維持するとともに
EGR量の減少を抑制する作用が、有効に得られる。
【0016】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図1は排気還流装置を含む過給機付エンジンの概略を示
し、この図において、1はエンジン本体、2は吸気通
路、3は排気通路である。
【0017】上記吸気通路2には、上流側から順にエア
クリーナ4、エアフローメータ5、スロットル弁6、過
給機7、インタークーラ8、サージタンク9、燃料噴射
弁10が配設されている。上記過給機7は、図示の例で
はリショルム型過給機等の機械的過給機とされ、図外の
ベルト等の伝動手段を介してエンジン出力軸により機械
的に駆動されるようになっている。
【0018】また、上記吸気通路2には上記過給機7を
バイパスするバイパス通路11が付設されている。この
バイパス通路11は、一端側が過給機7より下流の吸気
通路(例えばサージタンク9)に接続されるとともに、
他端側が過給機7より上流でスロットル弁6より下流の
吸気通路に接続されている。そしてこのバイパス通路1
1には開度変更可能なバイパスバルブ12が介設されて
いる。
【0019】上記バイパスバルブ12は、バイパス通路
11に形成されたハウジング13内に弁体14を有する
とともに、この弁体14を作動するアクチュエータ15
を有し、アクチュエータ15に供給される作動圧力に応
じて弁体14が作動する圧力応動式のバルブとなってい
る。
【0020】上記アクチュエータ15とこれに対する作
動圧力供給系統とを具体的に説明すると、上記アクチュ
エータ15は、上記弁体14にロッドを介して連結され
たダイヤフラム16と、その両側に設けられた負圧室1
7及び大気圧室18と、上記ダイヤフラム16の片側に
配置されて上記弁体14を閉弁方向に付勢するスプリン
グ19とを備えている。このアクチュエータ15に対す
る作動圧力供給系統には作動圧力調節用のソレノイドバ
ルブ21が設けられ、上記負圧室17が通路20を介し
てソレノイドバルブ21に接続されるとともに、ソレノ
イドバルブ21が、バキュームポンプ等の負圧源22に
通じる負圧通路23と、スロットル弁6より上流の吸気
通路2に通じる大気圧通路24とに接続されており、ま
た上記大気圧室18はスロットル弁6より上流の吸気通
路2に通じる通路25に接続されている。
【0021】そして、後記ECU40からのデューティ
信号に応じた上記ソレノイドバルブ21の作動により、
負圧と大気圧との混合割合が調節されることで上記負圧
室17に供給される作動圧力(負圧)が調節され、それ
に応じて上記バイパスバルブ12の弁体14の開度が全
閉から全開にまでわたって変化するようになっており、
上記負圧室17に供給される負圧が大きくなるにつれて
開度が大きくなるように構成されている。
【0022】一方、上記排気通路3には、その途中に触
媒装置26が設けられるとともに、この触媒装置26よ
り下流側にプリサイレンサ27が設けられ、さらに下流
端近傍にメインサイレンサ28が設けられている。ま
た、上記吸気通路2と排気通路3との間には、排気通路
3を流れる排気ガスの一部を吸気系に還流する排気還流
系が設けられている。この排気還流系は、過給機7より
上流の吸気通路2に排気ガスを導くEGR通路32を有
し、当実施例では低負荷時用のEGR通路(以下、第1
EGR通路という)31と高負荷時用のEGR通路(以
下、第2EGR通路という)32とを有して、このうち
の第2EGR通路32が過給機7より上流の吸気通路2
に排気ガスを導くようになっている。
【0023】上記第1EGR通路31は、排気通路3の
上流側から取り出される比較的高温の排気ガスを過給機
7より下流の吸気通路2に導くものであり、一端が排気
通路3の触媒装置26より上流側の部分に接続される一
方、他端が吸気通路2の過給機7より下流側の部分、例
えばサージタンク9に接続されている。また、上記第2
EGR通路32は、排気通路3の下流側から取り出され
る比較的低温の排気ガスを過給機7より上流の吸気通路
2に導くものであり、一端が排気通路3の触媒装置26
より下流側の部分、例えばメインサイレンサ28に接続
される一方、他端が吸気通路2のスロットル弁6と過給
機7との間の部分に接続されている。上記第1EGR通
路31及び第2EGR通路32にはそれぞれEGR量を
調節するEGRバルブ33,35が設けられている。
【0024】上記第1EGR通路31のEGRバルブ
(以下、第1EGRバルブという)33は、後記ECU
40により運転状態に応じて制御され、例えばこの第1
EGRバルブ33に具備されたアクチュエータ33aが
第1EGRバルブ制御用のソレノイドバルブ34に接続
され、このソレノイドバルブ34が制御されることによ
り第1EGRバルブ33が作動されるようになってい
る。
【0025】また、上記第2EGR通路32のEGRバ
ルブ(以下、第2EGRバルブという)35は、EGR
バルブ調節手段39により、上記バイパスバルブ12の
開度が小さくなるにつれて開度が大きくなるようにバイ
パスバルブ12の作動に対応して作動される。当実施例
では、上記第2EGRバルブ35が、第2EGR通路3
2中に設けた弁体36とこの弁体36を作動圧力に応じ
て作動するアクチュエータ37とを有する圧力応動式の
バルブとされるとともに、上記バイパスバルブ12に対
する作動圧力供給系統のソレノイドバルブ21により調
節された作動圧力が、バイパスバルブ12のアクチュエ
ータ15に通じる通路20から分岐した通路38を介し
て第2EGRバルブ35にも導かれ、かつ、第2EGR
バルブ35の開閉が上記バイパスバルブ12とは逆とな
る方向に作動圧力が作用するように通路38がアクチュ
エータ37に接続されることにより、EGRバルブ調節
手段39が構成されている。
【0026】すなわち、上記第2EGRバルブ35のア
クチュエータ37には、弁体36に連結されたダイヤフ
ラム37aの両側に負圧室37bと大気室37cとが形
成され、その負圧室37bに上記通路38が接続される
が、上記バイパスバルブ12とは逆に、上記負圧室37
bに導入される負圧が大きくなるにつれて弁体35の開
度が小さくなるように、負圧室37bおよび大気室37
cが配置されている。
【0027】また、40はエンジン制御用のECU(コ
ントロールユニット)であり、このECU40には、上
記エアフローメータ5からの信号が入力されるととも
に、スロットル弁6の開度を検出するスロットル開度セ
ンサ41、エンジン回転数を検出する回転数センサ4
2、過給機下流の吸気圧力を検出する圧力センサ43等
からの信号が入力されている。また、このECU40か
ら、上記各ソレノイドバルブ21,34に制御信号が出
力されている。
【0028】上記ECU40は、図2に示すように、目
標吸気圧力設定手段46、バイパスバルブ制御手段47
および第1EGRバルブ制御手段48を含んでいる。
【0029】上記目標吸気圧力設定手段46は、スロッ
トル開度センサ41により検出されたスロットル開度に
応じて目標吸気圧力(過給機下流の吸気圧力の目標値)
を設定する。また、上記バイパスバルブ制御手段47
は、上記目標吸気圧力設定手段46によって設定された
目標吸気圧力と上記圧力センサ43による吸気圧力検出
値とを比較し、実際の吸気圧力が目標吸気圧力となるよ
うにバイパスバルブ12を制御すべく、両者の偏差に応
じて求めたデューティ信号を上記ソレノイドバルブ21
に出力する。そして、上記デューティ信号に応じてソレ
ノイドバルブ21により調節される作動圧力が、バイパ
スバルブ12に送られるとともに、第2EGRバルブ3
5にも送られる。また、第1EGRバルブ制御手段48
は、低負荷域で第1EGRバルブ33を開くように、運
転状態に応じた制御信号を第1EGRバルブ制御用のソ
レノイドバルブ34に出力する。
【0030】上記目標吸気圧力設定手段46およびバイ
パスバルブ制御手段47においては、上記吸気圧力が最
大過給圧に近い圧力となるまでスロットル開度の変化に
応じて上記バイパスバルブ12の開度がリニアに変化す
るように制御特性が設定され、具体的には、スロットル
開度の変化に応じて吸気圧力とバイパスバルブ12の開
度とが図4に示すような対応関係で変化するように、ス
ロットル開度と目標吸気圧力とバイパスバルブ12の開
度との関係が設定されている。つまり、低負荷域では上
記バイパスバルブ12が全開に保たれた状態でスロット
ル開度に応じて過給機下流の吸気圧力が変化し、上記吸
気圧力が大気圧(0mmHg)よりもある程度低い所定圧力
となる所定中負荷からスロットル全開近傍の所定高負荷
までの範囲では、スロットル開度の増大につれてバイパ
スバルブ12の開度が次第に小さくされながら上記吸気
圧力が高められるようにスロットル開度に応じて目標吸
気圧力が設定され、上記所定高負荷以上ではバイパスバ
ルブ12が全閉とされる。
【0031】また、図3は、第1EGR通路31からE
GRが行われる運転領域Iと第2EGR通路32からE
GRが行われる運転領域IIとを示している。この図のよ
うに、例えば過給機下流の吸気圧力が大気圧に近い圧力
となる程度の負荷(線A)よりも低負荷側の運転領域で
は第1EGRバルブ33が開かれて第1EGR通路31
からEGRが行われる。また、バイパスバルブ12の作
動に対応した第2EGRバルブ35の作動により、バイ
パスバルブ12が全開となる低負荷域では第2EGRバ
ルブ35が閉じられ、所定中負荷(破線B)より高負荷
側の運転領域IIでは第2EGRバルブ35が開かれ
る。そして、所定中負荷(破線B)から所定高負荷(破
線C)までの範囲ではバイパスバルブ12の開度が小さ
くなるにつれて第2EGRバルブ35の開度が大きくな
るように調節される。
【0032】当実施例の排気還流制御装置の作用を、次
に説明する。
【0033】スロットル開度が小さい低負荷域では、上
記バイパスバルブ12が全開とされることにより、過給
機7から吐出された吸気がバイパス通路11を通して過
給機上流側にリサーキュレートされて過給機下流の吸気
圧力の上昇が抑制される。そして、この低負荷域では、
上記第2EGRバルブ35が閉じられる一方、第1EG
Rバルブ33が開かれて第1EGR通路31から過給機
下流の吸気通路2にEGRガスが導入され、NOxの発
生を抑制する作用及びポンピングロスを低減する作用が
得られるとともに、比較的高温のEGRガスが与えられ
ることにより低負荷時の燃焼性が向上される。
【0034】また、上記所定中負荷より高負荷側の運転
領域では、スロットル開度が大きくなるにつれて上記バ
イパスバルブ12の開度が小さくされることにより過給
圧が高められ、スロットル開度に対応したトルクが得ら
れる。そして、このような運転領域では、バイパスバル
ブ12の作動に対応して第2EGRバルブ35が開かれ
る。従って、過給機下流の吸気通路内圧力が上昇して過
給機下流にEGRガスを導入することが困難な高負荷領
域でも、上記第2EGR通路32を通して過給機上流の
吸気通路2にEGRガスが導入され、NOxの発生が抑
制されるとともに、比較的低温のEGRガスが吸気系に
導入されることにより、高負荷域でのノッキングを防止
する作用および排気温度の上昇を抑制する作用も得られ
る。
【0035】このように第2EGR通路32を通してE
GRが行われるときに、バイパスバルブ12の開度が小
さくなるにつれて第2EGRバルブ35の開度が大きく
なるようにバイパスバルブ12の作動に対応して第2E
GRバルブ35が作動される。これにより、例えばスロ
ットル開度が大きくなるとバイパスバルブ12の開度が
小さくなってエンジン本体に対する吸気過給量が増加す
るとともに第2EGRバルブ35の開度が大きくなると
いうように、吸気過給量に対応してEGR量が調節さ
れ、EGR率が適正に調整される。
【0036】さらに、第2EGRバルブ35にカーボン
が付着すること等で第2EGR通路32の流通抵抗が変
化してEGR量が変動する傾向が生じた場合にも、上記
のようにバイパスバルブ12と第2EGRバルブ35と
が対応して作動することにより、上記傾向が是正され
る。この作用を図4によって説明する。
【0037】図4中の実線は、第2EGRバルブ35が
カーボン付着等によるEGR量変動傾向が生じていない
場合の、過給機下流の吸気圧力とバイパスバルブ開度と
の対応関係を示している。この線上の点aは、或るスロ
ットル開度での吸気圧力P1およびバイパスバルブ開度
θ1を表している。
【0038】上記第2EGRバルブ35へのカーボンの
付着等によって第2EGR通路32の流通抵抗が増大す
ると、カーボン付着等が生じていない場合と比べ、同じ
運転状態でも過給機上流に導入されるEGR量が減少す
る傾向が生じる。そして、上記点aにあるときと同じ運
転状態において、バイパスバルブ開度が変わらなけれ
ば、上記EGR量の減少によって点b(P2,θ1)で
示すように点aと比べて吸気圧力が低下するが、このよ
うな吸気圧力低下傾向が生じると上記バイパスバルブ制
御手段47により吸気圧力を運転状態に応じた目標圧力
に戻すようにフィードバック制御が行われるため、バイ
パスバルブ開度が小さくされる。
【0039】この場合に、第2EGRバルブ35の開度
が変わらなければ、上記吸気圧力とバイパスバルブ開度
との対応関係は図4中に二点鎖線で示すように当初の対
応関係(実線)から大きくずれ、この二点鎖線上で吸気
圧力が元の圧力P1となる点c(P1,θ2)までバイ
パスバルブ開度が小さくになり、これにより、上記EG
R量の減少分だけ新気の過給量が増加するので、EGR
率はより大きく低下してしまうことになる。
【0040】これに対し、当実施例によると、上記のよ
うに第2EGRバルブ35がバイパスバルブ12に対応
して作動されることにより、バイパスバルブ開度が小さ
くになるにつれて第2EGRバルブ35の開度が大きく
なる。従って、上記カーボン付着によるEGR量減少傾
向が抑制され、上記吸気圧力とバイパスバルブ開度との
対応関係は図4中に破線で示すように当初の対応関係
(実線)に近づき、結局、上記吸気圧力およびバイパス
バルブ開度は破線上の点d(P1,θ3)となる。つま
り、この場合のバイパスバルブ開度θ3は、カーボン付
着がない当初の状態(点a)の開度θ1と比べると多少
小さくなるが、バイパスバルブ12に対応した第2EG
Rバルブ35の開度調節が行われない場合(点c)より
は当初の状態に近づき、かつ、第2EGRバルブ35は
当初の状態より開度が大きくなる。こうして、吸気圧力
が目標圧力に保たれつつ、カーボン付着によるEGR量
の減少および新気過給量の増加が小さく抑えられ、EG
R率の変動が抑制される。
【0041】とくに当実施例では、上記バイパスバルブ
12に対する作動圧力供給系統のソレノイドバルブ21
により調節された作動圧力が、バイパスバルブ12のア
クチュエータ15に供給されるとともに、通路38を介
して第2EGRバルブ35のアクチュエータ37にも供
給され、この作動圧力により上記のようなバイパスバル
ブ12に対応した第2EGRバルブ35の作動が行われ
るようにしているため、第2EGRバルブ35に対して
特別な制御手段を必要としない簡単な構造によりなが
ら、上記のようにEGR率の調整が自動的に行われるこ
ととなる。
【0042】なお、バイパスバルブに対応させてEGR
バルブを作動するEGRバルブ調節手段は上記実施例の
ものに限定されず、例えば、バイパスバルブ12に対す
る作動圧力供給系統に設けられるソレノイドバルブ21
とは別に、第2EGRバルブ35に対する作動圧力供給
系統にソレノイドバルブを設け、各ソレノイドバルブに
バイパスバルブ制御手段からデューティ制御信号を出力
するとともに、その制御信号もしくはそれに応じたバル
ブの作動が、バイパスバルブと第2EGRバルブとで逆
方向となるように構成してもよい。
【0043】また、上記実施例では、排気還流系に第1
EGR通路31および第2EGR通路32を設けている
が、第1EGR通路31を省略し、過給機上流に接続さ
れるEGR通路(上記第2EGR通路に相当)のみでE
GRを行うようにしてもよい。
【0044】
【発明の効果】以上のように本発明は、過給機をバイパ
スするバイパス通路に設けたバイパスバルブを、過給機
下流の吸気圧力がスロットル開度に応じた目標圧力とな
るように制御するとともに、過給機上流に排気ガスを導
くEGR通路に設けたEGRバルブを、上記バイパスバ
ルブの開度が小さくなるにつれてEGRバルブの開度が
大きくなるようにバイパスバルブに対応させて作動する
ようにしている(請求項1)。このため、過給圧および
EGR量を運転状態に応じてコントロールすることがで
きるとともに、上記EGRバルブへのカーボンの付着等
によってEGR通路の流通抵抗が増大したときに、それ
に伴うEGR量減少傾向に応じた上記バイパスバルブお
よびEGRバルブの作動により、過給圧の低下を防止し
つつ、EGR率の低下を抑制し、NOx低減等の効果を
良好に保つことができる。
【0045】この発明において、バイパスバルブに対す
る作動圧力供給系統に作動圧力を調節するソレノイドバ
ルブを設ける一方、上記ソレノイドバルブにより調節さ
れた作動圧力をEGRバルブにも導き、かつ、このEG
Rバルブに対して作動圧力を、作動圧力に応じたバルブ
開閉の方向が上記バイパスバルブとは逆となる方向と作
用させるようにすると(請求項2)、簡単な構造により
ながら、上記のような効果を得ることができる。
【0046】またこの発明において、過給機下流の圧力
が最大過給圧に近い圧力となるまでスロットル開度の変
化に応じて上記バルブバルブの開度がリニアに変化する
ようにし、かつ、このようにバルブバルブの開度がリニ
アに変化する運転領域でバイパスバルブに対応させたE
GRバルブの作動を行うようにすると(請求項3)、上
記のようにEGR通路の流通抵抗が増大したときにも過
給圧の低下を防止しつつEGR率の低下を抑制する効果
を、広い運転領域にわたって有効に発揮させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の過給機付エンジンの排気還流制御装置
の一実施例を示す全体概略図である。
【図2】制御系統のブロック図である。
【図3】第1EGR通路からEGRが行われる運転領域
および第2EGR通路からEGRが行われる運転領域を
示す説明図である。
【図4】過給機下流の吸気圧力とバイパスバルブ開度と
の対応関係を示す説明図である。
【符号の説明】
1 エンジン本体 2 吸気通路 3 排気通路 6 スロットル弁 7 過給機 11 バイパス通路 12 バイパスバルブ 21 ソレノイドバルブ 32 第2EGR通路 35 第2EGRバルブ 39 EGRバルブ調節手段 40 ECU 47 バイパスバルブ制御手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02M 33/00 E (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 (72)発明者 見崎 幸男 広島県安芸郡府中町新地3番1号 マツダ 株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 吸気通路に過給機を配置し、この過給機
    をバイパスするバイパス通路を形成し、このバイパス通
    路に開度変更可能なバイパスバルブを設ける一方、上記
    過給機より上流の吸気通路に排気ガスを導くEGR通路
    を設けた過給機付エンジンにおいて、過給機下流の吸気
    圧力がスロットル開度に応じた目標圧力となるように上
    記バイパスバルブを制御することによりスロットル開度
    の変化に対応させて過給機下流の吸気圧力を変化させる
    バイパスバルブ制御手段と、上記EGR通路に設けた開
    度変更可能なEGRバルブと、上記バイパスバルブの開
    度が小さくなるにつれて上記EGRバルブの開度が大き
    くなるようにバイパスバルブに対応させてEGRバルブ
    を作動するEGRバルブ調節手段とを設けたことを特徴
    とする過給機付エンジンの排気還流制御装置。
  2. 【請求項2】 上記バイパスバルブおよび上記EGRバ
    ルブをそれぞれ作動圧力に応じて開閉作動する圧力応動
    式のバルブとし、上記バイパスバルブに対する作動圧力
    供給系統に、上記バイパスバルブ制御手段により制御さ
    れて作動圧力を調節するソレノイドバルブを設ける一
    方、上記ソレノイドバルブにより調節された作動圧力を
    EGRバルブにも導き、かつ、このEGRバルブに対し
    て作動圧力を、作動圧力に応じたバルブ開閉の方向が上
    記バイパスバルブとは逆となる方向に作用させるように
    することにより、EGRバルブ調節手段を構成したこと
    を特徴とする請求項1記載の過給機付エンジンの排気還
    流制御装置。
  3. 【請求項3】 過給機下流の圧力が最大過給圧に近い圧
    力となるまでスロットル開度の変化に応じて上記バルブ
    バルブの開度がリニアに変化するように上記バイパスバ
    ルブ制御手段による制御特性を設定するとともに、上記
    バルブバルブの開度がリニアに変化する運転領域で上記
    バイパスバルブに対応させたEGRバルブの作動を行う
    ようにEGRバルブ調節手段を構成したことを特徴とす
    る請求項1または2記載の過給機付エンジンの排気還流
    制御装置。
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