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JP2004211649A - EGR cooler system - Google Patents

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Publication number
JP2004211649A
JP2004211649A JP2003001946A JP2003001946A JP2004211649A JP 2004211649 A JP2004211649 A JP 2004211649A JP 2003001946 A JP2003001946 A JP 2003001946A JP 2003001946 A JP2003001946 A JP 2003001946A JP 2004211649 A JP2004211649 A JP 2004211649A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
egr
passage
exhaust
exhaust gas
egr cooler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003001946A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Teru Shirai
輝 白井
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2003001946A priority Critical patent/JP2004211649A/en
Publication of JP2004211649A publication Critical patent/JP2004211649A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/22Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
    • F02M26/23Layout, e.g. schematics
    • F02M26/25Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust Silencers (AREA)
  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)

Abstract

【課題】PM等の付着によるEGRクーラの熱交換効率の低下や流通抵抗の増大を抑制し、また、可変容量型ターボチャージャが熱歪みにより作動が制限されることを抑制する。
【解決手段】内燃機関1の排気通路7から分岐して吸気通路3と接続されるEGR通路25と、EGR通路25の途中でEGRガスを冷却させるEGRクーラ27と、EGRクーラ27下流から分岐し、且つ吸気通路3へ接続されない分岐路28と、を具備した。高温の排気をEGRクーラ27に流通させてPM等を除去し、また、下流のターボチャージャ15に高温の排気が流入することを抑制できる。
【選択図】図1
An object of the present invention is to suppress a decrease in heat exchange efficiency and an increase in flow resistance of an EGR cooler due to adhesion of PM and the like, and to suppress an operation of a variable capacity turbocharger from being limited by thermal distortion.
An EGR passage (25) branched from an exhaust passage (7) of an internal combustion engine (1) and connected to an intake passage (3), an EGR cooler (27) for cooling EGR gas in the middle of the EGR passage (25), and a branch from a downstream of the EGR cooler (27). And a branch passage 28 not connected to the intake passage 3. The high-temperature exhaust gas can be circulated through the EGR cooler 27 to remove PM and the like, and the high-temperature exhaust gas can be prevented from flowing into the downstream turbocharger 15.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、EGRクーラシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
排気の温度が低いときに、EGRクーラへ排気を流通させると、EGRガス中に含まれるパティキュレートマター(以下、PMという)が該クーラ内部へ付着することがある。このようにして付着したPMは、除去することが困難でありEGRクーラを詰まらせる原因となる。
【0003】
これに対し、過給機付きディーゼルエンジンにおいて、一端が排気管に接続され、他端が過給機のコンプレッサの上流側の吸気管に接続されたEGR管に、EGRクーラとEGR弁とを設けると共に、一端が過給機のコンプレッサの下流側の吸気管に接続された第1の絞り弁を有する吸気分岐管を、EGRクーラの上流側に接続して、吸気で希釈したEGRガスをEGRクーラに供給して、EGRクーラ内の結露を防止する技術(例えば、特許文献1参照)、過給機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連結するEGR弁を有するEGR通路を設け、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クーラを夫々設けて構成し、エンジンの燃焼状態を良好に保つ技術(例えば、特許文献2参照)が知られている。
【0004】
【特許文献1】
特開平10−141151号公報(第2、3頁、図1)
【特許文献2】
特開平10−213020号公報(第3、4頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一旦EGRクーラにPM等が付着してしまうと、この付着したPM等を除去するのは困難となる。
【0006】
また、一般的な可変容量型ターボチャージャにおいて、大幅な性能悪化をもたらすことなく、熱歪みによるノズルベーンの固着を防止することは困難である。
【0007】
本発明は、上記したような種々の問題に鑑みてなされたものであり、PM等の付着によるEGRクーラの熱交換効率の低下や流通抵抗の増大を抑制し、また、可変容量型ターボチャージャが熱歪みにより作動が制限されることを抑制することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するための本発明によるEGRクーラシステムは、以下の手段を採用した。即ち、
内燃機関の排気通路から分岐して吸気通路と接続されるEGR通路と、
前記EGR通路の途中でEGRガスを冷却させるEGRクーラと、
前記EGRクーラ下流から分岐し、且つ吸気通路へ接続されない分岐路と、
を具備することを特徴とする。
【0009】
本発明の最大の特徴は、EGRクーラを通過した排気を再度排気通路に戻すことにより、EGRクーラ内に付着したPMを酸化除去することにある。
【0010】
このように構成されたEGRクーラシステムでは、EGR通路を流通する排気は、EGRクーラにより冷却される。そして、排気が高温の場合には、該EGRクーラ壁面に付着したPMが排気の熱により酸化除去される。そして、温度が低下し、PMを酸化除去した排気は分岐路に流入する。これにより、例えば高負荷時等の機関がEGRガスを必要としていない状態であっても、高温の排気をEGRクーラに導入することが可能となる。また、この排気を排気通路に戻すと、排気通路を流通する排気の温度を低下させることができ、下流に備わる排気通路構成部材の温度の上昇を抑制させることができる。
【0011】
本発明においては、前記分岐路は排気通路へ接続され、該分岐路と排気通路との合流点よりも下流に可変容量型ターボチャージャを備えることができる。このように構成されたEGRクーラシステムでは、EGRクーラにて冷却された排気を可変容量型ターボチャージャに供給させることができる。従って、熱歪みの発生により可変容量型ターボチャージャの作動が制限されることを抑制することが可能となる。
【0012】
本発明においては、前記分岐路を流通する排気の流量を調整する調整弁を更に備え、排気の温度が高いほど前記分岐路へ流通させる排気の流量を増加させることができる。このように構成されたEGRクーラシステムでは、流量調整弁によりEGRクーラに流通する排気の量や分岐路から排気通路に流入する排気の量を変更することができる。機関から排出される排気の温度が高いときほどEGRクーラに流入する排気の量を多くすることにより、EGRクーラ壁面に付着したPMを効果的に酸化除去することができ、また、可変容量型ターボチャージャの作動が制限されない温度まで排気の温度を低下させることができ、一方で、EGRクーラによる排気温度の過剰な低下を抑制することが可能となる。
【0013】
【発明の実施の形態】
<第1の実施の形態>
以下、本発明に係るEGRクーラシステムの具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。ここでは、本発明に係るEGRクーラシステムを車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。
【0014】
図1は、本発明に係る排気浄化装置を適用するエンジン1とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【0015】
図1に示すエンジン1は、4つの気筒2を有する水冷式の4サイクル・ディーゼル機関である。
【0016】
次に、エンジン1には、吸気枝管3が接続されており、吸気枝管3の各枝管は、各気筒2の燃焼室と吸気ポート(図示省略)を介して連通している。
【0017】
前記吸気枝管3は吸気管4に接続されている。前記吸気管4における吸気枝管3の直上流に位置する部位には、該吸気管4内を流通する吸気の流量を調節する吸気絞り弁5が設けられている。この吸気絞り弁5には、ステップモータ等で構成されて該吸気絞り弁5を開閉駆動する吸気絞り用アクチュエータ6が取り付けられている。
【0018】
前記吸気絞り弁5よりも上流に位置する吸気管4には、排気のエネルギを駆動源として作動する遠心過給機(ターボチャージャ)15のコンプレッサハウジング15aが設けられている。
【0019】
このように構成された吸気系では、吸気は、吸気管4を介してコンプレッサハウジング15aに流入する。
【0020】
コンプレッサハウジング15aに流入した吸気は、該コンプレッサハウジング15aに内装されたコンプレッサホイールの回転によって圧縮される。前記コンプレッサハウジング15a内で圧縮された吸気は、必要に応じて吸気絞り弁5によって流量を調節されて吸気枝管3に流入する。吸気枝管3に流入した吸気は、各枝管を介して各気筒2の燃焼室へ分配され、各気筒2で噴射された燃料を着火源として燃焼される。
【0021】
一方、エンジン1には、排気枝管7が接続され、排気枝管7の各枝管が排気ポート(図示省略)を介して各気筒2の燃焼室と連通している。
【0022】
前記排気枝管7は、前記遠心過給機15のタービンハウジング15bと接続されている。前記タービンハウジング15bは、排気管8と接続され、この排気管8は、下流にて大気へと通じている。
【0023】
前記排気管8の途中には、吸蔵還元型NOx触媒9(以下、単にNOx触媒とする。)が設けられている。
【0024】
このように構成された排気系では、エンジン1の各気筒2で燃焼された混合気(既燃ガス)が排気ポートを介して排気枝管7へ排出され、次いで排気枝管7から遠心過給機15のタービンハウジング15bへ流入する。タービンハウジング15bに流入した排気は、該排気が持つエネルギを利用してタービンハウジング15b内に回転自在に支持されたタービンホイールを回転させる。その際、タービンホイールの回転トルクは、前述したコンプレッサハウジング15aのコンプレッサホイールへ伝達される。
【0025】
前記タービンハウジング15bから排出された排気は、排気管8を介してNOx触媒9へ流入し、排気中のNOxが吸蔵される。その後、排気は排気管8を流通して大気中へと放出される。
【0026】
尚、本実施の形態では、ターボチャージャ15に可変容量型ターボチャージャを採用する。
【0027】
次に、可変容量型ターボチャージャ15の具体的な構成について図2及び図3に基づいて説明する。
【0028】
図2は、可変容量型ターボチャージャの構成を示す断面図である。
【0029】
図3は、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構を示す図である。
【0030】
可変容量型ターボチャージャ(以下、単にターボチャージャという。)15は、図2に示すように、コンプレッサハウジング15aとタービンハウジング15bとをセンタハウジング15cを介して連結して構成される。
【0031】
センタハウジング15cでは、ロータシャフト48の一端は、コンプレッサハウジング15a内に突出し、その突出部分には、複数のコンプレッサインペラ46aを備えたコンプレッサホイール46が取り付けられている。
【0032】
ロータシャフト48の他端は、タービンハウジング15b内に突出し、その突出部分には、複数のタービンインペラ47aを備えたタービンホイール47が取り付けられている。
【0033】
コンプレッサハウジング15aにおいてセンタハウジング15cと反対側に位置する部分には、コンプレッサハウジング15a内に吸気を取り入れるための吸気取入口62aが形成されている。コンプレッサハウジング15a内には、コンプレッサホイール46の外周を包囲する渦巻き状のコンプレッサ通路64が形成されると共に、コンプレッサホイール46の内装部分とコンプレッサ通路64とを連通する環状の送出通路65が形成されている。コンプレッサ通路64の終端部には、コンプレッサハウジング15a内で圧縮された吸気を排出するための吸気排出口(図示省略)が形成されている。
【0034】
一方、タービンハウジング15b内には、タービンホイール47の外周を包囲する渦巻き状のスクロール通路66が形成されると共に、タービンホイール47の内装部分とスクロール通路66とを連通する環状のノズル通路67が形成されている。スクロール通路66の基端部には、タービンハウジング15b内に排気を取り入れるための排気取入口(図示省略)が形成されている。タービンハウジング15bにおいてセンタハウジング15cと反対側に位置する部分には、タービンハウジング15b内の排気を排出するための排気排出口63aが設けられている。
【0035】
更に、タービンハウジング15bのセンタハウジング15c側には、可変ノズル機構71が内装されている。この可変ノズル機構71は、図3(a)、(b)に示すようにリング状に形成されたノズルバックプレート72を備えている。このノズルバックプレート72は、ボルト(図示省略)によってタービンハウジング15bに固定されている。続いて、ノズルバックプレート72には、複数の軸73が同プレート72の円心を中心として等角度毎に設けられている。
【0036】
各軸73は、ノズルバックプレート72をその厚さ方向に貫通して回転可能に支持されている。各軸73の一端部(図3(a)中の左端部)には、ノズルベーン74が固定されている。一方、軸73の他端部(図3(a)中の右端部)には、軸73と直行してノズルバックプレート72の外縁部へ延びる開閉レバー75が固定され、軸73と開閉レバー75とが一体で回転可能になっている。開閉レバー75の先端には、二股に分岐した一対の挟持部75aが設けられている。
【0037】
各開閉レバー75とノズルバックプレート72との間には、ノズルバックプレート72と重なり合うように環状のリングプレート76が設けられている。このリングプレート76は、その円心を中心に周方向へ回転可能となっている。又、リングプレート76には、その円心を中心として等角度毎に複数のピン77が設けられており、それらピン77が各開閉レバー75の挟持部75a間に回転可能な状態で挟持されている。
【0038】
このように構成された可変ノズル機構71では、上記したリングプレート76がその円心を中心に回転されると、各ピン77が各開閉レバー75の挟持部75aをリングプレート76の回転方向と同方向に押すことになる。その結果、開閉レバー75が軸73を回動させ、軸73の回動に同期してノズルベーン74が軸73を中心に回動することになる。
【0039】
例えば、ノズルベーン74においてリングプレート76の円心側に位置する端部をその円心から離脱させる方向に回動させるべくリングプレート76が回動すると、隣接するノズルベーン74間の間隙が狭くなり、ノズルベーン74間の流路が閉じられることになる。
【0040】
一方、ノズルベーン74においてリングプレート76の円心側に位置する端部をその円心に接近させる方向に回動させるべくリングプレート76が回動すると、隣接するノズルベーン74間の間隙が広くなり、ノズルベーン74間の流路が開かれることになる。
【0041】
次に、可変ノズル機構71の駆動、即ち、リングプレート76の回動駆動を行う機構について述べる。図2及び図3に示すように、リングプレート76の外縁の一部には、軸線Lと同方向に延びるピン86が取り付けられ、そのピン86に駆動機構82が連結されている。
【0042】
駆動機構82は、センタハウジング15cにピン86と平行にコンプレッサハウジング15a側に延びた状態で回動自在に支持された支軸83を備えている。この支軸83のタービンハウジング15b側の端部(図2中の左側端部)には、ピン86に対して回動可能に連結された駆動レバー84が固定されている。支軸83のコンプレッサハウジング15a側の端部(図2中の右側端部)には、支軸83を中心にして回動可能な操作片85が取り付けられている。操作片85は、負圧式のVNTアクチュエータ87に連結されている。
【0043】
図4は、VNTアクチュエータ87の概略構成図である。
【0044】
VNTアクチュエータ87は、図4に示すように、ダイヤフラム88によって負圧室87aと大気室87bとに区画されている。負圧室87aには、ダイヤフラム88と直行する方向に伸縮動作するコイルスプリング88aが内装されている。更に、負圧室87aには、負圧通路89が接続されており、負圧通路89は、エンジン1のクランクシャフトに駆動連結されたバキュームポンプ91に接続されている。負圧通路89の途中には、エレクトリック・バキューム・レギュレーティング・バルブ(EVRV)90が設けられている。
【0045】
EVRV90は、大気中に開口された大気導入口(図示省略)を備えており、EVRV90よりVNTアクチュエータ87側に位置する負圧通路89aと大気導入口の導通と、EVRV90よりバキュームポンプ91側に位置する負圧通路89bとVNTアクチュエータ87側の負圧通路89aの導通と、を切り換える。
【0046】
尚、EVRV90は、電磁ソレノイドを備えており、電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときは、負圧通路89aと大気導入口とを導通状態に保持し、電磁ソレノイドが励磁状態にあるときは負圧通路89aと負圧通路89bとを導通常状態に保持する。一方、VNTアクチュエータ87の大気室87bは、VNTアクチュエータ87の外部(大気中)と連通し、大気室87b内の圧力が常に大気圧となるようになっている。
【0047】
ダイヤフラム88の大気室87b側には、コイルスプリング88aの伸長方向に延出したロッド88bが突設されている。このロッド88bは、大気室87bを貫通してVNTアクチュエータ87の外部まで突出しており、その先端部が前記操作片85に連結されている。
【0048】
このように構成されたVNTアクチュエータ87では、EVRV90の電磁ソレノイドが非励磁状態にあるときは、負圧通路89aと大気導入口とが導通状態となり負圧室87a内が大気圧となる。この場合、VNTアクチュエータ87のロッド88bは、コイルスプリング88aの付勢力によって最も進出した状態に保持される。
【0049】
また、EVRV90の電磁ソレノイドが励磁状態にあるときは、負圧通路89aと負圧通路89bとが導通状態になり、VNTアクチュエータ87の負圧室87a内が負圧となる。この場合、ダイヤフラム88がコイルスプリング88aの付勢力に抗して変位し、それに伴ってロッド88bが最も退行した状態に保持される。
【0050】
更に、EVRV90の電磁ソレノイドの励磁と非励磁とをデューティ制御することにより、ロッド88bの進退量を調整することが可能となる。
【0051】
上記したようなVNTアクチュエータ87のロッド88bの進退動作により、前記操作片85が回動される。操作片85が回動されると、それに同期して支軸83が回転し、支軸83の回転に伴って駆動レバー84が支軸83を中心に回動する。その結果、駆動レバー84がピン86を介してリングプレート76を周方向に押し、軸線Lを中心にリングプレート76を回動させることになる。
【0052】
以上述べた可変容量型ターボチャージャ15では、駆動機構82によってノズルベーン74の回動方向と回動量とを調整することにより、ノズルベーン74間の流路の向き、及びノズルベーン74間の間隙を変更することが可能となる。即ち、ノズルベーン74の回動方向と回動量とを制御することにより、スクロール通路66からタービンホイール47に吹き付けられる排気の方向と流速が調節されることになる。
【0053】
例えば、エンジン1からの排気の量が少ない場合は、可変ノズル機構71のノズルベーン74を閉じるべく駆動機構82を動作させることにより、タービンホイール47に吹き付けられる排気の流速が高まると共に、排気とタービンインペラ47aとの衝突角度がより垂直に近づくため、少ない排気量でもタービンホイール47の回転速度及び回転力を高めることが可能となる。
【0054】
反対に、エンジン1からの排気の量が十分に多い場合は、可変ノズル機構71のノズルベーン74を開くべく駆動機構82を動作させることにより、タービンホイール47に吹き付けられる排気の流速の過剰な上昇が制御され、タービンホイール47の回転速度及び回転力の過剰な上昇を抑制することが可能となる。
【0055】
尚、本実施の形態では、EVRV90の電磁ソレノイドが非励磁状態にあって、VNTアクチュエータ87のロッド88bが最も進出した状態のときに、ノズルベーン74が最も開いた状態に保持され、EVRV90の電磁ソレノイドが励磁状態にあって、VNTアクチュエータ87のロッド88bが最も退行した状態のときに、ノズルベーン74が最も閉じた状態に保持されるものとする。
【0056】
また、エンジン1には、クランクシャフトの回転位置に対応した電気信号を出力するクランクポジションセンサ10が設けられている。
【0057】
以上述べたように構成されたエンジン1には、該エンジン1を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)11が併設されている。このECU11は、エンジン1の運転条件や運転者の要求に応じてエンジン1の運転状態を制御するユニットである。
【0058】
ECU11には、各種センサが電気配線を介して接続されるようになっている。
【0059】
一方、ECU11には、吸気絞り用アクチュエータ6等が電気配線を介して接続され、上記した各部をECU11が制御することが可能になっている。
【0060】
また、排気枝管7と吸気枝管3とは、排気枝管7内を流通する排気の一部を吸気枝管3へ再循環させる排気再循環通路(EGR通路)25を介して連通されている。このEGR通路25の途中には、電磁弁等で構成され、印加電力の大きさに応じて前記EGR通路25内を流通する排気(以下、EGRガスと称する)の流量を変更する流量調整弁(EGR弁)26が設けられている。
【0061】
前記EGR通路25の途中でEGR弁26より上流には、該EGR通路25内を流通するEGRガスを冷却するEGRクーラ27が設けられている。前記EGRクーラ27には、冷却水通路(図示省略)が設けられエンジン1を冷却するための冷却水の一部が循環する。
【0062】
一方、EGR弁26とEGRクーラ27との間には、EGRガスを排気枝管7に導く戻り通路28の一端が接続され、該戻り通路28の他端は、排気枝管7の途中であって、EGR通路25の分岐点とタービンハウジング15bとの間に接続されている。この戻り通路28の途中には、ステップモータ等で構成され、前記戻り通路28内を流通する排気EGRガスの流量を変更するときに開閉駆動される流量調整弁29が設けられている。
【0063】
ここで、EGRガスには、水(HO)や二酸化炭素(CO)などのように、自らが燃焼することがなく、且つ、吸熱性を有する不活性ガス成分が含まれているため、EGRガスが混合気中に含有されると、混合気の燃焼温度が低められ、以て窒素酸化物(NOx)の発生量が抑制される。
【0064】
このように構成されたEGRシステムでは、EGR弁26が開弁され流量調整弁29が閉弁されると、EGR通路25が導通状態となり、排気枝管7内を流通する排気の一部がEGRガスとなってEGR通路25へ流入し、EGRクーラ27へ導入される。EGRクーラ27では、EGRガスが冷却水と熱交換を行い、該EGRガスの温度が低下させられる。そして、EGRクーラ27を通過して吸気枝管3へ還流されたEGRガスは、吸気枝管3の上流から流れてきた新気と混ざり合いつつ各気筒2の燃焼室へと導かれる。
【0065】
一方、EGR弁26が閉弁され流量調整弁29が開弁されると、戻り通路28が導通状態となり、排気枝管7内を流通する排気の一部がEGRガスとなってEGR通路25へ流入し、EGRクーラ27へ導入される。EGRクーラ27では、EGRガスが冷却水と熱交換を行い、該EGRガスの温度が低下させられる。そして、EGRクーラ27を通過して排気枝管7に戻されたEGRガスは、排気枝管7の上流から流れてきた排気と混ざり合いつつタービンハウジング15bへと導かれる。
【0066】
尚、本実施の形態では、EGRガスを吸気系へ還流する場合には、EGRガス量を確保するために流量調整弁29は全閉とする。従って、EGR弁26が全閉の場合に限り流量調整弁29が開弁される。また、排気の温度が低い場合には、冷却したEGRガスを戻り通路28を介して排気枝管7に戻す必要がないために流量調整弁29は全閉とする。
【0067】
ところで、EGRクーラ27が冷えている場合には、該EGRクーラ27で結露が発生し、EGRガス中に含まれるPMが該EGRクーラ27の壁面に付着し易くなる。
【0068】
また、エンジン1が希薄燃焼運転されている場合は、NOx触媒のNOx吸蔵能力が飽和する前にNOx触媒に流入する排気中の酸素濃度を低下させるとともに還元剤の濃度を高め、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させる必要がある。
【0069】
このように酸素濃度を低下させる方法としては、排気中の燃料添加や、再循環するEGRガス量を増大させて煤の発生量が増加して最大となった後に、更にEGRガス量を増大させる低温燃焼(特許第3116876号)、機関出力のための燃料を噴射させる主噴射の後の膨張行程中に再度燃料を噴射させる副噴射等の方法が考えられる。例えば、排気中の燃料添加では、NOx触媒9より上流の排気管8を流通する排気中に還元剤たる燃料(軽油)を添加する還元剤供給機構を備え、この還元剤供給機構から排気中へ燃料を添加することにより、NOx触媒9に流入する排気の酸素濃度を低下させるとともに還元剤の濃度を高めることができる。
【0070】
しかし、このときの排気がEGRクーラ27を通過すると、排気中に多量に含まれる炭化水素(HC)が該EGRクーラ27へ付着する虞がある。
【0071】
このようにして付着したPMや炭化水素(HC)は、次第に堆積してクーラ効率の低下やEGRガスが通過する際の抵抗となってしまう。従って、従来では、EGRクーラ27にPMや炭化水素(HC)が付着しないような制御がなされていた。
【0072】
しかし、EGRクーラ27に一旦PMが付着してしまうと、これを除去することが困難であった。
【0073】
そこで、本実施の形態では、EGRクーラ27に高温の排気を通過させてPMを酸化除去させる。
【0074】
一方、可変容量型ターボチャージャにおいては、各ノズルベーン74の隙間以外を流通してスクロール通路66から排気排出口63aへ流入する排気漏れは、可変容量型ターボチャージャ15の性能を悪化させる。それにより、各ノズルベーン74の高さ方向における近接ハウジング面に対する隙間は非常に小さくされ、このような排気漏れを最小限としている。
【0075】
ところで、可変ノズル機構71は、非常に高温度の排気ガスに頻繁に晒されていると、高さ方向及び長さ方向における熱歪みが発生する。ノズルベーン74が、熱歪みによって、長さ方向に伸長しても特に問題とならないが、高さ方向に伸長すると、近接ハウジング面と接触して固着する可能性がある。全てのノズルベーン74は、リングプレート76の回転によって回動されられるために、一つのノズルベーン74が固着すると、全ての可変ノズルの回動が不可能となる。これを防止するために、ノズルベーン74と近接ハウジング面との間の隙間を大きくすることが考えられるが、可変容量型ターボチャージャの性能を大幅に悪化させることとなるため困難が伴う。
【0076】
そこで、本実施の形態では、ノズルベーン74が固着するほど排気の温度が高い場合には、流量調整弁29を開弁して戻り通路28に排気を流通させる。この排気は、EGRクーラ27を通過するため、該EGRクーラ27にて排気の温度が低下させられる。この温度が低下した排気を排気枝管7に戻すことにより、タービンハウジング15bに流入する排気の温度を低下させることが可能となり、ノズルベーン74の固着を抑制することが可能となる。
【0077】
また、流量調整弁29を任意の開弁位置で停止させると、EGRクーラ27を流通するEGRガスの量を減量させることができる。これにより、EGRクーラ27にて冷却され排気枝管7に戻されるEGRガスの量が減少し、一方、EGRクーラ27を介さずに直接タービンハウジング15bに流入する排気の量が増加するので、タービンハウジング15bに流入する排気の温度が上昇する。従って、流量調整弁29の開弁角度を調整することにより、タービンハウジング15bに流入する排気の温度を調整することが可能となる。このように排気の温度に基づいて、流量調整弁29の開度を調整することにより、排気のエネルギの低下による出力の低下や、吸蔵還元型NOx触媒の温度の低下を抑制することが可能となる。
【0078】
次に、本実施の形態による流量調整弁の制御フローについて説明する。
【0079】
図5は、本実施の形態による流量調整弁の制御フローを示したフローチャート図である。
【0080】
ステップS101では、EGR弁26が全閉となっているか否か判定する。EGR弁26が開弁されている場合には、吸気系にEGRガスを供給する必要があるため、戻り通路28にはEGRガスを流通させない。
【0081】
ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【0082】
ステップS102では、流量調整弁29の目標開度を求める。ここで、排気の温度はエンジン回転数及び燃料噴射量と相関がある。そこで、本実施の形態では、エンジン回転数及び燃料噴射量と流量調整弁29の目標開度との関係を予め実験等により求めてマップ化したものをECU11に記憶させておく。そして、クランクポジションセンサ10の出力信号からエンジン回転数を求め、更に、ECU11が燃料噴射量を算出し、これらの値をマップに代入して流量調整弁29の目標開度を求める。
【0083】
ステップS103では、ECU11は、流量調整弁29を目標開度に開弁させる。
【0084】
このようにして、流量調整弁29をエンジン運転条件に適した開度とすることができる。
【0085】
以上により、ノズルベーン74の熱歪みによる固着を抑制することができる。また、エンジン1から高い温度の排気が排出されても、下流にて温度を低下させることができるので、エンジン1の燃焼温度を低下させる必要がなく、従って、出力を向上させることが可能となる。更に、高温の排気をEGRクーラ27に流通させることにより、該EGRクーラ27に付着したPMを酸化除去させることが可能となる。
<第2の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態と比較して、流量調整弁の設置位置が異なる。その他のハードウェアに関する基本構成は第1の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【0086】
図6は、本実施の形態による流量調整弁29aの設置位置を示した図である。
【0087】
本実施の形態では、排気枝管7の途中であって、EGR通路25の分岐点と戻り通路28の合流点との間にステップモータ等により構成される流量調整弁29aを備えている。
【0088】
尚、本実施の形態では、EGRガスを吸気系へ還流する場合には、EGRガス量を適量とするために流量調整弁29aは全開とする。従って、EGR弁26が全閉の場合に限り流量調整弁29aが閉弁される。また、排気の温度が低い場合には、冷却したEGRガスを戻り通路28を介して排気枝管7に戻す必要がないために流量調整弁29aは全開とする。
【0089】
また、第1の実施の形態と同様に、エンジン回転数及び燃料噴射量と流量調整弁29の目標開度との関係を予め実験等により求めてマップ化したものをECU11に記憶させておく。そして、クランクポジションセンサ10の出力信号からエンジン回転数を求め、更に、ECU11が燃料噴射量を算出し、これらの値をマップに代入して流量調整弁29の開度を求める。この値に基づいて、ECU11は、流量調整弁29を目標開度に開弁させる。
【0090】
このようにして、ノズルベーン74の熱歪みによる固着を抑制することができる。また、エンジン1から高い温度の排気が排出されても、下流にて温度を低下させることができるので、エンジン1の燃焼温度を低下させる必要がなく、従って、出力を向上させることが可能となる。更に、高温の排気をEGRクーラ27に流通させることにより、該EGRクーラ27に付着したPMを酸化除去させることが可能となる。
【0091】
また、流量調整弁29aを全閉させることにより多くの排気をEGRクーラ27に導入することが可能となる。
<第3の実施の形態>
本実施の形態は、第1の実施の形態と比較して、流量調整弁に代えて三方弁を戻り通路の合流点に備える点が異なる。その他のハードウェアに関する基本構成は第1の実施の形態と共通なので説明を割愛する。
【0092】
本実施の形態では、排気枝管7の途中であって、戻り通路28の合流点に三方弁29bを備えている。
【0093】
図7は、本実施の形態による三方弁29bの設置位置を示した図である。図7(A)は、EGRクーラ27を介さないで排気を流通させるときの弁位置を示し、図7(B)は、EGRクーラ27を介して排気を流通させるときの弁位置を示している。
【0094】
尚、本実施の形態では、EGRガスを吸気系へ還流する場合には、EGRガス量を適量とするために三方弁29bは図7(A)に示す弁位置とする。また、排気の温度が低い場合には、冷却したEGRガスを戻り通路28を介して排気枝管7に戻す必要がないために三方弁29bは図7(A)に示す弁位置とする。
【0095】
一方、EGR弁26を閉弁し、三方弁29bを図7(B)に示す弁位置とすると、排気の全量をEGRクーラ27を介してタービンハウジング15bに導入することが可能となる。
【0096】
次に、本実施の形態による三方弁の制御フローについて説明する。
【0097】
図8は、本実施の形態による三方弁の制御フローを示したフローチャート図である。
【0098】
ステップS201では、EGR弁26が全閉となっているか否か判定する。EGR弁26が開弁されている場合には、吸気系にEGRガスを供給する必要があるため、戻り通路28にはEGRガスを流通させない。
【0099】
ステップS201で肯定判定がなされた場合にはステップS202へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
【0100】
ステップS202では、排気温度が高温であるか否か判定される。ここで、排気の温度はエンジン回転数及び燃料噴射量と相関がある。そこで、本実施の形態では、エンジン回転数及び燃料噴射量と三方弁29bの弁位置との関係を予め実験等により求めてマップ化したものをECU11に記憶させておく。そして、クランクポジションセンサ10の出力信号からエンジン回転数を求め、更に、ECU11が燃料噴射量を算出し、これらの値をマップに代入して三方弁29bの弁位置を求める。
【0101】
尚、本実施の形態では、排気の温度を検出するセンサをタービンハウジング上流に備え、この検出値が予め規定しておいた温度よりも高いか否かにより判定しても良い。
【0102】
ステップS202で肯定判定がなされた場合にはステップS203へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS204へ進む。
【0103】
ステップS203では、ECU11は、三方弁29bの弁位置を図7(B)に示す位置とする。
【0104】
ステップS204では、ECU11は、三方弁29bの弁位置を図7(A)に示す位置とする。
【0105】
このようにして、三方弁29bをエンジン運転条件に適した弁位置とすることができる。
【0106】
このように、流量調整弁に代えて三方弁29bとすることにより、第1及び第2の実施の形態と比較して、従来のEGRシステムに簡単な変更を加えることによりEGRクーラ27を介して排気をタービンハウジング15bに導入することができる。これにより、ノズルベーン74の熱歪みによる固着を抑制することができる。また、エンジン1から高い温度の排気が排出されても、下流にて温度を低下させることができるので、エンジン1の燃焼温度を低下させる必要がなく、従って、出力を向上させることが可能となる。更に、高温の排気をEGRクーラ27に流通させることにより、該EGRクーラ27に付着したPMを酸化除去させることが可能となる。
【0107】
また、三方弁とすることにより制御も容易となる。
【0108】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズルベーンの熱歪みによる固着を抑制することができる。また、エンジンの出力を向上させることができる。更に、EGRクーラに付着したPMを酸化除去させ、EGRクーラのクーラ効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】排気浄化装置を適用するエンジン1とその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図2】可変容量型ターボチャージャの構成を示す図である。
【図3】図3(a)は、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の側面視を示す図である。図3(b)は、可変容量型ターボチャージャの可変ノズル機構の正面視を示す図である。
【図4】可変容量型ターボチャージャのVNTアクチュエータの構成を示す図である。
【図5】第1の実施の形態による流量調整弁の制御フローを示したフローチャート図である。
【図6】第2の実施の形態による流量調整弁の設置位置を示した図である。
【図7】第3の実施の形態による三方弁の設置位置を示した図である。図7(A)は、EGRクーラを介さないで排気を流通させるときの弁位置を示し、図7(B)は、EGRクーラを介して排気を流通させるときの弁位置を示している。
【図8】第3の実施の形態による三方弁の制御フローを示したフローチャート図である。
【符号の説明】
1 エンジン
2 気筒
3 吸気枝管
4 吸気管
5 吸気絞り弁
6 吸気絞り用アクチュエータ
7 排気枝管
8 排気管
9 吸蔵還元型NOx触媒
10 クランクポジションセンサ
11 ECU
15 可変容量型ターボチャージャ
15a コンプレッサハウジング
15b タービンハウジング
15c センタハウジング
25 EGR通路
26 EGR弁
27 EGRクーラ
28 EGR戻り通路
29 流量調整弁
29a 流量調整弁
29b 三方弁
71 可変ノズル機構
74 ノズルベーン
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an EGR cooler system.
[0002]
[Prior art]
When the exhaust gas flows through the EGR cooler when the temperature of the exhaust gas is low, particulate matter (hereinafter, referred to as PM) contained in the EGR gas may adhere to the inside of the cooler. The PM thus adhered is difficult to remove and causes clogging of the EGR cooler.
[0003]
In contrast, in a turbocharged diesel engine, an EGR cooler and an EGR valve are provided in an EGR pipe having one end connected to an exhaust pipe and the other end connected to an intake pipe on the upstream side of a compressor of the supercharger. At the same time, an intake branch pipe having a first throttle valve, one end of which is connected to an intake pipe on the downstream side of the compressor of the supercharger, is connected to the upstream side of the EGR cooler, and the EGR gas diluted with the intake air is cooled by the EGR cooler. To prevent dew condensation in the EGR cooler (for example, see Patent Document 1), and an EGR passage having an EGR valve that connects an intake passage and an exhaust passage on the downstream side of a compressor of a supercharged engine. The EGR passage is connected to the upstream side of the intake passage where the EGR passage merges with a branch passage for dilution having a flow rate regulating valve, and the branch passage for dilution of the EGR passage is connected to the branch passage for dilution. The EGR valve upstream to continue the EGR cooler respectively provided to constitute the downstream side, techniques to keep the combustion state of the engine good (e.g., see Patent Document 2) is known.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-141151 (pages 2, 3; FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-10-213020 (pages 3, 4; FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, once PM or the like has adhered to the EGR cooler, it is difficult to remove the PM or the like that has adhered.
[0006]
In addition, it is difficult to prevent the nozzle vanes from sticking due to thermal distortion without significantly deteriorating the performance of a general variable capacity turbocharger.
[0007]
The present invention has been made in view of the various problems as described above, and suppresses a decrease in heat exchange efficiency and an increase in flow resistance of an EGR cooler due to adhesion of PM and the like. An object is to suppress the operation from being limited by thermal strain.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The EGR cooler system according to the present invention for achieving the above object employs the following means. That is,
An EGR passage branched from an exhaust passage of the internal combustion engine and connected to an intake passage;
An EGR cooler for cooling EGR gas in the middle of the EGR passage;
A branch passage that branches off from the downstream of the EGR cooler and is not connected to the intake passage;
It is characterized by having.
[0009]
The greatest feature of the present invention resides in that PM adhering in the EGR cooler is oxidized and removed by returning exhaust gas that has passed through the EGR cooler to the exhaust passage again.
[0010]
In the EGR cooler system configured as described above, the exhaust gas flowing through the EGR passage is cooled by the EGR cooler. When the temperature of the exhaust gas is high, PM attached to the EGR cooler wall surface is oxidized and removed by the heat of the exhaust gas. Then, the temperature decreases, and the exhaust gas from which PM has been oxidized and removed flows into the branch passage. This makes it possible to introduce high-temperature exhaust gas into the EGR cooler even when the engine does not need the EGR gas, for example, at a high load. Further, when the exhaust gas is returned to the exhaust passage, the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage can be reduced, and the rise of the temperature of the exhaust passage constituent member provided downstream can be suppressed.
[0011]
In the present invention, the branch passage may be connected to an exhaust passage, and a variable capacity turbocharger may be provided downstream of a junction of the branch passage and the exhaust passage. In the EGR cooler system configured as described above, the exhaust gas cooled by the EGR cooler can be supplied to the variable displacement turbocharger. Therefore, it is possible to suppress the operation of the variable displacement turbocharger from being limited due to the occurrence of thermal distortion.
[0012]
In the present invention, the air conditioner further includes an adjustment valve for adjusting a flow rate of the exhaust gas flowing through the branch passage, and the flow rate of the exhaust gas flowing through the branch passage can be increased as the temperature of the exhaust gas increases. In the EGR cooler system configured as described above, the amount of exhaust flowing through the EGR cooler and the amount of exhaust flowing from the branch passage into the exhaust passage can be changed by the flow control valve. By increasing the amount of exhaust gas flowing into the EGR cooler as the temperature of exhaust gas discharged from the engine increases, PM attached to the EGR cooler wall surface can be effectively oxidized and removed. The temperature of the exhaust gas can be reduced to a temperature at which the operation of the charger is not limited, and on the other hand, it is possible to suppress an excessive decrease in the exhaust gas temperature due to the EGR cooler.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
<First embodiment>
Hereinafter, specific embodiments of the EGR cooler system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an example in which the EGR cooler system according to the present invention is applied to a diesel engine for driving a vehicle will be described.
[0014]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine 1 to which an exhaust purification device according to the present invention is applied and an intake / exhaust system thereof.
[0015]
The engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-cycle diesel engine having four cylinders 2.
[0016]
Next, an intake branch pipe 3 is connected to the engine 1, and each branch pipe of the intake branch pipe 3 communicates with a combustion chamber of each cylinder 2 via an intake port (not shown).
[0017]
The intake branch pipe 3 is connected to an intake pipe 4. An intake throttle valve 5 that adjusts a flow rate of intake air flowing through the intake pipe 4 is provided at a position of the intake pipe 4 immediately upstream of the intake branch pipe 3. The intake throttle valve 5 is provided with an intake throttle actuator 6 configured by a step motor or the like and driving the intake throttle valve 5 to open and close.
[0018]
A compressor housing 15a of a centrifugal supercharger (turbocharger) 15 that operates using exhaust energy as a driving source is provided in the intake pipe 4 located upstream of the intake throttle valve 5.
[0019]
In the intake system configured as described above, the intake air flows into the compressor housing 15a via the intake pipe 4.
[0020]
The intake air flowing into the compressor housing 15a is compressed by rotation of a compressor wheel provided inside the compressor housing 15a. The intake air compressed in the compressor housing 15a flows into the intake branch pipe 3 with the flow rate adjusted by the intake throttle valve 5 as necessary. The intake air flowing into the intake branch pipe 3 is distributed to the combustion chamber of each cylinder 2 through each branch pipe, and is burned using the fuel injected in each cylinder 2 as an ignition source.
[0021]
On the other hand, an exhaust branch pipe 7 is connected to the engine 1, and each branch pipe of the exhaust branch pipe 7 communicates with a combustion chamber of each cylinder 2 via an exhaust port (not shown).
[0022]
The exhaust branch pipe 7 is connected to a turbine housing 15 b of the centrifugal supercharger 15. The turbine housing 15b is connected to an exhaust pipe 8, and the exhaust pipe 8 communicates downstream with the atmosphere.
[0023]
An NOx storage reduction catalyst 9 (hereinafter simply referred to as NOx catalyst) is provided in the exhaust pipe 8.
[0024]
In the exhaust system configured as described above, the air-fuel mixture (burned gas) burned in each cylinder 2 of the engine 1 is discharged to the exhaust branch pipe 7 through the exhaust port, and then centrifugally supercharged from the exhaust branch pipe 7. Machine 15 into the turbine housing 15b. The exhaust gas flowing into the turbine housing 15b rotates a turbine wheel rotatably supported in the turbine housing 15b by using energy of the exhaust gas. At this time, the rotational torque of the turbine wheel is transmitted to the compressor wheel of the compressor housing 15a described above.
[0025]
The exhaust gas discharged from the turbine housing 15b flows into the NOx catalyst 9 via the exhaust pipe 8, and the NOx in the exhaust gas is stored. Thereafter, the exhaust gas flows through the exhaust pipe 8 and is discharged into the atmosphere.
[0026]
In the present embodiment, a variable displacement turbocharger is used as the turbocharger 15.
[0027]
Next, a specific configuration of the variable capacity turbocharger 15 will be described with reference to FIGS.
[0028]
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of the variable displacement turbocharger.
[0029]
FIG. 3 is a view showing a variable nozzle mechanism of the variable displacement turbocharger.
[0030]
As shown in FIG. 2, the variable capacity turbocharger (hereinafter simply referred to as a turbocharger) 15 is configured by connecting a compressor housing 15a and a turbine housing 15b via a center housing 15c.
[0031]
In the center housing 15c, one end of the rotor shaft 48 protrudes into the compressor housing 15a, and the protruding portion is attached to a compressor wheel 46 having a plurality of compressor impellers 46a.
[0032]
The other end of the rotor shaft 48 protrudes into the turbine housing 15b, and the protruding portion is attached to a turbine wheel 47 having a plurality of turbine impellers 47a.
[0033]
An intake port 62a for taking in intake air into the compressor housing 15a is formed in a portion of the compressor housing 15a opposite to the center housing 15c. A spiral compressor passage 64 surrounding the outer periphery of the compressor wheel 46 is formed in the compressor housing 15a, and an annular delivery passage 65 communicating the interior portion of the compressor wheel 46 and the compressor passage 64 is formed. I have. At the end of the compressor passage 64, an intake outlet (not shown) for discharging the intake air compressed in the compressor housing 15a is formed.
[0034]
On the other hand, a spiral scroll passage 66 surrounding the outer periphery of the turbine wheel 47 is formed in the turbine housing 15b, and an annular nozzle passage 67 communicating the interior portion of the turbine wheel 47 and the scroll passage 66 is formed. Have been. An exhaust inlet (not shown) for taking exhaust gas into the turbine housing 15b is formed at the base end of the scroll passage 66. An exhaust outlet 63a for exhausting exhaust gas from the turbine housing 15b is provided at a portion of the turbine housing 15b opposite to the center housing 15c.
[0035]
Further, a variable nozzle mechanism 71 is provided on the center housing 15c side of the turbine housing 15b. The variable nozzle mechanism 71 includes a nozzle back plate 72 formed in a ring shape as shown in FIGS. The nozzle back plate 72 is fixed to the turbine housing 15b by bolts (not shown). Subsequently, a plurality of shafts 73 are provided on the nozzle back plate 72 at equal angles around the center of the plate 72.
[0036]
Each shaft 73 is rotatably supported by penetrating the nozzle back plate 72 in the thickness direction. A nozzle vane 74 is fixed to one end of each shaft 73 (the left end in FIG. 3A). On the other hand, an opening / closing lever 75 which is perpendicular to the shaft 73 and extends to the outer edge of the nozzle back plate 72 is fixed to the other end of the shaft 73 (the right end in FIG. 3A). And are integrally rotatable. At the tip of the opening / closing lever 75, a pair of forked portions 75a is provided.
[0037]
An annular ring plate 76 is provided between each opening / closing lever 75 and the nozzle back plate 72 so as to overlap the nozzle back plate 72. This ring plate 76 is rotatable in the circumferential direction about the center of the circle. A plurality of pins 77 are provided on the ring plate 76 at equal angles around the center of the circle, and the pins 77 are rotatably held between the holding portions 75 a of the opening / closing levers 75. I have.
[0038]
In the variable nozzle mechanism 71 configured as described above, when the above-described ring plate 76 is rotated around the center of the circle, each pin 77 causes the holding portion 75 a of each open / close lever 75 to move in the same direction as the rotation direction of the ring plate 76. Push in the direction. As a result, the opening / closing lever 75 rotates the shaft 73, and the nozzle vanes 74 rotate about the shaft 73 in synchronization with the rotation of the shaft 73.
[0039]
For example, when the ring plate 76 is rotated to rotate an end of the nozzle vane 74 located on the side of the center of the ring plate 76 away from the center of the circle, the gap between the adjacent nozzle vanes 74 is reduced, and the nozzle vane 74 is closed. The flow path between them will be closed.
[0040]
On the other hand, when the ring plate 76 is rotated in such a manner that the end of the nozzle vane 74 located on the side of the center of the ring plate 76 approaches the center of the circle, the gap between the adjacent nozzle vanes 74 increases, and The flow path between 74 will be opened.
[0041]
Next, a mechanism for driving the variable nozzle mechanism 71, that is, a mechanism for rotating the ring plate 76 will be described. As shown in FIGS. 2 and 3, a pin 86 extending in the same direction as the axis L is attached to a part of the outer edge of the ring plate 76, and a driving mechanism 82 is connected to the pin 86.
[0042]
The drive mechanism 82 includes a support shaft 83 that is rotatably supported by the center housing 15c so as to extend toward the compressor housing 15a in parallel with the pin 86. A drive lever 84 rotatably connected to a pin 86 is fixed to an end (left end in FIG. 2) of the support shaft 83 on the turbine housing 15b side. An operation piece 85 that is rotatable about the support shaft 83 is attached to an end (the right end in FIG. 2) of the support shaft 83 on the compressor housing 15a side. The operation piece 85 is connected to a negative pressure type VNT actuator 87.
[0043]
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the VNT actuator 87.
[0044]
The VNT actuator 87 is divided into a negative pressure chamber 87a and an atmosphere chamber 87b by a diaphragm 88 as shown in FIG. In the negative pressure chamber 87a, a coil spring 88a that expands and contracts in a direction perpendicular to the diaphragm 88 is provided. Further, a negative pressure passage 89 is connected to the negative pressure chamber 87a, and the negative pressure passage 89 is connected to a vacuum pump 91 which is drivingly connected to a crankshaft of the engine 1. An electric vacuum regulating valve (EVRV) 90 is provided in the middle of the negative pressure passage 89.
[0045]
The EVRV 90 is provided with an air inlet (not shown) opened to the atmosphere. The EVRV 90 is connected between the negative pressure passage 89a located on the VNT actuator 87 side from the EVRV 90 and the air inlet, and is located on the vacuum pump 91 side from the EVRV 90. Between the negative pressure passage 89b and the negative pressure passage 89a on the VNT actuator 87 side.
[0046]
The EVRV 90 is provided with an electromagnetic solenoid. When the electromagnetic solenoid is in a non-excited state, the negative pressure passage 89a and the air introduction port are kept in a conductive state. When the electromagnetic solenoid is in an excited state, the negative pressure is maintained. The passage 89a and the negative pressure passage 89b are kept in the conducting normal state. On the other hand, the atmosphere chamber 87b of the VNT actuator 87 communicates with the outside (in the atmosphere) of the VNT actuator 87 so that the pressure in the atmosphere chamber 87b is always at the atmospheric pressure.
[0047]
On the atmosphere chamber 87b side of the diaphragm 88, a rod 88b extending in the direction in which the coil spring 88a extends is protrudingly provided. The rod 88b penetrates through the atmosphere chamber 87b and protrudes to the outside of the VNT actuator 87, and its tip is connected to the operation piece 85.
[0048]
In the VNT actuator 87 configured as described above, when the electromagnetic solenoid of the EVRV 90 is in a non-excited state, the negative pressure passage 89a and the air inlet are in a conductive state, and the inside of the negative pressure chamber 87a is at atmospheric pressure. In this case, the rod 88b of the VNT actuator 87 is held in the most advanced state by the urging force of the coil spring 88a.
[0049]
When the electromagnetic solenoid of the EVRV 90 is in the excited state, the negative pressure passage 89a and the negative pressure passage 89b are in a conductive state, and the inside of the negative pressure chamber 87a of the VNT actuator 87 has a negative pressure. In this case, the diaphragm 88 is displaced against the urging force of the coil spring 88a, and accordingly, the rod 88b is held in the most retracted state.
[0050]
Further, by controlling the duty of the excitation and non-excitation of the electromagnetic solenoid of the EVRV 90, it is possible to adjust the amount of movement of the rod 88b.
[0051]
The operation piece 85 is rotated by the advance / retreat operation of the rod 88b of the VNT actuator 87 as described above. When the operation piece 85 is rotated, the support shaft 83 rotates in synchronization with the operation piece 85, and the drive lever 84 rotates about the support shaft 83 with the rotation of the support shaft 83. As a result, the drive lever 84 pushes the ring plate 76 in the circumferential direction via the pin 86, and rotates the ring plate 76 about the axis L.
[0052]
In the variable displacement turbocharger 15 described above, the direction of the flow path between the nozzle vanes 74 and the gap between the nozzle vanes 74 are changed by adjusting the rotation direction and the rotation amount of the nozzle vanes 74 by the driving mechanism 82. Becomes possible. That is, by controlling the rotation direction and the rotation amount of the nozzle vane 74, the direction and the flow velocity of the exhaust gas blown from the scroll passage 66 to the turbine wheel 47 are adjusted.
[0053]
For example, when the amount of exhaust from the engine 1 is small, by operating the drive mechanism 82 to close the nozzle vanes 74 of the variable nozzle mechanism 71, the flow velocity of the exhaust blown to the turbine wheel 47 increases, and the exhaust and turbine impeller Since the collision angle with 47a becomes closer to vertical, it is possible to increase the rotation speed and the rotation force of the turbine wheel 47 even with a small displacement.
[0054]
On the other hand, when the amount of exhaust gas from the engine 1 is sufficiently large, the drive mechanism 82 is operated to open the nozzle vanes 74 of the variable nozzle mechanism 71, so that the flow velocity of exhaust gas blown to the turbine wheel 47 is excessively increased. As a result, it is possible to suppress an excessive increase in the rotation speed and the rotation force of the turbine wheel 47.
[0055]
In the present embodiment, when the electromagnetic solenoid of the EVRV90 is in the non-excited state and the rod 88b of the VNT actuator 87 is in the most advanced state, the nozzle vane 74 is held in the most open state, and the electromagnetic solenoid of the EVRV90 is Is in the excited state, and when the rod 88b of the VNT actuator 87 is in the most retracted state, the nozzle vane 74 is held in the most closed state.
[0056]
Further, the engine 1 is provided with a crank position sensor 10 that outputs an electric signal corresponding to the rotational position of the crankshaft.
[0057]
The engine 1 configured as described above is provided with an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 11 for controlling the engine 1. The ECU 11 is a unit that controls the operating state of the engine 1 according to the operating conditions of the engine 1 and the driver's requirements.
[0058]
Various sensors are connected to the ECU 11 via electric wiring.
[0059]
On the other hand, the intake throttle actuator 6 and the like are connected to the ECU 11 via electrical wiring, so that the ECU 11 can control the above-described components.
[0060]
Further, the exhaust branch pipe 7 and the intake branch pipe 3 are communicated via an exhaust gas recirculation passage (EGR passage) 25 for recirculating a part of the exhaust flowing through the exhaust branch pipe 7 to the intake branch pipe 3. I have. A flow regulating valve (e.g., an EGR gas) that changes the flow rate of the exhaust gas (hereinafter, referred to as EGR gas) flowing through the EGR passage 25 in accordance with the magnitude of the applied power is provided in the middle of the EGR passage 25. An EGR valve 26 is provided.
[0061]
An EGR cooler 27 that cools EGR gas flowing through the EGR passage 25 is provided in the EGR passage 25 and upstream of the EGR valve 26. A cooling water passage (not shown) is provided in the EGR cooler 27, and a part of cooling water for cooling the engine 1 circulates.
[0062]
On the other hand, between the EGR valve 26 and the EGR cooler 27, one end of a return passage 28 that guides the EGR gas to the exhaust branch pipe 7 is connected, and the other end of the return passage 28 is in the middle of the exhaust branch pipe 7. Thus, it is connected between the branch point of the EGR passage 25 and the turbine housing 15b. In the middle of the return passage 28, there is provided a flow regulating valve 29 which is constituted by a step motor or the like and is driven to open and close when changing the flow rate of the exhaust EGR gas flowing through the return passage 28.
[0063]
Here, the EGR gas includes water (H 2 O) and carbon dioxide (CO 2 ), Etc., because it does not burn itself and contains an endothermic inert gas component, when the EGR gas is contained in the mixture, the combustion temperature of the mixture decreases. Thus, the generation amount of nitrogen oxides (NOx) is suppressed.
[0064]
In the EGR system configured as described above, when the EGR valve 26 is opened and the flow control valve 29 is closed, the EGR passage 25 becomes conductive, and a part of the exhaust gas flowing through the exhaust branch pipe 7 becomes EGR. The gas flows into the EGR passage 25 and is introduced into the EGR cooler 27. In the EGR cooler 27, the EGR gas exchanges heat with the cooling water to lower the temperature of the EGR gas. The EGR gas that has passed through the EGR cooler 27 and returned to the intake branch pipe 3 is guided to the combustion chamber of each cylinder 2 while being mixed with fresh air flowing from the upstream of the intake branch pipe 3.
[0065]
On the other hand, when the EGR valve 26 is closed and the flow control valve 29 is opened, the return passage 28 becomes conductive, and a part of the exhaust flowing through the exhaust branch pipe 7 becomes EGR gas to the EGR passage 25. And flows into the EGR cooler 27. In the EGR cooler 27, the EGR gas exchanges heat with the cooling water to lower the temperature of the EGR gas. Then, the EGR gas returned to the exhaust branch pipe 7 through the EGR cooler 27 is guided to the turbine housing 15b while being mixed with the exhaust gas flowing from the upstream of the exhaust branch pipe 7.
[0066]
In the present embodiment, when the EGR gas is recirculated to the intake system, the flow control valve 29 is fully closed in order to secure the EGR gas amount. Therefore, the flow regulating valve 29 is opened only when the EGR valve 26 is fully closed. When the temperature of the exhaust gas is low, it is not necessary to return the cooled EGR gas to the exhaust branch pipe 7 via the return passage 28, so the flow control valve 29 is fully closed.
[0067]
By the way, when the EGR cooler 27 is cold, dew condensation occurs in the EGR cooler 27, and PM contained in the EGR gas tends to adhere to the wall surface of the EGR cooler 27.
[0068]
When the engine 1 is operating in the lean burn mode, the oxygen concentration in the exhaust gas flowing into the NOx catalyst is reduced and the concentration of the reducing agent is increased before the NOx storage capacity of the NOx catalyst is saturated, so that the NOx catalyst stores the NOx. It is necessary to reduce the generated NOx.
[0069]
As a method of reducing the oxygen concentration in this way, the amount of EGR gas is further increased after adding the fuel in the exhaust gas or increasing the amount of recirculated EGR gas to increase the amount of generated soot to a maximum. Low-temperature combustion (Japanese Patent No. 3116876) and a method of sub-injection of re-injecting fuel during an expansion stroke after main injection for injecting fuel for engine output can be considered. For example, when fuel is added to exhaust gas, a reducing agent supply mechanism for adding fuel (light oil) as a reducing agent to exhaust gas flowing through the exhaust pipe 8 upstream of the NOx catalyst 9 is provided. By adding the fuel, the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 9 can be reduced and the concentration of the reducing agent can be increased.
[0070]
However, when the exhaust gas at this time passes through the EGR cooler 27, a large amount of hydrocarbons (HC) contained in the exhaust gas may adhere to the EGR cooler 27.
[0071]
The PM and hydrocarbons (HC) thus deposited gradually accumulate and lower the cooler efficiency and cause resistance when the EGR gas passes. Therefore, conventionally, control has been performed so that PM and hydrocarbon (HC) do not adhere to the EGR cooler 27.
[0072]
However, once PM has adhered to the EGR cooler 27, it has been difficult to remove the PM.
[0073]
Thus, in the present embodiment, high-temperature exhaust gas is passed through the EGR cooler 27 to oxidize and remove PM.
[0074]
On the other hand, in the variable displacement turbocharger, an exhaust leak flowing from the scroll passage 66 to the exhaust outlet 63 a through a space other than the gap between the nozzle vanes 74 deteriorates the performance of the variable displacement turbocharger 15. As a result, the gap between each nozzle vane 74 and the adjacent housing surface in the height direction is very small, and such exhaust leakage is minimized.
[0075]
By the way, if the variable nozzle mechanism 71 is frequently exposed to extremely high-temperature exhaust gas, thermal distortion occurs in the height direction and the length direction. There is no particular problem if the nozzle vanes 74 extend in the length direction due to thermal strain, but if they extend in the height direction, there is a possibility that the nozzle vanes 74 come into contact with and adhere to the adjacent housing surface. Since all the nozzle vanes 74 are rotated by the rotation of the ring plate 76, if one nozzle vane 74 is fixed, the rotation of all the variable nozzles becomes impossible. In order to prevent this, it is conceivable to increase the gap between the nozzle vane 74 and the adjacent housing surface. However, the performance of the variable displacement turbocharger is greatly deteriorated, so that difficulty is involved.
[0076]
Therefore, in the present embodiment, when the temperature of the exhaust gas is so high that the nozzle vane 74 sticks, the flow control valve 29 is opened to flow the exhaust gas through the return passage 28. Since the exhaust gas passes through the EGR cooler 27, the temperature of the exhaust gas is reduced by the EGR cooler 27. By returning the exhaust gas whose temperature has decreased to the exhaust branch pipe 7, the temperature of the exhaust gas flowing into the turbine housing 15b can be decreased, and the nozzle vanes 74 can be prevented from sticking.
[0077]
When the flow control valve 29 is stopped at an arbitrary valve opening position, the amount of EGR gas flowing through the EGR cooler 27 can be reduced. As a result, the amount of EGR gas cooled by the EGR cooler 27 and returned to the exhaust branch pipe 7 decreases, while the amount of exhaust gas directly flowing into the turbine housing 15b without passing through the EGR cooler 27 increases. The temperature of the exhaust gas flowing into the housing 15b rises. Therefore, by adjusting the opening angle of the flow control valve 29, it is possible to adjust the temperature of the exhaust gas flowing into the turbine housing 15b. By adjusting the opening of the flow control valve 29 based on the temperature of the exhaust gas, it is possible to suppress a decrease in output due to a decrease in energy of the exhaust gas and a decrease in the temperature of the NOx storage reduction catalyst. Become.
[0078]
Next, a control flow of the flow control valve according to the present embodiment will be described.
[0079]
FIG. 5 is a flowchart showing a control flow of the flow control valve according to the present embodiment.
[0080]
In step S101, it is determined whether or not the EGR valve 26 is fully closed. When the EGR valve 26 is opened, it is necessary to supply EGR gas to the intake system, so that the EGR gas is not allowed to flow through the return passage 28.
[0081]
If an affirmative determination is made in step S101, the process proceeds to step S102, while if a negative determination is made, this routine ends.
[0082]
In step S102, the target opening of the flow control valve 29 is determined. Here, the temperature of the exhaust gas has a correlation with the engine speed and the fuel injection amount. Therefore, in the present embodiment, the relationship between the engine speed and the fuel injection amount and the target opening of the flow control valve 29 is obtained in advance through experiments or the like, and is stored in the ECU 11. Then, the engine speed is determined from the output signal of the crank position sensor 10, and the ECU 11 calculates the fuel injection amount, and substitutes these values into a map to determine the target opening of the flow control valve 29.
[0083]
In step S103, the ECU 11 opens the flow control valve 29 to the target opening.
[0084]
In this way, the flow control valve 29 can be set to an opening degree suitable for the engine operating conditions.
[0085]
As described above, the sticking of the nozzle vanes 74 due to the thermal strain can be suppressed. Further, even if high-temperature exhaust gas is discharged from the engine 1, the temperature can be lowered downstream, so that it is not necessary to lower the combustion temperature of the engine 1, and therefore, the output can be improved. . Further, by causing the high-temperature exhaust gas to flow through the EGR cooler 27, it becomes possible to oxidize and remove PM adhering to the EGR cooler 27.
<Second embodiment>
This embodiment differs from the first embodiment in the installation position of the flow control valve. The basic configuration of the other hardware is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0086]
FIG. 6 is a diagram showing an installation position of the flow control valve 29a according to the present embodiment.
[0087]
In the present embodiment, a flow control valve 29a including a step motor or the like is provided in the middle of the exhaust branch pipe 7 and between the branch point of the EGR passage 25 and the junction of the return passage 28.
[0088]
In the present embodiment, when the EGR gas is recirculated to the intake system, the flow control valve 29a is fully opened in order to make the EGR gas amount appropriate. Therefore, the flow regulating valve 29a is closed only when the EGR valve 26 is fully closed. When the temperature of the exhaust gas is low, it is not necessary to return the cooled EGR gas to the exhaust branch pipe 7 via the return passage 28, so the flow control valve 29a is fully opened.
[0089]
In the same manner as in the first embodiment, the ECU 11 stores the relationship between the engine speed, the fuel injection amount, and the target opening of the flow control valve 29 obtained in advance through experiments or the like and mapped. Then, the engine speed is obtained from the output signal of the crank position sensor 10, and the ECU 11 calculates the fuel injection amount, and substitutes these values into a map to obtain the opening of the flow control valve 29. Based on this value, the ECU 11 opens the flow control valve 29 to the target opening.
[0090]
In this way, the nozzle vanes 74 can be prevented from sticking due to thermal distortion. Further, even if high-temperature exhaust gas is discharged from the engine 1, the temperature can be lowered downstream, so that it is not necessary to lower the combustion temperature of the engine 1, and therefore, the output can be improved. . Further, by causing the high-temperature exhaust gas to flow through the EGR cooler 27, it becomes possible to oxidize and remove PM adhering to the EGR cooler 27.
[0091]
Further, by fully closing the flow control valve 29a, it becomes possible to introduce a large amount of exhaust gas into the EGR cooler 27.
<Third embodiment>
The present embodiment is different from the first embodiment in that a three-way valve is provided at the junction of the return passages instead of the flow control valve. The basic configuration of the other hardware is the same as that of the first embodiment, and the description is omitted.
[0092]
In the present embodiment, a three-way valve 29 b is provided in the middle of the exhaust branch pipe 7 and at the junction of the return passage 28.
[0093]
FIG. 7 is a diagram showing an installation position of the three-way valve 29b according to the present embodiment. FIG. 7A shows a valve position when exhaust gas is circulated without passing through the EGR cooler 27, and FIG. 7B shows a valve position when exhaust gas is circulated through the EGR cooler 27. .
[0094]
In the present embodiment, when the EGR gas is recirculated to the intake system, the three-way valve 29b is set to the valve position shown in FIG. 7A in order to make the EGR gas amount appropriate. When the temperature of the exhaust gas is low, it is not necessary to return the cooled EGR gas to the exhaust branch pipe 7 via the return passage 28, so that the three-way valve 29b is set to the valve position shown in FIG.
[0095]
On the other hand, when the EGR valve 26 is closed and the three-way valve 29b is set to the valve position shown in FIG. 7B, the entire amount of exhaust gas can be introduced into the turbine housing 15b via the EGR cooler 27.
[0096]
Next, a control flow of the three-way valve according to the present embodiment will be described.
[0097]
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control flow of the three-way valve according to the present embodiment.
[0098]
In step S201, it is determined whether or not the EGR valve 26 is fully closed. When the EGR valve 26 is open, it is necessary to supply EGR gas to the intake system, so that the EGR gas is not circulated through the return passage 28.
[0099]
If an affirmative determination is made in step S201, the process proceeds to step S202, while if a negative determination is made, this routine ends.
[0100]
In step S202, it is determined whether the exhaust gas temperature is high. Here, the temperature of the exhaust gas has a correlation with the engine speed and the fuel injection amount. Therefore, in the present embodiment, the relationship between the engine speed and the fuel injection amount and the valve position of the three-way valve 29b is obtained in advance through experiments or the like, and is stored in the ECU 11 as a map. Then, the engine speed is obtained from the output signal of the crank position sensor 10, the ECU 11 calculates the fuel injection amount, and substitutes these values into a map to obtain the valve position of the three-way valve 29b.
[0101]
In the present embodiment, a sensor for detecting the temperature of the exhaust gas may be provided upstream of the turbine housing, and the determination may be made based on whether or not the detected value is higher than a predetermined temperature.
[0102]
If an affirmative determination is made in step S202, the process proceeds to step S203, while if a negative determination is made, the process proceeds to step S204.
[0103]
In step S203, the ECU 11 sets the valve position of the three-way valve 29b to the position shown in FIG.
[0104]
In step S204, the ECU 11 sets the valve position of the three-way valve 29b to the position shown in FIG.
[0105]
Thus, the three-way valve 29b can be set to a valve position suitable for the engine operating conditions.
[0106]
As described above, by using the three-way valve 29b in place of the flow control valve, the conventional EGR system can be changed through the EGR cooler 27 by making a simple change in comparison with the first and second embodiments. Exhaust gas can be introduced into the turbine housing 15b. Thereby, the sticking of the nozzle vanes 74 due to the thermal strain can be suppressed. Further, even if high-temperature exhaust gas is discharged from the engine 1, the temperature can be lowered downstream, so that it is not necessary to lower the combustion temperature of the engine 1, and therefore, the output can be improved. . Further, by causing the high-temperature exhaust gas to flow through the EGR cooler 27, it is possible to oxidize and remove PM attached to the EGR cooler 27.
[0107]
In addition, the three-way valve facilitates control.
[0108]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, sticking by the thermal distortion of a nozzle vane can be suppressed. Further, the output of the engine can be improved. Furthermore, PM adhering to the EGR cooler is oxidized and removed, and a decrease in cooler efficiency of the EGR cooler can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an engine 1 to which an exhaust purification device is applied and an intake / exhaust system thereof.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a variable capacity turbocharger.
FIG. 3A is a diagram showing a side view of a variable nozzle mechanism of a variable displacement turbocharger. FIG. 3B is a front view of the variable nozzle mechanism of the variable displacement turbocharger.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a VNT actuator of a variable displacement turbocharger.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a control flow of the flow control valve according to the first embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing an installation position of a flow control valve according to a second embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing an installation position of a three-way valve according to a third embodiment. FIG. 7A shows a valve position when exhaust gas is circulated without passing through the EGR cooler, and FIG. 7B shows a valve position when exhaust gas is circulated through the EGR cooler.
FIG. 8 is a flowchart illustrating a control flow of a three-way valve according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
1 engine
2 cylinders
3 Intake branch pipe
4 Intake pipe
5 Intake throttle valve
6. Intake throttle actuator
7 Exhaust branch pipe
8 Exhaust pipe
9 NOx storage reduction catalyst
10 Crank position sensor
11 ECU
15 Variable capacity turbocharger
15a Compressor housing
15b Turbine housing
15c center housing
25 EGR passage
26 EGR valve
27 EGR cooler
28 EGR return passage
29 Flow control valve
29a Flow control valve
29b Three-way valve
71 Variable nozzle mechanism
74 nozzle vane

Claims (3)

内燃機関の排気通路から分岐して吸気通路と接続されるEGR通路と、
前記EGR通路の途中でEGRガスを冷却させるEGRクーラと、
前記EGRクーラ下流から分岐し、且つ吸気通路へ接続されない分岐路と、
を具備することを特徴とするEGRクーラシステム。
An EGR passage branched from an exhaust passage of the internal combustion engine and connected to an intake passage;
An EGR cooler for cooling EGR gas in the middle of the EGR passage;
A branch passage that branches off from the downstream of the EGR cooler and is not connected to the intake passage;
An EGR cooler system comprising:
前記分岐路は排気通路へ接続され、該分岐路と排気通路との合流点よりも下流に可変容量型ターボチャージャを備えることを特徴とする請求項1に記載のEGRクーラシステム。The EGR cooler system according to claim 1, wherein the branch passage is connected to an exhaust passage, and a variable displacement turbocharger is provided downstream of a junction of the branch passage and the exhaust passage. 前記分岐路を流通する排気の流量を調整する調整弁を更に備え、排気の温度が高いほど前記分岐路へ流通させる排気の流量を増加させることを特徴とする請求項1または2に記載のEGRクーラシステム。3. The EGR according to claim 1, further comprising an adjustment valve that adjusts a flow rate of the exhaust gas flowing through the branch passage, wherein the flow rate of the exhaust gas flowing through the branch passage increases as the temperature of the exhaust gas increases. Cooler system.
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