(57)【要約】【課題】吸排気の脈動やＥＧＲガスの逆流による影響を極力抑え、より正確にＥＧＲ量を測定することを可能としたＥＧＲ装置を提案する。【解決手段】ＥＧＲ装置は、エンジンＥの排気管２から排気の一部を取り出して吸気管１へ還流させるＥＧＲ管１０と、ＥＧＲ管１０に設けられ、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁１１と、ＥＧＲ弁１１よりも排気管側のＥＧＲ管１０に設けられ、吸気管１から排気管２へ向かう方向の逆流を防止する逆止弁１２と、逆止弁１２とＥＧＲ弁１１との間のＥＧＲ管１０に設けられ、ＥＧＲガスの流量を測定する流量センサ１３と、流量センサ１３の出力に基づいてＥＧＲ弁１１の開度を制御する制御部１４と、を含んで構成される。【選択図】図１
2010144700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気管から排気の一部を取り出して吸気管へ還流させるＥＧＲ管と、
該ＥＧＲ管に設けられ、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁と、
該ＥＧＲ弁よりも前記排気管側の前記ＥＧＲ管に設けられ、前記吸気管から前記排気管へ向かう方向の逆流を防止する逆止弁と、
該逆止弁と前記ＥＧＲ弁との間の前記ＥＧＲ管に設けられ、ＥＧＲガスの流量を測定する流量センサと、
該流量センサの出力に基づいて前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御部と、
を含んで構成される排気還流装置。
【請求項２】
前記排気管に排気ターボ式過給器のタービンが設けられており、
前記ＥＧＲ管は、該タービンよりも排気上流側の前記排気管に接続されている、
請求項１記載の排気還流装置。
【請求項３】
前記排気管に排気ターボ式過給器のタービンが設けられており、
前記ＥＧＲ管は、該タービンよりも排気下流側の前記排気管に接続され、
該ＥＧＲ管接続部分よりも排気下流側の前記排気管に設けられ、前記制御部により開度制御される絞り弁をさらに含む、
請求項１記載の排気還流装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの排気還流（ＥＧＲ）装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のエンジンは、排気の一部を吸気系に還流させることによりＮＯｘの削減を図るべく、ＥＧＲ装置を搭載している。ＥＧＲ装置は、排気マニホールド下流の排気管から排気の一部を取り出し、吸気マニホールド上流の吸気管へ還流させるＥＧＲ管を備え、このＥＧＲ管を流れるＥＧＲガスの流量をＥＧＲ弁により制御する。すなわち、ＥＧＲ管によって還流されるＥＧＲガスの吸気に対する流量比率（ＥＧＲ率）は、エンジンの運転領域に応じて、ＥＧＲ弁の開度により制御される。例えば、負荷が低く、燃料に対する吸気流量の比率が大きい場合は、空気不足によるスモーク発生の懸念がないことから、ＮＯｘ排出量低減のため、ＥＧＲガス流量を増加させ、ＥＧＲ率を大きくする等の制御が実行される。
【０００３】
ＥＧＲ管を流れるＥＧＲガスの流量（ＥＧＲ量）は、ＥＧＲ管に設けられた流量センサにより測定され、該測定値に基づいてＥＣＵ（Electronic Control Unit）がＥＧＲ弁を制御する（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−３３７０１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＥＧＲ量を測定する流量センサには、一般的に熱線流量計が使用される。このタイプの流量センサは、ＥＧＲ管を流れるＥＧＲガスの流れの方向を検知することができないので、排気の脈動やＥＧＲガスの逆流があったりすると、正確な流量を測定することが難しくなる。例えば、流量センサがＥＧＲ弁よりも排気管寄りに設けられていると、ＥＧＲ弁を閉じてＥＧＲを抑止しているときに、排気の脈動に影響されて流量センサが検出信号を誤発生する可能性がある。また、ＥＧＲを実行しているときでも、吸排気圧のバランスによって生じ得るＥＧＲガスの逆流を順方向の流れとして誤検出している可能性がある。
【０００５】
本発明はこのような技術背景に鑑みたもので、吸排気の脈動やＥＧＲガスの逆流による影響を極力抑え、より正確にＥＧＲ量を測定することを可能としたＥＧＲ装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るＥＧＲ装置は、エンジンの排気管から排気の一部を取り出して吸気管へ還流させるＥＧＲ管と、該ＥＧＲ管に設けられ、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁と、該ＥＧＲ弁よりも前記排気管側の前記ＥＧＲ管に設けられ、前記吸気管から前記排気管へ向かう方向の逆流を防止する逆止弁と、該逆止弁と前記ＥＧＲ弁との間の前記ＥＧＲ管に設けられ、ＥＧＲガスの流量を測定する流量センサと、該流量センサの出力に基づいて前記ＥＧＲ弁の開度を制御する制御部と、を含んで構成される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るＥＧＲ装置によれば、ＥＧＲ管において、流量センサよりも吸気管側にＥＧＲ弁が配設され且つ流量センサよりも排気管側に逆止弁が配設されている。したがって、ＥＧＲを行わないとき、つまりＥＧＲ弁が閉じているときには、該全閉のＥＧＲ弁によって流量センサに対する吸気の影響が排除される。且つ、排気管側に逆止弁が設けられているので、排気の脈動によるＥＧＲガスの流動が抑えられ、流量センサへの影響が抑制される。また、ＥＧＲ実行時には、排気管側の逆止弁によって流量センサ部位におけるＥＧＲガスの逆流が抑止されるので、より正確にＥＧＲ量を測定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１に、ＥＧＲ装置の第１実施形態を示す。第１実施形態に係るエンジンは、排気ターボ式過給器を備えた車両用エンジンである。
エンジンＥの吸気管１は、過給器ＣのコンプレッサＣ１を経て吸気マニホールドＥ１へ接続し、その途中にインタークーラー１ａが設けられている。また、エンジンＥの排気マニホールドＥ２に接続する排気管２には、過給器ＣのタービンＣ２が設けられており、該タービンＣ２からマフラーＭまで、排気管２が延設されている。
【０００９】
このエンジンＥに設けられた第１実施形態のＥＧＲ装置は、タービンＣ２からマフラーＭまでの排気管２の途中に一端が接続されて排気の一部を取り出すＥＧＲ管１０を備えている。ＥＧＲ管１０は、コンプレッサＣ１より吸気上流側の吸気管１に他端が接続されてＥＧＲガスを導入する。このＥＧＲ管１０の途中に、ＥＧＲガスの流量を制御するＥＧＲ弁１１と、吸気管１から排気管２へ向かう方向のＥＧＲガス逆流を防止する逆止弁１２と、ＥＧＲガスの流量を測定する流量センサ１３と、が設けられている。
【００１０】
逆止弁１２は、ＥＧＲ管１０においてＥＧＲ弁１１よりも排気管２側、つまり、ＥＧＲガスの順方向流上流側に設けられている。そして、流量センサ１３は、例えば熱線式流量計で、ＥＧＲ管１０において逆止弁１２とＥＧＲ弁１１との間に設けられている。すなわち、流量センサ１３に対し、ＥＧＲガスの順方向流下流側にはＥＧＲ弁１１が設けられ且つ順方向流上流側には逆止弁１２が設けられ、両者で流量センサ１３が挟み込まれている。
【００１１】
ＥＧＲ装置の制御部となるＥＣＵ（Electronic Control Unit）１４は、エンジンＥＣＵＥ３とＣＡＮ等で通信し、エンジン回転速度、負荷、車速等の情報に従いＥＧＲ実行可否を判断し、流量センサ１３の出力に基づいてＥＧＲ弁１１の開度を制御する。
【００１２】
このような第１実施形態のＥＧＲ装置において、ＥＧＲ弁１１を閉じてＥＧＲを抑止している場合、流量センサ１３がＥＧＲ弁１１よりも排気管２側に設けられているので、吸気管１中の吸気の流動がＥＧＲ弁１１よりも排気管２側のＥＧＲ管１０内に伝わることがない。したがって、吸気の流動により流量センサ１３が影響を受けることはない。また、流量センサ１３よりも排気管２側に逆止弁１２が設けられているので、排気の脈動による影響も受けずに済む。すなわち、逆止弁１２が有ることにより、ＥＧＲ弁１１と逆止弁１２との間の部分のＥＧＲ管１０内圧が、逆止弁１２よりも排気管２側のＥＧＲ管１０内圧に比べて高くなるので、排気に脈動があったとしても逆止弁１２は開き難くなる。したがって、逆止弁１２とＥＧＲ弁１１との間の部分のＥＧＲ管１０内のＥＧＲガス流動が抑えられ、当該部分に設けられている流量センサ１３は影響を受け難くなる。これにより、従来に比べてより正確な測定値を得ることが可能である。
【００１３】
一方、ＥＧＲを実行している場合には、逆止弁１２の存在によって、流量センサ１２の設置部分におけるＥＧＲガスの逆流が防止されるので、より正確にＥＧＲ量を測定することができる。
【００１４】
図２に、ＥＧＲ装置の第２実施形態を示す。この第２実施形態のエンジンも、排気ターボ式過給器を備えた、第１実施形態同様の車両用エンジンである。
第２実施形態のＥＧＲ装置において第１実施形態と相異しているのは、ＥＧＲ管１０の一端が、過給器ＣのタービンＣ２よりも排気上流側、すなわち排気マニホールドＥ２からタービンＣ２までの間の排気管２に接続されている点、及び、ＥＧＲ管１０の他端が、吸気マニホールドＥ１近傍の吸気管１に接続されている点である。排気管２において第２実施形態の位置にＥＧＲ管１０を接続することにより、より排気圧力の高い位置から排気を取り出すことができるので、ＥＧＲガスの逆流が、第１実施形態の場合に比べれば起こり難くなる。また特に、過給器Ｃを備えたエンジンＥでは、ＥＧＲ管１０において、吸気管１側の吸気圧力が排気管２側の排気圧力よりも高くなり、ＥＧＲガスが逆流し得る運転領域が存在するので、流量センサ１３よりも排気管２側に逆止弁１２を設けて逆流を阻止する効果は大きい。
【００１５】
図３には、ＥＧＲ装置の第３実施形態を示す。この第３実施形態のエンジンも、排気ターボ式過給器を備えた、第１実施形態同様の車両用エンジンである。
第３実施形態のＥＧＲ装置において第１実施形態と相異している点は、ＥＧＲ管１０の接続部分よりも排気下流側の排気管２に、絞り弁１５が設けられている点である。すなわち、ＥＧＲ管１０は、排気管２において過給器ＣのタービンＣ２よりも排気下流側に接続されており、該接続部分よりも排気下流側に、排気ガスの流れを絞るための絞り弁１５が介装されている。絞り弁１５は、制御部１４により開度制御され、ＥＧＲ実行時に閉の方、つまり排気流を絞る方に制御することができる。該絞り弁１５の制御により排気圧力を上げることができ、第１実施形態の場合に比べてＥＧＲガスの逆流を起こり難くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るＥＧＲ装置の第１実施形態を示した図。
【図２】本発明に係るＥＧＲ装置の第２実施形態を示した図。
【図３】本発明に係るＥＧＲ装置の第３実施形態を示した図。
【符号の説明】
【００１７】
１  吸気管
２  排気管
１０  ＥＧＲ管
１１  ＥＧＲ弁
１２  逆止弁
１３  流量センサ
１４  制御部
１５  絞り弁
【図１】
2010144700.tif 000003
【図２】
2010144700.tif 000004
【図３】
2010144700.tif 000005