JPH04136467A - エンジンの排気ガス還流装置 - Google Patents

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） 本発明はエンジンの排気ガス還流装置に関し、特に、過
給機付きエンジンに適用するものに関する。

（従来の技術） 従来、過給機付きのエンジンとして、例えば特開昭６３
−１７０５２３号公報に開示されるように、エンジンの
吸気通路の途中に機械式の過給機を配置し、該過給機で
吸気を過給することにより、エンジンの出力の向上を図
ったものが知られている。

ところで、上記のように過給機で吸気を過給する場合に
、出力が向上する様子は、過給された空気により混合気
の燃焼圧力が上昇し、混合気の燃焼性が向上するからで
ある。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記従来のものでは、エンジンの燃焼室
壁の耐久性等の観点から、過給空気により混合気の燃焼
圧力を上昇させるにも上限があるため、過給機に性能の
余裕があるにも拘らず、吸気の過給圧力値を上記の混合
気の上限燃焼圧力に応じた圧力値に制限する必要があっ
て、エンジンの出力向上も制限されるという憾みがある
。

本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目
的は、エンジンの耐久性を良好に確保しながら、吸気の
過給圧力を従来よりも高めて、エンジン出力の一層の向
上を図ることにある。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するため、本発明では、吸気の過給圧
力を高めても、混合気の燃焼速度を遅くすることにより
、燃焼室内での混合気の燃焼圧力をその上限圧力値以下
に制限する構成とする。

つまり、本発明の具体的な解決手段は、吸気を過給する
過給機が吸気通路の途中に配置されたエンジンを対象と
して、排気ガスの一部を上記エンジンの吸気系に導くＥ
ＧＲ通路を設け、該ＥＧＲ通路を上記吸気通路の過給機
上流側に開口させる構成としている。

（作用） 上記の構成により、本発明では、燃焼室内には過給機に
より過給された高圧力値の吸気が供給されると共に、該
過給機を経て排気ガスの一部か吸気通路から燃焼室に供
給される。このことにより、燃焼室内では混合気に排気
ガスの一部が混合して、その燃焼速度は排気ガスの混り
のない場合に比べて遅くなり。その結果、過給空気の圧
力が高くても混合気の燃焼圧力は上限圧力値以下に制限
されて、そのエンジン耐久性が良好に確保される。

しかも、過給機による吸気の過給圧力が高められる分、
エンジンの出力は増大し向上することになる。

その場合、吸気通路の過給機上流側に燃料噴射弁を設け
れば、排気ガス内に含む不純物か過給機内壁に付着する
ことか上記燃料噴射弁から噴射された燃料でもって有効
に抑制される。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明のエンジンの排気ガス還流
装置によれば、排気ガスの一部を過給機上流の吸気通路
に還流させて、その分、混合気の燃焼速度を遅くしたの
で、混合気の燃焼圧力を上限値以下に制限してエンジン
耐久性を良好に確保しながら、過給機による過給圧力を
高めて、エンジンの出力の一層の向上を図ることができ
る。

特に、吸気通路の過給機上流側に燃料噴射弁を設ければ
、その燃料によって排気ガス内の不純物が過給機内壁に
付着することを有効に抑制することができる。

（実施ｆＩＪ） 以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。

第１図は過給機付エンジン及びその吸排気系の全体構成
を示す。図において、１は左右に対向する１対のバンク
ＩＬ、ＩＲを有するＶ型６気筒エンジンで、このエンジ
ン１は断面路Ｖ字状のシリンダブロック２と、該シリン
ダブロック２のバンクＩＬ、ＩＲ上に組み付けられたシ
リンダヘッド３Ｌ、３Ｒと、シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒ
の上面に組み付けられたシリンヘッドカバー４Ｌ、４Ｒ
と、シリンダブロック２の下端に組み付けられたオイル
パン５とを備えている。左バンクＩＬのシリンダブロッ
ク２には第１シリンダ６ａ、第３シリンダ６ｃ及び第５
シリンダ６ｅが、また右バンクＪＲのシリンダブロック
２には第２シリンダ６ｂ１第４シリンダ６ｄ及び第６シ
リンダ６ｆがそれぞれ後方に向かって順に形成され（図
では各バンク１．’Ｌ、ＩＲ前端の第１及び第２シリン
ダ５ａ。

６ｂのみ示している）、これらのシリンダ６ａ〜６ｆの
点火順序は気筒番号順とされている。つまり、上記６つ
のシリンダ６ａ〜６ｆはバンクＩＬ。

ＩＲ毎に点火時期の連続しないシリンダ（点火時期が等
間隔となるシリンダ）同士で分けられて２つのシリンダ
群にグループ化されている。

上記各シリンダ６ａ〜６ｆにはコネクチングロッド７を
介してクランク軸８に連結されたピストン９が往復動可
能に嵌挿され、このピストン９によりシリンダ６ａ〜６
ｆ内に燃焼室１０が区画形成されている。

上記各シリンダヘッド３Ｌ、３Ｒには下流端が各シリン
ダ６ａ〜６ｆの燃焼室１ｏに連通する吸気ポートｌｌ、
１１と、上流端が燃焼室１ｏに連通する排気ポー）４０
．４０とが形成され、上記各吸気ポート１１の下流端は
吸気弁１２により、また各排気ポート４０の上流端は排
気弁４１によりそれぞれ開閉される。各シリンダヘッド
３Ｌ。

３Ｒの排気ポート４０はそれぞれ排気通路４２の上流端
部分を構成しており、各排気通路４２の途中には排気ガ
ス浄化用のコンバータ４３と、その下流側に消音器４４
とが配設されている。

一方、各吸気ポート１１は吸気通路１３の下流端部分を
構成するもので、吸気通路１３の上流端はエアクリーナ
１４に接続されている。このエアクリーナ１４近傍の吸
気通路１３にはエアフローメータ１５が配設され、該エ
アフローメータ１５下流側の吸気通路１３には、スロッ
トル弁１６を内蔵したスロットルボディ１７と、上記ス
ロットル弁〕６の直下流に配置され、燃料を噴射供給す
る燃料噴射弁３１と、該燃料噴射弁３１の下流に配置さ
れ、吸気（吸入空気）を加圧する過給機１８と、該過給
機１８により加圧された吸気を冷却するインタクーラ１
９と、エンジン１の各バンクＩＬ、ＩＲに対応した左右
２つのサージタンク２０Ｌ、２ＯＲとが下流側に向かっ
て順に配設されている。

上記過給＃１１８は機械式過給機で構成されている。す
なわち、過給機１８は、その回転軸１８ａに取り付けた
プーリ２１が、上記エンジン１のクランク軸８に取り付
けた他のプーリ（図示せず）との間に巻き掛けたベルト
２２を介してクランク軸８に駆動連結されて、エンジン
１の回転により回転軸１８ａが回転駆動されて吸気を加
圧する構成である。

また、３３は一端が上記吸気通路１３の過給機１８の上
流側で且つ燃料噴射弁３１の下流側に開口する吸気バイ
パス通路であって、該通路３３の他端は、左右のバンク
ＩＬ、ＩＲ側に２分岐して吸気通路１３のインタークー
ラ１９下流の各吸気通路１３に連通している。この構成
により、吸気通路１３を流れる吸気の一部を、機械式過
給機１８上流側で吸気バイパス通路３３に分流させて機
械式過給機１８をバイパスさせた後、インタークーラ１
９下流の各吸気通路１３に流して各燃焼室１０・・・に
供給するように構成している。

上記吸気バイパス通路３３の途中には、バイパス吸気制
御弁３４が介設されている。該制御弁３４は、吸気バイ
パス通路３３を開閉する弁体３４ａと、該弁体３４ａが
連結されたダイヤフラム３４ｂにより圧力室３４ｃと大
気室３４ｄとに区画され、圧力室３４ｃにはスプリング
３４ｅが縮装されていると共に負圧通路３５及び吸気バ
イパス通路３３の一部を介してインタークーラ１９下流
の吸気通路１３の圧力、つまり過給機１８により過給さ
れた吸気圧力が導入される。一方、大気室３４ｄには大
気圧通路３６を介してスロットル弁１６上流側の吸気通
路の圧力、つまり大気圧か導入される。そして、スロッ
トル弁１６の開度が大きくなるに従って吸気量が増大し
機械式過給機１８で過給される吸気の圧力が増大すると
、この過給圧力が圧力室３４ｃに作用し、弁体３４ａを
図中下方に移動させて、吸気バイパス通路３３を閉じ加
減にすることにより、吸気バイパス量を次第に減少させ
て、より多くの吸気を機械式過給機１８で過給するよう
に構成されている。

また、５０は一端が一方のバンクＩＬの排気通路４２に
開口するＥＧＲ通路であって、該ＥＧＲ３通路５０の他
端は、上記吸気通路１３の燃料噴射弁３１下流であって
機械式過給機１８の上流側に開口しており、排気通路４
２を流下する排気ガスの一部を上記エンジンの吸気通路
１３から機械式過給機１８を経て燃焼室１０に供給する
ように構成している。

上記ＥＧＲ通路５０の途中には、エンジンｌに還流する
排気ガス量を調整するＥＧＲバルブ５１が介設されてい
る。該ＥＧＲバルブ５１は、弁体５１ａが連結されたダ
イヤフラム５１ｂにより負圧室５１ｃが形成され、該負
圧室５１ｃには負圧通路５２が接続され、該負圧通路５
２には、該負圧通路５２の開口面積を調整するデユーテ
ィ電磁弁５３が配置されていて、該デユーティ電磁弁５
３の負圧通路５２の開口面積の調整により、ＥＧＲバル
ブ５１の負圧室５１ｃに導入する負圧値を制御して弁体
５１ａのリフト量を調整することにより、排気ガスの還
流量を調整するように構成している。

尚、第１図において、５５はインタクーラ１９をバイパ
スするインタクーラバイパス通路、該バイパス通路の途
中には該通路５５を開閉するバイパスバルブ５６が介設
され、該バルブ５６の開閉は負圧アクチュエータ５７に
より制御される。

次に、排気ガスの還流量の制御を第２図の制御フローに
基いて説明する。スタートして、ステップＳ１で燃料噴
射弁３１からの燃料噴射ｆｆ１Ｔｐと、エンジン回転数
Ｎｅを読込んだ後、ステップＳ２で燃料噴射量Ｔｐが第
３図に示すような設定値Ａ以上か否かを判別すると共に
、ステップＳ３でエンジン回転数ＮｅがＢ以上か否かを
判別し、Ｔｐ〉Ａ且つＮｅ＞Ｂの場合には、第３図に斜
線で示す排気ガスの還流領域にあると判断して、ステッ
プＳ、で燃料噴射ｆｆ１Ｔｐ及びエンジン回転数Ｎｅに
応じた排気ガス還流量を予め記憶したマツプから読み出
し、この排気ガス還流量になるようにデユーティ電磁弁
５３を制御して終了する。

一方、Ｔｐ≦Ａ又はＮｅ≦Ｂの排気ガスの還流領域にな
い場合には、ステップＳ６てＥＧＲバルブ５１を完全に
閉じるようにデユーティ電磁弁５３を制御して終了する
。

したがって、上記実施例においては、吸気通路１３を流
れる吸気は機械式過給機１８により過給され高圧となっ
て燃焼室１０内に供給されると共に、排気通路４２を流
れる排気ガスの一部かＥＧＲ通路５０を経て機械式過給
機１８の上流側に還流された後、吸気通路１３を経て上
記燃焼室１０内に供給される。このことにより、燃焼室
１０内では、燃料噴射弁３１から噴射された燃料と上記
の過給吸気とで形成する混合気に排気ガスの一部が混ざ
るので、その燃焼速度は遅くなる。その結果、過給空気
の圧力が高くても混合気の燃焼圧力は、燃焼室１０の壁
に亀裂等が生じる上限燃焼圧力値以下に制限されるので
、エンジン耐久性が良好に確保される。

しかも、排気ガスの還流によって混合気の燃焼速度が遅
くなる分、機械式過給機１８による吸気の過給圧力を高
めることができるので、その分、エンジンの出力は増大
し向上することになる。

さらに、機械式過給機１８の内壁には、その上流に還流
された排気ガス内に含む不純物が付着し易いが、機械式
過給機１８の上流側に噴射された燃料によってその付着
が有効に抑制される。・

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示し、第１図はエンジンの全体
構成図、第２図は排気ガスの還流量の制御を示すフロー
チャート図、第３図は排気ガスの還流領域を示す図であ
る。 １・・・エンジン、１３・・・吸気通路、１８・・・機
械式過給機、５０・・・ＥＧＲ通路、５１・・・ＥＧＲ
バルブ。 ほか１名 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）吸気を過給する過給機が吸気通路の途中に配置さ
   れたエンジンにおいて、排気ガスの一部を上記エンジン
   の吸気系に導くＥＧＲ通路が設けられ、該ＥＧＲ通路は
   上記吸気通路の過給機上流側に開口していることを特徴
   とするエンジンの排気ガス還流装置。
2. （２）吸気通路の過給機上流側には、燃料噴射弁が設け
   られていることを特徴とする請求項（１）に記載のエン
   ジンの排気ガス還流装置。