(57)【要約】  ディーゼルエンジンが、１つ以上のシリンダ（２）、吸気ダクト（４）、排気ダクト（６）、前記吸気ダクト（４）に位置する出力可変式の第１の過給装置（１０）、および前記第１の過給装置（１０）の下流において前記吸気ダクトに位置する出力可変式の第２の過給装置（１４）を有している。選択的に動作できるバイパスダクト（１１）が、前記第２の過給装置（１４）の上流および下流の位置において前記吸気ダクト（４）へと接続されている。選択的に可変可能な絞りバルブ（１５）が、前記第２の過給装置（１４）と、前記バイパスダクト（１１）の前記吸気ダクト（４）との上流側接続部との間の位置において、前記吸気ダクト（４）に位置している。排気ガス再循環（ＥＧＲ）ダクト（２０）が、前記排気ダクト（６）へと接続され、さらに前記絞りバルブ（１５）と前記第２の過給装置（１４）との間の位置において前記吸気ダクト（４）へと接続されている。
2009523961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上のシリンダ、
吸気ダクト、
排気ダクト、
前記吸気ダクトに位置する出力可変式の第１の過給装置、
前記第１の過給装置の下流において前記吸気ダクトに位置する出力可変式の第２の過給装置、
前記第２の過給装置の上流および下流の位置において前記吸気ダクトへと接続された選択的に動作できるバイパスダクト、
前記第２の過給装置と、前記バイパスダクトの前記吸気ダクトとの上流側接続部との間に位置する選択的に可変可能な絞りバルブ、および
前記排気ダクトへと接続され、さらに前記絞りバルブと前記第２の過給装置との間の位置において前記吸気ダクトへと接続されている排気ガス再循環（ＥＧＲ）ダクト
を含む、ディーゼルエンジン。
【請求項２】
前記第１および第２の過給装置が、前記吸気ダクトに配置されるそれぞれの圧縮機回転子を前記排気ダクトに配置されるそれぞれのタービンへと接続して有するターボチャージャを構成している、請求項１に記載のエンジン。
【請求項３】
前記第１の過給装置が、前記吸気ダクトに配置される圧縮機回転子を前記排気ダクトに配置されるタービンへと接続して備えるターボチャージャを構成し、前記第２の過給装置が、前記吸気ダクトに配置されて電気的に駆動され、あるいはエンジンによって機械的に駆動されるスーパーチャージャを構成している、請求項１に記載のエンジン。
【請求項４】
エンジンの回転速度を知らせる信号を生成するように構成された第１のセンサ、
エンジンへと加わる負荷を知らせる信号を生成するように構成された第２のセンサ、および
前記第２の過給装置の下流における前記吸気ダクトの圧力を知らせる信号を生成するように構成された第３のセンサ
をさらに含んでおり、
前記センサが、前記第１および第２の過給装置へと接続されて前記第１および第２の過給装置の出力を独立に変化させるように構成されたコントローラへと接続されており、
前記絞りバルブも、前記コントローラへと接続されており、
前記コントローラが、前記第２の過給装置の下流の前記吸気ダクトの圧力について、所望の値を割り出し、実際の圧力の値と比較し、相違が存在する場合に、実質的に相違がなくなるまで前記第１および／または第２の過給装置の出力を調節するようにプログラムされ、
さらに前記コントローラが、前記吸気ダクトにより高い圧力が必要とされる場合に、前記排気ダクトの圧力が所定の値を超えないという条件で、前記第１の過給装置の出力を優先的に増加させ、前記吸気ダクトにより低い圧力が必要とされる場合に、前記第２の過給装置の出力を優先的に減少させるようにプログラムされている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のエンジン。
【請求項５】
前記コントローラへと接続され、前記ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量を知らせる信号を生成するように構成されているセンサ手段、および
前記ＥＧＲダクト内のＥＧＲバルブ
を含んでおり、
前記コントローラが、排気ガスの所望の流量を知らせる信号を生成し、これら２つの信号を比較し、相違が存在する場合に、実質的に相違がなくなるまで前記第１および／または第２の過給装置の出力および／あるいは前記ＥＧＲバルブおよび／または前記絞りバルブの状態を調節するようにプログラムされている、請求項４に記載のエンジン。
【請求項６】
前記シリンダと前記吸気ダクトとの間の排気ガスの流れの経路に、排気浄化装置を含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のエンジン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、過給機付きのディーゼルエンジンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの出力をターボチャージャを備えることによって向上させることは、よく知られている。ターボチャージャは、排気ダクトに位置するタービンを、吸気ダクトに位置する圧縮機の回転子またはインペラへと接続して備えている。排気ガスによってタービンが回転することで、圧縮機の回転子が回転し、エンジンの吸気圧力を高めて、こうして結果的に、より大量の空気がエンジンへと向けられるようにする。そのようなエンジンに、吸気ダクトの圧力を高める目的で、電動モータによって駆動され、あるいはエンジンのクランクシャフトから機械的に駆動されるスーパーチャージャ、すなわちさまざまな種類のいずれかのポンプを設けることも、よく知られている。
【０００３】
これら両方の装置の欠点も、広く知られている。すなわち、ターボチャージャのタービンの速度は、排気ガスの速度の三乗に比例し、これは、実際のところ、ターボチャージャでは、エンジンの回転速度が低いときに、それほど大きな吸気圧を生み出すことができないことを意味する。さらに、ターボチャージャは、いわゆる「ターボ・ラグ」を抱えており、すなわち自動車のエンジンのアクセル・ペダルが踏み込まれた後に、エンジンの回転速度が充分に上昇してターボチャージャが大きな吸気圧を生み出し始めるまでに、数秒の遅延が存在する。ターボチャージャの圧縮機の回転子へともたらされる機械的な入力は、高速の排気ガスから抽出されるという点で、実質的に「無料」である。しかしながら、例えばウエストゲートの閉鎖または可変可能なタービン羽根によって、（より高い過給レベルをもたらすために）排気ガスの速度によって定められる速度よりも高速でターボチャージャを駆動しようとすると、排気ダクトの背圧が許容できないほどに高くなり、燃料の消費が増大することでエンジンの効率が低くなってしまう。他方で、スーパーチャージャへの入力は、クランクシャフトから直接的または間接的に導出され、あるいはオルタネータによって電気的に導出されるため、エンジンにおいてかなりの出力が奪われることになる。さらに、大容量のスーパーチャージャは、きわめて高価である。
【０００４】
一方が他方よりも大幅に大きい２つのターボチャージャを直列に備えるエンジンが知られている。より小さなターボチャージャは、比較的低いエンジン速度において大きな過給圧を生み出すことができるが、エンジンの回転速度が高いときの排気ガスの大量の流れに対応できず、エンジンの排気に対して妨げを生じる。したがって、エンジン速度がより低いときには小さい方のターボチャージャによって過給が達成され、エンジン速度がより高いときには大きい方のターボチャージャによって過給が達成されるよう、小さい方のターボチャージャにバイパス通路が設けられる。しかしながら、このような二連の過給システムは、特には得られる過給圧が依然として本質的に排気ダクト内の圧力に関係しているがために、いくつかの欠点を抱えている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、二連過給式、すなわち２つの過給機を備えるディーゼルエンジンであって、ターボチャージャおよびスーパーチャージャの両者の公知の利点を組み合わせるが、それらの欠点に悩まされることがないディーゼルエンジンを提供することにある。
【０００６】
ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの両者において、特定のエンジン状況のもとで或る量の排気ガスを排気ダクトから吸気ダクトへと再循環させることは、よく知られている。なぜならば、この再循環の排気ガスを吸気に混ぜ合わせることで、燃焼に利用できる酸素の量が少なくなり、結果として燃焼のピーク温度が下げられることが明らかになっているためである。これにより、結果として、窒素酸化物の発生が抑えられる。排気ガスの再循環は、典型的には、排気ダクトと吸気ダクトとの間を延びる排気ガス再循環（ＥＧＲ）ダクトによって行われる。ＥＧＲダクトは、典型的には、ガス流を調節するためのＥＧＲバルブによって制御される。しかしながら、ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量を決定する最も重要な因子の１つは、ＥＧＲダクトの両端の間の圧力差であり、通常は、ＥＧＲダクトの両端の間の圧力差を、エンジンの他の制御対象のパラメータ（例えば、過給圧または燃料消費）に影響を及ぼすことなく制御することは不可能である。したがって、再循環の排気ガスの流れが、燃料の消費を最小限に保ちつつ、同時に過給性能を最適化する必要によって制約されることがある。トラックのエンジンにおいては、エンジンが全負荷にあるときに排気ガスを再循環させなければならないことがしばしばであり、そのような状況下では、スーパーチャージャおよび／またはターボチャージャが最大の過給圧を生み出そうとしているときに、ＥＧＲダクトの上流端および下流端の間の圧力差が不足して、充分な排気ガスの再循環を可能にすることができず、あるいは排気ガスの再循環が完全に不可能となる可能性もある。したがって、本発明のさらなる目的は、ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量の容易な調節を、過給システムの性能から或る程度独立に達成することができ、特にはあらゆるエンジンの動作状況のもとで所望の量の排気ガスを再循環させることができる手段を備えるディーゼルエンジンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、ディーゼルエンジンが、１つ以上のシリンダ、吸気ダクト、排気ダクト、前記吸気ダクトに位置する出力可変式の第１の過給装置、前記第１の過給装置の下流において前記吸気ダクトに位置する出力可変式の第２の過給装置、前記第２の過給装置の上流および下流の位置において前記吸気ダクトへと接続された選択的に動作できるバイパスダクト、前記第２の過給装置と、前記バイパスダクトの前記吸気ダクトとの上流側接続部との間に位置する選択的に可変可能な絞りバルブ、および、前記排気ダクトへと接続され、さらに前記絞りバルブと前記第２の過給装置との間の位置において前記吸気ダクトへと接続されている排気ガス再循環（ＥＧＲ）ダクトを有している。
【０００８】
前記第１および第２の過給装置は、スーパーチャージャまたはターボチャージャであってよいが、少なくとも１つの装置がターボチャージャであることが好ましい。なぜならば、排気ガスにおいて入手できる「無料」のエネルギーを利用できるためである。多数のさまざまな種類のスーパーチャージャが公知であり、したがってそれらの説明は省略する。
【０００９】
実施においては、これら２つの過給装置が、所望の量の空気がシリンダへと入り、所望の量の排気ガスが吸気ダクトへと入るよう、エンジンの時々刻々の運転状態にとって適切なシリンダへの吸気口圧力およびＥＧＲダクトの下流端圧力を達成するために、２つの装置の出力を変化させるようにプログラムできるコントローラへと接続される。第１の過給装置の容量が、第２の過給装置の容量よりも実質的に大きいことが好ましく、これは、実施において、エンジンの回転速度が低いときに過給の実質的にすべてが第２の過給装置によって実行されることを意味する。しかしながら、エンジンの回転速度が増すにつれて、過給が次第に第１の過給装置によってもたらされるようになる。エンジン速度が高いとき、吸気ダクトを通過するガスの流量が多く、比較的小型な第２の過給装置が、容認できない流れの制限、したがって圧力損失を構成しかねないため、この潜在的な非効率の源を回避するために、第２の装置の周囲のバイパス通路が徐々に開放される。トラックのエンジンまたは他の大馬力エンジンが高いエンジン負荷にて運転されるとき、比較的大量の排気ガスを再循環させることが多くの場合に望まれるが、これらの速度においては、ＥＧＲダクトの下流端の圧力が比較的高くなる傾向にあり、結果として回収される排気ガスの流量が不充分になる。しかしながら、吸気ダクトに絞りバルブを設け、ＥＧＲダクトの下流端を絞りバルブと第２の過給装置との間の位置において吸気ダクトへと接続することで、コントローラを、高いエンジン速度において絞りバルブを完全に閉じて、第２の過給装置をＥＧＲポンプの様相で動作させて、排気ガスをＥＧＲダクトを通って吸い込んで吸気ダクトへと放出するように、プログラムすることができる。したがって、本発明の構成によれば、あらゆるエンジンの動作状況において、正しい流量の排気ガスを再循環させることができる。
【００１０】
本発明の特に好ましい実施形態は、エンジンの回転速度を知らせる信号を生成するように構成された第１のセンサ、エンジンへと加わる負荷を知らせる信号を生成するように構成された第２のセンサ、および第２の過給装置の下流における吸気ダクトの圧力を知らせる信号を生成するように構成された第３のセンサをさらに含んでいる。これらのセンサが、第１および第２の過給装置へと接続されて第１および第２の過給装置の出力を独立に変化させるように構成されたコントローラへと接続されており、前記絞りバルブも、コントローラへと接続されており、コントローラは、第２の過給装置の下流の吸気ダクトの圧力について、所望の値を割り出し、実際の圧力の値と比較し、相違が存在する場合に、実質的に相違がなくなるまで第１および／または第２の過給装置の出力を調節するようにプログラムされ、さらにコントローラは、吸気ダクトにより高い圧力が必要とされる場合に、排気ダクトの圧力が所定の値を超えないという条件で、第１の過給装置の出力を優先的に大きくし、吸気ダクトにより低い圧力が必要とされる場合に、第２の過給装置の出力を優先的に小さくするようにプログラムされている。この実施形態において、エンジンは、通常どおり、エンジンの回転速度およびエンジンの負荷を知らせる信号を生成するようにそれぞれ構成された第１および第２のセンサを備えている。さらにエンジンは、第２の過給装置の下流における吸気ダクトの圧力を知らせる信号を生成するように構成された第３のセンサを備えている。これらのセンサが、実際には、今や大部分の自動車用エンジンが備えているエンジン管理システムの少なくとも一部を構成している電子コントローラへと接続される。このコントローラが、さらに第１および第２の過給装置へと接続され、第１および第２の過給装置の出力を独立に変化させることができる。吸気ダクトの所望の過給圧の値が、とりわけエンジンの回転速度およびエンジンの負荷を考慮して、コントローラによって決定される。この所望の過給圧が、吸気ダクトの実際の圧力の値と比較され、相違が存在する場合には、この相違を取り除くべく、第１および／または第２の過給装置の速度が変更される。第１の過給装置が好ましくはターボチャージャであって、このターボチャージャへの入力は実質的に「無料」である（すなわち、本来であれば無駄にされるエネルギーを使用する）ため、コントローラは、より高い過給圧が必要とされる場合にターボチャージャの出力を優先的に高めるようにプログラムされる。しかしながら、エンジンの回転速度がきわめて低い場合には、ターボチャージャでは、容認できる時間期間内に所望の過給圧を生み出すことができない可能性があり、したがってコントローラは、第２の好ましくは小型の過給装置の速度を高める。排気ダクトの背圧が所定のレベルを超えて上昇すると、エンジンが非効率になり、すなわちより多くの燃料を消費することになるため、コントローラは、排気ダクトの圧力が所定の値を超えて上昇することがないようにターボチャージャが運転されることを保証するようにもプログラムされる。ひとたび排気ダクトの圧力が所定の値に達すると、コントローラは、ターボチャージャの回転速度のさらなる増加を許さず、したがって過給圧を高める必要がある場合には、第２の過給装置の速度を高めることによってこれを達成するようにプログラムされている。同様に、コントローラは、過給圧を下げるべきであると判断する場合に、エンジン上での機械的な抜き取りを少なくするために、第２の装置の出力を優先的に減少させるようにプログラムされている。しかしながら、より高いエンジン速度においては第２の装置が全く動作していない可能性があり、この場合には、コントローラは、当然ながら、例えばウエストゲートの開放および／またはタービンの羽根の角度を調節することによってターボチャージャの回転速度を低下させる。
【００１１】
したがって、この好ましい実施形態においては、コントローラが、常に排気ダクトの排気圧を測定しており、あるいは排気ダクトの排気圧の推定値を有していることが必須である。これは、考えられるすべての範囲の運転パラメータについて排気ダクトの圧力をマッピングし、このマップをコントローラに保存することによって達成できる。コントローラは、エンジンの回転速度および負荷、過給圧、および２つの過給装置について求められるデューティサイクルを知ることができ、これらの値から、排気ダクトの圧力が一意に定められる。あるいは、エンジンが、タービンの上流側の排気ダクトの圧力を知らせる信号を生成するように構成された第４のセンサを備えてもよい。次いで、コントローラは、排気ダクトの実際の圧力の値を所定の最大圧力と比較し、この比較にもとづいて第１および／または第２の過給装置の速度を調節する。他の実施形態においては、コントローラが、過給システムのモデルを含むことができ、このモデルが、過給システムに位置する１つ以上のセンサによって補正される。
【００１２】
エンジンが、ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量を知らせる信号を生成するように構成されたセンサ手段を、コントローラへと接続して備え、コントローラが、排気ガスの所望の流量を知らせる信号を生成して、これら２つの信号を比較し、相違が存在する場合に、実質的に相違がなくなるまで第１および／または第２の過給装置の出力および／またはＥＧＲバルブおよび／または前記絞りバルブの状態を調節するようにプログラムされていることが好ましい。センサ手段は、ＥＧＲダクトの流量センサを構成することができる。あるいは、ＥＧＲダクトの上流端および下流端に圧力センサを有することができる。これらのセンサを、ダクトにおける圧力低下を導出するために使用することができ、この圧力低下が、本質的に、ダクトを通過するガスの流量に相関している。あるいは、ディーゼルエンジンの分野においてよく知られているとおり、センサ手段が、吸気ダクトへの空気の流量の信号測定をもたらす吸気ダクトの上流端の流量センサを構成してもよい。考えられるすべての運転状況の組み合わせについてエンジンの空気消費量を示すマップが生成されて、このマップがコントローラに保存されるならば、コントローラは、実際の空気消費量を知らせる信号をいつでも生成できる。エンジンによる実際の消費量と吸気ダクトへの空気の流量との間の差が、吸気ダクトへの排気ガスの流れによるものであるため、吸気ダクトへの空気の流量を知らせる信号を、通常のやり方で再循環させり排気ガスの実際の流量を知らせる信号を導出するために使用することができる。
【００１３】
したがって、上述のように、ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量を左右する主要な因子の１つは、ＥＧＲダクトの両端の間の圧力差である。この圧力差を変化させることによって、流量を変化させることが可能であり、ターボチャージャの出力を大きくすると、排気ダクトの圧力、すなわちＥＧＲダクトの吸気口端の圧力が高くなること、および第２の過給装置の出力の速度を高くすることで、ＥＧＲダクトの下流端の圧力を下げることができることを、理解できる。このように、２つの過給装置の出力を制御することによって、エンジンへの再循環排気ガスの供給量をきわめて精密に制御することができ、この制御は、エンジンの過給圧の制御に関して上述した制御と干渉しない。しかしながら、エンジンの回転速度および／または負荷が増すにつれて、第２の過給装置をバイパスすることがいずれにせよ通常であり、ひとたび空気の横バイパスバルブが開かれたならば、第２の過給装置を動作させ、あるいは第２の過給装置の速度を変化させる目的は、通常は存在しない。しかしながら、ＥＧＲダクトが第２の過給装置の吸気口へと接続されているということは、空気の横バイパスバルブが開かれ、絞り弁が閉じられている場合でも、第２の過給装置を排気ガスをＥＧＲダクトを通って吸気ダクトへと積極的に引き込むポンプとして機能するように動作させることができることを意味する。
【００１４】
本発明のさらなる特徴および詳細が、添付の概略図を参照しつつあくまで例として提示される２つの具体的な実施形態についての以下の説明から、明らかになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
最初に図１を参照すると、エンジンが、１つ以上のシリンダ２（この場合には、４つのシリンダ）、吸気ダクト４、および排気ダクト６を有している。エンジンは、排気ダクトに位置するタービン回転子８と、吸気ダクトに位置してタービン回転子８へと接続されている圧縮機回転子１０とを有する比較的大容量のターボチャージャを備えている。ターボチャージャは、可変容量式であり、この目的のために、タービン・ノズルの羽根が可変ピッチであり、あるいは代案として、タービン回転子の周囲に制御可能なバイパス経路を構成するウエストゲートを設けることができる。さらにエンジンは、比較的小さな容量のスーパーチャージャ１４を、圧縮機回転子１０とシリンダ２との間の吸気ダクト４に配置して備えている。スーパーチャージャを電気的に駆動することができるが、好ましくは、スーパーチャージャは、例えばエンジンのクランクシャフトへと接続されたベルト駆動部によって機械的に駆動される。スーパーチャージャも、やはり可変容量式であり、この目的のために、速度コントローラ１６を備えている。スーパーチャージャ１４とシリンダ・ダクト２との間には、給気クーラ１２が位置している。給気クーラの構成および目的は、それ自体は周知である。
【００１６】
排気ダクト６のタービン回転子８の上流には、任意の適切な形式の排気浄化装置１８が位置しており、その目的は、望ましくない排出物（例えば、粒子状物質および炭化水素類）をエンジンの排気ガスから取り除くことにある。排気ダクト６のフィルタ１８およびタービン回転子８の間の位置と、吸気ダクト４の圧縮機回転子１０およびスーパーチャージャ１４の間の位置との間を、ＥＧＲダクト２０が延びており、その目的は、排気ガスを回収し、吸気と混ぜ合わせてシリンダへと導入できるようにすることにある。ＥＧＲダクト２０は、制御可能なバルブ２２およびＥＧＲガス冷却器２４（随意により、冷却器バイパスバルブを備える）を備えているが、それらの構成および目的は、それ自体は周知である。さらに、ダクト２０が、装置１８に加え、あるいは装置１８に代えて、排気浄化装置２３を備えてもよい。
【００１７】
バルブ１３によって選択的に制御可能なバイパス通路１１が、スーパーチャージャ１４の上流および下流の位置において、吸気ダクト４へと接続されている。さらに吸気ダクトには、バイパス通路の上流端の下流の位置に、制御可能な絞りバルブ１５が設けられている。ＥＧＲダクト２０の下流端は、絞りバルブ１５とスーパーチャージャ１４との間の位置で、吸気ダクトへと接続されている。
【００１８】
スーパーチャージャ１４の下流の位置で、圧力センサ（２６に概略的に示されている）が吸気ダクト４に連絡している。タービン８の上流の位置で、さらなる圧力センサ（２８に概略的に示されている）が排気ダクト６に連絡している。ＥＧＲダクトの下流端の付近の吸気ダクト４に、またさらなる圧力センサ（３０に概略的に示されている）が位置している。これらの圧力センサはすべて、コントローラ（図示されていない）へと接続されており、コントローラは、実際には、今や大部分の自動車用エンジンが備えているエンジン管理システムの一部であってよい。さらにコントローラには、ターボチャージャの出力コントローラ（すなわち、ウエストゲートおよび／または羽根のピッチ制御部）ならびにスーパーチャージャ１４の出力コントローラ１６が接続されている。さらにエンジンは、エンジンの負荷および速度を知らせる信号を生成するように構成された負荷センサおよび速度センサを、やはりコントローラへと接続して備えている。
【００１９】
使用時、コントローラが、エンジンの負荷および速度信号から、どのような過給圧、すなわち吸気ダクト圧力が望ましいかを計算し、センサ２６によって示される実際の過給圧と比較する。現状の過給圧とは異なる過給圧が必要とされる場合、コントローラが、ターボチャージャおよび／またはスーパーチャージャの出力を適切に調節する。エンジンの回転速度／負荷が低く、かつ過給圧を高めることが望まれる場合には、ターボチャージャでは、過給圧に大きく貢献することが本質的に不可能であり、コントローラは、スーパーチャージャの回転速度を高めるように動作する。エンジンの回転速度／負荷が比較的高い場合には、コントローラは、ターボチャージャの回転速度を高めるように動作する。しかしながら、排気の背圧が過度の水準（すなわち、エンジンの効率が大きく損なわれる水準）に達することがないよう、排気ダクトの圧力が監視されて、望ましい所定の最大レベルと比較され、万が一に排気圧がこのレベルに達し、過給圧が所望のレベルに達していない場合には、スーパーチャージャの出力が高められ、ターボチャージャの出力のさらなる増大は行われない。
【００２０】
おおむね軽いエンジン負荷の状況において、排気ガスをシリンダへと再循環させることが望まれる場合、制御システムは、エンジンの回転速度および負荷を知らせる信号を含む種々の信号から、ＥＧＲダクト２０を通る排気ガスの所望の流量を計算する。エンジンは、ダクト２０を通る排気ガスの実際の流量を知らせるセンサ手段をさらに備えている。このセンサ手段は、ターボチャージャの圧縮機への外気取り入れ口またはＥＧＲダクトの公知の形式の流量センサを構成できるが、この場合には、センサ手段が、センサ２８および３０によって構成される。なぜならば、ダクト２０の両端の圧力差を、ダクト２０を通る流量を知らせる信号をもたらすために使用できるからである。所望の値と実際の値との間に有意な差が存在する場合には、コントローラがターボチャージャおよび／またはスーパーチャージャの回転速度を変化させて、ＥＧＲダクトの圧力差を、実際の流量を所望の値に等しくするうえで矛盾のない値へと調節する。
【００２１】
エンジンが低速で運転しているとき、過給の実質的にすべてが、スーパーチャージャ１４によってもたらされる。速度が増すにつれて、過給は、次第に大型のターボチャージャによってもたらされるようになる。スーパーチャージャからの出力がゼロへと低下するにつれ、絞りバルブが徐々に閉じられ、あるいはスーパーチャージャの出力がゼロへと低下するとき、絞りバルブが段階的に閉じられることで、そのようにしない場合に不動作のスーパーチャージャによって引き起こされうる空気の経路の制限が、取り除かれる。ひとたび絞りバルブ１５が閉じられると、当然ながら、スーパーチャージャは、流入する空気の加圧に貢献し得ない。エンジンが高速で運転しているときに大量の排気ガスをシリンダへと再循環させることが望まれる場合、ＥＧＲダクトの下流端の圧力が、ＥＧＲダクトを通過して流れる排気ガスの流量が不充分となるような高い値である可能性がある。これは、ＥＧＲダクトの圧力差を大きくして、ＥＧＲダクトを通過する排気ガスの流量を増やすようにスーパーチャージャを運転することによって解消される。すなわち、スーパーチャージャが、排気ガスのみを通過させ、外気を通過させてはいないが、シリンダへのガス流に貢献している。
【００２２】
図２の実施形態は、図１の実施形態と実質的に同じであり、唯一の相違は、スーパーチャージャ１４が第２のターボチャージャによって置き換えられている点にある。第２のターボチャージャは、第２の圧縮機回転子３２を第２のタービン３４へと接続して有しており、ウエストゲート３６を備えることによって可変可能な出力である。この実施形態の動作は、第１の実施形態と同じであり、したがって説明は省略する。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明による二連過給式ディーゼルエンジンの第１の実施形態の図である。
【図２】本発明による二連過給式ディーゼルエンジンの第２の実施形態の図である。
【図１】
2009523961.tif 000003
【図２】
2009523961.tif 000004
【国際調査報告】
2009523961.tif 000005
2009523961.tif 000006