JPH09151809A - Exhaust gas recirculating device and method for engine - Google Patents

Exhaust gas recirculating device and method for engine

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Publication number
JPH09151809A
JPH09151809A JP7315094A JP31509495A JPH09151809A JP H09151809 A JPH09151809 A JP H09151809A JP 7315094 A JP7315094 A JP 7315094A JP 31509495 A JP31509495 A JP 31509495A JP H09151809 A JPH09151809 A JP H09151809A
Authority
JP
Japan
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egr
egr gas
gas
exhaust gas
valve
Prior art date
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Application number
JP7315094A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kiyoshi Amo
天羽  清
Yoshio Okamoto
良雄 岡本
Takehiko Kowatari
武彦 小渡
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP7315094A priority Critical patent/JPH09151809A/en
Publication of JPH09151809A publication Critical patent/JPH09151809A/en
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To mix intake air with E.G.R. gas in its early stages and uniformly distribute them in order to reduce NOx gas generated at the time of combustion of an engine. SOLUTION: In an exhaust gas recirculating(E.G.R.) device, an E.G.R. passage 8, through which a part of exhaust gas 7 is recirculated into an intake air manifold 5, and an E.G.R. valve 10 are prepared. In addition, an E.G.R. gas returning port 12 is arranged, which is communicated with the E.G.R. passage 8 through which the exhaust gas 7 is gushed into the intake air minifold 5, at the downstream of the E.G.R. valve 10. Further, a variable E.G.R.-gas-passage throttle valve 11 is prepared, in which the area of the passage can be varied, between the E.G.R. valve 10 and the E.G.R. gas returning port 12.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はエンジンの排気ガス
再循環方法およびその装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an engine exhaust gas recirculation method and apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、自動車用エンジンには、排気ガス
の浄化のため、排気ガスの一部を吸気マニホールドに戻
し、排気ガス中の窒素酸化物(以下、NOxと記す)の
低減を図る排気ガス再循環装置(以下、EGR装置と記
す)が設けられたものがある。このEGR装置では、エ
ンジンの燃焼の際に発生する不活性ガスの排気ガスを吸
気マニホールド内に戻すことにより、各シリンダ内の燃
焼温度を低減し、高温で発生するNOxの発生を低減し
ている。この装置で、吸気マニホールド内に戻す排気ガ
ス(以下、EGRガスと記す)を用いて、NOxを低減
する一手段として、EGRガス量をエンジンの吸入空気
量に比例させること、すなわち、吸入空気量に対する排
気還流量の比を或る値に保つことが必要であり、また、
燃費の向上を図るには、その比をエンジンの運転条件に
応じて変化させたり、EGRガス量自体を増減させたり
することが挙げられる。これらを考慮したエンジンのE
GR装置に関しては特開昭59−229044号公報などが提案
されている。特開昭59−229044号公報は、内燃機関の排
気路から分岐して同吸気路に至る排気還流路に介装され
た負圧応動型の還流量制御弁と、この還流量制御弁作動
負圧を機関の吸気量に略比例して増減制御する負圧制御
弁と、この負圧制御弁の制御圧を特定の運転条件下で変
化させて排気還流率を変化させ得る第1制御弁と、前記
負圧制御弁の別の制御圧を特定の条件下で変化させて前
記第1制御弁とは、異なる特性をもって排気還流量を変
化させ得る第2制御弁とを備えたものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an automobile engine, in order to purify exhaust gas, part of the exhaust gas is returned to an intake manifold to reduce nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) in the exhaust gas. Some are provided with a gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device). In this EGR device, exhaust gas, which is an inert gas generated during combustion of the engine, is returned into the intake manifold to reduce the combustion temperature in each cylinder and reduce the generation of NOx generated at high temperatures. . In this device, the exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) returned to the intake manifold is used to make the EGR gas amount proportional to the intake air amount of the engine, that is, the intake air amount as one means for reducing NOx. It is necessary to keep the ratio of exhaust gas recirculation amount to
In order to improve the fuel consumption, it is possible to change the ratio according to the operating conditions of the engine or increase or decrease the EGR gas amount itself. Engine E considering these
Regarding the GR device, Japanese Patent Laid-Open No. 59-229044 has been proposed. Japanese Unexamined Patent Publication No. 59-229044 discloses a negative pressure responsive recirculation amount control valve provided in an exhaust gas recirculation passage branching from an exhaust passage of an internal combustion engine to the intake passage, and a recirculation amount control valve operating negative valve. A negative pressure control valve that controls the pressure to increase and decrease substantially in proportion to the intake air amount of the engine; and a first control valve that can change the control pressure of the negative pressure control valve under specific operating conditions to change the exhaust gas recirculation rate. The second control valve that changes the control pressure of the negative pressure control valve under a specific condition to change the exhaust gas recirculation amount with different characteristics from the first control valve.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術の特開昭
59−229044号公報は、第1制御弁によって負圧制御弁の
制御圧を変化させて排気還流率を変化させ、また、第2
制御弁によって排気還流量を変化させることにより窒素
酸化物の発生を抑制するとともに燃費の低減を図ってい
る。ここで、さらに、窒素酸化物の発生を抑制するため
には、吸入空気とEGRガスの流速比を制御することが
挙げられる。両流体の流速比を形成することにより、両
流体の早期混合が促進できるとともに各シリンダへのE
GRガスの均一分配も可能となり、窒素酸化物の発生を
効果的に低減できる。
DISCLOSURE OF THE INVENTION Problems to be Solved by the Invention
JP-A-59-229044 discloses that the control pressure of the negative pressure control valve is changed by the first control valve to change the exhaust gas recirculation rate.
The control valve changes the amount of exhaust gas recirculation to suppress the generation of nitrogen oxides and reduce fuel consumption. Here, in order to further suppress the generation of nitrogen oxides, controlling the flow velocity ratio between the intake air and the EGR gas can be mentioned. By forming the flow velocity ratio of both fluids, early mixing of both fluids can be promoted and E to each cylinder can be increased.
The GR gas can be evenly distributed, and the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced.

【0004】本発明の目的は、エンジンの燃焼温度を効
率良く低減し、高温燃焼時に多量に発生するNOxを低
減することにある。
An object of the present invention is to efficiently reduce the combustion temperature of the engine and to reduce NOx generated in a large amount during high temperature combustion.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の特徴は、エンジンの排気マニホールド
から排気ガスの一部(EGRガス)を吸気マニホールド
内へ再循環させるためのバイパス管を配設し、前記バイ
パス管にEGRガス量を制御するEGR弁を配設し、前
記EGR弁下流に前記排気ガスを吸気マニホールド内に
噴出させる前記バイパス管と連通したEGRガス戻り口
が少なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置で、前
記吸気マニホールド内へ再循環させるEGRガス流量を
EGR弁を介し制御したのち、前記EGR弁と前記EG
Rガス戻り口の間に配設した流速制御手段を介して所望
のEGRガス流速を得ることを可能としたことにある。
A first feature of the present invention for achieving the above object is a bypass for recirculating a part of exhaust gas (EGR gas) from an engine exhaust manifold into an intake manifold. A pipe is provided, an EGR valve for controlling the amount of EGR gas is provided in the bypass pipe, and at least an EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the EGR valve. With one exhaust gas recirculation device, the EGR gas flow rate to be recirculated into the intake manifold is controlled via the EGR valve, and then the EGR valve and the EG
It is possible to obtain a desired EGR gas flow velocity through a flow velocity control means arranged between the R gas return ports.

【0006】上記目的を達成するための本発明の第2の
特徴は、本発明の第1の特徴のエンジンの排気ガス再循
環装置で、前記流速制御手段は、前記バイパス管に配設
された前記EGR弁と前記EGRガス戻り口の間に連続
的に通路断面積可変可能な絞り弁を少なくとも一つ設け
ることにより制御することにある。
A second feature of the present invention for achieving the above object is the exhaust gas recirculation device for an engine according to the first feature of the present invention, wherein the flow velocity control means is arranged in the bypass pipe. The control is performed by providing at least one throttle valve whose passage cross-sectional area is variable between the EGR valve and the EGR gas return port.

【0007】上記目的を達成するための本発明の第3の
特徴は、本発明の第1の特徴のエンジンの排気ガス再循
環装置で、前記EGRガス戻り口より、供給されるEG
Rガスが前記EGRガス戻り口下流で前記吸気マニホー
ルド内吸気流れに対して垂直断面中央付近を流れるよう
にEGRガス流速を制御したことにある。
A third feature of the present invention for achieving the above object is the exhaust gas recirculation system for an engine according to the first feature of the present invention, in which the EG supplied from the EGR gas return port is supplied.
The EGR gas flow velocity is controlled so that the R gas flows in the vicinity of the center of the vertical cross section with respect to the intake flow in the intake manifold downstream of the EGR gas return port.

【0008】上記目的を達成するための本発明の第4の
特徴は、本発明の第1の特徴のエンジンの排気ガス再循
環装置で、前記EGRガス戻り口を前記吸気マニホール
ド内吸気流れに対して垂直断面中心付近に設けたことに
ある。
A fourth aspect of the present invention for achieving the above object is the exhaust gas recirculation system for an engine according to the first aspect of the present invention, wherein the EGR gas return port is connected to the intake air flow in the intake manifold. It is located near the center of the vertical section.

【0009】上記目的を達成するための本発明の第5の
特徴は、エンジンの排気マニホールドから排気ガスの一
部(EGRガス)を吸気マニホールド内へ再循環させる
ためのバイパス管を配設し、前記バイパス管にEGRガ
ス量を制御するEGR弁を配設し、前記EGR弁下流に
前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴出させる前記バ
イパス管と連通したEGRガス戻り口が少なくとも一つ
配設された排気ガス再循環装置で、前記バイパス管に配
設された前記EGR弁と前記EGRガス戻り口の間にE
GRガス流速を制御する流速制御手段を配設し、前記流
速制御手段を連続的に通路断面積可変可能な絞り弁を複
数個配設し、前記絞り弁を個々に制御可能としたことに
ある。
A fifth feature of the present invention for achieving the above object is to dispose a bypass pipe for recirculating a part of the exhaust gas (EGR gas) from the exhaust manifold of the engine into the intake manifold, An EGR valve for controlling the amount of EGR gas is provided in the bypass pipe, and at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the EGR valve. In the exhaust gas recirculation device, E is provided between the EGR valve disposed in the bypass pipe and the EGR gas return port.
A flow velocity control means for controlling the flow rate of the GR gas is provided, and the flow velocity control means is provided with a plurality of throttle valves each having a continuously variable passage cross-sectional area so that the throttle valves can be individually controlled. .

【0010】上記目的を達成するための本発明の第6の
特徴は、本発明の第5の特徴のエンジンの排気ガス再循
環装置で、前記EGRガス戻り口より噴出される前記E
GRガスは、前記吸気マニホールド内を流れる吸入空気
流れに対して、所定の角度傾いて前記吸気マニホールド
内に噴射供給され、吸気マニホールド内で前記EGRガ
ス同士が衝突するように配設したことにある。
A sixth feature of the present invention for achieving the above object is an exhaust gas recirculation device for an engine according to the fifth feature of the present invention, wherein the E gas ejected from the EGR gas return port is ejected.
The GR gas is jetted and supplied into the intake manifold at a predetermined angle with respect to the intake air flow flowing in the intake manifold, and the EGR gases are arranged so as to collide with each other in the intake manifold. .

【0011】上記目的を達成するための本発明の第7の
特徴は、本発明の第1から第6のエンジンの排気ガス再
循環装置で、前記流速制御手段を用いて流速を断続的に
可変させることにある。
A seventh aspect of the present invention for achieving the above object is an exhaust gas recirculation apparatus for an engine according to any one of the first to sixth aspects of the present invention, wherein the flow velocity is intermittently varied by using the flow velocity control means. Is to let.

【0012】上記目的を達成するための本発明の第8の
特徴は、エンジンの排気マニホールドから排気ガスの一
部(EGRガス)を吸気マニホールド内へ再循環させる
ためのバイパス管を配設し、前記バイパス管にEGRガ
ス量を制御するEGR弁を配設し、前記EGR弁下流に
前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴出させる前記バ
イパス管と連通したEGRガス戻り口が少なくとも一つ
配設された排気ガス再循環装置で、前記EGRガス戻り
口部で前記吸気マニホールド内圧力脈動振幅波形が上に
凸,下に凸時にEGRガスを供給することにある。
An eighth feature of the present invention for achieving the above object is to dispose a bypass pipe for recirculating a part of the exhaust gas (EGR gas) from the engine exhaust manifold into the intake manifold, An EGR valve for controlling the amount of EGR gas is provided in the bypass pipe, and at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the EGR valve. In the exhaust gas recirculation device, the EGR gas is supplied when the pressure pulsation amplitude waveform in the intake manifold is convex upward and downward at the EGR gas return port.

【0013】上記目的を達成するための本発明の第9の
特徴は、エンジンの排気マニホールドから排気ガスの一
部(EGRガス)を吸気マニホールド内へ再循環させるた
めのバイパス管を配設し、前記バイパス管にEGRガス
量を制御するパルス式EGR弁を配設し、前記パルス式
EGR弁下流に前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴
出させる前記バイパス管と連通したEGRガス戻り口が
少なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置で、前記
パルス式EGR弁を制御し、前記EGRガス戻り口部で
前記吸気マニホールド内圧力脈動波形が上に凸,下に凸
時にEGRガスを供給することにある。
A ninth feature of the present invention for achieving the above object is to dispose a bypass pipe for recirculating a part of the exhaust gas (EGR gas) from the exhaust manifold of the engine into the intake manifold, A pulse-type EGR valve for controlling the amount of EGR gas is arranged in the bypass pipe, and at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the pulse-type EGR valve. The arranged exhaust gas recirculation device controls the pulse type EGR valve, and supplies EGR gas when the pressure pulsation waveform in the intake manifold is convex upward or downward at the EGR gas return port. is there.

【0014】上記目的を達成するための本発明の第10
の特徴は、本発明の第1から第9で、前記流速制御手
段,前記パルス式EGR弁は、前記吸気マニホールド内
を通過する吸入空気量を計量するエアフローセンサ出力
信号やクランク角センサ出力信号,筒内圧センサ出力信
号,吸気マニホールド内圧力センサ出力信号等のいずれ
かを用いて制御することにある。
A tenth aspect of the present invention for achieving the above object.
In the first to ninth aspects of the present invention, the flow velocity control means and the pulse-type EGR valve include an air flow sensor output signal and a crank angle sensor output signal for measuring the amount of intake air passing through the intake manifold, The control is performed using either the cylinder pressure sensor output signal, the intake manifold pressure sensor output signal, or the like.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき説
明する。図1は、本発明に係る排気ガス再循環(以下、
EGRと記す)装置(EGRガス戻り口12が一つ配設
された場合)を用いたエンジン1の説明図である(EG
Rガス戻し方法第1案)。図1中の白抜き矢印は、シリ
ンダ13内で燃焼に用いられる吸入空気2流れと吸入空
気2の流速Uを示す。この吸入空気2の計量は、エアフ
ローセンサ3で計測される。吸入空気2の量の調整はエ
アフローセンサ3下流に配設されたスロットルバルブ4
の開閉により実施される。その後、吸入空気2は、吸気
マニホールド5を経て、シリンダ13内へ供給され燃焼
に用いられた後、排気マニホールド6を通過し排気され
る。ここで、図1に示すEGR装置を用いたエンジン1
では、排気ガス7の一部がEGRガス9として排気マニ
ホールド6下流に設けられたEGR通路8(バイパス
管)に黒塗り矢印に示すように流入する。流入されたE
GRガス9はEGR通路8に設けられたEGR弁10
(本実施例では図示のように負圧コントロール式EGR
弁を示すが、他方式のEGR弁でも適用可能である)に
より所定流量に制御される。その後、EGRガス9は、
EGR通路8のEGR弁10下流に配設されているEG
Rガス可変絞り弁11を通過する。これは、EGR通路
8断面積を連続的に任意調整できる。可変絞り弁11
は、吸気マニホールド5内を通過する吸入空気2量信号
(たとえば、エアフローセンサ出力信号など)を用いて
コントロールユニット15で制御する。ここで、EGR
ガス9がこの可変絞り弁11を通過することによりEG
Rガス戻り口12よりの噴出流速uの調整が可能とな
る。従って、先述した吸入空気2とEGRガス9の早期
混合のための最適流速比u/Uの形成が可能となる。よ
って、吸入空気2とEGRガス9が早期混合し、均一に
各シリンダ13内へ供給され、シリンダ13内の燃焼温
度を効果的に低下でき高温燃焼時に発生する有害物質で
ある窒素酸化物(NOx)の低減が図れる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 shows the exhaust gas recirculation (hereinafter,
It is an explanatory view of an engine 1 using a device (referred to as EGR) (when one EGR gas return port 12 is provided) (EG
Method 1 for returning R gas). The white arrows in FIG. 1 indicate the flow of the intake air 2 used for combustion in the cylinder 13 and the flow velocity U of the intake air 2. The measurement of the intake air 2 is measured by the air flow sensor 3. The amount of intake air 2 is adjusted by throttle valve 4 arranged downstream of air flow sensor 3.
It is implemented by opening and closing. After that, the intake air 2 is supplied to the inside of the cylinder 13 through the intake manifold 5, used for combustion, and then passes through the exhaust manifold 6 to be exhausted. Here, the engine 1 using the EGR device shown in FIG.
Then, a part of the exhaust gas 7 flows into the EGR passage 8 (bypass pipe) provided downstream of the exhaust manifold 6 as the EGR gas 9 as shown by a black arrow. Inflowed E
The GR gas 9 is the EGR valve 10 provided in the EGR passage 8.
(In this embodiment, as shown in the drawing, a negative pressure control type EGR
A valve is shown, but other types of EGR valves are also applicable) to control a predetermined flow rate. After that, the EGR gas 9 is
An EG arranged downstream of the EGR valve 10 in the EGR passage 8.
It passes through the R gas variable throttle valve 11. This allows the EGR passage 8 sectional area to be continuously and arbitrarily adjusted. Variable throttle valve 11
Is controlled by the control unit 15 using an intake air quantity signal that passes through the intake manifold 5 (for example, an air flow sensor output signal). Where EGR
When the gas 9 passes through the variable throttle valve 11, the EG
The jet flow velocity u from the R gas return port 12 can be adjusted. Therefore, it is possible to form the optimum flow rate ratio u / U for the early mixing of the intake air 2 and the EGR gas 9 described above. Therefore, the intake air 2 and the EGR gas 9 are early mixed and uniformly supplied into each cylinder 13, and the combustion temperature in the cylinder 13 can be effectively lowered, and nitrogen oxides (NOx) which are harmful substances generated at the time of high temperature combustion. ) Can be reduced.

【0016】図2は、本発明のEGR装置を用いたエン
ジンの説明図である(EGRガス戻し方法第2案)。図
1との違いは、吸排気マニホールド5,6の形状に違い
がある。図示のように吸排気マニホールド5,6内を流
れる吸排気空気2,7の流れがシリンダ内に達するまで
とシリンダを出て排気されるまでにほぼ直角に向きが変
わる形状の吸排気マニホールド5,7である。また、E
GR弁10,EGRガス可変絞り弁11の構成,可変絞
り弁11の制御方法などは、図1での説明と同様であ
る。ここでの本発明の特徴は、図1に記述と同様に吸入
空気2とEGRガス9の早期混合のための最適流速u/
Uを形成することである。また、吸入空気2とEGRガ
ス9が混合するのに充分な助走距離が得られない場合に
は、EGRガス可変絞り弁11の開閉制御により、EG
Rガス流速uを変え、吸気マニホールド5内を流れる吸
入空気2の流れに対して垂直断面内でEGRガス戻り口
12よりのEGRガス9の主流流れを任意の位置に変化
させることにより、EGRガス9をEGRガス戻り口1
2手前のシリンダ13から、奥側のシリンダ14までほ
ぼ均一に分配するようにする。すなわち、シリンダ13
側へEGRガス9を供給したいときには、EGRガス可
変絞り弁11を絞ることによりEGRガス通路断面積を
縮小し、EGRガス流速を増加し、シリンダ13側へ流
れやすくし、シリンダ14側へEGRガス9を供給した
いときには、EGRガス可変絞り弁11を広げることに
よりEGRガス通路断面積を拡大し、EGRガス流速を
低減し、シリンダ14側へ流れやすくすることが可能と
なる。したがって、各シリンダ13,14へのEGRガ
ス9の均一分配が制御可能となる。
FIG. 2 is an explanatory view of an engine using the EGR device of the present invention (EGR gas returning method second plan). The difference from FIG. 1 lies in the shapes of the intake and exhaust manifolds 5 and 6. As shown in the figure, the intake / exhaust manifold 5, 5 is shaped so that the direction of the intake / exhaust air 2, 7 flowing in the intake / exhaust manifold 5, 6 changes substantially at a right angle until it reaches the inside of the cylinder and is discharged from the cylinder. 7 Also, E
The configurations of the GR valve 10 and the EGR gas variable throttle valve 11 and the control method of the variable throttle valve 11 are the same as those described with reference to FIG. The feature of the present invention here is that the optimum flow rate u / for the early mixing of the intake air 2 and the EGR gas 9 is the same as described in FIG.
To form U. Further, when the approach distance sufficient to mix the intake air 2 and the EGR gas 9 cannot be obtained, the opening / closing control of the EGR gas variable throttle valve 11 causes the EG
By changing the R gas flow velocity u and changing the mainstream flow of the EGR gas 9 from the EGR gas return port 12 to an arbitrary position in a vertical cross section with respect to the flow of the intake air 2 flowing in the intake manifold 5, the EGR gas 9 to EGR gas return port 1
The cylinder 13 on the front side and the cylinder 14 on the rear side are distributed almost uniformly. That is, the cylinder 13
When it is desired to supply the EGR gas 9 to the side, the EGR gas variable throttle valve 11 is throttled to reduce the cross-sectional area of the EGR gas passage, the EGR gas flow velocity is increased to facilitate the flow to the cylinder 13 side, and the EGR gas to the cylinder 14 side. When it is desired to supply 9, the EGR gas variable throttle valve 11 can be expanded to increase the EGR gas passage cross-sectional area, reduce the EGR gas flow velocity, and facilitate the flow to the cylinder 14 side. Therefore, the uniform distribution of the EGR gas 9 to the cylinders 13 and 14 can be controlled.

【0017】図3から図5は、図1,図2中のA部詳細
図である本発明のEGRガス可変絞り弁11の第1,第
2,第3案の説明図である。図3から図5の排気ガス7
の一部であるEGRガス9は、排気マニホールド6下流
に設けられたEGR通路8を通過する際にEGR通路8
に設けられたEGR弁10で所定流量に調整されたのち
EGRガス可変絞り弁11上流側でEGRガス9流速
u′で流れ込む。ここで、図3の場合は、EGRガス9
をカメラのシャッタバルブのような通路断面積(図中塗
りつぶし部)aを任意の断面積に制御できることを可能
にしたEGRガス可変絞り弁11を設けることにより、
EGRガス可変絞り弁11を通過するEGRガス9流速
uが制御可能となる。図4の場合は、EGRガス9をス
ロットルバルブ4(バタフライバルブ)のような通路断
面積(図中塗りつぶし部)aを任意の断面積に制御できる
EGRガス可変絞り弁11を設けることにより、EGR
ガス可変絞り弁11を通過するEGRガス9流速uが制
御可能となる。図5の場合は、EGRガス9をスライド
バルブのような通路断面積(図中塗りつぶし部)aを任
意の断面積に制御できることを可能にしたEGRガス可
変絞り弁11を設けることにより、EGRガス可変絞り
弁11を通過するEGRガス9流速uが制御可能とな
る。したがって、エアフローセンサ3で計測され、スロ
ットルバルブ4で制御される吸入空気2量、流速に対
し、EGRガス9流量、流速も十分に制御可能となり、
吸入空気2とEGRガス9の早期混合,均一分配が可能
な最適な流速比が形成可能となる。これらの弁は、各々
に特徴があり、絞り弁の通路抵抗を小さくしたい場合
は、図3,図5のシャッタバルブ,スライドバルブタイ
プの可変絞り弁11を用い、生産性,耐久性等を考慮す
れば図4のバタフライバルブタイプの可変絞り弁11を
用い、構造の単純さで言えば、図4,図5に示すバタフ
ライバルブ,スライドバルブタイプの可変絞り弁11を
用いる。また、図1に示すようなタイプのエンジンで
は、EGRガス戻り口12より噴出されるEGRガス9
が比較的扁平な噴出流を形成でき、吸入空気2との早期
混合が促進できる図4,図5に示すバタフライバルブ,
スライドバルブタイプの可変絞り弁11がよい。そし
て、図2に示すようなタイプのエンジンでは、吸入空気
流れに対して垂直断面内で任意のEGRガス主流流れが
形成できる図3に示すシヤッタバルブタイプの可変絞り
弁11がよい。
FIGS. 3 to 5 are explanatory views of the first, second, and third alternatives of the EGR gas variable throttle valve 11 of the present invention, which is a detailed view of the portion A in FIGS. 1 and 2. Exhaust gas 7 in FIGS. 3 to 5
The EGR gas 9 that is a part of the EGR passage 8 when passing through the EGR passage 8 provided downstream of the exhaust manifold 6
After being adjusted to a predetermined flow rate by the EGR valve 10 provided in the EGR gas, the EGR gas 9 flows at the flow rate u ′ on the upstream side of the EGR gas variable throttle valve 11. Here, in the case of FIG. 3, the EGR gas 9
Is provided with an EGR gas variable throttle valve 11 that makes it possible to control the passage cross-sectional area (filled portion in the figure) a such as a camera shutter valve to an arbitrary cross-sectional area.
The flow velocity u of the EGR gas 9 passing through the EGR gas variable throttle valve 11 can be controlled. In the case of FIG. 4, the EGR gas 9 is provided with an EGR gas variable throttle valve 11 capable of controlling the passage cross-sectional area (filled portion in the figure) a such as the throttle valve 4 (butterfly valve) to an arbitrary EGR gas variable throttle valve 11.
The flow velocity u of the EGR gas 9 passing through the gas variable throttle valve 11 can be controlled. In the case of FIG. 5, the EGR gas 9 is provided with an EGR gas variable throttle valve 11 that makes it possible to control the passage cross-sectional area (filled portion in the figure) a such as a slide valve to an arbitrary cross-sectional area. The flow velocity u of the EGR gas 9 passing through the variable throttle valve 11 can be controlled. Therefore, the EGR gas 9 flow rate and the flow rate can be sufficiently controlled with respect to the intake air 2 amount and the flow rate measured by the air flow sensor 3 and controlled by the throttle valve 4.
It is possible to form an optimum flow rate ratio that allows early mixing and uniform distribution of the intake air 2 and the EGR gas 9. Each of these valves has its own characteristics. If you want to reduce the passage resistance of the throttle valve, use the shutter valve and slide valve type variable throttle valve 11 shown in FIGS. 3 and 5, and consider productivity, durability, etc. If it says, the butterfly valve type variable throttle valve 11 of FIG. 4 will be used, and if it says in terms of structure, the butterfly valve and slide valve type variable throttle valve 11 shown in FIGS. 4 and 5 will be used. Further, in the engine of the type as shown in FIG. 1, the EGR gas 9 ejected from the EGR gas return port 12
Is capable of forming a relatively flat jet flow and promoting early mixing with the intake air 2, the butterfly valve shown in FIGS. 4 and 5,
A slide valve type variable throttle valve 11 is preferable. In the engine of the type shown in FIG. 2, the shutter valve type variable throttle valve 11 shown in FIG. 3 is preferable because it can form an arbitrary EGR gas mainstream flow in a cross section perpendicular to the intake air flow.

【0018】図6は、本発明のEGRガス戻り部の説明
図である(EGRガス戻し方法第3案)。本発明は、先
述した図1,図2とほぼ同様に吸入空気2,EGRガス
9の流量,流速に関する制御は、図1,図2中で説明し
たものと同様である。図1,図2中EGRガス戻り部と
の違いは、EGRガス戻り口12の構成の違いにある。
すなわち、EGRガス戻り口12を吸気マニホールド5
内を流れる吸入空気2の流れに対して垂直断面内中央付
近に配設し、EGRガス9を吸入空気2の中心付近に供
給することにある。これにより、吸入空気2の流速に応
じて最適な混合流速比が形成でき早期混合が促進されE
GRガスを均一に各シリンダへ供給することが可能とな
る。
FIG. 6 is an explanatory view of the EGR gas returning section of the present invention (EGR gas returning method third plan). In the present invention, the control relating to the flow rate and the flow velocity of the intake air 2 and the EGR gas 9 is substantially the same as that described in FIG. 1 and FIG. The difference from the EGR gas return section in FIGS. 1 and 2 lies in the configuration of the EGR gas return port 12.
That is, the EGR gas return port 12 is connected to the intake manifold 5
The EGR gas 9 is disposed near the center of the cross section perpendicular to the flow of the intake air 2 flowing therein, and supplies the EGR gas 9 near the center of the intake air 2. As a result, an optimum mixing flow velocity ratio can be formed according to the flow velocity of the intake air 2, and early mixing is promoted.
GR gas can be uniformly supplied to each cylinder.

【0019】図7は、本発明の排気ガス再循環装置(E
GRガス戻り口12が複数個配設された場合)を用いた
エンジン1の説明図である。先述した図1,図2に示す
排気ガス再循環装置を用いたエンジン1の説明図との違
いは、EGRガス戻り口12を吸気マニホールド5内を
通過する吸入空気2の流れに沿って複数個配設したこと
にある。ここで、EGRガス戻り口12より噴出される
各EGRガス9流速を制御するEGRガス可変絞り弁1
1は、各々のEGRガス戻り口12に対応しており各々
のEGRガス可変絞り弁11を個々に制御できることに
特徴がある。これにより、図8(図7、A部拡大模式
図)に示すように、吸入空気2の流れに各EGRガス戻
り口12から噴出するEGRガス9の流れの各流線がほ
ぼ重なることなく流れる。したがって、吸気マニホール
ド5内にEGRガス9の流れ分布を広く形成できEGR
ガス戻り口12から各シリンダ13までの距離(吸入空
気2とEGRガス9との混合距離)が短くても早期混合
が促進できる。さらに、図2に記載したタイプのエンジ
ンを用いた場合には、図2に記載の説明と同様のEGRガ
スの各シリンダへの均一分配の促進が図られる。したが
って、吸入空気2とEGRガス9との早期混合と各シリ
ンダ13間への均一分配が図られ、大気汚染物質である
NOxの低減が促進できる。
FIG. 7 shows an exhaust gas recirculation system (E according to the present invention.
It is an explanatory view of engine 1 using a case where a plurality of GR gas return ports 12 are arranged. The difference from the above-described explanatory view of the engine 1 using the exhaust gas recirculation device shown in FIGS. 1 and 2 is that a plurality of EGR gas return ports 12 are passed along the flow of the intake air 2 passing through the intake manifold 5. It has been arranged. Here, the EGR gas variable throttle valve 1 for controlling the flow velocity of each EGR gas 9 ejected from the EGR gas return port 12
1 corresponds to each EGR gas return port 12 and is characterized in that each EGR gas variable throttle valve 11 can be individually controlled. As a result, as shown in FIG. 8 (FIG. 7, enlarged schematic view of part A), the flow lines of the EGR gas 9 ejected from the EGR gas return ports 12 flow in the flow of the intake air 2 without substantially overlapping. . Therefore, the flow distribution of the EGR gas 9 can be widely formed in the intake manifold 5.
Even if the distance from the gas return port 12 to each cylinder 13 (the mixing distance between the intake air 2 and the EGR gas 9) is short, early mixing can be promoted. Further, when the engine of the type shown in FIG. 2 is used, it is possible to promote the uniform distribution of the EGR gas to each cylinder in the same manner as described in FIG. Therefore, early mixing of the intake air 2 and the EGR gas 9 and uniform distribution among the cylinders 13 are achieved, and reduction of NOx which is an air pollutant can be promoted.

【0020】図9は、本発明のEGRガス戻し方法第5
案の説明図である。吸入空気2,EGRガス9の流量,
流速に関する制御は、図1,図2,図6,図7中で説明
したものと同様である。図1,図2,図6,図7中EG
Rガス戻し方法説明図との違いは、EGRガス戻り口1
2の構成の違いにある。すなわち、EGRガス戻り口1
2を複数個(図9中では2個)配設し吸気マニホールド
5内を流れる吸入空気2の流れに対して垂直断面内で、
EGRガス戻り口12が対向して配設され、噴出される
EGRガス9が衝突するようにEGRガス戻り口12を
配設したことにある。これにより、EGRガス9を吸気
マニホールド5内吸入空気2の流れに対して垂直同一断
面内で、任意の位置にEGRガスの主流を形成可能とな
る。したがって、吸入空気2の流速に応じて早期混合,
均一分配が可能なEGRガス流速を形成できEGRガス
9を均一に各シリンダ13へ供給することが可能とな
る。
FIG. 9 shows the fifth EGR gas returning method of the present invention.
It is explanatory drawing of a plan. Intake air 2, EGR gas 9 flow rate,
The control relating to the flow velocity is the same as that described in FIG. 1, FIG. 2, FIG. 6 and FIG. EG in FIGS. 1, 2, 6 and 7.
The difference from the R gas return method explanatory diagram is that the EGR gas return port 1
There is a difference in the configuration of 2. That is, the EGR gas return port 1
In the cross section perpendicular to the flow of the intake air 2 flowing in the intake manifold 5, a plurality of (two in FIG. 9) are arranged,
The EGR gas return port 12 is disposed so as to face each other, and the EGR gas return port 12 is disposed so that the ejected EGR gas 9 collides with it. As a result, it becomes possible to form the main flow of the EGR gas 9 at an arbitrary position within the same cross section perpendicular to the flow of the intake air 2 in the intake manifold 5. Therefore, early mixing depending on the flow velocity of the intake air 2,
An EGR gas flow rate that allows uniform distribution can be formed, and the EGR gas 9 can be uniformly supplied to each cylinder 13.

【0021】図10は、本発明のEGRガス戻し方法第
6案の説明図である。先述したEGRガス戻し方法第5案
と同様に吸入空気2,EGRガス9の流量,流速に関す
る制御は、図1,図2,図6,図7中で説明したものと
同様である。図1,図2,図6,図7中EGRガス戻し
方法の説明図との違いは、EGRガス戻り口12の構成
の違いにある。すなわち、EGRガス戻り口12を複数
個(図10中では2個)配設し、さらに、EGRガス戻り
口12より、噴出されるEGRガス9が吸気マニホール
ド5内を流れる吸入空気2の流れに対して所定角度θ傾
け噴射されることにより、EGRガス9が吸気マニホー
ルド5内で吸入空気2流れに対して所定角度θ傾けられ
て噴出し衝突する。これにより、EGRガス9を吸入空
気2の流れに対して任意の位置にEGRガスの主流を形
成可能となる。したがって、吸入空気2の流速に応じて
早期混合,均一分配が可能なEGRガス流速を形成でき
EGRガス9を均一に各シリンダ13へ供給することが
可能となる。
FIG. 10 is an explanatory view of the sixth EGR gas returning method of the present invention. The control regarding the flow rate and flow velocity of the intake air 2 and the EGR gas 9 is the same as that described in FIGS. The difference from the explanatory diagrams of the EGR gas returning method in FIGS. 1, 2, 6 and 7 lies in the configuration of the EGR gas return port 12. That is, a plurality (two in FIG. 10) of EGR gas return ports 12 are provided, and further, the EGR gas 9 ejected from the EGR gas return ports 12 is added to the intake air 2 flowing in the intake manifold 5. On the other hand, the EGR gas 9 is jetted and collided at a predetermined angle θ with respect to the flow of the intake air 2 in the intake manifold 5 by being injected at a predetermined angle θ. As a result, the EGR gas 9 can be formed into a main flow of the EGR gas at an arbitrary position with respect to the flow of the intake air 2. Therefore, an EGR gas flow rate capable of early mixing and uniform distribution can be formed according to the flow rate of the intake air 2, and the EGR gas 9 can be uniformly supplied to each cylinder 13.

【0022】図11,図12は、本発明のエンジンの吸
気マニホールド5内を流れる吸入空気2の流れの圧力と
流速を時間で整理したものである。図11に図示のよう
に吸気マニホールド5内圧力は、実線(EGRガス流速
制御無し)のように脈動している。この脈動波形の上に
凸の部分(図11中A,B,C,D)、下に凸の部分
(図11中a,b,c,d)では、図12に示すように
吸入空気2の流速は、ゼロもしくは低速となる(図12
中A,B,C,Dとa,b,c,d)ために、EGRガ
ス可変絞り弁11を断続的に制御し、その近辺でEGR
ガス9を供給することにより、吸入空気2の流れに対し
て垂直断面内にEGRガス9が一様に満された空間がで
き、各シリンダへの均一分配が可能となる。また、EG
Rガス9を断続的に噴射供給するために両流体の混合も
促進される。さらに、EGRガス9を図11に示すよう
に圧力脈動波形が上に凸の部分(図11中A,B,C,
D)で、EGRガス9を供給(流速制御)するときに
は、EGRガス9を供給(流速制御)しないとき(図1
1中実線波形)と比べ、圧力脈動波形振幅が増加(図1
1中点線波形部分)するためにシリンダ13内に吸入さ
れる吸入空気効率が向上する効果も出てくる。
11 and 12 show the pressure and flow velocity of the intake air 2 flowing in the intake manifold 5 of the engine according to the present invention, which is arranged by time. As shown in FIG. 11, the pressure in the intake manifold 5 is pulsating as shown by the solid line (without EGR gas flow rate control). As shown in FIG. 12, the intake air 2 is provided at the upper convex portion (A, B, C, D in FIG. 11) and the lower convex portion (a, b, c, d in FIG. 11) of this pulsation waveform. The flow velocity of is zero or low (Fig. 12
Medium A, B, C, D and a, b, c, d), the EGR gas variable throttle valve 11 is intermittently controlled, and EGR is controlled in the vicinity thereof.
By supplying the gas 9, a space in which the EGR gas 9 is uniformly filled is formed in a vertical cross section with respect to the flow of the intake air 2, and it is possible to uniformly distribute the EGR gas 9 to each cylinder. Also, EG
The mixing of both fluids is also promoted because the R gas 9 is intermittently injected and supplied. Further, as shown in FIG. 11, the EGR gas 9 has a portion where the pressure pulsation waveform is convex upward (A, B, C,
In D), when the EGR gas 9 is supplied (flow rate control), when the EGR gas 9 is not supplied (flow rate control) (see FIG. 1).
1), the amplitude of pressure pulsation waveform increases (Fig. 1).
The effect of improving the efficiency of the intake air taken into the cylinder 13 is also obtained.

【0023】図13は、本発明の排気ガス再循環装置
(EGRガス可変絞り弁11無し)を用いたエンジンの
説明図である。本一実施例は、EGR弁10の下流にE
GRガス可変絞り弁11を用いずに吸入空気2とEGR
ガス9の早期混合,均一分配の促進を図った例である。
すなわち、EGR弁(パルス式)10を用いて排気マニ
ホールド6内を流れる排気ガス7の一部をEGRガス9
として吸気マニホールド5内に戻す際に吸入空気2の圧
力脈動波形の上に凸の部分でEGR弁(パルス式)10を
断続的に供給するように制御したことにより、図11,
図12で記載同様の効果があり、吸入空気2とEGRガ
ス9の両流体の早期混合,均一分配が促進される。ま
た、エンジンの吸気効率向上も図られる。さらに、EG
Rガス可変絞り弁11を使用しないため安価なエンジン
の排気ガス再循環装置の提供が可能となる。
FIG. 13 is an explanatory diagram of an engine using the exhaust gas recirculation system (without the EGR gas variable throttle valve 11) of the present invention. In the present embodiment, E is provided downstream of the EGR valve 10.
Intake air 2 and EGR without using the GR gas variable throttle valve 11
This is an example of promoting the early mixing and uniform distribution of the gas 9.
That is, using the EGR valve (pulse type) 10, a part of the exhaust gas 7 flowing in the exhaust manifold 6 is changed to the EGR gas 9
As a result, when the EGR valve (pulse type) 10 is controlled to be intermittently supplied at the convex portion on the pressure pulsation waveform of the intake air 2 when returning to the intake manifold 5, as shown in FIG.
There is the same effect as described in FIG. 12, and early mixing and uniform distribution of both fluids of the intake air 2 and the EGR gas 9 are promoted. In addition, the intake efficiency of the engine can be improved. Furthermore, EG
Since the R gas variable throttle valve 11 is not used, it is possible to provide an inexpensive engine exhaust gas recirculation device.

【0024】また、以上本実施例で記載したEGR弁1
0,EGRガス可変絞り弁11の制御は、吸入吸気2の
量を計量するエアフローセンサ出力信号かそれを制御す
るスロットルバルブの出力信号,図示しない筒内圧セン
サ,クランク角センサ、また、吸気マニホールド内圧力
センサ等の各出力信号などで行うことが可能である。
The EGR valve 1 described in the above embodiment is also used.
0, EGR gas variable throttle valve 11 is controlled by an air flow sensor output signal for measuring the amount of intake air intake 2 or a throttle valve output signal for controlling the same, an in-cylinder pressure sensor, a crank angle sensor, and an intake manifold It is possible to use each output signal of the pressure sensor or the like.

【0025】[0025]

【発明の効果】本発明によれば、吸気マニホールド内を
通過する吸入空気流速と排気マニホールドから吸気マニ
ホールドに戻された排気ガスの一部であるEGRガス流
速との比をバイパス管に配設されたEGR弁とEGRガ
ス戻り口の間に可変な絞り弁を設け、両流体流速比を所
定の割合に制御したり、EGR弁や絞り弁を断続的に制
御し吸気マニホールド内を流れる吸入空気圧力脈動波形
の上に凸の部分にEGRガスを供給することにより、両
流体の早期混合と各シリンダへの均一分配が促進され、
各シリンダ内の燃焼温度を効率よく低減できるために燃
焼時に発生するNOxを低減できる効果がある。
According to the present invention, the ratio of the flow velocity of the intake air passing through the intake manifold to the flow velocity of the EGR gas which is a part of the exhaust gas returned from the exhaust manifold to the intake manifold is arranged in the bypass pipe. A variable throttle valve is provided between the EGR valve and the EGR gas return port to control the fluid flow velocity ratio to a predetermined ratio, and the intake air pressure flowing in the intake manifold by controlling the EGR valve and throttle valve intermittently. By supplying EGR gas to the convex portion on the pulsation waveform, early mixing of both fluids and uniform distribution to each cylinder are promoted,
Since the combustion temperature in each cylinder can be efficiently reduced, there is an effect that NOx generated during combustion can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の排気ガス再循環装置(EGRガス戻り
口が一つ配設された場合)を用いたエンジンの説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an engine using an exhaust gas recirculation device of the present invention (when one EGR gas return port is provided).

【図2】本発明の排気ガス再循環装置(EGRガス戻り
口が一つ配設された場合)を用いたエンジンの説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram of an engine using the exhaust gas recirculation device of the present invention (when one EGR gas return port is provided).

【図3】本発明のEGRガス可変絞り弁の第1案の説明
図。
FIG. 3 is an explanatory view of a first proposal of an EGR gas variable throttle valve of the present invention.

【図4】本発明のEGRガス可変絞り弁の第2案の説明
図。
FIG. 4 is an explanatory view of a second alternative of the EGR gas variable throttle valve of the present invention.

【図5】本発明のEGRガス可変絞り弁の第3案の説明
図。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a third proposal of the EGR gas variable throttle valve of the present invention.

【図6】本発明のEGRガス戻し方法の第3案の説明
図。
FIG. 6 is an explanatory view of a third plan of the EGR gas returning method of the present invention.

【図7】本発明の排気ガス再循環装置(EGRガス戻り
口が複数個配設された場合)を用いたエンジンの説明
図。
FIG. 7 is an explanatory diagram of an engine using the exhaust gas recirculation device of the present invention (when a plurality of EGR gas return ports are provided).

【図8】図7A部の拡大図。FIG. 8 is an enlarged view of part A in FIG.

【図9】本発明のEGRガス戻り部の第5案の説明図。FIG. 9 is an explanatory view of a fifth plan of the EGR gas returning section of the present invention.

【図10】本発明のEGRガス戻り部第6案の説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a sixth proposal of the EGR gas returning section of the present invention.

【図11】本発明のエンジンの吸気管内圧力と時間の関
係を示す特性図。
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the pressure in the intake pipe of the engine of the present invention and time.

【図12】本発明のエンジンの吸気管内圧力と流速の関
係を示す特性図。
FIG. 12 is a characteristic diagram showing the relationship between the pressure in the intake pipe of the engine of the present invention and the flow velocity.

【図13】本発明の排気ガス再循環装置(EGR弁無
し)を用いたエンジンの説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram of an engine using the exhaust gas recirculation device (without an EGR valve) of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…エンジン、2…吸入空気、3…エアフローセンサ、
4…スロットルバルブ、5…吸気マニホールド、6…排
気マニホールド、7…排気ガス、8…EGR通路、9…
EGRガス、10…EGR弁、11…EGRガス可変絞
り弁、12…EGRガス戻り口、13…シリンダ、15
…コントロールユニット。
1 ... Engine, 2 ... Intake air, 3 ... Air flow sensor,
4 ... Throttle valve, 5 ... Intake manifold, 6 ... Exhaust manifold, 7 ... Exhaust gas, 8 ... EGR passage, 9 ...
EGR gas, 10 ... EGR valve, 11 ... EGR gas variable throttle valve, 12 ... EGR gas return port, 13 ... Cylinder, 15
…control unit.

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】エンジンの排気マニホールドから排気ガス
の一部であるEGRガスを吸気マニホールド内へ再循環
させるためのバイパス管を配設し、前記バイパス管に前
記EGRガスの量を制御するEGR弁を配設し、前記E
GR弁の下流に前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴
出させる前記バイパス管と連通したEGRガス戻り口が
少なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置におい
て、前記吸気マニホールド内へ再循環させる前記EGR
ガスの流量を前記EGR弁を介し制御したのち、前記E
GR弁と前記EGRガス戻り口の間に配設した流速制御
手段を介して所望のEGRガス流速を得ることを特徴と
するエンジンの排気ガス再循環装置。
1. An EGR valve for arranging a bypass pipe for recirculating EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an engine exhaust manifold into an intake manifold, and controlling the amount of the EGR gas in the bypass pipe. And the above E
In an exhaust gas recirculation device having at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold downstream of the GR valve, the EGR for recirculating into the intake manifold.
After controlling the gas flow rate through the EGR valve, the E
An exhaust gas recirculation device for an engine, wherein a desired EGR gas flow velocity is obtained via a flow velocity control means arranged between a GR valve and the EGR gas return port.
【請求項2】請求項1において、前記流速制御手段は、
前記バイパス管に配設された前記EGR弁と前記EGR
ガス戻り口の間に連続的に通路断面積可変可能な絞り弁
を少なくとも一つ設けることにより制御するエンジンの
排気ガス再循環装置。
2. The flow velocity control means according to claim 1,
The EGR valve and the EGR disposed in the bypass pipe
An exhaust gas recirculation device for an engine, which is controlled by providing at least one throttle valve having a continuously variable passage cross-sectional area between gas return ports.
【請求項3】請求項1において、前記EGRガス戻り口
より、供給されるEGRガスが前記EGRガス戻り口下
流で前記吸気マニホールド内吸気流れに対して垂直断面
中央付近を流れるようにEGRガス流速を制御したエン
ジンの排気ガス再循環装置。
3. The EGR gas flow velocity according to claim 1, wherein the EGR gas supplied from the EGR gas return port flows downstream of the EGR gas return port in the vicinity of the center of a vertical cross section with respect to the intake air flow in the intake manifold. Exhaust gas recirculation device for the engine that controls the
【請求項4】請求項1において、前記EGRガス戻り口
を前記吸気マニホールド内吸気流れに対して垂直断面中
心付近に設けたエンジンの排気ガス再循環装置。
4. The exhaust gas recirculation system for an engine according to claim 1, wherein the EGR gas return port is provided near the center of a vertical cross section with respect to the intake air flow in the intake manifold.
【請求項5】エンジンの排気マニホールドから排気ガス
の一部であるEGRガスを吸気マニホールド内へ再循環
させるためのバイパス管を配設し、前記バイパス管に前
記EGRガスの量を制御するEGR弁を配設し、前記E
GR弁下流に前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴出
させる前記バイパス管と連通したEGRガス戻り口が少
なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置において、
前記バイパス管に配設された前記EGR弁と前記EGR
ガス戻り口の間にEGRガス流速を制御する流速制御手
段を配設し、前記流速制御手段を連続的に通路断面積可
変可能な絞り弁を複数個配設し、前記絞り弁を個々に制
御可能としたことを特徴とするエンジンの排気ガス再循
環装置。
5. An EGR valve for arranging a bypass pipe for recirculating EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an engine exhaust manifold into an intake manifold, and controlling the amount of the EGR gas in the bypass pipe. And the above E
In an exhaust gas recirculation device in which at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the GR valve,
The EGR valve and the EGR disposed in the bypass pipe
A flow velocity control means for controlling the EGR gas flow velocity is arranged between the gas return ports, and a plurality of throttle valves capable of continuously varying the passage sectional area of the flow velocity control means are arranged, and the throttle valves are individually controlled. An exhaust gas recirculation system for engines, which has been made possible.
【請求項6】請求項5において、前記EGRガス戻り口
より噴出される前記EGRガスは、前記吸気マニホール
ド内を流れる吸入空気流れに対して、所定の角度傾いて
前記吸気マニホールド内に噴射供給され、前記吸気マニ
ホールド内で前記EGRガス同士が衝突するように配設
したエンジンの排気ガス再循環装置。
6. The EGR gas ejected from the EGR gas return port according to claim 5, wherein the EGR gas is injected and supplied into the intake manifold at a predetermined angle with respect to an intake air flow flowing in the intake manifold. An exhaust gas recirculation device for an engine, arranged so that the EGR gases collide with each other in the intake manifold.
【請求項7】請求項1,2,3,4,5または6におい
て、前記流速制御手段を用いて流速を断続的に可変させ
るエンジンの排気ガス再循環装置。
7. An exhaust gas recirculation system for an engine according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6, wherein the flow velocity control means is used to intermittently vary the flow velocity.
【請求項8】エンジンの排気マニホールドから排気ガス
の一部であるEGRガスを吸気マニホールド内へ再循環
させるためのバイパス管を配設し、前記バイパス管に前
記EGRガスの量を制御するEGR弁を配設し、前記E
GR弁下流に前記排気ガスを吸気マニホールド内に噴出
させる前記バイパス管と連通したEGRガス戻り口が少
なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置において、
前記EGRガス戻り口部で前記吸気マニホールド内圧力
脈動振幅波形が上に凸,下に凸時にEGRガスを供給す
ることを特徴とするエンジンの排気ガス再循環方法。
8. An EGR valve for arranging a bypass pipe for recirculating EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an engine exhaust manifold into an intake manifold, and controlling the amount of the EGR gas in the bypass pipe. And the above E
In an exhaust gas recirculation device in which at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the GR valve,
An exhaust gas recirculation method for an engine, wherein EGR gas is supplied when the pressure pulsation amplitude waveform in the intake manifold is convex upward and downward at the EGR gas return port.
【請求項9】エンジンの排気マニホールドから排気ガス
の一部であるEGRガスを吸気マニホールド内へ再循環
させるためのバイパス管を配設し、前記バイパス管にE
GRガス量を制御するパルス式EGR弁を配設し、前記
パルス式EGR弁下流に前記排気ガスを吸気マニホール
ド内に噴出させる前記バイパス管と連通したEGRガス
戻り口が少なくとも一つ配設された排気ガス再循環装置
において、前記パルス式EGR弁を制御し、前記EGR
ガス戻り口部にて前記吸気マニホールド内圧力脈動波形
が上に凸,下に凸時にEGRガスを供給することを特徴
とするエンジンの排気ガス再循環装置。
9. A bypass pipe for recirculating EGR gas, which is a part of exhaust gas, from an engine exhaust manifold into the intake manifold is provided, and an E pipe is provided in the bypass pipe.
A pulse type EGR valve for controlling the amount of GR gas is provided, and at least one EGR gas return port communicating with the bypass pipe for ejecting the exhaust gas into the intake manifold is provided downstream of the pulse type EGR valve. In the exhaust gas recirculation device, the pulse type EGR valve is controlled to control the EGR
An exhaust gas recirculation device for an engine, wherein EGR gas is supplied when the pressure pulsation waveform in the intake manifold is convex upward and downward at the gas return port.
【請求項10】請求項1,2,3,4,5,6,7,8
または9において、前記流速制御手段,前記パルス式E
GR弁は、前記吸気マニホールド内を通過する吸入空気
量を計量するエアフローセンサ出力信号やクランク角セ
ンサ出力信号,筒内圧センサ出力信号,吸気マニホール
ド内圧力センサ出力信号等のいずれかを用いて制御する
エンジンの排気ガス再循環装置。
10. The method of claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
Or 9, the flow velocity control means, the pulse type E
The GR valve is controlled using any one of an air flow sensor output signal for measuring the amount of intake air passing through the intake manifold, a crank angle sensor output signal, a cylinder pressure sensor output signal, an intake manifold pressure sensor output signal, and the like. Exhaust gas recirculation system for engines.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101326853B1 (en) * 2012-10-05 2013-11-11 현대자동차주식회사 Egr system of engine
KR102097469B1 (en) * 2018-10-25 2020-04-07 한국기계연구원 Combustion gas recirculation device
WO2023207309A1 (en) * 2022-04-26 2023-11-02 比亚迪股份有限公司 Exhaust gas recirculation system, engine assembly, and vehicle

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