JP2001073880A - 排気ガス還流システム - Google Patents

排気ガス還流システム

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JP2001073880A JP2000219240A JP2000219240A JP2001073880A JP 2001073880 A JP2001073880 A JP 2001073880A JP 2000219240 A JP2000219240 A JP 2000219240A JP 2000219240 A JP2000219240 A JP 2000219240A JP 2001073880 A JP2001073880 A JP 2001073880A
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conduit
driver
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Gerald N Coleman
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 重機ディーゼルエンジンの排気ガス還流のシ
ステムと方法を開示する。 【解決手段】 ＥＧＲシステム１２は、ＥＧＲ導管５
０、ＥＧＲバルブ５２ａ，５２ｂ、ＥＧＲ冷却器５４、
およびエンジン１０の排気ガス駆動タービンによって駆
動される軸流型コンプレッサのようなＥＧＲドライバ５
６とからなり、ＥＧＲバルブが開いているとき還流排気
ガスを排気ガスマニホルドから吸気マニホルド２２に強
制的に駆動する。ＥＧＲシステムは、ＥＧＲバイパス導
管６０を含んでおり、流れは、電子制御式ＥＧＲバイパ
スバルブ６２によって支配される。ＥＧＲシステムは排
気ガスの流れがＥＧＲ導管とＥＧＲドライバとを通っ
て、主ＥＧＲバルブが開いているとき選択されたエンジ
ン作動状態中に、向けられ、ＥＧＲバルブが閉鎖してい
るときＥＧＲバイパス導管とＥＧＲドライバを通り吸気
からの空気の流れを向けるようにＥＧＲバイパスバルブ
を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般的に排気ガス
還流（ＥＧＲ）システムと、重作業機ディーゼルエンジ
ンに使用する方法に関する。より詳細には、本発明は、
ＥＧＲシステムの性能、耐久性および信頼性を改善する
ように作動的に制御されるＥＧＲバイパスバルブとＥＧ
Ｒバイパス導管とを含むＥＧＲシステムと方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】排気ガス還流（ＥＧＲ）は、内燃エンジ
ンの作動において望ましくない汚染ガスと、粒子物質の
発生を制御するのに通常使用されるされる技術である。
この技術は、乗用車、軽重量トラック、およびオンロー
ドモーター設備のようなモーター車両に使用される内燃
エンジンに特に有効であることが証明された。ＥＧＲ技
術は主に燃焼工程から内燃エンジンの吸気供給までの還
流を含む。エンジンシリンダに再び導かれた排気ガスは
酸素の濃度を減少させるように作用し、シリンダ内の最
大燃焼温度を低下させ、燃焼工程の化学反応を遅くし、
窒素酸化物すなわちＮＯｘの生成を減少させる。
【０００３】ターボチャージャ付きディーゼルエンジン
においてＥＧＲを利用すると、還流されるべき排気ガス
が、一般的にターボーチャージャに関連した排気ガス駆
動タービンの上流で取除かれる。例えば、多くのＥＧＲ
用途において、排気ガスが廃棄マニホルドから直接向け
られ、ＥＧＲ導管を介し吸気システムに向けられる。同
様に、還流された排気ガスはコンプレッサおよび中間冷
却器または空気対空気の給気冷却器の下流側の吸気流れ
に再び導かれることが好ましい。コンプレッサと吸気冷
却装置の下流側の排気ガスを再導入することは、排気ガ
スがコンプレッサまたは吸気クーラーを通り通過しなけ
ればならなければ、発生する確実性とメンテナンスのた
めに好まれる。
【０００４】ターボチャージャ付きディーゼルエンジン
内の多くのエンジン作動状況において、吸気マニホルド
と排気マニホルドとの間に差圧があり、多くのこのよう
な単純なＥＧＲシステムが利用されない原因となる。例
えば、ターボチャージャつきエンジンにおいて低速また
は高速負荷作動状態において、排気ガスは、排気ガスマ
ニホルドから吸気マニホルドへ簡単に流れない。このた
め、多くのＥＧＲシステムは、ルーツ式送風機すなわち
軸流型コンプレッサのようなＥＧＲドライバを含み、排
気マニホルドから排気ガスをより高い圧力吸気マニホル
ドに流す。米国特許第5,657,630号を参照すると、これ
は、ポンプまたは送風機式構造を利用してＥＧＲを排気
マニホルドから吸気しステムに駆動するようになってい
る多くのＥＧＲシステムの１例にすぎない。国際出願番
号ＷＯ98/39563号とともに欧州特許出願番号ＥＰ088922
6Ａ２を参照すると、ターボチャージャ式ディーゼルエ
ンジンに関連した排気ガス駆動タービンによって駆動さ
れる軸流形コンプレッサホイールを使用することを開示
する。軸流型コンプレッサホイールは、ほぼ全作動上た
しにおいて排気ガスマニホルドから吸気システムに循環
された排気ガスを強制的に駆動する。
【０００５】このような、軸流型コンプレッサを利用す
る強制されたＥＧＲシステムに伴う明白な1つの問題
は、多くの軽負荷作動状態に見合うようにＥＧＲが流れ
を要求する相当前に軸流型コンプレッサが塞いでしまう
ことである。このような軽負荷作動状態が、排気ガスマ
ニホルド圧が吸気マニホルド圧よりも大きく、軸流型コ
ンプレッサ、送風機、ポンプまたは別のＥＧＲドライバ
が補助装置よりも流れに制限をうける。
【０００６】さらに、このようなＥＧＲドライバ手段を
利用する従来のＥＧＲシステムの信頼性と耐久性は全作
動状態をカバーするのに適した大きさではないＥＧＲド
ライバ成分による故障のために不安なものになる。この
ために必要とされるのは全ＥＧＲシステムを改善しＥＧ
Ｒドライバ故障を最小にする、強制ＥＧＲシステムに対
する単純で費用の安い改良である。このような改良すな
わち改善された技術は全作動方式すなわちこのようなタ
ーボチャージャー付きディーゼルエンジンに関する作動
状態に対し作動可能でなけれならない。言換えれば、単
純な改良すなわちエンジン速度、負荷および吸気または
廃棄温度および圧力の全範囲に対し作動できなければな
らない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】軸流型コンプレッサを
利用するこのような強制ＥＧＲシステムに関する１つの
明白な問題は、圧力のサージ状態の可能性を最小にする
空気の流れを必要とすることである。サージ状態は、軸
流型コンプレッサホイールと吸気コンプレッサホイール
に対し、一方が使用される場合、早すぎる故障の原因と
なる。ＥＧＲ流れが制限されると、多くのこのような強
制ＥＧＲシステムが早期の故障を起こす傾向にある。言
換えれば、このような軸流型コンプレッサを利用する従
来のＥＧＲシステムの信頼性と耐久性が、特にＥＧＲＡ
がオフであるときに全作動状態をカバーするのに適当な
大きさではないことに起因する故障のために不安なもの
になる。従って、必要とされるのは、ＥＧＲドライバ故
障等を最小にしながら、ＥＧＲシステム性能全体を改善
する強制ＥＧＲシステムに対する単純で費用の安い改良
である。このような改善された技術はこのようなターボ
チャージャ付きディーゼルエンジンに関する全作動方式
すなわち作動状態にかし作動可能でなければならない。
より重要に必要とされるのは、ＥＧＲシステムの信頼性
と耐久性のある設計を提供する既存のＥＧＲシステムに
対する改善である。本発明は上述の問題の１か、2以上
を解決するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、重機ディーゼ
ルエンジンのような内燃エンジンにおける排気ガス還流
（ＥＧＲ）に関するシステムと方法として特徴付けられ
る。開示されたＥＧＲシステムは、排気マニホルドと吸
気マニホルドとの間の流れ連通するように延びているＥ
ＧＲ導管と、排気マニホルドに近接して配置され、ＥＧ
Ｒ導管を通って流れる排気ガス流れを制御する(オン/オ
フ)ようになっているＥＧＲバルブとから構成される。
ＥＧＲシステムは、ＥＧＲ導管に沿って配置されたＥＧ
Ｒドライバも含んでおり、ＥＧＲドライバはＥＧＲバル
ブが開いているとき排気マニホルドから吸気マニホルド
までの還流排気ガスを強制的に駆動するようになってい
いる。ＥＧＲシステムは、流れがＥＧＲドライバを回る
ことができるようにＥＧＲ導管と連通するＥＧＲバイパ
ス導管とＥＧＲバイパスバルブとを含む。開示されたＥ
ＧＲシステムにおいて、ＥＧＲドライバは、排気ガス駆
動タービンまたは単純な機械的送風機によって駆動され
る軸流型コンプレッサ、またはエンジンのクランクシャ
フトまたはエンジンに関連する所定の軸流型電源装置に
よって行動されるポンプシステムに制限されないが、こ
れを含む、排気マニホルドから吸気マニホルドまでの還
流回帰ガスを強制的に駆動するための手段である。
【０００９】本発明は、上述のＥＧＲシステムに類似し
たＥＧＲシステムを制御するものとして特徴つけられ
る。開示した方法において、ＥＧＲシステムはＥＧＲシ
ステムを通る様々な流れを制御するようになっており、
特にＥＣＭは、主ＥＧＲバルブが開いている選択された
エンジン作動中に（すなわちＥＧＲがオンのとき）、排
気ガスの流れがＥＧＲ導管とＥＧＲドライバとに向けら
れるようにＥＧＲバイパスバルブを制御する。逆にいえ
ば、ＥＣＭは、吸気マニホルドからの空気の流れが、主
ＥＧＲバルブが閉じている選択されたエンジン作動中に
（すなわちＥＧＲがオフのとき）、吸気マニホルドから
の空気の流れがＥＧＲバイパス導管とＥＧＲドライバと
に向けられるようにＥＧＲバイパスバルブを制御する。
さらに、ＥＣＭは、排気マニホルドからの排気ガスの流
れは、排気ガスマニホルド圧が吸気マニホルド圧よりも
高いときにＥＧＲバイパス導管を通って吸気マニホルド
に向けられる。
【００１０】本発明は、ＥＧＲドライバ手段を利用する
既知のＥＧＲシステムに対する、特にエンジンの排気ガ
ス駆動タービンによって駆動される軸流型コンプレッサ
に治する改善として特徴づけられる。ＥＧＲ改善装置と
して、本発明は、ＥＧＲドライバ上流側の第1の場所
と、ＥＧＲドライバの下流側の第2の場所とにおいてＥ
ＧＲ導管と流体連通するＥＧＲバイパス導管を備える。
装置はＥＧＲ導管を通る流れを制御するようにＥＧＲバ
イパス導管に沿って配置されたＥＧＲバイパスバルブを
含む。第1モードにおいて、ＥＧＲバイパスバルブは、
ＥＧＲがオンである選択されたエンジン作動状態中に排
気ガスの流れがＥＧＲ導管とＥＧＲドライバを通って向
けられるようにＥＧＲバイパス導管を通る流れを制限す
る。第２モードにおいて、ＥＧＲバイパスバルブが、Ｅ
ＧＲがオフである選択されたエンジン作動状態中に吸気
マニホルドからの空気の流れがＥＧＲ導管とＥＧＲドラ
イバを通って向けられるようにＥＧＲバイパス導管を通
る流れを制限する。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下の詳細な記載は本発明を実行
するのに最善の形態であると考えられる。この記載は、
制限するものではなく、本発明の概略的な原理を単に記
載するものである。本発明の範囲と広さは請求の範囲を
参照して定められなければならない。
【００１２】図１を参照すると、本発明のＥＧＲシステ
ム１２を有する内燃エンジン10の該略図が図示されてい
る。記載のために図示したエンジン１０は４つの基本シ
ステム、すなわち吸気システム、主燃焼システム、排気
システム、およびＥＧＲシステムを含む。
【００１３】エンジン１０の吸気システムは、吸気導管
２０、吸気マニホルド２２、吸気加圧装置（例えばコン
プレッサ）２４は、吸気導管2２０、吸気マニホルド２
２、吸気加圧装置（例えば、コンプレッサ）２４、およ
び中間冷却器すなわち空気間給気冷却器２６を含む。エ
ンジン１０は、要素のなかでもエンジンブロック３０お
よび中に複数の内燃シリンダ３２を形成するシリンダヘ
ッド（図示せず）を含む主内燃システムを含む。図示し
ていないが、内燃シリンダに組合わされているものに
は、燃料噴射器、シリンダライナー、少なくとも一つの
吸気ポート、およびこれに対応する吸気バルブ、少なく
とも一つの排気ガスポートおよびこれに対応する吸気バ
ルブ、少なくとも一つの排気ガスポート、およびこれに
対応する排気バルブおよび各燃料シリンダ内で運動可能
な往復ピストンがあり、シリンダライナーおよびシリン
ダヘッドとともに燃焼室を形成するようになっている。
【００１４】エンジン１０は、図示するようにスプリッ
ト排気マニホルド４２a、４２ｂ、１か、２以上の排気
導管４４、および主吸気コンプレッサ２４を駆動する排
気ガス駆動可変幾何タービン４６を含む吸気システムも
含む。図示したＥＧＲシステム１２は１か、２以上のＥ
ＧＲ導管５０、一対のＥＧＲバルブ５２ａ、５２ｂ、Ｅ
ＧＲ冷却器５４、および排気ガス駆動タービン４６から
駆動される軸流型コンプレッサとして図示されるＥＧＲ
ドライバ５６を含む。図示したＥＧＲシステム１２はＥ
ＧＲバイパス導管６０とＥＧＲバイパスバルブ６２も含
む。
【００１５】エンジン１０は、様々なエンジンバルブ６
２,５２ａ、５２ｂの制御を含む、燃料噴射タイミン
グ、吸気システム作動、排気システム作動およびＥＧＲ
システム作動を作動的に制御し、１つが使用される場合
には、可変幾何ターボチャージャー（ＶＧＴ）４６の作
動を制御するためのエンジン制御モジュール（ＥＣＭ）
７０を含む。このような全エンジンシステムで制御され
る作動が、一般的にＥＣＭ７０への一般的な入力（図示
せず）である１か、２以上の測定された、または検出さ
れたエンジン作動パラメーターに応答してＥＣＭ７０に
よって支配される。
【００１６】図１に図示するように、ＥＧＲシステム１
２は、排気システムと吸気システムとの間の選択された
場所の間を延びる１か、２以上のＥＧＲ導管５０を含
む。図示したＥＧＲシステム１２は、一対の比例式ＥＧ
Ｒバルブ５２ａ、５２ｂを含んでおり、それぞれが排気
マニホルド４２ａ、４２ｂに組み合わされており、対を
なすＥＧＲバルブ５２ａ、５２ｂが、ＥＣＭ７０からの
制御信号７２に応答して単一のアクチュエータ（図示せ
ず）によって好ましくは位置決め（全開、全閉、および
様々な中間位置）される。ＥＧＲシステム１２は、吸気
マニホルド２２に導入される前に、吸気とＥＧＲを再び
組み合せるようになっているＥＧＲ/吸気ミキサー７５
と同様に、ＥＧＲドライバの上流側に配置されたＥＧＲ
冷却器５４を含むことが好ましい。ＥＧＲの分野におい
て公知のように、ＥＧＲ冷却器５４は、必要なＥＧＲ冷
却を行うのに適した大きさの空気ガス冷却器、水ガス冷
却器またはオイルガス冷却器を含んでいればよい。ＥＧ
Ｒドライバ５６は、好ましいターボチャージャー付きエ
ンジンと組み合わされた排気ガス駆動タービン４６によ
って駆動される軸流型コンプレッサ装置によって表され
ている。このようなＥＧＲドライバシステムは、様々な
ＥＧＲ設計において知られており使用されている。例え
ば、欧州特許出願番号第ＥＰ０８８９２２６Ａ２および
ＰＣＴ特許出願ＷＯ９８/３９５６３を参照する。
【００１７】より重要なことは、図示したＥＧＲシステ
ム１２もＥＧＲバイパス導管６０、オンオフＥＧＲバイ
パスバルブ６２、ＥＧＲバイパスバルブ６２とともに主
ＥＧＲバルブ５２ａ、５２ｂを作動的に制御することに
よってＥＧＲシステム１２を通る流れを作動的に制御す
るようになっているＥＣＭ７０も含む。ＥＧＲバイパス
導管６０は、ＥＧＲドライバ５６の上流側の第１の位置
においてＥＧＲ導管５０と流体連通するように接続され
ていることがこのましく、ＥＧＲドライバ５６の下流側
の第２の位置においてＥＧＲ導管５０と流体連通するよ
うに接続されている。図示したＥＧＲバイパスバルブ６
２はＥＧＲドライバ５６に対し平行な向きでＥＧＲバイ
パス導管６０に沿って配置されていることが好ましい。
本明細書に記載するように、ＥＧＲバイパスバルブ６２
は選択されたエンジン作動状態を表すＥＣＭ７０からの
信号７４に応答してＥＧＲバイパス導管６０を通る流れ
を制御するようになっている電子制御式オンオフバルブ
であることが好ましい。あるいは、ＥＧＲバイパスバル
ブ６２は、開いて、排気マニホルド圧が吸気マニホルド
圧よりも自然により高いときに、排気マニホルド４２か
らのＥＧＲの流れがＥＧＲドライバ５６をバイパスでき
る単純なチェックバルブ、すなわち圧力リリーフバルブ
である。反対に、吸気マニホルド圧が排気マニホルド圧
よりも高いときに、ＥＧＲバイパスバルブ６２が、ＥＧ
Ｒバイパス導管６０を通る流れを防愚用に閉じて、ＥＧ
Ｒ軸流型コンプレッサすなわち別のＥＧＲドライバ５６
によってＥＧＲを吸気システムにたいし強制的に駆動さ
せる。
【００１８】本発明のＥＧＲシステム１２は、４行程、
直接噴射、電子制御式重機ディーゼルエンジンで図示さ
れているが、中量ディーゼルエンジン、軽量ディーゼル
エンジン、別の燃料エンジン、２行程型ディーゼルエン
ジン、２回噴射型エンジン等を含む様々な別のエンジン
も、開示した本発明が使用される適当なエンジンプラッ
トフォームとして考慮できる。さらに、エンジンプラッ
トフォームは、インライン、およびＶ型エンジンを含
み、様々な数のシリンダを有する異なる数にも適する。
さらに、本実施例は、スプリット型排気マニホルドおよ
び単体作動式ツインＥＧＲバルブおよび様々な別の構造
が、単一のマニホルドまたは単一のＥＧＲを含むことも
可能である。同様に、可変幾何ターボチャージャーを使
用することは、別の従来のターボチャージャーまたは別
の同類のこのような過給気装置と交換することは簡単な
ことである。
【００１９】図２を参照すると、本発明のＥＧＲシステ
ムの別の実施例を組み入れるターボチャージャー付きエ
ンジンの別の該略図が図示されている。図２に図示した
エンジンシステムの多くが、図１に関連して記載したも
のとと同一であるために、本明細書において、こでは説
明しない。２つの図示した実施例における主な違いはエ
ンジンの該略図に図示したＥＧＲシステムに見られる。
図１の実施例のように、図２の図示したＥＧＲシステム
は、排気システムと吸気システムにおける選択された場
所間を延びる１か、２以上のＥＧＲ導管を表す。図２の
ＥＧＲシステムはＥＧＲの流れを遮断するか、選択され
たエンジン作動状態に応答して排気マニホルドからのＥ
ＧＲの流れを吸気システムまで可能にするように作動す
る１か、２以上のＥＧＲバルブも含む。図２のＥＧＲシ
ステムは、ＥＧＲ冷却器、ＥＧＲバイパス導管、ＥＧＲ
バイパスバルブ、およびＥＧＲシステムを通る流れを作
動的に制御するようになっているＥＣＭも含む。図１の
実施例とは異なり、ＥＧＲドライバはエンジンのクラン
クシャフトによって駆動される従来のルーツ式送風機で
ある。あるいは、ＥＧＲドライバは、エンジンのクラン
クシャフトまたは、これに対応する別の軸流型動力装置
によって駆動される同類の機械的装置であればよい。
【００２０】ＥＧＲドライバに対するＥＧＲバイパス導
管とＥＧＲバイパスバルブの好ましい構造は、図１に参
照したものと同一である。言換えれば、ＥＧＲバイパス
導管はルーツ型送風機の上流側の第１の位置に流体連通
して接続されており、ＥＧＲドライバの下流側の第２の
位置においてＥＧＲ導管と流体連通して接続されてい
る。ＥＧＲバイパスバルブはＥＧＲドライバに対し平行
な向きでバイパス導管に沿って配置されていることが好
ましい。ＥＧＲバイパスバルブは、選択された作動状態
を表すＥＣＭからの信号に応答してＥＧＲバイパス導管
を通る流れを制御するようになっている電子制御式バル
ブであることが好ましい。本明細書に記載するように、
オープンＥＧＲバイパスバルブとＥＧＲバイパス導管を
通る流れは所定のエンジン作動状態（すなわち排気マニ
ホルド圧が吸気マニホルド圧より大きい）における還流
排気ガスを含んでいてもよいし、ＥＧＲドライバを通っ
て動く空気の流れを維持するのに必要とされる逆流吸気
を含んでいてもよい。逆に、ＥＧＲバイパスバルブとＥ
ＧＲバイパス導管を通る流れは、ＥＧＲバイパスバルブ
を閉鎖し、ＥＧＲをＥＧＲドライバに向けることによっ
て選択されたエンジン作動状態において遮断されてもよ
い。
【００２１】上述のＥＧＲシステムと、これに関連し
て、このようなＥＧＲシステムを制御する方法の作用に
おいて、（ａ）排気ガスが吸気システムに還流されるべ
きとき、第１組のエンジン作動状態において、排気ガス
の流れを排気マニホルドからＥＧＲ導管とＥＧＲドライ
バを通るように向け、（ｂ）排気ガスが排気マニホルド
から吸気マニホルドに還流されるべきではないとき、第
２組のエンジン作動状態において、吸気の逆流またはバ
イパスの流れをＥＧＲバイパス導管とＥＧＲドライバを
通るように向ける、段階からなる基本段階を含む。上述
の第１組のエンジン作動状態は、ＥＧＲバルブが開く
（すなわちＥＧＲがオン）選択されたエンジン作動状態
に対応しており、ＥＧＲドライバを通る排気ガス流れが
ＥＧＲバイパスバルブを閉鎖することによって達成さ
れ、ＥＧＲバイパス導管を通る流れを制限することにな
る。
【００２２】一方、上述の第２組のエンジン作動状態
は、主ＥＧＲバルブが閉鎖している（すなわちＥＧＲが
オフのとき）選択されたエンジン作動状態に対応する。
このような作動状態において、吸気流れ、すなわちＥＧ
Ｒバイパス導管を通りＥＧＲドライバへのバイパス流れ
がＥＧＲバイパス流れを開くことによって達成され、吸
気がＥＧＲドライバを通りループ、すなわち還流するこ
とができ、しかも常にＥＧＲドライバを通る作動流れを
維持することになる。
【００２３】さらに、本発明のＥＧＲシステムとこれに
対応するこのシステムを制御する方法は、排気マニホル
ド圧が吸気マニホルド圧よりも高い第３組のエンジン作
動所帯のときに、ＥＧＲバイパス導管を通ると共に、Ｅ
ＧＲ導管とＥＧＲドライバを通り排気ガスの流れが排気
マニホルドから吸気システムに向ける段階を含む。この
結果は排気マニホルド圧が吸気マニホルド圧よりも大き
いときにＥＧＲの割合が上昇することになる。これによ
り、軸流型コンプレッサ、ポンプまたはこれとは別のＥ
ＧＲドライバを排気マニホルド圧が吸気マニホルド圧よ
りも低く、ＥＧＲドライバが必要とされる定格または全
負荷状態に適するような大きさにできる。ＥＧＲバイパ
スバルブを使用しなければ、ＥＧＲドライバすなわちポ
ンプ容量は、高速および低負荷作動状態のときに低くな
りすぎるであろう。ＥＧＲがオフ（すなわち主ＥＧＲバ
ルブにおいて遮断）、ＥＧＲバイパスバルブは開いたま
まになり、ＥＧＲドライバを通り流れることができ、コ
ンプレッサがサージ状態になることに伴う損傷を防ぐよ
うに開いたままである。
【００２４】上述から、開示した発明は、ＥＧＲバイパ
ス導管とＥＧＲバイパスバルブを含む内燃エンジンに関
する排気ガス還流システムであり、従来のＥＧＲシステ
ムの性能、耐久性および確実性を改善するようになって
いる。本明細書において本発明、特定の実施例とこれに
関連する方法とにより記載してきたが、様々な変更例、
修正例が、請求の範囲に記載した本発明の範囲から逸脱
することなくなされることが本分野の当業者であればわ
かるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に関連する排気ガス循環システムを組
み入れる内燃エンジンの該略図である。
【図２】 本発明の排気ガス還流システムの別の実施例
の概略図である。
【符号の説明】
１０ 内燃エンジン １２ ＥＧＲシステム ２２ 吸気マニホルド ２４ 吸気加圧装置 ２６ 給気冷却器 ４２ 可変ターボチャージャ ５４ ＥＧＲ冷却器 ５６ ＥＧＲドライバ ６２ ＥＧＲバイパスバルブ ６０ ＥＧＲバイパス導管 ７０ エンジン制御モジュール

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 内燃エンジンに関する排気ガス還流シス
    テムであって、 排気マニホルドを吸気マニホルドに流体連通する排気ガ
    ス還流主導管と、 前記排気ガスマニホルドに近接した前記排気ガス還流主
    導管に沿って配置された排気ガス還流バルブと、 前記排気ガス還流導管に沿って配置され、還流された排
    気ガスを前記吸気マニホルドに強制的に向けるようにな
    っている排気ガス還流ドライバと、 前記排気ガス還流導管を流体連通し、前記排気ガス還流
    ドライバを一巡させる排気ガス還流バイパス導管と、 前記排気ガス還流バイパスバルブと、 からなる排気ガス還流システム。
  2. 【請求項２】 前記排気ガス還流ドライバが排気ガス駆
    動タービンによって駆動されたコンプレッサであること
    を特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流システム。
  3. 【請求項３】 前記排気ガス還流ドライバは、前記エン
    ジンのクランクシャフトによって駆動される送風機であ
    ることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流シス
    テム。
  4. 【請求項４】 様々なエンジン作動状態に応答して、前
    記排気ガス還流システムを通る流れを制御するようにな
    っているエンジン制御モジュールを備え、 前記排気ガス還流バイパスバルブは前記排気ガス還流バ
    イパス導管を通って流れることができる第１位置と、前
    記排気ガス還流バイパス導管を通る流れを規制する第２
    の位置とを有する電子制御式バルブであることを特徴と
    する請求項１に記載の排気ガス還流システム。
  5. 【請求項５】 前記排気ガス還流バイパスバルブが、前
    記排気ガス還流バルブが遮断されるとき前記第１の位置
    に向けられることを特徴とする請求項４に記載の排気ガ
    ス還流システム。
  6. 【請求項６】 前記排気ガス還流バイパスバルブは前記
    排気ガスマニホルド内の圧力が前記吸気マニホルド内の
    圧力よりも大きいとき、前記第１の位置に向けられるこ
    とを特徴とする請求項４に記載の排気ガス還流システ
    ム。
  7. 【請求項７】 前記排気ガス還流バイパスバルブは、前
    記排気マニホルド内の前記圧力が前記吸気マニホルド内
    の前記圧力よりも高いときに開く圧力リリーフバルブで
    あることを特徴とする請求項１に記載の排気ガス還流シ
    ステム。
  8. 【請求項８】 吸気マニホルドと、排気マニホルドと、
    排気ガス還流導管と、排気ガス還流冷却器と、排気ガス
    還流バルブおよび排気ガス還流ドライバとを有するエン
    ジンの排気ガス還流システムにおいて、前記排気ガス還
    流システムに対する改良が、 前記排気ガス還流ドライバの上流側の第１の位置と、前
    記排気ガス還流ドライバの下流側における第２の位置に
    おいて前記排気ガス還流導管と流体連通する排気ガス還
    流バイパス導管と、 前記排気ガス還流バイパス導管を通る流れを制御するよ
    うに前記排気ガス還流バイパス導管に沿って配置された
    排気ガス還流バイパスバルブと、 とによりなさるようになっている排気ガス還流システ
    ム。
  9. 【請求項９】 前記排気ガス還流ドライバは排気ガス駆
    動タービンによって駆動される送風機であることを特徴
    とする請求項８に記載のシステム。
  10. 【請求項１０】前記排気ガス還流ドライバは前記エンジ
    ンのクランクシャフトによって駆動される送風機である
    ことを特徴とする請求項８に記載のシステム。
  11. 【請求項１１】様々なエンジン作動状態に応答して前記
    排気ガス還流システムを通る流れを制御するようになっ
    ているエンジン制御モジュールを備えており、前記排気
    ガス還流バイパスバルブが、前記排気ガス還流バイパス
    導管を通って流れることのできる第１の位置と、前記排
    気ガス還流バイパス導管を通る流れを規制する第２の位
    置を有する電子制御式バルブであることを特徴とする請
    求項８に記載のシステム。
  12. 【請求項１２】前記排気ガス還流バイパスバルブが、前
    記排気ガス還流バルブが遮断しているときに前記第１の
    位置に向けられることを特徴とする請求項１１に記載の
    システム。
  13. 【請求項１３】前記排気ガス還流バイパスバルブは、前
    記排気マニホルド内の圧力が前記吸気マニホルド内の圧
    力よりも大きいときに、前記第１の位置に向けられるよ
    うになっていることを特徴とする請求項１１に記載のシ
    ステム
  14. 【請求項１４】前記排気ガス還流バイパスバルブは、前
    記排気マニホルド内の圧力が前記吸気マニホルド内の圧
    力よりも高いときに開く圧力リリーフバルブであること
    を特徴とする請求項８に記載のシステム。
  15. 【請求項１５】吸気マニホルドと、排気マニホルドと、
    排気ガス還流導管と、排気ガス還流冷却器と、排気ガス
    還流バルブおよび排気ガス還流ドライバとを有するエン
    ジンの排気ガス還流システムを制御する方法であって、 前記排気ガスが前記排気マニホルドから前記吸気マニホ
    ルドへ還流される第１組のエンジン作動状態において、
    排気ガスの流れを前記排気ガス還流導管と前記排気ガス
    還流ドライバに通るように向け、 前記排気ガスが前記排気マニホルドから前記吸気マニホ
    ルドに還流しない第２組のエンジン作動状態において、
    バイパス流れが排気ガス還流バイパス導管と前記排気ガ
    ス還流ドライバとを通るように向けられ、前記排気ガス
    還流バイパス導管が、前記排気ガス還流ドライバの上流
    側の第１の位置と、前記排気ガス還流ドライバの下流側
    の第２の位置において前記排気ガス還流導管と流体連通
    するように配置されるようにする、 段階からなる方法。
  16. 【請求項１６】前記第１組のエンジン作動状態は、前記
    排気ガス還流バルブが開いているエンジン作動状態に対
    応することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 【請求項１７】前記第２組のエンジン作動状態は、前記
    排気ガス還流バルブが閉じているエンジン作動状態に対
    応することを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  18. 【請求項１８】前記排気ガス圧力が前記吸気マニホルド
    圧よりも大きいときに、前記排気マニホルドから前記排
    気ガス還流バイパス導管を通り前記吸気マニホルドへ排
    気ガスの流れを向ける段階からなることを特徴とする請
    求項１５に記載の方法。
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