JPH05202808A - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス還流装置Info
- Publication number
- JPH05202808A JPH05202808A JP4012354A JP1235492A JPH05202808A JP H05202808 A JPH05202808 A JP H05202808A JP 4012354 A JP4012354 A JP 4012354A JP 1235492 A JP1235492 A JP 1235492A JP H05202808 A JPH05202808 A JP H05202808A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tank
- bgr
- gas
- actuator
- exhaust gas
- 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.)
- Withdrawn
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＥＧＲガスの高温化を図り、ＥＧＲガス導入
時の燃焼の安定化を図る。 【構成】燃焼室２と流路８を介して一体的に形成され、
膨張工程中に生ずる燃焼済ガス（ＢＧＲガス）を貯蔵す
るタンク９と、上記膨張工程時と吸気工程時に開閉する
ＢＧＲ弁１０と、上記タンク９内に配設されるピストン
１２を揺動させ上記タンク９の容量を可変するアクチュ
エータ１１と、上記アクチュエータ１１を制御するコン
トロールユニット１３とから排気ガス還流装置７を構成
した。
時の燃焼の安定化を図る。 【構成】燃焼室２と流路８を介して一体的に形成され、
膨張工程中に生ずる燃焼済ガス（ＢＧＲガス）を貯蔵す
るタンク９と、上記膨張工程時と吸気工程時に開閉する
ＢＧＲ弁１０と、上記タンク９内に配設されるピストン
１２を揺動させ上記タンク９の容量を可変するアクチュ
エータ１１と、上記アクチュエータ１１を制御するコン
トロールユニット１３とから排気ガス還流装置７を構成
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、排気ガス再循環装置
（ＥＧＲ）、詳しくは膨張工程時のシリンダ内の燃焼済
みガスを機関吸気工程時にシリンダに直接還流する燃焼
済ガス還流装置に関するものである。
（ＥＧＲ）、詳しくは膨張工程時のシリンダ内の燃焼済
みガスを機関吸気工程時にシリンダに直接還流する燃焼
済ガス還流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車等から排出される排気ガスに含ま
れるＮＯｘの低減対策として排ガス再循環装置（ＥＧ
Ｒ）が用いられていることは周知のとおりである。この
ＥＧＲは、シリンダから排出された排気ガスの一部をＥ
ＧＲガスとして排気マニホールドから流路を用いて吸気
マニホールドや吸気ポートなどに導いており、吸気工程
時に再びシリンダ内に戻すようになっている。
れるＮＯｘの低減対策として排ガス再循環装置（ＥＧ
Ｒ）が用いられていることは周知のとおりである。この
ＥＧＲは、シリンダから排出された排気ガスの一部をＥ
ＧＲガスとして排気マニホールドから流路を用いて吸気
マニホールドや吸気ポートなどに導いており、吸気工程
時に再びシリンダ内に戻すようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このよう方式
では、ＥＧＲガスが流路内通過時に放熱するので、ＥＧ
Ｒガスを高温に維持することが難しく、機関がリーンバ
ーン運転時、すなわち、希薄燃焼運転時にあるときに比
較的多いＥＧＲ率を使用すると燃焼が不安定化しやすい
という問題が発生する。すなわち、希薄燃焼時は理論空
燃比が高く空気過剰となっているので、三源触媒を用い
てもＮＯｘを除去することが難しい。そこで、ＥＧＲを
使用する必要が出てくるのであるが、元々混合気が薄く
着火性が良くない処にＥＧＲガスを流入するので、燃焼
の不安定化を発生させてしまう。
では、ＥＧＲガスが流路内通過時に放熱するので、ＥＧ
Ｒガスを高温に維持することが難しく、機関がリーンバ
ーン運転時、すなわち、希薄燃焼運転時にあるときに比
較的多いＥＧＲ率を使用すると燃焼が不安定化しやすい
という問題が発生する。すなわち、希薄燃焼時は理論空
燃比が高く空気過剰となっているので、三源触媒を用い
てもＮＯｘを除去することが難しい。そこで、ＥＧＲを
使用する必要が出てくるのであるが、元々混合気が薄く
着火性が良くない処にＥＧＲガスを流入するので、燃焼
の不安定化を発生させてしまう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、燃
焼室と流路を介して一体的に形成され、膨張工程中に生
ずる燃焼済ガスを貯蔵するタンクと、上記膨張工程時と
吸気工程時に開閉するＢＧＲ弁と、上記タンク内に配設
されるピストンを摺動させ上記タンクの容量を変化させ
るアクチュエータと、上記アクチュエータを制御するコ
ントロールユニットとからなる内燃機関の排気ガス還流
装置。
焼室と流路を介して一体的に形成され、膨張工程中に生
ずる燃焼済ガスを貯蔵するタンクと、上記膨張工程時と
吸気工程時に開閉するＢＧＲ弁と、上記タンク内に配設
されるピストンを摺動させ上記タンクの容量を変化させ
るアクチュエータと、上記アクチュエータを制御するコ
ントロールユニットとからなる内燃機関の排気ガス還流
装置。
【０００５】
【作用】膨張工程時の燃焼室内圧が高い時にＢＧＲ弁を
開くことで同工程時に発生する燃焼済ガスが流路を通っ
てタンク内に吸入され、吸気工程時の上記燃焼室内圧が
低いときに上記ＢＧＲ弁を開くことで、上記タンク内の
燃焼済ガスが上記燃焼室内に排出される。
開くことで同工程時に発生する燃焼済ガスが流路を通っ
てタンク内に吸入され、吸気工程時の上記燃焼室内圧が
低いときに上記ＢＧＲ弁を開くことで、上記タンク内の
燃焼済ガスが上記燃焼室内に排出される。
【０００６】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。符
号１はシリンダを示す。シリンダ１の上部に位置する燃
焼室２には、吸気、排気の各ポート３，４が接続してお
り、各ポート３，４には吸気工程時に開閉する吸気バル
ブ５と排気工程時に開閉する排気バルブ６がそれぞれ設
けられている。
号１はシリンダを示す。シリンダ１の上部に位置する燃
焼室２には、吸気、排気の各ポート３，４が接続してお
り、各ポート３，４には吸気工程時に開閉する吸気バル
ブ５と排気工程時に開閉する排気バルブ６がそれぞれ設
けられている。
【０００７】燃焼室２の一部には、排気ガス再循環装置
ＥＧＲの一種である内部ＥＧＲと称される燃焼済ガス還
流装置（以下、「ＢＧＲ」という」）７が配設されてい
る。このＢＧＲ７は流路８、タンク９、ＢＧＲ弁１０、
アクチュエータ１１、ピストン１２、コントロールユニ
ット１３から構成される。
ＥＧＲの一種である内部ＥＧＲと称される燃焼済ガス還
流装置（以下、「ＢＧＲ」という」）７が配設されてい
る。このＢＧＲ７は流路８、タンク９、ＢＧＲ弁１０、
アクチュエータ１１、ピストン１２、コントロールユニ
ット１３から構成される。
【０００８】タンク９は流路８を介して燃焼室２に一体
的に形成されており、流路８の燃焼室２側にはＢＧＲ弁
１０が配設されている。ＢＧＲ弁１０はポペット型の弁
であって図示しないカムで作動するように構成されてお
り、膨張工程と図３に示す吸入工程時に開かれるように
なっている。つまり、カムは１サイクルに２回ＢＧＲ弁
１０を開閉するもので、例えばクランク軸と連結され等
速回転するようにした場合、１８０°毎に弁１０を開
く。この時のＢＧＲ弁１０の開閉時期を図２に示す。こ
の図によると、ＢＧＲ弁１０は膨張工程の中盤のＡ点か
ら開き始めてＢ点で示す排気工程前後で一端閉じ、Ｃ点
で示す吸気工程後半から再び開いて圧縮工程初期Ｄ点で
閉じるようになっている。
的に形成されており、流路８の燃焼室２側にはＢＧＲ弁
１０が配設されている。ＢＧＲ弁１０はポペット型の弁
であって図示しないカムで作動するように構成されてお
り、膨張工程と図３に示す吸入工程時に開かれるように
なっている。つまり、カムは１サイクルに２回ＢＧＲ弁
１０を開閉するもので、例えばクランク軸と連結され等
速回転するようにした場合、１８０°毎に弁１０を開
く。この時のＢＧＲ弁１０の開閉時期を図２に示す。こ
の図によると、ＢＧＲ弁１０は膨張工程の中盤のＡ点か
ら開き始めてＢ点で示す排気工程前後で一端閉じ、Ｃ点
で示す吸気工程後半から再び開いて圧縮工程初期Ｄ点で
閉じるようになっている。
【０００９】タンク９は膨張工程中に発生する燃焼済ガ
ス（以下「ＢＧＲガス」という）を貯蔵するものであっ
て、タンク９内へのＢＧＲガスの吸入にはシリンダ１内
の圧力差が利用されている。すなわち、膨張工程時はシ
リンダ内圧は高くその時にＢＧＲ弁１０を開くことで高
圧のＢＧＲガスがタンク９内に吸入され、吸気工程時に
再度ＢＧＲ弁１０を開くことで、内圧の下がったシリン
ダ１内にタンク９内のＢＧＲガスが流れ込む。また、タ
ンク９の内部には、アクチュエータ１１によってタンク
内を上下動するピストン１２が配設されており、その容
量が可変可能となっている。
ス（以下「ＢＧＲガス」という）を貯蔵するものであっ
て、タンク９内へのＢＧＲガスの吸入にはシリンダ１内
の圧力差が利用されている。すなわち、膨張工程時はシ
リンダ内圧は高くその時にＢＧＲ弁１０を開くことで高
圧のＢＧＲガスがタンク９内に吸入され、吸気工程時に
再度ＢＧＲ弁１０を開くことで、内圧の下がったシリン
ダ１内にタンク９内のＢＧＲガスが流れ込む。また、タ
ンク９の内部には、アクチュエータ１１によってタンク
内を上下動するピストン１２が配設されており、その容
量が可変可能となっている。
【００１０】アクチュエータ１１はコントロールユニッ
ト１３と接続していて、同ユニット１３からの信号によ
りＢＧＲ７が必要な領域（低、中負荷時）においてタン
ク容量を大きくする向きに作動し、高負荷域ではそれと
反対に作動するようになっている。すなわち、低、中負
荷域ではピストン１２がタンク９の上部付近に位置する
ようにアクチュエータ１１が働きタンク容量が大きくＢ
ＧＲガスは多く吸入され、高負荷時においては、ピスト
ン１２がタンク９の下部まで下がりタンク容量が小さく
吸入されるＢＧＲガスの量が少なくなるようになってい
る。アクチュエータ１１のこの動作特性は、コントロー
ルユニット１３に内臓された図４に示すＢＧＲ量制御ル
ーチンによって制御される。
ト１３と接続していて、同ユニット１３からの信号によ
りＢＧＲ７が必要な領域（低、中負荷時）においてタン
ク容量を大きくする向きに作動し、高負荷域ではそれと
反対に作動するようになっている。すなわち、低、中負
荷域ではピストン１２がタンク９の上部付近に位置する
ようにアクチュエータ１１が働きタンク容量が大きくＢ
ＧＲガスは多く吸入され、高負荷時においては、ピスト
ン１２がタンク９の下部まで下がりタンク容量が小さく
吸入されるＢＧＲガスの量が少なくなるようになってい
る。アクチュエータ１１のこの動作特性は、コントロー
ルユニット１３に内臓された図４に示すＢＧＲ量制御ル
ーチンによって制御される。
【００１１】コントロールユニット１３にはＢＧＲ導入
開始温度Ｔｗｏ、回転数変動率限界値ΔＮｅｏ、ＢＧＲ
率算出マップ等が予め設定されているほか、ステップ１
でエンジン回転数Ｎｅ、吸気マニホールド側の差圧Ｐ
ｉ、冷却水温Ｔｗが入力されるようになっている。ＢＧ
Ｒ導入開始温度Ｔｗｏとしては暖気運転終了付近の水温
が設定されていて、ＢＧＲ率算出マップはエンジン回転
数Ｎｅと体積効率によりＢＧＲ率を求めており、体積効
率は吸気マニホールド内の差圧Ｐｉに置き換えられてい
る。回転数変動率限界値ΔＮｅｏは、燃焼が不安定化す
るサイクル変動率の限界値を、図示しないクランク軸の
単位時間当たりの回転数の変動率の限界値に置き換えた
ものである。
開始温度Ｔｗｏ、回転数変動率限界値ΔＮｅｏ、ＢＧＲ
率算出マップ等が予め設定されているほか、ステップ１
でエンジン回転数Ｎｅ、吸気マニホールド側の差圧Ｐ
ｉ、冷却水温Ｔｗが入力されるようになっている。ＢＧ
Ｒ導入開始温度Ｔｗｏとしては暖気運転終了付近の水温
が設定されていて、ＢＧＲ率算出マップはエンジン回転
数Ｎｅと体積効率によりＢＧＲ率を求めており、体積効
率は吸気マニホールド内の差圧Ｐｉに置き換えられてい
る。回転数変動率限界値ΔＮｅｏは、燃焼が不安定化す
るサイクル変動率の限界値を、図示しないクランク軸の
単位時間当たりの回転数の変動率の限界値に置き換えた
ものである。
【００１２】次いでステップ２において、冷却水温Ｔｗ
とＢＧＲ導入開始水温Ｔｗｏとが比較され、冷却温度Ｔ
ｗが低い場合、すなわち暖気運転中であるとステップ３
に移り、タンク容量は最小とされ、ＢＧＲ７はほとんど
掛けられない。逆に、冷却水温ＴｗがＢＧＲ導入開始水
温Ｔｗｏ以上であると、暖気終了と判断して、ステップ
４に進む。ステップ４ではステップ１で入力されたエン
ジン回転数Ｎｅと吸気マニホールド側の差圧Ｐｉをマッ
プに照らしてタンク９の基本容量、すなわちＢＧＲ率を
算出する。そして、ステップ６に進みクランク回転数変
動率ΔＮｅが限界値ΔＮｅｏ以上であると、燃焼変動
（燃焼不安定）と判断してアクチュエータ１１に作動信
号を送ってピストン１２を下方に移動し、タンク９の容
量を減少させＢＧＲ率を補正する。また、クランク回転
数変動率ΔＮｅが限界値ΔＮｅｏ以上でなければ、燃焼
安定と判断しＢＧＲ率を補正することなく実施する。
とＢＧＲ導入開始水温Ｔｗｏとが比較され、冷却温度Ｔ
ｗが低い場合、すなわち暖気運転中であるとステップ３
に移り、タンク容量は最小とされ、ＢＧＲ７はほとんど
掛けられない。逆に、冷却水温ＴｗがＢＧＲ導入開始水
温Ｔｗｏ以上であると、暖気終了と判断して、ステップ
４に進む。ステップ４ではステップ１で入力されたエン
ジン回転数Ｎｅと吸気マニホールド側の差圧Ｐｉをマッ
プに照らしてタンク９の基本容量、すなわちＢＧＲ率を
算出する。そして、ステップ６に進みクランク回転数変
動率ΔＮｅが限界値ΔＮｅｏ以上であると、燃焼変動
（燃焼不安定）と判断してアクチュエータ１１に作動信
号を送ってピストン１２を下方に移動し、タンク９の容
量を減少させＢＧＲ率を補正する。また、クランク回転
数変動率ΔＮｅが限界値ΔＮｅｏ以上でなければ、燃焼
安定と判断しＢＧＲ率を補正することなく実施する。
【００１３】このように、膨張工程時にＢＧＲ弁１０を
開閉することで、高温のＢＧＲガスがタンク９に吸入さ
れ、吸気工程時に再度ＢＧＲ弁１０を開閉することでタ
ンク９内の高圧で高温なＢＧＲガスが直接燃焼室２内に
送り込まれるので、ＢＧＲガスの温度低下を抑えること
ができ、希薄燃焼運転時に比較的高いＢＧＲ率を使用し
ても燃焼の安定化を図ることが出来る。また、従来のよ
うに流路８を外部配管とせずに燃焼室２と一体的に形成
したので、装置の構造を簡素化することができ、作業性
とスペース効率の向上が図れる。さらに、ＢＧＲガスの
タンク９の容量を運転状態に応じて可変可能としたの
で、より微細に燃焼状態のコントロールが可能となる。
開閉することで、高温のＢＧＲガスがタンク９に吸入さ
れ、吸気工程時に再度ＢＧＲ弁１０を開閉することでタ
ンク９内の高圧で高温なＢＧＲガスが直接燃焼室２内に
送り込まれるので、ＢＧＲガスの温度低下を抑えること
ができ、希薄燃焼運転時に比較的高いＢＧＲ率を使用し
ても燃焼の安定化を図ることが出来る。また、従来のよ
うに流路８を外部配管とせずに燃焼室２と一体的に形成
したので、装置の構造を簡素化することができ、作業性
とスペース効率の向上が図れる。さらに、ＢＧＲガスの
タンク９の容量を運転状態に応じて可変可能としたの
で、より微細に燃焼状態のコントロールが可能となる。
【００１４】また、本実施例ではＢＧＲ率をタンク９の
容量を変化させることで調整しているが、この他に、Ｂ
ＧＲ弁１０の開閉時間を可変可能としてタンク９内に吸
入されるＢＧＲガスの量を調整することでも、ＢＧＲ率
の調整に対応することができる。
容量を変化させることで調整しているが、この他に、Ｂ
ＧＲ弁１０の開閉時間を可変可能としてタンク９内に吸
入されるＢＧＲガスの量を調整することでも、ＢＧＲ率
の調整に対応することができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によりば、従来のＥＧＲガスにあ
たるＢＧＲガスの温度低下を簡単な構造で抑えられ、燃
焼の安定化を図ることが出来る。特に希薄燃焼時の燃焼
の安定化に有効である。
たるＢＧＲガスの温度低下を簡単な構造で抑えられ、燃
焼の安定化を図ることが出来る。特に希薄燃焼時の燃焼
の安定化に有効である。
【図１】ＢＧＲガスの吸入状態にある本発明の一実施例
を採用した機関の構成を示す概略側面図である。
を採用した機関の構成を示す概略側面図である。
【図２】ＢＧＲ弁の開閉タイミングと機関工程を示す図
である。
である。
【図３】ＢＧＲガスの排気状態にある機関の構成を示す
概略側面図である。
概略側面図である。
【図４】本発明のＢＧＲに用いられるＢＧＲ量制御ルー
チンのフローチャートである。
チンのフローチャートである。
２ 燃焼室 ７ 排気ガス還流装置（ＢＧＲ） ８ 流路 ９ タンク １０ ＢＧＲ弁 １１ アクチュエータ １２ ピストン １３ コントロールユニット
Claims (1)
- 【請求項１】燃焼室と流路を介して一体的に形成され、
膨張工程中に生ずる燃焼済ガスを貯蔵するタンクと、上
記膨張工程時と吸気工程時に開閉するＢＧＲ弁と、上記
タンク内に配設されるピストンを摺動させ上記タンクの
容量を変化させるアクチュエータと、上記アクチュエー
タを制御するコントロールユニットとからなる内燃機関
の排気ガス還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4012354A JPH05202808A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4012354A JPH05202808A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05202808A true JPH05202808A (ja) | 1993-08-10 |
Family
ID=11802949
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4012354A Withdrawn JPH05202808A (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 内燃機関の排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05202808A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001280172A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 着火用燃料噴射装置 |
| KR20020055738A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 이성욱 | 디젤 엔진용 이지알 시스템 |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP4012354A patent/JPH05202808A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001280172A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-10 | Tokyo Gas Co Ltd | 着火用燃料噴射装置 |
| KR20020055738A (ko) * | 2000-12-29 | 2002-07-10 | 이성욱 | 디젤 엔진용 이지알 시스템 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990408 |