JPH09296740A - Exhaust gas recirculation equipment for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas recirculation equipment for internal combustion engine

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JPH09296740A
JPH09296740A JP8227377A JP22737796A JPH09296740A JP H09296740 A JPH09296740 A JP H09296740A JP 8227377 A JP8227377 A JP 8227377A JP 22737796 A JP22737796 A JP 22737796A JP H09296740 A JPH09296740 A JP H09296740A
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JP
Japan
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exhaust
engine
exhaust gas
gas recirculation
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP8227377A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hirotaka Nakagawa
裕登 中川
Tetsuya Okazaki
徹矢 岡崎
Toshiaki Kakegawa
俊明 掛川
Yukihiro Tsuji
幸浩 辻
Akira Saito
晃 斎藤
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.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09296740A publication Critical patent/JPH09296740A/en
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    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

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  • Supercharger (AREA)
  • Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
  • Valve Device For Special Equipments (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To optimally control an exhaust gas recirculation(EGR) ratio according to running conditions of an internal combustion engine having an EGR equipment. SOLUTION: There are provided a master piston 2a for engine braking, which is operated by a rocker arm operated by a pushrod 1a in a different cylinder, as well as a master piston 2b for exhaust gas recirculation, which is operated by a rocker arm operated to open an exhaust valve 8 in its suction stroke by a pushrod 1b in the different cylinder and generates a pressure on oil supplied in an oil passage 5. An oil passage selector valve 11 is provided for selectively switching oil pressures generated by the engine brake master piston 2a and exhaust gas recirculation master piston 2b to each other with respect to the oil passage 5, and a cylinder 20 for changing the volume of the oil passage according to running conditions of an engine and a piston 20 which is displaced in the cylinder 20 by an actuator 22 are provided in the oil passage 5, to thereby vary the lift level of the exhaust valve 8 depending on the displacement of the piston 21.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンの運転状
況に合わせて最適なEGR率の制御を可能にした内燃機
関の排気ガス再循環装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, which makes it possible to control an optimum EGR rate according to the operating condition of the engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】本願特許出願人は、圧縮エンジンブレー
キ装置を利用して、気筒から排出された排気ガスを、そ
の気筒に吸入させる内部EGRシステムを特願平5−2
11050号で提供している。その構成及び作用は次の
通りである。
2. Description of the Related Art The applicant of the present application has filed a patent application 5-2 for an internal EGR system in which an exhaust gas discharged from a cylinder is sucked into the cylinder by utilizing a compression engine braking device.
It is provided by No. 11050. Its structure and operation are as follows.

【0003】図16において、5は油通路であり、図略
のロッカシャフトブラケットからソレノイドバルブ3及
びコントロールバルブ4を通って油が供給される。6は
前記油通路5に発生する圧力よりシリンダ7の排気弁8
を開口するスレーブピストン6である。10は排気ブレ
ーキバルブである。
In FIG. 16, 5 is an oil passage through which oil is supplied from a rocker shaft bracket (not shown) through a solenoid valve 3 and a control valve 4. 6 is an exhaust valve 8 of the cylinder 7 due to the pressure generated in the oil passage 5.
Is a slave piston 6 that opens. Reference numeral 10 denotes an exhaust brake valve.

【0004】1aは他の気筒のインレットプッシュロッ
ドであり、1bは他の気筒のエキゾーストプッシュロッ
ドである。2aは前記インレットプッシュロッド1aで
作動するロッカアームによって作動されるエンジンブレ
ーキ用マスタピストンであり、2bは前記エキゾースト
プッシュロッド1aで作動するロッカアームによって作
動される排気ガス再循環用マスタピストンである。これ
らのエンジンブレーキ用マスタピストン2a及び排気ガ
ス再循環用マスタピストン2bは前記シリンダ7の油通
路5に供給された油に圧力を発生させる。
1a is an inlet push rod of another cylinder, and 1b is an exhaust push rod of another cylinder. Reference numeral 2a is an engine braking master piston operated by a rocker arm operated by the inlet push rod 1a, and 2b is an exhaust gas recirculation master piston operated by a rocker arm operated by the exhaust push rod 1a. The engine brake master piston 2a and the exhaust gas recirculation master piston 2b generate pressure in the oil supplied to the oil passage 5 of the cylinder 7.

【0005】11は前記エンジンブレーキ用マスタピス
トン2aと前記排気ガス再循環用マスタピストン2bに
よる発生油圧を前記油通路5に選択的に切換える油路切
換弁である。この油路切換弁11は、エンジンブレーキ
用マスタピストン2a側の油通路5aと前記油通路5と
を連通及び遮断するスプール12aと、排気ガス再循環
用マスタピストン2b側の油通路5bと前記油通路5と
を連通及び遮断するスプール12bと、ピストン部12
cとからなるスプール弁軸により構成されている。
Reference numeral 11 is an oil passage switching valve for selectively switching the hydraulic pressure generated by the engine braking master piston 2a and the exhaust gas recirculation master piston 2b to the oil passage 5. The oil passage switching valve 11 includes a spool 12a for connecting and disconnecting the oil passage 5a on the engine braking master piston 2a side and the oil passage 5, an oil passage 5b on the exhaust gas recirculation master piston 2b side, and the oil passage 5b. The spool 12b that connects and disconnects with the passage 5 and the piston portion 12
It is composed of a spool valve shaft composed of c and c.

【0006】この油路切換弁11の切換え作動機構は、
前記スプール弁軸の一端にスプリング14を介装し、他
端のピストン部12cの前方に形成されている室15に
電磁切換弁16を介して圧力源と接続し、前記電磁切換
弁16を切換えることによりスプール弁を軸移動して前
記油通路5a,5bを開閉する構造である。13a,1
3bは排出通路である。
The switching operation mechanism of the oil passage switching valve 11 is
A spring 14 is provided at one end of the spool valve shaft, and a chamber 15 formed in front of the piston portion 12c at the other end is connected to a pressure source via an electromagnetic switching valve 16 to switch the electromagnetic switching valve 16. Thus, the spool valve is axially moved to open and close the oil passages 5a and 5b. 13a, 1
3b is a discharge passage.

【0007】図17は直列6気筒エンジンにおける上記
装置の関連配置例を示すものであり、第1気筒#1
(7)の排気弁8の開口制御は第2気筒#2のインレッ
トプッシュロッド1aとエキゾーストプッシュロッド1
bが受け持ち、第2気筒#2の排気弁8の開口制御は第
3気筒#3のインレットプッシュロッド1aとエキゾー
ストプッシュロッド1bが受け持ち、第3気筒3の排気
弁8の開口制御は第1気筒#1のインレットプッシュロ
ッド1aとエキゾーストプッシュロッド1bが受け持つ
ようになっている。
FIG. 17 shows an example of the related arrangement of the above devices in an in-line 6-cylinder engine. The first cylinder # 1
(7) The opening control of the exhaust valve 8 is performed by the inlet push rod 1a and the exhaust push rod 1 of the second cylinder # 2.
b is responsible for controlling the opening of the exhaust valve 8 of the second cylinder # 2, and the inlet push rod 1a and the exhaust push rod 1b of the third cylinder # 3 are responsible for controlling the opening of the exhaust valve 8 of the third cylinder 3. The # 1 inlet push rod 1a and the exhaust push rod 1b are responsible.

【0008】上記装置の作用は、第1気筒#1(7)の
排気弁8の開口制御を第2気筒#2のインレットプッシ
ュロッド1aとエキゾーストプッシュロッド1bで受け
持たせた例により図16及び図17で説明する。先ずエ
ンジンブレーキ作動では、排気ガス再循環用マスタピス
トン2b側の油通路5bを閉じ、エンジンブレーキ用マ
スタピストン2a側の油通路5aと油通路5が連通する
よう油路切換弁11が切換えられる。
The operation of the above device is shown in FIG. 16 and FIG. 16 by the example in which the opening control of the exhaust valve 8 of the first cylinder # 1 (7) is handled by the inlet push rod 1a and the exhaust push rod 1b of the second cylinder # 2. This will be described with reference to FIG. First, in the engine brake operation, the oil passage 5b on the exhaust gas recirculation master piston 2b side is closed, and the oil passage switching valve 11 is switched so that the oil passage 5a on the engine brake master piston 2a side and the oil passage 5 communicate with each other.

【0009】この状態で吸入行程の第2気筒#2のイン
レットプッシュロッド1aによりエンジンブレーキ用マ
スタピストン2aを作動してロッカシャフトブラケット
からソレノイドバルブ3及びコントロールバルブ4を通
って油通路5に供給されている油に圧力を発生させ、こ
の発生油圧によりスレーブピストン6を介して膨脹行程
のシリンダ7(第1気筒#1)の排気弁8を開口し、排
気ポート9より圧縮空気を逃がし、ピストンを押し下げ
る力の発生をなくし、ブレーキ力を損失することなく有
効に活用する。
In this state, the master piston 2a for engine braking is operated by the inlet push rod 1a of the second cylinder # 2 in the intake stroke, and is supplied from the rocker shaft bracket to the oil passage 5 through the solenoid valve 3 and the control valve 4. A pressure is generated in the generated oil, and the generated hydraulic pressure opens the exhaust valve 8 of the cylinder 7 (first cylinder # 1) in the expansion stroke through the slave piston 6 to release compressed air from the exhaust port 9 and Eliminates the generation of pushing force and effectively utilizes the braking force.

【0010】内部EGRは、エンジンブレーキ用マスタ
ピストン2a側の油通路5aを閉じ、排気ガス再循環用
マスタピストン2b側の油通路5bと油通路5が連通す
るよう油路切換弁11が切換えられる。
The internal EGR closes the oil passage 5a on the engine braking master piston 2a side, and the oil passage switching valve 11 is switched so that the oil passage 5b on the exhaust gas recirculation master piston 2b side and the oil passage 5 communicate with each other. .

【0011】この状態で排気行程の第2気筒#2のエキ
ゾーストプッシュロッド1bにより排気ガス再循環用マ
スタピストン2bを作動してロッカシャフトブラケット
からソレノイドバルブ3及びコントロールバルブ4を通
って油通路5に供給されている油に圧力を発生させ、こ
の発生油圧によりスレーブピストン6を介して吸気行程
終りで気筒7(第1気筒#1)の排気弁8を開口する。
In this state, the exhaust gas recirculation master piston 2b is operated by the exhaust push rod 1b of the second cylinder # 2 in the exhaust stroke to pass from the rocker shaft bracket to the oil passage 5 through the solenoid valve 3 and the control valve 4. A pressure is generated in the supplied oil, and the generated hydraulic pressure causes the slave piston 6 to open the exhaust valve 8 of the cylinder 7 (first cylinder # 1) at the end of the intake stroke.

【0012】これにより、第2気筒#2は排気行程で排
気管内圧が高くなっているため、第2気筒#2の排気ガ
スの一部は圧力差により気筒7(第1気筒#1)へ逆流
して内部EGR作用を行い、NOxの低減及び始動白煙
が改善される。この内部EGR作用は、排気時に排気圧
力が急激に増加するターボインタークーラエンジンにお
いて有効である。
As a result, since the internal pressure of the exhaust pipe of the second cylinder # 2 is high during the exhaust stroke, part of the exhaust gas of the second cylinder # 2 is transferred to the cylinder 7 (first cylinder # 1) due to the pressure difference. It backflows to perform internal EGR action, reducing NOx and improving starting white smoke. This internal EGR action is effective in a turbo intercooler engine in which the exhaust pressure sharply increases during exhaust.

【0013】図18により直列6気筒エンジンにおける
上記装置の作動行程を説明する。バルブリフトを着火順
序#1,#4,#2,#6,#3,#5の順に示す。第
1気筒#1の排気弁の開口制御を第2気筒#2のエキゾ
ーストプッシュロッドで受け持たせ、第1気筒#1の下
死点(BDC)付近で第1気筒#1の排気弁を開口して
排気ガス再循環(EGR)を行う。
The operation stroke of the above-described device in an in-line 6-cylinder engine will be described with reference to FIG. The valve lifts are shown in the order of ignition # 1, # 4, # 2, # 6, # 3, # 5. The exhaust valve of the first cylinder # 1 is controlled by the exhaust push rod of the second cylinder # 2, and the exhaust valve of the first cylinder # 1 is opened near the bottom dead center (BDC) of the first cylinder # 1. Then, exhaust gas recirculation (EGR) is performed.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上記エンジンブレーキ
及び排気ガス再循環装置は、排気弁を排気のカムによる
直下押し又は排気又は排気カムにより油圧を発生させて
押しさげるタイプであり、バルブリフト量,開弁タイミ
ング,期間の制御は基本的にできず、EGR率の制御が
不可能であった。また、その他の内部EGR(特開昭5
3−40115号)、外部EGR装置付内燃機関におい
てもEGR率の制御はできなかった。
The engine brake and the exhaust gas recirculation device are of a type in which the exhaust valve is pushed directly below by the exhaust cam or the hydraulic pressure is generated by the exhaust or exhaust cam to push it down. Basically, the valve opening timing and period could not be controlled, and the EGR rate could not be controlled. In addition, other internal EGR (Japanese Patent Laid-Open No.
3-40115), the EGR rate could not be controlled even in the internal combustion engine with an external EGR device.

【0015】本発明の目的は、上記従来の問題を解消す
るために、エンジンの運転状況に合わせて最適なEGR
率の制御を可能にした内燃機関の排気ガス再循環装置を
提供することである。
An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and to optimize the EGR in accordance with the operating condition of the engine.
To provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine capable of controlling the rate.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の特徴とする構成は、エンジンブレーキ作動
時に、他の気筒のプッシュロッドにより作動するロッカ
アームによってマスタピストンを作動し、油通路に供給
されている油に圧力を発生させ、この発生油圧によりス
レーブピストンを介して圧縮上死点付近のエンジンシリ
ンダの排気弁を開口し、排気ポートより圧縮空気を逃が
すようにし、前記プッシュロッドにより作動するロッカ
アームによって作動されるエンジンブレーキ用マスタピ
ストンの他に、吸気行程で排気弁を開口するよう他の気
筒のプッシュロッドにより作動するロッカアームで作動
して前記油通路に供給されている油に圧力を発生させる
排気ガス再循環用マスタピストンを設け、前記エンジン
ブレーキ用マスタピストンと前記排気ガス再循環用マス
タピストンによる発生油圧を前記油通路に選択的に切換
える油路切換弁を設けた内燃機関のエンジンブレーキ及
び排気ガス再循環装置において、前記油通路にエンジン
の運転状況に応じて油通路の容積を変化させるシリンダ
と、アクチュエータによって前記シリンダ内で変位する
ピストンとを設け、前記排気弁のリフト量を前記ピスト
ンの変位に基づき可変とし、排気ガス再循環率を前記エ
ンジンの運転状況に合わせて最適に制御するようにした
ことを特徴とするものである。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to achieve the above object, the characteristic feature of the present invention is that the master piston is actuated by the rocker arm actuated by the push rod of another cylinder when the engine brake is actuated, and the oil passage Pressure is generated in the oil that is being supplied to the engine, and the generated hydraulic pressure opens the exhaust valve of the engine cylinder near the compression top dead center via the slave piston to allow compressed air to escape from the exhaust port. In addition to the engine brake master piston that is operated by the operating rocker arm, the rocker arm that is operated by the push rod of another cylinder to open the exhaust valve in the intake stroke operates to pressurize the oil supplied to the oil passage. A master piston for exhaust gas recirculation that generates In the engine brake and exhaust gas recirculation device of an internal combustion engine provided with an oil passage switching valve for selectively switching the hydraulic pressure generated by the piston and the exhaust gas recirculation master piston to the oil passage, the operating condition of the engine in the oil passage A cylinder that changes the volume of the oil passage according to the above, and a piston that is displaced in the cylinder by an actuator are provided, the lift amount of the exhaust valve is made variable based on the displacement of the piston, and the exhaust gas recirculation rate is set to the engine. It is characterized in that it is optimally controlled in accordance with the driving situation of.

【0017】また、エンジンブレーキ作動時に、他の気
筒のプッシュロッドにより作動するロッカアームによっ
てマスタピストンを作動し、油通路に供給されている油
に圧力を発生させ、この発生油圧によりスレーブピスト
ンを介して圧縮上死点付近のエンジンシリンダの排気弁
を開口し、排気ポートより圧縮空気を逃がすようにし、
前記プッシュロッドにより作動するロッカアームによっ
て作動されるエンジンブレーキ用マスタピストンと排気
ガス再循環用油通路とを設け、前記エンジンブレーキ用
マスタピストンと前記排気ガス再循環用油通路よる発生
油圧を前記排気ガス再循環用油通路に選択的に切換える
油路切換弁を設けた内燃機関のエンジンブレーキ及び排
気ガス再循環装置において、前記排気ガス再循環用油通
路にエンジンの運転状況に応じて油通路の油圧を制御す
る油圧発生手段を接続し、前記排気弁のリフト量を前記
エンジンの運転状況に基づき可変とし、排気ガス再循環
率を前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御する
ようにしたことを特徴とするものである。
Further, when the engine brake is operated, the master piston is operated by the rocker arm operated by the push rod of the other cylinder to generate a pressure in the oil supplied to the oil passage, and the generated oil pressure causes the slave piston to transmit the oil. Open the exhaust valve of the engine cylinder near the compression top dead center to let compressed air escape from the exhaust port,
An engine brake master piston operated by a rocker arm operated by the push rod and an exhaust gas recirculation oil passage are provided, and a hydraulic pressure generated by the engine brake master piston and the exhaust gas recirculation oil passage is changed to the exhaust gas. In an engine brake and an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine provided with an oil passage switching valve that selectively switches to a recirculation oil passage, the oil pressure in the oil passage is adjusted in the exhaust gas recirculation oil passage in accordance with the operating condition of the engine. A hydraulic pressure generating means for controlling the exhaust valve is connected, the lift amount of the exhaust valve is variable based on the operating condition of the engine, and the exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine. It is a feature.

【0018】また、前記油圧発生手段は、エンジンによ
って駆動される油圧発生ポンプ装置により発生した油圧
を蓄圧するアキュームレータと前記排気ガス再循環用油
通路とを制御弁を介して接続した。
Further, the hydraulic pressure generating means connects the accumulator for accumulating the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generating pump device driven by the engine and the exhaust gas recirculation oil passage via a control valve.

【0019】さらに、カムシャフトに排気行程で排気弁
を開弁する第1排気カムと、吸気行程中に排気弁をある
期間だけ開弁する第2排気カムの2山カムを設け、吸気
弁と第2排気カムにより同時に排気弁が開いている期間
に吸排気の圧力差によって気筒内に排気ガスの一部を導
入することを特徴とするものである。
Further, the camshaft is provided with a first exhaust cam for opening the exhaust valve in the exhaust stroke and a double-peak cam for the second exhaust cam for opening the exhaust valve for a certain period during the intake stroke. A feature is that a part of the exhaust gas is introduced into the cylinder due to the pressure difference between the intake and the exhaust while the second exhaust cam simultaneously opens the exhaust valve.

【0020】また、排気タービンによって回転するコン
プレッサとからなる過給機と、前記排気タービンの入口
と出口とを連通する排気バイパス通路に配置されたウエ
ストゲート弁と、前記コンプレッサとエンジンの吸気管
とを連通する慣性過給制御弁を有した慣性過給装置とE
GR装置とを備えた内燃機関において、前記ウエストゲ
ート弁と慣性過給制御弁のうち少なくとも1つをエンジ
ンの運転状況に応じて制御し、前記慣性過給装置による
給気圧力および前記ウエストゲート弁により排気パルス
を変化させ、排気ガス再循環率を前記エンジンの運転状
況に合わせて最適に制御するようにしたことを特徴とす
るものである。
A supercharger comprising a compressor rotated by an exhaust turbine, a wastegate valve arranged in an exhaust bypass passage communicating an inlet and an outlet of the exhaust turbine, the compressor and an intake pipe of the engine. And an inertial supercharging device having an inertial supercharging control valve communicating with E
In an internal combustion engine including a GR device, at least one of the wastegate valve and the inertial supercharging control valve is controlled according to an operating condition of the engine, and the intake pressure by the inertial supercharging device and the wastegate valve are controlled. Thus, the exhaust pulse is changed to control the exhaust gas recirculation rate optimally according to the operating condition of the engine.

【0021】さらに、可変ノズルを備えた排気タービン
によって回転するコンプレッサとからなる過給機とEG
R装置とを備えた内燃機関において、前記排気タービン
の可変ノズルをエンジンの運転状況に応じて制御して給
気圧力及び排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を
前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御するよう
にしたことを特徴とするものである。
Further, a supercharger including an compressor rotated by an exhaust turbine having a variable nozzle and an EG
In an internal combustion engine equipped with an R device, the variable nozzle of the exhaust turbine is controlled according to the operating condition of the engine to change the supply pressure and the exhaust pulse, and the exhaust gas recirculation rate is adjusted to the operating condition of the engine. It is characterized by the fact that it is controlled optimally.

【0022】また、排気タービンによって回転する可変
ノズル付きのコンプレッサとからなる過給機とEGR装
置とを備えた内燃機関において、前記コンプレッサの可
変ノズルをエンジンの運転状況に応じて制御して給気圧
力及び排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記
エンジンの運転状況に合わせて最適に制御するようにし
たことを特徴とするものである。
Further, in an internal combustion engine having an EGR device and a supercharger comprising a compressor with a variable nozzle rotated by an exhaust turbine, the variable nozzle of the compressor is controlled according to the operating condition of the engine to supply air. It is characterized in that the pressure and the exhaust pulse are changed to optimally control the exhaust gas recirculation rate according to the operating condition of the engine.

【0023】さらに、可変ノズルを備えた排気タービン
によって回転する可変ノズル付きのコンプレッサとから
なる過給機とEGR装置とを備えた内燃機関において、
前記排気タービンの可変ノズルとコンプレッサの可変ノ
ズルとをエンジンの運転状況に応じて制御して給気圧力
及び排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記エ
ンジンの運転状況に合わせて最適に制御するようにした
ことを特徴とするものである。
Further, in an internal combustion engine provided with an EGR device and a supercharger consisting of a compressor with a variable nozzle rotated by an exhaust turbine provided with a variable nozzle,
The variable nozzle of the exhaust turbine and the variable nozzle of the compressor are controlled according to the operating condition of the engine to change the supply pressure and the exhaust pulse, and the exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine. It is characterized by doing so.

【0024】また、前記コンプレッサとエンジンの吸気
管とを連通する慣性過給制御弁を有した慣性過給装置を
備え、前記排気タービンの可変ノズル,コンプレッサの
可変ノズル及び前記慣性過給制御弁のうち少なくとも1
つをエンジンの運転状況に応じて制御して給気圧力及び
排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記エンジ
ンの運転状況に合わせて最適に制御するようにした。
An inertia supercharging device having an inertia supercharging control valve for communicating the compressor with an intake pipe of the engine is provided, and the variable nozzle of the exhaust turbine, the variable nozzle of the compressor and the inertia supercharging control valve are provided. At least one
The exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine by controlling the intake gas pressure and the exhaust pulse according to the operating condition of the engine.

【0025】さらに、排気タービンによって回転するコ
ンプレッサとからなる過給機と、前記排気タービンの入
口と出口とを連通する排気バイパス通路に配置されたウ
エストゲート弁と、EGR装置とを備えた内燃機関にお
いて、排気マニホールド内の中央に仕切り壁を設け、こ
の仕切り壁にバタフライバルブを開閉可能に配置し、前
記バタフライバルブを開閉することにより排気ガス再循
環率を前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御す
るようにしたことを特徴とするものである。
Furthermore, an internal combustion engine equipped with a supercharger consisting of a compressor rotated by an exhaust turbine, a wastegate valve arranged in an exhaust bypass passage communicating an inlet and an outlet of the exhaust turbine, and an EGR device. In the above, a partition wall is provided in the center of the exhaust manifold, a butterfly valve is arranged to be openable and closable on this partition wall, and by opening and closing the butterfly valve, the exhaust gas recirculation rate is optimized according to the operating condition of the engine. It is characterized by being controlled.

【0026】また、前記エンジンの運転状況は、エンジ
ンの回転数,負荷及び水温の検出信号を基にし、コンピ
ュータによって制御する。
The operating condition of the engine is controlled by a computer on the basis of detection signals of engine speed, load and water temperature.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態例を図面
に基づいて説明する。尚、基本的な構成は図16で示す
従来機構と同様であるので、この従来機構に改良を加え
た主要部の構成を説明する。請求項1については図1で
示すように、油通路5にシリンダ20を油通路5と連通
して設け、このシリンダ20内にアクチュエータ22に
よって変位するピストン21とを設け、前記アクチュエ
ータ22をエンジンの回転数信号A,負荷信号B及び水
温信号Cが入力されるコンピュータ23によってエンジ
ンの運転状況に応じて制御し、ピストン21の変位によ
り油通路5の容積を変化させるようにした構成である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Since the basic structure is the same as that of the conventional mechanism shown in FIG. 16, the structure of the main part obtained by improving this conventional mechanism will be described. With respect to claim 1, as shown in FIG. 1, a cylinder 20 is provided in the oil passage 5 in communication with the oil passage 5, and a piston 21 that is displaced by an actuator 22 is provided in the cylinder 20. The rotation speed signal A, the load signal B, and the water temperature signal C are input to the computer 23 for control according to the operating condition of the engine, and the displacement of the piston 21 changes the volume of the oil passage 5.

【0028】上記の構成により、EGR時の排気弁8の
リフト量を最大にする場合、ピストン21の前進量を最
大とし、排気弁8のリフト量を小さくする場合はピスト
ン21を後退する。これにより、マスタピストン2aの
押し上げで油圧がかかったとき、ピストン21とスレー
ブピストン6の両方を押圧することになり、排気弁8の
リフト量は小さくなる。
With the above structure, when the lift amount of the exhaust valve 8 during EGR is maximized, the advance amount of the piston 21 is maximized, and when the lift amount of the exhaust valve 8 is reduced, the piston 21 is retracted. As a result, when hydraulic pressure is applied by pushing up the master piston 2a, both the piston 21 and the slave piston 6 are pushed, and the lift amount of the exhaust valve 8 becomes small.

【0029】請求項2については図2で示すように、従
来構成のエキゾーストプッシュロッド1aと排気ガス再
循環用マスタピストン2bを廃止し、排気ガス再循環用
油通路5bにエンジンによって駆動され、吐出量をガバ
ナ25によって制御し、開弁タイミングをタイマ26に
よって制御する油圧発生ポンプ装置24を接続した構成
である。
With respect to claim 2, as shown in FIG. 2, the exhaust push rod 1a and the exhaust gas recirculation master piston 2b of the conventional structure are eliminated, and the exhaust gas recirculation oil passage 5b is driven by the engine and discharged. A hydraulic pressure generating pump device 24 is connected to control the amount by the governor 25 and the valve opening timing by the timer 26.

【0030】また、図3で示すように、従来構成のエキ
ゾーストプッシュロッド1aと排気ガス再循環用マスタ
ピストン2bを廃止し、エンジンによって駆動される油
圧発生ポンプ装置27により発生した油圧を蓄圧するア
キュームレータ28と前記排気ガス再循環用油通路5b
とを前記コンピュータ23によってコントロールされる
制御弁29を介して接続した構成(請求項3)である。
Further, as shown in FIG. 3, the exhaust push rod 1a and the exhaust gas recirculation master piston 2b of the conventional construction are eliminated, and the accumulator for accumulating the hydraulic pressure generated by the hydraulic pressure generating pump device 27 driven by the engine. 28 and the exhaust gas recirculation oil passage 5b
Is connected via a control valve 29 controlled by the computer 23 (claim 3).

【0031】上記図2及び図3の構成においては、EG
R時に油圧発生ポンプ装置26あるいは制御弁29の制
御によるアキュームレータ28から油圧が排気ガス再循
環用油通路5bに導入し、排気弁8を押し下げる。この
とき、排気弁8のリフト量および開弁時期は油圧発生ポ
ンプ装置24においては、その吐出量をガバナ25によ
り制御し、開弁タイミングはタイマ26によって制御さ
れる。また、アキュームレータ28においては、コンピ
ュータ23によってコントロールされる制御弁29で制
御する。
In the configuration shown in FIGS. 2 and 3, the EG
At the time of R, hydraulic pressure is introduced from the accumulator 28 under the control of the hydraulic pressure generation pump device 26 or the control valve 29 into the exhaust gas recirculation oil passage 5b, and the exhaust valve 8 is pushed down. At this time, in the hydraulic pressure generating pump device 24, the lift amount and the valve opening timing of the exhaust valve 8 are controlled by the governor 25, and the valve opening timing is controlled by the timer 26. The accumulator 28 is controlled by the control valve 29 controlled by the computer 23.

【0032】請求項4については図19で示すように、
カムシャフト80に排気行程で排気弁を開弁する第1排
気カム80aと、吸気行程中に排気弁をある期間だけ開
弁するよう吸気カム80cと同位相でカムリフトが小さ
い第2排気カム80bの2山カムを設け、吸気弁の開弁
時に第2排気カム80bにより同時に排気弁が開いてい
る期間に吸排気の圧力差によって気筒内に排気ガスの一
部を導入するようにしたものである。
Regarding claim 4, as shown in FIG.
The first exhaust cam 80a that opens the exhaust valve on the camshaft 80 during the exhaust stroke, and the second exhaust cam 80b that has the same phase as the intake cam 80c and a small cam lift so that the exhaust valve is opened for a certain period during the intake stroke. Two mountain cams are provided, and a part of the exhaust gas is introduced into the cylinder due to the pressure difference between the intake and exhaust when the exhaust valve is simultaneously opened by the second exhaust cam 80b when the intake valve is opened. .

【0033】上記の構成により、図20で示すように、
第1気筒#1の排気弁が第2排気カム80bにより吸気
弁と同時に開弁し、第2気筒#2の排気ガスが第1気筒
#1に導入され、第2気筒#2の排気弁が第2排気カム
80bにより吸気弁と同時に開弁し、第3気筒#3の排
気ガスが第2気筒#2に導入され、さらに、第3気筒#
3の排気弁が第2排気カム80bにより吸気弁と同時に
開弁し、第1気筒#1の排気ガスが第3気筒#3に導入
して排気ガスを再循環する。
With the above structure, as shown in FIG.
The exhaust valve of the first cylinder # 1 is opened simultaneously with the intake valve by the second exhaust cam 80b, the exhaust gas of the second cylinder # 2 is introduced into the first cylinder # 1, and the exhaust valve of the second cylinder # 2 is opened. The second exhaust cam 80b opens the valve simultaneously with the intake valve to introduce the exhaust gas of the third cylinder # 3 into the second cylinder # 2.
The third exhaust valve is opened simultaneously with the intake valve by the second exhaust cam 80b, and the exhaust gas of the first cylinder # 1 is introduced into the third cylinder # 3 to recirculate the exhaust gas.

【0034】請求項5については図4で示すように、内
燃機関60に、例えば図16の従来の内部EGR装置7
0と、排気タービン40によって回転するコンプレッサ
50とからなる過給機30と、前記排気タービン40の
入口と出口とを連通する排気バイパス通路31に設けら
れたウエストゲート弁32と、前記コンプレッサ50と
内燃機関60の吸気管とをインタークーラー35を介し
て連通する慣性過給制御弁34を有した慣性過給装置3
3とを備えていることを前提にし、前記ウエストゲート
弁32と慣性過給制御弁34とをエンジンの回転数信号
A,負荷信号B及び水温信号Cが入力されるコンピュー
タ23によるエンジンの運転状況に応じて制御し、前記
慣性過給装置33による給気圧力を変化させ、EGR率
を前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御するよ
うにした。
As for claim 5, as shown in FIG. 4, the internal EGR device 7 shown in FIG.
0, a supercharger 30 composed of a compressor 50 rotated by an exhaust turbine 40, a waste gate valve 32 provided in an exhaust bypass passage 31 communicating an inlet and an outlet of the exhaust turbine 40, and the compressor 50. Inertial supercharging device 3 having an inertial supercharging control valve 34 that communicates with an intake pipe of an internal combustion engine 60 via an intercooler 35.
3, the wastegate valve 32 and the inertia supercharging control valve 34 are operated by the computer 23 to which the engine speed signal A, the load signal B and the water temperature signal C are input. In accordance with the above, the intake air pressure by the inertial supercharging device 33 is changed, and the EGR rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine.

【0035】上記の構成によれば、図5及び図6で示す
ように、ウエストゲート弁32は排気パルスの大小を決
めるものであり、また、慣性過給装置33は給気圧力
(空気量)を変化させるものであって、図5及び図6で
示すように、ウエストゲート弁32を開くと排気パルス
が小さくなり、EGR率が減少する。また、慣性過給装
置33により給気圧力を下げるように作動させれば、排
気ガスを吸入しやすくなりEGR率が増加する。これを
エンジンの運転状況に合わせてコントロールすることに
より最適なEGR率が得られる。
According to the above construction, as shown in FIGS. 5 and 6, the waste gate valve 32 determines the magnitude of the exhaust pulse, and the inertial supercharging device 33 uses the supply pressure (air amount). As shown in FIGS. 5 and 6, when the waste gate valve 32 is opened, the exhaust pulse becomes small and the EGR rate decreases. Further, if the inertial supercharging device 33 is operated so as to lower the supply air pressure, it becomes easier to inhale the exhaust gas and the EGR rate increases. An optimum EGR rate can be obtained by controlling this according to the operating condition of the engine.

【0036】請求項6については図7で示すように、こ
の場合も内燃機関60に、例えば図16の従来の内部E
GR装置70と、可変ノズル付き排気タービン40a
(VGT)によって回転するコンプレッサ50とからな
る過給機30と、前記コンプレッサ50と内燃機関60
の吸気管とをインタークーラー35を介して連通した構
成を前提にし、前記可変ノズル付き排気タービン40a
の可変ノズルをエンジンの回転数信号A,負荷信号B及
び水温信号Cが入力されるコンピュータ23によるエン
ジンの運転状況に応じて制御して給気圧力を変化させ、
EGRを前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御
するようにしたものである。
Regarding claim 6, as shown in FIG. 7, in this case as well, the internal combustion engine 60 is provided with, for example, the conventional internal E of FIG.
GR device 70 and exhaust turbine 40a with variable nozzle
(VGT) rotating supercharger 30 including a compressor 50, the compressor 50, and an internal combustion engine 60.
The exhaust turbine 40a with a variable nozzle is premised on a structure in which the intake pipe of the variable nozzle is communicated with the intake pipe of
The variable nozzle of No. 2 is controlled according to the operating condition of the engine by the computer 23 to which the engine speed signal A, the load signal B, and the water temperature signal C are input to change the supply pressure.
The EGR is optimally controlled according to the operating condition of the engine.

【0037】請求項7については図9で示すように、こ
の場合も内燃機関60に、例えば図16の従来の内部E
GR装置70と、排気タービン40によって回転する可
変ノズル付きコンプレッサ50a(VGC)とからなる
過給機30と、前記可変ノズル付きコンプレッサ50a
と内燃機関60の吸気管とをインタークーラー35を介
して連通した構成を前提にし、前記可変ノズル付きコン
プレッサ50aの可変ノズルをエンジンの回転数信号
A,負荷信号B及び水温信号Cが入力されるコンピュー
タ23によるエンジンの運転状況に応じて制御して給気
圧力を変化させ、EGR率を前記エンジンの運転状況に
合わせて最適に制御するようにしたものである。
In this case, as shown in FIG. 9, the internal combustion engine 60 is provided with the conventional internal E shown in FIG.
A supercharger 30 including a GR device 70 and a variable nozzle compressor 50a (VGC) that is rotated by an exhaust turbine 40, and the variable nozzle compressor 50a.
A computer in which an engine speed signal A, a load signal B, and a water temperature signal C are input to the variable nozzle of the compressor with variable nozzle 50a on the premise that the internal combustion engine 60 and the intake pipe of the internal combustion engine 60 are connected to each other via an intercooler 35. 23, the air supply pressure is changed according to the operating condition of the engine, and the EGR rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine.

【0038】請求項8については図11で示すように、
この場合も内燃機関60に、例えば図16の従来の内部
EGR装置70と、可変ノズル付き排気タービン40a
(VGT)によって回転する可変ノズル付きコンプレッ
サ50a(VGC)とからなる過給機30と、前記可変
ノズル付きコンプレッサ50aと内燃機関60の吸気管
とをインタークーラー35を介して連通した構成を前提
にし、前記可変ノズル付き排気タービン40aの可変ノ
ズルと可変ノズル付きコンプレッサ50aの可変ノズル
とをエンジンの回転数信号A,負荷信号B及び水温信号
Cが入力されるコンピュータ23によるエンジンの運転
状況に応じて制御して給気圧力及び排気パルスを変化さ
せ、EGR率を前記エンジンの運転状況に合わせて最適
に制御するようにしたものである。
As to claim 8, as shown in FIG.
Also in this case, the internal combustion engine 60 includes the conventional internal EGR device 70 shown in FIG. 16 and the exhaust turbine 40a with a variable nozzle.
On the premise that a supercharger 30 including a compressor 50a (VGC) with a variable nozzle that rotates by (VGT), the compressor 50a with a variable nozzle and the intake pipe of the internal combustion engine 60 communicate with each other via an intercooler 35, The variable nozzle of the exhaust turbine with variable nozzle 40a and the variable nozzle of the compressor with variable nozzle 50a are controlled by the computer 23 to which the engine speed signal A, load signal B, and water temperature signal C are input according to the operating condition of the engine. Then, the supply pressure and the exhaust pulse are changed to optimally control the EGR rate according to the operating condition of the engine.

【0039】上記図7,図9,図11の構成において、
図8,図10,図12で示すように、 コンプレッサ5
0,可変ノズル付きコンプレッサ50aと内燃機関60
の吸気管とをインタークーラー35を介して慣性過給制
御弁34を有した慣性過給装置33によって連通した構
成(請求項9)としてもよい。
In the configurations shown in FIGS. 7, 9 and 11,
As shown in FIGS. 8, 10, and 12, the compressor 5
0, compressor 50a with variable nozzle and internal combustion engine 60
The intake pipe may be connected to the intake pipe of the above by an inertial supercharging device 33 having an inertial supercharging control valve 34 via an intercooler 35 (claim 9).

【0040】上記図7乃至図12による構成によれば、
可変ノズル付き排気タービン40a(VGT)は排気パ
ルスの大小を決めるものであり、可変ノズルを絞れば排
気パルスが大となり、EGR率が増加する。また、可変
ノズル付きコンプレッサ50aは給気圧力(空気量)の
大小を決めるものであり、ディフューザ部分に付いた可
変ノズルを絞れば給気圧力(空気量)が減少し、EGR
率が増加する。また、慣性過給装置33も給気圧力(空
気量)を変化させるものであり、これにより給気圧力
(空気量)を減らせばEGR率が増加する。
According to the configurations shown in FIGS. 7 to 12,
The exhaust turbine with variable nozzle 40a (VGT) determines the magnitude of the exhaust pulse. If the variable nozzle is throttled, the exhaust pulse becomes large and the EGR rate increases. Further, the compressor 50a with a variable nozzle determines the magnitude of the supply air pressure (air amount), and if the variable nozzle attached to the diffuser portion is throttled, the supply air pressure (air amount) decreases, and the EGR
The rate increases. Further, the inertial supercharging device 33 also changes the supply air pressure (air amount), so that if the supply air pressure (air amount) is reduced, the EGR rate increases.

【0041】請求項10については、図21で示すよう
に、排気タービン40によって回転するコンプレッサ5
0とからなる過給機30と、前記排気タービン40の入
口と出口とを連通する排気バイパス通路31に配置され
たウエストゲート弁32と、請求項1〜4に記載のEG
R装置とを備えた内燃機関60において、排気マニホー
ルド90内の中央に仕切り壁92を設け、この仕切り壁
92にバタフライバルブ91を開閉可能に配置し、前記
バタフライバルブ91を開閉することにより排気ガス再
循環率を前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御
するようにしたものである。
In claim 10, as shown in FIG. 21, the compressor 5 rotated by the exhaust turbine 40
The supercharger 30 formed of 0, the waste gate valve 32 disposed in the exhaust bypass passage 31 that communicates the inlet and the outlet of the exhaust turbine 40, and the EG according to claims 1 to 4.
In the internal combustion engine 60 including the R device, a partition wall 92 is provided in the center of the exhaust manifold 90, a butterfly valve 91 is openably and closably arranged on the partition wall 92, and the butterfly valve 91 is opened and closed to exhaust gas. The recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine.

【0042】上記の構成ではバタフライバルブ91を開
閉することによって、そのボリュームが変化(排気圧力
が変化)する。すなわち、図22で示すように、バタフ
ライバルブ91開くと排気圧力が低下してEGR率が減
少する。また、バタフライバルブ91閉じると排気圧力
が高くなりEGR率が増大するのである。
In the above structure, by opening and closing the butterfly valve 91, its volume changes (exhaust pressure changes). That is, as shown in FIG. 22, when the butterfly valve 91 is opened, the exhaust pressure drops and the EGR rate decreases. Further, when the butterfly valve 91 is closed, the exhaust pressure becomes high and the EGR rate increases.

【0043】従って、これらのEGR率の制御はエンジ
ンの運転状況に合わせてコントロールすることにより図
13,図14,図15で示すように、最適なEGR率が
得られる。
Therefore, by controlling these EGR rates according to the operating conditions of the engine, an optimum EGR rate can be obtained as shown in FIGS. 13, 14 and 15.

【0044】尚、上記の実施例では、図16の従来の内
部EGR装置70を備えた内燃機関60で説明したが、
図16の従来の内部EGR装置70に限定されるもので
はなく、他の機構による内部EGR装置でもよいし、さ
らには内部EGRに限定するものではなく、外部EGR
装置を備えた内燃機関においても適用される。
In the above embodiment, the internal combustion engine 60 having the conventional internal EGR device 70 of FIG. 16 has been described.
The internal EGR device 70 is not limited to the conventional internal EGR device 70 of FIG. 16, and may be an internal EGR device using another mechanism, or is not limited to the internal EGR device.
It also applies to internal combustion engines equipped with a device.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上述べたように本発明によると、EG
R装置を備えた内燃機関において、エンジンの運転状況
に合わせて排気弁のリフト量,開弁タイミング,期間の
制御を可能にし、最適なEGR率が得られ、NOxの低
減及び始動白煙が従来に増して一層の改善が得られる格
別な効果を有している。
As described above, according to the present invention, EG
In an internal combustion engine equipped with an R device, the lift amount of the exhaust valve, the valve opening timing, and the period can be controlled according to the operating condition of the engine, an optimum EGR rate can be obtained, and NOx reduction and starting white smoke are conventionally generated. It has a special effect that further improvement can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明装置の断面図FIG. 1 is a cross-sectional view of the apparatus of the present invention.

【図2】本発明装置の断面図FIG. 2 is a sectional view of the apparatus of the present invention.

【図3】本発明装置の断面図FIG. 3 is a sectional view of the device of the present invention.

【図4】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図5】図4における本発明装置のEGR率制御を示す
グラフ
5 is a graph showing the EGR rate control of the device of the present invention in FIG.

【図6】図4における本発明装置のEGR率制御を示す
グラフ
6 is a graph showing the EGR rate control of the device of the present invention in FIG.

【図7】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 7 is a circuit configuration diagram of an air supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図8】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 8 is a circuit configuration diagram of a supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図9】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図10】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 10 is a circuit configuration diagram of an air supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図11】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 11 is a circuit configuration diagram of a supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図12】本発明装置の給排気系の回路構成図FIG. 12 is a circuit configuration diagram of an air supply / exhaust system of the device of the present invention.

【図13】図7乃至図12における本発明装置のEGR
率制御を示すグラフ
FIG. 13 is an EGR of the device of the present invention in FIGS.
Graph showing rate control

【図14】図7乃至図12における本発明装置のEGR
率制御を示すグラフ
FIG. 14 is an EGR of the device of the present invention in FIGS. 7 to 12;
Graph showing rate control

【図15】図7乃至図12における本発明装置のEGR
率制御を示すグラフ
FIG. 15 is an EGR of the device of the present invention in FIGS. 7 to 12;
Graph showing rate control

【図16】従来装置を示す断面図FIG. 16 is a sectional view showing a conventional device.

【図17】複数の気筒に対する従来装置の関連配置構成
を示す図
FIG. 17 is a diagram showing a related arrangement configuration of a conventional device for a plurality of cylinders.

【図18】従来装置の作動行程説明図FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation process of the conventional device.

【図19】吸排気によるEGR発生手段を示す本発明装
置の吸排気カム構成図
FIG. 19 is a block diagram of an intake / exhaust cam of the device of the present invention showing an EGR generating means by intake / exhaust.

【図20】図19の吸排気カム構成による作動行程説明
FIG. 20 is an operation stroke explanatory diagram of the intake / exhaust cam structure of FIG. 19;

【図21】本発明装置のEGR率制御機構の構成図FIG. 21 is a configuration diagram of an EGR rate control mechanism of the device of the present invention.

【図22】図21における本発明装置のEGR率制御を
示すグラフ
22 is a graph showing the EGR rate control of the device of the present invention in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a インレットプッシュロッド 1b エキゾーストプッシュロッド 2a エンジンブレーキ用マスタピストン 2b 排気ガス再循環用マスタピストン 5 油通路 5b 排気ガス再循環用油通路 6 スレーブピストン 7 シリンダ 8 排気弁 10 油路切換弁 20 シリンダ 21 ピストン 22 アクチュエータ 23 コンピュータ 24 油圧発生ポンプ装置 25 ガバナ 26 タイマ 27 油圧発生ポンプ装置 28 アキュームレータ 29 制御弁 30 過給機 31 排気バイパス通路 32 ウエストゲート弁 33 慣性過給装置 34 慣性過給制御弁 35 インタークーラー 40 排気タービン 50 コンプレッサ 40a 可変ノズル付き排気タービン 50a 可変ノズル付きコンプレッサ 60 内燃機関 70 内部EGR装置 80a 第1排気カム 80b 第2排気カム 80c 吸気カム 90 エキゾーストマニホールド 91 バタフライバルブ 92 仕切り壁 1a Inlet push rod 1b Exhaust push rod 2a Engine brake master piston 2b Exhaust gas recirculation master piston 5 Oil passage 5b Exhaust gas recirculation oil passage 6 Slave piston 7 Cylinder 8 Exhaust valve 10 Oil passage switching valve 20 Cylinder 21 Piston 22 Actuator 23 Computer 24 Hydraulic pressure generation pump device 25 Governor 26 Timer 27 Hydraulic pressure generation pump device 28 Accumulator 29 Control valve 30 Supercharger 31 Exhaust bypass passage 32 Wastegate valve 33 Inertial supercharger 34 Inertial supercharge control valve 35 Intercooler 40 Exhaust Turbine 50 Compressor 40a Exhaust with variable nozzle Turbine 50a Compressor with variable nozzle 60 Internal combustion engine 70 Internal EGR device 80a First exhaust cam 80b Second Exhaust cam 80c Intake cam 90 Exhaust manifold 91 Butterfly valve 92 Partition wall

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 F02B 37/16 F02B 37/12 302C 37/18 F02D 11/06 A 37/24 13/04 A 37/12 302 23/00 J F02D 11/06 P 13/04 F02M 25/07 550B 23/00 550C 550K F02M 25/07 550 550R F02B 37/00 303B 303C 37/12 301J 301Q (72)発明者 辻 幸浩 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社内 (72)発明者 斎藤 晃 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location F02B 37/16 F02B 37/12 302C 37/18 F02D 11/06 A 37/24 13/04 A 37 / 12 302 23/00 J F02D 11/06 P 13/04 F02M 25/07 550B 23/00 550C 550K F02M 25/07 550 550R F02B 37/00 303B 303C 37/12 301J 301Q (72) Inventor Yukihiro Tsuji Tokyo Hinodai 3-1, 1-1 Hino Motor Co., Ltd. In Hino Motor Co., Ltd. (72) Inventor Akira Saito 3-1, 1 Hinodai, Hino City, Tokyo Hino Motor Co., Ltd.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 エンジンブレーキ作動時に、他の気筒の
プッシュロッドにより作動するロッカアームによってマ
スタピストンを作動し、油通路に供給されている油に圧
力を発生させ、この発生油圧によりスレーブピストンを
介して圧縮上死点付近のエンジンシリンダの排気弁を開
口し、排気ポートより圧縮空気を逃がすようにし、 前記プッシュロッドにより作動するロッカアームによっ
て作動されるエンジンブレーキ用マスタピストンの他
に、吸気行程で排気弁を開口するよう他の気筒のプッシ
ュロッドにより作動するロッカアームで作動して前記油
通路に供給されている油に圧力を発生させる排気ガス再
循環用マスタピストンを設け、 前記エンジンブレーキ用マスタピストンと前記排気ガス
再循環用マスタピストンによる発生油圧を前記油通路に
選択的に切換える油路切換弁を設けた内燃機関のエンジ
ンブレーキ及び排気ガス再循環装置において、 前記油通路にエンジンの運転状況に応じて油通路の容積
を変化させるシリンダと、アクチュエータによって前記
シリンダ内で変位するピストンとを設け、 前記排気弁のリフト量を前記ピストンの変位に基づき可
変とし、排気ガス再循環率を前記エンジンの運転状況に
合わせて最適に制御するようにしたことを特徴とする内
燃機関の排気ガス再循環装置。
1. When an engine brake is operated, a master piston is operated by a rocker arm that is operated by a push rod of another cylinder to generate a pressure in oil supplied to an oil passage, and the generated oil pressure causes a slave piston to transmit the pressure. The exhaust valve of the engine cylinder near the compression top dead center is opened so that compressed air can escape from the exhaust port, and in addition to the master piston for engine brake operated by the rocker arm operated by the push rod, the exhaust valve in the intake stroke Is provided with an exhaust gas recirculation master piston that operates by a rocker arm that is operated by a push rod of another cylinder so as to open, and that generates pressure in the oil that is being supplied to the oil passage, The oil pressure generated by the master piston for exhaust gas recirculation is In an engine brake and an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine provided with an oil passage switching valve for selectively switching to a passage, a cylinder for changing the volume of the oil passage in the oil passage according to an operating condition of the engine, and an actuator for A piston that displaces in the cylinder is provided, and the lift amount of the exhaust valve is variable based on the displacement of the piston, and the exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine.
【請求項2】 エンジンブレーキ作動時に、他の気筒の
プッシュロッドにより作動するロッカアームによってマ
スタピストンを作動し、油通路に供給されている油に圧
力を発生させ、この発生油圧によりスレーブピストンを
介して圧縮上死点付近のエンジンシリンダの排気弁を開
口し、排気ポートより圧縮空気を逃がすようにし、 前記プッシュロッドにより作動するロッカアームによっ
て作動されるエンジンブレーキ用マスタピストンと排気
ガス再循環用油通路とを設け、 前記エンジンブレーキ用マスタピストンと前記排気ガス
再循環用油通路よる発生油圧を前記排気ガス再循環用油
通路に選択的に切換える油路切換弁を設けた内燃機関の
エンジンブレーキ及び排気ガス再循環装置において、 前記排気ガス再循環用油通路にエンジンの運転状況に応
じて油通路の油圧を制御する油圧発生手段を接続し、 前記排気弁のリフト量を前記エンジンの運転状況に基づ
き可変とし、排気ガス再循環率を前記エンジンの運転状
況に合わせて最適に制御するようにしたことを特徴とす
る内燃機関の排気ガス再循環装置。
2. When the engine brake is operated, a master piston is operated by a rocker arm that is operated by a push rod of another cylinder to generate a pressure in oil supplied to an oil passage, and the generated oil pressure causes a slave piston to transmit the oil. An exhaust valve of the engine cylinder near the compression top dead center is opened to allow compressed air to escape from the exhaust port, and an engine brake master piston operated by a rocker arm operated by the push rod and an exhaust gas recirculation oil passage are provided. And an engine brake and exhaust gas of an internal combustion engine provided with an oil passage switching valve for selectively switching the oil pressure generated by the engine brake master piston and the exhaust gas recirculation oil passage to the exhaust gas recirculation oil passage. In the recirculation device, an operating condition of the engine is provided in the exhaust gas recirculation oil passage. The oil pressure generating means for controlling the oil pressure in the oil passage is connected according to the situation, the lift amount of the exhaust valve is made variable based on the operating condition of the engine, and the exhaust gas recirculation rate is optimized according to the operating condition of the engine. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, characterized in that it is controlled in accordance with the above.
【請求項3】 前記油圧発生手段は、エンジンによって
駆動される油圧発生ポンプ装置により発生した油圧を蓄
圧するアキュームレータと前記排気ガス再循環用油通路
とを制御弁を介して接続した請求項2に記載の内燃機関
の排気ガス再循環装置。
3. The oil pressure generating means according to claim 2, wherein an accumulator for accumulating oil pressure generated by an oil pressure generating pump device driven by an engine and the exhaust gas recirculation oil passage are connected via a control valve. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine as described.
【請求項4】 カムシャフトに排気行程で排気弁を開弁
する第1排気カムと、吸気行程中に排気弁をある期間だ
け開弁する第2排気カムの2山カムを設け、吸気弁と第
2排気カムにより同時に排気弁が開いている期間に吸排
気の圧力差によって気筒内に排気ガスの一部を導入する
ことを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装置。
4. A camshaft is provided with a first exhaust cam that opens an exhaust valve in an exhaust stroke and a double exhaust cam that opens an exhaust valve during an intake stroke only for a certain period. An exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, wherein a part of exhaust gas is introduced into a cylinder by a pressure difference between intake and exhaust while a second exhaust cam simultaneously opens the exhaust valve.
【請求項5】 排気タービンによって回転するコンプレ
ッサとからなる過給機と、前記排気タービンの入口と出
口とを連通する排気バイパス通路に配置されたウエスト
ゲート弁と、前記コンプレッサとエンジンの吸気管とを
連通する慣性過給制御弁を有した慣性過給装置とEGR
装置とを備えた内燃機関において、 前記ウエストゲート弁と慣性過給制御弁のうち少なくと
も1つをエンジンの運転状況に応じて制御し、前記慣性
過給装置による給気圧力及び前記ウエストゲート弁によ
り排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記エン
ジンの運転状況に合わせて最適に制御するようにしたこ
とを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装置。
5. A supercharger comprising a compressor rotated by an exhaust turbine, a wastegate valve arranged in an exhaust bypass passage communicating an inlet and an outlet of the exhaust turbine, the compressor and an intake pipe of the engine. Inertial supercharging device having an inertial supercharging control valve that communicates with EGR and EGR
In an internal combustion engine including a device, at least one of the wastegate valve and the inertial supercharging control valve is controlled according to an operating condition of the engine, and the intake air pressure by the inertial supercharging device and the wastegate valve are controlled by the wastegate valve. An exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, wherein an exhaust pulse is changed to optimally control an exhaust gas recirculation rate according to an operating condition of the engine.
【請求項6】 可変ノズルを備えた排気タービンによっ
て回転するコンプレッサとからなる過給機とEGR装置
とを備えた内燃機関において、 前記排気タービンの可変ノズルをエンジンの運転状況に
応じて制御して給気圧力及び排気パルスを変化させ、排
気ガス再循環率を前記エンジンの運転状況に合わせて最
適に制御するようにしたことを特徴とする内燃機関の排
気ガス再循環装置。
6. An internal combustion engine having an EGR device and a supercharger comprising a compressor rotated by an exhaust turbine having a variable nozzle, wherein the variable nozzle of the exhaust turbine is controlled in accordance with an operating condition of the engine. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the supply pressure and the exhaust pulse are changed to optimally control the exhaust gas recirculation rate in accordance with the operating condition of the engine.
【請求項7】 排気タービンによって回転する可変ノズ
ル付きのコンプレッサとからなる過給機とEGR装置と
を備えた内燃機関において、 前記コンプレッサの可変ノズルをエンジンの運転状況に
応じて制御して給気圧力及び排気パルスを変化させ、排
気ガス再循環率を前記エンジンの運転状況に合わせて最
適に制御するようにしたことを特徴とする内燃機関の排
気ガス再循環装置。
7. An internal combustion engine including a supercharger, which comprises a compressor with a variable nozzle that is rotated by an exhaust turbine, and an EGR device, wherein the variable nozzle of the compressor is controlled according to the operating condition of the engine to supply air. An exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, wherein the pressure and the exhaust pulse are changed to optimally control the exhaust gas recirculation rate according to the operating condition of the engine.
【請求項8】 可変ノズルを備えた排気タービンによっ
て回転する可変ノズル付きのコンプレッサとからなる過
給機とEGR装置とを備えた内燃機関において、 前記排気タービンの可変ノズルとコンプレッサの可変ノ
ズルとをエンジンの運転状況に応じて制御して給気圧力
及び排気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記エ
ンジンの運転状況に合わせて最適に制御するようにした
ことを特徴とする内燃機関のエンジンブレーキ及び排気
ガス再循環装置。
8. An internal combustion engine including a supercharger, which comprises a compressor with a variable nozzle that is rotated by an exhaust turbine equipped with a variable nozzle, and an EGR device, wherein the variable nozzle of the exhaust turbine and the variable nozzle of the compressor are provided. An engine of an internal combustion engine characterized in that the supply pressure and the exhaust pulse are changed by controlling according to the operating condition of the engine, and the exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine. Brake and exhaust gas recirculation equipment.
【請求項9】 前記コンプレッサとエンジンの吸気管と
を連通する慣性過給制御弁を有した慣性過給装置を備
え、前記排気タービンの可変ノズル,コンプレッサの可
変ノズル及び前記慣性過給制御弁のうち少なくとも1つ
をエンジンの運転状況に応じて制御して給気圧力及び排
気パルスを変化させ、排気ガス再循環率を前記エンジン
の運転状況に合わせて最適に制御するようにした請求項
6,7及び8に記載の内燃機関のエンジンブレーキ及び
排気ガス再循環装置。
9. An inertial supercharging device having an inertial supercharging control valve communicating between the compressor and an intake pipe of an engine, comprising: a variable nozzle of the exhaust turbine, a variable nozzle of the compressor and the inertial supercharging control valve. 7. An exhaust gas recirculation rate is optimally controlled according to the operating condition of the engine by controlling at least one of them according to the operating condition of the engine to change the supply pressure and the exhaust pulse. 9. An engine brake and an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to 7 and 8.
【請求項10】 排気タービンによって回転するコンプ
レッサとからなる過給機と、前記排気タービンの入口と
出口とを連通する排気バイパス通路に配置されたウエス
トゲート弁と、EGR装置とを備えた内燃機関におい
て、 排気マニホールド内の中央に仕切り壁を設け、この仕切
り壁にバタフライバルブを開閉可能に配置し、前記バタ
フライバルブを開閉することにより排気ガス再循環率を
前記エンジンの運転状況に合わせて最適に制御するよう
にしたことを特徴とする内燃機関の排気ガス再循環装
置。
10. An internal combustion engine including: a supercharger including a compressor rotated by an exhaust turbine; a wastegate valve arranged in an exhaust bypass passage communicating an inlet and an outlet of the exhaust turbine; and an EGR device. In this case, a partition wall is provided in the center of the exhaust manifold, and a butterfly valve is arranged on the partition wall so that it can be opened and closed.By opening and closing the butterfly valve, the exhaust gas recirculation rate is optimized to match the operating conditions of the engine. An exhaust gas recirculation system for an internal combustion engine, characterized in that it is controlled.
【請求項11】 前記エンジンの運転状況は、エンジン
の回転数,負荷及び、又は水温の検出信号を基にし、コ
ンピュータによって制御する請求項1,2,3,4,
5,6,7,8,9及び10に記載の内燃機関の排気ガ
ス再循環装置。
11. The operating condition of the engine is controlled by a computer on the basis of detection signals of engine speed, load and / or water temperature.
An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to 5, 6, 7, 8, 9 and 10.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001090616A (en) * 1999-08-20 2001-04-03 Cummins Engine Co Inc Exhaust gas reciculation system for internal combustion engine with turbocharger
JP2007127041A (en) * 2005-11-02 2007-05-24 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Four-cycle engine with internal egr system
WO2007136142A1 (en) * 2006-05-24 2007-11-29 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation system of internal combustion engine
CN109844268A (en) * 2016-08-19 2019-06-04 Pac制动公司 Compression release engine braking system for idle rocker arm assemblies

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