JPH03117665A - ターボ過給エンジンのegr装置 - Google Patents

ターボ過給エンジンのegr装置

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JPH03117665A
JPH03117665A JP1254672A JP25467289A JPH03117665A JP H03117665 A JPH03117665 A JP H03117665A JP 1254672 A JP1254672 A JP 1254672A JP 25467289 A JP25467289 A JP 25467289A JP H03117665 A JPH03117665 A JP H03117665A
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JP
Japan
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exhaust gas
egr
engine
exhaust
compressor
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JP1254672A
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Nobuji Eguchi
江口 展司
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Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/07Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/37Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with temporary storage of recirculated exhaust gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/42Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野】 本発明はターボ過給エンジンのEGR(Exhaust
  a as  Recirculatjon、排気ガ
ス再循環)装置に係り、とくに排気ガスによって駆動さ
れるターボチャージャで吸気を圧縮して過給を行なうよ
うにした過給エンジンに組合わせるようにしたEGR装
置に関する。 に発明の概要】 エンジンの排気系から取出された排気ガスをコンプレッ
サによって圧縮するとともに、ターボチャージャのブー
スト圧よりも高い圧力でアキュムレータタンク内に蓄圧
しておき、必要に応じて電磁弁を開いて排気ガスを吸気
系に供給するようにしたものであって、これによってタ
ーボ過給とEGRとの組合わせを可能にしたものである
【従来の技術】
排気ガス中の窒素酸化物の量を低減するための1つの方
法としてEGRが知られている。EGRは排気ガスの一
部を抽出するとともに、吸気側に戻すようにしたもので
あって、酸素の量が相対的に少ない排気ガスを吸気に混
合することによって、燃焼が緩慢になり、燃焼温度を抑
制することが可能になる。従ってこのような緩慢な燃焼
によって、窒素酸化物の生成量を押えることが可能にな
る。 K発明が解決しようとする問題点】 ・ところがこのようなEGR装置をターボ過給エンジン
に組込むことには困難を伴っていた。その第1の理由は
、ターボチャージャのブースト圧が通常2〜3kg/c
jに達するために、EGRのガス圧よりもターボチャー
ジャのブースト圧が高くなり、排気ガスを吸気系側に押
込むことができなくなるからである。また第2の理由と
しては、EGRガスによって吸気が暖められて膨張する
ことになり、空気量が減少するようになる。従ってとく
にターポインタクーラエンジンとEGRとの組合わせは
不適当であった。またEGRガスをエンジンの負荷や回
転数等に応じて、最適な時期に吸気系側に戻すことが困
難であるという欠点があった。 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、ターボチャージャのブースト圧に打勝ってEGRガ
スを吸気系に最適なタイミングで充填し得るようにした
ターボ過給エンジンのEGR装置を提供することを目的
とするものである。 に問題点を解決するための手段】 本発明は、排気ガスによって駆動されるターボチャージ
ャで吸気を圧縮して過給を行なうようにしたエンジンに
おいて、排気系から取出された排気ガスを圧縮するコン
プレッサと、該コンプレッサで圧縮された排気ガスを蓄
圧しておくアキュムレータタンクと、該アキュムレータ
タンク内の吸気を吸気系に供給するのを制御する制御手
段とを具備するようにしたものである。 K作用】 従って排気系から取出された排気ガスをコンプレッサに
よって圧縮するとともに、圧縮された排気ガスをアキュ
ムレータタンクに蓄えておき、制御手段によって所定の
タイミングで排気ガスを吸気側に供給することが可能に
なる。
【実施例1 図面は本発明の一実施例に係るターボ過給エンジンのE
GR装置を示すものであって、この装置はディーゼルエ
ンジン10に装備されている。ディーゼルエンジン10
のシリンダブロックの両側には吸気マニホールド11と
排気マニホールド12とがそれぞれ取付けられている。 なお吸気マニホールド11は2分割されており、3気筒
毎に分れた構造になっている。また排気マニホールド1
2にはターボチャージャ13のタービン14が接続され
るとともに、このタービン14の出口側は排気管15に
接続されている。そして排気管15の下流側にはマフラ
16が取付けられている。 これに対してターボチャージャ13のコンプレッサ17
は吸気管18に接続されるとともに、この吸気管18の
先端側にエアクリーナ19が取付けられている。またタ
ーボチャージャ13のコンプレッサ17の出口側は吸気
管20と接続されるとともに、この吸気管20にインタ
クーラ21が接続されるようになっている。 つぎにEGR装置について説明すると、排気ガスを取出
すためのEGRバイブ24が排気管15に接続されてい
る。このEGRバイブ24の先端部はコンデンサ25内
のパティキュレートフィルタ26の入口側に接続されて
いる。そしてパティキュレートフィルタ26の出口側に
接続されるとともにコンデンサ25の出口側から引出さ
れたEGRバイブ24はコンプレッサ27に接続されて
いる。このコンプレッサ27はエンジン10によって駆
動されるようになっており、しかも圧縮した排気ガスを
EGRパイプ28を通してアキュムレータタンク29に
充填するようにしている。 アキュムレータタンク29にはリリーフ弁30が取付け
られるとともに、このリリーフ弁30は戻しバイブ31
を介して排気管15に接続されている。さらにアキュム
レータタンク29には一対の電磁弁32が取付けられる
とともに、これらの電磁弁32の出口側はEGRガス充
填パイプ33と接続されている。これらのパイプ33の
先端部は吸気マニホールド11との接続部分の近傍にお
いて吸気管20に接続されるようになっている。 そして一対の電磁弁32がコントローラ34によって制
御されるようになっている。 以上のような構成において、エンジン10の各シリンダ
内での燃焼によって生じた排気ガスは排気マニホールド
12を通して排気タービン14に導かれることになり、
これによってターボチャージャ13が駆動される。この
ターボチャージャ13のタービン14と直結されたコン
プレッサ17はエアクリーナ19を通して取込まれた吸
気を圧縮するようにしており、圧縮された吸気はインタ
クーラ21によって冷却されるとともに、吸気管20お
よび吸気マニホールド11を通してエンジン10の各シ
リンダに供給されるようになっており、これによってタ
ーボ過給を行なうようにしている。 つぎにこのエンジンのEGRの動作を説明すると、マフ
516の上流側において排気管15からEGRバイブ2
4を通って抽出された一部の排気ガスはコンデンサ25
内のパティキュレートフィルタ26に導かれる。コンデ
ンサ25内は吸気循環パイプ37.38によって、イン
タクーラ21で冷却された吸気が循環しているために、
フィルタ26内を通過する際に排気ガスが冷却されると
ともに、排気ガス中の水分や硫黄酸化物(主として50
2)を凝縮してパージするようにしている。 そして冷却された排気ガスはEGRバイブ24を通して
コンプレッサ27に導かれる。コンプレッサ27は冷却
された排気ガスを圧縮するとともに、EGRバイア28
によってアキュムレータタンク29にEGRガスを充填
するようにしている。なお本実施例においては、コンプ
レッサ27によって圧縮し、アキュムレータタンク29
内に8kg/d以上の圧力で排気ガスを蓄圧するように
している。 コントローラ34は負荷センサ35および回転検出セン
サ36によってエンジン10の負荷および回転数に関す
る情報を読込むとともに、これに応じてEGRを行なう
タイミングを決定する。そして所定のタイミングで電磁
弁32に作動信号を供給し、電磁弁32を開くようにし
ている。電磁弁32が開かれるとアキュムレータタンク
29内に高圧で蓄圧されていた排気ガスがEGRガス充
填バイブ33を通して吸気管20に供給されることにな
り、これによってEGRが行なわれることになる。 このようなEGRによって、吸気中に冷却された排気ガ
スが混入されることになる。このように排気ガスを含ん
だ吸気がシリンダ内に導入されると、吸気中の酸素の相
対的な濃度が低下することになり、シリンダ内における
燃焼が不活発になる。 これによって燃焼温度が抑制されるために、窒素酸化物
の生成量が少なくなる。よって排気ガス中の窒素酸化物
の量を低減することが可能になり、排気ガスの改善を行
ない得るようになる。 このように本実施例に係るエンジン10は、EGRバイ
ブ24によって取出された排気ガスをコンデンサ25で
冷却するとともに、パティキュレートフィルタ26を通
過させるようにしており、コンプレッサ27によってア
キュムレータタンク29内に8 kg/d以上の圧力で
蓄圧するようにしている。そしてコントローラ34の制
御によって、電磁弁32を最適な時期に開き、EGRガ
スを吸気マニホールド11に導入するようにしている。 従ってターボチャージャ13のブースト圧に打勝って、
最適なタイミングでEGRをかけることが可能になり、
排気ガス中の窒素酸化物の量を効果的かつ確実に低減で
きるようになる。また排気ガスをコンデンサ25で冷却
して吸気側に戻すようにしているために、吸気が膨張す
ることがなく、インタクーラ21の効果を損うこともな
くなる。 【発明の効果】 以上のように本発明は、排気系から取出された排気ガス
をコンプレッサによって圧縮し、しかもこのコンプレッ
サで圧縮された排気ガスをアキュムレータタンク内に蓄
えておくようにし、制御手段によってこのタンク内の吸
気を吸気系に適正なタイミングで供給するようにしたも
のである。従ってターボチャージャのブースト圧に打勝
って、EGRを最適なタイミングでかけることが可能に
なり、これによってターボ過給エンジンの排気ガスの改
善を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明の一実施例に係るターボ過給エンジンのE
GR装置を示すブロック図である。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 13・・・ターボチャージャ 14・・・タービン 17・・・コンプレッサ 21・・・インタクーラ 24・・・EGRバイブ 25・・・コンデンサ 26・・・パティキュレートフィルタ 27・・・コンプレッサ 29・・・アキュムレータタンク 32・・・電磁弁 34 ・ ・コントローラ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、排気ガスによつて駆動されるターボチャージャで吸
    気を圧縮して過給を行なうようにしたエンジンにおいて
    、排気系から取出された排気ガスを圧縮するコンプレッ
    サと、該コンプレッサで圧縮された排気ガスを蓄圧して
    おくアキュムレータタンクと、該アキュムレータタンク
    内の吸気を吸気系に供給するのを制御する制御手段とを
    具備することを特徴とするターボ過給エンジンのEGR
    装置。
JP1254672A 1989-09-29 1989-09-29 ターボ過給エンジンのegr装置 Expired - Lifetime JPH0726597B2 (ja)

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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0519549U (ja) * 1991-08-26 1993-03-12 日野自動車工業株式会社 過給機付エンジン
US6314734B1 (en) 1997-06-04 2001-11-13 Volvo Lastvagnar Ab Internal combustion engine with AT regulator
US6901743B2 (en) 2002-06-05 2005-06-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purifying method, exhaust gas purifying apparatus, and exhaust gas collecting apparatus of internal combustion engine
GB2456842A (en) * 2008-01-16 2009-07-29 Thomas Tsoi Hei Ma Engine charger air hybrid vehicle
JP2012020711A (ja) * 2010-07-16 2012-02-02 Isuzu Motors Ltd 車両の制動エネルギ回収装置
JP2013007295A (ja) * 2011-06-23 2013-01-10 Hino Motors Ltd 蓄圧式egrシステム
WO2023273567A1 (zh) * 2021-06-30 2023-01-05 中国第一汽车股份有限公司 发动机废气再循环系统及控制方法

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