JP2015040549A - 過給機付内燃機関 - Google Patents

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Abstract

【課題】新気導入通路における漏れEGRガスを早期に掃気することにより新気導入弁の機能を維持することができる過給機付内燃機関を提供する。【解決手段】本発明の一態様は、過給機付エンジンシステムにおいて、EGR装置42と、新気導入通路52と、新気導入弁54と、漏れEGRバイパス通路74と、を有し、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置から新気導入通路52に吸気とともに漏れた漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14におけるEGR通路44との接続口より上流側の位置にある吸気通路上流域へ循環させる。【選択図】 図1

Description

本発明は、EGR装置(排気還流装置)を有する過給機付内燃機関に関する。
特許文献1には、吸気通路をバイパスして吸気通路の入口付近から直接的に吸気通路におけるスロットル弁よりも下流側にあるサージタンクへ新気(新たな空気)を導入する新気導入通路を有するシステムが開示されている。そして、特許文献1へ開示されたシステムでは、要求されるEGR率が低下するときに、新気導入通路によりサージタンクへ新気を導入することにより、実際のEGR率が過剰となることを防止して、エンジンの失火が発生することを抑制している。
特開2012−007547号公報
ここで、特許文献1に開示されたシステムは、エンジンが過給運転状態であり吸気通路内の圧力が高いときに、EGRガスを吸気通路内へ流すと、吸気通路内へ流されたEGRガスが吸気と共に新気導入通路を介して新気導入弁まで到達する。このとき、新気導入弁は、閉弁状態であっても、その製品公差内で(各部の寸法公差の範囲内で)微少なEGRガスの漏れが生じてしまうことはやむを得ない。そのため、新気導入弁は、閉弁時のEGRガスの漏れ量をゼロに確保(保障)することは、極めて困難である。すると、新気導入通路における新気導入弁よりも上流側の位置に漏れたEGRガスが、その位置で滞留して掃気されないまま放置されて冷却されてしまう。そして、このように滞留したEGRガスが冷却されると、EGRガスに含まれる水分をもとに凝縮水が発生してしまう。そして、この凝縮水が新気導入弁に付着することにより、新気導入弁が腐食するおそれがある。そうすると、新気導入弁の作動が不安定になるなど、新気導入弁の機能が低下するおそれがある。
また、図14に示すように、新気導入通路52における新気導入弁54より(新気の流れ方向の)下流側(サージタンク14b側)の位置に、リードバルブ(逆止弁)56を設けるシステムが考えられる(例えば、特願2013−138986)。
しかしながら、このようなシステムは、エンジンが過給運転状態であり吸気通路内の圧力が高いときに、EGRガスを吸気通路内へ流すと、吸気通路内へ流されたEGRガスが吸気と共に新気導入通路を介してリードバルブ56まで到達する。このとき、リードバルブ56は、その製品公差内で(各部の寸法公差の範囲内で)微少なEGRガスの漏れが生じてしまうことはやむを得ない。そのため、リードバルブ56は、EGRガスの漏れ量をゼロに確保(保障)することは、極めて困難である。すると、新気導入通路52におけるリードバルブ56よりも新気導入弁54側の位置に漏れたEGRガスが、その位置で滞留して掃気されないまま放置されて冷却されてしまう。そして、このように滞留したEGRガスが冷却されると、EGRガスに含まれる水分をもとに凝縮水が発生してしまう。そして、この凝縮水が新気導入弁54およびリードバルブ56に付着することにより、新気導入弁54およびリードバルブ56が腐食するおそれがある。そうすると、新気導入弁54およびリードバルブ56の作動が不安定になるなど、新気導入弁54およびリードバルブ56の機能が低下するおそれがある。
そこで、本発明は上記した問題点を解決するためになされたものであり、新気導入通路における漏れEGRガスを早期に掃気することにより新気導入弁の機能を維持することができる過給機付内燃機関を提供すること、を課題とする。
上記課題を解決するためになされた本発明の一態様は、過給機付内燃機関において、エンジンの燃焼室に連通する吸気通路および排気通路と、前記吸気通路を流れる吸気の流量を調節する吸気量調節装置と、前記吸気通路における前記吸気量調節装置より上流に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを備える過給機と、前記燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部であるEGRガスを前記吸気通路へ流すためのEGR通路と、前記EGR通路における前記EGRガスの流れを調節するEGR弁とを備えるEGR装置と、前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流へ新気を導入するための新気導入通路と、前記新気導入通路を流れる新気の流量を調節する新気導入弁と、前記新気導入通路から分岐する漏れEGRバイパス通路と、を有し、前記吸気通路にて前記EGR通路との接続口は前記コンプレッサより上流にあり、前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流から前記新気導入通路へ吸気とともに漏れた前記EGRガスである漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路における前記EGR通路との接続口より上流にある吸気通路上流域へ循環させること、、を特徴とする。
この態様によれば、エンジンが過給運転状態であり、かつ、EGR装置を作動させて吸気通路内にEGRガスを流したときに、新気導入通路における漏れEGRガスは、新気導入通路から早期に掃気される。そのため、EGRガスに含まれる水分をもとに生成される凝縮水の発生が防止される。したがって、新気導入弁の機能が維持される。このようにして、この態様によれば、新気導入通路における漏れEGRガスを早期に掃気することにより、新気導入弁の機能を維持することができる。
上記の態様においては、前記漏れEGRバイパス通路は、前記新気導入弁より上流の近傍の位置にて前記新気導入通路から分岐しており、前記新気導入弁の閉弁時に前記新気導入通路にて前記新気導入弁より上流へ漏れた前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、が好ましい。
この態様によれば、新気導入弁の閉弁時に新気導入通路における新気導入弁より上流側の位置へ漏れた漏れEGRガスは、新気導入通路から早期に掃気される。そのため、EGRガスに含まれる水分をもとに生成される凝縮水の発生が防止される。したがって、新気導入弁の機能が維持される。
上記の態様においては、前記新気導入通路における前記新気導入弁より下流に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気が前記新気導入弁側へ逆流することを防止するリードバルブを有し、前記漏れEGRバイパス通路は、前記新気導入通路における前記新気導入弁と前記リードバルブの間の位置にて前記新気導入通路から分岐しており、前記新気導入通路にて前記リードバルブより前記新気導入弁側へ漏れた前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、が好ましい。
この態様によれば、新気導入通路におけるリードバルブより新気導入弁側の位置へ漏れた漏れEGRガスは、新気導入通路から早期に掃気される。そのため、EGRガスに含まれる水分をもとに生成される凝縮水の発生が防止される。したがって、新気導入弁の機能が維持される。
上記の態様においては、前記吸気通路における前記吸気通路上流域と前記コンプレッサの下流とに連通するエゼクタバイパス通路と、負圧を発生させるエゼクタと、前記エンジンのクランクケースと前記エゼクタとに連通するエゼクタPCV通路と、を備え、前記クランクケース内のブローバイガスを前記エゼクタPCV通路と前記エゼクタと前記エゼクタバイパス通路を介して前記吸気通路上流域へ流すエゼクタPCV装置を有し、前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記エゼクタPCV装置により、前記吸気通路上流域へ循環させること、が好ましい。
この態様によれば、エゼクタPCV装置によるブローバイガスの流れを利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路へ循環させることができる。
上記の態様においては、前記エンジンのクランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流に配置されたサージタンクへ流す吸気PCV装置と、前記吸気通路上流域と前記クランクケースとに連通し、前記クランクケース内に新気を取込むPCV新気取込み通路と、を有し、前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記PCV新気取込み通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、が好ましい。
この態様によれば、PCV新気取込み通路を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路へ循環させることができる。
上記の態様においては、前記漏れEGRバイパス通路にて、通路断面積が絞られた絞りを有すること、が好ましい。
この態様によれば、新気導入通路にリードバルブを有する場合において、吸気通路における吸気量調節装置より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁の閉弁故障が発生しても、新気またはブローバイガスが漏れEGRバイパス通路を介して吸気通路へ流入することを抑制または防止できる。なお、「新気導入弁の閉弁故障」とは、新気導入弁が全閉状態で固着して開くことができないという故障である。
また、新気導入通路にリードバルブを有しない場合において、漏れEGRガスは、必要以上に新気導入通路から漏れEGRバイパス通路を介して掃気されない。これにより、クランクケース内のブローバイガスを吸気通路へ還元する効果が、阻害されない。
上記の態様においては、前記漏れEGRバイパス通路にて、気体が前記新気導入通路側へ逆流することを防止する逆止弁を有すること、が好ましい。
この態様によれば、新気導入通路にリードバルブを有する場合において、吸気通路における吸気量調節装置より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁の閉弁故障が発生しても、新気またはブローバイガスが漏れEGRバイパス通路を介して吸気通路へ流入することを、より確実に抑制または防止できる。
また、新気導入通路にリードバルブを有しない場合において、新気導入通路における漏れEGRバイパス通路より上流側の位置にて凍結した凝縮水が詰まったときに、サージタンク内の負圧により新気やブローバイガスが新気導入弁を越えてサージタンク内に導入されることが防止される。
上記の態様においては、前記逆止弁は、前記漏れEGRバイパス通路における前記新気導入通路側の圧力と前記新気導入通路側とは反対側の圧力との差が所定量以上であるときに、前記漏れEGRバイパス通路における前記新気導入通路側から前記漏れEGRガスが流れることを防止すること、が好ましい。
この態様によれば、エンジンが過給運転状態であるときに、リードバルブの開弁故障が発生しても、吸気通路における吸気量調節装置より下流側の位置にて発生する過給圧が、漏れEGRバイパス通路を介してクランクケースへ導入されることを防止できる。なお、「リードバルブの開弁故障」とは、リードバルブが開弁状態で固着して、リードバルブを介して気体が逆流してしまう故障である。
上記の態様においては、前記吸気通路における前記吸気通路上流域と前記コンプレッサの下流とに連通する漏れEGR循環エゼクタバイパス通路と、前記漏れEGR循環エゼクタバイパス通路に配置された漏れEGR循環エゼクタと、を有し、前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記漏れEGR循環エゼクタに接続し、前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に発生する過給圧を利用して前記漏れEGR循環エゼクタに負圧を発生させることにより、前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記漏れEGR循環エゼクタと前記漏れEGR循環エゼクタバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、が好ましい。
この態様によれば、漏れEGR循環エゼクタを利用することにより、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路へ循環させることができる。
上記の態様においては、前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記吸気通路上流域における前記コンプレッサの近傍に接続していること、が好ましい。
この態様によれば、吸気通路におけるコンプレッサの近傍の位置の圧力が高負圧になるので、漏れEGRガスが吸気通路へ流れ易くなる。そのため、吸気通路への漏れEGRガスの循環量が増加する。
上記の態様においては、前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記クランクケースに接続していること、が好ましい。
この態様によれば、漏れEGRガスを漏れEGRバイパス通路を介してクランクケースへ流した後、エゼクタPCV装置を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路へ循環させることができる。
本発明の過給機付内燃機関によれば、新気導入通路における漏れEGRガスを早期に掃気することにより新気導入弁の機能を維持することができる。
実施例1の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例2の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例3の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例4の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例4の変形例の逆止弁の概略構造図である。 実施例5の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例6の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例7の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例8の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例9の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例10の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例11の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 実施例12の過給機付エンジンシステムの概略構成図である。 リードバルブを有する過給機付エンジンシステムの概略構成図である。
本発明に係る過給機付内燃機関(過給機付エンジンシステム)について、図面を参照しながら説明する。
<実施例1>
図1は、実施例1の過給機付エンジンシステムS1(以下、「エンジンシステムS1」という。)の概略構成図である。エンジンシステムS1は、レシプロタイプのエンジン10を備えている。エンジン10の吸気ポート12には、吸気通路14が接続している。また、エンジン10の排気ポート16には、排気通路18が接続している。すなわち、吸気通路14および排気通路18は、後述する燃焼室48に連通している。
吸気通路14の入口14aには、エアクリーナ20が設けられている。吸気通路14におけるエアクリーナ20より(吸気の流れ方向の)下流側であり、かつ、エアクリーナ20の直近の位置には、エアフローメータ22が設けられている。エアフローメータ22は、吸気通路14を流れる吸気(吸入空気)の流量を計測する。
吸気通路14と排気通路18との間には、過給機24が設けられている。過給機24は、コンプレッサ26と、タービン28と、回転軸30などを備えている。
コンプレッサ26は、吸気通路14における後述する電子スロットル装置38より(吸気の流れ方向の)上流側の位置に配置されている。タービン28は、排気通路18に配置されている。回転軸30は、コンプレッサ26とタービン28を一体回転可能に連結している。
このような構成の過給機24は、排気通路18を流れる排気によりタービン28を回転させて回転軸30を介してコンプレッサ26を一体的に回転させることにより、吸気通路14における吸気を昇圧させる、すなわち過給を行う。
排気通路18には、過給機24に隣接し、かつ、タービン28を迂回するように形成された排気バイパス通路32が設けられている。この排気バイパス通路32には、ウェイストゲートバルブ34が設けられている。
吸気通路14におけるコンプレッサ26とエンジン10との間には、インタークーラ36が設けられている。このインタークーラ36は、コンプレッサ26により昇圧されて高温となった吸気を適温に冷却する。
吸気通路14におけるインタークーラ36とエンジン10との間には、サージタンク14bが設けられている。より詳しくは、サージタンク14bは、吸気通路14における後述する電子スロットル装置38よりも下流側の位置に設けられている。
吸気通路14におけるインタークーラ36より下流側であり、かつ、サージタンク14bより上流側の位置には、電動式のスロットル弁である電子スロットル装置38が設けられている。電子スロットル装置38は、運転者によるアクセルペダル(不図示)の操作に応じて、開度が調節される。これにより、電子スロットル装置38は、吸気通路14を流れる吸気の流量を調節する。なお、電子スロットル装置38は、本発明の「吸気量調節装置」の一例である。
排気通路18におけるタービン28より(排気の流れ方向の)下流側の位置には、触媒コンバータ40が設けられている。触媒コンバータ40は、排気を浄化する排気触媒である。
エンジンシステムS1は、大量のEGRガスを還流させるための低圧ループ式のEGR装置42を有する。EGR装置42は、EGR通路(排気還流通路)44と、EGR弁(排気還流弁)46などを備える。
EGR通路44は、エンジン10の燃焼室48から排気通路18へ排出される排気の一部であるEGRガスを、吸気通路14へ流して燃焼室48へ還流させるための通路である。EGR通路44の入口44bは、排気通路18における触媒コンバータ40より下流側の位置に接続している。EGR通路44の出口44a(吸気通路14におけるEGR通路44との接続口)は、吸気通路14におけるコンプレッサ26よりも上流側の位置に接続している。EGR弁46は、EGR通路44におけるEGRガスの流量を調節する。
このような構成のEGR装置42は、EGRガスを、EGR通路44を介して吸気通路14へ流し、その後、燃焼室48へ還流させる。
また、図1に示すように、エンジンシステムS1は、新気導入装置50を有する。新気導入装置50は、新気導入通路52と、新気導入弁54と、リードバルブ56などを備えている。
新気導入通路52は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ新気(新たな空気)を導入するための通路である。新気導入通路52の入口52aは、吸気通路14におけるエアフローメータ22より下流側であり、かつ、EGR通路44の出口44aより上流側の位置に接続している。一方、新気導入通路52の出口52bは、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置に接続している。
新気導入弁54は、新気導入通路52を流れる新気の流量を調節する。すなわち、新気導入弁54の開度が調節されることにより、新気導入通路52から吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ流れる新気の量が調節される。
ここで、吸気通路14におけるEGR通路44の出口44aとの接続位置から電子スロットル装置38までの通路部分は、比較的長い。そのため、エンジン10が減速運転状態であるときに、EGR弁46を全閉にしても、EGRガスが前記の通路部分に残留するおそれがある。すると、前記の通路部分に残留した残留EGRガスが燃焼室48へ流れ込んで、燃焼室48のEGR率(吸気量に対するEGRガス量の比率)が増大して、エンジン10の失火が発生するおそれがある。
そこで、エンジンシステムS1(不図示のECU)は、エンジン10が減速運転状態であるときに、新気導入弁54を開いて、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ新気を導入させる。これにより、残留EGRガスが吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ流れ込んだときに、残留EGRガスは新気と混ざって希釈される。そのため、燃焼室48のEGR率が減衰するので、エンジン10の失火の発生が抑制される。
また、逆止弁であるリードバルブ56は、新気導入通路52における新気導入弁54より(新気の流れ方向の)下流側の位置に設けられている。このリードバルブ56は、新気が、新気導入弁54側から、リードバルブ56を介して、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ流れることを許容する。その一方で、リードバルブ56は、吸気が、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置から、リードバルブ56を介して、新気導入弁54側へ流れることを防止する。
すなわち、リードバルブ56は、新気の流れを許容する一方で、吸気通路14を流れる吸気やEGRガスが新気導入弁54側へ逆流することを防止する。なお、リードバルブ56は、エンジン10が過給運転状態であるときに、サージタンク14b内の過給圧が新気導入通路52の出口52bを介してリードバルブ56に作用するので、閉じられる。
また、図1に示すように、エンジンシステムS1は、吸気PCV装置58を有する。吸気PCV装置58は、ブローバイガス還元通路60とPCVバルブ62などを備えている。
ブローバイガス還元通路60は、クランクケース11とサージタンク14bとに連通(接続)している。PCVバルブ62は、ブローバイガス還元通路60におけるクランクケース11との接続部分に設けられている。
このような構成の吸気PCV装置58は、燃焼室48からクランクケース11の中へ漏れ出たブローバイガスを、ブローバイガス還元通路60からサージタンク14bへ流すことにより、燃焼室48へ還元させる。なお、クランクケース11からブローバイガス還元通路60へのブローバイガスの排出量は、PCVバルブ62により調節される。
また、図1に示すように、エンジンシステムS1は、新気取込みライン64を有する。新気取込みライン64は、吸気通路14におけるエアクリーナ20の近傍の位置(後述する吸気通路上流域)と、クランクケース11とに連通(接続)している。そして、外部の新気が、エアクリーナ20と吸気通路14と新気導入通路52を介して、クランクケース11へ取り込まれる。なお、新気取込みライン64は、本発明における「PCV新気取込み通路」の一例である。
また、図1に示すように、エンジンシステムS1は、エゼクタPCV装置66を有する。エゼクタPCV装置66は、エゼクタバイパス通路68と、エゼクタ70と、エゼクタPCV通路72などを備えている。
エゼクタバイパス通路68は、吸気通路14におけるEGR通路44の出口44aより上流側の位置(後述する吸気通路上流域)とコンプレッサ26より下流側の位置とに連通(接続)している。また、エゼクタバイパス通路68は、エゼクタ70の入口70aと出口70bに接続している。エゼクタ70は、エンジン10が過給運転状態であるときに吸気通路14におけるコンプレッサ26より下流側の位置に発生する過給圧により、負圧を発生させる。エゼクタPCV通路72は、クランクケース11とエゼクタ70の吸引口70cとに連通(接続)している。
このような構成のエゼクタPCV装置66は、燃焼室48からクランクケース11の中へ漏れ出たブローバイガスを、エゼクタPCV通路72とエゼクタ70とエゼクタバイパス通路68を介して、吸気通路14へ流すことにより、燃焼室48へ還元させる。
さらに、図1に示すように、エンジンシステムS1は、漏れEGRバイパス通路74を有する。漏れEGRバイパス通路74は、新気導入通路52における新気導入弁54とリードバルブ56の間の位置にて、新気導入通路52から分岐している。すなわち、漏れEGRバイパス通路74の入口74aは、新気導入通路52における新気導入弁54とリードバルブ56の間の位置に接続している。
また、漏れEGRバイパス通路74の出口74bは、エゼクタPCV通路72に接続している。
さらに、エンジンシステムS1は、漏れEGRバイパス通路74にて、通路断面積が絞られた絞り76を有する。すなわち、漏れEGRバイパス通路74は、絞り76の部分の径が他の部分の径よりも小さく形成されている。
そして、エンジンシステムS1は、以上のような構成のもと、以下のように作用する。
ここで、エンジン10が過給運転状態であるときには、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置における圧力が過給圧となって高くなる。なお、「エンジン10が過給運転状態であるとき」とは、過給機24が吸気通路14におけるコンプレッサ26より下流側の位置の吸気を昇圧させているときである。そして、このとき、EGR装置42が作動してEGRガスが吸気通路14へ流されていると、吸気通路14から、EGRガスが、吸気とともに、新気導入通路52を介してリードバルブ56へ到達する。そして、EGRガスは、吸気とともに、基本的にリードバルブ56により遮断されるが、リードバルブ56の製品公差内で、新気導入通路52におけるリードバルブ56よりも新気導入弁54側へ漏れるおそれがある。なお、以下の実施例1〜実施例6における説明では、このように新気導入通路52におけるリードバルブ56よりも新気導入弁54側の位置へ漏れたEGRガスを「漏れEGRガス」という。
このとき、エゼクタPCV装置66の作動(ブローバイガスの還元動作)により、漏れEGRガスは、図1に示す点線の矢印のように流れる。すなわち、漏れEGRガスは、まず、漏れEGRバイパス通路74を介して、エゼクタPCV通路72へ流れる。そのため、漏れEGRガスは、新気導入弁54へ到達しない。そして、エゼクタPCV通路72へ流れた漏れEGRガスは、エゼクタ70とエゼクタバイパス通路68を介して、吸気通路14におけるEGR通路44の出口44aより上流側の位置にある領域(以下、「吸気通路上流域」という。)へ流れる。
なお、エンジン10が過給運転状態であるときは、新気導入通路52を介して吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ新気が導入されていない。
このようにして、エンジンシステムS1は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、エゼクタPCV装置66を介して吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。すなわち、エンジンシステムS1は、漏れEGRガスを、吸気通路14内へ再び吸入する。そのため、漏れEGRガスは、新気導入弁54へ到達しない。
なお、漏れEGRガスは微量であるので、エゼクタPCV通路72とエゼクタ70とエゼクタバイパス通路68を流れる漏れEGRガスの流量は僅かである。そのため、エゼクタPCV装置66の本来の機能(ブローバイガスを還元させる機能)は、漏れEGRガスを吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させることに起因する影響をほとんど受けない。
また、前記のように、エンジンシステムS1は、漏れEGRバイパス通路74にて絞り76を有する。そのため、サージタンク14b内の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、エゼクタPCV通路72からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介してサージタンク14b内へ流入することが、抑制または防止される。なお、「サージタンク14b内の圧力が高負圧であるとき」とは、サージタンク14b内の圧力が大気圧よりも低く、かつ、大気圧との差が大きいときであり、例えば、エンジン10がアイドル運転状態または減速運転状態であるときである。また、「新気導入弁54の閉弁故障」とは、新気導入弁54が全閉状態で固着して開くことができないという故障である。
なお、変形例として、漏れEGRバイパス通路74は、絞り76を備える代わりに、通路全体の径ができる限り小さく形成されていてもよい。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS1は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。これにより、エンジン10が過給運転状態であるときに、EGR装置42を作動させて吸気通路14内にEGRガスを流しても、漏れEGRガスは、新気導入弁54に到達することなく、新気導入通路52から早期に掃気される。そのため、漏れEGRガスに含まれる水分をもとに生成される凝縮水の発生が防止される。したがって、新気導入弁54およびリードバルブ56の機能が維持される。
また、エンジンシステムS1は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、エゼクタPCV装置66により吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。このようにして、エンジンシステムS1は、エゼクタPCV装置66によるブローバイガスの流れを利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
また、エンジンシステムS1は、漏れEGRバイパス通路74にて、通路断面積が絞られた絞り76を有する。これにより、エンジンシステムS1は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、エゼクタPCV通路72からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介して吸気通路14へ流入することを抑制または防止できる。
<実施例2>
次に、実施例2について説明するが、実施例1と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
図2は、実施例2の過給機付エンジンシステムS2(以下、「エンジンシステムS2」という。)の概略構成図である。図2に示すように、漏れEGRバイパス通路74の出口74bは、新気取込みライン64に接続している。なお、エンジンシステムS2は、エゼクタPCV装置66を有していない。
エンジンシステムS2においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図2に示す点線の矢印のように流れる。すなわち、漏れEGRガスは、漏れEGRバイパス通路74を介して、新気取込みライン64へ流れる。ここで、エンジン10が過給運転状態であるときは、吸気量(吸入空気量)が大きく、吸気通路14におけるエアフローメータ22より下流側の位置の圧力は負圧になっている。そして、漏れEGRガスは、微量である。そのため、前記のように新気取込みライン64へ流された漏れEGRガスは、確実に、図2に示すように、新気取込みライン64を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ流れる。
このようにして、エンジンシステムS2は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、新気取込みライン64を介して吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
なお、エンジン10が過給運転状態であるときは、吸気通路14における吸気通路上流域の圧力は負圧になっているので、新気取込みライン64を介して新気がクランクケース11へ取り込まれていない。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS2は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、新気取込みライン64を介して吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。このように、エンジンシステムS2は、新気取込みライン64を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
また、エンジンシステムS2は、漏れEGRバイパス通路74にて、通路断面積が絞られた絞り76を有する。これにより、エンジンシステムS2は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、新気取込みライン64から新気が漏れEGRバイパス通路74を介して吸気通路14へ流入することを抑制または防止できる。
<実施例3>
次に、実施例3について説明するが、実施例1や実施例2と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
図3は、実施例3の過給機付エンジンシステムS3(以下、「エンジンシステムS3」という)の概略構成図である。図3に示すように、吸気通路14の径(通路断面積)は、入口14aの位置(エアクリーナ20の近傍の位置)よりもコンプレッサ26の近傍の位置のほうが小さくなっている。そして、漏れEGRバイパス通路74の出口74bは、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置に接続している。なお、エンジンシステムS3は、エゼクタPCV装置66を有していない。
そして、エンジンシステムS3においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図3に示す点線の矢印のように流れる。すなわち、漏れEGRガスは、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置へ流れる。
ここで、前記のように、吸気通路14の径は、入口14aの位置よりもコンプレッサ26の近傍の位置のほうが小さくなっている。そして、吸気通路14の径が小さいほど吸気の流速が大きくなるので、吸気通路14において、入口14aの位置よりもコンプレッサ26の近傍の位置のほうが吸気の流速が大きくなる。そのため、吸気通路14におけるコンプレッサ26の近傍の位置では、吸気の吸出し効果が高くなるので、吸気通路14内の圧力が高負圧になっている。したがって、漏れEGRガスが吸気通路14へ循環する流量が大きくなる。なお、吸気通路14の流路形状は、流量抵抗の小さい形状であることが望ましく、例えば、図8の領域αに示すように、吸気通路14の径が徐々に小さくなるラッパ形状とすることが望ましい。
このようにして、エンジンシステムS3は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置へ循環させる。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS3は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置に接続している。これにより、エンジンシステムS3は、吸気通路14におけるコンプレッサ26の近傍の位置の圧力が高負圧になるので、漏れEGRガスが吸気通路14へ流れ易くなる。そして、エンジンシステムS3は、吸気通路14への漏れEGRガスの循環量が増加する。
また、エンジンシステムS3は、漏れEGRバイパス通路74にて、通路断面積が絞られた絞り76を有する。これにより、エンジンシステムS3は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、新気が漏れEGRバイパス通路74を介して吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置へ流入することを抑制または防止できる。
<実施例4>
次に、実施例4について説明するが、実施例1〜実施例3と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
図4は、実施例4の過給機付エンジンシステムS4(以下、「エンジンシステムS4」という。)の概略構成図である。図4に示すように、エンジンシステムS4は、漏れEGRバイパス通路74にて、循環ライン逆止弁78を有する。
循環ライン逆止弁78は、漏れEGRバイパス通路74において、新気導入通路52側から、漏れEGRガスが、循環ライン逆止弁78を介して、エゼクタPCV通路72側へ流れることを許容する。その一方で、循環ライン逆止弁78は、漏れEGRバイパス通路74において、エゼクタPCV通路72側から、ブローバイガスが、循環ライン逆止弁78を介して、新気導入通路52側へ流れることを防止する。すなわち、循環ライン逆止弁78は、漏れEGRガスの流れを許容する一方で、ブローバイガスなどの気体が新気導入通路52側へ逆流することを防止する。
このように、エンジンシステムS4は、漏れEGRバイパス通路74にて循環ライン逆止弁78を有する。そのため、サージタンク14b内の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、エゼクタPCV通路72からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介してサージタンク14bへ流れることが、抑制または防止される。なお、図4に示す点線の矢印は、漏れEGRガスが流れる経路を示している。
また、変形例として、エンジンシステムS4は、漏れEGRバイパス通路74にて、図5に示すような循環ライン逆止弁78を有してもよい。
図5に示すように、循環ライン逆止弁78は、ハウジング78aと、弁体78bと、バネ78cなどを備えている。ハウジング78aは、その内部に、弁体78bとバネ78cなどを収容している。弁体78bは、バネ78cの付勢力により、通路口74c側へ付勢されている。ここで、通路口74cは、新気導入通路52側に設けられた漏れEGRバイパス通路74の通路口である。また、通路口74dは、エゼクタPCV通路72側に設けられた漏れEGRバイパス通路74の通路口である。
そして、循環ライン逆止弁78は、弁体78bが通路口74cに当接して閉じた状態から、弁体78bに対しバネ78cの付勢力に対抗する圧力が加えられると、弁体78bが通路口74cから離間して開く。その後、循環ライン逆止弁78は、弁体78bに対し加えられるバネ78cの付勢力に対抗する圧力が所定の圧力以上になると、弁体78bが通路口74dに当接して閉じられる。このように、循環ライン逆止弁78は、全閉状態から開いた後に、漏れEGRバイパス通路74における通路口74c側の圧力と通路口74d側の圧力との差が所定の圧力以上なると、再び閉じられる。すなわち、循環ライン逆止弁78は、漏れEGRバイパス通路74における新気導入通路52側の圧力と新気導入通路52側とは反対側の圧力との差が所定量以上であるときに、漏れEGRバイパス通路74における新気導入通路52側から漏れEGRガスが流れることを防止する。
そして、このようなエンジンシステムS4の変形例は、エンジン10が過給運転状態であるときに、リードバルブ56の開弁故障が発生しても、サージタンク14b内の過給圧が、漏れEGRバイパス通路74(循環ライン逆止弁78、絞り76)とエゼクタPCV通路72を介して、クランクケース11内へ導入されることを防止できる。なお、「リードバルブ56の開弁故障」とは、リードバルブ56が開弁状態で固着して、リードバルブ56を介して気体が逆流してしまう故障である。
また、その他のエンジンシステムS4の変形例として、エンジンシステムS4は、循環ライン逆止弁78を有する一方で、絞り76を有さないとしてもよい。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS4は、漏れEGRバイパス通路74にて、気体が新気導入通路52側へ逆流することを防止する循環ライン逆止弁78を有する。これにより、エンジンシステムS4は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、エゼクタPCV通路72からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介して吸気通路14へ流入することを、より確実に抑制または防止できる。
また、エンジンシステムS4は、漏れEGRバイパス通路74における新気導入通路52側の圧力と新気導入通路52側とは反対側の圧力との差が所定量以上であるときに、漏れEGRバイパス通路74における新気導入通路52側から漏れEGRガスが流れることを防止してもよい。これにより、エンジンシステムS4は、エンジン10が過給運転状態であるときに、リードバルブ56の開弁故障が発生しても、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置にて発生する過給圧が、漏れEGRバイパス通路74とエゼクタPCV通路72を介して、クランクケース11へ導入されることを防止できる。また、エンジンシステムS4は、前記の過給圧が低下して過給性能が低下することが、抑制される。
<実施例5>
次に、実施例5について説明するが、実施例1〜実施例4と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
図6は、実施例5の過給機付エンジンシステムS5(以下、「エンジンシステムS5」という。)の概略構成図である。図6に示すように、エンジンシステムS5は、漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80と、漏れEGR循環エゼクタ82を有する。
漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80は、エゼクタPCV装置66のエゼクタバイパス通路68におけるエゼクタ70より上流側の位置と下流側の位置に連通している。また、漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80は、漏れEGR循環エゼクタ82の入口82aと出口82bに接続している。さらに、漏れEGRバイパス通路74の出口74bは、漏れEGR循環エゼクタ82の吸引口82cに接続している。そして、漏れEGR循環エゼクタ82は、エンジン10が過給運転状態であるときに吸気通路14におけるコンプレッサ26より下流側の位置に発生する過給圧を利用して、負圧を発生させる。
そして、エンジンシステムS5においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図6に示す点線の矢印のように流れる。すなわち、漏れEGRガスは、漏れEGRバイパス通路74を介して、漏れEGR循環エゼクタ82へ流れる。そして、漏れEGR循環エゼクタ82へ流れた漏れEGRガスは、漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80とエゼクタバイパス通路68を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ流れる。
このようにして、エンジンシステムS5は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74と漏れEGR循環エゼクタ82と漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80とエゼクタバイパス通路68を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
なお、変形例として、エンジンシステムS5は、エゼクタPCV装置66を有さないとしてもよい。すなわち、漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80は、吸気通路14におけるコンプレッサ26より下流側の位置と吸気通路上流域とに、直接的に、連通していてもよい。これにより、エンジンシステムS5は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74と漏れEGR循環エゼクタ82と漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS5は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、漏れEGR循環エゼクタ82の吸引口82cに接続している。そして、エンジンシステムS5は、吸気通路14におけるコンプレッサ26の下流側の位置に発生する過給圧を利用して、漏れEGR循環エゼクタ82に負圧を発生させる。そして、エンジンシステムS5は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、漏れEGR循環エゼクタ82と漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
このようにして、エンジンシステムS5は、漏れEGR循環エゼクタ82を利用することにより、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。また、漏れEGR循環エゼクタ82は、要求される漏れEGRガスの循環流量に応じて、その諸元を最適化させることができる。そのため、エンジンシステムS5は、さらに効果的に、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
<実施例6>
次に、実施例6について説明するが、実施例1〜実施例5と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。
図7は、実施例6の過給機付エンジンシステムS6(以下、「エンジンシステムS6」という。)の概略構成図である。図7に示すように、漏れEGRバイパス通路74の出口74bは、クランクケース11に接続している。
そして、エンジンシステムS6において、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図7の点線の矢印に示すように流れる。すなわち、漏れEGRガスは、漏れEGRバイパス通路74を介して、クランクケース11へ流れる。ここで、エンジン10が過給運転状態であって、エゼクタPCV装置66が作動しているので、クランクケース11内の圧力は負圧となっている。そのため、漏れEGRガスは、確実に、漏れEGRバイパス通路74を介して、クランクケース11へ流れる。そして、クランクケース11へ流れた漏れEGRガスは、エゼクタPCV装置66を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ流れる。
このようにして、エンジンシステムS6は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、クランクケース11へ循環させる。そして、エンジンシステムS6は、クランクケース11へ循環させた漏れEGRガスを、さらに、エゼクタPCV装置66を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
以上のように、本実施例のエンジンシステムS6は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、クランクケース11に接続している。このようにして、エンジンシステムS6は、漏れEGRガスを漏れEGRバイパス通路74を介してクランクケース11へ流した後、エゼクタPCV装置66を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
また、エンジンシステムS6は、漏れEGRバイパス通路74にて、気体が新気導入通路52側へ逆流することを防止する循環ライン逆止弁78を有する。これにより、エンジンシステムS6は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の閉弁故障が発生しても、クランクケース11からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介して吸気通路14へ流入することを、より確実に抑制または防止できる。
次に、実施例7〜実施例12について説明するが、実施例1〜実施例6と同等の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略し、異なった点を中心に述べる。図8〜図13は、実施例7〜実施例12の過給機付エンジンシステムS7〜過給機付エンジンシステムS12(以下、各々、「エンジンシステムS7」〜「エンジンシステムS12」という。)の概略構成図である。
図8〜図13に示すように、エンジンシステムS1〜エンジンシステムS6と異なる点として、エンジンシステムS7〜エンジンシステムS12は、リードバルブ56を有していない。また、エンジンシステムS7〜エンジンシステムS12において、エンジンシステムS1〜エンジンシステムS6と異なる点として、漏れEGRバイパス通路74の入口74aは、新気導入通路52における新気導入弁54より上流側の近傍の位置にて、新気導入通路52と接続している。
ここで、エンジン10が過給運転状態であるときには、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置における圧力が過給圧となって高くなる。そして、このとき、EGR装置42が作動してEGRガスが吸気通路14へ流されていると、吸気通路14から、EGRガスが、吸気とともに、新気導入通路52を介して新気導入弁54へ到達する。そして、EGRガスは、吸気とともに、基本的に閉弁状態の新気導入弁54により遮断されるが、新気導入弁54の製品公差内で、新気導入通路52における新気導入弁54よりも上流側へ漏れるおそれがある。なお、以下の実施例7〜実施例12における説明では、このように新気導入通路52における新気導入弁54よりも上流側の位置へ漏れたEGRガスを「漏れEGRガス」という。
<実施例7>
エンジンシステムS7においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図8に示す点線の矢印のように流れる。
エンジンシステムS7は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。これにより、エンジン10が過給運転状態であるときに、EGR装置42を作動させて吸気通路14内にEGRガスを流しても、新気導入通路52における新気導入弁54よりも上流側の位置で漏れEGRガスが滞留することが抑制される。そのため、新気導入弁54よりも上流側の位置で、EGRガスに含まれる水分をもとに生成される凝縮水の発生が、抑制される。したがって、新気導入通路52において閉弁状態の新気導入弁54におけるEGRガスの漏れが生じても、新気導入弁54の機能が維持される。
また、エンジンシステムS7は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、エゼクタPCV装置66により吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。このようにして、エンジンシステムS7は、エゼクタPCV装置66によるブローバイガスの流れを利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
また、エンジンシステムS7は、漏れEGRバイパス通路74にて絞り76を有する。そのため、漏れEGRガスは、必要以上に新気導入通路52から漏れEGRバイパス通路74を介して掃気されない。したがって、エゼクタPCV装置66によりクランクケース11内のブローバイガスを吸気通路14へ還元する効果は、阻害されない。
なお、エンジンシステムS7において、新気導入通路52の内部は、エンジンシステムS7の外部の大気に連通している。そのため、エンジンシステムS7は、吸気通路14における電子スロットル装置38より下流側の位置の圧力が高負圧であるときに、新気導入弁54の開弁故障が発生しても、エゼクタPCV通路72からブローバイガスが漏れEGRバイパス通路74を介して新気導入通路52へ流入するおそれがない。したがって、エンジンシステムS7は、絞り76を有していなくてもよい。ここで、「新気導入弁54の開弁故障」とは、新気導入弁54が開弁状態で固着して、閉弁できないという故障である。
<実施例8>
エンジンシステムS8においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図9に示す点線の矢印のように流れる。
エンジンシステムS8は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、新気取込みライン64を介して吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。このように、エンジンシステムS8は、新気取込みライン64を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
<実施例9>
エンジンシステムS9においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図10に示す点線の矢印のように流れる。
このようにして、エンジンシステムS9は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介して、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置へ循環させる。
エンジンシステムS9は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、吸気通路14における吸気通路上流域であり、かつ、コンプレッサ26の近傍の位置に接続している。これにより、エンジンシステムS9は、吸気通路14におけるコンプレッサ26の近傍の位置の圧力が高負圧になるので、漏れEGRガスが吸気通路14へ流れ易くなる。そして、エンジンシステムS9は、吸気通路14への漏れEGRガスの循環量が増加する。
<実施例10>
エンジンシステムS10においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図11に示す点線の矢印のように流れる。
エンジンシステムS10は、漏れEGRバイパス通路74にて、気体が新気導入通路52側へ逆流することを防止する循環ライン逆止弁78を有する。これにより、エンジンシステムS10は、新気導入通路52における漏れEGRバイパス通路74の入口74aより上流側の位置にて凍結した凝縮水が詰まったときに、サージタンク14b内の負圧により新気やブローバイガスが新気導入弁54を越えてサージタンク内に導入されることを防止できる。
<実施例11>
エンジンシステムS11においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図12に示す点線の矢印のように流れる。
エンジンシステムS11は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、漏れEGR循環エゼクタ82の吸引口82cに接続している。そして、エンジンシステムS11は、吸気通路14におけるコンプレッサ26の下流側の位置に発生する過給圧を利用して、漏れEGR循環エゼクタ82に負圧を発生させる。そして、エンジンシステムS11は、漏れEGRガスを、漏れEGRバイパス通路74を介した後、漏れEGR循環エゼクタ82と漏れEGR循環エゼクタバイパス通路80を介して、吸気通路14における吸気通路上流域へ循環させる。
このようにして、エンジンシステムS11は、漏れEGR循環エゼクタ82を利用することにより、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。また、漏れEGR循環エゼクタ82は、要求される漏れEGRガスの循環流量に応じて、その諸元を最適化させることができる。そのため、エンジンシステムS11は、さらに効果的に、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
<実施例12>
エンジンシステムS12においては、エンジン10が過給運転状態であるときに、漏れEGRガスは、図13に示す点線の矢印のように流れる。
エンジンシステムS12は、漏れEGRバイパス通路74の出口74bが、クランクケース11に接続している。このようにして、エンジンシステムS12は、漏れEGRガスを漏れEGRバイパス通路74を介してクランクケース11へ流した後、エゼクタPCV装置66を利用して、効率よく、漏れEGRガスを吸気通路14へ循環させることができる。
なお、上記した実施の形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることはもちろんである。
S1〜S12 過給機付エンジンシステム
10 エンジン
11 クランクケース
14 吸気通路
14a 入口
14b サージタンク
18 排気通路
20 エアクリーナ
22 エアフローメータ
24 過給機
26 コンプレッサ
28 タービン
30 回転軸
38 電子スロットル装置
42 EGR装置
44 EGR通路
44a 出口
44b 入口
48 燃焼室
50 新気導入装置
52 新気導入通路
52a 入口
52b 出口
54 新気導入弁
56 リードバルブ
58 吸気PCV装置
64 新気取込みライン
66 エゼクタPCV装置
68 エゼクタバイパス通路
70 エゼクタ
70a 入口
70b 出口
70c 吸引口
72 エゼクタPCV通路
74 漏れEGRバイパス通路
74a 入口
74b 出口
74c 通路口
74d 通路口
76 絞り
78 循環ライン逆止弁
80 漏れEGR循環エゼクタバイパス通路
82 漏れEGR循環エゼクタ
82a 入口
82b 出口
82c 吸引口
α 領域

Claims (11)

  1. エンジンの燃焼室に連通する吸気通路および排気通路と、
    前記吸気通路を流れる吸気の流量を調節する吸気量調節装置と、
    前記吸気通路における前記吸気量調節装置より上流に配置されたコンプレッサと、前記排気通路に配置されたタービンと、前記コンプレッサと前記タービンを一体回転可能に連結する回転軸とを備える過給機と、
    前記燃焼室から前記排気通路へ排出される排気の一部であるEGRガスを前記吸気通路へ流すためのEGR通路と、前記EGR通路における前記EGRガスの流れを調節するEGR弁とを備えるEGR装置と、
    前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流へ新気を導入するための新気導入通路と、
    前記新気導入通路を流れる新気の流量を調節する新気導入弁と、
    前記新気導入通路から分岐する漏れEGRバイパス通路と、を有し、
    前記吸気通路にて前記EGR通路との接続口は前記コンプレッサより上流にあり、
    前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流から前記新気導入通路へ吸気とともに漏れた前記EGRガスである漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路における前記EGR通路との接続口より上流にある吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  2. 請求項1の過給機付内燃機関において、
    前記漏れEGRバイパス通路は、前記新気導入弁より上流の近傍の位置にて前記新気導入通路から分岐しており、
    前記新気導入弁の閉弁時に前記新気導入通路にて前記新気導入弁より上流へ漏れた前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  3. 請求項1の過給機付内燃機関において、
    前記新気導入通路における前記新気導入弁より下流に設けられ、前記吸気通路を流れる吸気が前記新気導入弁側へ逆流することを防止するリードバルブを有し、
    前記漏れEGRバイパス通路は、前記新気導入通路における前記新気導入弁と前記リードバルブの間の位置にて前記新気導入通路から分岐しており、
    前記新気導入通路にて前記リードバルブより前記新気導入弁側へ漏れた前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記吸気通路上流域と前記コンプレッサの下流とに連通するエゼクタバイパス通路と、負圧を発生させるエゼクタと、前記エンジンのクランクケースと前記エゼクタとに連通するエゼクタPCV通路と、を備え、前記クランクケース内のブローバイガスを前記エゼクタPCV通路と前記エゼクタと前記エゼクタバイパス通路を介して前記吸気通路上流域へ流すエゼクタPCV装置を有し、
    前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記エゼクタPCV装置により、前記吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  5. 請求項1乃至3のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記エンジンのクランクケース内のブローバイガスを前記吸気通路における前記吸気量調節装置より下流に配置されたサージタンクへ流す吸気PCV装置と、
    前記吸気通路上流域と前記クランクケースとに連通し、前記クランクケース内に新気を取込むPCV新気取込み通路と、を有し、
    前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記PCV新気取込み通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記漏れEGRバイパス通路にて、通路断面積が絞られた絞りを有すること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記漏れEGRバイパス通路にて、気体が前記新気導入通路側へ逆流することを防止する逆止弁を有すること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  8. 請求項7の過給機付内燃機関において、
    前記逆止弁は、前記漏れEGRバイパス通路における前記新気導入通路側の圧力と前記新気導入通路側とは反対側の圧力との差が所定量以上であるときに、前記漏れEGRバイパス通路における前記新気導入通路側から前記漏れEGRガスが流れることを防止すること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  9. 請求項1乃至4のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記吸気通路における前記吸気通路上流域と前記コンプレッサの下流とに連通する漏れEGR循環エゼクタバイパス通路と、
    前記漏れEGR循環エゼクタバイパス通路に配置された漏れEGR循環エゼクタと、を有し、
    前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記漏れEGR循環エゼクタに接続し、
    前記吸気通路における前記コンプレッサの下流に発生する過給圧を利用して前記漏れEGR循環エゼクタに負圧を発生させることにより、前記漏れEGRガスを、前記漏れEGRバイパス通路を介した後、前記漏れEGR循環エゼクタと前記漏れEGR循環エゼクタバイパス通路を介して、前記吸気通路上流域へ循環させること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  10. 請求項1乃至3のいずれか1つの過給機付内燃機関において、
    前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記吸気通路上流域における前記コンプレッサの近傍に接続していること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
  11. 請求項4の過給機付内燃機関において、
    前記漏れEGRバイパス通路の出口は、前記クランクケースに接続していること、
    を特徴とする過給機付内燃機関。
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