特許 6223211 エンジンの低圧ループ式排気還流装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6223211

(24)【登録日】2017年10月13日

(45)【発行日】2017年11月1日

(54)【発明の名称】エンジンの低圧ループ式排気還流装置

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/06 20160101AFI20171023BHJP

   F01M 13/00 20060101ALI20171023BHJP

   F02B 37/00 20060101ALI20171023BHJP

【ＦＩ】

   F02M26/06 311

   F01M13/00 G

   F01M13/00 M

   F02B37/00 302F

【請求項の数】7

【全頁数】32

(21)【出願番号】特願2014-15967(P2014-15967)

(22)【出願日】2014年1月30日

(65)【公開番号】特開2015-83825(P2015-83825A)

(43)【公開日】2015年4月30日

【審査請求日】2016年6月7日

(31)【優先権主張番号】特願2013-195652(P2013-195652)

(32)【優先日】2013年9月20日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000116574

【氏名又は名称】愛三工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉岡 衛

(72)【発明者】

【氏名】中村 健英

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１９８３１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９１７４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／１０３６２９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１２−２３７２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１１３０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０９６２４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２５００８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｍ ２６／００−７４

Ｆ０１Ｍ １３／００

Ｆ０２Ｂ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、前記吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、
前記過給機は、前記吸気通路に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、
前記エンジンの燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして前記吸気通路へ流して前記燃焼室へ還流させる排気還流通路と、
前記排気還流通路は、その入口が前記タービンより下流の前記排気通路に接続され、その出口が前記コンプレッサより上流の前記吸気通路に接続されることと、
前記排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と
を備えたエンジンの低圧ループ式排気還流装置において、
前記排気還流ガスが流れ又は流入する特定部分を有し、前記特定部分に残留する排気還流ガスを除去するための残留ガス除去手段を備え、
前記吸気通路には、前記吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁が設けられ、
前記残留ガス除去手段は、前記特定部分に残留する排気還流ガスを流すための残留ガス除去通路を含み、前記残留ガス除去通路の一端が前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路に接続され、前記残留ガス除去通路の他端が前記特定部分又はその近傍に接続され、
前記特定部分に残留する排気還流ガスを除去するために、前記吸気量調節弁より下流の前記吸気通路で発生する負圧を前記残留ガス除去通路を介して前記特定部分へ作用させることを特徴とするエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項2】

前記吸気通路には、前記コンプレッサより上流の部位と前記コンプレッサより下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路が設けられ、
前記吸気バイパス通路には、前記吸気バイパス通路を開閉するための吸気バイパス弁が設けられ、
前記吸気バイパス弁は、前記吸気バイパス通路上に設けられた弁座と、前記弁座に着座可能に設けられた弁部材を有する可動体と、前記可動体を駆動する駆動手段と、前記駆動手段と前記可動体との間に設けられて区画された圧力平衡室と、前記可動体に形成され、前記吸気バイパス通路と前記圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備え、
前記特定部分が前記圧力平衡室であり、前記残留ガス除去通路の前記他端が前記圧力平衡室に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項3】

前記吸気通路には、前記コンプレッサより上流の部位と前記コンプレッサより下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路が設けられ、
前記吸気バイパス通路には、前記吸気バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタが設けられ、
前記エンジンで発生したブローバイガスを前記過給機の作動時に前記吸気通路へ流すためのブローバイガス還元通路が設けられ、前記ブローバイガス還元通路の出口が前記エゼクタを介して前記吸気バイパス通路に接続され、
前記特定部分が前記エゼクタの内部であり、前記残留ガス除去通路の前記他端が前記エゼクタ又はその近傍に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項4】

前記特定部分が前記排気還流弁より下流の前記排気還流通路であり、前記残留ガス除去通路の前記他端が前記排気還流弁より下流の前記排気還流通路に接続されることを特徴とする請求項１に記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項5】

前記残留ガス除去通路に絞りが設けられることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項6】

前記残留ガス除去通路に逆止弁が設けられ、前記逆止弁が、前記特定部分から前記残留ガス除去通路へ向かう気体の流れを許容すると共に前記残留ガス除去通路から前記特定部分へ向かう気体の流れを阻止することを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【請求項7】

前記残留ガス除去通路を開閉するための開閉弁が設けられ、
前記開閉弁を制御するための開閉弁制御手段が設けられ、
前記開閉弁制御手段は、前記排気還流弁が閉弁されたときに前記開閉弁を開弁制御し、前記排気還流弁が開弁されるときに前記開閉弁を閉弁制御する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のエンジンの低圧ループ式排気還流装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、過給機付きエンジンに設けられ、エンジンから排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流してエンジンへ還流させるエンジンの低圧ループ式排気還流装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、過給機を備えたエンジンにも、排気還流装置（Exhaust Gas Recirculation（ＥＧＲ）装置）が設けられることは周知である。下記の特許文献１には、この種の過給機を備えたエンジンと、それに設けられる低圧ループ式のＥＧＲ装置が記載されている。この過給機は、排気通路に設けられたタービンと、吸気通路に設けられ、タービンにより駆動されるコンプレッサとを備える。また、このＥＧＲ装置は、タービンより下流の排気通路とコンプレッサより上流の吸気通路との間にＥＧＲ通路が設けられ、そのＥＧＲ通路にＥＧＲ弁が設けられる。このＥＧＲ装置では、厳しいＮＯｘ低減要求に応えながら、ＥＧＲ通路の内部で発生する凝縮水による腐食を防止するために、ＥＧＲ弁を必要に応じて閉弁することによりＥＧＲガスの還流量を制限するようになっている。

【0003】

ここで、コンプレッサの入口と出口との間で圧力差が大きくなり過ぎると、コンプレッサの翼面で空気流が不安定となり、空気流に自励振動が発生するようなサージングが起きるおそれがある。そこで、このサージングを防止するために、コンプレッサより上流の吸気通路とコンプレッサより下流の吸気通路との間をバイパスする吸気バイパス通路を設けると共に、その吸気バイパス通路に吸気バイパス弁を設けて、この吸気バイパス弁を必要に応じて開弁する。これにより、コンプレッサの入口と出口との間の圧力差を低減し、サージングを防止することができる。この種の吸気バイパス通路と吸気バイパス弁を備えた過給機付きエンジンにおいても、低圧ループ式のＥＧＲ装置を設けることが考えられる。

【0004】

この種の吸気バイパス弁の一例が、下記の特許文献２に記載されている。この吸気バイパス弁は、吸気バイパス通路の流入路と流出路との間に設けられた弁座を流出路側において開閉する弁部材を有する可動体と、可動体を閉方向へ付勢する弾性部材と、弾性部材の付勢力に抗して可動体を電磁力により開方向へ移動させる電磁装置と、電磁装置の固定側部材と可動体との間に設けられ、流出路に対して区画された圧力平衡室を形成する圧力応動部材と、可動体に形成され、流入路と圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備える。この吸気バイパス弁では、弁座に弁部材が着座した閉弁状態において、弁部材の流入路側と圧力平衡室側とに加わるエアの圧力が平衡化されるようになっている。そして、圧力導入通路には、圧力平衡室へ作用するエアの動圧を低減する動圧低減部材が設けられている。この構成により、圧力導入通路に設けられた動圧低減部材により、開弁開始時において圧力平衡室に作用するエアの動圧を低減し、開弁時間を短縮し、開弁応答性を向上させることができる。

【0005】

一方、過給機を備えたエンジンに設けられる技術として、エンジンで発生するブローバイガスを吸気通路を通じてエンジンへ還元するブローバイガス還元装置がある。この種の技術が、例えば、下記の特許文献３及び４に記載されている。図２０に、特許文献４に記載されるブローバイガス還元装置を含むエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、エンジン１の吸気ポート２に吸気通路３が接続され、排気ポート４に排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられ、エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に過給機７が設けられる。

【0006】

過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させ、回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させるようになっている。タービン９を迂回するように排気通路５に設けられる排気バイパス通路１１には、アクチュエータ１９により開度調節されるウェイストゲートバルブ１２が設けられる。このバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることで、タービン９と共にコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節される。吸気通路３にはインタークーラ１３が設けられ、インタークーラ１３より下流の吸気通路３にはサージタンク３ａが設けられ、サージタンク３ａより上流の吸気通路３にはスロットル弁２１が設けられる。

【0007】

吸気通路３には、コンプレッサ８より上流の部位とコンプレッサ８より下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路４１が設けられる。この吸気バイパス通路４１には、同通路４１を流れる空気により負圧を発生させるエゼクタ３７が設けられる。図２１に、エゼクタ３７の概略構成を断面図により示す。エゼクタ３７は、空気入口側に設けられたノズル３７ａから噴出される空気により、空気出口側に設けられたディフューザ３７ｂとノズル３７ａとの間に位置する減圧室３７ｃに負圧を発生させるようになっている。すなわち、コンプレッサ８により吸気が昇圧されることにより、コンプレッサ８より上流の吸気通路３とコンプレッサ８より下流の吸気通路３との間に吸気の圧力差が生じ、ノズル３７ａとディフューザ３７ｂとの間に圧力差が生じる。この圧力差により、ノズル３７ａからディフューザ３７ｂへ向けて空気が噴出され、これによって減圧室３７ｃに負圧が発生するようになっている。

【0008】

図２０に示すように、エゼクタ３７の減圧室３７ｃ（図２１参照）には、過給機７の動作時（過給時）に使用される第１ブローバイガス還元通路３８の出口が接続される。この還元通路３８の入口は、エンジン１のヘッドカバー１ｂに接続される。第１ブローバイガス還元通路３８は、エンジン１の燃焼室１６からクランクケース１ｃの中へ漏れ出たブローバイガスを、ヘッドカバー１ｂから再び吸気通路３を介して燃焼室１６へ還元させる通路である。ヘッドカバー１ｂとクランクケース１ｃには、それぞれブローバイガスが蓄積される。従って、過給時において、エゼクタ３７に負圧が発生することで、その負圧が第１ブローバイガス還元通路３８を通じてヘッドカバー１ｂの中に作用する。これにより、ヘッドカバー１ｂから第１ブローバイガス還元通路３８へブローバイガスが導出され、そのブローバイガスがエゼクタ３７から吸気バイパス通路４１を介して吸気通路３へ流れ、コンプレッサ８及び吸気通路３等を経由して燃焼室１６へと還元される。

【0009】

一方、燃焼室１６から漏れ出たブローバイガスを再び燃焼室１６へ還元するために設けられた別の第２ブローバイガス還元通路３９は、その入口がヘッドカバー１ｂに接続され、その出口がサージタンク３ａに接続される。ヘッドカバー１ｂにおいて、第２ブローバイガス還元通路３９の入口には、ＰＣＶ弁４０が設けられる。従って、非過給時において、サージタンク３ａに負圧が発生するときは、その負圧が第２ブローバイガス還元通路３９を介してヘッドカバー１ｂに作用する。これにより、ヘッドカバー１ｂから第２ブローバイガス還元通路３９へブローバイガスが導出され、そのブローバイガスがサージタンク３ａへ流れて燃焼室１６へと還元される。ＰＣＶ弁４０は、ヘッドカバー１ｂから第２ブローバイガス還元通路３９へ導出されるブローバイガスの流量を調整する。

【0010】

また、ヘッドカバー１ｂ及びクランクケース１ｃの中に新気を導入するために、ヘッドカバー１ｂと吸気通路３との間には、新気導入通路４６が設けられる。また、第１ブローバイガス還元通路３８には、ブローバイガスを流す方向とは逆向きの気体の流れを阻止する逆止弁４７が設けられる。

【0011】

ここで、図２０に示す過給機７とブローバイガス還元装置を備えたエンジンシステムにおいても、低圧ループ式のＥＧＲ装置を設けることが考えられる。低圧ループ式のＥＧＲ装置は、図２０に２点鎖線で示すように、タービン９より下流の排気通路５とコンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられるＥＧＲ通路１７と、そのＥＧＲ通路１７に設けられるＥＧＲ弁１８とを備える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0012】

【特許文献1】特開２０１２−２２９６７９号公報

【特許文献2】特開２０１３−８３３３９号公報

【特許文献3】特開２００９−２９９６４５号公報

【特許文献4】特開２０１２−２１５１５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0013】

ところで、低圧ループ式のＥＧＲ装置を備えた過給機付きエンジンシステムにおいて、特許文献２に記載されるように吸気バイパス通路に吸気バイパス弁を設けることを想定する。この場合、過給機が動作する過給域において、ＥＧＲ弁を開弁してＥＧＲ通路から吸気通路へＥＧＲガスを流すと、コンプレッサの出口圧力が低圧から高圧へ変化する。この圧力変化により、吸気バイパス弁の圧力平衡室にＥＧＲガスが流入し、その流入したＥＧＲガスが圧力平衡室に残留することがある。このように残留したＥＧＲガスが、エンジン停止後等に冷やされると、ＥＧＲガス中の水分によって凝縮水が発生する。そのため、この凝縮水によって吸気バイパス弁の内部の駆動部が腐食したり、凝縮水が凍結することで駆動部が固着したりすることがあり、吸気バイパス弁の正常な動作を阻害するおそれがあった。

【0014】

また、特許文献４に記載される過給機付きエンジンシステムにおいて、低圧ループ式のＥＧＲ装置を設けた場合、過給時にＥＧＲ弁１８を開弁すると、ＥＧＲ通路１７から吸気通路３へ流れるＥＧＲガスが、吸気バイパス通路４１とエゼクタ３７にも流れることになる。このため、エンジン１が停止したとき、エゼクタ３７の中にＥＧＲガスが残留し、その残留ＥＧＲガスが冷やされると、エゼクタ３７の中にも凝縮水が発生するおそれがあった。この凝縮水が凍結すると、エゼクタ３７の動作を損ねたり、エゼクタ３７が故障したりするおそれがあった。また、エゼクタ３７が、ブローバイガス流量を調節する機構を備えた場合、その調節機構が凝縮水によって腐食し、故障するおそれがあった。

【0015】

更に、上記した低圧ループ式のＥＧＲ装置では、ＥＧＲ弁を開弁状態から閉弁した場合、ＥＧＲ弁より下流のＥＧＲ通路にＥＧＲガスが残留することがある。この残留ＥＧＲガスが上記と同様に凝縮水の発生原因となったり、その凝縮水がＥＧＲ弁の流路に溜まって上記と同様の不具合が発生するおそれがあった。

【0016】

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、排気還流ガスが流れ又は流入する特定部分にて残留排気還流ガスにより凝縮水が発生することを防止することを可能としたエンジンの低圧ループ式排気還流装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、エンジンの吸気通路と排気通路との間に設けられ、吸気通路における吸気を昇圧させるための過給機と、過給機は、吸気通路に配置されたコンプレッサと、排気通路に配置されたタービンと、コンプレッサとタービンを一体回転可能に連結する回転軸とを含むことと、エンジンの燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部を排気還流ガスとして吸気通路へ流して燃焼室へ還流させる排気還流通路と、排気還流通路は、その入口がタービンより下流の排気通路に接続され、その出口がコンプレッサより上流の吸気通路に接続されることと、排気還流通路における排気還流ガスの流れを調節するための排気還流弁と を備えたエンジンの低圧ループ式排気還流装置において、排気還流ガスが流れ又は流入する特定部分を有し、特定部分に残留する排気還流ガスを除去するための残留ガス除去手段を備え、吸気通路には、吸気通路を流れる吸気量を調節するための吸気量調節弁が設けられ、残留ガス除去手段は、特定部分に残留する排気還流ガスを流すための残留ガス除去通路を含み、残留ガス除去通路の一端が吸気量調節弁より下流の吸気通路に接続され、残留ガス除去通路の他端が特定部分又はその近傍に接続され、特定部分に残留する排気還流ガスを除去するために、吸気量調節弁より下流の吸気通路で発生する負圧を残留ガス除去通路を介して特定部分へ作用させることを趣旨とする。

【0018】

上記発明の構成によれば、エンジンの運転時であって過給機が動作する過給時には、コンプレッサより上流の吸気通路に負圧が生じる。このとき、排気還流弁が開弁することにより、燃焼室から排気通路へ排出される排気の一部が排気還流ガスとして排気還流通路を介して吸気通路へ流れ、燃焼室へ還流される。また、特定部分には排気還流ガスが流れ又は流入する。ここで、エンジンと共に過給機が停止すると、特定部分に排気還流ガスが残留することがあるが、その残留する排気還流ガスは、残留ガス除去手段が作動することにより除去される。また、エンジンの運転時に吸気量調節弁より下流の吸気通路で発生する負圧が残留ガス除去通路を介して特定部分に作用することにより、特定部分に残留する排気還流ガスが吸気量調節弁より下流の吸気通路へ吸引されて除去される。

【0025】

上記目的を達成するために、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、吸気通路には、コンプレッサより上流の部位とコンプレッサより下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路が設けられ、吸気バイパス通路には、吸気バイパス通路を開閉するための吸気バイパス弁が設けられ、吸気バイパス弁は、吸気バイパス通路上に設けられた弁座と、弁座に着座可能に設けられた弁部材を有する可動体と、可動体を駆動する駆動手段と、駆動手段と可動体との間に設けられて区画された圧力平衡室と、可動体に形成され、吸気バイパス通路と圧力平衡室とを連通する圧力導入路とを備え、特定部分が圧力平衡室であり、残留ガス除去通路の他端が圧力平衡室に接続されることを趣旨とする。

【0026】

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの過給域運転時における減速時に、吸気バイパス弁が開弁することにより、吸気バイパス通路に吸気と共に排気還流ガスが流れ、吸気バイパス弁の圧力平衡室に排気還流ガスが流れ又は流入する。その後、その圧力平衡室に排気還流ガスが残留することがあるが、その残留する排気還流ガスは、残留ガス除去通路を介して圧力平衡室に負圧又は正圧が作用することにより、圧力平衡室から除去される。

【0027】

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、吸気通路には、コンプレッサより上流の部位とコンプレッサより下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路が設けられ、吸気バイパス通路には、吸気バイパス通路に負圧を発生させるためのエゼクタが設けられ、エンジンで発生したブローバイガスを過給機の作動時に吸気通路へ流すためのブローバイガス還元通路が設けられ、ブローバイガス還元通路の出口がエゼクタを介して吸気バイパス通路に接続され、特定部分がエゼクタの内部であり、残留ガス除去通路の他端がエゼクタ又はその近傍に接続されることを趣旨とする。

【0028】

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの運転時であって過給時には、吸気バイパス通路とエゼクタの内部に吸気と共に排気還流ガスが流れる。その後、エゼクタの内部に排気還流ガスが残留することがあるが、その残留する排気還流ガスは、残留ガス除去通路を介してエゼクタの内部に負圧又は正圧が作用することにより、エゼクタの内部から除去される。

【0029】

上記目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、特定部分が排気還流弁より下流の排気還流通路であり、残留ガス除去通路の他端が排気還流弁より下流の排気還流通路に接続されることを趣旨とする。

【0030】

上記発明の構成によれば、請求項１に記載の発明の作用に加え、エンジンの運転時であって過給時に、排気還流弁が開弁することにより、排気還流通路に排気還流ガスが流れる。その後、排気還流弁が閉弁すると、その排気還流弁より下流の排気還流通路に排気還流ガスが残留することがあるが、その残留する排気還流ガスは、残留ガス除去通路を介して排気還流弁より下流の排気還流通路に流れを発生させる（負圧又は正圧が作用）することにより、その排気還流通路から除去される。

【0031】

上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかに記載の発明において、残留ガス除去通路に絞りが設けられることを趣旨とする。

【0032】

上記発明の構成によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の作用に加え、残留ガス除去通路を流れるガスが絞りにより少量に制限される。

【0033】

上記目的を達成するために、請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかに記載の発明において、残留ガス除去通路に逆止弁が設けられ、逆止弁が、特定部分から残留ガス除去通路へ向かう気体の流れを許容すると共に残留ガス除去通路から特定部分へ向かう気体の流れを阻止することを趣旨とする。

【0034】

上記発明の構成によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の作用に加え、特定部分から残留ガス除去通路へ向かう気体の流れが逆止弁により許容され、エンジンの過給時等に残留ガス除去通路から特定部分へ向かう気体の逆流が逆止弁により阻止される。

【0035】

上記目的を達成するために、請求項７に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、残留ガス除去通路を開閉するための開閉弁が設けられ、開閉弁を制御するための開閉弁制御手段が設けられ、開閉弁制御手段は、排気還流弁が閉弁されたときに開閉弁を開弁制御し、排気還流弁が開弁されるときに開閉弁を閉弁制御することを趣旨とする。

【0036】

上記発明の構成によれば、請求項１又は２に記載の発明の作用に加え、排気還流弁が閉弁されるときに開閉弁制御手段により開閉弁が開弁制御されることにより、特低部分から残留ガス除去通路へ向かう気体の流れが許容される。一方、排気還流弁が開弁されるときに開閉弁制御手段により開閉弁が閉弁制御されることにより、残留ガス除去通路から特定部分へ向かう気体の逆流が阻止される。

【発明の効果】

【0037】

請求項１に記載の発明によれば、排気還流ガスが流れ又は流入する特定部分にて残留排気還流ガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。また、吸気量調節弁より下流の吸気通路で発生する負圧を利用して特定部分に残留する排気還流ガスを除去し、吸気量調節弁より下流の吸気通路へ排出することができる。

【0041】

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、吸気バイパス通路に設けられた吸気バイパス弁の圧力平衡室に残留する排気還流ガスを除去することができる。

【0042】

請求項３に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、吸気バイパス通路に設けられたエゼクタの内部に残留する排気還流ガスを除去することができる。

【0043】

請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明の効果に加え、排気還流弁より下流の排気還流通路に残留する排気還流ガスを除去することができる。

【0044】

請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかに記載の発明の効果に加え、排気還流ガスを含む吸気が特定部分から排出先へ過剰に排出されることを防止することができる。

【0045】

請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかに記載の発明の効果に加え、エンジンの過給時等に特定部分を気体の逆流から保護することができる。

【0046】

請求項７に記載の発明によれば、請求項１又は２に記載の発明の効果に加え、エンジンの過給時等に特定部分を気体の逆流から保護することができる。

【図面の簡単な説明】

【0047】

【図1】第１実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図2】第１実施形態に係り、ＡＢＶの構成を示す断面図。

【図3】第１実施形態に係り、掃気制御（残留ガス除去制御）の処理内容の一例を示すフローチャート。

【図4】第２実施形態に係り、掃気制御（残留ガス除去制御）の処理内容の一例を示すフローチャート。

【図5】第３実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図6】第３実施形態に係り、ＡＢＶの構成を示す断面図。

【図7】第４実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図8】第４実施形態に係り、ＡＢＶの構成を示す断面図。

【図9】第４実施形態に係り、ＶＳＶの制御内容の一例を示すフローチャート。

【図10】第５実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図11】第６の実施形態（第７実施形態）に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図12】第６実施形態に係り、加圧ポンプの制御内容の一例を示すフローチャート。

【図13】第８実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図14】第８実施形態に係り、ＡＢＶの構成を示す断面図。

【図15】第８実施形態に係り、ＡＢＶの制御内容の一例を示すフローチャート。

【図16】第９実施形態に係り、ＡＢＶの制御内容の一例を示すフローチャート。

【図17】第１０実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図18】第１１実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図19】第１２実施形態に係り、低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図20】従来例に係り、ブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを示す概略構成図。

【図21】従来例に係り、エゼクタの概略構成を示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0048】

＜第１実施形態＞
以下、本発明におけるエンジンの低圧ループ式排気還流装置を具体化した第１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0049】

図１に、この実施形態における低圧ループ式排気還流装置（低圧ループ式ＥＧＲ装置）を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このエンジンシステムは、レシプロタイプのエンジン１を備える。エンジン１の吸気ポート２には、吸気通路３が接続され、排気ポート４には、排気通路５が接続される。吸気通路３の入口には、エアクリーナ６が設けられる。エアクリーナ６より下流の吸気通路３には、排気通路５との間に、吸気通路３における吸気を昇圧させるための過給機７が設けられる。

【0050】

過給機７は、吸気通路３に配置されたコンプレッサ８と、排気通路５に配置されたタービン９と、コンプレッサ８とタービン９を一体回転可能に連結する回転軸１０とを含む。過給機７は、排気通路５を流れる排気によりタービン９を回転させて回転軸１０を介してコンプレッサ８を一体的に回転させることにより、吸気通路３における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行うようになっている。

【0051】

過給機７に隣接して排気通路５には、タービン９を迂回する排気バイパス通路１１が設けられる。この排気バイパス通路１１には、ウェイストゲートバルブ１２が設けられる。ウェイストゲートバルブ１２により排気バイパス通路１１を流れる排気が調節されることにより、タービン９に供給される排気流量が調節され、タービン９及びコンプレッサ８の回転速度が調節され、過給機７による過給圧が調節されるようになっている。

【0052】

過給機７に隣接して吸気通路３には、コンプレッサ８より上流の部位とコンプレッサ８より下流の部位との間をバイパスする吸気バイパス通路４１が設けられる。この吸気バイパス通路４１には、同通路４１を開閉するための吸気バイパス弁（以下「ＡＢＶ」という。）４２が設けられる。このＡＢＶ４２により吸気バイパス通路４１を流れる吸気量が調節されることにより、コンプレッサ８の入口と出口との間の圧力差が低減され、サージングを防止するようになっている。ＡＢＶ４２には、ＡＢＶ４２の内部に残留するＥＧＲガスを排出（除去）するためにＡＢＶ４２の内部に連通する残留ガス除去通路４３の他端が接続される。この残留ガス除去通路４３の一端は、コンプレッサ８より上流であって、ＥＧＲ通路１７の出口１７ａより上流の吸気通路３に接続される。

【0053】

吸気通路３において、コンプレッサ８とエンジン１との間には、インタークーラ１３が設けられる。このインタークーラ１３は、コンプレッサ８により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却するようになっている。インタークーラ１３とエンジン１との間の吸気通路３には、サージタンク３ａが設けられる。インタークーラ１３より下流であってサージタンク３ａより上流の吸気通路３には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置１４が設けられる。電子スロットル装置１４は、吸気通路３に配置されるバタフライ形のスロットル弁２１と、そのスロットル弁２１を開閉駆動するためのＤＣモータ２２と、スロットル弁２１の開度（スロットル開度）ＴＡを検出するためのスロットルセンサ２３とを備える。電子スロットル装置１４は、運転者によるアクセルペダル２６の操作に応じてスロットル弁２１がＤＣモータ２２により開閉駆動されることにより、スロットル弁２１の開度が調節されるように構成される。この実施形態で、電子スロットル装置１４は、本発明の吸気量調節弁の一例に相当する。また、タービン９より下流の排気通路５には、排気を浄化するための排気触媒としての触媒コンバータ１５が設けられる。

【0054】

エンジン１には、燃焼室１６に燃料を噴射供給するための、インジェクタ２５が設けられる。インジェクタ２５には、燃料タンク（図示略）から燃料が供給されるようになっている。また、エンジン１には、各気筒に対応して点火プラグ２９が設けられる。各点火プラグ２９は、イグナイタ３０から出力される高電圧を受けて点火動作する。各点火プラグ２９の点火時期は、イグナイタ３０による高電圧の出力タイミングにより決定される。点火プラグ２９とイグナイタ３０により点火装置が構成される。

【0055】

この実施形態において、エンジン１には低圧ループ式のＥＧＲ装置が設けられる。このＥＧＲ装置は、エンジン１の燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路３へ流して燃焼室１６へ還流させる排気還流通路（ＥＧＲ通路）１７と、ＥＧＲ通路１７におけるＥＧＲガスの流れを調節するための排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８とを備える。この実施形態で、ＥＧＲ通路１７は、触媒コンバータ１５より下流の排気通路５と、コンプレッサ８より上流の吸気通路３との間に設けられる。すなわち、ＥＧＲ通路１７は、その入口１７ｂがタービン９及び触媒コンバータ１５より下流の排気通路５に接続され、その出口１７ａがコンプレッサ８より上流の吸気通路３に接続される。ＥＧＲ通路１７には、同通路１７を流れるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２０が設けられる。この実施形態で、ＥＧＲ弁１８は、ＥＧＲクーラ２０より下流のＥＧＲ通路１７に配置される。

【0056】

図１に示すように、ＥＧＲ弁１８は、ポペット弁として、かつ、電動弁として構成される。すなわち、ＥＧＲ弁１８は、モータ３１により駆動される弁体３２を備える。弁体３２は、略円錐形状をなし、ＥＧＲ通路１７に設けられた弁座３３に着座可能に設けられる。モータ３１は直進的に往復運動（ストローク運動）可能に構成された出力軸３４を備え、その出力軸３４の先端に弁体３２が固定される。出力軸３４は軸受３５を介してＥＧＲ通路１７を構成するハウジングに支持される。そして、モータ３１の出力軸３４をストローク運動させることにより、弁座３３に対する弁体３２の開度が調節されるようになっている。ＥＧＲ弁１８の出力軸３４は、弁体３２が弁座３３に着座する全閉状態から、弁体３２が軸受３５に当接する全開状態までの間で所定のストロークだけストローク運動可能に設けられる。この実施形態では、大量ＥＧＲを実現するために、従前の技術に比べて弁座３３の開口面積が拡大されている。それに合わせて、弁体３２が大型化されている。

【0057】

上記した低圧ループ式ＥＧＲ装置によれば、エンジン１の運転時であって過給機７が動作する過給時には、コンプレッサ８より上流の吸気通路３に負圧が生じる。このとき、ＥＧＲ弁１８が開弁することにより、燃焼室１６から排気通路５へ排出される排気の一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ通路１７を介してコンプレッサ８より上流の吸気通路３へ流れ、コンプレッサ８及び吸気通路３を更に流れて燃焼室１６へ還流される。

【0058】

この実施形態では、エンジン１の運転状態に応じて燃料噴射制御、点火時期制御、吸気量制御、ＥＧＲ制御及び過給制御等をそれぞれ実行するために、インジェクタ２５、イグナイタ３０、電子スロットル装置１４のＤＣモータ２２、ＥＧＲ弁１８のモータ３１及びＡＢＶ４２がそれぞれエンジン１の運転状態に応じて電子制御装置（ＥＣＵ）５０により制御されるようになっている。ＥＣＵ５０は、中央処理装置（ＣＰＵ）と、所定の制御プログラム等を予め記憶したり、ＣＰＵの演算結果等を一時的に記憶したりする各種メモリと、これら各部と接続される外部入力回路及び外部出力回路とを備える。外部出力回路には、イグナイタ３０、インジェクタ２５、ＤＣモータ２２、モータ３１及びＡＢＶ４２が接続される。外部入力回路には、スロットルセンサ２３をはじめエンジン１の運転状態を検出するための運転状態検出手段の一例に相当する各種センサ等２７，５１〜５５が接続され、各種エンジン信号が入力されるようになっている。

【0059】

ここで、各種センサとして、スロットルセンサ２３の他に、アクセルセンサ２７、吸気圧センサ５１、回転速度センサ５２、水温センサ５３、エアフローメータ５４、空燃比センサ５５が設けられる。アクセルセンサ２７は、アクセルペダル２６の操作量であるアクセル開度ＡＣＣを検出する。吸気圧センサ５１は、スロットル弁２１より下流のサージタンク３ａにおける吸気圧ＰＭを検出するようになっている。回転速度センサ５２は、エンジン１のクランクシャフト１ａの回転角（クランク角）を検出するとともに、そのクランク角の変化をエンジン１の回転速度（エンジン回転速度）ＮＥとして検出する。水温センサ５３は、エンジン１の冷却水温ＴＨＷを検出する。エアフローメータ５４は、エアクリーナ６の直下流の吸気通路３に設けられ、そこを流れる吸気量Ｇａを検出する。空燃比センサ５５は、触媒コンバータ１５の直上流の排気通路５に設けられ、そこを流れる排気中の空燃比Ａ/Ｆを検出する。

【0060】

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、エンジン１の全運転領域において、エンジン１の運転状態に応じてＥＧＲ制御を実行するためにＥＧＲ弁１８を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、通常は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時に検出される運転状態に基づきＥＧＲ弁１８を開弁制御し、エンジン１の停止時、アイドル運転時又は減速運転時にＥＧＲ弁１８を全閉に閉弁制御するようになっている。

【0061】

この実施形態で、ＥＣＵ５０は、運転者の要求に応じてエンジン１を運転するために、アクセル開度ＡＣＣに基づいて電子スロットル装置１４を制御するようになっている。また、ＥＣＵ５０は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時にアクセル開度ＡＣＣに基づき電子スロットル装置１４を開弁制御し、エンジン１の停止時又は減速運転時に電子スロットル装置１４を閉弁制御するようになっている。これにより、スロットル弁２１は、エンジン１の加速運転時又は定常運転時には開弁され、エンジン１の停止時又は減速運転時には全閉に閉弁されるようになっている。

【0062】

次に、ＡＢＶ４２の構成を詳細に説明する。図２に、この実施形態におけるＡＢＶ４２の構成を断面図により示す。図２に示すように、ＡＢＶ４２は、過給機７のケーシング６１に設置される。ＡＢＶ４２は、後述する弁部材６２の開閉方向が縦方向（上下方向）となるように縦置きに配置される。ケーシング６１には、吸気バイパス通路４１が形成される。吸気バイパス通路４１は流入路６３と流出路６４を有する。流入路６３と流出路６４との間には、弁座６５が形成される。ケーシング６１には、弁座６５の上方にて、同心状の位置に取付孔６６が形成される。取付孔６６の内径は、弁座６５の内径よりも大きい。

【0063】

ＡＢＶ４２は、本発明の駆動手段の一例に相当する電磁装置６７を備える。電磁装置６７は、ハウジング６８、コイル６９、固定コア７０及び端板７１等により構成される。ハウジング６８は、有天円筒状に形成される。コイル６９は、ボビン７２に巻回された状態でハウジング６８の中に収容される。固定コア７０は、円柱状に形成され、ボビン７２の中空部内に配置される。端板７１は、円環板状に形成され、ボビン７２の下端面に同心円状に設けられる。固定子としてのハウジング６８、固定コア７０及び端板７１は、それぞれ鉄等の磁性材により形成され、固定の磁気回路を形成する。ハウジング６８の下端部には、径方向外方へ突出する取付フランジ６８ａが形成される。取付フランジ６８ａの内側には内フランジ６８ｂが形成される。内フランジ６８ｂとボビン７２との間に、端板７１の外周部が挟持される。

【0064】

固定コア７０の下端部には、下方へ突出する案内軸７３が同心状に取り付けられる。案内軸７３には、円柱状の可動コア７４が、樹脂製の案内スリーブ７５を介して上下方向に往復移動可能に嵌合される。可動コア７４は、端板７１の中空部内に遊嵌される。可動コア７４は、鉄等の磁性材により形成される。案内スリーブ７５は、可動コア７４に対して圧入等により固定される。案内スリーブ７５と固定コア７０との間には、案内軸７３に嵌合されたコイルばね７６が介装される。弾性部材の一例に相当するコイルばね７６は、可動コア７４を固定コア７０から離す方向、すなわち下方へ付勢する。

【0065】

電磁装置６７のコイル６９が励磁されていないときは、コイルばね７６の付勢力によって可動コア７４が固定コア７０から離れる方向、すなわち下方へ付勢される。電磁装置６７のコイル６９が励磁されるときは、その電磁力により可動コア７４がコイルばね７６の付勢力に抗して固定コア７０の側、すなわち上方へ吸引される。

【0066】

可動コア７４の下端には、外径を小さくした取付筒部７４ａが形成される。取付筒部７４ａには、丸皿状のストッパプレート７７、円環状のダイアフラム７８、逆カップ状の筒状部材７９及び止めリング８０が同心状に順次嵌合され、かつ、その取付筒部７４ａの下端部の全周にわたりかしめにより固定される。ストッパプレート７７の外周部は、可動コア７４が上動するときに端板７１に当接し、可動コア７４のそれ以上の上動を制限するようになっている。ダイアフラム７８は、樹脂製のゴム状弾性材から形成される。ダイアフラム７８の内周部は、ストッパプレート７７と筒状部材７９との間に挟着される。

【0067】

ハウジング６８の内フランジ６８ｂの下面側には、樹脂製で円環状のダイアフラムガイド８１が同心状に結合される。内フランジ６８ｂとダイアフラムガイド８１との間に、ダイアフラム７８の外周部が挟着される。これにより、電磁装置６７の各種固定側部材と可動コア７４との間に設けられて密閉状に区画された圧力平衡室８２が形成される。

【0068】

可動コア７４には、ストッパプレート７７の上方に隣接し、かつ径方向に貫通する複数個の横孔７４ｂが、周方向に等間隔に形成される。横孔７４ｂは、可動コア７４の中空部７４ｃと圧力平衡室８２とを連通する。複数の横孔７４ｂの合計の開口面積は、可動コア７４の中空部７４ｃの開口面積とほぼ同じに設定される。筒状部材７９の内部空間７９ａ、可動コア７４の中空部７４ｃ及び横孔７４ｂにより、一連をなす圧力導入通路８３が形成される。

【0069】

筒状部材７９の下端部には、樹脂製の遮蔽板８４が設けられる。遮蔽板８４は、円板状に形成される。遮蔽板８４の下面には、環状突起からなる弁部８４ａが同心状に形成される。遮蔽板８４には、板厚方向に貫通する複数の通気孔８４ｂが周方向に等間隔に形成される。各通気孔８４ｂは、円形状をなし、弁部８４ａの内周側に配置される。複数の通気孔８４ｂの合計の開口面積は、可動コア７４の中空部７４ｃの開口面積とほぼ同じに設定される。遮蔽板８４の弁部８４ａよりも内周側で通気孔８４ｂを除いた板状部分によりエアの圧力を受ける受圧壁部が形成される。

【0070】

遮蔽板８４は、筒状部材７９の下端開口部にその開口部を閉鎖するように嵌合される。筒状部材７９に対して遮蔽板８４が同心状に、かつ上下方向に位置決めされた状態で固定される。筒状部材７９のかしめ部分をかしめ部という。遮蔽板８４の受圧壁部は、可動コア７４の軸方向から見た投影視で可動コア７４の中空部７４ｃに重なる位置関係をもって配置される。遮蔽板８４の通気孔８４ｂは、可動コア７４の軸方向から見た投影視で可動コア７４の中空部７４ｃに重ならない位置関係をもって配置される。弁部８４ａを有する遮蔽板８４と筒状部材７９とにより、弁部材６２が構成される。可動コア７４、ストッパプレート７７、ダイアフラム７８の内周部、止めリング８０及び弁部材６２等により、上下方向に往復移動可能な可動体８５が構成される。ハウジング６８、コイル６９、固定コア７０、端板７１、案内軸７３及びダイアフラム７８の外周部により、固定側部材８６が構成される。

【0071】

ＡＢＶ４２は、ケーシング６１の上に設置される。詳しくは、ハウジング６８は、取付孔６６に対して同心状に、かつ取付孔６６を塞ぐようにケーシング６１の上に配置される。ハウジング６８の取付フランジ６８ａは、ケーシング６１に対して締結などにより固定される。筒状部材７９は、ケーシング６１の取付孔６６から流出路６４の中に配置される。遮蔽板８４の弁部８４ａは、弁座６５上に対応する。ケーシング６１と取付フランジ６８ａとの間には、シール用のＯリング８７が設けられる。

【0072】

固定コア７０の内側には、可動コア７４の上端との間に、可動コア７４の上下動を許容する逃し室８８が形成される。また、固定コア７０とハウジング６８には、この逃し室８８を外部へ連通させる連通路８９が形成される。この連通路８９は、逃し室８８及び可動コア７４と端板７１との間の隙間を介して圧力平衡室８２に連通するようになっている。この実施形態で、圧力平衡室８２は、本発明における特定部分の一例に相当する。この圧力平衡室８２には、吸気バイパス通路４１を流れる吸気と共にＥＧＲガスが流れ又は流入する。ここで、エンジン１と共に過給機７が停止すると、その圧力平衡室８２にＥＧＲガスが残留することがある。連通路８９は、圧力平衡室８２の中に残留するＥＧＲガスをハウジング６８の外部へ排出するために形成される。また、ハウジング６８の上部には、連通路８９の出口に対応してパイプ継手９０が固定される。このパイプ継手９０に、前述した残留ガス除去通路４３の他端が接続される。また、パイプ継手９０の内部には、リード弁より構成される逆止弁４４が設けられる。逆止弁４４は、連通路８９から残留ガス除去通路４３へ向かうエアの流れを止め、その逆向きのエアの流れを許容するようになっている。

【0073】

次に、ＡＢＶ４２の動作について説明する。電磁装置６７の非通電時（非励磁時）には、可動コア７４を含む可動体８５がコイルばね７６の付勢力により、固定コア７０から離れる方向へ付勢される。これにより、弁部材６２の遮蔽板８４の弁部８４ａが弁座６５上に着座し、閉弁状態となる。一方、電磁装置６７の通電時（励磁時）には、その電磁力により可動体８５がコイルばね７６の付勢力に抗して開方向へ移動する。これにより、弁部８４ａが弁座６５から離間し、開弁状態となる。

【0074】

ＡＢＶ４２の閉弁状態において、ダイアフラム７８は、流出路６４に対応して圧力平衡室８２を区画する。流入路６３は、遮蔽板８４の通気孔８４ｂ及び圧力導入通路８３を介して圧力平衡室８２に作用する。このため、弁部材６２の前後すなわち流入路６３側と圧力平衡室８２側とに加わるエアの圧力が平衡化される。これによって、コイルばね７６の付勢力及び電磁装置６７の電磁力が軽減される。

【0075】

ところで、ＡＢＶ４２の開弁時、特に開弁開始時において、流入路６３から弁座６５の中空部を通って流出路６４へ流出する高圧のエアの大半が遮蔽板８４の受圧壁部に衝突する。これとともに、エアの大半は流出路６４へ流れるが、エアの一部は遮蔽板８４の通気孔８４ｂから圧力導入通路８３を通って圧力平衡室８２に流入する。このとき、遮蔽板８４の通気孔８４ｂを通じて圧力平衡室８２に作用するエアの動圧は、遮蔽板８４を省略した場合の可動コア７４の中空部７４ｃを通じて圧力平衡室８２に作用するエアの動圧に比べて低くなる。従って、開弁開始時において圧力平衡室８２に作用するエアの動圧が低減される。これにより、従来例と比べて、圧力平衡室８２内のエアの圧力が低下し易くなり、開弁開始から終了までに要する開弁時間が短縮される。また、筒状部材７９と遮蔽板８４とによる弁部材６２の内部空間は、可動コア７４の中空部７４ｃ及び遮蔽板８４の通気孔８４ｂの開口面積（通路面積）に比べて大きい通路断面積を有するため、圧力平衡室８２に作用するエアの動圧の緩衝室（筒状部材７９の内部空間７９ａと同一。）として機能する。また、緩衝室は、圧力導入通路８３の入口側通路に相当する。

【0076】

ここで、この実施形態のＡＢＶ４２では、その圧力平衡室８２に流入したＥＧＲガスが圧力平衡室８２に残留することがある。このようにＡＢＶ４２の中に残留したＥＧＲガスが、エンジンの停止後等において冷やされると、ＥＧＲガス中の水分により凝縮水が発生し、その凝縮水によりＡＢＶ４２の正常な動作が阻害されるおそれがある。そこで、この実施形態では、ＡＢＶ４２の内部、特に圧力平衡室８２にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止するために、ＥＣＵ５０が以下のような掃気制御（残留ガス除去制御）を実行するようになっている。

【0077】

図３に、この掃気制御（残留ガス除去制御）の処理内容の一例をフローチャートにより示す。処理がこのルーチンへ移行すると、ステップ１００で、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲがオンからオフへ切り替えか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１１０へ移行する。

【0078】

ステップ１１０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が非過給域か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２３０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１２０へ移行する。

【0079】

ステップ２３０では、ＥＣＵ５０は、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣを「０」にリセットする。このフラグＸＡＢＶＯＣは、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２から残留ＥＧＲガスを除去することによって圧力平衡室８２の掃気を完了した場合に「１」にセットされ、その掃気が完了していない場合に「０」にリセットされるようになっている。

【0080】

次に、ステップ２４０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯを「０」にリセットする。このフラグＸＡＢＶＯは、ＡＢＶ４２が開弁した場合に「１」にセットされ、閉弁した場合に「０」にリセットされるようになっている。

【0081】

次に、ステップ２５０で、ＥＣＵ５０は、後述するＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣを「０」にリセットする。そして、ステップ２６０で、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を閉弁制御した後、処理をステップ１００へ戻す。

【0082】

一方、ステップ１２０では、ＥＣＵ５０は、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ２４０へ移行し、引き続き、ステップ２５０及びステップ２６０の処理を実行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１３０へ移行する。

【0083】

ステップ１３０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ１７０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ１４０へ移行する。

【0084】

ステップ１４０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を開弁制御する。次に、ステップ１５０で、ＥＣＵ５０は、開弁後に所定時間が経過するのを待ってステップ１６０へ移行する。そして、ステップ１６０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯを「１」にセットし、処理をステップ１００へ戻す。

【0085】

一方、ステップ１７０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を閉弁制御する。次に、ステップ１８０で、ＥＣＵ５０は、閉弁後に所定時間が経過するのを待ってステップ１９０へ移行する。そして、ステップ１９０では、ＥＣＵ５０は、前回までのＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i-1)に「１」を加算することにより、今回のＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)を算出する。

【0086】

次に、ステップ２００で、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣが所定値Ｃ１よりも大きいか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ２２０へ移行する。

【0087】

ステップ２１０では、ＥＣＵ５０は、掃気が完了したものとして、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣを「１」にセットし、処理をステップ１００へ戻す。

【0088】

ステップ２２０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２が閉弁していることから、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯを「０」にリセットし、処理をステップ１００へ戻す。

【0089】

この実施形態では、連通路８９、パイプ継手９０及び残留ガス除去通路４３が本発明の残留ガス除去手段の一例に相当する。上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲがオンからオフへ切り替わり、かつ、エンジン１の運転状態が非過給域である場合に、ＡＢＶ４２の開弁と閉弁を交互に所定の回数だけ繰り返すようになっている。

【0090】

以上説明したこの実施形態におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲガスが流れ又は流入する特定部分としてＡＢＶ４２に圧力平衡室８２を有し、その圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを除去するための残留ガス除去手段として、連通路８９、パイプ継手９０及び残留ガス除去通路４３を備えている。これにより、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを確実に除去することができる。このため、エンジン１の停止後等において圧力平衡室８２にＥＧＲガスが残留することを防止することができ、ＡＢＶ４２が冷やされても、ＥＧＲガス中の水分により凝縮水が発生することを防止することがきる。すなわち、ＥＧＲガスが流れ又は流入する圧力平衡室８２にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。この結果、凝縮水がＡＢＶ４２の内部の駆動部（電磁装置６７等）を腐食させたり、凝縮水が凍結することで駆動部を固着させたりして、ＡＢＶ４２の正常な動作を阻害するおそれがない。

【0091】

また、この実施形態では、ＡＢＶ４２を開状態から閉状態とするときに、逆止弁４４が開いて圧力平衡室８２に残留ガス除去通路４３から外部の空気が吸入される。この空気により圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度が低下する。その後、ＡＢＶ４２が閉状態から開状態となるときに、逆止弁４４が閉じ、圧力平衡室８２で濃度が低下したＥＧＲガスが流入路６３へ排出される。これを繰り返すことにより、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を所定値以下とすることができる。ここで、圧力平衡室８２から残留ＥＧＲガスを完全に排除（除去）できなくても、残留ＥＧＲガスが所定値以下の濃度となれば、エンジン１が停止してＡＢＶ４２が冷却されても、凝縮水が発生せず、問題はない。

【0092】

＜第２実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0093】

なお、以下に説明する各実施形態において、第１実施形態と同等の構成については説明を省略し、異なった点を中心に説明する。

【0094】

第２実施形態では、掃気制御（残留ガス除去制御）の処理内容の点で第１実施形態と異なる。図４に、掃気制御（残留ガス除去制御）の処理内容の一例をフローチャートにより示す。このフローチャートにおいて図３のフローチャートと異なるのは、ステップ１００がステップ１０１に変更されている点と、ステップ１１０とステップ２３０がない点である。

【0095】

第１実施形態では、掃気を行う条件（残留ＥＧＲガスを除去する条件）をＥＧＲカット、かつ非過給域としていたが、第２実施形態では、エンジン停止を掃気を行う条件（残留ＥＧＲガスを除去する条件）としている。すなわち、ステップ１０１で、イグニッションキー（ＩＧ）がオンからオフへ切り替えられたときに、掃気を行う（残留ＥＧＲガスを除去する）ようにしている。

【0096】

この実施形態によれば、第１実施形態の作用効果に加え、エンジン１が停止した後、車両の運行と関係なく、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留したＥＧＲガスを圧力平衡室８２から除去できるため、エンジン１の運転に影響を与えることがない。

【0097】

＜第３実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第３実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0098】

図５に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このガソリンエンジンシステムにおいて、図１のガソリンエンジンシステムと異なるのは、残留ガス除去通路４３の代わりに残留ガス除去通路９１が設けられる点である。すなわち、ＡＢＶ４２に設けられるパイプ継手９０には、残留ガス除去通路９１の他端９１ｂが接続されて連通する。残留ガス除去通路９１の一端９１ａは、電子スロットル装置１４より下流の吸気通路３に接続されて連通する。

【0099】

図６に、この実施形態のＡＢＶ４２の構成を断面図により示す。図６のＡＢＶ４２では、図２のＡＢＶ４２における逆止弁４４の代わりに逆止弁９２が設けられる点で異なる。この逆止弁９２は、ハウジング６８における連通路８９の出口面に取り付けられ、連通路８９から残留ガス除去通路９１へ向かう気体の流れを許容し、残留ガス除去通路９１から連通路８９へ向かう気体の流れを阻止するようになっている。この実施形態では、連通路８９、パイプ継手９０及び残留ガス除去通路９１が、本発明の残留ガス除去手段の一例に相当する。

【0100】

この実施形態によれば、エンジン１の運転時にスロットル弁２１より下流の吸気通路３で発生する負圧が残留ガス除去通路９１等を介してＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に作用することにより、その圧力平衡８２に残留するＥＧＲガスが残留ガス除去通路９１等を介してスロットル弁２１より下流の吸気通路３へ吸引されて除去される。このため、ＥＧＲガスが流れ又は流入する圧力平衡室８２にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。また、スロットル弁２１より下流の吸気通路３で発生する負圧を利用してＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを除去し、スロットル弁２１より下流の吸気通路３へ排出することができる。

【0101】

この実施形態によれば、エンジン軽負荷（アイドル、減速）域は、ＥＧＲカットされているので、流入路６３及び流出路６４が新気になっている。この新気が通気孔８４ｂを介して圧力平衡室８２に流入することにより、圧力平衡室８２が掃気される。すなわち、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスが、連通路８９、逆止弁９２、パイプ継手９０及び残留ガス除去通路９１を介してサージタンク３ａへ（排出）除去される。このとき、サージタンク３ａは、エンジン１が軽負荷で運転されスロットル弁２１が閉弁されているため負圧状態となっており、その負圧の作用により圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを吸引されて排出（除去）できる。一方、サージタンク３ａが正圧状態のときには、逆止弁９２が閉じているため、サージタンク３ａへ排出されたＥＧＲガスが残留ガス除去通路９１から連通路８９へ戻ることがない。そして、これが繰り返されることにより、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を所定値以下とすることができる。圧力平衡室８２から残留ＥＧＲガスを完全に除去できなくても、その濃度が所定値以下となれば、エンジン１が停止して吸気バイパス弁４２が冷却されても、残留ＥＧＲガスから凝縮水が発生することはなく、問題はない。

【0102】

また、この実施形態では、エンジン１の減速時に、吸気通路３の負圧を残留ガス除去通路９１等を介してＡＢＶ４２の逃し室８８に導くことができるので、ＡＢＶ４２を閉状態から開状態にするときの応答性を向上させることができる。

【0103】

この実施形態では、圧力平衡室８２から残留ガス除去通路９１へ向かう気体の流れが逆止弁９２により許容され、エンジン１の過給時等に残留ガス除去通路９１から圧力平衡室８２へ向かう気体の逆流が逆止弁９２により阻止される。このため、エンジン１の過給時等に圧力平衡室８２を気体の逆流から保護することができる。

【0104】

＜第４実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第４実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0105】

図７に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このガソリンエンジンシステムにおいて、図５のガソリンエンジンシステムと異なるのは、残留ガス除去通路９１に、絞り９３と開閉弁としてのＶＳＶ９４が設けられる点である。ＶＳＶ９４は、電磁弁であり、ＥＣＵ５０により開閉制御されるようになっている。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、本発明の開閉弁制御手段の一例に相当する。図８に、この実施形態のＡＢＶ４２の構成を断面図により示す。図８のＡＢＶ４２では、図２及び図６のＡＢＶ４２における逆止弁４４，９２が設けられていない点で異なる。

【0106】

図９に、ＶＳＶ９４の制御内容の一例をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、ステップ３００で、ＥＧＲオフ（ＥＧＲカット）であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３５０へ移行する。

【0107】

ステップ３５０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶオンフラグＸＶＳＶＯＮを「０」にリセットする。その後、ステップ３６０で、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶ９４をオフ制御した後、処理をステップ３００へ戻す。

【0108】

一方、ステップ３１０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶオンフラグＸＶＳＶＯＮが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３６０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ３２０へ移行する。

【0109】

ステップ３２０では、ＥＣＵ５０は、ＶＳＶ９４をオン制御する。その後、ＥＣＵ５０は、ステップ３３０で所定時間が経過するのを待って、ステップ３４０で、ＶＳＶオンフラグＸＶＳＶＯＮを「１」にセットした後、処理をステップ３００へ戻す。

【0110】

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲカット（ＥＧＲオフ）条件のときのみＶＳＶ９４をオン制御することで開弁するようになっている。従って、この実施形態では、第３実施形態の作用効果に加え、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２から残留ＥＧＲガスを除去して同室８２を掃気することについては、ＥＧＲ弁１８を閉弁するＥＧＲカット条件に限定することができる。このため、サージタンク３ａへ流れる残留ＥＧＲガスの量を抑制することができる。ＥＧＲガスは、排気の微粒子を含んでいるため、サージタンク３ａへの流入をできるだけ抑制するためである。

【0111】

この実施形態では、残留ガス除去通路９１を流れるガスが絞り９３により少量に制限される。このため、ＥＧＲガスを含む吸気がＡＢＶ４２の圧力平衡室８２から排出先である吸気通路３へ過剰に排出されることを防止することができる。

【0112】

この実施形態では、ＥＧＲ弁１８が閉弁されるときにＥＣＵ５０によりＶＳＶ９４が開弁制御されることにより、圧力平衡室８２から残留ガス除去通路９１へ向かう気体の流れが許容される。一方、ＥＧＲ弁１８が開弁されるときにＥＣＵ５０によりＶＳＶ９４が閉弁制御されることにより、残留ガス除去通路９１から圧力平衡室８２へ向かう気体の逆流が阻止される。このため、エンジン１の過給時等に圧力平衡室８２を気体の逆流から保護することができる。

【0113】

＜第５実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第５実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0114】

図１０に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このガソリンエンジンシステムにおいて、図７のガソリンエンジンシステムと異なるのは、残留ガス除去通路９１に絞り９３のみを設け、ＶＳＶ９４を省略した点である。

【0115】

第３実施形態では、エンジン１の減速運転及びアイドル運転のときに、ＡＢＶ４２から残留ガス除去通路９１等を介して吸気通路３へ流れるガスの量は、主にＡＢＶ４２の内部の摺動部のクリアランスの大きさに影響される。この摺動部のクリアランスが、ＡＢＶ４２の製品毎の公差によるバラツキや経年摩耗により大きくなった場合には、エンジン１の減速性の悪化、アイドル回転上昇等の不具合が発生するおそれがある。この実施形態によれば、残留ガス除去通路９１に絞り９３が設けられるので、残留ガス除去通路９１を通じてサージタンク３ａへ過剰のガスが流入することを防止することができる。その他、この実施形態では、第３実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

【0116】

＜第６実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第６実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0117】

図１１に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このガソリンエンジンシステムにおいて、図１のガソリンエンジンシステムと異なるのは、残留ガス除去通路４３の代わりに残留ガス除去通路９５が設けられ、その残留ガス除去通路９５に加圧ポンプ９６が設けられる点である。すなわち、ＡＢＶ４２に設けられるパイプ継手９０には、残留ガス除去通路９５の他端９５ｂが接続される。残留ガス除去通路９５の一端９５ａは、加圧ポンプ９６の吐出口に接続される。加圧ポンプ９６は、電動ポンプであり、ＥＣＵ５０により駆動制御されるようになっている。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、加圧ポンプ９６を制御するための加圧ポンプ制御手段の一例に相当する。この実施形態で、残留ガス除去通路９５、加圧ポンプ９６及びＥＣＵ５０が、本発明の残留ガス除去手段を構成する一例に相当する。

【0118】

図１２に、加圧ポンプ９６の制御内容の一例をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、ステップ４００で、ＥＧＲオフ（ＥＧＲカット）であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４１０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４５０へ移行する。

【0119】

ステップ４５０では、ＥＣＵ５０は、ポンプオンフラグＸＰＵＭＰＯＮを「０」にリセットする。その後、ステップ４６０で、ＥＣＵ５０は、加圧ポンプ９６をオフ制御した後、処理をステップ４００へ戻す。

【0120】

一方、ステップ４１０では、ＥＣＵ５０は、ポンプオンフラグＸＰＵＭＰＯＮが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４６０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ４２０へ移行する。

【0121】

ステップ４２０では、ＥＣＵ５０は、加圧ポンプ９６をオン制御する。その後、ＥＣＵ５０は、ステップ４３０で所定時間が経過するのを待って、ステップ４４０で、ポンプオンフラグＸＰＵＭＰＯＮを「１」にセットした後、処理をステップ４００へ戻す。

【0122】

上記制御によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁されるとき、すなわちＥＧＲカット（ＥＧＲオフ）条件のときにのみ加圧ポンプ９６をオン制御することで駆動し、残留ガス除去通路９５へ圧縮空気を供給するようになっている。従って、この実施形態によれば、ＥＧＲガスが流れ又は流入する圧力平衡室８２にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。また、残留ガス除去通路９５等を介して圧縮空気をＡＢＶ４２の圧力平衡室８２へ直接供給することができるので、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスが加圧により可動コア７４の横孔７４ｂ、及び中空部７４ｃ、筒状部材７９の内部空間７９ａ、遮蔽板８４の通気孔８４ｂを介して流入路６３等へ押し出されて圧力平衡室８２から確実に除去することができ、圧力平衡室８２を確実に掃気することができる。このため、加圧ポンプ９６を任意のタイミングで動作させることにより、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを任意のタイミングで除去することができる。

【0123】

＜第７実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第７実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0124】

この実施形態で、図１１に示すガソリンエンジンシステムにおいて、第６実施形態と異なるのは、残留ガス除去通路９５に、加圧ポンプ９６の代わりに負圧ポンプ９７が設けられる点である。また、負圧ポンプ９７の制御内容は、図１２のフローチャートに準ずる。この実施形態で、ＥＣＵ５０は、負圧ポンプ９７を制御するための負圧ポンプ制御手段の一例に相当する。この実施形態で、残留ガス除去通路９５、負圧ポンプ９７及びＥＣＵ５０が、本発明の残留ガス除去手段を構成する一例に相当する。

【0125】

この実施形態によれば、ＥＣＵ５０は、ＥＧＲ弁１８が閉弁されるとき、すなわちＥＧＲカット（ＥＧＲオフ）条件のときにのみ負圧ポンプ９７をオン制御することで駆動し、残留ガス除去通路９５へ負圧を供給するようになっている。従って、この実施形態によれば、ＥＧＲガスが流れ又は流入する圧力平衡室８２にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。また、残留ガス除去通路９５等を介して圧力平衡室８２に負圧が作用し、この負圧により圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを吸引されて圧力平衡室８２から残留ガス除去通路９５等を介して確実に除去することができ、圧力平衡室８２を確実に掃気することができる。このため、負圧ポンプ９７を任意のタイミングで動作させることにより、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを任意のタイミングで除去することができる。

【0126】

＜第８実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第８実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0127】

図１３に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。このガソリンエンジンシステムにおいて、図１のガソリンエンジンシステムと異なるのは、ＡＢＶ４２に残留ガス除去通路４３が設けられていない点である。図１４に、この実施形態のＡＢＶ４２の構成を断面図により示す。このＡＢＶ４２において、図２のＡＢＶ４２と異なるのは、連通路８９、パイプ継手９０及び逆止弁４４が設けられていない点である。

【0128】

この実施形態は、ＡＢＶ４２の制御内容に特徴がある。すなわち、ＡＢＶ４２が閉弁状態から開弁状態へ移行するときには、可動体８５が上向きに移動し、逃し室８８の空気が可動体８５の外周の隙間を介して圧力平衡室８２に移動する。これにより、圧力平衡室８２に残留していたＥＧＲガスは、遮蔽板８４の通気孔８４ｂから吸気バイパス流路４１へ排出される。

【0129】

その後、ＡＢＶ４２が開弁状態から閉弁状態へ移行するときには、可動体８５が下向きに移動し、吸気バイパス流路４１の新たな空気が圧力平衡室８２に流れ込む。さらに、圧力平衡室８２に流れ込んだ空気が、可動体８５の外周の隙間を介して逃し室８８に移動する。これにより、逃し室８８及び圧力平衡室８２に新たな空気が流入する。この結果、逃し室８８及び圧力平衡室８２に残留したＥＧＲガスの濃度が低下する。

【0130】

このようにＡＢＶ４２の開閉を繰り返すことにより、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を低下させることができる。ＥＧＲガスは完全に排除できなくても、その濃度が所定値以下となれば、エンジン１が停止してＡＢＶ４２が冷却されても、ＥＧＲガスから凝縮水が発生することがなく、問題はない。

【0131】

このようにＡＢＶ４２の開閉を繰り返し行えば、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を低減できるのであるが、常に同じ回数の開閉を行っていてはＡＢＶ４２の寿命が短くなるおそれがある。そこで、この実施形態では、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を推定し、その濃度が高いと推定される場合は、ＡＢＶ４２の開閉の繰り返し数を多くし、その濃度が低いと推定される場合は、ＡＢＶ４２の開閉の繰り返し数を少なくしている。

【0132】

図１５に、ＡＢＶ４２の制御内容の一例をフローチャートにより示す。ＥＣＵ５０は、ステップ５００で、ＥＧＲオフ（ＥＧＲカット）であるか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５１０へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５８０へ移行する。

【0133】

ステップ５８０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が非過給域か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ７１０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５９０へ移行する。

【0134】

ステップ７１０では、ＥＣＵ５０は、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣを「０」にリセットする。このフラグＸＡＢＶＯＣは、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２から残留ＥＧＲガスを除去することによって圧力平衡室８２の掃気を完了した場合に「１」にセットされ、その掃気が完了していない場合に「０」にリセットされるようになっている。

【0135】

次に、ステップ７２０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯを「０」にリセットする。このフラグＸＡＢＶＯは、ＡＢＶ４２が開弁した場合に「１」にセットされ、閉弁した場合に「０」にリセットされるようになっている。

【0136】

次に、ステップ７３０で、ＥＣＵ５０は、後述するＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣを「０」にリセットする。そして、ステップ７４０で、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を閉弁制御した後、処理をステップ５００へ戻す。

【0137】

一方、ステップ５９０では、ＥＣＵ５０は、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ７００へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６００へ移行する。

【0138】

ステップ７００では、ＥＣＵ５０は、過給判定フラグＸＰＭＰを「０」にリセットし、その後処理をステップ７２０へ移行する。このフラグＸＰＭＰは、過給が行われているときに「１」にセットされ、過給が行われていないときに「０」にリセットされるようになっている。

【0139】

ステップ６００では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合は、ＥＣＵ５０は処理をステップ６４０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６１０へ移行する。

【0140】

ステップ６１０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を開弁制御する。次に、ステップ６２０で、ＥＣＵ５０は、開弁後に所定時間Ａｓが経過するのを待ってステップ６３０へ移行する。そして、ステップ６３０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ開弁制御フラグＸＡＢＶＯを「１」にセットし、処理をステップ５００へ戻す。

【0141】

一方、ステップ６４０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２を閉弁制御する。次に、ステップ６５０で、ＥＣＵ５０は、閉弁後に所定時間Ｂｓが経過するのを待ってステップ６６０へ移行する。そして、ステップ６６０では、ＥＣＵ５０は、前回までのＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i-1)から所定値βを減算することにより、今回のＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)を算出する。

【0142】

次に、ステップ６７０で、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣが０回以下であるか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６９０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６８０へ移行する。

【0143】

ステップ６９０では、ＥＣＵ５０は、掃気が完了したものとして、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣを「１」にセットし、処理をステップ５００へ戻す。

【0144】

ステップ６８０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ４２が閉弁していることから、ＡＢＶ閉弁制御フラグＸＡＢＶＯを「０」にリセットし、処理をステップ５００へ戻す。

【0145】

一方、ステップ５１０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が過給域であるか否か、すなわち過給が行われているか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５１１へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５２０へ移行する。

【0146】

ステップ５１１では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が過給域でないことから過給判定フラグＸＰＭＰを「０」にリセットした後、処理をステップ５００へ戻す。

【0147】

ステップ５２０では、ＥＣＵ５０は、掃気完了判定フラグＸＡＢＶＯＣを「０」にリセットする。

【0148】

次に、ステップ５３０で、ＥＣＵ５０は、過給判定フラグＸＰＭＰが「０」か否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０はそのまま処理をステップ５００へ戻す。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５４０へ移行する。

【0149】

ステップ５４０では、ＥＣＵ５０は、前回までのＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i-1)に所定値αを加算することにより、今回のＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)を算出する。

【0150】

次に、ステップ５５０で、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)が所定値Ｅより少ないか否かを判断する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５６０へ移行する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ５７０へ移行する。

【0151】

ステップ５６０では、ＥＣＵ５０は、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)から所定値Ｅを減算した後、処理をステップ５７０へ移行する。

【0152】

ステップ５５０又はステップ５６０から移行してステップ５７０では、ＥＣＵ５０は、エンジン１の運転状態が過給域であることから、過給判定フラグＸＰＭＰを「１」にセットし、処理をステップ５００へ戻す。

【0153】

上記の制御によれば、非過給域から過給域へ変わる工程条件の回数に応じて、圧力平衡室８２を掃気するためのＡＢＶ４２の開閉回数を増加させている。従って、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度が高いと推定されるときには、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣを増加させているため、圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度を効率よく低下させることができる。同時にＡＢＶ４２に無駄な開閉動作を行わせないので、ＡＢＶ４２の耐久性を向上させることができる。

【0154】

この実施形態では、ＡＢＶ４２を閉弁状態から開弁状態にして、可動体８５を上向きに移動させるときに、可動体８５をできる限りゆっくりと移動させる必要がある。可動体８５の移動スピードが速いと、逃し室８８内の空気が圧縮されるのみで、可動体８５の外周の隙間から圧力平衡室８２に流れないからである。

【0155】

そこで、コイル６９に与える電力を、可動体８５が動き出せる最小に近い電力量としてコイル６９の吸引力を低くする必要がある。そのためには、電圧制御又は電流制御により電力量を制御すれば良い。

【0156】

＜第９実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第９実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0157】

この実施形態では、ＡＢＶ４２の制御内容の点で第８実施形態と構成が異なる。図１６に、この実施形態におけるＡＢＶ４２の制御内容の一例をフローチャートにより示す。このフローチャートにおいて図１５のフローチャートと異なるのは、ステップ６５０とステップ６６０とステップ６７０との間にステップ８００とステップ８１０が設けられる点である。

【0158】

すなわち、図１６のフローチャートにおいて、ステップ６５０から移行してステップ８００では、エンジン１が運転されているか否かを判断する。この判断結果が肯定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ６６０へ移行する。この判断結果が否定となる場合、ＥＣＵ５０は処理をステップ８１０へ移行する。

【0159】

ステップ８１０では、ＥＣＵ５０は、前回までのＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i-1)から所定値γを減算することにより、今回のＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣ(i)を算出する。その後、ＥＣＵ５０は処理をステップ６７０へ移行する。ここで、所定値γは、ＥＧＲカットとエンジン停止が同時に行われているときにＡＢＶ４２が開閉されると、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスの濃度が低下するため、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣを必要な回数だけ減少させるための値である。ここで、所定値βと所定値γは、「β＞γ」の関係を有する。これは、エンジン１が停止している場合には、ＡＢＶ４２における流入路６３側に新気の流れがないため、ＥＧＲカットとエンジン運転が同時に行われているときのＡＢＶ４２の開閉動作と比較して、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２から除去できる残留ＥＧＲガスの量が少ないためである。そのため、エンジン停止時には、ＡＢＶ掃気回数ＡＢＶＯＣを増加させる必要がある。

【0160】

＜第１０実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第１０実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0161】

前記各実施形態では、過給機７を備えたエンジン１に設けられる低圧ループ式のＥＧＲ装置において、吸気バイパス通路４１に設けられるＡＢＶ４２の圧力平衡室８２を特定部分として、その圧力平衡室８２に残留するＥＧＲガスを除去するための残留ガス除去手段について説明した。これに対し、この実施形態は、従来技術で説明した図２０及び図２１に示す過給機７とブローバイガス還元装置を備えたガソリンエンジンシステムに設けられる低圧ループ式のＥＧＲ装置に関する。この実施形態では、吸気バイパス通路４１に設けられるエゼクタ３７の内部を特定部分として、そのエゼクタ３７の内部に残留するＥＧＲガスを除去するための残留ガス除去手段について説明する。

【0162】

図１７に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態では、図２０に示す構成要素と同一の部材については同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に説明する。図１７に示すエンジンシステムでは、残留ガス除去手段は、エゼクタ３７の内部に残留するＥＧＲガスを流すための残留ガス除去通路９１を含む。残留ガス除去通路９１の一端９１ａがスロットル弁２１より下流の吸気通路３に接続されると共に、その残留ガス除去通路９１の他端９１ｂがエゼクタ３７の近傍の吸気バイパス通路４１に接続される。また、その残留ガス除去通路９１には、同通路９１を流れるガス流量を少量に制限するための絞り９３が設けられる。そして、エゼクタ３７の内部に残留するＥＧＲガスを除去するために、スロットル弁２１より下流の吸気通路３で発生する負圧を残留ガス除去通路９１を介して吸気バイパス通路４１へ作用させるようになっている。

【0163】

従って、この実施形態では、エンジン１の運転時であって過給時には、吸気バイパス通路４１とエゼクタ３７の内部に吸気と共にＥＧＲガスが流れる。その後、エゼクタ３７の内部にＥＧＲガスが残留することがある。ここで、この実施形態によれば、過給機７が動作していないエンジン１の軽負荷運転時には、スロットル弁２１より下流の吸気通路３にて負圧が発生する。この負圧が残留ガス除去通路９１を介して吸気バイパス通路４１に作用することにより、エゼクタ３７の内部に残留するＥＧＲガスが残留ガス除去通路９１を介して吸気通路３へ吸引されて除去される。これと同時に、エゼクタ３７の内部に新気が流入することにより、エゼクタ３７の内部が掃気される。このため、吸気バイパス通路４１に設けられたエゼクタ３７の内部を特定部分として、そこに残留するＥＧＲガスを除去することができる。また、ＥＧＲガスが流れるエゼクタ３７の内部にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。

【0164】

この実施形態では、エゼクタ３７の内部に残留するＥＧＲガスはわずかであり、残留ガス除去通路９１には絞り９３が設けられるので、残留ガス除去通路９１を流れるガス流量は少量に制限される。この結果、ＥＧＲガスを含む吸気（新気）がエゼクタ３７の内部から排出先である吸気通路３へ過剰に排出されることを防止することができ、エンジン１の運転変動を抑えることができる。

【0165】

＜第１１実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第１１実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0166】

図１８に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。低圧ループ式ＥＧＲ装置では、エンジン１の停止後に、閉弁されたＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７にもＥＧＲガスが残留することがある。そこで、この実施形態では、第１０実施形態の構成に加え、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７を特定部分として、そのＥＧＲ通路１７に残留するＥＧＲガスを除去するための残留ガス除去手段を更に備える。この実施形態では、絞り９３より上流の残留ガス除去通路９１が二股に分岐し、その一方の分岐通路９１Ａの他端９１ｂが吸気バイパス通路４１に連通し、その他方の分岐通路９１Ｂの他端９１ｃがＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７に連通する。また、この実施形態では、絞り９３より下流の残留ガス除去通路９１に逆止弁９８が設けられる。この逆止弁９８は、吸気通路３へ向かうガスの流れを許容し、その逆の流れを規制するようになっている。これらの点で、この実施形態は第１０実施形態と構成が異なる。

【0167】

従って、この実施形態によれば、第１０実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、吸気通路３で発生する負圧が残留ガス除去通路９１及びその分岐通路９１Ｂを介してＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７に作用することにより、そのＥＧＲ通路１７に残留するＥＧＲガスが分岐通路９１Ｂ及び残留ガス除去通路９１を介して吸気通路３へ吸引されて除去される。これと同時に、その部分のＥＧＲ通路１７に新気が流入することにより、そのＥＧＲ通路１７の部分が掃気される。このため、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７を特定部分として、そこに残留するＥＧＲガスを除去することができる。また、ＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路１７（ＥＧＲ弁１８より下流の部分）にて残留ＥＧＲガスにより凝縮水が発生することを防止することができる。

【0168】

また、この実施形態では、残留ガス除去通路９１に逆止弁９８が設けられるので、過給機７が動作する過給時に、吸気通路３から残留ガス除去通路９１へ向かうガスの逆流が阻止される。このため、エンジン１の過給時等に特定部分であるＥＧＲ通路１７を気体の逆流から保護することができ、ＥＧＲ通路１７の適正な機能を確保することができる。

【0169】

＜第１２実施形態＞
次に、本発明におけるエンジンの低圧ループ式ＥＧＲ装置を具体化した第１２実施形態につき図面を参照して詳細に説明する。

【0170】

図１９に、この実施形態における低圧ループ式ＥＧＲ装置とブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムを概略構成図により示す。この実施形態では、逆止弁９８と絞り９３との間にて残留ガス除去通路９１が二股に分岐し、その一方の分岐通路９１Ａの他端９１ｂが吸気バイパス通路４１に連通し、その他方の分岐通路９１Ｂの他端９１ｃがＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７に連通する。そして、その分岐通路９１Ｂに絞り９９が設けられる。この実施形態では、これらの点で第１１実施形態と構成が異なる。

【0171】

従って、この実施形態によれば、第１１実施形態の作用効果に加えて次のような作用効果を有する。すなわち、この実施形態では、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７に残留するＥＧＲガスはわずかであり、残留ガス除去通路９１の分岐通路９１Ｂには絞り９９が設けられるので、分岐通路９１Ｂを流れるガスが絞り９９により少量に制限される。このため、残留ＥＧＲガスを含む吸気（新気）が特定部分であるＥＧＲ通路１７から排出先である吸気通路３へ過剰に排出されることを防止することができ、エンジン１の運転変動を抑えることができる。

【0172】

なお、この発明は前記各実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。

【0173】

（１）前記各実施形態では、ＡＢＶ４２の圧力平衡室８２、エゼクタ３７の内部、ＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７をそれぞれ特定部分としてそこに残留するＥＧＲガスを除去するように構成したが、特定部分はこれらに限られるものではなく、ＥＧＲガスが流れ又は流入する部分であればよい。例えば、吸気通路３に設けられるインタークーラ１３の内部も特定部分として想定することができる。

【0174】

（２）前記第４実施形態では、残留ガス除去通路９１に開閉弁としてのＶＳＶ９４を設けて開閉制御するように構成したが、第１０〜第１２の実施形態において残留ガス除去通路９１にＶＳＶを設けて開閉制御してもよい。

【0175】

（３）前記第１１実施形態及び前記第１２実施形態では、ブローバイガス還元装置を含む過給機付きガソリンエンジンシステムにおいて、エゼクタ３７の内部とＥＧＲ弁１８より下流のＥＧＲ通路１７とをそれぞれ特定部分として、そこに残留するＥＧＲガスを除去するように構成したが、ＥＧＲ弁より下流のＥＧＲ通路のみを特定部分としてそこに残留するＥＧＲガスを除去するように構成することもできる。

【産業上の利用可能性】

【0176】

この発明は、例えば、過給機付きのガソリンエンジンやディーゼルエンジンの排気還流装置として利用することができる。

【符号の説明】

【0177】

１ エンジン
３ 吸気通路
３ａ サージタンク
５ 排気通路
７ 過給機
８ コンプレッサ
９ タービン
１０ 回転軸
１４ 電子スロットル装置（吸気量調節弁）
１６ 燃焼室
１７ ＥＧＲ通路（排気還流通路、特定部分）
１７ａ 出口
１７ｂ 入口
１８ ＥＧＲ弁（排気還流弁）
２１ スロットル弁
３７ エゼクタ（特定部分）
３８ 第１ブローバイガス還元通路
４１ 吸気バイパス通路
４１ａ 出口
４２ ＡＢＶ（吸気バイパス弁）
４３ 残留ガス除去通路
４４ 逆止弁
５０ ＥＣＵ（加圧ポンプ制御手段、負圧ポンプ制御手段、開閉弁制御手段）
６２ 弁部材
６５ 弁座
６７ 電磁装置（駆動手段）
８２ 圧力平衡室（特定部分）
８３ 圧力導入通路
８５ 可動体
８９ 連通路
９０ パイプ継手
９１ 残留ガス除去通路
９１Ａ 分岐通路
９１Ｂ 分岐通路
９１ａ 一端
９１ｂ 他端
９１ｃ 他端
９２ 逆止弁
９３ 絞り
９４ ＶＳＶ（開閉弁）
９５ 残留ガス除去通路
９５ａ 一端
９５ｂ 他端
９６ 加圧ポンプ
９７ 負圧ポンプ
９８ 逆止弁
９９ 絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】