带增压器的发动机的制作方法

这里公开的技术涉及一种带增压器的发动机。

背景技术：

已知有包括涡轮增压器的带增压器的发动机，该涡轮增压器具有配设于排气通路的涡轮和配设于进气通路的压缩机。

另外，例如在专利文献1中，公开了一种除了涡轮增压器之外在进气通路中还设置有电动式增压器的带增压器的柴油发动机。

专利文献1：日本公开专利公报特开2010-180710号公报

技术实现要素：

-发明要解决的技术问题-

在柴油发动机中，为了降低燃烧速度及燃烧温度而抑制rawnox的生成，使尾气的一部分回流到进气通路。专利文献1所记载的柴油发动机包括高压egr系统和低压egr系统。高压egr系统具有将比涡轮增压器的涡轮靠上游的排气通路与比涡轮增压器的压缩机靠下游的进气通路连通的高压egr通路。低压egr系统具有将比涡轮增压器的涡轮靠下游的排气通路与比涡轮增压器的压缩机靠上游的进气通路连通的低压egr通路、以及将在低压egr通路中流动的尾气冷却的egr冷却器。当发动机在部分负荷区域中以稳定状态运转时，分别通过低压egr系统及高压egr系统使egr气体回流到进气通路，并且，通过涡轮增压器的增压压力，向气筒内导入与燃料量相应的量的新鲜空气。由此，能够分别适当地调整混合气体的当量比及燃烧室内的温度，抑制rawnox的生成及煤烟(煤)的产生。

然而，当车辆的驾驶员在部分负荷区域踩下油门踏板而进行了加速请求时，需要对应于燃料量的增加而增加向气筒内导入的新鲜空气量，并且，也需要增加egr气体量。然而，与高压egr系统相比，低压egr系统的egr气体的供给路径长度较长，因此，在车辆的加速初期时，会产生egr气体的供给延迟。因此，在车辆加速时，使基于高压egr系统的egr气体回流到进气通路，以便弥补低压egr系统的响应延迟。但是，高压egr系统的egr气体的温度比低压egr系统的egr气体的温度高，因此，气筒内的温度会变高，存在由于燃烧速度及燃烧温度变高而生成rawnox这样的问题。

另外，在加速后期，能够使基于低压egr系统的egr气体回流到进气通路，因此，通过减少高压egr系统的egr气体，能够抑制rawnox的生成。另一方面，在加速初期时通过高压egr系统而使egr气体回流，排气能量相应地下降，因此，涡轮增压器的增压压力难以上升，难以确保与伴随加速请求而增加的燃料量相称的新鲜空气量。其结果是，加速后期导致煤烟的产生。

这里公开的技术防止加速时的排放性能的下降。

-用以解决技术问题的技术方案-

这里公开的技术的特征在于，在带增压器的发动机中，至少在车辆加速时，利用电动式增压器，主动地调整混合气体的当量比。

具体而言，这里公开的带增压器的发动机包括：发动机主体，其搭载于车辆；进气通路及排气通路，上述进气通路及上述排气通路与上述发动机主体连接；电动式增压器，其设置于上述进气通路，并且，通过电动马达进行增压；涡轮增压器，其具有配设于上述排气通路的涡轮和配设在上述进气通路中的比上述电动式增压器靠上游的压缩机，并且，上述涡轮增压器利用排气能量进行增压；egr通路，其将比上述涡轮靠下游的上述排气通路与比上述压缩机靠上游的上述进气通路连通，使尾气的一部分回流到上述进气通路；燃料供给部，其向上述发动机主体的气筒内供给燃料；以及控制部，其在接受加速请求信号而通过上述燃料供给部增加燃料的供给量的上述车辆的加速时，打开上述egr通路，并且，以上述电动式增压器的增压压力上升的方式向上述电动式增压器输出控制信号。

根据该结构，在接受加速请求信号而增加燃料的供给量的车辆的加速时，电动式增压器以使增压压力上升的方式动作。这里，电动式增压器也可以通过从停止的状态进行驱动而使增压压力上升，还可以在正在进行驱动的状态下使增压压力上升。通过增压压力的上升，能够迅速地增加向气筒内导入的新鲜空气。能够使气筒内的混合气体的当量比变低而抑制煤烟的产生。

另外，在上述的结构中，在使电动式增压器的增压压力上升时，打开在进气通路中与比电动式增压器靠上游的位置连接的egr通路。伴随着电动式增压器的工作，经由egr通路向进气通路吸出egr气体，因此，在车辆加速时，新鲜空气量增加，同时，也能够增加向气筒内导入的egr气体量。由于egr通路在排气通路中与比涡轮增压器的涡轮靠下游的位置连接，因此，egr气体的温度比较低。因此，能够防止筒内温度变得过高，并且能够通过增加egr气体量而增大气筒内的气体的比热。能够将燃烧速度及燃烧温度抑制得较低，从而抑制rawnox的生成。

因此，能够防止加速时的排放性能的下降。

也可以是：上述带增压器的发动机包括第二egr通路，上述第二egr通路将比上述涡轮靠上游的上述排气通路与比上述电动式增压器靠下游的上述进气通路连通，使尾气的一部分回流到上述进气通路，在上述车辆的至少加速初期时，上述控制部使经由上述第二egr通路的尾气的回流量比经由上述egr通路的尾气的回流量少。

第二egr通路在排气通路中与比涡轮增压器的涡轮靠上游的位置连接，因此，经由第二egr通路而回流的egr气体的温度比经由所述egr通路而回流的egr气体的温度高。在车辆的至少加速初期时，相对地减少经由第二egr通路向气筒内导入的egr气体量。也包括使经由第二egr通路向气筒内导入的egr气体量成为零。通过减少经由第二egr通路的egr气体量，来防止筒内温度变得过高，有利于防止rawnox的生成。

也可以是：在上述车辆的加速时，上述控制部使上述电动式增压器以部分状态工作。这里，“使电动式增压器以部分状态工作”也可以意味着：电动式增压器以使电动马达的转矩达到比最高转矩低的转矩的方式工作，和/或电动式增压器以压缩机叶轮的转速达到比极限转速低的转速的方式工作。若使电动式增压器以部分状态工作，则电动马达的消耗电力变低，并且，压缩机叶轮的效率变高。而且，在包括涡轮增压器和电动式增压器双方的带增压器的发动机中，通过使电动式增压器辅助性地工作，能够减少电力消耗。

也可以是：上述控制部从接受上述加速请求信号之前开始使上述电动式增压器以部分状态工作。

通常，在使电动式增压器从停止状态工作时需要较大的电力。因此，与在不存在加速请求时停止电动式增压器、并且在接受到加速请求信号时驱动电动式增压器的情况相比，若无论有无加速请求都使电动式增压器以部分状态工作，则能够抑制通过电动式增压器使增压压力上升时的电力消耗。

也可以是：上述发动机主体是几何压缩比为16以下的柴油发动机。几何压缩比为16以下的柴油发动机的压缩端温度容易降低。如上所述，在车辆加速时，若通过使电动式增压器的增压压力上升，来增加气筒内的新鲜空气量的比例，则气筒内的气体的比热比上升，即便压缩开始前的气筒内的温度较低，压缩端温度也会变高。因此，在低压缩比的柴油发动机中，所述结构的带增压器的发动机在确保混合气体的点火性的方面是有利的。

-发明的效果-

如以上的说明，这里公开的技术能够防止加速时的排放性能的下降。

附图说明

图1是示出带增压器的发动机的概要图。

图2是示出带增压器的发动机的气筒内部的剖视图。

图3是示出带增压器的发动机的控制系统的框图。

图4是示出电动式增压器的工作方式的图。

图5中的上图是示出电动式增压器的压缩机的特性的性能曲线图表，图5中的下图是示出电动式增压器的电动马达的特性的图。

图6是柴油发动机的φ-t分布图。

图7是示例出在不存在电动式增压器时和存在电动式增压器时车辆的加速初期时的气筒内的气体组成的不同的图。

图8是示出预混燃烧控制时的燃料的喷射方式的一例和与其相伴的热产生率的历史的一例的概要图。

图9是示出延迟控制的燃料的喷射方式的一例和与其相伴的热产生率的历史的一例的概要图。

图10是示出由pcm进行的发动机控制的处理动作的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对带增压器的发动机的实施方式详细进行说明。图1示出实施方式的发动机1。该发动机1是发动机主体10搭载于车辆且被供给以轻油为主成分的燃料的柴油发动机，其具有设置有多个气筒30a(在图2中仅图示有一个)的气缸体30、配设在该气缸体30上的气缸盖31、以及配设在气缸体30的下侧且贮存有润滑油的油盘39。活塞32(参照图2)以能够进行往复滑动的方式分别嵌插于该发动机1的各气筒30a内，通过该活塞32、气缸体30以及气缸盖31来划分出燃烧室33(参照图2)。如图2中放大所示，在活塞32的顶面上形成有如柴油发动机中的凹形空腔那样的空腔32a。在活塞32位于压缩上止点附近时，空腔32a与后述的喷射器38相对。另外，活塞32在气缸体30内经由连杆而与曲轴连结。需要说明的是，燃烧室33的形状不限于图示的形状。例如能够适当变更空腔32a的形状、活塞32的顶面形状及燃烧室33的顶棚部的形状等。

如图2所示，在气缸盖31上，每个气筒30a上形成有进气口34及排气口35，并且在这些进气口34及排气口35分别配设有将燃烧室33侧的开口打开、关闭的进气阀36及排气阀37。

各进气阀36由进气侧凸轮40打开、关闭，各排气阀37由排气侧凸轮41打开、关闭。进气侧凸轮40及排气侧凸轮41与上述曲轴的旋转连动地分别被驱动而旋转。设置有用于调整进气阀36及排气阀37各自的开闭定时、开闭期间的例如液压工作式的阀可变机构，对此省略图示。

在气缸盖31上，在每个气筒30a还安装有向气筒30a内直接喷射燃料的喷射器(即，燃料供给部)38。如图2所示，喷射器38配设为其喷口从燃烧室33的顶棚面的中央部分起位于该燃烧室33内。喷射器38在根据发动机1的运转状态而设定的喷射定时，向燃烧室33内直接喷射与发动机1的运转状态相应的量的燃料。

如图1所示，在发动机主体10的一侧面，以与各气筒30a的进气口34连通的方式连接有进气通路50。另一方面，在发动机主体10的另一侧面，连接有将来自各气筒30a的已燃气体(即，尾气)排出的排气通路60。在进气通路50及排气通路60设置有对进气进行增压的涡轮增压器56，对此的详细情况后述。

在进气通路50的上游端部，配设有过滤吸入空气的空气净化器54。另一方面，在进气通路50中的下游侧附近配设有缓冲罐51。比该缓冲罐51靠下游侧的进气通路50成为向每个气筒30a分支的独立进气通路，这些各独立进气通路的下游端与各气筒30a的进气口34分别连接。

在进气通路50中的空气净化器54与缓冲罐51之间，从上游侧朝向下游侧依次配设有涡轮增压器56的压缩机56a、电动式增压器18、节流阀55、以及作为热交换器的水冷式的中间冷却器57。节流阀55基本上成为全开状态，但在发动机1停止时，为了不产生冲击而成为全闭状态。中间冷却器57例如设置在进气歧管内。

在进气通路50中，设置有绕过电动式增压器18的进气侧旁通通路53。进气侧旁通通路53的上游端连接在进气通路50中的压缩机56a与电动式增压器18之间，另一方面，其下游端连接在进气通路50中的电动式增压器18与节流阀55之间。在进气侧旁通通路53中，配设有用于调整向进气侧旁通通路53流动的空气量的进气侧旁通阀58。通过调整该进气侧旁通阀58的开度，能够阶段地或连续地变更由电动式增压器18增压的进气量和通过进气侧旁通通路53的进气量的比例。

电动式增压器18由设置在进气通路50内的压缩机叶轮18a和驱动该压缩机叶轮18a的电动马达18b构成。通过驱动电动马达18b，从而驱动压缩机叶轮18a使其旋转，来对进气进行增压。即，电动式增压器18是不利用排气能量的增压器。电动式增压器18的增压压力能力(即，电动式增压器18的增压压力)通过变更电动马达18b的驱动力而被变更。电动式增压器18在发动机1的工作中以部分状态工作，对此的详细情况后述。

通过在搭载于上述车辆的蓄电池19中蓄积的电力驱动电动马达18b。电动马达18b的驱动力的大小根据向该电动马达18b供给的电力的大小而变更。在蓄电池19中例如蓄积有通过搭载于车辆的交流发电机(省略图示)而发电的电力。蓄电池19例如也可以为48v蓄电池。电动马达18b也可以被供给48v电流而驱动。

上述中间冷却器57是水冷式冷却器，经由供给路径91及返回路径92而与散热器90连接。在供给路径91中连接有水泵93。由水泵93喷出到供给路径91的作为制冷剂的冷却水通过供给路径91、中间冷却器57、返回路径92及散热器90再次返回到水泵93，再次被喷出到供给路径91而向中间冷却器57供给。然后，在冷却水通过中间冷却器57时，在该冷却水与进气之间进行热交换，将进气冷却。温度在中间冷却器57中上升了的冷却水在散热器90中例如与大气进行热交换而被冷却。

上述排气通路60的上游侧的部分由排气歧管构成，该排气歧管具有向每个气筒30a分岐且与排气口35的外侧端连接的独立排气通路、以及上述各独立排气通路所汇集的汇集部。

在该排气通路60中的比上述排气歧管靠下游侧的部分，从上游侧依次配设有涡轮增压器56的涡轮56b、氧化催化剂61、柴油颗粒过滤器62(以下称为dpf62)、以及排气开关阀64。

涡轮增压器56接受尾气的能量(即，排气能量)，被驱动而旋转。具体而言，若涡轮增压器56的涡轮56b接受排气能量被驱动而旋转，则经由连结轴56c驱动压缩机56a使其旋转，从而对进气进行增压。在排气通路60中，设置有用于绕过涡轮增压器56的排气侧旁通通路63。在该排气侧旁通通路63中，配设有用于调整向该排气侧旁通通路63流动的尾气的流量的废气旁通阀65。涡轮增压器56收容在涡轮壳体(省略图示)内。

涡轮增压器56也可以是在涡轮壳体内配设有可动叶片的可变容量式的涡轮增压器。只要能够通过调整可动叶片的开度而使尾气实质上绕过涡轮56b流动，则也能够省略排气侧旁通通路63及废气旁通阀65。

氧化催化剂61用于促进将尾气中的co及hc氧化而生成co2及h2o的反应。另外，dpf62用于捕获发动机1的尾气中所含的煤烟等微粒。

排气开关阀64是通过调整其开度而能够调整排气通路60内的排气压力的阀。例如，在利用后述的低压egr通路70使在排气通路60中流动的尾气的一部分回流到进气通路50时，有时为了提高排气通路60内的排气压力而利用该排气开关阀64。

该发动机1不包括用于净化nox的催化剂。但是，这里公开的技术不排除应用于包括用于净化nox的催化剂的发动机。

在本实施方式中，设置有与进气通路50及排气通路60连接且能够将在排气通路60中流动的尾气的一部分回流到进气通路50的高压egr通路80及低压egr通路70。

高压egr通路80连接在进气通路50中的中间冷却器57与缓冲罐51之间的部分(即，比电动式增压器18靠下游侧的部分)、以及排气通路60中的上述排气歧管与涡轮增压器56的涡轮56b之间的部分(即，比涡轮增压器56的涡轮56b靠上游侧的部分)。在高压egr通路80内设置有电磁式的高压egr阀82，该电磁式的高压egr阀82调整通过该高压egr通路80而回流到进气通路50的尾气(以下称为高压egr气体)的流量。该高压egr阀82构成为通过调整其开度而调整高压egr气体的流量。高压egr通路80对应于“第二egr通路”。以下，将包括高压egr通路80的系统称为高压egr系统8。

另一方面，低压egr通路70连接在进气通路50中的空气净化器54与涡轮增压器56的压缩机56a之间的部分(即，比涡轮增压器56的压缩机56a靠上游侧的部分)、以及排气通路60中的dpf62与排气开关阀64之间的部分(即，比涡轮增压器56的涡轮56b靠下游侧的部分)。在低压egr通路70中，设置有将通过该低压egr通路70而回流到进气通路50的尾气(以下称为低压egr气体)冷却的egr冷却器71、以及调整低压egr气体的流量的电磁式的低压egr阀72。与高压egr阀82同样，该低压egr阀72构成为：通过调整其开度而调整低压egr气体的流量。低压egr通路70对应于“egr通路”。以下，将包括低压egr通路70的系统称为低压egr系统7。

如图3所示，如上述那样构成的发动机1由动力传动系统控制模块(以下称为pcm)100控制。pcm100由微处理器构成，该微处理器具有cpu101、存储器102、计时器(countertimer)组103、接口104及将这些连接的总线105。pcm100是控制部的一例。向pcm100输入来自如下传感器的检测信号，上述传感器是：检测发动机冷却水的温度的水温传感器sw1、检测增压压力的增压压力传感器sw2、检测吸入空气温度的进气温度传感器sw3、检测排气温度的排气温度传感器sw4、检测上述曲轴的旋转角的曲轴角度传感器sw5、检测与车辆的油门踏板(省略图示)的操作量对应的油门开度的油门开度传感器sw6、检测车辆的车速的车速传感器sw7、以及检测涡轮增压器56的涡轮56b的转速的涡轮转速传感器sw8。

pcm100根据曲轴角度传感器sw5的检测结果来计算发动机1的发动机转速，根据油门开度传感器sw6的检测结果来计算发动机负荷。另外，pcm100在水温传感器sw1的检测温度低于规定温度tc时，判断为气筒30a内的温度低，发动机1处于冷机状态，基于由油门开度传感器sw4检测到的油门开度，判定有无车辆的驾驶员的加速请求。

pcm100基于所输入的检测信号，向喷射器38、电动马达18b、各种阀55、58、64、65、72、82的致动器输出控制信号。pcm100还向进气阀36及排气阀37的阀可变机构输出控制信号。

上述发动机1以其几何压缩比成为12以上且16以下的比较低的压缩比的方式构成，由此，实现排放性能的提高及燃烧效率的提高。在该发动机1中，通过基于涡轮增压器56及电动式增压器18的对新鲜空气量的调整和对低压egr气体及高压egr气体的调整，来弥补几何压缩比的低压缩比化。

(电动式增压器的控制的概要)

接着，对由pcm100进行的电动式增压器18的控制进行说明。图4示出电动式增压器18的控制方式。pcm100基本上在发动机主体10的运转中使电动式增压器18始终旋转，但基于由水温传感器sw1检测的发动机冷却水的温度和由曲轴角度传感器sw5检测的发动机1的旋转速度，来控制电动式增压器18的转速(即增压压力)。具体而言，控制为：在低水温或发动机低速的区域，转速最高，之后，随着水温变高或发动机的旋转速度变高，使转速减小。

另外，在本实施方式中，在如水温达到80℃以上或通过发动机转速超过r1而使涡轮增压器56的压缩机56a的压力比达到1.2以上这样的发动机转速的区域，将电动式增压器18设为怠速旋转状态，并且，使进气侧旁通阀58全开，实质上不进行基于该电动式增压器18的增压。这样一来，在水温达到80℃以上或上述压力比达到1.2以上的发动机旋转的区域，能够在不停止电动式增压器18的旋转的情况下，仅通过涡轮增压器56进行增压。

如上所述，通过使电动式增压器18始终旋转，如后所述，相比于进行如在通过电动式增压器18使增压压力上升时使电动式增压器18暂时停止且在需要的情况下使电动式增压器18工作这样的工作-停止的控制，能够使电动式增压器18(严格来说是用于使电动式增压器18工作的电动马达18b)更有效地工作。

图5示出表示电动式增压器18的特性的性能曲线。图5中的上图是示出电动式增压器18的压缩机叶轮18a的特性的性能曲线图表，纵轴是电动式增压器18的压力比(即，上游侧的压力相对于下游侧的压力之比)，横轴是喷出流量。在图5中的上图中，曲线ll表示旋转极限线，直线sl表示喘振线，直线cl表示记号线(chalkline)。由这些线围成的区域是电动式增压器18的可运转区域。越是位于该区域的中央侧，电动式增压器18的运转效率越高。

电动式增压器18以辅助涡轮增压器56并且调整向气筒30a内导入的新鲜空气量为目的而使用，因此，在如图5中的上图中的网格所示那样的远离旋转极限线的区域内，根据发动机冷却水的水温和发动机转速，以适当的转速工作。即，电动式增压器18在大幅度远离极限转速的部分状态下运转。

图5中的下图示例出电动式增压器18的电动马达18b的特性，纵轴是电动马达18b的转矩，横轴是电动马达18b的转速。图5中的下图的单点划线表示成为等功率的线，越靠图的右上侧，消耗电力越高，越靠图的左下侧，消耗电力越低。电动式增压器18在图5中的上图中的以网格所示的区域内工作，此时电动马达18b在图5中的下图中的以网格所示的区域内工作。电动马达18b的消耗电力比较低，且电动马达18b的效率比较高。也可以将电动马达18b以比最高转矩低的转矩工作的状态称为以电动式增压器18的部分状态运转。如上所述，虽然电动式增压器18在发动机主体10的运转中始终旋转，但是通过使电动式增压器18以部分状态运转，能够减少消耗电力。

需要说明的是，在图4所示的怠速旋转区域，也可以使电动式增压器18停止。

(发动机的燃烧控制)

在由上述pcm100进行的发动机1的基本控制中，主要基于油门开度来决定请求驱动力，以实现与请求驱动力对应的燃烧状态的方式，调整向气筒30a内导入的新鲜空气量、高压egr气体量及低压egr气体量，并且通过喷射器38的工作控制来实现燃料的喷射量、喷射时期等。

图6示例出发动机1的φ-t分布图。φ-t分布图是在由燃烧温度(t)和混合气体的当量比(φ)构成的平面中示出作为未燃成分的co/hc、煤烟及nox所产生的区域的分布图。若燃烧温度高，则进入nox的区域，并且，若当量比高，则进入煤烟的区域。另外，若燃烧温度过低，则进入co/hc的区域。发动机1通过调整新鲜空气量、高压egr气体量及低压egr气体量，并且调整燃料的喷射量、喷射时期等，从而实现如不进入φ-t分布图中的、co/hc、煤烟及nox所产生的区域这样的燃烧。

具体而言，发动机1在部分负荷运转(即，除了全开负荷之外的负荷下的运转)时，通过涡轮增压器56的增压压力，向气筒30a内导入与燃料供给量对应的量的新鲜空气，由此，调整为避免混合气体的当量比变得过高，并且，通过向气筒30a内导入egr气体，避免燃烧速度及燃烧温度变得过高，来抑制rawnox的产生。在发动机1处于热机状态时，向气筒30a内导入的egr气体主要是低温的低压egr气体，也可以根据需要而向气筒30a内导入高温的高压egr气体。

另外，为了抑制rawnox的生成，如图8所示例，发动机1在部分负荷运转时，执行在压缩上止点(tdc)之前至少进行一次燃料喷射的前级喷射、以及在该前级喷射之后燃料喷射量比该前级喷射多的主喷射。在图8的喷射例中，在压缩上止点(tdc)前的压缩行程中，执行两次前级喷射，在压缩上止点附近，执行一次燃料喷射量比前级喷射多的主喷射，进而在主喷射之后，以与预喷射同等的燃料喷射量执行一次后喷射。以下，将该喷射方式称为预混燃烧控制。

在该预混燃烧控制中执行的两次前级喷射中，喷射时期相对早的第一次燃料喷射是先导喷射，第二次燃料喷射是预喷射。通过在压缩上止点之前进行先导喷射及预喷射，由此，空气与燃料的混合性变高，在压缩行程中进行混合气体的化学反应。由此，即便筒内温度比较低，也能够燃烧，如图8的热产生历史所示，在压缩上止点前，产生利用在前级喷射中喷射出的燃料而进行的前级燃烧。

通过基于上述预混燃烧控制的前级燃烧，能够提高压缩端温度及压缩端压力。由此，能够使主喷射开始时间点处的气筒内的温度及压力成为最佳，能够提高主喷射中的点火性及燃烧性。其结果是，在压缩上止点附近，能够稳定地产生主燃烧，因此，能够增大发动机1的工作量，进而能够实现油耗性能的提高。另外，通过提高点火性，能够抑制煤烟的产生，并且，能够防止在主燃烧中产生的热的急剧上升，即能够防止燃烧期间变得极端短暂，能够抑制nox的产生。

另外，通过在筒内压力下降的膨胀行程期间内进行后喷射，能够使煤烟燃烧，能够抑制煤烟从燃烧室33的排出。

(车辆加速时的发动机控制)

这里，在发动机1进行部分负荷运转的状态下，当车辆的驾驶员踩踏油门踏板而进行了加速请求时，为了防止排气排放性能的下降，需要使与燃料量的增加对应地增加向气筒30a内导入的新鲜空气量，并且也增加egr气体量。然而，与高压egr系统8相比，低压egr系统7的egr气体的供给路径长度较长，因此，在车辆的加速初期时，会产生egr气体的供给延迟。因此，在车辆加速时，为了弥补低压egr系统7的响应延迟，通过高压egr系统8使高压egr气体回流到进气通路50，但由于高压egr气体的温度比低压egr气体的温度高，因此，气筒30a内的温度会变高，存在因燃烧速度及燃烧温度变高而生成rawnox这样的问题。

另外，即便能够通过低压egr系统7进行egr气体的回流而抑制rawnox的生成，由于通过高压egr系统8使egr气体回流，因此，向涡轮增压器56的涡轮56b供给的排气能量变低，涡轮增压器56的增压压力难以上升，在车辆的加速后期，向气筒30a内导入的新鲜空气量会不足。由于新鲜空气量的不足，之后会导致煤烟的产生。

为了防止加速时的排放性能的下降，该发动机1利用电动式增压器18而主动地调整混合气体的当量比。具体而言，当驾驶员踩下油门踏板而进行了加速请求时，pcm100判断是否需要驱动电动式增压器18，当判断为需要时，对电动式增压器18进行驱动来提高增压压力。由此，即便涡轮增压器56的增压压力不上升，也能够增加向气筒30a内导入的新鲜空气量，因此，能够抑制加速时的煤烟的产生。

另外，低压egr通路70在进气通路50中与比电动式增压器18靠上游的位置连接，因此，伴随着驱动电动式增压器18，将低压egr气体经由低压egr通路70吸出到进气通路50。因此，能够与新鲜空气量的增量一起使向气筒30a内导入的egr气体也增量。由于不增加高温的高压egr气体的导入量，因此，能够在避免气筒30a内的温度上升的同时，增大气筒30a内的气体的比热。能够将燃烧速度及燃烧温度抑制得较低，在车辆加速时，抑制生成rawnox。另外，在吸出低压egr气体时，不关闭排气开关阀64，因此，有利于油耗性能的提高。

这样，发动机1通过在车辆加速时提高电动式增压器18的增压压力，从而能够调整向气筒30a导入的新鲜空气量及egr气体量。其结果是，能够防止在车辆加速时排放性能下降。

例如图7是在不包括电动式增压器18而仅包括涡轮增压器56的作为比较例的带增压器的发动机与包括电动式增压器18及涡轮增压器56的作为实施例的带增压器的发动机中、分别比较了车辆的加速初期时的气筒30a内的气体组成的图。图7的纵轴表示压缩端温度，在图7中，在比较例及实施例中分别以压缩端温度相同的方式设定了气筒30a内的气体组成。需要说明的是，图7所示的表示“新鲜空气”、“低压egr气体”及“高压egr气体”的四边形的面积表示各气体成分相对于填充在气筒30a内的全部气体的比率(％)。因此，在图7中，作为比较例而示出的左侧的气体组成中的各气体成分的面积与作为实施例而示出的右侧的气体组成中的各气体成分的面积的大小关系并不限于表示各气体成分的填充量的大小关系。

首先，在不包括电动式增压器18的比较例的带增压器的发动机中，如上所述，由于低压egr系统7的响应延迟，因此在加速初期，代替低压egr气体而向气筒30a内导入高压egr气体。高压egr气体的比例变多，气筒30a内的温度容易变高。其结果是，可能导致rawnox的生成。

与此相对，在包括电动式增压器18的实施例的带增压器的发动机中，在车辆的加速初期时，通过提高电动式增压器18的增压压力，针对新鲜空气及低压egr气体双方，能够增加向气筒30a内导入的导入量。高压egr气体的导入量比低压egr气体的导入量少。由于无需增加向气筒30a内导入的高压egr气体的导入量，因此，能够避免气筒30a内的温度变高，来抑制rawnox的生成。另外，由于确保与在加速时增量的燃料量相称的新鲜空气量而降低混合气体的当量比，因此，也能够防止煤烟的产生。

而且，能够防止在车辆加速时排放性能的下降的同时，迅速地提高pmax，能够提高加速感。若pmax变高，则排气能量上升，因此，涡轮增压器56的增压压力上升。在加速后期，能够通过涡轮增压器56而满足目标增压压力，因此，使电动式增压器18的增压压力下降。也可以停止电动式增压器18，还可以将电动式增压器18设为怠速旋转状态。由此，能够减少电动式增压器18的消耗电力。将使电动式增压器18的增压压力下降的定时设定为适当的定时即可。例如也可以基于pmax的变化历史，来设定使电动式增压器18的增压压力下降的定时。

这里，在车辆加速时，除了上述的驱动电动式增压器18而提高增压压力之外，也可以如图9所示例，使燃料的喷射开始时期相比车辆加速前推迟。

具体而言，停止前级喷射中的先导喷射且停止后喷射，并且，使预喷射及主喷射的喷射时期推迟。另外，在图9的例子中，将主喷射分为两次进行。以下，将该喷射方式称为延迟燃烧控制。需要说明的是，两次主喷射的燃料喷射量的合计值比延迟燃烧控制中的前级喷射(预喷射)多。需要说明的是，这里所示的燃料的喷射方式是一例，基于车辆的请求驱动力而适当变更延迟燃烧控制时的预喷射及主喷射的喷射时期及燃料的喷射量。

若停止先导喷射且使预喷射推迟，则空气与燃料的混合性本身会下降，因此，如图9中的上图所示，在压缩上止点前不发生前级燃烧。通过利用电动式增压器18进行增压而提高进气密度，向气筒30a内导入尽可能多的新鲜空气，由此，气筒30a内的气体的比热比上升，压缩端温度变得足够高，因此，在压缩上止点之后发生前级燃烧及主燃烧。

通过上述延迟燃烧控制，即便压缩比变低，也能够进行稳定的主燃烧，因此，能够防止燃烧温度变得过高，能够抑制nox的产生。另外，若新鲜空气量变多，则进气温度下降，因此，由此也能够抑制燃烧温度的上升，抑制nox的产生。在延迟燃烧控制中，在燃烧后期，燃烧温度也比图8所示的预混燃烧控制时高，即便不进行后喷射，也能够使煤烟燃烧。通过省略后喷射，有利于油耗性能的提高。

在车辆加速时，除了驱动电动式增压器18而提高增压压力之外，也能够通过延迟燃烧控制，更加迅速地提高pmax。于是，在车辆加速时，基于pmax的变化历史，具体而言，当pmax的上升的倾斜度较小时，除了驱动电动式增压器18而提高增压压力之外，还进行延迟燃烧控制，由此更加迅速地提高pmax，另一方面，也可以是，当pmax的上升的倾斜度较小时，驱动电动式增压器18而提高增压压力，但不进行延迟燃烧控制。

接着，基于图10的流程图来说明由pcm100进行的发动机控制的处理动作。需要说明的是，图10所示的流程图是发动机主体10在处于热机状态时且在部分负荷区域运转时的流程图。

在最初的步骤s101中，pcm100读入来自各种传感器的信号并判定发动机1的运转状态。在下一步骤s102中，pcm100按照图4所示例的分布图，判定是否将电动式增压器18设为怠速旋转状态。当步骤s102的判定为“否”时，控制流程进入步骤s103。在步骤s103中，pcm100对电动式增压器18进行驱动。pcm100根据发动机1的水温和发动机转速，将电动式增压器18的转速设为高转速、中转速或低转速。

当步骤s102的判定为“是”时，控制流程进入步骤s104。电动式增压器18成为怠速旋转状态。

在步骤s104中，pcm100判定是否存在驾驶员的加速请求。pcm100基于油门开度传感器sw6的检测值来判定有无驾驶员的加速请求。当存在加速请求时，控制流程进入步骤s105，当不存在加速请求时，控制流程进入步骤s113。

在步骤s105中，pcm100计算发动机1的请求驱动力(基于油门开度等的驱动力)。在步骤s106中，pcm100决定用于实现在上述步骤s105中计算出的请求驱动力的燃料喷射量及燃料喷射时期，在步骤s107中，pcm100计算用于实现请求驱动力的目标egr率，在步骤s108中，计算用于实现请求驱动力的目标增压压力。

在接下来的步骤s109中，pcm100计算目标增压压力与实际增压压力之差。然后，在步骤s101中，pcm100基于在步骤s109中计算出的目标增压压力与实际增压压力之差，判定是否需要驱动电动式增压器18。当需要驱动电动式增压器18时，控制流程进入步骤s112，如上所述，pcm100通过向电动式增压器18供给电力而提高增压压力。

另一方面，在步骤s110中，当pcm100判断出不需要驱动电动式增压器18时，控制流程不进入步骤s112而是进入步骤s111。

在步骤s111中，pcm100以实现在步骤s107中计算出的目标egr率的方式调整低压egr阀72及高压egr阀82的开度，来将气筒30a内的气体组成设为所希望的状态，在此基础上，按照在步骤s106中决定过的燃料喷射量及燃料喷射时期，使喷射器38执行燃料喷射。

在此之后，控制流程返回步骤s101。即便在车辆的加速初期使电动式增压器18的增压压力上升时，若在加速后期不需要驱动电动式增压器18，则步骤s110的判定成为“否”，电动式增压器18的增压压力就会下降。

另一方面，在由于不存在加速请求而转移到的步骤s113中，与步骤s105同样，pcm100计算发动机1的请求驱动力，在接下来的步骤s114中，与步骤s106同样，pcm100决定用于实现在上述步骤s113中计算出的请求驱动力的燃料喷射量及燃料喷射时期。

在步骤s115中，与步骤s107同样，pcm100计算用于实现请求驱动力的目标egr率，在步骤s116中，与步骤s108同样，pcm100计算用于实现请求驱动力的目标增压压力。

然后，在步骤s117中，pcm100以实现在步骤s115中计算出的目标egr率的方式调整低压egr阀72及高压egr阀82的开度，来将气筒30a内的气体组成设为所希望的状态，在此基础上，按照在步骤s114中决定过的燃料喷射量及燃料喷射时期，使喷射器38执行燃料喷射。

因此，pcm100在车辆加速时，通过电动式增压器18而提高增压压力，因此，能够迅速地增加向气筒30a内导入的新鲜空气。通过主动地调整混合气体的当量比，能够在抑制煤烟的产生的同时，迅速地提高发动机主体10的pmax，从而提高加速感。

另外，伴随着电动式增压器18的驱动，从低压egr通路70向进气通路50吸出低压egr气体，也能够增加向气筒30a内导入的egr气体，因此，能够抑制燃烧速度及燃烧温度变得过高，来抑制rawnox的生成。

因此，该发动机1能够防止加速时的排放性能的下降。

另外，通过使电动式增压器18的增压压力上升，如图7所示例，若增加气筒30a内的新鲜空气量的比例，则气筒30a内的气体的比热比上升，即便压缩开始前的气筒内的温度低，压缩端温度也变高。因此，在几何压缩比被设定为16以下的低压缩比的柴油发动机中，在确保混合气体的点火性的方面是有利的。

另外，在加速开始时，通过电动式增压器18迅速地提高增压压力，迅速地提高发动机主体10的pmax，由此，排气能量上升，因此，也能够使涡轮增压器56的增压压力迅速地上升。在加速后期，若能够通过涡轮增压器56来满足目标增压压力，则通过使电动式增压器18的增压压力下降，能够防止排放性能的下降，并且能够减少消耗电力。

另外，无论有无加速请求，电动式增压器18都如图4或图5所示那样以部分状态进行工作，因此，每次加速时，都能够避免向电动式增压器18的电动马达供给浪涌电力。由此，能够抑制通过电动式增压器18使增压压力上升时的电力消耗，并且，也有利于提高电动式增压器18的可靠性。

本发明不限于上述实施方式，在不脱离权利要求书的主旨的范围内也能够进行替代。

例如这里所公开的技术不限定于应用到柴油发动机中，也能够应用到使用包括汽油或石脑油的燃料的发动机中。

上述的实施方式只不过是示例，并非对本发明的范围限定性地进行解释。本发明的范围由权利要求书定义，属于权利要求书的同等范围的变形或变更全部包含在本发明的范围内。

-符号说明-

1发动机

10发动机主体

18电动式增压器

38喷射器(燃料供给部)

50进气通路

56涡轮增压器

56a压缩机

56b涡轮

60排气通路

70低压egr通路(egr通路)

80高压egr通路(第二egr通路)

100pcm

sw5曲轴角度传感器(传感器)