(57)【要約】【課題】エンジン作動ガス流量が多くなるときや高ＥＧＲ条件のときであってもエンジン熱効率を高くできるエンジン制御方法及びエンジンを提供する。【解決手段】コンプレッサ９に吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共にエンジン入口の吸気の酸素濃度を計測し、これらの酸素濃度から排気再循環率を算出し、その排気再循環率から、低圧再循環回路３と高圧再循環回路４での各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を算出し、その算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量から、低圧再循環回路３と高圧再循環回路４の各排気再循環量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御するものである。【選択図】図１
2015124675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの吸排気路に接続されたターボチャージャと、そのタービンからの排出ガスをコンプレッサの吸気側に戻す低圧再循環回路と、前記タービンの入口側の排ガスを前記コンプレッサの吐出側へ戻す高圧再循環回路とを備え、
目標排気再循環率における前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での、各排気再循環量を制御するためのエンジンのポンピング制御方法において、
前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共に前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測し、これらの酸素濃度から排気再循環率を算出し、その算出した排気再循環率から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を算出し、
その算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御することを特徴とするエンジンのポンピング制御方法。
【請求項２】
前記コンプレッサと前記タービンの各出入口圧力を計測し、その計測値と前記算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を基に、コンプレッサとタービンのマップにより適正な圧力比と膨張比を求め、その求めた圧力比と膨張比となるように、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節する請求項１記載のエンジンのポンピング制御方法。
【請求項３】
前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共に前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測するとき、エンジン排気側の酸素濃度を計測し、これら３つの酸素濃度から排気再循環率を算出する請求項１又は請求項２に記載のエンジンのポンピング制御方法。
【請求項４】
エンジンの吸排気路に接続されたターボチャージャと、そのタービンからの排出ガスをコンプレッサの吸気側に戻す低圧再循環回路と、前記タービンの入口側の排ガスを前記コンプレッサの吐出側へ戻す高圧再循環回路とを備え、
目標排気再循環率における前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での、各排気再循環量を制御するためのエンジンのポンピング制御装置において、
前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測する低圧側酸素濃度センサと、前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測する高圧側酸素濃度センサと、これら酸素濃度センサの計測値から排気再循環率を算出し、その算出した排気再循環率から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を算出し、
その算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御する制御部とを備えたことを特徴とするエンジンのポンピング制御装置。
【請求項５】
前記コンプレッサの入口圧を計測するコンプレッサ入口圧力センサと、前記コンプレッサの出口圧を計測するコンプレッサ出口圧力センサと、前記タービンの入口圧を計測するタービン入口圧力センサと、前記タービンの出口圧を計測するタービン出口圧力センサとを備え、
前記制御部が、前記コンプレッサ入口圧力センサ、前記コンプレッサ出口圧力センサ、前記タービン入口圧力センサ及び前記タービン出口圧力センサの計測値と前記コンプレッサと前記タービンの各出入口圧力と前記算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を基に、コンプレッサとタービンのマップにより適正な圧力比と膨張比を求め、その求めた圧力比と膨張比となるように、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節する請求項４記載のエンジンのポンピング制御装置。
【請求項６】
エンジン排気側の酸素濃度を計測する排気側酸素濃度センサを備え、前記制御部が、前記低圧側酸素濃度センサ、前記高圧側酸素濃度センサ及び前記排気側酸素濃度センサの計測値から排気再循環率を算出するように形成された請求項４又は５記載のエンジンのポンピング制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、標排気再循環率における低圧再循環回路と高圧再循環回路での、各排気再循環量を制御するためのエンジンのポンピング制御方法及びポンピング制御装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ディーゼルエンジンの排気再循環（ＥＧＲ）システムに関しては、ＥＧＲガスをタービン下流側からコンプレッサ上流側へ環流させる低圧ループ排気再循環（LowPressureLoopEGR（ＬＰＬ−ＥＧＲ））システムとタービンの上流側からコンプレッサ下流側へ環流させる高圧ループ排気再循環（HighPressureLoopEGR（ＨＰＬ−ＥＧＲ））システムとが知られている。
【０００３】
ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスを環流させた場合でもタービンにおける膨張比が低下しないため、ターボを好条件下で作動させることが可能である。
【０００４】
また、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムは、ＥＧＲガスを環流することでエンジン出口における圧力が低下するため、ポンピングロスを増加させることなくＥＧＲガスを環流することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−４７１３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＬＰＬ−ＥＧＲシステムは、エンジン運転条件が高回転高負荷時のようにエンジン作動ガス流量が多くなる条件の場合、エンジンの排気圧力が増加し、ポンピングロスが上昇し、正味熱効率を低下させるという課題があった。
【０００７】
また、ＨＰＬ−ＥＧＲシステムは、高ＥＧＲ条件下においてはタービン膨張比が低下してターボでの仕事が低下するため吸入空気量が減少し、燃焼悪化を招き、正味熱効率を低下させるという課題があった。
【０００８】
本発明の目的は、エンジン作動ガス流量が多くなるときや高ＥＧＲ条件のときであってもエンジン熱効率を高くできるエンジン制御方法及び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】
【０００９】
上述の目的を達成するため、本発明は、エンジンの吸排気路に接続されたターボチャージャと、そのタービンからの排出ガスをコンプレッサの吸気側に戻す低圧再循環回路と、前記タービンの入口側の排ガスを前記コンプレッサの吐出側へ戻す高圧再循環回路とを備え、目標排気再循環率における前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での、各排気再循環量を制御するためのエンジンのポンピング制御方法において、前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共に前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測し、これらの酸素濃度から排気再循環率を算出し、その算出した排気再循環率から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を算出し、その算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御するものである。
【００１０】
前記コンプレッサと前記タービンの各出入口圧力を計測し、その計測値と前記算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を基に、コンプレッサとタービンのマップにより適正な圧力比と膨張比を求め、その求めた圧力比と膨張比となるように、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節してもよい。
【００１１】
前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共に前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測するとき、エンジン排気側の酸素濃度を計測し、これら３つの酸素濃度から排気再循環率を算出してもよい。
【００１２】
また、エンジンの吸排気路に接続されたターボチャージャと、そのタービンからの排出ガスをコンプレッサの吸気側に戻す低圧再循環回路と、前記タービンの入口側の排ガスを前記コンプレッサの吐出側へ戻す高圧再循環回路とを備え、目標排気再循環率における前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での、各排気再循環量を制御するためのエンジンのポンピング制御装置において、前記コンプレッサに吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測する低圧側酸素濃度センサと、前記エンジン入口の吸気の酸素濃度を計測する高圧側酸素濃度センサと、これら酸素濃度センサの計測値から排気再循環率を算出し、その算出した排気再循環率から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路での各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を算出し、その算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量から、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御する制御部とを備えたものである。
【００１３】
前記コンプレッサの入口圧を計測するコンプレッサ入口圧力センサと、前記コンプレッサの出口圧を計測するコンプレッサ出口圧力センサと、前記タービンの入口圧を計測するタービン入口圧力センサと、前記タービンの出口圧を計測するタービン出口圧力センサとを備え、前記制御部が、前記コンプレッサ入口圧力センサ、前記コンプレッサ出口圧力センサ、前記タービン入口圧力センサ及び前記タービン出口圧力センサの計測値と前記コンプレッサと前記タービンの各出入口圧力と前記算出した各排気再循環ガス流量とエンジン作動流量を基に、コンプレッサとタービンのマップにより適正な圧力比と膨張比を求め、その求めた圧力比と膨張比となるように、前記低圧再循環回路と前記高圧再循環回路の各排気再循環量を調節してもよい。
【００１４】
エンジン排気側の酸素濃度を計測する排気側酸素濃度センサを備え、前記制御部が、前記低圧側酸素濃度センサ、前記高圧側酸素濃度センサ及び前記排気側酸素濃度センサの計測値から排気再循環率を算出するように形成されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のエンジンのポンピング制御方法及び制御装置によれば、エンジン作動ガス流量が多くなるときや高ＥＧＲ条件のときであってもエンジン熱効率を高くできる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施の形態に係るエンジンの説明図である。
【図２】エンジンの体積効率マップの一例を示す説明図である。
【図３】コンプレッサマップの一例を示す説明図である。
【図４】タービンマップの一例を示す説明図である。
【図５】処理の流れを示す流れ図である。
【図６】制御装置のブロック図である。
【図７】ＥＧＲ率等の算出に用いるパラメータの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。
【００１８】
図１に示すように、エンジンＥのポンピング制御装置１は、ターボチャージャ２と、低圧再循環回路（低圧ＥＧＲ回路）３と、高圧再循環回路（高圧ＥＧＲ回路）４とを備える。エンジンＥは、ディーゼルエンジンからなる。
【００１９】
ターボチャージャ２は、エンジンＥの排気路６に設けられたタービン７と、エンジンＥの吸気路８に設けられたコンプレッサ９とを備える。タービン７は、排ガスの流れを受けて回転するタービンホイール（図示せず）を有する。タービンホイールは、ベーン開度が調節できるように形成されており、ベーン開度を調節することでタービン効率を調節できるようになっている。コンプレッサ９は、タービン７からの動力を受けて駆動されるようになっている。
【００２０】
低圧ＥＧＲ回路３は、タービン７からの排ガスをコンプレッサ９の吸気側に戻すべくタービン７より下流側の排気路６とコンプレッサ９より上流側の吸気路８とを接続する低圧再循環路（低圧ＥＧＲ路）１０と、低圧ＥＧＲ路１０に設けられたＥＧＲクーラ１１と、ＥＧＲクーラ１１よりも吸気路８側の低圧ＥＧＲ路１０に設けられ低圧ＥＧＲ路１０内のＥＧＲガスの流量を調節するための低圧ＥＧＲバルブ１２とを備える。
【００２１】
高圧ＥＧＲ回路４は、タービン７の入口側の排ガスをコンプレッサ９の吐出側へ戻すべくタービン７より上流側の排気路６とコンプレッサ９より下流側の吸気路８とを接続する高圧再循環路（高圧ＥＧＲ路）１３と、高圧ＥＧＲ路１３に設けられたＥＧＲクーラ１４と、ＥＧＲクーラ１４よりも吸気路８側の高圧ＥＧＲ路１３に設けられ高圧ＥＧＲ路１３内のＥＧＲガスの流量を調節するための高圧ＥＧＲバルブ１５とを備える。
【００２２】
また、ポンピング制御装置１は、制御部（ＥＣＵ：エンジンコントロールユニット）１６を備える。図６に示すように、ＥＣＵ１６は、エンジンＥの体積効率マップ１７と、ターボチャージャ２のコンプレッサマップ１８と、ターボチャージャ２のタービンマップ１９とを備える。
【００２３】
図２に示すように、体積効率マップ１７は、エンジン回転数Ｎｅ（ｒｐｍ）と体積効率ηvol（％）との関係を表したものである。
【００２４】
図３に示すように、コンプレッサマップ１８は、コンプレッサ９の作動ガス流量ＭＦcmpと、コンプレッサ出入口の圧力比ＰＲcmpとの関係を表したものである。コンプレッサマップ１８は、例えば、環状の効率線３１の中心に近づくほど高効率を示すようになっている。紙面の左右において最も左側に位置する効率線はサージライン３２である。
【００２５】
図４に示すように、タービンマップ１９は、タービン７の作動ガス流量ＭＦtrbと、タービン出入口圧の圧力比ＥＲtrbとの関係を表したものである。タービンマップ１９においてその効率は図のような等値線で表される（ここでの各効率線は等値線を表しており、流量と膨張比に対して連続して効率が変化していることを表現している。つまりこの場合は、任意の可変翼開度1条件に対して図４の様なマップが割当てられる。したがって異なる可変翼の開度ごとには、それぞれ別のこのようなマップが割当てられる）。
【００２６】
また、ＥＣＵ１６には、コンプレッサ９に吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測する低圧側酸素濃度センサ２３と、コンプレッサ９の出口側の吸気の酸素濃度を計測する高圧側酸素濃度センサ２４と、コンプレッサ入口圧を計測するコンプレッサ入口圧力センサ２５と、コンプレッサ出口圧を計測するコンプレッサ出口圧力センサ２６と、タービン入口圧を計測するタービン入口圧力センサ２７と、タービン出口圧を計測するタービン出口圧力センサ２８と、吸気路８に吸い込まれる空気の流量を計測する空気流量センサ２９と、エンジン回転数を検出する回転数センサ３０と、低圧ＥＧＲバルブ１２と、高圧ＥＧＲバルブ１５と、タービン７のベーン３６とが信号線を介して接続されている。
【００２７】
ＥＣＵ１６は、ＮＯｘの排出量が少なくなるように目標ＥＧＲ率を設定すると共に、目標ＥＧＲ率における低圧ＥＧＲ回路３と高圧ＥＧＲ回路４での、各排気再循環量を制御する。ＥＣＵ１６は、モデルベースにより目標ＥＧＲ率における最適な吸入空気量とエンジン吸排気圧力となるような各ＥＧＲガス流量（ＥＧＲ回路３、４のＥＧＲガス流量）を算出し，酸素濃度センサ２３、２４からの値を基にＥＧＲガス流量を変化させるように（ＥＧＲバルブ開度を駆動するアクチュエータなどに対して）フィードバック制御を行う。
【００２８】
かかるフィードバック制御を行うとき、ＥＣＵ１６は、まず、低圧ＥＧＲ回路３及び高圧ＥＧＲ回路４におけるそれぞれのＥＧＲガスの酸素濃度をコンプレッサ９入口前およびエンジンＥ入口前の酸素濃度センサ２３、２４で調べる。このとき、エンジン排ガスの酸素濃度は、燃料流量と吸入空気量とＥＧＲガス流量から計算により求める。なお、エンジン排ガスの酸素濃度は酸素濃度センサで計測するものとしてもよい。すなわち、ポンピング制御装置１が、エンジン排気側の酸素濃度を計測する排気側酸素濃度センサ４０（図１参照）を備えるものとし、ＥＣＵ１６が、低圧側酸素濃度センサ２３、高圧側酸素濃度センサ２４及び排気側酸素濃度センサ４０の計測値から排気再循環率を算出するものとしてもよい。このように、コンプレッサ９に吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共にエンジンＥ入口の吸気の酸素濃度を計測するとき、エンジンＥ排気側の酸素濃度を計測し、これら３つの酸素濃度から排気再循環率を算出するものとすると、ＥＣＵ１６の負荷を低減でき、より正確な排気再循環率を得ることができる。
【００２９】
次にＥＣＵ１６は、実験結果などによるエンジン体積効率と前述の酸素濃度の計測値及び吸入空気量の計測値から各ＥＧＲ回路３、４を環流するガス流量を算出する。
【００３０】
この後、ＥＣＵ１６は、ターボチャージャ２のコンプレッサ９入口圧、エンジンＥ入口圧、コンプレッサマップ及びタービンマップからタービン及びコンプレッサの効率を求め、エンジン吸排気圧力を求め、タービン及びコンプレッサの効率とエンジン吸排気圧力とが適正となるようにフィードバック制御を行う。
【００３１】
次にＥＧＲ率の計算方法を図７に基づいて説明する。
【００３２】
図７記載のパラメータは、
ＭＮ＿ａｉｒ：吸入空気の単位時間当たりのモル数［ｋｍｏｌ／ｓ］
ＭＮ＿ｅｇｒ：ＥＧＲガスの単位時間当たりのモル数［ｋｍｏｌ／ｓ］
ＭＮ＿ｅｘｈ：エンジンの排ガスの単位時間当たりのモル数［ｋｍｏｌ／ｓ］
ＭＮ＿ｉｎｔ：エンジンに吸入される吸気ガスの単位時間当たりのモル数
ＶＰ＿Ｏ2ａｉｒ：吸入空気中の酸素体積濃度（体積分率又はモル分率）［％］
ＶＰ＿Ｏ2ｅｘｈ：排ガス中の酸素体積濃度（体積分率又はモル分率）［％］
ＶＰ＿Ｏ2ｉｎｔ：エンジン入口の酸素体積濃度
（体積分率又はモル分率）［％］
である。
【００３３】
図７に示すように、エンジンの吸入空気、ＥＧＲガス及び排気ガスに関して、各点における酸素のモル数とそれぞれの点の関係を考える。
【００３４】
このとき以下の関係が成り立つ。
［エンジン吸気ガス中の酸素モル数］＝
［吸入空気中の酸素モル数］＋［環流されるＥＧＲガス中の酸素モル数］
【００３５】
したがって、
ＶＰ＿Ｏ2ａｉｒ＋ＶＰ＿Ｏ2ｅｘｈ＝ＶＰ＿Ｏ2ｉｎｔ
【００３６】
各点において計測される酸素濃度により表すと、
【００３７】
【数１】
2015124675.tif 000003
【００３８】
となる。これをＭＮ＿ｅｇｒについて解くと、
【００３９】
【数２】
2015124675.tif 000004
【００４０】
これにより、エンジン作動ガス全体についてのＥＧＲガス流量のモル数が求まる。なお、ＶＰ＿Ｏ2ｅｘｈは、燃料流量とＭＮ＿ｅｘｈから求まる。ＭＮ＿ｅｘｈは、回転数センサ３０で計測されるエンジン回転数と、体積効率マップ１７と、ＭＮ＿ｉｎｔとから求まる。ＭＮ＿ｉｎｔは、エンジンＥのインテークマニホールド３５の圧力Ｐ及び温度Ｔと、エンジンＥの単位時間当たりの体積Ｖとに基づいて気体の状態方程式（ＰＶ＝ｍＲＴ）から求められる。
【００４１】
次に同様にしてＬＰＬ−ＥＧＲのみより環流されるＥＧＲガスのモル数を求めると、式（３）となる。
【００４２】
【数３】
2015124675.tif 000005
【００４３】
ここで、
ＭＮ＿ｅｇｒｌｐ：ＬＰＬ−ＥＧＲガスの単位時間当たりのモル数
［ｋｍｏｌ／ｓ］
ＶＰ＿Ｏ2ｃｍｐ：コンプレッサ入口での酸素体積濃度
（体積分率又はモル分率）［％］
【００４４】
これにより、ＬＰＬ−ＥＧＲによるＥＧＲガスとエンジン作動ガス全体についてのモル数が求まったので、ＨＰＬ−ＥＧＲにおけるＥＧＲガスのモル数は式（４）のように求まる。
【００４５】
【数４】
2015124675.tif 000006
【００４６】
したがって、モル数すなわちガス体積に基づくＥＧＲ率ＥＧＲＲν［％］は、式（５）となる。
【００４７】
【数５】
2015124675.tif 000007
【００４８】
ガス質量に基づくＥＧＲ率ＥＧＲＲｍを求める場合、簡易的に式（６）として求めることができる。
【００４９】
【数６】
2015124675.tif 000008
【００５０】
詳細なガス質量に基づくＥＧＲ率を求める場合は、主要なガス成分Ｎ2、Ｏ2、ＣＯ2、Ｈ2Ｏなどを仮定した組成により、はじめに空気について便覧などを参照して質量割合を調べ、これを初期条件として、以上で求めたモル数に基づくＥＧＲ率の結果をもとに燃焼後のガス組成を繰り返し計算により求めることができる。
【００５１】
また、ＥＧＲ率と吸入空気量及びＥＧＲガス流量の関係は、式（７）により定義される。
【００５２】
【数７】
2015124675.tif 000009
【００５３】
ここで、
ＭＦ＿ａｉｒ：吸入空気質量流量
ＭＦ＿ｅｇｒ：ＥＧＲガス質量流量
【００５４】
このため、以上にて求めたＥＧＲ率と計測される吸入空気量からＥＧＲガス流量は上式を変形して式（８）として求められる。
【００５５】
【数８】
2015124675.tif 000010
【００５６】
エンジン吸入ガスＭＦ＿ｉｎｔ［ｋｇ／ｓ］は、以下の式（９）として求められる。
【００５７】
【数９】
2015124675.tif 000011
【００５８】
次に、ＥＣＵ１６が行うエンジンＥのポンピング制御方法を流れ図に基づいて説明する。
【００５９】
ＥＣＵ１６は、目標ＥＧＲ率を設定し、ＥＧＲ率が目標ＥＧＲ率となるようにＥＧＲ制御をするとき、エンジンＥのポンピング制御を行う。
【００６０】
図５に示すように、ポンピング制御を行う場合、先ず、ステップＳ１でコンプレッサ９に吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共に、コンプレッサ９の出口側の吸気の酸素濃度を計測する。このとき、酸素濃度の計測は、吸気路８のそれぞれの位置に設けられた低圧側酸素濃度センサ２３及び高圧側酸素濃度センサ２４で行う（図１及び図６参照）。
【００６１】
この後、ステップＳ２で、ＥＧＲ率を算出し、ステップＳ３でＥＧＲガス流量とエンジン作動流量とを算出する。
【００６２】
また、ステップＳ１〜ステップＳ３と並行してステップＳ４を行っておく。ステップＳ４では、コンプレッサ入口圧、コンプレッサ出口圧、タービン入口圧及びタービン出口圧を計測する。これらの計測は、それぞれの位置の吸気路８及び排気路６に設けられたコンプレッサ入口圧力センサ２５、コンプレッサ出口圧力センサ２６、タービン入口圧力センサ２７及びタービン出口圧力センサ２８で行う。
【００６３】
ステップＳ５では、ステップＳ３の算出値とステップＳ４の計測値とに基づいてコンプレッサマップ１８及びタービンマップ１９により適正な圧力比及び膨張比を算出する。
【００６４】
この後、ステップＳ６にて、ＥＧＲ率及びエンジン吸排気圧力差をコントロールする。これらのコントロールは、高圧ＥＧＲバルブ１５、低圧ＥＧＲバルブ１２及びタービン７のベーン開度をモデルベース制御・協調制御することにより行う。
【００６５】
このように、コンプレッサ９に吸い込まれる吸気の酸素濃度を計測すると共にエンジンＥ入口の吸気の酸素濃度を計測し、これらの酸素濃度から排気再循環率を算出し、その算出した排気再循環率から、低圧ＥＧＲ回路３と高圧ＥＧＲ回路４での各ＥＧＲガス流量とエンジン作動流量を算出し、その算出した各ＥＧＲガス流量とエンジン作動流量から、低圧ＥＧＲ回路３と高圧ＥＧＲ回路４の各ＥＧＲガス流量を調節して、エンジン吸排気圧力差を最適に制御するものとしたため、エンジン作動ガス流量が多くなるときには、低圧ＥＧＲ回路３のＥＧＲガス流量に対する高圧ＥＧＲ回路４のＥＧＲガス流量の比を大きくしてポンピングロスを防ぐことができ、高ＥＧＲ条件のときには、逆に低圧ＥＧＲ回路３のＥＧＲガス流量の比を大きくしてタービン膨張比が低下するのを防ぐことができ、任意のＥＧＲ条件下でのエンジンＥのポンピングを最適にでき、高いエンジン熱効率を実現することができる。
【００６６】
また、コンプレッサ９とタービン７の各出入口圧力を計測し、その計測値と前記算出した各ＥＧＲガス流量とエンジン作動流量を基に、コンプレッサ９とタービン７のマップ１８、１９により適正な圧力比と膨張比を求め、その求めた圧力比と膨張比となるように、低圧ＥＧＲ回路３と高圧ＥＧＲ回路４の各ＥＧＲガス流量を調節するものとしたため、簡易な構造で安価にエンジンＥの熱効率を高くできる。
【符号の説明】
【００６７】
１  ポンピング制御装置
２  ターボチャージャ
３  低圧ＥＧＲ回路（低圧再循環回路）
４  高圧ＥＧＲ回路（高圧再循環回路）
６  排気路
７  タービン
８  吸気路
９  コンプレッサ
１６  ＥＣＵ（制御部）
１７  体積効率マップ
１８  コンプレッサマップ（コンプレッサのマップ）
１９  タービンマップ（タービンのマップ）
２３  低圧側酸素濃度センサ
２４  高圧側酸素濃度センサ
４０  排気側酸素濃度センサ
Ｅ  エンジン
【図１】
2015124675.tif 000012
【図２】
2015124675.tif 000013
【図３】
2015124675.tif 000014
【図４】
2015124675.tif 000015
【図５】
2015124675.tif 000016
【図６】
2015124675.tif 000017
【図７】
2015124675.tif 000018