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JPH11117815A - ディーゼルエンジン用egrガス温度制御システム - Google Patents

ディーゼルエンジン用egrガス温度制御システム

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Publication number
JPH11117815A
JPH11117815A JP9285582A JP28558297A JPH11117815A JP H11117815 A JPH11117815 A JP H11117815A JP 9285582 A JP9285582 A JP 9285582A JP 28558297 A JP28558297 A JP 28558297A JP H11117815 A JPH11117815 A JP H11117815A
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JP
Japan
Prior art keywords
egr gas
diesel engine
passage
cooling water
egr
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.)
Granted
Application number
JP9285582A
Other languages
English (en)
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JP4007651B2 (ja
Inventor
Yoshifumi Kuzutani
佳史 葛谷
Satoshi Kaneko
聡志 金子
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
Soken Inc
Original Assignee
Nippon Soken Inc
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 Nippon Soken Inc, Toyota Motor Corp filed Critical Nippon Soken Inc
Priority to JP28558297A priority Critical patent/JP4007651B2/ja
Publication of JPH11117815A publication Critical patent/JPH11117815A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4007651B2 publication Critical patent/JP4007651B2/ja
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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
    • F02M26/13Arrangement 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
    • F02M26/28Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ディーゼルエンジンにおいて、排気ガス中の
窒素酸化物(NOx )だけでなくパティキュレート(P
M)をも同時に低減させる。 【解決手段】 ディーゼルエンジンにおいてもNOx 排
出量は排気ガスの再循環(EGR)を行うことによって
低減させることが可能であるが、負荷トルク等のエンジ
ンの運転条件と、EGRガスの温度によってPMの排出
量が増減することが見出されたので、NOx と同時にP
Mの排出量を減少させるためのEGRガス温度の最適値
に制御することにより、両者の同時低減を図る。図示例
ではエンジンの冷却水によって冷却されるガスクーラ5
を通過させるEGRガスを切換バルブ9によってバイパ
ス制御している。冷却水の方をバイパス制御してもよい
し、場合によっては、エンジン冷却水によって冷却され
るガスクーラ5のみを設けるだけで積極的な制御を行わ
なくても、概ね同じ目的を達成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ディーゼルエンジ
ン用の排気ガス再循環(EGR)装置に係り、特にEG
R装置によって吸気通路から排気通路へ還流される一部
の排気ガス(EGRガス)の温度を制御するシステムに
関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中に含ま
れている窒素酸化物(NOx )の量を低減させるため
に、ガソリンエンジンの場合と同様にEGRを行うこと
が試みられている。即ち、排気通路から排気ガスの一部
を取り出して吸気通路へ還流させることにより、吸気中
の酸素濃度を低下させると共に吸気の保有する熱量を増
大させて燃焼速度及び最高燃焼温度を低下させ、それに
よってNOx の生成量を低減させて排気エミッションを
改善しようとするものである。
【0003】また、再循環されるEGRガスの充填率を
高めるために、特開平4−47156号公報には、排気
通路から取り出されたEGRガスを、自動車の走行風、
又は冷却ファンによって強制的に流される空気によって
冷却される所謂EGRガスクーラを通過させることによ
って、EGRガスを予め冷却してから吸気通路へ供給す
る技術が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】EGRを行うことによ
って排気ガス中のNOx は確実に低減するし、EGRガ
スを予め冷却してから再循環させてEGRガスの充填率
を高めることによりその作用を高めることができるが、
従来技術のようにEGRガスを無定量に一方的に冷却し
て再循環させるというだけでは、エンジンの運転条件に
よっては排気微粒子(パティキュレート・マター、以下
PMと呼ぶ)の排出量が増大するという別の問題を生じ
る。
【0005】従って、本発明は、従来技術におけるこの
ような問題に対処して、EGRを行う際にNOx だけで
なくPMをも同時に低減することができるような、ディ
ーゼルエンジン用の改良されたEGR装置を提供するこ
とを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、PMの排出量
が最も減少するEGRガス温度がエンジンの運転条件に
よって異なるというエンジンの性質、即ち、エンジンの
運転条件に応じて最適のEGRガス温度というものが存
在することと、その値が運転条件の変化に応じて大幅に
変化するという事実を見出したことに立脚し、エンジン
の色々な運転条件に対応してPMの排出量が減少するよ
うにEGRガス温度を制御することによって、EGRの
本来の目的であるNOx の排出量の低減のみならず、併
せてPMの排出量をも低減させるものである。
【0007】そのための具体的な手段として、本発明は
特許請求の範囲の各請求項に記載されたディーゼルエン
ジン用EGRガス温度制御システムを提供する。
【0008】本発明のEGRガス温度制御システムによ
れば、基本的に、ディーゼルエンジンの排気通路からE
GRガスを吸気通路へ還流させるEGR装置に、エンジ
ンの運転条件に応じてEGRガスの温度を変化させる手
段が設けられるので、この手段によってEGRガスの温
度をエンジンの運転条件に応じて常に最適値となるよう
に変化させることができ、NOx のみならずPMの排出
量をも同時に低減させることが可能になる。この場合
に、ディーゼルエンジンの運転条件を示す値としては、
ディーゼルエンジンの負荷の大きさを示す数値、或いは
エンジン回転数等を採用することができる。
【0009】更に具体的に、ディーゼルエンジンの運転
条件に応じて還流される排気ガスの温度を変化させる手
段として、EGRガス通路にEGRガスの温度を制御す
るEGRガス温度制御装置を設けることができる。この
場合に、EGRガス温度制御装置としては、EGRガス
通路に設けられたEGRガスの冷却手段を含むものとす
ることができる。
【0010】EGRガス温度制御装置として冷却手段を
設ける場合に、冷却手段をバイパスするEGRガスのバ
イパス通路と、EGRガス通路切換バルブを設けると、
切換バルブによって分流させられた一部のEGRガスだ
けが冷却手段を流れるので、これをバイパス通路の方へ
分流させられて冷却されなかった残りのEGRガスと合
流させることにより、エンジンへ還流するEGRガスの
全量の温度を正確に最適値に調整することができる。そ
れによってPMの排出量を最小限に抑えることが可能に
なる。
【0011】冷却手段のバイパス通路及び切換バルブは
冷却水通路に設けることもできる。それによって冷却手
段を通る冷却水の量を調整して、冷却手段におけるEG
Rガスの冷却の程度を微細に調整し、冷却手段を通過し
てエンジンへ還流するEGRガスの温度を正確に最適値
を基準にした目標値に調整することができる。それによ
って同様にPMの排出量を最小限に抑えることが可能に
なる。
【0012】場合によっては、EGRガス温度制御装置
に更にEGRガスの加熱手段を設けることもできる。そ
れによって、EGRガスを冷却するだけでは最適値の温
度に調整することが困難である場合に温度制御を正確に
行うことができ、PMの排出量を最小限に抑えることが
可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1に本発明の第1実施形態の全
体構成を示す。図2はその一部を拡大して示すものであ
る。これらの図において、ディーゼルエンジン1は通常
のものと同様に、図示しない冷却水套を流れることによ
って加熱される冷却水を走行風や図示しない冷却ファン
等によって冷却するためのラジエータ2と、冷却された
冷却水を再びエンジン1の冷却水套へ供給する冷却水ポ
ンプ3を備えている。4はそれらを接続する冷却水通路
である。この場合、エンジン1とラジエータ2との間の
冷却水通路4にはEGRガスクーラ5が挿入されるの
で、ガスクーラ5の上流側の冷却水通路を冷却水入口通
路6と呼び、ガスクーラ5の下流側の冷却水通路を冷却
水出口通路7と呼ぶことにする。
【0014】EGRガスを取り出すためにディーゼルエ
ンジン1の図示しない排気通路から分岐してエンジン1
の外部へ出ているEGRガス入口通路8は、EGRガス
通路切換バルブ9によってガスクーラ5へ流入するEG
Rガス冷却通路10と、EGRガスバイパス通路11と
に分岐している。切換バルブ9は入口通路8のEGRガ
スを2つに分割して冷却通路10とバイパス通路11の
それぞれに送り込むと共に、それら2つの量を相反的に
増減させるものである。ガスクーラ5から出るEGRガ
ス冷却通路12はバイパス通路11と合流してEGRガ
ス出口通路13となり、エンジン1の図示しない吸気通
路へ合流している。
【0015】なお、図示していないが、通常のEGR装
置と同様にEGRガス出口通路13の途中にはEGR制
御弁が設けられると共に、電子式制御装置(ECU)1
4、或いはそれに代わるものによって、エンジン1の色
々な運転条件に応じてEGRを行うかどうか、EGRを
行う場合にどれだけのEGRガスを供給するかというこ
とが決定されてEGR制御弁を開閉制御するようになっ
ている。
【0016】第1実施形態の場合、EGRガスバイパス
通路11には、通電することによってバイパス通路11
を通過するEGRガスを加熱することができるヒータ1
5が設けられている。この場合、前述の切換バルブ9の
作動とヒータ15への通電はいずれもECU14によっ
て制御されるようになっている。そのために、ECU1
4にはエンジン1の運転条件を示すエンジン回転数、ス
ロットル開度、吸入空気温度、冷却水温度や、ガスクー
ラ5の入口又は出口の温度、切換バルブ9或いは図示し
ないEGR制御弁の開閉作動状態等を示す信号等が各種
のセンサ類から入力される。なお、図2においてはガス
クーラ5にEGRガス温度センサ17,18及び冷却水
温度センサ19,20が例示されている。このように、
ガスクーラ5、通路切換バルブ9、バイパス通路11、
ECU14、ヒータ15、EGRガス温度センサ17,
18、冷却水温度センサ19,20等によって、本発明
の特徴に対応する第1実施形態のEGRガス温度制御装
置16が構成される。
【0017】第1実施形態のEGR装置とその一部とな
るEGRガス温度制御装置16はこのように構成されて
いるので、ディーゼルエンジンの本体を冷却した冷却水
がラジエータ2へ流れる途中で入口通路6からEGRガ
スクーラ5へ流入し、それを通過して冷却水出口通路7
からラジエータ2へ流出する。従って、ECU14の指
令によって作動する切換バルブ9の作動位置によって入
口通路8を通るEGRガスの一部が冷却通路10からガ
スクーラ5内へ流入すると、ガスクーラ5内を流れる冷
却水によって冷却されて、冷却通路12から出口通路1
3へ流出する。また、切換バルブ9の作動位置によって
ガスクーラ5を通るEGRガスの他の一部がバイパス通
路11を通って冷却されないまま流出し、出口通路13
へ合流する。従って、出口通路13にはECU14の指
令による切換バルブ9の作動位置に応じて任意の高さに
温度制御されたEGRガスが流出し、それがディーゼル
エンジン1の吸気通路へ合流することになる。
【0018】第1実施形態のEGRガス温度制御装置1
6は、バイパス通路11にECU14によって制御され
るヒータ15を備えているので、始動直後や低回転、低
負荷時等においてEGRガスの温度が最適値よりも低い
ときは、ECU14の指令によってヒータ15に通電が
行われて、バイパス通路11を通るEGRガスが加熱さ
れるので、エンジン1がどのような運転条件にあって
も、エンジン1へ還流するEGRガスの温度は、ECU
14が内蔵しているメモリーに記録されたマップに基づ
いて決定する最適値になるように制御される。
【0019】このときにECU14が実行する制御のプ
ログラムが図3のフローチャートに例示されている。即
ち、エンジン1の図示しないイグニッションスイッチが
ONになってエンジン1が始動すると、ステップ101
においてEGRガスの温度制御のプログラムがスタート
し、ステップ102において各センサ類から入力された
そのときのエンジン1の運転条件を示すエンジン回転
数、スロットル開度、冷却水温度、吸入空気温度、EG
Rガス温度、切換バルブ9の開度等が読み込まれる。そ
してステップ103に進んでガスクーラ5による冷却
(或いはヒータ15による加熱)のような、いわゆるE
GRガス温度の制御を行う必要性の有無が判定される。
【0020】より詳細に説明すると、ステップ103の
判定は、ECU14に読み込まれた各センサからの信号
によって知り得るエンジンの運転条件、即ちエンジンの
回転数(Ne )及び負荷トルク(T)が次の表1のどの
領域にあるかということを見ることによって、ガスクー
ラ5による冷却を行うか否かを判定する。また、第1実
施形態のようにヒータ15をも設けている場合には、ガ
スクーラ5によってEGRガスを冷却しないときに、更
に進んでヒータ15による加熱を行うか否かを判定す
る。言うまでもなく、エンジン回転数Ne に対する最大
トルクTx や最高出力をもたらすエンジン回転数Nexの
値は、予めECU14内のROMに設定されている。な
お、第1実施形態の場合、ガスクーラ5はエンジン1を
冷却して加温された後の冷却水を使用するので、運転条
件による温度関係によってはガスクーラ5において冷却
水がEGRガスを加熱することになる場合があり得る。
【0021】
【表1】
【0022】ステップ103の判定を行うときの運転条
件においてEGRガスの温度が適正であって変更する必
要がなければ、ステップ102に戻って信号の読み込み
と判定を繰り返すが、ステップ103における判定がY
ES、即ちEGRガス温度がそのときのエンジン1の運
転条件に対して最適でなく、冷却或いは加熱の温度制御
の必要があると判定されたときは、ステップ104に進
んで、ECU14のROMに内蔵されたマップから最適
値を読み込む。このときに使用するマップの例を図4〜
図6に示す。図4はエンジン回転数から、図5はエンジ
ン負荷から、また、図6はエンジン回転数及びエンジン
負荷の双方から、いずれも最適の筒内吸入ガス温度を知
るためのものである。
【0023】ここで「筒内吸入ガス温度」というのは、
新気とEGRガスの混合気の温度のことであり、新気の
温度は一定としてよいから、そのマップ値から最適のE
GRガス温度を算出することができる。従って、ECU
14はステップ105において切換バルブ9を制御し
て、ガスクーラ5を通過することにより冷却されるEG
Rガスの量を調整することにより、EGRガス温度が最
適値となるように冷却制御し、場合によってはヒータ1
5に通電して積極的に加熱制御をも行う。そしてステッ
プ106からステップ102へ戻って以上の制御を繰り
返す。
【0024】図7は、このようにEGRガスを冷却或い
は加熱してEGRガス温度を制御することにより筒内吸
入ガス温度を変化させた場合に、排気エミッション(P
M及びNOx )が増減することを調べた結果を示すもの
である。排出されるPM及びNOx の値はエンジン回転
数や負荷トルクによって変化するだけでなく、吸入ガス
温度によってもかなり大幅に変化することが判ったの
で、その変化の様子を(a)〜(f)のように代表的な
エンジンの運転条件を選んでそれぞれ別の線図によって
示している。図7(a)〜(f)においてPMのスケー
ルは全て同じであり、また、NOx のスケールも全て同
じである。
【0025】図7の全ての線図から判るように、エンジ
ンの回転数や負荷トルクの大きさにかかわりなく、EG
Rガスを冷却することによって吸入ガス温度を低下させ
るとNOx の排出量が減少するが、図7(a)〜(c)
から判るように、比較的低回転、低負荷の運転条件にお
いては、EGRガスを冷却することによってPMの排出
量が増加する。それと反対に、図7(d)〜(f)から
判るように、比較的高回転、高負荷の運転条件において
は、EGRガスを冷却することによってPMの排出量が
減少する傾向があるが、それには下限値があって、それ
よりも冷却し過ぎると、寧ろPMの排出量が増加すると
いう注目すべき現象が見られる。
【0026】従って、最適のEGRガス温度の制御は、
従来技術のようにEGRガスを一方的に冷却してEGR
ガス温度を低下させれば良いというものではなく、エン
ジンの運転条件に応じてEGRガスの冷却の程度を微妙
に変えたり、場合によってはEGRガスを加熱した方が
良いことすらもある。本発明はこのような観点の上に初
めて成立したものであり、表1に示したマップはこのよ
うな条件に適合するような制御を実行するためのもので
ある。
【0027】なお、PMの排出量は、図7の(a)〜
(c)に示すように比較的低回転・低負荷の運転条件に
おいては吸入ガス温度、従ってEGRガス温度が低いと
きほど多くなるのに反して、図7の(d)〜(f)に示
すように比較的高回転・高負荷の運転条件においては吸
入ガス温度、従ってEGRガス温度が高いときほど多く
なる傾向が認められるが、一口にPMと言っても、低回
転・低負荷の運転条件において生成されるPMは所謂S
OF(可溶性有機成分)を多く含んでおり、高回転・高
負荷の運転条件ににおいて生成されるPMは所謂SOO
T(煤、遊離炭素粒子)を多く含んでいるためと考えら
れる。
【0028】次に、図8は本発明の第2実施形態を示す
もので、図1に示した第1実施形態においてはガスクー
ラ5へ流すエンジン冷却水の量については、エンジン回
転数のようなエンジン1の運転条件によって自然に変化
するのにまかせて意図的な制御を行わずに、ガスクーラ
5を通過するEGRガスの量を切換バルブ9によって制
御しているが、図8に示す第2実施形態においては、E
GRガス入口通路8からガスクーラ5へ流入して冷却さ
れるEGRガスの量は特に制御しないで、図示しないE
GR制御弁の開閉によって決まるEGRガスの全量とす
る一方、ガスクーラ5へ流入する冷却水の量をエンジン
回転数の変化だけでなく、扱う流体が違っても図1に示
したような構造で、やはりECU14によって作動され
る冷却水通路切換バルブ21を用いて制御している点に
特徴がある。
【0029】即ち、図8に示す第2実施形態において
は、ディーゼルエンジン1の冷却水套によって加熱され
た冷却水が、冷却水入口通路6から冷却水通路切換バル
ブ21を通って利用される流量が制限され、必要な量が
冷却水流入通路22からガスクーラ5に流入して冷却水
流出通路23へ流出する間にEGRガスを最適温度まで
冷却(エンジン1の運転条件によっては加熱)するよう
になっている。そして、その運転条件において余分な量
の冷却水は切換バルブ21によって分割されて冷却水バ
イパス通路24へ逃がされる。また、切換バルブ21に
よって分流した冷却水は冷却水出口通路7で合流し、共
にラジエータ2へ流入する。
【0030】第2実施形態のEGRガス温度制御装置の
構成、及び作用はこのようなものであるから、EGRガ
ス温度を制御することによって吸入ガス温度をマップ通
りの最適値に維持することにより、排出されるNOx の
量と共にPMの量をも同時に低減させて、第1実施形態
の場合と同様な効果を奏することができる。なお、第1
実施形態と第2実施形態の特徴を双方とも備えている他
の実施形態、即ちガスクーラ5を通過するEGRガスと
冷却水の双方をバイパス制御するものも当然実施可能で
あることは言うまでもない。
【0031】このように、第1実施形態及び第2実施形
態のEGRガス温度制御装置においては、ガスクーラ5
をバイパスするEGRガス或いは冷却水の通路とECU
14を使用して積極的にEGRガス温度を制御している
が、図9に示す本発明の第3実施形態によれば、ECU
14のような制御装置やバイパス通路11,24、切換
バルブ9,21等を設けない極めて簡単な構成によって
も、実用上は十分な程度にEGRガス温度を変化させて
概ね最適値とし、排出されるNOx 及びPMの量を同時
に低減させることが可能である。
【0032】即ち、図9に示す第3実施形態のEGRガ
ス温度制御装置においては、冷却水入口通路6は、切換
バルブのようなものを介することなく、そのままガスク
ーラ5を経て冷却水出口通路7に接続されると共に、E
GRガス入口通路8も、そのままガスクーラ5を経てE
GRガス出口通路13に接続されている。言うまでもな
く、ガスクーラ5を通過する冷却水通路及びEGRガス
通路は、本発明の目的に適う流量を発生するように特別
に設定される。冷却水の全量、及びEGRガスの全量を
ガスクーラ5へ流すと流量が過大となる場合には、第3
実施形態の変形として図示しない固定径のバイパス通路
や絞り手段等を設けて、一定の割合の冷却水又はEGR
ガスがガスクーラ5をバイパスするようにすることもで
きる。
【0033】一般に冷却水ポンプ3の回転数はエンジン
1の図示しないクランクシャフトの回転数に依存して変
化するから、ガスクーラ5を通過する冷却水の流量はエ
ンジン1の回転数が高くなるほど大きくなる。従って、
何ら意図的な制御を加えなくても、エンジン1の高回
転、高負荷時には多量の冷却水がガスクーラ5に流入し
てEGRガスをよく冷却する。また、低回転、低負荷時
にはガスクーラ5を通過する冷却水の量が自然に減少
し、EGRガスを冷却する程度が低くなるか、或いは冷
却水がEGRガスを加熱するような逆の温度関係になる
場合もある。
【0034】これは第3実施形態のEGRガス温度制御
装置が、表1に示したような意図的な制御(第1実施形
態及び第2実施形態)と同じ方向のEGRガス温度制御
を自然に行っていることを意味する。従って、きめ細か
な制御が必要でない場合は、冷却水とEGRガスを共に
ガスクーラ5を通過させるという構造だけをとる第3実
施形態によって構成を著しく簡単にすることができ、低
コストで実用上十分な効果を奏することができる。第3
実施形態は、その構成をとることによってECU14等
による意図的な制御を行うことなくEGRガス温度の大
まかな最適値制御が可能になるので、この自然の制御を
「なりゆき制御」と呼ぶことにする。
【0035】図10は、以上詳細に説明した第1から第
3までの3つの実施形態を整理して1つの表にまとめた
ものである。順序が変わっているが、「なりゆき制御」
は第3実施形態に、「バイパス制御」は第1実施形態
に、「冷却水量制御」は第2実施形態にそれぞれ対応し
ている。なりゆき制御については、EGRガス温度の最
適値制御が可能な諸元としてガスクーラ5内におけるE
GRガスの冷却パイプの長さや、交換熱量、冷却水量を
具体的に例示している。
【0036】また、バイパス制御の具体的な制御方法と
して、図7の(a)に示すように、エンジン回転数が6
00rpmで負荷トルクが35Nmの極めて低回転、低
負荷のときだけEGRガスをバイパス通路11へ逃して
EGRガス冷却の程度を緩和する場合をとし、一般的
に低負荷時にEGRガスをバイパス通路11へ逃がす場
合をとして、図11の線図において分けて示してい
る。
【0037】この図11は、EGRガス温度を制御した
場合におけるNOx の排出量の変化とPMの排出量の変
化との関係を示したもので、EGRガスの温度制御をし
ない場合のNOx 及びPMの排出量をそれぞれ100%
として、温度制御を行った場合に生じるそれらの低減の
程度を示しており、結果として本発明の効果を示すもの
となっている。この図から判るようにNOx とPMの各
排出量の間には相関関係があるから、図11においては
NOx とPMの変化率を横軸と縦軸にとってそれらの間
の相関関係を示している。従って、NOx 及びPMのい
ずれに重きを置くかということが決まれば、図11によ
って3つの実施形態のいずれを採用するのが良いかを決
定することができる。なお、図11において、LはEG
Rクーラの交換熱量の指標とする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態を示すシステム構成図で
ある。
【図2】第1実施形態の要部の拡大断面図である。
【図3】制御の手順を例示するフローチャートである。
【図4】制御において使用するマップを例示する線図で
ある。
【図5】制御において使用する他のマップを例示する線
図である。
【図6】制御において使用する更に他のマップを例示す
る線図である。
【図7】(a)〜(f)はそれぞれ異なる運転条件にお
ける吸入ガス温度とNOx 及びPMの排出量との関係を
示す線図である。
【図8】本発明の第2実施形態を示すシステム構成図で
ある。
【図9】本発明の第3実施形態を示すシステム構成図で
ある。
【図10】3つの実施形態をまとめて1つの表として示
す比較対照図である。
【図11】本発明の効果を示す線図である。
【符号の説明】
1…ディーゼルエンジン 3…冷却水ポンプ 5…EGRガスクーラ 6…冷却水入口通路 8…EGRガス入口通路 9…EGRガス通路切換バルブ 11…EGRガスバイパス通路 14…電子式制御装置(ECU) 15…ヒータ 21…冷却水通路切換バルブ 22…冷却水流入通路 24…冷却水バイパス通路

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ディーゼルエンジンの排気通路から所定
    量の排気ガスを吸気通路へ還流させるように構成された
    EGR装置において、前記ディーゼルエンジンの運転条
    件に応じて還流される前記排気ガスの温度を変化させる
    手段を備えていることを特徴とするディーゼルエンジン
    用EGRガス温度制御システム。
  2. 【請求項2】 前記ディーゼルエンジンの運転条件を示
    す値が、少なくとも前記ディーゼルエンジンの負荷の大
    きさを示す数値を含むことを特徴とする請求項1に記載
    されたディーゼルエンジン用EGRガス温度制御システ
    ム。
  3. 【請求項3】 前記ディーゼルエンジンの運転条件を示
    す値が、少なくとも前記ディーゼルエンジンの回転数を
    含むことを特徴とする請求項1に記載されたディーゼル
    エンジン用EGRガス温度制御システム。
  4. 【請求項4】 前記運転条件に応じて還流される前記排
    気ガスの温度を変化させる手段として、EGRガス通路
    にEGRガスの温度を制御するEGRガス温度制御装置
    を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいず
    れかに記載されたディーゼルエンジン用EGRガス温度
    制御システム。
  5. 【請求項5】 前記EGRガス温度制御装置として、E
    GRガス通路にEGRガスの冷却手段を備えていること
    を特徴とする請求項4に記載されたディーゼルエンジン
    用EGRガス温度制御システム。
  6. 【請求項6】 前記EGRガス温度制御装置が、前記冷
    却手段をバイパスする少なくともEGRガスのバイパス
    通路と、EGRガス通路切換バルブとを備えていること
    を特徴とする請求項4に記載されたディーゼルエンジン
    用EGRガス温度制御システム。
  7. 【請求項7】 前記EGRガス温度制御装置が、前記冷
    却手段をバイパスする少なくとも冷却水のバイパス通路
    と、冷却水通路切換バルブとを備えていることを特徴と
    する請求項4に記載されたディーゼルエンジン用EGR
    ガス温度制御システム。
  8. 【請求項8】 前記EGRガス温度制御装置が、EGR
    ガスの加熱手段をも備えていることを特徴とする請求項
    5ないし7のいずれかに記載されたディーゼルエンジン
    用EGRガス温度制御システム。
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Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543427B2 (en) 2000-03-30 2003-04-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation system provided in an engine system
WO2003060314A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculating device
KR20040015582A (ko) * 2002-08-13 2004-02-19 현대자동차주식회사 차량용 이지알 쿨러의 온도 조절 장치 및 제어 방법
WO2006077708A1 (ja) * 2005-01-18 2006-07-27 Isuzu Motors Limited Egr装置
JP2006226125A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Isuzu Motors Ltd Egrクーラ
JP2008540919A (ja) * 2005-05-11 2008-11-20 ボーグワーナー・インコーポレーテッド エンジンの空気管理装置
JP2009036025A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置及び粒子状物質排出量推定方法
JP2010038068A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyota Motor Corp 内燃機関およびその制御装置
JP2010048107A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置
JP2010065601A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置
JP2010121554A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の出力トルク制御装置及び制御方法
JP2010151095A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Mazda Motor Corp 圧縮自己着火式エンジンの制御方法及びその装置
JP2012207549A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Hino Motors Ltd Egr装置
CN108252829A (zh) * 2018-04-04 2018-07-06 吉林大学 一种双通道egr调节装置及其控制方法
KR20190067525A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 현대자동차주식회사 배기가스 재순환 장치의 제어 장치 및 방법
DE102018105367B4 (de) * 2017-03-21 2025-12-11 GM Global Technology Operations LLC Systeme und verfahren mit verbesserter lr-agr aktivierung

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6543427B2 (en) 2000-03-30 2003-04-08 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculation system provided in an engine system
WO2003060314A1 (en) * 2002-01-16 2003-07-24 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculating device
US6976480B2 (en) 2002-01-16 2005-12-20 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Exhaust gas recirculating device
KR20040015582A (ko) * 2002-08-13 2004-02-19 현대자동차주식회사 차량용 이지알 쿨러의 온도 조절 장치 및 제어 방법
WO2006077708A1 (ja) * 2005-01-18 2006-07-27 Isuzu Motors Limited Egr装置
JP2006226125A (ja) * 2005-02-15 2006-08-31 Isuzu Motors Ltd Egrクーラ
JP2008540919A (ja) * 2005-05-11 2008-11-20 ボーグワーナー・インコーポレーテッド エンジンの空気管理装置
JP2009036025A (ja) * 2007-07-31 2009-02-19 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置及び粒子状物質排出量推定方法
JP2010038068A (ja) * 2008-08-06 2010-02-18 Toyota Motor Corp 内燃機関およびその制御装置
JP2010048107A (ja) * 2008-08-19 2010-03-04 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置
JP2010065601A (ja) * 2008-09-10 2010-03-25 Fuji Heavy Ind Ltd ディーゼルエンジンの排気ガス再循環装置
JP2010121554A (ja) * 2008-11-20 2010-06-03 Nissan Motor Co Ltd 内燃機関の出力トルク制御装置及び制御方法
JP2010151095A (ja) * 2008-12-26 2010-07-08 Mazda Motor Corp 圧縮自己着火式エンジンの制御方法及びその装置
JP2012207549A (ja) * 2011-03-29 2012-10-25 Hino Motors Ltd Egr装置
DE102018105367B4 (de) * 2017-03-21 2025-12-11 GM Global Technology Operations LLC Systeme und verfahren mit verbesserter lr-agr aktivierung
KR20190067525A (ko) * 2017-12-07 2019-06-17 현대자동차주식회사 배기가스 재순환 장치의 제어 장치 및 방법
CN108252829A (zh) * 2018-04-04 2018-07-06 吉林大学 一种双通道egr调节装置及其控制方法
CN108252829B (zh) * 2018-04-04 2023-10-24 吉林大学 一种双通道egr调节装置及其控制方法

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