JPH10318049A - 内燃機関の排気還流装置 - Google Patents
内燃機関の排気還流装置Info
- Publication number
- JPH10318049A JPH10318049A JP9132436A JP13243697A JPH10318049A JP H10318049 A JPH10318049 A JP H10318049A JP 9132436 A JP9132436 A JP 9132436A JP 13243697 A JP13243697 A JP 13243697A JP H10318049 A JPH10318049 A JP H10318049A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- condensed water
- intake air
- passage
- gas recirculation
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/29—Constructional details of the coolers, e.g. pipes, plates, ribs, insulation or materials
- F02M26/30—Connections of coolers to other devices, e.g. to valves, heaters, compressors or filters; Coolers characterised by their location on the engine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【課題】 燃焼に伴うＮＯX の生成量を従来よりもさら
に抑制する。 【解決手段】 排気通路内の排気ガスを還流通路を介し
て吸気通路内へ導入するようにした内燃機関の排気還流
装置において、前記還流通路内を流れる排気ガスを冷却
するための冷却手段を前記還流通路に配置し、該冷却手
段により排気ガスを冷却したときに生ずる凝縮水を貯蔵
する凝縮水タンクと、該凝縮水タンク内に貯蔵された凝
縮水を吸気通路内に噴射する凝縮水噴射弁とを具備す
る。
に抑制する。 【解決手段】 排気通路内の排気ガスを還流通路を介し
て吸気通路内へ導入するようにした内燃機関の排気還流
装置において、前記還流通路内を流れる排気ガスを冷却
するための冷却手段を前記還流通路に配置し、該冷却手
段により排気ガスを冷却したときに生ずる凝縮水を貯蔵
する凝縮水タンクと、該凝縮水タンク内に貯蔵された凝
縮水を吸気通路内に噴射する凝縮水噴射弁とを具備す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気還流
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関では機関の燃焼室内における燃
焼に伴い窒素酸化物（ＮＯX ）が生成される。ＮＯX 生
成量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多くなる。ま
た、ＮＯX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高いほど多くな
る。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を緩慢にする
ため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の不活性ガス
量が多いほど小さくなる。また、不活性ガスは燃焼時の
熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入空気中の不
活性ガス量が多いほど低くなる。
焼に伴い窒素酸化物（ＮＯX ）が生成される。ＮＯX 生
成量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多くなる。ま
た、ＮＯX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高いほど多くな
る。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を緩慢にする
ため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の不活性ガス
量が多いほど小さくなる。また、不活性ガスは燃焼時の
熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入空気中の不
活性ガス量が多いほど低くなる。
【０００３】そこで特開平６−２５７５１９では不活性
ガスであるＣＯ2 やＨ2 Ｏが含まれている排気ガスを吸
入空気に導入し、燃焼時の火炎伝播速度を小さくすると
共に燃焼時の燃焼温度を低くすることにより、燃焼に伴
うＮＯX の生成を抑制している。また、燃焼温度をさら
に低下させるために吸入空気中に導入する排気ガスを冷
却することが公知である。
ガスであるＣＯ2 やＨ2 Ｏが含まれている排気ガスを吸
入空気に導入し、燃焼時の火炎伝播速度を小さくすると
共に燃焼時の燃焼温度を低くすることにより、燃焼に伴
うＮＯX の生成を抑制している。また、燃焼温度をさら
に低下させるために吸入空気中に導入する排気ガスを冷
却することが公知である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように吸入空気
中に導入すべき排気ガスを冷却すると排気ガスの温度が
低下せしめられる。さらに排気ガスの温度低下に伴い排
気ガスの体積が小さくなり、単位体積当たりの排気ガス
中の不活性ガス濃度が高くなる。したがって不活性ガス
濃度が高い低温の排気ガスが吸入空気に導入されるた
め、機関における燃焼温度が低下せしめられ、ＮＯX の
生成が抑制される。しかしながら、排気ガスを冷却した
ときに排気ガス中の水分を凝縮させる冷却能力の割りに
は燃焼温度を十分に低下させることができなかった。本
発明の目的は燃焼に伴うＮＯX の生成を従来よりもさら
に抑制することにある。
中に導入すべき排気ガスを冷却すると排気ガスの温度が
低下せしめられる。さらに排気ガスの温度低下に伴い排
気ガスの体積が小さくなり、単位体積当たりの排気ガス
中の不活性ガス濃度が高くなる。したがって不活性ガス
濃度が高い低温の排気ガスが吸入空気に導入されるた
め、機関における燃焼温度が低下せしめられ、ＮＯX の
生成が抑制される。しかしながら、排気ガスを冷却した
ときに排気ガス中の水分を凝縮させる冷却能力の割りに
は燃焼温度を十分に低下させることができなかった。本
発明の目的は燃焼に伴うＮＯX の生成を従来よりもさら
に抑制することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の発明によれば、排気通路内の排気ガスを還流
通路を介して吸気通路内へ導入するようにした内燃機関
の排気還流装置において、前記還流通路内を流れる排気
ガスを冷却するための冷却手段を前記還流通路に配置
し、該冷却手段により排気ガスを冷却したときに生ずる
凝縮水を貯蔵する凝縮水タンクと、該凝縮水タンク内に
貯蔵された凝縮水を吸気通路内に噴射する凝縮水噴射弁
とを具備する。したがって冷却手段により冷却された排
気ガスと凝縮水噴射弁により供給された凝縮水とを含ん
だ吸入空気が機関に導入される。
に本発明の発明によれば、排気通路内の排気ガスを還流
通路を介して吸気通路内へ導入するようにした内燃機関
の排気還流装置において、前記還流通路内を流れる排気
ガスを冷却するための冷却手段を前記還流通路に配置
し、該冷却手段により排気ガスを冷却したときに生ずる
凝縮水を貯蔵する凝縮水タンクと、該凝縮水タンク内に
貯蔵された凝縮水を吸気通路内に噴射する凝縮水噴射弁
とを具備する。したがって冷却手段により冷却された排
気ガスと凝縮水噴射弁により供給された凝縮水とを含ん
だ吸入空気が機関に導入される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明を説明す
る。図１は本発明の内燃機関の排気還流装置を示す。図
１において、１０は機関本体、１２は機関本体１０へ空
気を供給するための吸気通路、１４は機関本体１０から
の排気ガスを排出するための排気通路である。機関本体
１０は四つの気筒１１を有する。また、機関本体１０に
は気筒１１内へ燃料を供給する燃料噴射弁１５が取り付
けられる。本発明の排気還流装置は過給機（ターボチャ
ージャ）１６を具備する。過給機１６は吸気通路１２内
に配置された吸気側タービンホイール１８と、排気通路
１４内に配置された排気側タービンホイール２０とを具
備する。これら吸気側タービンホイール１８と排気側タ
ービンホイール２０とはシャフト２２により互いに連結
されている。また、本発明の排気還流装置では、排気側
タービンホイール２０の上流側の排気通路１４と排気側
タービンホイール２０の下流側の排気通路１４とを連通
する排気バイパス路２４が設けられる。排気バイパス路
２４には排気バイパス路２４の連通の有無を制御するウ
エストゲートバルブ２６が配置される。なお、本明細書
において『上流側』または『下流側』とは吸入空気また
は排気ガスの流れの方向に沿って用いる用語である。
る。図１は本発明の内燃機関の排気還流装置を示す。図
１において、１０は機関本体、１２は機関本体１０へ空
気を供給するための吸気通路、１４は機関本体１０から
の排気ガスを排出するための排気通路である。機関本体
１０は四つの気筒１１を有する。また、機関本体１０に
は気筒１１内へ燃料を供給する燃料噴射弁１５が取り付
けられる。本発明の排気還流装置は過給機（ターボチャ
ージャ）１６を具備する。過給機１６は吸気通路１２内
に配置された吸気側タービンホイール１８と、排気通路
１４内に配置された排気側タービンホイール２０とを具
備する。これら吸気側タービンホイール１８と排気側タ
ービンホイール２０とはシャフト２２により互いに連結
されている。また、本発明の排気還流装置では、排気側
タービンホイール２０の上流側の排気通路１４と排気側
タービンホイール２０の下流側の排気通路１４とを連通
する排気バイパス路２４が設けられる。排気バイパス路
２４には排気バイパス路２４の連通の有無を制御するウ
エストゲートバルブ２６が配置される。なお、本明細書
において『上流側』または『下流側』とは吸入空気また
は排気ガスの流れの方向に沿って用いる用語である。
【０００７】吸気側タービンホイール１８の下流側の吸
気通路１２には吸入空気を冷却するための第一冷却器２
８が配置される。また、第一冷却器２８の下流側の吸気
通路１２には機関本体１０に導入すべき吸入空気量を制
御するためのスロットル弁３０が配置される。本発明の
排気還流装置では、排気側タービンホイール２０の下流
側の排気通路１４と吸気側タービンホイール１８の上流
側の吸気通路１２とを連通する還流通路３２が設けられ
る。還流通路３２には還流通路３２の連通の有無を制御
するためのＥＧＲ弁３４が配置される。ＥＧＲ弁３４の
下流側の還流通路３２には還流通路３２内を流れる排気
ガスを冷却するための冷却手段として第二冷却器３６が
配置される。第二冷却器３６には第二冷却器３６により
排気ガスを冷却したときに生ずる凝縮水を一時的に貯蔵
するための凝縮水タンク３８が接続される。凝縮水タン
ク３８は凝縮水路４０を介して凝縮水噴射弁４２に接続
される。凝縮水噴射弁４２はスロットル弁３０の下流側
の吸気通路１２に取り付けられ、吸気通路１２内に凝縮
水を噴射して吸入空気に凝縮水を供給する。また、凝縮
水路４０には凝縮水タンク３８内に貯蔵された凝縮水を
凝縮水噴射弁４２に供給するためのポンプ４３が配置さ
れる。
気通路１２には吸入空気を冷却するための第一冷却器２
８が配置される。また、第一冷却器２８の下流側の吸気
通路１２には機関本体１０に導入すべき吸入空気量を制
御するためのスロットル弁３０が配置される。本発明の
排気還流装置では、排気側タービンホイール２０の下流
側の排気通路１４と吸気側タービンホイール１８の上流
側の吸気通路１２とを連通する還流通路３２が設けられ
る。還流通路３２には還流通路３２の連通の有無を制御
するためのＥＧＲ弁３４が配置される。ＥＧＲ弁３４の
下流側の還流通路３２には還流通路３２内を流れる排気
ガスを冷却するための冷却手段として第二冷却器３６が
配置される。第二冷却器３６には第二冷却器３６により
排気ガスを冷却したときに生ずる凝縮水を一時的に貯蔵
するための凝縮水タンク３８が接続される。凝縮水タン
ク３８は凝縮水路４０を介して凝縮水噴射弁４２に接続
される。凝縮水噴射弁４２はスロットル弁３０の下流側
の吸気通路１２に取り付けられ、吸気通路１２内に凝縮
水を噴射して吸入空気に凝縮水を供給する。また、凝縮
水路４０には凝縮水タンク３８内に貯蔵された凝縮水を
凝縮水噴射弁４２に供給するためのポンプ４３が配置さ
れる。
【０００８】図１において制御装置（ＥＣＵ）４０はデ
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介し
て相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４
２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＲＯＭ
（リードオンメモリ）４４、Ｂ−ＲＡＭ（バックアップ
ランダムアクセスメモリ）４５、入力ポート４６および
出力ポート４７を具備する。本発明の排気還流装置はク
ランク角を検出するクランク角センサ６０を具備し、こ
のクランク角センサ６０の出力電圧はＡＤ変換器４８を
介して入力ポート４６に入力される。また、本発明の排
気還流装置はスロットル弁３０の開度を検出するスロッ
トル開度センサ６２を具備し、このスロットル開度セン
サ６２の出力電圧はＡＤ変換器４９を介して入力ポート
４６に入力される。さらに、凝縮水タンク３８内の凝縮
水量を検出する凝縮水検出センサ６４が凝縮水タンク３
８に取り付けられており、この凝縮水検出センサ６４の
出力電圧はＡＤ変換器５０を介して入力ポート４６に入
力される。また、吸気側タービンホイール１８のすぐ下
流側の吸気通路１２に吸入空気の圧力を検出する圧力セ
ンサ６６が配置されており、この圧力センサ６６の出力
電圧はＡＤ変換器５１を介して入力ポート４６に入力さ
れる。一方、出力ポート４７はそれぞれ対応する駆動回
路５９を介して凝縮水噴射弁４２、燃料噴射弁１５、ウ
エストゲートバルブ２６、ＥＧＲ弁３４、第二冷却器３
６、およびポンプ４３に接続される。
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介し
て相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４
２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）４３、ＲＯＭ
（リードオンメモリ）４４、Ｂ−ＲＡＭ（バックアップ
ランダムアクセスメモリ）４５、入力ポート４６および
出力ポート４７を具備する。本発明の排気還流装置はク
ランク角を検出するクランク角センサ６０を具備し、こ
のクランク角センサ６０の出力電圧はＡＤ変換器４８を
介して入力ポート４６に入力される。また、本発明の排
気還流装置はスロットル弁３０の開度を検出するスロッ
トル開度センサ６２を具備し、このスロットル開度セン
サ６２の出力電圧はＡＤ変換器４９を介して入力ポート
４６に入力される。さらに、凝縮水タンク３８内の凝縮
水量を検出する凝縮水検出センサ６４が凝縮水タンク３
８に取り付けられており、この凝縮水検出センサ６４の
出力電圧はＡＤ変換器５０を介して入力ポート４６に入
力される。また、吸気側タービンホイール１８のすぐ下
流側の吸気通路１２に吸入空気の圧力を検出する圧力セ
ンサ６６が配置されており、この圧力センサ６６の出力
電圧はＡＤ変換器５１を介して入力ポート４６に入力さ
れる。一方、出力ポート４７はそれぞれ対応する駆動回
路５９を介して凝縮水噴射弁４２、燃料噴射弁１５、ウ
エストゲートバルブ２６、ＥＧＲ弁３４、第二冷却器３
６、およびポンプ４３に接続される。
【０００９】次に本発明の排気還流装置の作用を説明す
る。機関運転中、機関本体１０から排出された排気ガス
により排気側タービンホイール２０が回転せしめられ
る。このため吸気側タービンホイール１８が回転せしめ
られ、吸入空気が吸気側タービンホイール１８により圧
縮される。これにより単位体積当たりの吸入空気に含ま
れる酸素量（酸素濃度）が増大せしめられる。したがっ
て機関本体１０には酸素濃度の高い吸入空気が導入され
るため、機関出力が向上する。圧力センサ６６は吸気側
タービンホイール１８により圧縮された吸入空気の圧
力、すなわち過給圧を検出し、検出された圧力値をＥＣ
Ｕ４０に送る。吸気側タービンホイール１８を通過した
吸入空気は第二冷却器３６により冷却される。このため
吸気側タービンホイール１８の圧縮作用により上昇せし
められた吸入空気の温度が下げられ、吸入空気の体積が
小さくなる。これにより単位体積当たりの吸入空気内に
含まれる酸素量（酸素濃度）がさらに増大せしめられ
る。したがって機関本体１０には酸素濃度の高い吸入空
気が導入されるため、機関出力がさらに向上する。
る。機関運転中、機関本体１０から排出された排気ガス
により排気側タービンホイール２０が回転せしめられ
る。このため吸気側タービンホイール１８が回転せしめ
られ、吸入空気が吸気側タービンホイール１８により圧
縮される。これにより単位体積当たりの吸入空気に含ま
れる酸素量（酸素濃度）が増大せしめられる。したがっ
て機関本体１０には酸素濃度の高い吸入空気が導入され
るため、機関出力が向上する。圧力センサ６６は吸気側
タービンホイール１８により圧縮された吸入空気の圧
力、すなわち過給圧を検出し、検出された圧力値をＥＣ
Ｕ４０に送る。吸気側タービンホイール１８を通過した
吸入空気は第二冷却器３６により冷却される。このため
吸気側タービンホイール１８の圧縮作用により上昇せし
められた吸入空気の温度が下げられ、吸入空気の体積が
小さくなる。これにより単位体積当たりの吸入空気内に
含まれる酸素量（酸素濃度）がさらに増大せしめられ
る。したがって機関本体１０には酸素濃度の高い吸入空
気が導入されるため、機関出力がさらに向上する。
【００１０】また、本発明の排気還流装置では予め定め
られた条件が満たされたときにＥＧＲ弁３４を開弁して
排気ガスを吸入空気に導入する。上記予め定められた条
件とは例えば機関が始動されてから予め定められた時間
が経過しているか、機関が予め定められた温度より高い
温度に暖機されているか、機関運転がアイドル運転では
ないか、機関負荷が予め定められた負荷より小さいか等
である。また、ＥＧＲ弁３４の開度、すなわち還流通路
３２を介して吸入空気に導入すべき排気ガス量は機関回
転数および吸入吸気量により決定される。還流通路３２
内を流れる排気ガスは第二冷却器３６により冷却され
る。このため排気ガスの温度が下げられ、排気ガスの体
積が小さくなる。これにより単位体積当たりの排気ガス
内に含まれるＣＯ2 量（ＣＯ2 濃度）が増大せしめられ
る。ＣＯ2 は不活性ガスであり、不活性ガスが燃焼室内
に導入されると燃焼における火炎伝播が緩慢となる。こ
うして機関本体１０にはＣＯ2 濃度の高い吸入空気が導
入されるため、燃焼行程における燃焼温度が低く抑制さ
れ、したがってＮＯX の生成が抑制される。なお、本発
明の排気還流装置では排気側タービンホイールの下流側
に還流通路を接続しているため、還流通路内に流入する
排気ガスの温度は、排気側タービンホイールの上流側の
機関の直ぐ下流側に還流通路を接続した場合よりも低く
なっている。このため第二冷却器の冷却効果が高められ
る。
られた条件が満たされたときにＥＧＲ弁３４を開弁して
排気ガスを吸入空気に導入する。上記予め定められた条
件とは例えば機関が始動されてから予め定められた時間
が経過しているか、機関が予め定められた温度より高い
温度に暖機されているか、機関運転がアイドル運転では
ないか、機関負荷が予め定められた負荷より小さいか等
である。また、ＥＧＲ弁３４の開度、すなわち還流通路
３２を介して吸入空気に導入すべき排気ガス量は機関回
転数および吸入吸気量により決定される。還流通路３２
内を流れる排気ガスは第二冷却器３６により冷却され
る。このため排気ガスの温度が下げられ、排気ガスの体
積が小さくなる。これにより単位体積当たりの排気ガス
内に含まれるＣＯ2 量（ＣＯ2 濃度）が増大せしめられ
る。ＣＯ2 は不活性ガスであり、不活性ガスが燃焼室内
に導入されると燃焼における火炎伝播が緩慢となる。こ
うして機関本体１０にはＣＯ2 濃度の高い吸入空気が導
入されるため、燃焼行程における燃焼温度が低く抑制さ
れ、したがってＮＯX の生成が抑制される。なお、本発
明の排気還流装置では排気側タービンホイールの下流側
に還流通路を接続しているため、還流通路内に流入する
排気ガスの温度は、排気側タービンホイールの上流側の
機関の直ぐ下流側に還流通路を接続した場合よりも低く
なっている。このため第二冷却器の冷却効果が高められ
る。
【００１１】また、還流通路３２内を流れる排気ガスが
第二冷却器３６により冷却されると排気ガス中の水分が
凝縮する。この凝縮水は凝縮水タンク３８により一時的
に貯蔵される。凝縮水検出センサ６４により凝縮水タン
ク３８内の凝縮水が予め定められた量に達したとき、ポ
ンプ４３が作動されて凝縮水が凝縮水噴射弁４２に供給
される。凝縮水噴射弁４２は機関回転数および吸入空気
量に応じた量の凝縮水を吸入空気に供給する。液体の状
態の水分は燃焼行程において気化して燃焼熱を奪うた
め、燃焼行程における燃焼温度が低く抑制され、したが
ってＮＯX の生成がさらに抑制される。また、本実施形
態では、気体の状態で排気ガス中に含まれていた水分が
液体の状態の水分として吸入空気に導入される。燃焼温
度低下作用は気体の状態の水分より液体の状態の水分の
ほうが大きい。このため本実施形態によれば、気体の状
態の水分を吸入空気に導入するよりもさらに燃焼温度が
低く抑制され、したがってＮＯX の生成がさらに抑制さ
れる。
第二冷却器３６により冷却されると排気ガス中の水分が
凝縮する。この凝縮水は凝縮水タンク３８により一時的
に貯蔵される。凝縮水検出センサ６４により凝縮水タン
ク３８内の凝縮水が予め定められた量に達したとき、ポ
ンプ４３が作動されて凝縮水が凝縮水噴射弁４２に供給
される。凝縮水噴射弁４２は機関回転数および吸入空気
量に応じた量の凝縮水を吸入空気に供給する。液体の状
態の水分は燃焼行程において気化して燃焼熱を奪うた
め、燃焼行程における燃焼温度が低く抑制され、したが
ってＮＯX の生成がさらに抑制される。また、本実施形
態では、気体の状態で排気ガス中に含まれていた水分が
液体の状態の水分として吸入空気に導入される。燃焼温
度低下作用は気体の状態の水分より液体の状態の水分の
ほうが大きい。このため本実施形態によれば、気体の状
態の水分を吸入空気に導入するよりもさらに燃焼温度が
低く抑制され、したがってＮＯX の生成がさらに抑制さ
れる。
【００１２】また、ウエストゲートバルブ２６は、機関
回転数および吸入空気量に基づいてＥＣＵ４０により算
出された適切な過給圧と圧力センサ６６の検出圧力とを
比較して過給圧が適切な過給圧となるように開閉制御さ
れる。また、燃料噴射弁１５は、機関回転数および吸入
空気量に基づいてＥＣＵ４０により算出された適切な空
燃比を達成するように開閉制御される。
回転数および吸入空気量に基づいてＥＣＵ４０により算
出された適切な過給圧と圧力センサ６６の検出圧力とを
比較して過給圧が適切な過給圧となるように開閉制御さ
れる。また、燃料噴射弁１５は、機関回転数および吸入
空気量に基づいてＥＣＵ４０により算出された適切な空
燃比を達成するように開閉制御される。
【００１３】図２は本発明の排気還流装置の作動を示す
フローチャートである。ステップＳ１１０においてクラ
ンク角センサ６０の出力電圧に基づき機関回転数が算出
される。次に、ステップＳ１１２においてスロットル開
度センサ６２の出力電圧に基づき吸入空気量が算出され
る。次に、ステップＳ１１４において圧力センサ６６の
出力電圧に基づき過給圧が算出される。次に、ステップ
Ｓ１１６において機関回転数および吸入空気量に基づき
ＥＧＲ弁３４の開度が算出される。次に、ステップＳ１
１８においてＥＧＲ弁３４の開度が零より大きい（Ａ＞
０）か否かが判別される。ステップＳ１１８においてＡ
＞０であると判別されると、ステップＳ１２０に進む。
一方、ステップＳ１１８においてＡ≦０であると判別さ
れると、ステップＳ１３６に進む。ステップＳ１２０で
は凝縮水タンク３８内に貯蔵されている凝縮水の量が予
め定められた凝縮水量より多い（Ｌ＞Ｌ0 ）か否かが判
別される。ステップＳ１２０においてＬ＞Ｌ0 であると
判別されると、ステップＳ１２２に進んで排気ガスが還
流され且つ凝縮水が吸入空気に供給されるときのウエス
トゲートバルブ開度（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水
噴射量、燃料噴射量（空燃比）、および点火時期をＭＡ
Ｐ２から読み取り、ステップＳ１２３に進んでポンプ４
３を作動し、ステップＳ１２４に進む。一方、ステップ
Ｓ１２０においてＬ≦Ｌ0 であると判別されると、ステ
ップＳ１３４に進んで排気ガスが還流され且つ凝縮水が
吸入空気に供給されないときのウエストゲートバルブ開
度（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射
量（空燃比）、および点火時期をＭＡＰ１から読み取
り、ステップＳ１３５に進んでポンプ４３を停止し、ス
テップＳ１２４に進む。
フローチャートである。ステップＳ１１０においてクラ
ンク角センサ６０の出力電圧に基づき機関回転数が算出
される。次に、ステップＳ１１２においてスロットル開
度センサ６２の出力電圧に基づき吸入空気量が算出され
る。次に、ステップＳ１１４において圧力センサ６６の
出力電圧に基づき過給圧が算出される。次に、ステップ
Ｓ１１６において機関回転数および吸入空気量に基づき
ＥＧＲ弁３４の開度が算出される。次に、ステップＳ１
１８においてＥＧＲ弁３４の開度が零より大きい（Ａ＞
０）か否かが判別される。ステップＳ１１８においてＡ
＞０であると判別されると、ステップＳ１２０に進む。
一方、ステップＳ１１８においてＡ≦０であると判別さ
れると、ステップＳ１３６に進む。ステップＳ１２０で
は凝縮水タンク３８内に貯蔵されている凝縮水の量が予
め定められた凝縮水量より多い（Ｌ＞Ｌ0 ）か否かが判
別される。ステップＳ１２０においてＬ＞Ｌ0 であると
判別されると、ステップＳ１２２に進んで排気ガスが還
流され且つ凝縮水が吸入空気に供給されるときのウエス
トゲートバルブ開度（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水
噴射量、燃料噴射量（空燃比）、および点火時期をＭＡ
Ｐ２から読み取り、ステップＳ１２３に進んでポンプ４
３を作動し、ステップＳ１２４に進む。一方、ステップ
Ｓ１２０においてＬ≦Ｌ0 であると判別されると、ステ
ップＳ１３４に進んで排気ガスが還流され且つ凝縮水が
吸入空気に供給されないときのウエストゲートバルブ開
度（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射
量（空燃比）、および点火時期をＭＡＰ１から読み取
り、ステップＳ１３５に進んでポンプ４３を停止し、ス
テップＳ１２４に進む。
【００１４】ステップＳ１３６では凝縮水タンク３８内
に貯蔵されている凝縮水の量が予め定められた凝縮水量
より多い（Ｌ＞Ｌ0 ）か否かが判別される。ステップＳ
１３６においてＬ＞Ｌ0 であると判別されると、ステッ
プＳ１３８に進んで排気ガスが還流されず且つ凝縮水が
吸入空気に供給されるときのウエストゲートバルブ開度
（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量
（空燃比）、および点火時期をＭＡＰ３から読み取り、
ステップＳ１３９に進んでポンプ４３を作動し、ステッ
プＳ１２４に進む。一方、ステップＳ１３６においてＬ
≦Ｌ0 であると判別されると、ステップＳ１４０に進ん
で排気ガスが還流されず且つ凝縮水が吸入空気に供給さ
れないときのウエストゲートバルブ開度（過給圧）、Ｅ
ＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量（空燃比）、お
よび点火時期をＭＡＰ４から読み取り、ステップＳ１４
１においてポンプ４３を停止し、ステップＳ１２４に進
む。なお、ＭＡＰ１〜４には、排気ガスの還流の有無、
吸入空気への凝縮水の供給の有無、機関回転数および吸
入空気量に応じて最も適切なウエストゲートバルブ開度
（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量
（空燃比）、および点火時期がそれぞれ記憶されてい
る。
に貯蔵されている凝縮水の量が予め定められた凝縮水量
より多い（Ｌ＞Ｌ0 ）か否かが判別される。ステップＳ
１３６においてＬ＞Ｌ0 であると判別されると、ステッ
プＳ１３８に進んで排気ガスが還流されず且つ凝縮水が
吸入空気に供給されるときのウエストゲートバルブ開度
（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量
（空燃比）、および点火時期をＭＡＰ３から読み取り、
ステップＳ１３９に進んでポンプ４３を作動し、ステッ
プＳ１２４に進む。一方、ステップＳ１３６においてＬ
≦Ｌ0 であると判別されると、ステップＳ１４０に進ん
で排気ガスが還流されず且つ凝縮水が吸入空気に供給さ
れないときのウエストゲートバルブ開度（過給圧）、Ｅ
ＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量（空燃比）、お
よび点火時期をＭＡＰ４から読み取り、ステップＳ１４
１においてポンプ４３を停止し、ステップＳ１２４に進
む。なお、ＭＡＰ１〜４には、排気ガスの還流の有無、
吸入空気への凝縮水の供給の有無、機関回転数および吸
入空気量に応じて最も適切なウエストゲートバルブ開度
（過給圧）、ＥＧＲ弁開度、凝縮水噴射量、燃料噴射量
（空燃比）、および点火時期がそれぞれ記憶されてい
る。
【００１５】ステップＳ１２４〜ステップＳ１３２では
各ＭＡＰ１〜４からの読取り値に基づきウエストゲート
バルブ２６を開弁し、ＥＧＲ弁３４を開弁し、凝縮水噴
射弁４２を開弁し、燃料噴射弁１５を開弁し、点火を実
行し、処理を終了する。
各ＭＡＰ１〜４からの読取り値に基づきウエストゲート
バルブ２６を開弁し、ＥＧＲ弁３４を開弁し、凝縮水噴
射弁４２を開弁し、燃料噴射弁１５を開弁し、点火を実
行し、処理を終了する。
【００１６】
【発明の効果】本発明の発明によれば、還流通路内を流
れる排気ガスが冷却手段により冷却されるため、排気ガ
スの温度が低下せしめられる。さらに、還流通路内で冷
却されて気化状態から液体状態となった凝縮水を再び吸
入空気に供給して液体状態から気化状態にすることで燃
焼温度の低下を効率的に行うことができ、燃焼に伴うＮ
ＯX の発生が従来よりもさらに抑制される。
れる排気ガスが冷却手段により冷却されるため、排気ガ
スの温度が低下せしめられる。さらに、還流通路内で冷
却されて気化状態から液体状態となった凝縮水を再び吸
入空気に供給して液体状態から気化状態にすることで燃
焼温度の低下を効率的に行うことができ、燃焼に伴うＮ
ＯX の発生が従来よりもさらに抑制される。
【図１】本発明の内燃機関の排気還流装置を示す図であ
る。
る。
【図２】本発明の内燃機関の排気還流装置の作動を示す
フローチャートである。
フローチャートである。
１０…機関本体 １２…吸気通路 １４…排気通路 １６…過給機 ３４…ＥＧＲ弁 ３６…第二冷却器 ３８…凝縮水タンク ４２…凝縮水噴射弁 ４３…ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 19/12 Ｆ０２Ｄ 19/12 Ａ Ｆ０２Ｍ 25/022 Ｆ０２Ｍ 25/02 Ｊ
Claims (1)
- 【請求項１】 排気通路内の排気ガスを還流通路を介し
て吸気通路内へ導入するようにした内燃機関の排気還流
装置において、前記還流通路内を流れる排気ガスを冷却
するための冷却手段を前記還流通路に配置し、該冷却手
段により排気ガスを冷却したときに生ずる凝縮水を貯蔵
する凝縮水タンクと、該凝縮水タンク内に貯蔵された凝
縮水を吸気通路内に噴射する凝縮水噴射弁とを具備する
ことを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気還流
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9132436A JPH10318049A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 内燃機関の排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9132436A JPH10318049A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 内燃機関の排気還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10318049A true JPH10318049A (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=15081332
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9132436A Pending JPH10318049A (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 内燃機関の排気還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10318049A (ja) |
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031793A (ko) * | 2002-10-01 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 배기 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| JP2007205303A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2010071135A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気循環装置 |
| JP2010090717A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
| JP2010222980A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Hino Motors Ltd | ＮＯｘ低減装置 |
| JP2013199882A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関 |
| WO2014174644A1 (ja) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
| WO2014174645A1 (ja) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
| WO2014199475A1 (ja) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| WO2014207915A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| WO2014207918A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| WO2014207917A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| WO2014207916A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| JP2015081578A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| CN105128651A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 无锡同捷汽车设计有限公司 | 汽车水汽综合利用系统及利用方法 |
| CN107762682A (zh) * | 2016-08-16 | 2018-03-06 | 福特环球技术公司 | 水喷射防冻系统 |
| CN111237095A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-05 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于喷水发动机的水箱温度控制系统及其控制方法 |
| CN112912603A (zh) * | 2018-09-19 | 2021-06-04 | 炣优有限公司 | 用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法 |
| CN114622987A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | 保时捷股份公司 | 用于为具有废气再循环系统的燃烧发动机注水的方法 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP9132436A patent/JPH10318049A/ja active Pending
Cited By (36)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040031793A (ko) * | 2002-10-01 | 2004-04-14 | 현대자동차주식회사 | 배기 재순환 시스템 및 그 제어방법 |
| JP4687482B2 (ja) * | 2006-02-03 | 2011-05-25 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2007205303A (ja) * | 2006-02-03 | 2007-08-16 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2010071135A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気循環装置 |
| JP2010090717A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における排気ガス還流装置 |
| JP2010222980A (ja) * | 2009-03-19 | 2010-10-07 | Hino Motors Ltd | ＮＯｘ低減装置 |
| JP2013199882A (ja) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Hino Motors Ltd | 内燃機関 |
| WO2014174644A1 (ja) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
| WO2014174645A1 (ja) | 2013-04-25 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
| EP2998560A4 (en) * | 2013-04-25 | 2016-05-11 | Toyota Motor Co Ltd | MULTI-CYLINDER COMBUSTION ENGINE |
| US9885321B2 (en) | 2013-04-25 | 2018-02-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Multi-cylinder internal combustion engine |
| US9599068B2 (en) | 2013-04-25 | 2017-03-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Multi-cylinder internal combustion engine |
| JP5935943B2 (ja) * | 2013-04-25 | 2016-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 多気筒内燃機関 |
| WO2014199475A1 (ja) | 2013-06-12 | 2014-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| US9790852B2 (en) | 2013-06-12 | 2017-10-17 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Condensed water treatment device for internal combustion engine |
| CN105308304B (zh) * | 2013-06-28 | 2017-03-01 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的凝结水处理装置 |
| CN105308304A (zh) * | 2013-06-28 | 2016-02-03 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的凝结水处理装置 |
| US10280852B2 (en) | 2013-06-28 | 2019-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| US10138829B2 (en) | 2013-06-28 | 2018-11-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine |
| WO2014207915A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| WO2014207918A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| US9624879B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-04-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Condensed water treatment device for internal combustion engine |
| US9695728B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-07-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Condensed water treatment device for internal combustion engine |
| US9784223B2 (en) | 2013-06-28 | 2017-10-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Condensed water treatment device for internal combustion engine |
| WO2014207917A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| WO2014207916A1 (ja) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| JP2015081578A (ja) * | 2013-10-23 | 2015-04-27 | 株式会社デンソー | 内燃機関の制御装置 |
| CN105128651A (zh) * | 2015-08-11 | 2015-12-09 | 无锡同捷汽车设计有限公司 | 汽车水汽综合利用系统及利用方法 |
| CN105128651B (zh) * | 2015-08-11 | 2017-10-20 | 无锡同捷汽车设计有限公司 | 汽车水汽综合利用系统及利用方法 |
| CN107762682A (zh) * | 2016-08-16 | 2018-03-06 | 福特环球技术公司 | 水喷射防冻系统 |
| CN112912603A (zh) * | 2018-09-19 | 2021-06-04 | 炣优有限公司 | 用于操作内燃机、特别是燃气发动机的方法 |
| JP2021532306A (ja) * | 2018-09-19 | 2021-11-25 | ケヨウ ゲーエムベーハーKeyou Gmbh | 内燃エンジン、特にガスエンジンの作動方法 |
| US11649778B2 (en) | 2018-09-19 | 2023-05-16 | Keyou GmbH | Method for operating an internal combustion engine, in particular a gas engine |
| CN111237095A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-06-05 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于喷水发动机的水箱温度控制系统及其控制方法 |
| CN111237095B (zh) * | 2020-02-24 | 2021-07-20 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种用于喷水发动机的水箱温度控制系统及其控制方法 |
| CN114622987A (zh) * | 2020-12-14 | 2022-06-14 | 保时捷股份公司 | 用于为具有废气再循环系统的燃烧发动机注水的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10302048B2 (en) | Methods and systems for controlling air flow paths in an engine | |
| JPH10318049A (ja) | 内燃機関の排気還流装置 | |
| US8051835B2 (en) | Internal combustion engine and internal combustion engine control method | |
| US5293741A (en) | Warming-up system for warming up an engine for an automotive vehicle | |
| EP0896141B1 (en) | Combustion and gas recirculation control in an internal-combustion engine | |
| JP3552645B2 (ja) | 内燃機関 | |
| US20060064981A1 (en) | Internal combustion engine having supercharger | |
| RU2641194C2 (ru) | Способ эксплуатации двигателя с охлаждаемой системой рециркуляции выхлопных газов | |
| JP2003176741A (ja) | 内燃機関の制御装置 | |
| JPH1182182A (ja) | 排気ガス再循環システム | |
| US5870992A (en) | Combustion control device for internal combustion engine | |
| JP4482848B2 (ja) | ターボ過給機付きエンジンの排気浄化装置 | |
| JP3539238B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JP3356075B2 (ja) | 内燃機関 | |
| JPH0726994A (ja) | 機械式過給機付エンジンの吸気装置 | |
| JP4031227B2 (ja) | 過給機付筒内噴射エンジンの排気還流装置 | |
| JP3695493B2 (ja) | 筒内噴射内燃機関の制御装置 | |
| EP0982486B1 (en) | Internal combustion engine | |
| JP3743232B2 (ja) | 内燃機関の白煙排出抑制装置 | |
| JP2002188522A (ja) | ターボチャージャ付きエンジンのｅｇｒ制御装置 | |
| JP2019173578A (ja) | エンジン制御装置 | |
| JP2002188524A (ja) | ターボチャージャ付きエンジンのｅｇｒ制御装置 | |
| JP2002310046A (ja) | 内燃機関の過給圧制御装置 | |
| JPH07166916A (ja) | 筒内直噴式エンジンのアイドリング制御装置 | |
| JP2002089311A (ja) | 内燃機関 |