KR960003688B1 - 엔진의 배기가스 환류장치 - Google Patents

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KR960003688B1
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미쯔오 히토미
토시히꼬 핫토리
켄지 카사야마
쥰소 사사끼
카즈아끼 우메노조
타다요시 카이데
노리유끼 이와타
나오유끼 야마가타
마즈마사 노무라
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마쯔다 가부시기가이샤
후루다 노리마사
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Abstract

내용 없음.

Description

엔진의 배기가스 환류장치
제1도∼제5도는 제1실시예를 표시한 것이다.
제1도는 엔진의 전체구성도.
제2도는 제어에 사용되는 제어맵.
제3도는 밸브타이밍을 표시한 도면.
제4도는 펌프손실과 EGR 가스온도와의 관계를 표시한 도면.
제5도는 등용(等容) 사이클에 있어서의 통내아벽과 연료온도와의 관계를 표시한 도면.
제6도∼제7도는 제2실시예를 표시한 것이다.
제6도는 엔진의 전체구성도.
제7도는 제어에 사용되는 제어맵.
제8도는 제3실시예를 표시한 엔진의 전체 구성도.
제9도, 제10도는 제4실시예를 표시한 것이다.
제9도는 제어에 사용되는 제어맵.
제10도는 흡기밸브의 밸브타이밍을 표시한 도면.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 엔진본체 1a : 출력축
2 : 기통 3 : 흡기계
4 : 배기계 5 : 공통흡기통로
6 : 공기청정기 7 : 공기유량계
8 : 드로틀밸브 9 : 서어지탱크
10 : 독립흡기통로 11,12 : 흡기포오트
13,14 : 배기포오트 15 : 독립배기통로
16 : 공통배기통로 17 : 촉매컨버어터
20 : EGR 장치 23 : EGR 도관
24 : EGR 제어밸브 25 : EGR 냉각기
26 : 엔진냉각수로통로 28 : 작동기
31 : 부압도관 32 : 솔레노이드밸브
40 : 제어수단 41 : 드로틀개방도센서
42 : 엔진회전수센서 50 : 기계식과급기
50a : 압력축 51 : 내부냉각기
52 : 벨트 53,61 : 바이패스통로
54,79 : 작동기 55 : 릴리이프밸브
57 : 터어보 과급기 58 : 터어빈
59 : 과급기 60 : 연결축
63 : 게이트밸브 65,66 : 흡기밸브
67,68 : 배기밸브 69 : 흡기용캠축
70 : 배기용캠축 71 : 흡기용캠풀리
72 : 배기용캠플리 73 : 흡기용가변밸브 타이밍기구
74 : 배기용가변밸브 타이밍기구 77 : 제2드로틀밸브
78 : 공통축 80 : 연료분사밸브
본 발명은 엔진의 배기가스의 일부를 흡기계에 환류하는 엔진의 배기가스 환류장치에 관한 것이다.
엔진, 특히 자동차용 엔진에 있어서는, 배기가스의 일부를 흡기계에 환류하는, 소위 EGR이 행해지고 있으며, 이 EGR은 주로 경부하영역에서의 NOx 대책(배기가스중의 유해성분인 NOx 저감책)으로서 활용되고있다.(일본국 특개소 59-160052호 공보참조).
그런데, 엔진의 열효율을 높이는 유효한 수단으로서, 엔진의 압축비를 높은 값으로 설정하는 고압축비화가 알려져 있다. 또 엔진의 흡기계에 과급기를 배치해서 작은 배기량으로 큰 출력을 얻는 과급엔진이 알려져 있다. 이들 고압축비엔진 혹은 과급엔진에 있어서, 그 문제점으로서, 첫째로 고부하영역에서 노킹이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 둘째로 고부하영역에 있어서 엔진내부 혹은 배기계의 열부하가 증대한다는 문제가 있다. 그리고 이와 같은 문제에 의해서 높은 압축비를 설정하는 것이 곤란해지고, 특히 과급기부착엔진에 있어서 고압축비화가 곤란한 것으로 되어 있었다.
그래서, 본 발명의 목적은, 엔진을 고압축비화 혹은 엔진에 과급기를 배치했을 때에 고부하운전영역에서의 내노킹성능을 향상시키는 동시에 엔진내부 혹은 배기계의 열부하를 저감하도록한 엔진의 배기가스 환류장치를 제공하는 것에 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위하여 본 발명에 있어서는, 엔진의 배기계와 흡기계에 접속되어 배기가스의 일부를 흡기계에 환류하는 외부 EGR 도관을 구비한 엔진의 배기가스 환류장치를 전제로 해서, 상기 외부 EGR 도관에 EGR 냉각기를 설치한 구성으로 되어 있다.
이것에 의하면, 상기 EGR 냉각기에 의해서 강제적으로 냉각된 EGR 가스를 흡기계에 환류할 수 있다. 그리고 이 냉각된 EGR 가스에 의해서 연소온도를 저하시킬 수 있다. 따라서 고부하영역에 있어서, 상기 냉각된 EGR 가스를 흡기계에 환류시키므로써 고부하운전시의 NOx를 저감시킬 수 있을 뿐만 아니라, 내노킹 성능을 향상시키는 동시에 엔진내부 혹은 배기계의 열부하를 저감할 수 있다. 따라서, 고압축비엔진 혹은 과급기부착엔진에 적용하므로써 내노킹성능을 향상시키는 동시에 엔진내부 혹은 배기계의 열부하를 저감할 수 있다.
상기 EGR 냉각기에 대시해서 복수의 배관을 병렬로 배치해서 상기 외부 EGR 도관을 구성해도 된다.
이에 의하면, 외부 EGR 도관을 통과하는 과정에서 EGR 가스가 공랭되게 되어 EGR 냉각기와 마찬가지로 냉각된 EGR 가스를 흡기계에 환류할 수 있다.
본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 실시예 설명으로부터 명백해질 것이다.
이하에 본 발명의 실시예를 첨부한 도면에 의거해서 설명한다.
제1도는 본 발명의 제1실시예를 표시하는 개략적 구성도로서, 부호(1)은 엔진본체이며, 엔진본체(1)는 직렬로 4개의 기통(2)을 배치한 자연흡기식의 직렬 4기통엔진으로 되고 압축비는 「12.5」로 되어 있다.
부호(3)은 엔진의 흡기계이며, (4)는 엔진의 배기계를 표시한다. (5)는 공통흡기통로이며, 이 공통흡기통로(5)에는 상류쪽에서부터 하류쪽을 향해서 순서대로 공기청정기(6), 흡입공기량을 검출하는 공기유량계(7) 및 드로틀밸브(8)가 배치되어 있다. 공통흡기통로(5)의 하류단부에는 서어지탱크(9)가 접속되어 있다.
이 서어지탱크(9)로부터 분기한 4개의 독립흡기통로(10)가 그 하류쪽단부가 2갈래로 분기되어 각기통(2)의 2개의 흡기포오트(65),(66)에 접속되어 있다.
다른 한편, 배기계(4)에 대해서 설명하면, 각기통(2)은 2개의 배기포오트(67),(68)를 구비하고, 이들 배기포오트(67)과 (68)에는 독립배기통로(15)가 접속되어 있다.
각기통(2)마다 접속된 독립배기통로(15)의 하류단부는 공통배기통로(16)에 집합되고, 이 공통배기통로(16)에 촉매컨버어터(17)가 설치되어 있다.
본 실시예에 관한 엔진본체(1)는, 각기통(2)마다 배설된 2개의 흡기밸브(65),(66)와 2개의 배기밸브(67),(68)와 각각 전용캠축(69),(70)에 의해서 개폐시키도록 되어 있다. 즉, 한쪽의 캠축(69)이 흡기밸브(65),(66)용으로 되고, 다른쪽의 캠축(70)이 배기밸브(67),(68)용으로 되어 이들 캠축(69),(70)은 도면외의 실린더헤드에 수용되어 있다.
각 캠축(69), (70)의 앞부분에는 엔진출력축에 연계되는 캠플리(71),(72)와 그 자체는 공지의 밸브타이밍 가변기구(73),(74)가 각각 장착되어 있으며, 이들 밸브타이밍가변기구(73),(74)는, 캠플리(71) 혹은 (72)에 대한 캠축(9) 혹은(70)의 위상을 변경하므로써, 흡기밸브와 배기밸브가 모두 개방된 상태에 있는 밸브오우버랩 기간을 변경하도록 구성되어 있다.
또한, 밸브오우버랩기간의 변경은, 상기와 같은 밸브타이밍가변기구(73),(74)를 사용하는 외에 예를들면 흡기밸브에 대해서 리프트량이 다른 2종류의 캠을 준비해서 이들 캠을 절환하는 것에 의해서도 오우버랩기간을 변경할 수 있다.
부호(20)은 배기가스 환류장치(EGR 장치)이며 이 EGR 장치(20)를 개재해서 상기 흡기계(3)와 배기계(4)가 연통되어 배기가스의 일부가 흡기계(3)에 환류되도록 되어 있다.
즉 EGR 장치(20)는, 엔진본체(1)의 외부에 배설된 EGR 도관(23)을 가지고 EGR 도관(23)은 일단부가 촉매컨버어터(17)의 바로 하류에 접속되고, 타단부가 독립흡기통로(10)에 접속되고 이 EGR 도관(23)에는 그 도중에 제어밸브(24)가 설치되어 있다.
상기 EGR 제어밸브(24)는 다이어프램식 작동기(28)에 연결되어 있다. 상기 작동기(28)는 그 부압실이 도압관(31)을 개재해서 서어지탱크(9)에 연통되고, 도압관(31)에는 전자식 솔레노이드밸브(32)가 개장되어 있다.
상기 솔레노이드밸브(32)는 듀티비에 따라 그 개방도가 제어된다. 상기 EGR 제어밸브(24)는 솔레노이드 밸브(32)가 개방되어 작동기(28)에 부압이 도입되었을 때에 밸브폐쇄되도록 되어 있다.
부호(40)은 제어수단으로서, 제어수단(40)은 예를들면 마이크로 컴퓨터로 구성되고, 이미 알고 있는 바와 같이 CPU, ROM, RAM 등을 구비하고 있다.
제어수단(40)에는 상기 공기유량계(7)로부터 흡입공기량을 표시하는 신호가 입력되는 외에, 센서(41),(42)로부터의 신호가 입력된다. 상기 센서(41)는 드로틀밸브(8)의 개방도, 즉 부하를 검출하는 것이다. 상기 센서(42)는 엔진회전수를 검출하는 것이다.
제어수단(40)으로부터 상기 솔레노이드밸브(32)에 대해서 제어신호가 출력되어 EGR 제어밸브(24)의 개방도가 제어된다.
상기 제어수단(40)은 EGR 제어밸브(24)의 제어에 더하여 밸브타이밍의 제어를 행하도록 하고 있다.
즉, 제어수단(40)의 메모리내에는 밸브타이밍가변기구(73), (74) 및 EGR 제어밸브(24)를 제어하기 위하여 제2도에 표시한 맵이 격납되어 있다. 제2도에 표시한 영역 A는 전회전저부하영역, 영역 B는 저중부하영역, 영역 C는 고부하영역이다.
[영역 A(저회전저부하)]
밸브타이밍은 제3도 파선으로 표시한 타이밍이 된다. 즉 흡기밸브(65(66))와 배기밸브(67(68))가 모두 개방된 상태가 되는 밸브오우버랩기간이 동도면으로부터 명백한 바와 같이 작게 된다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다.
본 영역 A는 연소안정성을 확보하는 것이 바람직하다. 따라서, 밸브오우버랩기간을 작게 해서, 연소실에 잔류하는 잔류가스(내부 EGR)를 적게 하고, 또 EGR 제어밸브(24)를 완전폐쇄상태로 해서 외부 EGR을「0」으로 하므로써 연소안정성을 확보하도록 하고 있다.
[영역 B(저중부하)]
밸브타이밍은 제3도 실선으로 표시한 타이밍이 된다. 동도면으로부터 명백한 바와 같이, 이 영역 B에 있어서의 밸브오우버랩기간은 크게 된다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다.
즉, 펌프손실이 문제가 되는 본 영역 B에 있어서는 밸브오우버랩기간을 크게 해서, 잔류가스에 의한 고온의 내부 EGR을 행하도록 하고 있다. 이에 의해 상기한 바와 같이, 펌프손실을 저감시키는 것이 가능하게 된다.
[영역 C(고부하)]
밸브타이밍은 제3도 파선으로 표시한 타이밍이 된다. 즉 밸브오우버랩기간은 작게 된다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 개방되어, EGR 도관(23)을 이용한 외부 EGR이 행해진다. 즉, 본 영역 C에 있어서는, EGR 도관(23)을 통해서 냉각된 EGR 가스가 흡기계(3)에 환류된다. 이에 의해 엔진본체(1)의 열부하의 저감, 내노킹성의 향상 등을 도모할 수 있다.
제4도는 EGR률을 파라미터로한 EGR 가스온도와 펌프손실 저감도와의 관계를 표시한 그래프이다. 경부하영역에서는 드로틀밸브(8)에 의한 흡기의 드로톨 정도가 크기 때문에, 펌프손실이 커지나, 제4도로부터 명백한 바와 같이, EGR 가스를 고온으로 하면 할수록 약간의 EGR 양에 의해서 큰 펌프손실저감효율을 얻을 수 있다.
따라서 경부하영역에서는 EGR 가스의 온도가 높은 쪽이 바람직한 것이다.
한편, 고부하영역에서는 EGR 가스의 온도가 낮을 수록 또 EGR 가스량이 많을수록 연소온도가 저하한다.
제5도는 등용사이클에 있어서의 기통 내압력 P와 연소온도 T와의 관계를 표시한 그래프이며, 제5도에 있어서의 TA, TTDC, ΔT 및 Tb는 하기의 ①∼④식에 의해서 표시된다.
여기서, TA: 압축개시온도
TTDC: 압축상사점온도
Tb : 연소후의 온도
ε : 유효압축비
CP: 등압비열(等壓比熱)
CV: 등용비열(等容比熱)
A/F : 공연비(空撚比)
첨자 a : 신기(薪氣)
첨자 e : 배기(EGR)
Q : 총발열량
Q ∝Ga(A/F 일정시)
G : 가스의 중량
①∼④ 식으로부터 명백한 바와 같이, EGR 가스온도가 낮을수록, 또 EGR 가스량이 많을수록, 연소온도가 저하한다. 연소온도가 저하하면, 연소실의 벽온도도 저하하여 엔진내부의 열부하가 저감되게 된다. 또 연소도중에 있어서도, 기연가스의 온도가 낮으므로 미연가스에의 복사열이 감소하고, 미연가스온도도억제되므로 내노킹성이 향상하게 된다. 또 연소온도의 저하는 배기가스온도의 저하를 초래하므로 배기계부품도 내열적으로 편리해지는 이점이 있다(배기계의 열부하가 작아진다).
따라서, 고부하영역에 있어서, 부하가 커질수록, 펌프손실의 영향이 작아지는 한편, 엔진내부의 열부하 등의 문제가 커지나, 이에 아울러서 부하가 커질수록, 상대적으로 고온의 EGR 가스의 환류비율을 저하시키는 한편, 상대적으로 저온의 EGR 가스의 환류비율을 높이도록 하고 있다.
상기 실시예에 있어서, EGR 가스의 도입구, 즉 EGR 도관(23)을 배기계(4)에 대해서 접속하는 개소를 촉매컨버어터(17)의 하류쪽으로 하고 있기 때문에, 배기계(4)에서 냉각된 후의 배기가스 EGR 도관(23)에 도입되게 된다. 이에 의해 EGR 냉각기(25)에 의해서 냉각된 후의 EGR 가스는 한층 보다 저온이 되어 상기 고부하영역에서의 효과를 높이는 것이 가능하게 된다.
또한 EGR 냉각기(25)는 수랭식에 한정되지 않고, 공랭식이어도 된다. 또 EGR 도관(23)에 EGR 냉각기(25)를 설치하는 일 없이, EGR 도관(23) 그 자체의 관길이를 길게 하므로써 EGR 가스의 냉각을 도모하는 것이어도 된다. 혹은 EGR 도관(23)을 병렬로 복수개 설치해서 EGR 가스의 냉각을 도모하는 것이어도 된다.
제6도 이후의 도면은 본 발명의 다른 실시예를 표시한 것이다. 이들 실시예에 있어서, 상기 제1실시예와 동일한 요소에는 동일한 참조부호를 붙이고 그 설명을 생략하고, 이하에 각 실시예의 특징부분을 설명한다.
[제2실시예(제6도, 제7도)]
본 실시예는 상기 제1실시예와 마찬가지의 제어를 기계식 과급기부착엔진에 대해서 적용한 예를 표시한 것이다.
즉, 본 실시예에 있어서는, 제6도에 표시한 바와같이, 기계식 과급기(50)를 가지고, 또 밸브타이밍가변기구(73),(74)를 구비하는 것으로 되어 있다. 또 엔진(1)의 압축비는 고압축비인 경우의 예를들면 압축비 = 10이 설정되어 있다.
또, 제어수단(10)에는 제11도에 표시한 맵이 격납되어, 이 맵에 의거해서, 각 영역 A, B, C에 있어서의 밸브타이밍제어 및 EGR 제어가 행해진다.
[영역 A(저회전저부하)]
본 영역 A에서는 밸브타이밍이 제3도에 파선으로 표시한 타이밍과 마찬가지로 오우버랩기간이 작게 된다.
다른 한편 EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다.
[영역 B(저증부하)]
본 영역 B에서는 밸브타이밍이 제3도에 실선으로 표시한 타이밍과 마찬가지로 오우버랩기간이 크게 된다. 다른 한편 EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다. 이에 의해 본 영역 B에 있어서는 고온의 내부 EGR에 의해서 펌프손실을 저감할 수 있다.
[영역 C(고부하)]
본 실시예에 있어서는, 밸브타이밍이 제3도에 실선으로 표시한 타이밍과 마찬가지로 오우버랩기간이 크게 된다. 또 EGR 제어밸브(24)는 개방되어 외부 EGR이 행해지도록 되어 있다.
즉, 본 영역 C에서 내부 EGR 및 외부 EGR이 모두 행해지고, 이에 의해 EGR 총량을 증대시켜 내노킹성능 등을 향상시키도록 하고 있다.
[제3실시예(제8도)]
본 실시예는 상기 제2실시예의 변형예를 표시한 것이다.
즉, 본 실시예에 있어서는 상기 제5실시예와 비교해서, 밸브타이밍기구(73),(74) 가 생략되어 있다. 그리고 밸브타이밍은 흡기밸브(65(66))의 개방타이밍을 빠르게 해서 큰 밸브오우버랩기간을 설정한 것으로 되어 있다. 또 본 실시예에 있어서는, 상기 밸브타이밍가변기구(73),(74)를 생략한 대신에 각 독립흡기통로(10)에 각각 제2드로틀밸브(77)가 설치되고, 이들 제2드로틀밸브(77)는 공통축(78)에 장착된 다연드로틀밸브로 되고, 공통축(78)의 일단부는 전동작동기(79)에 연결되어 있다. 또 각 독립용흡기통로(10)에는 상기 드로틀밸브(77)의 하류에 연료분사밸브(80)가 배설되어 있다.
또, 상기 제어수단(40)으로부터 상기 솔레노이드밸브(32)에 대해서 제어신호가 출력되어 EGR 제어밸브(24)의 제어가 행해지고, 또 상기 작동기(79)에 대해서 제어신호가 출력되어 제2드로틀밸브(77)의 제어가 행해진다.
이들 EGR 제어밸브(24) 및 드로틀밸브(77)의 제어는 상기한 제7도의 맵에 의거해서 행해진다.
[영역 A(제7도에 표시한 저회전저부하영역)]
상기 제2드로틀밸브(77)는 부하(제1드로틀밸브(8)의 개방도)에 대응한 개방도가 되도록 제어된다. 이에의해, 제2드로틀밸브(77)에 의해서 흡기의 되뿜기(연소실내의 기연가스가 흡기계(3)에 침입하는 현상)가 억제되고, 큰 밸브오우버랩기간이 설정되어 있음에도 불구하고, 내부 EGR의 양을 작은 것으로 할 수 있다.
즉, 상기 제2실시예에 있어서 밸브타이밍을 가변(제3도 파선)으로한 것과 동등한 효과를 얻을 수 있다.
다른 한편 본 영역 A에서는 상기 EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다.
[영역 B(제7도에 표시한 저증부하영역)]
상기 드로틀밸브(77)는 완전개방상태로 유지된다. 따라서 상기 제2실시예에 있어서 밸브타이밍을 가변(제3도 실선)으로 한 것과 마찬가지로 큰 밸브오우버랩기간이 아래에서 내부 EGR이 행해지게 된다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 완전폐쇄상태로 된다.
따라서 본 영역 B에 있어서는 고온의 내부 EGR에 의해서 펌프손실을 저감할 수 있다.
[영역 C(제7도에 표시한 고부하영역)]
상기 영역 B와 마찬가지로 드로틀밸브(77)는 완전개방상태가 유지된다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 개방되어 외부 EGR이 행해지도록 되어 있다.
따라서, 상기 제2실시예와 마찬가지로 본 영역 C에 있어서는 내부 EGR과 외부 EGR이 함께 행해지고, 이에 의해 EGR 총량을 증대시켜 내노킹성능 등을 향상할 수 있다.
[제4실시예(제9도, 제10도)]
본 실시예에 있어서의 전체구성은 제2실시예(제6도)와 동일하게 되어 있다. 즉 기계식 과급기(50)를 구비하고, 또 밸브타이밍가변기구(73),(74)를 구비하고 있으며, 또 압축비(ε)는 고압축비인 경우의 예를들면 ε=10으로 되어 있다.
제어수단(40)의 메모리내에는, 밸브타이밍가변기구(73) 및 EGR 제어밸브(24)를 엔진회전수 및 부하에 따라서 제어하기 위하여 제13도에 표시한 맵이 격납되어 있다.
제9도에 표시한 저부하영역 Ⅰ에서는, 제10도(a)에 표시한 바와같이, 흡기밸브(65(66))의 폐쇄타이밍을 느리게 한 소위 흡기지연폐쇄가 행해진다. 다른 한편 제9도에 표시한 고부하영역 Ⅱ에서는 제10도(b)에 표시한 바와같이 흡기밸브(65(66)의 폐쇄타이밍을 빠르게 한 소위 흡기조기폐쇄가 행해진다.
[저부하영역 Ⅰ(제9도 참조)]
흡기밸브(65(66))의 밸브타이밍은, 흡기지연폐쇄(제10도(a))로 되어 있다. 이에 의해 펌프손실을 저감할 수 있다.
다른 한편, EGR 제어밸브(24)는 폐쇄상태가 유지된다.
그런데, 과급기부착엔진에서는, 고부하영역에서의 노킹을 방지하기 위하여, 자연 흡기엔진보다도 낮은 압축비를 설정하는 것이 통례이다. 그러나 낮은 압축비를 설정한 경우, 또 낮은 압축비하에서 흡기지연폐쇄를 행하였을 때는 저부하영역에서 연소안정성의 저하가 발생한다.
이에 대하여, 본 실시예에서는 과급기부착엔진임에도 불구하고, 고압축비(ε=10)가 설정되어 있기 때문에, 저부항영역 Ⅰ에 있어서의 연소안정성을 확보하면서, 펌프손실을 저감하는 것이 가능하게 된다.
[고부하영역 Ⅱ(제9도 참조)]
흡기밸브(65(66))의 밸브타이밍은, 흡기조기폐쇄(제10도(b))로 되어 있다. 이에 의해 충전효율의 향상을 도모할 수 있다.
다른 한편 EGR 제어밸브(24)는 개방되어 EGR 도관(24)을 이용한 외부 EGR이 행해진다.
즉, 고부하영역 Ⅱ에 있어서, 고압축비에 더하여 흡기의 조기폐쇄도 실시하게 되기 때문에, 대폭적인 내노킹성의 저하를 초래하게 된다. 이에 대해서, 촉매컨버어터를 통과한 후의 저온화된 배기가스를 EGR 냉각기 (25)에 의하여 냉각하는 동시에, 이 냉각된 EGR 가스를 내부냉각기(51)의 상류쪽에 환류하므로써, 또 온도가 저하된 EGR가스를 엔진본체(1)에 공급해서 내노킹성을 확보하고 있다.
또한 본 실시예에 있어서, 상기 다른 실시예와 마찬가지로, 수랭식 EGR 냉각기(25)의 대신에 공랭식 EGR 냉각기를 사용해도 된다. 혹은 EGR 도관(23) 그 자체를 긴 외부배관으로 구성해서 EGR 가스를 냉각(공랭)시키도록 해도 된다. 혹은 EGR 도관(23)을 복수의 병렬도관으로 구성해서 EGR 가스를 냉각시키도록 해도 된다.

Claims (9)

  1. 엔진의 연소실에 흡기를 도입하는 흡기통로와, 연소실로부터 배기를 도출하는 배기통로와, 이 배기통로와 상기 흡기통로를 연통하는 외부 EGR 도관과, 이 외부 EGR 도관에 개재하여 설치된 EGR 제어밸브와, 상기 연소실내의 잔류배기를 연소실내에 체류시키는 내부 EGR 체류수단과, 엔진의 부하를 검출하는 부하검출수단과, 엔진의 부하의 증대에 따라서 상기 잔류배기의 비율을 작게 하고, 상기 외부 EGR 도관에 의한 환류배기의 비율을 크게하는 제어수단을 구비한 엔진의 배기가스 환류장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 내부 EGR 체류수단은, 엔진의 흡기밸브와 배기밸브가 함께 개방된 상태로 되는 밸브오우버랩기간을 가변으로 하는 밸브오우버랩가변수단이며, 상기 제어수단은, 상기 부하검출수단으로 부터의 신호를 받아서, 상기 오우버랩가변수단에 대해서 엔진이 저부하상태에 있을 때에는 상기 밸브오우버랩기간을 크게 하고, 엔진이 고부하운전상태에 있을 때에는 상기 밸브오우버랩기간을 작게 하도록 제어신호를 출력하는 오우버랩제어수단과, 상기 부하검출수단으로부터의 신호를 받아서 엔진이 저부하운전상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 폐쇄하고, 엔진이 고부하운전상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 개방하는 EGR 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스환류장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 외부 EGR 도관에 EGR 냉각기가 개재하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 엔진이 흡기계에 과급기를 구비한 과급기부착엔진이며, 상기 내부 EGR 체류수단은, 엔진의 흡기밸브와 배기밸브가 함께 개방된 상태로 되는 밸브오우버랩기간을 가변으로 하는 밸브오우버랩가변수단인 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어수단은, 상기 부하검출수단으로부터의 신호를 받아서 상기 오우버랩가변수단에 대해서, 엔진이 극저부하운전상태에 있을 때는 상기 밸브오우버랩기간을 작게하고, 엔진이 경부하 및 고부하운전상태에 있을 때에는 상기 밸브오우버랩기간을 크게 하도록 제어신호를 출력하는 오우버랩제어수단과, 상기 부하검출수단으로부터의 신호를 받아서 엔진이 극저부하 및 경부하운전상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 폐쇄하고, 엔진이 고부하상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 개방하는 EGR 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 외부 EGR 도관에 EGR 냉각기가 개재하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 내부 EGR 체류수단은 엔진의 흡기밸브 근방에 배치된 제2드로틀밸브와, 이 제2드로틀밸브를 구동하는 작동기이며, 상기 제어수단은, 상기 부하검출수단으로부터의 신호를 받아서 엔진이 극저부하운전상태에 있을 때에는 상기 제2드로틀밸브를, 폐쇄방향으로 제어하고, 엔진이 경부하 및 고부하운전상태에 있을 때에는 상기 제2드로틀밸브를 완전개방상태로 하는 드로틀밸브제어수단과, 상기 부하검출수단으로부터의 신호를 받아서 엔진이 극저부하 및 경부하운전상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 폐쇄하고, 엔진이 고부하상태에 있을 때에는 상기 EGR 제어밸브를 개방하는 EGR 제어수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 엔진이 흡기계에 과급기를 구비한 과급기부착엔진인 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 외부 EGR 도관에 EGR 냉각기가 개재하여 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 엔진의 배기가스 환류장치.
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