JP4720541B2 - 内燃機関 - Google Patents

Description

本発明は、排気ガス再循環装置及びパルス過給弁を備えている内燃機関に関する。

ディーゼルエンジンなどの内燃機関についてはＮＯｘ（窒素酸化物）を低減するため、排気ガス再循環装置（Exhaust Gas Recirculation装置、以下、単にＥＧＲ装置と称す）が搭載されている。ＥＧＲ装置は、排気ガスの一部を吸気側に取り入れることで、吸入空気の酸素濃度を低下させ、不活性ガスを導入して燃焼温度や燃焼速度を低減する。これによりＮＯｘの排出量を減少させる。ＥＧＲ装置を駆動して排気ガスを再循環させるときには、吸気通路側の吸入空気の圧力（吸気系圧とも称す）と排気通路側の排気ガスの圧力（排気系圧とも称す）との差圧を維持して、排気ガスを確実に還流することが重要である。

そこで、例えば特許文献１は、吸気系圧と排気系圧との間の差圧及び目標ＥＧＲ量からＥＧＲバルブの目標開度を設定して、ＥＧＲバルブの駆動を制御するＥＧＲ制御装置について開示する。このＥＧＲ装置によると所望の排気低減効果を得ることができるとされている。

ところで、吸気通路の途中にパルス過給用の開閉弁（以下、パルス過給弁と称す）を配置して吸気流を制御する技術が知られている（特許文献２など参照）。パルス過給弁は吸気弁（インテークバルブ）の上流側に配置されるもので、吸気弁が開いてピストンが下がる吸入行程で閉じられ、これより下流側に負圧を発生させる。そして、この負圧の存在下でパルス過給弁を開くことで、このパルス過給弁より下流の空気を加速して勢い良く筒内に流し込んで空気充填量を増大させる。

特許第３４９３９８６号公報 特開２０００−２４８９４６号公報

前述した特許文献１のＥＧＲ装置にパルス過給弁を適用することにより、エミッションの改善を図りながら、出力を向上させた内燃機関とすることが期待される。しかしながら、パルス過給を実施すると吸気系圧が急変してしまう。ＥＧＲの実行中に吸気系圧が変化すると、還流されるＥＧＲガス量が変化してしまい設計したＥＧＲ率が変動してしまう。特許文献１のＥＧＲ制御装置は、吸気系圧が急変することについて配慮していないので、パルス過給弁を適用するとＥＧＲが不適切になることが懸念される。

したがって、本発明の目的は、パルス過給を実施しても排気ガスの再循環（ＥＧＲ）を適正に実行できる内燃機関を提供することである。

上記目的は、排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、前記変動抑制手段は、前記排気ガス再循環装置が備える流量制御弁の開度を補正することにより前記変動を抑制する、内燃機関によって達成される。

本発明によると、変動抑制手段がパルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制するので、パルス過給を実施してもＥＧＲを適正に実行できる内燃機関を提供できる。

また上記目的は、排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、前記排気ガス再循環装置が前記吸気通路の前記パルス過給弁よりも下流側と前記排気通路の浄化触媒よりも上流側とを接続する第１の排気ガス再循環装置及び前記吸気通路の前記パルス過給弁よりも上流側と前記排気通路の前記浄化触媒よりも下流側とを接続する第２の排気ガス再循環装置を含み、前記変動抑制手段が、前記パルス過給を実施するときに、前記排気ガス再循環装置を前記第１の排気ガス再循環装置から前記第２の排気ガス再循環装置に変更することにより前記変動を抑制する、内燃機関によって達成される。本発明においても、変動抑制手段がパルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制するので、パルス過給を実施してもＥＧＲを適正に実行できる内燃機関を提供できる。

また上記目的は、排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、前記排気通路に流量調整構造を更に含み、前記変動抑制手段が、前記流量調整構造を絞ることにより前記変動を抑制する、内燃機関によって達成される。本発明においても、変動抑制手段がパルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制するので、パルス過給を実施してもＥＧＲを適正に実行できる内燃機関を提供できる。

本発明によると、パルス過給を実施しても排気ガスの再循環を適正に実行できる内燃機関を提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。

図１は、実施例１に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ａについて示した図である。内燃機関１Ａは、通常の内燃機関と同様にシリンダ２内にピストン３を備えている。ピストン３の上部に燃焼室４が形成されている。燃焼室４に吸入空気を供給する吸気通路５と燃焼後の排気ガスを排出する排気通路６とが設けられている。そして、吸気通路５側には燃焼室４への吸入空気の流れを調整する吸気弁７が配置されている。同様に排気通路６側には燃焼室４からの排気ガスの流れを調整する排気弁８が配置されている。さらに、燃焼室４内に燃料を噴射するインジェクタ９が配備されている。

吸入空気は吸気通路５の上流側に配置したエアークリーナ１０を介して、燃焼室４に供給されている。また、排気通路６の下流側には浄化触媒１１が配備されている。

そして、吸気通路５の途中にパルス過給弁１２が配置されている。このパルス過給弁１２の構造については特に限定するものではないが、短時間にて吸気通路５を開き、また閉じることができる開閉弁装置を採用することが好ましい。

また、この内燃機関１ＡはＥＧＲ装置３０を備えている。ＥＧＲ装置３０は、例えば上記パルス過給弁１２よりも下流側の吸気通路５と、浄化触媒１１より上流側の排気通路６とを接続するＥＧＲ通路３１を備えている。このＥＧＲ通路３１によって排気ガスの一部を吸気側に還流する。ＥＧＲ通路３１の途中には、この通路３１の開度を調整して流量を制御する流量制御弁としてＥＧＲバルブ３２が配備されている。ＥＧＲバルブ３２の開度によってＥＧＲ率が調整される。ＥＧＲバルブ３２の開度を大きくした場合には、ＥＧＲ通路３１内を還流する排気ガス（ＥＧＲガス）量を増加させてＥＧＲ率を上げることができる。

上記パルス過給弁１２及びＥＧＲバルブ３２はＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御装置）２０により駆動が制御されている。ＥＣＵ２０は内燃機関を制御するＥＣＵと兼用することができる。ＥＣＵ２０は、後述する各センサからの信号に基づいて内燃機関全体の制御並びに、パルス過給弁１２及びＥＧＲバルブ３２の駆動制御を実行する。ＥＣＵ２０により実行されるパルス過給及びＥＧＲの制御内容の詳細については後述する。

なお、ＥＣＵ２０は、図示しないＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリを備えている。ＲＯＭには、内燃機関の駆動制御に関するプログラムやパルス過給を実施する際の作動及びＥＧＲ実行に係るプログラム、並びにこれらの制御で使用する一連のデータ等が格納されている。また、ＲＡＭは制御を実行する際の処理領域を提供する。

さらに、内燃機関１Ａが備えている他の構成について説明する。吸気通路５には、エアークリーナ１０とパルス過給弁１２との間に、上流側から吸入空気量を検出するエアフロメータ２１、吸入空気圧を検出する吸気圧センサ２２、及び吸入空気の温度を検出する吸気温センサ２３が配備されている。これらセンサからの出力信号は上記ＥＣＵ２０に供給されている。

内燃機関のヘッド部にはシリンダ内の圧力を検出するための筒内圧センサ２４が配備されている。また、排気通路６には排気ガス圧を検出するための排気圧センサ２５が配備されている。これらセンサからの出力信号もＥＣＵ２０に供給されている。

また、クランクシャフト１３の周辺には、循環させている冷却水の温度を検出している水温センサ２６、循環させている潤滑オイルの温度を検出している油温センサ２７、及びクランク角の回転数を検出しているクランク角センサ２８が配備されている。これらセンサからの出力信号もＥＣＵ２０に供給されている。また、アクセル１４の踏込み量を検出するアクセルセンサ１５からの出力信号についてもＥＣＵ２０へ供給されている。

上記のようにＥＣＵ２０は、複数箇所に配置した種々のセンサから検出信号を受けるので内燃機関の状態を正確に確認できる。ただし、図１で示した複数のセンサ及びその配置は内燃機関の駆動制御に好ましいものとして例示してある。後述するパルス過給を実施する際の作動制御では、ここで図示した全てのセンサからの信号を利用することを必須とするものではない。すなわち、ＥＣＵ２０がパルス過給時における排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段として機能する際には、上記複数のセンサからの信号を選択して利用する。

さて、本実施例装置はパルス過給弁１２を採用しているので、次に説明する点に配慮することが必要となる。図２を参照してパルス過給弁１２を作動させたときの様子を説明する。図２はシリンダ２の周辺とパルス過給弁１２とを模式的に示した図である。図２（Ａ）はパルス過給弁１２により下流側に負圧を形成するときの様子を示した図、同２（Ｂ）はパルス過給弁１２を開いてパルス過給を行った際の様子について示した図である。

図２（Ａ）で示すように、吸気弁７が開きピストン３が下がる吸気行程のときにパルス過給弁１２を閉に維持することで、このパルス過給弁１２よりも下流側に負圧が形成される。この負圧形成後の所定時期に（Ｂ）で示すようにパルス過給弁１２を開くと下流側の空気ＰＡを一気に燃焼室４に流れ込ませることができる。

さらに、図３は吸気弁の開閉期間とパルス過給弁１２の作動時期との関係を説明するために示した図である。図３（Ａ）は標準的な吸気弁７の開閉期間を示した図ある。この図で示すように吸気弁７はピストン３の上死点（ＴＤＣ）前の所定時に開き、下死点（ＢＤＣ）後の所定時に閉じるように設定されている。

図３（Ｂ）は、パルス過給弁１２の作動時期を示している。パルス過給弁１２は、例えば吸気弁７が開いたときに作動を開始して閉じ、吸気弁７が閉じる前の所定時に開くように設定されている。この図３（Ｂ）でハッチングを付した範囲が吸気通路内で発生するポンピングロス増加などを考慮して設定され、この範囲内でパルス過給弁１２が開くタイミングが選択されてパルス過給が実施される。開弁のタイミングは内燃機関の状態に応じて所定時が選択される。パルス過給弁１２が開いたときの状態は上記図２（Ｂ）に相当することになる。

さらに、図４はＥＧＲ制御の実行中にパルス過給を実施したときの影響を確認するため、吸気系圧及び排気系圧について示した図である。図４（Ａ）はパルス過給を実施しないときにおける吸気系圧及び排気系圧の変化、（Ｂ）はパルス過給を実施したときの吸気系圧及び排気系圧の変化について示している。なお、吸気系圧の変化を点線、排気系圧の変化を実線で示している。

ここで、図４で点線と実線で挟まれた部分の面積（確認し易いように一部を黒塗りとしている）がＥＧＲ量となる。この図４（Ａ）と（Ｂ）との比較から、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するとＥＧＲ率が低下してしまうことが確認できる。その原因は、図４（Ｂ）で示されているようにパルス過給を実施したときに、吸気圧系の圧力が急減に変化するのが主な原因である。すなわち、パルス過給を実行するとＥＧＲ通路３１前後の差圧が変化するためにＥＧＲ率が変動してしまう。

そこで、本実施例の内燃機関ではＥＣＵ２０が変動抑制手段として機能し、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときに内燃機関の吸気圧変化を確認して、予定したＥＧＲ率を維持するようにＥＧＲバルブの開度を補正する。ＥＣＵ２０はエアフロメータ２１からの出力信号などを参照して実際のＡ／Ｆ値（実Ａ／Ｆ値）を確認する。そして、これを目標Ａ／Ｆ値とを比較することにより吸気圧系の変化が認められる場合には、予定したＥＧＲ率を維持するようにＥＧＲバルブの開度を調整する。なお、目標Ａ／Ｆ値はＥＧＲ制御を実行するときの好ましいＡ／Ｆ値であり、例えばＲＯＭに予め記憶したものをＥＣＵ２０が読出して参照する。

具体的には、ＥＣＵ２０は実Ａ／Ｆ値を目標Ａ／Ｆ値と比較して小さいことを確認した場合、このまま放置するＥＧＲ率が高くなり過ぎるためＥＧＲバルブを閉じ側に補正する。逆に、実Ａ／Ｆ値を目標Ａ／Ｆ値と比較して大きいことを確認した場合、このまま放置するＥＧＲ率が低くなり過ぎるためＥＧＲバルブを開き側に補正する。このようにＥＣＵ２０がＥＧＲバルブの開度を適宜に補正するので必要な差圧を維持できるので、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施してもＥＧＲ率の変動を抑制できる。以下、ＥＣＵ２０が実行する制御内容をより詳細に説明する。

図５は、内燃機関１ＡのＥＣＵ２０が、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときのルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンは、例えば内燃機関のイグニッションキーがオンされたときに起動される。ＥＣＵ２０はＥＧＲ実行中であるか否かを確認すると共に（Ｓ１１）、内燃機関の状態がパルス過給を行うべき作動領域にあるか否かを監視する（Ｓ１２）。前述したように、ＥＣＵ２０には各種センサからの出力信号が供給されているので、これらに基づいて内燃機関の運転状態を確認できる。ＥＣＵ２０は、内燃機関が低負荷状態から高負荷状態へ移行するのを確認したときなどに、パルス過給を実行する。例えば、ＥＣＵ２０は内燃機関の回転数と燃料噴孔量との関係、目標吸入空気量と実吸入空気量との差などに基づいて、内燃機関がパルス過給を行う状況にあるか否かを判断する。なお、ＥＣＵ２０のＲＯＭ内に回転数−燃料噴孔量マップ等を予め格納しておき、上記判断時にこれらを読出して使用できるようにしておけばよい。

上記ステップ１２（Ｓ１２）で、ＥＣＵ２０がパルス過給の作動領域にあると判断した場合には、例えばＲＯＭに予め格納した開閉時期マップに基づいて、内燃機関の状態に応じてパルス過給弁１２を作動させて、吸入空気量の増量を図る（Ｓ１３）。ところが、前述したように、パルス過給弁１２を作動させてパルス過給を実行すると吸気系圧が変化する。ＥＧＲ制御では、例えば内燃機関の回転数と燃料噴射量とによるマップによりＥＧＲバルブの開度が決定される。よって、パルス過給を実施することによりＥＧＲ通路３１前後の差圧が変化してしまうと、バルブ開度を維持しても、実際のＥＧＲ率が予定したＥＧＲ率から変動してしまうことになる。

そこで、ＥＣＵ２０は次のステップ１４（Ｓ１４）で実Ａ／Ｆ値と目標Ａ／Ｆ値との差を確認することにより、通常のＥＧＲ制御を行うのに適した吸気系圧が維持されているか否かを確認する。

上記ステップ１４で、ＥＣＵ２０が実Ａ／Ｆ値と目標Ａ／Ｆ値とが異なり、ＥＧＲの実行に適した吸気系圧ではいないと判断した場合には、次のステップ１５でＥＧＲバルブ３２の開度を補正する。すなわち、ＥＣＵ２０は実Ａ／Ｆ値が目標Ａ／Ｆ値より大きな場合には、ＥＧＲ率が低くなる可能性があるのでＥＧＲバルブを開き側に補正する。これとは逆に、実Ａ／Ｆ値が目標Ａ／Ｆ値より大きな場合にはＥＧＲ率が低くなる可能性があるので、ＥＧＲバルブを開き側に補正する。このようにＥＧＲバルブの開度を補正することにより、実Ａ／Ｆ値を目標Ａ／Ｆ値に一致させてＥＧＲ率の変動を抑制して、本ルーチンによる処理を終了する。

なお、前述のＥＣＵ２０によるＥＧＲバルブの開度補正は、目標Ａ／Ｆ値に対する実Ａ／Ｆ値との差に対応する補正量を所定のマップから求めてもよいし、パルス過給を実施したとき専用のマップを予め準備して補正を行うようにしてもよい。ここで用いる補正量のマップやパルス過給用のマップについてもＥＣＵ２０内のＲＯＭに格納しておけばよい。また、パルス過給を実施したときに生じる吸気系と排気系との差圧はパルス過給の動作期間と相関があるので、パルス過給弁の作動期間と関連付けしてバルブ開度の基本補正量を決定することとし、実Ａ／Ｆ値を参照してより詳細な補正を加えるようにしてもよい。

以上で説明したパルス過給弁１２を備えた内燃機関１Ａは、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施して吸気圧が変化する状況になると、ＥＣＵ２０がＥＧＲバルブの開度を補正してＥＧＲ率の変動を抑制する。よって、ＥＧＲ実行中でもパルス過給を実施できるのでエミッションを適正に維持しつつ、出力の向上を図ることができる。

なお、上記実施例１は一例としてＡ／Ｆ値により吸気系圧の変化を確認してＥＧＲバルブの開度を補正するようにしているが、吸気圧センサ２２及び排気圧センサ２５から吸気系圧と排気系圧との差圧を求め、この差圧に基づいてＥＧＲバルブの開度を補正するようにしてもよい。また、図５で示すルーチンは、パルス過給を実施して吸気系圧が変化したときにＥＧＲバルブ３２の開度を補正してＥＧＲ率の変動を抑制しているが、パルス過給を実施する前に吸気圧系の変化を予想してＥＧＲバルブの開度を予め補正しておくようにしてもよい。

以下、更に他の実施例について説明する。実施例１の内燃機関１Ａでは、変動抑制手段として機能するＥＣＵ２０がＥＧＲバルブ３２の開度を補正して対処することで、パルス過給を実施したときのＥＧＲ率の変動を抑制して、ＥＧＲが適正に実行されるように調整していた。しかしながら、パルス過給を実施したときに、排気系圧より吸気系圧が高くなる逆転状態になる場合も想定される。この逆転状態が発生したときには、ＥＧＲ通路３１をガスが逆流してＥＧＲ率が著しく低下してしまう。よって、迅速な対応が必要となる。以下で示す実施例は排気圧側より吸気圧側の圧力が高くなる逆転状態が発生したときに、これに対処する構成を備えた内燃機関の実施例である。

実施例２に係る内燃機関の構造は、図１に示した実施例１の内燃機関１Ａと同様であり、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施する際にＥＣＵ２０が実行するＥＧＲ率変動を抑制するための変動抑制が異なるだけである。よって、図１の符号を流用して同様に説明する。

上記実施例１では、パルス過給実施によってＥＧＲ率が変動したときに、ＥＣＵ２０がＥＧＲバルブの開度を補正するものであった。これに対して、本実施例のＥＣＵ２０は吸気系圧と排気系圧との差圧を確認し、この差圧値が所定値より大きい場合にはＥＧＲバルブ３２を閉じることによりＥＧＲ率の低下を防止する。

図６は、実施例２の内燃機関のＥＣＵ２０が、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときのルーチンの一例を示したフローチャートである。ＥＣＵ２０は、ＥＧＲ実行中であるか（Ｓ２１）、また内燃機関の状態がパルス過給の作動領域にあるか否かを監視する（Ｓ２２）。パルス過給の作動領域と判断した場合には、次のステップ２３（Ｓ２３）でパルス過給弁１２を作動させる。ここまでは、前述した実施例１における処理と同様であるが、次のステップ２４（Ｓ２４）以降の処理が異なる。

ＥＣＵ２０はステップ２４で、ＥＣＵ２０は吸気系圧と排気系圧との差圧を計測し、その差圧が所定値を超えている場合にはＥＧＲガスが逆流する可能性があると判断する。そして、ＥＧＲバルブ３２を閉じることにより、ＥＧＲ率の低下を回避する（Ｓ２４）。本実施例の内燃機関では、ＥＧＲガスの流れが逆流するような逆転状況となったときにはＥＧＲバルブが迅速に閉じられるので、ＥＧＲ率の低下を確実に抑制できる。

なお、図６はパルス過給を実施したときに吸気系圧と排気系圧の差圧を計測して、吸気系圧が排気系圧よりも所定値以上に高い場合にはＥＧＲバルブ３２を閉じて逆転による影響を抑制するものである。しかし、このようにパルス過給の実施後の影響を確認してから、ＥＧＲバルブ３２を閉じるという形態に限る必要はない。すなわち、ＥＣＵ２０がパルス過給を実施する前に、吸気系圧と排気系圧とが逆転することを予め予測し、ＥＧＲバルブを閉じるようにしてもよい。

図７は、パルス過給の実施前に、ＥＣＵ２０がＥＧＲへの影響を予想して、予め対処するように変更した場合のフローチャートである。ステップ３３（Ｓ３３）以後の処理が、図６による処理と異なっている。このルーチンによる処理では、ＥＣＵ２０はパルス過給を行う状況となっているとき内燃機関の状況に応じて、パルス過給動作の設定を行う（Ｓ３３）。そして、吸気圧系及び排気圧系の差圧を計測して、パルス過給を実施した場合についてシミュレーションを行う（Ｓ３４）。このようなシミュレーションを行うためのプログラムやこれに用いる一連のデータは予めＲＯＭに格納しておけばよい。

そして、ＥＣＵ２０はシミュレーションにより吸気系圧と排気系圧とが逆転して、ＥＧＲガスの流れが逆流すると予想した場合には、ＥＧＲバルブ３２を閉じてＥＧＲ率の減少を回避する。その後に、パルス過給を実行する（Ｓ３５）。この変形例の場合には、パルス過給の実施前にＥＧＲ率変動を抑制するための制御が実行されているのでＥＧＲへの影響を抑制できる。

更に、図８及び図９を参照して、実施例３の内燃機関について説明する。この実施例３は実施例２の場合と同様に、吸気系圧側の方が排気系圧側より高圧となる逆転状態となった場合に対処する構成を備えた内燃機関である。図８は、実施例３に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ｂについて示した図である。なお、実施例１の内燃機関１Ａと同一の部位には、同じ符号を付すことで重複する説明を省略する。また、図９は、内燃機関１ＢのＥＣＵ２０によって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。

図８で示す内燃機関１Ｂは、第２のＥＧＲ装置４０を更に備えている。この第２のＥＧＲ装置４０は前述したＥＧＲ装置（第１のＥＧＲ装置）３０と同様に、吸気通路５と排気通路６とを接続するＥＧＲ通路４１、及びこの通路４１の開度を調整するＥＧＲバルブ４２を備えている。

第１のＥＧＲ装置３０はＥＧＲ通路３１が、パルス過給弁１２よりも下流側の吸気通路５と、浄化触媒１１より上流側の排気通路６とを接続しているので、相対的に差圧の大きい経路（High−Pressure−Loop）となっている。よって、パルス過給を実行したときの圧力変化の影響を受け易い。これに対して、本実施例の内燃機関１Ｂは、第２のＥＧＲ装置４０を備えている。この第２のＥＧＲ装置４０はＥＧＲ通路４１が、エアークリーナ１０直後の吸気通路５と、浄化触媒１１より下流側の排気通路６とを接続しているので相対的に差圧の小さい経路（Low−Pressure−Loop）となっている。よって、パルス過給を実施して吸気圧系に圧力変化が発生したときに第２のＥＧＲ装置４０が受ける影響は小さくなる。

よって、図９で示すように、この内燃機関１ＢのＥＣＵ２０はパルス過給を実施したときに、採用するＥＧＲ装置を第２のＥＧＲ装置４０に変更する。これにより逆転現象が発生したときのＥＧＲ率の変動を抑制する。なお、パルス過給を実施したときに第２のＥＧＲ装置４０に変更して、更にＥＧＲバルブ４２の開度を補正してより確実にＥＧＲ率の変動を抑制するようにしてもよい。なお、このようにＥＧＲバルブ４２の開度を補正する場合でも、実施例１の場合と比較して補正量を小さくするこができるので迅速に対応できる。

更に、図１０及び図１１を参照して、実施例４の内燃機関について説明する。この実施例４も実施例２の場合と同様に、吸気系圧の方が排気系圧より高圧となる逆転状態となった場合に対処する構成を備えた内燃機関である。図１０は、実施例４に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ｃについて示した図である。この図１０でも、図１と同一の部位には、同じ符号を付して重複する説明を省略する。また、図１１は、内燃機関１ＣのＥＣＵ２０によって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。

図１０で示す内燃機関１Ｃは、排気通路６側の排気ガス流量を調整する流量調整構造５０を更に備えている。このような流量調整構造としては、例えば背圧弁、可変容量ターボを採用することができる。これら背圧弁、可変容量ターボ等は、ＥＣＵ２０により駆動が制御され、排気通路６を絞る（閉じ）方向に駆動して排気通路６内を流れる排気ガスが流れ難い状態を形成することにより排気系圧の上昇が図られる。

よって、図１１で示すように、この内燃機関１ＣのＥＣＵ２０はパルス過給を実施したときに、流量調整構造５０を制御して排気系圧を上昇させる。これにより、上記のように吸気系圧と排気系圧との逆転現象が発生したときに迅速に対処して、ＥＧＲ率の変動を抑制する。

上記実施例３、４については、実施例２の場合と同様に、シミュレーションにより逆転状態の発生を予想して、ガスが逆流する可能性があると判断した場合には予め第２のＥＧＲ装置４０への変更を実施しパルス過給による圧力変化を軽減し、また、流量調整構造を絞って排気系圧を上昇させてＥＧＲ率の変動を抑制するようにしてもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

実施例１に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ａについて示した図である。 シリンダの周辺とパルス過給弁とを模式的に示した図であり、（Ａ）はパルス過給弁により下流側に負圧を形成するときの様子を示した図、（Ｂ）はパルス過給弁を開いてパルス過給を行った際の様子について示した図である。 吸気弁の開閉期間とパルス過給弁の作動時期との関係を説明するために示した図であり、（Ａ）は標準的な吸気弁の開閉期間を示した図、（Ｂ）は、パルス過給弁の作動時期について示している図である。 ＥＧＲ制御の実行中にパルス過給を実施したときの影響を確認するため、吸気系圧及び排気系圧について示した図である。 内燃機関１ＡのＥＣＵが、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときのルーチンの一例を示したフローチャートである。 実施例２の内燃機関のＥＣＵが、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときのルーチンの一例を示したフローチャートである。 パルス過給の実施前に、ＥＣＵがＥＧＲへの影響を予想して、予め対処するように変更した場合のフローチャートである。 実施例３に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ｂについて示した図である。 実施例３の内燃機関のＥＣＵが、ＥＧＲ実行中にパルス過給を実施するときのルーチンの一例を示したフローチャートである。 実施例４に係るＥＧＲ装置及びパルス過給弁を備えた内燃機関１Ｃについて示した図である。 実施例４の内燃機関のＥＣＵによって実行されるルーチンの一例を示したフローチャートである。

符号の説明

１（１Ａ〜１Ｃ） 内燃機関
５ 吸気通路
６ 排気通路
１２ パルス過給弁
２０ ＥＣＵ（変動抑制手段）
３０、４０ 排気ガス再循環装置
３１ ＥＧＲ通路
３２ ＥＧＲバルブ（流量制御弁）
５０ 流量調整構造

Claims (3)

1. 排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、
   前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、
   前記変動抑制手段は、前記排気ガス再循環装置が備える流量制御弁の開度を補正することにより前記変動を抑制する、ことを特徴する内燃機関。
2. 排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、
   前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、
   前記排気ガス再循環装置が前記吸気通路の前記パルス過給弁よりも下流側と前記排気通路の浄化触媒よりも上流側とを接続する第１の排気ガス再循環装置及び前記吸気通路の前記パルス過給弁よりも上流側と前記排気通路の前記浄化触媒よりも下流側とを接続する第２の排気ガス再循環装置を含み、
   前記変動抑制手段が、前記パルス過給を実施するときに、前記排気ガス再循環装置を前記第１の排気ガス再循環装置から前記第２の排気ガス再循環装置に変更することにより前記変動を抑制する、ことを特徴する内燃機関。
3. 排気通路内の排気ガスの一部を吸気通路に還流する排気ガス再循環装置と、前記吸気通路を開閉するパルス過給弁とを備えている内燃機関であって、
   前記排気ガス再循環装置の駆動中に前記パルス過給弁を作動させてパルス過給を実施するときに、当該パルス過給の実施により生じる排気ガス再循環率の変動を抑制する変動抑制手段を備え、
   前記排気通路に流量調整構造を更に含み、
   前記変動抑制手段が、前記流量調整構造を絞ることにより前記変動を抑制する、ことを特徴する内燃機関。

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