JPH0742626A - ディーゼル機関の排気還流装置 - Google Patents
ディーゼル機関の排気還流装置Info
- Publication number
- JPH0742626A JPH0742626A JP5187767A JP18776793A JPH0742626A JP H0742626 A JPH0742626 A JP H0742626A JP 5187767 A JP5187767 A JP 5187767A JP 18776793 A JP18776793 A JP 18776793A JP H0742626 A JPH0742626 A JP H0742626A
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- JP
- Japan
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- exhaust gas
- exhaust
- control valve
- cylinder
- gas recirculation
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 運転条件が変化しても還流排気の分配特性を
悪化させずに、常に各気筒で均一な排気還流率を確保
し、気筒間のばらつきによる排気微粒子排出量の悪化を
防止する。 【構成】 各気筒の吸気ブランチ部２が接続される吸気
コレクタ１の中央部に排気還流通路１２が合流してお
り、その先端部に排気案内部１１が設けられている。排
気案内部１１は、先端の第１排気出口１３と両側へ向か
う一対の第２排気出口１４とを有し、かつ排気案内部１
１内に、両者の流量割合を制御するための流路制御弁１
５が配設されている。流路制御弁１５の開度は、機関負
荷と回転数とに基づき、所定のマップにより制御され
る。
悪化させずに、常に各気筒で均一な排気還流率を確保
し、気筒間のばらつきによる排気微粒子排出量の悪化を
防止する。 【構成】 各気筒の吸気ブランチ部２が接続される吸気
コレクタ１の中央部に排気還流通路１２が合流してお
り、その先端部に排気案内部１１が設けられている。排
気案内部１１は、先端の第１排気出口１３と両側へ向か
う一対の第２排気出口１４とを有し、かつ排気案内部１
１内に、両者の流量割合を制御するための流路制御弁１
５が配設されている。流路制御弁１５の開度は、機関負
荷と回転数とに基づき、所定のマップにより制御され
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル機関の排
気還流装置の改良に関する。
気還流装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】多気筒内燃機関の排気還流装置では、各
気筒毎に個別に還流排気を導入する構成のほか、吸気コ
レクタの適宜位置に排気還流通路先端を合流させて、該
吸気コレクタ内で排気を各気筒に分配するような構成が
採られることがある。例えば、特開昭６２−１２９５５
８号公報には、吸気マニホルドの集合部に排気還流通路
先端を合流させ、吸気流とともに各ブランチ部へ分配す
るような構成が開示されている。
気筒毎に個別に還流排気を導入する構成のほか、吸気コ
レクタの適宜位置に排気還流通路先端を合流させて、該
吸気コレクタ内で排気を各気筒に分配するような構成が
採られることがある。例えば、特開昭６２−１２９５５
８号公報には、吸気マニホルドの集合部に排気還流通路
先端を合流させ、吸気流とともに各ブランチ部へ分配す
るような構成が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記のように還流排気
を各気筒のブランチ部へ分配供給するようにした構成で
は、排気還流通路先端の合流部に設ける排気出口の向き
などを工夫することにより、各気筒へ分配される排気量
を極力均等に保つようにしている。
を各気筒のブランチ部へ分配供給するようにした構成で
は、排気還流通路先端の合流部に設ける排気出口の向き
などを工夫することにより、各気筒へ分配される排気量
を極力均等に保つようにしている。
【０００４】しかしながら、自動車用ディーゼル機関の
ように、運転条件が種々変化するものでは、運転条件に
よって還流排気の流量や流速が異なるものとなるので、
各運転条件で安定した分配特性を得ることができない。
ように、運転条件が種々変化するものでは、運転条件に
よって還流排気の流量や流速が異なるものとなるので、
各運転条件で安定した分配特性を得ることができない。
【０００５】そのため、各気筒の実際の排気還流率が図
１０に示すように目標排気還流率を中心として広くばら
ついてしまうことがあり、この結果、排気微粒子排出量
（各気筒の平均排出量）が目標排気還流率に対応する設
定排出量よりも増大してしまう、という欠点があった。
１０に示すように目標排気還流率を中心として広くばら
ついてしまうことがあり、この結果、排気微粒子排出量
（各気筒の平均排出量）が目標排気還流率に対応する設
定排出量よりも増大してしまう、という欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】そこで、この発明は、各
気筒の吸気ブランチ部が接続してなる吸気コレクタの適
宜位置に、排気還流通路先端を合流させ、該コレクタ内
で各気筒へ排気を分配するように構成されたディーゼル
機関の排気還流装置において、吸気コレクタ内に合流し
た排気還流通路先端部に、それぞれ所定の方向を向いた
複数の排気出口を有する排気案内部を設けるとともに、
この排気案内部内に、各排気出口からの流量割合を可変
制御する流路制御弁を配設したことを特徴としている。
気筒の吸気ブランチ部が接続してなる吸気コレクタの適
宜位置に、排気還流通路先端を合流させ、該コレクタ内
で各気筒へ排気を分配するように構成されたディーゼル
機関の排気還流装置において、吸気コレクタ内に合流し
た排気還流通路先端部に、それぞれ所定の方向を向いた
複数の排気出口を有する排気案内部を設けるとともに、
この排気案内部内に、各排気出口からの流量割合を可変
制御する流路制御弁を配設したことを特徴としている。
【０００７】上記流路制御弁は、例えば機関運転条件、
吸気コレクタ下流の複数位置での吸気温度、複数気筒の
排気温度、あるいは複数気筒の筒内圧力等に基づいて制
御される。
吸気コレクタ下流の複数位置での吸気温度、複数気筒の
排気温度、あるいは複数気筒の筒内圧力等に基づいて制
御される。
【０００８】
【作用】排気還流通路から吸気コレクタ内に合流する還
流排気は、排気案内部の複数の排気出口を通して複数の
方向へ向かって流れ、かつ各気筒の吸気ブランチ部から
各気筒へ新気とともに吸入される。各排気出口から流れ
出る排気の流量割合は、各気筒へ均等に分配されるよう
に流路制御弁でもって制御される。
流排気は、排気案内部の複数の排気出口を通して複数の
方向へ向かって流れ、かつ各気筒の吸気ブランチ部から
各気筒へ新気とともに吸入される。各排気出口から流れ
出る排気の流量割合は、各気筒へ均等に分配されるよう
に流路制御弁でもって制御される。
【０００９】還流排気の分配が不均等になると、排気還
流率の変化に伴って各気筒へ向かう吸気温度や各気筒か
ら出る排気温度あるいは各気筒の筒内圧力が変動するの
で、これらに基づいて流路制御弁を制御することによ
り、各気筒の排気還流率が均等となる。
流率の変化に伴って各気筒へ向かう吸気温度や各気筒か
ら出る排気温度あるいは各気筒の筒内圧力が変動するの
で、これらに基づいて流路制御弁を制御することによ
り、各気筒の排気還流率が均等となる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１１】図１は、この発明に係る排気還流装置の第
１実施例の要部である吸気系との合流部分を示してい
る。同図において、１は、気筒列方向に沿って細長い箱
状をなす吸気コレクタであり、その下面に、各気筒に対
応する複数の吸気ブランチ部２が接続されている。この
実施例は、直列６気筒機関の例であり、＃１〜＃６気筒
に対応する６本の吸気ブランチ部２が設けられている。
吸気コレクタ１の中央部下面つまり＃３気筒の吸気ブラ
ンチ部２と＃４気筒の吸気ブランチ部２との間には、平
坦な座部３が形成されているとともに、その中央部に連
通孔４が開口形成されている。そして、この座部３の外
側面に排気還流チューブ５先端のフランジ６が一対のボ
ルト７，ナット８によって固定されているとともに、座
部３の内側面に排気パッセージ９のフランジ１０が上記
ボルト７，ナット８により共締めされている。
１実施例の要部である吸気系との合流部分を示してい
る。同図において、１は、気筒列方向に沿って細長い箱
状をなす吸気コレクタであり、その下面に、各気筒に対
応する複数の吸気ブランチ部２が接続されている。この
実施例は、直列６気筒機関の例であり、＃１〜＃６気筒
に対応する６本の吸気ブランチ部２が設けられている。
吸気コレクタ１の中央部下面つまり＃３気筒の吸気ブラ
ンチ部２と＃４気筒の吸気ブランチ部２との間には、平
坦な座部３が形成されているとともに、その中央部に連
通孔４が開口形成されている。そして、この座部３の外
側面に排気還流チューブ５先端のフランジ６が一対のボ
ルト７，ナット８によって固定されているとともに、座
部３の内側面に排気パッセージ９のフランジ１０が上記
ボルト７，ナット８により共締めされている。
【００１２】上記排気パッセージ９は、還流排気チュー
ブ５と略等しい口径の円筒状をなす排気案内部１１を有
し、連通孔４および排気還流チューブ５とともに、排気
還流通路１２を構成している。上記排気案内部１１は、
先端が第１排気出口１３として開口しており、該第１排
気出口１３が吸気コレクタ１の上部壁面と対向するよう
にフランジ１０に対し略垂直に形成されている。また排
気案内部１１の下部側面には、それぞれ吸気コレクタ１
の長手方向に向かって開口する一対の第２排気出口１４
が設けられている。そして、排気案内部１１内の第１排
気出口１３と第２排気出口１４との間に、バタフライバ
ルブ型の流路制御弁１５が配設されている。この流路制
御弁１５は、図示せぬモータあるいはソレノイド等のア
クチュエータによって、その開度が制御されるようにな
っている。
ブ５と略等しい口径の円筒状をなす排気案内部１１を有
し、連通孔４および排気還流チューブ５とともに、排気
還流通路１２を構成している。上記排気案内部１１は、
先端が第１排気出口１３として開口しており、該第１排
気出口１３が吸気コレクタ１の上部壁面と対向するよう
にフランジ１０に対し略垂直に形成されている。また排
気案内部１１の下部側面には、それぞれ吸気コレクタ１
の長手方向に向かって開口する一対の第２排気出口１４
が設けられている。そして、排気案内部１１内の第１排
気出口１３と第２排気出口１４との間に、バタフライバ
ルブ型の流路制御弁１５が配設されている。この流路制
御弁１５は、図示せぬモータあるいはソレノイド等のア
クチュエータによって、その開度が制御されるようにな
っている。
【００１３】図２は、流路制御弁１５の制御システムの
概略を示したもので、機関運転条件検出手段として、機
関回転数を検出する回転数センサ１６と、機関の負荷に
相当する燃料噴射ポンプのコントロールレバー開度を検
出するレバー開度センサ１７とを有し、これらの検出信
号がコントロールユニット１８に入力されている。コン
トロールユニット１８は、これらの検出信号に基づき、
図３に示したような制御マップを参照して、全開，半開
および全閉の３位置に流路制御弁１５を切換制御してい
る。
概略を示したもので、機関運転条件検出手段として、機
関回転数を検出する回転数センサ１６と、機関の負荷に
相当する燃料噴射ポンプのコントロールレバー開度を検
出するレバー開度センサ１７とを有し、これらの検出信
号がコントロールユニット１８に入力されている。コン
トロールユニット１８は、これらの検出信号に基づき、
図３に示したような制御マップを参照して、全開，半開
および全閉の３位置に流路制御弁１５を切換制御してい
る。
【００１４】次に、上記実施例の作用について説明す
る。
る。
【００１５】上記流路制御弁１５が全開となっている状
態では、図４に示すように、先端の第１排気出口１３の
流量割合が大きく、第２排気出口１４の流量割合が小さ
い。これに対し、流量制御弁１５が全閉となると、図５
に示すように、第１排気出口１３の流量割合が小さく、
かつ第２排気出口１４の流量割合が大きくなる。
態では、図４に示すように、先端の第１排気出口１３の
流量割合が大きく、第２排気出口１４の流量割合が小さ
い。これに対し、流量制御弁１５が全閉となると、図５
に示すように、第１排気出口１３の流量割合が小さく、
かつ第２排気出口１４の流量割合が大きくなる。
【００１６】図６は、各気筒の実際の排気還流率を示し
たもので、機関低速時には、実線イとして示すように、
流路制御弁１５を全開状態としたままで各気筒で均一な
排気還流率が得られる。つまり、還流排気が良好に分配
される。しかし、機関高速時に流路制御弁１５を全開状
態に保つと、実線ロのように、排気案内部１１に近い＃
３気筒や＃４気筒で排気還流率が高くなり、両端の＃
１，＃６気筒で排気還流率が低くなる。これに対し、機
関高速時に流路制御弁１５を閉じれば、第２排気出口１
４の流量割合が増加するため、破線ハのように各気筒で
均一な排気還流率が得られる。尚、中速域では、流路制
御弁１５の全開時に実線ロよりも弱い排気の片寄りが生
じるので、流路制御弁１５を半開とすることで、均一な
排気還流率が得られる。従って、図３に示したような特
性で流路制御弁１５を制御することにより、常に排気還
流率のばらつきを小さくでき、排気微粒子排出量の増大
を防止できる。
たもので、機関低速時には、実線イとして示すように、
流路制御弁１５を全開状態としたままで各気筒で均一な
排気還流率が得られる。つまり、還流排気が良好に分配
される。しかし、機関高速時に流路制御弁１５を全開状
態に保つと、実線ロのように、排気案内部１１に近い＃
３気筒や＃４気筒で排気還流率が高くなり、両端の＃
１，＃６気筒で排気還流率が低くなる。これに対し、機
関高速時に流路制御弁１５を閉じれば、第２排気出口１
４の流量割合が増加するため、破線ハのように各気筒で
均一な排気還流率が得られる。尚、中速域では、流路制
御弁１５の全開時に実線ロよりも弱い排気の片寄りが生
じるので、流路制御弁１５を半開とすることで、均一な
排気還流率が得られる。従って、図３に示したような特
性で流路制御弁１５を制御することにより、常に排気還
流率のばらつきを小さくでき、排気微粒子排出量の増大
を防止できる。
【００１７】次に、図７はこの発明の第２実施例を示し
ている。この実施例では、排気流速等の変化により排気
還流率のばらつきが顕著に現れる＃１気筒と＃３気筒の
各吸気ブランチ部２に、それぞれ吸気温度センサ２１が
配設されている。そして、流路制御弁１５の開度は、図
示せぬコントロールユニットにより、両吸気温度センサ
２１の検出温度が互いに一致するように制御される。
ている。この実施例では、排気流速等の変化により排気
還流率のばらつきが顕著に現れる＃１気筒と＃３気筒の
各吸気ブランチ部２に、それぞれ吸気温度センサ２１が
配設されている。そして、流路制御弁１５の開度は、図
示せぬコントロールユニットにより、両吸気温度センサ
２１の検出温度が互いに一致するように制御される。
【００１８】すなわち、排気還流通路１２を通して導入
される排気の温度は、外部から導入される新気の温度よ
りも高いので、排気還流率が相対的に高ければ吸気温度
が上昇し、逆に排気還流率が相対的に低ければ吸気温度
が低下する。従って、＃１気筒と＃３気筒の吸気温度を
同一に保つように流路制御弁１５の開度を制御すること
により、結果的に、各気筒の排気還流率が均一に保たれ
るのである。
される排気の温度は、外部から導入される新気の温度よ
りも高いので、排気還流率が相対的に高ければ吸気温度
が上昇し、逆に排気還流率が相対的に低ければ吸気温度
が低下する。従って、＃１気筒と＃３気筒の吸気温度を
同一に保つように流路制御弁１５の開度を制御すること
により、結果的に、各気筒の排気還流率が均一に保たれ
るのである。
【００１９】次に、図８はこの発明の第３実施例を示し
ている。この実施例では、＃１気筒と＃３気筒の各排気
管２２に、それぞれ排気温度センサ２３が配設されてい
る。そして、流路制御弁１５の開度は、図示せぬコント
ロールユニットにより、両排気温度センサ２３の検出温
度が互いに一致するように制御される。
ている。この実施例では、＃１気筒と＃３気筒の各排気
管２２に、それぞれ排気温度センサ２３が配設されてい
る。そして、流路制御弁１５の開度は、図示せぬコント
ロールユニットにより、両排気温度センサ２３の検出温
度が互いに一致するように制御される。
【００２０】すなわち、気筒間で排気還流率が異なる
と、燃焼状態が変化するため、排気温度に差が生じる。
従って、＃１気筒と＃３気筒の排気温度を同一に保つよ
うに流路制御弁１５の開度を制御することにより、結果
的に、各気筒の排気還流率が同一に保たれるのである。
と、燃焼状態が変化するため、排気温度に差が生じる。
従って、＃１気筒と＃３気筒の排気温度を同一に保つよ
うに流路制御弁１５の開度を制御することにより、結果
的に、各気筒の排気還流率が同一に保たれるのである。
【００２１】次に、図９はこの発明の第４実施例を示し
ている。この実施例では、＃１気筒と＃３気筒の燃焼
室、具体的には渦流室２４内に、筒内圧力を検出する筒
内圧力センサ２５がそれぞれ配設されている。そして、
流路制御弁１５の開度は、図示せぬコントロールユニッ
トにより、両気筒の筒内圧力の最大値が互いに一致する
ように制御される。
ている。この実施例では、＃１気筒と＃３気筒の燃焼
室、具体的には渦流室２４内に、筒内圧力を検出する筒
内圧力センサ２５がそれぞれ配設されている。そして、
流路制御弁１５の開度は、図示せぬコントロールユニッ
トにより、両気筒の筒内圧力の最大値が互いに一致する
ように制御される。
【００２２】すなわち、気筒間で排気還流率が異なる
と、作動ガスの組成に差が生じ、その比熱比が異なるも
のとなって、筒内圧力の最大値に差が生じる。従って、
＃１気筒と＃３気筒の筒内圧力最大値を同一に保つよう
に流路制御弁１５の開度を制御することにより、結果的
に、各気筒の排気還流率が同一に保たれるのである。
と、作動ガスの組成に差が生じ、その比熱比が異なるも
のとなって、筒内圧力の最大値に差が生じる。従って、
＃１気筒と＃３気筒の筒内圧力最大値を同一に保つよう
に流路制御弁１５の開度を制御することにより、結果的
に、各気筒の排気還流率が同一に保たれるのである。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、この発明
に係るディーゼル機関の排気還流装置によれば、種々の
運転条件において気筒間の排気還流率のばらつきを非常
に小さく抑制でき、このばらつきに起因した機関全体の
排気微粒子排出量の悪化を防止できる。
に係るディーゼル機関の排気還流装置によれば、種々の
運転条件において気筒間の排気還流率のばらつきを非常
に小さく抑制でき、このばらつきに起因した機関全体の
排気微粒子排出量の悪化を防止できる。
【図１】この発明に係る排気還流装置の第１実施例を示
す一部切欠断面図。
す一部切欠断面図。
【図２】流路制御弁の制御システムの概略を示すブロッ
ク図。
ク図。
【図３】流路制御弁の制御マップの特性を示す特性図。
【図４】流路制御弁の開状態における排気の流れを示す
説明図。
説明図。
【図５】流路制御弁の閉状態における排気の流れを示す
説明図。
説明図。
【図６】各気筒の排気還流率を示す特性図。
【図７】この発明の第２実施例を示す一部切欠断面図。
【図８】この発明の第３実施例を示す一部切欠断面図。
【図９】この発明の第４実施例を示す一部切欠断面図。
【図１０】従来における気筒間の排気還流率のばらつき
と排気微粒子排出量との関係を示す特性図。
と排気微粒子排出量との関係を示す特性図。
１…吸気コレクタ １１…排気案内部 １２…排気還流通路 １３…第１排気出口 １４…第２排気出口 １５…流路制御弁 １６…回転数センサ １７…レバー開度センサ １８…コントロールユニット ２１…吸気温度センサ ２３…排気温度センサ ２５…筒内圧力センサ
Claims (5)
- 【請求項１】 各気筒の吸気ブランチ部が接続してなる
吸気コレクタの適宜位置に、排気還流通路先端を合流さ
せ、該コレクタ内で各気筒へ排気を分配するように構成
されたディーゼル機関の排気還流装置において、吸気コ
レクタ内に合流した排気還流通路先端部に、それぞれ所
定の方向を向いた複数の排気出口を有する排気案内部を
設けるとともに、この排気案内部内に、各排気出口から
の流量割合を可変制御する流路制御弁を配設したことを
特徴とするディーゼル機関の排気還流装置。 - 【請求項２】 機関の運転条件を検出する手段を有し、
この機関運転条件に応じて上記流路制御弁が制御される
ことを特徴とする請求項１記載のディーゼル機関の排気
還流装置。 - 【請求項３】 吸気コレクタ下流の複数位置にそれぞれ
吸気温度センサを有し、この複数位置の吸気温度に基づ
いて上記流路制御弁が制御されることを特徴とする請求
項１記載のディーゼル機関の排気還流装置。 - 【請求項４】 複数の気筒の排気通路にそれぞれ排気温
度センサを有し、この複数気筒の排気温度に基づいて上
記流路制御弁が制御されることを特徴とする請求項１記
載のディーゼル機関の排気還流装置。 - 【請求項５】 複数の気筒に対してそれぞれ筒内圧力セ
ンサを有し、この複数気筒の筒内圧力に基づいて上記流
路制御弁が制御されることを特徴とする請求項１記載の
ディーゼル機関の排気還流装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187767A JPH0742626A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ディーゼル機関の排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5187767A JPH0742626A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ディーゼル機関の排気還流装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0742626A true JPH0742626A (ja) | 1995-02-10 |
Family
ID=16211859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5187767A Pending JPH0742626A (ja) | 1993-07-29 | 1993-07-29 | ディーゼル機関の排気還流装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0742626A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247626A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関のｅｇｒ装置 |
| JP2015025394A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | マツダ株式会社 | エンジンの吸気装置 |
-
1993
- 1993-07-29 JP JP5187767A patent/JPH0742626A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007247626A (ja) * | 2006-03-20 | 2007-09-27 | Nissan Motor Co Ltd | 多気筒内燃機関のｅｇｒ装置 |
| JP2015025394A (ja) * | 2013-07-25 | 2015-02-05 | マツダ株式会社 | エンジンの吸気装置 |
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