JP2001073741A - Egr system of engine - Google Patents
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は，ディーゼルパテ
ィキュレートフィルタを備えたエンジンにおいて，冷却
した排気ガスを燃焼室に再循環させるＥＧＲシステムに
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an EGR system for recirculating cooled exhaust gas to a combustion chamber in an engine having a diesel particulate filter.
【０００２】[0002]
【従来の技術】一般に，燃料を燃焼させる場合に，酸素
濃度を空気より薄くすれば，燃焼速度が極めて遅くな
り，酸素濃度を濃くすれば，燃焼状態が活発になるとい
う現象がある。そこで，燃焼室に供給する吸気を圧縮空
気のみでなく，排気ガスを燃焼室に供給するＥＧＲを行
えば，酸素濃度が薄くなることになる。従来，ディーゼ
ルエンジンの排気ガスを吸気系に再循環させ，吸気のＯ
2 濃度を小さくし，窒素酸化物（ＮＯX ）を少なくする
というＥＧＲシステム（排気ガス再循環装置）は知られ
ている。2. Description of the Related Art In general, when burning fuel, if the oxygen concentration is made lower than that of air, there is a phenomenon that the combustion speed becomes extremely slow, and if the oxygen concentration is made higher, the combustion state becomes active. Therefore, if EGR is performed to supply not only compressed air to the combustion chamber but also exhaust gas to the combustion chamber, the oxygen concentration will be reduced. Conventionally, exhaust gas of a diesel engine is recirculated to the intake system,
2 concentration is reduced, the nitrogen oxides (NO X) EGR system that the reduced (the exhaust gas recirculation system) is known.
【０００３】しかしながら，燃焼室から排出される排気
ガスは高温であるため，燃焼室から排出された排気ガス
をそのまま燃焼室に供給すると，燃焼室の吸気温度が高
くなり，圧縮端圧力が上昇して高温度になり過ぎ，ノッ
キングの発生の原因になると共に，特に，ＮＯX が発生
する原因になる。従って，排気ガスの温度を低下させ，
圧力を上昇させて多量のＥＧＲを実行できれば，極めて
好ましい燃焼状態を確保できることが考えられる。一般
に，ＥＧＲシステムは，排気管の途中にＥＧＲ管を取り
付け，排気ガスの一部を吸気側に送り込めばよいが，排
気ガスは高温であるので，ＥＧＲガスとしての排気ガス
は冷却することが窒素酸化物の低減に効果的である。However, since the exhaust gas discharged from the combustion chamber has a high temperature, if the exhaust gas discharged from the combustion chamber is supplied to the combustion chamber as it is, the intake air temperature of the combustion chamber increases and the compression end pressure increases. too to a high temperature Te, it becomes a cause of occurrence of knocking, in particular, cause the NO X is produced. Therefore, the temperature of the exhaust gas is lowered,
If a large amount of EGR can be performed by increasing the pressure, it is considered that an extremely favorable combustion state can be ensured. In general, an EGR system may be provided with an EGR pipe in the middle of an exhaust pipe and sending a part of the exhaust gas to an intake side. However, since the exhaust gas has a high temperature, the exhaust gas as the EGR gas may be cooled. It is effective in reducing nitrogen oxides.
【０００４】従来，エンジンにおいて，燃焼室から排出
される高温の排気ガスを，ターボチャージャ，エネルギ
回収装置及び蒸気発生装置（熱交換器）に通して排気ガ
スの温度を低下させ，低温の排気ガスを吸気系に再循環
させ，ＥＧＲガスとして利用し，ＮＯX を低減させるも
のが知られている（例えば，特開平６−１０８８６５号
公報参照）。Conventionally, in an engine, high-temperature exhaust gas discharged from a combustion chamber is passed through a turbocharger, an energy recovery device, and a steam generator (heat exchanger) to lower the temperature of the exhaust gas, thereby reducing the temperature of the low-temperature exhaust gas. It was recirculated to the intake system, used as EGR gases, which reduces the NO X are known (e.g., see Japanese Patent Laid-Open No. 6-108865).
【０００５】また，燃焼室から排出される高温の排気ガ
スを冷却する方法として，例えば，本発明者に係る出願
である特願平１１−９７９３０号に開示されているＥＧ
Ｒ用排気ガス冷却装置を備えたエンジンは，排気管に熱
交換器を設け，冷却した排気ガスをＥＧＲ管に送り込む
ように構成されたものである。As a method of cooling high-temperature exhaust gas discharged from a combustion chamber, for example, EG disclosed in Japanese Patent Application No. 11-97930 filed by the present inventors is disclosed.
The engine equipped with the exhaust gas cooling device for R is configured such that a heat exchanger is provided in an exhaust pipe and cooled exhaust gas is sent to an EGR pipe.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら，通常の
ディーゼルエンジンに用いられている排気管に熱交換器
を設けたＥＧＲシステムは，熱交換器の構造が複雑にな
り，コストが高くなるという問題がある。また，ＥＧＲ
用の排気ガスを冷却すると，排気ガス中に含まれている
パティキュレート物質が凝縮し，また，水蒸気が微粒子
と固着し，それらの凝集したパティキュレート物質がＥ
ＧＲ管の壁面に堆積し，ＥＧＲ管が詰まるような現象を
引き起こすことになる。However, the EGR system in which a heat exchanger is provided in an exhaust pipe used for a normal diesel engine has a problem that the structure of the heat exchanger is complicated and the cost is high. is there. In addition, EGR
When the exhaust gas for cooling is cooled, the particulate matter contained in the exhaust gas condenses, and water vapor adheres to the fine particles, and the aggregated particulate matter becomes E
It accumulates on the wall surface of the GR tube and causes a phenomenon that the EGR tube is clogged.
【０００７】また，本発明者に係る出願である特願平１
１−３６７１号に開示された副室式ガスエンジンは，空
気と天然ガス，ＣＯ，Ｈ2 等のガス燃料とが混合し難
く，該混合気の着火温度が高く，一旦燃焼すると一気に
燃焼が激しく進展してノッキングが発生するので，ガス
燃料が瞬間的に燃えないようにＯ2 量を低減させるた
め，吸気に多量のＥＧＲを行ってＯ2 濃度を薄く調整す
ると共に，副室内のガス燃料を冷却してガス燃料流量を
増大させ，副室でのガス燃料の活性化を遅らせてノッキ
ングの発生を防止したものである。即ち，通常，空気に
おけるＯ2 の濃度は２１％であるが，例えば，５０％の
ＥＧＲを行うと，Ｏ2 の濃度を１７％に低減させること
ができる。また，吸気へのガス燃料の含有率が余り多い
と，自発火してノッキングを起こすので，通常の酸素濃
度では全負荷でも，吸気に混合させるガス燃料の流量を
５０％以下，即ち，当量比を０．５以下にする必要があ
る。また，上記副室式ガスエンジンは，ＥＧＲに利用す
る排気ガスの温度が高過ぎると，圧縮端圧力が上昇し，
ＮＯX 等の発生の原因となり，燃焼に悪い影響を与える
ので，ＥＧＲに利用する排気ガスを冷却してＮＯX の発
生を抑制する必要があるので，ＥＧＲ管に冷却装置を備
えている。[0007] Further, Japanese Patent Application No. Hei.
Pre-combustion chamber gas engine disclosed in JP 1-3671, the air and natural gas, CO, hardly mixed with gas fuel such as H 2, the ignition temperature of the mixture is high, once combustion is vigorously Once combustion since knocking progress occurs, to reduce the amount of O 2 as the gas fuel is not instantaneously burning, with thinning adjust the O 2 concentration by performing a large amount of EGR to the intake, the gas fuel of the auxiliary chamber Cooling is performed to increase the gas fuel flow rate, and the activation of the gas fuel in the sub chamber is delayed to prevent knocking. That is, the O 2 concentration in the air is usually 21%, but for example, if EGR of 50% is performed, the O 2 concentration can be reduced to 17%. Also, if the gas fuel content in the intake is too high, it will spontaneously ignite and cause knocking. Therefore, at normal oxygen concentration, the flow rate of the gas fuel mixed with the intake should be 50% or less, even at full load, that is, equivalent ratio. Needs to be 0.5 or less. In the sub-chamber gas engine, when the temperature of the exhaust gas used for EGR is too high, the compression end pressure increases,
Cause generation of NO X, so adversely affecting the combustion, since the exhaust gas used for EGR should suppress the generation of the NO X by cooling, and a cooling device to the EGR pipe.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
の問題を解決するため，エンジンに設けられたディーゼ
ルパティキュレートフィルタ（以下，ＤＰＦという）に
よって，排気ガス中のパティキュレート物質が殆ど捕集
されているので，ＤＰＦを通過した排気ガスを吸気系に
供給するため，排気管と吸気管又はターボチャージャの
コンプレッサ入口部とを接続する長いＥＧＲ管を配設
し，ＥＧＲ管を冷却フィン付きパイプ或いは蛇腹状のパ
イプで形成して簡単な冷却効果付きのＥＧＲ管に構成
し，場合によっては，ＥＧＲ管の途中にポンプを配設
し，ＥＧＲ管を通過する排気ガスを空冷し，多量のＥＧ
Ｒガスを燃焼室に供給してＯ2 濃度を薄くし，ＮＯX の
発生を抑制するＤＰＦを備えたエンジンのＥＧＲシステ
ムを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems by using a diesel particulate filter (hereinafter referred to as DPF) provided in an engine to capture almost all particulate matter in exhaust gas. In order to supply exhaust gas passing through the DPF to the intake system, a long EGR pipe connecting the exhaust pipe and the intake pipe or the compressor inlet of the turbocharger is provided, and the EGR pipe is provided with cooling fins. The EGR pipe is formed by a pipe or a bellows-like pipe and has a simple cooling effect. In some cases, a pump is disposed in the middle of the EGR pipe, and the exhaust gas passing through the EGR pipe is air-cooled. EG
An object of the present invention is to provide an EGR system for an engine equipped with a DPF that supplies R gas to a combustion chamber to reduce the O 2 concentration and suppress generation of NO X.
【０００９】この発明は，燃焼室からの排気ガスを排出
する排気管に設けられ且つ前記排気ガス中に含まれるパ
ティキュレート物質を捕集するディーゼルパティキュレ
ートフィルタ，及び該ディーゼルパティキュレートフィ
ルタの後流の前記排気管から前記排気ガスの一部を前記
燃焼室に供給するＥＧＲ装置を有し，前記ＥＧＲ装置
は，前記排気管と前記燃焼室へ吸気を供給する吸気管と
を接続し且つ放熱面を増大させるため外面に凹凸面を備
えた放熱通路を構成するＥＧＲ管，前記排気ガスを前記
燃焼室に供給するため前記ＥＧＲ管に設けたＥＧＲポン
プ，及び前記ＥＧＲ管に設けた前記燃焼室への前記排気
ガスの流量を制御するＥＧＲ制御弁から構成されている
ことから成るエンジンのＥＧＲシステムに関する。The present invention is directed to a diesel particulate filter provided in an exhaust pipe for discharging exhaust gas from a combustion chamber and collecting particulate matter contained in the exhaust gas, and a wake of the diesel particulate filter. An EGR device for supplying a part of the exhaust gas from the exhaust pipe to the combustion chamber, the EGR device connecting the exhaust pipe and an intake pipe for supplying intake air to the combustion chamber, and Pipe, which constitutes a heat radiation passage having an uneven surface on the outer surface, an EGR pump provided in the EGR pipe to supply the exhaust gas to the combustion chamber, and a combustion chamber provided in the EGR pipe to increase the exhaust gas. And an EGR control valve for controlling the flow rate of the exhaust gas.
【００１０】前記ＥＧＲ管には，前記排気ガスの熱伝達
率を大きくし，壁面境界層を乱れさせるように乱流にさ
せて冷却効果を上げるために絞り部が形成されている。The EGR pipe is provided with a throttle portion to increase the heat transfer coefficient of the exhaust gas and to increase the cooling effect by causing turbulence so as to disturb the wall boundary layer.
【００１１】前記ＥＧＲポンプ及び前記ＥＧＲ制御弁
は，前記燃焼室に供給するＥＧＲ量を制御するためコン
トローラによってエンジン負荷又はエンジン回転数に応
答して制御される。The EGR pump and the EGR control valve are controlled by a controller in response to an engine load or an engine speed in order to control an EGR amount supplied to the combustion chamber.
【００１２】前記ＥＧＲ管は，蛇腹状パイプ又は外面に
フィンを備えたパイプから構成されている。The EGR pipe comprises a bellows pipe or a pipe having fins on its outer surface.
【００１３】前記ディーゼルパティキュレートフィルタ
の上流側の前記排気管は，冷却フィン又は蛇腹状パイプ
による冷却手段を設けた構造に構成されている。前記排
気管を冷却手段を設けた構造に構成すると，排気ガス中
に含まれるパティキュレートが冷却によって凝集し，前
記ＤＰＦ装置でのパティキュレート物質の捕集効率が向
上する。The exhaust pipe on the upstream side of the diesel particulate filter has a structure provided with cooling means such as cooling fins or bellows pipes. When the exhaust pipe has a structure provided with a cooling means, the particulates contained in the exhaust gas are aggregated by cooling, and the collection efficiency of the particulate matter in the DPF device is improved.
【００１４】前記ディーゼルパティキュレートフィルタ
は，前記排気ガス中の前記パティキュレート物質を捕集
するため並列に配置された一対のフィルタ，前記フィル
タに捕集された前記パティキュレート物質を加熱焼却す
るためのヒータ，及び前記フィルタの何れか一方に前記
排気ガスを流すため切り換えられる切換弁から構成され
ている。The diesel particulate filter includes a pair of filters arranged in parallel for collecting the particulate matter in the exhaust gas, and a filter for heating and burning the particulate matter collected by the filter. The switching valve is configured to be switched to flow the exhaust gas to one of the heater and the filter.
【００１５】前記ヒータ及び前記切換弁は，コントロー
ラによってエンジン負荷又はエンジン回転数に応答して
制御される。The heater and the switching valve are controlled by a controller in response to an engine load or an engine speed.
【００１６】このエンジンのＥＧＲシステムは，高温の
排気ガスを長い冷却機能付きＥＧＲ管に通すことによっ
て排気ガスを効果的に冷却するので，燃焼室にＯ2 濃度
の薄いＥＧＲ用排気ガスを多量に燃焼室に供給すること
ができ，ノッキングが発生する恐れが無く，しかも，Ｅ
ＧＲ用排気ガスが冷却パイプで冷却され，吸気管に送ら
れるので，シリンダ内に吸入されたガスの圧縮端圧力を
低下させ，Ｏ2 濃度の薄いことによりＮＯX の発生を抑
制することができ，燃焼に悪い影響を与える恐れが無
い。即ち，排気ガスの温度が高いと，排気ガスが膨張し
て排気ガス質量が小さくなり，結果的にＥＧＲガス量が
少なくなるが，排気ガス温度が低いとＥＧＲガス量の質
量が多くなる。そこで，ＥＧＲガス量を多くするため，
排気ガスを冷却して排気ガス温度を如何に低下させるか
が大きな問題である。また，吸気のＯ2 濃度が少なく，
吸気中のＯ2 の絶対量が少ないと，Ｏ2 が熱源の燃料と
反応し，Ｏ2 がＮ2 と反応することができず，結果的に
ＮＯX の発生が抑制される。更に，ＥＧＲガスにはＣＯ
2 が存在するが，ＣＯ2 があると，ＮＯX の発生を抑制
する作用がある。The EGR system of this engine effectively cools the exhaust gas by passing the high-temperature exhaust gas through an EGR pipe with a long cooling function, so that a large amount of EGR exhaust gas with a low O 2 concentration is supplied to the combustion chamber. It can be supplied to the combustion chamber, and there is no possibility of knocking.
GR exhaust gas is cooled by the cooling pipe, so sent to the intake pipe, the compression end pressure in the suction gas in the cylinder is lowered, it is possible to suppress the occurrence of the NO X by thin O 2 concentration ， There is no possibility of badly affecting the combustion. That is, when the temperature of the exhaust gas is high, the exhaust gas expands and the mass of the exhaust gas is reduced, and as a result, the amount of the EGR gas is reduced. However, when the temperature of the exhaust gas is low, the mass of the EGR gas is increased. Therefore, in order to increase the amount of EGR gas,
A major issue is how to cool the exhaust gas to lower the exhaust gas temperature. Also, the O 2 concentration in the intake is low,
If the absolute amount of O 2 in the intake air is small, O 2 reacts with the fuel of the heat source, O 2 cannot react with N 2, and as a result, generation of NO X is suppressed. Furthermore, the EGR gas contains CO
2 exists, but the presence of CO 2 has the effect of suppressing the generation of NO X.
【００１７】従って，このエンジンのＥＧＲシステム
は，ＥＧＲガスを冷却し，ＥＧＲガス量を多量に送り込
み，ＣＯ2 を存在させてＯ2 濃度を低くし，且つシリン
ダ内の圧縮空気の温度を低減させ，ＮＯX の発生を抑制
するものである。また，このエンジンのＥＧＲシステム
は，ＤＰＦを備えたディーゼルエンジンに適用するもの
であり，エンジンの後方にＤＰＦが設けられており，エ
ンジンとＤＰＦの後流の排気管とは距離が長いので，そ
の構造を利用してエンジンとＤＰＦの後流の排気管とを
接続するＥＧＲ管を放熱パイプに構成し，走行風等で空
冷構造に構成したものである。Therefore, the EGR system of this engine cools the EGR gas, sends a large amount of the EGR gas, makes CO 2 exist, lowers the O 2 concentration, and reduces the temperature of the compressed air in the cylinder. , NO X are suppressed. The EGR system of this engine is applied to a diesel engine equipped with a DPF. The DPF is provided behind the engine, and the distance between the engine and the exhaust pipe downstream of the DPF is long. An EGR pipe that connects the engine and an exhaust pipe downstream of the DPF using the structure is configured as a heat radiation pipe, and is configured as an air-cooled structure by running wind or the like.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
によるエンジンのＥＧＲシステムの実施例を説明する。
このエンジンのＥＧＲシステムは，コージェネレーショ
ンシステム或いは自動車用エンジン等に適用できるもの
である。図１はこの発明によるエンジンのＥＧＲシステ
ムの一実施例を示す説明図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an EGR system for an engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
The EGR system of this engine can be applied to a cogeneration system or an automobile engine. FIG. 1 is an explanatory diagram showing one embodiment of an EGR system for an engine according to the present invention.
【００１９】このエンジンのＥＧＲシステムは，自動車
用エンジン１，又はコージェネレーションシステムにお
けるディーゼルエンジン等のエンジン１に適用して好ま
しいものである。エンジン１の各燃焼室には，エアクリ
ーナ１２からの空気が吸気管２３を通って供給される。
また，エンジン１には，クランク軸等に発電機１６が設
けられている。燃焼室に接続する排気マニホルド１５
は，排気管１７に接続され，排気管１７にはターボチャ
ージャ３が配設されている。The EGR system of this engine is preferably applied to an automobile engine 1 or an engine 1 such as a diesel engine in a cogeneration system. Air from the air cleaner 12 is supplied to each combustion chamber of the engine 1 through an intake pipe 23.
The engine 1 is provided with a generator 16 on a crankshaft or the like. Exhaust manifold 15 connected to combustion chamber
Is connected to the exhaust pipe 17, and the turbocharger 3 is disposed in the exhaust pipe 17.
【００２０】このエンジンのＥＧＲシステムは，エンジ
ン１からの排気ガスを排出する排気管１７に設けられ且
つ排気ガス中に含まれるパティキュレート物質を捕集す
るディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）装置
２，及びＤＰＦ装置２の後流の排気管２４から排気ガス
の一部をエンジン１の吸気管２３に供給するＥＧＲ装置
を有している。ＥＧＲ装置は，特に，排気管２４と燃焼
室へ吸気を供給する吸気管２３とを接続し且つ放熱面を
増大させるため外面に凹凸面を備えた放熱通路２５を構
成するＥＧＲ管４，排気ガスを燃焼室に供給するためＥ
ＧＲ管４に設けたＥＧＲポンプ８，及びＥＧＲ管４に設
けた燃焼室への排気ガスの流量を制御するＥＧＲ制御弁
１１から構成されている。The EGR system of this engine is provided in a diesel particulate filter (DPF) device 2, provided in an exhaust pipe 17 for exhausting exhaust gas from the engine 1, and for collecting particulate matter contained in the exhaust gas. An EGR device that supplies a part of the exhaust gas from the exhaust pipe 24 downstream of the DPF device 2 to the intake pipe 23 of the engine 1 is provided. The EGR device particularly connects the exhaust pipe 24 and the intake pipe 23 that supplies intake air to the combustion chamber, and forms the heat release passage 25 having an uneven surface on the outer surface in order to increase the heat release surface. To supply E to the combustion chamber
An EGR pump 8 provided in the GR pipe 4 and an EGR control valve 11 provided in the EGR pipe 4 for controlling a flow rate of exhaust gas to a combustion chamber are provided.
【００２１】ＥＧＲ管４は，吸気管２３におけるターボ
チャージャ３のコンプレッサ１３の入口部に接続されて
いる。ＥＧＲ管４は，ターボチャージャ３を備えていな
い自然吸気の場合にはそのまま吸気管２３に接続され
る。ＥＧＲ管４は，放熱効果をアップさせるため，蛇腹
状パイプ又は外面にフィンを備えたパイプ（図示せず）
から構成されている。ＥＧＲ管４は，排気管１７の接続
経路に構成できるので，そのまま排気管１７に沿って配
管すれば簡単に設置できる。更に，ＥＧＲ管４は，冷却
効果を上げるように，できるだけ長く構成するため，タ
ーボチャージャ３からＤＰＦ装置２への排気管１７及び
ＤＰＦ装置２の長さ方向に沿って延びるように配設され
ている。更に，ＥＧＲ管４には，排気ガスを乱流させる
と共に断熱膨張させて冷却効果を上げるため，絞り部９
が形成されている。また，コントローラ１０の指令で吸
気系へのＥＧＲガスの流量を調節するため，ＥＧＲ管４
には制御弁１１が設けられている。The EGR pipe 4 is connected to the inlet of the compressor 13 of the turbocharger 3 in the intake pipe 23. The EGR pipe 4 is connected to the intake pipe 23 as it is in the case of natural intake without the turbocharger 3. The EGR pipe 4 is a bellows-shaped pipe or a pipe with fins on its outer surface (not shown) in order to improve the heat radiation effect.
It is composed of Since the EGR pipe 4 can be configured as a connection path for the exhaust pipe 17, it can be easily installed by directly piping along the exhaust pipe 17. Further, the EGR pipe 4 is disposed so as to extend along the length direction of the exhaust pipe 17 from the turbocharger 3 to the DPF apparatus 2 and the DPF apparatus 2 in order to make the EGR pipe 4 as long as possible so as to enhance the cooling effect. I have. Further, the EGR pipe 4 is provided with a throttle section 9 in order to increase the cooling effect by causing the exhaust gas to be turbulent and adiabatically expanded.
Are formed. Further, in order to adjust the flow rate of the EGR gas to the intake system according to a command from the controller 10, the EGR pipe 4
Is provided with a control valve 11.
【００２２】ＥＧＲポンプ８及びＥＧＲ制御弁１１は，
燃焼室に供給するＥＧＲガス量を制御するため，コント
ローラ１０によって回転センサ２１で検出されたエンジ
ン回転数及び／又は負荷センサ２２で検出されたエンジ
ン負荷に応答して制御される。The EGR pump 8 and the EGR control valve 11 are
In order to control the amount of EGR gas supplied to the combustion chamber, the controller 10 controls the engine in response to the engine speed detected by the rotation sensor 21 and / or the engine load detected by the load sensor 22.
【００２３】ターボチャージャ３は，エンジン１の排気
マニホルド１５の後流に設置されている。ターボチャー
ジャ３は，排気ガスによって駆動されるタービン１４
と，タービン１４にシャフトで連結されたコンプレッサ
１３から構成されている。ターボチャージャ３には，タ
ービン１４とコンプレッサ１３を連結するシャフトに発
電機を設けることができる。The turbocharger 3 is installed downstream of the exhaust manifold 15 of the engine 1. The turbocharger 3 includes a turbine 14 driven by exhaust gas.
And a compressor 13 connected to a turbine 14 by a shaft. The turbocharger 3 can be provided with a generator on a shaft connecting the turbine 14 and the compressor 13.
【００２４】また，ＤＰＦ装置２は，ターボチャージャ
３の後流の排気管１７に設置されている。ＤＰＦ装置２
は，排気ガス中のパティキュレート物質を捕集するた
め，並列に配置された一対のＤＰＦ５とＤＰＦ６とから
構成されている。また，ターボチャージャ３からＤＰＦ
装置２までの排気管１７は，冷却フィン又は蛇腹状パイ
プによる冷却手段を設けた構造に構成することができ
る。排気管１７を冷却手段を設けた構造に構成すると，
排気ガス中に含まれるパティキュレートが冷却によって
凝集し，ＤＰＦ装置２でのパティキュレート物質の捕集
効率が向上する。ＤＰＦ５とＤＰＦ６とに捕集されたパ
ティキュレート物質は，加熱焼却するためのヒータ（図
示せず）が設けられている。ＤＰＦ装置２は，例えば，
ＤＰＦ５に排気ガスを流し，排気ガス中に含まれるパテ
ィキュレート物質をフィルタで捕集し，所定量以上のパ
ティキュレート物質がＤＰＦ５に堆積した状態で，コン
トローラ１０の指令でアクチュエータ１８を作動し，切
換弁７を切り換えて他方のＤＰＦ６へ排気ガスを流すよ
うに制御される。ＤＰＦ５に堆積したパティキュレート
物質は，コントローラ１０の指令でＤＰＦ５に設けたヒ
ータに通電することによって加熱焼却され，ＤＰＦ５が
再生される。The DPF device 2 is installed in an exhaust pipe 17 downstream of the turbocharger 3. DPF device 2
Is composed of a pair of DPFs 5 and 6 arranged in parallel to collect particulate matter in exhaust gas. In addition, DPF from turbocharger 3
The exhaust pipe 17 up to the device 2 can be configured to have a structure provided with cooling means using cooling fins or bellows-like pipes. When the exhaust pipe 17 is configured to have a structure provided with cooling means,
The particulates contained in the exhaust gas are aggregated by cooling, and the collection efficiency of the particulate matter in the DPF device 2 is improved. The particulate matter collected in the DPF 5 and the DPF 6 is provided with a heater (not shown) for heating and burning. The DPF device 2 is, for example,
Exhaust gas is allowed to flow through the DPF 5, particulate matter contained in the exhaust gas is collected by a filter, and the actuator 18 is operated by a command of the controller 10 in a state where a predetermined amount or more of the particulate matter is deposited on the DPF 5, and switching is performed. Control is performed such that the valve 7 is switched to flow exhaust gas to the other DPF 6. The particulate matter deposited on the DPF 5 is heated and incinerated by energizing a heater provided in the DPF 5 according to a command from the controller 10, and the DPF 5 is regenerated.
【００２５】ＤＰＦ５とＤＰＦ６にそれぞれ設けられた
ヒータ及び切換弁７は，コントローラ１０によって回転
センサ２１で検出されたエンジン回転数及び／又は負荷
センサ２２で検出されたエンジン負荷に応答して制御さ
れる。切換弁７は，コントローラ１０の指令によってア
クチュエータ１８によって切り換えられる。ＤＰＦ装置
２は，上記のように制御され，常時排気ガスは浄化さ
れ，ＤＰＦ装置２から排出される排気ガスは，パティキ
ュレート物質がＤＰＦ５又は６によって殆ど捕集されて
浄化されているので，浄化された排気ガスをＥＧＲガス
として使用すれば，ＥＧＲ管４の腐食やパティキュレー
ト物質の堆積による閉塞状態等が防止される。The heater and the switching valve 7 provided in each of the DPFs 5 and 6 are controlled by the controller 10 in response to the engine speed detected by the rotation sensor 21 and / or the engine load detected by the load sensor 22. . The switching valve 7 is switched by an actuator 18 according to a command from the controller 10. The DPF device 2 is controlled as described above, the exhaust gas is always purified, and the exhaust gas discharged from the DPF device 2 is purified because most of the particulate matter is collected and purified by the DPF 5 or 6. If the exhaust gas thus used is used as the EGR gas, the EGR pipe 4 is prevented from being corroded or blocked due to the accumulation of particulate matter.
【００２６】[0026]
【発明の効果】この発明によるエンジンのＥＧＲシステ
ムは，上記のように，ＥＧＲ管が放熱パイプに構成され
ているので，高温の排気ガスが十分に冷却され，多量の
ＥＧＲガスを吸気系に供給することができ，吸気のＯ2
濃度を低下させ，且つシリンダ内の圧縮空気の温度を低
下させ，ＮＯX の発生を抑制すると共に，排気ガス中の
パティキュレート物質がＤＰＦ装置によって捕集され，
ＤＰＦ装置で浄化されて排気ガスがＥＧＲガスとして使
用されるので，ＥＧＲ管にパティキュレート物質が堆積
して閉塞したり，パティキュレート物質によって腐食す
ることが防止される。即ち，ＥＧＲ管には制御弁が設け
られているので，ＥＧＲ用の冷却排気ガスはエンジンの
運転状態に応じて適正な流量に制御することができるの
で，燃焼室に供給するＥＧＲ用の冷却排気ガスの供給す
ることによってＯ2 供給量を低減することができ，ノッ
キングの発生を防止すると共に，トータルの燃焼室に供
給されるガス温度を下げることができ，最高圧縮端圧力
を低くしてＮＯX の発生を低減できる。As described above, in the EGR system for an engine according to the present invention, since the EGR pipe is formed of a heat radiating pipe, high-temperature exhaust gas is sufficiently cooled and a large amount of EGR gas is supplied to the intake system. Can be inhaled O 2
Lowering the concentration, and lowering the temperature of the compressed air in the cylinder, it is possible to suppress the generation of NO X, particulate matter in the exhaust gas is trapped by the DPF device,
Since the exhaust gas is purified by the DPF device and used as the EGR gas, it is possible to prevent the particulate matter from accumulating and blocking the EGR pipe and prevent the particulate matter from being corroded. That is, since the control valve is provided in the EGR pipe, the cooling exhaust gas for EGR can be controlled to an appropriate flow rate in accordance with the operation state of the engine, so that the cooling exhaust gas for EGR supplied to the combustion chamber is provided. By supplying the gas, the O 2 supply amount can be reduced, knocking can be prevented, the temperature of the gas supplied to the total combustion chamber can be reduced, and the maximum compression end pressure can be reduced to reduce NO. X generation can be reduced.
【図１】この発明によるエンジンのＥＧＲシステムの一
実施例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an EGR system for an engine according to the present invention.
１ エンジン ２ ＤＰＦ装置 ３ ターボチャージャ ４ ＥＧＲ管 ５ 第１ＤＰＦ ６ 第２ＤＰＦ ７ 切換弁 ８ ＥＧＲポンプ ９ 絞り管 １０ コントローラ １１ ＥＧＲガス量の制御弁 １２ エアクリーナ １３ コンプレッサ １４ タービン １５ 排気マニホルド １６ 発電機 １７ 排気管 １８ アクチュエータ １９ 第１排気ガス通路 ２０ 第２排気ガス通路 ２１ 回転センサ ２２ 負荷センサ ２３ 吸気管 ２４ ＤＰＦ装置の後流の排気管 ２５ 放熱通路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine 2 DPF apparatus 3 Turbocharger 4 EGR pipe 5 1st DPF 6 2nd DPF 7 Switching valve 8 EGR pump 9 Throttle pipe 10 Controller 11 Control valve of EGR gas quantity 12 Air cleaner 13 Compressor 14 Turbine 15 Exhaust manifold 16 Generator 17 Exhaust pipe Reference Signs List 18 Actuator 19 First exhaust gas passage 20 Second exhaust gas passage 21 Rotation sensor 22 Load sensor 23 Intake pipe 24 Exhaust pipe downstream of DPF device 25 Radiation path
Claims (7)
に設けられ且つ前記排気ガス中に含まれるパティキュレ
ート物質を捕集するディーゼルパティキュレートフィル
タ，及び該ディーゼルパティキュレートフィルタの後流
の前記排気管から前記排気ガスの一部を前記燃焼室に供
給するＥＧＲ装置を有し，前記ＥＧＲ装置は，前記排気
管と前記燃焼室へ吸気を供給する吸気管とを接続し且つ
放熱面を増大させるため外面に凹凸面を備えた放熱通路
を構成するＥＧＲ管，前記排気ガスを前記燃焼室に供給
するため前記ＥＧＲ管に設けたＥＧＲポンプ，及び前記
ＥＧＲ管に設けた前記燃焼室への前記排気ガスの流量を
制御するＥＧＲ制御弁から構成されていることから成る
エンジンのＥＧＲシステム。1. A diesel particulate filter provided in an exhaust pipe for exhausting exhaust gas from a combustion chamber and collecting particulate matter contained in the exhaust gas, and a diesel particulate filter downstream of the diesel particulate filter. An EGR device that supplies a part of the exhaust gas from the exhaust pipe to the combustion chamber; the EGR device connects the exhaust pipe and an intake pipe that supplies intake air to the combustion chamber, and increases a heat radiation surface. An EGR pipe forming a heat radiation passage having an uneven surface on the outer surface thereof, an EGR pump provided in the EGR pipe for supplying the exhaust gas to the combustion chamber, and an EGR pump provided in the EGR pipe to the combustion chamber. An EGR system for an engine, comprising an EGR control valve for controlling a flow rate of exhaust gas.
達率を大きくし，壁面境界層を乱れさせるように乱流に
させて冷却効果を上げるために絞り部が形成されている
ことから成る請求項１に記載のエンジンのＥＧＲシステ
ム。2. A throttle section is formed in the EGR pipe in order to increase the heat transfer coefficient of the exhaust gas, to generate a turbulent flow so as to disturb the wall boundary layer, and to enhance a cooling effect. The EGR system of an engine according to claim 1, comprising:
は，前記燃焼室に供給するＥＧＲ量を制御するためコン
トローラによってエンジン負荷又はエンジン回転数に応
答して制御されることから成る請求項１に記載のエンジ
ンのＥＧＲシステム。3. The engine control system according to claim 1, wherein said EGR pump and said EGR control valve are controlled by a controller in response to an engine load or an engine speed to control an amount of EGR supplied to said combustion chamber. Engine EGR system.
にフィンを備えたパイプから構成されていることから成
る請求項１に記載のエンジンのＥＧＲシステム。4. An EGR system for an engine according to claim 1, wherein said EGR pipe comprises a bellows pipe or a pipe having fins on an outer surface.
タの上流側の前記排気管は，冷却フィン又は蛇腹状パイ
プによる冷却手段を設けた構造に構成されていることか
ら成る請求項１に記載のエンジンのＥＧＲシステム。5. An EGR system for an engine according to claim 1, wherein said exhaust pipe on the upstream side of said diesel particulate filter has a structure provided with cooling means by cooling fins or bellows pipes. .
タは，前記排気ガス中の前記パティキュレート物質を捕
集するため並列に配置された一対のフィルタ，前記フィ
ルタに捕集された前記パティキュレート物質を加熱焼却
するためのヒータ，及び前記フィルタの何れか一方に前
記排気ガスを流すため切り換えられる切換弁から構成さ
れていることから成る請求項１に記載のエンジンのＥＧ
Ｒシステム。6. The diesel particulate filter includes a pair of filters arranged in parallel to collect the particulate matter in the exhaust gas, and heats and incinerates the particulate matter collected by the filter. 2. The EG of the engine according to claim 1, further comprising a heater for switching the exhaust gas to one of the filter and the filter.
R system.
ーラによってエンジン負荷又はエンジン回転数に応答し
て制御されることから成る請求項６に記載のエンジンの
ＥＧＲシステム。7. The EGR system for an engine according to claim 6, wherein the heater and the switching valve are controlled by a controller in response to an engine load or an engine speed.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP25399499A JP2001073741A (en) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | Egr system of engine |
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| JP25399499A JP2001073741A (en) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | Egr system of engine |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001073741A true JP2001073741A (en) | 2001-03-21 |
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|---|---|---|---|
| JP25399499A Withdrawn JP2001073741A (en) | 1999-09-08 | 1999-09-08 | Egr system of engine |
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|---|---|
| JP (1) | JP2001073741A (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183476A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Komotetsuku:Kk | Exhaust gas circulating device for internal combustion engine |
| JP2007162666A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Komotetsuku:Kk | Exhaust gas recirculation device of internal combustion engine |
| FR2918709A1 (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-16 | Renault Sas | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING MEANS FOR PROMOTING RECIRCULATION OF EXHAUST GASES. |
| CN101806236A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-18 | 福特环球技术公司 | Particulate matter keeps system and method for operation thereof |
| JP2011064073A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Kubota Corp | Multi-cylinder diesel engine |
| JP2011069253A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Daihatsu Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
| US20130174548A1 (en) * | 2011-05-16 | 2013-07-11 | Achates Power, Inc. | EGR for a Two-Stroke Cycle Engine without a Supercharger |
| US9951725B2 (en) | 2010-05-18 | 2018-04-24 | Achates Power, Inc. | EGR constructions for opposed-piston engines |
| CN110043374A (en) * | 2019-05-30 | 2019-07-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | A kind of control method and system of engine exhaust back pressure |
| US11244813B2 (en) | 2019-07-22 | 2022-02-08 | Semes Co., Ltd. | Apparatus and method for treating substrate |
-
1999
- 1999-09-08 JP JP25399499A patent/JP2001073741A/en not_active Withdrawn
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006183476A (en) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Komotetsuku:Kk | Exhaust gas circulating device for internal combustion engine |
| JP2007162666A (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-28 | Komotetsuku:Kk | Exhaust gas recirculation device of internal combustion engine |
| FR2918709A1 (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-16 | Renault Sas | INTERNAL COMBUSTION ENGINE HAVING MEANS FOR PROMOTING RECIRCULATION OF EXHAUST GASES. |
| WO2009010680A1 (en) * | 2007-07-12 | 2009-01-22 | Renault S.A.S | Internal combustion engine comprising means to encourage exhaust gas recirculation |
| CN101806236A (en) * | 2009-02-12 | 2010-08-18 | 福特环球技术公司 | Particulate matter keeps system and method for operation thereof |
| JP2011064073A (en) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Kubota Corp | Multi-cylinder diesel engine |
| JP2011069253A (en) * | 2009-09-24 | 2011-04-07 | Daihatsu Motor Co Ltd | Internal combustion engine |
| US9951725B2 (en) | 2010-05-18 | 2018-04-24 | Achates Power, Inc. | EGR constructions for opposed-piston engines |
| US20130174548A1 (en) * | 2011-05-16 | 2013-07-11 | Achates Power, Inc. | EGR for a Two-Stroke Cycle Engine without a Supercharger |
| US9869258B2 (en) | 2011-05-16 | 2018-01-16 | Achates Power, Inc. | EGR for a two-stroke cycle engine without a supercharger |
| CN110043374A (en) * | 2019-05-30 | 2019-07-23 | 广西玉柴机器股份有限公司 | A kind of control method and system of engine exhaust back pressure |
| US11244813B2 (en) | 2019-07-22 | 2022-02-08 | Semes Co., Ltd. | Apparatus and method for treating substrate |
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