JP4043104B2 - 排気循環装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付内燃機関の排気循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少させるためエンジンの排気を吸気側に還流させる排気還流装置（以下、ＥＧＲ装置という）は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過給エンジンにおいては、吸気管内圧力が、例えばターボチャージャにより供給される空気により排気管内圧力を上回る領域が存在し、このような領域においてはＥＧＲが不可能である。そこで、このような領域でＥＧＲを行なう場合は、例えば、吸気管に設けたシャッタを閉じて吸気管内の圧力を低下させる方法があるが、負圧によりポンピングロスが増加すると共に、新気量が大幅に減少するという問題がある。
【０００４】
また、特開平８−１００６６２号公報の技術が開示されているが、過給機付エンジンに関するものでなく、本願の課題に関するものでない。
【０００５】
したがって、本発明は、過給機付エンジンにおいて、ポンピングロスを増加させずにＥＧＲ可能領域・量を増加できるＥＧＲ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、排気管（２０）から吸気管（１５）へ排気循環通路（３０）が排気循環バルブ（１９）を介して連結され、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出センサ（２２）がエンジンに取り付けられ、その運転状態検出センサ（２２）と排気循環バルブ（１９）とがそれぞれ電気回路（ｃ）で制御装置（２５）に接続されて排気循環の制御が行われている過給機付内燃機関の排気循環装置において、吸気通路の前記排気循環通路（３０）出口の上流側にロータリバルブ（１６）が設けられ、そのロータリバルブ（１６）は前記制御装置（２５）に接続され、その制御装置（２５）は、前記運転状態検出センサ（２２）によってエンジン運転状態を検出し、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域にないときはロータリバルブ（１６）開度の位相と吸気弁（７）開度の位相とが重なる第１のモード（図４）を、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域であればロータリバルブ（１６）の閉弁が吸気弁（７）の閉弁より早い位相である第２のモード（図５）を、そしてＥＧＲ領域にあるときは前記第２のモードで排気循環バルブ（１９）の閉弁と吸気弁（７）の閉弁とが同時になる第３のモード（図６）を、それぞれ選択して吸気行程制御を行う機能を有している。
【０００８】
ここで、ＥＧＲバルブとしてシャッタ、ロータリバルブ或いはポペット弁を用いることが出来る。
【０００９】
かかる構成を具備する本発明によれば、回転数、負荷等の運転状態を検出し、運転状態に応じて運転モードを変更する事により、過給エンジンにおいてもＥＧＲ可能領域を拡大することができる。また、ＥＧＲを行なう場合にポンピングロスの増大を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１において、シリンダブロック１にはライナ２が挿入されており、そのライナ２にはピストン３が摺動自在に挿入され、ピストン３には復数（図示の例では３本）のピストンリング４が取り付けられている。また、シリンダヘッド１０には吸気弁７がバルブスプリング８及びアッパシート８ａを介して取り付けられ、排気弁１１が同様にバルブスプリング１２及びアッパシート１２ａを介して取り付けられ、それぞれカム９、１３で作動されるよう構成されている。
【００１１】
そして、吸気管１５はロータリバルブ１６を介してシリンダヘッド１０に取り付けられている。そして吸気管１５は、インタークーラ１７を介装して排気管２０に取り付けられたターボチャージャ２１のコンプレッサに連結されており、該コンプレッサは、詳細な図示が省略されている。
【００１２】
排気管２０にＥＧＲバルブ１９を介して連結されたＥＧＲ回路３０は、ＥＧＲクーラ３１を介装しており、ロータリバルブ１６の下流側の吸気管１５に連結されている。
【００１３】
さらに、エンジンに取り付けられた運転状態検出センサ２２は電気回路ａを介して制御装置２５に接続され、ロータリバルブ１６は電気回路ｃを介して制御装置２５に接続され、ＥＧＲバルブ１９は電気回路ｂを介して制御装置２５に接続されている。ここで、符号５はピストンピン、６はコネクチングロッド小端部をそれぞれ示している。
【００１４】
以下、図２、図３を参照して、作用について説明する。
作動に際し、スタートすると、まず回転数、負荷等の運転状態を検出する（ステップＳ１）。ついで、ＥＧＲをオンする領域であるか否か判断する（ステップＳ２）。ＹＥＳだったら、即ちＥＧＲ領域であれば、ロータリバルブによる吸気行程制御を行ない（ステップＳ３）、吸気行程に同期してＥＧＲバルブを作動して（ステップＳ５、第３モードである図３の運転状態Ｃ）、リタンする。
【００１５】
ステップＳ２でＮＯの場合（ＥＧＲ領域ではない場合）は、高速域か否か判断する（ステップＳ４）。高速域であれば（ステップＳ４がＹＥＳ）、ロータリバルブによる吸気行程制御を行ない（ステップＳ６、第２モードである図３の運転状態Ｂ）リタンする。ステップＳ４でＮＯの場合（高速域ではない場合）は、ＥＧＲオフの通常運転にして（ステップＳ７、第１モードである図３の運転状態Ａ）リタンする。
【００１６】
上記の制御態様を吸気弁、排気弁、ロータリバルブ、ＥＧＲバルブのバルブタイミング（位相）とリフトとの関係で示すと、第１モードの通常運転（図３の高負荷低回転の運転状態Ａ）は図４に示すように吸気弁開度Ｋがロータリバルブ開度Ｒと同一タイミングで、ロータリバルブがない場合と同じに作動するよう制御している。ここで、符号Ｅは排気弁開度を示している。
【００１７】
図５は、高負荷高回転の第２モードの運転状態Ｂを示し、ロータリバルブ開度Ｒを進めて（図の左方向）吸気弁７が開いていてもロータリバルブ１６が閉じる（Ｃで示す）ため吸気弁早閉じと同じ効果となり、有効開度はＡで示す面積となり、所謂、吸気早閉じミラーサイクルとなる。
【００１８】
図６は、中低負荷全回転域の第３モードの運転状態Ｃを示し、この領域ではＥＧＲが必要となり、図５で示したロータリバルブ開度Ｒの状態（早閉じ）でＥＧＲバルブ開度ＥＧの閉じる時期を吸気弁７の閉時期と同じにして、ロータリバルブ１６が閉じて吸気弁７が開いており、吸気管１５のロータリバルブの下流が負圧になっている時期Ｄを利用してＥＧＲができるように制御している。
【００１９】
上記の実施形態はＥＧＲバルブにシャッタを用いているが、ロータリバルブ或はポペット弁を用いてもよく、同様の作用効果が得られる。
【００２０】
したがって、過給エンジンにおいても有効に比較的広い領域でＥＧＲすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されており、過給エンジンにおいてもＥＧＲ可能領域を拡大することができる。
また、ＥＧＲを行なう場合には、ポンピングロスの増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１の制御のフローチャート図。
【図３】運転状態を切り替える態様を示す図。
【図４】運転状態Ａの動作を説明する図。
【図５】運転状態Ｂの動作を説明する図。
【図６】運転状態Ｃの動作を説明する図。
【符号の説明】
７・・・吸気弁
８、１２・・・バルブスプリング
９、１３・・・カム
１１・・・排気弁
１５・・・吸気管
１６・・・ロータリバルブ
１９・・・ＥＧＲバルブ
２０・・・排気管
２１・・・ターボチャージャ
２２・・・運転状態検出センサ
２５・・・制御装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、過給機付内燃機関の排気循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
エンジンの排気に含まれる窒素酸化物（ＮＯｘ）を減少させるためエンジンの排気を吸気側に還流させる排気還流装置（以下、ＥＧＲ装置という）は知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、過給エンジンにおいては、吸気管内圧力が、例えばターボチャージャにより供給される空気により排気管内圧力を上回る領域が存在し、このような領域においてはＥＧＲが不可能である。そこで、このような領域でＥＧＲを行なう場合は、例えば、吸気管に設けたシャッタを閉じて吸気管内の圧力を低下させる方法があるが、負圧によりポンピングロスが増加すると共に、新気量が大幅に減少するという問題がある。
【０００４】
また、特開平８−１００６６２号公報の技術が開示されているが、過給機付エンジンに関するものでなく、本願の課題に関するものでない。
【０００５】
したがって、本発明は、過給機付エンジンにおいて、ポンピングロスを増加させずにＥＧＲ可能領域・量を増加できるＥＧＲ装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、排気管（２０）から吸気管（１５）へ排気循環通路（３０）が排気循環バルブ（１９）を介して連結され、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出センサ（２２）がエンジンに取り付けられ、その運転状態検出センサ（２２）と排気循環バルブ（１９）とがそれぞれ電気回路（ｃ）で制御装置（２５）に接続されて排気循環の制御が行われている過給機付内燃機関の排気循環装置において、吸気通路の前記排気循環通路（３０）出口の上流側にロータリバルブ（１６）が設けられ、そのロータリバルブ（１６）は前記制御装置（２５）に接続され、その制御装置（２５）は、前記運転状態検出センサ（２２）によってエンジン運転状態を検出し、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域にないときはロータリバルブ（１６）開度の位相と吸気弁（７）開度の位相とが重なる第１のモード（図４）を、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域であればロータリバルブ（１６）の閉弁が吸気弁（７）の閉弁より早い位相である第２のモード（図５）を、そしてＥＧＲ領域にあるときは前記第２のモードで排気循環バルブ（１９）の閉弁と吸気弁（７）の閉弁とが同時になる第３のモード（図６）を、それぞれ選択して吸気行程制御を行う機能を有している。
【０００８】
ここで、ＥＧＲバルブとしてシャッタ、ロータリバルブ或いはポペット弁を用いることが出来る。
【０００９】
かかる構成を具備する本発明によれば、回転数、負荷等の運転状態を検出し、運転状態に応じて運転モードを変更する事により、過給エンジンにおいてもＥＧＲ可能領域を拡大することができる。また、ＥＧＲを行なう場合にポンピングロスの増大を防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１において、シリンダブロック１にはライナ２が挿入されており、そのライナ２にはピストン３が摺動自在に挿入され、ピストン３には復数（図示の例では３本）のピストンリング４が取り付けられている。また、シリンダヘッド１０には吸気弁７がバルブスプリング８及びアッパシート８ａを介して取り付けられ、排気弁１１が同様にバルブスプリング１２及びアッパシート１２ａを介して取り付けられ、それぞれカム９、１３で作動されるよう構成されている。
【００１１】
そして、吸気管１５はロータリバルブ１６を介してシリンダヘッド１０に取り付けられている。そして吸気管１５は、インタークーラ１７を介装して排気管２０に取り付けられたターボチャージャ２１のコンプレッサに連結されており、該コンプレッサは、詳細な図示が省略されている。
【００１２】
排気管２０にＥＧＲバルブ１９を介して連結されたＥＧＲ回路３０は、ＥＧＲクーラ３１を介装しており、ロータリバルブ１６の下流側の吸気管１５に連結されている。
【００１３】
さらに、エンジンに取り付けられた運転状態検出センサ２２は電気回路ａを介して制御装置２５に接続され、ロータリバルブ１６は電気回路ｃを介して制御装置２５に接続され、ＥＧＲバルブ１９は電気回路ｂを介して制御装置２５に接続されている。ここで、符号５はピストンピン、６はコネクチングロッド小端部をそれぞれ示している。
【００１４】
以下、図２、図３を参照して、作用について説明する。
作動に際し、スタートすると、まず回転数、負荷等の運転状態を検出する（ステップＳ１）。ついで、ＥＧＲをオンする領域であるか否か判断する（ステップＳ２）。ＹＥＳだったら、即ちＥＧＲ領域であれば、ロータリバルブによる吸気行程制御を行ない（ステップＳ３）、吸気行程に同期してＥＧＲバルブを作動して（ステップＳ５、第３モードである図３の運転状態Ｃ）、リタンする。
【００１５】
ステップＳ２でＮＯの場合（ＥＧＲ領域ではない場合）は、高速域か否か判断する（ステップＳ４）。高速域であれば（ステップＳ４がＹＥＳ）、ロータリバルブによる吸気行程制御を行ない（ステップＳ６、第２モードである図３の運転状態Ｂ）リタンする。ステップＳ４でＮＯの場合（高速域ではない場合）は、ＥＧＲオフの通常運転にして（ステップＳ７、第１モードである図３の運転状態Ａ）リタンする。
【００１６】
上記の制御態様を吸気弁、排気弁、ロータリバルブ、ＥＧＲバルブのバルブタイミング（位相）とリフトとの関係で示すと、第１モードの通常運転（図３の高負荷低回転の運転状態Ａ）は図４に示すように吸気弁開度Ｋがロータリバルブ開度Ｒと同一タイミングで、ロータリバルブがない場合と同じに作動するよう制御している。ここで、符号Ｅは排気弁開度を示している。
【００１７】
図５は、高負荷高回転の第２モードの運転状態Ｂを示し、ロータリバルブ開度Ｒを進めて（図の左方向）吸気弁７が開いていてもロータリバルブ１６が閉じる（Ｃで示す）ため吸気弁早閉じと同じ効果となり、有効開度はＡで示す面積となり、所謂、吸気早閉じミラーサイクルとなる。
【００１８】
図６は、中低負荷全回転域の第３モードの運転状態Ｃを示し、この領域ではＥＧＲが必要となり、図５で示したロータリバルブ開度Ｒの状態（早閉じ）でＥＧＲバルブ開度ＥＧの閉じる時期を吸気弁７の閉時期と同じにして、ロータリバルブ１６が閉じて吸気弁７が開いており、吸気管１５のロータリバルブの下流が負圧になっている時期Ｄを利用してＥＧＲができるように制御している。
【００１９】
上記の実施形態はＥＧＲバルブにシャッタを用いているが、ロータリバルブ或はポペット弁を用いてもよく、同様の作用効果が得られる。
【００２０】
したがって、過給エンジンにおいても有効に比較的広い領域でＥＧＲすることができる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されており、過給エンジンにおいてもＥＧＲ可能領域を拡大することができる。
また、ＥＧＲを行なう場合には、ポンピングロスの増大を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１の制御のフローチャート図。
【図３】運転状態を切り替える態様を示す図。
【図４】運転状態Ａの動作を説明する図。
【図５】運転状態Ｂの動作を説明する図。
【図６】運転状態Ｃの動作を説明する図。
【符号の説明】
７・・・吸気弁
８、１２・・・バルブスプリング
９、１３・・・カム
１１・・・排気弁
１５・・・吸気管
１６・・・ロータリバルブ
１９・・・ＥＧＲバルブ
２０・・・排気管
２１・・・ターボチャージャ
２２・・・運転状態検出センサ
２５・・・制御装置
Claims (1)
- 排気管（２０）から吸気管（１５）へ排気循環通路（３０）が排気循環バルブ（１９）を介して連結され、エンジンの運転状態を検出する運転状態検出センサ（２２）がエンジンに取り付けられ、その運転状態検出センサ（２２）と排気循環バルブ（１９）とがそれぞれ電気回路（ｃ）で制御装置（２５）に接続されて排気循環の制御が行われている過給機付内燃機関の排気循環装置において、吸気通路の前記排気循環通路（３０）出口の上流側にロータリバルブ（１６）が設けられ、そのロータリバルブ（１６）は前記制御装置（２５）に接続され、その制御装置（２５）は、前記運転状態検出センサ（２２）によってエンジン運転状態を検出し、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域にないときはロータリバルブ（１６）開度の位相と吸気弁（７）開度の位相とが重なる第１のモードを、ＥＧＲ領域でなくかつ高速域であればロータリバルブ（１６）の閉弁が吸気弁（７）の閉弁より早い位相である第２のモードを、そしてＥＧＲ領域にあるときは前記第２のモードで排気循環バルブ（１９）の閉弁と吸気弁（７）の閉弁とが同時になる第３のモードを、それぞれ選択して吸気行程制御を行う機能を有していることを特徴とする過給機付内燃機関の排気循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20461498A JP4043104B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 排気循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20461498A JP4043104B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 排気循環装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000034955A JP2000034955A (ja) | 2000-02-02 |
| JP4043104B2 true JP4043104B2 (ja) | 2008-02-06 |
Family
ID=16493401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20461498A Expired - Fee Related JP4043104B2 (ja) | 1998-07-21 | 1998-07-21 | 排気循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4043104B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006037934A1 (de) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Mahle International Gmbh | Brennkraftmaschine |
| DE102010061859A1 (de) * | 2010-11-24 | 2012-05-24 | Mahle International Gmbh | Betriebsverfahren |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58100250U (ja) * | 1981-12-28 | 1983-07-07 | マツダ株式会社 | ディ−ゼルエンジンの排気還流装置 |
| JPS616632U (ja) * | 1984-06-20 | 1986-01-16 | マツダ株式会社 | デイ−ゼルエンジンの排気還流制御装置 |
| JP3387257B2 (ja) * | 1995-03-06 | 2003-03-17 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気ガス還流制御装置付き過給式内燃機関 |
| JP3721671B2 (ja) * | 1996-11-29 | 2005-11-30 | 株式会社デンソー | 車両用故障診断装置 |
-
1998
- 1998-07-21 JP JP20461498A patent/JP4043104B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000034955A (ja) | 2000-02-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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