JPH1193781A - Ｅｇｒクーラー付きｅｇｒ装置 - Google Patents
Ｅｇｒクーラー付きｅｇｒ装置Info
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- JPH1193781A JPH1193781A JP9254955A JP25495597A JPH1193781A JP H1193781 A JPH1193781 A JP H1193781A JP 9254955 A JP9254955 A JP 9254955A JP 25495597 A JP25495597 A JP 25495597A JP H1193781 A JPH1193781 A JP H1193781A
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- passage
- cooler
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- intake
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/17—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories in relation to the intake system
- F02M26/18—Thermal insulation or heat protection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ＥＧＲの非作動時に、ＥＧＲクーラー内を掃気
して、結露、煤等の付着、硫酸腐蝕等を防止して、冷却
性能を維持できて、耐久性のよいＥＧＲクーラー付きＥ
ＧＲ装置を提供する。 【解決手段】ＥＧＲガスをＥＧＲクーラー通過前に新気
で希釈できる過給器付きエンジンのＥＧＲ装置におい
て、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に移行する際
に、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁を閉弁し、希釈用
新気量を調整する流量調整弁を開弁し、さらに、吸気通
路の希釈用分岐通路の分岐部分とＥＧＲ通路の合流部分
との間に設けた吸気絞りを部分的に開いて、ＥＧＲ非作
動時にＥＧＲクーラー内に吸気した新気を流して掃気及
び清掃するように構成する。
して、結露、煤等の付着、硫酸腐蝕等を防止して、冷却
性能を維持できて、耐久性のよいＥＧＲクーラー付きＥ
ＧＲ装置を提供する。 【解決手段】ＥＧＲガスをＥＧＲクーラー通過前に新気
で希釈できる過給器付きエンジンのＥＧＲ装置におい
て、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に移行する際
に、ＥＧＲガス量を調整するＥＧＲ弁を閉弁し、希釈用
新気量を調整する流量調整弁を開弁し、さらに、吸気通
路の希釈用分岐通路の分岐部分とＥＧＲ通路の合流部分
との間に設けた吸気絞りを部分的に開いて、ＥＧＲ非作
動時にＥＧＲクーラー内に吸気した新気を流して掃気及
び清掃するように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンジンのＥＧＲ
において、ＥＧＲクーラーでＥＧＲガスの温度を下げる
ことにより、空気の吸入効率を向上させてエンジンの燃
焼を良好に保つと共に、燃焼温度を下げて排気ガス中の
ＮＯｘを低減するＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置に関す
るものである。
において、ＥＧＲクーラーでＥＧＲガスの温度を下げる
ことにより、空気の吸入効率を向上させてエンジンの燃
焼を良好に保つと共に、燃焼温度を下げて排気ガス中の
ＮＯｘを低減するＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンなどの排気ガス対策
において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するため
に、排気ガスの一部を吸気に還流することによって、燃
焼温度を低く抑えて、ＮＯｘの生成を抑制するＥＧＲ
（排気再循環）が有効であることが知られ、広く実用化
されている。
において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するため
に、排気ガスの一部を吸気に還流することによって、燃
焼温度を低く抑えて、ＮＯｘの生成を抑制するＥＧＲ
（排気再循環）が有効であることが知られ、広く実用化
されている。
【０００３】このＥＧＲ装置においては、エンジンの排
気通路から排気ガスを分流するＥＧＲ通路を吸気通路側
に接続して、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ弁でＥＧＲガス
の流量を調整しながらＥＧＲを行っている。しかし、高
温で膨張したＥＧＲガスをそのまま吸気側に循環させる
と、吸気時のシリンダー内のＥＧＲガスが占める割合が
多くなり、シリンダー内に入る空気量が低減してしまう
ので、ＥＧＲ通路の途中に水冷式等のＥＧＲクーラーを
設けて、ＥＧＲガスを冷却して体積を減少してから、吸
気マニホールドに供給して、シリンダー内に供給される
空気量を確保している。
気通路から排気ガスを分流するＥＧＲ通路を吸気通路側
に接続して、ＥＧＲ通路に設けたＥＧＲ弁でＥＧＲガス
の流量を調整しながらＥＧＲを行っている。しかし、高
温で膨張したＥＧＲガスをそのまま吸気側に循環させる
と、吸気時のシリンダー内のＥＧＲガスが占める割合が
多くなり、シリンダー内に入る空気量が低減してしまう
ので、ＥＧＲ通路の途中に水冷式等のＥＧＲクーラーを
設けて、ＥＧＲガスを冷却して体積を減少してから、吸
気マニホールドに供給して、シリンダー内に供給される
空気量を確保している。
【０００４】しかしながら、エンジンの排気ガス中に
は、燃焼により生成される水分があるため、冬季やエン
ジンスタート直後のように、ＥＧＲクーラーが冷えてい
る時には、ＥＧＲクーラー内でＥＧＲガス中の水蒸気が
結露し、伝熱管へのＥＧＲガス中の煤の付着や硫黄酸化
物等の硫黄分による硫酸腐蝕という問題が発生する。こ
の問題を解決するために、本発明者は図１に示すよう
に、新気の一部分Ａｂを希釈用分岐通路９を経由させて
ＥＧＲクーラー５の上流側に供給して水蒸気分の多いＥ
ＧＲガスＧｅを希釈し、ＥＧＲクーラー５に供給される
ＥＧＲガス（Ｇｅ＋Ａｂ）中の水蒸気濃度を低下させて
露点温度を下げてＥＧＲクーラー５内での結露を防止す
るＥＧＲ装置を開発した。
は、燃焼により生成される水分があるため、冬季やエン
ジンスタート直後のように、ＥＧＲクーラーが冷えてい
る時には、ＥＧＲクーラー内でＥＧＲガス中の水蒸気が
結露し、伝熱管へのＥＧＲガス中の煤の付着や硫黄酸化
物等の硫黄分による硫酸腐蝕という問題が発生する。こ
の問題を解決するために、本発明者は図１に示すよう
に、新気の一部分Ａｂを希釈用分岐通路９を経由させて
ＥＧＲクーラー５の上流側に供給して水蒸気分の多いＥ
ＧＲガスＧｅを希釈し、ＥＧＲクーラー５に供給される
ＥＧＲガス（Ｇｅ＋Ａｂ）中の水蒸気濃度を低下させて
露点温度を下げてＥＧＲクーラー５内での結露を防止す
るＥＧＲ装置を開発した。
【０００５】このＥＧＲ装置においては、ＥＧＲガスＧ
ｅの量を調整するＥＧＲ弁４、希釈用新気Ａｂの量を調
整する流量調整弁10、希釈用分岐通路９とＥＧＲ通路６
との圧力を調整する吸気絞り11の各弁は、図４の運転領
域別に、表１に示すような操作が行われる。エンジンの
運転状態が低負荷の領域Ａでは、ＥＧＲが行われるが、
排気ガス温度が低いためＥＧＲクーラー５の入口温度が
比較的低い温度となる。その一方で、ＥＧＲクーラー５
に供給される冷却水の温度はエンジンの運転状態によら
ずほぼ一定となっているので、ＥＧＲガスＧｅの過冷却
による結露が発生しやすくなる。
ｅの量を調整するＥＧＲ弁４、希釈用新気Ａｂの量を調
整する流量調整弁10、希釈用分岐通路９とＥＧＲ通路６
との圧力を調整する吸気絞り11の各弁は、図４の運転領
域別に、表１に示すような操作が行われる。エンジンの
運転状態が低負荷の領域Ａでは、ＥＧＲが行われるが、
排気ガス温度が低いためＥＧＲクーラー５の入口温度が
比較的低い温度となる。その一方で、ＥＧＲクーラー５
に供給される冷却水の温度はエンジンの運転状態によら
ずほぼ一定となっているので、ＥＧＲガスＧｅの過冷却
による結露が発生しやすくなる。
【０００６】そのため、領域Ａでは、ＥＧＲ弁４と流量
調整弁10を開とし、吸気絞り11を半開にして絞ることに
より、希釈用分岐通路９から希釈用の新気ＡｂをＥＧＲ
クーラー５に供給して、ＥＧＲガスＧｅを希釈して水蒸
気分圧を下げて過冷却による結露を防止している。次
に、中負荷の領域Ｂでは、空気量に余裕があるので、Ｅ
ＧＲ弁４を半開にし、流量調整弁10を閉とし、吸気絞り
11を開にして、低ＥＧＲが行われる。この領域Ｂでは、
排気ガス温度が高いので、ＥＧＲクーラー５の入口温度
も比較的高温になるために、ＥＧＲガスＧｅが過冷却さ
れることがないように、ＥＧＲクーラー５の放熱量を適
当に設定しておくことにより、結露の発生を防止でき
る。
調整弁10を開とし、吸気絞り11を半開にして絞ることに
より、希釈用分岐通路９から希釈用の新気ＡｂをＥＧＲ
クーラー５に供給して、ＥＧＲガスＧｅを希釈して水蒸
気分圧を下げて過冷却による結露を防止している。次
に、中負荷の領域Ｂでは、空気量に余裕があるので、Ｅ
ＧＲ弁４を半開にし、流量調整弁10を閉とし、吸気絞り
11を開にして、低ＥＧＲが行われる。この領域Ｂでは、
排気ガス温度が高いので、ＥＧＲクーラー５の入口温度
も比較的高温になるために、ＥＧＲガスＧｅが過冷却さ
れることがないように、ＥＧＲクーラー５の放熱量を適
当に設定しておくことにより、結露の発生を防止でき
る。
【０００７】また、高負荷の領域Ｃでは燃焼噴射量が多
く、ＥＧＲを行うと新気量が不足してスモークの悪化を
招くため、ＥＧＲ弁４と流量調整弁10を閉じて、吸気絞
り11を開にして、ＥＧＲを行わない。そして、領域Ｄは
無噴射のエンジンブレーキ状態であり、領域Ｃと同様に
ＥＧＲを行わない。
く、ＥＧＲを行うと新気量が不足してスモークの悪化を
招くため、ＥＧＲ弁４と流量調整弁10を閉じて、吸気絞
り11を開にして、ＥＧＲを行わない。そして、領域Ｄは
無噴射のエンジンブレーキ状態であり、領域Ｃと同様に
ＥＧＲを行わない。
【０００８】
【表１】
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この図
１に示すＥＧＲ装置においても、ＥＧＲを停止したとき
には、ＥＧＲクーラー５内にＥＧＲガスＧｅや新気Ａｂ
が通過しなくなるので、このＥＧＲクーラー５内にＥＧ
ＲガスＧｅが滞留することになる。そのため、滞留した
ＥＧＲガスＧｅは冷却水の温度に近い温度まで冷却され
るので、希釈された混合ガスＧｅ＋Ａｂであっても結露
を発生することになる。
１に示すＥＧＲ装置においても、ＥＧＲを停止したとき
には、ＥＧＲクーラー５内にＥＧＲガスＧｅや新気Ａｂ
が通過しなくなるので、このＥＧＲクーラー５内にＥＧ
ＲガスＧｅが滞留することになる。そのため、滞留した
ＥＧＲガスＧｅは冷却水の温度に近い温度まで冷却され
るので、希釈された混合ガスＧｅ＋Ａｂであっても結露
を発生することになる。
【００１０】このＥＧＲの非作動時の結露の発生が繰り
返されると、ＥＧＲガスＧｅ中の煤が結露水に捕捉さ
れ、ＥＧＲクーラー５内面に付着堆積して、熱伝達率を
悪化させるためにＥＧＲクーラー５の放熱量が低下して
性能が劣化してしまうという問題がある。また、結露水
にはＥＧＲガスＧｅ中に含まれる硫黄酸化物等の硫黄分
が溶け込んで硫酸が発生するので、ＥＧＲクーラー５の
冷却管等が硫酸腐蝕して損傷が発生するという問題があ
る。
返されると、ＥＧＲガスＧｅ中の煤が結露水に捕捉さ
れ、ＥＧＲクーラー５内面に付着堆積して、熱伝達率を
悪化させるためにＥＧＲクーラー５の放熱量が低下して
性能が劣化してしまうという問題がある。また、結露水
にはＥＧＲガスＧｅ中に含まれる硫黄酸化物等の硫黄分
が溶け込んで硫酸が発生するので、ＥＧＲクーラー５の
冷却管等が硫酸腐蝕して損傷が発生するという問題があ
る。
【００１１】このＥＧＲガス停止時のＥＧＲクーラーの
汚れ防止対策の一つとして、特開平８−１３５５１７号
公報では、吸気管内の一部に熱交換器通路を設けて、Ｅ
ＧＲ時にはこの熱交換器通路内の熱交換器（ＥＧＲクー
ラー）に至る通路弁を閉弁して、吸気管内に入るＥＧＲ
ガスをこの熱交換器に導入して冷却し、ＥＧＲ停止時に
は熱交換器通路を開放して熱交換器内に吸気を流して煤
等の汚れを除去するＥＧＲ装置を提案している。
汚れ防止対策の一つとして、特開平８−１３５５１７号
公報では、吸気管内の一部に熱交換器通路を設けて、Ｅ
ＧＲ時にはこの熱交換器通路内の熱交換器（ＥＧＲクー
ラー）に至る通路弁を閉弁して、吸気管内に入るＥＧＲ
ガスをこの熱交換器に導入して冷却し、ＥＧＲ停止時に
は熱交換器通路を開放して熱交換器内に吸気を流して煤
等の汚れを除去するＥＧＲ装置を提案している。
【００１２】しかしながら、この装置においては、エン
ジンの運転状態によって、吸気管内の新気の流速が変化
するので、熱交換器内の汚れを取り去るのに充分な流速
を得ることができず、熱交換器内の清掃が不十分になる
という問題がある。つまり、吸気通路の通路断面積は、
エンジンの定格運転時に必要な吸入空気量に対して充分
な面積になるように形成されるために、例えば、定格の
５０％回転での運転では、吸気通路内の流速が定格運転
時の５０％に低下するが、熱交換器には流通抵抗があ
り、併設されている吸気通路側により多くの吸気が流れ
るので、熱交換器内を流れる吸気の流速は非常に低いも
のとなり、熱交換器内の汚れを取り去るのに充分な流速
を得ることができない。
ジンの運転状態によって、吸気管内の新気の流速が変化
するので、熱交換器内の汚れを取り去るのに充分な流速
を得ることができず、熱交換器内の清掃が不十分になる
という問題がある。つまり、吸気通路の通路断面積は、
エンジンの定格運転時に必要な吸入空気量に対して充分
な面積になるように形成されるために、例えば、定格の
５０％回転での運転では、吸気通路内の流速が定格運転
時の５０％に低下するが、熱交換器には流通抵抗があ
り、併設されている吸気通路側により多くの吸気が流れ
るので、熱交換器内を流れる吸気の流速は非常に低いも
のとなり、熱交換器内の汚れを取り去るのに充分な流速
を得ることができない。
【００１３】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、ＥＧＲの非作動時に、ＥＧ
Ｒクーラー内を掃気して結露の発生を防止して、冷却管
の熱伝達率の低下を招く煤等の付着やＥＧＲガス中の硫
黄酸化物等の硫黄分が結露水に溶け込んで発生する硫酸
腐蝕を防止することができると共に、新気でＥＧＲクー
ラー内を清掃することにより、冷却性能を維持できて、
耐久性能を向上できるＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置を
提供することにある。
されたもので、その目的は、ＥＧＲの非作動時に、ＥＧ
Ｒクーラー内を掃気して結露の発生を防止して、冷却管
の熱伝達率の低下を招く煤等の付着やＥＧＲガス中の硫
黄酸化物等の硫黄分が結露水に溶け込んで発生する硫酸
腐蝕を防止することができると共に、新気でＥＧＲクー
ラー内を清掃することにより、冷却性能を維持できて、
耐久性能を向上できるＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置を
提供することにある。
【００１４】そして、更に、ＥＧＲ停止時のＥＧＲクー
ラーに吸気を流すための弁操作の際に発生し易いスモー
クや過大なＥＧＲを防止するものである。
ラーに吸気を流すための弁操作の際に発生し易いスモー
クや過大なＥＧＲを防止するものである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置は、過給器付
きエンジンのコンプレッサの下流側の吸気通路と排気通
路とをＥＧＲ通路で連結し、該ＥＧＲ通路と前記吸気通
路の前記ＥＧＲ通路が合流する上流側とを流量調整弁を
有する希釈用分岐通路で連結すると共に、前記ＥＧＲ通
路の前記希釈用分岐通路が接続する上流側にＥＧＲ弁を
下流側にＥＧＲクーラーをそれぞれ設け、更に、前記吸
気通路の前記希釈用分岐通路の分岐部分と前記ＥＧＲ通
路の合流部分との間に吸気絞りを設けて構成したＥＧＲ
装置であって、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に
移行する際に、前記ＥＧＲ弁を閉弁し、前記流量調整弁
を開弁し、前記吸気絞りを部分的に開いて、前記ＥＧＲ
クーラーに吸気した新気を流すように制御するように構
成したものであり、ＥＧＲの非作動時にＥＧＲクーラー
に新気を流すことにより、ＥＧＲクーラーを掃気して、
ＥＧＲクーラー内での結露、煤等の付着、硫酸腐蝕を防
止すると共に、ＥＧＲクーラー内を清掃するものであ
る。
するためのＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置は、過給器付
きエンジンのコンプレッサの下流側の吸気通路と排気通
路とをＥＧＲ通路で連結し、該ＥＧＲ通路と前記吸気通
路の前記ＥＧＲ通路が合流する上流側とを流量調整弁を
有する希釈用分岐通路で連結すると共に、前記ＥＧＲ通
路の前記希釈用分岐通路が接続する上流側にＥＧＲ弁を
下流側にＥＧＲクーラーをそれぞれ設け、更に、前記吸
気通路の前記希釈用分岐通路の分岐部分と前記ＥＧＲ通
路の合流部分との間に吸気絞りを設けて構成したＥＧＲ
装置であって、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に
移行する際に、前記ＥＧＲ弁を閉弁し、前記流量調整弁
を開弁し、前記吸気絞りを部分的に開いて、前記ＥＧＲ
クーラーに吸気した新気を流すように制御するように構
成したものであり、ＥＧＲの非作動時にＥＧＲクーラー
に新気を流すことにより、ＥＧＲクーラーを掃気して、
ＥＧＲクーラー内での結露、煤等の付着、硫酸腐蝕を防
止すると共に、ＥＧＲクーラー内を清掃するものであ
る。
【００１６】本発明においては、吸気通路の希釈用分岐
通路の分岐部とＥＧＲ通路の合流部の間に吸気絞りを設
けてあるので、この吸気絞りを絞ることにより、ＥＧＲ
クーラーに流れる新気の量を調整することができる。そ
のため、ＥＧＲクーラーを流れる新気の流速をエンジン
の運転状態に関係なく、ＥＧＲクーラーの清掃に充分な
流速を維持することができるので、高い掃気性能と高い
清掃能力を持つことができる。
通路の分岐部とＥＧＲ通路の合流部の間に吸気絞りを設
けてあるので、この吸気絞りを絞ることにより、ＥＧＲ
クーラーに流れる新気の量を調整することができる。そ
のため、ＥＧＲクーラーを流れる新気の流速をエンジン
の運転状態に関係なく、ＥＧＲクーラーの清掃に充分な
流速を維持することができるので、高い掃気性能と高い
清掃能力を持つことができる。
【００１７】更に、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状
態に移行する際に、前記ＥＧＲ弁を閉弁してから流量調
整弁を開弁し、前記流量調整弁の開弁後に吸気絞りを部
分的に開弁して、前記ＥＧＲクーラーに吸気を流すよう
に制御することにより、即ち、ＥＧＲクーラーに吸気を
流すためのバルブの開閉順序を特定することにより、Ｅ
ＧＲクーラーへ吸気を流す時に発生し易いスモークの排
出や過大ＥＧＲの発生を避ける。
態に移行する際に、前記ＥＧＲ弁を閉弁してから流量調
整弁を開弁し、前記流量調整弁の開弁後に吸気絞りを部
分的に開弁して、前記ＥＧＲクーラーに吸気を流すよう
に制御することにより、即ち、ＥＧＲクーラーに吸気を
流すためのバルブの開閉順序を特定することにより、Ｅ
ＧＲクーラーへ吸気を流す時に発生し易いスモークの排
出や過大ＥＧＲの発生を避ける。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。本発明に係るＥＧＲクーラー付きＥ
ＧＲ装置は、図１に示すような構成をしており、過給器
付きエンジン１において、排気マニホールドや排気管な
どの排気通路２とコンプレッサ15の下流側の吸気通路８
とを、ＥＧＲ通路６で接続している。このＥＧＲ通路６
と吸気通路８のＥＧＲ通路６が合流する合流部12の上流
の部分13とを希釈用分岐通路９で連結し、この希釈用分
岐通路９に新気Ａｂの量を調整する流量調整弁10を設け
てある。
の形態を説明する。本発明に係るＥＧＲクーラー付きＥ
ＧＲ装置は、図１に示すような構成をしており、過給器
付きエンジン１において、排気マニホールドや排気管な
どの排気通路２とコンプレッサ15の下流側の吸気通路８
とを、ＥＧＲ通路６で接続している。このＥＧＲ通路６
と吸気通路８のＥＧＲ通路６が合流する合流部12の上流
の部分13とを希釈用分岐通路９で連結し、この希釈用分
岐通路９に新気Ａｂの量を調整する流量調整弁10を設け
てある。
【００１９】また、希釈用分岐通路９が接続する接続部
14より上流のＥＧＲ通路６にＥＧＲガスＧｅの流量を調
整するＥＧＲ弁４を設け、接続部14の下流のＥＧＲ通路
６にＥＧＲクーラー５を設ける。次に、希釈用分岐通路
９が分岐する分岐部13とＥＧＲ通路６が合流する合流部
12との間の吸気通路８に、絞り弁などの吸気絞り11を設
ける。
14より上流のＥＧＲ通路６にＥＧＲガスＧｅの流量を調
整するＥＧＲ弁４を設け、接続部14の下流のＥＧＲ通路
６にＥＧＲクーラー５を設ける。次に、希釈用分岐通路
９が分岐する分岐部13とＥＧＲ通路６が合流する合流部
12との間の吸気通路８に、絞り弁などの吸気絞り11を設
ける。
【００２０】そして、必要に応じて、過給器のコンプレ
ッサ15で昇圧されて温度が上昇した新気Ａｍ＋Ａｂを冷
却するインタークーラー16を、吸気通路６の希釈用分岐
通路９が分岐する分岐部13より上流側、あるいは下流側
に設けてＥＧＲ装置を構成する。そして、ＥＧＲ作動状
態からＥＧＲ非作動状態に移行する際、即ち、ＥＧＲを
停止する際には、ＥＧＲ弁４を閉弁し、また、流量調整
弁10を開弁して、吸気絞り11を部分的に開弁して、ＥＧ
Ｒクーラー５に吸気を流すように制御する。
ッサ15で昇圧されて温度が上昇した新気Ａｍ＋Ａｂを冷
却するインタークーラー16を、吸気通路６の希釈用分岐
通路９が分岐する分岐部13より上流側、あるいは下流側
に設けてＥＧＲ装置を構成する。そして、ＥＧＲ作動状
態からＥＧＲ非作動状態に移行する際、即ち、ＥＧＲを
停止する際には、ＥＧＲ弁４を閉弁し、また、流量調整
弁10を開弁して、吸気絞り11を部分的に開弁して、ＥＧ
Ｒクーラー５に吸気を流すように制御する。
【００２１】このＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置におけ
るＥＧＲ弁４等の各弁４，10，11の操作は、図２に示す
各運転状態の領域において、表２に示すような操作で行
われる。この図２では、図４の領域Ｃを負荷の高低で２
分割し低負荷側をＣ１、高負荷側をＣ２としている。そ
して、ＥＧＲの停止時、即ち、運転状態が、領域Ａから
領域Ｄに変化する際や、領域Ｂから領域Ｃ１を通過して
領域Ｃ１、Ｃ２に変化する際には、ＥＧＲクーラー５や
ＥＧＲ通路６内の結露の発生や煤の付着や硫酸腐蝕を防
止するために、ＥＧＲ弁４を閉じ、流量調整弁10を開
き、吸気絞り11を半開にして絞り、新気の１部Ａｂのみ
をＥＧＲクーラー５内に通過させて掃気する。
るＥＧＲ弁４等の各弁４，10，11の操作は、図２に示す
各運転状態の領域において、表２に示すような操作で行
われる。この図２では、図４の領域Ｃを負荷の高低で２
分割し低負荷側をＣ１、高負荷側をＣ２としている。そ
して、ＥＧＲの停止時、即ち、運転状態が、領域Ａから
領域Ｄに変化する際や、領域Ｂから領域Ｃ１を通過して
領域Ｃ１、Ｃ２に変化する際には、ＥＧＲクーラー５や
ＥＧＲ通路６内の結露の発生や煤の付着や硫酸腐蝕を防
止するために、ＥＧＲ弁４を閉じ、流量調整弁10を開
き、吸気絞り11を半開にして絞り、新気の１部Ａｂのみ
をＥＧＲクーラー５内に通過させて掃気する。
【００２２】このＥＧＲクーラー５内の掃気の際に、通
過する新気ＡｂがＥＧＲクーラー５内で加熱され膨張す
るので、シリンダに供給される新気量が減少する。その
ため、高負荷時Ｃ１、Ｃ２では、スモークが発生し易い
が、まだ、供給空気量に余裕のある領域Ｃ１のみで、掃
気を行い、高負荷領域Ｃ２ではこの掃気を止めることに
より、スモークの発生を抑制できる。
過する新気ＡｂがＥＧＲクーラー５内で加熱され膨張す
るので、シリンダに供給される新気量が減少する。その
ため、高負荷時Ｃ１、Ｃ２では、スモークが発生し易い
が、まだ、供給空気量に余裕のある領域Ｃ１のみで、掃
気を行い、高負荷領域Ｃ２ではこの掃気を止めることに
より、スモークの発生を抑制できる。
【００２３】
【表２】 また、運転状態が領域Ｂから領域Ｃ１に変化する時に、
各弁４，10，11が充分に早い応答性を有している場合は
問題ないが、応答が遅いと、次のような問題が発生す
る。
各弁４，10，11が充分に早い応答性を有している場合は
問題ないが、応答が遅いと、次のような問題が発生す
る。
【００２４】先ず、ＥＧＲ弁４が閉弁を完了する前に吸
気絞り11が閉じ始めると、ＥＧＲ通路６の合流部12の圧
力が低下してＥＧＲガスを多量に吸引するので過大ＥＧ
Ｒとなる。また、流量調整弁10が所定量開く前に吸気絞
り11が閉じ始めると、吸気が絞られてしまうので、シリ
ンダへに供給される新気量が不足し、スモークが発生す
る。
気絞り11が閉じ始めると、ＥＧＲ通路６の合流部12の圧
力が低下してＥＧＲガスを多量に吸引するので過大ＥＧ
Ｒとなる。また、流量調整弁10が所定量開く前に吸気絞
り11が閉じ始めると、吸気が絞られてしまうので、シリ
ンダへに供給される新気量が不足し、スモークが発生す
る。
【００２５】そして、吸気絞り11が閉じられていない状
態で、ＥＧＲ弁４が閉まる前に流量調整弁10が開くとＥ
ＧＲガスＧｅが流量調整弁10を通って吸気通路３側に冷
却されず供給されて、シリンダへに供給される新気量が
不足し、スモークが発生する可能性がある。これらの現
象を避けるために、各弁４，10，11の応答速度を勘案し
て、各弁４，10，11の作動順序を決めて時間差を設けな
がら、ＥＧＲ弁４を閉弁してから流量調整弁10を開弁
し、最後に吸気絞り11を部分的に開弁するように、各弁
４，10，11の制御を行う。
態で、ＥＧＲ弁４が閉まる前に流量調整弁10が開くとＥ
ＧＲガスＧｅが流量調整弁10を通って吸気通路３側に冷
却されず供給されて、シリンダへに供給される新気量が
不足し、スモークが発生する可能性がある。これらの現
象を避けるために、各弁４，10，11の応答速度を勘案し
て、各弁４，10，11の作動順序を決めて時間差を設けな
がら、ＥＧＲ弁４を閉弁してから流量調整弁10を開弁
し、最後に吸気絞り11を部分的に開弁するように、各弁
４，10，11の制御を行う。
【００２６】即ち、領域Ｂから領域Ｃ１に移ってＥＧＲ
を停止する際には、図３に示すように、ＥＧＲ弁４を半
開から全閉してから、流量調整弁10を全閉から半開し、
最後に吸気絞り11を全開から半閉にして部分的に開弁す
る。また、領域Ｃ１から領域Ｂに変化する場合は、逆
に、吸気絞り11を半閉から全開して、次に、流量調整弁
10を半開から全閉し、それから、ＥＧＲ弁４の全閉から
半開にする。
を停止する際には、図３に示すように、ＥＧＲ弁４を半
開から全閉してから、流量調整弁10を全閉から半開し、
最後に吸気絞り11を全開から半閉にして部分的に開弁す
る。また、領域Ｃ１から領域Ｂに変化する場合は、逆
に、吸気絞り11を半閉から全開して、次に、流量調整弁
10を半開から全閉し、それから、ＥＧＲ弁４の全閉から
半開にする。
【００２７】以上のようなＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装
置によれば、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に移
行する際に、ＥＧＲ通路６のＥＧＲ弁４を閉弁し、希釈
用分岐通路９の流量調整弁10を開弁し、更に、吸気通路
８の希釈用分岐通路９の分岐部13とＥＧＲ通路６の合流
部12の間に設けた吸気絞り11を部分的に開くことによ
り、ＥＧＲの非作動時に、新気をＥＧＲクーラー５内に
流すことができる。
置によれば、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に移
行する際に、ＥＧＲ通路６のＥＧＲ弁４を閉弁し、希釈
用分岐通路９の流量調整弁10を開弁し、更に、吸気通路
８の希釈用分岐通路９の分岐部13とＥＧＲ通路６の合流
部12の間に設けた吸気絞り11を部分的に開くことによ
り、ＥＧＲの非作動時に、新気をＥＧＲクーラー５内に
流すことができる。
【００２８】この新気の通過により、ＥＧＲクーラー５
内を掃気できるので、ＥＧＲの非作動時のＥＧＲクーラ
ー５内における結露の発生を防止して、煤等の付着を防
止すると共に、ＥＧＲガス中の硫黄酸化物等の硫黄分が
結露水に溶け込んで発生する硫酸による冷却管の腐蝕を
防止することができる。また、この新気によりＥＧＲク
ーラー５内の伝熱管やＥＧＲ通路６を清掃できるので、
伝熱管への煤等の付着とこの付着による熱伝達率の悪化
及び放熱量の低下を防止でき、ＥＧＲクーラーの冷却性
能を維持できる。
内を掃気できるので、ＥＧＲの非作動時のＥＧＲクーラ
ー５内における結露の発生を防止して、煤等の付着を防
止すると共に、ＥＧＲガス中の硫黄酸化物等の硫黄分が
結露水に溶け込んで発生する硫酸による冷却管の腐蝕を
防止することができる。また、この新気によりＥＧＲク
ーラー５内の伝熱管やＥＧＲ通路６を清掃できるので、
伝熱管への煤等の付着とこの付着による熱伝達率の悪化
及び放熱量の低下を防止でき、ＥＧＲクーラーの冷却性
能を維持できる。
【００２９】そして、吸気絞り11を吸気通路８の希釈用
分岐通路９の分岐部13とＥＧＲ通路６の合流部12の間に
設けているので、吸気絞り11を絞ることによって、ＥＧ
Ｒクーラー５内を通過する新気Ａｂを増加することがで
きるので、エンジンの運転状態に関わらず、ＥＧＲクー
ラー５を通過する新気の流速を高く維持することができ
るので高い掃気性能と高い清掃能力が得られ、ＥＧＲ中
に生じたＥＧＲクーラー５の伝熱管内の煤等を効率良く
清掃できるので、伝熱管の熱伝達率の低下を防止でき
る。
分岐通路９の分岐部13とＥＧＲ通路６の合流部12の間に
設けているので、吸気絞り11を絞ることによって、ＥＧ
Ｒクーラー５内を通過する新気Ａｂを増加することがで
きるので、エンジンの運転状態に関わらず、ＥＧＲクー
ラー５を通過する新気の流速を高く維持することができ
るので高い掃気性能と高い清掃能力が得られ、ＥＧＲ中
に生じたＥＧＲクーラー５の伝熱管内の煤等を効率良く
清掃できるので、伝熱管の熱伝達率の低下を防止でき
る。
【００３０】従って、ＥＧＲクーラー５の冷却性能を維
持でき、更に、硫酸腐蝕も防止することができるので、
ＥＧＲクーラー５の耐久性を向上させることができる。
そして、更に、ＥＧＲ弁４を閉弁してから流量調整弁10
を開弁し、最後に吸気絞り11を部分的に開弁することに
より、各弁４，10，11を操作している間に発生し易いス
モークや過大なＥＧＲを防止することができる。
持でき、更に、硫酸腐蝕も防止することができるので、
ＥＧＲクーラー５の耐久性を向上させることができる。
そして、更に、ＥＧＲ弁４を閉弁してから流量調整弁10
を開弁し、最後に吸気絞り11を部分的に開弁することに
より、各弁４，10，11を操作している間に発生し易いス
モークや過大なＥＧＲを防止することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明に係るＥＧＲクーラー付きＥＧＲ
装置によれば、ＥＧＲガスに吸気した新気を混入してか
らＥＧＲクーラーを通過させることができる過給式エン
ジンのＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置において、ＥＧＲ
弁と、希釈用新気の流量調整弁と、吸気通路の希釈用分
岐通路の分岐部とＥＧＲ通路の合流部の間に設けた吸気
絞りを操作することにより、ＥＧＲの非作動時に、エン
ジンの回転状態に関わらず充分な量の新気をＥＧＲクー
ラー内に流すことができる。
装置によれば、ＥＧＲガスに吸気した新気を混入してか
らＥＧＲクーラーを通過させることができる過給式エン
ジンのＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置において、ＥＧＲ
弁と、希釈用新気の流量調整弁と、吸気通路の希釈用分
岐通路の分岐部とＥＧＲ通路の合流部の間に設けた吸気
絞りを操作することにより、ＥＧＲの非作動時に、エン
ジンの回転状態に関わらず充分な量の新気をＥＧＲクー
ラー内に流すことができる。
【００３２】従って、ＥＧＲクーラー内を掃気して結露
を防止すると共に伝熱管内を清掃できるので、伝熱管へ
の煤等の付着とこの付着による熱伝達率の悪化及び放熱
量の低下を防止でき、ＥＧＲクーラーの冷却性能を維持
できる。また、更に、ＥＧＲガス中に含まれる硫黄酸化
物等の硫黄分が結露水に溶けて発生する硫酸腐蝕を防止
することができるので、ＥＧＲクーラーやＥＧＲ配管等
の耐久性を向上させることができる。
を防止すると共に伝熱管内を清掃できるので、伝熱管へ
の煤等の付着とこの付着による熱伝達率の悪化及び放熱
量の低下を防止でき、ＥＧＲクーラーの冷却性能を維持
できる。また、更に、ＥＧＲガス中に含まれる硫黄酸化
物等の硫黄分が結露水に溶けて発生する硫酸腐蝕を防止
することができるので、ＥＧＲクーラーやＥＧＲ配管等
の耐久性を向上させることができる。
【００３３】そして、更に、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ
非作動状態に移行するＥＧＲ停止時に、ＥＧＲ弁と流量
調整弁と吸気絞りの順で、操作することにより、ＥＧＲ
クーラーへ吸気を流す際に発生し易いスモークの排出や
過大ＥＧＲの発生を防止できる。
非作動状態に移行するＥＧＲ停止時に、ＥＧＲ弁と流量
調整弁と吸気絞りの順で、操作することにより、ＥＧＲ
クーラーへ吸気を流す際に発生し易いスモークの排出や
過大ＥＧＲの発生を防止できる。
【図１】本発明の実施の形態を示すＥＧＲ装置の構成図
である。
である。
【図２】本発明に関係するエンジンの運転状態の区分を
示す模式図である。
示す模式図である。
【図３】本発明に係るＥＧＲ停止時の弁の操作を示すタ
イミングチャートである。
イミングチャートである。
【図４】エンジンの運転状態の区分を示す模式図であ
る。
る。
１ … エンジン ２ … 排気通路 ３ … 吸気マニホールド ４ … ＥＧＲ弁 ５ … ＥＧＲクーラー ６ … ＥＧＲ通
路 ７ … 冷却水通路 ８ … 吸気通路 ９ … 希釈用分岐通路 10 … 流量調整
弁 11 … 吸気絞り 12 … 合流部 13 … 分岐部 14 … 接続部 15 … コンプレッサ Ａｍ… 新気の主流部分 Ａｂ… 新気の一
部分（希釈用） Ｇ … 排気ガス Ｇｅ… ＥＧＲ用
排気ガス
路 ７ … 冷却水通路 ８ … 吸気通路 ９ … 希釈用分岐通路 10 … 流量調整
弁 11 … 吸気絞り 12 … 合流部 13 … 分岐部 14 … 接続部 15 … コンプレッサ Ａｍ… 新気の主流部分 Ａｂ… 新気の一
部分（希釈用） Ｇ … 排気ガス Ｇｅ… ＥＧＲ用
排気ガス
Claims (2)
- 【請求項１】 過給器付きエンジン（１）のコンプレッ
サ（15）の下流側の吸気通路（８）と排気通路（２）と
をＥＧＲ通路（６）で連結し、該ＥＧＲ通路（６）と前
記吸気通路（８）の前記ＥＧＲ通路（６）が合流する上
流側とを流量調整弁（10）を有する希釈用分岐通路
（９）で連結すると共に、前記ＥＧＲ通路（６）の前記
希釈用分岐通路（９）が接続する上流側にＥＧＲ弁
（４）を下流側にＥＧＲクーラー（５）をそれぞれ設
け、更に、前記吸気通路（８）の前記希釈用分岐通路
（９）の分岐部分（13）と前記ＥＧＲ通路（６）の合流
部分（12）との間に吸気絞り（11）を設けて構成したＥ
ＧＲ装置であって、ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状
態に移行する際に、前記ＥＧＲ弁（４）を閉弁し、前記
流量調整弁（10）を開弁し、前記吸気絞り（11）を部分
的に開いて、前記ＥＧＲクーラー（５）に吸気した新気
を流すように制御するＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置。 - 【請求項２】 ＥＧＲ作動状態からＥＧＲ非作動状態に
移行する際に、前記ＥＧＲ弁（４）を閉弁してから流量
調整弁（10）を開弁し、前記流量調整弁（10）の開弁後
に吸気絞り（11）を部分的に開弁して、前記ＥＧＲクー
ラー（５）に吸気を流すように制御する請求項１記載の
ＥＧＲクーラー付きＥＧＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25495597A JP3733707B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Ｅｇｒクーラー付きｅｇｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25495597A JP3733707B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Ｅｇｒクーラー付きｅｇｒ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1193781A true JPH1193781A (ja) | 1999-04-06 |
| JP3733707B2 JP3733707B2 (ja) | 2006-01-11 |
Family
ID=17272190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25495597A Expired - Fee Related JP3733707B2 (ja) | 1997-09-19 | 1997-09-19 | Ｅｇｒクーラー付きｅｇｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3733707B2 (ja) |
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1997
- 1997-09-19 JP JP25495597A patent/JP3733707B2/ja not_active Expired - Fee Related
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