(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関と、
前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記内燃機関に吸入される空気を過給する電動過給機と、
前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、アクセルペダルの操作状況に応じて、前記内燃機関への吸気流量を制御するスロットルバルブと、
前記電動過給機の下流側に接続されるとともに、前記内燃機関の排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路内に配置されるとともに、前記排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、
前記スロットルバルブ、前記電動過給機および前記ＥＧＲバルブを制御する内燃機関制御装置と、を備え、
前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダル操作に応じて、前記内燃機関に前記電動過給機による過給が必要と判定された場合には、前記電動過給機により前記アクセルペダルの操作量に応じた過給圧まで上昇させるとともに、前記スロットルバルブを全開とし、前記ＥＧＲバルブを全閉とすることを特徴とする内燃機関システム。
【請求項２】
前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダルの操作状況に応じて前記内燃機関の出力を演算するとともに、前記ＥＧＲバルブおよび前記電動過給機を制御することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関システム。
【請求項３】
前記内燃機関制御装置は、前記内燃機関の吸気流量に応じた前記電動過給機の圧損マップを備え、前記電動過給機が吸入空気の圧損となる領域では、前記吸入空気量に応じて前記電動過給機の駆動状態を調整するとともに、前記ＥＧＲバルブを所定の開度に調整することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関システム。
【請求項４】
内燃機関と、
前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記内燃機関に吸入される空気を過給する電動過給機と、
前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記電動過給機の下流側に配置され
、前記内燃機関に吸入される空気を過給するターボチャージャと、
前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、アクセルペダルの操作状況に応じて、前記内燃機関への吸気流量を制御するスロットルバルブと、
前記ターボチャージャの上流側で、かつ前記電動過給機の下流側に接続されるとともに、前記内燃機関の排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ通路と、
前記ＥＧＲ通路内に配置されるとともに、前記排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、
前記スロットルバルブ、前記ターボチャージャ、前記電動過給機および前記ＥＧＲバルブを制御する内燃機関制御装置と、を備え、
前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダル操作に応じて、前記内燃機関に前記電動過給機による過給が必要と判定された場合には、前記電動過給機により前記アクセルペダルの操作量に応じた過給圧まで上昇させるとともに、前記スロットルバルブを全開とし、前記ＥＧＲバルブを全閉とすることを特徴とする内燃機関システム。
【請求項５】
前記ターボチャージャは、前記排気ガスをバイパスするタービンバイパス弁を備えており、前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダルの操作状況により前記内燃機関の出力を演算するとともに、前記ＥＧＲバルブ、前記タービンバイパス弁、および前記電動過給機を制御することを特徴とする請求項４に記載の内燃機関システム。
【請求項６】
前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダル操作に応じて、前記内燃機関に前記ターボチャージャによる過給が必要と判定された場合には、前記ＥＧＲバルブを所定の開度に調整することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の内燃機関システム。
【請求項７】
前記内燃機関制御装置は、前記内燃機関の吸気流量に応じた前記電動過給機の圧損マップを備え、前記電動過給機が流入空気の圧損となる領域では、前記吸入空気量に応じて前記電動過給機の駆動状態を調整するとともに、前記ＥＧＲバルブを所定の開度に調整することを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の内燃機関システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸気通路上に過給機およびＥＧＲを備えた内燃機関システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の低燃費を目的とし、内燃機関の出力を増加させるために吸気通路上に電動機で駆動する過給機を設ける技術が知られている。また、排気ガスの一部を吸気側に還流することで、ポンピングロスを低減、あるいは、排出されるＮＯｘの低減を図る排気ガス還流機構（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ、以下、ＥＧＲと記す。）が知られている。ガソリンの内燃機関に関しては、ＥＧＲを配設することにより、内燃機関を低負荷で運転する際に、スロットルバルブを開けることが可能となり、ポンピングロスを低減して内燃機関の燃費を向上することが可能となる。この他にも、リーンバーンエンジンのように、少ない燃料で運転する際には空気が過剰となり、燃焼温度が上昇して、ＮＯｘが発生するが、ＥＧＲにより排気ガスの還流を行うことにより、燃焼温度を下げることができ、ＮＯｘの発生を抑制することが可能である。また、ディーゼルの内燃機関に関しても、排気ガスを混入した空気で運転することで燃焼温度を低下させ、発生するＮＯｘの低減を図ることが可能となる。
【０００３】
なお、ＥＧＲ通路を流れる気体は圧力が高い方から低い方へ流れるため、排気側からの排気ガスを吸気へ還流するためには、吸気側の圧力が低いことが必要になる。このため、例えば、ターボチャージャを備えた車両においては、排気側の流路はタービンの前から取り出し、タービンがあることによる排気の圧損を利用し、吸気側へ排気ガスを還流する。この他にも、ガソリン車であれば、スロットル後のインテークマニホールドが負圧であることを利用して、排気ガスを吸気側へ還流するシステムが知られている。
【０００４】
このような背景を受け、特許文献１に示される内燃機関の過給システムでは、ＥＧＲの吸気を電動過給機の上流側に還流し、吸入空気と排気ガスを混合して、電動過給機へ入力する構成が示されている。本構成により、一定の割合で排気ガスと吸入空気を混合することで、内燃機関で発生するＮＯｘの低減を図っている。
【０００５】
また、特許文献２に示されるクランクケース通気システムでは、二段過給空気増幅システムを備えた内燃機関が示されている。本構成によれば、ターボチャージャと電動過給機の駆動状態に応じて、ＥＧＲによる還流ガスを電動過給機の上流あるいは下流に導入するものである。このようにすることで、各吸気管の圧力を踏まえて排気ガスの還流が可能になるので、内燃機関の排気ガスをクリーンにすることができる。
【０００６】
また、特許文献３に示される過給機付き車両用内燃機関のＥＧＲシステムでは、電動過給機と電動過給機をバイパスするバイパス弁を備え、電動過給機とバイパス弁の間にＥＧＲ通路を配設している。本構成によれば、内燃機関の運転状態に応じて、ＥＧＲ導入運転領域を設定し、ＥＧＲ通路から還流される排気ガスの流量を制御するものである。このようにすることで、加速時の内燃機関の応答性を向上させ、排気エミッションを改善することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００１−５０９５６１号公報
【特許文献２】特開２００３−２０６７１７号公報
【特許文献３】特開２００６−２９２７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
内燃機関は、自動車の限られたスペースに搭載する必要があることから、燃費のよい内燃機関を可能な限り軽量・小型化することが求められている。また、内燃機関を効率よく運転するためには、吸気流路はできるだけ単純な方が望ましい。複雑な吸気流路は、吸気圧損による内燃機関の出力を低下させるだけでなく、全体の体積増加による大型化が課題となるためである。しかしながら、特許文献１および特許文献２では、ＥＧＲの通路を吸気の入口近傍まで配設する必要があり、ＥＧＲの通路長が長くなるといった課題があり、また、ＥＧＲ通路が長くなることにより排ガスが移動するまでの時間もかかるため制御性が悪化するという課題があった。
【０００９】
また、特許文献３では、ＥＧＲの通路長は短いが、電動過給機のバイパス弁が必要になり、吸気通路の構成が複雑になるという課題があった。
【００１０】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、過給機およびＥＧＲを備えた内燃機関システムにおいて、ＥＧＲの構造を複雑化させることなく、過給機の性能と内燃機関の燃費との両立を図ることができる内燃機関システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の内燃機関システムは、内燃機関と、前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記内燃機関に吸入される空気を過給する電動過給機と、前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、アクセルペダルの操作状況に応じて、前記内燃機関への吸気流量を制御するスロットルバルブと、前記電動過給機の下流側に接続されるとともに、前記内燃機関の排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路内に配置されるとともに、前記排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、前記スロットルバルブ、前記電動過給機および前記ＥＧＲバルブを制御する内燃機関制御装置と、を備え、前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダル操作に応じて、前記内燃機関に前記電動過給機による過給が必要と判定された場合には、前記電動過給機により前記アクセルペダルの操作量に応じた過給圧まで上昇させるとともに、前記スロットルバルブを全開とし、前記ＥＧＲバルブを全閉とすることを特徴とするものである。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の請求項４に記載の内燃機関システムは、内燃機関と、前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記内燃機関に吸入される空気を過給する電動過給機と、前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、前記電動過給機の下流側に配置され、前記内燃機関に吸入される空気を過給するターボチャージャと、前記内燃機関の吸気通路内に配置されるとともに、アクセルペダルの操作状況に応じて、前記内燃機関への吸気流量を制御するスロットルバルブと、前記ターボチャージャの上流側で、かつ前記電動過給機の下流側に接続されるとともに、前記内燃機関の排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ通路と、前記ＥＧＲ通路内に配置されるとともに、前記排気ガスの流量を調整するＥＧＲバルブと、前記スロットルバルブ、前記ターボチャージャ、前記電動過給機および前記ＥＧＲバルブを制御する内燃機関制御装置と、を備え、前記内燃機関制御装置は、前記アクセルペダル操作に応じて、前記内燃機関に前記電動過給機による過給が必要と判定された場合には、前記電動過給機により前記アクセルペダルの操作量に応じた過給圧まで上昇させるとともに、前記スロットルバルブを全開とし、前記ＥＧＲバルブを全閉とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の過給機およびＥＧＲを備えた内燃機関システムによれば、ＥＧＲの通路長を短くすることができ、ＥＧＲの小型化が可能になるとともに、小型化を実現できたことで、制御性よく過給機とＥＧＲ流量を制御することが可能となり、内燃機関の燃費を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る内燃機関システムを示す全体構成図である。
【図２】実施の形態１における内燃機関システムの過給処理手順を示すフローチャートである。
【図３】実施の形態２に係る内燃機関システムを示す全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る内燃機関システムについて、図１から図３に基づいて説明する。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る内燃機関システムを示す全体構成図であり、図２は、実施の形態１における内燃機関システムの過給処理手順を示すフローチャートである。
【００１７】
まず、図１を用いて、実施の形態１に係る内燃機関システムの全体の構成について説明する。エンジン１は、筒状のシリンダ１６と、シリンダ１６の軸線方向に往復自在なピストン１７と、このピストン１７をシリンダ１６内で往復させ、回転運動に変換するクランク１８と、エンジン１の頭頂部にはシリンダ２の筒内に直接燃料を噴射するインジェクタ（燃料噴射弁）１０と、シリンダ１６内に形成された混合気に火花点火する点火プラグ８と、で構成されている。また、エンジン１には、シリンダ１６の筒内に空気を導入するインテークマニホールド（吸気マニホールド）１５と、シリンダ１６内で混合気が燃焼して生成された排気ガスを排出するエキゾーストマニホールド（排気マニホールド）２２と、シリンダ１６とインテークマニホールド１５との間を開閉する吸入弁７と、シリンダ１６とエキゾーストマニホールド２２との間を開閉する排気弁９と、が取り付けられている。
【００１８】
さらに、内燃機関システムには、外気からシリンダ１６に空気を吸入する吸入口２と、吸入された空気からゴミや塵等を取り除くエアクリーナ３と、コンプレッサインペラ１２とそれを動かす電動機１３に電源を供給する蓄電装置１４とからなる吸入された空気を過給する電動過給機２０と、この電動過給機２０の下流側通路４を通って電動過給機２０により加熱された空気を冷却するインタークーラ５と、インテークマニホールド１５の上流側には、冷却された空気のシリンダ１６への吸気流量を調整するスロットルバルブ６と、エキゾーストマニホールド２２側から排出された排気ガスの一部をインテークマニホールド１５側に還流するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１を通る排気ガス量を調整するＥＧＲバルブと、排気ガスを浄化する排気浄化触媒１９と、スロットルバルブ６、ＥＧＲバルブ１１および電動過給機２０を制御する内燃機関制御装置（以下、エンジンＥＣＵと称する。）２３と、とが備えられている。
【００１９】
なお、本実施形態で説明するエンジン１は、多気筒エンジンであるが、図１では、そのうちの一気筒のみが示されている。エンジン１は、インジェクタ１０によってシリンダ１６内に燃料を噴射するタイプのエンジンである。電動機過給機２０の電動機１３によって駆動させる電動過給機２０のコンプレッサインペラ１２により多くの吸入空気を過給して、高出力化だけでなく低燃費化をも実現し得るものである。
【００２０】
次に、本発明の実施の形態１に係る内燃機関システムの動作について説明する。まず、吸入された空気は、吸入口２からエアクリーナ３でゴミや塵などを取り除かれたあと、電動過給機２０の上流通路に通じる。電動過給機２０のコンプレッサインペラ１２で圧縮された空気は下流通路４からインタークーラ５に通じる。インタークーラ５は、過給による圧力上昇に伴って温度が上昇した吸入空気の温度を下げ充填効率を向上させる。さらに、スロットルバルブ６を通じ、過給された空気はシリンダ１６に導入される。
【００２１】
続いて、吸入弁７が開きシリンダ１６内に吸入空気が充填され、インジェクタ１０から
燃料が噴射されて形成された混合気は、点火プラグ８により点火されて燃焼される。燃焼された混合気は、排気弁９によりエキゾーストマニホールドを通って排気される。この排気ガスの一部は、ＥＧＲ通路２１を通して、ＥＧＲバルブ１１で還流量が調整されスロットルバルブ６の後方のインテークマニホールド１５に還流される。残りの排気ガスは、浄化するため排気浄化触媒１９へ送られる。
【００２２】
エンジンＥＣＵ２３は、エンジン回転数、アクセルポジション、吸入圧、吸入空気量などから、電動過給機２０、ＥＧＲバルブ１１およびスロットルバルブ６を操作する。電動過給機２０は、内燃機関制御装置２３から指令値を受け電動機１３により駆動される。ここで、アクセルポジションとは、運転者のアクセル操作を反映させたものである。吸入圧に関しては、例えば、インテークマニホールド１５内に圧力センサなどを設け、吸入圧を得ることが可能である。吸入空気量に関しては、例えば、エアクリーナ３の後方などにエアーフローセンサなどを設けることにより検出することが可能である。
【００２３】
また、ＥＧＲバルブ１１は、エンジンＥＣＵ２３からの指令値を受け駆動される。スロットルバルブ６と連動して制御することでエンジン１のポンピングロスを低減して燃費の向上を図ることが可能となる。
【００２４】
具体的には、アクセルポジションとエンジン回転数に応じた電動過給機の目標回転数、ＥＧＲバルブの目標開度、スロットルバルブの目標開度などをマップとして備えることで指令値を演算すると良い。また、それぞれの制御目標値を関数として持つことも可能である。例えば、関数として持つ場合には、マップに比べてソフトウェア上のメモリ量を少なくすることができるという利点がある。
【００２５】
次に、図２のフローチャートに示す過給処理手順に基づいて、実施の形態１に係る内燃機関システムの動作に関して説明する。
まず、ステップＳ２０１で、運転者によるアクセルペダルの操作状態、エンジン回転数およびエンジントルク信号の読み込みを行って記憶する。次のステップＳ２０２では、エンジンの運転状態と運転者から要求されるアクセルペダルの信号から、過給必要領域であるかどうかが判断される。
【００２６】
ステップＳ２０２において、過給が必要と判断されると、次のステップＳ２０３で、スロットルバルブ６を全開にするとともにＥＧＲバルブ１１を全閉にし、電動過給機２０を運転者の要求に応じたエンジン１の出力が発生するように駆動される。このとき、電動過給機２０への供給電力は、蓄電装置１４から供給されるものであってく、内燃機関システムに備えられた発電機から供給されるものであってもよい。また、エンジン１への必要な吸入空気量に関しては、過給領域ではバイパスバルブなどを用いて、吸入空気量を調整するのではなく、電動過給機２０への投入電力で調整することと、スロットルバルブ６を全開とすることで、スロットルバルブ６の制御が単純化するだけでなく、バイパスバルブなどの余分な吸気経路を設ける必要がなく、過給に必要な装置を簡素化することが可能となる。
【００２７】
ステップＳ２０２において、過給が必要とないと判断された場合には、次のステップＳ２０４で電動過給機２０が圧損となる領域であるかどうかが判断される。電動過給機を通過した吸入空気は過給しない領域では圧損になる領域がある。ここでは、電動過給機が圧損になると吸入空気が負圧となるため内燃機関としてはポンピングロスが増大し、燃費がむしろ悪化する。エンジンＥＣＵ２３は、エンジン１毎に電動過給機の圧損マップを備えている。
【００２８】
Ｓ２０４で、電動過給機２０が圧損域になると判断された場合には、次のステップＳ２
０５で圧損とならないように電動過給機２０を低電力（低負荷）で駆動する。このとき、電動過給機の駆動量は、エンジン１への吸入空気量に応じて定められておればよく、予めエンジンＥＣＵ２３にマップとして備えておくことで実現することができる。なお、電動過給機２０の駆動電力は、圧損を予防する程度に回転させるので、圧損によるポンピングロスによる燃費の悪化に比べて、小電力で駆動させるので十分燃費は向上される。
【００２９】
次のステップＳ２０６では、エンジンＥＣＵ２３の指令値に基づき、スロットルバルブ６、ＥＧＲバルブ１１を予め定められた開度に制御する。このように、電動過給機２０を駆動させ、圧損を防止してスロットルバルブ６、ＥＧＲバルブ１１の開度を調整することで、圧損を防止しているため、電動過給機２０をバイパスさせる流路を配設することなく、内燃機関のポンピングロスを低減させ、燃費のよい内燃機関の運転を実現することができる。
【００３０】
ステップＳ２０３、ステップＳ２０６あるいはＳ２０８の処理が完了すると過給処理手順を終了し、ステップＳ２０１に戻り、運転者によるアクセルペダルの操作状態の変化により、あるいは周期的に処理が実施される。
【００３１】
なお、本実施の形態１では、運転者がアクセルペダルを操作し、過給が必要とされる動作について主に説明したが、運転者がアクセルペダルを操作することで、内燃機関を過給領域から非過給領域へ移行する場合も考えられる。このような場合には、一般的に、過給機が排気ガスで駆動されるターボチャージャであると排気エネルギの変化に時間的な遅れが生じるため、吸気側の圧力が過大となる可能性があるが、その点、電動過給機であれば、アクセルペダル操作に応じて、応答性良く回転数を低下させることで過給領域から非過給領域へ移行させることができるため、内燃機関へ必要な吸気流量を応答性良く実現することができるため、ターボチャージャによる場合よりＥＧＲ流量の制御の方が容易であり、ＥＧＲにより可能な運転領域が拡大することができるため内燃機関の燃費の向上を図ることが可能となる。
【００３２】
このように、実施の形態１に係る内燃機関システムによれば、吸気系の配管（通路）を複雑化させることなく、電動過給機とＥＧＲ通路を配設することで、システム全体を小型化することが可能となる。また、エンジンＥＣＵで電動過給機、ＥＧＲバルブ、スロットルバルブを制御することで、運転者のアクセルペダル操作に応じた応答性に優れた内燃機関の運転が可能になるだけでなく、排気ガスの還流量を適切に制御することが可能になるため燃費を向上させることができるという顕著な効果が期待できる。
【００３３】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２に係る内燃機関システムを示す全体構成図である。
実施の形態２の内燃機関システムにおいては、図３に示すように、排気ガスで駆動されるターボチャージャ３０を配設し、排気ガスの一部を吸気側に還流させるＥＧＲ通路が電動過給機の下流側とターボチャージャの上流側の間に接続されている点を除いて、実施の形態１の図１と同様であるので、他の構成要素については説明を省略する。
【００３４】
実施の形態２のように、ターボチャージャ３０を備えた車両では、排気側から還流されるＥＧＲ通路２１が、インテークマニホールド１５に通じているのではなく、電動過給機２０の下流であり、ターボチャージャ３０の上流で通路３１に還流される。
【００３５】
次に、本発明の実施の形態２に係る内燃機関システムの動作について説明する。ターボチャージャ３０のタービンがあることで排気ガス側のＥＧＲ通路内の圧力は、大気圧よりも高くなるため、多くの排気ガスを吸気側へ還流することが可能となる。なお、このとき電動過給機２０で過給している最中にＥＧＲにより排気ガスを還流すると、排気側のＥＧ
Ｒ通路の圧力よりも、ターボチャージャ３０の上流側の通路３１での圧力の方が高くなるため、電動過給機２０で過給している場合には、ＥＧＲバルブは閉じておく。さらに、運転者のアクセルペダル操作により、エンジンＥＣＵ２３からの指示で電動過給機２０の過給が必要な領域から必要がない領域に移行する際には、電動過給機２０による過給が必要でない回転数まで下げ、ＥＧＲバルブ１１を開けることで、素早くＥＧＲによる還流が可能な運転領域に移行できるため、燃費の良い運転が可能となる。
【００３６】
また、ＥＧＲ通路２１を電動過給機２０の上流側ではなく、ターボチャージャ３０の上流側の通路３１につなぐことで、全体の配管長を短くすることができるため小型化も可能となる。
【００３７】
なお、ターボチャージャ３０のみで過給運転を実施する場合は、運転状態に応じてＥＧＲバルブ１１を制御することが可能である。例えば、高過給運転領域でエンジン内の燃焼温度を低下させたい場合などでは、ＥＧＲバルブ１１を開くことで空気に排気ガスが混合するため燃焼温度が低下する。このとき、排気バルブと排気浄化触媒の間に設けられたバイパス３２によりターボチャージャ３０のタービンに流れる排気ガスをバイパスさせ、バイパス３２のタービンバイパス弁３３も同時に制御することで排気側圧力を低減することが可能となる。
【００３８】
また、実施の形態１と同様に過給が必要ない場合でも、電動過給機が圧損になる領域に関しては、電動過給機を駆動させてもよい。詳細な説明は、実施の形態１と同様のためここでは省略する。
【００３９】
このように、実施の形態２に係る内燃機関システムによれば、吸気系の配管（通路）を複雑化させることなく、電動過給機、ターボチャージャとＥＧＲ通路を配設することで、実施の形態１と同様、システム全体を小型化することが可能となる。また、ターボチャージャも設けて、エンジンＥＣＵで電動過給機、ターボチャージャ、ＥＧＲバルブおよびスロットルバルブを制御することで、運転者のアクセルペダル操作に応じた応答性に対して、さらに優れた内燃機関の運転が可能になるだけでなく、排気ガスの還流量を適切に制御することが可能になるため燃費を向上させることができるという顕著な効果が期待できる。
【００４０】
なお、上記実施の形態において、電動過給機２０の電動機１３は、容量や必要トルクなどの条件に応じて、ＤＣブラシレスモータや誘導電動機、同期電動機等を用いることができる。電動過給機２０の電動機１３を駆動するため、蓄電装置１４から配線を通じて得られる供給電力を変換し、電動機１３に組み込まれるインバータを通じて電動機１３へ供給する。インバータは、電動機１３のケース内に半導体素子を搭載した半導体モジュールやコンデンサなどの電子部品や、半導体素子を駆動する制御信号の生成回路や保護回路を備えた制御基板を備え、蓄電装置１４の直流電力を電動機１３が必要とする交流電力に変換する。ケースの材質は樹脂でもよいが、放熱性を高めるためにアルミなどの高熱伝導性の材質の方が好ましい。
【００４１】
また、蓄電装置１４は、既存の１２Ｖ系の所謂、鉛バッテリであっても構わないが、大電力を必要とする場合には、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などで数十Ｖ〜数百Ｖまでの蓄電装置であってもよい。電力を供給する蓄電池の電圧が高いほど電動機の効率が良くなるという特徴はあるが、上記実施の形態においては、直接的な影響がないため蓄電池に関しては、電動過給機への電力の供給が可能なあらゆる蓄電装置の適用が可能である。
【００４２】
また、適用されるエンジンは、シリンダ内に燃料を噴射する直墳エンジンだけでなく、
スロットルバルブ後の吸気通路１５に燃料を噴射するポート噴射エンジンに適用することも可能である。また、ガソリンエンジンだけでなく、ディーゼルエンジンに適用することも可能である。
【００４３】
また、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【００４４】
また、図中、同一符号は、同一または相当部分を示す。
【符号の説明】
【００４５】
１  エンジン                      ２  吸入口
４  電動過給機の下流側通路        ６  スロットルバルブ
７    吸入弁                      ８  点火プラグ
９  排気弁                      １０  インジェクタ
１１  ＥＧＲバルブ              １２  コンプレッサインペラ
１３  電動機                    １４  蓄電装置
１５  インテークマニホールド    １６  シリンダ
１９  排気浄化触媒              ２０  電動過給機
２１  ＥＧＲ通路                ２２  エキゾーストマニホールド
３０  ターボチャージャ          ３１  ターボチャージャの上流側通路
３２  バイパス                  ３３  タービンバイパス弁
【要約】
【課題】過給機およびＥＧＲを備えた内燃機関システムにおいて、ＥＧＲの構造を複雑化させることなく、過給機の性能と内燃機関の燃費との両立を図ることができる内燃機関システムを提供することを目的としている。
【解決手段】吸入された空気を過給する電動過給機２０と、この電動過給機２０により過給された空気のシリンダ１６への吸気流量を調整するスロットルバルブ６と、エキゾーストマニホールド２２側から排出された排気ガスの一部をインテークマニホールド１５側に還流するＥＧＲ通路２１と、ＥＧＲ通路２１を通る排気ガス量を調整するＥＧＲバルブと、スロットルバルブ６、ＥＧＲバルブ１１および電動過給機２０を制御する内燃機関制御装置２３と、とが備えられている。
【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３】
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