JPH0586988A - エンジンの排気ガス還流装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス還流装置Info
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- JPH0586988A JPH0586988A JP3274596A JP27459691A JPH0586988A JP H0586988 A JPH0586988 A JP H0586988A JP 3274596 A JP3274596 A JP 3274596A JP 27459691 A JP27459691 A JP 27459691A JP H0586988 A JPH0586988 A JP H0586988A
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- engine
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 エンジンを高圧縮比化したとき及びまたは高
過給圧化したときに、エンジン内部温度あるいは排気ガ
ス温度の上昇を抑える。 【構成】 エンジン１はＥＧＲ装置３０を備え、このＥ
ＧＲ装置３０を構成するＥＧＲ導管３１は大径管とさ
れ、またこのＥＧＲ導管３１には水冷式のＥＧＲク−ラ
３４、ＥＧＲ制御バルブ３５が介装されている。ＥＧＲ
制御バルブ３５は、高負荷領域ＩＩＩで開かれ、その開
度は、負荷が大きくなる程、大きく開かれるようになっ
ている。すなわち、高負荷領域ＩＩＩにおけるＥＧＲ制
御は、エンジン負荷に対してＥＧＲ率を一定となるよう
にしてある。また全開負荷領域Ａではエンジン負荷が大
きくなるに従ってＥＧＲ率を増加するようにしてある。
過給圧化したときに、エンジン内部温度あるいは排気ガ
ス温度の上昇を抑える。 【構成】 エンジン１はＥＧＲ装置３０を備え、このＥ
ＧＲ装置３０を構成するＥＧＲ導管３１は大径管とさ
れ、またこのＥＧＲ導管３１には水冷式のＥＧＲク−ラ
３４、ＥＧＲ制御バルブ３５が介装されている。ＥＧＲ
制御バルブ３５は、高負荷領域ＩＩＩで開かれ、その開
度は、負荷が大きくなる程、大きく開かれるようになっ
ている。すなわち、高負荷領域ＩＩＩにおけるＥＧＲ制
御は、エンジン負荷に対してＥＧＲ率を一定となるよう
にしてある。また全開負荷領域Ａではエンジン負荷が大
きくなるに従ってＥＧＲ率を増加するようにしてある。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はエンジンの排気ガス還流
装置つまりＥＧＲ装置に関するものである。
装置つまりＥＧＲ装置に関するものである。
【０００２】
【従来技術】エンジンの排気ガスを吸気系に還流する、
いわゆるＥＧＲは、主に、軽負荷領域でのＮＯx 対策
（排気ガス中の有害成分であるＮＯx 低減策）として活
用されている（特開昭５９−１６００５２号公報）。
いわゆるＥＧＲは、主に、軽負荷領域でのＮＯx 対策
（排気ガス中の有害成分であるＮＯx 低減策）として活
用されている（特開昭５９−１６００５２号公報）。
【０００３】また、特開昭６０−２３７１５３号公報に
は、タ−ボ過給機を備えたエンジンにおいて、過給領域
でＥＧＲを行なって当該領域でのＮＯx を低減すること
が開示されている。
は、タ−ボ過給機を備えたエンジンにおいて、過給領域
でＥＧＲを行なって当該領域でのＮＯx を低減すること
が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開昭６０−２３７１５３号公報に開示のＥＧＲ装置で
は、過給領域の全域にわたってＥＧＲ制御バルブが全開
とされているため、負荷が大きくなるに従ってＥＧＲ率
が小さくなり、したがって負荷が大きくなるに従って排
気ガス中のＮＯX が増大してしまうという問題がある。
開昭６０−２３７１５３号公報に開示のＥＧＲ装置で
は、過給領域の全域にわたってＥＧＲ制御バルブが全開
とされているため、負荷が大きくなるに従ってＥＧＲ率
が小さくなり、したがって負荷が大きくなるに従って排
気ガス中のＮＯX が増大してしまうという問題がある。
【０００５】ところで、エンジンの熱効率を向上させる
ために高圧縮比化した場合あるいはエンジン出力を向上
させるために高過給圧化した場合に、エンジン内部温度
が上昇し、あるいは排気ガス温度が上昇してエンジン
（排気系を含む）の信頼性を損なうという問題が発生す
る。
ために高圧縮比化した場合あるいはエンジン出力を向上
させるために高過給圧化した場合に、エンジン内部温度
が上昇し、あるいは排気ガス温度が上昇してエンジン
（排気系を含む）の信頼性を損なうという問題が発生す
る。
【０００６】そこで、本発明の目的は、エンジンを高圧
縮比化したとき及び又は高過給圧化したときに、エンジ
ン内部温度あるいは排気ガス温度の上昇を抑えるように
したエンジンの排気ガス還流装置を提供することにあ
る。
縮比化したとき及び又は高過給圧化したときに、エンジ
ン内部温度あるいは排気ガス温度の上昇を抑えるように
したエンジンの排気ガス還流装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる技術的課題を達成
すべく、本発明にあっては、以下の構成としてある。す
なわち、エンジンの排気系と吸気系とに接続されて、排
気ガスを吸気系に還流する外部ＥＧＲ導管と、該外部Ｅ
ＧＲ導管に介装されたＥＧＲ制御バルブと、エンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検
出手段からの信号を受け、エンジンが高負荷運転状態に
あるときに、エンジン負荷に対してＥＧＲ率が一定ある
いは負荷が大きくなるに従ってＥＧＲ率が増大するよう
に、前記ＥＧＲ制御バルブの開度を制御する高負荷ＥＧ
Ｒ制御手段と、を備えた構成としてある。
すべく、本発明にあっては、以下の構成としてある。す
なわち、エンジンの排気系と吸気系とに接続されて、排
気ガスを吸気系に還流する外部ＥＧＲ導管と、該外部Ｅ
ＧＲ導管に介装されたＥＧＲ制御バルブと、エンジンの
運転状態を検出する運転状態検出手段と、該運転状態検
出手段からの信号を受け、エンジンが高負荷運転状態に
あるときに、エンジン負荷に対してＥＧＲ率が一定ある
いは負荷が大きくなるに従ってＥＧＲ率が増大するよう
に、前記ＥＧＲ制御バルブの開度を制御する高負荷ＥＧ
Ｒ制御手段と、を備えた構成としてある。
【０００８】
【作用】上記の構成によれば、外部ＥＧＲ導管を通過し
ながら冷やされたＥＧＲガスによって、高負荷運転時の
エンジン内部温度が低下し、あるいは排気ガス温度が低
下することになる。したがって、エンジンを高圧縮比化
した場合及び又は高過給圧化した場合のエンジン内部温
度の上昇を抑え、あるいは排気ガス温度の上昇を抑える
ことが可能となる。そして、この高負荷運転状態でのＥ
ＧＲ率を負荷に対して一定あるいは負荷が大きくなるに
従って増大させるようにしてあるため、負荷が大きくな
っても排気ガス中のＮＯX の増大を抑えることが可能と
なる。
ながら冷やされたＥＧＲガスによって、高負荷運転時の
エンジン内部温度が低下し、あるいは排気ガス温度が低
下することになる。したがって、エンジンを高圧縮比化
した場合及び又は高過給圧化した場合のエンジン内部温
度の上昇を抑え、あるいは排気ガス温度の上昇を抑える
ことが可能となる。そして、この高負荷運転状態でのＥ
ＧＲ率を負荷に対して一定あるいは負荷が大きくなるに
従って増大させるようにしてあるため、負荷が大きくな
っても排気ガス中のＮＯX の増大を抑えることが可能と
なる。
【０００９】
【実施例】以下に、本発明の実施例を添付した図面に基
いて説明する。図１において、符号１はエンジンで、こ
のエンジン１は４つの気筒２を直列に配したいわゆる直
列４気筒エンジンとされ、各気筒２には、第１、第２吸
気ポ−ト３、４と、第１、第２排気ポ−ト５、６とが設
けられ、上記第１吸気ポ−ト３はスワ−ルポ−トとされ
て、これら各ポ−ト３〜６には、図外の吸気弁あるいは
排気弁によって開閉される。
いて説明する。図１において、符号１はエンジンで、こ
のエンジン１は４つの気筒２を直列に配したいわゆる直
列４気筒エンジンとされ、各気筒２には、第１、第２吸
気ポ−ト３、４と、第１、第２排気ポ−ト５、６とが設
けられ、上記第１吸気ポ−ト３はスワ−ルポ−トとされ
て、これら各ポ−ト３〜６には、図外の吸気弁あるいは
排気弁によって開閉される。
【００１０】すなわち、エンジン１は、２つの吸気弁と
２つの排気弁とを具備する４バルブ式のエンジンとされ
て、これら吸気弁及び排気弁を駆動する動弁系は、２つ
のカムシャフト７、８をシリンダヘッド（図示せず）に
収容した、いわゆるダブルオ−バヘッドカム（ＤＯＨ
Ｃ）式とされている。
２つの排気弁とを具備する４バルブ式のエンジンとされ
て、これら吸気弁及び排気弁を駆動する動弁系は、２つ
のカムシャフト７、８をシリンダヘッド（図示せず）に
収容した、いわゆるダブルオ−バヘッドカム（ＤＯＨ
Ｃ）式とされている。
【００１１】勿論、上記２つのカムシャフト７、８のう
ち、第１カムシャフト７は吸気弁用とされ、第２カムシ
ャフト８は排気弁用とされて、これら第１、第２のカム
シャフト７、８には、夫々、その軸端に吸気弁用カムプ
−リあるいは排気弁用カムプ−リ（共に図示せず）が取
付けられ、これら吸気弁用カムプ−リ及び排気弁用カム
プ−リにはタイミングベルトが巻掛されて、このタイミ
ングベルトを介して上記第１、第２のカムシャフト７、
８はエンジン出力軸に連係され、吸気弁および排気弁は
エンジン出力軸の回転に同期して所定のタイミングで開
閉されるようになっている。
ち、第１カムシャフト７は吸気弁用とされ、第２カムシ
ャフト８は排気弁用とされて、これら第１、第２のカム
シャフト７、８には、夫々、その軸端に吸気弁用カムプ
−リあるいは排気弁用カムプ−リ（共に図示せず）が取
付けられ、これら吸気弁用カムプ−リ及び排気弁用カム
プ−リにはタイミングベルトが巻掛されて、このタイミ
ングベルトを介して上記第１、第２のカムシャフト７、
８はエンジン出力軸に連係され、吸気弁および排気弁は
エンジン出力軸の回転に同期して所定のタイミングで開
閉されるようになっている。
【００１２】そして、第１カムシャフト（吸気弁用カム
シャフト）７には、上記吸気弁用カムプ−リに対する吸
気弁用カムシャフト７の位相を変更させる吸気弁用バル
ブタイミング可変機構９が取付けられ、第２カムシャフ
ト（排気弁用カムシャフト）８には、上記排気弁用カム
プ−リに対する排気弁用カムシャフト８の位相を変更さ
せる吸気弁用バルブタイミング可変機構１０が取付けら
れている。このようなバルブタイミング可変機構９、１
０は従来から既知であるのでその詳細な説明は省略す
る。尚、図１に示す符号１１は点火プラグである。
シャフト）７には、上記吸気弁用カムプ−リに対する吸
気弁用カムシャフト７の位相を変更させる吸気弁用バル
ブタイミング可変機構９が取付けられ、第２カムシャフ
ト（排気弁用カムシャフト）８には、上記排気弁用カム
プ−リに対する排気弁用カムシャフト８の位相を変更さ
せる吸気弁用バルブタイミング可変機構１０が取付けら
れている。このようなバルブタイミング可変機構９、１
０は従来から既知であるのでその詳細な説明は省略す
る。尚、図１に示す符号１１は点火プラグである。
【００１３】上記エンジン１の吸気系１３について説明
すると、吸気系１３は、上流側から下流側に向けて、順
に、共通吸気通路１４と、各気筒２に連なる独立吸気通
路１５とで構成され、各独立吸気通路１５は、第１、第
２の２つの通路１６、１７に仕切られて、第１独立吸気
通路１６が上記スワ−ルポ−ト３に連通され、第２独立
吸気通路１７が第２吸気ポ−ト４に連通されている。
すると、吸気系１３は、上流側から下流側に向けて、順
に、共通吸気通路１４と、各気筒２に連なる独立吸気通
路１５とで構成され、各独立吸気通路１５は、第１、第
２の２つの通路１６、１７に仕切られて、第１独立吸気
通路１６が上記スワ−ルポ−ト３に連通され、第２独立
吸気通路１７が第２吸気ポ−ト４に連通されている。
【００１４】上記共通吸気通路１４には、上流側から下
流側に向けて、順に、エアクリ−ナ１８、エアフロ−メ
−タ１９、スロットル弁２０が配設されている。上記第
２の独立吸気通路１７には、夫々、シャッタ弁２１が配
設され、これらシャッタ弁２１は、共通軸２２に取りつ
けられて、この共通軸２２の軸端に取付けられたアクチ
ュエ−タ２３によって開閉されるようになっている。
流側に向けて、順に、エアクリ−ナ１８、エアフロ−メ
−タ１９、スロットル弁２０が配設されている。上記第
２の独立吸気通路１７には、夫々、シャッタ弁２１が配
設され、これらシャッタ弁２１は、共通軸２２に取りつ
けられて、この共通軸２２の軸端に取付けられたアクチ
ュエ−タ２３によって開閉されるようになっている。
【００１５】上記エンジン１の排気系２５について説明
すると、排気系２５は、各気筒２に連なる排気マニホル
ド２６と、この排気マニホルド２６に接続された共通排
気管２７とで構成されて、共通排気管２７には、排気ガ
スを浄化する触媒コンバ−タ２８が介装されている。
すると、排気系２５は、各気筒２に連なる排気マニホル
ド２６と、この排気マニホルド２６に接続された共通排
気管２７とで構成されて、共通排気管２７には、排気ガ
スを浄化する触媒コンバ−タ２８が介装されている。
【００１６】上記エンジン１は、上記吸気系１３と排気
系２５とがＥＧＲ装置３０を介して連通され、このＥＧ
Ｒ装置３０を利用して排気ガスの一部が吸気系１３に還
流されるようになっている。すなわち、ＥＧＲ装置３０
は、排気系２５側から吸気系１３側に向けて順に接続さ
れたＥＧＲ導管３１、集合チャンバ３２、ＥＧＲ分配管
３３を備えて、ＥＧＲ導管３１の上流端が共通排気管２
７の上流部に接続され、ＥＧＲ分配管３３の下流端が独
立吸気通路１５に接続されている。上記ＥＧＲ導管３１
は、例えば直径５mmの大径管で構成され、このＥＧＲ導
管３１には、エンジン冷却水を利用したＥＧＲク−ラ３
４と、ＥＧＲ制御バルブ３５とが介設されている。
系２５とがＥＧＲ装置３０を介して連通され、このＥＧ
Ｒ装置３０を利用して排気ガスの一部が吸気系１３に還
流されるようになっている。すなわち、ＥＧＲ装置３０
は、排気系２５側から吸気系１３側に向けて順に接続さ
れたＥＧＲ導管３１、集合チャンバ３２、ＥＧＲ分配管
３３を備えて、ＥＧＲ導管３１の上流端が共通排気管２
７の上流部に接続され、ＥＧＲ分配管３３の下流端が独
立吸気通路１５に接続されている。上記ＥＧＲ導管３１
は、例えば直径５mmの大径管で構成され、このＥＧＲ導
管３１には、エンジン冷却水を利用したＥＧＲク−ラ３
４と、ＥＧＲ制御バルブ３５とが介設されている。
【００１７】図１に示す符号４０は、例えばマイクロコ
ピュ−タで構成されたコントロ−ルユニットで、このコ
ントロ−ルユニット４０には、センサ１９、４１、４２
からの信号が入力される。センサ（エアフロ−メ−タ）
１９は吸入空気量を検出するものである。センサ４１は
吸気負圧からエンジン負荷を検出するものである。セン
サ４２はエンジン回転数を検出するものである。コント
ロ−ルユニット４０からは、バルブタイミング可変機構
９、１０、アクチュエ−タ２３（シャッタ弁２１）、Ｅ
ＧＲ制御バルブ３５に対して制御信号が出力される。以
下に、コントロ−ルユニット４０で行われる制御の内容
を説明する。
ピュ−タで構成されたコントロ−ルユニットで、このコ
ントロ−ルユニット４０には、センサ１９、４１、４２
からの信号が入力される。センサ（エアフロ−メ−タ）
１９は吸入空気量を検出するものである。センサ４１は
吸気負圧からエンジン負荷を検出するものである。セン
サ４２はエンジン回転数を検出するものである。コント
ロ−ルユニット４０からは、バルブタイミング可変機構
９、１０、アクチュエ−タ２３（シャッタ弁２１）、Ｅ
ＧＲ制御バルブ３５に対して制御信号が出力される。以
下に、コントロ−ルユニット４０で行われる制御の内容
を説明する。
【００１８】シャッタ弁２１の制御（アクチュエ−タ２
３） シャッタ弁２１は、例えばエンジン回転数３，０００rp
m を挟んで、低回転領域では閉じられ、高回転領域では
開かれるようになっている。すなわち、低回転領域で
は、第２独立吸気通路１７が遮断され、第１独立吸気通
路１６を通ってスワ−ルポ−ト３から吸気が行われ、こ
のスワ−ルポ−ト３によって燃焼室内にスワ−ルが生成
される。他方、高回転領域では、第２独立吸気通路１７
が開かれ、第１、第２独立吸気通路１６、１７を共に使
って吸気が行われる。つまり、高回転領域では、第１吸
気ポ−ト（スワ−ルポ−ト）３、第２吸気ポ−ト４の双
方を使って吸気が行われる。このような制御は従来から
既知であるのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
３） シャッタ弁２１は、例えばエンジン回転数３，０００rp
m を挟んで、低回転領域では閉じられ、高回転領域では
開かれるようになっている。すなわち、低回転領域で
は、第２独立吸気通路１７が遮断され、第１独立吸気通
路１６を通ってスワ−ルポ−ト３から吸気が行われ、こ
のスワ−ルポ−ト３によって燃焼室内にスワ−ルが生成
される。他方、高回転領域では、第２独立吸気通路１７
が開かれ、第１、第２独立吸気通路１６、１７を共に使
って吸気が行われる。つまり、高回転領域では、第１吸
気ポ−ト（スワ−ルポ−ト）３、第２吸気ポ−ト４の双
方を使って吸気が行われる。このような制御は従来から
既知であるのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
【００１９】バルブタイミングの制御（バルブタイミン
グ可変機構９、１０） 図２に示す制御マップに基づいて、オ−バラップ期間
（吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間とが重複する期
間）の制御が行われる。
グ可変機構９、１０） 図２に示す制御マップに基づいて、オ−バラップ期間
（吸気弁の開弁期間と排気弁の開弁期間とが重複する期
間）の制御が行われる。
【００２０】領域Ｉ（アイドル領域） この領域Ｉではオ−バラップ期間を小さくさせて、残留
ガスを減少させ、この残留ガスの存在による燃焼の不安
定化を回避するようにしてある。
ガスを減少させ、この残留ガスの存在による燃焼の不安
定化を回避するようにしてある。
【００２１】領域ＩＩ（中負荷領域） この領域ＩＩではオ−バラップ期間を大きくさせて、積
極的に内部ＥＧＲ（残留ガス）を増大させ、この内部Ｅ
ＧＲによって、いわゆるポンピングロスを低減するよう
にしてある。
極的に内部ＥＧＲ（残留ガス）を増大させ、この内部Ｅ
ＧＲによって、いわゆるポンピングロスを低減するよう
にしてある。
【００２２】領域ＩＩＩ（高負荷領域） この領域ＩＩＩではオ−バラップ期間を小さくさせて、
残留ガスを減少させ、この残留ガスの存在による筒内温
度の上昇を回避するようにしてある。
残留ガスを減少させ、この残留ガスの存在による筒内温
度の上昇を回避するようにしてある。
【００２３】ＥＧＲ制御（ＥＧＲ制御バルブ３５） 上記図２に示す制御マップに基づいてＥＧＲの制御が行
なわれる。 領域Ｉ（アイドル領域） ＥＧＲ制御バルブ３５は全閉状態とされる。また、前述
したようにこの領域Ｉではバルブオ−バラップ期間が小
さくされる。したがって、内部ＥＧＲ及びＥＧＲ装置３
０を利用した外部ＥＧＲは共に禁止されて、ＥＧＲガス
の存在による燃焼の不安定化が回避されることになる。
なわれる。 領域Ｉ（アイドル領域） ＥＧＲ制御バルブ３５は全閉状態とされる。また、前述
したようにこの領域Ｉではバルブオ−バラップ期間が小
さくされる。したがって、内部ＥＧＲ及びＥＧＲ装置３
０を利用した外部ＥＧＲは共に禁止されて、ＥＧＲガス
の存在による燃焼の不安定化が回避されることになる。
【００２４】領域ＩＩ（中負荷領域） ＥＧＲ制御バルブ３５は全閉状態とされる。この領域Ｉ
Ｉでは、前述したように、バルブオ−バラップ期間が拡
大されて内部ＥＧＲによるポンピングロスの低減及び排
気ガス中のＮＯX 低減が行われることになる。
Ｉでは、前述したように、バルブオ−バラップ期間が拡
大されて内部ＥＧＲによるポンピングロスの低減及び排
気ガス中のＮＯX 低減が行われることになる。
【００２５】領域ＩＩＩ（高負荷領域） ＥＧＲ制御バルブ３５が負荷の増大に応じてその開度が
大きくされる。より具体的には、図３に定性的に示すよ
うに、負荷が大きくなるに従って外部ＥＧＲガス（外部
ＥＧＲによるＥＧＲ率）が増大するようにしてある。そ
して、この外部ＥＧＲ（ＥＧＲ制御バルブ３５の開度）
は内部ＥＧＲを考慮したものとなっている。
大きくされる。より具体的には、図３に定性的に示すよ
うに、負荷が大きくなるに従って外部ＥＧＲガス（外部
ＥＧＲによるＥＧＲ率）が増大するようにしてある。そ
して、この外部ＥＧＲ（ＥＧＲ制御バルブ３５の開度）
は内部ＥＧＲを考慮したものとなっている。
【００２６】すなわち、上記図３に示すように、エンジ
ン負荷が大きくなる程、つまり新気の充填量が大きくな
る程、内部ＥＧＲは減少する傾向になる。これに対して
領域ＩＩＩでは、前述したようにＥＧＲ制御バルブ３５
は負荷の増大に応じてその開度が大きくなるように制御
されるが、これによる外部ＥＧＲは、上記内部ＥＧＲが
減少する領域ではこの内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとを合計
したときに、ＥＧＲ率が負荷に対して一定となるように
してある（図３参照）。また、内部ＥＧＲが最小となっ
た後（全開負荷域Ａ）は、外部ＥＧＲによってＥＧＲ率
が負荷の増大に応じて大きくなることになる。
ン負荷が大きくなる程、つまり新気の充填量が大きくな
る程、内部ＥＧＲは減少する傾向になる。これに対して
領域ＩＩＩでは、前述したようにＥＧＲ制御バルブ３５
は負荷の増大に応じてその開度が大きくなるように制御
されるが、これによる外部ＥＧＲは、上記内部ＥＧＲが
減少する領域ではこの内部ＥＧＲと外部ＥＧＲとを合計
したときに、ＥＧＲ率が負荷に対して一定となるように
してある（図３参照）。また、内部ＥＧＲが最小となっ
た後（全開負荷域Ａ）は、外部ＥＧＲによってＥＧＲ率
が負荷の増大に応じて大きくなることになる。
【００２７】以上の制御により、領域ＩＩＩでは、負荷
に対してＥＧＲ率が一定とされるため、負荷が大きくな
ったとしてもＮＯX の増大を回避することができる。ま
たこの領域ＩＩＩでのＥＧＲによって排気ガス温度が低
下されることになる。更に、全開負荷域Ａではエンジン
負荷の増大に応じてＥＧＲ率が増大するため、排気ガス
温度が一層低下することになる。したがって、この領域
ＩＩＩのＥＧＲ制御を加えることで、エンジン１の圧縮
比を高めたとしても、エンジンの信頼性を確保すること
ができる。
に対してＥＧＲ率が一定とされるため、負荷が大きくな
ったとしてもＮＯX の増大を回避することができる。ま
たこの領域ＩＩＩでのＥＧＲによって排気ガス温度が低
下されることになる。更に、全開負荷域Ａではエンジン
負荷の増大に応じてＥＧＲ率が増大するため、排気ガス
温度が一層低下することになる。したがって、この領域
ＩＩＩのＥＧＲ制御を加えることで、エンジン１の圧縮
比を高めたとしても、エンジンの信頼性を確保すること
ができる。
【００２８】図４は上記ＥＧＲ制御の変形例を示すもの
である。すなわち、全開負荷域Ａでは、外部ＥＧＲの増
加率を大きくさせて、排気ガス温度をより積極的に低下
させるようにしてある。この変形例によれば、エンジン
１の圧縮比を極めて高い圧縮比としたときに問題とな
る、全開負荷域Ａでのエンジン内部温度の上昇を抑える
ことができる。
である。すなわち、全開負荷域Ａでは、外部ＥＧＲの増
加率を大きくさせて、排気ガス温度をより積極的に低下
させるようにしてある。この変形例によれば、エンジン
１の圧縮比を極めて高い圧縮比としたときに問題とな
る、全開負荷域Ａでのエンジン内部温度の上昇を抑える
ことができる。
【００２９】ここで、圧縮比を『１』高めた場合に、全
開負荷域Ａにおけるエンジン内部温度（バルブブリッジ
部、ピストン等）を一定温度に保持するのに必要とされ
る要求ＥＧＲ率は、図５に示すように、７％〜１５％で
ある。
開負荷域Ａにおけるエンジン内部温度（バルブブリッジ
部、ピストン等）を一定温度に保持するのに必要とされ
る要求ＥＧＲ率は、図５に示すように、７％〜１５％で
ある。
【００３０】第２実施例（図６、図７） 図６、図７は、エンジン１が過給機付きエンジンとされ
た場合のＥＧＲ制御の内容を示すものである。尚、エン
ジン１に付設される過給機としては、エンジン出力軸で
過給機を機械的に駆動する機械式過給機であってもよ
く、あるいは排気ガスで過給機を駆動するタ−ボ過給機
であってもよい。また、このような過給機を備えたエン
ジンの具体的構成は、従来と同様であるので、その説明
は省略する。
た場合のＥＧＲ制御の内容を示すものである。尚、エン
ジン１に付設される過給機としては、エンジン出力軸で
過給機を機械的に駆動する機械式過給機であってもよ
く、あるいは排気ガスで過給機を駆動するタ−ボ過給機
であってもよい。また、このような過給機を備えたエン
ジンの具体的構成は、従来と同様であるので、その説明
は省略する。
【００３１】図６に示す領域Ｉ、ＩＩは、前記図２の場
合と同様であるので、これら領域Ｉ、ＩＩで行われる制
御の説明は省略する。図６に示す領域ＩＩＩ（高負荷領
域）では、以下の制御が行われる。領域ＩＩＩ（図６） この領域ＩＩＩでは、バルブオ−バラップ期間が大きく
されて、掃気を促進するようにしてある。他方、ＥＧＲ
制御バルブ３５は負荷の増大に応じてその開度が大きく
される。より具体的には、図７に定性的に示すように、
上記図３（第１実施例）と同様に、負荷が大きくなるに
従って外部ＥＧＲガス（外部ＥＧＲによるＥＧＲ率）が
増大するようにしてある。
合と同様であるので、これら領域Ｉ、ＩＩで行われる制
御の説明は省略する。図６に示す領域ＩＩＩ（高負荷領
域）では、以下の制御が行われる。領域ＩＩＩ（図６） この領域ＩＩＩでは、バルブオ−バラップ期間が大きく
されて、掃気を促進するようにしてある。他方、ＥＧＲ
制御バルブ３５は負荷の増大に応じてその開度が大きく
される。より具体的には、図７に定性的に示すように、
上記図３（第１実施例）と同様に、負荷が大きくなるに
従って外部ＥＧＲガス（外部ＥＧＲによるＥＧＲ率）が
増大するようにしてある。
【００３２】以上の制御により、領域ＩＩＩでは、負荷
に対してＥＧＲ率が一定とされるため、負荷が大きくな
ったとしてもＮＯX の増大を回避することができる。ま
たこの領域ＩＩＩでのＥＧＲによって、エンジン内部温
度及び排気ガス温度が低下されることになる。更に、全
開負荷域Ａではエンジン負荷の増大に応じてＥＧＲ率が
増加するため、エンジン内部及び排気ガス温度が一層低
下することになる。したがって、この領域ＩＩＩのＥＧ
Ｒ制御を加えることで、過給圧を高めたとしても、エン
ジンの信頼性を確保することができる。特に全開負荷域
Ａでのエンジン内部温度の上昇を抑えることが可能とな
る。
に対してＥＧＲ率が一定とされるため、負荷が大きくな
ったとしてもＮＯX の増大を回避することができる。ま
たこの領域ＩＩＩでのＥＧＲによって、エンジン内部温
度及び排気ガス温度が低下されることになる。更に、全
開負荷域Ａではエンジン負荷の増大に応じてＥＧＲ率が
増加するため、エンジン内部及び排気ガス温度が一層低
下することになる。したがって、この領域ＩＩＩのＥＧ
Ｒ制御を加えることで、過給圧を高めたとしても、エン
ジンの信頼性を確保することができる。特に全開負荷域
Ａでのエンジン内部温度の上昇を抑えることが可能とな
る。
【００３３】尚、この第２実施例において、領域ＩＩＩ
でのバルブオ−バラップ期間を大きくするようにした
が、当該領域ＩＩＩでのバルブオ−バラップ期間を小さ
くしてもよい。
でのバルブオ−バラップ期間を大きくするようにした
が、当該領域ＩＩＩでのバルブオ−バラップ期間を小さ
くしてもよい。
【００３４】ここで、過給圧を高めて充填量を『１％』
高めた場合に、全開負荷域Ａにおけるエンジン内部温度
（バルブブリッジ部、ピストン等）あるいは排気ガス温
度を一定温度に保持するのに必要とされる要求ＥＧＲ率
は、図８に示すように、０．２％〜０．８％である。
尚、『０．２％』は排気ガス温度を一定に保持するのに
必要とされるＥＧＲ率であり、『０．８％』はエンジン
内部温度を一定に保持するのに必要とされるＥＧＲ率で
ある。
高めた場合に、全開負荷域Ａにおけるエンジン内部温度
（バルブブリッジ部、ピストン等）あるいは排気ガス温
度を一定温度に保持するのに必要とされる要求ＥＧＲ率
は、図８に示すように、０．２％〜０．８％である。
尚、『０．２％』は排気ガス温度を一定に保持するのに
必要とされるＥＧＲ率であり、『０．８％』はエンジン
内部温度を一定に保持するのに必要とされるＥＧＲ率で
ある。
【００３５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記の実施例に限定されることなく以下の変形例を
包含するものである。 （１）各気筒２に対して点火プラグ１１を複数配置し、
高負荷領域ＩＩＩにおいて、これら複数の点火プラグ１
１を点火するものであってもよい。 （２）エンジン１の構造として、燃焼室内にタンブル流
が発生するようにして、ＥＧＲ投入に伴う燃焼性悪化あ
るいは燃焼速度の低下を改善するようにしてもよい。
明は上記の実施例に限定されることなく以下の変形例を
包含するものである。 （１）各気筒２に対して点火プラグ１１を複数配置し、
高負荷領域ＩＩＩにおいて、これら複数の点火プラグ１
１を点火するものであってもよい。 （２）エンジン１の構造として、燃焼室内にタンブル流
が発生するようにして、ＥＧＲ投入に伴う燃焼性悪化あ
るいは燃焼速度の低下を改善するようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、エンジンを高圧縮比化した場合及びまたは高
い過給圧を設定したとしても、排気ガス中のＮＯX 増大
を抑え、且つエンジン内部温度の上昇を抑え及びまたは
排気ガス温度の上昇を抑えることができる。
によれば、エンジンを高圧縮比化した場合及びまたは高
い過給圧を設定したとしても、排気ガス中のＮＯX 増大
を抑え、且つエンジン内部温度の上昇を抑え及びまたは
排気ガス温度の上昇を抑えることができる。
【図１】自然吸気式エンジンの全体構成図。
【図２】第１実施例（自然吸気式エンジン）のＥＧＲ制
御に用いられる制御マップ。
御に用いられる制御マップ。
【図３】自然吸気式エンジンのＥＧＲ制御の内容を定性
的に示すグラフ。
的に示すグラフ。
【図４】第１実施例に対する変形例としてのＥＧＲ制御
の内容を定性的に示すグラフ。
の内容を定性的に示すグラフ。
【図５】圧縮比を高めたときにエンジン内部温度を一定
に保持する場合、圧縮比と要求ＥＧＲ率との関係を示す
グラフ。
に保持する場合、圧縮比と要求ＥＧＲ率との関係を示す
グラフ。
【図６】第２実施例（過給エンジン）のＥＧＲ制御に用
いられる制御マップ。
いられる制御マップ。
【図７】過給エンジンのＥＧＲ制御の内容を定性的に示
すグラフ。
すグラフ。
【図８】過給圧を高めて充填量を高めたときにエンジン
内部温度あるいは排気ガス温度を一定に保持する場合、
充填量と要求ＥＧＲ率との関係を示すグラフ。
内部温度あるいは排気ガス温度を一定に保持する場合、
充填量と要求ＥＧＲ率との関係を示すグラフ。
【符号の説明】 １ エンジン １３ 吸気系 ２５ 排気系 ３０ ＥＧＲ装置 ３１ ＥＧＲ導管 ３３ ＥＧＲ分配管 ３４ 水冷式ＥＧＲク−ラ ３５ ＥＧＲ制御バルブ ４０ コントロ−ルユニット ４１ エンジン負荷センサ ４２ エンジン回転数センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樫山 謙二 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 佐々木 潤三 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 エンジンの排気系と吸気系とに接続され
て、排気ガスを吸気系に還流する外部ＥＧＲ導管と、 該外部ＥＧＲ導管に介装されたＥＧＲ制御バルブと、 エンジンの運転状態を検出する運転状態検出手段と、 該運転状態検出手段からの信号を受け、エンジンが高負
荷運転状態にあるときに、エンジン負荷に対してＥＧＲ
率が一定あるいは負荷が大きくなるに従ってＥＧＲ率が
増大するように、前記ＥＧＲ制御バルブの開度を制御す
る高負荷ＥＧＲ制御手段と、を備えていることを特徴と
するエンジンの排気ガス還流装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274596A JPH0586988A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エンジンの排気ガス還流装置 |
| DE4244774A DE4244774C2 (de) | 1991-09-26 | 1992-09-24 | Brennkraftmaschine mit Abgasrückführung |
| DE4232044A DE4232044C2 (de) | 1991-09-26 | 1992-09-24 | Brennkraftmaschine mit Funkenzündung |
| KR1019920017625A KR960002790B1 (ko) | 1991-09-26 | 1992-09-26 | 스파크점화식 엔진 |
| US08/169,550 US5357936A (en) | 1991-09-26 | 1993-12-20 | Engine of a spark ignition type |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3274596A JPH0586988A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エンジンの排気ガス還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586988A true JPH0586988A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17543946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3274596A Pending JPH0586988A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | エンジンの排気ガス還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0586988A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980030188A (ko) * | 1996-10-29 | 1998-07-25 | 김영귀 | 차량용 배기가스 재순환장치의 냉각장치 |
| CN103375308A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 曼柴油机和涡轮公司,德国曼柴油机和涡轮欧洲股份公司的联营公司 | 具有十字头及废气或燃烧气体再循环的大型低运行涡轮增压双冲程内燃发动机 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3274596A patent/JPH0586988A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19980030188A (ko) * | 1996-10-29 | 1998-07-25 | 김영귀 | 차량용 배기가스 재순환장치의 냉각장치 |
| CN103375308A (zh) * | 2012-04-19 | 2013-10-30 | 曼柴油机和涡轮公司,德国曼柴油机和涡轮欧洲股份公司的联营公司 | 具有十字头及废气或燃烧气体再循环的大型低运行涡轮增压双冲程内燃发动机 |
| JP2013224653A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Man Diesel & Turbo Filial Af Man Diesel & Turbo Se Tyskland | クロスヘッド及び排気ガス（燃焼ガス）再循環系を有する大型低速ターボ過給式２サイクル内燃機関 |
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