JPH06257519A - ターボ過給機付エンジンの排気還流装置 - Google Patents
ターボ過給機付エンジンの排気還流装置Info
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- JPH06257519A JPH06257519A JP5076368A JP7636893A JPH06257519A JP H06257519 A JPH06257519 A JP H06257519A JP 5076368 A JP5076368 A JP 5076368A JP 7636893 A JP7636893 A JP 7636893A JP H06257519 A JPH06257519 A JP H06257519A
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- gas recirculation
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- F02M26/06—Low pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust downstream of the turbocharger turbine and reintroduced into the intake system upstream of the compressor
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ターボ過給機のタービン回転限界に近い高回
転高負荷域において新気導入量を減少させることなく排
気還流を行い排気ガス温度を低減する。 【構成】 タービン上流の排気ガスをブロア下流に導入
するＥＧＲ通路を設け、このＥＧＲ通路にＥＧＲ弁を配
置して、所定高回転高負荷域でブロア下流に排気ガスを
還流する。このブロア下流ＥＧＲの実行領域は、ウエス
トゲートバルブ開ラインより高回転側で、タービン回転
限界より一定巾低回転側のタービン等回転数ラインを基
準として、それよりタービン回転限界に近い高回転高負
荷領域に設定する。 【効果】 タービン回転限界付近で新気導入量を減少さ
せることなく多量の排気還流を行い、エンジン出力の確
保と排気ガス温度低減による信頼性向上を両立させるこ
とができる。
転高負荷域において新気導入量を減少させることなく排
気還流を行い排気ガス温度を低減する。 【構成】 タービン上流の排気ガスをブロア下流に導入
するＥＧＲ通路を設け、このＥＧＲ通路にＥＧＲ弁を配
置して、所定高回転高負荷域でブロア下流に排気ガスを
還流する。このブロア下流ＥＧＲの実行領域は、ウエス
トゲートバルブ開ラインより高回転側で、タービン回転
限界より一定巾低回転側のタービン等回転数ラインを基
準として、それよりタービン回転限界に近い高回転高負
荷領域に設定する。 【効果】 タービン回転限界付近で新気導入量を減少さ
せることなく多量の排気還流を行い、エンジン出力の確
保と排気ガス温度低減による信頼性向上を両立させるこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はターボ過給機付エンジン
の排気還流装置に関する。
の排気還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車用等のエンジンでは、一般に、エ
ンジンの低負荷域から中負荷域にかけての常用運転領域
でＮＯｘ低減を目的として吸気系への排気還流（ＥＧＲ
という）を行うため、排気通路と吸気通路を連通する排
気還流通路と該排気還流通路を開閉する排気還流弁（Ｅ
ＧＲ弁という）とからなる排気還流装置が設けられる。
ンジンの低負荷域から中負荷域にかけての常用運転領域
でＮＯｘ低減を目的として吸気系への排気還流（ＥＧＲ
という）を行うため、排気通路と吸気通路を連通する排
気還流通路と該排気還流通路を開閉する排気還流弁（Ｅ
ＧＲ弁という）とからなる排気還流装置が設けられる。
【０００３】ところで、ターボ過給機付エンジンの場合
に、エンジンの高速全開性能は一つには異常燃焼抑制の
ため設定される最高過給圧よって制限され、もう一つは
排気系の信頼性確保のための排気ガス温度限界によって
制限される。したがって、エンジンの出力向上のために
は異常燃焼限界を緩和して過給圧を高めるか、排気ガス
温度を下げることが必要である。そこで、低負荷域から
中負荷域にかけてのＮＯｘ低減のためのＥＧＲに加え
て、エンジンの高回転高負荷域において排気ガス温度低
減のためにＥＧＲを行うようにする試みが従来からなさ
れている。
に、エンジンの高速全開性能は一つには異常燃焼抑制の
ため設定される最高過給圧よって制限され、もう一つは
排気系の信頼性確保のための排気ガス温度限界によって
制限される。したがって、エンジンの出力向上のために
は異常燃焼限界を緩和して過給圧を高めるか、排気ガス
温度を下げることが必要である。そこで、低負荷域から
中負荷域にかけてのＮＯｘ低減のためのＥＧＲに加え
て、エンジンの高回転高負荷域において排気ガス温度低
減のためにＥＧＲを行うようにする試みが従来からなさ
れている。
【０００４】また、それとは別に、特開昭６１ー４３２
６２号公報記載のように、排気通路のタービン上流と吸
気通路のブロア下流とを連通するよう排気還流通路を設
けて吸気管ブースト圧が正圧となる過給領域でもＥＧＲ
が行えるようにしたものや、特開昭５４−１４８９２７
号公報記載のように、過給式ディーゼルエンジンにおい
て過給圧が排気圧以上のときはタービン上流の排気ガス
をブロア上流に導入し、過給圧がタービン上流の排気圧
よりも低いときはタービン上流の排気ガスを吸気通路の
ブロア下流に導入するようにしたものが知られている。
６２号公報記載のように、排気通路のタービン上流と吸
気通路のブロア下流とを連通するよう排気還流通路を設
けて吸気管ブースト圧が正圧となる過給領域でもＥＧＲ
が行えるようにしたものや、特開昭５４−１４８９２７
号公報記載のように、過給式ディーゼルエンジンにおい
て過給圧が排気圧以上のときはタービン上流の排気ガス
をブロア上流に導入し、過給圧がタービン上流の排気圧
よりも低いときはタービン上流の排気ガスを吸気通路の
ブロア下流に導入するようにしたものが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ターボ過給機付エンジ
ンにおいて高回転高負荷域で排気ガス温度低減のために
ＥＧＲを行おうとする場合に、従来の装置では低中負荷
域でのＮＯｘ低減のための排気還流装置の作動領域を広
げる方法で高回転高負荷域でブロア上流に排気ガスを導
入するようにしていた。しかしながら、排気ガス温度低
減のためにはＥＧＲを特にタービン回転限界付近で行う
ことが必要であり、このタービン回転限界付近というの
は、それ以上過給できないという領域であるから、この
領域でブロア上流に多量の排気ガスを導入したのでは、
その分だけ新気導入量が減少し、エンジン出力が低下し
てしまう。
ンにおいて高回転高負荷域で排気ガス温度低減のために
ＥＧＲを行おうとする場合に、従来の装置では低中負荷
域でのＮＯｘ低減のための排気還流装置の作動領域を広
げる方法で高回転高負荷域でブロア上流に排気ガスを導
入するようにしていた。しかしながら、排気ガス温度低
減のためにはＥＧＲを特にタービン回転限界付近で行う
ことが必要であり、このタービン回転限界付近というの
は、それ以上過給できないという領域であるから、この
領域でブロア上流に多量の排気ガスを導入したのでは、
その分だけ新気導入量が減少し、エンジン出力が低下し
てしまう。
【０００６】特開昭６１−４３２６２号公報や特開昭５
４−１４８９２７号公報には上記のように排気ガスをブ
ロア下流に導入するものが記載されているが、これらは
ＮＯｘ低減のためのＥＧＲに関するものであって、ター
ビン回転限界に近い高回転高負荷域で排気ガス温度低減
のためにＥＧＲを行う場合の上記問題点やその対策を開
示するものではない。
４−１４８９２７号公報には上記のように排気ガスをブ
ロア下流に導入するものが記載されているが、これらは
ＮＯｘ低減のためのＥＧＲに関するものであって、ター
ビン回転限界に近い高回転高負荷域で排気ガス温度低減
のためにＥＧＲを行う場合の上記問題点やその対策を開
示するものではない。
【０００７】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、ターボ過給機のタービン回転限界に近
い高回転高負荷域においてエンジンへの新気導入量を減
少させることなく排気還流を行い排気ガス温度を低減す
ることを目的とする。
たものであって、ターボ過給機のタービン回転限界に近
い高回転高負荷域においてエンジンへの新気導入量を減
少させることなく排気還流を行い排気ガス温度を低減す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ターボ過給機
付エンジンにおいて高回転高負荷域で排気ガス温度低減
のために排気還流を行おうとする場合に、通常のＮＯｘ
低減のための排気還流と同様ブロア上流に排気ガスを導
入したのでは上記のように新気導入量が減少しエンジン
出力が低下してしまうことを見いだし、また、排気還流
によって排気ガス温度を低減する必要があるのは特にタ
ービン回転限界に近い高回転高負荷域であって、この領
域というのは、ウエストゲートバルブが開くことによっ
て過給圧とタービン上流の排気圧との関係が逆転し、タ
ービン上流の排気圧が過給圧より十分高くなった領域で
あって、その排気圧と過給圧の圧力差を利用してタービ
ン上流の排気ガスをブロア下流に多量に導入することが
でき、それによって上記問題を解決し、タービン回転限
界に近い高回転高負荷域において新気導入量を減少させ
ることなく排気ガス温度を低減することができるという
知見を得たことによるものである。そして、その構成
は、排気通路に配設され排気エネルギーによって駆動さ
れるタービンと吸気通路に配設され前記タービンによっ
て駆動されるブロアとからなるターボ過給機を備えると
ともに、排気通路にタービンを迂回するバイパス通路が
設けられ、該バイパス通路に吸気通路のブロア下流のブ
ースト圧が所定の最高過給圧に達したときに該通路を開
くウエストゲートバルブが設けられたターボ過給機付エ
ンジンの排気還流装置であって、排気通路のタービン上
流と吸気通路のブロア下流とを連通する排気還流通路
と、該排気還流通路を開閉する排気還流弁と、ウエスト
ゲートバルブが開作動するエンジン回転域で、かつ、タ
ービン回転数がウエストゲートバルブが開き始める回転
数より高回転側の所定タービン回転数以上となるエンジ
ン高回転高負荷域において排気還流通路を開くよう排気
還流弁を制御する還流制御手段を設けたことを特徴とす
る。
付エンジンにおいて高回転高負荷域で排気ガス温度低減
のために排気還流を行おうとする場合に、通常のＮＯｘ
低減のための排気還流と同様ブロア上流に排気ガスを導
入したのでは上記のように新気導入量が減少しエンジン
出力が低下してしまうことを見いだし、また、排気還流
によって排気ガス温度を低減する必要があるのは特にタ
ービン回転限界に近い高回転高負荷域であって、この領
域というのは、ウエストゲートバルブが開くことによっ
て過給圧とタービン上流の排気圧との関係が逆転し、タ
ービン上流の排気圧が過給圧より十分高くなった領域で
あって、その排気圧と過給圧の圧力差を利用してタービ
ン上流の排気ガスをブロア下流に多量に導入することが
でき、それによって上記問題を解決し、タービン回転限
界に近い高回転高負荷域において新気導入量を減少させ
ることなく排気ガス温度を低減することができるという
知見を得たことによるものである。そして、その構成
は、排気通路に配設され排気エネルギーによって駆動さ
れるタービンと吸気通路に配設され前記タービンによっ
て駆動されるブロアとからなるターボ過給機を備えると
ともに、排気通路にタービンを迂回するバイパス通路が
設けられ、該バイパス通路に吸気通路のブロア下流のブ
ースト圧が所定の最高過給圧に達したときに該通路を開
くウエストゲートバルブが設けられたターボ過給機付エ
ンジンの排気還流装置であって、排気通路のタービン上
流と吸気通路のブロア下流とを連通する排気還流通路
と、該排気還流通路を開閉する排気還流弁と、ウエスト
ゲートバルブが開作動するエンジン回転域で、かつ、タ
ービン回転数がウエストゲートバルブが開き始める回転
数より高回転側の所定タービン回転数以上となるエンジ
ン高回転高負荷域において排気還流通路を開くよう排気
還流弁を制御する還流制御手段を設けたことを特徴とす
る。
【０００９】ここで、排気還流弁を制御する制御手段
は、より具体的には、タービン回転数がウエストゲート
バルブが開き始める回転数より高回転側で破損防止のた
めのタービン回転限界より一定巾だけ低回転側の所定タ
ービン回転数以上となるエンジン高回転高負荷域におい
て排気還流通路を開くよう排気還流弁を制御するものと
することができる。
は、より具体的には、タービン回転数がウエストゲート
バルブが開き始める回転数より高回転側で破損防止のた
めのタービン回転限界より一定巾だけ低回転側の所定タ
ービン回転数以上となるエンジン高回転高負荷域におい
て排気還流通路を開くよう排気還流弁を制御するものと
することができる。
【００１０】また、本発明はＮＯｘ低減のための通常の
排気還流をも行うものとすることができ、その場合、排
気通路のタービン下流と吸気通路のブロア上流とを連通
する第２の排気還流通路と、この第２の排気還流通路を
開閉する第２の排気還流弁と、高回転高負荷域外の所定
排気還流領域において第２の排気還流通路を開くよう第
２の排気還流制御弁を制御する第２の制御手段を設け
る。
排気還流をも行うものとすることができ、その場合、排
気通路のタービン下流と吸気通路のブロア上流とを連通
する第２の排気還流通路と、この第２の排気還流通路を
開閉する第２の排気還流弁と、高回転高負荷域外の所定
排気還流領域において第２の排気還流通路を開くよう第
２の排気還流制御弁を制御する第２の制御手段を設け
る。
【００１１】
【作用】ウエストゲートバブルが開作動して過給圧が所
定の最高過給圧に制御されるエンジン回転域であって、
かつ、タービン回転数がウエストゲートバブルが開き始
める回転数より高回転側の所定タービン回転数、好まし
くはタービン回転限界より一定巾だけ低回転側の所定タ
ービン回転数以上となるエンジン高回転高負荷域では、
排気還流弁が開作動し、排気通路のタービン上流と吸気
通路のブロア下流を連通する排気還流通路が開かれる。
この時、タービン上流の排気圧はブロア下流のブースト
圧（過給圧）より高く、したがって、排気還流弁の制御
によって排気還流通路を介し所要量の排気ガスをブロア
下流に導入し排気ガス温度を低減することができる。ま
た、このようにブロアを通さずに排気ガスを導入するた
め、過給機の要求仕事量は増大しない。よって、新気導
入量が減少してエンジン出力が低下するようなことはな
い。
定の最高過給圧に制御されるエンジン回転域であって、
かつ、タービン回転数がウエストゲートバブルが開き始
める回転数より高回転側の所定タービン回転数、好まし
くはタービン回転限界より一定巾だけ低回転側の所定タ
ービン回転数以上となるエンジン高回転高負荷域では、
排気還流弁が開作動し、排気通路のタービン上流と吸気
通路のブロア下流を連通する排気還流通路が開かれる。
この時、タービン上流の排気圧はブロア下流のブースト
圧（過給圧）より高く、したがって、排気還流弁の制御
によって排気還流通路を介し所要量の排気ガスをブロア
下流に導入し排気ガス温度を低減することができる。ま
た、このようにブロアを通さずに排気ガスを導入するた
め、過給機の要求仕事量は増大しない。よって、新気導
入量が減少してエンジン出力が低下するようなことはな
い。
【００１２】また、前記高回転高負荷域外の所定排気還
流領域では排気通路のタービン下流からの排気ガスが吸
気通路のブロア上流に導入され、それによってＮＯｘ低
減が達成される。
流領域では排気通路のタービン下流からの排気ガスが吸
気通路のブロア上流に導入され、それによってＮＯｘ低
減が達成される。
【００１３】
【実施例】以下、本発明に実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】図１は本発明の一実施例の全体図である。
図において１は直列４気筒エンジンのエンジン本体であ
り、２は該エンジンの吸気系、３は排気系である。
図において１は直列４気筒エンジンのエンジン本体であ
り、２は該エンジンの吸気系、３は排気系である。
【００１５】上記エンジンの吸気系２は、気筒毎の独立
吸気通路４と、それら独立吸気通路４の集合部に位置す
るサージタンク５と、該サージタンク５を図示しないエ
アクリーナに接続する上流側の吸気通路６とによって構
成されるものであって、サージタンク５上流の吸気通路
６にはターボ過給機７のブロア７ａが配置され、ブロア
７ａの下流でサージタンク５の直上流には吸気通路６を
絞ることによって吸入空気量を調整するスロットルバル
ブ８が配置され、また、各独立吸気通路４にはそれぞれ
燃料噴射弁９が配置されている。
吸気通路４と、それら独立吸気通路４の集合部に位置す
るサージタンク５と、該サージタンク５を図示しないエ
アクリーナに接続する上流側の吸気通路６とによって構
成されるものであって、サージタンク５上流の吸気通路
６にはターボ過給機７のブロア７ａが配置され、ブロア
７ａの下流でサージタンク５の直上流には吸気通路６を
絞ることによって吸入空気量を調整するスロットルバル
ブ８が配置され、また、各独立吸気通路４にはそれぞれ
燃料噴射弁９が配置されている。
【００１６】また、上記エンジンの排気系３は、気筒毎
の独立排気通路１０と、それら独立排気通路が集合した
下流側の排気通路１１とによって構成されるものであっ
て、その下流側の排気通路１１には上記ブロア７ａを駆
動するターボ過給機７のタービン７ｂが配置されるとと
もに、該タービン７ｂを迂回するバイパス通路１２が形
成され、バイパス通路１２には該通路１２の開閉によっ
て過給圧を制御するウエストゲートバルブ１３が配置さ
れている。また、タービン７ｂの下流には排気ガス浄化
用の触媒装置１４が配置されている。
の独立排気通路１０と、それら独立排気通路が集合した
下流側の排気通路１１とによって構成されるものであっ
て、その下流側の排気通路１１には上記ブロア７ａを駆
動するターボ過給機７のタービン７ｂが配置されるとと
もに、該タービン７ｂを迂回するバイパス通路１２が形
成され、バイパス通路１２には該通路１２の開閉によっ
て過給圧を制御するウエストゲートバルブ１３が配置さ
れている。また、タービン７ｂの下流には排気ガス浄化
用の触媒装置１４が配置されている。
【００１７】上記エンジンの吸気系２と排気系３との間
には、排気通路１１のタービン７ｂ上流の排気ガスを吸
気通路６のブロア７ａ下流に導入する第１の排気還流通
路（以下、ＥＧＲ通路という）１５が設けられて、この
第１のＥＧＲ通路１５にはエンジンの所定高回転高負荷
域で該通路１５を開いて排気ガスを還流させる第１の排
気還流弁１６が配置され、また、排気通路１１の触媒装
置１４下流の排気ガスを吸気通路６のブロア７ａ上流吸
気通路６のブロア７ａ上流に導入する第２の排気還流通
路（ＥＧＲ通路）１７が設けられて、この第２のＥＧＲ
通路１７にはエンジンの低負荷域から中負荷域にかけて
の所定領域で該通路１７を開いて排気ガスを還流させる
第２の排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８が配置されている。
には、排気通路１１のタービン７ｂ上流の排気ガスを吸
気通路６のブロア７ａ下流に導入する第１の排気還流通
路（以下、ＥＧＲ通路という）１５が設けられて、この
第１のＥＧＲ通路１５にはエンジンの所定高回転高負荷
域で該通路１５を開いて排気ガスを還流させる第１の排
気還流弁１６が配置され、また、排気通路１１の触媒装
置１４下流の排気ガスを吸気通路６のブロア７ａ上流吸
気通路６のブロア７ａ上流に導入する第２の排気還流通
路（ＥＧＲ通路）１７が設けられて、この第２のＥＧＲ
通路１７にはエンジンの低負荷域から中負荷域にかけて
の所定領域で該通路１７を開いて排気ガスを還流させる
第２の排気還流弁（ＥＧＲ弁）１８が配置されている。
【００１８】ウエストゲートバルブ１６はブロア７ａ下
流のブースト圧を駆動源とするアクチュエータ（図示せ
ず）によって開閉され、ブロア７ａ吐出圧（過給圧）を
所定の最高過給圧に抑えて異常燃焼によるエンジンの破
損を防止する。また、第１および第２の二つのＥＧＲ弁
１６，１８はコントロールユニット１９によって制御さ
れる。そのため、コントロールユニット１９には制御情
報としてエンジン本体１に設けられたクランク角センサ
２０からエンジン回転信号が入力され、吸気通路６のブ
ロア７ａ上流に設けられたエアフローセンサ２１から吸
入空気量信号が入力される。
流のブースト圧を駆動源とするアクチュエータ（図示せ
ず）によって開閉され、ブロア７ａ吐出圧（過給圧）を
所定の最高過給圧に抑えて異常燃焼によるエンジンの破
損を防止する。また、第１および第２の二つのＥＧＲ弁
１６，１８はコントロールユニット１９によって制御さ
れる。そのため、コントロールユニット１９には制御情
報としてエンジン本体１に設けられたクランク角センサ
２０からエンジン回転信号が入力され、吸気通路６のブ
ロア７ａ上流に設けられたエアフローセンサ２１から吸
入空気量信号が入力される。
【００１９】図２は排気ガス温度低減のため第１のＥＧ
Ｒ弁１６を開制御してブロア７ａ下流へ排気ガスを導入
するブロア下流ＥＧＲの制御領域および制御特性を示
す。図の斜線をひいたエンジン高回転高負荷域がこの第
１のＥＧＲ弁１６の制御によるブロア下流側ＥＧＲの実
行領域である。図２の横軸はエンジン回転数、縦軸は上
段がエンジン負荷、下段が負荷であって、上段には過給
圧およびタービン７ｂ上流の排気圧の変化が示され、下
段には上記ブロア下流側ＥＧＲの実行領域が示されてい
る。ここで、ＷＯＴはスロットル全開ラインである。ま
た、Ｎ0はスロットル全開でウエストゲートバルブ１３
が開き始めるエンジン回転数すなわちインターセプト点
であり、このインターセプト点を起点とした破線がウエ
ストゲートバルブ開ライン（タービン等回転数）であ
る。また、図の一点鎖線はタービン回転限界（タービン
等回転数）を示す。
Ｒ弁１６を開制御してブロア７ａ下流へ排気ガスを導入
するブロア下流ＥＧＲの制御領域および制御特性を示
す。図の斜線をひいたエンジン高回転高負荷域がこの第
１のＥＧＲ弁１６の制御によるブロア下流側ＥＧＲの実
行領域である。図２の横軸はエンジン回転数、縦軸は上
段がエンジン負荷、下段が負荷であって、上段には過給
圧およびタービン７ｂ上流の排気圧の変化が示され、下
段には上記ブロア下流側ＥＧＲの実行領域が示されてい
る。ここで、ＷＯＴはスロットル全開ラインである。ま
た、Ｎ0はスロットル全開でウエストゲートバルブ１３
が開き始めるエンジン回転数すなわちインターセプト点
であり、このインターセプト点を起点とした破線がウエ
ストゲートバルブ開ライン（タービン等回転数）であ
る。また、図の一点鎖線はタービン回転限界（タービン
等回転数）を示す。
【００２０】図２に示すように、ウエストゲートバルブ
１３が開くまではエンジン回転数が高くなるにともなっ
て排気圧が上昇し過給圧も上昇する。このとき、過給圧
は排気圧よりも高い。そして、過給圧が所定の最高過給
圧に達するとウエストゲートバルブ１３が開き、それよ
り高回転側で過給圧は一定とされ、排気圧はそのまま上
昇を続ける。その結果、インターセプト回転数より高回
転側で圧力関係が逆転して排気圧の方が過給圧より高く
なり、その圧力差はエンジン回転数が高い程大きくな
る。ここで、ブロア下流ＥＧＲの実行領域は、図のウエ
ストゲートバルブ開ライン（破線）より高回転側で、タ
ービン回転限界より一定巾だけ低回転側のタービン等回
転数ライン（Ｌライン）を基準として、このＬラインよ
りタービン回転限界に近いエンジンの高回転高負荷領域
に設定される。そして、この高回転高負荷領域では第１
のＥＧＲ弁１６が開いてブロア７ａ下流に排気ガスが導
入され、それによって排気ガス温度が低減される。な
お、図のＮ1はストッロル全開でブロア下流ＥＧＲが始
まるエンジン回転数である。
１３が開くまではエンジン回転数が高くなるにともなっ
て排気圧が上昇し過給圧も上昇する。このとき、過給圧
は排気圧よりも高い。そして、過給圧が所定の最高過給
圧に達するとウエストゲートバルブ１３が開き、それよ
り高回転側で過給圧は一定とされ、排気圧はそのまま上
昇を続ける。その結果、インターセプト回転数より高回
転側で圧力関係が逆転して排気圧の方が過給圧より高く
なり、その圧力差はエンジン回転数が高い程大きくな
る。ここで、ブロア下流ＥＧＲの実行領域は、図のウエ
ストゲートバルブ開ライン（破線）より高回転側で、タ
ービン回転限界より一定巾だけ低回転側のタービン等回
転数ライン（Ｌライン）を基準として、このＬラインよ
りタービン回転限界に近いエンジンの高回転高負荷領域
に設定される。そして、この高回転高負荷領域では第１
のＥＧＲ弁１６が開いてブロア７ａ下流に排気ガスが導
入され、それによって排気ガス温度が低減される。な
お、図のＮ1はストッロル全開でブロア下流ＥＧＲが始
まるエンジン回転数である。
【００２１】図３は上記のようにブロア下流ＥＧＲによ
って高回転高負荷域の排気ガス温度低減を行った場合の
出力性能をブロア上流ＥＧＲを行った場合と比較して示
す過給圧−ブロア流量特性図である。図に実線で示すラ
インはタービン等回転数ラインである。いま、ＥＧＲを
行っていない領域のＡ点からＥＧＲ実行領域へ移行する
場合、ブロア上流ＥＧＲの場合は同一新気導入量を得る
ために排気ガス導入量分だけブロア流量を増大させるこ
とが必要で、その場合タービン回転限界となるのは図の
Ａ’の領域であり、これに対し、ブロア下流側ＥＧＲを
行った場合は、ブロア流量は不変でタービン回転限界は
図のＡ”の領域となる。このように、ブロア上流ＥＧＲ
の場合はタービン回転限界がＡ’の領域で過給圧増大の
余裕が小さいのに対し、ブロア下流ＥＧＲの場合はター
ビン回転限界がＡ”の領域で過給圧増大の余裕が大き
く、したがって、多量ＥＧＲを行うことができ、あるい
はＥＧＲ時の出力向上を図ることが可能である。
って高回転高負荷域の排気ガス温度低減を行った場合の
出力性能をブロア上流ＥＧＲを行った場合と比較して示
す過給圧−ブロア流量特性図である。図に実線で示すラ
インはタービン等回転数ラインである。いま、ＥＧＲを
行っていない領域のＡ点からＥＧＲ実行領域へ移行する
場合、ブロア上流ＥＧＲの場合は同一新気導入量を得る
ために排気ガス導入量分だけブロア流量を増大させるこ
とが必要で、その場合タービン回転限界となるのは図の
Ａ’の領域であり、これに対し、ブロア下流側ＥＧＲを
行った場合は、ブロア流量は不変でタービン回転限界は
図のＡ”の領域となる。このように、ブロア上流ＥＧＲ
の場合はタービン回転限界がＡ’の領域で過給圧増大の
余裕が小さいのに対し、ブロア下流ＥＧＲの場合はター
ビン回転限界がＡ”の領域で過給圧増大の余裕が大き
く、したがって、多量ＥＧＲを行うことができ、あるい
はＥＧＲ時の出力向上を図ることが可能である。
【００２２】
【発明の効果】本発明は以上のように構成されているの
で、ターボ過給機のタービン回転限界に近い高回転高負
荷域においてブロアを通さずに吸気通路に排気ガス導入
するようにしてエンジンへの新気導入量を減少させるこ
となく多量の排気還流を行うことができ、エンジン出力
の確保と排気ガス温度低減による信頼性向上を両立させ
ることができる。
で、ターボ過給機のタービン回転限界に近い高回転高負
荷域においてブロアを通さずに吸気通路に排気ガス導入
するようにしてエンジンへの新気導入量を減少させるこ
となく多量の排気還流を行うことができ、エンジン出力
の確保と排気ガス温度低減による信頼性向上を両立させ
ることができる。
【図１】本発明の一実施例の全体図
【図２】本発明の一実施例におけるブロア下流ＥＧＲの
制御領域および特性説明図
制御領域および特性説明図
【図３】本発明の一実施例の効果を説明するための過給
圧−ブロア流量特性図
圧−ブロア流量特性図
１ エンジン本体 ６ 吸気通路 ７ ターボ過給機 ７ａ ブロア ７ｂ タービン １１ 排気通路 １２ バイパス通路 １３ ウエストゲートバルブ １５ 第１の排気還流通路 １６ 第１の排気還流弁 １７ 第２の排気還流通路 １８ 第２の排気還流弁 １９ コントロールユニット
Claims (3)
- 【請求項１】 排気通路に配設され排気エネルギーによ
って駆動されるタービンと吸気通路に配設され前記ター
ビンによって駆動されるブロアとからなるターボ過給機
を備えるとともに、前記排気通路に前記タービンを迂回
するバイパス通路が設けられ、該バイパス通路に前記吸
気通路のブロア下流のブースト圧が所定の最高過給圧に
達したときに該通路を開くウエストゲートバルブが設け
られたターボ過給機付エンジンの排気還流装置であっ
て、前記排気通路のタービン上流と前記吸気通路のブロ
ア下流とを連通する排気還流通路と、該排気還流通路を
開閉する排気還流弁と、前記ウエストゲートバルブが開
作動するエンジン回転域で、かつ、タービン回転数が前
記ウエストゲートバルブが開き始める回転数より高回転
側の所定タービン回転数以上となるエンジン高回転高負
荷域において前記排気還流通路を開くよう前記排気還流
弁を制御する還流制御手段を設けたことを特徴とするタ
ーボ過給機付エンジンの排気還流装置。 - 【請求項２】 排気還流弁を制御する制御手段はタービ
ン回転数がウエストゲートバルブが開き始める回転数よ
り高回転側で破損防止のためのタービン回転限界より一
定巾だけ低回転側の所定タービン回転数以上となるエン
ジン高回転高負荷域において前記排気還流通路を開くよ
う排気還流弁を制御するものとした請求項１記載のター
ボ過給機付エンジンの排気還流装置。 - 【請求項３】 排気通路のタービン下流と吸気通路のブ
ロア上流とを連通する第２の排気還流通路と、この第２
の排気還流通路を開閉する第２の排気還流弁と、前記高
回転高負荷域外の所定排気還流領域において前記第２の
排気還流通路を開くよう前記第２の排気還流制御弁を制
御する第２の制御手段を設けた請求項１記載のターボ過
給機付エンジンの排気還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07636893A JP3203445B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ターボ過給機付エンジンの排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07636893A JP3203445B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ターボ過給機付エンジンの排気還流装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06257519A true JPH06257519A (ja) | 1994-09-13 |
| JP3203445B2 JP3203445B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=13603408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07636893A Expired - Fee Related JP3203445B2 (ja) | 1993-03-09 | 1993-03-09 | ターボ過給機付エンジンの排気還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3203445B2 (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1000119C2 (nl) * | 1995-04-11 | 1996-10-14 | Tno | Uitlaatgasrecirculatiesysteem voor een inwendige verbrandingsmotor. |
| EP1455078A1 (de) * | 2003-03-06 | 2004-09-08 | Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einem Abgasrückführsystem |
| WO2006008600A3 (en) * | 2004-07-09 | 2006-03-30 | Toyota Motor Co Ltd | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
| WO2007040071A1 (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-12 | Isuzu Motors Limited | ２段過給式エンジンのｅｇｒシステム |
| JP2008309053A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| WO2012152833A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Method for regenerating nox storage catalytic converters of diesel engines with low-pressure egr |
| WO2013007497A1 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Umicore Ag & Co. Kg | Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure egr |
| WO2014091717A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付きエンジン |
| JP2014114788A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ターボ過給エンジン |
| WO2015097505A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric waste gate valve system and method for controlling electric waste gate valve system |
| JP2016020686A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関 |
| JP2016098654A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量型過給機付きエンジン |
| JP2016098653A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量型過給機付きエンジン |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4736859B2 (ja) | 2006-03-02 | 2011-07-27 | 日本電気株式会社 | 通信装置および通信方法 |
-
1993
- 1993-03-09 JP JP07636893A patent/JP3203445B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1000119C2 (nl) * | 1995-04-11 | 1996-10-14 | Tno | Uitlaatgasrecirculatiesysteem voor een inwendige verbrandingsmotor. |
| WO1996032583A1 (en) * | 1995-04-11 | 1996-10-17 | Nederlandse Organisatie Voor Toegepast Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno | Exhaust-gas recirculation system for an internal combustion engine |
| EP1455078A1 (de) * | 2003-03-06 | 2004-09-08 | Ford Global Technologies, Inc., A subsidiary of Ford Motor Company | Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader und einem Abgasrückführsystem |
| WO2006008600A3 (en) * | 2004-07-09 | 2006-03-30 | Toyota Motor Co Ltd | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
| US7444804B2 (en) | 2004-07-09 | 2008-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
| WO2007040071A1 (ja) * | 2005-10-06 | 2007-04-12 | Isuzu Motors Limited | ２段過給式エンジンのｅｇｒシステム |
| JP2008309053A (ja) * | 2007-06-14 | 2008-12-25 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の制御装置 |
| WO2012152833A1 (en) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Method for regenerating nox storage catalytic converters of diesel engines with low-pressure egr |
| DE102011101079A1 (de) | 2011-05-10 | 2012-11-15 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR |
| US9482128B2 (en) | 2011-05-10 | 2016-11-01 | Umicore Ag & Co. Kg | Method for regenerating NOx storage catalytic converters of diesel engines with low-pressure EGR |
| DE102011101079B4 (de) * | 2011-05-10 | 2020-08-20 | Umicore Ag & Co. Kg | Verfahren zur Regeneration von NOx-Speicherkatalysatoren von Dieselmotoren mit Niederdruck-AGR |
| WO2013007497A1 (en) | 2011-07-13 | 2013-01-17 | Umicore Ag & Co. Kg | Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure egr |
| US9587540B2 (en) | 2011-07-13 | 2017-03-07 | Umicore Ag & Co. Kg | Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure EGR |
| WO2014091717A1 (ja) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付きエンジン |
| JP5904290B2 (ja) * | 2012-12-11 | 2016-04-13 | マツダ株式会社 | ターボ過給機付きエンジン |
| US9702296B2 (en) | 2012-12-11 | 2017-07-11 | Mazda Motor Corporation | Turbocharged engine |
| DE112013005906B4 (de) * | 2012-12-11 | 2019-10-31 | Mazda Motor Corporation | Mit Turbolader ausgestatteter Motor |
| JP2014114788A (ja) * | 2012-12-12 | 2014-06-26 | Mazda Motor Corp | ターボ過給エンジン |
| WO2015097505A1 (en) * | 2013-12-26 | 2015-07-02 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Electric waste gate valve system and method for controlling electric waste gate valve system |
| JP2016020686A (ja) * | 2014-06-19 | 2016-02-04 | トヨタ自動車株式会社 | 過給機付き内燃機関 |
| JP2016098654A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量型過給機付きエンジン |
| JP2016098653A (ja) * | 2014-11-18 | 2016-05-30 | 三菱自動車工業株式会社 | 可変容量型過給機付きエンジン |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3203445B2 (ja) | 2001-08-27 |
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