JP2002180914A - Egr device - Google Patents
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- 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
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
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- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ＥＧＲ装置に関す
るものである。[0001] The present invention relates to an EGR device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、自動車のエンジンなどでは、
排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へと戻
し、その吸気側に戻された排気ガスでエンジン内での燃
料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯ
xの発生を低減するようにした、いわゆる排気ガス再循
環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が行われて
いる。2. Description of the Related Art Conventionally, in automobile engines, etc.,
By extracting a part of the exhaust gas from the exhaust side and returning it to the intake side, the exhaust gas returned to the intake side suppresses fuel combustion in the engine and lowers the combustion temperature, thereby reducing NO.
So-called exhaust gas recirculation (EGR) is performed to reduce the generation of x.
【０００３】一般的に、この種の排気ガス再循環を行う
場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路
の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気
通路の適宜位置との間をＥＧＲパイプにより接続し、該
ＥＧＲパイプを通して排気ガスを再循環するようにして
いる。Generally, when performing this kind of exhaust gas recirculation, an appropriate position of an exhaust passage extending from an exhaust manifold to an exhaust pipe and an appropriate position of an intake passage extending from an intake pipe to an intake manifold are provided. The connection is made by an EGR pipe, and the exhaust gas is recirculated through the EGR pipe.
【０００４】尚、エンジンに再循環する排気ガスをＥＧ
Ｒパイプの途中で冷却すると、排気ガスの温度が下がり
且つその容積が小さくなることにより、エンジンの出力
を余り低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸
化物の発生を低減させることができる為、エンジンに排
気ガスを再循環するＥＧＲパイプの途中に水冷式のＥＧ
Ｒクーラを装備したものもある。The exhaust gas that is recirculated to the engine is EG
Cooling in the middle of the R pipe lowers the temperature of the exhaust gas and reduces its volume, thereby lowering the combustion temperature without significantly lowering the engine output and effectively reducing the generation of nitrogen oxides. Water-cooled EG in the middle of the EGR pipe that recirculates exhaust gas to the engine.
Some are equipped with an R cooler.
【０００５】図２は前述した排気ガス再循環を行う為の
ＥＧＲ装置の一例を示すもので、図中１はディーゼル機
関であるエンジンを示し、該エンジン１は、ターボチャ
ージャ２を備えており、図示しないエアクリーナから導
いた吸気３を吸気管４を通し前記ターボチャージャ２の
コンプレッサ２ａへ送り、該コンプレッサ２ａで加圧さ
れた吸気３をインタクーラ５へと送って冷却し、該イン
タクーラ５から更に吸気マニホールド６へと吸気３を導
いてエンジン１の各気筒７（図２では直列６気筒の場合
を例示している）に分配するようにしてある。FIG. 2 shows an example of an EGR device for performing the above-mentioned exhaust gas recirculation. In the figure, reference numeral 1 denotes an engine which is a diesel engine, and the engine 1 has a turbocharger 2; The intake air 3 guided from an air cleaner (not shown) is sent through an intake pipe 4 to a compressor 2a of the turbocharger 2, and the intake air 3 pressurized by the compressor 2a is sent to an intercooler 5 for cooling. The intake air 3 is guided to the manifold 6 and distributed to each of the cylinders 7 of the engine 1 (FIG. 2 illustrates the case of in-line 6 cylinders).
【０００６】また、このエンジン１の各気筒７から排出
された排気ガス８を排気マニホールド９を介し前記ター
ボチャージャ２のタービン２ｂへ送り、該タービン２ｂ
を駆動した排気ガス８を排気管１０を介し車外へ排出す
るようにしてある。Further, exhaust gas 8 discharged from each cylinder 7 of the engine 1 is sent to a turbine 2b of the turbocharger 2 through an exhaust manifold 9, and the turbine 2b
The exhaust gas 8 driven by is driven out of the vehicle via an exhaust pipe 10.
【０００７】そして、排気マニホールド９における各気
筒７の並び方向の一端部と、吸気マニホールド６に接続
されている吸気管４の一端部との間がＥＧＲパイプ１１
により接続されており、排気マニホールド９から排気ガ
ス８の一部を抜き出して吸気管４に導き得るようにして
ある。An EGR pipe 11 is provided between one end of the exhaust manifold 9 in the direction in which the cylinders 7 are arranged and one end of the intake pipe 4 connected to the intake manifold 6.
And a part of the exhaust gas 8 can be extracted from the exhaust manifold 9 and guided to the intake pipe 4.
【０００８】ここで、前記ＥＧＲパイプ１１には、該Ｅ
ＧＲパイプ１１を適宜に開閉するＥＧＲバルブ１２と、
再循環される排気ガス８を冷却する為のＥＧＲクーラ１
３とが装備されており、該ＥＧＲクーラ１３では、図示
しない冷却水と排気ガス８とを熱交換させることにより
排気ガス８の温度を低下し得るようになっている。Here, the EGR pipe 11 has the E
An EGR valve 12 for appropriately opening and closing the GR pipe 11,
EGR cooler 1 for cooling recirculated exhaust gas 8
The EGR cooler 13 is capable of lowering the temperature of the exhaust gas 8 by exchanging heat between the cooling water (not shown) and the exhaust gas 8.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、斯かる
従来のＥＧＲ装置においては、ＥＧＲパイプ１１にＥＧ
Ｒクーラ１３を装備しているので、エンジン１に再循環
される排気ガス８が必ず冷却されてしまうことになり、
寒冷時に排気ガス８を再循環しても吸気３への暖気効果
が少ないという問題があった。However, in such a conventional EGR device, the EGR pipe 11
Since the R cooler 13 is provided, the exhaust gas 8 recirculated to the engine 1 is always cooled,
There is a problem that even if the exhaust gas 8 is recirculated during cold weather, the effect of warming the intake air 3 is small.
【００１０】即ち、一般的に、寒冷時に温度の高い排気
ガス８を吸気側へ再循環することは、吸気３への暖気効
果を得る上で非常に有効な手段であると言われている
が、ＥＧＲパイプ１１にＥＧＲクーラ１３を装備したＥ
ＧＲ装置にあっては、ＥＧＲクーラ１３で冷却された排
気ガス８が再循環される為に十分な暖気効果を得ること
ができず、寒冷時にエンジン１での着火性が低下して白
煙が発生する虞れが依然として残っていた。That is, it is generally said that recirculating the exhaust gas 8 having a high temperature to the intake side in cold weather is a very effective means for obtaining a warming effect on the intake air 3. E equipped with an EGR cooler 13 in the EGR pipe 11
In the GR device, since the exhaust gas 8 cooled by the EGR cooler 13 is recirculated, a sufficient warming effect cannot be obtained, and the ignitability of the engine 1 in cold weather decreases, and white smoke is generated. The risk of occurrence still remained.
【００１１】本発明は上述の実情に鑑みてなしたもの
で、通常時に排気ガスを冷却して再循環することにより
効果的に窒素酸化物の発生を低減し且つ寒冷時には排気
ガスを温度が高いまま冷却せずに再循環することにより
吸気への十分な暖気効果を得られるようにしたＥＧＲ装
置を提供することを目的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and effectively reduces the generation of nitrogen oxides by cooling and recirculating exhaust gas during normal operation, and increases the temperature of exhaust gas during cold operation. It is an object of the present invention to provide an EGR device capable of obtaining a sufficient warming effect on intake air by recirculation without cooling.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は、排気側から抜
き出した排気ガスの一部をＥＧＲクーラを経由して吸気
側へ戻すＥＧＲパイプと、排気側から抜き出した排気ガ
スの一部を前記ＥＧＲクーラを迂回して吸気側へ戻すバ
イパスパイプとを備え、通常時にＥＧＲパイプを選択し
て排気ガスを再循環し且つ寒冷時にはバイパスパイプを
選択して排気ガスを再循環し得るように構成したことを
特徴とするＥＧＲ装置、に係るものである。According to the present invention, there is provided an EGR pipe for returning a part of exhaust gas extracted from an exhaust side to an intake side via an EGR cooler, and a part of the exhaust gas extracted from the exhaust side. A bypass pipe that bypasses the EGR cooler and returns to the intake side, so that the exhaust gas can be recirculated by selecting the EGR pipe during normal times and by selecting the bypass pipe during cold weather. An EGR device characterized by the above.
【００１３】従って、本発明では、通常時にＥＧＲパイ
プを選択して排気ガスを再循環させると、該排気ガスが
ＥＧＲパイプの途中のＥＧＲクーラにより冷却され、こ
れにより温度が低く且つ容積の小さい排気ガスとなって
吸気側に再循環されることになり、エンジンの出力を余
り低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸化物
の発生を低減させることが可能となる。Therefore, according to the present invention, when the EGR pipe is selected and the exhaust gas is recirculated in the normal state, the exhaust gas is cooled by the EGR cooler in the middle of the EGR pipe, whereby the low temperature and small volume exhaust gas The gas is recirculated to the intake side, so that the combustion temperature can be reduced and the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced without significantly lowering the output of the engine.
【００１４】他方、寒冷時にバイパスパイプを選択して
排気ガスを再循環させると、排気ガスがＥＧＲクーラを
迂回して温度が高いまま冷却されずに再循環されること
になり、これにより吸気への十分な暖気効果が得られて
エンジンでの着火性が向上し、その結果として白煙の発
生が防止されることになる。On the other hand, when the bypass pipe is selected and the exhaust gas is recirculated in cold weather, the exhaust gas bypasses the EGR cooler and is recirculated without being cooled at a high temperature. Thus, a sufficient warming effect is obtained, and the ignitability of the engine is improved, and as a result, the generation of white smoke is prevented.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面を
参照しつつ説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】図１は本発明を実施する形態の一例を示す
もので、図２と同一の符号を付した部分は同一物を表わ
している。FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention, in which the same reference numerals as in FIG. 2 denote the same parts.
【００１７】図１に示す如く、本形態例においては、排
気マニホールド９における各気筒７の並び方向の一端部
と、吸気マニホールド６に接続されている吸気管４との
間が、ＥＧＲバルブ１２を装備したＥＧＲパイプ１１に
より接続されており、該ＥＧＲパイプ１１におけるＥＧ
Ｒバルブ１２より上流側の位置と、ＥＧＲクーラ１３よ
り下流側の位置との間が、流路切換バルブ１５を装備し
たバイパスパイプ１４により接続されている。As shown in FIG. 1, in this embodiment, an EGR valve 12 is provided between one end of the exhaust manifold 9 in the direction in which the cylinders 7 are arranged and the intake pipe 4 connected to the intake manifold 6. Connected by an equipped EGR pipe 11, the EG in the EGR pipe 11
A position upstream of the R valve 12 and a position downstream of the EGR cooler 13 are connected by a bypass pipe 14 equipped with a flow path switching valve 15.
【００１８】即ち、このバイパスパイプ１４は、排気マ
ニホールド９から抜き出した排気ガス８の一部を前記Ｅ
ＧＲクーラ１３を迂回して吸気管４へ戻すように設けら
れている。That is, the bypass pipe 14 transfers a part of the exhaust gas 8 extracted from the exhaust manifold 9 to the E
It is provided so as to bypass the GR cooler 13 and return to the intake pipe 4.
【００１９】ここで、ＥＧＲパイプ１１のＥＧＲバルブ
１２と、バイパスパイプ１４の流路切換バルブ１５と
は、何れも開度を調整可能な構造としておくことが好ま
しく、そのようにすれば、ＥＧＲパイプ１１を流れる排
気ガス８や、バイパスパイプ１４を流れる排気ガス８の
流量を適宜に調整して流すことが可能となる。Here, it is preferable that the EGR valve 12 of the EGR pipe 11 and the flow path switching valve 15 of the bypass pipe 14 both have a structure in which the opening can be adjusted. The flow rate of the exhaust gas 8 flowing through the bypass pipe 11 and the flow rate of the exhaust gas 8 flowing through the bypass pipe 14 can be appropriately adjusted and flown.
【００２０】尚、ＥＧＲバルブ１２及び流路切換バルブ
１５の開閉操作に関しては、例えば、運転席にモード切
換スイッチなどを装備しておき、このモード切換スイッ
チを通常モードとした時にエンジン制御コンピュータ
（ＥＣＵ：Electronic ControlUnit）からの指令でＥＧ
Ｒバルブ１２が適宜な開度で開き且つ流路切換バルブ１
５が閉じ、モード切換スイッチを寒冷モードとした時に
エンジン制御コンピュータからの指令でＥＧＲバルブ１
２が閉じ且つ流路切換バルブ１５が適宜な開度で開くよ
うにしておけば良い。For opening and closing the EGR valve 12 and the flow path switching valve 15, for example, a mode switch is provided in the driver's seat, and the engine control computer (ECU) is operated when the mode switch is set to the normal mode. : EG by command from Electronic Control Unit)
The R valve 12 opens at an appropriate opening and the flow path switching valve 1
5 is closed and the EGR valve 1 is turned on by a command from the engine control computer when the mode changeover switch is set to the cold mode.
2 may be closed and the flow path switching valve 15 may be opened at an appropriate opening.
【００２１】而して、通常時においては、ＥＧＲパイプ
１１のＥＧＲバルブ１２を適宜な開度で開け且つバイパ
スパイプ１４の流路切換バルブ１５を閉じてＥＧＲパイ
プ１１を選択し、排気マニホールド９から抜き出した排
気ガス８の一部をＥＧＲクーラ１３を経由させて吸気管
４へ戻すようにすると、排気ガス８がＥＧＲパイプ１１
の途中のＥＧＲクーラ１３により冷却され、これにより
温度が低く且つ容積の小さい排気ガス８となって吸気管
４に再循環されることになり、エンジン１の出力を余り
低下させずに燃焼温度を低下して効果的に窒素酸化物の
発生を低減させることが可能となる。Normally, the EGR valve 12 of the EGR pipe 11 is opened at an appropriate opening, and the flow path switching valve 15 of the bypass pipe 14 is closed to select the EGR pipe 11. When a part of the extracted exhaust gas 8 is returned to the intake pipe 4 via the EGR cooler 13, the exhaust gas 8 is
Is cooled by the EGR cooler 13 in the middle of the process, whereby the exhaust gas 8 having a low temperature and a small volume is recirculated to the intake pipe 4, and the combustion temperature is reduced without significantly lowering the output of the engine 1. Thus, the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced.
【００２２】他方、寒冷時においては、ＥＧＲパイプ１
１のＥＧＲバルブ１２を閉じ且つバイパスパイプ１４の
流路切換バルブ１５を適宜な開度で開けてバイパスパイ
プ１４を選択し、排気マニホールド９から抜き出した排
気ガス８の一部をＥＧＲクーラ１３を迂回させて吸気管
４へ戻すようにすると、排気ガス８がＥＧＲクーラ１３
を迂回して温度が高いまま冷却されずに再循環されるこ
とになり、これにより吸気３への十分な暖気効果が得ら
れてエンジン１での着火性が向上し、その結果として白
煙の発生が防止されることになる。On the other hand, in cold weather, the EGR pipe 1
The EGR valve 12 is closed and the flow path switching valve 15 of the bypass pipe 14 is opened at an appropriate opening to select the bypass pipe 14 and a part of the exhaust gas 8 extracted from the exhaust manifold 9 bypasses the EGR cooler 13. When the exhaust gas 8 is returned to the intake pipe 4, the exhaust gas 8
And the air is recirculated without cooling while the temperature is high, thereby obtaining a sufficient warming effect on the intake air 3 and improving the ignitability in the engine 1 and consequently the white smoke The occurrence will be prevented.
【００２３】従って、上記形態例によれば、通常時に排
気ガス８を冷却して再循環することにより効果的に窒素
酸化物の発生を低減することができ、しかも、寒冷時に
は排気ガス８を温度が高いまま冷却せずに再循環するこ
ともできるので、吸気３への十分な暖気効果を得てエン
ジン１での着火性を大幅に向上することができ、これに
より寒冷時における白煙の発生を防止することができ
る。Therefore, according to the above-described embodiment, the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced by cooling and recirculating the exhaust gas 8 at normal times, and the temperature of the exhaust gas 8 can be reduced at cold temperatures. It is possible to recirculate without cooling while the temperature is high, so that a sufficient warming effect on the intake air 3 can be obtained and the ignitability of the engine 1 can be greatly improved, thereby generating white smoke in cold weather Can be prevented.
【００２４】尚、本発明のＥＧＲ装置は、上述の形態例
にのみ限定されるものではなく、ＥＧＲパイプとバイパ
スパイプとを選択的に切り換える手段については、図示
以外の各種の方式を採用することも可能であり、例え
ば、ＥＧＲバルブや流路切換バルブを装備させることに
換えて、ＥＧＲパイプとバイパスパイプとの分岐箇所及
び合流箇所について三方向のバルブ機構を設けるように
しても良いこと、また、図示では排気マニホールドから
排気ガスを抜き出すようにしているが、排気管の途中か
ら排気ガスを抜き出すようにしても良く、また、その排
気ガスを吸気マニホールドに戻すようにしても良いこ
と、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。The EGR device according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may employ various systems other than those shown in the drawings for selectively switching between the EGR pipe and the bypass pipe. For example, instead of equipping an EGR valve or a flow path switching valve, a three-way valve mechanism may be provided at a branch point and a junction point of an EGR pipe and a bypass pipe. Although, in the drawing, the exhaust gas is extracted from the exhaust manifold, the exhaust gas may be extracted from the middle of the exhaust pipe, or the exhaust gas may be returned to the intake manifold. It goes without saying that various changes can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００２５】[0025]
【発明の効果】上記した本発明のＥＧＲ装置によれば、
通常時に排気ガスを冷却して再循環することにより効果
的に窒素酸化物の発生を低減することができ、しかも、
寒冷時には排気ガスを温度が高いまま冷却せずに再循環
することもできるので、吸気への十分な暖気効果を得て
エンジンでの着火性を大幅に向上することができ、これ
により寒冷時における白煙の発生を防止することができ
るという優れた効果を奏し得る。According to the EGR device of the present invention described above,
By cooling and recirculating the exhaust gas during normal times, the generation of nitrogen oxides can be effectively reduced, and
In cold weather, the exhaust gas can be recirculated without cooling while the temperature is high, so it is possible to obtain a sufficient warming effect on the intake air and greatly improve the ignitability of the engine, which allows An excellent effect that generation of white smoke can be prevented can be obtained.
【図１】本発明を実施する形態の一例を示す概略図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment for implementing the present invention.
【図２】従来例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing a conventional example.
４ 吸気管 ８ 排気ガス ９ 排気マニホールド １１ ＥＧＲパイプ １２ ＥＧＲバルブ １３ ＥＧＲクーラ １４ バイパスパイプ １５ 流路切換バルブ Reference Signs List 4 intake pipe 8 exhaust gas 9 exhaust manifold 11 EGR pipe 12 EGR valve 13 EGR cooler 14 bypass pipe 15 flow path switching valve
Claims (1)
ＥＧＲクーラを経由して吸気側へ戻すＥＧＲパイプと、
排気側から抜き出した排気ガスの一部を前記ＥＧＲクー
ラを迂回して吸気側へ戻すバイパスパイプとを備え、通
常時にＥＧＲパイプを選択して排気ガスを再循環し且つ
寒冷時にはバイパスパイプを選択して排気ガスを再循環
し得るように構成したことを特徴とするＥＧＲ装置。1. An EGR pipe for returning a part of exhaust gas extracted from an exhaust side to an intake side via an EGR cooler;
A bypass pipe for returning a part of the exhaust gas extracted from the exhaust side to the intake side, bypassing the EGR cooler, and selecting the EGR pipe at normal times to recirculate the exhaust gas and selecting the bypass pipe at cold weather. An EGR device characterized in that the exhaust gas can be recirculated through the EGR device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374730A JP2002180914A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Egr device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374730A JP2002180914A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Egr device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002180914A true JP2002180914A (en) | 2002-06-26 |
Family
ID=18843864
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374730A Pending JP2002180914A (en) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | Egr device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002180914A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006134458A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas re-circulation apparatus for internal combustion engine |
| KR100814122B1 (en) | 2007-03-14 | 2008-03-14 | 한국기계연구원 | Exhaust gas reduction system for dual-fuel engine |
| JP2018084222A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374730A patent/JP2002180914A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006134458A1 (en) * | 2005-06-14 | 2006-12-21 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas re-circulation apparatus for internal combustion engine |
| KR100814122B1 (en) | 2007-03-14 | 2008-03-14 | 한국기계연구원 | Exhaust gas reduction system for dual-fuel engine |
| JP2018084222A (en) * | 2016-11-25 | 2018-05-31 | トヨタ自動車株式会社 | Control device of internal combustion engine |
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Legal Events
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| A02 | Decision of refusal |
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