JP2000136758A - 過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム - Google Patents
過給ディーゼルエンジンの排気再循環システムInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- F02M26/08—EGR systems specially adapted for supercharged engines for engines having two or more intake charge compressors or exhaust gas turbines, e.g. a turbocharger combined with an additional compressor
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】２００４年エミッション規制に合格可能な、高
いＥＧＲ率が可能で高い熱効率を維持し得るＥＧＲシス
テムを提供する。 【解決手段】ターボ過給機１３を備えた主動力用ディー
ゼルエンジン１１と、これに連結して排気再循環ガスを
供給する副動力用エンジン１８を設け、ディーゼルエン
ジン１１の負荷と吸気量に応じて副動力用エンジン１８
の排出ガス量を調整し排気再循環率を制御する。また、
エンジンの最高トルク回転速度より高い速度において最
大能力となるターボ過給機を備えた主動力用ディーゼル
エンジン１１と、これに連結して排気再循環ガスを供給
する副動力用エンジン１８を設け、該副動力用エンジン
によりターボ過給機と直列に設置した容積型過給機を駆
動するとともに、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じ
て、またそのときの吸気量に応じて前記副動力用エンジ
ンの排出ガス量を調整し排気再循環率を制御する。
いＥＧＲ率が可能で高い熱効率を維持し得るＥＧＲシス
テムを提供する。 【解決手段】ターボ過給機１３を備えた主動力用ディー
ゼルエンジン１１と、これに連結して排気再循環ガスを
供給する副動力用エンジン１８を設け、ディーゼルエン
ジン１１の負荷と吸気量に応じて副動力用エンジン１８
の排出ガス量を調整し排気再循環率を制御する。また、
エンジンの最高トルク回転速度より高い速度において最
大能力となるターボ過給機を備えた主動力用ディーゼル
エンジン１１と、これに連結して排気再循環ガスを供給
する副動力用エンジン１８を設け、該副動力用エンジン
によりターボ過給機と直列に設置した容積型過給機を駆
動するとともに、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じ
て、またそのときの吸気量に応じて前記副動力用エンジ
ンの排出ガス量を調整し排気再循環率を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、殊に過給機を備え
たディーゼルエンジンにおける排気再循環（以下ＥＧＲ
と称す）システムに関するものである。
たディーゼルエンジンにおける排気再循環（以下ＥＧＲ
と称す）システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】過給ディーゼルエンジンのエミッショ
ン、殊にＮＯXの低減の目的でＥＧＲすることは現在も
普及しているが、西暦２００４年以降に実施されようと
しているいわゆる「２００４年エミッション規制」に適
合する技術の開発は、現時点では多くの進展は見られて
いない。即ち、前記２００４年規制の内容は国により異
なるが、少なくとも８０％負荷ないし全負荷において、
ＮＯX及び固形排出物（以下ＰＭと称す）の排出即エミ
ッションは現状以下に規制されることが予測されるが、
目下のところ実現可能な対応技術は、ＥＧＲしかないの
が実状である。
ン、殊にＮＯXの低減の目的でＥＧＲすることは現在も
普及しているが、西暦２００４年以降に実施されようと
しているいわゆる「２００４年エミッション規制」に適
合する技術の開発は、現時点では多くの進展は見られて
いない。即ち、前記２００４年規制の内容は国により異
なるが、少なくとも８０％負荷ないし全負荷において、
ＮＯX及び固形排出物（以下ＰＭと称す）の排出即エミ
ッションは現状以下に規制されることが予測されるが、
目下のところ実現可能な対応技術は、ＥＧＲしかないの
が実状である。
【０００３】図５に示すターボ過給機（以下ＴＣと称
す）を備えた過給ディーゼルエンジン（以下ターボ過給
ＤＥと称す）１においてＥＧＲする場合、排気路２に設
けたＴＣのタービンＴの下流の排気を、ＥＧＲ通路３に
よって吸気路４に設けた圧縮機Ｃの上流（大気側）に流
すことは容易であるが、ＥＧＲ通路３内を流れる排出ガ
スには、周知の如くＮＯX、ＳＯX等の腐蝕成分を含み、
このため圧縮機Ｃや給気冷却器５を腐蝕させるばかりで
なく、ＰＭが圧縮機Ｃや給気冷却器５内に付着して給気
の流れの抵抗となるおそれがある。前記弊害を避けるた
めには、図５のＥＧＲ通路３’の如く、排気路２におけ
るタービンＴの上流と、吸気路４における給気冷却器５
の下流間をバイパスするように連結することが考えられ
る。
す）を備えた過給ディーゼルエンジン（以下ターボ過給
ＤＥと称す）１においてＥＧＲする場合、排気路２に設
けたＴＣのタービンＴの下流の排気を、ＥＧＲ通路３に
よって吸気路４に設けた圧縮機Ｃの上流（大気側）に流
すことは容易であるが、ＥＧＲ通路３内を流れる排出ガ
スには、周知の如くＮＯX、ＳＯX等の腐蝕成分を含み、
このため圧縮機Ｃや給気冷却器５を腐蝕させるばかりで
なく、ＰＭが圧縮機Ｃや給気冷却器５内に付着して給気
の流れの抵抗となるおそれがある。前記弊害を避けるた
めには、図５のＥＧＲ通路３’の如く、排気路２におけ
るタービンＴの上流と、吸気路４における給気冷却器５
の下流間をバイパスするように連結することが考えられ
る。
【０００４】しかしながら、ターボ過給ＤＥの全負荷近
くにおいてＴＣが発生する給気圧力は、図６の線１−２
で示すように、線３−４で表わされるタービンＴの上流
の圧力よりも高く、点ａから点ｂへとＥＧＲすることは
不可能である。また、ディーゼルエンジンによって、そ
のクランク軸から機械駆動される過給機（以下ＳＣと称
す）による過給の場合は、排気圧力は図６における線５
−６で表わされる変化、即ちほぼ大気圧に近い圧力を保
つから、これはまったくＥＧＲを不可能としている。
くにおいてＴＣが発生する給気圧力は、図６の線１−２
で示すように、線３−４で表わされるタービンＴの上流
の圧力よりも高く、点ａから点ｂへとＥＧＲすることは
不可能である。また、ディーゼルエンジンによって、そ
のクランク軸から機械駆動される過給機（以下ＳＣと称
す）による過給の場合は、排気圧力は図６における線５
−６で表わされる変化、即ちほぼ大気圧に近い圧力を保
つから、これはまったくＥＧＲを不可能としている。
【０００５】そこで、本発明者は特願平５−２０８８８
９号において、図５における圧縮機Ｃの大気側からのＥ
ＧＲを可能にするため、前記ＤＥに火花点火式エンジン
（以下ＳＩＥと称す）を併設し、腐食性ガス及び汚染物
質を殆ど含まないＳＩＥの排出ガスを、更に三元触媒に
よりＮＯXを除去した後にＤＥにＥＧＲするシステム
（ハイブリッドＥＧＲシステム；以下Ｈ−ＥＧＲと称
す）を提案した。しかしその後検討の結果、前記Ｈ−Ｅ
ＧＲでは、前記ＳＩＥの負荷としてＳＣ及びＤＥの補機
を駆動するのみであり、このためＳＩＥの負荷が少な
く、したがってＳＩＥの吸気量や排出ガス量がこの負荷
によって限定されてＥＧＲ率（エンジンの吸気量とＥＧ
Ｒガス量の割合）が低く、このままでは到底前記２００
４年の規制値に合格できないことが判明した。
９号において、図５における圧縮機Ｃの大気側からのＥ
ＧＲを可能にするため、前記ＤＥに火花点火式エンジン
（以下ＳＩＥと称す）を併設し、腐食性ガス及び汚染物
質を殆ど含まないＳＩＥの排出ガスを、更に三元触媒に
よりＮＯXを除去した後にＤＥにＥＧＲするシステム
（ハイブリッドＥＧＲシステム；以下Ｈ−ＥＧＲと称
す）を提案した。しかしその後検討の結果、前記Ｈ−Ｅ
ＧＲでは、前記ＳＩＥの負荷としてＳＣ及びＤＥの補機
を駆動するのみであり、このためＳＩＥの負荷が少な
く、したがってＳＩＥの吸気量や排出ガス量がこの負荷
によって限定されてＥＧＲ率（エンジンの吸気量とＥＧ
Ｒガス量の割合）が低く、このままでは到底前記２００
４年の規制値に合格できないことが判明した。
【０００６】２００４年規制値に合格させるためには、
図７即ち本発明者が研究成果を発表した論文、ＳＡＥ
ＰＡＰＥＲ ９６０８４２ 「An Elegant Solution fo
rVehicle Diesel's Emission and Economy - Hybrid EG
R System」 に掲載されたハイブリッドＥＧＲと通常の
ＥＧＲとのＮＯX 濃度の比較図によれば、少なくともデ
ィーゼルエンジンの吸気量の１０％を前記ＳＩＥの排出
ガスによってＥＧＲすることが必要であるが、従来は前
記目的でＮＯX を２００ＰＰＭ以下になるよう排出ガス
量即ちＥＧＲ率を制御するシステムがなかったのが現状
である。要するに現状では、過給給気を冷却し、更にＥ
ＧＲするしかないのであるが、この方法では、車両の急
加速時、エンジンは全負荷状態で加速されても、ＴＣに
は加速遅れがあるためエンジンの吸入空気量が不足し、
不完全燃焼によるエミッションの増加は避けられないの
である。
図７即ち本発明者が研究成果を発表した論文、ＳＡＥ
ＰＡＰＥＲ ９６０８４２ 「An Elegant Solution fo
rVehicle Diesel's Emission and Economy - Hybrid EG
R System」 に掲載されたハイブリッドＥＧＲと通常の
ＥＧＲとのＮＯX 濃度の比較図によれば、少なくともデ
ィーゼルエンジンの吸気量の１０％を前記ＳＩＥの排出
ガスによってＥＧＲすることが必要であるが、従来は前
記目的でＮＯX を２００ＰＰＭ以下になるよう排出ガス
量即ちＥＧＲ率を制御するシステムがなかったのが現状
である。要するに現状では、過給給気を冷却し、更にＥ
ＧＲするしかないのであるが、この方法では、車両の急
加速時、エンジンは全負荷状態で加速されても、ＴＣに
は加速遅れがあるためエンジンの吸入空気量が不足し、
不完全燃焼によるエミッションの増加は避けられないの
である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明が解決
しようとする課題は、前記２００４年エミッション規制
に合格可能で、高いＥＧＲ率を可能とするとともに、高
い熱効率を維持し得るＥＧＲシステムを提供するにあ
る。
しようとする課題は、前記２００４年エミッション規制
に合格可能で、高いＥＧＲ率を可能とするとともに、高
い熱効率を維持し得るＥＧＲシステムを提供するにあ
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム
は、ターボ過給機を備えた主動力用ディーゼルエンジン
と、これに連結して排気再循環ガスを供給しうる副動力
用エンジンを設け、前記ディーゼルエンジンの負荷に応
じて、またそのときの吸気量に応じて前記副動力用エン
ジンの排出ガス量を調整し、排気再循環率を制御するこ
とを特徴とする第１の発明と、エンジンの最高トルク回
転速度より高い速度において最大能力となるターボ過給
機を備えた主動力用ディーゼルエンジンと、これに連結
して排気再循環ガスを供給しうる副動力用エンジンを設
け、該副動力用エンジンによりターボ過給機と直列に設
置された容積型過給機を駆動せしめるとともに、前記デ
ィーゼルエンジンの負荷に応じて、またそのときの吸気
量に応じて前記副動力用エンジンの排出ガス量を調整
し、排気再循環率を制御することを特徴とする第２の発
明とからなる。
の本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム
は、ターボ過給機を備えた主動力用ディーゼルエンジン
と、これに連結して排気再循環ガスを供給しうる副動力
用エンジンを設け、前記ディーゼルエンジンの負荷に応
じて、またそのときの吸気量に応じて前記副動力用エン
ジンの排出ガス量を調整し、排気再循環率を制御するこ
とを特徴とする第１の発明と、エンジンの最高トルク回
転速度より高い速度において最大能力となるターボ過給
機を備えた主動力用ディーゼルエンジンと、これに連結
して排気再循環ガスを供給しうる副動力用エンジンを設
け、該副動力用エンジンによりターボ過給機と直列に設
置された容積型過給機を駆動せしめるとともに、前記デ
ィーゼルエンジンの負荷に応じて、またそのときの吸気
量に応じて前記副動力用エンジンの排出ガス量を調整
し、排気再循環率を制御することを特徴とする第２の発
明とからなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１乃至図
４により詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形
態を表すもので、１１は主動力を発生するディーゼルエ
ンジン（以下ＤＥと称す）で、その排気管１２はターボ
過給機１３のタービン１３ａに連通し、排気管１２内の
高圧の排気はタービン１３ａ内で断熱膨張して、排気管
１４より大気に放出される。一方、前記タービン１３ａ
により駆動される圧縮機１３ｂは大気を吸入管１５より
吸入し、断熱圧縮して給気管１６内に圧送され、ここに
配設された給気冷却器１７により冷却された後、ＤＥ１
１に供給される。
４により詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形
態を表すもので、１１は主動力を発生するディーゼルエ
ンジン（以下ＤＥと称す）で、その排気管１２はターボ
過給機１３のタービン１３ａに連通し、排気管１２内の
高圧の排気はタービン１３ａ内で断熱膨張して、排気管
１４より大気に放出される。一方、前記タービン１３ａ
により駆動される圧縮機１３ｂは大気を吸入管１５より
吸入し、断熱圧縮して給気管１６内に圧送され、ここに
配設された給気冷却器１７により冷却された後、ＤＥ１
１に供給される。
【００１０】１８は火花点火式エンジン（ＳＩＥ）で、
前記ＤＥ１１に併設され、その動力は、一定回転比の動
力伝達機構の一種、即ち動力をクランク軸１８ａより取
り出し、小プーリ１９及びベルト２０によってＤＥ１１
のクランク軸１１ａに取り付けた大プーリ２１に伝達さ
れ、ＤＥ１１にトルクを付加している。前記ＳＩＥ１８
は、アクチュエータ２２によりレバー２３で回動するス
ロットルバルブ２４を備えた吸気管２５から吸気し、排
気はＥＧＲ管２６により、該管２６中に配設した三元触
媒２７及びＥＧＲ用クーラ２８を経て前記吸入管１５の
側口１５ａに導かれる。２９は電子制御器で、それぞれ
ＤＥ１１の燃料噴射ポンプ３０と、吸入管１５及び吸気
管２５に設けた流量計３１、３２と、前記アクチュエー
タ２２に接続されている。
前記ＤＥ１１に併設され、その動力は、一定回転比の動
力伝達機構の一種、即ち動力をクランク軸１８ａより取
り出し、小プーリ１９及びベルト２０によってＤＥ１１
のクランク軸１１ａに取り付けた大プーリ２１に伝達さ
れ、ＤＥ１１にトルクを付加している。前記ＳＩＥ１８
は、アクチュエータ２２によりレバー２３で回動するス
ロットルバルブ２４を備えた吸気管２５から吸気し、排
気はＥＧＲ管２６により、該管２６中に配設した三元触
媒２７及びＥＧＲ用クーラ２８を経て前記吸入管１５の
側口１５ａに導かれる。２９は電子制御器で、それぞれ
ＤＥ１１の燃料噴射ポンプ３０と、吸入管１５及び吸気
管２５に設けた流量計３１、３２と、前記アクチュエー
タ２２に接続されている。
【００１１】前記構成により、ＤＥ１１及びＳＩＥ１８
を駆動するときは、前記のようにＤＥ１１の排気は排気
管１２を経てターボ過給機１３のタービン１３ａを駆動
した後、排気管１４より大気に放出されるが、このとき
タービン１３ａが圧縮機１３ｂを駆動し、圧縮機１３ｂ
は吸入管１５より大気を吸入して圧縮し、給気管１６に
圧入して給気冷却器１７で冷却した後、ＤＥ１１に給気
される。一方、ＳＩＥ１８は、ＤＥ１１にトルクを提供
するほか、大気を吸気管２５から吸入してストイキメト
リー(Stoichiometry)な混合気を燃焼した後、排気をＥ
ＧＲ管２６に排出し、三元触媒２７により酸素、ＮＯX
及びＰＭを含有しない排出ガスとした上、ＥＧＲ用クー
ラ２８を経て吸入管１５に合流させ、ＥＧＲさせるので
ある。
を駆動するときは、前記のようにＤＥ１１の排気は排気
管１２を経てターボ過給機１３のタービン１３ａを駆動
した後、排気管１４より大気に放出されるが、このとき
タービン１３ａが圧縮機１３ｂを駆動し、圧縮機１３ｂ
は吸入管１５より大気を吸入して圧縮し、給気管１６に
圧入して給気冷却器１７で冷却した後、ＤＥ１１に給気
される。一方、ＳＩＥ１８は、ＤＥ１１にトルクを提供
するほか、大気を吸気管２５から吸入してストイキメト
リー(Stoichiometry)な混合気を燃焼した後、排気をＥ
ＧＲ管２６に排出し、三元触媒２７により酸素、ＮＯX
及びＰＭを含有しない排出ガスとした上、ＥＧＲ用クー
ラ２８を経て吸入管１５に合流させ、ＥＧＲさせるので
ある。
【００１２】前記作用の際、燃料噴射ポンプ３０に設け
た燃料センサ及び前記流量計３１、３２により、ＤＥ１
１のその時時の燃料噴射量即ち平均有効圧力（以下ＢＭ
ＥＰと称す）及びＤＥ１１、ＳＩＥ１８における吸入空
気量が計測され、これが電子制御器２９に送られ、予め
記憶させた吸入空気量、燃料噴射量に対する最適ＥＧＲ
マップと比較・演算されて、前記アクチュエータ２２に
信号が発せられる。これによりレバー２３を介してスロ
ットルバルブ２４の開度が調節され、ＳＩＥ１８の吸入
空気量が調整されるのである。
た燃料センサ及び前記流量計３１、３２により、ＤＥ１
１のその時時の燃料噴射量即ち平均有効圧力（以下ＢＭ
ＥＰと称す）及びＤＥ１１、ＳＩＥ１８における吸入空
気量が計測され、これが電子制御器２９に送られ、予め
記憶させた吸入空気量、燃料噴射量に対する最適ＥＧＲ
マップと比較・演算されて、前記アクチュエータ２２に
信号が発せられる。これによりレバー２３を介してスロ
ットルバルブ２４の開度が調節され、ＳＩＥ１８の吸入
空気量が調整されるのである。
【００１３】例えば前記２００４年規制において、ＮＯ
X の規制値が２００ＰＰＭであるとすると、図７から、
ＢＭＥＰが０．４ＭＰａのときは、Ｈ−ＥＧＲの場合約
１０％のＥＧＲ率が要求され、更にＢＭＥＰが増大する
と最大約１５％のＥＧＲ率が要求される。従って、ＤＥ
１１の負荷率即ち燃料噴射量とそのときの吸入空気量に
応じてＨ−ＥＧＲ量を調節することが必要である。本願
発明の前記実施形態のものでは、前記の如く電子制御器
２９は燃料噴射ポンプからの燃料噴射量の情報と、その
ときのＤＥ１１及びＳＩＥ１８の流量計３１、３２から
の吸入空気量の情報を得てＥＧＲ率を決定し、前記のよ
うにアクチュエータ２２に命じてスロットルバルブ２４
の開度を調節する。之によって、ＥＧＲガス量が調節さ
れ、所望のＨ−ＥＧＲ率としつつ所望のＮＯX 値とする
ことができるのである。
X の規制値が２００ＰＰＭであるとすると、図７から、
ＢＭＥＰが０．４ＭＰａのときは、Ｈ−ＥＧＲの場合約
１０％のＥＧＲ率が要求され、更にＢＭＥＰが増大する
と最大約１５％のＥＧＲ率が要求される。従って、ＤＥ
１１の負荷率即ち燃料噴射量とそのときの吸入空気量に
応じてＨ−ＥＧＲ量を調節することが必要である。本願
発明の前記実施形態のものでは、前記の如く電子制御器
２９は燃料噴射ポンプからの燃料噴射量の情報と、その
ときのＤＥ１１及びＳＩＥ１８の流量計３１、３２から
の吸入空気量の情報を得てＥＧＲ率を決定し、前記のよ
うにアクチュエータ２２に命じてスロットルバルブ２４
の開度を調節する。之によって、ＥＧＲガス量が調節さ
れ、所望のＨ−ＥＧＲ率としつつ所望のＮＯX 値とする
ことができるのである。
【００１４】図２に示す実施形態のものは、まず、ＳＩ
Ｅ１８の発生する動力を図１のもののように、トルクの
形でＤＥ１１に回収するのではなく、ＤＥ１１と動力吸
収部即ち商業車の場合は変速機及びタイヤ（いれも図示
せず）との間に遊星歯車装置３３を設け、ＳＩＥ１８の
動力によって駆動軸４４の速度をＤＥ１１のクランク軸
１１ａの回転速度よりも増速させてＳＩＥ１８の動力を
回収するものである。また、ＳＩＥ１８によってＳＣ３
４を駆動し、ターボ過給機１３とともに２段過給とする
ことを特徴とするものであって、本願発明者の発明に係
る特願平８−３５８８４７号の改良に係る。
Ｅ１８の発生する動力を図１のもののように、トルクの
形でＤＥ１１に回収するのではなく、ＤＥ１１と動力吸
収部即ち商業車の場合は変速機及びタイヤ（いれも図示
せず）との間に遊星歯車装置３３を設け、ＳＩＥ１８の
動力によって駆動軸４４の速度をＤＥ１１のクランク軸
１１ａの回転速度よりも増速させてＳＩＥ１８の動力を
回収するものである。また、ＳＩＥ１８によってＳＣ３
４を駆動し、ターボ過給機１３とともに２段過給とする
ことを特徴とするものであって、本願発明者の発明に係
る特願平８−３５８８４７号の改良に係る。
【００１５】図２に示すものでは、主動力を発生するＤ
Ｅ１１の排気管１２はターボ過給機１３のタービン１３
ａに連通し、排気管１２内の高圧の排気はタービン１３
ａ内で断熱膨張して、排気管１４より大気に放出され
る。一方前記タービン１３ａにより駆動される圧縮機１
３ｂは大気を吸入管１５より吸入し、断熱圧縮して給気
管１６内に圧送するが、給気は給気管１６に介装した給
気冷却器１７を経てＳＩＥ１８により駆動されるＳＣ３
４に導かれ、更に圧縮されて給気管１６’に配設された
給気冷却器１７’により冷却された後、ＤＥ１１に供給
される。
Ｅ１１の排気管１２はターボ過給機１３のタービン１３
ａに連通し、排気管１２内の高圧の排気はタービン１３
ａ内で断熱膨張して、排気管１４より大気に放出され
る。一方前記タービン１３ａにより駆動される圧縮機１
３ｂは大気を吸入管１５より吸入し、断熱圧縮して給気
管１６内に圧送するが、給気は給気管１６に介装した給
気冷却器１７を経てＳＩＥ１８により駆動されるＳＣ３
４に導かれ、更に圧縮されて給気管１６’に配設された
給気冷却器１７’により冷却された後、ＤＥ１１に供給
される。
【００１６】前記ＳＩＥ１８は前記ＤＥ１１に併設さ
れ、その動力はクランク軸１８ａより取り出されて後記
遊星歯車装置３３を介してＤＥ１１のクランク軸１１ａ
と連結されている。ＳＩＥ１８は、アクチュエータ２２
によりレバー２３で回動するスロットルバルブ２４を備
えた吸気管２５から吸気し、排気はＥＧＲ管２６によ
り、該管２６中に配設した三元触媒２７及びＥＧＲ用ク
ーラ２８を経て前記吸入管１５の側口１５ａに導かれ
る。電子制御器２９は、前記同様それぞれＤＥ１１の燃
料噴射ポンプ３０と、吸入管１５及び吸気管２５に設け
た流量計３１、３２と、前記アクチュエータ２２都、Ｄ
Ｅ１１及びＳＩＥ１８の各クランク軸１１ａ、１８ａに
配設した回転速度計３５、３６に接続されている。
れ、その動力はクランク軸１８ａより取り出されて後記
遊星歯車装置３３を介してＤＥ１１のクランク軸１１ａ
と連結されている。ＳＩＥ１８は、アクチュエータ２２
によりレバー２３で回動するスロットルバルブ２４を備
えた吸気管２５から吸気し、排気はＥＧＲ管２６によ
り、該管２６中に配設した三元触媒２７及びＥＧＲ用ク
ーラ２８を経て前記吸入管１５の側口１５ａに導かれ
る。電子制御器２９は、前記同様それぞれＤＥ１１の燃
料噴射ポンプ３０と、吸入管１５及び吸気管２５に設け
た流量計３１、３２と、前記アクチュエータ２２都、Ｄ
Ｅ１１及びＳＩＥ１８の各クランク軸１１ａ、１８ａに
配設した回転速度計３５、３６に接続されている。
【００１７】前記遊星歯車装置３３は、ＤＥ１１のクラ
ンク軸（出力軸）１１ａの一端に固定され、内側に多数
のピン３７ａを備えた円板３７と、該ピン３７ａに回転
自在に支持された遊星歯車（群）３８と、該遊星歯車
（群）３８の内側で噛み合うサンギヤ３９と、該サンギ
ヤ３９と一体で前記クランク軸１１ａに嵌装した支持盤
４０と、該支持盤４０の他端外周に設けた大歯車４１
と、前記ＳＩＥ１８のクランク軸１８ａ端部に取り付け
られ、前記大歯車４１と噛み合うピニオンギヤ４２と、
前記遊星歯車（群）３８の外側において噛み合う内歯歯
車４３とからなり、該内歯歯車４３は前記変速機に連結
する駆動軸４４に固定されている。
ンク軸（出力軸）１１ａの一端に固定され、内側に多数
のピン３７ａを備えた円板３７と、該ピン３７ａに回転
自在に支持された遊星歯車（群）３８と、該遊星歯車
（群）３８の内側で噛み合うサンギヤ３９と、該サンギ
ヤ３９と一体で前記クランク軸１１ａに嵌装した支持盤
４０と、該支持盤４０の他端外周に設けた大歯車４１
と、前記ＳＩＥ１８のクランク軸１８ａ端部に取り付け
られ、前記大歯車４１と噛み合うピニオンギヤ４２と、
前記遊星歯車（群）３８の外側において噛み合う内歯歯
車４３とからなり、該内歯歯車４３は前記変速機に連結
する駆動軸４４に固定されている。
【００１８】前記構成により、ＤＥ１１及びＳＩＥ１８
を駆動するときは、前記のようにＤＥ１１の排気は排気
管１２を経てターボ過給機１３のタービン１３ａを駆動
した後、排気管１４より大気に放出されるが、このとき
タービン１３ａが圧縮機１３ｂを駆動し、圧縮機１３ｂ
は吸入管１５より大気を吸入して圧縮し、給気管１６に
圧入して給気冷却器１７で冷却した後、更にＳＩＥ１８
により駆動されるＳＣ３４に導かれ、更に圧縮されて給
気管１６’に配設された給気冷却器１７’により冷却さ
れた後、ＤＥ１１に供給される。
を駆動するときは、前記のようにＤＥ１１の排気は排気
管１２を経てターボ過給機１３のタービン１３ａを駆動
した後、排気管１４より大気に放出されるが、このとき
タービン１３ａが圧縮機１３ｂを駆動し、圧縮機１３ｂ
は吸入管１５より大気を吸入して圧縮し、給気管１６に
圧入して給気冷却器１７で冷却した後、更にＳＩＥ１８
により駆動されるＳＣ３４に導かれ、更に圧縮されて給
気管１６’に配設された給気冷却器１７’により冷却さ
れた後、ＤＥ１１に供給される。
【００１９】一方、ＳＩＥ１８は、クランク軸１８ａ端
に動力を発生するほか、大気を吸気管２５から吸入して
前記同様ストイキメトリー(Stoichiometry)な混合気を
燃焼した後、排気をＥＧＲ管２６に排出し、三元触媒２
７、ＥＧＲ用クーラ２８を経て吸入管１５に合流させ、
ＥＧＲさせるのである。クランク軸１８ａ端に発生した
ＳＩＥ１８の動力は、前記ピニオンギヤ４２より大歯車
４１、支持盤４０を経、サンギヤ３９を介して遊星歯車
（群）３８を回転せしめ、増速して内歯歯車４３を回転
して駆動軸４４に動力を伝達し、動力を回収する。
に動力を発生するほか、大気を吸気管２５から吸入して
前記同様ストイキメトリー(Stoichiometry)な混合気を
燃焼した後、排気をＥＧＲ管２６に排出し、三元触媒２
７、ＥＧＲ用クーラ２８を経て吸入管１５に合流させ、
ＥＧＲさせるのである。クランク軸１８ａ端に発生した
ＳＩＥ１８の動力は、前記ピニオンギヤ４２より大歯車
４１、支持盤４０を経、サンギヤ３９を介して遊星歯車
（群）３８を回転せしめ、増速して内歯歯車４３を回転
して駆動軸４４に動力を伝達し、動力を回収する。
【００２０】前記作用の際、前記同様燃料噴射ポンプ３
０に設けた燃料センサ及び前記流量計３１、３２によ
り、ＤＥ１１のその時時の燃料噴射量即ちＢＭＥＰとＤ
Ｅ１１、ＳＩＥ１８における吸入空気量が計測され、こ
れが電子制御器２９に送られ、予め記憶させた吸入空気
量、燃料噴射量に対する最適ＥＧＲマップと比較・演算
されて、前記アクチュエータ２２に信号が発せられる。
これによりレバー２３を介してスロットルバルブ２４の
開度が調節され、ＳＩＥ１８の吸入空気量が調整され
る。
０に設けた燃料センサ及び前記流量計３１、３２によ
り、ＤＥ１１のその時時の燃料噴射量即ちＢＭＥＰとＤ
Ｅ１１、ＳＩＥ１８における吸入空気量が計測され、こ
れが電子制御器２９に送られ、予め記憶させた吸入空気
量、燃料噴射量に対する最適ＥＧＲマップと比較・演算
されて、前記アクチュエータ２２に信号が発せられる。
これによりレバー２３を介してスロットルバルブ２４の
開度が調節され、ＳＩＥ１８の吸入空気量が調整され
る。
【００２１】ここで、上述の如き構成の特願平８−３５
８８４７号に係るハイブリッド過給エンジンの基本的作
用を図３により詳細に説明すれば、先ず、図３の点１は
ターボ過給機の実用化し得る最高能力点を示すが、ハイ
ブリッド過給エンジンでは、点１に相当するＢＭＥＰを
得てもＳＣ３４による２段過給によって更にＤＥ１１の
ＢＭＥＰを高めようとするものである。即ち、図３の点
１から更にエンジン速度を高める場合は、線１−４の方
向にターボ過給機の作動点が動き、線２−３で示される
ターボ過給機１３の速度限界を超え、更にターボ過給機
１３とＳＣ３４との２段過給によって給気圧力を高めＢ
ＭＥＰを高めようとすると、線１−６とターボ過給機は
線３−５で示されるサージ限界を超えて作動することに
なり、運転不能となる。
８８４７号に係るハイブリッド過給エンジンの基本的作
用を図３により詳細に説明すれば、先ず、図３の点１は
ターボ過給機の実用化し得る最高能力点を示すが、ハイ
ブリッド過給エンジンでは、点１に相当するＢＭＥＰを
得てもＳＣ３４による２段過給によって更にＤＥ１１の
ＢＭＥＰを高めようとするものである。即ち、図３の点
１から更にエンジン速度を高める場合は、線１−４の方
向にターボ過給機の作動点が動き、線２−３で示される
ターボ過給機１３の速度限界を超え、更にターボ過給機
１３とＳＣ３４との２段過給によって給気圧力を高めＢ
ＭＥＰを高めようとすると、線１−６とターボ過給機は
線３−５で示されるサージ限界を超えて作動することに
なり、運転不能となる。
【００２２】そこでターボ過給機１３の最高効率を示す
作動線、線０−１の点１の圧力、及び流量を変化させな
いように、例えばエンジン速度を１．５倍に高めるなら
ば、ＤＥ１１の点７のサイクル当たりの流量を１／１．
５とすれば、点７の流量は点１と同じとなる。従って、
ターボ過給機１３が発生する給気管１６への給気圧力及
び流量は変化せず、給気管１６’の圧力及び流量はＳＣ
３４によって膨張させられ、点７と圧力を下げ、容積を
増やしたことになるのである。同様操作によって線１−
７の流量は一定となる。
作動線、線０−１の点１の圧力、及び流量を変化させな
いように、例えばエンジン速度を１．５倍に高めるなら
ば、ＤＥ１１の点７のサイクル当たりの流量を１／１．
５とすれば、点７の流量は点１と同じとなる。従って、
ターボ過給機１３が発生する給気管１６への給気圧力及
び流量は変化せず、給気管１６’の圧力及び流量はＳＣ
３４によって膨張させられ、点７と圧力を下げ、容積を
増やしたことになるのである。同様操作によって線１−
７の流量は一定となる。
【００２３】同様に点１から８にＢＭＥＰを高めるに
は、例えばエンジン速度を１／１．５に下げた場合に
は、ＳＣ３４によって圧力を１．５倍に高めることによ
って線１−８は一定の時間当たり流量とすることができ
る。即ち、エンジン回転速度と流量が比例するＳＣ３４
やＳＩＥ１８の回転速度は一定であることを意味する。
よって、ＤＥ１１のエンジン速度が変化してもその給気
量は一定している。図３の点８以上に給気圧力を高める
と、ＤＥ１１の許容最高圧力を超えるので、給気管１
６’に付設された圧力計４５の信号を電子制御器２９に
伝え、電子制御器２９はアクチュエータ２２に命じてス
ロットルバルブ２４を閉じる方向へ作動させる。これに
よって、ＳＩＥ１８の回転速度を下げ、ＳＣ３４の回転
速度を下げて点８の給気圧力を維持せしめるのである。
は、例えばエンジン速度を１／１．５に下げた場合に
は、ＳＣ３４によって圧力を１．５倍に高めることによ
って線１−８は一定の時間当たり流量とすることができ
る。即ち、エンジン回転速度と流量が比例するＳＣ３４
やＳＩＥ１８の回転速度は一定であることを意味する。
よって、ＤＥ１１のエンジン速度が変化してもその給気
量は一定している。図３の点８以上に給気圧力を高める
と、ＤＥ１１の許容最高圧力を超えるので、給気管１
６’に付設された圧力計４５の信号を電子制御器２９に
伝え、電子制御器２９はアクチュエータ２２に命じてス
ロットルバルブ２４を閉じる方向へ作動させる。これに
よって、ＳＩＥ１８の回転速度を下げ、ＳＣ３４の回転
速度を下げて点８の給気圧力を維持せしめるのである。
【００２４】主題であるＨ−ＥＧＲに関して、ＤＥ１１
が図３の線８−１−７上において空気過剰率（以下λと
称す）２で３００ＰＳを発生しているとすると、線８−
１−７は等出力線であるから、１０％のＥＧＲをするに
はＳＩＥ１８が常時３０ＰＳ×２＝６０ＰＳ相当の仕事
をして排出ガスを吸入管１５に流入させることが必要と
なる。点１においては、ＳＣ３４は給気管１６に供給さ
れる給気の圧力及び流量を変えることなく給気管１６’
に給気することが本発明の前提であり、従ってＳＣ３４
は仕事を全くせず、ＳＩＥ１８の動力は全て、前記遊星
歯車装置３３により駆動軸４４の速度をＤＥ１１のクラ
ンク軸１１ａの速度より２０％高めることによって吸収
される。従って、３００ＰＳのＤＥ１１に本願発明のＥ
ＧＲシステムを採用すると、駆動軸４４の出力は３００
ＰＳ＋６０ＰＳ＝３６０ＰＳとなる。
が図３の線８−１−７上において空気過剰率（以下λと
称す）２で３００ＰＳを発生しているとすると、線８−
１−７は等出力線であるから、１０％のＥＧＲをするに
はＳＩＥ１８が常時３０ＰＳ×２＝６０ＰＳ相当の仕事
をして排出ガスを吸入管１５に流入させることが必要と
なる。点１においては、ＳＣ３４は給気管１６に供給さ
れる給気の圧力及び流量を変えることなく給気管１６’
に給気することが本発明の前提であり、従ってＳＣ３４
は仕事を全くせず、ＳＩＥ１８の動力は全て、前記遊星
歯車装置３３により駆動軸４４の速度をＤＥ１１のクラ
ンク軸１１ａの速度より２０％高めることによって吸収
される。従って、３００ＰＳのＤＥ１１に本願発明のＥ
ＧＲシステムを採用すると、駆動軸４４の出力は３００
ＰＳ＋６０ＰＳ＝３６０ＰＳとなる。
【００２５】また、ＤＥ１１の軸燃料消費率（以下ＢＳ
ＦＣと称す）が１５０ｇ／ｐｓ−ｈｒ、ＳＩＥ１８のそ
れが１８０ｇ／ｐｓ−ｈｒ（ミラーサイクル採用時）と
すると、燃料消費量は ３００ＰＳ×１５０ｇ／ｐｓ−
ｈｒ＋６０ＰＳ×１８０ｇ／ｐｓ−ｈｒ となり、これ
を３６０ＰＳで割ると、１５５ｇ／ｐｓ−ｈｒのＢＳＦ
Ｃとなり、Ｈ−ＥＧＲによるＢＳＦＣの増加率は３．３
％と２００４年におけるエミッション対策による５％以
下のＢＳＦＣ増加率目標に合格することを示している。
ＦＣと称す）が１５０ｇ／ｐｓ−ｈｒ、ＳＩＥ１８のそ
れが１８０ｇ／ｐｓ−ｈｒ（ミラーサイクル採用時）と
すると、燃料消費量は ３００ＰＳ×１５０ｇ／ｐｓ−
ｈｒ＋６０ＰＳ×１８０ｇ／ｐｓ−ｈｒ となり、これ
を３６０ＰＳで割ると、１５５ｇ／ｐｓ−ｈｒのＢＳＦ
Ｃとなり、Ｈ−ＥＧＲによるＢＳＦＣの増加率は３．３
％と２００４年におけるエミッション対策による５％以
下のＢＳＦＣ増加率目標に合格することを示している。
【００２６】次に、図３の点７について述べると、前提
として線１−７間はＤＥ１１は一定の空気量で運転さ
れ、ＳＩＥ１８及びＳＣ３４の回転速度及び出力も一定
であるが、ＳＣ３４は「膨張機」として作用し、いくら
かの動力と給気管１６内の圧縮空気から回収しつつ、点
１と同一のＥＧＲ率でＤＥ１１は運転し続けることにな
る。但し、本発明システムの運転制御の精度を高める目
的で、点７におけるエンジン速度、点１０をクランク軸
１１ａに付設した速度計３５により、またＳＩＥ１８の
クランク軸１８ａの回転速度とＳＣ３４の送風量とを回
転計３６により各々測定し、その情報を電子制御器２９
に伝えるとともに、ＤＥ１１の発生するＢＭＥＰを、燃
料噴射ポンプ３０の燃料噴射量をもって代用特性として
電子制御器２９に伝え、該制御器２９が前記アクチュエ
ータ２２を制御する情報量を増加せしめ、またその精度
を高めるのである。
として線１−７間はＤＥ１１は一定の空気量で運転さ
れ、ＳＩＥ１８及びＳＣ３４の回転速度及び出力も一定
であるが、ＳＣ３４は「膨張機」として作用し、いくら
かの動力と給気管１６内の圧縮空気から回収しつつ、点
１と同一のＥＧＲ率でＤＥ１１は運転し続けることにな
る。但し、本発明システムの運転制御の精度を高める目
的で、点７におけるエンジン速度、点１０をクランク軸
１１ａに付設した速度計３５により、またＳＩＥ１８の
クランク軸１８ａの回転速度とＳＣ３４の送風量とを回
転計３６により各々測定し、その情報を電子制御器２９
に伝えるとともに、ＤＥ１１の発生するＢＭＥＰを、燃
料噴射ポンプ３０の燃料噴射量をもって代用特性として
電子制御器２９に伝え、該制御器２９が前記アクチュエ
ータ２２を制御する情報量を増加せしめ、またその精度
を高めるのである。
【００２７】ターボ過給機１３の最高能力以上のＢＭＥ
Ｐを発生する線１−８間も、ＤＥ１１の吸気量及びＳＩ
Ｅ１８によるＥＧＲ量は一定である。但し、この作動域
においては、ＳＣ３４は圧縮仕事をして、点１の圧力を
点８にまで高める仕事をすることになる。前記遊星歯車
装置３３を通じて駆動軸４４に回収される動力を一定に
保つには、ＳＣ３４の圧縮仕事分だけＳＩＥ１８の動
力、即ち排出ガス量は増加し、ＤＥ１１に対するＥＧＲ
率を高める。一方、システムとしての燃料消費率は増大
する。
Ｐを発生する線１−８間も、ＤＥ１１の吸気量及びＳＩ
Ｅ１８によるＥＧＲ量は一定である。但し、この作動域
においては、ＳＣ３４は圧縮仕事をして、点１の圧力を
点８にまで高める仕事をすることになる。前記遊星歯車
装置３３を通じて駆動軸４４に回収される動力を一定に
保つには、ＳＣ３４の圧縮仕事分だけＳＩＥ１８の動
力、即ち排出ガス量は増加し、ＤＥ１１に対するＥＧＲ
率を高める。一方、システムとしての燃料消費率は増大
する。
【００２８】また、エミッション規制が緩やかな舶用エ
ンジン等においては、ディーゼルエンジンの排出ガスに
よるＥＧＲによっても規制値に合格することは可能であ
り、図２のＳＩＥ１８の代わりに、副動力としてディー
ゼルエンジンを使用することはＳＣ３４の制御を容易に
するばかりでなく、副動力の出力を出力当たりのコスト
として評価することが可能で、システム全体として副動
力そのものはコストを高めないという利点を有してい
る。
ンジン等においては、ディーゼルエンジンの排出ガスに
よるＥＧＲによっても規制値に合格することは可能であ
り、図２のＳＩＥ１８の代わりに、副動力としてディー
ゼルエンジンを使用することはＳＣ３４の制御を容易に
するばかりでなく、副動力の出力を出力当たりのコスト
として評価することが可能で、システム全体として副動
力そのものはコストを高めないという利点を有してい
る。
【００２９】図４に示す実施形態のものは、ＳＩＥ１８
からＤＥ１１への動力伝達は、図２に示す遊星歯車装置
３３に代えて無段変速機（以下ＣＶＴと称す）４６を使
用するもので、クランク軸１１ａのトルクを高めること
によってＳＩＥ１８の動力を回収するものである。上記
以外、システムの基本的な作動、作用は図２に示すもの
と同一である。ＳＩＥ１８のクランク軸１８ａの一端に
固定された歯車４７はＣＶＴ４６の軸４６ａの前端に固
定された歯車４８と噛み合い、また前記軸４６ａの後端
に固定された小歯車４９は、ＤＥ１１のクランク軸１１
ａ後端に固定された大歯車５０と噛み合うよう構成され
ている。従って、ＳＩＥ１８の動力がＤＥ１１のクラン
ク軸１１ａにトルクを高めるように伝達されるのであ
る。
からＤＥ１１への動力伝達は、図２に示す遊星歯車装置
３３に代えて無段変速機（以下ＣＶＴと称す）４６を使
用するもので、クランク軸１１ａのトルクを高めること
によってＳＩＥ１８の動力を回収するものである。上記
以外、システムの基本的な作動、作用は図２に示すもの
と同一である。ＳＩＥ１８のクランク軸１８ａの一端に
固定された歯車４７はＣＶＴ４６の軸４６ａの前端に固
定された歯車４８と噛み合い、また前記軸４６ａの後端
に固定された小歯車４９は、ＤＥ１１のクランク軸１１
ａ後端に固定された大歯車５０と噛み合うよう構成され
ている。従って、ＳＩＥ１８の動力がＤＥ１１のクラン
ク軸１１ａにトルクを高めるように伝達されるのであ
る。
【００３０】前記と同様の理由によって、例えば図７の
線８−１−７とＤＥ１１のクランク軸１１ａの一端の回
転速度が変化しても、ＳＩＥ１８及びＳＣ３４の回転速
度は一定であることが要求されるから、ＤＥ１１とＳＩ
Ｅ１８の速度比を、電子制御器２９に伝えられた前記情
報に応じてアクチュエータ５１に命じてＣＶＴ４６の速
度比を変更することにより変更し、これによってＤＥ１
１とＳＩＥ１８の速度を一定とするのである。
線８−１−７とＤＥ１１のクランク軸１１ａの一端の回
転速度が変化しても、ＳＩＥ１８及びＳＣ３４の回転速
度は一定であることが要求されるから、ＤＥ１１とＳＩ
Ｅ１８の速度比を、電子制御器２９に伝えられた前記情
報に応じてアクチュエータ５１に命じてＣＶＴ４６の速
度比を変更することにより変更し、これによってＤＥ１
１とＳＩＥ１８の速度を一定とするのである。
【００３１】
【発明の効果】本発明の過給ディーゼルエンジンの排気
再循環システムは、ターボ過給機を備えた主動力用ディ
ーゼルエンジンと、これに連結して排気再循環ガスを供
給しうる副動力用エンジンを設け、前記ディーゼルエン
ジンの負荷に応じて、またそのときの吸気量に応じて前
記副動力用エンジンの排出ガス量を調整し、排気再循環
率を制御することを特徴とする第１の発明と、エンジン
の最高トルク回転速度より高い速度において最大能力と
なるターボ過給機を備えた主動力用ディーゼルエンジン
と、これに連結して排気再循環ガスを供給しうる副動力
用エンジンを設け、該副動力用エンジンによりターボ過
給機と直列に設置された容積型過給機を駆動せしめると
ともに、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて、また
そのときの吸気量に応じて前記副動力用エンジンの排出
ガス量を調整し、排気再循環率を制御することを特徴と
する第２の発明とからなるので、第１の発明によれば、
２００４年エミッション規制に合格可能な、高いＥＧＲ
率を可能とするＥＧＲシステムを提供することができ
る。
再循環システムは、ターボ過給機を備えた主動力用ディ
ーゼルエンジンと、これに連結して排気再循環ガスを供
給しうる副動力用エンジンを設け、前記ディーゼルエン
ジンの負荷に応じて、またそのときの吸気量に応じて前
記副動力用エンジンの排出ガス量を調整し、排気再循環
率を制御することを特徴とする第１の発明と、エンジン
の最高トルク回転速度より高い速度において最大能力と
なるターボ過給機を備えた主動力用ディーゼルエンジン
と、これに連結して排気再循環ガスを供給しうる副動力
用エンジンを設け、該副動力用エンジンによりターボ過
給機と直列に設置された容積型過給機を駆動せしめると
ともに、前記ディーゼルエンジンの負荷に応じて、また
そのときの吸気量に応じて前記副動力用エンジンの排出
ガス量を調整し、排気再循環率を制御することを特徴と
する第２の発明とからなるので、第１の発明によれば、
２００４年エミッション規制に合格可能な、高いＥＧＲ
率を可能とするＥＧＲシステムを提供することができ
る。
【００３２】また、前記第２の発明によれば、２００４
年エミッション規制に合格可能な、高いＥＧＲ率を可能
とするＥＧＲシステムを提供することができるほか、低
燃費化と、高出力化が可能となり、また、低速時には主
として機械駆動過給によりエンジンへの給気量を増大
し、ターボ過給機を加速するので、ターボラグを発生す
ることなく、急加速時においても定常運転時の性能を発
揮しうるとともに、始動時も機械駆動過給により、エン
ジンの圧縮圧力と温度を高め、低圧縮比とせざるを得な
い高比出力エンジンの始動を容易にする。従ってエンジ
ンを小型、軽量、安価とすることが可能であり、エンジ
ンの信頼性を犠牲とすることなく、ＮＯX の排出をも低
減する効果を有する。
年エミッション規制に合格可能な、高いＥＧＲ率を可能
とするＥＧＲシステムを提供することができるほか、低
燃費化と、高出力化が可能となり、また、低速時には主
として機械駆動過給によりエンジンへの給気量を増大
し、ターボ過給機を加速するので、ターボラグを発生す
ることなく、急加速時においても定常運転時の性能を発
揮しうるとともに、始動時も機械駆動過給により、エン
ジンの圧縮圧力と温度を高め、低圧縮比とせざるを得な
い高比出力エンジンの始動を容易にする。従ってエンジ
ンを小型、軽量、安価とすることが可能であり、エンジ
ンの信頼性を犠牲とすることなく、ＮＯX の排出をも低
減する効果を有する。
【図１】本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環シ
ステムの一実施例を示す概略構成図
ステムの一実施例を示す概略構成図
【図２】本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環シ
ステムの他の実施例を示す概略構成図
ステムの他の実施例を示す概略構成図
【図３】本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環シ
ステムを備えたエンジンの作動を説明するエンジン速度
−圧力比線図
ステムを備えたエンジンの作動を説明するエンジン速度
−圧力比線図
【図４】本発明過給ディーゼルエンジンの排気再循環シ
ステムの更に他の実施例を示す概略構成図
ステムの更に他の実施例を示す概略構成図
【図５】過給ディーゼルエンジンにおける従来のＥＧＲ
の考え方を示す概略説明図
の考え方を示す概略説明図
【図６】過給圧力と給気圧力の関係を示すエンジン速度
−圧力線図
−圧力線図
【図７】ハイブリッドＥＧＲと通常のＥＧＲとのＮＯX
濃度の比較図。
濃度の比較図。
１１ ディーゼルエンジン １１ａ、１８ａ クラン
ク軸 １２、１４ 排気管 １３ ターボ過給機 １３ａ
タービン １３ｂ 圧縮機 １５ 吸入管 １６、１６’ 給
気管 １７、１７’ 給気冷却器 １８ 火花点火式エンジ
ン １８ａ クランク軸 １９ 小プーリ ２０ ベル
ト ２１ 大プーリ ２２、５１ アクチュエータ ２３ レバー ２４
スロットルバルブ ２５ 吸気管 ２６ ＥＧＲ管 ２７ 三元触媒 ２８ ＥＧＲ用クーラ ２９ 電子制御器 ３０
燃料噴射ポンプ ３１ 、３２ 流量計 ３３ 遊星歯車装置 ３４
容積型過給機 ３５、３６ 回転速度計 ３７ 円板 ３８ 遊星
歯車 ３９ サンギヤ ４０ 支持盤 ４１、５０ 大歯
車 ４２ ピニオンギヤ ４３ 内歯歯車 ４４ 駆動
軸 ４５ 圧力計 ４６ 無段変速機 ４７、４８ 歯車 ４９ 小歯
車。
ク軸 １２、１４ 排気管 １３ ターボ過給機 １３ａ
タービン １３ｂ 圧縮機 １５ 吸入管 １６、１６’ 給
気管 １７、１７’ 給気冷却器 １８ 火花点火式エンジ
ン １８ａ クランク軸 １９ 小プーリ ２０ ベル
ト ２１ 大プーリ ２２、５１ アクチュエータ ２３ レバー ２４
スロットルバルブ ２５ 吸気管 ２６ ＥＧＲ管 ２７ 三元触媒 ２８ ＥＧＲ用クーラ ２９ 電子制御器 ３０
燃料噴射ポンプ ３１ 、３２ 流量計 ３３ 遊星歯車装置 ３４
容積型過給機 ３５、３６ 回転速度計 ３７ 円板 ３８ 遊星
歯車 ３９ サンギヤ ４０ 支持盤 ４１、５０ 大歯
車 ４２ ピニオンギヤ ４３ 内歯歯車 ４４ 駆動
軸 ４５ 圧力計 ４６ 無段変速機 ４７、４８ 歯車 ４９ 小歯
車。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｂ 37/04 Ｆ０２Ｂ 61/00 Ｇ 61/00 61/06 Ｊ 61/06 Ｆ０２Ｄ 9/02 Ｓ Ｆ０２Ｄ 9/02 21/08 ３０１Ｂ 21/08 ３０１ 23/00 Ｊ 23/00 41/18 Ｚ 41/18 Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０１Ｂ Ｆターム(参考） 3G005 DA00 DA02 EA04 EA05 EA16 EA19 FA35 GD11 GD16 HA12 JA03 JA23 JA28 JA30 JA39 3G062 AA00 AA01 AA05 CA06 GA05 GA06 GA14 GA21 GA23 3G065 AA00 AA01 AA03 EA07 GA04 GA06 GA10 GA14 3G092 AA00 AA01 AA02 AA17 AA18 AA20 AB02 AB03 CA10 DB02 DB03 DC09 DC10 EC09 FA17 FA18 GA03 HA05X HA11X HA16X HD07X HE01X HE06X 3G301 HA00 HA01 HA02 HA11 HA13 JA24 JA25 KA06 KA23 NC02 PA07A PA16A PA17A PD14A PD15A PE01A PE06A
Claims (7)
- 【請求項１】ターボ過給機を備えた主動力用ディーゼル
エンジンと、これに連結して排気再循環ガスを供給しう
る副動力用エンジンを設け、前記ディーゼルエンジンの
負荷に応じて、またそのときの吸気量に応じて前記副動
力用エンジンの排出ガス量を調整し、排気再循環率を制
御することを特徴とする過給ディーゼルエンジンの排気
再循環システム。 - 【請求項２】エンジンの最高トルク回転速度より高い速
度において最大能力となるターボ過給機を備えた主動力
用ディーゼルエンジンと、これに連結して排気再循環ガ
スを供給しうる副動力用エンジンを設け、該副動力用エ
ンジンによりターボ過給機と直列に設置された容積型過
給機を駆動せしめるとともに、前記ディーゼルエンジン
の負荷に応じて、またそのときの吸気量に応じて前記副
動力用エンジンの排出ガス量を調整し、排気再循環率を
制御することを特徴とする過給ディーゼルエンジンの排
気再循環システム。 - 【請求項３】前記副動力用エンジンを火花点火式エンジ
ンとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
の過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム。 - 【請求項４】前記副動力用エンジンをディーゼルエンジ
ンとしたことを特徴とする請求項１または請求項２記載
の過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム。 - 【請求項５】前記主動力用ディーゼルエンジンと副動力
用エンジンの前記連結を、一定回転比の動力の伝達機構
を介して行うことを特徴とする請求項１または請求項２
または請求項３または請求項４記載の過給ディーゼルエ
ンジンの排気再循環システム。 - 【請求項６】前記主動力用ディーゼルエンジンと副動力
用エンジンの前記連結を、遊星歯車装置を介して行うこ
とを特徴とする請求項１または請求項２または請求項３
または請求項４記載の過給ディーゼルエンジンの排気再
循環システム。 - 【請求項７】前記主動力用ディーゼルエンジンと副動力
用エンジンの前記連結を、無段変速機を介して行うこと
を特徴とする請求項１または請求項２または請求項３ま
たは請求項４記載の過給ディーゼルエンジンの排気再循
環システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326111A JP2000136758A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | 過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム |
| PCT/JP1999/000997 WO2000026527A1 (fr) | 1998-10-31 | 1999-03-02 | Systeme de recirculation des gaz d'echappement pour moteur diesel suralimente |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10326111A JP2000136758A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | 過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000136758A true JP2000136758A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=18184220
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10326111A Pending JP2000136758A (ja) | 1998-10-31 | 1998-10-31 | 過給ディーゼルエンジンの排気再循環システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000136758A (ja) |
| WO (1) | WO2000026527A1 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008274802A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Isuzu Motors Ltd | ２段過給システム |
| CN102817723A (zh) * | 2011-06-07 | 2012-12-12 | 福特环球技术公司 | 排气再循环系统 |
| CN103362661A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-23 | 潍柴动力股份有限公司 | Egr阀开度的动态控制方法和装置、egr发动机 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7726285B1 (en) * | 2005-04-01 | 2010-06-01 | Hansen Craig N | Diesel engine and supercharger |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5172808A (ja) * | 1974-12-19 | 1976-06-24 | Mitsubishi Motors Corp | Nenpikeigengatajidoshayokudosochi |
| JPH01127960U (ja) * | 1988-02-24 | 1989-08-31 | ||
| JP3005776B2 (ja) * | 1991-09-10 | 2000-02-07 | ヤンマーディーゼル株式会社 | ディーゼル機関の排気ガス還流装置 |
| JP2728592B2 (ja) * | 1992-01-24 | 1998-03-18 | 日野自動車工業株式会社 | ２基のエンジンを有する無段変速装置 |
| JPH0742623A (ja) * | 1993-07-31 | 1995-02-10 | Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk | エンジン・システム |
| JPH0814112A (ja) * | 1994-06-28 | 1996-01-16 | Komatsu Ltd | ハイブリッドｅｇｒの制御装置およびその制御方法 |
| US5617726A (en) * | 1995-03-31 | 1997-04-08 | Cummins Engine Company, Inc. | Cooled exhaust gas recirculation system with load and ambient bypasses |
| JPH10238354A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-09-08 | Kanesaka Gijutsu Kenkyusho:Kk | ハイブリッド過給エンジン |
-
1998
- 1998-10-31 JP JP10326111A patent/JP2000136758A/ja active Pending
-
1999
- 1999-03-02 WO PCT/JP1999/000997 patent/WO2000026527A1/ja active Application Filing
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008274802A (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Isuzu Motors Ltd | ２段過給システム |
| CN102817723A (zh) * | 2011-06-07 | 2012-12-12 | 福特环球技术公司 | 排气再循环系统 |
| CN102817723B (zh) * | 2011-06-07 | 2017-04-12 | 福特环球技术公司 | 排气再循环系统 |
| CN103362661A (zh) * | 2013-05-21 | 2013-10-23 | 潍柴动力股份有限公司 | Egr阀开度的动态控制方法和装置、egr发动机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2000026527A1 (fr) | 2000-05-11 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051021 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090203 |