(57)【要約】【課題】過給システムと低圧ＥＧＲシステムを備えた内燃機関について、内燃機関の出口の排気ガスの圧力の上昇を抑制することで、ポンピングロスの増加を防止し、内燃機関の燃費をより改善することができる内燃機関及びその排気圧力低減方法を提供する。【解決手段】ターボ式過給システムと、該ターボ式過給システムのタービン１５ａの下流側の排気通路１３と該ターボ式過給システムのコンプレッサ１５ｂの上流側の吸気通路１２とを接続する低圧ＥＧＲ通路１４を備えた内燃機関１において、前記タービン１５ａより下流で、かつ、前記低圧ＥＧＲ通路１４の分岐点よりも上流の前記排気通路１３に、排気ポンプ２０を設けると共に、前記低圧ＥＧＲ通路１４の前記吸気通路１２との合流点より下流の前記排気通路１４に排気圧力調整弁２１を設けて構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターボ式過給システムと、該ターボ式過給システムのタービンの下流側の排気通路と該ターボ式過給システムのコンプレッサの上流側の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路を備えた内燃機関において、
前記タービンより下流で、かつ、前記低圧ＥＧＲ通路の分岐点よりも上流の前記排気通路に、排気ポンプを設けると共に、
前記低圧ＥＧＲ通路の前記分岐点より下流の前記排気通路に排気圧力調整弁を設けたことを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記タービンと前記排気ポンプの間の前記排気通路、または、前記低圧ＥＧＲ通路に、排熱回収装置を設けると共に、該排熱回収装置が排気ガスの排熱を利用して発電した電力で、前記排気ポンプを駆動することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記低圧ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガスの流量と、前記排気通路の排気ガスの圧力とに基づいて、前記排気ポンプの駆動及び前記排気圧力調整弁の弁開度を制御する排気圧力制御手段を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の内燃機関。
【請求項４】
ターボ式過給システムと、該ターボ式過給システムのタービンの下流側の排気通路と該ターボ式過給システムのコンプレッサの上流側の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路を備えた内燃機関の排気圧力低減方法において、
前記タービンより下流で、かつ、前記低圧ＥＧＲ通路の分岐点よりも上流の前記排気通路に設けた排気ポンプを駆動させると共に、
前記低圧ＥＧＲ通路の前記分岐点より下流の前記排気通路に設けた排気圧力調整弁の弁開度を制御することを特徴とする内燃機関の排気圧力低減方法。
【請求項５】
前記タービンと前記排気ポンプの間の前記排気通路、または、前記低圧ＥＧＲ通路に設けた排熱回収装置が排気ガスの排熱を利用して発電した電力で、前記排気ポンプを駆動することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気圧力低減方法。
【請求項６】
前記低圧ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガスの流量、及び、前記排気通路の排気ガスの圧力に基づいて、前記排気ポンプの駆動及び前記排気圧力調整弁の弁開度を制御することを特徴とする請求項４又は５に記載の内燃機関の排気圧力低減方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧ＥＧＲシステムと過給システムを備えた内燃機関において、排気通路の排気ガスの圧力の上昇を抑制することで、ポンピングロスの増加を防止し、内燃機関の燃費をより改善することができる内燃機関及びその排気圧力低減方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ディーゼルエンジンを搭載するディーゼル車においては、内燃機関より排出される排気ガスにＮＯｘ、ＰＭ等が含有されるため、大気汚染防止の観点から、排気通路に排気浄化処理装置（ＮＯｘ選択還元型触媒やＤＰＦ等）を設け、排気ガスを大気へ放出する前に、この排気浄化処理装置にて、排気ガス中のＮＯｘ、ＰＭ等を法規制値未満まで浄化処理している。
【０００３】
特に、内燃機関におけるＮＯｘの発生量は、シリンダ内の燃焼温度が低いほど減少するため、排気ガスの一部を排気通路からＥＧＲ通路を介して吸気通路に再循環させるＥＧＲシステムが、ディーゼル車には一般に設けられている。このＥＧＲシステムを車両に搭載することで、内燃機関への吸気内の酸素濃度を低減させることができるため、内燃機関の燃焼温度を低下させ、排気ガスの温度を低下させることができる。
【０００４】
一方、内燃機関から排出される排気ガスのエネルギーを利用して、内燃機関への吸気圧及び吸気量を増加させることで、内燃機関の高出力及び低燃費を図った過給システムも、ディーゼル車には一般に設けられている。
【０００５】
そして、ＥＧＲシステムは、過給システムを構成するタービン及びコンプレッサとＥＧＲ通路との位置関係により、高圧ＥＧＲシステムと低圧ＥＧＲシステムの２種類に分けられる。図３に示すように、この低圧ＥＧＲシステムと過給システムを備えたエンジン１Ｘでは、低圧ＥＧＲ通路１４は、コンプレッサ１５ｂより上流の吸気通路１２とタービン１５ａより下流の排気通路１３を接続して設けられ、この低圧ＥＧＲ通路１４には上流側より順に、ＥＧＲクーラー１７、ＥＧＲバルブ１８が設けられている。
【０００６】
この低圧ＥＧＲシステムでは、タービン１５ａより下流から排気ガスを低圧ＥＧＲ通路１４に導入するために、排気エネルギーがタービン１５ａによって消費されて、排気ガスの圧力は低くなっているため、排気ガスの一部であるＥＧＲガスを低圧ＥＧＲ通路に送ることが困難になる場合が生じるので、これに関連して、例えば、低圧ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲポンプにより、ＥＧＲガスを吸気通路に圧送する内燃機関のＥＧＲ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
一方、内燃機関の高負荷運転時には、高い出力を出すために、多くの燃料を燃焼させるために多くの吸気量が必要とされ、排気ガスの排出量も多く、排気ガス温度が高温となるので、内燃機関の出口の排気ガスの圧力の上昇により、排気ポンピングロスが増加する。そのため、内燃機関の燃費改善が制限されてしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２３６３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、ターボ式過給システムと低圧ＥＧＲシステムを備えた内燃機関について、内燃機関の出口の排気ガスの圧力の上昇を抑制することで、ポンピングロスの増加を防止し、内燃機関の燃費をより改善することができる内燃機関及びその排気圧力低減方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関は、ターボ式過給システムと、該ターボ式過給システムのタービンの下流側の排気通路と該ターボ式過給システムのコンプレッサの上流側の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路を備えた内燃機関において、前記タービンより下流で、かつ、前記低圧ＥＧＲ通路の分岐点よりも上流の前記排気通路に、排気ポンプを設けると共に、前記低圧ＥＧＲ通路の前記分岐点より下流の前記排気通路に排気圧力調整弁を設けて構成される。
【００１１】
この構成によれば、排気通路に排気ポンプ及び排気圧力調整弁を設け、排気ポンプの駆動により排気ガスの排出を補助することで、タービンの下流のみならず、タービンの上流の排気通路の排気ガスの圧力を低下させて圧力の上昇を抑制することができるので、排気ポンピングロスを減少でき、エンジンの燃費を改善できる。またタービンの前後差圧を大きくできるので、タービン及びコンプレッサの駆動力を高めて、過給も補助することができ、この高過給化により、図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ）の増加が可能となるので、内燃機関の燃費をより改善することができる。
【００１２】
上記の内燃機関においては、前記タービンと前記排気ポンプの間の前記排気通路、または、前記低圧ＥＧＲ通路に、排熱回収装置を設けると共に、該排熱回収装置が排気ガスの排熱を利用して発電した電力で、前記排気ポンプを駆動するように構成すると、次のような効果を奏することができる。
【００１３】
排熱回収装置を排気通路に設けた場合は、排気ポンプに流入する前の排気ガスの熱エネルギーを回収して、排気ガスの温度を低下させて排気ガスの容積流量を減少することができるので、排気ポンプの小型化を図ることができる。また、排気ガスの冷却により、排気ガスの圧力を更に低下することができるため、排気ポンピングロスの増加をより防止することができる。
【００１４】
また、排熱回収装置を低圧ＥＧＲ通路に設けた場合は、ＥＧＲガスの熱エネルギーを回収することで、ＥＧＲガスの温度を低下することができるため、ＥＧＲクーラーの負荷を軽減でき、ＥＧＲクーラーを小型化できる。
【００１５】
また、上記の内燃機関において、前記低圧ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガスの流量と、前記排気通路の排気ガスの圧力とに基づいて、前記排気ポンプの駆動及び前記排気圧力調整弁の弁開度を制御する排気圧力制御手段を備えて構成すると、ＥＧＲガスの流量を確保することで、ＮＯｘ低減の排ガス浄化性能を確保しつつ、排気通路の排気ガスの圧力の上昇を抑制して、排気ポンピングロスの増加を防止することができる。
【００１６】
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気圧力低減方法は、ターボ式過給システムと、該ターボ式過給システムのタービンの下流側の排気通路と該ターボ式過給システムのコンプレッサの上流側の吸気通路とを接続する低圧ＥＧＲ通路を備えた内燃機関の排気圧力低減方法において、前記タービンより下流で、かつ、前記低圧ＥＧＲ通路の分岐点よりも上流の前記排気通路に設けた排気ポンプを駆動させると共に、前記低圧ＥＧＲ通路の前記分岐点より下流の前記排気通路に設けた排気圧力調整弁の弁開度を制御することを特徴とする方法である。
【００１７】
また、上記の内燃機関の排気圧力低減方法において、前記タービンと前記排気ポンプの間の前記排気通路、または、前記低圧ＥＧＲ通路に設けた排熱回収装置が排気ガスの排熱を利用して発電した電力で、前記排気ポンプを駆動する。
【００１８】
また、上記の内燃機関の排気圧力低減方法において、前記低圧ＥＧＲ通路を通過するＥＧＲガスの流量、及び、前記排気通路の排気ガスの圧力に基づいて、前記排気ポンプの駆動及び前記排気圧力調整弁の弁開度を制御する。
【００１９】
これらの方法によれば、上記の内燃機関と同様な効果を奏することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の内燃機関及びその排気圧力低減方法によれば、排気通路に排気ポンプ及び排気圧力調整弁を設け、排気ポンプの駆動により排気ガスの排出を補助することで、タービンの下流のみならず、タービンの上流の排気通路の排気ガスの圧力を低下させて排気圧力の上昇を抑制することができるので、排気ポンピングロスを減少でき、エンジンの燃費を改善できる。またタービンの前後差圧を大きくできるので、タービン及びコンプレッサの駆動力を高めて、過給も補助することができ、この高過給化により、図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ）の増加が可能となるので、内燃機関の燃費をより改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る実施の形態の内燃機関の構成を示す図である。
【図２】本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気圧力低減方法の制御のフローを示す図である。
【図３】従来技術に係る内燃機関の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関及びその排気圧力低減方法について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明に係る実施の形態のエンジン（内燃機関）１は、エンジン本体１０と吸気通路１２と排気通路１３と低圧ＥＣＲ通路１４を備えている。
【００２３】
吸気通路１２は、吸気マニホールド１１ａに接続し、上流側より順に、ターボチャージャ（ターボ式過給器）１５のコンプレッサ１５ｂ、インタークーラー１６が設けられている。また、排気通路１３は、排気マニホールド１１ｂに接続し、ターボチャージャ１５のタービン１５ａが設けられている。そして、低圧ＥＧＲ通路１４は、コンプレッサ１５ｂより上流の吸気通路１２とタービン１５ａより下流の排気通路１３を接続して設けられ、上流側より順に、ＥＧＲクーラー１７、ＥＧＲバルブ１８が設けられている。
【００２４】
大気から導入される新気Ａが、必要に応じて、低圧ＥＧＲ通路１４から吸気通路１２に流入する排気ガスＧｅを伴って、コンプレッサ１５ｂ、インタークーラー１６を経由して、吸気マニホールド１１ａに送られて、気筒(シリンダ）内に噴射された燃料と混合圧縮されて、燃料が燃焼することで、エンジン１に動力を発生させる。そして、エンジン１での燃焼により発生した排気ガスＧが、排気通路１３に流出し、タービン１５ａを経由して、その一部は低圧ＥＧＲ通路１４にＥＧＲガスＧｅとして流れ、残りの排気ガス（Ｇ−Ｇｅ）は、排気ガス浄化処理装置（図示しない）により浄化された後、マフラーを経由して大気へ放出される。
【００２５】
一方、ターボチャージャ１５では、タービン１５ａが排気ガスＧのエネルギーを利用して回転駆動することで、このタービン１５ａに直結しているコンプレッサ１５ｂが駆動し、吸気Ａ＋Ｇｅを圧縮する。従って、ターボチャージャ１５を用いることで、吸気圧力を高めると共に吸気量を多くすることができるので、エンジン１で発生する動力を大きくすることができる。しかし、その一方で、エンジン１から排出される排気ガスＧの排気圧力は大きくなる。
【００２６】
また、タービン１５ａの膨張比とコンプレッサ１５ｂの圧力比は以下に示す式で表される。
【数１】
2015048757.tif 000003
【数２】
2015048757.tif 000004
【数３】
2015048757.tif 000005
ここで、Ｌ：仕事[ｋｗ]、η：効率[−]、ｃｐ：定圧比熱[ｋＪ／ｋｇＫ]、Ｔ１：入口温度[Ｋ]、ｍ：ガス質量流量[ｋｇ／ｓ]、ＰＲ：圧力比[−]、ＥＲ：膨張比[−]、κ：比熱比[−]、添字のｃ：コンプレッサ、添字のｔ：タービンである。
【００２７】
上記式は、コンプレッサ１５ｂの圧力比ＰＲの増加に伴って、タービン１５ａの膨張比ＥＲは大きくなることを示している。
【００２８】
本発明においては、このエンジン１において、タービン１５ａより下流で、かつ、低圧ＥＧＲ通路１４との分岐点より上流の排気通路１３に、排気ポンプ２０を設けると共に、低圧ＥＧＲ通路１４との分岐点より下流の排気通路１３に、排気圧力調整弁２１を設ける。
【００２９】
この構成によれば、排気通路１３に排気ポンプ２０及び排気圧力調整弁２１を設け、排気ポンプ２０の駆動により排気ガスＧの排出を補助することで、タービン１５ａの下流のみならず、タービン１５ａの上流の排気通路１３の排気ガスＧの圧力を低下させて排気ガスＧの圧力の上昇を抑制することができるので、排気ポンピングロスを減少でき、エンジン１の燃費を改善できる。またタービン１５ａの前後差圧を大きくできるので、タービン１５ａ及びコンプレッサ１５ｂの駆動力を高めて、過給も補助することができ、この高過給化により、図示平均有効圧力（ＩＭＥＰ）の増加が可能となるので、エンジン１の燃費をより改善することができる。
【００３０】
また、図１に示すように、エンジン１において、排気ガスの熱を利用して発電する排熱回収装置３０ａをタービン１５ａと排気ポンプ２０の間の排気通路１３に設けたり、別の排熱回収装置３０ｂを低圧ＥＧＲ通路１４に設けたりすると共に、この排熱回収装置３０ａ、３０ｂで排気ガスＧの排熱から回収して発電した電力を排気ポンプ２０の駆動源とするように構成する。つまり、排熱回収装置３０ａ、３０ｂが排気ガスＧの排熱を利用して発電した電力で、排気ポンプ２０を駆動する。この排熱回収装置３０ａ、３０ｂはどちらか一方を設けても効果があるが、両方設けることがより好ましい。
【００３１】
これらの排熱回収装置３０ａ、３０ｂは、例えば、熱音響機関やランキンサイクルを用いたシステム等により構成することができる。熱音響機関は、温度勾配のある細管流路内の振動流体が圧縮、膨張、加熱、冷却という熱力学的プロセスを実行する熱音響現象を利用するものであり、著しく簡単な構造で熱と音波との間のエネルギー変換を行うことができ、この音波をリニア発電機を用いることで電力に変換できる。
【００３２】
また、ランキンサイクルは、定圧比熱、等エントロピー膨張（断熱膨張）、定圧排熱、等エントロピー圧縮（断熱圧縮）の４過程からなる理想的な熱力学的サイクルであり、蒸気機関のように凝縮可能な作用流体を用いる熱機関の理想的な標準として用いられるものである。
【００３３】
ただし、本発明では、排気ガスＧの排熱を回収し、排気ポンプ２０の駆動源となり得るものであればよく、特に、熱音響機関やランキンサイクルを用いたシステムに限定する必要はない。
【００３４】
排熱回収装置３０ａを排気通路１３に設けた場合は、排気ポンプ２０に流入する前の排気ガスＧの熱エネルギーを回収して、排気ガスＧの温度を低下させて排気ガスＧの容積流量を減少することができるので、排気ポンプ２０の小型化を図ることができる。また、排気ガスＧの冷却により、排気ガスＧの圧力を更に低下することができるため、排気ポンピングロスの増加をより防止することができる。
【００３５】
また、排熱回収装置３０ｂを低圧ＥＧＲ通路１４に設けた場合は、ＥＧＲガスＧｅの熱エネルギーを回収することで、ＥＧＲガスＧｅの温度を低下することができるため、ＥＧＲクーラー１７の負荷を軽減でき、ＥＧＲクーラー１７を小型化できる。
【００３６】
そして、図１に示すように、エンジン１に、低圧ＥＧＲ通路１４を通過するＥＧＲガスＧｅの流量と、排気通路１３の排気ガスＧの圧力とに基づいて、排気ポンプ２０の駆動及び排気圧力調整弁２１の弁開度を制御する排気圧力制御手段４１が設けられる。この排気圧力制御手段４１は、通常は、エンジン１の全般の制御やエンジン１を搭載した車両の全般の制御を行う全体システムの制御装置４０に組み込まれて構成される。
【００３７】
この構成によれば、ＥＧＲガスＧｅの流量を確保することで、ＮＯｘ低減の排ガス浄化性能を確保しつつ、排気通路１３の排気ガスＧの圧力の上昇を抑制して、排気ポンピングロスの増加を防止することができる。
【００３８】
また、上述したエンジン１を用いた内燃機関の排気圧力低減方法について、図２に示す制御のフローの一例を参照しながら、説明する。図２の制御のフローは、エンジン１の始動開始と共に、上級の制御フローから呼ばれてスタートし、排気ポンプ２０及び排気圧力調整弁２１の制御をしては、上級の制御フローに戻り、また、上級の制御フローから呼ばれて、エンジン１の運転中は繰り返し実施されるものとして示してある。そして、エンジン１の停止と共に、割り込みによりリターンして上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する制御フローとして示している。
【００３９】
この図２の制御フローが上級の制御フローから呼ばれてスタートすると、ステップＳ１１にて、エンジン回転数Ｎｅと燃料流量ｑを入力する。その後、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では、入力されたエンジン回転数Ｎｅと燃料流量ｑを基に、予め設定された目標値算出用マップデータＭ１を参照しながら、低圧ＥＧＲ通路１４を通過するＥＧＲガスＧｅの流量の目標値（以後、「目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍ」という）、排気通路１３を通過する排気ガスＧの圧力の目標値（以後、「目標排気圧力Ｐｅｇｒｍ」という）を算出する。なお、目標値算出用マップデータＭ１は、実験等により予め設定しておき。制御装置４０に組み込んでおく。
【００４０】
なお、ここでは、実験値を基に作成した目標値算出用マップデータＭ１を用いて目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍと目標排気圧力Ｐｅｇｒｍを算出しているが、理論式で構築された制御モデルにエンジン回転数Ｎｅと燃料流量ｑを入力して、目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍと目標排気圧力Ｐｅｇｒｍを算出するようにしてもよい。
【００４１】
このステップＳ１２における算出の後で、ステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、低圧ＥＧＲ通路１４を通過するＥＧＲガスＧｅの流量の実際値（以後、「実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａ」と称す）と、排気通路１３を通過する排気ガスＧの圧力の実際値（以後、「実排気圧力Ｐｅｇｒａ」と称す）をセンサ等により検出し、これらの検出値を入力する。
【００４２】
次のステップＳ１４では、ステップＳ１２で算出した目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍと目標排気圧力Ｐｅｇｒｍ、ステップＳ１３で検出した実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａと実排気圧力Ｐｅｇｒａを基に、予め設定された制御量値算出用マップデータＭ２を参照しながら、実際値である実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａと実排気圧力Ｐｅｇｒａを目標値である目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍと目標排気圧力Ｐｅｇｒｍにするために必要な排気ポンプ２０及び排気圧力調整弁２１の制御量の演算を行う。
【００４３】
例えば、実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａを目標ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒｍにするために必要な排気ポンプ２０の制御量αと、実排気圧力Ｐｅｇｒａを目標排気圧力Ｐｅｇｒｍにするために必要な排気圧力調整弁２１の制御量βを算出する。この制御量値算出用マップデータＭ２は、実験等により予め設定して、制御装置４０に組み込んでおく。なお、ここでは、実験値を基に作成した制御量値算出用マップデータＭ２を用いて、実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａと実排気圧力Ｐｅｇｒａに対する制御量α、βを算出しているが、理論式で構築された制御モデルに基づいて、制御量α、βを算出するようにしてもよい。
【００４４】
次のステップＳ１５では、ステップＳ１４で算出した制御量αに相当する分、排気ポンプ２０を駆動制御し（図２の「ＥＧＲ制御」に相当）、ステップＳ１４で算出した制御量βに相当する分、排気圧力調整弁２１を駆動制御する（図２の「排気圧力制御」に相当）。完了後、ステップＳ１１にリターンし、エンジン１の停止に伴う上級の制御フローの終了まで、上述のステップＳ１１〜Ｓ１５を繰り返す。
【００４５】
これにより、低圧ＥＧＲ通路１４を通過するＥＧＲガスＧｅの実ＥＧＲガス流量Ｑｅｇｒａ、及び、排気通路１３の排気ガスの実排気圧力Ｐｅｇｒａに基づいて、排気ポンプ２０の駆動及び排気圧力調整弁２１の弁開度を制御して、タービン１５ａより下流で、かつ、低圧ＥＧＲ通路１７の分岐点よりも上流の排気通路１３に設けた排気ポンプ３０を駆動させると共に、低圧ＥＧＲ通路１４の合流点より下流の排気通路１３に設けた排気圧力調整弁２１の弁開度を制御することができる。
【００４６】
なお、ステップＳ１５のＥＧＲ制御と排気圧力制御については、ＥＧＲ制御と排気圧力制御を独立して並行して実施しており、制御が収束する場合はこの独立制御を採用する方が、制御が単純化して好ましいが、独立制御では制御が収束しない場合は、ＥＧＲ制御と排気圧力制御の協調制御を実施することになる。
【００４７】
上記の内燃機関１及びその排気圧力低減方法によれば、排気通路１３に排気ポンプ２０及び排気圧力調整弁２１を設け、排気ポンプ２０の駆動により排気ガスＧの排出を補助することで、タービン１５ａの下流のみならず、タービン１５ａの上流の排気通路１３の排気ガスＧの圧力を低下させて排気圧力の上昇を抑制することができるので、排気ポンピングロスを減少でき、エンジン１の燃費を改善できる。またタービン１５ａの前後差圧を大きくできるので、タービン１５ａ及びコンプレッサ１５ｂの駆動力を高めて、過給も補助することができ、この高過給化により、図示平均有効圧力の増加が可能となるので、エンジン１の燃費をより改善することができる。
【符号の説明】
【００４８】
１、１Ｘ  エンジン（内燃機関）
１０、１０Ｘ  エンジン本体
１１ａ  吸気マニホールド
１１ｂ  排気マニホールド
１２  吸気通路
１３  排気通路
１４  低圧ＥＧＲ通路
１５  ターボチャージャ(ターボ式過給器）
１５ａ  タービン
１５ｂ  コンプレッサ
１６  インタークーラー
１７  ＥＧＲクーラー
１８  ＥＧＲバルブ
２０  排気ポンプ
２１  排気圧力調整弁
３０ａ、３０ｂ  排熱回収装置
４０  制御装置
４１  排気圧力調整手段
Ａ  新気
Ｇ  排気ガス
Ｇｅ  ＥＧＲガス
Ｎｅ  エンジン回転数
Ｐｅｇｒｍ  目標排気圧力
Ｐｅｇｒａ  実排気圧力
ｑ  燃料流量
Ｑｅｇｒｍ  目標ＥＧＲガス流量
Ｑｅｇｒａ  実ＥＧＲガス流量
α  排気ポンプの制御量
β  排気圧力調整弁の制御量
【図１】
2015048757.tif 000006
【図２】
2015048757.tif 000007
【図３】
2015048757.tif 000008