特許 6593082 内燃機関の吸排気システム

(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】6593082

(24)【登録日】2019年10月4日

(45)【発行日】2019年10月23日

(54)【発明の名称】内燃機関の吸排気システム

(51)【国際特許分類】

   F02B 37/00 20060101AFI20191010BHJP

   F02B 37/18 20060101ALI20191010BHJP

   F02M 26/15 20160101ALI20191010BHJP

   F02M 26/38 20160101ALI20191010BHJP

   F02M 26/43 20160101ALI20191010BHJP

【ＦＩ】

   F02B37/00 400E

   F02B37/18 E

   F02M26/15

   F02M26/38

   F02M26/43

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2015-199020(P2015-199020)

(22)【出願日】2015年10月7日

(65)【公開番号】特開2017-72051(P2017-72051A)

(43)【公開日】2017年4月13日

【審査請求日】2018年9月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000000170

【氏名又は名称】いすゞ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際特許業務法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(74)【代理人】

【識別番号】100163061

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 祐樹

(72)【発明者】

【氏名】石川 直也

【審査官】 北村 亮

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３６８４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５１００９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５００３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３０３９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０８５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１１／１４５２０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−０２２４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２４１７２３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ０２Ｂ ３７／００

Ｆ０２Ｂ ３７／１８

Ｆ０２Ｍ ２６／１５

Ｆ０２Ｍ ２６／３８

Ｆ０２Ｍ ２６／４３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

排気脈動の干渉が生じない複数の気筒によってそれぞれ構成された第１気筒群及び第２気筒群と、第１スクロール部及び第２スクロール部を有するツインスクロール型のターボチャージャと、前記第２気筒群の排気を前記第２スクロール部に導入する排気通路部と、前記ターボチャージャよりも下流側の排気通路部の途中に配置された排気後処理装置と、を有する内燃機関に適用された吸排気システムにおいて、
前記第１気筒群の中から選択された１つの気筒である特定気筒の排気を前記ターボチャージャをバイパスさせて、該ターボチャージャよりも下流側の排気通路部における前記排気後処理装置よりも上流側の箇所に導入するバイパス通路部と、
前記第１気筒群のうち前記特定気筒以外の気筒の排気を前記第１スクロール部に導入する排気通路部と、
前記バイパス通路部の途中から分岐して前記内燃機関の吸気通路の途中に接続するＥＧＲ通路と、
前記バイパス通路部の排気を制御する排気制御バルブと、を備え、
前記排気制御バルブは、少なくとも、前記内燃機関の冷媒の温度が予め設定された設定値よりも低い場合に、開の状態になることを特徴とする内燃機関の吸排気システム。

【請求項2】

前記ＥＧＲ通路の排気を制御するＥＧＲバルブと、
前記第２気筒群の排気を前記第２スクロール部に導入する前記排気通路部の途中から分岐して前記ターボチャージャよりも下流側の前記排気通路部における前記排気後処理装置よりも上流側の箇所に接続する第２のバイパス通路部と、
前記第２のバイパス通路部の排気を制御する排気制御バルブと、をさらに備え、
前記第２のバイパス通路部の排気を制御する前記排気制御バルブは、前記内燃機関の負荷が予め設定された設定値よりも低い低負荷の場合に開弁し、前記内燃機関の負荷が前記設定値以上である高負荷の場合に閉弁する請求項１記載の内燃機関の吸排気システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、内燃機関の吸排気システムに関し、より詳細には、ツインスクロール型のターボチャージャを有する内燃機関の吸排気システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、内燃機関の吸排気システムとして、第１スクロール部及び第２スクロール部を有するツインスクロール型のターボチャージャを備える内燃機関の吸排気システムが知られている（例えば特許文献１参照）。

【0003】

この内燃機関は、排気行程が隣り合わないことで排気脈動の干渉が生じない第１気筒群（＃１の気筒及び＃４の気筒）と第２気筒群（＃２の気筒及び＃３の気筒）とを有している。そして、この吸排気システムは、第１気筒群から排出された排気を第１排気通路部によって第１スクロール部に導入し、第２気筒群から排出された排気を第２排気通路部によって第２スクロール部に導入している。この構成により、この吸排気システムはターボチャージャに導入される排気脈動の干渉の抑制を図り、以ってポンピングロスを低減して燃費の向上を図っている。

【0004】

また、この吸排気システムにおいて、ＥＧＲ通路は、第１排気通路部及び第２排気通路部の両方の通路途中から分岐して吸気通路の通路途中に接続している。これにより、この吸排気システムは、ターボチャージャに導入される前の第１排気通路部及び第２排気通路部の両方の排気を吸気通路に還流している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１１−２４１７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記吸排気システムでは、ＥＧＲ通路を介して排気の一部を吸気通路に還流させた場合に、ターボチャージャに導入される排気量が減少してしまう。この場合、ターボチャージャの過給効率が悪化してしまい、その結果、ターボチャージャによる燃費向上の実現が困難になってしまう。

【0007】

本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、排気脈動の干渉を抑制しつつ、排気の一部を吸気通路に還流させた場合におけるターボチャージャの過給効率の低下を抑制して燃費の向上を図ることができる内燃機関の吸排気システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の吸排気システムは、排気脈動の干渉が生じない複数の気筒によってそれぞれ構成された第１気筒群及び第２気筒群と、第１スクロール部及び第２スクロール部を有するツインスクロール型のターボチャージャと、前記第２気筒群の排気を前記第２スクロール部に導入する排気通路部と、前記ターボチャージャよりも下流側の排気通路部の途中に配置された排気後処理装置と、を有する内燃機関に適用された吸排気システムにおいて、前記第１気筒群の中から選択された１つの気筒である特定気筒の排気を前記ターボチャージャをバイパスさせて、該ターボチャージャよりも下流側の排気通路部における前記排気後処理装置よりも上流側の箇所に導入するバイパス通路部と、前記第１気筒群のうち前記特定気筒以外の気筒の排気を前記第１スクロール部に導入する排気通路部と、前記バイパス通路部の途中から分岐して前記内燃機関の吸気通路の途中に接続するＥＧＲ通路と、前記バイパス通路部の排気を制御する排気制御バルブと、を備え、前記排気制御バルブは、少なくとも、前記内燃機関の冷媒の温度が予め設定された設定値よりも低い場合に、開の状態になることを特徴とする。

【0009】

本発明に係る内燃機関の吸排気システムによれば、排気脈動の干渉を抑制しつつ、バイパス通路部の排気の一部をＥＧＲ通路によって吸気通路に還流させることができる。それにより、排気脈動の干渉を抑制しつつ、ターボチャージャを通過する排気量の減少を抑制できるので、ターボチャージャの過給効率の低下を抑制して燃費の向上を図ることができる。

【0010】

上記構成は、前記ＥＧＲ通路の排気を制御するＥＧＲバルブと、前記第２気筒群の排気を前記第２スクロール部に導入する前記排気通路部の途中から分岐して前記ターボチャージャよりも下流側の前記排気通路部における前記排気後処理装置よりも上流側の箇所に接続する第２のバイパス通路部と、前記第２のバイパス通路部の排気を制御する排気制御バルブと、をさらに備え、前記第２のバイパス通路部の排気を制御する前記排気制御バルブは、前記内燃機関の負荷が予め設定された設定値よりも低い低負荷の場合に開弁し、前記内燃機関の負荷が前記設定値以上である高負荷の場合に閉弁する構成とすることができる。

【発明の効果】

【0016】

本発明に係る内燃機関の吸排気システムによれば、排気脈動の干渉を抑制しつつ、バイパス通路部の排気の一部をＥＧＲ通路によって吸気通路に還流させることができる。それにより、排気脈動の干渉を抑制しつつ、ターボチャージャを通過する排気量の減少を抑制できるので、ターボチャージャの過給効率の低下を抑制して燃費の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明の実施形態１に係る内燃機関の吸排気システムの模式図である。

【図2】本発明の実施形態２に係る内燃機関の吸排気システムの模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１に係る内燃機関の吸排気システム１（以下、吸排気システム１と略称する）について図面を参照しつつ説明する。

【0019】

図１は実施形態１に係る吸排気システム１の模式図である。吸排気システム１は車両に搭載されている。車両の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例としてバス、トラック等の大型車両を用いる。吸排気システム１は、内燃機関１０と、
吸気（Ａ）が通過する吸気通路２０と、排気（Ｇ）が通過する排気通路３０と、内燃機関１０を制御する制御装置４０とを備えている。内燃機関１０の種類は特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例としてディーゼルエンジンを用いる。

【0020】

内燃機関１０は複数の気筒１１を備えている。気筒１１の個数は複数であれば特に限定されるものではないが、本実施形態においては一例として４個である。具体的には内燃機関１０は、一方向に配列した＃１〜＃４の気筒１１を有している。着火は＃１の気筒１１、＃３の気筒１１、＃４の気筒１１及び＃２の気筒１１の順に行われる。この場合、＃１の気筒１１と＃３の気筒１１は排気行程が隣り合い、＃３の気筒１１と＃４の気筒１１は排気行程が隣り合い、＃４の気筒１１と＃２の気筒１１は排気行程が隣り合う。一方、＃１の気筒１１と＃４の気筒１１は排気行程が隣り合わず、＃２の気筒１１と＃３の気筒１１は排気行程が隣り合わない。そのため、＃１の気筒１１と＃４の気筒１１は排気弁の開弁期間が重ならず、＃２の気筒１１と＃３の気筒１１は排気弁の開弁期間が重ならない。

【0021】

排気行程が隣り合わない＃１の気筒１１と＃４の気筒１１は、これらの気筒１１から排出された排気を合流させても排気脈動の干渉が生じない。同様に、排気行程が隣り合わない＃２の気筒１１と＃３の気筒１１は、これらの気筒１１から排出された排気を合流させても排気脈動の干渉が生じない。本実施形態においては、排気脈動の干渉が生じない＃１の気筒１１及び＃４の気筒１１を第１気筒群と称し、排気脈動の干渉が生じない＃２の気筒１１及び＃３の気筒１１を第２気筒群と称する。

【0022】

なお、他の一例を挙げると、例えば内燃機関１０が＃１〜＃６の合計６つの気筒１１を有する場合、例えば、一方の排気脈動の干渉が生じない第１気筒群として＃１、＃２及び＃３の気筒１１を用いることができ、他方の排気脈動の干渉が生じない第２気筒群として＃４、＃５及び＃６の気筒１１を用いることができる。

【0023】

なお本実施形態において、＃４の気筒１１は、第１気筒群の中から選択された１つの気筒１１である特定気筒に相当する。

【0024】

吸気通路２０の下流側端部はインテークマニホールド２１となっており、このインテークマニホールド２１の下流側端部が分岐して各気筒１１に接続している。排気通路３０の詳細は後述する。

【0025】

制御装置４０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するマイクロコンピュータを備えた電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）であり、内燃機関１０の燃料噴射時期、燃料噴射量等を制御することで内燃機関１０の運転状態を統合的に制御する。また本実施形態に係る制御装置４０は、後述するスロットルバルブ８０及び排気制御バルブ１１０の動作も制御する。

【0026】

また吸排気システム１は、エアクリーナ５０と、ターボチャージャ６０と、ＣＡＣ（Ｃｈａｒｇｅ Ａｉｒ Ｃｏｏｌｅｒ：過給冷却器）７０と、スロットルバルブ８０とを備えている。エアクリーナ５０、ターボチャージャ６０の後述するコンプレッサ６２、ＣＡＣ７０及びスロットルバルブ８０は、上流側から順に吸気通路２０に配置されている。吸気通路２０に吸入された吸気（空気）はエアクリーナ５０を通過することで不純物が除去される。次いで吸気は、コンプレッサ６２によって過給され、ＣＡＣ７０において冷却され、スロットルバルブ８０によって流量が調整されて各気筒１１に流入する。なお、ターボチャージャ６０の詳細は後述する。

【0027】

また吸排気システム１は、排気通路３０の排気の一部を吸気通路２０に還流するＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排気還流）通路９０と、ＥＧ
Ｒ通路９０に配置されてＥＧＲ通路９０の排気を冷却するＥＧＲクーラ９２とを備えている。ＥＧＲ通路９０は、排気通路３０の後述する排気通路部３１ｄの通路途中から分岐して吸気通路２０のスロットルバルブ８０とインテークマニホールド２１との間の部分に接続している。これ以降、ＥＧＲ通路９０を通過する排気をＥＧＲガスと称する。

【0028】

また吸排気システム１は、排気通路３０の排気を浄化するＥＡＴ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ａｆｔｅｒ−Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ：排気後処理装置）１００を備えている。ＥＡＴ１００は、排気通路３０の後述する排気通路部３１ｅの通路途中に配置されている。タービン６１を通過した排気はＥＡＴ１００を通過することで浄化されて外部に排出される。

【0029】

ターボチャージャ６０は、内燃機関１０に吸入される吸気を過給する装置である。ターボチャージャ６０は、タービン６１、コンプレッサ６２、タービン６１とコンプレッサ６２とを連結する連結軸６３、タービン６１を収容するタービンハウジング６４、及びコンプレッサ６２を収容するコンプレッサハウジング６５を有している。タービン６１は排気通路３０に配置されており、排気のエネルギを受けて回転する。タービン６１が回転することで、タービン６１に接続したコンプレッサ６２が回転して吸気通路２０の吸気を過給する。

【0030】

タービンハウジング６４は、タービン６１に供給される排気が通過する２つのスクロール通路として、第１スクロール部６６及び第２スクロール部６７を備えている。すなわち、本実施形態に係るターボチャージャ６０はツインスクロール型のターボチャージャである。

【0031】

なお、本実施形態において、第１スクロール部６６の入口の断面積（ｍｍ^２）は、第２スクロール部６７の入口の断面積よりも小さく設定されている。すなわち、本実施形態に係るターボチャージャ６０は、第１スクロール部６６の入口の断面積と第２スクロール部６７の入口の断面積とが互いに異なるアシンメトリックタイプのツインスクロール型のターボチャージャである。但し、ターボチャージャ６０の構成はこれに限定されるものではなく、例えばターボチャージャ６０は、第１スクロール部６６の入口の断面積が第２スクロール部６７の入口の断面積と同じシンメトリックタイプのツインスクロール型のターボチャージャであってもよい。

【0032】

排気通路３０は、タービンハウジング６４よりも下流側にある排気通路部３１ｅと、タービンハウジング６４よりも上流側にある排気通路部３１ａ〜３１ｄとを備えている。排気通路部３１ａは、＃１の気筒１１とタービン６１の第１スクロール部６６とを連通している。排気通路部３１ｂは、＃２の気筒１１と第２スクロール部６７とを連通している。排気通路部３１ｃは、＃３の気筒１１と第２スクロール部６７とを連通している。なお、排気通路部３１ｂ及び排気通路部３１ｃは、下流側の通路途中で合流して１本の通路となって第２スクロール部６７に接続している。排気通路部３１ｄは、＃４の気筒１１と排気通路部３１ｅの途中とを連通している。

【0033】

すなわち、排気通路部３１ｄは、特定気筒（＃４の気筒１１）の排気をターボチャージャ６０をバイパスさせてターボチャージャ６０よりも下流側の排気通路部３１ｅに導入するバイパス通路部に相当する。排気通路部３１ａは、第１気筒群（＃１及び＃４の気筒１１）のうち特定気筒以外の気筒１１である＃１の気筒１１の排気を第１スクロール部６６に導入する排気通路部に相当する。排気通路部３１ｂ及び排気通路部３１ｃは、第２気筒群（＃２及び＃３の気筒１１）の排気を第２スクロール部６７に導入する排気通路部に相当する。そして、ＥＧＲ通路９０は、バイパス通路部（排気通路部３１ｄ）の途中から分岐して吸気通路２０の途中に接続している。

【0034】

また、吸排気システム１は、排気通路部３１ｄに排気制御バルブ１１０を備えている。具体的には本実施形態に係る排気制御バルブ１１０は、排気通路部３１ｄのＥＧＲ通路９０の接続箇所（Ｃ点）よりも下流側の部分に配置されている。

【0035】

排気制御バルブ１１０は、制御装置４０の指示を受けて、内燃機関１０の負荷に基づいて、排気通路部３１ｄの排気の流量を制御する。本実施形態においては、この負荷の一例として、新気量（空気量）を用いる。すなわち、本実施形態に係る排気制御バルブ１１０は、内燃機関１０の新気量に基づいて排気制御バルブ１１０の開度を調整することで、排気通路部３１ｄの排気の流量を制御する。排気制御バルブ１１０が排気通路部３１ｄの排気の流量を制御することで、排気通路部３１ｄの排気圧も制御される。その結果、ＥＧＲ通路９０を通過して吸気通路２０に還流するＥＧＲガスの流量も制御される。すなわち、本実施形態に係る排気制御バルブ１１０は、排気通路部３１ｄの排気の流量を制御することで、ＥＧＲ通路９０を通過するＥＧＲガスの流量も制御している。

【0036】

なお、上述した新気量に基づく排気制御バルブ１１０の具体的な制御内容は、例えば、周知のＥＧＲシステムに用いられているＥＧＲバルブの空気量制御（例えばＭＡＦ制御）を適用することができるので、この制御内容の詳細な説明は省略する。また、排気制御バルブ１１０の具体的な種類は、排気を制御可能なバルブであれば特に限定されるものではなく、周知の流量制御バルブ等を用いることができる。

【0037】

さらに、本実施形態に係る排気制御バルブ１１０は、内燃機関１０の始動時の場合のように、内燃機関１０の温度が予め設定された設定値よりも低い低温の場合には、開の状態に制御される。具体的には本実施形態においては、この内燃機関１０の温度として、内燃機関１０の冷媒の温度を用いる。制御装置４０は、冷媒の温度を検出する温度センサの検出結果に基づいて冷媒の温度を取得し、取得された冷媒の温度が設定値よりも低い場合に、排気制御バルブ１１０を開に制御する。このように排気制御バルブ１１０が制御されることにより、内燃機関１０が低温の場合において、＃４の気筒１１から排出された排気はタービン６１を経由せずにＥＡＴ１００に直接導入される。

【0038】

なお、低温時に排気制御バルブ１１０を開にする上記制御は、前述した新気量に基づく排気制御バルブ１１０の制御よりも優先的に実行される。

【0039】

以上説明した本実施形態に係る吸排気システム１によれば、排気脈動の干渉を抑制しつつ、排気通路部３１ｄ（バイパス通路部）の排気の一部をＥＧＲ通路９０によって吸気通路２０に還流させることができる。それにより、排気脈動の干渉を抑制しつつターボチャージャ６０を通過する排気量の減少を抑制することができる。その結果、排気脈動の干渉を抑制しつつ、排気を吸気通路２０に還流させた場合におけるターボチャージャ６０の過給効率の低下を抑制して燃費の向上を図ることができる。

【0040】

また、吸排気システム１によれば、排気制御バルブ１１０によって排気通路部３１ｄの排気を制御することで、排気通路部３１ｄから吸気通路２０に還流する排気（ＥＧＲガス）を制御することができる。それにより、内燃機関１０の燃費を効果的に向上させることができる。

【0041】

また、吸排気システム１によれば、内燃機関１０の温度が低温の場合に排気制御バルブ１１０が開の状態に制御されるので、内燃機関１０の温度が低温の場合に、＃４の気筒１１から排出された排気をタービン６１を経由せずにＥＡＴ１００に直接導入することができる。それにより、ＥＡＴ１００に導入される排気の温度がタービン６１を経由することによって低下することを抑制できるので、ＥＡＴ１００の昇温時間を短縮させることができ、ＥＡＴ１００による排気処理の効率を高めることができる。

【0042】

なお、ＥＧＲガスの吸気通路２０への還流を促進させるためだけであれば、例えばタービン６１よりも上流側の排気通路部にオリフィス等の絞りを配置する等の手法で、タービン６１の上流側の排気通路部の排気圧を上昇させることによっても、ＥＧＲガスの吸気通路２０への還流を促進させることは可能と考えられる。しかしながら、この手法の場合、気筒１１の排気圧が必要以上に上昇してしまい、その結果、ポンピングロスが増加し、燃費が悪化してしまう。これに対して本実施形態に係る吸排気システム１によれば、このようにオリフィス等の絞りをタービン６１の上流側の排気通路部に配置する必要がないので、ポンピングロスの低減を図り、燃費の向上を図ることができる。

【0043】

なお、本実施形態において、特定気筒の一例として＃４の気筒１１を用いたが、この構成に限定されるものではない。例えば特定気筒として、第１気筒群のうちの＃４の気筒１１以外の気筒１１（本実施形態では＃１の気筒１１）を用いることもできる。この場合、排気通路部３１ｄの上流側端部が＃１の気筒１１に接続し、排気通路部３１ａの上流側端部が＃４の気筒１１に接続すればよい。あるいは特定気筒として、第２気筒群を構成する複数の気筒１１から選択された１つの気筒（本実施形態では＃２の気筒１１または＃３の気筒１１）を用いることもできる。なお、これは後述する実施形態２においても同様である。

【0044】

（実施形態２）
図２は本発明の実施形態２に係る吸排気システム１ａの模式図である。吸排気システム１ａは、ＥＧＲバルブ９１、排気通路部３１ｆ及び排気制御バルブ１２０をさらに備えている点において、図１に示す吸排気システム１と異なっている。

【0045】

ＥＧＲバルブ９１は、ＥＧＲ通路９０に配置されている。ＥＧＲバルブ９１は、内燃機関１０の負荷に基づいてＥＧＲ通路９０の排気（ＥＧＲガス）を制御する。本実施形態においては、この負荷の一例として、新気量を用いる。なお、ＥＧＲバルブ９１の構成は周知の内燃機関のＥＧＲバルブを適用でき、ＥＧＲバルブ９１の制御も周知のＥＧＲバルブの制御（例えば前述した空気量制御等）を適用できるため、これらに関する詳細な説明は省略する。

【0046】

排気通路部３１ｆは、排気通路部３１ｂ及び排気通路部３１ｃの合流した部分の途中から分岐してターボチャージャ６０よりも下流側の排気通路部３１ｅの途中に接続している。すなわち、排気通路部３１ｆは、第２気筒群（＃２及び＃３の気筒１１）の排気を第２スクロール部６７に導入する排気通路部（排気通路部３１ｂ，３１ｃ）の途中から分岐してターボチャージャ６０よりも下流側の排気通路部３１ｅの途中に接続する第２のバイパス通路部に相当する。なお、具体的には本実施形態に係る排気通路部３１ｆの下流側端部は、排気通路部３１ｅのタービンハウジング６４とＥＡＴ１００との間の部分に接続している。

【0047】

排気制御バルブ１２０は排気通路部３１ｆに配置されている。排気制御バルブ１２０は、制御装置４０の指示を受けて、内燃機関１０の負荷（本実施形態においては一例として新気量）に基づいて排気通路部３１ｆの排気の流量を制御する。この制御の一例を挙げると、例えば排気制御バルブ１２０は、制御装置４０の指示を受けて、内燃機関１０の負荷が予め設定された設定値よりも低い低負荷の場合に開弁し、内燃機関１０の負荷が設定値以上である高負荷の場合に閉弁する。このように低負荷の場合に排気制御バルブ１２０が開弁することで、低負荷の場合において、第２気筒群の排気をターボチャージャ６０をバイパスさせてＥＡＴ１００に導入することができる。

【0048】

また、本実施形態において、内燃機関１０へのＥＧＲガスの導入を停止させる場合には
、制御装置４０はＥＧＲバルブ９１を閉弁させる（なお、この場合、排気制御バルブ１１０は開弁していてもよく、閉弁していてもよい）。このように、ＥＧＲバルブ９１が閉弁することで、吸気通路２０に還流するＥＧＲガスを確実にゼロにすることができる。また、吸気通路２０の吸気がＥＧＲ通路９０を逆流して排気通路部３１ｄに流入することも確実に抑制することができる。

【0049】

なお、排気制御バルブ１２０の具体的な種類は、特に限定されるものではなく、周知のウエストゲートバルブ等を用いることができる。

【0050】

以上説明した本実施形態に係る吸排気システム１ａによれば、実施形態１の作用効果に加えて次の作用効果を奏することができる。具体的には吸排気システム１ａによれば、排気制御バルブ１１０を備えるとともにＥＧＲバルブ９１を備えているので、排気制御バルブ１１０とＥＧＲバルブ９１の両方によって吸気通路２０に還流する排気を制御することができる。これにより、吸気通路２０に還流する排気を精度よく制御することができる。

【0051】

また、前述したように、内燃機関１０へのＥＧＲガスの導入を停止させる場合にＥＧＲバルブ９１が閉弁するので、吸気通路２０に還流するＥＧＲガスの量を確実にゼロにすることができるとともに、吸気通路２０の吸気がＥＧＲ通路９０を逆流して排気通路部３１ｄに流入することも確実に抑制することができる。

【0052】

また、排気制御バルブ１２０によってターボチャージャ６０に導入される排気量を制御することができる。これにより、ターボチャージャ６０の過給圧を調整することができる。

【0053】

ここで、仮に、内燃機関１０が低負荷の場合において、ＥＡＴ１００に導入前の排気がターボチャージャ６０を通過した場合、ターボチャージャ６０を通過することで排気の温度が低下し、この温度が低下した排気がＥＡＴ１００に導入される。この場合、ＥＡＴ１００の昇温時間が長くなってしまい、ＥＡＴ１００による排気処理効率が悪化してしまう。これに対して、本実施形態によれば、前述したように、内燃機関１０が低負荷の場合に排気制御バルブ１２０が開弁することで、第２気筒群の排気をターボチャージャ６０をバイパスさせてＥＡＴ１００に導入することができる。これにより、ＥＡＴ１００の昇温時間を短縮させることができ、ＥＡＴ１００による排気処理効率を向上できる。

【0054】

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はかか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。

【符号の説明】

【0055】

１，１ａ 内燃機関の吸排気システム
１０ 内燃機関
１１ 気筒
３１ａ，３１ｅ 排気通路部
３１ｄ 排気通路部（バイパス通路部）
３１ｆ 排気通路部（第２のバイパス通路部）
９０ ＥＧＲ通路
９１ ＥＧＲバルブ
１１０ 排気制御バルブ
１２０ 排気制御バルブ

【図1】

【図2】