(57)【要約】【課題】ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを掃気する。【解決手段】  機関の運転停止後、第１ＥＧＲ通路１１を開、第２ＥＧＲ通路１２を閉、スロットル弁７を全開とした上で、電動過給機５を所定時間駆動して、第１ＥＧＲ通路１１内に残留するＥＧＲガスを掃気し、その後、第２ＥＧＲ通路１２を開としてさらに電動過給機５を所定時間駆動し、第２ＥＧＲ通路１２内に残留するＥＧＲガスも掃気する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気通路に電動過給機を備え、排気通路から排気の一部を前記電動過給機下流の吸気通路に還流するＥＧＲ通路を備えた内燃機関のＥＧＲガス掃気装置において、
機関運転停止後に、所定時間前記ＥＧＲ通路を開くと共に電動過給機を駆動して、前記ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを掃気することを特徴とする内燃機関のＥＧＲガス掃気装置。
【請求項２】
前記ＥＧＲ通路はＥＧＲ制御弁を備えると共に、吸気通路のスロットル弁下流側に接続され、ＥＧＲガスの掃気時は、スロットル弁及びＥＧＲ弁を全開とすることを特徴とする請求項１に記載の内燃機関のＥＧＲガス掃気装置。
【請求項３】
前記ＥＧＲ通路の接続部より下流側の排気通路と電動過給機上流の吸気通路とを接続する第２ＥＧＲ通路および該第２ＥＧＲ通路に介装された第２ＥＧＲ制御弁を備え、ＥＧＲガスの掃気時は、先に第２ＥＧＲ制御弁を所定時間閉じて、ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを掃気した後、第２ＥＧＲ制御弁を開いて、第２ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを電動過給機で吸引後、掃気することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関のＥＧＲガス掃気装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動過給機とＥＧＲ通路を備えた内燃機関において、ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを掃気する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、排気ターボ過給機の排気タービンをモータによって駆動可能な構成を有した内燃機関において、始動時または暖機中に、吸気コンプレッサと排気タービンとの接続を遮断しつつ排気タービンが燃焼室内のガスを吸い出す方向にモータを駆動することが開示されている。
これにより、排気タービンが排気ポンプとして働いて排気通路のガスを吸引し、燃焼室内の残留ガスを低減するので、そのぶんコレクタ内吸入空気の燃焼室への導入量が増し、早期にコレクタ内吸入空気が消費されることから、スロットル弁下流の吸気管圧力の発達時間が早まり、壁流量を減らすことが可能となり、始動時及び暖機中のＨＣ排出量を低下させることができるとしている。
【特許文献１】特開２００４−３１６５３１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、排気の一部を吸気系に還流する外部ＥＧＲを行う機関では、運転停止後、ＥＧＲ通路内に残留ガスが滞って通路壁にデポジットが付着するという問題があった。
この問題を解決するため、ＥＧＲ通路内の残留ガスを掃気することが考えられるが、上記特許文献１の制御では、運転停止後にＥＧＲ通路に残留するＥＧＲガスの掃気は行えない。
【０００４】
運転停止後、吸気通路内に残留するＥＧＲガスを掃気するものはあるが、ＥＧＲ通路内のＥＧＲガスを効率よく掃気するものはなかった。
本発明は、このような従来の課題に着目してなされたもので、電動過給機を備え外部ＥＧＲを行う内燃機関において、運転停止時にＥＧＲ通路内に残留するガスを、効率よく掃気できるようにした内燃機関の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】
【０００５】
このため、本発明は、
吸気通路に電動過給機を備え、排気通路から排気の一部を前記電動過給機下流の吸気通路に還流するＥＧＲ通路を備えた内燃機関のＥＧＲガス掃気装置において、
機関運転停止後に、所定時間前記ＥＧＲ通路を開くと共に電動過給機を駆動して、前記ＥＧＲ通路内に残留するＥＧＲガスを掃気することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、運転停止後、所定時間前記ＥＧＲ通路を開くと共に電動過給機を駆動することにより、過給機から供給された空気が機関本体をバイパスし、開かれたＥＧＲ通路を通って排気通路から排出されるので、運転停止時にＥＧＲ通路内に滞る残留ガスを効率よく掃気することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す内燃機関の概要構成を示す。
機関本体１の吸気ポート入口には、吸気マニホールド２を介してコレクタ３が接続され、該コレクタ３の上流側に接続される吸気管４には、上流側から電動モータによって駆動される電動過給機５、吸気を冷却するインタークーラ６、吸入空気量を調整する電子制御式のスロットル弁７が介装されている。
【０００８】
一方、機関本体１の排気ポート出口には、排気マニホールド８が接続され、下流側の集合部には排気浄化触媒９を介して排気管１０が接続されている。
また、前記排気管１０の途中から分岐してコレクタ３に至る第１ＥＧＲ通路１１と、排気管１０の前記第１ＥＧＲ通路１１との接続点より上流側から分岐して電動過給機５入口に至る第２ＥＧＲ通路１２とが配設されている。
【０００９】
第１ＥＧＲ通路１１には、ＥＧＲ量を制御する第１ＥＧＲ制御弁１３が介装され、第２ＥＧＲ通路１２には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ１４及びＥＧＲ量を制御する第２ＥＧＲ制御弁１５が介装されている。
また、機関本体１には、気筒毎に図示しない燃料噴射弁および点火プラグが装着されている。
【００１０】
ＥＣＵ（電子制御装置）１６には、機関回転に同期したクランク角信号を出力するクランク角センサ１７、吸入空気量を検出するエアフローメータ１８、アクセル開度（アクセルペダル踏み込み量）を検出するアクセル開度センサ１９、スロットル弁７の開度を検出するスロットルセンサ２０、機関冷却水温度を検出する水温センサ２１、排気中ガス成分に基づいて空燃比を検出する空燃比センサ２１、イグニッションスイッチ２２などの信号が入力される。
【００１１】
ＥＣＵ１６は、これら各センサからの信号に基づいて、前記燃料噴射弁からの燃料噴射量及び燃料噴射時期、点火プラグの点火時期を制御すると共に、スロットル弁７の開度、電動過給機５の駆動量を制御して吸入空気量を制御し、また、第１ＥＧＲ弁１３および第２ＥＧＲ弁１５の開度を制御してＥＧＲ量を制御している。
なお、低・中負荷域では、排気圧とスロットル弁７下流の吸気圧との差圧が大きいので、該差圧を利用して主として第１ＥＧＲ通路１１を通じてＥＧＲを行うが、高負荷域で電動過給機５を駆動して過給を行うときなど、前記排気圧とスロットル弁７下流の吸気圧との差圧が小さいときは、差圧を利用したＥＧＲを行うことが難しくなるので、電動過給機５による吸引作用を利用し、第２ＥＧＲ通路１２を通じてＥＧＲを行う。
【００１２】
そして、ＥＣＵ１６は、機関運転停止後、前記第１ＥＧＲ通路１１および第２ＥＧＲ通路１２に滞留する残留ＥＧＲガスを掃気するため、以下の制御を行う。
図２は、上記ＥＣＵ１６により実行される掃気制御のフローチャートである。
ステップＳ１では、イグニッションスイッチ２２のオン、オフを判定する。
イグニッションスイッチ２２がオフで機関運転が停止されたと判定されると、ステップＳ２へ進む。
【００１３】
ステップＳ２では、第１ＥＧＲ制御弁１３を全開、第２ＥＧＲ制御弁１５を全閉として、２つのＥＧＲ通路のうち、第１ＥＧＲ通路１１のみを開通させ、スロットル弁７を全開とした状態で、電動過給機５を駆動して掃気制御を開始する。
これにより、図３に示すように、電動過給機５の駆動により、新気が吸入されつつ過給され、過給された新気は、インタークーラ６、スロットル弁７、コレクタ３を経た後、第１ＥＧＲ通路１１内に流入し、該第１ＥＧＲ通路１１内に滞る残留ＥＧＲガスを押し出しつつ掃気しながら排気管１０へ至り排出される。
【００１４】
ここで、運転を停止しているので、実質的に燃焼室は閉じた状態に維持され、燃焼室を経由する新気の流れは生じない。
図２に戻って、ステップＳ３では、上記ステップＳ２の掃気制御を開始後、所定の要求時間ｔ１を経過したかを判定する。
前記掃気制御を開始してから要求時間ｔ１経過したと判定されるとステップＳ４へ進み、第２ＥＧＲ制御弁１５を全開として第２ＥＧＲ通路１２も開通させる。
【００１５】
上記のように掃気制御を要求時間ｔ１継続することにより、第１ＥＧＲ通路１１内に滞っていた残留ＥＧＲガスが殆ど掃気された後、第２ＥＧＲ通路１２が開かれると、図４に示すように、第２ＥＧＲ通路１２内に滞っていた残留ＥＧＲガスが、新気と共に電動過給機５に吸引され、インタークーラ６、スロットル弁７、コレクタ３、第１ＥＧＲ通路１１を経た後、一部は、再度第２ＥＧＲ通路１３内に流入して循環し、残りは、排気管１０を通って排出される。これにより、第２ＥＧＲ通路１３内の残留ＥＧＲガスは、新気と入れ換わりつつ排出されていく。
【００１６】
図２に戻って、ステップＳ５で、上記ステップＳ４の２つのＥＧＲ通路を開通させての掃気制御を開始してからの経過時間が所定の要求時間ｔ２に達したかを判定する。
そして、要求時間ｔ２を経過したと判定されると、第２ＥＧＲ通路１３内の残留ＥＧＲガスも掃気され、最終的に第１ＥＧＲ通路１１、第２ＥＧＲ通路１２内の残留ＥＧＲガスは掃気されつくしたと判断し、ステップＳ６へ進んで、電動過給機５の駆動を停止し、掃気制御を終了する。第１ＥＧＲ制御弁１３、第２ＥＧＲ制御弁１５及びスロットル弁７については、消費電力節減のため通電オフに制御する（例えば、通電オフで、第１ＥＧＲ制御弁１３、第２ＥＧＲ制御弁１５は全閉とし、スロットル弁７は全開とする）。
【００１７】
図５は、上記掃気制御を行ったときの、各種状態量の変化を示す。
このようにすれば、第１ＥＧＲ通路１１および第２ＥＧＲ通路１２内の残留ＥＧＲガスを効率よく掃気することができ、デポジットの発生を防止できる。
上記実施形態では、初めに、第１ＥＧＲ通路１１内の残留ＥＧＲガスを掃気してから、第２ＥＧＲ通路１２内の残留ＥＧＲガスを掃気する構成としたから、効率よく掃気することができ、短時間で掃気を終了させて消費電力を節減できる。ただし、初めから、第１ＥＧＲ通路１１、第２ＥＧＲ通路１２共に開通させて全体的に残留ガスを徐々に減らす制御とすることもできる。
【００１８】
また、本実施形態では、電動過給機５の上流側へ戻す第２ＥＧＲ通路も備えるものを示したが、本発明は、電動過給機５の下流側（スロットル弁下流側）に戻すＥＧＲ通路のみを備えたものにも適用でき、この場合は、図２のフローチャートで、ステップＳ３で掃気制御開始後、要求時間ｔ１の経過を判定したとき、掃気制御を終了させるようにすればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態を示す内燃機関の概略構成図
【図２】実施形態における掃気制御のフローチャート
【図３】前半の掃気制御における機関内のガスの流れ状態を示す図
【図４】後半の掃気制御における機関内のガスの流れ状態を示す図
【図５】掃気制御時の各種状態量の変化を示すタイムチャート
【符号の説明】
【００２０】
１  機関本体 
３  コレクタ
４  吸気管
５  電動過給機 
７  スロットル弁
１０  排気管
１１  第１ＥＧＲ通路
１２  第２ＥＧＲ通路
１３  第１ＥＧＲ制御弁
１４  ＥＧＲクーラ
１５  第２ＥＧＲ制御弁
１６  ＥＣＵ
２２  イグニッションスイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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