JPH05202811A - 内燃機関の排気ガス還流装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス還流装置

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Publication number
JPH05202811A
JPH05202811A JP4012353A JP1235392A JPH05202811A JP H05202811 A JPH05202811 A JP H05202811A JP 4012353 A JP4012353 A JP 4012353A JP 1235392 A JP1235392 A JP 1235392A JP H05202811 A JPH05202811 A JP H05202811A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
intake
cylinder
exhaust
valve
flow path
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP4012353A
Other languages
English (en)
Inventor
Masashi Ishida
昌司 石田
Hirohiko Iwamoto
裕彦 岩本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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Publication of JPH05202811A publication Critical patent/JPH05202811A/ja
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  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気ガス還流装置(EGR)によって吸気工
程のシリンダ送られるEGRガスの十分な確保と共に温
度低下を簡単な構成で抑え燃焼の安定化を図る。 【構成】 排気工程にある各排気ポート6と吸気工程時
にある各シリンダ#1〜#4とをそれぞれ流路15で直
接繋ぐと共に、各流路15を吸気工程時に開閉するEG
Rガス吸入弁16を各シリンダ#1〜#4内に配設し、
かつ、コントロールユニット18に接続し上記流路15
を流れるEGRガスの流量を調整する流量調整弁17を
上記流路15上に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、シリンダから排出され
る排気ガスを機関吸入工程時にシリンダ内に送り込む排
気ガス還流装置(以下、「EGR装置」と記す)、詳し
くは、排気ガスを直接シリンダ内に導入するEGRに関
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のEGR方式は、排気ポートから排
出される排気ガスの一部を吸気マニホールドまたは吸気
ポートへEGRガスとして還流していて、シリンダ内へ
の導入には吸気管内の負圧が利用されている。このた
め、機関が、中,高負荷域で管内負圧が小さくなると、
十分な排気ガスを利用することが出来なかった。特に、
リーンバーンエンジン、すなわち希薄燃焼エンジンで
は、理論空燃比が高く混合気中の空気量が増えるので三
元触媒ではNoxが除去出来ない。そのため、EGR等
を掛けることが必要となるが、この種のエンジンは吸気
管内圧が高いため十分な排気ガスが確保できなかった。
また、リーン運転時、すなわち希薄燃焼運転時に多量の
排気ガスを導入する(EGR率が大きい)と燃焼が不安
定となっていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】そこで、これらの対策
としてEGRに使用される排気ガスの高温化や、混合気
の吸入時にスワール(横渦)流やタンブル(縦渦)流の
生成による燃焼改善が行なわれているが、これらを実施
するには、EGR装置とは別に排気ガスを加熱するため
の装置等を設けたり、あるいはEGR装置そのものの構
造が複雑化してしまうという難点があった
【0004】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明では、排
気工程時に排気弁から排出される排気ガスの一部をEG
Rガスとして機関の吸気工程時にシリンダ内に送り込む
排気ガス還流装置であって、EGRガスを上記シリンダ
に直接導く流路と、上記シリンダ内に位置し上記流路を
上記吸気工程時に開閉するEGRガス吸入弁と、上記流
路上に設けられ上記流路を流れるEGRガス流量を調整
する流量調整弁と、上記流量調整弁を制御するコントロ
ールユニットとから構成した。
【0005】
【作用】従来吸気ポート側に導いていたEGRガスを吸
気工程時のシリンダ内に直接導入するので、上記EGR
ガスの温度低下を抑えることが出来ると共に、排気工程
と吸気工程時における管内圧力差を利用して上記EGR
ガスを吸気工程のシリンダに効率よく導入することが出
来る。
【0006】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図1にお
いて、符号1は吸気マニホールドを示し、このマニホー
ルド1にはエアクリーナ2、アクセルバルブ3、サージ
タンク4を介して空気が吸入される。吸入された空気
は、シリンダ#1乃至#4に配設される各吸気ポート5
から各シリンダの吸気工程でシリンダに吸入され、排気
工程で排気ポート6から排気ガスとしてエキゾーストマ
ニホールド7、触媒コンバータ8を通って排出される。
触媒コンバータ8には三元触媒が使用されており、排気
される排ガス中のNOx等が取り除かれている。
【0007】シリンダ#1乃至#4は、流入する空気が
同内でタンブル(縦渦)流となるように、図2に示すよ
うに、ペントルーフ型の燃焼室9をもち、かつ吸気ポー
ト5の断面形状が逆三角形に形成されている。吸気ポー
ト5及び排気ポート6には吸気工程、排気工程時に図示
しないカムで開閉する吸気バルブ10、排気バルブ11
がそれぞれ設けられている。
【0008】吸気ポート5の片側5aには、燃料噴射ノ
ズル12が配置されているほか、同ノズル12が設けら
れた吸気ポート5a寄りには、点火プラグ13が配置さ
れている。すなわち、シリンダ内の濃い混合気の生成さ
れる側に点火プラグ13があり、その混合気に点火する
ことによって燃焼時間の短縮を図っている。また、燃料
噴射ノズル12は、エンジン回転数やエンジン負荷がそ
れらの所定値になるまでは理論空燃比が高くなるよう
に、燃料噴射量がコントロールされている。すなわち混
合気の濃度が希薄となっている。
【0009】一方、排気ポート6側には、燃焼終了後の
排気ガスをシリンダ#1乃至#4に再び還流させるEG
R14が配設されている。EGR14は排気ポート6内
の排気ガスの一部をEGRガスとしてシリンダに導入す
る流路管15、同流路管15を吸気工程時に開閉するE
GRガス吸入弁16、流路管15内を流れるEGRガス
流量を調整する流量調整弁17、流量調整弁17を制御
するコントロールユニット18とから構成されている。
【0010】流路管15は排気ポート6と連通する流路
15aと燃焼室9と連通する流路15bとを一本の管と
して形成したもので、流量調整弁17を介して分割され
たている。
【0011】EGRガス吸入弁16は、吸気時のタンブ
ル流と合流するように吸気側と反対の燃焼室9内に配設
さけていてタンプル流を促進している。また、このバル
ブ16は、吸気バルブ10の開閉期間と同期して開閉可
能となっている。ここで、吸気、排気の各弁10,11
とEGRガス吸入弁16のシリンダ#1乃至#4におけ
る開閉タイミングを図3を用いて説明する。この図によ
ると、#1シリンダの吸気時には、#3シリンダが排気
時で、同シリンダの吸気時は#4シリンダが排気時であ
る。また、#4シリンダが吸気時には#2シリンダが排
気時であり、#2シリンダが吸入時は#1シリンダが排
気時となっており、シリンダ#1乃至#4の吸気弁10
の最大開度時にEGRガス吸入弁16も最大開度となっ
ている。
【0012】流量調整弁17は、上室17a,下室17
bとを分けるダイアフラム17cに弁17dが取り付け
られたものである。上室17aはスロットルバルブ3近
傍のマニホールドと通路Aで連通していて、下室17は
通路Bを介してサージタンク4に連通しており、弁17
dは通路Aの管内圧と上室17a内に設けられるコイル
バネ17eによって流路15aを閉じる方向に付勢され
ている。また、通路A,通路Bは通路Cで連通していて
通路Cには通路A,B間の圧力調整を行なう電磁弁19
が設けられている。
【0013】電磁弁19はコントロールユニット18に
接続しており、コントロールユニット18からの作動信
号によりバルブの開度を調整するようになっている。コ
ントロールユニット18には、図示しない空燃比センサ
等の様々なセンサが接続されていて、それらセンサの情
報を演算し、空燃比がリーン側に傾いたときやエンジン
負荷が低、中負荷領域等のときにそれらの値に応じて作
動信号を発し、中負荷域に於いて電磁弁19が最大開度
となるようになっている。つまり、流量調整弁17が多
く開きEGRガスが多く流れるようになっている。
【0014】このような構成により、例えば#1シリン
ダの吸気弁10が開状態(吸気工程)のときには、#3
シリンダの排気弁11は開状態(排気工程)にある(図
3参照)ので、#3シリンダから排気される排圧の高い
排気ガスの一部は流路15a内に導かれる。この時、E
GRガス吸入弁16は吸気弁10の開度範囲内で開いて
いるので、管圧の高い#3シリンダからのEGRガスを
吸気工程で管圧の低い#1シリンダに直接吸入すること
ができ、EGRガスを吸気ポート側からシリンダ内に流
し込む従来のタイプのものよりEGRガスの温度低下を
抑えることが出来る。また、空燃比がリーン側で機関運
転中(希薄運転時)であり、エンジンが低負荷運転であ
るとすると、電磁弁19はさほど開かず流量調整弁17
は絞り状態となり、流路15aから流路15bに流れる
EGRガス量が少なくなり、シリンダに送り込まれるE
GRガス量、すなわちEGR率を抑えることが出来る。
さらに、EGRガス吸入弁16をタンブル流が強化され
る用に配設したので、EGRガスが吸入されるとタンブ
ル流が強化され、燃焼効率が向上する。
【0015】なお、本実施例においては、流量調整弁1
7の開閉に吸気側の差圧を利用しているがこれに限るも
のではなく、例えば、ステッピングモータで開閉可能に
構成した弁を流路15aと流路15bの間に設け、ステ
ッピングモータの駆動をコントロールユニット18で制
御するというEGRガスの流量調整構造でも、EGR量
を制御することが出来る。
【0016】次に図4に第2の実施例を示すが、上記第
1の実施例と同様の作用をするものには同一符号を付
し、説明は省略する。第2の実施例は第1の実施例にお
ける流路15をより短くかつ短略化したものである。す
なわち、図3に示すバルブタイミングに従い、排気工程
にあるシリンダの排気ポートと吸気工程にあるシリンダ
とをそれぞれ一本の流路管15’で連結し、その流路管
15’の開閉をEGRバルブ吸入弁16で行ない、流路
管15’上にEGRガスの流量調整弁17’を設けたも
のである。流量調整弁17’は電磁弁であって図1に示
す電磁弁19と同様に構成されている。
【0017】このように、吸気工程時のシリンダと排気
工程時の排気ポートをそれぞれ独立して一本の流路管1
5’で直接連結したので、(例えば#3シリンダと#4
シリンダの排気ポート6)第1の実施例よりも管長を短
縮でき、EGR14の構造を簡素化することが出来ると
共に、管内差圧をよりダイレクトに利用することが出来
る。
【0018】
【発明の効果】本発明によりば、EGRガスの温度低下
を簡単な構造で抑えると共に、十分なEGRガスを導入
できるので、燃焼の安定化を図ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を実施した内燃機関の概
略構成図である。
【図2】本発明の構成を示す側面概略図である。
【図3】吸、排気弁とEGR吸入弁の開閉タイミングを
示す図である。
【図4】本発明の第2の実施例を示す構成図である。
【符号の説明】
14 排気ガス還流装置(EGR装置) 15,15’ 流路 16 EGRガス吸入弁 17,17’ 流量調整弁 18 コントロールユニット #1〜#4 シリンダ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気工程時に排出される排気ガスの一部を
    EGRガスとして機関の吸気工程時にシリンダ内に送り
    込む排気ガス還流装置であって、 排気工程にあるシリンダからのEGRガスを吸気工程時
    にあるシリンダに直接導く流路と、シリンダ内に位置し
    上記流路を上記吸気工程時に開閉するEGRガス吸入弁
    と、上記流路上に設けられ上記流路を流れるEGRガス
    流量を調整する流量調整弁と、上記流量調整弁を制御す
    るコントロールユニットとからなる内燃機関の排気ガス
    還流装置。
JP4012353A 1992-01-27 1992-01-27 内燃機関の排気ガス還流装置 Withdrawn JPH05202811A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4012353A JPH05202811A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 内燃機関の排気ガス還流装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4012353A JPH05202811A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 内燃機関の排気ガス還流装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05202811A true JPH05202811A (ja) 1993-08-10

Family

ID=11802922

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4012353A Withdrawn JPH05202811A (ja) 1992-01-27 1992-01-27 内燃機関の排気ガス還流装置

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JP (1) JPH05202811A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0699590A2 (en) 1994-08-24 1996-03-06 Taoka Chemical Company, Limited Discharge container with nozzle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0699590A2 (en) 1994-08-24 1996-03-06 Taoka Chemical Company, Limited Discharge container with nozzle

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990408