JP5878001B2 - EGR system - Google Patents

EGR system Download PDF

Info

Publication number
JP5878001B2
JP5878001B2 JP2011240294A JP2011240294A JP5878001B2 JP 5878001 B2 JP5878001 B2 JP 5878001B2 JP 2011240294 A JP2011240294 A JP 2011240294A JP 2011240294 A JP2011240294 A JP 2011240294A JP 5878001 B2 JP5878001 B2 JP 5878001B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
pipe
intake
exhaust
cylinder
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011240294A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013096314A (en
Inventor
秀輝 加藤
秀輝 加藤
大 中島
大 中島
真一郎 植松
真一郎 植松
清広 下川
清広 下川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2011240294A priority Critical patent/JP5878001B2/en
Publication of JP2013096314A publication Critical patent/JP2013096314A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5878001B2 publication Critical patent/JP5878001B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Description

本発明は、複数の気筒を有するエンジンに適用され、一部の気筒に対し個別に接続された排気配管と吸気配管とが接続されるＥＧＲシステムに関する。   The present invention is applied to an engine having a plurality of cylinders, and relates to an EGR system in which exhaust pipes and intake pipes individually connected to some cylinders are connected.

従来から、ＥＧＲシステムとしては、例えば特許文献１のように、一部の気筒に対し他の気筒とは異なる排気配管が接続され、該排気配管と吸気配管とが接続されてなる強制ＥＧＲ機構を備えたものが知られている。また、例えば、タービンの上流とコンプレッサーの下流とがＥＧＲ配管によって接続され、該ＥＧＲ配管に配設されたＥＧＲ弁の開度が制御されることよって排気の還流量が調整される高圧ＥＧＲ機構を備えたものも知られている。これら強制ＥＧＲ機構及び高圧ＥＧＲ機構から構成されるＥＧＲシステムの一例について図３を参照して説明する。図３は、強制ＥＧＲ機構及び高圧ＥＧＲ機構から構成されるＥＧＲシステムの概略構成を示した構成図である。   Conventionally, as an EGR system, for example, as in Patent Document 1, a forced EGR mechanism in which exhaust pipes different from other cylinders are connected to some cylinders and the exhaust pipes and intake pipes are connected is used. What you have is known. Further, for example, a high-pressure EGR mechanism in which the upstream of the turbine and the downstream of the compressor are connected by an EGR pipe and the recirculation amount of the exhaust gas is adjusted by controlling the opening degree of the EGR valve arranged in the EGR pipe. The ones provided are also known. An example of an EGR system including these forced EGR mechanism and high-pressure EGR mechanism will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an EGR system including a forced EGR mechanism and a high pressure EGR mechanism.

図３に示されるように、ＥＧＲシステム２０は、６つの気筒１，２，３，４，５，６を有する直列６気筒のエンジン１０に適用され、該エンジン１０にはターボチャージャ１１が配設されている。気筒１〜６に接続されたインテークマニホールド１２には、吸気配管１３が接続され、該吸気配管１３には、インタークーラー１４が接続されている。また、気筒２〜６に接続されたエキゾーストマニホールド１５には、排気配管１６が接続され、該排気配管１６には、ターボチャージャ１１を構成するタービン１１ｂが接続されている。   As shown in FIG. 3, the EGR system 20 is applied to an in-line six-cylinder engine 10 having six cylinders 1, 2, 3, 4, 5, and 6. A turbocharger 11 is disposed in the engine 10. Has been. An intake pipe 13 is connected to the intake manifold 12 connected to the cylinders 1 to 6, and an intercooler 14 is connected to the intake pipe 13. Further, an exhaust pipe 16 is connected to the exhaust manifold 15 connected to the cylinders 2 to 6, and a turbine 11 b constituting the turbocharger 11 is connected to the exhaust pipe 16.

強制ＥＧＲ機構２１は、気筒１に対し個別に接続され、且つ吸気配管１３に接続される排気配管である第１ＥＧＲ配管２２を有している。第１ＥＧＲ配管２２には、吸気配管１３へと還流される排気を冷却するための第１ＥＧＲクーラー２３が配設されている。   The forced EGR mechanism 21 has a first EGR pipe 22 that is individually connected to the cylinder 1 and is an exhaust pipe connected to the intake pipe 13. The first EGR pipe 22 is provided with a first EGR cooler 23 for cooling the exhaust gas recirculated to the intake pipe 13.

高圧ＥＧＲ機構２６は、エキゾーストマニホールド１５と吸気配管１３とに接続される第２ＥＧＲ配管２７を有している。第２ＥＧＲ配管２７には、吸気配管１３へと還流される排気を冷却する第２ＥＧＲクーラー２８と、排気側と吸気側の圧力差に基づく排気の還流量を制御するＥＧＲ弁２９とが配設されている。   The high pressure EGR mechanism 26 has a second EGR pipe 27 connected to the exhaust manifold 15 and the intake pipe 13. The second EGR pipe 27 is provided with a second EGR cooler 28 that cools the exhaust gas recirculated to the intake pipe 13 and an EGR valve 29 that controls the exhaust gas recirculation amount based on the pressure difference between the exhaust side and the intake side. ing.

こうした構成のＥＧＲシステム２０によれば、気筒１からの排気の全てが吸気配管１３に還流される。そのため、同じ量の排気が吸気配管１３に還流される前提であれば、高圧ＥＧＲ機構２６のみを有するＥＧＲシステムに比べて、高圧ＥＧＲ機構２６における排気の還流量を低減することが可能である。これによって、エキゾーストマニホールド１５内における排気の圧力をさほど高める必要がなくなり、エンジン１０のポンピングロスを低減することができることから、高圧ＥＧＲ機構２６のみで構成されるＥＧＲシステムに比べて、燃費を向上させることができる。   According to the EGR system 20 having such a configuration, all of the exhaust from the cylinder 1 is returned to the intake pipe 13. Therefore, as long as the same amount of exhaust gas is recirculated to the intake pipe 13, the exhaust gas recirculation amount in the high-pressure EGR mechanism 26 can be reduced as compared with an EGR system having only the high-pressure EGR mechanism 26. As a result, it is not necessary to increase the exhaust pressure in the exhaust manifold 15 so much that the pumping loss of the engine 10 can be reduced. Therefore, the fuel efficiency is improved as compared with the EGR system constituted only by the high pressure EGR mechanism 26. be able to.

特開平７−５４７１５号公報JP-A-7-54715

図４は、上述したＥＧＲシステム２０を備えるエンジン１０において、各気筒１〜６に導入された吸気に占める排気の割合であるＥＧＲ率のシミュレーション結果の一例を示す。なお、図４に示されるシミュレーション結果は、エンジン１０の排気量を約９Ｌ、吸気配管１３の流路断面が直径８４ｍｍの円形、エンジン１０の回転速度及び燃料噴射量を一定、各気筒１〜６におけるＥＧＲ率が４０％となるようにＥＧＲ弁２９の開度を制御するという条件の下で行なわれた結果である。また、図４における図中の横軸は気筒の番号を示し、縦軸はＥＧＲ率を示している。また、図４には、参考例として、高圧ＥＧＲ機構のみを有するＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲ率が４０％となるようにＥＧＲ弁２９の開度を保持した場合のシミュレーション結果も併せて記載している。   FIG. 4 shows an example of a simulation result of the EGR rate, which is the ratio of the exhaust gas occupying the intake air introduced into each of the cylinders 1 to 6 in the engine 10 including the EGR system 20 described above. The simulation results shown in FIG. 4 show that the displacement of the engine 10 is about 9L, the intake pipe 13 has a circular cross section with a diameter of 84 mm, the rotational speed of the engine 10 and the fuel injection amount are constant, and each cylinder 1-6 This is a result obtained under the condition that the opening degree of the EGR valve 29 is controlled so that the EGR rate at 40 is 40%. In FIG. 4, the horizontal axis indicates the cylinder number, and the vertical axis indicates the EGR rate. FIG. 4 also shows a simulation result when the opening degree of the EGR valve 29 is maintained so that the EGR rate is 40% in the EGR system having only the high pressure EGR mechanism as a reference example. .

図４に示されるように、高圧ＥＧＲ機構のみを有するＥＧＲシステムでは、還流される排気が全ての気筒１〜６からの排気であり、これら気筒１〜６の排気行程が連続的に行なわれていることから、各気筒１〜６のＥＧＲ率が概ね４０％に保持されている。これに対し、高圧ＥＧＲ機構２６に加えて強制ＥＧＲ機構２１を有するＥＧＲシステム２０では、強制ＥＧＲ機構２１を通じて還流される排気が気筒１の排気のみであり、気筒１の排気行程が間欠的に行なわれることから、気筒１の排気行程と各気筒１〜６の吸気行程とのタイミングに基づいて、各気筒１〜６のＥＧＲ率に大きなばらつきが生じている。特に、気筒４と気筒５に関しては、目標とするＥＧＲ率４０％に対して±１０％程度のばらつきが生じている。   As shown in FIG. 4, in the EGR system having only the high pressure EGR mechanism, the exhaust gas to be recirculated is exhausted from all the cylinders 1 to 6, and the exhaust strokes of these cylinders 1 to 6 are continuously performed. Therefore, the EGR rate of each cylinder 1 to 6 is maintained at approximately 40%. On the other hand, in the EGR system 20 having the forced EGR mechanism 21 in addition to the high pressure EGR mechanism 26, the exhaust gas recirculated through the forced EGR mechanism 21 is only the exhaust gas of the cylinder 1, and the exhaust stroke of the cylinder 1 is intermittently performed. Therefore, there is a large variation in the EGR rate of each cylinder 1-6 based on the timing of the exhaust stroke of cylinder 1 and the intake stroke of each cylinder 1-6. In particular, the cylinder 4 and the cylinder 5 have a variation of about ± 10% with respect to the target EGR rate of 40%.

こうしたＥＧＲ率のばらつきは、高圧ＥＧＲ機構２６においてＥＧＲ弁２９の開度を制御することによって抑えることが可能ではある。しかし、ＥＧＲ弁２９の開閉動作が複雑なものになる虞があるばかりか、第２ＥＧＲ配管２７を流通する排気が増大することによってエンジン１０のポンピングロスが増大し燃費が悪化してしまう虞もある。そのため、強制ＥＧＲ機構２１を備えるＥＧＲシステムに対し、ＥＧＲ率のばらつきを抑える対策が強く望まれている。   Such variation in the EGR rate can be suppressed by controlling the opening degree of the EGR valve 29 in the high pressure EGR mechanism 26. However, there is a possibility that the opening / closing operation of the EGR valve 29 may be complicated, and there is a possibility that the pumping loss of the engine 10 increases due to an increase in the exhaust gas flowing through the second EGR pipe 27 and the fuel consumption deteriorates. . Therefore, a countermeasure for suppressing variation in the EGR rate is strongly desired for the EGR system including the forced EGR mechanism 21.

本発明は、上記実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、一部の気筒に対し個別に接続された排気配管と吸気配管とが接続されたＥＧＲシステムにおいて、各気筒におけるＥＧＲ率のばらつきを抑えることが可能なＥＧＲシステムを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to determine the EGR rate in each cylinder in an EGR system in which exhaust pipes and intake pipes individually connected to some cylinders are connected. An object is to provide an EGR system capable of suppressing variations.

本発明の態様の一つは、インテークマニホールドに接続された吸気配管と、エキゾース
トマニホールドに接続された気筒とは異なる気筒と前記吸気配管とを接続する第１ＥＧＲ配管を有し、当該気筒から排出される排気の全てを前記吸気配管に還流する強制ＥＧＲ機構と、前記エキゾーストマニホールドと前記吸気配管とを接続する第２ＥＧＲ配管を有し、前記エキゾーストマニホールドに排出された排気の一部を前記吸気配管に還流する高圧ＥＧＲ機構と、前記吸気配管のうち前記第１ＥＧＲ配管が接続される部位および前記第２ＥＧＲ配管が接続される部位よりも前記インテークマニホールド側の配管部分の途中に形成されたバッファ部とを有し、前記配管部分では、前記バッファ部の流路断面積が前記バッファ部以外の流路断面積よりも大きいＥＧＲシステム。 One aspect of the present invention includes an intake pipe connected to an intake manifold, and a first EGR pipe that connects the cylinder different from the cylinder connected to the exhaust manifold and the intake pipe, and exhausts from the cylinder A forced EGR mechanism that recirculates all exhaust to the intake pipe, and a second EGR pipe that connects the exhaust manifold and the intake pipe, and a part of the exhaust discharged to the exhaust manifold is part of the intake pipe. A high-pressure EGR mechanism that recirculates to the inside, and a buffer portion that is formed in the middle of the pipe portion on the intake manifold side of the portion where the first EGR pipe is connected and the portion where the second EGR pipe is connected among the intake pipe In the piping portion, the flow path cross-sectional area of the buffer portion is the flow path cross-sectional area other than the buffer portion. Large EGR systems.

本発明の態様の一つによれば、吸気配管を流通する新気と第１ＥＧＲ配管および第２ＥＧＲ配管を通じて吸気配管に還流される排気との混合吸気がバッファ部に流入する。その結果、バッファ部において、新気と排気との混合を促進させること、また、この混合吸気とバッファ部に先行して流入していた混合吸気との混合を促進させること、それらが可能である。それゆえに、吸気配管にバッファ部が設けられていない場合に比べて、第１ＥＧＲ配管および第２ＥＧＲ配管を通じて吸気配管に還流された排気が拡散されやすくなることから、各気筒の吸気におけるＥＧＲ率のばらつきを抑えることができる。 According to one aspect of the present invention, mixed intake air of fresh air flowing through the intake pipe and exhaust gas recirculated to the intake pipe through the first EGR pipe and the second EGR pipe flows into the buffer unit. As a result, in the buffer unit, it is possible to promote the mixing of fresh air and exhaust gas, and to promote the mixing of the mixed intake air and the mixed intake air that has flowed before the buffer unit. . Therefore, the exhaust gas recirculated to the intake pipe through the first EGR pipe and the second EGR pipe is more easily diffused than in the case where the buffer section is not provided in the intake pipe . Variation can be suppressed.

本発明の態様の一つは、前記第１ＥＧＲ配管には、当該第１ＥＧＲ配管を流通する排気を冷却するＥＧＲクーラーが配設されている。 In one aspect of the present invention, the first EGR pipe is provided with an EGR cooler that cools the exhaust gas flowing through the first EGR pipe.

本発明の態様の一つによれば、吸気配管には、ＥＧＲクーラーによって冷却された排気が還流される。その結果、ＥＧＲクーラーが配設されていない場合に比べて、吸気配管への熱的な負荷を低減させることができるとともに、排気そのものの体積、ひいては混合吸気の体積を小さくすることが可能であることから、エンジンの吸気効率を向上させることもできる。
本発明の態様の一つは、前記第１ＥＧＲ配管が、１つの気筒に接続されている。 According to one aspect of the present invention, the exhaust gas cooled by the EGR cooler is recirculated to the intake pipe. As a result, it is possible to reduce the thermal load on the intake pipe and to reduce the volume of the exhaust itself, and hence the volume of the mixed intake air, as compared with the case where no EGR cooler is provided. As a result, the intake efficiency of the engine can also be improved.
In one aspect of the present invention, the first EGR pipe is connected to one cylinder.

本発明の態様の一つにように、第１ＥＧＲ配管が１つの気筒に接続される場合、該第１ＥＧＲ配管が複数の気筒のうちの何れの気筒に接続されるとしても上述した効果を得られるので、第１ＥＧＲ配管を配設するうえで該第１ＥＧＲ配管の配置に関する自由度を増大させることができる。
本発明の態様の一つは、前記バッファ部の流路断面が、円形である。
本発明の態様の一つのように、具体的には、バッファ部の流路断面を円形にすることができる。 As to one embodiment of the present invention, when the first 1 EGR pipe is connected to one cylinder, the effect described above also as the first 1 EGR pipe is connected to any of the cylinders of the plurality of cylinders since the resulting, it is possible to increase the degree of freedom in arrangement of the first 1 EGR pipe in order to dispose the first 1 EGR pipe.
In one aspect of the present invention, the flow path cross section of the buffer section is circular.
As one aspect of the present invention, specifically, the flow path cross section of the buffer portion can be circular.

本発明の一実施形態におけるＥＧＲシステムの概略構成を示す概略構成図。1 is a schematic configuration diagram showing a schematic configuration of an EGR system in an embodiment of the present invention. 同実施形態において、各気筒とＥＧＲ率との関係を示すグラフ。In the same embodiment, the graph which shows the relationship between each cylinder and an EGR rate. 従来例におけるＥＧＲシステムの概略構成を示す概略構成図。The schematic block diagram which shows schematic structure of the EGR system in a prior art example. 従来例において、各気筒とＥＧＲ率との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between each cylinder and an EGR rate in a prior art example.

以下、本発明のＥＧＲシステムを具体化した一実施形態について、図１及び図２を参照して説明する。なお、図１において、図３で示した部材と同じ部材については、同じの符号を付すことによりその詳細な説明は省略する。   Hereinafter, an embodiment embodying the EGR system of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In FIG. 1, the same members as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図１に示されるように、エンジン１０のインテークマニホールド１２に接続される吸気配管１３には、強制ＥＧＲ機構２１の第１ＥＧＲ配管２２との接続部よりも下流にバッファ部３０が設けられている。バッファ部３０は、吸気配管１３の流路面積を局部的に大きくする部位である。また、吸気配管１３には、第１ＥＧＲ配管２２との接続部の上流に、高圧ＥＧＲ機構２６の第２ＥＧＲ配管２７が接続されている。   As shown in FIG. 1, the intake pipe 13 connected to the intake manifold 12 of the engine 10 is provided with a buffer section 30 downstream of the connection section with the first EGR pipe 22 of the forced EGR mechanism 21. The buffer unit 30 is a part that locally increases the flow path area of the intake pipe 13. In addition, a second EGR pipe 27 of a high pressure EGR mechanism 26 is connected to the intake pipe 13 upstream of a connection portion with the first EGR pipe 22.

すなわち、バッファ部３０には、コンプレッサー１１ａによって過給された新気と、高圧ＥＧＲ機構２６を通じて吸気配管１３に還流される排気と、強制ＥＧＲ機構２１を通じて吸気配管１３に還流される排気とが混合された混合吸気が流入する。そして、バッファ部３０を通過した混合吸気は、インテークマニホールド１２へと流入し、各気筒１〜６へと分配される。   In other words, the fresh air supercharged by the compressor 11a, the exhaust gas recirculated to the intake pipe 13 through the high-pressure EGR mechanism 26, and the exhaust gas recirculated to the intake pipe 13 through the forced EGR mechanism 21 are mixed in the buffer unit 30. Mixed intake air flows in. The mixed intake air that has passed through the buffer unit 30 flows into the intake manifold 12 and is distributed to the cylinders 1 to 6.

ここで、強制ＥＧＲ機構２１による排気の還流は、気筒１の排気行程に合わせて間欠的に行なわれる。そのため、気筒１の排気を多く含む混合吸気に先行してバッファ部３０に流入した混合吸気には、気筒１の排気が多くは含まれていないことになる。一方、バッファ部３０に流入した混合吸気は、新気と排気との混合が促進される。また、バッファ部３０に流入する混合吸気と、当該バッファ部３０に先行して流入した混合吸気との混合も促進される。すなわち、上述したバッファ部３０を吸気配管１３に配設することによって、該バッファ部３０において気筒１の排気がより拡散されやすくなる。それゆえに、各気筒１〜６におけるＥＧＲ率のばらつきを抑えることができる。   Here, the exhaust gas recirculation by the forced EGR mechanism 21 is intermittently performed in accordance with the exhaust stroke of the cylinder 1. Therefore, the mixed intake air that has flowed into the buffer portion 30 prior to the mixed intake air that contains a large amount of exhaust gas from the cylinder 1 does not contain much exhaust gas from the cylinder 1. On the other hand, the mixed intake air flowing into the buffer unit 30 promotes the mixing of fresh air and exhaust. Further, the mixing of the mixed intake air flowing into the buffer unit 30 and the mixed intake air flowing before the buffer unit 30 is also promoted. That is, by disposing the above-described buffer unit 30 in the intake pipe 13, the exhaust of the cylinder 1 is more easily diffused in the buffer unit 30. Therefore, variation in the EGR rate in each of the cylinders 1 to 6 can be suppressed.

次に、吸気配管１３にバッファ部３０を設けたＥＧＲシステム２０に対して行なったシミュレーション結果の一例について図２を参照して説明する。なお、このシミュレーションにおいては、吸気配管１３にバッファ部３０が設けられていること以外、先に説明したシミュレーションと同じ条件で行なった。また、バッファ部３０は、その流路断面を内径１５０ｍｍの円形にするとともに、その容量が０．５Ｌ、１．０Ｌ、１．５Ｌ、３．０Ｌ、６．０Ｌ、９．０Ｌとなるように、吸気配管１３の延出方向における長さを２８ｍｍ、５７ｍｍ、８５ｍｍ、１７０ｍｍ、３４０ｍｍ、５０９ｍｍとした。   Next, an example of a simulation result performed on the EGR system 20 in which the buffer portion 30 is provided in the intake pipe 13 will be described with reference to FIG. Note that this simulation was performed under the same conditions as those of the simulation described above, except that the intake pipe 13 is provided with the buffer unit 30. The buffer section 30 has a circular cross section with an inner diameter of 150 mm and a capacity of 0.5 L, 1.0 L, 1.5 L, 3.0 L, 6.0 L, and 9.0 L. The length of the intake pipe 13 in the extending direction was 28 mm, 57 mm, 85 mm, 170 mm, 340 mm, and 509 mm.

図２に示されるように、本シミュレーションによって、吸気配管１３に０．５Ｌ以上の容量を有するバッファ部３０を配設することによって、目標とするＥＧＲ率４０％に対するばらつきが±５％程度に抑えられることが確認された。また、６つの気筒１〜６を有する排気量９Ｌのエンジン１０に対して、バッファ部３０の容量が１．０Ｌ以上であれば、目標とするＥＧＲ率４０％に対するばらつきが±３％以下となることが確認された。また、バッファ部３０の容量が大きくなるほど、ＥＧＲ率のばらつきが小さくなる傾向にあることが確認された。
以上説明したように、本実施形態のＥＧＲシステム２０によれば、以下に列挙する効果が得られるようになる。 As shown in FIG. 2, by providing a buffer unit 30 having a capacity of 0.5 L or more in the intake pipe 13 according to this simulation, variation with respect to the target EGR rate of 40% is suppressed to about ± 5%. It was confirmed that Further, for a 9L engine 10 having six cylinders 1-6, if the capacity of the buffer unit 30 is 1.0L or more, the variation with respect to the target EGR rate of 40% becomes ± 3% or less. It was confirmed. It was also confirmed that the EGR rate variation tends to decrease as the capacity of the buffer unit 30 increases.
As described above, according to the EGR system 20 of the present embodiment, the effects listed below can be obtained.

（１）吸気配管１３には、強制ＥＧＲ機構２１の第１ＥＧＲ配管２２との接続部よりも下流にバッファ部３０が設けられている。バッファ部３０においては、新気と第１ＥＧＲ配管２２を通じて還流された排気との混合を促進させることができる。また、バッファ部３０に先行して流入した混合吸気と、バッファ部３０に新たに流入する混合吸気との混合を促進させることもできる。それゆえに、吸気配管１３にバッファ部３０が設けられていない場合に比べて、バッファ部３０において気筒１の排気が拡散されやすくなることから、各気筒１〜６におけるＥＧＲ率のばらつきを抑えることができる。   (1) The intake pipe 13 is provided with a buffer section 30 downstream of the connection section between the forced EGR mechanism 21 and the first EGR pipe 22. In the buffer unit 30, the mixing of fresh air and the exhaust gas recirculated through the first EGR pipe 22 can be promoted. It is also possible to promote the mixing of the mixed intake air that has flowed before the buffer unit 30 and the mixed intake air that newly flows into the buffer unit 30. Therefore, compared to the case where the buffer portion 30 is not provided in the intake pipe 13, the exhaust of the cylinder 1 is more easily diffused in the buffer portion 30, so that variation in the EGR rate in each of the cylinders 1 to 6 can be suppressed. it can.

（２）吸気配管１３には、第１ＥＧＲ配管２２との接続部の上流に、高圧ＥＧＲ機構２６の第２ＥＧＲ配管２７が接続されている。すなわち、バッファ部３０には、新気、高圧ＥＧＲ機構２６によって還流された排気、強制ＥＧＲ機構２１によって還流された排気、これらの混合吸気が流入する。その結果、第２ＥＧＲ配管２７がバッファ部３０の下流に接続される場合に比べて、新気と排気との混合をさらに促進させることができる。   (2) The second EGR pipe 27 of the high-pressure EGR mechanism 26 is connected to the intake pipe 13 upstream of the connection portion with the first EGR pipe 22. That is, fresh air, exhaust gas recirculated by the high pressure EGR mechanism 26, exhaust gas recirculated by the forced EGR mechanism 21, and mixed intake air thereof flow into the buffer unit 30. As a result, compared with the case where the second EGR pipe 27 is connected downstream of the buffer unit 30, the mixing of fresh air and exhaust can be further promoted.

（３）第１ＥＧＲ配管２２には、吸気配管１３へ還流される排気を冷却する第１ＥＧＲクーラー２３が配設されている。その結果、第１ＥＧＲ配管２２に第１ＥＧＲクーラー２３が配設されていない場合に比べて、吸気配管１３への熱的な負荷を低減させることができる。また、吸気配管１３へ還流される排気そのものの体積、ひいては当該排気を含んだ混合吸気の体積が小さくなることから、エンジン１０の吸気効率を向上させることもできる。   (3) The first EGR pipe 22 is provided with a first EGR cooler 23 that cools the exhaust gas recirculated to the intake pipe 13. As a result, compared to the case where the first EGR cooler 23 is not disposed in the first EGR pipe 22, the thermal load on the intake pipe 13 can be reduced. Further, since the volume of the exhaust gas itself recirculated to the intake pipe 13 and thus the volume of the mixed intake air including the exhaust gas is reduced, the intake efficiency of the engine 10 can be improved.

（４）第１ＥＧＲ配管２２は、気筒１に対応するように設けられているが、こうしたＥＧＲ配管２２を気筒１〜６の内の何れの気筒に接続されたとしても上記（１）に記載した効果を得ることができる。その結果、第１ＥＧＲ配管２２を配設するうえでその配置に関する自由度を増大させることができる。   (4) The first EGR pipe 22 is provided so as to correspond to the cylinder 1, but the EGR pipe 22 is described in the above (1) regardless of which of the cylinders 1 to 6 is connected to the EGR pipe 22. An effect can be obtained. As a result, when the first EGR pipe 22 is arranged, the degree of freedom regarding the arrangement can be increased.

（５）第２ＥＧＲ配管２７には、ＥＧＲ弁２９が配設されており、このＥＧＲ弁２９を用いて、第２ＥＧＲ配管２７を通じた排気の還流量を調整することが可能である。その結果、強制ＥＧＲ機構２１のみを有するＥＧＲシステムに比べて、各気筒１〜６に導入される吸気のＥＧＲ率のばらつきをさらに抑えることができる。   (5) The second EGR pipe 27 is provided with an EGR valve 29, and this EGR valve 29 can be used to adjust the recirculation amount of the exhaust gas through the second EGR pipe 27. As a result, it is possible to further suppress variations in the EGR rate of the intake air introduced into the cylinders 1 to 6 as compared with the EGR system having only the forced EGR mechanism 21.

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・バッファ部３０は、吸気配管１３における流路面積よりも大きな流路面積を有しているものであればよく、バッファ部３０の流路断面は、円形に限らず、矩形状、楕円状、多角形状等であってもよく、これらが組み合わされるものであってもよい。 In addition, the said embodiment can also be suitably changed and implemented as follows.
-The buffer part 30 should just have a flow area larger than the flow path area in the intake piping 13, and the flow path cross section of the buffer part 30 is not restricted circularly, but rectangular shape, elliptical shape, It may be a polygonal shape or the like, or a combination thereof.

・第１ＥＧＲ配管２２に流入する排気は、１つの気筒からの排気に限らず、複数の気筒からの排気が流入してもよい。すなわち、第１ＥＧＲ配管２２は、複数の気筒に対応する排気配管であってもよい。
・上記実施形態において、第１ＥＧＲ配管２２に配設された第１ＥＧＲクーラー２３が割愛された構成であってもよい。 -Exhaust gas flowing into the first EGR pipe 22 is not limited to exhaust gas from one cylinder, and exhaust gas from a plurality of cylinders may flow in. That is, the first EGR pipe 22 may be an exhaust pipe corresponding to a plurality of cylinders.
-In the said embodiment, the structure by which the 1st EGR cooler 23 arrange | positioned by the 1st EGR piping 22 was omitted may be sufficient.

・吸気配管１３において、第２ＥＧＲ配管２７の接続部は、第１ＥＧＲ配管２２との接続部よりも下流であってもよいし、これら２つの接続部が同じ位置であってもよい。
・ＥＧＲシステムは、強制ＥＧＲ機構２１のみを有するものであってもよい。 In the intake pipe 13, the connection part of the second EGR pipe 27 may be downstream of the connection part with the first EGR pipe 22, or these two connection parts may be at the same position.
The EGR system may have only the forced EGR mechanism 21.

・エンジンは、直列６気筒であるエンジン１０に限られるものではなく、Ｖ型６気筒エンジン、直列４気筒エンジン、水平対向４気筒エンジン等であってもよい。   The engine is not limited to the engine 10 that is an inline 6 cylinder, and may be a V type 6 cylinder engine, an inline 4 cylinder engine, a horizontally opposed 4 cylinder engine, or the like.

１，２，３，４，５，６…気筒、１０…エンジン、１１…ターボチャージャ、１１ａ…コンプレッサー、１１ｂ…タービン、１２…インテークマニホールド、１３…吸気配管、１４…インタークーラー、１５…エキゾーストマニホールド、１６…排気配管、２０…ＥＧＲシステム、２１…強制ＥＧＲ機構、２２…第１ＥＧＲ配管、２３…第１ＥＧＲクーラー、２６…高圧ＥＧＲ機構、２７…第２ＥＧＲ配管、２８…第２ＥＧＲクーラー、２９…ＥＧＲ弁、３０…バッファ部。   1, 2, 3, 4, 5, 6 ... Cylinder, 10 ... Engine, 11 ... Turbocharger, 11a ... Compressor, 11b ... Turbine, 12 ... Intake manifold, 13 ... Intake pipe, 14 ... Intercooler, 15 ... Exhaust manifold, 16 ... Exhaust piping, 20 ... EGR system, 21 ... Forced EGR mechanism, 22 ... First EGR piping, 23 ... First EGR cooler, 26 ... High pressure EGR mechanism, 27 ... Second EGR piping, 28 ... Second EGR cooler, 29 ... EGR valve , 30: Buffer section.

Claims (4)

インテークマニホールドに接続された吸気配管と、
エキゾーストマニホールドに接続された気筒とは異なる気筒と前記吸気配管とを接続する第１ＥＧＲ配管を有し、当該気筒から排出される排気の全てを前記吸気配管に還流する強制ＥＧＲ機構と、
前記エキゾーストマニホールドと前記吸気配管とを接続する第２ＥＧＲ配管を有し、前記エキゾーストマニホールドに排出された排気の一部を前記吸気配管に還流する高圧ＥＧＲ機構と、
前記吸気配管のうち前記第１ＥＧＲ配管が接続される部位および前記第２ＥＧＲ配管が接続される部位よりも前記インテークマニホールド側の配管部分の途中に形成されたバッファ部とを有し、
前記配管部分では、前記バッファ部の流路断面積が前記バッファ部以外の流路断面積よりも大きいＥＧＲシステム。 An intake pipe connected to the intake manifold;
A forced EGR mechanism having a first EGR pipe for connecting the intake pipe and a cylinder different from the cylinder connected to the exhaust manifold, and for returning all exhaust exhausted from the cylinder to the intake pipe;
A high-pressure EGR mechanism having a second EGR pipe connecting the exhaust manifold and the intake pipe, and returning a part of the exhaust discharged to the exhaust manifold to the intake pipe;
A buffer portion formed in the middle of a pipe portion on the intake manifold side than a portion to which the first EGR pipe is connected and a portion to which the second EGR pipe is connected in the intake pipe;
In the piping portion, an EGR system in which a flow path cross-sectional area of the buffer portion is larger than a flow cross-sectional area other than the buffer portion. 前記第１ＥＧＲ配管には、当該第１ＥＧＲ配管を流通する排気を冷却するＥＧＲクーラーが配設されている
請求項１に記載のＥＧＲシステム。 Wherein the first 1 EGR pipe, EGR system according to claim 1, EGR cooler for cooling the exhaust flowing through the first 1 EGR pipe is arranged. 前記第１ＥＧＲ配管が、１つの気筒に接続されている
請求項１または２に記載のＥＧＲシステム。 The EGR system according to claim 1 or 2 , wherein the first EGR pipe is connected to one cylinder. 前記バッファ部の流路断面が、円形である
請求項１〜３のいずれか一項に記載のＥＧＲシステム。 The EGR system according to any one of claims 1 to 4 , wherein a flow path cross section of the buffer portion is circular.
JP2011240294A 2011-11-01 2011-11-01 EGR system Expired - Fee Related JP5878001B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011240294A JP5878001B2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 EGR system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011240294A JP5878001B2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 EGR system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013096314A JP2013096314A (en) 2013-05-20
JP5878001B2 true JP5878001B2 (en) 2016-03-08

Family

ID=48618538

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011240294A Expired - Fee Related JP5878001B2 (en) 2011-11-01 2011-11-01 EGR system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5878001B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476388B2 (en) * 2014-02-12 2016-10-25 General Electric Company Method and systems for exhaust gas recirculation

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5726030Y2 (en) * 1976-10-04 1982-06-07
JPS61187520A (en) * 1985-02-15 1986-08-21 Mazda Motor Corp Intake device of engine
JPH0599080A (en) * 1991-10-08 1993-04-20 Toyota Motor Corp Intake system for internal combustion engine
DE19936884C1 (en) * 1999-08-05 2001-04-19 Daimler Chrysler Ag Method for setting a supercharged internal combustion engine with exhaust gas recirculation
JP4706640B2 (en) * 2007-01-25 2011-06-22 マツダ株式会社 Engine intake system
JP2009079527A (en) * 2007-09-26 2009-04-16 Isuzu Motors Ltd Egr device for multi-cylinder engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013096314A (en) 2013-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11015553B2 (en) Exhaust gas recirculation and control with twin scroll turbines
US9567945B2 (en) Exhaust circulation apparatus for internal combustion engine
JPWO2006095789A1 (en) Supercharged engine with EGR device
RU2569793C2 (en) Bearing housing and internal combustion engine
JP2002188526A (en) Egr device
JP2005299615A (en) Egr system for turbocharged engine
JP5832515B2 (en) Internal combustion engine
JP2007231906A (en) Multi-cylinder engine
JP5878001B2 (en) EGR system
JP2015200207A (en) Two-stage turbocharger system, internal combustion engine, and method for controlling two-stage turbocharger system
JP2016084716A (en) Internal combustion engine
JP2010127126A (en) Two-stage supercharging system
CN210289965U (en) EGR exhaust gas system is got to in-line five jar diesel engine's single channel
JP4616707B2 (en) Exhaust gas recirculation structure for turbocharged engines
JP2009156055A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2012052450A (en) Exhaust gas recirculation device
US11359583B2 (en) EGR device
JP2007032394A (en) V-engine
CN207526579U (en) A kind of novel water-cooled charge air cooler integrated intake manifold inner-cavity structure
WO2009059923A3 (en) Internal combustion engine comprising an inlet system and an outlet system
JP2010084554A (en) Multi-cylinder engine
JP2007327382A (en) Multicylinder engine and its egr cooler
JP6462351B2 (en) Internal combustion engine
KR101601158B1 (en) Apparatus Improving Distributivity of Exhaust Gas Recirculation of an Engine
JP7296272B2 (en) internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20141030

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150826

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150908

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151028

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160119

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5878001

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees