JP4715799B2 - 内燃機関の排気還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4715799B2 JP4715799B2 JP2007105682A JP2007105682A JP4715799B2 JP 4715799 B2 JP4715799 B2 JP 4715799B2 JP 2007105682 A JP2007105682 A JP 2007105682A JP 2007105682 A JP2007105682 A JP 2007105682A JP 4715799 B2 JP4715799 B2 JP 4715799B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure egr
- passage
- concentration
- high pressure
- intake
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- 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
- F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
-
- 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
Landscapes
- 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
内燃機関の排気通路に配置されたタービン及び内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンよりも下流の排気通路から排気の一部を低圧EGRガスとして取り込み前記コンプレッサよりも上流の吸気通路へ当該低圧EGRガスを還流させる低圧EGR通路と、
前記タービンよりも上流の排気通路から排気の一部を高圧EGRガスとして取り込み前記コンプレッサよりも下流の吸気通路へ当該高圧EGRガスを還流させる高圧EGR通路と、
前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度、前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度、及び内燃機関から排出されるCO2濃度を用いて、内燃機関が吸入する吸気量に対しての低圧EGRガス量の割合を示す低圧EGR率及び前記吸気量に対しての高圧EGRガス量の割合を示す高圧EGR率を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出する前記低圧EGR率及び前記高圧EGR率をそれぞれの目標値に制御するEGR率制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流装置である。
におけるCO2濃度、及び内燃機関から排出されるCO2濃度を用いて、内燃機関が吸入する吸気量に対しての低圧EGRガス量の割合を示す低圧EGR率及び前記吸気量に対しての高圧EGRガス量の割合を示す高圧EGR率を算出する。
前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度を検出する第2のCO2濃度検出手段と、
内燃機関から排出されるCO2濃度を検出する第3のCO2濃度検出手段と、
を備えるとよい。
前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度を、前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路における吸気圧、行程容積、容積効率及び吸気温度、並びに新気量及び燃料噴射量から算出する第1のCO2濃度算出手段と、
内燃機関から排出されるCO2濃度を、新気量及び燃料噴射量から算出する第2のCO2濃度算出手段と、
を備えるとよい。
前記バイパス通路において下流の圧力を一定に調圧する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段よりも下流の前記バイパス通路において、前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度を検出する第1のCO2濃度検出手段と、
を備えるとよい。
図1は、本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用する内燃機関とその吸・排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒2を有する水冷式の4ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関1には、吸気通路3及び排気通路4が接続されている。
流される排気を低圧EGRガスと称している。
1及び高圧EGR通路41の双方の流量制御を閉ループ制御とするようにしている。これによって、吸気温度や過給圧を安定させることができ、排気エミッションの悪化を抑制でき、動力性能の悪化を抑制できる。
エアフローメータ7で測定される新気量をGnとし、
新気(大気)のCO2濃度をCO2Nとし(CO2Nは大気のCO2濃度のため既知)、O2濃度センサ13で検出される、新気と低圧EGRガスとの混合ガスのCO2濃度をCO2NLとし、
O2濃度センサ14で検出される、新気と低圧EGRガスと高圧EGRガスとの混合ガスのCO2濃度をCO2NLHとし、
O2濃度センサ15で検出される、排気のCO2濃度をCO2EHとする。
Gcyl=((CO2EH−CO2N)/(CO2EH−CO2NLH))・Gn・・・(式1)
と表すことができる。
Glpl=((CO2NL−CO2N)/(CO2EH−CO2NL))・Gn・・・(式2)
と表すことができる。
Ghpl=(((CO2EH−CO2N)/(CO2EH−CO2NLH))−((CO2NL−CO2N)/(CO2EH−CO2NL))−1)・Gn・・・(式3)
と表すことができる。
低圧EGR率=Glpl/Gcyl・・・(式4)
である。
高圧EGR率=Ghpl/Gcyl・・・(式5)
である。
上記実施例では、3つの部位のCO2濃度をそれぞれO2濃度センサで測定していた。しかし、O2濃度センサは高価なため、1つの内燃機関につき3つ配置するのではコストアップを招いてしまう。そこで、本実施例では、低圧EGR通路31の接続部位よりも下流且つ高圧EGR通路41の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度を検出するO2濃度センサ13を1つだけ備え、その他の部位のCO2濃度は演算により算出するようにした。その他の構成は上記実施例と同様であるので、重複する説明は省略する。
気浄化装置10を通過する排気流量を正確に算出でき、排気浄化装置10の温度制御精度を向上できる。
CO2NLH=((Gcyl−Gn)・CO2EH)/Gcyl・・・(式6)
と表すことができる。
Gcyl=(Pim・Vcyl・ηv)/(R・Tim)・・・(式7)
ここで、Pim:吸気圧(吸気圧センサ16により測定)
Vcyl:行程容積
ηv:容積効率
R:気体定数
Tim:吸気温度(吸気温度センサ17により測定)
と表すことができる。
CO2EH=Func(Gn,Q)・・・(式8)
ここで、Gn:新気量(エアフローメータ7により測定)
Q:燃料噴射量(内燃機関1で噴射される量であり、ECU12が指令する量)というような、(Gn,Q)の関数として表すことができる。なお、(式8)の関数は、排気のCO2濃度CO2EHをGn,Qの値から導く所定の関数である。
2濃度を用いて低圧EGR率及び高圧EGR率の両方が正確に算出できる。
上記実施例では、低圧EGR通路31の接続部位よりも下流且つ高圧EGR通路41の接続部位よりも上流の吸気通路3におけるCO2濃度を検出するO2濃度センサ13を、コンプレッサハウジング5aよりも上流の吸気通路3に配置していた。しかし、O2濃度センサ13が配置されたコンプレッサハウジング5aよりも上流の吸気通路3では、新気と低圧EGRガスとが十分に混ざり合っておらず、正確なCO2濃度が検出できていなかった。そこで、本実施例では、コンプレッサハウジング5aよりも下流の吸気通路3の吸気をコンプレッサハウジング5aよりも上流の吸気通路3へ戻すバイパス通路18を設け、そのバイパス通路18でO2濃度センサ13によってCO2濃度を検出するようにした。その際、バイパス通路18内を流れる新気と低圧EGRガスとが十分に混ざり合って一定の圧力となりO2濃度センサ13の測定誤差を縮小させるために、バイパス通路18において下流の圧力を一定に調圧する圧力調整弁19を配置している。その他の構成は上記実施例と同様であるので、重複する説明は省略する。
2 気筒
3 吸気通路
4 排気通路
5 ターボチャージャ
5a コンプレッサハウジング
5b タービンハウジング
6 第1スロットル弁
7 エアフローメータ
8 インタークーラ
9 第2スロットル弁
10 排気浄化装置
11 排気絞り弁
12 ECU
13,14,15 O2濃度センサ
16 吸気圧センサ
17 吸気温度センサ
18 バイパス通路
19 圧力調整弁
30 低圧EGR装置
31 低圧EGR通路
32 低圧EGR弁
33 低圧EGRクーラ
40 高圧EGR装置
41 高圧EGR通路
42 高圧EGR弁
Claims (3)
- 内燃機関の排気通路に配置されたタービン及び内燃機関の吸気通路に配置されたコンプレッサを有するターボチャージャと、
前記タービンよりも下流の排気通路から排気の一部を低圧EGRガスとして取り込み前記コンプレッサよりも上流の吸気通路へ当該低圧EGRガスを還流させる低圧EGR通路と、
前記タービンよりも上流の排気通路から排気の一部を高圧EGRガスとして取り込み前記コンプレッサよりも下流の吸気通路へ当該高圧EGRガスを還流させる高圧EGR通路と、
前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度、前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度、及び内燃機関から排出されるCO2濃度を用いて、内燃機関が吸入する吸気量に対しての低圧EGRガス量の割合を示す低圧EGR率及び前記吸気量に対しての高圧EGRガス量の割合を示す高圧EGR率を算出する算出手段と、
前記算出手段が算出する前記低圧EGR率及び前記高圧EGR率をそれぞれの目標値に制御するEGR率制御手段と、
前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路において、前記コンプレッサよりも下流の吸気通路の吸気を前記コンプレッサよりも上流の吸気通路へ戻すバイパス通路と、
前記バイパス通路において下流の圧力を一定に調圧する圧力調整手段と、
前記圧力調整手段よりも下流の前記バイパス通路において、前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO 2 濃度を検出する第1のCO 2 濃度検出手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。 - 前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度を検出する第1のCO2濃度検出手段と、
前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度を検出する第2のCO2濃度検出手段と、
内燃機関から排出されるCO2濃度を検出する第3のCO2濃度検出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気還流装置。 - 前記低圧EGR通路の接続部位よりも下流且つ前記高圧EGR通路の接続部位よりも上流の吸気通路におけるCO2濃度を検出する第1のCO2濃度検出手段と、
前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路におけるCO2濃度を、前記高圧EGR通路の接続部位よりも下流の吸気通路における吸気圧、行程容積、容積効率及び吸気温度、並びに新気量及び燃料噴射量から算出する第1のCO2濃度算出手段と、
内燃機関から排出されるCO2濃度を、新気量及び燃料噴射量から算出する第2のCO2濃度算出手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気還流装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007105682A JP4715799B2 (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 内燃機関の排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007105682A JP4715799B2 (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 内燃機関の排気還流装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008261300A JP2008261300A (ja) | 2008-10-30 |
JP4715799B2 true JP4715799B2 (ja) | 2011-07-06 |
Family
ID=39983956
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007105682A Active JP4715799B2 (ja) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | 内燃機関の排気還流装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4715799B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4765972B2 (ja) * | 2007-03-26 | 2011-09-07 | いすゞ自動車株式会社 | エンジン |
JP5075137B2 (ja) * | 2009-01-21 | 2012-11-14 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関のegr制御装置 |
JP5110203B2 (ja) * | 2009-04-06 | 2012-12-26 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関のegr制御システム |
JP2011021595A (ja) | 2009-06-15 | 2011-02-03 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 内燃機関の吸気システム |
EP3043039B1 (en) | 2009-12-08 | 2017-12-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine |
JP5426520B2 (ja) * | 2010-11-24 | 2014-02-26 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
WO2012077207A1 (ja) | 2010-12-09 | 2012-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
JP5397408B2 (ja) * | 2011-05-13 | 2014-01-22 | 株式会社デンソー | 内燃機関の排気還流制御装置 |
US9494066B2 (en) | 2011-06-02 | 2016-11-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for an internal combustion engine |
JP5812413B2 (ja) * | 2011-11-24 | 2015-11-11 | 三菱自動車工業株式会社 | 排気ガス還流装置 |
JP6109608B2 (ja) * | 2013-03-14 | 2017-04-05 | 日野自動車株式会社 | Egrシステム |
JP6459461B2 (ja) * | 2014-12-11 | 2019-01-30 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関のegr推定装置及び内燃機関のegr推定方法 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0571428A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | デイーゼル機関の排気ガス還流装置 |
JP2006336547A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Hino Motors Ltd | Egr装置 |
-
2007
- 2007-04-13 JP JP2007105682A patent/JP4715799B2/ja active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0571428A (ja) * | 1991-09-10 | 1993-03-23 | Yanmar Diesel Engine Co Ltd | デイーゼル機関の排気ガス還流装置 |
JP2006336547A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Hino Motors Ltd | Egr装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2008261300A (ja) | 2008-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4715799B2 (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
US8108129B2 (en) | Exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine | |
JP4218702B2 (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
US8630787B2 (en) | Controlling exhaust gas recirculation in a turbocharged engine system | |
CN108626038B (zh) | 内燃机的控制装置 | |
US20090132153A1 (en) | Controlling exhaust gas recirculation in a turbocharged compression-ignition engine system | |
US20120303346A1 (en) | Apparatus for estimating exhaust gas recirculation quantity | |
US10309298B2 (en) | Control device of an engine | |
CN112377315A (zh) | 基于可压缩气体方程的egr控制方法与系统 | |
WO2017163397A1 (ja) | 内燃機関のegr制御装置及びegr制御方法 | |
JP2008267335A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP2007303380A (ja) | 内燃機関の排気制御装置 | |
JP4228953B2 (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
WO2018142510A1 (ja) | 内燃機関の吸気制御方法及び吸気制御装置 | |
JP4765966B2 (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP5111534B2 (ja) | 内燃機関のegr制御装置 | |
JP2019203435A (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP2011179425A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP2020041435A (ja) | 排気再循環装置の動作制御方法及び排気再循環装置 | |
JP2019152122A (ja) | 内燃機関システム | |
JP2008019730A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
JP4910844B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2004092479A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
CN116202775A (zh) | 一种发动机缸内气量预估方法及系统 | |
JP2007321657A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20081008 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20101207 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110207 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110301 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110314 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140408 Year of fee payment: 3 |