(57)【要約】【課題】エンジンの吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気することができ、吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系の腐食等を防止することが可能なエンジンのＥＧＲガス掃気装置を提供する。【解決手段】ＥＧＲガス掃気装置１は、排気ガスの一部をタービン２３の下流側からコンプレッサ２１の上流側に再循環させる低圧ＥＧＲ装置５０と、エンジン１０が稼働しているときに負圧タンク７０の内部を負圧にするバキュームポンプ１１と、インタークーラ３４と負圧タンク７０とを連通する配管７３に介装された第１電磁バルブ７１と、バキュームポンプ１１と負圧タンク７０とを連通する配管７４に介装された第２電磁バルブ７２と、エンジン稼働後に第１電磁バルブ７１を閉弁するとともに第２電磁バルブ７２を開弁し、エンジン停止後に第１電磁バルブ７１を開弁するとともに第２電磁バルブ７２を閉弁するバルブ制御部８２とを備える。【選択図】  図１
2015178786.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから排出された排気ガスの一部を該エンジンの吸気系に再循環させるＥＧＲ装置と、
負圧タンクと、
前記負圧タンクと連通されたときに、前記負圧タンク内の空気を吸引して前記負圧タンクの内部を負圧にするバキュームポンプと、
前記エンジンの吸気系と前記負圧タンクとを連通する配管に介装された第１バルブと、
前記バキュームポンプと前記負圧タンクとを連通する配管に介装された第２バルブと、
前記エンジンが稼働しているか否かを検知する検知手段と、
前記第１バルブおよび前記第２バルブそれぞれの開弁・閉弁をコントロールする制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記エンジンが稼働されているときに前記第１バルブを閉弁するとともに前記第２バルブを開弁し、前記エンジンが停止されているときに前記第１バルブを開弁するとともに前記第２バルブを閉弁することを特徴とするエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項２】
前記エンジンの排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、前記タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器をさらに備え、
前記ＥＧＲ装置は、前記タービンの下流側から前記コンプレッサの上流側に排気ガスを再循環させることを特徴とする請求項１に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項３】
前記コンプレッサの下流に配設され、前記コンプレッサで圧縮された吸入空気を冷却するインタークーラと、
前記インタークーラの下流に配設され、前記エンジンに吸入される空気量を調節するスロットルバルブと、をさらに備え、
前記第１バルブは、前記インタークーラと、前記負圧タンクとを連通する配管に介装されており、
前記制御手段は、前記インタークーラから上流の吸気系内のＥＧＲガスを掃気する場合には前記スロットルバルブを閉弁し、前記インタークーラの上流および下流の吸気系内のＥＧＲガスを掃気する場合には前記スロットルバルブを開弁することを特徴とする請求項２に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項４】
前記タービンの上流側から前記コンプレッサの下流側に排気ガスを再循環させる第２のＥＧＲ装置をさらに備え、
前記制御手段は、前記エンジンが停止され、前記スロットルバルブを開弁する場合に、前記第２のＥＧＲ装置の排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブを閉弁することを特徴とする請求項３に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項５】
エンジン停止時のクランクの停止位置を検出するクランク位置検出手段を備え、
前記制御手段は、前記クランクの停止位置に基づいて、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップの有無を判定し、バルブオーバーラップがある場合には前記スロットルバルブを閉弁し、バルブオーバーラップがない場合には前記スロットルバルブを開弁するとともに前記ＥＧＲバルブを閉弁することを特徴とする請求項４に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記エンジンが停止されているときに、前記ＥＧＲ装置の排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ、及び、前記タービンの下流側に配設され排気圧力を調節する排圧調整バルブそれぞれを閉弁することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【請求項７】
前記エンジンはディーゼルエンジンであり、
前記バキュームポンプは、前記エンジンにより駆動され、ブレーキブースタを作動させるための負圧を作ることに用いられるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のエンジンのＥＧＲガス掃気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンのＥＧＲガス掃気装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、エンジンから排出されるＮＯｘ（窒素酸化物）の低減を図るために、エンジンから排出された排気ガスの一部を吸気通路（吸気系）に再循環させる排気ガス再循環装置（以下「ＥＧＲ装置」ともいう）を備えたエンジンが広く実用化されている。
【０００３】
また、エンジンに再循環させる排気ガス（以下「ＥＧＲガス」ともいう）の量を増加させる技術として、ターボチャージャのタービンより下流の排気通路を流れる排気ガスの一部をターボチャージャのコンプレッサよりも上流の吸気通路に再循環させる低圧ＥＧＲ（ＬＰ−ＥＧＲ）装置も実用化されている。
【０００４】
ところで、ＥＧＲ装置では、ＥＧＲガスが吸気通路に戻されて冷却されることにより、ＥＧＲガス中の水分が凝縮して凝縮水が発生する。特に、低圧ＥＧＲ装置では大量のＥＧＲガスが吸気通路（吸気系）に戻されるため、凝縮水の発生量も多くなる。
【０００５】
ここで、特許文献１には、低圧ＥＧＲ装置を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、低圧ＥＧＲ装置内部に滞留する凝縮水を好適に除去し、低圧ＥＧＲ装置の圧損の増加や性能低下等の不具合の発生を抑制する技術が開示されている。
【０００６】
この特許文献１に記載の技術（内燃機関の排気浄化システム）は、内燃機関に加圧した吸気を供給するコンプレッサと、排気通路を流れる排気の一部をコンプレッサより上流の吸気通路に還流させるＥＧＲ通路と、コンプレッサによって加圧された吸気の一部をＥＧＲクーラより下流の上記ＥＧＲ通路に導くバイパス通路を備えている。そして、内燃機関がＥＧＲを停止する運転状態の時に、バイパス通路を介してＥＧＲ通路に導入された吸気をＥＧＲ通路の下流から上流へ逆流させ、ＥＧＲ通路内の凝縮水や未燃燃料を吹き飛ばし、除去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−１９８３１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した凝縮水はＥＧＲ装置内だけでなく、エンジンの吸気系においても生成される。そのため、ソーク中（エンジン停止中）に吸気系内で生成される凝縮水によって、吸気系（例えばインタークーラ等）の腐食や、凍結、デポジットなどが生じるおそれがある。しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、ＥＧＲ通路内の凝縮水を除去することはできるものの、エンジンの吸気系内の凝縮水を除去することは考慮されていなかった。
【０００９】
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、エンジンの吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気することができ、吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系の腐食等を防止することが可能なエンジンのＥＧＲガス掃気装置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】
【００１０】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置は、エンジンから排出された排気ガスの一部を該エンジンの吸気系に再循環させるＥＧＲ装置と、負圧タンクと、負圧タンクと連通されたときに、負圧タンク内の空気を吸引して負圧タンクの内部を負圧にするバキュームポンプと、エンジンの吸気系と負圧タンクとを連通する配管に介装された第１バルブと、バキュームポンプと負圧タンクとを連通する配管に介装された第２バルブと、エンジンが稼働しているか否かを検知する検知手段と、第１バルブおよび第２バルブそれぞれの開弁・閉弁をコントロールする制御手段とを備え、制御手段が、エンジンが稼働されているときに第１バルブを閉弁するとともに第２バルブを開弁し、エンジンが停止されているときに第１バルブを開弁するとともに第２バルブを閉弁することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置によれば、エンジン稼働時に第１バルブが閉弁されるとともに第２バルブが開弁されることにより、バキュームポンプによって負圧タンク内が負圧状態に保持される。そして、エンジン停止後に第１バルブが開弁されるとともに第２バルブが閉弁されることにより、エンジンの吸気系に滞留しているＥＧＲガスが、エンジンの吸気系と負圧タンクとを連通する配管および第１バルブを通して、負圧タンク内に吸引される。その結果、エンジンの吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気することができ、吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系の腐食等を防止することが可能となる。
【００１２】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置は、エンジンの排気通路上に設けられたタービン、及び、吸気通路上に設けられ、タービンと軸で接続されたコンプレッサを有し、排気ガスのエネルギーを利用して吸入空気を過給する過給器をさらに備え、ＥＧＲ装置が、タービンの下流側からコンプレッサの上流側に排気ガスを再循環させることが好ましい。
【００１３】
この場合、タービンの下流側からコンプレッサの上流側に排気ガスを再循環させるＥＧＲ装置（所謂低圧ＥＧＲ装置）を備えたエンジンに適用することにより、水分の多いＥＧＲガスを大量に吸気系に流すことができる低圧ＥＧＲ装置を備えたエンジンの吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気し、吸気系内の凝縮水発生を防止することが可能となる。
【００１４】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置は、コンプレッサの下流に配設され、コンプレッサで圧縮された吸入空気を冷却するインタークーラと、インタークーラの下流に配設され、エンジンに吸入される空気量を調節するスロットルバルブとをさらに備え、第１バルブが、インタークーラと負圧タンクとを連通する配管に介装されており、制御手段が、インタークーラから上流の吸気系内のＥＧＲガスを掃気する場合にはスロットルバルブを閉弁し、インタークーラの上流および下流の吸気系内のＥＧＲガスを掃気する場合にはスロットルバルブを開弁することが好ましい。
【００１５】
このようにすれば、ＥＧＲガスの掃気を行いたい箇所（すなわち、インタークーラから上流の吸気系、又は、インタークーラの上流および下流の吸気系）を選択して掃気することができる。よって、より効果的に吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気し、凝縮水の発生を防止することが可能となる。
【００１６】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置は、タービンの上流側からコンプレッサの下流側に排気ガスを再循環させる第２のＥＧＲ装置をさらに備え、制御手段が、エンジンが停止され、スロットルバルブを開弁する場合に、第２のＥＧＲ装置の排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブを閉弁することが好ましい。
【００１７】
このようにすれば、第２のＥＧＲ装置内に滞留しているＥＧＲガスが負圧タンク内に吸引されることを防止することができる。そのため、エンジンの吸気系に滞留しているＥＧＲガスのみを効率よく掃気することができる。
【００１８】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置は、エンジン停止時のクランクの停止位置を検出するクランク位置検出手段を備え、制御手段が、クランクの停止位置に基づいて、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップの有無を判定し、バルブオーバーラップがある場合にはスロットルバルブを閉弁し、バルブオーバーラップがない場合にはスロットルバルブを開弁するとともに上記ＥＧＲバルブを閉弁することが好ましい。
【００１９】
このようにすれば、バルブのオーバーラップが生じている場合であっても、シリンダ内および排気系の残留ガスが負圧タンク内に吸引されることを防止することができる。そのため、エンジンの吸気系に滞留しているＥＧＲガスのみを効率よく掃気することができる。
【００２０】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置では、制御手段が、エンジンが停止されているときに、ＥＧＲ装置の排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ、及び、タービンの下流側に配設され排気圧力を調節する排圧調整バルブそれぞれを閉弁することが好ましい。このようにすれば、吸気系内のＥＧＲガスを効率的に掃気することが可能となる。
【００２１】
本発明に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置では、エンジンがディーゼルエンジンであり、上記バキュームポンプが、エンジンにより駆動され、ブレーキブースタを作動させるための負圧を作ることに用いられるものであることが好ましい。
【００２２】
このようにすれば、負圧タンクの内部を負圧にするバキュームポンプとブレーキブースタを作動させるための負圧を作るバキュームポンプとを共用することができるので、装置の小型化および低コスト化等を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、エンジンの吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気することができ、吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系の腐食等を防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置、および該ＥＧＲガス掃気装置を備えたディーゼルエンジンの構成を示す図である。
【図２】実施形態に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置によるＥＧＲガス掃気処理の処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００２６】
まず、図１を用いて、実施形態に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置１の構成について説明する。図１は、エンジンのＥＧＲガス掃気装置１および該ＥＧＲガス掃気装置１を備えたエンジン１０の構成を示す図である。
【００２７】
エンジン１０は、吸入空気圧縮後にインジェクタによってシリンダ内に燃料を噴射して自然着火させて出力を得る例えば水平対向型のディーゼルエンジンである。インジェクタにはコモンレール式のものが好適に用いられる。このエンジン１０は、後述するターボチャージャ２０によって吸入空気を過給して、高出力化および低燃費化を実現し得るものである。
【００２８】
エンジン１０のカム軸には、バキュームポンプ（真空ポンプ）１１が取り付けられている。バキュームポンプ１１は、エンジン１０（カム軸）により駆動され、ブレーキブースタ（倍力装置、図示省略）を作動させるための負圧を生成するものである。また、バキュームポンプ１１は、後述する負圧タンク７０と連通されているときに、負圧タンク７０内の空気を吸引して負圧タンク７０の内部を負圧にする。
【００２９】
エンジン１０の吸気通路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ（以下これらをまとめて吸気通路３１という）には、上流側からエアクリーナ３２、ターボチャージャ２０（コンプレッサ２１）、インタークーラ３４、電子制御式スロットルバルブ（以下、単に「スロットルバルブ」ともいう）３５などが配置されている。エアクリーナ３２は、吸入空気中のゴミや塵などを取り除くフィルタである。
【００３０】
ターボチャージャ２０は、吸気通路３１と排気通路４１との間に配され、過給を行う過給機である。ターボチャージャ２０は、排気通路４１に設けられたタービン２２と、吸気通路３１に設けられ、タービン２２と回転軸２３で連結されたコンプレッサ２１とを有しており、排気のエネルギーでタービン２２を駆動することにより、同軸のコンプレッサ２１で空気を圧縮する。
【００３１】
インタークーラ３４は、ターボチャージャ２０（コンプレッサ２１）で圧縮されて高温になった吸気を熱交換によって冷却するものである。インタークーラ３４の下流側には、エンジン１０の吸入空気量を調節するスロットルバルブ３５が配設されている。なお、ディーゼルエンジンでは燃料噴射量によってエンジン出力を制御するため、スロットルバルブ３５は、通常は開いた状態で運転される。ただし、例えば、軽負荷でＥＧＲガスを大量に入れたい場合や、エンジンをスムーズに停止したい場合、ＤＰＦ再生時に吸気を絞って排気温を上げたい場合などにスロットルバルブ３５の開度が絞られる。
【００３２】
また、エンジン１０の吸気系内に滞留しているＥＧＲガスを掃気する際に、インタークーラ３４から上流側（すなわちインタークーラ３４および吸気通路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ）を掃気する場合には、スロットルバルブ３５は閉弁される。一方、インタークーラ３４の上流側に加えて下流側（すなわち吸気通路３１Ｄ（インテークマニホールド））内も掃気する場合には、スロットルバルブ３５は開弁される。なお、スロットルバルブ３５の動作の詳細については後述する。また、スロットルバルブ３５の開度は、後述する電子制御装置（以下「ＥＣＵ」という）８０によって制御される。
【００３３】
インタークーラ３４（又は、インタークーラ３４とスロットルバルブ３５とを連通する吸気通路３１Ｃ）には、インタークーラ３４（又は吸気通路３１Ｃ）と負圧タンク７０とを連通する配管７３が接続されている。負圧タンク７０は、所定のタンク容量を有する、例えば樹脂製などのタンクである。負圧タンク７０は、エンジン稼働時には、バキュームポンプ１１により内部が負圧に保持される。また、エンジン停止時には、吸引した（掃気した）ＥＧＲガスや凝縮水等を貯留する。
【００３４】
上述したインタークーラ３４（又は吸気通路３１Ｃ）と負圧タンク７０とを連通する配管７３には、第１電磁バルブ７１が介装されている。すなわち、第１電磁バルブ７１は、特許請求の範囲に記載の第１バルブに相当する。第１電磁バルブ７１は、電気的に開弁／閉弁を制御することができるバルブであり、ＥＣＵ８０によってコントロールされる。
【００３５】
また、負圧タンク７０には、該負圧タンク７０とバキュームポンプ１１とを連通する配管７４が接続されている。この配管７４には、第２電磁バルブ７２が介装されている。すなわち、第２電磁バルブ７２は、特許請求の範囲に記載の第２バルブに相当する。第２電磁バルブ７２も、上述した第１電磁バルブ７１と同様に、電気的に開弁／閉弁を制御することができるバルブであり、ＥＣＵ８０によってコントロールされる。
【００３６】
一方、排気通路４１Ａ，４１Ｂ（これらをまとめて排気通路４１という）上には、上流側（エンジン１０側）から順に、タービン２２（ターボチャージャ２０）、酸化触媒４２Ａを備えたディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂ、排圧調整バルブ４３、マフラ４４等を備えている。
【００３７】
酸化触媒（ＤＯＣ：Ｄｉｅｓｅｌ  Ｏｘｉｄａｔｉｏｎ  Ｃａｔａｌｙｓｔ）４２Ａは、白金系の触媒が好適に用いられ、排気ガス中のＣＯ、ＨＣ等を酸化して除去する。酸化触媒４２Ａの後段には、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）４２Ｂが配置されている。
【００３８】
ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂは、排気ガス中に含まれるＰＭ（粒子状物質）を捕集するフィルタである。すなわち、酸化触媒４２ＡによってＨＣ、ＣＯが酸化され、その後、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂを通すことでＰＭが補集される。ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂとしては、例えば、コーディエライト等の耐熱性セラミックスをハニカム構造に形成し、ガス流路となる多数のセルを、入口側、出口側が互い違いとなるように端面に封をして形成された所謂クローズドタイプ（ウォールフロータイプ）のものが好適に用いられる。
【００３９】
また、ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂでは、詰りが検出されたとき又は所定のタイミングで、ポスト噴射や排気ガス中に燃料を添加することによって排気ガス中にＨＣを供給し、酸化触媒４２Ａにおける反応熱でディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂに堆積したＰＭを燃焼する、所謂フィルタ再生が行われる。
【００４０】
ディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂの下流側には、バルブを開閉することにより、排気圧力（排気ガスの流量）を調節する排圧調整バルブ４３が配設されている。排圧調整バルブ４３は、これに付随して配設された電動モータ（図示省略）により開閉駆動される。該電動モータをＥＣＵ８０によって制御することにより、排圧調整バルブ４３を任意の開度に設定することが可能である。なお、排圧調整バルブ４３は非駆動時には、リターンスプリングにより全開にされる。
【００４１】
また、吸気通路３１と排気通路４１との間には、排気ガスを吸入空気に混入し、エンジン１０に再吸入（排気の再循環）させてＮＯｘ(窒素酸化物)の低減等を図るために、低圧ＥＧＲ（ＬＰ−ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）装置５０及び高圧ＥＧＲ（ＨＰ−ＥＧＲ）装置６０が設けられている。
【００４２】
低圧ＥＧＲ装置５０は、排気通路４１Ｂ上のディーゼル・パティキュレート・フィルタ４２Ｂと排圧調整バルブ４３との間から、排気ガスの一部を、吸気通路３１Ａ上のエアクリーナ３２とコンプレッサ２１との間に導入する低圧ＥＧＲ配管５１を備えている。低圧ＥＧＲ装置５０は、特許請求の範囲に記載のＥＧＲ装置に相当する。
【００４３】
低圧ＥＧＲ配管５１上には、吸気通路３１Ａに還流される燃焼後ガスを冷却するＥＧＲクーラ５２や、排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ（以下「ＬＰ−ＥＧＲバルブ」ともいう）５３が取り付けられている。なお、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３の開度制御（Ｄｕｔｙ制御）はＥＣＵ８０によって行われる。
【００４４】
高圧ＥＧＲ装置６０は、排気通路４１Ａにおけるエンジン１０とタービン２２との間から、排気ガスの一部を、吸気通路３１Ｄ上のスロットル３５とエンジン１０との間に導入する高圧ＥＧＲ配管６１を備えている。なお、高圧ＥＧＲガスは、上述した低圧ＥＧＲガスに対して、高圧かつ高温となっている。高圧ＥＧＲ装置６０は、特許請求の範囲に記載の第２のＥＧＲ装置に相当する。
【００４５】
高圧ＥＧＲ配管６１上には、吸気通路３１Ｄに還流される燃焼後ガスを冷却するＥＧＲクーラ６２や、排気ガス還流量を調節するＥＧＲバルブ（以下「ＨＰ−ＥＧＲバルブ」ともいう）６３が取り付けられている。なお、ＨＰ−ＥＧＲバルブ６３の開度制御（Ｄｕｔｙ制御）もＥＣＵ８０によって行われる。
【００４６】
ここで、エンジン１０のクランクシャフト１０ａ近傍には、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出するクランク角センサ９１が取り付けられている。クランクシャフト１０ａの端部には、例えば、２歯欠歯した３４歯の突起が１０°間隔で形成されたタイミングロータ９１ａが取り付けられており、クランク角センサ９１は、タイミングロータ９１ａの突起の有無を検出することにより、クランクシャフト１０ａの回転位置を検出する。
【００４７】
ところで、エンジン停止時には、回転トルクが低下してピストンが圧縮上死点を乗り越えられずに逆転することがある。そこで、エンジン停止時のクランク停止位置（クランク角）を正確に検出するために、クランク角センサ９１としては、クランクシャフト１０ａの逆転を検知可能な（逆転検出機能付きの）クランク角センサが用いられる。すなわち、クランク角センサ９１は、特許請求の範囲に記載のクランク位置検出手段として機能する。なお、クランク角センサ９１としては、例えばホール素子やＭＲ素子などを用いたものが好適に用いられる。
【００４８】
クランク角センサ９１は、ＥＣＵ８０に接続されている。さらに、ＥＣＵ８０には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセルペダル開度センサ９２等の各種センサも接続されている。
【００４９】
ＥＣＵ８０は、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するＲＯＭ、演算結果などの各種データを記憶するＲＡＭ、１２Ｖバッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップＲＡＭ、及び入出力Ｉ／Ｆ等を有して構成されている。また、ＥＣＵ８０は、インジェクタを駆動するインジェクタドライバ、スロットルバルブ３５を開閉する電動モータを駆動するモータドライバ、及び、排圧調整バルブ４３を開閉する電動モータを駆動するモータドライバ等を備えている。さらに、ＥＣＵ８０は、上述した第１電磁バルブ７１、第２電磁バルブ７２、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３、およびＨＰ−ＥＧＲバルブ６３を駆動するドライバ等も備えている。
【００５０】
ＥＣＵ８０では、カム角センサの出力から気筒が判別され、クランク角センサ９１の出力から回転角速度およびエンジン回転数が求められる。また、ＥＣＵ８０では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、アクセルペダル開度、及びエンジン１０の水温等の各種情報が取得される。そして、ＥＣＵ８０は、取得した各種情報に基づいて、燃料噴射量や各種デバイスを制御することによりエンジン１０を総合的に制御する。
【００５１】
特に、ＥＣＵ８０は、エンジン停止時にエンジン１０の吸気系（吸気通路３１およびインタークーラ３４）内に残留するＥＧＲガスを掃気することにより、ソーク中に吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系の腐食、凍結、デポジット生成等を防止する機能を有している。そのため、ＥＣＵ８０は、稼働検知部８１およびバルブ制御部８２を機能的に備えている。ＥＣＵ８０では、ＲＯＭに記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、稼働検知部８１およびバルブ制御部８２の各機能が実現される。
【００５２】
稼働検知部８１は、エンジン１０が稼働しているか否かを検知する。すなわち、稼働検知部８１は、特許請求の範囲に記載の検知手段として機能する。具体的には、稼働検知部８１は、例えば、クランク角センサ９１の検出信号から算出されたエンジン回転数がゼロの場合に、エンジン１０が停止していると判定する。一方、エンジン回転数がゼロでないときにはエンジン１０が稼働していると判定する。なお、稼働検知部８１により検知されたエンジン１０の稼働状態（稼働しているか否か）を示す情報は、バルブ制御部８２に出力される。
【００５３】
バルブ制御部８２は、第１電磁バルブ７１および第２電磁バルブ７２それぞれの開弁・閉弁をコントロールする。また、バルブ制御部８２は、スロットルバルブ３５、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３、ＨＰ−ＥＧＲバルブ６３、および排圧調整バルブ４３それぞれの開度もコントロールする。すなわち、バルブ制御部８２は、特許請求の範囲に記載の制御手段として機能する。
【００５４】
より詳細には、バルブ制御部８２は、エンジン１０が稼働されているときに第１電磁バルブ７１を閉弁するとともに第２電磁バルブ７２を開弁する。これにより、バキュームポンプ１１と負圧タンク７０とが連通され、負圧タンク７０内が負圧に保持される。
【００５５】
一方、バルブ制御部８２は、エンジン１０が停止されているときに第１電磁バルブ７１を開弁するとともに第２電磁バルブ７２を閉弁する。これにより、エンジン１０の吸気系に滞留しているＥＧＲガスが負圧タンク７０内に吸引されて、掃気される。その際に、バルブ制御部８２は、インタークーラ３４から上流側（すなわち、インタークーラ３４および吸気通路３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ）のＥＧＲガスを掃気する場合にはスロットルバルブ３５を閉弁する。
【００５６】
一方、インタークーラ３４の上流側に加えて下流側の吸気通路３１Ｄ（インテークマニホールド）内のＥＧＲガスも掃気する場合には、スロットルバルブ３５を開弁するとともにＨＰ−ＥＧＲバルブ６３を閉弁する。ただし、その場合に、バルブ制御部８２は、クランク角センサ９１により検出されたクランクの停止位置に基づいて、吸気バルブと排気バルブとのバルブオーバーラップの有無を判定し、バルブオーバーラップがある場合にはスロットルバルブ３５を閉弁することが好ましい。一方、バルブオーバーラップがない場合には、上述したように、スロットルバルブ３５を開弁するとともにＨＰ−ＥＧＲバルブ６３を閉弁する。
【００５７】
なお、バルブ制御部８２は、エンジン１０が停止され、ＥＧＲガスの掃気を行う際に、掃気の効率を向上させるため、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３および排圧調整バルブ４３それぞれを閉弁する。
【００５８】
次に、図２を参照しつつ、エンジンのＥＧＲガス掃気装置１の動作について説明する。図２は、実施形態に係るエンジンのＥＧＲガス掃気装置１によるＥＧＲガス掃気処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、本処理は、ＥＣＵ８０において、所定のタイミングで繰り返して実行される。
【００５９】
まず、ステップＳ１００では、エンジン１０が停止しているか否かについての判断が行われる。ここで、エンジン１０が停止している場合には、ステップＳ１０４に処理が移行する。一方、エンジン１０が稼働しているときには、ステップＳ１０２に処理が移行する。
【００６０】
ステップＳ１０２では、第１電磁バルブ７１が閉弁されるとともに、第２電磁バルブ７２が開弁される。そのため、バキュームポンプ１１と負圧タンク７０とが連通され、負圧タンク７０内が負圧に保持される。その後、一旦本処理から抜ける。
【００６１】
ステップＳ１０４では、第２電磁バルブ７２が閉弁される。続いて、ステップ１０６では、インタークーラ３４から上流側（すなわち、インタークーラ３４および吸気通路３１Ａ，３１Ｂ,３１Ｃ）のみを掃気するように設定されているか否かについての判断が行われる。ここで、インタークーラ３４から上流側のみを掃気するように設定されている場合には、ステップＳ１０８に処理が移行する。一方、インタークーラ３４から上流側に加えて下流側（吸気通路３１Ｄ）も掃気するように設定されているときには、ステップＳ１１０に処理が移行する。
【００６２】
ステップＳ１０８では、スロットルバルブ３５が閉弁される。その後、ステップＳ１１４に処理が移行する。
【００６３】
ステップＳ１１０では、吸気バルブと排気バルブのバルブオーバーラップが有るか否かについての判断が行われる。ここで、オーバーラップが有る場合には、ステップＳ１０８においてスロットルバルブ３５が閉弁された後、ステップＳ１１４に処理が移行する。一方、オーバーラップがないときには、ステップＳ１１２に処理が移行する。
【００６４】
ステップＳ１１２では、スロットルバルブ３５が開弁されるとともに、ＨＰ−ＥＧＲバルブ６３が閉弁される。その後、ステップＳ１１４に処理が移行する。
【００６５】
ステップＳ１１４では、排圧調整バルブ４３が閉弁されるとともに、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３が閉弁される。
【００６６】
続いて、ステップＳ１１６では、第１電磁バルブ７１が開弁される。これにより、エンジン１０の排気系に滞留しているＥＧＲガスが負圧タンク７０内に吸引されて、掃気される。
【００６７】
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、エンジン稼働時に第１電磁バルブ７１が閉弁されるとともに第２電磁バルブ７２が開弁されることにより、バキュームポンプ１１によって負圧タンク７０内が負圧状態に保持される。そして、エンジン停止後に第１電磁バルブ７１が開弁されるとともに第２電磁バルブ７２が閉弁されることにより、エンジン１０の吸気系に滞留しているＥＧＲガスが、配管７３および第１電磁バルブ７１を通して、負圧タンク７０内に吸引される。その結果、エンジン停止時にエンジン１０の吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気することができ、ソーク中に吸気系内のＥＧＲガスが凝縮することによって生成される凝縮水による吸気系（例えばインタークーラ等）の腐食、凍結、デポジット生成等を防止することが可能となる。
【００６８】
本実施形態によれば、タービン２３の下流側からコンプレッサ２１の上流側に排気ガスを再循環させる低圧ＥＧＲ装置５０を備えたエンジン１０に適用することにより、水分の多いＥＧＲガスを大量に吸気系に流すことができる低圧ＥＧＲ装置５０を備えたエンジン１０の吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気し、吸気系内の凝縮水発生を防止することが可能となる。
【００６９】
本実施形態によれば、ＥＧＲガスの掃気を行いたい箇所（すなわち、インタークーラ３４から上流の吸気系、又は、インタークーラ３４の上流および下流の吸気系）を選択して掃気することができる。よって、より効果的に吸気系内に残留するＥＧＲガスを掃気し、凝縮水の発生を防止することが可能となる。
【００７０】
本実施形態によれば、ＨＰ−ＥＧＲバルブ６３が閉弁されることにより、高圧ＥＧＲ装置６０内に滞留しているＥＧＲガスが負圧タンク７０内に吸引されることを防止することができる。そのため、エンジン１０の吸気系に滞留しているＥＧＲガスのみを効率よく掃気することができる。
【００７１】
本実施形態によれば、バルブのオーバーラップが生じている場合であっても、シリンダ内および排気系の残留ガスが負圧タンク７０内に吸引されることを防止することができる。そのため、エンジン１０の吸気系に滞留しているＥＧＲガスのみを効率よく掃気することができる。
【００７２】
本実施形態によれば、エンジン１０が停止されたときに、ＬＰ−ＥＧＲバルブ５３および排圧調整バルブ４３それぞれが閉弁される。そのため、吸気系内のＥＧＲガスを効率的に掃気することが可能となる。
【００７３】
本実施形態によれば、負圧タンク７０の内部を負圧にするバキュームポンプ１１とブレーキブースタを作動させるための負圧を作るバキュームポンプ１１とを共用しているので、装置の小型化および低コスト化等を図ることが可能となる。
【００７４】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記第１実施形態では、バキュームポンプ１１として、エンジン１０のカム軸により直接駆動されるタイプのものを用いたが、このようなタイプのものに代えて、例えば、クランク軸によって駆動されるもの、又は、ギヤやチェーンなどの仲介変速装置を介して駆動されるタイプのものを用いてもよい。また、エンジンに代えて、電動モータ等によって駆動されるタイプのものを利用することもできる。
【００７５】
また、上記実施形態では、負圧タンク７０内を負圧にするバキュームポンプとブレーキブースタを作動させるための負圧を生成するバキュームポンプとを共用する構成としたが、それぞれ異なるバキュームポンプを用いる構成とすることもできる。
【００７６】
上記実施形態では、第２電磁バルブ７２として、ＥＣＵ８０によって電気的にコントロールされるタイプのものを用いたが、このようなタイプのものに代えて、例えば、バキュームポンプ１１により生成される負圧が負圧タンク７０内の負圧よりも高い場合にのみ開弁されるチェクバルブを用いてもよい。なお、この場合には、チェクバルブの開弁圧を設定する例えばスプリングコイルなどが、特許請求の範囲に記載の制御手段に相当する。
【符号の説明】
【００７７】
１  ＥＧＲガス掃気装置
１０  エンジン
１１  バキュームポンプ
２０  ターボチャージャ
２１  コンプレッサ
２２  タービン
２３  回転軸
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ，３１Ｄ  吸気通路
３４  インタークーラ
３５  電子制御式スロットルバルブ
４１，４１Ａ，４１Ｂ  排気通路
４２Ａ  酸化触媒（ＤＯＣ）
４２Ｂ  ディーゼル・パティキュレート・フィルタ（ＤＰＦ）
４３  排圧調整バルブ
５０  低圧ＥＧＲ装置
５３  ＬＰ−ＥＧＲバルブ
６０  高圧ＥＧＲ装置
６３  ＨＰ−ＥＧＲバルブ
７０  負圧タンク
７１  第１電磁バルブ
７２  第２電磁バルブ
７３，７４  配管
８０  ＥＣＵ
８１  稼働検知部
８２  バルブ制御部
９１  クランク角センサ
【図１】
2015178786.tif 000003
【図２】
2015178786.tif 000004