JP3504483B2 - Ｅｇｒ装置 - Google Patents
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- passage
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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
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- 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
- 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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- 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
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インタクーラを備
えたターボ過給器付きエンジン（特にディーゼルエンジ
ン）用のＥＧＲ装置に関する。
えたターボ過給器付きエンジン（特にディーゼルエンジ
ン）用のＥＧＲ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用のエンジンにおいて
は、排気系と吸気系とを連結した排気ガス再循環（以
下、ＥＧＲとする）通路を介して、排気ガスをエンジン
の燃焼室へと再循環すなわち返流させ、それにより燃焼
温度を低下させて、エンジンから排出される排気ガス中
の窒素酸化物（以下、ＮＯｘとする）を低減するＥＧＲ
装置が設けられている。
は、排気系と吸気系とを連結した排気ガス再循環（以
下、ＥＧＲとする）通路を介して、排気ガスをエンジン
の燃焼室へと再循環すなわち返流させ、それにより燃焼
温度を低下させて、エンジンから排出される排気ガス中
の窒素酸化物（以下、ＮＯｘとする）を低減するＥＧＲ
装置が設けられている。
【０００３】しかるに、ＥＧＲ装置を用いて、高温の排
気ガスをそのまま吸気系へ戻したのでは、吸気温が上昇
してしまい、その分だけ吸入空気重量が減って出力が低
下することとなる。そこで、かかる不具合を防止すべ
く、再循環される排気ガスを冷却する冷却装置がすでに
開発されている。
気ガスをそのまま吸気系へ戻したのでは、吸気温が上昇
してしまい、その分だけ吸入空気重量が減って出力が低
下することとなる。そこで、かかる不具合を防止すべ
く、再循環される排気ガスを冷却する冷却装置がすでに
開発されている。
【０００４】冷却装置のあるタイプは、エンジンの冷却
系の一部に組み込まれている。より具体的には、かかる
冷却装置には、ラジエータにおいて冷却されたエンジン
の冷却水と、排気系から取り出された排気ガスとが送ら
れており、ここで冷却水と排気ガスとの間で熱交換を行
い、その後、冷却された排気ガスを吸気系へと戻すよう
になっている。
系の一部に組み込まれている。より具体的には、かかる
冷却装置には、ラジエータにおいて冷却されたエンジン
の冷却水と、排気系から取り出された排気ガスとが送ら
れており、ここで冷却水と排気ガスとの間で熱交換を行
い、その後、冷却された排気ガスを吸気系へと戻すよう
になっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したご
とく冷却装置がエンジンの冷却系の一部に組み込まれる
と、気水温度差が増大するという問題がある。特に、最
近の自動車においては、エンジンの遮音化の要求も強
く、かかる要求を満たすべく厚めの遮音壁等を設置する
場合が多い。ところが、かかる遮音壁によりエンジンル
ームは狭くなると同時にラジエータの冷却風が通り抜け
にくくなる傾向があり、従ってエンジンは熱的により厳
しい状況に置かれていると言える。かかる状況を緩和す
るためには、ラジエータの容量を増大させること等が考
えられるが、コストが増大しかつ大型化したラジエータ
の設置場所を確保しなければならないという新たな問題
が生ずる。
とく冷却装置がエンジンの冷却系の一部に組み込まれる
と、気水温度差が増大するという問題がある。特に、最
近の自動車においては、エンジンの遮音化の要求も強
く、かかる要求を満たすべく厚めの遮音壁等を設置する
場合が多い。ところが、かかる遮音壁によりエンジンル
ームは狭くなると同時にラジエータの冷却風が通り抜け
にくくなる傾向があり、従ってエンジンは熱的により厳
しい状況に置かれていると言える。かかる状況を緩和す
るためには、ラジエータの容量を増大させること等が考
えられるが、コストが増大しかつ大型化したラジエータ
の設置場所を確保しなければならないという新たな問題
が生ずる。
【０００６】本発明は、このような従来の問題点に着目
してなされたものであり、製造コストを大幅に増大させ
ることなく、気水温度差の増大を抑え、エンジン冷却系
の負担を軽減することを目的とする。
してなされたものであり、製造コストを大幅に増大させ
ることなく、気水温度差の増大を抑え、エンジン冷却系
の負担を軽減することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成すべ
く、本発明のＥＧＲ装置は、排気系内の排気ガスの一部
を吸気系に返流する、インタクーラ付きターボ過給エン
ジン用のＥＧＲ装置であって、前記排気系と前記吸気系
とを、ガスが通過できるよう連結する通路と、前記通路
中に設けられ、前記通路を通過する排気ガスと、前記エ
ンジンの冷却水との間で熱交換を行う冷却装置と、前記
エンジンの動作状態を検出する検出装置と、前記エンジ
ンの動作状態が所定の条件に一致したことを前記検出装
置が検出したときに、前記通路を介して前記吸気系内の
空気を前記排気系へと送出する送出手段とからなり、前
記冷却装置は、前記通路を通過する空気と、前記エンジ
ンの冷却水との間で熱交換を行うようになっていること
を特徴とする。
く、本発明のＥＧＲ装置は、排気系内の排気ガスの一部
を吸気系に返流する、インタクーラ付きターボ過給エン
ジン用のＥＧＲ装置であって、前記排気系と前記吸気系
とを、ガスが通過できるよう連結する通路と、前記通路
中に設けられ、前記通路を通過する排気ガスと、前記エ
ンジンの冷却水との間で熱交換を行う冷却装置と、前記
エンジンの動作状態を検出する検出装置と、前記エンジ
ンの動作状態が所定の条件に一致したことを前記検出装
置が検出したときに、前記通路を介して前記吸気系内の
空気を前記排気系へと送出する送出手段とからなり、前
記冷却装置は、前記通路を通過する空気と、前記エンジ
ンの冷却水との間で熱交換を行うようになっていること
を特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明のＥＧＲ装置によれば、前記エンジンの
動作状態が所定の条件に一致したことを前記検出装置が
検出したときに、前記送出手段が、前記吸気系内の空気
を前記通路を介して送出させるため、かかる場合前記エ
ンジンの冷却水は、送出した前記空気により前記冷却装
置において更に冷却されることとなり、それにより前記
エンジンの冷却系の負担を軽減することができる。
動作状態が所定の条件に一致したことを前記検出装置が
検出したときに、前記送出手段が、前記吸気系内の空気
を前記通路を介して送出させるため、かかる場合前記エ
ンジンの冷却水は、送出した前記空気により前記冷却装
置において更に冷却されることとなり、それにより前記
エンジンの冷却系の負担を軽減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明による実施の形態
を、インタクーラ付きターボ過給ディーゼルエンジンを
例に取り図面を参照して説明する。図１は、本発明によ
るＥＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンを吸排気系と
ともに示した斜視図である。図１において、前方（図中
上方）にファン１ａを備えたエンジン１は、左側にイン
テークマニホールド２を有し、右側にエキゾーストマニ
ホールド３を有している。
を、インタクーラ付きターボ過給ディーゼルエンジンを
例に取り図面を参照して説明する。図１は、本発明によ
るＥＧＲ装置を備えたディーゼルエンジンを吸排気系と
ともに示した斜視図である。図１において、前方（図中
上方）にファン１ａを備えたエンジン１は、左側にイン
テークマニホールド２を有し、右側にエキゾーストマニ
ホールド３を有している。
【００１０】エキゾーストマニホールド３は、その中央
出口をターボ過給器４のタービン側入口に接続してい
る。ターボ過給器４は、後述するように可変容量型ター
ボ過給器（ＶＧＴ）である。ターボ過給器４のコンプレ
ッサ側出口には、第１インテークパイプ５が取り付けら
れ、ターボ過給器４とインタクーラ６とを接続してい
る。なお、タービン側出口には不図示の消音器が取り付
けられ、コンプレッサ側入口には不図示のエアクリーナ
が取り付けられている。インタクーラ６は、ファン１ａ
により生じた風により吸気温度を減少させる、いわゆる
空冷タイプとなっている。更にインタクーラ６とインテ
ークマニホールド２とは、第２インテークパイプ７によ
り連結されている。
出口をターボ過給器４のタービン側入口に接続してい
る。ターボ過給器４は、後述するように可変容量型ター
ボ過給器（ＶＧＴ）である。ターボ過給器４のコンプレ
ッサ側出口には、第１インテークパイプ５が取り付けら
れ、ターボ過給器４とインタクーラ６とを接続してい
る。なお、タービン側出口には不図示の消音器が取り付
けられ、コンプレッサ側入口には不図示のエアクリーナ
が取り付けられている。インタクーラ６は、ファン１ａ
により生じた風により吸気温度を減少させる、いわゆる
空冷タイプとなっている。更にインタクーラ６とインテ
ークマニホールド２とは、第２インテークパイプ７によ
り連結されている。
【００１１】以上説明した吸排気系において、エンジン
１の動作時に燃焼室（不図示）から排出された排気ガス
は、エキゾーストマニホールド３によりターボ過給器４
のタービンケース内に集められて、タービンを回転させ
た後、不図示の消音器を介して大気へと開放される。一
方、不図示のエアクリーナからターボ過給器４のブロワ
ケースに入った空気は、タービンと一体で回転するコン
プレッサにより圧縮され、加圧された空気が第１インテ
ークパイプ５を介してインタクーラ６に圧送される。
１の動作時に燃焼室（不図示）から排出された排気ガス
は、エキゾーストマニホールド３によりターボ過給器４
のタービンケース内に集められて、タービンを回転させ
た後、不図示の消音器を介して大気へと開放される。一
方、不図示のエアクリーナからターボ過給器４のブロワ
ケースに入った空気は、タービンと一体で回転するコン
プレッサにより圧縮され、加圧された空気が第１インテ
ークパイプ５を介してインタクーラ６に圧送される。
【００１２】インタクーラ６において熱交換され冷却さ
れた空気は、第２インテークパイプ７を介して、インテ
ークマニホールド２からエンジン１の各燃焼室に送られ
るようになっている。
れた空気は、第２インテークパイプ７を介して、インテ
ークマニホールド２からエンジン１の各燃焼室に送られ
るようになっている。
【００１３】次に、本実施の形態にかかるＥＧＲ装置の
構成について説明する。図１において、排気系の一部で
あるエキゾーストマニホールド３の一部と、冷却装置９
のガス入口９ａとは、ＥＧＲパイプ８を介して連結され
ている。一方、冷却装置９のガス出口９ｂと、吸気系の
一部であるインテークマニホールド２とは、ＥＧＲパイ
プ１０を介して連結されている。なお、ＥＧＲパイプ１
０には、ＥＣＵ１２により開閉自在なバルブ１１が設け
られている。ＥＣＵ１２は、回転速度センサ１２ａと、
ラックセンサ（不図示）に電気的に接続され、回転速度
信号及び負荷信号を受信するようになっている。また、
ＥＣＵ１２は、センサ１２ｂを介してラジエータ１３の
出口におけるエンジン冷却水温を検出し、センサ１２ｃ
を介してインテークマニホールド２内のエンジン吸気温
をも測定するようになっている。各センサ１２ａないし
１２ｃとＥＣＵ１２とで、検出装置を構成する。また、
ＥＣＵ１２とバルブ１１とで送出手段を構成する。
構成について説明する。図１において、排気系の一部で
あるエキゾーストマニホールド３の一部と、冷却装置９
のガス入口９ａとは、ＥＧＲパイプ８を介して連結され
ている。一方、冷却装置９のガス出口９ｂと、吸気系の
一部であるインテークマニホールド２とは、ＥＧＲパイ
プ１０を介して連結されている。なお、ＥＧＲパイプ１
０には、ＥＣＵ１２により開閉自在なバルブ１１が設け
られている。ＥＣＵ１２は、回転速度センサ１２ａと、
ラックセンサ（不図示）に電気的に接続され、回転速度
信号及び負荷信号を受信するようになっている。また、
ＥＣＵ１２は、センサ１２ｂを介してラジエータ１３の
出口におけるエンジン冷却水温を検出し、センサ１２ｃ
を介してインテークマニホールド２内のエンジン吸気温
をも測定するようになっている。各センサ１２ａないし
１２ｃとＥＣＵ１２とで、検出装置を構成する。また、
ＥＣＵ１２とバルブ１１とで送出手段を構成する。
【００１４】更に、本実施の形態にかかる冷却装置９を
含む、エンジン１の冷却系の構成について説明する。イ
ンタクーラ６に併設されたラジエータ１３と、冷却装置
９の冷却水入口９ｃとは、ウォータポンプ１４を介して
水パイプ１５により連結されている。一方、冷却装置９
の水出口９ｄと、エンジン１の冷却水入口１ｂとは、水
パイプ１６により連結されている。更に、エンジン１の
冷却水出口１ｃと、ラジエータ１３とは、水パイプ１７
により連結されている。なお、水パイプ１５，１６や冷
却装置９内の管路抵抗が大きい場合を考慮して、エンジ
ン１内のウォータポンプ（不図示）とは別に、ウォータ
ポンプ１４を設けているが、管路抵抗が低ければこれを
省略しても良い。
含む、エンジン１の冷却系の構成について説明する。イ
ンタクーラ６に併設されたラジエータ１３と、冷却装置
９の冷却水入口９ｃとは、ウォータポンプ１４を介して
水パイプ１５により連結されている。一方、冷却装置９
の水出口９ｄと、エンジン１の冷却水入口１ｂとは、水
パイプ１６により連結されている。更に、エンジン１の
冷却水出口１ｃと、ラジエータ１３とは、水パイプ１７
により連結されている。なお、水パイプ１５，１６や冷
却装置９内の管路抵抗が大きい場合を考慮して、エンジ
ン１内のウォータポンプ（不図示）とは別に、ウォータ
ポンプ１４を設けているが、管路抵抗が低ければこれを
省略しても良い。
【００１５】更に、冷却装置９の内部においては、多数
のチューブ９ｅを介してガス入口９ａとガス出口９ｂと
が連結されている。一方、かかるチューブ９ｅの周囲の
空間９ｆは、水入口９ｃと水出口９ｄに連通している。
すなわち、冷却装置９の内部において、チューブ９ｅの
周壁を介して冷却水とガスとの熱交換が行われることと
なる。
のチューブ９ｅを介してガス入口９ａとガス出口９ｂと
が連結されている。一方、かかるチューブ９ｅの周囲の
空間９ｆは、水入口９ｃと水出口９ｄに連通している。
すなわち、冷却装置９の内部において、チューブ９ｅの
周壁を介して冷却水とガスとの熱交換が行われることと
なる。
【００１６】次に、本実施の形態にかかるＥＧＲ装置の
動作について説明する。検出装置であるＥＣＵ１２が、
受信した回転速度信号及び負荷信号に基づき、たとえば
中負荷以下のような場合にＥＧＲが必要と判断したとき
は、バルブ１１を開放せしめ、排気ガスの一部がＥＧＲ
パイプ８、１０及び冷却装置９を介して、エキゾースト
マニホールド３からインテークマニホールド２へと流れ
るようにする。
動作について説明する。検出装置であるＥＣＵ１２が、
受信した回転速度信号及び負荷信号に基づき、たとえば
中負荷以下のような場合にＥＧＲが必要と判断したとき
は、バルブ１１を開放せしめ、排気ガスの一部がＥＧＲ
パイプ８、１０及び冷却装置９を介して、エキゾースト
マニホールド３からインテークマニホールド２へと流れ
るようにする。
【００１７】かかる場合、ＥＧＲパイプ８内の排気ガス
は高温となっているが、ラジエータ１３からウォータポ
ンプ１４を介して供給された冷却水と冷却装置９内部に
おいて熱交換され、冷却された後にＥＧＲパイプ１０を
介して吸気系へと再循環されるようになっている。それ
により、エンジン１の燃焼は適切に制御されて、排気ガ
ス中のＮＯｘは低減されることとなる。
は高温となっているが、ラジエータ１３からウォータポ
ンプ１４を介して供給された冷却水と冷却装置９内部に
おいて熱交換され、冷却された後にＥＧＲパイプ１０を
介して吸気系へと再循環されるようになっている。それ
により、エンジン１の燃焼は適切に制御されて、排気ガ
ス中のＮＯｘは低減されることとなる。
【００１８】なお、冷却装置９において排気ガスにより
加熱された冷却水は、水パイプ１６を介してエンジン１
へと供給されるが、エンジンの負荷は中負荷以下である
ため、エンジンの発熱量は比較的低く抑えられており、
ラジエータ１３から直接供給される場合より若干高い温
度の冷却水が、エンジン１へ供給されても特に不具合は
生じない。
加熱された冷却水は、水パイプ１６を介してエンジン１
へと供給されるが、エンジンの負荷は中負荷以下である
ため、エンジンの発熱量は比較的低く抑えられており、
ラジエータ１３から直接供給される場合より若干高い温
度の冷却水が、エンジン１へ供給されても特に不具合は
生じない。
【００１９】一方ＥＣＵ１２が、受信した回転速度信号
及び負荷信号に基づき、たとえば高負荷のような場合に
ＥＧＲを停止すべきと判断したときは、バルブ１１を閉
止せしめ、排気ガスの一部がＥＧＲパイプ８、１０及び
冷却装置９（すなわち送出手段）を介して、エキゾース
トマニホールド３からインテークマニホールド２へと流
れないようにする。それにより、エンジン１の燃焼を理
想状態に設定し、高い出力を維持するとともに黒煙の発
生を極力防止する。
及び負荷信号に基づき、たとえば高負荷のような場合に
ＥＧＲを停止すべきと判断したときは、バルブ１１を閉
止せしめ、排気ガスの一部がＥＧＲパイプ８、１０及び
冷却装置９（すなわち送出手段）を介して、エキゾース
トマニホールド３からインテークマニホールド２へと流
れないようにする。それにより、エンジン１の燃焼を理
想状態に設定し、高い出力を維持するとともに黒煙の発
生を極力防止する。
【００２０】加えて、ＥＣＵ１２が、受信した回転速度
信号及び負荷信号に基づき、たとえば低中速度・高負荷
であって気水温度差が厳しくなると判断したようなとき
には、バルブ１１を開放せしめる。このとき、インテー
クマニホールド２の吸気圧力Ｐ２’が、エキゾーストマ
ニホールド３内の排気圧力Ｐ３より高い場合（Ｐ２’＞
Ｐ３）には、吸気の一部がＥＧＲパイプ８、１０及び冷
却装置９を介して、インテークマニホールド２からエキ
ゾーストマニホールド３へと流れることとなる。
信号及び負荷信号に基づき、たとえば低中速度・高負荷
であって気水温度差が厳しくなると判断したようなとき
には、バルブ１１を開放せしめる。このとき、インテー
クマニホールド２の吸気圧力Ｐ２’が、エキゾーストマ
ニホールド３内の排気圧力Ｐ３より高い場合（Ｐ２’＞
Ｐ３）には、吸気の一部がＥＧＲパイプ８、１０及び冷
却装置９を介して、インテークマニホールド２からエキ
ゾーストマニホールド３へと流れることとなる。
【００２１】かかる場合、インテークマニホールド２内
の吸気温度は、インタクーラ６の吸気冷却効果により４
０℃前後となっており、ラジエータ１３から冷却装置９
へと供給される冷却水温度は通常９５℃前後であるか
ら、冷却装置９において熱交換された冷却水は９５℃よ
り低くなって、エンジン１へと供給されることとなる。
すなわち本実施の形態によれば、冷却装置９は、気水温
度差を緩和するサブラジエータの機能を有することとな
る。従って、ラジエータ１３の容量を増大させることな
く、エンジン１を有効に冷却することができる。
の吸気温度は、インタクーラ６の吸気冷却効果により４
０℃前後となっており、ラジエータ１３から冷却装置９
へと供給される冷却水温度は通常９５℃前後であるか
ら、冷却装置９において熱交換された冷却水は９５℃よ
り低くなって、エンジン１へと供給されることとなる。
すなわち本実施の形態によれば、冷却装置９は、気水温
度差を緩和するサブラジエータの機能を有することとな
る。従って、ラジエータ１３の容量を増大させることな
く、エンジン１を有効に冷却することができる。
【００２２】一方、たとえばエンジン１の暖気運転時に
おいて、センサ１２ｃを介して検出した冷却水温が、セ
ンサ１２ｂを介して検出した吸気温度を下回っているよ
うな場合、ＥＣＵ１２がバルブ１１を開放せしめれば、
冷却装置９において、冷却水は吸気により加熱され、よ
り早く暖気運転が終了する。すなわち本実施の形態によ
り、エンジン１の暖気特性をも向上させることができ
る。なお、インテークマニホールド２内より冷却装置９
を介して漏出する吸気の量は、バルブ１１により全体に
比べればわずかな量に制限されるため、吸気量減少によ
る出力低下等の問題は実質的に生じない。
おいて、センサ１２ｃを介して検出した冷却水温が、セ
ンサ１２ｂを介して検出した吸気温度を下回っているよ
うな場合、ＥＣＵ１２がバルブ１１を開放せしめれば、
冷却装置９において、冷却水は吸気により加熱され、よ
り早く暖気運転が終了する。すなわち本実施の形態によ
り、エンジン１の暖気特性をも向上させることができ
る。なお、インテークマニホールド２内より冷却装置９
を介して漏出する吸気の量は、バルブ１１により全体に
比べればわずかな量に制限されるため、吸気量減少によ
る出力低下等の問題は実質的に生じない。
【００２３】図２は、ターボ過給器の過給特性を一定と
した場合において、ある回転速度におけるインテークマ
ニホールド２の吸気圧力Ｐ２’を実線で、エキゾースト
マニホールド３内の排気圧力Ｐ３を破線で、それぞれ負
荷との関係で示したグラフである。図２から明らかなよ
うに、冷却装置９をサブラジエータとして機能させるに
は、負荷がＬ１以上（インテークマニホールド２の吸気
圧力Ｐ２’＞エキゾーストマニホールド３内の排気圧力
Ｐ３）あることを必要とする。しかしながら、負荷がＬ
１以下である場合（図中ハッチングを施した領域）にお
いても、冷却装置９をサブラジエータとして用いたい場
合がある。
した場合において、ある回転速度におけるインテークマ
ニホールド２の吸気圧力Ｐ２’を実線で、エキゾースト
マニホールド３内の排気圧力Ｐ３を破線で、それぞれ負
荷との関係で示したグラフである。図２から明らかなよ
うに、冷却装置９をサブラジエータとして機能させるに
は、負荷がＬ１以上（インテークマニホールド２の吸気
圧力Ｐ２’＞エキゾーストマニホールド３内の排気圧力
Ｐ３）あることを必要とする。しかしながら、負荷がＬ
１以下である場合（図中ハッチングを施した領域）にお
いても、冷却装置９をサブラジエータとして用いたい場
合がある。
【００２４】かかる場合には、加圧手段としての可変容
量形ターボ過給器４の過給特性を変化させればよい。そ
の実施の形態について以下に説明する。図３は、可変容
量形ターボ過給器４のタービン部断面図である。図３に
示す可変容量形ターボ過給器４においては、エキゾース
トマニホールド３（図１）からの排気ガスを、タービン
スクロール（不図示）から噴射させてタービンロータ４
ａを回転させる排気タービン４ｂが回転軸４ｃに取り付
けられて、回転自在に支持されている。回転軸４ｃは不
図示のインペラに連結されている。
量形ターボ過給器４の過給特性を変化させればよい。そ
の実施の形態について以下に説明する。図３は、可変容
量形ターボ過給器４のタービン部断面図である。図３に
示す可変容量形ターボ過給器４においては、エキゾース
トマニホールド３（図１）からの排気ガスを、タービン
スクロール（不図示）から噴射させてタービンロータ４
ａを回転させる排気タービン４ｂが回転軸４ｃに取り付
けられて、回転自在に支持されている。回転軸４ｃは不
図示のインペラに連結されている。
【００２５】タービンロータ４ａの周囲には、１２枚の
可変静翼４ｄが配置され、それぞれ回転軸４ｃと平行な
軸回りに揺動できるようになっている。可変静翼４ｄ
は、それぞれ駒４ｆ（一つのみ図示）を介して回転リン
グ４ｅに係合している。従って、回転リング４ｅの回転
に基づき、すべての可変静翼４ｄが同一角度だけ揺動す
るようになっている。
可変静翼４ｄが配置され、それぞれ回転軸４ｃと平行な
軸回りに揺動できるようになっている。可変静翼４ｄ
は、それぞれ駒４ｆ（一つのみ図示）を介して回転リン
グ４ｅに係合している。従って、回転リング４ｅの回転
に基づき、すべての可変静翼４ｄが同一角度だけ揺動す
るようになっている。
【００２６】図中最も左方に配置された可変静翼４の駒
４ｆには、支点４ｇに支持されたリンク４ｈの一端が連
結されており、リンク４ｈの他端は駆動装置４ｉによ
り、支点４ｇを中心として回動されるようになってお
り、リンク４ｈの回動により回転リング４ｅが回動し
て、各可変静翼４ｄの揺動角度が同じだけ変化するよう
になっている。駆動装置４ｉは、図１のＥＣＵ１２に連
結されている。
４ｆには、支点４ｇに支持されたリンク４ｈの一端が連
結されており、リンク４ｈの他端は駆動装置４ｉによ
り、支点４ｇを中心として回動されるようになってお
り、リンク４ｈの回動により回転リング４ｅが回動し
て、各可変静翼４ｄの揺動角度が同じだけ変化するよう
になっている。駆動装置４ｉは、図１のＥＣＵ１２に連
結されている。
【００２７】さて図２を参照し、負荷がＬ１以下であ
る、図中ハッチングを施した領域においても、冷却装置
９をサブラジエータとして用いたい場合には、ＥＣＵ１
２は、駆動装置４ｉを駆動して、可変静翼４ｄをその傾
きが増大する方向に回動させる。それにより負荷が低く
ても過給圧（すなわちＰ２’）が増大することとなる。
る、図中ハッチングを施した領域においても、冷却装置
９をサブラジエータとして用いたい場合には、ＥＣＵ１
２は、駆動装置４ｉを駆動して、可変静翼４ｄをその傾
きが増大する方向に回動させる。それにより負荷が低く
ても過給圧（すなわちＰ２’）が増大することとなる。
【００２８】図２の一点鎖線は、可変容量形ターボ過給
器４の過給特性を変化させた後の、インテークマニホー
ルド２内の吸気圧力Ｐ２’と負荷との関係である。以上
より明らかであるが、可変容量形ターボ過給器４を調整
することによって、負荷がＬ１より小さい（Ｌ２以上）
場合であっても、インテークマニホールド２の吸気圧力
Ｐ２’が、エキゾーストマニホールド３内の排気圧力Ｐ
３より高くなり、それにより冷却装置９をサブラジエー
タとして機能させることができる。
器４の過給特性を変化させた後の、インテークマニホー
ルド２内の吸気圧力Ｐ２’と負荷との関係である。以上
より明らかであるが、可変容量形ターボ過給器４を調整
することによって、負荷がＬ１より小さい（Ｌ２以上）
場合であっても、インテークマニホールド２の吸気圧力
Ｐ２’が、エキゾーストマニホールド３内の排気圧力Ｐ
３より高くなり、それにより冷却装置９をサブラジエー
タとして機能させることができる。
【００２９】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、加圧手段として可変容量形タ
ーボ過給器を用いたが、通常のターボ過給器に、クラッ
チオン・オフ可能な機械式の過給器を組み合わせて用い
ても良い。また、冷却装置は、本実施の態様に示したよ
うなチューブ式に限られずコア式であっても良い。
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、加圧手段として可変容量形タ
ーボ過給器を用いたが、通常のターボ過給器に、クラッ
チオン・オフ可能な機械式の過給器を組み合わせて用い
ても良い。また、冷却装置は、本実施の態様に示したよ
うなチューブ式に限られずコア式であっても良い。
【００３０】
【発明の効果】本発明のＥＧＲ装置によれば、エンジン
の動作状態が所定の条件に一致したことを検出装置が検
出したときに、送出手段が、吸気系内の空気を通路を介
して送出させるため、かかる場合前記エンジンの冷却水
は、送出した前記空気により前記冷却装置において更に
冷却されることとなり、それにより前記エンジンの冷却
系の負担を軽減することができる。
の動作状態が所定の条件に一致したことを検出装置が検
出したときに、送出手段が、吸気系内の空気を通路を介
して送出させるため、かかる場合前記エンジンの冷却水
は、送出した前記空気により前記冷却装置において更に
冷却されることとなり、それにより前記エンジンの冷却
系の負担を軽減することができる。
【図１】本発明によるＥＧＲ装置を備えたディーゼルエ
ンジンを吸排気系とともに示した斜視図である。
ンジンを吸排気系とともに示した斜視図である。
【図２】ある回転速度におけるインテークマニホールド
２の吸気圧力Ｐ２’と、エキゾーストマニホールド３内
の排気圧力Ｐ３を、それぞれ負荷との関係で示したグラ
フである。
２の吸気圧力Ｐ２’と、エキゾーストマニホールド３内
の排気圧力Ｐ３を、それぞれ負荷との関係で示したグラ
フである。
【図３】可変容量形ターボ過給器４のタービン部断面図
である。
である。
１ エンジン
２ インテークマニホールド
３ エキゾーストマニホールド
４ 可変容量形ターボ過給器
６ インタクーラ
８，１０ ＥＧＲパイプ
９ 冷却装置
１１ バルブ
１２ ＥＣＵ
１３ ラジエータ
１４ ウォータポンプ
Ｐ２’ インテークマニホールド内吸気圧力
Ｐ３ エキゾーストマニホールド内排気圧力
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
F02M 25/07 570
F02M 25/07 580
F01P 3/18
F01P 3/20
Claims (5)
- 【請求項１】 排気系内の排気ガスの一部を吸気系に返
流する、インタクーラ付きターボ過給エンジン用のＥＧ
Ｒ装置において、 前記排気系と前記吸気系とを、ガスが通過できるよう連
結する通路と、 前記通路中に設けられ、前記通路を通過する排気ガス
と、前記エンジンの冷却水との間で熱交換を行う冷却装
置と、 前記エンジンの動作状態を検出する検出装置と、前記エ
ンジンの動作状態が所定の条件に一致したことを前記検
出装置が検出したときに、前記通路を介して前記吸気系
内の空気を前記排気系へと送出する送出手段とからな
り、 前記冷却装置は、前記通路を通過する空気と、前記エン
ジンの冷却水との間で熱交換を行うようになっているこ
とを特徴とするＥＧＲ装置。 - 【請求項２】 前記検出装置は、前記冷却装置に供給さ
れる冷却水の温度と、前記吸気系内の吸気温度とを検出
し、少なくとも前記検出装置の検出した前記冷却水の温
度が前記吸気温度を上回っているときに、前記送出手段
は、前記吸気系内の空気を前記通路を介して送出させる
ことを特徴とする請求項１記載のＥＧＲ装置。 - 【請求項３】 前記送出手段は、前記吸気系内の圧力が
前記排気系内の圧力より低いときに、前記吸気系内の圧
力を上昇させる加圧手段を有することを特徴とする請求
項１記載のＥＧＲ装置。 - 【請求項４】 前記加圧手段は、可変容量形のターボ過
給器であることを特徴とする請求項３記載のＥＧＲ装
置。 - 【請求項５】 前記検出装置は、前記エンジンの回転速
度と負荷を検出し、少なくとも前記検出装置の検出した
前記回転速度が所定速度より低く、かつ前記検出装置の
検出した前記負荷が所定値より大きいときに、前記送出
手段は、前記吸気系内の空気を前記通路を介して送出さ
せることを特徴とする請求項１記載のＥＧＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35224197A JP3504483B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Ｅｇｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35224197A JP3504483B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Ｅｇｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173219A JPH11173219A (ja) | 1999-06-29 |
| JP3504483B2 true JP3504483B2 (ja) | 2004-03-08 |
Family
ID=18422730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35224197A Expired - Fee Related JP3504483B2 (ja) | 1997-12-05 | 1997-12-05 | Ｅｇｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3504483B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20030003528A (ko) * | 2001-07-03 | 2003-01-10 | 현대자동차주식회사 | 자동차의 배기가스 재순환 시스템 |
| KR20040015582A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | 현대자동차주식회사 | 차량용 이지알 쿨러의 온도 조절 장치 및 제어 방법 |
| CN104196617B (zh) * | 2014-07-31 | 2017-02-15 | 长城汽车股份有限公司 | 全可变气门增压柴油机及其控制方法 |
-
1997
- 1997-12-05 JP JP35224197A patent/JP3504483B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11173219A (ja) | 1999-06-29 |
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