JPS63289252A - Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger - Google Patents
Exhaust gas recirculation device for engine with superchargerInfo
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、ターボ過給機を備えたエンジンにおいて、排
気ガスの一部を吸気側に還流してＮ ＯＸの発生を抑制
する過給機付エンジンの排気ガス還流装置に関するもの
である。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a turbocharger that recirculates a portion of exhaust gas to the intake side to suppress the generation of NOx in an engine equipped with a turbocharger. The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an engine.
自動車等のように運転領域の広いエンジンにターボ過給
機を用いた場合、高回転高負荷域では、大量の排気ガス
を有効に利用するためにタービンに通じる通路が広くな
ければならないが、低回転低負荷域では、排気ガスの流
量が少なくなるので、流速を高めるために通路を狭くし
なければ過給機が有効に働かない。そこで、例えば実公
昭６０−１２３０号公報に開示されているように、排気
ガスをタービンに供給する通路の一部に開閉弁を設けた
ターボ過給機が開発されている。このような開閉弁を設
けた過給機付エンジンは、運転状態が例えば第４図に示
す吸気量一定のラインＸより高回転高負荷域にある場合
に開閉弁を開いて通路を大きくし、低回転低負荷域にあ
る場合に開閉弁を閉じて通路を狭めることにより、広い
帯域で過給機が有効に働くようにしている。When a turbocharger is used in an engine with a wide operating range, such as in an automobile, the passage leading to the turbine must be wide in order to effectively utilize a large amount of exhaust gas in the high-speed, high-load range. In low rotational load ranges, the flow rate of exhaust gas decreases, so the supercharger will not work effectively unless the passage is narrowed to increase the flow velocity. Therefore, as disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 60-1230, for example, a turbo supercharger has been developed in which an on-off valve is provided in a part of a passage that supplies exhaust gas to a turbine. A supercharged engine equipped with such an on-off valve opens the on-off valve to enlarge the passage when the operating state is, for example, in a high-speed, high-load range from the constant intake air amount line X shown in FIG. By closing the on-off valve and narrowing the passage when the engine is in a low-speed, low-load range, the supercharger can work effectively over a wide range.
また、排気ガス中のＮＯＸを抑制するために、排気ガス
の一部を吸気側に還流して混合気の燃焼温度を低下させ
る排気ガス還流装置をこのような過給機付エンジンに設
ける場合がある。こめ排気ガス還流装置は、排気側から
吸気側に至る還流通路を設けたものであり、排気側と吸
気側との圧力差により排気ガスを吸気側に還流させる。Additionally, in order to suppress NOX in the exhaust gas, such supercharged engines are sometimes equipped with an exhaust gas recirculation device that recirculates part of the exhaust gas to the intake side to lower the combustion temperature of the air-fuel mixture. be. The exhaust gas recirculation device is provided with a recirculation passage from the exhaust side to the intake side, and recirculates the exhaust gas to the intake side due to the pressure difference between the exhaust side and the intake side.
このため、還流通路の排気側は、高圧を得ることができ
るように過給機のタービンより上流側に接続しなければ
ならない。この排気ガス還流装置は、還流通路の途上に
ＥＧＲ弁を設けて、運転領域が例えば第４図に示す所定
回転数及び所定負荷のラインＹより低回転低負荷域にあ
る場合にのみ、このＥＧＲ弁を開いて排気ガスの還流を
行うようにしている。Therefore, the exhaust side of the recirculation passage must be connected upstream of the turbocharger turbine so that high pressure can be obtained. This exhaust gas recirculation device is equipped with an EGR valve in the middle of a recirculation passage, and only when the operating region is in a lower rotation and low load region than a line Y of a predetermined rotation speed and a predetermined load shown in FIG. The valve is opened to allow exhaust gas to recirculate.
ところが、このような過給機付エンジンに排気ガス還流
装置を設けた場合、第４図の斜線部に示すように、ライ
ンＸよりは高回転高負荷域であるため過給機の開閉弁が
開かれ、ラインＹよりは低回転低負荷域であるためＥＧ
Ｒ弁も開かれて排気ガスの還流が行われる運転領域Ｚが
生じる。この運転領域Ｚでは、開閉弁が開いて排気ガス
の通路が広くなっているので、この通路内での排気ガス
の圧力が低下する。このため、従来の過給機付エンジン
の排気ガス還流装置では、この運転領域ＺでＥＧＲ弁を
開き排気ガスを還流させようとしても、吸気側に対して
排気ガスの圧力が十分に高くないので、適正な還流量が
得られないという問題点を有していた。However, when an exhaust gas recirculation device is installed in such a supercharged engine, as shown in the shaded area in Fig. 4, the on-off valve of the supercharger is in the high-speed, high-load range from line X. EG is opened and is in a low rotation and low load range than line Y.
An operating region Z occurs in which the R valve is also opened and exhaust gas is recirculated. In this operating region Z, the on-off valve is open and the exhaust gas passage is widened, so the pressure of the exhaust gas in this passage is reduced. For this reason, in conventional exhaust gas recirculation systems for supercharged engines, even if the EGR valve is opened in this operating region Z to recirculate the exhaust gas, the pressure of the exhaust gas is not high enough relative to the intake side. However, there was a problem in that an appropriate reflux amount could not be obtained.
本発明に係る過給機付エンジンの排気ガス還流装置は、
上記問題点を解決するために、吸気通路に配設されるブ
ロアと排気通路に配設されるタービンとからなる過給機
と、過給機のタービンに排気ガスを供給する排気通路の
通路面積を制御する通路可変手段とを設け、エンジンの
運転領域が低回転低負荷域にあるときに通路可変手段に
より通路面積が小さくなるようにした過給機付エンジン
において、排気ガスの一部を吸気側に還流するための排
気ガス還流通路の一端をタービン上流の排気通路に、他
端をブロア下流の吸気通路に接続し、この通路の開度を
少なくとも２段階以上に調節することができるＥＧＲ弁
を設けるとともに、このＥＧＲ弁を所定の運転領域内で
のみ開き、かつ、この所定の運転領域内であってしかも
通路可変手段により通路面積が大きくされているときに
は通路面積が小さくされているときよりもＥＧＲ弁の開
度を大きくするＥＧＲ弁制御手段を設けたことを特徴と
している。The exhaust gas recirculation device for a supercharged engine according to the present invention includes:
In order to solve the above problems, we developed a supercharger consisting of a blower disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage, and a passage area of the exhaust passage that supplies exhaust gas to the turbine of the supercharger. In a supercharged engine, the passage area is reduced by the passage variable means when the engine operating range is in the low rotation and low load range. An EGR valve that connects one end of an exhaust gas recirculation passage to an exhaust passage upstream of a turbine, and the other end to an intake passage downstream of a blower, and is capable of adjusting the opening degree of this passage in at least two stages. At the same time, when this EGR valve is opened only within a predetermined operating range, and when the passage area is increased by the passage variable means within this predetermined operating area, it is more open than when the passage area is made smaller. The present invention is also characterized by the provision of EGR valve control means for increasing the opening degree of the EGR valve.
通路可変手段により排気通路の通路面積を小さくする低
回転低負荷の運転領域は、例えばエンジンの吸気量が所
定以下となったことを検出することにより判断される。The low-speed, low-load operating range in which the passage area of the exhaust passage is reduced by the passage variable means is determined, for example, by detecting that the intake air amount of the engine has fallen below a predetermined value.
また、例えば高出力が要求されるような場合に出力低下
に繋がる排気ガスの還流を行うのは適当ではないので、
エンジンの回転数が所定以下であり、かつ、負荷も所定
以下であることを検出すること等により、排気ガス還流
装置のＥＧＲ弁を開く所定の運転領域が判断される。従
って、一般にはＥＧＲ弁が開くような低回転低負荷域で
は排気通路の通路面積は小さくなっているが、これらの
領域の境界付近では、ＥＧＲ弁が開いているにも拘わら
ず排気通路の通路面積も大きくなった状態の場合が発生
する。従って、ＥＧＲ弁制御手段は、排気ガス還流を行
う所定の運転領域であるかどうかを判断して、この所定
の運転領域であると判断した場合には、さらに通路可変
手段により排気通路の通路面積が大きくされているかど
うかを判断する。そして、このＥＧＲ弁制御手段は、こ
れらの判断に基づいて、排気ガス還流を行う所定の運転
領域ではない場合にＥＧＲ弁を閉じ、この所定の運転領
域であり、かつ、排気通路の通路面積が小さくなってい
る場合にはＥＧＲ弁をある程度の開度で開き、所定運転
領域であるにも拘わらず通路面積が大きくなっている場
合にはＥＧＲ弁を先の開度よりさらに大きく開くように
制御を行う。なお、これらの運転領域の判断を行うため
のエンジン回転数や負荷の大きさ等は、電子制御式燃料
噴射装置等を有するエンジンでは、既に各種検出器によ
りエンジンの制御装置に送られて来ているので、ＥＧＲ
弁制御手段はこれをそのまま利用することができる。ま
た、排気通路の通路面積が大きくなっているかどうかの
判断は、通路面積の大きさを直接検出する他に、通路可
変手段の制御信号を検出したり通路面積を大きくする運
転領域を直接検出することにより行うこともできる。Also, in cases where high output is required, for example, it is not appropriate to recirculate exhaust gas, which would lead to a reduction in output.
A predetermined operating range for opening the EGR valve of the exhaust gas recirculation device is determined by detecting that the engine speed is below a predetermined value and the load is also below a predetermined value. Therefore, in general, the passage area of the exhaust passage is small in the low rotation and low load range where the EGR valve is open, but near the boundaries of these areas, the passage area of the exhaust passage is small even though the EGR valve is open. A case may occur in which the area is also increased. Therefore, the EGR valve control means determines whether or not it is in a predetermined operating region in which exhaust gas recirculation is performed, and if it is determined that it is in the predetermined operating region, the EGR valve control means further controls the passage area of the exhaust passage by controlling the passage variable means. Determine whether the is being increased. Based on these judgments, the EGR valve control means closes the EGR valve when the operating range is not a predetermined operating range in which exhaust gas recirculation is performed. If the opening is small, the EGR valve is opened to a certain degree, and if the passage area is large even though it is within the predetermined operating range, the EGR valve is controlled to open even wider than the previous opening. I do. In engines equipped with electronically controlled fuel injection devices, the engine speed, load size, etc. used to determine these operating ranges are already sent to the engine control device by various detectors. Because there is EGR
The valve control means can be used as is. In addition, to determine whether the passage area of the exhaust passage is large, in addition to directly detecting the passage area size, it is also possible to detect the control signal of the passage variable means or directly detect the operating range in which the passage area is to be increased. This can also be done by
本発明の一実施例を第１図乃至第４図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。An embodiment of the present invention will be described below based on FIGS. 1 to 4.
第１図に示すように、エンジン１の吸気側は、過給吸気
通路２を介して過給機３におけるブロア４の送出口に接
続されている。このブロア４の導入口は、吸気通路５を
介してエアクリーナ６に接続されている。スロットル弁
７は、過給吸気通路２の途上に設けられている。また、
エンジンｌの排気側は、排気通路８を介して過給機３に
おけるタービン９の送込口に接続している。このタービ
ン９の排出口は、図示しない排気浄化装置や消音器等に
接続している。As shown in FIG. 1, the intake side of the engine 1 is connected to an outlet of a blower 4 in a supercharger 3 via a supercharging intake passage 2. An inlet of this blower 4 is connected to an air cleaner 6 via an intake passage 5. The throttle valve 7 is provided in the middle of the supercharging intake passage 2. Also,
The exhaust side of the engine 1 is connected to an inlet of a turbine 9 in the supercharger 3 via an exhaust passage 8 . The exhaust port of the turbine 9 is connected to an exhaust purification device, a muffler, etc. (not shown).
過給機３は、エンジン１の排気通路８から送り込まれる
排気ガスによってタービン９を回転させ、吸気通路５を
介して導入される空気をブロア４で予圧してエンジン１
に供給する装置である。このタービン９の送込口に接続
する排気通路８は、内部で２分割され、一方の入り口側
に開閉弁１０が設けられている。この開閉弁１０は、ア
クチュエータ１１の動作によって一方の排気通路８′を
開閉することができるようになっている。この開閉弁１
０のアクチュエータ１１は、過給吸気通路２のスロット
ル弁７より下流側の負圧によって動作するように構成さ
れている。このアクチュエータ１１の動作を行う負圧は
、制御弁１２によって制御される。なお、制御弁１２に
負圧を供給する通路に設けられた逆止弁２４は、過給吸
気通路２のスロットル弁７より下流側が正圧になった場
合に、この正圧がアクチュエータ１１に流入することを
阻止するためのものである。The supercharger 3 uses exhaust gas sent from the exhaust passage 8 of the engine 1 to rotate a turbine 9, and prepresses air introduced through the intake passage 5 with a blower 4 to generate the engine 1.
This is a device that supplies The exhaust passage 8 connected to the inlet of the turbine 9 is internally divided into two parts, and an on-off valve 10 is provided on one entrance side. This opening/closing valve 10 can open and close one exhaust passage 8' by operating an actuator 11. This on-off valve 1
The actuator 11 of No. 0 is configured to be operated by negative pressure downstream of the throttle valve 7 in the supercharging intake passage 2 . The negative pressure that operates this actuator 11 is controlled by a control valve 12. Note that the check valve 24 provided in the passage that supplies negative pressure to the control valve 12 prevents this positive pressure from flowing into the actuator 11 when the downstream side of the throttle valve 7 in the supercharging intake passage 2 becomes positive pressure. This is to prevent people from doing so.
排気通路８の開閉弁１０より上流側と過給吸気通路２の
スロットル弁７より下流側とは、還流通路１３によって
連通されている。この還流通路１３の途上には、ＥＧＲ
弁１４が設けられている。The upstream side of the on-off valve 10 of the exhaust passage 8 and the downstream side of the throttle valve 7 of the supercharging intake passage 2 are communicated by a recirculation passage 13. On the way of this recirculation passage 13, there is an EGR
A valve 14 is provided.
ＥＧＲ弁１４は、第２図に示すように、還流通路１３が
開閉自在となるように配置された弁体１５を有している
。この弁体１５は、還流通路１３の管壁を摺動自在に貫
通するロッド２０を介して外部のダイヤフラム１６に支
持されている。ダイヤフラム１６は、圧力室１７内を負
圧側１７ａと大気圧側１７ｂとに仕切るように配置され
、この負圧側１７ａに装填されたコイルばね１８によっ
て弁体１５を通路の閉塞側に付勢している。圧力室１７
の大気圧側１７ｂは、大気に開放されている。また、圧
力室１７の負圧側１７ａは、負圧制御装置１９に接続さ
れている。この負圧制御装置１９は、負圧側１７ａの負
圧を適宜調節することによりダイヤフラム１６をコイル
ばね１８の付勢に抗して引き戻し、弁体１５によって閉
塞されていた還流通路１３を２段階に開くことができる
。従って、ＥＧＲ弁１４は、還流通路１３を開閉すると
ともに、開度を大小の２段階に調節することができる。As shown in FIG. 2, the EGR valve 14 has a valve body 15 arranged so that the recirculation passage 13 can be opened and closed. This valve body 15 is supported by an external diaphragm 16 via a rod 20 that slidably penetrates the pipe wall of the recirculation passage 13 . The diaphragm 16 is arranged to partition the inside of the pressure chamber 17 into a negative pressure side 17a and an atmospheric pressure side 17b, and a coil spring 18 loaded on the negative pressure side 17a urges the valve body 15 toward the passage closing side. There is. Pressure chamber 17
The atmospheric pressure side 17b of is open to the atmosphere. Further, a negative pressure side 17a of the pressure chamber 17 is connected to a negative pressure control device 19. This negative pressure control device 19 pulls back the diaphragm 16 against the bias of the coil spring 18 by appropriately adjusting the negative pressure on the negative pressure side 17a, and opens the recirculation passage 13, which has been blocked by the valve body 15, into two stages. Can be opened. Therefore, the EGR valve 14 can open and close the recirculation passage 13 and can adjust the opening degree in two stages, large and small.
なお、この負圧制御装置１９によって制御される負圧は
、過給吸気通路２のスロットル弁７より下流側から供給
される。Note that the negative pressure controlled by the negative pressure control device 19 is supplied from the downstream side of the throttle valve 7 in the supercharging intake passage 2 .
排気通路８と過給機３におけるタービン９の排出口側と
の間には、このタービン９の通路をバイパスするバイパ
ス通路２１が設けられている。このバイパス通路２１に
は、アクチュエータ２２によってこのバイパス通路２１
を開閉するバイパス弁２３が設けられている。このバイ
パス弁２３のアクチュエータ２２は、過給吸気通路２の
スロットル弁７より上流側における過給圧により動作す
る。従って、このバイパス通路２１は、過給圧が所定値
を超えた場合にバイパス弁２３を開いて、過給圧が所定
値以上に上昇しないようにしている。A bypass passage 21 that bypasses the passage of the turbine 9 is provided between the exhaust passage 8 and the exhaust port side of the turbine 9 in the supercharger 3. This bypass passage 21 is operated by an actuator 22.
A bypass valve 23 is provided to open and close. The actuator 22 of the bypass valve 23 is operated by the supercharging pressure on the upstream side of the throttle valve 7 in the supercharging intake passage 2 . Therefore, this bypass passage 21 opens the bypass valve 23 when the supercharging pressure exceeds a predetermined value, thereby preventing the supercharging pressure from rising above the predetermined value.
制御装置２５の検出入力は、エンジン１における図示し
ないクランク軸の回転数を検出する回転数検出器２６と
吸気通路５上に設けられた流量検出器２７とに接続され
ている。また、この制御装置２５の制御出力は、制御弁
１２とＥＧＲ弁１４における負圧制御装置１９とに接続
してん）る。A detection input of the control device 25 is connected to a rotation speed detector 26 that detects the rotation speed of a crankshaft (not shown) in the engine 1 and a flow rate detector 27 provided on the intake passage 5 . Further, a control output of this control device 25 is connected to a negative pressure control device 19 in the control valve 12 and the EGR valve 14).
上記のように構成された過給機付エンジンの排気ガス還
流装置の動作を説明する。The operation of the exhaust gas recirculation system for a supercharged engine configured as described above will be explained.
制御装置２５は、回転数検出器２６からエンジン回転数
Ｎを入力し、また、流量検出器２７からエンジン１の吸
気ｉ１Ｑを入力する。そして、まず〔エンジン回転数Ｎ
÷吸気量Ｑ〕の演算を行って、この結果を疑似的に負荷
ＴＰとみなす。次に、第４図に示すエンジン回転数Ｎと
吸気量Ｑとの関係からエンジン１の運転状態がいずれの
運転領域であるかを判断する。この運転状態が第４図に
おいて一定の吸気量Ｑ、を示すラインＸより高回転高負
荷域であると判断した場合には、制御弁１２に制御信号
を送り開閉弁１０を開かせて排気通路８を広げる。また
、ラインＸよりも低回転低負荷域であると判断した場合
には、制御弁１２に別の制御信号を送り開閉弁１０を閉
じさせて排気通路８を狭める。これによって、低回転低
負荷時においても、排気ガスの流速が高められるので、
過給機３が存効に吸気を過給できるようになる。The control device 25 inputs the engine rotation speed N from the rotation speed detector 26 and also inputs the intake air i1Q of the engine 1 from the flow rate detector 27. First, [engine speed N
÷Intake air amount Q], and this result is pseudo-regarded as the load TP. Next, it is determined in which operating range the engine 1 is operating from the relationship between the engine rotational speed N and the intake air amount Q shown in FIG. If it is determined that this operating state is in a high-speed, high-load region from the line X indicating a constant intake air amount Q in FIG. 4, a control signal is sent to the control valve 12 to open the on-off valve 10 to Expand 8. If it is determined that the rotation speed is lower than line X and the load is low, another control signal is sent to the control valve 12 to close the on-off valve 10 and narrow the exhaust passage 8. This increases the flow rate of exhaust gas even at low speeds and low loads, so
The supercharger 3 can effectively supercharge intake air.
また、エンジンｌの運転状態が第４図において所定のエ
ンジン回転数Ｎ７及び所定の負荷ＴＰＹを示すラインＹ
よりも高回転高負荷域であると判断した場合には、ＥＧ
Ｒ弁１４の負圧制御装置１９に制御信号を送り、圧力室
１７における負圧側１７ａの負圧を大気圧側１７ｂの圧
力に近づける。Further, the operating state of the engine 1 is indicated by a line Y indicating a predetermined engine speed N7 and a predetermined load TPY in FIG.
If it is determined that the engine is in a high rotation and high load range,
A control signal is sent to the negative pressure control device 19 of the R valve 14 to bring the negative pressure on the negative pressure side 17a of the pressure chamber 17 closer to the pressure on the atmospheric pressure side 17b.
すると、ダイヤフラム１６がコイルばね１８の付勢を受
けて弁体工５を押し出すので、還流通路１３が閉塞され
る。このため、エンジン回転数Ｎが所定値Ｎ、より高い
か、又は、負荷ＴＰが所定値Ｔ、ｖより高い場合には、
排気ガスの還流を停止することになる。また、エンジン
１の運転状態がラインＹよりも低回転低負荷域であると
判断した場合には、さらに開閉弁１０が開いているかど
うかの判断を行う。この開閉弁１０が開いているかどう
かは、制御弁１２に対して送られた制御信号を参照する
ことにより容易に判断することができる。そして、開閉
弁工０が閉じていると判断したときは、ＥＧＲ弁１４の
負圧制御装置１９に別の制御信号を送り、圧力室１７に
おける負圧側１７ａの負圧をある程度高める。すると、
大気圧側１７ｂの大気圧に押圧されてダイヤフラム１６
がコイルばね１８の付勢に抗し弁体１５を引き戻すので
、還流通路１３がある一定の大きさに開くことになる。Then, the diaphragm 16 is biased by the coil spring 18 and pushes out the valve body 5, so that the recirculation passage 13 is closed. Therefore, if the engine speed N is higher than the predetermined value N, or if the load TP is higher than the predetermined value T,v,
This will stop the recirculation of exhaust gas. Further, when it is determined that the operating state of the engine 1 is in a lower rotation and lower load range than line Y, it is further determined whether the on-off valve 10 is open. Whether the on-off valve 10 is open or not can be easily determined by referring to the control signal sent to the control valve 12. When it is determined that the on-off valve 0 is closed, another control signal is sent to the negative pressure control device 19 of the EGR valve 14 to increase the negative pressure on the negative pressure side 17a of the pressure chamber 17 to some extent. Then,
The diaphragm 16 is pressed by the atmospheric pressure on the atmospheric pressure side 17b.
pulls back the valve body 15 against the bias of the coil spring 18, so that the reflux passage 13 opens to a certain size.
このときのＥＧＲ弁１４の開度は、従来の排気ガス還流
装置における排気ガス還流量と同程度の流量となるよう
に設定する。第４図に示すように、一定の吸気量Ｑ Ｘ
を示すラインＸは反比例の曲線を描き、所定のエンジン
回転数ＮＹ及び所定の負荷ＴＦＶを示すラインＹは矩形
の折線を描くので、ラインＹより低回転低負荷域であり
ながらラインＸよりは高回転高負荷域となるような斜線
部に示す運転５■域Ｚが生じる。このため、開閉弁１０
が開いていると判断した場合は、負圧制御装置１９にさ
らに別の制御信号を送り、負圧側１７ａの負圧を最大に
高める。すると、大気圧側１７ｂの大気圧に最大限に押
圧されてダイヤフラム１６が弁体１５を引き戻すので、
還流通路１３が全開することになる。従って、開閉弁Ｉ
Ｏが開くことにより排気通路８内の圧力が低下しても、
還流通路１３における排気ガスの適正な還流量を確保す
ることができる。The opening degree of the EGR valve 14 at this time is set so that the flow rate is approximately the same as the exhaust gas recirculation amount in a conventional exhaust gas recirculation device. As shown in Fig. 4, a constant intake air amount Q
The line Operation 5■ region Z, shown in the shaded area, occurs, which is a high rotational load region. For this reason, the on-off valve 10
If it is determined that the negative pressure side 17a is open, another control signal is sent to the negative pressure control device 19 to increase the negative pressure on the negative pressure side 17a to the maximum. Then, the diaphragm 16 is pressed to the maximum by the atmospheric pressure on the atmospheric pressure side 17b and pulls back the valve body 15.
The reflux passage 13 will be fully opened. Therefore, the on-off valve I
Even if the pressure inside the exhaust passage 8 decreases due to the opening of O,
An appropriate amount of recirculation of exhaust gas in the recirculation passage 13 can be ensured.
上記制御装置２５の動作を第３図のフローチャートに基
づいて説明する。The operation of the control device 25 will be explained based on the flowchart shown in FIG.
まず、ステップ（以下、「Ｓ」という。）１において、
回転数検出器２６からのエンジン回転数Ｎ及び流量検出
器２７からの吸気ｉＱを読み込み、負荷Ｔ、を演算する
。また、同時に開閉弁１０の開閉を制御する制御弁１２
への制御信号を参照する。そして、読み込んだエンジン
回転数Ｎが所定のエンジン回転数Ｎｖ以下であるかどう
かの判断を行う（Ｓ２）。所定のエンジン回転数ＮＹ以
下であると判断した場合には、演算した負荷Ｔ。First, in step (hereinafter referred to as "S") 1,
The engine rotation speed N from the rotation speed detector 26 and the intake air iQ from the flow rate detector 27 are read, and the load T is calculated. Also, a control valve 12 that simultaneously controls opening and closing of the on-off valve 10
Refer to the control signal to. Then, it is determined whether the read engine speed N is equal to or less than a predetermined engine speed Nv (S2). If it is determined that the engine rotation speed is below the predetermined engine speed NY, the calculated load T.
が所定の負荷ＴＰＹ以下であるかどうかの判断を行う
（Ｓ３）。Ｓ２においてエンジン回転数Ｎが所定のエン
ジン回転数Ｎｖより高い場合、及び、Ｓ３において負荷
Ｔ、が所定の負荷ＴＰＶより高い場合には、いずれの場
合も運転状態がラインＹより高回転高負荷域にあるので
、ＥＧＲ弁１４を閉じるように制御して還流通路１３に
おける排気ガスの還流を停止させる（Ｓ４）。Ｓ３にお
いて負荷ＴＰが所定の負荷Ｔｒ’ｙ以下であると判断さ
れた場合には、運転状態がラインＹより低回転低負荷域
にあることになるので、参照した制御弁１２への制御信
号の内容に基づいて、排気通路８の開閉弁１０が開いて
いるかどうかの判断を行う（Ｓ５）。開閉弁１０が閉じ
ている場合には、ＥＧＲ弁１４が一定の開度で開くよう
に制御して、還流通路１３における排気ガスの還流量を
従来と同様になるようにする（Ｓ６）。また、開閉弁１
０が開いている場合には、ＥＧＲ弁１４が全開するよう
に制御して、適正量の排気ガスの還流量を確保する。（
Ｓ７）。Ｓ４、Ｓ６又はＳ７においてＥＧＲ弁１４の制
御を終了すると、Ｓｌに戻り以下の動作を繰り返す。Determine whether or not the load is less than the predetermined load TPY.
(S3). If the engine speed N is higher than the predetermined engine speed Nv in S2, and if the load T is higher than the predetermined load TPV in S3, in both cases, the operating state is higher than line Y in the high-speed, high-load region. Therefore, the EGR valve 14 is controlled to close to stop the recirculation of exhaust gas in the recirculation passage 13 (S4). If it is determined in S3 that the load TP is less than or equal to the predetermined load Tr'y, this means that the operating state is in the low rotation and low load range from line Y, so the reference control signal to the control valve 12 is Based on the content, it is determined whether the on-off valve 10 of the exhaust passage 8 is open (S5). When the on-off valve 10 is closed, the EGR valve 14 is controlled to open at a constant opening degree so that the amount of recirculation of exhaust gas in the recirculation passage 13 is the same as in the conventional case (S6). Also, on-off valve 1
0 is open, the EGR valve 14 is controlled to be fully opened to ensure an appropriate amount of exhaust gas recirculation. (
S7). When the control of the EGR valve 14 is finished in S4, S6, or S7, the process returns to Sl and repeats the following operations.
なお、８５〜Ｓ７が、本発明の構成要素におけるｒＥＧ
Ｒ弁制御手段」に対応する。Note that 85 to S7 are rEG in the constituent elements of the present invention.
"R valve control means".
本発明に係る過給機付エンジンの排気ガス還流装置は、
以上にように、吸気通路に配設されるブロアと排気通路
に配設されるタービンとからなる過給機と、過給機のタ
ービンに排気ガスを供給する排気通路の通路面積を制御
する通路可変手段とを設け、エンジンの運転領域が低回
転低負荷域にあるときに通路可変手段により通路面積が
小さくなるようにした過給機付エンジンにおいて、排気
ガスの一部を吸気側に還流するための排気ガス還流通路
の一端をタービン上流の排気通路に、他端をブロア下流
の吸気通路に接続し、この通路の開度を少なくとも２段
階以上に調節することができるＥＧＲ弁を設けるととも
に、このＥＧＲ弁を所定の運転領域内でのみ開き、かつ
、この所定の運転領域内であってしかも通路可変手段に
より通路面積が大きくされているときには通路面積が小
さくされているときよりもＥＧＲ弁の開度を大きくする
ＥＧＲ弁制御手段を設けた構成である。The exhaust gas recirculation device for a supercharged engine according to the present invention includes:
As described above, there is a supercharger consisting of a blower disposed in the intake passage and a turbine disposed in the exhaust passage, and a passage that controls the passage area of the exhaust passage that supplies exhaust gas to the turbine of the supercharger. In a supercharged engine that is provided with a variable means and whose passage area is reduced by the passage variable means when the engine operating range is in a low rotation and low load range, part of the exhaust gas is recirculated to the intake side. One end of the exhaust gas recirculation passage is connected to the exhaust passage upstream of the turbine, the other end is connected to the intake passage downstream of the blower, and an EGR valve is provided that can adjust the opening degree of this passage in at least two or more stages; When this EGR valve is opened only within a predetermined operating range, and within this predetermined operating range and the passage area is made larger by the passage variable means, the EGR valve opens more quickly than when the passage area is made smaller. This configuration includes EGR valve control means that increases the opening degree.
これにより、ＥＧＲ弁が開く所定の運転領域であるにも
拘わらず排気通路の通路面積が大きくされて排気側の圧
力が低下した場合、ＥＧＲ弁制御手段が通路面積の小さ
いときよりも大きい開度、でＥＧＲ弁を開くので、排気
ガスの還流通路が広くなり吸気側に十分な量の還流を行
うことができる。従って、本発明の過給機付エンジンの
排気ガス還流装置は、どのような運転領域にあっても常
に適正な排気ガスの還流を行うことができるので、混合
気の燃焼の際に発生するＮＯＸの抑制効果を低減される
ようなことがなくなる。As a result, if the passage area of the exhaust passage is increased and the pressure on the exhaust side is reduced even though the EGR valve is in a predetermined operating range in which it is open, the EGR valve control means is set to a larger opening than when the passage area is small. Since the EGR valve is opened at , the recirculation passage for exhaust gas becomes wider and a sufficient amount of recirculation can be performed on the intake side. Therefore, the exhaust gas recirculation device for a supercharged engine of the present invention can always perform appropriate exhaust gas recirculation regardless of the operating range, so that NOx generated during combustion of the air-fuel mixture can be reduced. This eliminates the possibility that the suppressing effect of
第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図は過給機付エンジンの排気ガス還流装置の構
成図、第２図は排気ガス還流装置におけるＥＧＲ弁の縦
断面図、第３図は制御装置の動作を示すフローチャート
である。第４図はエンジンの各運転領域を示すグラフで
ある。
１はエンジン、２は過給吸気通路、３は過給機、５は吸
気通路、８は排気通路、９はタービン、１０は開閉弁（
通路可変手段）、１３は還流通路、１４はＥＧＲ弁であ
る。1 to 3 show an embodiment of the present invention, in which FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust gas recirculation device for a supercharged engine, and FIG. 2 is an EGR valve in the exhaust gas recirculation device. FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the control device. FIG. 4 is a graph showing each operating range of the engine. 1 is an engine, 2 is a supercharging intake passage, 3 is a supercharger, 5 is an intake passage, 8 is an exhaust passage, 9 is a turbine, 10 is an on-off valve (
(passage variable means), 13 is a recirculation passage, and 14 is an EGR valve.
Claims (1)
るタービンとからなる過給機と、過給機のタービンに排
気ガスを供給する排気通路の通路面積を制御する通路可
変手段とを設け、エンジンの運転領域が低回転低負荷域
にあるときに通路可変手段により通路面積が小さくなる
ようにした過給機付エンジンにおいて、 排気ガスの一部を吸気側に還流するための排気ガス還流
通路の一端をタービン上流の排気通路に、他端をブロア
下流の吸気通路に接続し、この通路の開度を少なくとも
２段階以上に調節することができるＥＧＲ弁を設けると
ともに、このＥＧＲ弁を所定の運転領域内でのみ開き、
かつ、この所定の運転領域内であってしかも通路可変手
段により通路面積が大きくされているときには通路面積
が小さくされているときよりもＥＧＲ弁の開度を大きく
するＥＧＲ弁制御手段を設けたことを特徴とする過給機
付エンジンの排気ガス還流装置。[Claims] 1. A supercharger consisting of a blower disposed in an intake passage and a turbine disposed in an exhaust passage, and a passage area of the exhaust passage that supplies exhaust gas to the turbine of the supercharger. In a supercharged engine, the passage area is reduced by the passage variable means when the engine operating range is in a low rotation and low load range. An EGR valve is provided, in which one end of an exhaust gas recirculation passage is connected to an exhaust passage upstream of the turbine, the other end is connected to an intake passage downstream of a blower, and the opening degree of this passage can be adjusted in at least two stages. At the same time, this EGR valve is opened only within a predetermined operating range,
Further, an EGR valve control means is provided for increasing the opening degree of the EGR valve when the passage area is increased by the passage variable means within the predetermined operating range than when the passage area is made small. An exhaust gas recirculation device for a supercharged engine featuring:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123370A JPS63289252A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62123370A JPS63289252A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63289252A true JPS63289252A (en) | 1988-11-25 |
Family
ID=14858903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62123370A Pending JPS63289252A (en) | 1987-05-20 | 1987-05-20 | Exhaust gas recirculation device for engine with supercharger |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63289252A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347455U (en) * | 1989-09-18 | 1991-05-02 | ||
| WO2008055058A3 (en) * | 2006-10-31 | 2008-11-06 | Int Engine Intellectual Prop | Exhaust gas throttle for divided turbine housing turbocharger |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140415A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Mazda Motor Corp | Control device for engine with exhaust turbo supercharger |
-
1987
- 1987-05-20 JP JP62123370A patent/JPS63289252A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6140415A (en) * | 1984-07-31 | 1986-02-26 | Mazda Motor Corp | Control device for engine with exhaust turbo supercharger |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0347455U (en) * | 1989-09-18 | 1991-05-02 | ||
| WO2008055058A3 (en) * | 2006-10-31 | 2008-11-06 | Int Engine Intellectual Prop | Exhaust gas throttle for divided turbine housing turbocharger |
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