JP2010084600A - Exhaust gas recirculation device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、排気還流装置に係り、特に、ターボチャージャを備えた内燃機関の排気を還流(再循環)させるための排気還流装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device, and more particularly to an exhaust gas recirculation device for recirculating (recirculating) exhaust gas from an internal combustion engine equipped with a turbocharger.
ターボチャージャを備えた内燃機関に、排気の一部を排気マニホールドから吸気マニホールドに戻すためのEGR(Exhaust Gas Recirculation)装置を取り付けることが行わ
れている。さらに、ターボチャージャを備えた内燃機関に、上記EGR装置(以下、高圧EGR装置と表記する)に加えて、排気通路のタービン下流部分からの排気の一部を吸気通路のコンプレッサ上流の部分に戻すための低圧EGR装置を取り付けることも行われている。
An EGR (Exhaust Gas Recirculation) device for returning a part of exhaust gas from an exhaust manifold to an intake manifold is attached to an internal combustion engine equipped with a turbocharger. Further, in addition to the EGR device (hereinafter referred to as a high pressure EGR device), a part of the exhaust from the turbine downstream portion of the exhaust passage is returned to the portion of the intake passage upstream of the compressor in the internal combustion engine provided with the turbocharger. For this purpose, a low-pressure EGR device is installed.
また、過渡運転時にタービンを安定的に駆動できるようにするために、内燃機関の排気マニホールドに、当該マニホールドをタービン入口を含む部分と残りの部分とに分割可能な仕切りバルブを設け、タービン入口を含まない方の部分にEGR装置を取り付けることも、提案されている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、内燃機関の幾つかの気筒からの排気を全てEGR装置に供給できるようにすることも提案されている。
ターボチャージャを備えた内燃機関に、高圧EGR装置と低圧EGR装置とを含む排気還流装置を取り付けておけば、より広い運転領域でEGRガスを再循環させることが可能となる。ただし、現存する、そのような排気還流装置は、低圧EGR装置のみを動作させるとき(高圧EGR装置の動作停止中)に、高圧EGR装置の存在が内燃機関の性能に悪影響を及ぼすものとなっている。 If an exhaust gas recirculation device including a high pressure EGR device and a low pressure EGR device is attached to an internal combustion engine equipped with a turbocharger, it is possible to recirculate EGR gas in a wider operating range. However, in the existing exhaust gas recirculation device, when only the low pressure EGR device is operated (when the operation of the high pressure EGR device is stopped), the presence of the high pressure EGR device adversely affects the performance of the internal combustion engine. Yes.
そこで、本発明の課題は、低圧EGR装置のみを動作させる場合にも、内燃機関を効率的に(燃費が良く、NOx生成量が少ない形で)機能させることが可能な排気還流装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device capable of functioning an internal combustion engine efficiently (with good fuel consumption and low NOx generation amount) even when only a low pressure EGR device is operated. There is.
上記課題を解決するために、本発明の、ターボチャージャのコンプレッサが吸気通路に取り付けられており、前記ターボチャージャのタービンが排気通路に取り付けられている内燃機関用の排気還流装置は、前記排気通路を流れる排気の一部を前記排気通路の前記タービンより下流の部分から取り出して前記吸気通路の前記コンプレッサより上流の部分へ導くための低圧EGR通路と、前記低圧EGR通路に設けられた、前記低圧EGR通路内を流れる排気の量を調整するための低圧EGR弁と、前記排気通路を流れる排気の一部を前記排気通路の前記タービンより上流の部分から取り出して前記吸気通路の前記コンプレッサより下流の部分へ導くための、排気遮断弁を介して前記排気通路と接続された高圧EGR通路と、前記高圧EGR通路に設けられた、前記高圧EGR通路内を流れる排気の量を調整するための高圧EGR弁と、前記低圧EGR通路、前記高圧EGR通路のそれぞれによって前記内燃機関の運転状態に応じた量(含む“ゼロ”)の排気が還流されるように、前記低圧EGR弁及び前記高圧EGR弁を制御するEGR制御部であって、前記高圧EGR通路による排気の還流を停止させるときに前記高圧EGR弁及び前記排気遮断弁を閉じ、前記高圧EGR通路による排気の還流を開始させるときに前記高圧EGR弁及び前記排気遮断弁を開けるEGR制御部とを備える。 In order to solve the above problems, an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine in which a compressor of a turbocharger is attached to an intake passage and a turbine of the turbocharger is attached to an exhaust passage of the present invention is the exhaust passage. A low pressure EGR passage for taking a part of the exhaust flowing through the exhaust passage from a portion of the exhaust passage downstream of the turbine and leading it to a portion of the intake passage upstream of the compressor, and the low pressure EGR passage provided in the low pressure EGR passage. A low pressure EGR valve for adjusting the amount of exhaust gas flowing in the EGR passage, and a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is taken out from a portion of the exhaust passage upstream from the turbine, and is downstream of the compressor in the intake passage. A high pressure EGR passage connected to the exhaust passage through an exhaust cutoff valve for leading to the portion, and the high pressure EGR passage A high-pressure EGR valve for adjusting the amount of exhaust gas flowing in the high-pressure EGR passage, an amount corresponding to the operating state of the internal combustion engine by each of the low-pressure EGR passage and the high-pressure EGR passage (including “ An EGR control unit that controls the low-pressure EGR valve and the high-pressure EGR valve so that exhaust of zero ") is recirculated, and stops the recirculation of the exhaust gas through the high-pressure EGR passage; An EGR control unit that closes the exhaust cutoff valve and opens the high-pressure EGR valve and the exhaust cutoff valve when the exhaust gas recirculation is started by the high-pressure EGR passage.
すなわち、本発明の排気還流装置は、排気通路から、高圧EGR通路への排気の流入をON/OFFするための排気遮断弁を備えている。また、排気還流装置が備える排気遮断弁は、高圧EGR通路によるEGRガスの還流(再循環)停止中は、閉じられるものとなっている。 That is, the exhaust gas recirculation device of the present invention includes an exhaust cutoff valve for turning ON / OFF the exhaust gas flowing from the exhaust passage to the high pressure EGR passage. Further, the exhaust cutoff valve provided in the exhaust gas recirculation device is closed while the recirculation (recirculation) of the EGR gas by the high pressure EGR passage is stopped.
そのため、本発明の排気還流装置を取り付けた内燃機関は、排気遮断弁相当のものを備えていない排気還流装置を取り付けた内燃機関よりも、高圧EGR装置の動作停止中(高圧EGR通路によるEGRガスの還流停止中)の排気系の容積が、高圧EGRバルブよりも上流側の高圧EGR通路の容積分、少ないものとして機能することになる。 Therefore, the internal combustion engine to which the exhaust gas recirculation device of the present invention is attached is more stopped during operation of the high pressure EGR device (EGR gas through the high pressure EGR passage) than the internal combustion engine to which the exhaust gas recirculation device not equipped with an exhaust cutoff valve is attached. The function of the exhaust system during the recirculation stop) is reduced by the volume of the high-pressure EGR passage upstream of the high-pressure EGR valve.
そして、排気系の容積が少ない方が排気圧は上昇し、排気圧が上昇すれば、タービンへの流入エネルギー量が上昇する結果として過給圧が上昇する。しかも、本発明の排気還流装置は、高圧EGR装置の動作停止中も、排気を再循環させることが出来る装置(低圧EGR通路等を備えた装置)なのであるから、この気還流装置を用いておけば、内燃機関を、LPL領域での燃費がより良く、かつ、LPL領域でのNOxの発生量がより少ない内燃機関として機能させることができることになる。 When the exhaust system volume is small, the exhaust pressure increases. If the exhaust pressure increases, the amount of energy flowing into the turbine increases, resulting in an increase in supercharging pressure. Moreover, since the exhaust gas recirculation device of the present invention is a device that can recirculate exhaust gas even when the operation of the high pressure EGR device is stopped (equipment having a low pressure EGR passage or the like), it can be used. Thus, the internal combustion engine can be made to function as an internal combustion engine with better fuel efficiency in the LPL region and less NOx generation in the LPL region.
本発明の排気還流装置は、高圧EGRバルブと排気遮断弁とが同時に開閉される装置としての構成しておくことも出来る。ただし、高圧EGR通路内(高圧EGRバルブと排気遮断弁との間)にEGRガスを貯めておいた方が、EGRガスの再導入が速やかに行えることになる。このため、排気還流装置のEGR制御部としては、『前記高圧EGR通路による排気の還流を停止させるときに、前記高圧EGR弁を閉じてから前記排気遮断弁を閉じるユニット』を採用しておくことが望ましい。 The exhaust gas recirculation device of the present invention can also be configured as a device in which the high-pressure EGR valve and the exhaust cutoff valve are opened and closed simultaneously. However, if the EGR gas is stored in the high pressure EGR passage (between the high pressure EGR valve and the exhaust cutoff valve), the reintroduction of the EGR gas can be performed quickly. For this reason, as the EGR control unit of the exhaust gas recirculation apparatus, a “unit that closes the exhaust cutoff valve after closing the high pressure EGR valve when stopping the exhaust gas recirculation through the high pressure EGR passage” should be adopted. Is desirable.
また、高圧EGR通路内にEGRガスを貯めるために必要な時間は、運転状態(排気流量等)によって異なる。このため、上記のようなEGR制御部を採用する場合には、前記高圧EGR弁を閉じてから前記排気遮断弁を閉じるまでの時間が前記内燃機関の運転状態から定められるようにしておくことが望ましい。 Further, the time required for storing EGR gas in the high-pressure EGR passage varies depending on the operation state (exhaust flow rate or the like). For this reason, when the EGR control unit as described above is employed, the time from when the high pressure EGR valve is closed to when the exhaust cutoff valve is closed is determined from the operating state of the internal combustion engine. desirable.
また、高圧EGRバルブと排気遮断弁とが同時に開くようにようにしておくと、運転内容(ドライバによる操作の内容/履歴)によっては、高圧EGR通路によるEGRガス導入の再開時に排気圧が急激に変化し、その結果としてトルクショックが発生したり制御性が劣化したりすることが考えられる。このため、排気圧が急激に変化しないようにするために、排気還流装置のEGR制御部としては、『前記高圧EGR通路による排気の還流を開始させるときに、前記排気遮断弁を開けてから前記高圧EGR弁を開けるユニット』を採用しておくことが望ましい。 If the high-pressure EGR valve and the exhaust cutoff valve are opened at the same time, depending on the operation details (contents / history of operations performed by the driver), the exhaust pressure suddenly increases when resuming EGR gas introduction through the high-pressure EGR passage. As a result, torque shock may occur or controllability may deteriorate. For this reason, in order to prevent the exhaust pressure from changing suddenly, the EGR control unit of the exhaust gas recirculation device is configured as follows: “When the exhaust gas recirculation through the high-pressure EGR passage is started, It is desirable to employ a “unit that opens the high-pressure EGR valve”.
ただし、排気遮断弁と高圧EGRバルブとをほぼ同時に開いても不具合が生じないこともあるのであるから、上記のようなEGR制御部を採用する場合には、前記排気遮断弁を閉じるタイミングが前記内燃機関の運転状態から定められるようにしておくことが望ましい。 However, even if the exhaust shut-off valve and the high pressure EGR valve are opened almost simultaneously, there may be no problem. Therefore, when the EGR control unit as described above is employed, the timing for closing the exhaust shut-off valve is It is desirable to be determined from the operating state of the internal combustion engine.
本発明の排気還流装置によれば、低圧EGR装置のみを動作させる場合にも、内燃機関を効率的に(燃費が良く、NOx生成量が少ない形で)機能させることが可能となる。 According to the exhaust gas recirculation device of the present invention, even when only the low-pressure EGR device is operated, the internal combustion engine can function efficiently (with good fuel consumption and a small amount of NOx generation).
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に、本発明の一実施形態に係る排気還流装置を適用した内燃機関システムの構成を示す。 FIG. 1 shows a configuration of an internal combustion engine system to which an exhaust gas recirculation apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
この内燃機関システムに用いられている内燃機関(内燃機関本体)10は、吸気バルブ、排気バルブ、燃料噴射装置等を備えた4つの気筒を有するディーゼルエンジンである。内燃機関10には、運転状態に応じた(適した)タイミングで各気筒の吸気バルブ及び排気バルブを開閉するためのVVT(可変バルブタイミング機構)11が取り付けられている。また、内燃機関10には、機関回転数を検出するためのクランクポジションセンサ(図示せず)も取り付けられている。
An internal combustion engine (internal combustion engine body) 10 used in this internal combustion engine system is a diesel engine having four cylinders equipped with an intake valve, an exhaust valve, a fuel injection device, and the like. The
内燃機関10の各気筒の燃焼室は、吸気マニホールド12を介して吸気管13と接続されている。また、各気筒の燃焼室は、排気マニホールド16を介して排気管17とも接続されている。
A combustion chamber of each cylinder of the
吸気マニホールド12には、過給圧を測定するための過給圧センサ(図示せず)が取り付けられている。吸気管13の途中には、ターボチャージャ14の構成要素であるコンプレッサハウジング14a、コンプレッサハウジング14aからの圧縮空気を冷却するためのインタークーラ(図では、I/C)15が配置されている。また、吸気管13の途中には、図示せぬスロットル弁やエアフローメータも配置されている。
A supercharging pressure sensor (not shown) for measuring the supercharging pressure is attached to the
排気管17の途中には、コンプレッサハウジング14aの駆動源であるタービンハウジング14b(ターボチャージャ14の構成要素)、排気中のPM(粒子状物質)を捕集するためのフィルタ18が配置されている。
In the middle of the
また、内燃機関システムは、低圧EGR装置20と高圧EGR装置25と排気遮断弁29とを備えている。低圧EGR装置20は、排気管17のフィルタ18よりも下流側部分と吸気管13のコンプレッサハウジング14aよりも上流側部分とを接続する低圧EGR通路21と、低圧EGR通路21内を流れる排気(以下、“低圧EGRガス”とも表記する)を冷却するための低圧EGRクーラ(図では、E/C)22と、吸気管13内に戻す低圧EGRガス量を調節するための低圧EGR弁23とにより構成された装置である。
The internal combustion engine system includes a low
高圧EGR装置25は、排気マニホールド16を通過する排気の一部(以下、“高圧EGRガス”とも表記する。)を吸気マニホールド12に戻すための高圧EGR通路26と、高圧EGR通路26内を流れる高圧EGRガスを冷却するための高圧EGRクーラ(図では、E/C)27と、吸気マニホールド12内に戻す高圧EGRガス量を調節するための高圧EGR弁28とにより構成された装置である。排気遮断弁29は、高圧EGR装置25の高圧EGR通路26の排気マニホールド16側の端部と、排気マニホールド16との間に設けられている電磁弁である。なお、排気遮断弁29は、開閉制御のみを行えるもの(弁内を流れるガス量を調整できないもの)となっている。
The high
内燃機関システムは、アクセル開度を検出するためのアクセルポジションセンサ(図示せず)も備えている。また、内燃機関システムは、上記した各種センサの出力に基づき、スロットル弁、燃料噴射装置、VVT11、低圧EGR装置20(低圧EGR弁23)、高圧EGR装置25(高圧EGR弁28)等を統合的に制御するECU(electronic control unit)30も備えている。
The internal combustion engine system also includes an accelerator position sensor (not shown) for detecting the accelerator opening. Further, the internal combustion engine system integrates a throttle valve, a fuel injection device, a
このECU30が、VVT11や、低圧EGR装置20及び高圧EGR装置25に対して行う制御は、基本的には、2種のEGR装置及びVVTを備えた内燃機関用の既存のECUと同じものである。
The control performed by the
すなわち、ECU30は、掃気効果が得られるように〔排気脈動の谷が吸排気TDC(Top Dead Center)近傍となるなるように〕、VVT11を制御するユニットとなってい
る。
That is, the
また、ECU30は、図2に模式的に示してあるように、各EGR装置20、25(EGR弁23、28)を制御するユニットともなっている。すなわち、ECU30内には、内燃機関10の運転状態(機関負荷と機関回転数との組み合わせから特定される運転状態)が、低圧EGR装置20のみを動作させるべきLPL(Low Pressure Loop)領域、低圧
EGR装置20、高圧EGR装置25の双方を動作させるべきMPL(Middle Pressure Loop)領域、高圧EGR装置25のみを動作させるべきHPL(High Pressure Loop)領域のいずれに属するものであるかを判別するための情報(いわゆるマップ)が設定されている。
The
そして、ECU30は、運転状態が変化した場合には、当該情報を参照することにより、EGR装置20、25の動作を停止/開始させる必要があるか否かを判断し、判断結果に応じた内容の制御をEGR装置20又は25に対して行うユニットとなっている。また、ECU30は、各領域における低圧EGR装置20及び/或いは高圧EGR装置25によるEGRガスの還流量を、運転状態に応じて制御するユニットともなっている。
Then, when the operating state changes, the
このように、ECU30が、VVT11等に対して行う制御は、基本的には、既存のECUと同じものとなっている。ただし、ECU30は、高圧EGR装置25の動作を開始/停止させる場合、排気遮断弁29の開閉制御も行うように構成(プログラミング)されたユニットとなっている。
As described above, the control performed by the
具体的には、ECU30は、MPL領域に属していた運転状態がLPL領域に属するものに変化した場合(高圧EGR装置25の動作を停止させる必要が生じた場合)には、図3に示した手順のMPL→LPL推移処理を開始する。
Specifically, the
そして、このMPL→LPL推移処理を開始したECU30は、まず、高圧EGR弁28を完全に閉じるための処理(高圧EGR弁28に対する制御処理:ステップS101)を行う。
The
その後、ECU30は、待機時間を算出する処理(ステップS102)を行う。ここで、待機時間とは、現運転状態で排気が高圧EGR通路26内(高圧EGR通路26の高圧EGRバルブ28よりも上流側の部分)に充満するのに要する時間のことである。
Thereafter, the
上記のような待機時間の算出アルゴリズムとしてはさまざまなものが考えられるが、本実施形態に係るECU30がステップS102にて行う処理は、その時点における吸気流量及び燃料噴射量等から排気流量を算出し、算出した排気流量に対応づけられている待機時間を排気流量・待機時間テーブルから読み出す処理となっている。なお、排気流量・待機時間テーブルとは、ECU30内のROMに記憶されている、各種排気流量に対する待機時間が設定されているテーブル(情報)のことである。
Various algorithms for calculating the standby time as described above are conceivable, but the processing that the
ステップS102の処理を終えたECU30は、算出した待機時間が経過するのを待機する(ステップS103)。そして、ECU30は、待機時間が経過したとき(ステップS103の処理が完了したとき)に、排気遮断弁29を閉じるための処理(排気遮断弁29に対する制御処理:ステップS104)を行ってから、このMPL→LPL推移処理を終了する。
ECU30 which finished the process of step S102 waits for the calculated waiting time to pass (step S103). The
また、ECU30は、LPL領域に属していた運転状態がMPL領域に属するものに変
化した場合(高圧EGR装置25の動作を開始させる必要が生じた場合)には、図4に示した手順のLPL→MPL推移処理を実行する。
Further, when the operation state belonging to the LPL region changes to that belonging to the MPL region (when the operation of the high-
すなわち、高圧EGR装置25の動作を開始させる必要が生じた場合、ECU30は、まず、排気遮断弁29を開けるための処理(ステップS201)を行う。
That is, when it becomes necessary to start the operation of the high
その後、ECU30は、過給圧(過給圧センサによって検出される圧力)の変化速度(単位時間当たりの過給圧の変化量)が既定速度以下となるのを監視する処理(ステップS202)を開始する。
Thereafter, the
そして、ECU30は、過給圧の変化速度が既定速度以下となったとき(ステップS202;YES)に、高圧EGR弁28を開けるための処理(ステップS203)を行ってから、このLPL→MPL推移処理を終了する。
Then, the
以上の説明から明らかなように、本実施形態に係る排気還流装置(低圧EGR装置20、高圧EGR装置25、排気遮断弁29及びECU30の排気遮断弁29等を制御する部分とを構成要素とした装置)は、排気マニホールド16から高圧EGR装置25への排気の流入をON/OFFするための排気遮断弁29を備えている。また、排気還流装置は、当該排気遮断弁29が、高圧EGR装置25の動作停止中に閉じられる装置ともなっている。
As is apparent from the above description, the exhaust gas recirculation device (low
従って、本実施形態に係る排気還流装置を用いておけば、排気遮断弁29相当のものを備えていない排気還流装置が用いられた内燃機関システムよりも、高圧EGR装置25の動作停止中の排気系の容積が、高圧EGR通路26の上流側部分の容積分、少ない内燃機関システムを構築できることになる。
Therefore, if the exhaust gas recirculation device according to the present embodiment is used, the exhaust gas in which the operation of the high
そして、排気系の容積が少ない方が排気圧は上昇し、排気圧が上昇すれば、タービンハウジング14bへの流入エネルギー量が上昇する結果として過給圧が上昇する。しかも、排気還流装置は、高圧EGR装置25の動作停止中も、排気を再循環させることが出来る装置(低圧EGR装置20を備えた装置)なのであるから、本実施形態に係る排気還流装置を用いておけば、LPL領域での燃費がより良く、かつ、LPL領域でのNOxの発生量がより少ない内燃機関システムを実現できることになる。
When the exhaust system volume is small, the exhaust pressure increases. If the exhaust pressure increases, the amount of energy flowing into the
また、図5に模式的に示したように、VVTを備えた内燃機関に、本実施形態に係る排気還流装置を用いておけば(図5(b))、排気遮断弁29相当のものを備えていない排気還流装置を用いた場合(図5(a))に比して、排気脈動が大きくなる(正オーバラップ中の吸気圧と排気圧との圧力差が大きくなる)ので、より高い掃気効果が得られる(新気量が増加する)ことになる。従って、VVTを備えた内燃機関に、本実施形態に係る排気還流装置を用いておけば、低速時のトルクを上昇させることも出来ることになる。
Further, as schematically shown in FIG. 5, if the exhaust gas recirculation apparatus according to the present embodiment is used for an internal combustion engine equipped with a VVT (FIG. 5B), an
最後に、実施形態に係る排気還流装置を、高圧EGR弁28と排気遮断弁29とを同時に開閉しない装置として構成してある理由を説明しておくことにする。
Finally, the reason why the exhaust gas recirculation apparatus according to the embodiment is configured as an apparatus that does not simultaneously open and close the high
排気還流装置を、高圧EGR弁28と排気遮断弁29とを同時に閉じない装置(図3の処理を行う装置)として構成してある理由は、高圧EGR通路26の上流側部分にEGRガスを貯めておけば、高圧EGR装置25の動作(EGRガスの吸気マニホールド12内への導入)を速やかに再開できることになるからである。
The reason why the exhaust gas recirculation device is configured as a device that does not simultaneously close the high
ただし、高圧EGR通路26の上流側部分にEGRガスを貯めておいても、高圧EGR弁28と排気遮断弁29とを同時に開けた場合には、トルクショックが生じたり制御性が
悪化したりすることになる。何故ならば、この場合、排気マニホールド16内に導入されるEGRガス量や、タービンハウジング14bに流入されるエネルギー量が比較的に急激に変化することになるからである。
However, even if EGR gas is stored in the upstream portion of the high
そして、図4の手順で高圧EGR弁28と排気遮断弁29とを開ければ、排気マニホールド16内に導入されるEGRガス量や、タービンハウジング14bに流入されるエネルギー量が急激に変化するのを防止できる。このため、排気還流装置を、高圧EGR弁28と排気遮断弁29とを同時に開けない(図4の手順により開ける)装置として構成してあるのである。
Then, if the high
《変形形態》
上記した排気還流装置は、各種の変形を行うことが出来る。例えば、“高圧EGR装置25が停止されるLPL領域で燃費等が向上する”という効果は、内燃機関の排気通路(排気マニホールドや排気管)と高圧EGR装置25との間に排気遮断弁29を設け、当該排気遮断弁29が高圧EGR装置25の停止時(高圧EGRガスを再循環させない時)に閉じられるようにすれば得られるものである。
<Deformation>
The exhaust gas recirculation device described above can be variously modified. For example, the effect of “improves fuel consumption in the LPL region where the high
このため、排気還流装置を、高圧EGRバルブ28の開閉タイミングが上記したものとは異なる装置、例えば、他のアルゴリズムで待機時間(図3参照)を算出する装置や待機時間を算出しない(待機時間が固定されている)装置に変形することが出来る。また、排気還流装置を、高圧EGRバルブ28を開けた後、一定時間が経過してから排気遮断弁29を開ける装置や、高圧EGRバルブ28と排気遮断弁29とを同時に開閉する装置等に変形することも出来る。
For this reason, the exhaust gas recirculation device is different from the above-described one in which the opening / closing timing of the high
ただし、排気還流装置を、排気遮断弁29によってEGRガス流量が調節される装置(ガス流量の調節が可能な排気遮断弁29を備え、高圧EGR通路26に高圧EGR弁28が設けられていない装置)に変形することは望ましくない。何故ならば、上記構成を採用した場合、高圧EGR装置25の動作を開始させる際に、EGR通路26内に高圧EGRガスが存在していないことになる。さらに、排気マニホールド16近傍は高温となるが、一般的なバルブは高温では作動不良を生じやすいものであるため、上記構成を採用した排気還流装置は、信頼性が低く、かつ、高圧EGRガスの再循環を速やかに開始できないものとなってしまうからである。
However, the exhaust gas recirculation apparatus is an apparatus in which the EGR gas flow rate is adjusted by the exhaust cutoff valve 29 (an apparatus having an
10・・・内燃機関
11・・・VVT
12・・・吸気マニホールド
13・・・吸気管
14・・・ターボチャージャ
14b・・・タービンハウジング
14a・・・コンプレッサハウジング
15・・・インタークーラ
16・・・排気マニホールド
17・・・排気管
18・・・フィルタ
20・・・低圧EGR装置
21・・・低圧EGR通路
22・・・低圧EGRクーラ
23・・・低圧EGR弁
25・・・高圧EGR装置
26・・・高圧EGR通路
27・・・高圧EGRクーラ
28・・・高圧EGR弁
29・・・排気遮断弁
30・・・ECU
10 ...
12 ...
Claims (5)
前記排気通路を流れる排気の一部を前記排気通路の前記タービンより下流の部分から取り出して前記吸気通路の前記コンプレッサより上流の部分へ導くための低圧EGR通路と、
前記低圧EGR通路に設けられた、前記低圧EGR通路内を流れる排気の量を調整するための低圧EGR弁と、
前記排気通路を流れる排気の一部を前記排気通路の前記タービンより上流の部分から取り出して前記吸気通路の前記コンプレッサより下流の部分へ導くための、排気遮断弁を介して前記排気通路と接続された高圧EGR通路と、
前記高圧EGR通路に設けられた、前記高圧EGR通路内を流れる排気の量を調整するための高圧EGR弁と、
前記低圧EGR通路、前記高圧EGR通路のそれぞれによって前記内燃機関の運転状態に応じた量の排気が還流されるように、前記低圧EGR弁及び前記高圧EGR弁を制御するEGR制御部であって、前記高圧EGR通路による排気の還流を停止させるときに前記高圧EGR弁及び前記排気遮断弁を閉じ、前記高圧EGR通路による排気の還流を開始させるときに前記高圧EGR弁及び前記排気遮断弁を開けるEGR制御部と
を備えることを特徴とする排気還流装置。 An exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine in which a compressor of a turbocharger is attached to an intake passage, and a turbine of the turbocharger is attached to an exhaust passage,
A low-pressure EGR passage for taking a part of the exhaust flowing through the exhaust passage from a portion of the exhaust passage downstream of the turbine and leading it to a portion of the intake passage upstream of the compressor;
A low-pressure EGR valve provided in the low-pressure EGR passage for adjusting the amount of exhaust gas flowing through the low-pressure EGR passage;
A part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage is connected to the exhaust passage through an exhaust cutoff valve for taking out a part of the exhaust passage upstream from the turbine and guiding it to a portion downstream of the compressor in the intake passage. High pressure EGR passage,
A high pressure EGR valve provided in the high pressure EGR passage for adjusting the amount of exhaust gas flowing through the high pressure EGR passage;
An EGR control unit that controls the low-pressure EGR valve and the high-pressure EGR valve so that an amount of exhaust according to an operating state of the internal combustion engine is recirculated by the low-pressure EGR passage and the high-pressure EGR passage, The EGR valve and the exhaust cutoff valve are closed when the exhaust gas recirculation through the high pressure EGR passage is stopped, and the high pressure EGR valve and the exhaust cutoff valve are opened when the exhaust gas recirculation through the high pressure EGR passage is started. An exhaust gas recirculation apparatus comprising: a control unit.
ことを特徴とする請求項1記載の排気還流装置。 2. The exhaust gas recirculation device according to claim 1, wherein when the EGR control unit stops exhaust gas recirculation through the high pressure EGR passage, the exhaust gas recirculation device closes the exhaust gas shutoff valve after closing the high pressure EGR valve. .
ことを特徴とする請求項2記載の排気還流装置。 3. The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 2, wherein the EGR control unit is a unit that determines a time period from when the high-pressure EGR valve is closed to when the exhaust gas shut-off valve is closed based on an operating state of the internal combustion engine.
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の排気還流装置。 4. The unit according to claim 1, wherein the EGR control unit is a unit that opens the high-pressure EGR valve after opening the exhaust cutoff valve when starting recirculation of exhaust gas through the high-pressure EGR passage. 5. The exhaust gas recirculation device according to any one of the above.
ことを特徴とする請求項4記載の排気還流装置。 The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 4, wherein the EGR control unit is a unit that determines a timing at which the high-pressure EGR valve is opened from an operating state of the internal combustion engine.
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