(57)【要約】      （修正有）【課題】過給機関の可変ノズルとアシスト手段の動作制御より、燃費低減する。【解決手段】過給システムは、タービン８ｂ入口断面積を変更可能な可変ノズル式ターボ過給機８と、電気モータ９でのターボ過給機８による過給アシストする過給アシスト手段と、発電量調整可能なオルタネータ１１と、電気モータ９アシスト量、ターボ過給機８のノズル開度、及びオルタネータ１１の発電量を制御する制御手段２０と、を備え、過給圧上昇時にターボ過給機８のノズル開度を開き側に変化させ,当該ノズル開度変化に伴う過給圧不足分を補償するように電気モータ９を作動させ、さらにオルタネータ１１発電量を電気モータ９作動に伴う電気負荷増加に対応した発電要求量を含まない値に制限し、エンジン１減速時には電気モータ９を停止させ、電気モータ９作動中におけるオルタネータ１１発電不足量の少なくとも一部が回収されるようにオルタネータ１１発電量を増加させる。【選択図】      図１
2006077604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービン入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機と、電気モータを作動して前記ターボ過給機による過給をアシストする過給アシスト手段と、発電量が調整可能なオルタネータと、前記電気モータによるアシスト量、前記ターボ過給機のノズル開度、及び前記オルタネータの発電量を制御する制御手段と、を備えた内燃機関用過給システムにおいて、
前記制御手段は、過給圧の上昇時に前記ターボ過給機のノズル開度を開き側に変化させるとともに当該ノズル開度の変化に伴う過給圧の不足分を補償するように前記電気モータを作動させ、さらに前記オルタネータの発電量を前記電気モータの作動に伴う電気負荷の増加に対応した発電要求量を含まない値に制限し、前記内燃機関の減速時には前記電気モータを停止させるとともに、前記電気モータの作動中における前記オルタネータの発電不足量の少なくとも一部が回収されるように前記オルタネータの発電量を増加させる、ことを特徴とする内燃機関用過給システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記減速時に前記オルタネータの発電量を最大値に制御することを特徴とする請求項１に記載の過給システム。
【請求項３】
前記制御手段は、前記減速時に前記ターボ過給機のノズル開度を開き側に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の過給システム。
【請求項４】
内燃機関の排気通路から吸気通路へ排気ガスを還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れる排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段とを備え、前記内燃機関の運転状態が大量ＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域へ移行する際に、前記制御手段は、前記ＥＧＲ通路の排気ガスの取出口の圧力が前記ＥＧＲ通路の排気ガスの導入口の圧力よりも低くなるように、前記電気モータを作動して過給をアシストするとともに前記ノズル開度を開き側に制御し、前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記吸気通路内のガスが前記ＥＧＲ通路を介して前記排気通路に導かれるように、前記ＥＧＲバルブの開度を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の過給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関用過給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、内燃機関用過給システムとして、ターボ過給機に電気モータを付設してターボ過給機の過給をアシストするものが知られている（特許文献１）。また、タービン入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機も知られている。その他本発明と関連する先行技術文献として、特許文献２〜４が存在する。
【特許文献１】特開平５−２４００５８号公報
【特許文献２】特開平１−３１３６２６号公報
【特許文献３】特開平５−０９８９８７号公報
【特許文献４】特開平６−２８８２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
これらの文献には、可変ノズル式のターボ過給機と、これによる過給をアシストするアシスト手段とを組合わせ、可変ノズルの開度制御とアシスト手段の動作制御とを効果的に実行する過給システムは開示されていない。
【０００４】
そこで、本発明は、可変ノズルの開度制御とアシスト手段の動作制御とを効果的に実行することにより、燃費低減効果を得ることが可能な内燃機関用過給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の過給システムは、タービン入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機と、電気モータを作動して前記ターボ過給機による過給をアシストする過給アシスト手段と、発電量が調整可能なオルタネータと、前記電気モータによるアシスト量、前記ターボ過給機のノズル開度、及び前記オルタネータの発電量を制御する制御手段と、を備えた内燃機関用過給システムにおいて、前記制御手段は、過給圧の上昇時に前記ターボ過給機のノズル開度を開き側に変化させるとともに当該ノズル開度の変化に伴う過給圧の不足分を補償するように前記電気モータを作動させ、さらに前記オルタネータの発電量を前記電気モータの作動に伴う電気負荷の増加に対応した発電要求量を含まない値に制限し、前記内燃機関の減速時には前記電気モータを停止させるとともに、前記電気モータの作動中における前記オルタネータの発電不足量の少なくとも一部が回収されるように前記オルタネータの発電量を増加させる、ことにより、上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００６】
この発明によれば、ノズル開度が開き側に変化させている間に電気モータを作動して過給のアシストが行われるため、ターボ過給機のタービン上流の圧力（背圧）の上昇を抑えつつ、ノズル開度の開き側への変化に伴う過給不足を補うことができる。ノズル開度を閉じ側に制御して過給圧を高める形態と比べて背圧の上昇が抑えられるのでポンプ損が低減する。しかも、電気モータの作動中には、オルタネータの発電量が電気モータの作動に伴う電気負荷に対応した発電要求量を含まない値に制限されるため、電気モータの作動によりオルタネータの駆動トルクが増加せず燃料噴射が抑制される。以上によって、燃費低減効果を得ることができる。オルタネータの発電量を制限することにより不足した発電量については、少なくともその一部が内燃機関の減速時にオルタネータの発電量を増加させることにより回収される。
【０００７】
本発明の過給システムにおいて、前記制御手段は、前記減速時に前記オルタネータの発電量を最大値に制御してもよいし（請求項２）、前記減速時に前記ターボ過給機のノズル開度を開き側に制御してもよい（請求項３）。これらの形態によれば、電気モータの作動中に不足した発電量を内燃機関の減速時にできる限り回収することができる。
【０００８】
本発明の過給システムにおいて、内燃機関の排気通路から吸気通路へ排気ガスを還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路を流れる排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、前記ＥＧＲバルブの開度を制御するＥＧＲバルブ制御手段とを備え、前記内燃機関の運転状態が大量ＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域へ移行する際に、前記制御手段は、前記ＥＧＲ通路の排気ガスの取出口の圧力が前記ＥＧＲ通路の排気ガスの導入口の圧力よりも低くなるように、前記電気モータを作動して過給をアシストするとともに前記ノズル開度を開き側に制御し、前記ＥＧＲバルブ制御手段は、前記吸気通路内のガスが前記ＥＧＲ通路を介して前記排気通路に導かれるように、前記ＥＧＲバルブの開度を制御してもよい（請求項４）。この形態によれば、ＥＧＲ通路の排気ガスの取出口の圧力が排気ガスの導入口の圧力よりも高い状態でＥＧＲバルブが開かれるため、大量ＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域へ移行の際に吸気通路やＥＧＲ通路に残留する排気ガスが排気通路へ導かれて吸気通路やＥＧＲ通路が掃気される。よって、非ＥＧＲ領域への移行後、次サイクルの吸気が空気のみとなるため、移行過渡時に吸気通路やＥＧＲ通路に残留する排気ガスを原因としたスモークの発生を抑えることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように本発明によれば、過給圧の上昇時にノズル開度を開き側に変化させるとともに、その変化に伴う過給圧の不足分を補償するように電気モータを作動させ、さらにオルタネータの発電量を電気モータの作動に伴う電気負荷の増加に対応した発電要求量を含まない値に制限するので、燃費低減効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の多段過給システムを内燃機関としてのディーゼルエンジン（以下エンジンという）１に適用した一実施形態を示した全体構成図である。エンジン１はシリンダブロック２に設けられた４つの気筒３に接続された吸気マニホールド４及び排気マニホールド５をそれぞれ備えている。吸気マニホールド４は吸気通路６の一部を、排気マニホールド５は排気通路７の一部をそれぞれ構成する。吸気通路６には、ターボ過給機８のコンプレッサ８ａが設けられ、排気通路７には、ターボ過給機８のタービン８ｂが設けられている。コンプレッサ８ａ及びタービン８ｂは互いに回転軸（不図示）を介して連結されている。
【００１１】
ターボ過給機８はタービン８ｂの入口の断面積を変更可能な可変ノズル式のターボ過給機である。タービン８ｂの入口部には複数の可動ベーン８ｃ・・・８ｃが配置され（図１では模式的に示す）、これにより可変ノズルが構成される。可動ベーン８ｃの傾きを変更して可変ノズルの開口面積（ノズル開度）を変化させることにより、タービン８ｂの入口の断面積を変更できる。周知のように、ノズル開度を閉じ側とする（絞る）ことにより、過給圧を上げることができ、反対にノズル開度を開き側にすることにより、エンジン１の背圧を下げることができる。可変ノズル（可動ベーン８ｃ）を動作させるための機構は周知のものと同様でよいのでここでは詳細を省略する。ターボ過給機８は、後述するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２０の指示に応じて所定のノズル開度に制御される。
【００１２】
ターボ過給機８には、コンプレッサ８ａの駆動をアシストするために、電気モータ９を備えた過給アシスト手段が設けられている。これにより、電気モータ９を作動してターボ過給機８による過給をアシストすることができる。電気モータ９はバッテリ１０と接続され、駆動電力としてバッテリ１０の電力が用いられる。駆動電力はＥＣＵ２０の指示に応じて調整され、これにより過給に対するアシストの程度（アシスト量）が制御される。
【００１３】
エンジン１にはオルタネータ１１が取り付けられている。周知のように、オルタネータ１１はバッテリ１０から供給される電力を用いて磁界を作り、エンジン１により図示しないロータを駆動して発電を行う。発電された電力は、バッテリ１０を充電するために用いられる。オルタネータ１１は、図示しない制御回路を備えており、この制御回路により発電を行う発電状態と発電を行わない非発電状態とを選択することができる。発電量の制御はＥＣＵ２０の指示に応じて制御回路にて適宜に行われる。
【００１４】
その他、エンジン１には、コンプレッサ８ａの上流側の吸気通路６に設けられ吸気の異物を除去するエアクリーナ１２と、コンプレッサ８ａの下流側に設けられ圧縮された吸気を冷却するインタークーラ１３と、タービン８ｂの下流側の排気通路７に設けられ排気ガスを浄化する排気浄化装置１４と、排気ガスを吸気系に還流するためのＥＧＲ装置１５と、が設けられている。排気浄化装置１４は排気ガス中の粒子状物質と窒素酸化物（ＮＯｘ）とを同時に浄化可能な装置である。ＥＧＲ装置１５は、ＥＧＲ通路１６と、ＥＧＲ通路１６を流れる排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブ１７と、ＥＧＲ通路１６を流れる排気ガスを冷却するＥＧＲクーラ１８と、を有している。ＥＧＲ通路１６はタービン８ｂよりも上流の排気通路７を構成する排気マニホールド５に設定された排気ガスの取出口１６ａと、コンプレッサ８ｂの下流の吸気通路６を構成する吸気マニホールド４に設定された排気ガスの導入口１６ｂとを連通する、いわゆるハイプレッシャループを構成するように設けられている。ＥＧＲバルブ１７はその開度をＥＣＵ２０の指令に従って調整できる周知の電磁制御弁である。なお、吸気通路６のコンプレッサ８ａと導入口１６ｂとの間には吸入空気量を調整するスロットル弁が設けられてもよい。その場合、スロットル弁の開度によりＥＧＲ率（ＥＧＲ量）を制御することができる。
【００１５】
本実施形態に係る過給システムは、ＥＣＵ２０により制御される。ＥＣＵ２０はマイクロプロセッサ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等の周辺装置を備えたコンピュータユニットとして構成され、各種パラメータに基づいてエンジン１を適正な運転状態に制御する。本実施形態の過給システムは、エンジン１の機関回転数（回転速度）を検出する回転数センサ２１、図示しないアクセルの開度や開度変化等の位置情報を検出するアクセル開度センサ２２、バッテリ１０の電圧を検出する電圧センサ２３、電気モータ９の温度を検出するモータ温度センサ２４、及び吸気マニホールド４内の圧力（過給圧）を検出する過給圧センサ２５をそれぞれ備えている。これらのセンサは、対象となる物理量を直接検出してもよいし、他の物理量から推定してもよい。これらのセンサは、それぞれＥＣＵ２０に接続されており、各センサの入力情報は以下に述べる制御に利用される。
【００１６】
ＥＣＵ２０は、エンジン１の運転状態に応じたノズル開度のフィードバック制御を行う。このフィードバック制御の基礎となるノズル開度（ベース開度）は予めエンジン１の運転状態に応じて設定される。例えば、ノズル開度に機関回転数と燃料噴射量とを対応させたベース開度マップをＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶させておき、このマップを参照することによってベース開度を算出してもよい。なお、機関回転数は回転数センサ２１の出力信号により、燃料噴射量はアクセル開度センサ２２から得たアクセル開度に基づいて算出することにより、それぞれ取得できる。そして、ＥＣＵ２０は目標過給圧と実過給圧との差に応じたフィードバック量を算出し、算出されたフィードバック量をベース開度に加えることにより最終的なノズル開度の指令値を求める。この指令値をターボ過給機８に指示することにより適正なノズル開度に制御される。また、ＥＣＵ２０は、電装品の作動に伴う電気負荷に対応した発電要求量に応じた発電量が得られるように、オルターネータ１１を制御している。これにより、オルタネータ１１は電気負荷が増大した場合に発電量が増加するように動作制御される。
【００１７】
本実施形態では、これらの制御の他、燃費低減効果を得るための制御が行われる。図２はこの制御の一例を示したものであり、過給圧、ターボ過給機８のノズル開度、電気モータ９による過給のアシスト量、オルタネータ１１の発電デューティー、及びバッテリ１０の電圧の変化を同一時間軸で示したタイミングチャートである。この図２は、図３の矢印に示したエンジン１の運転状態の変化、即ち、排気還流を実行する領域（ＥＧＲ領域）→過給のアシストを行う領域（アシスト領域）→過給のアシストを停止する領域（非アシスト領域）を経て加速し、その後減速に転じる運転状態の変化に対応している。時刻ｔ１〜ｔ４における燃料噴射量は図３のＱ１〜Ｑ４に対応する。なお、図２の破線は、上述したノズル開度のフィードバック制御を実行したときのノズル開度の変化を示している。また、図２の発電デューティーは、オルタネータ１１による発電量に相当し、発電量が最大値となる場合を１００％、発電量が最小値となる場合（非発電状態）を０％として定義される。
【００１８】
図２に示したように、ＥＣＵ２０は時刻ｔ１〜ｔ２間では、ノズル開度を上述したベース開度に基づいて算出される値よりも開き側の開度になるように制御し、電気モータ９を作動させて過給のアシストを行う。更に、時刻ｔ１〜ｔ２間では、オルタネータ１１の発電量を電気モータ９の作動に伴う電気負荷に対応した発電要求量を含まない値に制限する。上述したオルタネータ１１の制御では電気負荷の増大に伴い発電量が増加するように動作制御されるが、図２に示した場合では、電気モータ９の作動に伴う電気負荷に対応する発電要求量が除かれ、電気モータ９以外の電装品の電気負荷分のみが発電されるように制御される。このため、オルタネータ１１による発電量不足が生じ、時刻ｔ１〜ｔ２間においてバッテリ電圧が降下する。
【００１９】
本実施形態では、ノズル開度が開き側に制御されている間に電気モータ９を作動して過給のアシストが行われるため、タービン８ｂ上流の圧力（背圧）の上昇を抑えつつ、ノズル開度の開き側の制御に伴う過給不足を補うことができる。ノズル開度を閉じ側に制御して過給圧を高める場合と比べて背圧の上昇が抑えられるのでポンプ損が低減する。更に、電気モータ９の作動中には、オルタネータ１１の発電量が電気モータ９の作動に伴う電気負荷に対応した発電要求量を含まない値に制限されるため、電気モータ９の作動によりオルタネータ１１の駆動トルクが増加せず燃料噴射が抑制される。従って、以上の制御によって燃費低減効果を得ることができる。
【００２０】
時刻ｔ３〜ｔ４間に示されたエンジン１の減速時には、ＥＣＵ２０はオルタネータ１１の発電量を増加させて電気モータ９の作動によって降下したバッテリ電圧を回復させる。本実施形態では発電量が最大値に、即ち発電デューティーが１００％となるように制御され、同時にノズル開度がベースマップに基づく開度よりも開き側に制御される。これにより、電気モータ９の作動中に不足した発電量をエンジン１の減速時にできる限り回収することができる。
【００２１】
図２に示した制御は、例えば図４に示す制御ルーチンを実行することにより実現される。この制御ルーチンはＥＣＵ２０のＲＯＭに格納されたプログラムに従って実行される。この制御ルーチンを実行することにより、ＥＣＵ２０は本発明の制御手段として機能する。ＥＣＵ２０は、まずステップＳ１において過給のアシストを禁止すべきか否かを判定する。この禁止条件は適宜に設定すればよく、例えば、電気モータ９の温度（モータ温度）が所定温度を超えている場合、又はバッテリ１１の電圧（バッテリ電圧）が所定電圧未満に低下した場合を禁止条件としてよい。モータ温度はモータ温度センサ２４から、バッテリ電圧は電圧センサ２３からそれぞれ検出される。所定温度や所定電圧は適宜に設定すればよい。本実施形態では、所定温度として、電気モータ９が正常に作動できる上限温度よりも低い値を、所定電圧として、ＥＣＵ２０がリセットする下限電圧よりも高い電圧をそれぞれ設定した。ステップＳ１において、過給のアシストを禁止すべきと判定した場合には、ＥＣＵ２０は処理をステップＳ２に進め、電気モータ９を非作動状態にして過給のアシストを停止するとともに、ノズル開度を上述したベースマップに基づいて制御して、処理をステップＳ１に戻す。なお、ステップＳ２を実行する際に、電気モータが非作動で、ノズル開度がベースマップに基づいて制御されている状態のときには、この状態がステップＳ２において維持される。
【００２２】
一方、ステップＳ１において、過給のアシストを禁止すべきでないと判定した場合には、ＥＣＵ２０は処理をステップＳ３に進め、エンジン１が定常又は緩加減速の状態か否かを判定する。例えば、アクセル開度センサ２２からの入力信号を参照してアクセル開度の変化量を取得し、この変化量に基づいてこの判定をしてもよい。本実施形態では、０．１秒当たりのアクセル開度の変化量の絶対値が３０％未満の場合に定常又は緩加減速の状態と判定することとした。
【００２３】
ステップＳ３においてエンジン１が定常又は緩加減速の状態であると判定した場合には、ＥＣＵ２０は処理をステップＳ４に進め、エンジン１の運転状態がアシスト領域にあるか否かを判定する。アシスト領域の判定は図３に示したように予め機関回転数と燃料噴射量に対応させたマップをＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶させておき、これを参照して行ってもよい。アシスト領域にない場合には、過給のアシストを実行しないため、ＥＣＵ２０はステップＳ２を実行して処理をステップＳ１に戻す。アシスト領域にある場合には、ＥＣＵ２０は、アシスト量を算出し（ステップＳ５）、算出されたアシスト量に基づいて電気モータ９を作動制御する（ステップＳ６）。ステップＳ５におけるアシスト量は次式に基づいて算出してもよい。
【００２４】
アシスト量＝Ｍｉｎ（マップ値，バッテリ電圧Ｆ／Ｂ値）×モータ温度補正係数
【００２５】
ここで、マップ値とは、アシスト量の要求値であり、目標過給圧に対する実過給圧の不足分に基づいて定められる値である。実過給圧は過給圧センサ２５より検出される。バッテリ電圧Ｆ／Ｂ値とは、バッテリ電圧を所定電圧以上に維持する観点から許容されるアシスト量の限界値であり、電圧センサ２３により検出される電圧をフィードバックして算出されるアシスト量である。モータ温度補正係数とは、モータ温度の所定温度からの上昇度に応じた低減率であり、温度が高くなるにつれて小さくなるように設定されている。この式によれば、マップ値又はバッテリ電圧Ｆ／Ｂ値のいずれか小さい値がアシスト量の算出の基礎となるので、過給のアシストによる許容範囲を超えたバッテリ１０の電圧降下を防止できる。更に、この基礎となる値にモータ温度補正係数を乗じて最終的なアシスト量が算出されるので、許容範囲を超えた電気モータ９の温度上昇を防止することができる。
【００２６】
次いで、ＥＣＵ２０はノズル開度を開き側に制御するためのノズル開度を算出し（ステップＳ７）、算出されたノズル開度をターボ過給機８に指示することによりノズル開度の制御を行う（ステップＳ８）。ノズル開度の算出においては、例えば上述したベース開度マップよりも開度が開き側に設定された燃費低減用ベースマップをＥＣＵ２０のＲＯＭに記憶させ、これを参照してベース開度を算出し、算出されたベース開度に目標過給圧と実過給圧との差に応じたフィードバック量を加えることによりノズル開度を算出してもよい。次に、ＥＣＵ２０は、ステップＳ９において、オルタネータ１１の発電量の制限を行い処理をステップＳ３に戻す。オルタネータ１１の発電量の制限は、上述したように電気モータ９以外の電装品の電気負荷分のみが発電されるようにオルタネータ１１の作動を制御することにより実現される。
【００２７】
ステップＳ３において、定常又は緩加減速の状態にないと判定した場合は、処理をステップＳ１０に進め、エンジン１が減速状態か否かを判定する。減速状態の判定は、機関回転数とアクセル開度とを考慮して判定してもよい。本実施形態では回転数センサ２１より取得した機関回転数が１４００ｒｐｍを超え、かつアクセル開度センサ２２より取得したアクセル開度が０％（つまり、アクセルが踏み込まれていない場合）に減速状態と判定することとした。減速状態でないと判定した場合には、ＥＣＵ２０はステップＳ２を実行した後、処理をステップＳ１に戻す。一方、減速状態と判定した場合には、ＥＣＵ２０はノズル開度を開き側に制御する（ステップＳ１１）とともに、オルタネータ１１の発電量を最大値に制御する（ステップＳ１２）。これにより、電気モータ９の作動中に不足した発電量をエンジン１の減速時にできる限り回収することができる。なお、ステップＳ１１におけるノズル開度の開き側制御は、上述したステップＳ７及びＳ８と同様の処理とすればよい。
【００２８】
（第２の実施形態）
次に、本発明に係る過給システムの第２の実施形態について説明する。本実施形態の基本構成は上記実施形態と同一である。従って基本構成については図１が参照される。以下上述した第１の実施形態との相違点のみを説明する。
【００２９】
この形態のエンジン１は通常の燃焼とは異なる予混合圧縮着火燃焼や低温燃焼等の燃焼制御が可能であり、ＥＣＵ２０はＥＧＲバルブ１７に対する開度制御の一つとして、これらの燃焼形態に合わせてＥＧＲ量を大幅に増量する制御が行われている。ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ量の増量領域（大量ＥＧＲ領域）及びＥＧＲをカットする領域（非ＥＧＲ領域）を規定したマップをＲＯＭに保持している。ＥＣＵ２０はこのマップを参照することにより、ＥＧＲ量の増量及びそのカットが行われるようにＥＧＲバルブ１７の開度を制御する。
【００３０】
エンジン１の運転状態が大量ＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域へ移行する際、つまり大幅にＥＧＲ量を増量している状態からＥＧＲをカットする状態に移行する際には、ＥＣＵ２０は、（１）電気モータ９を作動し、（２）ノズル開度を開き側に制御し、（３）ＥＧＲバルブ１７を開くように開度制御する。（１）及び（２）の実行により、ＥＧＲ通路１６の導入口１６ｂの圧力（吸気通路６側の圧力）が取出口１６ａの圧力（排気通路側の圧力）よりも高い状態となる。そして、この状態でＥＧＲバルブ１７が開かれるため、吸気通路６（吸気マニホールド４を含む）やＥＧＲ通路１６内のガスが排気通路７へ導かれる。その結果、大量ＥＧＲ領域から非ＥＧＲ領域へ移行の際に、吸気通路６やＥＧＲ通路１６に残留する排気ガスが排気通路７へ導かれて吸気通路６やＥＧＲ通路１６が掃気される。よって、非ＥＧＲ領域への移行後、次サイクルの吸気が空気のみとなるため、移行過渡時に吸気通路６やＥＧＲ通路１６に残留する排気ガスを原因としたスモークの発生を抑えることができる。ＥＣＵ２０は以上の制御を実行することにより本発明の制御手段及びＥＧＲバルブ制御手段として機能する。
【００３１】
以上本発明の内燃機関用過給システムについて、上記各実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、過給アシスト手段としてターボ過給機の上流又は下流の吸気通路に電気モータを備えた電動コンプレッサを設け、これにより過給アシストを行う態様でもよい。この場合の電気モータの制御は上述した制御ルーチンを適用すればよい。
【００３２】
また、上記実施形態では内燃機関としてのディーゼルエンジン１に本発明を適用したが、内燃機関の形式は問わない。従って、本発明を火花点火式のガソリンエンジンに適用してもよいし、他のガソリンエンジンに適用してもよい。
【００３３】
上記の形態では、ＥＧＲ通路１６をハイプレッシャループを構成するように設けているが、本発明はこれに限らず、ＥＧＲ通路１６の取出口１６ａをタービン８ｂの下流、より好ましくは排気浄化装置１４の下流に設定し、ＥＧＲ通路１６の導入口１６ｂをコンプレッサ８ａの上流に設定して、ＥＧＲ通路１６をいわゆるロープレッシャループを構成するように設けてもよい。この場合、導入口１６ｂの上流の吸気通路６にスロットル弁を設けてもよい。また、上述した第２の実施形態においては、ハイプレッシャループを構成するＥＧＲ通路と、ロープレッシャループを構成するＥＧＲ通路とを併設し、それぞれのＥＧＲ通路にＥＧＲ弁及びＥＧＲクーラとを設けてもよい。この場合、吸気通路６から排気通路７への排気ガスの掃気時にはロープレシャループ側のＥＧＲ弁を閉じる一方で、ハイプレシャループ側のＥＧＲ弁を開くことにより、吸気通路６（吸気マニホールド４を含む）に残っている排気ガスを排気通路６に掃気することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態係る過給システムの全体構成を示す概略図。
【図２】第１の実施形態に係る制御の一例を示したタイミングチャート。
【図３】エンジンの運転状態の変化を示した図。
【図４】第１の実施形態に係る過給システムの制御ルーチンの概要を示したフローチャート。
【符号の説明】
【００３５】
１  ディーゼルエンジン（内燃機関）
８  ターボ過給機
９  電気モータ
１０  バッテリ
１１  オルタネータ
１６  ＥＧＲ通路
１６ａ  取出口
１６ｂ  導入口
１７  ＥＧＲバルブ
２０  ＥＣＵ（制御手段、ＥＧＲバルブ制御手段）
【図１】
2006077604.tif 000003
【図２】
2006077604.tif 000004
【図３】
2006077604.tif 000005
【図４】
2006077604.tif 000006