JPH1162718A - Exhaust circulating device, and driving method therefor - Google Patents

Exhaust circulating device, and driving method therefor

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JPH1162718A
JPH1162718A JP9214866A JP21486697A JPH1162718A JP H1162718 A JPH1162718 A JP H1162718A JP 9214866 A JP9214866 A JP 9214866A JP 21486697 A JP21486697 A JP 21486697A JP H1162718 A JPH1162718 A JP H1162718A
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JP
Japan
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exhaust gas
gas recirculation
valve
intake
passage
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JP9214866A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuuichi Iriya
矢 祐 一 入
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH1162718A publication Critical patent/JPH1162718A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent deterioration of combustion stability or the like caused by response lag in stopping of exhaust circulation at the time of acceleration ranging from stratified charge combustion region under exhaust circulation to homogeneous stoichiometric charge combustion region through homogeneous lean combustion where the exhaust circulation is not conducted, in an in-cylinder injection type engine. SOLUTION: This exhaust circulation device is provided with a surge tank 24b forming one part of an intake passage, exhaust circulation passages 31, 32, 33 for circulating one part of exhaust in an exhaust manifold 30 to the intake passage, an EGR valve 34 for regulating a flow rate of recalculated exhaust, and an electromagnetic solenoid 45 for driving the valve. In this case, the first intake port 32a for taking the exhaust in from the recirculation passage 32 to the surge tank and the second intake port 33a for taking the exhaust in from the recirculation passage 33 to the intake passage 24a are provided in the downstream in the circulating direction of a EGR valve position, the first opening and closing valve 37 for the first intake port and a step mortor 38 are also provided, and the EGR valve and the first opening and closing valve are controlled by a control unit 39 in response to operation coditions.

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、火花点火式内燃機
関の排気の一部を吸気に還流する排気還流装置及びその
駆動方法に関し、特に、筒内に燃料を直接噴射して燃焼
させる筒内噴射型内燃機関に適用される排気還流装置及
びその駆動方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for recirculating a part of exhaust gas of a spark ignition type internal combustion engine to intake air and a method of driving the same, and more particularly, to an in-cylinder in which fuel is directly injected into a cylinder and burned. The present invention relates to an exhaust gas recirculation device applied to an injection type internal combustion engine and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の筒内噴射型内燃機関(以下エンジ
ンと称す)としては、例えば、特開平8−312402
号公報、特開平8−312399号公報等に開示された
ものがある。
2. Description of the Related Art A conventional in-cylinder injection type internal combustion engine (hereinafter referred to as an engine) is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-312402.
And Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-313399.

【0003】このエンジンは、図16に示すように、シ
リンダヘッド1の下面及びピストン2の上面等により画
定される燃焼室3に空気を導く吸気通路の一部をなす吸
気マニホールド4と、この吸気マニホールド4の吸気管
4aが接続されるシリンダヘッド1の吸気ポート1aの
開口端部を開閉する吸気バルブ5と、吸気マニホールド
4のサージタンク4bよりも上流の位置にて回動自在に
設けられてアクセルペダル(不図示)と連動するスロッ
トルバルブ6と、点火プラグ8を挟んで吸気バルブ5と
反対側に配置されシリンダヘッド1の排気ポート1bの
開口端部を開閉する排気バルブ9と、排気ポート1bに
接続されて排気を外部に導く排気マニホールド10と、
シリンダヘッド1に取り付けられて筒内に燃料を直接噴
射する高圧燃料噴射弁11と、排気マニホールド10に
形成された排気取り出し口10aとサージタンク4bの
直近上流に形成された排気取り入れ口4cとを接続し排
気の一部を吸気に還流する排気還流通路12と、この排
気還流通路12の途中に設けられて還流排気の流量を調
節する排気還流調節弁13等により構成されている。ま
た、上記排気還流通路12、排気還流調節弁13等によ
り、このエンジンの排気還流装置が構成されている。
In this engine, as shown in FIG. 16, an intake manifold 4 forming a part of an intake passage for guiding air to a combustion chamber 3 defined by a lower surface of a cylinder head 1 and an upper surface of a piston 2, and the like, An intake valve 5 for opening and closing an open end of an intake port 1a of the cylinder head 1 to which an intake pipe 4a of the manifold 4 is connected, and a rotatably provided at a position upstream of a surge tank 4b of the intake manifold 4. A throttle valve 6 interlocked with an accelerator pedal (not shown); an exhaust valve 9 disposed on the opposite side of the intake valve 5 with the ignition plug 8 interposed therebetween to open and close an open end of an exhaust port 1b of the cylinder head 1; An exhaust manifold 10 connected to the exhaust manifold 1b for guiding exhaust gas to the outside;
A high-pressure fuel injection valve 11 attached to the cylinder head 1 and injecting fuel directly into the cylinder, an exhaust outlet 10a formed in the exhaust manifold 10, and an exhaust intake 4c formed immediately upstream of the surge tank 4b. An exhaust gas recirculation passage 12 is connected to recirculate a part of the exhaust gas to the intake air, and an exhaust gas recirculation control valve 13 is provided in the exhaust gas recirculation passage 12 to adjust the flow rate of the recirculated exhaust gas. The exhaust gas recirculation passage 12 and the exhaust gas recirculation control valve 13 constitute an exhaust gas recirculation device of the engine.

【0004】上記筒内噴射型のエンジンでは、低負荷運
転領域で燃料を拡散させずに高度に成層化し、空燃比3
0〜40という超希薄燃焼を実現して燃費の向上等を図
り、又、高負荷運転領域で燃料を均一に拡散混合させて
高出力化等を図り、さらに、排気還流を行って低負荷運
転領域でのNOxの低減あるいは高負荷運転領域での燃
費向上等を図っている。
[0004] In the above-described in-cylinder injection type engine, the fuel is highly stratified without diffusing the fuel in the low load operation region, and the air-fuel ratio is 3
Ultra-lean combustion of 0 to 40 is realized to improve fuel efficiency, etc. In addition, high-output operation is achieved by uniformly diffusing and mixing fuel in a high-load operation region, and low-load operation is performed by performing exhaust gas recirculation. The reduction of NOx in the region or the improvement of fuel efficiency in the high load operation region and the like are aimed at.

【0005】ところで、上記エンジンにおいて、例え
ば、図17に示すような運転マップに基づいて、排気還
流を行う成層燃焼領域Aあるいは均質ストイキ燃焼領域
Cから排気還流を行わない均質リーン燃焼領域Bに向け
て、あるいは、成層燃焼領域Aから均質ストイキ燃焼領
域Cあるいは均質ストイキ燃焼領域Cから成層燃焼領域
Aへと排気還流を行わない均質リーン燃焼領域Bを通過
するように、燃焼領域の切り替えを行う場合、排気還流
を停止すべく燃焼切り替え線の位置にて排気還流調節弁
13を閉弁状態にしても、図18に示すように、排気還
流調節弁13よりも下流に位置するサージタンク4b及
び吸気管4a内に既に取り入れられた分の還流排気が残
留することになる。従って、図19に示すように、燃焼
切り替え時に存在する還流排気により、排気還流を行わ
ない均質リーン燃焼領域Bでの燃焼安定度が悪化する。
In the above engine, for example, a stratified combustion region A or a homogeneous stoichiometric combustion region C where exhaust gas recirculation is performed is directed to a homogeneous lean combustion region B where exhaust gas recirculation is not performed based on an operation map as shown in FIG. Or when the combustion region is switched from the stratified combustion region A to the homogeneous stoichiometric combustion region C or from the homogeneous stoichiometric combustion region C to the stratified combustion region A so as to pass through a homogeneous lean combustion region B in which exhaust gas recirculation is not performed. Even when the exhaust gas recirculation control valve 13 is closed at the position of the combustion switching line in order to stop the exhaust gas recirculation, as shown in FIG. The amount of recirculated exhaust gas already taken in the pipe 4a will remain. Therefore, as shown in FIG. 19, due to the recirculated exhaust gas present at the time of switching the combustion, the combustion stability in the homogeneous lean combustion region B where the exhaust gas recirculation is not performed is deteriorated.

【0006】そこで、上記燃焼安定度の悪化を改善する
ために、特開平8−312402号公報に示されている
ように、残留した還流排気が完全になくなるまで燃焼の
切り替え時期を遅延させる手法がある。
Therefore, in order to improve the deterioration of the combustion stability, a method of delaying the combustion switching time until the residual recirculated exhaust gas completely disappears has been proposed as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-312402. is there.

【0007】また、還流排気が残留していても燃焼に影
響を及ぼさないように、燃焼切り替え時の均質リーン燃
焼領域の空燃比をリッチ化する手法がある。
There is also a method of enriching the air-fuel ratio in the homogeneous lean combustion region at the time of switching the combustion so that even if the recirculated exhaust gas remains, the combustion is not affected.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記燃
焼の切り替え時期を遅延させる手法では、トルク増加要
求のない減速時等においては採用できるものの、トルク
増加要求のある急加速時、すなわち、成層燃焼領域Aか
ら均質リーン燃焼領域Bへ、あるいは均質リーン燃焼領
域Bを通り越して均質ストイキ燃焼領域Cへ燃焼を切り
替える必要がある場合、加速運転性が悪化することにな
る。
However, the method of delaying the switching timing of the combustion can be employed at the time of deceleration without a request for increasing the torque, but at the time of rapid acceleration with a request for increasing the torque, that is, in the stratified combustion region. When it is necessary to switch the combustion from A to the homogeneous lean combustion region B or to the homogeneous stoichiometric combustion region C after passing through the homogeneous lean combustion region B, the accelerated driving performance deteriorates.

【0009】また、上記均質リーン燃焼領域Bの空燃比
をリッチ化する手法では、空燃比リッチ化の度合により
トルク段差が急増し、運転性の悪化を招く場合がある。
このトルク段差を吸収するため、点火時期を遅角化して
対応することも考えられるが、排気還流を行っている場
合は点火時期遅角化による燃焼の悪化が早期に現れてく
るため、点火時期を必要な量だけ遅角化することができ
ず、トルク段差を解消するのは困難である。
Further, in the method of enriching the air-fuel ratio in the homogeneous lean combustion region B, the torque step suddenly increases depending on the degree of the air-fuel ratio enrichment, which may cause deterioration in drivability.
In order to absorb this torque step, it is conceivable to retard the ignition timing to respond.However, when exhaust gas recirculation is performed, the deterioration of combustion due to the retardation of the ignition timing appears early. Cannot be retarded by a necessary amount, and it is difficult to eliminate the torque step.

【0010】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて
達成されたものであり、その目的とするところは、排気
還流を行う運転領域から排気還流を行わない運転領域へ
移行するような場合に、残留する還流排気の量をできる
だけ少なくして燃焼安定度の悪化を防止し、全体として
低燃費で高出力等を図ることができる排気還流装置及び
その駆動方法を提供することにある。
The present invention has been achieved in view of the above-mentioned problems of the prior art, and has as its object the case where the operation shifts from an operation region in which exhaust gas recirculation is performed to an operation region in which exhaust gas recirculation is not performed. Another object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device and a driving method thereof that can reduce the amount of remaining recirculated exhaust gas as much as possible to prevent the deterioration of combustion stability and achieve high output with low fuel consumption as a whole.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
排気還流装置は、外気導入口から吸気バルブにより開閉
される吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置し
て吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路
内の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路
と、排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する
排気還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆
動手段とを備える排気還流装置であって、前記排気還流
調節弁が設けられた位置よりも排気還流方向下流の位置
に位置付けられて前記排気還流通路から前記サージタン
クに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取り入れ
口及び前記排気還流通路から前記サージタンクと前記吸
気バルブ口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を
取り入れ得る第2取り入れ口と、前記第1取り入れ口を
開閉する第1開閉弁と、前記第1開閉弁を駆動する第1
駆動手段と、機関の運転条件に応じて記調節弁駆動手段
及び第1駆動手段による前記排気還流調節弁及び第1開
閉弁の駆動を制御する制御手段と、を設けた構成となっ
ている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an exhaust gas recirculation device which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve. , An exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas in the exhaust gas passage to the intake passage, an exhaust gas recirculation control valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage to regulate the flow rate of the recirculated exhaust gas, and an exhaust gas recirculation control. An exhaust gas recirculation device including a control valve driving means for driving a valve, wherein the exhaust gas recirculation device is positioned at a position downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation direction and is directed from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank. And a second intake opening from the exhaust gas recirculation passage to the intake passage between the surge tank and the intake valve port for introducing recirculated exhaust gas. And access opening, a first on-off valve for opening and closing the first inlet, first to drive the first on-off valve
A drive means and a control means for controlling the drive of the exhaust gas recirculation control valve and the first on-off valve by the control valve drive means and the first drive means according to the operating conditions of the engine are provided.

【0012】本発明の請求項2に係る排気還流装置は、
外気導入口から吸気バルブにより開閉される吸気バルブ
口まで通じる吸気通路の途中に位置して吸気通路の一部
を形成するサージタンクと、排気通路内の排気の一部を
吸気通路内に還流する排気還流通路と、排気還流通路を
開閉して還流排気の流量を調節する排気還流調節弁と、
排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手段とを備える排
気還流装置であって、前記排気還流調節弁が設けられた
位置よりも排気還流方向下流の位置に位置付けられて前
記排気還流通路から前記サージタンクに向けて開口し還
流排気を取り入れ得る第1取り入れ口及び前記排気還流
通路から前記サージタンクと前記吸気バルブ口との間の
吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入れ得る第2取
り入れ口と、前記第1取り入れ口及び第2取り入れ口を
それぞれ開閉する第1開閉弁及び第2開閉弁と、前記第
1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1駆動手
段及び第2駆動手段と、機関の運転条件に応じて前記調
節弁駆動手段、第1駆動手段、及び第2駆動手段による
前記排気還流調節弁、第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆
動を制御する制御手段と、を設けた構成になっている。
[0012] The exhaust gas recirculation device according to claim 2 of the present invention comprises:
A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air introduction port to an intake valve opening opened and closed by an intake valve and forms a part of the intake passage, and a part of exhaust gas in the exhaust passage is returned to the intake passage. An exhaust gas recirculation passage, an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of the recirculated exhaust gas,
A control valve driving means for driving an exhaust gas recirculation control valve, the exhaust gas recirculation control valve being located at a position downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation direction from the exhaust gas recirculation passage. A first intake opening toward the tank and capable of taking in recirculated exhaust gas, and a second intake opening opening from the exhaust gas recirculation passage toward the intake passage between the surge tank and the intake valve port and capable of taking in recirculated exhaust gas; A first on-off valve and a second on-off valve for opening and closing the first and second intake ports, respectively, and a first driving means and a second driving means for driving the first and second on-off valves, respectively. Control for controlling driving of the exhaust gas recirculation control valve, the first on-off valve, and the second on-off valve by the control valve driving unit, the first driving unit, and the second driving unit in accordance with operating conditions of the engine. It has a configuration which is provided and the stage, the.

【0013】本発明の請求項3に係る排気還流装置の駆
動方法は、外気導入口から吸気バルブにより開閉される
吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して吸気
通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内の排
気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、排気
還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気還流
調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手段
と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流方
向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサージ
タンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取り
入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バルブ
口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入れ
得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口を開閉する第1
開閉弁と、第1開閉弁を駆動する第1駆動手段と、機関
の運転条件に応じて調節弁駆動手段及び第1駆動手段に
よる排気還流調節弁及び第1開閉弁の駆動を制御する制
御手段とを備える排気還流装置の駆動方法であって、排
気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節弁を開弁
すると共に前記第1開閉弁を開弁し、排気還流を行う運
転領域から排気還流を行わない運転領域に移行する際
に、前記排気還流調節弁の閉弁動作に先立って前記第1
開閉弁を閉弁する、構成となっている。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of driving an exhaust gas recirculation device, wherein a part of an intake passage is formed in a middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve. Drives a surge tank, an exhaust gas recirculation passage that recirculates part of the exhaust gas in the exhaust gas passage into the intake passage, an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of the recirculated exhaust gas, and an exhaust gas recirculation control valve. Control valve driving means, and a first intake port and an exhaust port located at a position downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation direction and open from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas. A second intake opening from the return passage to the intake passage between the surge tank and the intake valve opening and capable of taking in the return exhaust gas, and a first opening and closing the first intake.
Opening / closing valve, first driving means for driving the first opening / closing valve, and control means for controlling driving of the exhaust gas recirculation adjusting valve and the first opening / closing valve by the control valve driving means and the first driving means according to the operating conditions of the engine. A driving method for the exhaust gas recirculation device, comprising: opening an exhaust gas recirculation control valve and opening the first on-off valve in an operation region where exhaust gas recirculation is performed; When the operation shifts to the operation region in which the exhaust gas recirculation control valve is not closed, the first
The on-off valve is closed.

【0014】本発明の請求項4に係る排気還流装置の駆
動方法は、外気導入口から吸気バルブにより開閉される
吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して吸気
通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内の排
気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、排気
還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気還流
調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手段
と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流方
向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサージ
タンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取り
入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バルブ
口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入れ
得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口及び第2取り入
れ口をそれぞれ開閉する第1開閉弁及び第2開閉弁と、
第1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1駆動
手段及び第2駆動手段と、機関の運転条件に応じて調節
弁駆動手段、第1駆動手段、及び第2駆動手段による排
気還流調節弁、第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆動を制
御する制御手段とを備える排気還流装置の駆動方法であ
って、排気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節
弁を開弁すると共に前記第1開閉弁及び第2開閉弁を開
弁し、排気還流を行う運転領域から排気還流を行わない
運転領域に移行する際に、前記排気還流調節弁の閉弁動
作に先立って前記第1開閉弁を閉弁し、前記排気還流調
節弁の閉弁動作に同期させて前記第2開閉弁を閉弁す
る、構成となっている。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a method for driving an exhaust gas recirculation device, wherein a part of an intake passage is formed in a middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve. Drives a surge tank, an exhaust gas recirculation passage that recirculates part of the exhaust gas in the exhaust gas passage into the intake passage, an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of the recirculated exhaust gas, and an exhaust gas recirculation control valve. Control valve driving means, and a first intake port and an exhaust port located at a position downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation direction and open from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas. A second intake opening from the recirculation passage toward the intake passage between the surge tank and the intake valve opening for taking in recirculation exhaust gas, and opening and closing the first intake and the second intake respectively A first on-off valve and the second on-off valve that,
First drive means and second drive means for driving the first on-off valve and second on-off valve, respectively, and exhaust gas recirculation control by control valve drive means, first drive means, and second drive means according to operating conditions of the engine A driving method for an exhaust gas recirculation device, comprising: a valve, a first opening / closing valve, and a control unit for controlling driving of the second opening / closing valve, wherein the exhaust gas recirculation control valve is opened in an operation region where exhaust gas recirculation is performed. When the first open / close valve and the second open / close valve are opened to shift from an operation region in which exhaust gas recirculation is performed to an operation region in which no exhaust gas recirculation is performed, the first exhaust gas recirculation control valve is closed prior to the valve closing operation of the exhaust gas recirculation control valve. The on-off valve is closed, and the second on-off valve is closed in synchronization with the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve.

【0015】本発明の請求項5に係る排気還流装置の駆
動方法は、外気導入口から吸気バルブにより開閉される
吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して吸気
通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内の排
気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、排気
還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気還流
調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手段
と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流方
向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサージ
タンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取り
入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バルブ
口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入れ
得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口及び第2取り入
れ口をそれぞれ開閉する第1開閉弁及び第2開閉弁と、
第1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1駆動
手段及び第2駆動手段と、機関の運転条件に応じて調節
弁駆動手段、第1駆動手段、及び第2駆動手段による排
気還流調節弁、第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆動を制
御する制御手段とを備える排気還流装置の駆動方法であ
って、排気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節
弁を開弁すると共に前記第1開閉弁を開弁しかつ前記第
2開閉弁を閉弁し、排気還流を行う運転領域から排気還
流を行わない運転領域に移行する際に、前記排気還流調
節弁の閉弁動作に先立って前記第1開閉弁を閉弁すると
共に前記第2開閉弁を開弁し、前記排気還流調節弁の閉
弁動作に同期させて前記第2開閉弁を閉弁する、構成と
なっている。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a method of driving an exhaust gas recirculation device, wherein a part of an intake passage is formed in a middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve. Drives a surge tank, an exhaust gas recirculation passage that recirculates part of the exhaust gas in the exhaust gas passage into the intake passage, an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of the recirculated exhaust gas, and an exhaust gas recirculation control valve. Control valve driving means, and a first intake port and an exhaust port located at a position downstream of the exhaust gas recirculation control valve in the exhaust gas recirculation direction and open from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas. A second intake opening from the recirculation passage toward the intake passage between the surge tank and the intake valve opening for taking in recirculation exhaust gas, and opening and closing the first intake and the second intake respectively A first on-off valve and the second on-off valve that,
First drive means and second drive means for driving the first on-off valve and second on-off valve, respectively, and exhaust gas recirculation control by control valve drive means, first drive means, and second drive means according to operating conditions of the engine A driving method for an exhaust gas recirculation device, comprising: a valve, a first opening / closing valve, and a control unit for controlling driving of the second opening / closing valve, wherein the exhaust gas recirculation control valve is opened in an operation region where exhaust gas recirculation is performed. When the first opening / closing valve is opened and the second opening / closing valve is closed to shift from an exhaust gas recirculation operation region to an exhaust gas recirculation operation region, the exhaust gas recirculation control valve is closed. Prior to closing the first on-off valve and opening the second on-off valve, the second on-off valve is closed in synchronization with the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve. .

【0016】[0016]

【発明の効果】本発明の請求項1に係る排気還流装置に
よれば、排気還流を行う運転領域から排気還流を行わな
い運転領域へ移行あるいは排気還流を行わない運転領域
を通り越して移行、例えば、成層燃焼領域から均質リー
ン燃焼領域へ移行あるいは均質リーン領域を通過して均
質ストイキ燃焼領域に至るような加速時の場合において
は、予め第1開閉弁を閉弁状態にして、サージタンクと
吸気バルブ口との間に設けた第2取り入れ口から還流排
気を取り入れる状態にし、その後、均質リーン燃焼領域
に切り換わる際に排気還流調節弁を閉弁状態にすること
ができる。
According to the exhaust gas recirculation apparatus according to the first aspect of the present invention, the operation shifts from the operation area where the exhaust gas recirculation is performed to the operation area where the exhaust gas recirculation is not performed, or shifts through the operation area where the exhaust gas recirculation is not performed, for example, In the case of acceleration during transition from the stratified combustion region to the homogeneous lean combustion region or through the homogeneous lean region to reach the homogeneous stoichiometric combustion region, the first on-off valve is closed in advance, and the surge tank and intake air are discharged. A state in which the recirculated exhaust gas is taken in from a second intake port provided between the exhaust gas recirculation control valve and the valve port can be brought into a state where the exhaust gas recirculation control valve is closed when switching to the homogeneous lean combustion region.

【0017】従って、燃焼切り替え前の運転領域が排気
還流を行っている場合であっても、サージタンク及びサ
ージタンクから第2取り入れ口までの吸気通路内に取り
入れられる分だけ還流排気の残留量を低減できる。これ
により、排気還流停止応答遅れの改善を行うことがで
き、均質リーン燃焼状態での燃焼の安定化を達成するこ
とができる。
Therefore, even when the exhaust gas recirculation is performed in the operation region before the combustion switching, the residual amount of the recirculated exhaust gas is reduced by the amount taken into the surge tank and the intake passage from the surge tank to the second intake. Can be reduced. As a result, it is possible to improve the delay of the exhaust gas recirculation stop response, and to stabilize the combustion in the homogeneous lean combustion state.

【0018】また、排気還流を行う運転領域、例えば、
成層燃焼領域及び均質ストイキ燃焼領域では、第1開閉
弁を開弁状態にし、サージタンク内に還流排気を取り入
れることもできる。
Further, an operation region in which exhaust gas recirculation is performed, for example,
In the stratified combustion region and the homogeneous stoichiometric combustion region, the first on-off valve can be opened to take in the recirculated exhaust gas into the surge tank.

【0019】これにより、多気筒エンジンの場合におい
て、各気筒への還流排気の分配が均一に行われ、各気筒
相互間での燃焼のバラツキが抑制されて、全体としてト
ルクの変動等を低減でき、燃焼の安定化、NOxの低減
等を達成することができる。
Thus, in the case of a multi-cylinder engine, the recirculation exhaust gas is uniformly distributed to the respective cylinders, the variation in combustion between the respective cylinders is suppressed, and the fluctuation of torque and the like can be reduced as a whole. It is possible to stabilize combustion, reduce NOx, and the like.

【0020】本発明の請求項2に係る排気還流装置によ
れば、排気還流を行う運転領域から排気還流を行わない
運転領域へ移行あるいは排気還流を行わない運転領域を
通り越して移行するような場合は、上記請求項1に係る
排気還流装置と同様に、第1開閉弁を閉弁状態にしてサ
ージタンクよりも下流の吸気通路に設けた第2取り入れ
口から還流排気を取り入れるようにした状態から排気還
流調節弁を閉弁すると共に第2開閉弁をも閉弁すること
で、第1取り入れ口から第2取り入れ口までの排気還流
通路内にある還流排気の分も含めて排気還流停止応答遅
れの改善を行うことができ、これにより、排気還流を行
わない領域での燃焼のより一層の安定化を達成すること
ができる。
According to the exhaust gas recirculation apparatus according to the second aspect of the present invention, when the operation shifts from the operation area in which the exhaust gas recirculation is performed to the operation area in which the exhaust gas is not recirculated, or shifts past the operation area in which the exhaust gas is not recirculated. In the same manner as in the exhaust gas recirculation device according to claim 1, the first on-off valve is closed and the recirculated exhaust gas is taken in from the second intake port provided in the intake passage downstream of the surge tank. By closing the exhaust gas recirculation control valve and also closing the second on-off valve, an exhaust gas recirculation stop response delay including the recirculated exhaust gas in the exhaust gas recirculation passage from the first intake to the second intake is provided. Therefore, combustion can be further stabilized in a region where exhaust gas recirculation is not performed.

【0021】また、排気還流を行う運転領域、例えば、
成層燃焼領域及び均質ストイキ燃焼領域では、第1開閉
弁を開弁状態にすると共に第2開閉弁を閉弁状態にし
て、サージタンクからのみ還流排気を取り入れるように
することができる。
Further, an operation region in which exhaust gas recirculation is performed, for example,
In the stratified combustion region and the homogeneous stoichiometric combustion region, the first on-off valve can be opened and the second on-off valve can be closed, so that the recirculated exhaust gas can be taken in only from the surge tank.

【0022】これにより、多気筒エンジンの場合におい
て、各気筒への還流排気の分配が一層均一に行われ、各
気筒相互間での燃焼のバラツキが一層抑制されて、全体
としてトルクの変動等を一層低減でき、より一層燃焼の
安定化、NOxの低減等を達成することができる。
Thus, in the case of a multi-cylinder engine, the recirculation exhaust gas is more uniformly distributed to the respective cylinders, the variation in combustion between the respective cylinders is further suppressed, and the fluctuation of the torque as a whole is reduced. It is possible to further reduce the fuel consumption, to achieve more stable combustion, to reduce NOx, and the like.

【0023】本発明の請求項3に係る排気還流装置の駆
動方法によれば、排気還流を行う運転領域から排気還流
を行わない運転領域に移行する際に、排気還流調節弁の
閉弁動作に先立って第1開閉弁を閉弁することで、予め
サージタンクよりも下流の吸気通路に設けられた第2取
り入れ口から還流排気を取り入れるようにした状態から
排気還流を停止させることができる。
According to the driving method of the exhaust gas recirculation device according to the third aspect of the present invention, when the operation is shifted from the operation region where the exhaust gas recirculation is performed to the operation region where the exhaust gas is not recirculated, the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve is performed. By closing the first on-off valve in advance, the exhaust gas recirculation can be stopped from a state in which the recirculated exhaust gas is taken in from the second intake port provided in the intake passage downstream of the surge tank in advance.

【0024】従って、排気還流を行わない運転領域にお
いて、サージタンク及びサージタンクから第2取り入れ
口までの吸気通路内に取り入れられる分だけの還流排気
の残留量を低減できる。これにより、排気還流を行う運
転領域から排気還流を行わない運転領域へ移行する際の
排気還流停止応答遅れを改善することができ、排気還流
を行わない運転領域での燃焼の安定化を達成することが
できる。
Therefore, in the operation region where the exhaust gas is not recirculated, the residual amount of the recirculated exhaust gas can be reduced by the amount taken into the surge tank and the intake passage from the surge tank to the second intake. As a result, it is possible to improve an exhaust gas recirculation stop response delay when shifting from the operation region where exhaust gas recirculation is performed to the operation region where exhaust gas recirculation is not performed, and achieve stable combustion in the operation region where exhaust gas recirculation is not performed. be able to.

【0025】本発明の請求項4に係る排気還流装置の駆
動方法によれば、排気還流を行う運転領域では、サージ
タンクよりも下流の吸気通路に設けた第2取り入れ口か
ら還流排気を取り入れるだけでなく、サージタンクに設
けた第1取り入れ口からも還流排気を取り入れることか
ら、多気筒エンジンの場合において、各気筒への還流排
気の分配が均一に行われ、各気筒相互間での燃焼のバラ
ツキ等が抑制される。これにより、全体としてのトルク
変動等を低減でき、燃焼の安定化、NOxの低減等を達
成することができる。
According to the driving method of the exhaust gas recirculation device according to the fourth aspect of the present invention, in the operating region in which the exhaust gas is recirculated, only the recirculated exhaust gas is taken in from the second intake provided in the intake passage downstream of the surge tank. In addition, since the recirculated exhaust gas is also taken in from the first intake port provided in the surge tank, in the case of a multi-cylinder engine, the recirculated exhaust gas is evenly distributed to each cylinder, and the combustion between the cylinders is reduced. Variations and the like are suppressed. This makes it possible to reduce torque fluctuations and the like as a whole, and to stabilize combustion, reduce NOx, and the like.

【0026】また、排気還流を行う運転領域から排気還
流を行わない運転領域に移行する際は、予め第1開閉弁
を閉弁状態にして、サージタンクよりも下流の第2取り
入れ口から還流排気を取り入れるようにし、その後、排
気還流の停止すなわち排気還流調節弁の閉弁動作と同時
に第2開閉弁を閉弁することで、サージタンク及びサー
ジタンクから第2取り入れ口までの吸気通路内の還流排
気の分だけでなく、第1取り入れ口から第2取り入れ口
までの排気還流通路内の還流排気の分も含めた残留量を
低減することができ、排気還流停止応答遅れをより一層
改善することができる。これにより、排気還流を行わな
い領域での燃焼のより一層の安定化を達成することがで
きる。
When shifting from the operation region in which exhaust gas recirculation is performed to the operation region in which exhaust gas recirculation is not performed, the first on-off valve is closed beforehand, and the recirculated exhaust gas is supplied from the second intake port downstream of the surge tank. Then, by stopping the exhaust gas recirculation, that is, closing the exhaust gas recirculation control valve and closing the second on-off valve simultaneously, the recirculation in the surge tank and the intake passage from the surge tank to the second intake port is performed. It is possible to reduce not only the amount of exhaust gas, but also the residual amount including the amount of recirculated exhaust gas in the exhaust gas recirculation passage from the first intake port to the second intake port, thereby further improving the exhaust gas recirculation stop response delay. Can be. As a result, further stabilization of combustion in a region where exhaust gas recirculation is not performed can be achieved.

【0027】本発明の請求項5に係る排気還流装置の駆
動方法によれば、上記請求項4に係る排気還流装置の駆
動方法に比べて、排気還流を行う運転領域では、サージ
タンクに設けた第1取り入れ口からのみ還流排気を取り
入れるようにしていることから、多気筒エンジンの場合
における各気筒への還流排気の分配がより一層均一に行
われ、各気筒相互間での燃焼のバラツキ等がより一層抑
制される。これにより、全体としてのトルク変動等をよ
り一層低減でき、より一層の燃焼の安定化、NOxの低
減を達成することができる。
According to the driving method of the exhaust gas recirculation device according to the fifth aspect of the present invention, compared with the driving method of the exhaust gas recirculation device according to the fourth aspect, the exhaust gas recirculation device is provided in the surge tank in the operating region where the exhaust gas recirculation is performed. Since the recirculated exhaust gas is taken in only from the first intake port, the recirculated exhaust gas is more uniformly distributed to each cylinder in the case of a multi-cylinder engine, and the variation in combustion among the cylinders is reduced. It is further suppressed. As a result, torque fluctuations and the like as a whole can be further reduced, and further stabilization of combustion and reduction of NOx can be achieved.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
に基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0029】図1及び図2は、本発明に係る排気還流装
置の一実施例を採用したエンジンの概略構成図である。
このエンジンは、図示するように、シリンダヘッド20
の下面及びシリンダブロック21内に収容されたピスト
ン22の凹状上面22a等により画定される燃焼室23
に対して外気を導く吸気通路の一部をなす吸気マニホー
ルド24と、この吸気マニホールド24の吸気管24a
が接続される吸気ポート20aの開口端部すなわち吸気
バルブ口20cを開閉する吸気バルブ25と、吸気マニ
ホールド24のサージタンク24bよりも上流の位置に
て回動自在に設けられて目標吸入空気量に応じて開閉さ
せる電子制御式のスロットルバルブ26と、筒内すなわ
ち燃焼室23内に燃料を直接噴射する高圧燃料噴射弁2
8と、点火プラグ27を挟んで吸気バルブ25と反対側
に配置され排気ポート20bの開口端部すなわち排気バ
ルブ口を開閉する排気バルブ29と、排気ポート20b
に接続されて排気を外部に導く排気通路の一部をなす排
気マニホールド30と、吸気管24a内に設けられたス
ワールコントロールバルブ35及びこのスワールコント
ロールバルブ35を駆動するステップモータ36等によ
り、基本的構造が構成されている。尚、上記エンジンに
おいては、上記シリンダヘッド20の吸気ポート20
a、吸気マニホールド24の吸気管24a及びサージタ
ンク24b、サージタンク24bの上流に接続されて外
気を導入する外気導入口を有する外気導入ダクト(不図
示)等により、外気を燃焼室23に導く吸気通路が形成
されている。
FIGS. 1 and 2 are schematic structural views of an engine employing an embodiment of an exhaust gas recirculation apparatus according to the present invention.
The engine has a cylinder head 20 as shown.
Chamber 23 defined by the lower surface of the cylinder and the concave upper surface 22a of the piston 22 housed in the cylinder block 21
Intake manifold 24 that forms a part of an intake passage that guides outside air to the intake manifold 24, and an intake pipe 24a of the intake manifold 24.
An intake valve 25 that opens and closes an open end of an intake port 20a, that is, an intake valve port 20c, and a rotatably provided upstream position of a surge tank 24b of an intake manifold 24 to achieve a target intake air amount. An electronically controlled throttle valve 26 that opens and closes in response to the pressure, and a high-pressure fuel injection valve 2 that injects fuel directly into the cylinder, that is, into the combustion chamber 23.
8, an exhaust valve 29 disposed on the side opposite to the intake valve 25 with the ignition plug 27 interposed therebetween, for opening and closing the open end of the exhaust port 20b, that is, the exhaust valve port.
And a swirl control valve 35 provided in the intake pipe 24a, a step motor 36 for driving the swirl control valve 35, and the like. The structure is configured. In the engine, the intake port 20 of the cylinder head 20 is used.
a, intake air that guides outside air to the combustion chamber 23 by an intake pipe 24a and a surge tank 24b of the intake manifold 24, an outside air introduction duct (not shown) connected upstream of the surge tank 24b, and having an outside air introduction port for introducing outside air. A passage is formed.

【0030】また、上記排気マニホールド30には、排
気の一部を取り出すための取り出し口30aが設けられ
ており、吸気マニホールド24のサージタンク24b外
壁に固定された排気還流調節弁としてのEGRバルブ3
4の導入口34aと上記取り出し口30aとが排気還流
パイプ31により接続されている。そして、EGRバル
ブ34の導出口34bには、サージタンク24bの壁面
に一体的に形成されてサージタンク24bの伸長方向に
延在する導入通路32が接続され、この導入通路32の
一部がサージタンク24b内に向けて開口し、サージタ
ンク24b内へ還流排気を取り入れる2つの第1取り入
れ口32aを形成している。また、この導入通路32か
ら2本の分岐通路33が吸気管24aの下流側に向けて
伸長しており、それらの端部が吸気管24aに向けて開
口し、サージタンク24bよりも下流の吸気通路内に還
流排気を取り入れる4つの第2取り入れ口33aを各気
筒毎に形成している。上記排気還流パイプ31、導入通
路32、及び分岐通路33により、排気通路内の排気の
一部を吸気通路内に還流する排気還流通路が形成されて
いる。
The exhaust manifold 30 is provided with a take-out port 30a for taking out a part of the exhaust gas. An EGR valve 3 as an exhaust gas recirculation control valve fixed to the outer wall of a surge tank 24b of the intake manifold 24 is provided.
4 are connected to the outlet port 30a by the exhaust gas recirculation pipe 31. An outlet passage 34b of the EGR valve 34 is connected to an introduction passage 32 formed integrally with the wall surface of the surge tank 24b and extending in the direction in which the surge tank 24b extends. Two first intake ports 32a are formed which open toward the inside of the tank 24b and take in the recirculated exhaust gas into the surge tank 24b. Further, two branch passages 33 extend from the introduction passage 32 toward the downstream side of the intake pipe 24a, and their ends are open toward the intake pipe 24a, and the intake air downstream of the surge tank 24b. Four second intake ports 33a for taking the recirculated exhaust gas into the passage are formed for each cylinder. The exhaust gas recirculation pipe 31, the introduction passage 32, and the branch passage 33 form an exhaust gas recirculation passage that recirculates a part of the exhaust gas in the exhaust passage into the intake passage.

【0031】さらに、上記第1取り入れ口32aの各々
の領域には、シャフト37aにより一体的に回動するよ
うに保持されて第1取り入れ口32aを開閉する2つの
第1開閉弁37が配置されており、これら第1開閉弁3
7は、第1駆動手段としてのステップモータ38により
シャフト37aを回動させることで、開閉動作が行われ
るようになっている。
Further, two first on-off valves 37, which are held by a shaft 37a so as to rotate integrally and open and close the first intake port 32a, are arranged in each area of the first intake port 32a. And these first on-off valves 3
Reference numeral 7 indicates that the opening and closing operation is performed by rotating the shaft 37a by the step motor 38 as the first driving means.

【0032】そして、エンジンの負荷を検出するアクセ
ル開度センサ40及びエンジンの回転数を検出するクラ
ンク角センサ41の検出信号に基づいて、制御手段とし
てのコントロールユニット39が、所定の制御信号をス
テップモータ36,38、及び調節弁駆動手段としての
電磁ソレノイド45に送ってそれぞれの動作を制御する
ようになっている。
Based on the detection signals of the accelerator opening sensor 40 for detecting the load of the engine and the crank angle sensor 41 for detecting the number of revolutions of the engine, the control unit 39 as a control means executes a predetermined control signal in a stepwise manner. The signals are sent to motors 36 and 38 and an electromagnetic solenoid 45 as a control valve driving means to control respective operations.

【0033】上記排気還流パイプ31、導入通路32、
分岐通路33、EGRバルブ34、電磁ソレノイド4
5、第1取り入れ口32a、第2取り入れ口33a、第
1開閉弁37、ステップモータ38、コントロールユニ
ット39等により、本発明の排気還流装置が構成されて
いる。
The exhaust gas recirculation pipe 31, the introduction passage 32,
Branch passage 33, EGR valve 34, electromagnetic solenoid 4
5, the first intake port 32a, the second intake port 33a, the first on-off valve 37, the step motor 38, the control unit 39, and the like constitute an exhaust gas recirculation device of the present invention.

【0034】次に、上記排気還流装置の動作について説
明する。図3は、エンジンの回転数と負荷との関係にお
ける各々の運転領域を示すマップである。図3に示すよ
うに、低負荷の運転領域Aは、空燃比40前後の成層燃
焼を行わせると共に排気還流(V%)を行う領域であ
り、中負荷の運転領域Bは、均質リーン燃焼を行わせか
つ排気還流を行わない領域であり、Bより高負荷の運転
領域Cは、理論空燃比前後の均質ストイキ燃焼を行わせ
ると共に排気還流(V%)を行う領域である。
Next, the operation of the exhaust gas recirculation device will be described. FIG. 3 is a map showing each operation region in the relationship between the engine speed and the load. As shown in FIG. 3, the low-load operation region A is a region in which stratified combustion with an air-fuel ratio of about 40 is performed and exhaust gas recirculation (V 1 %) is performed, and a medium-load operation region B is homogeneous lean combustion. Is performed, and the exhaust gas recirculation is not performed. The operation region C where the load is higher than B is a region where the homogeneous stoichiometric combustion around the stoichiometric air-fuel ratio is performed and the exhaust gas recirculates (V 2 %).

【0035】そこで、図3中の線Lに沿って運転領域
が変化、すなわち加速する場合の動作について説明する
と、A領域にある場合は、図4に示すように、EGRバ
ルブ34を第1弁開度(V%)に開弁し、かつ、第1
開閉弁37を開弁した状態で第1取り入れ口32aと第
2取り入れ口33aとから排気還流を行っており、この
状態からA領域内のラインC上のP点に達した時に
第1開閉弁37を閉弁状態にする。すなわち、EGRバ
ルブ34の閉弁動作に先立って第1開閉弁37を閉弁状
態にする。これにより、排気還流は、図5に示すよう
に、第2取り入れ口33aのみから行われる状態とな
る。続いて、燃焼切り替えラインC上のP点に達し
た時にEGRバルブ34を閉弁状態にする。
[0035] Therefore, the operating region changes along the line L 1 in FIG. 3, that is, the operation will be described in the case of acceleration, when in region A, as shown in FIG. 4, the EGR valve 34 first The valve is opened to the valve opening (V 1 %) and the first
The first intake port 32a of the on-off valve 37 in its opened state and is subjected to exhaust gas recirculation and a second inlet 33a, first from the state when it reaches P 1 point on the line C 1 in the A region The on-off valve 37 is closed. That is, the first on-off valve 37 is closed before the EGR valve 34 is closed. Thereby, as shown in FIG. 5, the exhaust gas is recirculated only from the second intake port 33a. Subsequently, the EGR valve 34 in a closed state when it reaches the P 2 points on the combustion switching line C 2.

【0036】これにより、B領域のP点の位置にて還
流排気は完全になくなり、排気還流が実際上行われない
状態となる。
[0036] Thus, the recirculated exhaust gas at a position P 3 points B region completely eliminated, a state where the exhaust gas recirculation is not performed actually.

【0037】ところで、この排気還流停止から還流排気
が完全になくなるP点までの時間は、サージタンク2
4bおよびサージタンク24bから第2取り入れ口33
aまでの吸気管24a間に取り入れられる分だけの還流
排気の残留量を低減できることになるため、図6及び図
7に示すように、従来に比べて短くなり、B領域での燃
焼の安定化に寄与することになる。
[0037] By the way, time of up to P 3 points disappear completely recirculated exhaust gas from the exhaust gas recirculation stopped, the surge tank 2
4b and the second intake 33 from the surge tank 24b.
6 and 7, the amount of recirculated exhaust gas remaining can be reduced by the amount taken in between the intake pipes 24a. Therefore, as shown in FIG. 6 and FIG. Will contribute.

【0038】続いて、運転領域が変移して別の燃焼切り
替えラインC上のP点に達した時に、EGRバルブ
34を第2弁開度(V%)の開弁状態にすると共に第
1開閉弁37を開弁状態にする。尚、排気還流を行わな
い領域すなわちB領域から排気還流を行う領域すなわち
C領域に移行する際には、還流排気の残留が生じないた
め、第1開閉弁37の開弁時期は、EGRバルブ34の
開弁動作と同時あるいはその前後であってもよい。
[0038] Then, when the operating region reaches P 4 points on different combustion switching line C 3 by shifting, with the EGR valve 34 in the open state of the second valve opening (V 2%) The first on-off valve 37 is opened. When shifting from the region in which the exhaust gas recirculation is not performed, that is, the region B to the region in which the exhaust gas recirculation is performed, that is, the region C, since the recirculated exhaust gas does not remain, the opening timing of the first on-off valve 37 is determined by the EGR valve 34. May be performed simultaneously with or before and after the valve opening operation.

【0039】一方、図3中の線Lに沿って運転領域が
変化、すなわち減速等する場合の動作について説明する
と、C領域にある場合は、図4に示すように、EGRバ
ルブ34を第2弁開度(V%)に開弁し、かつ、第1
開閉弁37を開弁した状態で第1取り入れ口32aと第
2取り入れ口33aとから排気還流を行っており、この
状態からC領域内のラインC上のP点に達した時に
第1開閉弁37を閉弁状態にする。これにより、排気還
流は、図5に示すように、第2取り入れ口33aのみか
ら行われる状態となる。続いて、燃焼切り替えラインC
上のP点に達した時にEGRバルブ34を閉弁状態
にする。これにより、B領域のP点の位置にて還流排
気は完全になくなり、排気還流が実際上行われない状態
となる。この時の排気還流停止の応答遅れは、前述の線
に沿う運転領域変化の場合と同様に改善される。
On the other hand, the operating region changes along the line L 2 in FIG. 3, that is, the operation will be described in the case of deceleration, etc., when in the C region, as shown in FIG. 4, the EGR valve 34 a The valve is opened to the 2- valve opening (V 2 %) and the first
The first intake port 32a of the on-off valve 37 in its opened state and is subjected to exhaust gas recirculation and a second inlet 33a, first when it reaches P 5 points on the line C 4 C-region from the state The on-off valve 37 is closed. Thereby, as shown in FIG. 5, the exhaust gas is recirculated only from the second intake port 33a. Subsequently, the combustion switching line C
The EGR valve 34 in a closed state when it reaches the P 6 points on 3. Thus, the recirculated exhaust gas at a position P 7 point B region completely eliminated, a state where the exhaust gas recirculation is not performed actually. Response delay of the exhaust gas recirculation is stopped at this time, is improved as in the operating region changes along the line L 1 described above.

【0040】続いて、運転領域が変移して別の燃焼切り
替えラインC上のP点に達した時にEGRバルブを
第1弁開度(V%)の開弁状態にすると共に第1開閉
弁37を開弁状態にする。尚、この第1開閉弁37の開
弁時期は、前述同様EGRバルブ34の開弁動作と同時
あるいはその前後であってもよい。
[0040] Subsequently, the with operating region is in the open state of the EGR valve first valve opening (V 1%) when it reaches the P 8 points on different combustion switching line C 2 by shifting 1 The on-off valve 37 is opened. The opening timing of the first opening / closing valve 37 may be at the same time as or before or after the opening operation of the EGR valve 34 as described above.

【0041】上記構成によれば、運転領域が変移する場
合において、燃焼切り替え前の運転領域が排気還流を行
っている場合であっても、サージタンク24b及びサー
ジタンク24bから第2取り入れ口33aまでの吸気管
24a内に取り入れられる分だけの還流排気の残留量を
低減でき、特に排気還流を行わない均質リーン燃焼領域
Bでの燃焼を安定化させることができる。
According to the above configuration, even when the operating region shifts, even if the operating region before the combustion switching is performing exhaust gas recirculation, the surge tank 24b and the surge tank 24b to the second intake port 33a. The amount of recirculated exhaust gas remaining in the intake pipe 24a can be reduced, and the combustion in the homogeneous lean combustion region B in which exhaust gas recirculation is not performed can be stabilized.

【0042】また、排気還流を行う成層燃焼領域A及び
均質ストイキ燃焼領域Cでは、還流排気が各気筒に対応
して分岐する吸気管24aよりも上流側のサージタンク
より導入されて、新気と還流排気の混合が十分に行われ
るので、多気筒エンジンの場合における各気筒への還流
排気の分配が均一に行われ、各気筒相互間での燃焼のバ
ラツキが抑制されて、トルク変動の低減、燃焼の安定
化、NOxの低減等を達成できる。
Further, in the stratified combustion region A and the homogeneous stoichiometric combustion region C in which the exhaust gas is recirculated, the recirculated exhaust gas is introduced from a surge tank upstream of the intake pipe 24a branching corresponding to each cylinder, and is regenerated with fresh air. Since the recirculation exhaust gas is sufficiently mixed, the distribution of the recirculation exhaust gas to each cylinder in the case of a multi-cylinder engine is uniformly performed, the variation in combustion between the cylinders is suppressed, and the torque fluctuation is reduced. Stabilization of combustion, reduction of NOx, and the like can be achieved.

【0043】図8及び図9は、本発明に係る排気還流装
置の他の実施例を採用したエンジンの概略構成を示す図
である。本実施例における排気還流装置は、前述の図1
及び図2に示す実施例に対して、第2取り入れ口33a
を開閉する2つの第2開閉弁42と、この第2開閉弁4
2を駆動する第2駆動手段としてのステップモータ43
とを追加した構成となっている。
FIGS. 8 and 9 are diagrams showing a schematic configuration of an engine employing another embodiment of the exhaust gas recirculation device according to the present invention. The exhaust gas recirculation device according to this embodiment is the same as that shown in FIG.
2 and the embodiment shown in FIG.
And two second on-off valves 42 for opening and closing the
Motor 43 as second driving means for driving the motor 2
Is added.

【0044】ここで、上記2つの第2開閉弁42は、シ
ャフト42aにより一体的に回動するように保持されて
おり、コントロールユニット39からの制御信号に基づ
き、ステップモータ43が駆動されてシャフト42aが
回動することで、開閉動作を行うようになっている。
Here, the two second on-off valves 42 are held by a shaft 42 a so as to rotate integrally. Based on a control signal from the control unit 39, a step motor 43 is driven to rotate the shaft. The opening and closing operation is performed by the rotation of 42a.

【0045】次に、前述図3中の線Lに沿って運転領
域が変移する場合の本実施例に係る排気還流装置の動作
について説明する。先ず、排気還流を行うA領域にある
場合は、図10に示すように、EGRバルブ34を第1
弁開度(V%)に開弁し、かつ、第1開閉弁37及び
第2開閉弁42を開弁した状態で、第1取り入れ口32
aと第2取り入れ口33aとから排気還流を行ってい
る。そして、この状態からA領域内のラインC上のP
点に達した時に第1開閉弁37を閉弁状態にする。こ
れにより、排気還流は、図11に示すように、第2取り
入れ口33aのみから行われる状態となる。続いて、燃
焼切り替えラインC上のP点に達した時に、EGR
バルブ34を閉弁状態にすると共に、このEGRバルブ
34の閉弁動作に同期させて第2開閉弁42も閉弁状態
にする。
Next, the operation of the exhaust gas recirculation system according to the present embodiment when the transition is the operating region along the line L 1 in the foregoing Figure 3. First, when the exhaust gas recirculation is in the region A, as shown in FIG.
With the valve opening degree (V 1 %) and the first opening / closing valve 37 and the second opening / closing valve 42 opened, the first intake 32
a and the second intake port 33a performs exhaust gas recirculation. Then, P on the line C 1 of the A region from the state
When one point is reached, the first on-off valve 37 is closed. Thereby, as shown in FIG. 11, the exhaust gas recirculation is performed only from the second intake port 33a. Then, when it reaches P 2 points on the combustion switching line C 2, EGR
The valve 34 is closed, and the second on-off valve 42 is also closed in synchronization with the closing operation of the EGR valve 34.

【0046】これにより、排気還流を行わないB領域内
のP点(前述実施例の場合)よりも早めのP´点の
位置にて還流排気は完全になくなり、排気還流が実際上
行われない状態となる。
As a result, the recirculated exhaust gas completely disappears at the point P 3 ′ earlier than the point P 3 (in the case of the above embodiment) in the B region where the exhaust gas recirculation is not performed, and the exhaust gas recirculation is actually performed. There is no state.

【0047】すなわち、前述実施例の場合に比べて、排
気還流通路の一部を形成する導入通路32及び分岐通路
33内にある還流排気の流入をも阻止できるため、図1
2及び図13に示すように、この分だけさらに排気還流
の停止応答遅れを改善することができる。これにより、
B領域での燃焼をより一層安定にすることができる。
That is, as compared with the case of the above-described embodiment, the inflow of the recirculated exhaust gas in the introduction passage 32 and the branch passage 33 forming a part of the exhaust gas recirculation passage can be prevented.
As shown in FIG. 2 and FIG. 13, it is possible to further improve the response delay in stopping the recirculation of exhaust gas. This allows
Combustion in the B region can be further stabilized.

【0048】続いて、運転領域が変移して別の燃焼切り
替えラインC上のP点に達した時に、EGRバルブ
34を第2弁開度(V%)の開弁状態にすると共に第
1開閉弁37及び第2開閉弁42を開弁状態にする。
尚、この第1開閉弁37及び第2開閉弁42の開弁時期
は、EGRバルブ34の開弁動作と同時あるいはその前
後であってもよい。
[0048] Then, when the operating region reaches P 4 points on different combustion switching line C 3 by shifting, with the EGR valve 34 in the open state of the second valve opening (V 2%) The first on-off valve 37 and the second on-off valve 42 are opened.
The opening timing of the first on-off valve 37 and the second on-off valve 42 may be simultaneous with or before or after the opening operation of the EGR valve 34.

【0049】上記構成によれば、運転領域が変移する場
合において、燃焼切り替え前の運転領域が排気還流を行
っている場合であっても、サージタンク24b及びサー
ジタンク24bから第2取り入れ口33aまでの吸気管
24a内に取り入れられる分、さらには、排気還流通路
の一部を形成する導入通路32及び分岐通路33内にあ
る分の還流排気の残留量を低減でき、排気還流を行わな
い均質リーン燃焼領域Bでの燃焼をより一層安定化させ
ることができる。
According to the above configuration, in the case where the operation region changes, even if the operation region before the combustion switching is performing exhaust gas recirculation, the surge tank 24b and the surge tank 24b to the second intake port 33a. The amount of the recirculated exhaust gas remaining in the introduction passage 32 and the branch passage 33 which forms a part of the exhaust gas recirculation passage can be reduced by the amount taken into the intake pipe 24a, and the homogeneous lean without recirculating the exhaust gas can be reduced. Combustion in the combustion region B can be further stabilized.

【0050】また、本実施例における排気還流装置にお
いては、排気還流を行う運転領域すなわち成層燃焼領域
A及び均質ストイキ燃焼領域Cにおいて、図14に示す
ように,EGRバルブ34を開弁状態にすると共に第1
開閉弁37も開弁状態とし、一方、第2開閉弁42を閉
弁状態にすることも可能である。
In the exhaust gas recirculation system of this embodiment, the EGR valve 34 is opened as shown in FIG. 14 in the operation region where the exhaust gas is recirculated, that is, in the stratified combustion region A and the homogeneous stoichiometric combustion region C. With the first
The on-off valve 37 can also be opened, while the second on-off valve 42 can be closed.

【0051】この場合の動作を図3中の線Lに沿って
説明すると、上述の如く、A領域にある場合は、EGR
バルブ34を第1弁開度(V%)に開弁すると共に、
第1開閉弁37を開弁しかつ第2開閉弁42を閉弁した
状態で第1取り入れ口32aのみから排気還流を行って
おり、この状態からA領域内のラインC上のP点に
達した時に第1開閉弁37を閉弁状態にすると共に第2
開閉弁42を開弁状態にする。これにより、排気還流
は、図11に示すように、第2取り入れ口33aのみか
ら行われる状態となる。続いて、燃焼切り替えラインC
上のP点に達した時に、EGRバルブ34を閉弁状
態にすると共に第2開閉弁42も閉弁状態にする。
[0051] By way along the operation in this case a line L 1 in FIG. 3, as described above, when in the A region, EGR
While opening the valve 34 to the first valve opening (V 1 %),
The first on-off valve 37 while closing the second on-off valve 42 open vital and performing exhaust gas recirculation only the first intake port 32a, P 1 point on the line C 1 of the A region from the state Is reached, the first on-off valve 37 is closed, and the second
The on-off valve 42 is opened. Thereby, as shown in FIG. 11, the exhaust gas recirculation is performed only from the second intake port 33a. Subsequently, the combustion switching line C
Upon reaching the P 2 points on 2, second on-off valve 42 with the EGR valve 34 in the closed state is also in a closed state.

【0052】さらに、運転領域が変移して別の燃焼切り
替えラインC上のP点に達した時に、EGRバルブ
34を第2弁開度(V%)の開弁状態にすると共に第
1開閉弁37のみを開弁状態にする。尚、この第1開閉
弁37の開弁時期は、EGRバルブ34の開弁動作と同
時あるいはその前後であってもよい。
[0052] Further, when the operating region reaches P 4 points on different combustion switching line C 3 by shifting, first with the EGR valve 34 in the open state of the second valve opening (V 2%) Only one open / close valve 37 is opened. The opening timing of the first on-off valve 37 may be simultaneous with or before or after the opening operation of the EGR valve 34.

【0053】上記構成によれば、排気還流を行う運転領
域では、サージタンク24bに設けた第1取り入れ口3
2aのみから還流排気を取り入れるようにしていること
から、多気筒エンジンの場合における各気筒への還流排
気の分配がより一層均一に行われ、これにより、各気筒
相互間では燃焼のバラツキ等が抑制されて、トルク変動
等がより一層低減でき、さらには、より一層の燃焼の安
定化を達成することができる。
According to the above configuration, in the operating region in which the exhaust gas is recirculated, the first intake port 3 provided in the surge tank 24b is provided.
Since the recirculated exhaust gas is taken in only from the cylinder 2a, the recirculated exhaust gas is distributed more evenly to each cylinder in the case of a multi-cylinder engine, thereby suppressing variations in combustion among the cylinders. As a result, torque fluctuation and the like can be further reduced, and further, combustion can be further stabilized.

【0054】尚、上述の両実施例において、上記燃焼の
切り替えは、エンジンの回転数、エンジンの負荷等の情
報に基づいて、燃料噴射時期、点火時期等をコントロー
ルすることにより行われる。
In both of the above embodiments, the switching of the combustion is performed by controlling the fuel injection timing, the ignition timing and the like based on information such as the engine speed and the engine load.

【0055】図15は、上記第1開閉弁37及び第2開
閉弁42が配置される領域の排気還流通路の構造を示す
断面図である。図15に示すように、排気還流通路を形
成する導入通路32および分岐通路33のそれぞれの第
1取り入れ口32a及び第2取り入れ口33aの近傍
は、通路の中心線がオフセットするように形成されて、
通路の内壁部に段差50が設けられている。
FIG. 15 is a sectional view showing the structure of the exhaust gas recirculation passage in the area where the first on-off valve 37 and the second on-off valve 42 are arranged. As shown in FIG. 15, the vicinity of the first intake port 32a and the second intake port 33a of each of the introduction passage 32 and the branch passage 33 forming the exhaust gas recirculation passage is formed such that the center line of the passage is offset. ,
A step 50 is provided on the inner wall of the passage.

【0056】そして、図15(b)に示すように、第1
開閉弁37及び第2開閉弁42を回動させて閉弁状態に
すると、両開閉弁37,42の両端部領域が段差50の
側面に密接するようになっている。
Then, as shown in FIG.
When the on-off valve 37 and the second on-off valve 42 are rotated to close the valve, both end regions of the on-off valves 37 and 42 come into close contact with the side surfaces of the step 50.

【0057】これにより、閉弁状態において、還流排気
がサージタンク24b及び吸気管24a内に漏れ出るの
を防止することができ、排気還流を行わない運転領域で
の燃焼の安定度をさらに向上させることができる。
Thus, in the valve closed state, it is possible to prevent the recirculated exhaust gas from leaking into the surge tank 24b and the intake pipe 24a, and to further improve the stability of combustion in an operating region where exhaust gas recirculation is not performed. be able to.

【0058】また、第1開閉弁37のみを開弁して排気
還流を行う場合においても、第2開閉弁42からの還流
排気の漏れを防止できることから、多気筒エンジンの場
合における各気筒への還流排気の分配がより一層均一に
行われることになり、トルク変動等の低減、燃焼の安定
化等に寄与することになる。
Also, when the exhaust gas is recirculated by opening only the first on-off valve 37, the leakage of the recirculated exhaust gas from the second on-off valve 42 can be prevented. The distribution of the recirculated exhaust gas is performed more uniformly, which contributes to reduction of torque fluctuation and the like, stabilization of combustion, and the like.

【0059】以上述べた実施例においては、還流排気を
取り入れる第2取り入れ口33aを吸気マニホールド2
4を形成する吸気管24aの途中に開口するように設け
たが、これに限定されるものではなく、分岐通路33に
接続されるような通路をシリンダヘッド20に形成し、
この通路から吸気ポート20aに向けて開口するように
第2取り入れ口を設けてもよい。
In the embodiment described above, the second intake port 33a for taking in the recirculated exhaust gas is connected to the intake manifold 2
4 is provided so as to open in the middle of the intake pipe 24a. However, the present invention is not limited to this. A passage connected to the branch passage 33 is formed in the cylinder head 20,
A second intake may be provided so as to open from this passage toward the intake port 20a.

【0060】また、上述の実施例においては、第1開閉
弁37及び第2開閉弁42として、バタフライ式のもの
を示したが、これに限定されるものではなく、通路を横
切って遮断するようなスライド式のものであってもよ
く、第1開閉弁37及び第2開閉弁42の個数も2個に
限定されるものではなく、吸気管24aの数に対応する
個数とすることも可能である。さらには、運転領域Bの
均質リーン領域を「排気還流なし」の設定としたが、排
気還流を若干行う様な構成としても良い。
In the above embodiment, the butterfly valve is used as the first on-off valve 37 and the second on-off valve 42. However, the present invention is not limited to this. The number of the first on-off valve 37 and the second on-off valve 42 is not limited to two, and may be a number corresponding to the number of the intake pipes 24a. is there. Further, although the homogeneous lean region of the operation region B is set to “no exhaust gas recirculation”, a configuration in which the exhaust gas recirculates slightly may be employed.

【0061】さらに、上述の実施例においては、本発明
の排気還流装置を直列4気筒の筒内噴射型エンジンに適
用した場合について述べたが、これに限定されるもので
はなく、他の気筒数の直列又はV型のエンジンや水平対
向エンジン、さらには、吸気管内に燃料を噴射する形式
のエンジンにも適用可能である。
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the exhaust gas recirculation system of the present invention is applied to an in-cylinder four-cylinder in-cylinder injection engine has been described. However, the present invention is not limited to this. It is also applicable to an in-line or V-type engine, a horizontally opposed engine, and an engine that injects fuel into an intake pipe.

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

【図1】 本発明に係る排気還流装置を備えた筒内噴射
型エンジンの概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a direct injection type engine provided with an exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図2】 本発明に係る排気還流装置を備えた筒内噴射
型エンジンの概略構成を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a direct injection type engine provided with an exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図3】 本発明に係る排気還流装置を用いたエンジン
の運転領域マップを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an operation region map of an engine using the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図4】 本発明に係る排気還流装置の作動状態を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing an operation state of the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図5】 本発明に係る排気還流装置の作動状態を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an operation state of the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図6】 本発明に係る排気還流装置での排気還流停止
の応答特性を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a response characteristic of an exhaust gas recirculation stop in the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図7】 本発明に係る排気還流装置を用いて燃焼の切
り替えを行った場合の排気還流特性を示す図である。
FIG. 7 is a graph showing exhaust gas recirculation characteristics when combustion is switched using the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図8】 本発明に係る排気還流装置の他の実施例を備
えた筒内噴射型エンジンの概略構成を示す図である。
FIG. 8 is a view showing a schematic configuration of a direct injection type engine provided with another embodiment of the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図9】 本発明に係る排気還流装置の他の実施例を備
えた筒内噴射型エンジンの概略構成を示す図である。
FIG. 9 is a view showing a schematic configuration of a direct injection type engine provided with another embodiment of the exhaust gas recirculation device according to the present invention.

【図10】 図8及び図9に示す排気還流装置の作動状
態を示す図である。
FIG. 10 is a view showing an operation state of the exhaust gas recirculation device shown in FIGS. 8 and 9;

【図11】 図8及び図9に示す排気還流装置の作動状
態を示す図である。
FIG. 11 is a view showing an operation state of the exhaust gas recirculation device shown in FIGS. 8 and 9;

【図12】 図8及び図9に示す排気還流装置での排気
還流停止の応答特性を示す図である。
12 is a diagram showing response characteristics of the exhaust gas recirculation device shown in FIGS. 8 and 9 when the exhaust gas recirculation is stopped.

【図13】 図8及び図9に示す排気還流装置を用いて
燃焼の切り替えを行った場合の排気還流特性を示す図で
ある。
FIG. 13 is a diagram showing exhaust gas recirculation characteristics when switching of combustion is performed using the exhaust gas recirculation devices shown in FIGS. 8 and 9;

【図14】 図8及び図9に示す排気還流装置の他の作
動状態を示す図である。
FIG. 14 is a view showing another operation state of the exhaust gas recirculation device shown in FIGS. 8 and 9;

【図15】 排気還流装置の一部を構成する第1開閉弁
及び第2開閉弁を配置する領域の通路の構成を示す断面
図であり、(a)は両開閉弁が開いた状態、(b)は両
開閉弁が閉じた状態を示す。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration of a passage in a region where a first on-off valve and a second on-off valve constituting a part of the exhaust gas recirculation device are arranged, FIG. b) shows a state where both on-off valves are closed.

【図16】 従来の排気還流装置を備えた筒内噴射型エ
ンジンの概略構成図である。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a direct injection type engine provided with a conventional exhaust gas recirculation device.

【図17】 エンジンの回転数と負荷との関係における
運転領域マップを示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing an operation region map in the relationship between the engine speed and the load.

【図18】 従来の排気還流装置における排気還流停止
の応答特性を示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a response characteristic of an exhaust gas recirculation stop in a conventional exhaust gas recirculation device.

【図19】 従来の排気還流装置を用いて燃焼の切り替
えを行った場合の排気還流特性を示す図である。
FIG. 19 is a diagram showing exhaust gas recirculation characteristics when switching of combustion is performed using a conventional exhaust gas recirculation device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20 シリンダヘッド 20a 吸気ポート 20b 排気ポート 20c 吸気バルブ口 21 シリンダブロック 22 ピストン 23 燃焼室 24 吸気マニホールド 24a 吸気管(吸気通路) 24b サージタンク 25 吸気バルブ 26 スロットルバルブ 27 点火プラグ 28 高圧燃料噴射弁 29 排気バルブ 30 排気マニホールド(排気通路) 31 排気還流パイプ(排気還流通路) 32 導入通路(排気還流通路) 32a 第1取り入れ口 33 分岐通路(排気還流通路) 33a 第2取り入れ口 34 EGRバルブ(排気還流調節弁) 35 スワールコントロールバルブ 36 ステップモータ 37 第1開閉弁 37a シャフト 38 ステップモータ(第1駆動手段) 39 コントロールユニット(制御手段) 40 アクセル開度センサ 41 クランク角センサ 42 第2開閉弁 42a シャフト 43 ステップモータ(第2駆動手段) 45 電磁ソレノイド(調節弁駆動手段) Reference Signs List 20 cylinder head 20a intake port 20b exhaust port 20c intake valve port 21 cylinder block 22 piston 23 combustion chamber 24 intake manifold 24a intake pipe (intake passage) 24b surge tank 25 intake valve 26 throttle valve 27 ignition plug 28 high-pressure fuel injection valve 29 exhaust Valve 30 Exhaust manifold (exhaust passage) 31 Exhaust recirculation pipe (exhaust recirculation passage) 32 Introductory passage (exhaust recirculation passage) 32a First intake port 33 Branch passage (exhaust recirculation passage) 33a Second intake port 34 EGR valve (exhaust recirculation control) Valve) 35 Swirl control valve 36 Step motor 37 First open / close valve 37a Shaft 38 Step motor (First drive means) 39 Control unit (Control means) 40 Accelerator opening sensor 41 Clamp Angular sensor 42 second on-off valve 42a shaft 43 step motor (second driving means) 45 electromagnetic solenoid (regulating valve drive means)

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外気導入口から吸気バルブにより開閉さ
れる吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して
吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内
の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、
排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気
還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手
段とを備える排気還流装置であって、 前記排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流方
向下流の位置に位置付けられて前記排気還流通路から前
記サージタンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る
第1取り入れ口及び前記排気還流通路から前記サージタ
ンクと前記吸気バルブ口との間の吸気通路に向けて開口
し還流排気を取り入れ得る第2取り入れ口と、 前記第1取り入れ口を開閉する第1開閉弁と、 前記第1開閉弁を駆動する第1駆動手段と、 機関の運転条件に応じて、前記調節弁駆動手段及び第1
駆動手段による前記排気還流調節弁及び第1開閉弁の駆
動を制御する制御手段と、を設けたことを特徴とする排
気還流装置。
1. A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve and forms a part of an intake passage, and a part of exhaust gas in an exhaust passage is sucked. An exhaust gas recirculation passage that recirculates into the passage;
An exhaust gas recirculation device comprising: an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes an exhaust gas recirculation passage to adjust a flow rate of recirculated exhaust gas; and a control valve driving unit that drives the exhaust gas recirculation control valve, wherein the exhaust gas recirculation control valve is provided. A first intake port located at a position downstream of the exhaust gas recirculation direction from the exhaust gas recirculation direction and opening toward the surge tank from the exhaust gas recirculation passage and capable of taking in recirculated exhaust gas; A second intake port that opens toward the intake passage between the first intake port and the second intake port, and that opens and closes the first intake port; a first drive unit that drives the first open / close valve; The control valve driving means and the first
Control means for controlling driving of the exhaust gas recirculation control valve and the first on-off valve by driving means.
【請求項2】 外気導入口から吸気バルブにより開閉さ
れる吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して
吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内
の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、
排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気
還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手
段とを備える排気還流装置であって、 前記排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流方
向下流の位置に位置付けられて前記排気還流通路から前
記サージタンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る
第1取り入れ口及び前記排気還流通路から前記サージタ
ンクと前記吸気バルブ口との間の吸気通路に向けて開口
し還流排気を取り入れ得る第2取り入れ口と、 前記第1取り入れ口及び第2取り入れ口をそれぞれ開閉
する第1開閉弁及び第2開閉弁と、 前記第1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1
駆動手段及び第2駆動手段と、 機関の運転条件に応じて、前記調節弁駆動手段、第1駆
動手段、及び第2駆動手段による前記排気還流調節弁、
第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆動を制御する制御手段
と、を設けたことを特徴とする排気還流装置。
2. A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve and forms a part of the intake passage, and a part of exhaust gas in the exhaust passage is sucked. An exhaust gas recirculation passage that recirculates into the passage;
An exhaust gas recirculation device comprising: an exhaust gas recirculation control valve that opens and closes an exhaust gas recirculation passage to adjust a flow rate of recirculated exhaust gas; and a control valve driving unit that drives the exhaust gas recirculation control valve, wherein the exhaust gas recirculation control valve is provided. A first intake port located at a position downstream of the exhaust gas recirculation direction from the exhaust gas recirculation direction and opening toward the surge tank from the exhaust gas recirculation passage and capable of taking in recirculated exhaust gas; A second intake port that opens toward the intake passage between the first intake port and the second intake port to open and close the first intake port and the second intake port; A first driving valve and a second driving valve, respectively.
A drive unit and a second drive unit, and the exhaust gas recirculation control valve by the control valve drive unit, the first drive unit, and the second drive unit in accordance with operating conditions of the engine;
An exhaust gas recirculation device comprising: a first opening / closing valve; and control means for controlling driving of the second opening / closing valve.
【請求項3】 外気導入口から吸気バルブにより開閉さ
れる吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して
吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内
の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、
排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気
還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手
段と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流
方向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサー
ジタンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取
り入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バル
ブ口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入
れ得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口を開閉する第
1開閉弁と、第1開閉弁を駆動する第1駆動手段と、機
関の運転条件に応じて調節弁駆動手段及び第1駆動手段
による排気還流調節弁及び第1開閉弁の駆動を制御する
制御手段とを備える排気還流装置の駆動方法であって、 排気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節弁を開
弁すると共に前記第1開閉弁を開弁し、 排気還流を行う運転領域から排気還流を行わない運転領
域に移行する際に、前記排気還流調節弁の閉弁動作に先
立って前記第1開閉弁を閉弁する、ことを特徴とする排
気還流装置の駆動方法。
3. A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve and forms a part of an intake passage, and a part of exhaust gas in an exhaust passage is taken in by a suction tank. An exhaust gas recirculation passage that recirculates into the passage;
An exhaust gas recirculation control valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of recirculated exhaust gas; a control valve driving means for driving the exhaust gas recirculation control valve; and a position downstream of the position where the exhaust gas recirculation control valve is provided in the exhaust gas recirculation direction. And a first intake opening from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas, and an opening from the exhaust gas recirculation passage to the intake passage between the surge tank and the intake valve port to take in recirculated exhaust gas. A second intake port to be obtained, a first on-off valve for opening and closing the first intake port, a first drive means for driving the first on-off valve, and a control valve drive means and a first drive means according to operating conditions of the engine. A driving method of an exhaust gas recirculation device comprising: an exhaust gas recirculation control valve; and control means for controlling driving of a first opening / closing valve. Opening the first on-off valve and closing the first on-off valve prior to the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve when shifting from the operation region for performing exhaust gas recirculation to the operation region for not performing exhaust gas recirculation. And a method of driving the exhaust gas recirculation device.
【請求項4】 外気導入口から吸気バルブにより開閉さ
れる吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して
吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内
の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、
排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気
還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手
段と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流
方向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサー
ジタンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取
り入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バル
ブ口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入
れ得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口及び第2取り
入れ口をそれぞれ開閉する第1開閉弁及び第2開閉弁
と、第1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1
駆動手段及び第2駆動手段と、機関の運転条件に応じて
調節弁駆動手段、第1駆動手段、及び第2駆動手段によ
る排気還流調節弁、第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆動
を制御する制御手段とを備える排気還流装置の駆動方法
であって、 排気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節弁を開
弁すると共に前記第1開閉弁及び第2開閉弁を開弁し、 排気還流を行う運転領域から排気還流を行わない運転領
域に移行する際に、前記排気還流調節弁の閉弁動作に先
立って前記第1開閉弁を閉弁し、前記排気還流調節弁の
閉弁動作に同期させて前記第2開閉弁を閉弁する、こと
を特徴とする排気還流装置の駆動方法。
4. A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve opened and closed by an intake valve and forms a part of an intake passage, and a part of exhaust gas in an exhaust passage is taken in by a suction tank. An exhaust gas recirculation passage that recirculates into the passage;
An exhaust gas recirculation control valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of recirculated exhaust gas; a control valve driving means for driving the exhaust gas recirculation control valve; and a position downstream of the position where the exhaust gas recirculation control valve is provided in the exhaust gas recirculation direction. And a first intake opening from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas, and an opening from the exhaust gas recirculation passage to the intake passage between the surge tank and the intake valve port to take in recirculated exhaust gas. A second intake, a first on-off valve and a second on-off valve for opening and closing the first and second intakes, respectively, and a first on-off valve and a second on-off valve for driving the second on-off valve, respectively.
The driving means, the second driving means, and the control valve driving means, the first driving means, and the second driving means for driving the exhaust gas recirculation control valve, the first on-off valve, and the second on-off valve according to the operating conditions of the engine. A control method for controlling the exhaust gas recirculation device, comprising: in an operation region for performing exhaust gas recirculation, opening the exhaust gas recirculation control valve and opening the first on-off valve and the second on-off valve; When shifting from the operation region in which the exhaust gas recirculation is performed to the operation region in which the exhaust gas recirculation is not performed, the first on-off valve is closed prior to the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve, and the exhaust gas recirculation control valve is closed. A method for driving an exhaust gas recirculation device, wherein the second on-off valve is closed in synchronization with an operation.
【請求項5】 外気導入口から吸気バルブにより開閉さ
れる吸気バルブ口まで通じる吸気通路の途中に位置して
吸気通路の一部を形成するサージタンクと、排気通路内
の排気の一部を吸気通路内に還流する排気還流通路と、
排気還流通路を開閉して還流排気の流量を調節する排気
還流調節弁と、排気還流調節弁を駆動する調節弁駆動手
段と、排気還流調節弁が設けられた位置よりも排気還流
方向下流の位置に位置付けられて排気還流通路からサー
ジタンクに向けて開口し還流排気を取り入れ得る第1取
り入れ口及び排気還流通路からサージタンクと吸気バル
ブ口との間の吸気通路に向けて開口し還流排気を取り入
れ得る第2取り入れ口と、第1取り入れ口及び第2取り
入れ口をそれぞれ開閉する第1開閉弁及び第2開閉弁
と、第1開閉弁及び第2開閉弁をそれぞれ駆動する第1
駆動手段及び第2駆動手段と、機関の運転条件に応じて
調節弁駆動手段、第1駆動手段、及び第2駆動手段によ
る排気還流調節弁、第1開閉弁、及び第2開閉弁の駆動
を制御する制御手段とを備える排気還流装置の駆動方法
であって、 排気還流を行う運転領域では、前記排気還流調節弁を開
弁すると共に前記第1開閉弁を開弁しかつ前記第2開閉
弁を閉弁し、 排気還流を行う運転領域から排気還流を行わない運転領
域に移行する際に、前記排気還流調節弁の閉弁動作に先
立って前記第1開閉弁を閉弁すると共に前記第2開閉弁
を開弁し、前記排気還流調節弁の閉弁動作に同期させて
前記第2開閉弁を閉弁する、ことを特徴とする排気還流
装置の駆動方法。
5. A surge tank which is located in the middle of an intake passage extending from an outside air inlet to an intake valve which is opened and closed by an intake valve to form a part of the intake passage, and a part of exhaust gas in the exhaust passage is taken in. An exhaust gas recirculation passage that recirculates into the passage;
An exhaust gas recirculation control valve for opening and closing the exhaust gas recirculation passage to adjust the flow rate of recirculated exhaust gas; a control valve driving means for driving the exhaust gas recirculation control valve; and a position downstream of the position where the exhaust gas recirculation control valve is provided in the exhaust gas recirculation direction. And a first intake opening from the exhaust gas recirculation passage toward the surge tank and capable of taking in recirculated exhaust gas, and an opening from the exhaust gas recirculation passage to the intake passage between the surge tank and the intake valve port to take in recirculated exhaust gas. A second intake, a first on-off valve and a second on-off valve for opening and closing the first and second intakes, respectively, and a first on-off valve and a second on-off valve for driving the second on-off valve, respectively.
The driving means, the second driving means, and the control valve driving means, the first driving means, and the second driving means for driving the exhaust gas recirculation control valve, the first on-off valve, and the second on-off valve according to the operating conditions of the engine. A control method for controlling an exhaust gas recirculation device, comprising: a control means for controlling the exhaust gas recirculation device, wherein in an operation region for recirculating exhaust gas, the exhaust gas recirculation control valve is opened, the first open / close valve is opened, and the second open / close valve is opened. Closing the first open / close valve and closing the second open / close valve prior to the closing operation of the exhaust gas recirculation control valve when shifting from the operation region where the exhaust gas recirculation is performed to the operation region where the exhaust gas recirculation is not performed. A method for driving an exhaust gas recirculation device, comprising: opening an on-off valve and closing the second on-off valve in synchronization with a closing operation of the exhaust gas recirculation control valve.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224813A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Yanmar Co Ltd Internal combustion engine
JP2008175211A (en) * 2008-04-07 2008-07-31 Honda Motor Co Ltd Egr control device of internal combustion engine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224813A (en) * 2006-02-23 2007-09-06 Yanmar Co Ltd Internal combustion engine
JP2008175211A (en) * 2008-04-07 2008-07-31 Honda Motor Co Ltd Egr control device of internal combustion engine

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