JPH04265455A - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス還流装置Info
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- JPH04265455A JPH04265455A JP3027461A JP2746191A JPH04265455A JP H04265455 A JPH04265455 A JP H04265455A JP 3027461 A JP3027461 A JP 3027461A JP 2746191 A JP2746191 A JP 2746191A JP H04265455 A JPH04265455 A JP H04265455A
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- JP
- Japan
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- passage
- intake
- negative pressure
- valve
- exhaust
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はガソリンエンジン、デ
ィーゼルエンジン等の内燃機関に係り、詳しくはその排
気ガス還流装置に関するものである。
ィーゼルエンジン等の内燃機関に係り、詳しくはその排
気ガス還流装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、エンジンの排気ガス中からNOx
を低減させるために、排気ガスの一部を排気系から取り
出し、適当な温度や時期或いは流量を制御して吸気系へ
再循環させる排気ガス還流、即ちEGRの技術が一般的
に知られている。この種のEGRの技術としては、例え
ば特開昭60−1368号公報、特開平1−13005
1号公報においてそれぞれ開示されている。これら各従
来公報の技術は、排気通路から排気ガスの一部を取り出
して吸気通路へ再循環させるEGR通路と、そのEGR
通路を開閉するために設けられ、吸気通路からダイヤフ
ラム室に導入される吸気負圧に比例して開放作動される
EGR弁と、スロットル弁下流側の吸気通路における吸
気負圧を取り出してEGR弁のダイヤフラム室に作動圧
として導入する負圧通路と、その負圧通路を開閉するた
めに設けられ、EGR弁のダイヤフラム室に導入される
作動圧を制御すべくデューティ制御されるバキュームス
イッチングバルブ(VSV)とを備えている。そして、
そのVSVの開度をエンジンの運転状態に応じてデュー
ティ制御することにより、EGR弁の開度が制御され、
EGR通路を通じて吸気通路へ再循環される排気ガス量
(EGR量)が好適に制御されるようになっていた。
を低減させるために、排気ガスの一部を排気系から取り
出し、適当な温度や時期或いは流量を制御して吸気系へ
再循環させる排気ガス還流、即ちEGRの技術が一般的
に知られている。この種のEGRの技術としては、例え
ば特開昭60−1368号公報、特開平1−13005
1号公報においてそれぞれ開示されている。これら各従
来公報の技術は、排気通路から排気ガスの一部を取り出
して吸気通路へ再循環させるEGR通路と、そのEGR
通路を開閉するために設けられ、吸気通路からダイヤフ
ラム室に導入される吸気負圧に比例して開放作動される
EGR弁と、スロットル弁下流側の吸気通路における吸
気負圧を取り出してEGR弁のダイヤフラム室に作動圧
として導入する負圧通路と、その負圧通路を開閉するた
めに設けられ、EGR弁のダイヤフラム室に導入される
作動圧を制御すべくデューティ制御されるバキュームス
イッチングバルブ(VSV)とを備えている。そして、
そのVSVの開度をエンジンの運転状態に応じてデュー
ティ制御することにより、EGR弁の開度が制御され、
EGR通路を通じて吸気通路へ再循環される排気ガス量
(EGR量)が好適に制御されるようになっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前記各従来
公報の技術において、もし万が一何らかの原因でVSV
が開放状態で故障した場合には、次のような不具合の起
こるおそれがあった。即ち、VSVが開放状態で故障し
た場合には、エンジンアイドル状態のように吸入空気量
の極めて少ないスロットル弁全閉時にスロットル弁下流
側の吸気通路内が負圧になることにより、その負圧がE
GR弁のダイヤフラム室に作用し、EGR弁が開放され
て不必要な排気ガスがEGR通路を通じて吸気通路へと
再循環されることになる。そのため、極めて少ない吸入
空気量と共に排気ガスが燃焼室に供給されることになり
、空燃比がオーバリーン化してアイドル状態を不安定に
させるおそれがあった。
公報の技術において、もし万が一何らかの原因でVSV
が開放状態で故障した場合には、次のような不具合の起
こるおそれがあった。即ち、VSVが開放状態で故障し
た場合には、エンジンアイドル状態のように吸入空気量
の極めて少ないスロットル弁全閉時にスロットル弁下流
側の吸気通路内が負圧になることにより、その負圧がE
GR弁のダイヤフラム室に作用し、EGR弁が開放され
て不必要な排気ガスがEGR通路を通じて吸気通路へと
再循環されることになる。そのため、極めて少ない吸入
空気量と共に排気ガスが燃焼室に供給されることになり
、空燃比がオーバリーン化してアイドル状態を不安定に
させるおそれがあった。
【0004】この発明は前述した事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、VSV等の負圧通路開閉手
段の開放故障時におけるフェイルセーフとして、スロッ
トル弁全閉時に吸気系に発生する吸気負圧によってEG
R弁等の開閉手段が不必要に開放されて排気ガスが吸気
系へ再循環されることを阻止し得る内燃機関の排気ガス
還流装置を提供することにある。
ものであって、その目的は、VSV等の負圧通路開閉手
段の開放故障時におけるフェイルセーフとして、スロッ
トル弁全閉時に吸気系に発生する吸気負圧によってEG
R弁等の開閉手段が不必要に開放されて排気ガスが吸気
系へ再循環されることを阻止し得る内燃機関の排気ガス
還流装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明においては、内燃機関の排気系と吸気系
との間に設けられ、排気系から排気ガスの一部を取り出
して前記吸気系へ再循環させる排気ガス再循環通路と、
その排気ガス再循環通路を開閉するために設けられ、吸
気系から導入される吸気負圧に比例して開放作動される
再循環通路開閉手段と、吸気系におけるスロットル弁下
流側の吸気負圧を取り出して再循環通路開閉手段に作動
圧として導入する負圧通路と、その負圧通路を開閉する
ために設けられ、再循環通路開閉手段に導入される作動
圧を調節すべく駆動制御される負圧通路開閉手段とを備
えた内燃機関の排気ガス還流装置において、負圧通路開
閉手段の開放故障時におけるフェイルセーフとして、ス
ロットル弁の全閉時に再循環通路開閉手段を閉じるべく
、スロットル弁下流側の吸気負圧に基づいて閉鎖作動さ
れて負圧通路を強制的に閉じる負圧通路閉鎖手段を設け
ている。
めに、この発明においては、内燃機関の排気系と吸気系
との間に設けられ、排気系から排気ガスの一部を取り出
して前記吸気系へ再循環させる排気ガス再循環通路と、
その排気ガス再循環通路を開閉するために設けられ、吸
気系から導入される吸気負圧に比例して開放作動される
再循環通路開閉手段と、吸気系におけるスロットル弁下
流側の吸気負圧を取り出して再循環通路開閉手段に作動
圧として導入する負圧通路と、その負圧通路を開閉する
ために設けられ、再循環通路開閉手段に導入される作動
圧を調節すべく駆動制御される負圧通路開閉手段とを備
えた内燃機関の排気ガス還流装置において、負圧通路開
閉手段の開放故障時におけるフェイルセーフとして、ス
ロットル弁の全閉時に再循環通路開閉手段を閉じるべく
、スロットル弁下流側の吸気負圧に基づいて閉鎖作動さ
れて負圧通路を強制的に閉じる負圧通路閉鎖手段を設け
ている。
【0006】
【作用】上記の構成によれば、万が一何らかの原因で負
圧通路開閉手段が開放故障した場合には、フェイルセー
フとして、スロットル弁の全閉時にはスロットル弁下流
側で生じる吸気負圧に基づいて負圧通路閉鎖手段が閉鎖
作動され、これによって負圧通路が強制的に閉じられる
。そのため、負圧通路開閉手段が開放状態であるにもか
かわらず、再循環通路開閉手段には負圧通路を通じて吸
気負圧が作動圧として導入されなくなり、再循環通路開
閉手段が閉じられる。従って、スロットル弁全閉状態の
ような極低負荷の場合には、排気ガスが吸気系へ再循環
されなくなる。
圧通路開閉手段が開放故障した場合には、フェイルセー
フとして、スロットル弁の全閉時にはスロットル弁下流
側で生じる吸気負圧に基づいて負圧通路閉鎖手段が閉鎖
作動され、これによって負圧通路が強制的に閉じられる
。そのため、負圧通路開閉手段が開放状態であるにもか
かわらず、再循環通路開閉手段には負圧通路を通じて吸
気負圧が作動圧として導入されなくなり、再循環通路開
閉手段が閉じられる。従って、スロットル弁全閉状態の
ような極低負荷の場合には、排気ガスが吸気系へ再循環
されなくなる。
【0007】
【実施例】以下、この発明の内燃機関の排気ガス還流装
置を具体化した一実施例を図1〜図8に基づいて詳細に
説明する。図1,4,5はこの実施例における車両に搭
載された直列6気筒の過給機付ガソリンエンジンシステ
ムを説明する概略構成図である。内燃機関としてのエン
ジン1の吸気系には、吸気脈動或いは吸気干渉を防止す
るためのサージタンク2が設けられている。又、サージ
タンク2の上流側には、スロットルボディ3が設けられ
ている。このスロットルボディ3の内部には、図示しな
いアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロット
ル弁4が設けられている。そして、そのスロットル弁4
が開閉されることにより、サージタンク2への吸入空気
量Qが調節される。更に、サージタンク2の下流側は、
エンジン1の各気筒#1,#2,#3,#4,#5,#
6毎へ分岐された吸気マニホルド5となっている。この
吸気マニホルド5には、エンジン1の各気筒#1〜#6
毎に燃料を噴射供給する燃料噴射弁(インジェクタ)6
A,6B,6C,6D,6E,6Fがそれぞれ設けられ
ている。各インジェクタ6A〜6Fには図示しない燃料
ポンプの作動により、フユーエルタンクから所定圧力の
燃料が供給されるようになっている。更に、エンジン1
の各気筒#1〜#6に対応して、点火プラグ7A,7B
,7C,7D,7E,7Fがそれぞれ設けられている。
置を具体化した一実施例を図1〜図8に基づいて詳細に
説明する。図1,4,5はこの実施例における車両に搭
載された直列6気筒の過給機付ガソリンエンジンシステ
ムを説明する概略構成図である。内燃機関としてのエン
ジン1の吸気系には、吸気脈動或いは吸気干渉を防止す
るためのサージタンク2が設けられている。又、サージ
タンク2の上流側には、スロットルボディ3が設けられ
ている。このスロットルボディ3の内部には、図示しな
いアクセルペダルの操作に連動して開閉されるスロット
ル弁4が設けられている。そして、そのスロットル弁4
が開閉されることにより、サージタンク2への吸入空気
量Qが調節される。更に、サージタンク2の下流側は、
エンジン1の各気筒#1,#2,#3,#4,#5,#
6毎へ分岐された吸気マニホルド5となっている。この
吸気マニホルド5には、エンジン1の各気筒#1〜#6
毎に燃料を噴射供給する燃料噴射弁(インジェクタ)6
A,6B,6C,6D,6E,6Fがそれぞれ設けられ
ている。各インジェクタ6A〜6Fには図示しない燃料
ポンプの作動により、フユーエルタンクから所定圧力の
燃料が供給されるようになっている。更に、エンジン1
の各気筒#1〜#6に対応して、点火プラグ7A,7B
,7C,7D,7E,7Fがそれぞれ設けられている。
【0008】一方、エンジン1の排気系には、各気筒#
1〜#6から排気ガスを導出する排気マニホルド8が設
けられている。この排気マニホルド8は互いに排気干渉
を伴わない気筒群#1〜#3と、同じく互いに排気干渉
を伴わない気筒群#4〜#6との2つに集合されている
。即ち、排気マニホルド8は主排気集合部8aと副排気
集合部8bとを備え、それら両排気集合部8a,8bが
連通路9によって互いに連通されている。そして、気筒
群#1〜#3からの排気ガスが主排気集合部8aに、気
筒群#4〜#6からの排気ガスが副排気集合部8bに集
合されるようになっている。
1〜#6から排気ガスを導出する排気マニホルド8が設
けられている。この排気マニホルド8は互いに排気干渉
を伴わない気筒群#1〜#3と、同じく互いに排気干渉
を伴わない気筒群#4〜#6との2つに集合されている
。即ち、排気マニホルド8は主排気集合部8aと副排気
集合部8bとを備え、それら両排気集合部8a,8bが
連通路9によって互いに連通されている。そして、気筒
群#1〜#3からの排気ガスが主排気集合部8aに、気
筒群#4〜#6からの排気ガスが副排気集合部8bに集
合されるようになっている。
【0009】エンジン1の吸気系及び排気系には、主タ
ーボチャージャ10及び副ターボチャージャ11がそれ
ぞれ並列に設けられている。即ち、主ターボチャージャ
10を構成するタービン10aは、その上流側が排気マ
ニホルド8の主排気集合部8aに対応して連通されてい
る。又、副ターボチャージャ11を構成するタービン1
1aは、その上流側が排気マニホルド8の副排気集合部
8bに連通されている。つまり、主ターボチャージャ1
0に対応してエンジン1の気筒群#1〜#3が連通され
、副ターボチャージャ11に対応してエンジン1の気筒
群#4〜#6が連通されている。更に、各タービン10
a,11aの下流側は主・副別々の排気通路12,13
に連通されている。主・副の各排気通路12,13はそ
の下流側にて合流し、三元触媒を内蔵してなる触媒コン
バータ14を介して外部に連通されている。
ーボチャージャ10及び副ターボチャージャ11がそれ
ぞれ並列に設けられている。即ち、主ターボチャージャ
10を構成するタービン10aは、その上流側が排気マ
ニホルド8の主排気集合部8aに対応して連通されてい
る。又、副ターボチャージャ11を構成するタービン1
1aは、その上流側が排気マニホルド8の副排気集合部
8bに連通されている。つまり、主ターボチャージャ1
0に対応してエンジン1の気筒群#1〜#3が連通され
、副ターボチャージャ11に対応してエンジン1の気筒
群#4〜#6が連通されている。更に、各タービン10
a,11aの下流側は主・副別々の排気通路12,13
に連通されている。主・副の各排気通路12,13はそ
の下流側にて合流し、三元触媒を内蔵してなる触媒コン
バータ14を介して外部に連通されている。
【0010】一方、主・副の各ターボチャージャ10,
11を構成する各コンプレッサ10b,11bは、その
上流側が主・副別々の吸気通路15,16に連通されて
いる。主・副の各吸気通路15,16の上流側は一本の
共通吸気通路17に合流してエアクリーナ18を介し外
部に連通されている。又、各コンプレッサ10b,11
bの下流側は主・副別々の吸気通路19,20に連通さ
れている。主・副の各吸気通路19,20の下流側は一
本の共通吸気通路21に合流して連通され、吸気冷却用
のインタークーラ22、更にはスロットルボディ3を介
してサージタンク2に連通されている。
11を構成する各コンプレッサ10b,11bは、その
上流側が主・副別々の吸気通路15,16に連通されて
いる。主・副の各吸気通路15,16の上流側は一本の
共通吸気通路17に合流してエアクリーナ18を介し外
部に連通されている。又、各コンプレッサ10b,11
bの下流側は主・副別々の吸気通路19,20に連通さ
れている。主・副の各吸気通路19,20の下流側は一
本の共通吸気通路21に合流して連通され、吸気冷却用
のインタークーラ22、更にはスロットルボディ3を介
してサージタンク2に連通されている。
【0011】この実施例において、主ターボチャージャ
10はエンジン1の低吸入空気量域から高吸入空気量域
まで作動されるものであり、副ターボチャージャ11は
低吸入空気量域で停止され、高吸入空気量域のみで作動
されるものであり、主・副の両ターボチャージャ10,
11により、いわゆる「2ステージツインターボシステ
ム」が構成されている。
10はエンジン1の低吸入空気量域から高吸入空気量域
まで作動されるものであり、副ターボチャージャ11は
低吸入空気量域で停止され、高吸入空気量域のみで作動
されるものであり、主・副の両ターボチャージャ10,
11により、いわゆる「2ステージツインターボシステ
ム」が構成されている。
【0012】主・副の両ターボチャージャ10,11の
作動・停止を可能にするために、副ターボチャージャ1
1のタービン11aに連通する副排気通路13の途中に
は、排気切替弁23が設けられている。又、副ターボチ
ャージャ11のコンプレッサ11bに連通する副吸気通
路20の途中には、吸気切替弁24が設けられている。 これら排気切替弁23及び吸気切替弁24は、それぞれ
三方式の第1及び第2のバキュームスイッチングバルブ
(以下単に「VSV」という)25,26の開閉切替に
よって駆動されるダイヤフラム式のアクチュエータ27
,28によってそれぞれ開閉されるようになっている。 第1及び第2のVSV25,26の大気ポートにはエア
フィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク30から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。
作動・停止を可能にするために、副ターボチャージャ1
1のタービン11aに連通する副排気通路13の途中に
は、排気切替弁23が設けられている。又、副ターボチ
ャージャ11のコンプレッサ11bに連通する副吸気通
路20の途中には、吸気切替弁24が設けられている。 これら排気切替弁23及び吸気切替弁24は、それぞれ
三方式の第1及び第2のバキュームスイッチングバルブ
(以下単に「VSV」という)25,26の開閉切替に
よって駆動されるダイヤフラム式のアクチュエータ27
,28によってそれぞれ開閉されるようになっている。 第1及び第2のVSV25,26の大気ポートにはエア
フィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク30から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。
【0013】従って、第1及び第2のVSV25,26
の開閉切替により、各アクチュエータ27,28のダイ
ヤフラム室27a,28aへの空気圧導入が調節される
ことにより、各アクチュエータ27,28が作動して排
気切替弁23及び吸気切替弁24がそれぞれ開閉される
。即ち、第1のVSV25はオンされることにより、排
気切替弁23を全開とするようにアクチュエータ27を
作動させ、オフされることにより、排気切替弁23を全
閉とするようにアクチュエータ27を作動させる。 又、第2のVSV26はオンされることにより、吸気切
替弁24を全開とするようにアクチュエータ28を作動
させ、オフされることにより、吸気切替弁24を全閉と
するようにアクチュエータ28を作動させる。そして、
排気切替弁23及び吸気切替弁24の両方が全開のとき
には、主・副の両ターボチャージャ10,11が作動す
る「ダブル過給ステージ」となり、両切替弁23,24
の両方が全閉のときには、主ターボチャージャ10のみ
が作動する「シングル過給ステージ」となる。
の開閉切替により、各アクチュエータ27,28のダイ
ヤフラム室27a,28aへの空気圧導入が調節される
ことにより、各アクチュエータ27,28が作動して排
気切替弁23及び吸気切替弁24がそれぞれ開閉される
。即ち、第1のVSV25はオンされることにより、排
気切替弁23を全開とするようにアクチュエータ27を
作動させ、オフされることにより、排気切替弁23を全
閉とするようにアクチュエータ27を作動させる。 又、第2のVSV26はオンされることにより、吸気切
替弁24を全開とするようにアクチュエータ28を作動
させ、オフされることにより、吸気切替弁24を全閉と
するようにアクチュエータ28を作動させる。そして、
排気切替弁23及び吸気切替弁24の両方が全開のとき
には、主・副の両ターボチャージャ10,11が作動す
る「ダブル過給ステージ」となり、両切替弁23,24
の両方が全閉のときには、主ターボチャージャ10のみ
が作動する「シングル過給ステージ」となる。
【0014】副ターボチャージャ11のタービン11a
に連通する副排気通路13には、排気切替弁23を迂回
して主排気通路12に連通する排気バイパス通路31が
設けられている。又、この排気バイパス通路31には、
同通路31を開閉する排気バイパス弁32が設けられて
いる。この排気バイパス弁32は、ダイヤフラム式のア
クチュエータ33によって開閉されるようになっている
。このアクチュエータ33のダイヤフラム室33aは、
吸気切替弁24よりも下流側の副吸気通路20に連通さ
れると共に、二方式の第3のVSV34を介してコンプ
レッサ11bよりも上流側の副吸気通路16に連通され
ている。そして、この第3のVSV34の開閉により、
ダイヤフラム室33aにコンプレッサ10bによる過給
圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ33
が作動されて排気バイパス弁32が開閉されるようにな
っている。即ち、第3のVSV34はデューティ制御さ
れることにより、主ターボチャージャ10のコンプレッ
サ10bによる過給圧の大気へのブリード量を調整し、
アクチュエータ33のダイヤフラム室33aへの作動圧
を調整して排気バイパス弁32の開度(開口量)が可変
とされる。
に連通する副排気通路13には、排気切替弁23を迂回
して主排気通路12に連通する排気バイパス通路31が
設けられている。又、この排気バイパス通路31には、
同通路31を開閉する排気バイパス弁32が設けられて
いる。この排気バイパス弁32は、ダイヤフラム式のア
クチュエータ33によって開閉されるようになっている
。このアクチュエータ33のダイヤフラム室33aは、
吸気切替弁24よりも下流側の副吸気通路20に連通さ
れると共に、二方式の第3のVSV34を介してコンプ
レッサ11bよりも上流側の副吸気通路16に連通され
ている。そして、この第3のVSV34の開閉により、
ダイヤフラム室33aにコンプレッサ10bによる過給
圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ33
が作動されて排気バイパス弁32が開閉されるようにな
っている。即ち、第3のVSV34はデューティ制御さ
れることにより、主ターボチャージャ10のコンプレッ
サ10bによる過給圧の大気へのブリード量を調整し、
アクチュエータ33のダイヤフラム室33aへの作動圧
を調整して排気バイパス弁32の開度(開口量)が可変
とされる。
【0015】更に、吸気切替弁24よりも上流側の副吸
気通路20と、主ターボチャージャ10のコンプレッサ
10bよりも上流側の主吸気通路15との間には、両通
路20,16を連通する第1の吸気バイパス通路35が
設けられている。又、第1の吸気バイパス通路35の一
端側には、同通路35を開閉するために、ダイヤフラム
式のアクチュエータ36によって駆動される第1の吸気
バイパス弁37が設けられている。このアクチュエータ
36は三方式の第4のVSV38の開閉切替によって駆
動される。この第4のVSV38の大気ポートにはエア
フィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク30から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。
気通路20と、主ターボチャージャ10のコンプレッサ
10bよりも上流側の主吸気通路15との間には、両通
路20,16を連通する第1の吸気バイパス通路35が
設けられている。又、第1の吸気バイパス通路35の一
端側には、同通路35を開閉するために、ダイヤフラム
式のアクチュエータ36によって駆動される第1の吸気
バイパス弁37が設けられている。このアクチュエータ
36は三方式の第4のVSV38の開閉切替によって駆
動される。この第4のVSV38の大気ポートにはエア
フィルタ29を介して大気が導入され、圧力ポートには
プレッシャータンク30から所要の高圧空気が導入され
るようになっている。
【0016】従って、第4のVSV38の開閉切替に基
づき、アクチュエータ36のダイヤフラム室36aへの
空気圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ
36が作動して第1の吸気バイパス弁37が開閉される
。即ち、第4のVSV38はオンされることにより、第
1の吸気バイパス弁37を全閉とするようにアクチュエ
ータ36を作動させ、オフされることにより、第1の吸
気バイパス弁37を全開とするようにアクチュエータ3
6を作動させる。この第1の吸気バイパス通路35は主
ターボチャージャ10のみの作動から、主・副の両ター
ボチャージャ10,11の作動への切り替えをスムーズ
にするために開かれる通路である。
づき、アクチュエータ36のダイヤフラム室36aへの
空気圧の導入が調節されることにより、アクチュエータ
36が作動して第1の吸気バイパス弁37が開閉される
。即ち、第4のVSV38はオンされることにより、第
1の吸気バイパス弁37を全閉とするようにアクチュエ
ータ36を作動させ、オフされることにより、第1の吸
気バイパス弁37を全開とするようにアクチュエータ3
6を作動させる。この第1の吸気バイパス通路35は主
ターボチャージャ10のみの作動から、主・副の両ター
ボチャージャ10,11の作動への切り替えをスムーズ
にするために開かれる通路である。
【0017】尚、プレッシャータンク30の圧力ポート
はインタークーラ22よりも上流側の共通吸気通路21
に連通されており、同プレッシャータンク30に対して
主ターボチャージャ10による過給圧が供給されるよう
になっている。又、副吸気通路20において吸気切替弁
24の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路39
には、リード弁40が設けられている。そして、副ター
ボチャージャ11のコンプレッサ11bの出口圧力が主
ターボチャージャ10のそれよりも大きくなったとき、
そのバイパス通路39及びリード弁40を介して吸気切
替弁24の上流側から下流側へと空気がバイパスされる
ようになっている。
はインタークーラ22よりも上流側の共通吸気通路21
に連通されており、同プレッシャータンク30に対して
主ターボチャージャ10による過給圧が供給されるよう
になっている。又、副吸気通路20において吸気切替弁
24の上流側と下流側とを連通させるバイパス通路39
には、リード弁40が設けられている。そして、副ター
ボチャージャ11のコンプレッサ11bの出口圧力が主
ターボチャージャ10のそれよりも大きくなったとき、
そのバイパス通路39及びリード弁40を介して吸気切
替弁24の上流側から下流側へと空気がバイパスされる
ようになっている。
【0018】一方、主ターボチャージャ10において、
タービン10aの上流側と下流側との間にはウェイスト
ゲート通路41が設けられている。又、このウェイスト
ゲート通路41には、同通路41を開閉するウェイスト
ゲート弁42が設けられている。このウェイストゲート
弁42は、主ターボチャージャ10による過給圧が予め
設定された圧力を越えることを防止するために、そのタ
ービン10aへの流入排気ガスを、タービン10aの出
口側へバイパスしてタービン10aの出力を調節し、主
ターボチャージャ10による過給圧をコントロールする
ためのものである。そして、ウェイストゲート弁42は
ダイヤフラム式のアクチュエータ43によって開閉され
るようになっている。このアクチュエータ43のダイヤ
フラム室43aは、コンプレッサ10bよりも下流側の
主吸気通路19に連通されると共に、二方式の第5のV
SV44を介してコンプレッサ10bよりも上流側の主
吸気通路15に連通されている。そして、その第5のV
SV44の開閉により、ダイヤフラム室43aにコンプ
レッサ10bによる過給圧の導入が調節されることによ
り、アクチュエータ43が作動してウェイストゲート弁
42が開閉される。即ち、第5のVSV44はデューテ
ィ制御されることにより、過給圧の大気へのブリード量
を調整し、アクチュエータ43のダイヤフラム室43a
への作動圧を調整してウェイストゲート弁42の開度(
開口量)が可変とされる。
タービン10aの上流側と下流側との間にはウェイスト
ゲート通路41が設けられている。又、このウェイスト
ゲート通路41には、同通路41を開閉するウェイスト
ゲート弁42が設けられている。このウェイストゲート
弁42は、主ターボチャージャ10による過給圧が予め
設定された圧力を越えることを防止するために、そのタ
ービン10aへの流入排気ガスを、タービン10aの出
口側へバイパスしてタービン10aの出力を調節し、主
ターボチャージャ10による過給圧をコントロールする
ためのものである。そして、ウェイストゲート弁42は
ダイヤフラム式のアクチュエータ43によって開閉され
るようになっている。このアクチュエータ43のダイヤ
フラム室43aは、コンプレッサ10bよりも下流側の
主吸気通路19に連通されると共に、二方式の第5のV
SV44を介してコンプレッサ10bよりも上流側の主
吸気通路15に連通されている。そして、その第5のV
SV44の開閉により、ダイヤフラム室43aにコンプ
レッサ10bによる過給圧の導入が調節されることによ
り、アクチュエータ43が作動してウェイストゲート弁
42が開閉される。即ち、第5のVSV44はデューテ
ィ制御されることにより、過給圧の大気へのブリード量
を調整し、アクチュエータ43のダイヤフラム室43a
への作動圧を調整してウェイストゲート弁42の開度(
開口量)が可変とされる。
【0019】又、主ターボチャージャ10に関わり、そ
のコンプレッサ10bよりも上流側の主吸気通路15と
同コンプレッサ10bよりも下流側の共通吸気通路21
との間には、第2の吸気バイパス通路45が設けられて
いる。この第2の吸気バイパス通路45の一端側には、
同通路45を開閉するために、ダイヤフラム式のアクチ
ュエータ46によって駆動される第2の吸気バイパス弁
47が設けられている。このアクチュエータ46のダイ
ヤフラム室46aはサージタンク2に連通されている。 従って、サージタンク2内が負圧になったときのみ、第
2の吸気バイパス弁47が開かれるようにアクチュエー
タ46が作動され、それ以外のときには第2の吸気バイ
パス弁47が閉じられるようにアクチュエータ46が作
動されるようになっている。
のコンプレッサ10bよりも上流側の主吸気通路15と
同コンプレッサ10bよりも下流側の共通吸気通路21
との間には、第2の吸気バイパス通路45が設けられて
いる。この第2の吸気バイパス通路45の一端側には、
同通路45を開閉するために、ダイヤフラム式のアクチ
ュエータ46によって駆動される第2の吸気バイパス弁
47が設けられている。このアクチュエータ46のダイ
ヤフラム室46aはサージタンク2に連通されている。 従って、サージタンク2内が負圧になったときのみ、第
2の吸気バイパス弁47が開かれるようにアクチュエー
タ46が作動され、それ以外のときには第2の吸気バイ
パス弁47が閉じられるようにアクチュエータ46が作
動されるようになっている。
【0020】そして、エンジン1はエアクリーナ18を
通じて導入される外気を、共通吸気通路17、主・副の
各吸気通路15,16、主・副の各ターボチャージャ1
0,11のコンプレッサ10b,11b、インタークー
ラ22、サージタンク2及び吸気マニホルド5等を通じ
て取り込む。又、その外気の取り込みと同時に、エンジ
ン1は各インジェクタ6A〜6Fから噴射される燃料を
取り込む。更に、エンジン1はその取り込んだ燃料と外
気との混合気を各気筒#1〜#6の燃焼室にて爆発・燃
焼させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気マニホル
ド8、主・副の各ターボチャージャ10,11のタービ
ン10a,11a、主・副の各排気通路12,13及び
触媒コンバータ14を介して外部へ排出させる。
通じて導入される外気を、共通吸気通路17、主・副の
各吸気通路15,16、主・副の各ターボチャージャ1
0,11のコンプレッサ10b,11b、インタークー
ラ22、サージタンク2及び吸気マニホルド5等を通じ
て取り込む。又、その外気の取り込みと同時に、エンジ
ン1は各インジェクタ6A〜6Fから噴射される燃料を
取り込む。更に、エンジン1はその取り込んだ燃料と外
気との混合気を各気筒#1〜#6の燃焼室にて爆発・燃
焼させて駆動力を得た後、その排気ガスを排気マニホル
ド8、主・副の各ターボチャージャ10,11のタービ
ン10a,11a、主・副の各排気通路12,13及び
触媒コンバータ14を介して外部へ排出させる。
【0021】エンジン1の運転状態を検出する各センサ
としては、スロットルボディ3においてスロットル弁4
の開度(スロットル開度)ACCPを検出するスロット
ル開度センサ61が設けられている。サージタンク2に
は、同タンク2内における吸気圧PMを検出する吸気圧
センサ62が設けられている。エアクリーナ18の下流
側には、共通吸気通路17を通過する吸入空気量Qを測
定する周知の可動ベーン式エアフローメータ63が設け
られている。又、エンジン1には、その冷却水の温度(
冷却水温)THWを検出する水温センサ64が設けられ
ている。更に、主・副の両排気通路12,13の合流部
近傍には、排気中の酸素濃度を検出する、即ち排気空燃
比を検出する酸素センサ65が設けられている。この酸
素センサ65は主排気通路12にオフセットした位置に
配置されている。
としては、スロットルボディ3においてスロットル弁4
の開度(スロットル開度)ACCPを検出するスロット
ル開度センサ61が設けられている。サージタンク2に
は、同タンク2内における吸気圧PMを検出する吸気圧
センサ62が設けられている。エアクリーナ18の下流
側には、共通吸気通路17を通過する吸入空気量Qを測
定する周知の可動ベーン式エアフローメータ63が設け
られている。又、エンジン1には、その冷却水の温度(
冷却水温)THWを検出する水温センサ64が設けられ
ている。更に、主・副の両排気通路12,13の合流部
近傍には、排気中の酸素濃度を検出する、即ち排気空燃
比を検出する酸素センサ65が設けられている。この酸
素センサ65は主排気通路12にオフセットした位置に
配置されている。
【0022】エンジン1の各気筒毎#1〜#6に設けら
れた各点火プラグ7A〜7Fには、ディストリビュータ
48にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ48はイグナイタ49から出力される高電圧を
エンジン1のクランク角に同期して各点火プラグ7A〜
7Fに分配するためのものである。そして、各点火プラ
グ7A〜7Fの点火タイミングは、イグナイタ49から
の高電圧出力タイミングにより決定される。
れた各点火プラグ7A〜7Fには、ディストリビュータ
48にて分配された点火信号が印加される。ディストリ
ビュータ48はイグナイタ49から出力される高電圧を
エンジン1のクランク角に同期して各点火プラグ7A〜
7Fに分配するためのものである。そして、各点火プラ
グ7A〜7Fの点火タイミングは、イグナイタ49から
の高電圧出力タイミングにより決定される。
【0023】ディストリビュータ48にはエンジン1の
回転に連動して回転される図示しないロータが内蔵され
ている。そして、このディストリビュータ48には、ロ
ータの回転からエンジン回転数NEを検出する回転数セ
ンサ66が設けられている。同じくディストリビュータ
48には、ロータの回転に応じてエンジン1のクランク
角の変化を所定の割合で検出する気筒判別センサ67が
それぞれ取付けられている。この実施例では、1行程に
対してエンジン1が2回転するものとして、気筒判別セ
ンサ67は360°CAの割合でクランク角を検出する
ようになっている。又、エンジン1に駆動連結された図
示しないトランスミッションには、車速を検出するため
の車速センサ68が設けられている。
回転に連動して回転される図示しないロータが内蔵され
ている。そして、このディストリビュータ48には、ロ
ータの回転からエンジン回転数NEを検出する回転数セ
ンサ66が設けられている。同じくディストリビュータ
48には、ロータの回転に応じてエンジン1のクランク
角の変化を所定の割合で検出する気筒判別センサ67が
それぞれ取付けられている。この実施例では、1行程に
対してエンジン1が2回転するものとして、気筒判別セ
ンサ67は360°CAの割合でクランク角を検出する
ようになっている。又、エンジン1に駆動連結された図
示しないトランスミッションには、車速を検出するため
の車速センサ68が設けられている。
【0024】加えて、この実施例のエンジン1には、図
1,2に示すように排気ガス還流装置(以下単に「EG
R装置」という)81が設けられている。このEGR装
置81は、排気系と吸気系との間に設けられた排気ガス
再循環通路(EGR通路)82を備えている。このEG
R通路82は、排気系から排気ガスの一部を取り出して
吸気系へ再循環、即ち還流させるためのものであり、図
2に示すように、その一端側の取出口82aが副排気集
合部8bに通じる気筒#6の排気通路83に配置されて
いる。一方、EGR通路82の他端側である取入口82
bは、図2に示すようにサージタンク2に配置されてい
る。そして、気筒#6の排気通路83にて取り出された
排気ガスの一部が、EGR通路82を通じてサージタン
ク2へ還流されるようになっている。
1,2に示すように排気ガス還流装置(以下単に「EG
R装置」という)81が設けられている。このEGR装
置81は、排気系と吸気系との間に設けられた排気ガス
再循環通路(EGR通路)82を備えている。このEG
R通路82は、排気系から排気ガスの一部を取り出して
吸気系へ再循環、即ち還流させるためのものであり、図
2に示すように、その一端側の取出口82aが副排気集
合部8bに通じる気筒#6の排気通路83に配置されて
いる。一方、EGR通路82の他端側である取入口82
bは、図2に示すようにサージタンク2に配置されてい
る。そして、気筒#6の排気通路83にて取り出された
排気ガスの一部が、EGR通路82を通じてサージタン
ク2へ還流されるようになっている。
【0025】EGR通路82の途中には、同通路82を
開閉する再循環通路開閉手段としてのEGR弁84が設
けられている。このEGR弁84は吸気系から導入され
る吸気負圧に比例して開放作動されるものである。図2
に示すように、EGR弁84はスプリング85によって
付勢されたダイヤフラム86を内蔵してなるダイヤフラ
ム室84aと、EGR通路82に連通する本体ケーシン
グ84bとを備えている。又、ダイヤフラム86には、
先端に弁体87を固着してなる弁ロッド87aの基端が
固定され、その弁ロッド87aの先端側が本体ケーシン
グ84bの内部にて往復動可能に配置されている。これ
らダイヤフラム86及び弁ロッド87aはスプリング8
5によって下方へ押圧付勢されている。一方、本体ケー
シング84bの内部は、隔壁によって上室84c及び下
室84dに区画され、その隔壁には弁体87によって開
閉される弁穴84eが形成されている。そして、上室8
4cはEGR通路82を通じてサージタンク2に連通さ
れ、下室84dは同じくEGR通路82を通じて気筒#
6の排気通路83に連通されている。尚、下室84dと
排気通路83との間のEGR通路82の途中には、EG
Rクーラ88が設けられている。このEGRクーラ88
はエンジンブロックと一体に形成されたものであり、排
気ガスを通過させる間に外気との間で熱交換を行わせて
冷却するためのものである。
開閉する再循環通路開閉手段としてのEGR弁84が設
けられている。このEGR弁84は吸気系から導入され
る吸気負圧に比例して開放作動されるものである。図2
に示すように、EGR弁84はスプリング85によって
付勢されたダイヤフラム86を内蔵してなるダイヤフラ
ム室84aと、EGR通路82に連通する本体ケーシン
グ84bとを備えている。又、ダイヤフラム86には、
先端に弁体87を固着してなる弁ロッド87aの基端が
固定され、その弁ロッド87aの先端側が本体ケーシン
グ84bの内部にて往復動可能に配置されている。これ
らダイヤフラム86及び弁ロッド87aはスプリング8
5によって下方へ押圧付勢されている。一方、本体ケー
シング84bの内部は、隔壁によって上室84c及び下
室84dに区画され、その隔壁には弁体87によって開
閉される弁穴84eが形成されている。そして、上室8
4cはEGR通路82を通じてサージタンク2に連通さ
れ、下室84dは同じくEGR通路82を通じて気筒#
6の排気通路83に連通されている。尚、下室84dと
排気通路83との間のEGR通路82の途中には、EG
Rクーラ88が設けられている。このEGRクーラ88
はエンジンブロックと一体に形成されたものであり、排
気ガスを通過させる間に外気との間で熱交換を行わせて
冷却するためのものである。
【0026】EGR弁84のダイヤフラム室84aへ吸
気系の吸気負圧を作動圧として導入するために、そのダ
イヤフラム室84aとサージタンク2とを連通させる第
1の負圧通路89が設けられている。この第1の負圧通
路89の一端側である導入ポート89aは、スロットル
弁4よりも下流側のサージタンク2に連通され、サージ
タンク2における吸気負圧を導入するようになっている
。
気系の吸気負圧を作動圧として導入するために、そのダ
イヤフラム室84aとサージタンク2とを連通させる第
1の負圧通路89が設けられている。この第1の負圧通
路89の一端側である導入ポート89aは、スロットル
弁4よりも下流側のサージタンク2に連通され、サージ
タンク2における吸気負圧を導入するようになっている
。
【0027】この第1の負圧通路89の途中には、同負
圧通路89を開閉すると共にEGR弁84のダイヤフラ
ム室84aに導入される作動圧を調節するためにデュー
ティ制御される負圧通路開閉手段としての二方式の第6
のVSV90が設けられている。この第6のVSV90
の一方のポートは、第1の負圧通路89を介してサージ
タンク2に連通されている。
圧通路89を開閉すると共にEGR弁84のダイヤフラ
ム室84aに導入される作動圧を調節するためにデュー
ティ制御される負圧通路開閉手段としての二方式の第6
のVSV90が設けられている。この第6のVSV90
の一方のポートは、第1の負圧通路89を介してサージ
タンク2に連通されている。
【0028】同じく、第1の負圧通路89の途中には、
第6のVSV90の他方のポートに連通するEGR弁モ
ジュレータ91が設けられている。このEGR弁モジュ
レータ91はEGR弁84の下室84dにかかる排気圧
(排圧)に比例して、そのダイヤフラム室84aにかか
る吸気負圧を増大調整するためのものである。即ち、E
GR弁モジュレータ91は第1の負圧通路89に連通す
る上部通路91aと、ダイヤフラム92を内蔵する本体
ケーシング91bとを備えている。又、本体ケーシング
91bはダイヤフラム92を境に大気室91cと排圧室
91dとに区画されている。大気室91cと上部通路9
1aの間には連通ポート91eが形成され、大気室91
cの側壁には大気ポート91fが形成されている。そし
て、大気ポート91fを通じて大気室91cに大気圧が
導入されることにより、その大気圧が連通ポート91e
から上部通路91aを通じて第1の負圧通路89に作用
するようになっている。
第6のVSV90の他方のポートに連通するEGR弁モ
ジュレータ91が設けられている。このEGR弁モジュ
レータ91はEGR弁84の下室84dにかかる排気圧
(排圧)に比例して、そのダイヤフラム室84aにかか
る吸気負圧を増大調整するためのものである。即ち、E
GR弁モジュレータ91は第1の負圧通路89に連通す
る上部通路91aと、ダイヤフラム92を内蔵する本体
ケーシング91bとを備えている。又、本体ケーシング
91bはダイヤフラム92を境に大気室91cと排圧室
91dとに区画されている。大気室91cと上部通路9
1aの間には連通ポート91eが形成され、大気室91
cの側壁には大気ポート91fが形成されている。そし
て、大気ポート91fを通じて大気室91cに大気圧が
導入されることにより、その大気圧が連通ポート91e
から上部通路91aを通じて第1の負圧通路89に作用
するようになっている。
【0029】又、EGR弁モジュレータ91の排圧室9
1dとEGR弁84の下室84dとは排圧通路93を介
して連通されており、下室84dにかかる排圧が排圧室
91dに作用するようになっている。又、その排圧室9
1dに作用する排圧に比例して上部通路91aへの大気
圧の導入を絞るために、ダイヤフラム92の中央には、
連通ポート91eの開度を調節するための弁体94が設
けられている。大気室91cには、排圧に抗してダイヤ
フラム92を付勢するスプリング95が内蔵されている
。そして、排圧室91dに作用する排圧に比例してダイ
ヤフラム92がスプリング95の付勢力に抗して上動変
位されることにより、その変位量に応じて連通ポート9
1eの開度が弁体94によって調節される。又、排圧室
91dに所定値以上の排圧がかかった時には、ダイヤフ
ラム92の上動変位により連通ポート91eが弁体94
によって完全に閉鎖される。つまり、EGR弁モジュレ
ータ91はEGR弁84にかかる排圧に比例して上部通
路91aへの大気圧の導入を絞るようになっており、こ
れによって第1の負圧通路89を通じEGR弁84のダ
イヤフラム室84aにかかる作動圧が増大調節されるよ
うになっている。
1dとEGR弁84の下室84dとは排圧通路93を介
して連通されており、下室84dにかかる排圧が排圧室
91dに作用するようになっている。又、その排圧室9
1dに作用する排圧に比例して上部通路91aへの大気
圧の導入を絞るために、ダイヤフラム92の中央には、
連通ポート91eの開度を調節するための弁体94が設
けられている。大気室91cには、排圧に抗してダイヤ
フラム92を付勢するスプリング95が内蔵されている
。そして、排圧室91dに作用する排圧に比例してダイ
ヤフラム92がスプリング95の付勢力に抗して上動変
位されることにより、その変位量に応じて連通ポート9
1eの開度が弁体94によって調節される。又、排圧室
91dに所定値以上の排圧がかかった時には、ダイヤフ
ラム92の上動変位により連通ポート91eが弁体94
によって完全に閉鎖される。つまり、EGR弁モジュレ
ータ91はEGR弁84にかかる排圧に比例して上部通
路91aへの大気圧の導入を絞るようになっており、こ
れによって第1の負圧通路89を通じEGR弁84のダ
イヤフラム室84aにかかる作動圧が増大調節されるよ
うになっている。
【0030】併せて、この実施例において、第1の負圧
通路89の途中には、EGR弁モジュレータ91の上部
通路91aに連通する負圧通路閉鎖手段としてのバキュ
ームコントロールバルブ(以下単に「VCV」という)
96が設けられている。このVCV96は、第6のVS
V90の開放故障時におけるフェイルセーフとして、ス
ロットル弁4の全閉時にスロットル弁4の下流側の吸気
負圧に基づいて閉鎖作動され、第1の負圧通路89を強
制的に閉じるためのものである。
通路89の途中には、EGR弁モジュレータ91の上部
通路91aに連通する負圧通路閉鎖手段としてのバキュ
ームコントロールバルブ(以下単に「VCV」という)
96が設けられている。このVCV96は、第6のVS
V90の開放故障時におけるフェイルセーフとして、ス
ロットル弁4の全閉時にスロットル弁4の下流側の吸気
負圧に基づいて閉鎖作動され、第1の負圧通路89を強
制的に閉じるためのものである。
【0031】即ち、図2,6に示すように、VCV96
はスプリング97によって付勢されたダイヤフラム98
を内蔵してなるダイヤフラム室96aと、第1の負圧通
路89に連通する本体ケーシング96bとを備えている
。又、ダイヤフラム98には、先端に弁体99を固着し
てなる弁ロッド99aの基端が固定され、その弁ロッド
99aの先端側が本体ケーシング96bの内部にて往復
動可能に配置されている。これらダイヤフラム98及び
弁ロッド99aはスプリング97によって下方へ押圧付
勢されている。一方、本体ケーシング96bの内部は、
隔壁によって上室96c及び下室96dに区画され、そ
の隔壁には弁体99によって開閉される連通ポート96
eが形成されている。そして、上室96cは第1の負圧
通路89を通じてEGR弁モジュレータ91の上部通路
91aに連通され、下室96dは同じく第1の負圧通路
89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室84aに連
通されている。又、下室96dの底壁には、大気に連通
すると共に弁体99によって開閉される大気ポート96
fが形成されている。
はスプリング97によって付勢されたダイヤフラム98
を内蔵してなるダイヤフラム室96aと、第1の負圧通
路89に連通する本体ケーシング96bとを備えている
。又、ダイヤフラム98には、先端に弁体99を固着し
てなる弁ロッド99aの基端が固定され、その弁ロッド
99aの先端側が本体ケーシング96bの内部にて往復
動可能に配置されている。これらダイヤフラム98及び
弁ロッド99aはスプリング97によって下方へ押圧付
勢されている。一方、本体ケーシング96bの内部は、
隔壁によって上室96c及び下室96dに区画され、そ
の隔壁には弁体99によって開閉される連通ポート96
eが形成されている。そして、上室96cは第1の負圧
通路89を通じてEGR弁モジュレータ91の上部通路
91aに連通され、下室96dは同じく第1の負圧通路
89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室84aに連
通されている。又、下室96dの底壁には、大気に連通
すると共に弁体99によって開閉される大気ポート96
fが形成されている。
【0032】そして、VCV96のダイヤフラム室96
aに吸気負圧が作用していない状態では、スプリング9
7の付勢力によってダイヤフラム98及び弁ロッド99
aが押し下げられる。これによって、VCV96はその
大気ポート96fが弁体99によって閉鎖され、これに
対して連通ポート96eが開放されて上室96cと下室
96dとが連通し、第1の負圧通路89に作用する吸気
負圧がそのままEGR弁84のダイヤフラム室84aに
作動圧として作用することになる。一方、VCV96の
ダイヤフラム室96aに吸気負圧が作用することにより
、スプリング97の付勢力に抗してダイヤフラム98及
び弁ロッド99aが上動変位する。これによって、VC
V96はその連通ポート96eが弁体99によって閉鎖
され、即ち第1の負圧通路89が閉鎖され、これに対し
て大気ポート96fが開放され、下室96dから第1の
負圧通路89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室8
4aに大気圧が作用してEGR弁84が閉じられる。
aに吸気負圧が作用していない状態では、スプリング9
7の付勢力によってダイヤフラム98及び弁ロッド99
aが押し下げられる。これによって、VCV96はその
大気ポート96fが弁体99によって閉鎖され、これに
対して連通ポート96eが開放されて上室96cと下室
96dとが連通し、第1の負圧通路89に作用する吸気
負圧がそのままEGR弁84のダイヤフラム室84aに
作動圧として作用することになる。一方、VCV96の
ダイヤフラム室96aに吸気負圧が作用することにより
、スプリング97の付勢力に抗してダイヤフラム98及
び弁ロッド99aが上動変位する。これによって、VC
V96はその連通ポート96eが弁体99によって閉鎖
され、即ち第1の負圧通路89が閉鎖され、これに対し
て大気ポート96fが開放され、下室96dから第1の
負圧通路89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室8
4aに大気圧が作用してEGR弁84が閉じられる。
【0033】又、VCV96のダイヤフラム室96aは
第2の負圧通路100を介してスロットル弁4よりも下
流側のスロットルボディ3に連通されている。スロット
ルボディ3に開口する第2の負圧通路100の導入ポー
ト100aの位置は、スロットル弁4の全閉時にサージ
タンク2内の吸気負圧が作用し、スロットル弁4の開放
時には共通吸気通路21内の大気圧が作用するように設
定されている。
第2の負圧通路100を介してスロットル弁4よりも下
流側のスロットルボディ3に連通されている。スロット
ルボディ3に開口する第2の負圧通路100の導入ポー
ト100aの位置は、スロットル弁4の全閉時にサージ
タンク2内の吸気負圧が作用し、スロットル弁4の開放
時には共通吸気通路21内の大気圧が作用するように設
定されている。
【0034】更に、第2の負圧通路100の途中には、
同通路100に正圧が作用したときにその正圧がVCV
96のダイヤフラム室96aに作用するのを防ぐための
チェック弁101が設けられている。そして、このチェ
ック弁101により、VCV96のダイヤフラム室96
aには、そのダイヤフラム98を上動させる吸気負圧の
みが作用し、ダイヤフラム98を押し下げて反転させる
ような正圧が作用しないようになっている。
同通路100に正圧が作用したときにその正圧がVCV
96のダイヤフラム室96aに作用するのを防ぐための
チェック弁101が設けられている。そして、このチェ
ック弁101により、VCV96のダイヤフラム室96
aには、そのダイヤフラム98を上動させる吸気負圧の
みが作用し、ダイヤフラム98を押し下げて反転させる
ような正圧が作用しないようになっている。
【0035】従って、VCV96が開かれている状態、
即ちその連通ポート96eが開放されると共に大気ポー
ト96fが閉鎖されている状態において、第6のVSV
90がデューティ制御により開かれて第1の負圧通路8
9に吸気負圧が作用することにより、EGR弁モジュレ
ータ91の上部通路91aを通じてEGR弁84のダイ
ヤフラム室84aに吸気負圧が作用し、その弁体87が
上動して弁穴84eが開かれる。つまり、EGR弁84
によりEGR通路82が開かれ、気筒#6の排気通路8
3からサージタンク2への排気ガスの還流が許容される
。この時、EGR弁84に作用する排圧が所定値を上回
らないときには、EGR弁モジュレータ91にかかる吸
気負圧が大気ポート91fを通じて導入される大気圧に
よって適度に減衰される。これによって、ダイヤフラム
室84aへの吸気負圧が適度に抑えられ、EGR弁84
の開度が抑制されてEGR通路82における排気ガスの
還流量、即ちEGR量が抑制される。
即ちその連通ポート96eが開放されると共に大気ポー
ト96fが閉鎖されている状態において、第6のVSV
90がデューティ制御により開かれて第1の負圧通路8
9に吸気負圧が作用することにより、EGR弁モジュレ
ータ91の上部通路91aを通じてEGR弁84のダイ
ヤフラム室84aに吸気負圧が作用し、その弁体87が
上動して弁穴84eが開かれる。つまり、EGR弁84
によりEGR通路82が開かれ、気筒#6の排気通路8
3からサージタンク2への排気ガスの還流が許容される
。この時、EGR弁84に作用する排圧が所定値を上回
らないときには、EGR弁モジュレータ91にかかる吸
気負圧が大気ポート91fを通じて導入される大気圧に
よって適度に減衰される。これによって、ダイヤフラム
室84aへの吸気負圧が適度に抑えられ、EGR弁84
の開度が抑制されてEGR通路82における排気ガスの
還流量、即ちEGR量が抑制される。
【0036】一方、EGR弁84に作用する排圧が所定
値を上回るときには、EGR弁モジュレータ91の連通
ポート91eが閉じられ、大気ポート91fからの大気
圧の導入が遮断され、EGR弁モジュレータ91に作用
する吸気負圧は減衰されることなく全てEGR弁84の
ダイヤフラム室84aに作用する。これによって、ダイ
ヤフラム室84aへの吸気負圧が増大され、EGR弁8
4によりEGR通路82が大きく開放されてEGR量が
増大される。
値を上回るときには、EGR弁モジュレータ91の連通
ポート91eが閉じられ、大気ポート91fからの大気
圧の導入が遮断され、EGR弁モジュレータ91に作用
する吸気負圧は減衰されることなく全てEGR弁84の
ダイヤフラム室84aに作用する。これによって、ダイ
ヤフラム室84aへの吸気負圧が増大され、EGR弁8
4によりEGR通路82が大きく開放されてEGR量が
増大される。
【0037】以上のように説明した構成部材のうち、各
インジェクタ6A〜6F、イグナイタ49及び第1〜第
6のVSV25,26,34,38,44,90は電子
制御装置(以下単に「ECU」という)71に電気的に
接続され、同ECU71の作動によってそれらの駆動タ
イミングが制御されるようになっている。次に、ECU
71の構成について図3のブロック図に従って説明する
。ECU71は中央処理装置(CPU)72、所定の制
御プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ(R
OM)73、CPU72の演算結果等を一時記憶するラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)74、予め記憶された
データを保存するバックアップRAM75等と、これら
各部と外部入力回路76、外部出力回路77等とをバス
78によって接続した論理演算回路として構成されてい
る。
インジェクタ6A〜6F、イグナイタ49及び第1〜第
6のVSV25,26,34,38,44,90は電子
制御装置(以下単に「ECU」という)71に電気的に
接続され、同ECU71の作動によってそれらの駆動タ
イミングが制御されるようになっている。次に、ECU
71の構成について図3のブロック図に従って説明する
。ECU71は中央処理装置(CPU)72、所定の制
御プログラム等を予め記憶した読み出し専用メモリ(R
OM)73、CPU72の演算結果等を一時記憶するラ
ンダムアクセスメモリ(RAM)74、予め記憶された
データを保存するバックアップRAM75等と、これら
各部と外部入力回路76、外部出力回路77等とをバス
78によって接続した論理演算回路として構成されてい
る。
【0038】外部入力回路76には、前述したスロット
ル開度センサ61、吸気圧センサ62、エアフローメー
タ63、水温センサ64、酸素センサ65、回転数セン
サ66、気筒判別センサ67及び車速センサ68等がそ
れぞれ接続されている。そして、CPU72は外部入力
回路76を介してエアフローメータ63及び各センサ6
1,62,64〜68からの出力信号を入力値として読
み込む。
ル開度センサ61、吸気圧センサ62、エアフローメー
タ63、水温センサ64、酸素センサ65、回転数セン
サ66、気筒判別センサ67及び車速センサ68等がそ
れぞれ接続されている。そして、CPU72は外部入力
回路76を介してエアフローメータ63及び各センサ6
1,62,64〜68からの出力信号を入力値として読
み込む。
【0039】又、CPU72は、これらの入力値に基づ
いて、外部出力回路77に接続された各インジェクタ6
A〜6F、イグナイタ49及び第1〜第6のVSV25
,26,34,38,44,90等を好適に制御する。 尚、この実施例において、燃料噴射は各気筒#1〜#6
毎の独立噴射となっており、各インジェクタ6A〜6F
は各気筒#1〜#6の噴射タイミングが到来した時に個
々に駆動制御されるようになっている。尚、この実施例
のエンジン1において、各気筒#1〜#6の燃料噴射は
気筒#1、気筒#5、気筒#3、気筒#6、気筒#2及
び気筒#4の順序で行われるようになっている。
いて、外部出力回路77に接続された各インジェクタ6
A〜6F、イグナイタ49及び第1〜第6のVSV25
,26,34,38,44,90等を好適に制御する。 尚、この実施例において、燃料噴射は各気筒#1〜#6
毎の独立噴射となっており、各インジェクタ6A〜6F
は各気筒#1〜#6の噴射タイミングが到来した時に個
々に駆動制御されるようになっている。尚、この実施例
のエンジン1において、各気筒#1〜#6の燃料噴射は
気筒#1、気筒#5、気筒#3、気筒#6、気筒#2及
び気筒#4の順序で行われるようになっている。
【0040】上記のように構成された過給機付ガソリン
エンジンシステムにおいて、ECU71はエアフローメ
ータ63及び各センサ61,62,64〜68からの入
力値に基づきその時々の運転状態を判断し、その運転状
態に応じて主ターボチャージャ10及び副ターボチャー
ジャ11の作動を次のように制御する。先ず、エンジン
1の運転状態が低速域で、かつ高負荷域である場合には
、ECU71は排気切替弁23及び吸気切替弁24が共
に閉じ、第1及び第2のVSV25,26を切替制御す
る。これによって、主ターボチャージャ10のみが作動
される「シングル過給ステージ」となる。この「シング
ル過給ステージ」において、エンジン1からの排気ガス
は、図4に矢印で示すように、主ターボチャージャ10
のみを流れ、そのタービン10aを回転駆動させる。 更に、そのタービン10aを通過した排気ガスは、図4
に矢印で示すように、主排気通路12を経て主・副の両
排気通路12,13の合流部に至り、更に下流の触媒コ
ンバータ14を通過して外部へと排出される。このよう
に、低吸入空気量域で「シングル過給ステージ」とする
理由は、低吸入空気量域では主ターボチャージャ10の
みによる過給特性の方が主・副の両ターボチャージャ1
0,11による過給特性よりも優れているからである。 そして、このような「シングル過給ステージ」にするこ
とより、エンジン1のトルクの立ち上がりが速くなり、
低速域のレスポンスを大幅に良くすることができる。
エンジンシステムにおいて、ECU71はエアフローメ
ータ63及び各センサ61,62,64〜68からの入
力値に基づきその時々の運転状態を判断し、その運転状
態に応じて主ターボチャージャ10及び副ターボチャー
ジャ11の作動を次のように制御する。先ず、エンジン
1の運転状態が低速域で、かつ高負荷域である場合には
、ECU71は排気切替弁23及び吸気切替弁24が共
に閉じ、第1及び第2のVSV25,26を切替制御す
る。これによって、主ターボチャージャ10のみが作動
される「シングル過給ステージ」となる。この「シング
ル過給ステージ」において、エンジン1からの排気ガス
は、図4に矢印で示すように、主ターボチャージャ10
のみを流れ、そのタービン10aを回転駆動させる。 更に、そのタービン10aを通過した排気ガスは、図4
に矢印で示すように、主排気通路12を経て主・副の両
排気通路12,13の合流部に至り、更に下流の触媒コ
ンバータ14を通過して外部へと排出される。このよう
に、低吸入空気量域で「シングル過給ステージ」とする
理由は、低吸入空気量域では主ターボチャージャ10の
みによる過給特性の方が主・副の両ターボチャージャ1
0,11による過給特性よりも優れているからである。 そして、このような「シングル過給ステージ」にするこ
とより、エンジン1のトルクの立ち上がりが速くなり、
低速域のレスポンスを大幅に良くすることができる。
【0041】又、この実施例において、酸素センサ65
の取付け位置は、主ターボチャージャ10のタービン1
0aに連通する主排気通路12にオフセットさせている
ことから、主ターボチャージャ10からの排気ガス流が
酸素センサ65に効率良く当たってその酸素濃度が検出
される。従って、酸素センサ65は排気ガス流によって
迅速に温められ、空燃比制御のための安定した出力温度
特性域に早期に達することができる。この「シングル過
給ステージ」においては、排気ガス流の全量が必ず酸素
センサ65に当たり、後で説明する「ダブル過給ステー
ジ」においても、常時作動する主ターボチャージャ10
からの排気ガス流が必ず酸素センサ65に当たることに
なり、その酸素センサ65により排気ガスの酸素濃度を
精度良く検出することができる。従って、酸素センサ6
5における検出信号をフィードバックすることにより、
常に正確な空燃比制御を行うことが可能となる。
の取付け位置は、主ターボチャージャ10のタービン1
0aに連通する主排気通路12にオフセットさせている
ことから、主ターボチャージャ10からの排気ガス流が
酸素センサ65に効率良く当たってその酸素濃度が検出
される。従って、酸素センサ65は排気ガス流によって
迅速に温められ、空燃比制御のための安定した出力温度
特性域に早期に達することができる。この「シングル過
給ステージ」においては、排気ガス流の全量が必ず酸素
センサ65に当たり、後で説明する「ダブル過給ステー
ジ」においても、常時作動する主ターボチャージャ10
からの排気ガス流が必ず酸素センサ65に当たることに
なり、その酸素センサ65により排気ガスの酸素濃度を
精度良く検出することができる。従って、酸素センサ6
5における検出信号をフィードバックすることにより、
常に正確な空燃比制御を行うことが可能となる。
【0042】更に、エンジン1の運転状態が低速域で、
かつ低負荷域である場合には、ECU71は排気切替弁
23が閉じたままで吸気切替弁24のみが開かれるよう
に、第1及び第2のVSV25,26を切替制御する。 これによって、「シングル過給ステージ」のままで、主
・副の両吸気通路15,16が共に開かれ、主ターボチ
ャージャ10のみの作動による吸気抵抗の増大を抑える
ことができる。そして、このようにすることにより、低
負荷域からの加速初期における過給圧の立ち上がり特性
、運転上のレスポンスを改善することができる。
かつ低負荷域である場合には、ECU71は排気切替弁
23が閉じたままで吸気切替弁24のみが開かれるよう
に、第1及び第2のVSV25,26を切替制御する。 これによって、「シングル過給ステージ」のままで、主
・副の両吸気通路15,16が共に開かれ、主ターボチ
ャージャ10のみの作動による吸気抵抗の増大を抑える
ことができる。そして、このようにすることにより、低
負荷域からの加速初期における過給圧の立ち上がり特性
、運転上のレスポンスを改善することができる。
【0043】又、エンジン1の運転状態が低吸入空気量
域から高吸入空気量域へ移行する場合、即ち「シングル
過給ステージ」から「ダブル過給ステージ」へ切り替わ
る場合には、ECU71は排気切替弁23及び吸気切替
弁24が共に開かれるように、第1及び第2のVSV2
5,26を切替制御する。この際、排気切替弁23が閉
じられているときに排気バイパス弁32を開くように、
ECU71が第3のVSV34を切替制御する。即ち、
排気ガスの一部を副ターボチャージャ11に流すことに
より、副ターボチャージャ11の助走回転数を高めて、
ステージ切り替えをよりスムーズに行うことができる。 併せて、第1の吸気バイパス弁37を開くように、EC
U71が第4のVSV38を切替制御することにより、
ステージ切り替えを更にスムーズに行うことができる。
域から高吸入空気量域へ移行する場合、即ち「シングル
過給ステージ」から「ダブル過給ステージ」へ切り替わ
る場合には、ECU71は排気切替弁23及び吸気切替
弁24が共に開かれるように、第1及び第2のVSV2
5,26を切替制御する。この際、排気切替弁23が閉
じられているときに排気バイパス弁32を開くように、
ECU71が第3のVSV34を切替制御する。即ち、
排気ガスの一部を副ターボチャージャ11に流すことに
より、副ターボチャージャ11の助走回転数を高めて、
ステージ切り替えをよりスムーズに行うことができる。 併せて、第1の吸気バイパス弁37を開くように、EC
U71が第4のVSV38を切替制御することにより、
ステージ切り替えを更にスムーズに行うことができる。
【0044】一方、エンジン1の運転状態が高吸入空気
量域の場合には、排気切替弁23と吸気切替弁24が共
に開かれたままで、かつ排気バイパス弁32が閉じられ
るように、ECU71は第1〜第3のVSV25,26
,34を切替制御する。これによって、主・副の両ター
ボチャージャ10,11により過給が行われる「ダブル
過給ステージ」の状態が保持される。この「ダブル過給
ステージ」において、エンジン1からの排気ガスは、図
5に矢印で示すように、主・副の両ターボチャージャ1
0,11を流れ、各タービン10a,11aを回転駆動
させる。更に、各タービン10a,11aを通過した排
気ガスは、図5に矢印で示すように、主・副の両排気通
路12,13を経てそれらの合流部に至り、更に下流の
触媒コンバータ14を通過して外部へと流れる。このよ
うに、「ダブル過給ステージ」とすることにより、主・
副の両ターボチャージャ10,11の両コンプレッサ1
0b,11bによって充分な過給圧が得られ、高速域に
おけるエンジン1の出力が向上される。そして、このと
きの過給圧が例えば「+500mmHg」を越えないよ
うに、ウェイストゲート弁42を開閉させるように、E
CU71は第5のVSV44を駆動制御(デューティ制
御)する。
量域の場合には、排気切替弁23と吸気切替弁24が共
に開かれたままで、かつ排気バイパス弁32が閉じられ
るように、ECU71は第1〜第3のVSV25,26
,34を切替制御する。これによって、主・副の両ター
ボチャージャ10,11により過給が行われる「ダブル
過給ステージ」の状態が保持される。この「ダブル過給
ステージ」において、エンジン1からの排気ガスは、図
5に矢印で示すように、主・副の両ターボチャージャ1
0,11を流れ、各タービン10a,11aを回転駆動
させる。更に、各タービン10a,11aを通過した排
気ガスは、図5に矢印で示すように、主・副の両排気通
路12,13を経てそれらの合流部に至り、更に下流の
触媒コンバータ14を通過して外部へと流れる。このよ
うに、「ダブル過給ステージ」とすることにより、主・
副の両ターボチャージャ10,11の両コンプレッサ1
0b,11bによって充分な過給圧が得られ、高速域に
おけるエンジン1の出力が向上される。そして、このと
きの過給圧が例えば「+500mmHg」を越えないよ
うに、ウェイストゲート弁42を開閉させるように、E
CU71は第5のVSV44を駆動制御(デューティ制
御)する。
【0045】次に、上記のように構成した内燃機関の排
気ガス還流装置に係り、ECU71によって実行される
EGR制御の処理動作について、図7に示すフローチャ
ートに従って説明する。このEGR制御ルーチンはエン
ジン1の運転中において、所定時間毎の定時割り込みで
実行される。処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ201において、スロットル開度センサ61、吸
気圧センサ62及び水温センサ64の検出値に基づいて
スロットル開度ACCP、吸気圧PM及び冷却水温TH
Wをそれぞれ読み込む。
気ガス還流装置に係り、ECU71によって実行される
EGR制御の処理動作について、図7に示すフローチャ
ートに従って説明する。このEGR制御ルーチンはエン
ジン1の運転中において、所定時間毎の定時割り込みで
実行される。処理がこのルーチンへ移行すると、先ずス
テップ201において、スロットル開度センサ61、吸
気圧センサ62及び水温センサ64の検出値に基づいて
スロットル開度ACCP、吸気圧PM及び冷却水温TH
Wをそれぞれ読み込む。
【0046】続いて、ステップ202において、読み込
まれた冷却水温THWが「40℃」以上であるか否かを
判断する。つまり、エンジン1がEGRを行うに適した
温度に達しているか否かを判断する。そして、ステップ
202において、冷却水温THWがEGRを行うに適し
た温度でない場合には、ステップ203において、EG
R弁84を閉じさせるために第6のVSV90をオフさ
せる。つまり、サージタンク2への排気ガスの還流を遮
断すべく第6のVSV90をオフさせる。そして、その
後の処理を一旦終了する。
まれた冷却水温THWが「40℃」以上であるか否かを
判断する。つまり、エンジン1がEGRを行うに適した
温度に達しているか否かを判断する。そして、ステップ
202において、冷却水温THWがEGRを行うに適し
た温度でない場合には、ステップ203において、EG
R弁84を閉じさせるために第6のVSV90をオフさ
せる。つまり、サージタンク2への排気ガスの還流を遮
断すべく第6のVSV90をオフさせる。そして、その
後の処理を一旦終了する。
【0047】一方、ステップ202において、冷却水温
THWがEGRを行うに適した温度である場合には、ス
テップ204において、スロットル弁4が開かれている
か否かを判断する。この判断は先に読み込まれたアクセ
ル開度ACCPに基づいて行われる。そして、ステップ
204において、スロットル弁4が開かれていない時、
即ちスロットル弁4が全閉状態である場合には、EGR
を行わない極低負荷時であるとして、ステップ203に
おいて、サージタンク2への排気ガスの還流を遮断すべ
く第6のVSV90をオフさせて、その後の処理を一旦
終了する。
THWがEGRを行うに適した温度である場合には、ス
テップ204において、スロットル弁4が開かれている
か否かを判断する。この判断は先に読み込まれたアクセ
ル開度ACCPに基づいて行われる。そして、ステップ
204において、スロットル弁4が開かれていない時、
即ちスロットル弁4が全閉状態である場合には、EGR
を行わない極低負荷時であるとして、ステップ203に
おいて、サージタンク2への排気ガスの還流を遮断すべ
く第6のVSV90をオフさせて、その後の処理を一旦
終了する。
【0048】又、ステップ204において、スロットル
弁4が開かれている場合には、ステップ205において
、先に読み込まれた吸気圧PMが「700mmHg」以
下であるか否かを判断する。つまり、エンジン1が高負
荷でないか否かを判断する。そして、ステップ205に
おいて、エンジン1が高負荷である場合には、ステップ
203において、サージタンク2への排気ガスの還流を
遮断すべく第6のVSV90をオフさせて、その後の処
理を一旦終了する。
弁4が開かれている場合には、ステップ205において
、先に読み込まれた吸気圧PMが「700mmHg」以
下であるか否かを判断する。つまり、エンジン1が高負
荷でないか否かを判断する。そして、ステップ205に
おいて、エンジン1が高負荷である場合には、ステップ
203において、サージタンク2への排気ガスの還流を
遮断すべく第6のVSV90をオフさせて、その後の処
理を一旦終了する。
【0049】これに対し、ステップ205において、エ
ンジン1が高負荷でない場合、即ちEGRを行うに適し
た低・中負荷である場合には、ステップ206において
、回転数センサ66の検出値に基づいてエンジン回転数
NEを読み込む。次に、ステップ207において、読み
込まれたエンジン回転数NE等に基づき、予め定められ
た計算式に従って1回転当たりの吸入空気量(単位吸入
空気量)GNを算出する。
ンジン1が高負荷でない場合、即ちEGRを行うに適し
た低・中負荷である場合には、ステップ206において
、回転数センサ66の検出値に基づいてエンジン回転数
NEを読み込む。次に、ステップ207において、読み
込まれたエンジン回転数NE等に基づき、予め定められ
た計算式に従って1回転当たりの吸入空気量(単位吸入
空気量)GNを算出する。
【0050】続いて、ステップ208において、第6の
VSV90をデューティ制御するための好適なVSVデ
ューティ比を算出する。このVSVデューティ比の算出
は、先に読み込まれたエンジン回転数NEと、先に算出
された単位吸入空気量GNとに基づいて、図8に示すよ
うに予め定められたマップを参照して行われる。そして
、ステップ209において、先に算出されたVSVデュ
ーティ比に基づいて第6のVSV90をデューティ制御
する。即ち、エンジン1の運転状態に応じてEGR弁8
4の開度を制御するために第6のVSV90をデューテ
ィ制御する。そして、その後の処理を一旦終了する。 このようにして、NOx低減に有効なEGR制御が行わ
れる。
VSV90をデューティ制御するための好適なVSVデ
ューティ比を算出する。このVSVデューティ比の算出
は、先に読み込まれたエンジン回転数NEと、先に算出
された単位吸入空気量GNとに基づいて、図8に示すよ
うに予め定められたマップを参照して行われる。そして
、ステップ209において、先に算出されたVSVデュ
ーティ比に基づいて第6のVSV90をデューティ制御
する。即ち、エンジン1の運転状態に応じてEGR弁8
4の開度を制御するために第6のVSV90をデューテ
ィ制御する。そして、その後の処理を一旦終了する。 このようにして、NOx低減に有効なEGR制御が行わ
れる。
【0051】以上説明したように、この実施例における
過給機付ガソリンエンジンシステムのEGR装置81に
よれば、エンジン1の運転状態に応じて第6のVSV9
0がデューティ制御され、EGR弁84の開度を好適に
制御することができる。これにより、エンジン1の吸入
空気量域の要求に応じた量の排気ガスを、EGR通路8
2を通じてサージタンク2へ再循環させることができる
。つまり、エンジン1の吸入空気量Qの要求に応じたE
GR量を確保することができ、ほぼ一定のEGR率を確
保することができる。
過給機付ガソリンエンジンシステムのEGR装置81に
よれば、エンジン1の運転状態に応じて第6のVSV9
0がデューティ制御され、EGR弁84の開度を好適に
制御することができる。これにより、エンジン1の吸入
空気量域の要求に応じた量の排気ガスを、EGR通路8
2を通じてサージタンク2へ再循環させることができる
。つまり、エンジン1の吸入空気量Qの要求に応じたE
GR量を確保することができ、ほぼ一定のEGR率を確
保することができる。
【0052】併せて、この実施例のEGR装置81によ
れば、第6のVSV90の開放故障時におけるフェイル
セーフとして、スロットル弁4の全閉時に作動するVC
V96を設けている。そのため、万が一何らかの原因で
第6のVSV90が開放状態で故障した場合には、スロ
ットル弁4の全閉時にスロットル弁4の下流側で生じる
吸気負圧に基づいてVCV96が閉鎖作動される。即ち
、第2の負圧通路100を通じてVCV96のダイヤフ
ラム室96aに吸気負圧が導入され、その吸気負圧によ
り、同VCV96の連通ポート96eが強制的に閉鎖さ
れると共に大気ポート96fが開放される。これによっ
て、その下室96dを通じて導入される大気圧が第1の
負圧通路89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室8
4aに導入される。このため、第6のVSV90が開放
状態であるにもかかわらず、EGR弁84のダイヤフラ
ム室84aには吸気負圧が第1の負圧通路89を通じて
導入されなくなる。その結果、EGR弁84が閉じられ
て不必要に開放されることがなくなり、排気ガスがサー
ジタンク2へ再循環されなくなる。
れば、第6のVSV90の開放故障時におけるフェイル
セーフとして、スロットル弁4の全閉時に作動するVC
V96を設けている。そのため、万が一何らかの原因で
第6のVSV90が開放状態で故障した場合には、スロ
ットル弁4の全閉時にスロットル弁4の下流側で生じる
吸気負圧に基づいてVCV96が閉鎖作動される。即ち
、第2の負圧通路100を通じてVCV96のダイヤフ
ラム室96aに吸気負圧が導入され、その吸気負圧によ
り、同VCV96の連通ポート96eが強制的に閉鎖さ
れると共に大気ポート96fが開放される。これによっ
て、その下室96dを通じて導入される大気圧が第1の
負圧通路89を通じてEGR弁84のダイヤフラム室8
4aに導入される。このため、第6のVSV90が開放
状態であるにもかかわらず、EGR弁84のダイヤフラ
ム室84aには吸気負圧が第1の負圧通路89を通じて
導入されなくなる。その結果、EGR弁84が閉じられ
て不必要に開放されることがなくなり、排気ガスがサー
ジタンク2へ再循環されなくなる。
【0053】従って、第6のVSV90が開放状態で故
障した場合には、スロットル弁4が全閉となるアイドル
状態のような吸入空気量Qの極めて少ない極低負荷の場
合でも、サージタンク2への排気ガスの再循環を確実に
阻止することができる。そのため、エンジン1の極低負
荷時に、極めて少ない吸入空気量Qと共に排気ガスが各
気筒#1〜#6の燃焼室に供給されることがなくなり、
空燃比のオーバリーン化を未然に防止することができ、
もってアイドル状態の不安定化を防止することができる
。
障した場合には、スロットル弁4が全閉となるアイドル
状態のような吸入空気量Qの極めて少ない極低負荷の場
合でも、サージタンク2への排気ガスの再循環を確実に
阻止することができる。そのため、エンジン1の極低負
荷時に、極めて少ない吸入空気量Qと共に排気ガスが各
気筒#1〜#6の燃焼室に供給されることがなくなり、
空燃比のオーバリーン化を未然に防止することができ、
もってアイドル状態の不安定化を防止することができる
。
【0054】しかも、この実施例では、第1の負圧通路
89の途中において、EGR弁84とEGR弁モジュレ
ータ91との間にVCV96を設けているので、VCV
96からEGR弁84までの負圧通路89が短くなる。 そのため、サージタンク2への排気ガスの再循環を瞬時
にカットすることができ、EGRカット遅れを防止する
ことができる好ましいものとなる。
89の途中において、EGR弁84とEGR弁モジュレ
ータ91との間にVCV96を設けているので、VCV
96からEGR弁84までの負圧通路89が短くなる。 そのため、サージタンク2への排気ガスの再循環を瞬時
にカットすることができ、EGRカット遅れを防止する
ことができる好ましいものとなる。
【0055】一方、スロットル弁4が全閉状態から開き
始めると、第2の負圧通路100の導入ポート100a
が正圧になるが、この実施例のEGR装置81では、第
2の負圧通路100の途中に正圧を阻止するためのチェ
ック弁101が設けられている。このため、VCV96
のダイヤフラム室96aに正圧が作用することはなく、
ダイヤフラム98にはその変位方向を逆転させるような
無理な力が作用することはない。特に、この実施例では
、エンジン1に主・副の各ターボチャージャ10,11
が備付けられていることから、スロットル弁4が開かれ
たときに、各ターボチャージャ10,11による過給圧
によって第2の負圧通路100に正圧が作用する可能性
もある。しかし、チェック弁101により、その過給圧
に基づく正圧をも確実に阻止することができ、VCV9
6のダイヤフラム98を保護することができる。
始めると、第2の負圧通路100の導入ポート100a
が正圧になるが、この実施例のEGR装置81では、第
2の負圧通路100の途中に正圧を阻止するためのチェ
ック弁101が設けられている。このため、VCV96
のダイヤフラム室96aに正圧が作用することはなく、
ダイヤフラム98にはその変位方向を逆転させるような
無理な力が作用することはない。特に、この実施例では
、エンジン1に主・副の各ターボチャージャ10,11
が備付けられていることから、スロットル弁4が開かれ
たときに、各ターボチャージャ10,11による過給圧
によって第2の負圧通路100に正圧が作用する可能性
もある。しかし、チェック弁101により、その過給圧
に基づく正圧をも確実に阻止することができ、VCV9
6のダイヤフラム98を保護することができる。
【0056】尚、この発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、第1の負圧通路89の途中にお
いて、EGR弁84とEGR弁モジュレータ91との間
にVCV96を設けたが、図9に示すように、第1の負
圧通路89の途中において、サージタンク2と第6のV
SV90との間にVCV96を設けてもよい。
のではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で構成の一部
を適宜に変更して次のように実施することもできる。 (1)前記実施例では、第1の負圧通路89の途中にお
いて、EGR弁84とEGR弁モジュレータ91との間
にVCV96を設けたが、図9に示すように、第1の負
圧通路89の途中において、サージタンク2と第6のV
SV90との間にVCV96を設けてもよい。
【0057】(2)前記実施例では、EGR通路82に
よる排気ガスの取出口82aを気筒#6に通じる排気通
路83に配置したが、それ以外の気筒#1〜#5に通じ
る排気通路に配置したり、排気マニホルド8の主排気集
合部8aに配置したり、或いは排気マニホルド8の副排
気集合部8bに配置したりしてもよい。 (3)前記実施例では、直列6気筒の過給機付ガソリン
エンジンシステムに具体化したが、直列式のエンジンで
はなくてV型のエンジンに具体化することもでき、或い
は6気筒のエンジンではなくて4気筒や8気筒等のエン
ジンに具体化することもできる。
よる排気ガスの取出口82aを気筒#6に通じる排気通
路83に配置したが、それ以外の気筒#1〜#5に通じ
る排気通路に配置したり、排気マニホルド8の主排気集
合部8aに配置したり、或いは排気マニホルド8の副排
気集合部8bに配置したりしてもよい。 (3)前記実施例では、直列6気筒の過給機付ガソリン
エンジンシステムに具体化したが、直列式のエンジンで
はなくてV型のエンジンに具体化することもでき、或い
は6気筒のエンジンではなくて4気筒や8気筒等のエン
ジンに具体化することもできる。
【0058】(4)前記実施例では、EGR装置81を
「2ウエイツインターボシステム」の過給機付ガソリン
エンジンシステムに具体化したが、シングルターボシス
テムの過給機付エンジンに具体化したり、或いは過給機
を備えていないエンジンに具体化したりすることもでき
る。
「2ウエイツインターボシステム」の過給機付ガソリン
エンジンシステムに具体化したが、シングルターボシス
テムの過給機付エンジンに具体化したり、或いは過給機
を備えていないエンジンに具体化したりすることもでき
る。
【0059】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明によれば
、VSV等の負圧通路開閉手段の開放故障時におけるフ
ェイルセーフとして、スロットル弁の全閉時にEGR弁
等の再循環通路開閉手段を閉じるべく、スロットル弁下
流側の吸気負圧に基づいて閉鎖作動されて負圧通路を強
制的に閉じる負圧通路閉鎖手段を設けたので、負圧通路
開閉手段の開放故障時におけるスロットル弁全閉時に、
その負圧通路閉鎖手段によって負圧通路を閉鎖すること
ができ、もって循環通路開閉手段を確実に閉じて排気ガ
スが吸気系へ再循環されることを阻止することができ、
もって空燃比のオーバーリーン化を防止することができ
るという優れた効果を発揮する。
、VSV等の負圧通路開閉手段の開放故障時におけるフ
ェイルセーフとして、スロットル弁の全閉時にEGR弁
等の再循環通路開閉手段を閉じるべく、スロットル弁下
流側の吸気負圧に基づいて閉鎖作動されて負圧通路を強
制的に閉じる負圧通路閉鎖手段を設けたので、負圧通路
開閉手段の開放故障時におけるスロットル弁全閉時に、
その負圧通路閉鎖手段によって負圧通路を閉鎖すること
ができ、もって循環通路開閉手段を確実に閉じて排気ガ
スが吸気系へ再循環されることを阻止することができ、
もって空燃比のオーバーリーン化を防止することができ
るという優れた効果を発揮する。
【図1】この発明を具体化した一実施例における過給機
付ガソリンエンジンシステムを説明する概略構成図であ
る。
付ガソリンエンジンシステムを説明する概略構成図であ
る。
【図2】一実施例におけるEGR装置の構成を説明する
図である。
図である。
【図3】一実施例におけるECUの構成を示すブロック
図である。
図である。
【図4】一実施例における過給機付ガソリンエンジンシ
ステムの「シングル過給ステージ」における過給作動を
説明する概略構成図である。
ステムの「シングル過給ステージ」における過給作動を
説明する概略構成図である。
【図5】一実施例における過給機付ガソリンエンジンシ
ステムの「ダブル過給ステージ」における過給作動を説
明する概略構成図である。
ステムの「ダブル過給ステージ」における過給作動を説
明する概略構成図である。
【図6】一実施例におけるVCVを示す断面図である。
【図7】一実施例におけるECUにより実行されるEG
R制御の処理ルーチンを説明するフローチャートである
。
R制御の処理ルーチンを説明するフローチャートである
。
【図8】一実施例におけるエンジン回転数と単位吸入空
気量とに対するVSVデューティ比の関係を予め定めた
マップを示す図である。
気量とに対するVSVデューティ比の関係を予め定めた
マップを示す図である。
【図9】この発明を具体化した別の実施例におけるEG
R装置の構成を説明する図である。
R装置の構成を説明する図である。
1…内燃機関としてのエンジン
4…スロットル弁
5…吸気系を構成する吸気マニホルド
8…排気系を構成する排気マニホルド
81…EGR装置
82…排気ガス再循環通路としてのEGR通路84…再
循環通路開閉手段としてのEGR弁89…第1の負圧通
路
循環通路開閉手段としてのEGR弁89…第1の負圧通
路
Claims (1)
- 【請求項1】 内燃機関の排気系と吸気系との間に設
けられ、前記排気系から排気ガスの一部を取り出して前
記吸気系へ再循環させる排気ガス再循環通路と、前記排
気ガス再循環通路を開閉するために設けられ、前記吸気
系から導入される吸気負圧に比例して開放作動される再
循環通路開閉手段と、前記吸気系におけるスロットル弁
下流側の吸気負圧を取り出して前記再循環通路開閉手段
に作動圧として導入する負圧通路と、前記負圧通路を開
閉するために設けられ、前記再循環通路開閉手段に導入
される作動圧を調節すべく駆動制御される負圧通路開閉
手段とを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、
前記負圧通路開閉手段の開放故障時におけるフェイルセ
ーフとして、前記スロットル弁の全閉時に前記再循環通
路開閉手段を閉じるべく、前記スロットル弁下流側の吸
気負圧に基づいて閉鎖作動されて前記負圧通路を強制的
に閉じる負圧通路閉鎖手段を設けたことを特徴とする内
燃機関の排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027461A JPH04265455A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027461A JPH04265455A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04265455A true JPH04265455A (ja) | 1992-09-21 |
Family
ID=12221758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027461A Pending JPH04265455A (ja) | 1991-02-21 | 1991-02-21 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04265455A (ja) |
-
1991
- 1991-02-21 JP JP3027461A patent/JPH04265455A/ja active Pending
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