(57)【要約】【課題】吸気側に対して必要な量のＥＧＲガスを確実に再循環させること。【解決手段】エンジン１１の吸気側と排気側に、タービン３１とコンプレッサ３２からなる吸気過給機３３を配置するとともに、吸気過給機３３の下流側に、タービン３５とコンプレッサ３６からなるＥＧＲ過給機３７を配置する。そして、ＥＧＲ過給機３７のコンプレッサ３６に接続されるＥＧＲ供給管３９をコンプレッサ３２の上流側に接続し、ＥＧＲ過給機３７で過給された排気ガス（外部ＥＧＲガス）をコンプレッサ３６の上流側に戻す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料ガスと酸素含有ガスとの混合気を燃焼室においてピストンで圧縮して燃焼させる内燃機関の排気再循環システムであって、
前記内燃機関に対して前記混合気を供給する吸気通路に配置される第１圧縮機と前記内燃機関の排気ガスを機関外に排出する排気通路に配置されて前記第１圧縮機を駆動する第１原動機を有し、前記第１圧縮機にて前記酸素含有ガスを圧縮し、供給する第１過給機と、
第２圧縮機と前記第１過給機の第１原動機に接続されて前記第２圧縮機を駆動する第２原動機を有し、前記第２圧縮機にて前記排気ガスを圧縮し、該排気ガスを外部ＥＧＲガスとして前記吸気通路に再循環させるためのＥＧＲ通路に供給する第２過給機とを備え、
前記ＥＧＲ通路を、前記第１圧縮機の上流側に接続したことを特徴とする内燃機関の排気再循環システム。
【請求項２】
前記燃焼室には、吸気弁と排気弁の開閉制御によって内部ＥＧＲガスが残留される請求項１に記載の内燃機関の排気再循環システム。
【請求項３】
前記内燃機関は、前記混合気を自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼方式を採用した機関であり、
前記第１原動機と前記第２原動機の間には、前記外部ＥＧＲガスを前記吸気通路に再循環させない場合に前記排気ガスを機関外に排出するバイパス通路が接続されている請求項２に記載の内燃機関の排気再循環システム。
【請求項４】
前記内燃機関の運転状態に応じて該内燃機関に対する内部ＥＧＲガス量及び外部ＥＧＲガス量を制御する制御装置を備え、
前記制御装置は、前記内燃機関の高負荷運転時において前記バイパス通路を閉じる一方で前記ＥＧＲ通路を開くことにより、前記外部ＥＧＲガスを前記吸気通路に再循環させる請求項３に記載の内燃機関の排気再循環システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の排気ガスを再循環させる排気再循環システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、エンジンの排気ガスに含まれるＮＯｘを低減するために、既燃焼ガスを利用することが行われている。一例としては、排気ガスの一部を吸気通路から燃焼室に再循環させて燃焼時の最高温度を抑制することにより、ＮＯｘの生成量を抑制している。そして、このような排気再循環システムは、過給機を設けたエンジンにも利用されている（例えば、特許文献１，２参照）。過給機付きの乗用車用エンジン（一般にはガソリンエンジン又はディーゼルエンジン）では、排気ガス中に含まれるカーボン等が過給機のコンプレッサに付着することがないように、排気ガスをコンプレッサの下流から吸気通路に供給する構造が一般的である。また、近年は、既燃焼ガスの熱や不活性を、より積極的に燃焼室内の燃焼状態（着火時期や燃焼速度など）の制御に用いることも提案されている。
【特許文献１】特開平５−１８００８９号公報
【特許文献２】特開２００５−２９９６１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、過給機付きのエンジンでは、コンプレッサ下流の吸気圧（過給圧）が排気圧よりも高くなる時があるため、このような状態においては排気ガスを吸気通路へ再循環させてもコンプレッサ下流の吸気通路内に入り難い。このようなことから、特許文献１，２では、排気ガスを専用のコンプレッサで圧縮して圧力を高めることでコンプレッサ下流の吸気通路へ供給する構成を採用している。このような構成は、ＮＯｘ低減を主目的として排気ガスを再循環させる場合においては、燃焼時の最高温度が高くなるエンジン高回転時に燃焼室内に再循環される排気ガス（ＥＧＲガス）量を確保できることから有効な手段と言える。しかしながら、排気ガスを燃焼状態の制御に用いる場合には、エンジン回転数によらず、例えばエンジンの低回転時にもある程度のＥＧＲガス量が必要となる。これに対し、特許文献１，２では、排気ガス量の少ないエンジン低回転時などには、十分なＥＧＲガス量を確保することは困難であった。燃焼室内にＥＧＲガスを供給することで燃焼状態（着火時期や燃焼速度）を制御するような場合には、エンジンの負荷などの運転状態に見合った量のＥＧＲガスを確保する必要があり、特許文献１，２の構成では十分であるとは言い難い。
【０００４】
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、吸気側に対して必要な量のＥＧＲガスを確実に再循環させることができる内燃機関の排気再循環装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を解決するために、請求項１に記載の発明は、燃料ガスと酸素含有ガスとの混合気を燃焼室においてピストンで圧縮して燃焼させる内燃機関の排気再循環システムであって、前記内燃機関に対して前記混合気を供給する吸気通路に配置される第１圧縮機と前記内燃機関の排気ガスを機関外に排出する排気通路に配置されて前記第１圧縮機を駆動する第１原動機を有し、前記第１圧縮機にて前記酸素含有ガスを圧縮し、供給する第１過給機と、第２圧縮機と前記第１過給機の第１原動機に接続されて前記第２圧縮機を駆動する第２原動機を有し、前記第２圧縮機にて前記排気ガスを圧縮し、該排気ガスを外部ＥＧＲガスとして前記吸気通路に再循環させるためのＥＧＲ通路に供給する第２過給機とを備え、前記ＥＧＲ通路を、前記第１圧縮機の上流側に接続したことを要旨とする。
【０００６】
これによれば、外部ＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路を介して圧力が比較的低い第１圧縮機の上流側吸気通路に戻される。このため、外部ＥＧＲガスは、吸気通路に供給するにあたって圧力をさほど高める必要もなく、吸気側に必要な量を確実に戻すことができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の内燃機関の排気再循環システムにおいて、前記燃焼室には、吸気弁と排気弁の開閉制御によって内部ＥＧＲガスが供給されることを要旨とする。
【０００８】
これによれば、燃焼室内に既燃ガスを残留させる、いわゆる内部ＥＧＲを行う内燃機関に適用した場合においても、吸気側に必要な量の外部ＥＧＲガスを戻すことができる。すなわち、内部ＥＧＲを行う内燃機関では、内燃機関の排気ガス量は少なくなり、第２圧縮機が外部ＥＧＲガスを加圧する作用も低下するが、これによらずに必要な量の外部ＥＧＲガスを吸気側へ戻すことができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の内燃機関の排気再循環システムにおいて、前記内燃機関は、前記混合気を自着火燃焼させる予混合圧縮自着火燃焼方式を採用した機関であり、前記第１原動機と前記第２原動機の間には、前記外部ＥＧＲガスを前記吸気通路に再循環させない場合に前記排気ガスを機関外に排出するバイパス通路が接続されていることを要旨とする。
【００１０】
これによれば、燃焼室内のＥＧＲガス量により内燃機関の運転状態（着火時期や燃焼速度など）を制御する予混合圧縮自着火燃焼方式を採用した機関において、バイパス通路により、外部ＥＧＲガスを吸気側に戻す場合と戻さない場合の排気ガスの流路が切替えられる。すなわち、内燃機関の運転状態において燃焼室のＥＧＲガス量を制御できる。したがって、内燃機関の運転状態を適切に制御することができる。また、予混合圧縮自着火燃焼方式を採用した機関においては、運転状態を制御するために多量のＥＧＲガスが必要となるが、外部ＥＧＲガスを第１圧縮機の上流側から戻すことで必要な量のＥＧＲガスを確実に確保することができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の内燃機関の排気再循環システムにおいて、前記内燃機関の運転状態に応じて該内燃機関に対する内部ＥＧＲガス量及び外部ＥＧＲガス量を制御する制御装置を備え、前記制御装置は、前記内燃機関の高負荷運転時において前記バイパス通路を閉じる一方で前記ＥＧＲ通路を開くことにより、前記外部ＥＧＲガスを前記吸気通路に再循環させることを要旨とする。
【００１２】
これによれば、高負荷運転時には必要な量の外部ＥＧＲガスを吸気側に戻すことにより円滑な運転状態を実現することができ、その結果、内燃機関の運転範囲を高負荷側に拡げることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、吸気側に対して必要な量のＥＧＲガスを確実に再循環させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１及び図２にしたがって説明する。
本実施形態において予混合圧縮自着火燃焼方式を採用した内燃機関としてのエンジン１１は、複数のシリンダ１３ａ（図１では１つのみ図示）が形成されたシリンダブロック１３と、シリンダヘッド１４とを備えている。各シリンダ１３ａ内には、ピストン１５が往復動可能に設けられている。ピストン１５と、シリンダ１３ａ及びシリンダヘッド１４によって各気筒毎に燃焼室１６が形成されている。ピストン１５は、燃焼室１６での吸気・圧縮行程後の膨張から得られる推進力によってシリンダ１３ａ内を往復運動し、ピストン１５の往復運動がコンロッド１７を介して出力軸としてのクランクシャフト１８の回転運動に変換されて出力が得られる。エンジン１１は、４サイクル内燃機関である。
【００１５】
シリンダヘッド１４には、吸気ポート１９を開閉する吸気弁２０と、排気ポート２１を開閉する排気弁２２とが設けられている。吸気弁２０及び排気弁２２は、それぞれ可変動弁機構２３，２４により、開弁時期及び閉弁時期を変更可能、かつ独立して開閉駆動可能になっている。可変動弁機構２３，２４は、例えば、電磁駆動装置又は油圧アクチュエータで構成されている。
【００１６】
シリンダヘッド１４には、吸気ポート１９に繋がる吸気通路としての吸気管２５と、排気ポート２１に繋がる排気通路としての排気管２６とがそれぞれ接続されている。吸気管２５の途中には燃料噴射ノズル２７が設けられ、燃料噴射ノズル２７は燃料通路となる燃料供給管２８を介して燃料タンク２９に接続されている。燃料供給管２８の途中には、燃料供給量を制御する電磁制御弁３０が設けられている。本実施形態において吸気管２５には、都市ガスなどの燃料ガスが供給されるようになっている。また、吸気管２５には、図示しないスロットルバルブが配置されている。
【００１７】
吸気管２５と排気管２６には、第１原動機としてのタービン３１と第１圧縮機としてのコンプレッサ３２から構成される第１過給機としての吸気過給機３３が配置されている。吸気過給機３３は、エンジン１１の排気ガスを排気管２６からタービン３１に導入し、該タービン３１の回転によって生じる動力でコンプレッサ３２を作動させる。コンプレッサ３２の吸入ポート（図示しない）には、吸気管２５の一部を構成し、外気通路となる外気吸入管３４が接続されており、該外気吸入管３４を介してコンプレッサ３２内に外部から空気（酸素含有ガス）が導入されるようになっている。外気吸入管３４は、コンプレッサ３２の上流側に配置されている。
【００１８】
吸気過給機３３には、第２原動機としてのタービン３５と第２圧縮機としてのコンプレッサ３６から構成される第２過給機としてのＥＧＲ過給機３７が接続されている。ＥＧＲ過給機３７は、吸気過給機３３の下流側に、かつ直列に配置されている。ＥＧＲ過給機３７は、吸気過給機３３のタービン３５を通過した排気ガスを接続管３８（排気管２６の一部を構成する）から導入し、該タービン３５の回転によって生じる動力でコンプレッサ３６を作動させる。ＥＧＲ過給機３７は、吸気過給機３３の処理能力よりも低い処理能力の仕様で設計されたものであり、吸気過給機３３よりも小型の過給機となっている。ＥＧＲ過給機３７のタービン３５は接続管３８を介して吸気過給機３３のタービン３１に接続されているとともに、ＥＧＲ過給機３７のコンプレッサ３６は外部ＥＧＲ通路を形成するＥＧＲ供給管３９を介して外気吸入管３４に接続されている。ＥＧＲ供給管３９は、ＥＧＲ過給機３７を構成するコンプレッサ３６の吐出ポート（図示しない）に接続されるとともに、吸気管２５に配置されて吸気過給機３３を構成するコンプレッサ３２の上流側（外気吸入管３４）に接続される。
【００１９】
ＥＧＲ過給機３７のタービン３５には排ガス排出管４０（排気管２６の一部を構成する）が接続されており、該排ガス排出管４０を介して排気ガスが機関外（外部）に排出されるようになっている。排ガス排出管４０とＥＧＲ過給機３７のコンプレッサ３６は排ガス導入管４１を介して接続されており、タービン３５を通過した排気ガスは排ガス導入管４１を介してコンプレッサ３６の吸入ポート（図示しない）へ導入されるようになっている。排ガス導入管４１の途中には、排気ガスを冷却するためのＥＧＲクーラ４２が配置されている。また、コンプレッサ３６と外気吸入管３４とを接続するＥＧＲ供給管３９の途中には、ＥＧＲ過給機３７から吐出された過給後の排気ガスの流量を制御するＥＧＲ制御弁４３が配置されている。ＥＧＲ供給管３９を流れる排気ガス（外部ＥＧＲガス）は、ＥＧＲ制御弁４３の開度調整により流量が制御される。
【００２０】
吸気過給機３３のタービン３１とＥＧＲ過給機３７のタービン３５を接続する接続管３８の途中には、タービン３１を通過した排気ガスを機関外（外部）に排出させるためのバイパス通路としてのバイパス管４４が接続されている。そして、バイパス管４４は、タービン３５の下流側に接続される排ガス排出管４０に接続されている。バイパス管４４の途中には、バイパス管４４を流れる排気ガスの流量を制御するバイパス制御弁４５が配置されている。バイパス管４４を流れる排気ガスは、バイパス制御弁４５の開度調整により流量が制御される。バイパス制御弁４５を開いた場合、タービン３１を通過した排気ガスは、タービン３５を介することなくバイパス管４４を通じて排ガス排出管４０から外部に排出される。
【００２１】
制御装置としてのＥＣＵ１２には、エンジン１１の可変動弁機構２３，２４と、燃料供給管２８に配置された電磁制御弁３０と、ＥＧＲ供給管３９に配置されたＥＧＲ制御弁４３と、バイパス管４４に配置されたバイパス制御弁４５とが接続されている。また、ＥＣＵ１２には、エンジン１１の回転数を検出する回転数センサ（クランク角センサ）４６と、エンジン１１の運転状況を検知して負荷信号として出力する負荷センサ４７が接続されている。回転数センサ４６と負荷センサ４７は、エンジン１１に取り付けられている。また、ＥＣＵ１２には、予混合圧縮自着火燃焼可能な範囲をエンジン回転数及び負荷との関係で示した図２に示す制御マップが予め記憶されている。図２に示す制御マップでは、負荷を低負荷と高負荷に分けている。そして、ＥＣＵ１２は、可変動弁機構２３，２４を制御することにより、排気上死点の前後に吸気弁２０と排気弁２２の双方が閉じる密閉期間を設けて燃焼室１６内に燃焼ガスを内部ＥＧＲガスとして残留させる内部ＥＧＲを行うように構成されている。
【００２２】
以下、本実施形態の機関の動作について図１及び図２にしたがって説明する。
ＥＣＵ１２の制御によりエンジン１１が始動すると、吸気管２５を介して空気と燃料ガスとの混合気がエンジン１１に供給される。ピストン１５が上死点から下降を開始すると、吸気弁２０が開いて吸気ポート１９から燃焼室１６内に混合気が供給される。ピストン１５が下死点から上昇に転じると吸気弁２０が閉じ、ピストン１５の上昇に伴って燃焼室１６内における混合気の圧力及び温度が上昇する。混合気の温度が所定温度にまで上昇すると、それによって燃料が自着火し、燃焼室１６内で燃焼が起こる。この燃焼によってピストン１５が下方に押し下げられ、ピストン１５が下死点から上昇を開始すると、排気弁２２が開き、燃焼室１６内の燃焼ガスが排気ポート２１を介して排気管２６へ排出される。このようなピストン１５の往復運動がコンロッド１７を介してクランクシャフト１８の回転運動に変換され、エンジン１１から出力が得られる。本実施形態のエンジン１１は、都市ガスなどの燃料ガスと空気としての酸素含有ガスとの混合気を燃焼室１６内でピストン１５により圧縮して自着火燃焼させ、ピストン１５の往復運動をクランクシャフト１８の回転運動に変換する。
【００２３】
ＥＣＵ１２は、所定時間毎に回転数センサ４６及び負荷センサ４７からの信号に基づき、現在のエンジン回転数と要求されている負荷を取得する。そして、ＥＣＵ１２は、取得したエンジン回転数と負荷を図２の制御マップと照合し、内部ＥＧＲのみを行うか（領域Ａ）、又は内部ＥＧＲと外部ＥＧＲの両方を行うか（領域Ｂ）決定する。図２に示す制御マップは、低負荷時（領域Ａ）に内部ＥＧＲのみ行い、高負荷時（領域Ｂ）に内部ＥＧＲと外部ＥＧＲを行うよう設定されている。
【００２４】
そして、ＥＣＵ１２は、内部ＥＧＲのみを行う旨を決定した場合（運転領域が領域Ａの場合）、要求される負荷に応じて可変動弁機構２４により排気弁２２の閉じ時期（ＥＶＣ）を制御し、内部ＥＧＲガスの残留量を調整する。また、ＥＣＵ１２は、内部ＥＧＲのみを行う場合、バイパス制御弁４５を開いて排気ガスをバイパス管４４から排ガス排出管４０へ流通させるとともにＥＧＲ制御弁４３を閉じる。これにより、エンジン１１の排気ガスは、吸気過給機３３に供給される一方でＥＧＲ過給機３７には供給されず、ＥＧＲ供給管３９から外気吸入管３４に対して外部ＥＧＲガスが供給されなくなる。
【００２５】
そして、排気上死点の前後に吸気弁２０と排気弁２２の双方が閉じる密閉期間を設けることにより、燃焼室１６内に高温の燃焼ガスが内部ＥＧＲガスとして残留するため、この内部ＥＧＲガスにより吸気ポート１９から供給された空気と燃料ガスとの混合気が加熱され、着火性が向上されることになる。また、ＥＣＵ１２は、負荷が低くなるにしたがって排気弁２２の閉じ時期（ＥＶＣ）を進角させる一方で、負荷が高くなるにしたがって排気弁２２の閉じ時期（ＥＶＣ）を遅角させる。これにより、低負荷時には高温の内部ＥＧＲガス量が増大するため、リーン（希薄）な混合気に対しても十分な圧縮着火燃焼が安定的に得られ、燃費を向上できるとともにＮＯｘ排出量を低減することができる。一方、負荷が高くなるほど高温の内部ＥＧＲガス量が減少するため、ノッキングの発生を抑制することが可能となる。
【００２６】
一方、ＥＣＵ１２は、内部ＥＧＲと外部ＥＧＲの両方を行う旨を決定した場合（運転領域が領域Ｂの場合）、前述した内部ＥＧＲの制御に加えて、外部ＥＧＲを行うための制御を実行する。すなわち、ＥＣＵ１２は、バイパス制御弁４５を閉じるとともにＥＧＲ制御弁４３を開ける。これにより、吸気過給機３３のタービン３１を通過した排気ガスは、ＥＧＲ過給機３７のタービン３５に供給される。また、ＥＧＲ過給機３７のタービン３５を通過した排気ガスは、排ガス排出管４０から一部の排気ガスが排ガス導入管４１へ流れるとともにＥＧＲクーラ４２で冷却され、その後にＥＧＲ過給機３７のコンプレッサ３６へ導入される。コンプレッサ３６に導入された排気ガスは過給され、その後に外部ＥＧＲガスとしてＥＧＲ供給管３９から外気吸入管３４へ供給される。すなわち、外部ＥＧＲガスは、吸気過給機３３のコンプレッサ３２の上流側に供給される。これにより、エンジン１１の吸気ポート１９には、空気と燃料ガスとの混合気にさらに外部ＥＧＲガスが混合されたガスが吸入される。なお、ＥＣＵ１２は、負荷が高くなるほど外部ＥＧＲガスの量が増大するようにＥＧＲ制御弁４３の開度を調整し、外部ＥＧＲガスの量を調整する。
【００２７】
高負荷時においては、内部ＥＧＲガスと過給圧上昇により着火性が良好になり過ぎた分を、温度の比較的低く、比熱比が小さい外部ＥＧＲガスの供給により緩慢化させ、過早着火や燃焼不安定などの異常燃焼や燃焼騒音を回避する。このように、内部ＥＧＲと外部ＥＧＲを組み合わせることにより、異常燃焼や燃焼騒音を防止し、運転範囲を高負荷側に拡大することができる。
【００２８】
したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）外部ＥＧＲガスを流通させるＥＧＲ供給管３９を吸気過給機３３のコンプレッサ３２の上流側に接続し、外部ＥＧＲガスをコンプレッサ３２の上流側から吸気側（吸気管２５側）へ戻すようにした。このため、圧力が比較的低いコンプレッサ３２の上流側に外部ＥＧＲガスを戻すことにより、必要な量の外部ＥＧＲガスを吸気側に対して確実に戻すことができるとともに、外部ＥＧＲガスの量を十分に確保することができる。そして、コンプレッサ３２の上流側は、外気を吸入するための吸入ポートが設定されていることから、外部ＥＧＲガスの圧力をさほど高めなくても吸気側に戻すことができる。
【００２９】
（２）また、外部ＥＧＲガスを必要十分量だけ確実に戻すことができるため、高負荷運転時における異常燃焼や燃焼騒音を確実に回避できる。
（３）エンジン１１は、ＬＰＧ又は都市ガスなどの燃料ガスを燃焼室１６に供給するガスエンジンであるため、排気ガスに含まれる煤、ＳＯＦ分が少なく、外部ＥＧＲガスをコンプレッサ３２の上流側に戻しても、コンプレッサ３２に悪影響を与えない構成を実現することができる。
【００３０】
（４）ＥＧＲ過給機３７を吸気過給機３３の下流側に接続することにより、エンジン１１の排気ガスで作動する吸気過給機３３の運動エネルギーを確保することができる。また、外部ＥＧＲガスをコンプレッサ３２の上流側に戻して吸入の効率を高めることで、ＥＧＲ過給機３７の小型化を図ることができる。すなわち、外部ＥＧＲガスが効率良く吸気側に戻る構成にしたことで、ＥＧＲ過給機３７自体の能力を低く設定することができ、ＥＧＲ過給機３７の小型化を図ることができる。
【００３１】
（５）燃焼ガスを内部ＥＧＲガスとして燃焼室１６に残留させる場合には、エンジン１１から排出される排気ガスの量が少なくなる。しかし、本実施形態の構成によれば、外部ＥＧＲガスをコンプレッサ３２の上流側に戻すことで、排気ガスの量が少ない場合であっても、外部ＥＧＲガスの戻し効率が良好であることから必要な量の外部ＥＧＲガスを吸気側に戻すことができる。
【００３２】
（６）吸気過給機３３とＥＧＲ過給機３７との間にバイパス管４４を接続し、バイパス制御弁４５の開度調整により排気ガスの流れを切替えるようにした。このため、エンジン１１の運転領域に応じて燃焼室１６内のＥＧＲガス量を制御できる。すなわち、運転領域が内部ＥＧＲのみを行う範囲であれば不要な排気ガスをバイパス管４４から機関外に排出することができるとともに、運転領域が内部ＥＧＲと外部ＥＧＲを行う範囲であれば必要分の排気ガス（外部ＥＧＲガス）を燃焼室１６内に供給することができる。
【００３３】
（７）ＥＣＵ１２は、低負荷運転時においてＥＧＲ制御弁４３を閉弁し、高負荷運転時にはＥＧＲ制御弁４３を開弁するように制御する。このため、エンジン１１の運転範囲を高負荷側に拡げたとしても、高負荷運転時にはＥＧＲ制御弁４３が開いて多くの外部ＥＧＲガスを燃焼室１６へ戻すことができる。したがって、燃焼室１６内での燃焼速度を抑制して過早着火や異常燃焼を回避し、円滑な運転を実現できる。
【００３４】
（８）排ガス導入管４１にＥＧＲクーラ４２を配置した。このため、ＥＧＲクーラ４２で冷却された後の外部ＥＧＲガスを吸気側に戻すことで、燃焼室１６内の燃焼速度の抑制効果をより良好に発揮でき、エンジン１１の運転範囲をより高負荷側に拡大できる。
【００３５】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  実施形態において、ＥＧＲクーラ４２の配置を変更しても良い。例えば、ＥＧＲ供給管３９の途中に配置しても良い。
【００３６】
○  実施形態において、ＥＧＲ制御弁４３の配置を変更しても良い。例えば、排ガス導入管４１においてＥＧＲクーラ４２の上流側又は下流側に配置しても良い。
○  実施形態において、燃料ガスとしては、天然ガス、ＬＰガス、ＤＭＥ（ジメチルエーテル）などでも良い。
【００３７】
○  本実施形態は、予混合圧縮自着火燃焼（ＨＣＣＩ燃焼）方式を採用したガスエンジンに具体化したが、燃料ガスと酸素含有ガスとの混合気を燃焼室においてピストンで圧縮して燃焼させるガスエンジンであれば、異なる燃焼方式を採用したエンジンにも具体化できる。例えば、燃焼方式としては点火プラグを用いた火花点火燃焼方式でも良い。また、予混合圧縮自着火燃焼方式と火花点火燃焼方式の両方の燃焼方式を採用したエンジンでも良い。
【００３８】
○  本実施形態においてエンジン１１は、ヒートポンプサイクルに用いるエンジンや自動車用エンジンに具体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】内燃機関の排気再循環システムを示すブロック図。
【図２】予混合圧縮自着火燃焼可能な範囲をエンジン回転数と負荷の関係で示した制御マップ。
【符号の説明】
【００４０】
１１…エンジン、１２…ＥＣＵ、１５…ピストン、１６…燃焼室、１８…クランクシャフト、２０…吸気弁、２２…排気弁、３１，３５…タービン、３２，３６…コンプレッサ、３９…ＥＧＲ供給管、４４…バイパス管。
【図１】
2008025543.tif 000003
【図２】
2008025543.tif 000004