(57)【要約】  本発明は、燃焼機関１の排気ガスを再循環する装置及び方法に関する。この装置は、排気管３から、燃焼機関１への空気用の吸気管７まで延在する戻し管１０と、戻し管１０を介して導かれる排気ガスの量を調節することを可能にするＥＧＲ弁１１と、ＥＧＲ弁１１を制御するように構成された制御ユニット１２と、燃焼機関１の冷却システムによって、戻し管１０内の排気ガスを冷却するように意図されたＥＧＲ冷却器１３とを備える。制御ユニット１２は、冷却システムのクーラントが低すぎる温度にあるかどうかを判定し、そうである場合、より多い量の排気ガスが戻し管１０を介して導かれ、したがってクーラントに付加的な加熱が与えられるように、ＥＧＲ弁１１を制御するように構成される。
2009520156.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（１）から排気ガスを導き出すように意図された排気管（３）と、前記排気管（３）から、前記燃焼機関に空気を供給するための吸気管（７）まで延在する戻し管（１０）と、前記戻し管（１０）を介して導かれる排気ガスの量を調節することを可能にする流れ手段（１１）と、前記流れ手段（１１）を制御するように構成された制御ユニット（１２）と、前記燃焼機関（１）を冷却する冷却システムで用いられるクーラントによって、前記戻し管（１０）内の前記排気ガスを冷却するように構成されたＥＧＲ冷却器（１３）と、前記冷却システムのある点において前記クーラントの温度を検出するように構成された温度センサ（１９）を備える、燃焼機関（１）の排気ガスを再循環する装置において、
前記制御ユニット（１２）が、前記クーラントの温度（Ｔ）に関して前記温度センサ（１９）から情報を受信するように構成され、前記制御ユニットが、前記冷却システムの前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを判定するように構成され、そうである場合に、前記制御ユニット（１２）が、より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）を介して導かれるように前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、前記冷却システムの前記クーラントが受け入れ可能な温度に達するまで、前記より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）を介して導かれるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において前記流れ手段（１１）が前記戻し管（１０）を介して導くことのできる最大の排気ガス量（ＥＧＲｍａｘ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において前記燃焼機関（１）の燃焼過程に悪影響を及ぼすことなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＣ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において所定の排出物質条件を超えることなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＥ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、前記温度センサから受信した前記温度の値（Ｔ）を基準値（Ｔｒｅｆ）と比較することによって、前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを推定するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の装置において、前記流れ手段がＥＧＲ弁（１１）を備えることを特徴とする、装置。
【請求項８】
燃焼機関（１）から排気ガスを導き出すように意図された排気管（３）と、前記排気管（３）から、前記燃焼機関に空気を供給するための吸気管（７）まで延在する戻し管（１０）と、前記戻し管（１０）を介して導かれる排気ガスの量を調節することを可能にする流れ手段（１１）と、前記流れ手段（１１）を制御するように構成された制御ユニット（１２）と、前記燃焼機関（１）を冷却する冷却システムで用いられるクーラントによって、前記戻し管（１０）内の前記排気ガスを冷却するように構成されたＥＧＲ冷却器（１３）と、前記冷却システムのある点において前記クーラントの温度を検出するように構成された温度センサ（１９）を備える装置によって排気ガス再循環がもたらされる、燃焼機関（１）の排気ガスを再循環する方法において、
前記クーラントの温度（Ｔ）に関して前記温度センサ（１９）から情報を受信するステップと、前記冷却システムの前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを判定するステップと、そうである場合、より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）を介して導かれるように前記流れ手段（１１）を制御するステップとを含むことを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、前記冷却システムの前記クーラントが受け入れ可能な温度に達するまで、前記より多い量の排気ガスを前記戻し管（１０）を介して導くステップを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載の方法において、前記流れ手段（１１）が通常の作動状況において前記戻し管（１０）を介して導くことのできる最大の排気ガス量（ＥＧＲｍａｘ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項８又は９に記載の方法において、通常の作動状況において前記燃焼機関（１）の燃焼過程に悪影響を及ぼすことなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＣ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項８又は９に記載の方法において、通常の作動状況において所定の排出物質条件を超えることなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＥ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１３】
請求項８から１２のいずれか一項に記載の方法において、前記温度センサから受信した前記温度の値（Ｔ）を基準値（Ｔｒｅｆ）と比較することによって、前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを推定するステップを特徴とする、方法。
【請求項１４】
請求項８から１３のいずれか一項に記載の方法において、ＥＧＲ弁（１１）を前記流れ手段として使用するステップを特徴とする、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１及び８の前文による燃焼機関の排気ガスを再循環する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＧＲ（排気ガス再循環）と称される技術は、排気ガスの一部を燃焼機関の燃焼過程から、戻し管を介して、燃焼機関へ空気を供給する吸気管に戻すように導く、既知のやり方である。こうして、空気と排気ガスとの混合物が、吸気管を介してエンジンの燃焼空間へと供給される。排気ガスを空気に加えることによって、燃焼温度がより低くなり、その結果、とりわけ、排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘの含有量が少なくなる。この技術は、オットー機関及びディーゼル機関の両方に用いられる。
【０００３】
排気ガス用の戻し管は、通常、戻し管を通る排気の流れを調整するＥＧＲ弁、及び再循環する排気ガスを冷却するＥＧＲ冷却器などの構成要素を備える。特定量の排気ガスが戻され、燃焼機関への吸気管内で空気と混合されるように、電子制御システムがＥＧＲ弁を制御する。その結果、燃焼機関内において実質的に最適な燃焼過程となり、同時に、排出物質の生成が大幅に少なくなる。燃焼機関の冷却システムのクーラントは、多くの場合、ＥＧＲ冷却器において、戻ってくる排気ガスの冷却に用いられる。燃焼機関の冷却システムのクーラントは、一般に、車両の運転室の空間を加熱するのにも用いられる。車両のクーラントは、このように、複数の機能を有する。これらの機能が良好に働くためには、クーラントの温度が特定の範囲内にあることが必要であり、この温度は、８０℃〜１００℃である。
【０００４】
従来の冷却システムは、通常、クーラントが低すぎる温度にあるときにクーラントがラジエータに導かれるのを防ぐサーモスタットを備える。このようにして、冷却システムのクーラントの比較的迅速な加熱が可能になるが、周囲温度が低いときには特に、低温のクーラントが燃焼機関を介して導かれる時間を削減するために、冷却システムのラジエータ液をさらに迅速に加熱することが望まれるであろう。低温のクーラントを燃焼機関を介して導くことにより、燃焼機関を過度に冷却する結果となり、そのため、とりわけエンジン機能の悪化、エンジン音の増大、排出物質の排出の増加、及び燃焼機関の寿命の短縮につながることがある。周囲温度が低温である場合には、また、車両の運転室の空間をより迅速に加熱できるように、クーラントのより迅速な加熱が望まれる。また、従来の装置では、周囲温度が低温であるとき、及び燃焼機関が低負荷で運転しているときの作動時間の間、クーラントの温度を維持するのが困難であり得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、燃焼機関の始動の後、冷却システムのクーラントを非常に迅速に加熱し、周囲温度が低温であるときでも、作動の間、クーラントの所望の温度を維持することを可能にする装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は、請求項１の特徴部分に示された特徴を特徴とする、導入部に述べられたような種類の装置によって達成される。したがって、燃焼機関を冷却する冷却システムのクーラントは、ＥＧＲ冷却器の中で戻ってくる排気ガスの冷却にも使用される。ＥＧＲ冷却器での熱交換の結果、ＥＧＲ冷却器内のクーラントが、戻ってくる排気ガスによって加熱されることになる。加熱の程度は、排気ガスの温度と、戻し管を介して導かれる排気ガスの量とに依存する。燃焼機関の通常の作動中には、吸気管に戻される排気ガスの量は、実質的に最適な燃焼を達成し、同時に、とりわけ窒素酸化物の形態の排出物質の形成が最小限にされるように決められる。しかしながら、ほとんどの作動状況においては、燃焼過程の質を大幅に損じることなく、また、排出物質をかなり増加させることなく、戻ってくる排気ガスの量を増加させることが可能である。通常の場合よりもより多い量の排気ガスを戻し管を介して戻すことによって、ＥＧＲ冷却器内でクーラントに付加的な加熱を与えることになり、それによって、エンジンの始動後に、クーラントがその作動温度に非常に迅速に到達することができるようになる。この結果、クーラントが燃焼機関を介して導かれる時間が削減され、同時に、車両の運転室の空間を迅速に加熱することができるようになる。たとえば、燃焼機関が低温の環境内において低負荷で運転されている間、より多い量の排気ガスが、戻し管及びＥＧＲ冷却器を介して戻されることもできる。こうして、クーラントは、燃焼機関が作動中であるときの実質的にすべての状況においてクーラントが受け入れ可能な温度レベルを確実に維持できるように、付加的な熱を与えられることができる。
【０００７】
本発明の好ましい実施例によると、制御ユニットは、冷却システムのクーラントが受け入れ可能な温度に達するまで前記より多い量の排気ガスが戻し管を介して導かれるように、前記流れ手段を制御するように構成される。クーラントは、ほとんどの場合、このように与えられる付加的な熱によって、比較的迅速に受け入れ可能な温度レベルまで加熱されるので、前記より多い量の排気ガスは、したがって、比較的限定された時間の間だけ、戻し管を介して導かれてよい。燃焼過程が完全に最適ではないときの時間間隔、及び排出物質の形成がいくらか増加する時間間隔が、こうして、比較的短い時間に制限可能である。制御ユニットは、前記より多い量の排気ガスが、通常の作動状況において前記流れ手段が戻し管を介して導くことのできる最大の排気ガス量の形態を取るように、前記流れ手段を制御するように構成されてよい。ＥＧＲ冷却器を介するこのような最大の排気の流れが、クーラントを受け入れ可能な温度レベルまで非常に迅速に加熱する。
【０００８】
本発明の別の好ましい実施例によると、制御ユニットは、前記最大の排気ガス量が、通常の作動状況において、燃焼機関の燃焼過程に悪影響を及ぼすことなく戻すことのできる最大の排気ガス量に制限されるように、前記流れ手段を制御するように構成される。当然ながら、燃焼過程がマイナスの方向にあまり影響を受けることなく、燃焼機関の様々な作動状況において、どれ程の量の排気ガスが供給可能であるかについては限度がある。この場合、制御ユニットは、燃焼過程に過度にマイナスの影響を与えることなく供給可能である最大の排気ガス量についての情報へのアクセスを有している。したがって、制御ユニットは、その量の排気ガスが戻し管、及びクーラントを加熱するＥＧＲ冷却器を介して戻されるように、前記流れ手段を制御することになる。代替として、制御ユニットは、前記より多い量の排気ガスが、通常の作動状況において、所定の排出物質条件を超えることなく戻すことの可能な最大の排気ガス量に制限されるように、前記流れ手段を制御するように構成されてよい。この場合、制御ユニットは、排出物質が前記条件を超えることなく供給可能である最大の排気ガス量についての情報へのアクセスを有する。したがって、制御ユニットは、その量の排気ガスが戻し管を介して戻されるように、前記流れ手段を制御することになる。有利には、制御ユニットは、受け入れ可能な燃焼の条件と排出物質の条件との両方が満たされるべき場合に供給されることのできる可能な最大の排気ガス量についての情報へのアクセスを有する。したがって、制御ユニットは、前記流れ手段がその量の排気ガスを供給するように、前記流れ手段を制御可能である。
【０００９】
本発明の別の好ましい実施例によると、制御ユニットは、温度センサから受信した温度の値を基準値と比較することによって、クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを推定するように構成される。クーラントの温度は、冷却システムの適切な領域において測定されてよい。燃焼機関からの出口においてクーラントの温度を測定する既存の温度センサが、好ましくは使用されてよい。代替として、温度センサは、燃焼機関の内部でクーラントの温度を測定するように置かれてもよい。基準値は、冷却システムのその位置におけるクーラントの受け入れ可能な最も低い温度の形態を取ってよい。
【００１０】
本発明の別の好ましい実施例によると、前記流れ手段はＥＧＲ弁を備える。ＥＧＲ弁は、実質的に従来の種類のものであってよく、戻し管を通過する排気ガスの量をそれによって無段階に調節可能である調整可能なダンパーを備えてよい。前記流れ手段は、当然ながら、たとえば、ウエスト・ゲート・バルブ、様々な外形の排気タービン過給機、様々なベンチュリ管、他のタイプの流れ調節用構成要素、又はこれらの組み合わせなどの他のタイプの流れ調節構成用要素を備えてよい。
【００１１】
上記の目的は、また、請求項８の特徴部分に示された特徴を特徴とする、導入部に述べられた種類の方法によって達成される。
【００１２】
本発明の好ましい実施例は、添付の図面を参照して例として下記に述べられる。
【実施例】
【００１３】
図１は、過給機付き燃焼機関１の排気ガスを再循環する装置を示す。燃焼機関１は、ディーゼル機関、オットー機関、又は何らかの他のタイプの燃焼機関であってよい。このような再循環は、通常、ＥＧＲ（排気ガス再循環）と称される。エンジンのシリンダに導かれる圧縮空気に排気ガスを加えることによって、燃焼温度が下がり、そのため、燃焼過程の間に形成される窒素酸化物（ＮＯｘ）の含有量も下がる。燃焼機関１は、大型車両に動力を供給するように意図されてよい。燃焼機関１のシリンダからの排気ガスは、排気マニホルド２を介して排気管３へと導かれる。大気圧より高い圧力にある、この排気管３内の排気ガスが、タービン４へと導かれる。こうしてタービン４が駆動力を与えられ、その駆動力が連結部を介して圧縮器５へと移動される。圧縮器５は、周囲の空気をエアフィルタ６を介して吸気管７へと引く。空気が圧縮器５によって圧縮され、それが、掛けられた付加的な圧力に比例する、大気圧を超える圧力と温度上昇とを空気にもたらす。圧縮された空気が、吸気冷却器８へと導かれ、その中でこの空気が周囲の空気によって冷却される。吸気冷却器８を通る空気の流れが、適切な連結部を用いて燃焼機関１によって駆動されるラジエータファン９によって起こされる。
【００１４】
排気管３内の排気ガスの一部の再循環を起こす装置は、排気管３と吸気管７との間に延在する戻し管１０を備える。この装置は、戻し管１０を通る排気ガスの流れをこれによって調節可能である流れ手段を備える。前記流れ手段は、ここでは、ＥＧＲ弁１１の形態で例示される。ＥＧＲ弁１１は、戻し管１０を通る排気ガスの流れが、ゼロから最大値の間で実質的に無段階に変化可能になるように、様々な開放度に調整可能であるダンパーを備えてよい。電気制御ユニット１２は、所望の量の排気ガスが戻し管１０を通って戻されるように、燃焼機関１の現在の作動状態についての情報に基づいてＥＧＲ弁１１を制御するように構成される。制御ユニット１２は、この目的のために適切なソフトウエア１２ａを備えるコンピュータであってよい。戻し管１０は、戻される排気ガスを冷却するＥＧＲ冷却器１３を備える。過給機付きディーゼル機関１では、特定の作動状況における排気管３内の排気ガスの圧力が、吸気管７内の圧縮空気の圧力より低くなるであろう。このような作動状況においては、特殊な補助手段なくして、戻し管１０内の排気ガスを吸気管内の圧縮空気と直接混合することは不可能である。このために、たとえば、ベンチュリ管１４を使用することが可能である。代替として、燃焼機関が過給機付きのオットー機関である場合、オットー機関の排気管内の排気ガスは、実質的にすべての作動状況において吸気管７内の圧縮空気よりも高い圧力になるので、戻し管１０内の排気ガスは、通常、吸気管７内の空気と直接混合可能である。戻された排気ガスが吸気管７内の圧縮空気と混合されたとき、この混合物は、マニホルド１５を介して燃焼機関１のそれぞれの燃焼空間へと導かれる。
【００１５】
燃焼機関１は、クーラントポンプ１６によって循環されるクーラントを包含する冷却システムによって従来式のやり方で冷却される。冷却システムは、また、サーモスタット１７とラジエータ１８とを備える。クーラントの温度が低すぎるとき、サーモスタット１７が、ラジエータ１８を介することなくクーラントを燃焼機関１へと戻す。ラジエータ１８は、周囲の空気がそれを通って流れる車両の前方領域の吸気冷却器８の後ろに配置される。冷却システムのクーラントは、ＥＧＲ冷却器１３内において戻される排気ガスの冷却に用いられる。クーラントが燃焼機関１から導き出されたときにクーラントの温度Ｔを測定するように、温度センサ１９が冷却システムに用いられる。温度センサ１９は、測定された温度の値Ｔを示す信号を制御ユニット１２に送るように構成される。制御弁２０を操作することにより、冷却システムのクーラントの一部が加熱の目的に用いられることが可能である。制御弁２０が開いているとき、クーラントの一部が、管２１を通って、熱交換器２２へと導かれる。熱交換器２２においては、クーラントが、たとえば車両の運転室の空間の加熱のための熱を発散する。熱交換器２２を通過した後、クーラントは、とりわけ管２３及びポンプ１６を介して、燃焼機関１へと導かれる。冷却システムのクーラントは、燃焼機関１を冷却するとき、及びＥＧＲ冷却器１３内の排気ガスを冷却するときに、こうして、加熱を受ける。クーラントは、熱交換器２２内、及びラジエータ８内で熱を発散する。
【００１６】
燃焼機関が、比較的長い時間スイッチが切られていた後に始動されるとき、冷却システムのクーラントは、周囲温度に実質的に一致する温度にあるであろう。しかしながら、燃焼機関１が最適な作動条件を与えられた場合、クーラントは、燃焼機関を通って導かれたとき、８０℃〜１００℃の範囲であり得る作動温度にある必要がある。低温の周囲温度の状況では、車両の運転室の空間を加熱する熱源として使用可能となるように、クーラントが迅速に加熱されることも望ましい。燃焼機関が低温の周囲温度において、及び／又は低負荷での作動時間の間に運転されるとき、クーラントの所望の温度を維持するのは困難であり得る。上述の装置の目的は、クーラントの温度Ｔが低すぎるときに、増量した排気ガスをＥＧＲ冷却器１３を介して戻すことにより、クーラントに付加的な熱を確実に供給することである。
【００１７】
図２は、本発明による方法の実施例を説明するフロー・チャートを示す。また、この図は、図１の装置がどのように働くかを示す。プロセスは、ステップ２４において開始する。プロセスの開始は、たとえば、燃焼機関１の始動の形態を取ってよい。冷却システムのクーラントが低すぎる温度にあるかどうかを確かめるために、制御ユニット１２が、燃焼機関１を出るクーラントの温度Ｔについて温度センサ１９から情報を受信する。このために、制御ユニット１２は、クーラントの測定温度Ｔを、クーラントが燃焼機関から導き出されるときにクーラントがあるべき最も低い温度に対応する基準温度Ｔｒｅｆと比較するように構成されている。基準温度Ｔｒｅｆは、有利には、制御ユニット１２に保存される。ステップ２５において、制御ユニット１２は、クーラントが受け入れ可能な温度Ｔにあるかどうかを判定する。クーラントの温度Ｔが、基準温度Ｔｒｅｆに等しい又は基準温度Ｔｒｅｆより高い場合、クーラントは受け入れ可能な温度にあるとみなされ、この場合、戻し管を介する排気ガスの付加的な供給は開始される必要がない。制御ユニット１２は、作動中に、たとえば、燃焼機関１の負荷及び速度といった燃焼機関１の関連する作動パラメータについての情報を受信することができる。この情報に基づいて、良好な燃焼と同時に窒素酸化物ＮＯｘの排出物質の最適な削減を達成するために、制御ユニット１２は、戻し管を介して戻されなければならない排気ガスの量ＥＧＲｎを決定する。ステップ２６では、前記排気ガスの量ＥＧＲｎが戻し管１０を介して戻されるように、制御ユニット１２がＥＧＲ弁１１の開放度の調整を開始する。その後、プロセスがステップ２４において再び開始する。
【００１８】
クーラントの温度Ｔが基準温度Ｔｒｅｆよりも低い場合、制御ユニット１２は、ステップ２５において、クーラントに付加的な熱が与えられる必要ありと認定する。この場合、制御ユニット１２は、クーラントの温度をできる限り迅速に受け入れ可能なレベルにまで上げるために、ＥＧＲ冷却器１３を通過するどれほどの量の排気ガスが増加可能であるか確認しなければならない。このために、制御ユニット１２は、燃焼プロセスに悪影響を及ぼすことなく戻されることのできる最大の排気ガス量ＥＧＲＣを概算する。制御ユニット１２は、また、通常の作動状況においてＥＧＲ弁１１が全開した状態で戻されることのできる可能な最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘを概算する。ステップ２７では、制御ユニット１２は、燃焼プロセスに悪影響を及ぼすことなく戻されることのできる概算された排気ガス量ＥＧＲＣが、ＥＧＲ弁１１を介して導かれることのできる最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘより少ないかどうかを判定する比較を行う。制御ユニット１２が、ＥＧＲＣがＥＧＲｍａｘより少ないことを検知すると、ＥＧＲ弁１１は完全には開かれず、排気ガスの量ＥＧＲＣが戻し管１０に戻されるような開放度に調整される。燃焼機関が低温であるとき、及び／又は低温の環境温度があるときなど、特定タイプの作動状況においては、通常適用可能な排出物質条件が、常に満たされる必要はない。ステップ２８では、制御ユニット１２は、通常の作動状況が排出物質条件の例外を許容するかどうかを判定する。ステップ２９では、排出物質条件が当てはまらない場合、制御ユニット１２が、排気ガスの量ＥＧＲＣが戻し管１０を介して戻されるような開放度に、ＥＧＲ弁１１を調整する。反対に、排出物質条件が当てはまる場合、制御ユニット１２は、排出物質条件を満たしながらどれ程の排気ガスの量ＥＧＲＥがＥＧＲ弁を介して戻されることができるかを判定する。その後、ステップ３０において、制御ユニット１２は、排出物質条件を満たす排気ガスの量ＥＧＲＥが、燃焼プロセスに悪影響を及ぼすことなく戻されることのできる排気ガスの量ＥＧＲＣより少ないかどうかを判定する比較を行う。良好な燃焼条件及び排出物質条件の両方が満たされるためには、戻し管１０を介して戻されることのできる排気ガスの量は、前記排気ガスの量の値ＥＧＲＥ、ＥＧＲＣのうちの小さいほうに対応するものだけである。ステップ３１では、ＥＧＲＥがＥＧＲＣより小さい場合に、制御ユニット１２が、排気ガスの量ＥＧＲＥが戻し管１０を介して戻されるような開放度にＥＧＲ弁を調整する。そうでない場合、ステップ２９において、制御ユニット１２が、排気ガスの量ＥＧＲＣが戻し管１０を介して戻されるような開放度に、ＥＧＲ弁を調整する。その後、プロセスがステップ２４において再び開始する。
【００１９】
制御ユニット１２が、ステップ２７において、概算された排気ガス量ＥＧＲＣが、全開したＥＧＲ弁１１で戻されることのできる排気ガスの可能な最大量ＥＧＲｍａｘに等しいか、又はＥＧＲｍａｘより多いと認めた場合、概算された排気ガス量ＥＧＲＣは制限を受けない。ステップ３２では、制御ユニット１２が、作動状況が、通常適用可能な排出物質条件からの例外を許容するようなものであるかどうかを判定する。ステップ３３では、排出物質条件が当てはまらない場合、最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘが戻し管１０を介して戻されるように、制御ユニット１２がＥＧＲ弁１１を全開する。反対に、排出物質条件が当てはまる場合、制御ユニット１２は、排出物質条件を満たしながらどれ程多くの排気ガス量ＥＧＲＥがＥＧＲ冷却器を介して戻されることができるかを判定する。その後、ステップ３４において、制御ユニット１２は、排気ガスの量ＥＧＲＥが可能な最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘより少ないかどうかを判定する比較を行う。ステップ３１では、ＥＧＲＥが可能な最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘより少ない場合に、制御ユニット１２が、排気ガスの量ＥＧＲＥが戻し管１０を介して戻されるような開放度に、ＥＧＲ弁を調整する。その後、プロセスがステップ２４において再び開始する。そうでない場合、ステップ３３において、制御ユニット１２は、可能な最大の排気ガス量ＥＧＲｍａｘが戻し管１０を介して戻されるように、ＥＧＲ弁を全開する。その後、プロセスがステップ２４において再び開始する。
【００２０】
上述の方法によると、クーラントの温度が低すぎる場合は、常に、付加的な量の排気ガスがこのように戻し管を介して供給される。その結果、クーラントが受け入れ可能なレベルまで迅速に加熱される。エンジンの始動後、クーラントは、こうして非常に迅速にその作動温度に達することができ、それによって、燃焼機関の作動を促進し、車両の運転室の空間の迅速な加熱を可能にする。本発明による装置及び方法は、また、燃焼機関が低温の環境において低負荷で運転されているときに、クーラントの温度が受け入れ可能なレベルより下がるのを防ぐ。
【００２１】
本発明は、図面に示された実施例にいかようにも限定されないが、特許請求の範囲の範囲内において自由に変形されてよい。上述の場合は、戻し管１０を通過する排気ガスの量を調節するための調整可能なダンパーを備えるＥＧＲ弁１１の形態の流れ手段の使用を含む。前記流れ手段は、当然ながら、いわゆるウエスト・ゲート・バルブ、様々な外形の排気タービン過給機、又は様々なベンチュリ管、又は適切な構成要素の組み合わせなどの他のタイプの流れ調節用構成要素を備えてよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による過給機付き燃焼機関の排気ガスを再循環する装置の図である。
【図２】本発明による燃焼機関の排気ガスを再循環する方法によるフロー・チャートである。
【図１】
2009520156.tif 000003
【図２】
2009520156.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月10日(2008.1.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃焼機関（１）の排気ガスを再循環する装置であって、該装置が、燃焼機関（１）から排気ガスを導き出すように意図された排気管（３）と、前記排気管（３）から、前記燃焼機関に空気を供給するための吸気管（７）まで延在する戻し管（１０）と、前記戻し管（１０）を介して導かれる排気ガスの量を調節することを可能にするＥＧＲ弁（１１）と、前記ＥＧＲ弁（１１）を制御するように構成された制御ユニット（１２）と、前記燃焼機関（１）を冷却する冷却システムで用いられるクーラントによって、前記戻し管（１０）内の前記排気ガスを冷却するように構成されたＥＧＲ冷却器（１３）と、前記冷却システムのある点において前記クーラントの温度を検出するように構成された温度センサ（１９）を備え、
前記制御ユニット（１２）が、前記クーラントの温度（Ｔ）に関して前記温度センサ（１９）から情報を受信し、前記冷却システムの前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを判定するように構成された装置において、
前記冷却システムのクーラントがある温度より低すぎる場合に、前記制御ユニット（１２）が、より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）と前記ＥＧＲ冷却器（１３）を介して前記吸気管（７）に導かれるように、前記ＥＧＲ弁（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、前記冷却システムの前記クーラントが受け入れ可能な温度に達するまで、前記より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）を介して導かれるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において前記流れ手段（１１）が前記戻し管（１０）を介して導くことのできる最大の排気ガス量（ＥＧＲｍａｘ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において前記燃焼機関（１）の燃焼過程に悪影響を及ぼすことなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＣ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項５】
請求項１又は２に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、通常の作動状況において所定の排出物質条件を超えることなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＥ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の装置において、前記制御ユニット（１２）が、前記温度センサから受信した前記温度の値（Ｔ）を基準値（Ｔｒｅｆ）と比較することによって、前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを推定するように構成されることを特徴とする、装置。
【請求項７】
燃焼機関（１）から排気ガスを導き出すように意図された排気管（３）と、前記排気管（３）から、前記燃焼機関に空気を供給するための吸気管（７）まで延在する戻し管（１０）と、前記戻し管（１０）を介して導かれる排気ガスの量を調節することを可能にするＥＧＲ弁（１１）と、前記ＥＧＲ弁（１１）を制御するように構成された制御ユニット（１２）と、前記燃焼機関（１）を冷却する冷却システムで用いられるクーラントによって、前記戻し管（１０）内の前記排気ガスを冷却するように構成されたＥＧＲ冷却器（１３）と、前記冷却システムのある点において前記クーラントの温度を検出するように構成された温度センサ（１９）を備える装置によって排気ガス再循環がもたらされる、燃焼機関（１）の排気ガスを再循環する方法であって、
前記クーラントの温度（Ｔ）に関して前記温度センサ（１９）から情報を受信するステップと、前記冷却システムの前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを判定するステップとを有する方法において、
前記冷却システムのクーラントがある温度より低すぎる場合に、より多い量の排気ガスが前記戻し管（１０）と前記ＥＧＲ冷却器（１３）を介して前記吸気管（７）に導かれるように前記ＥＧＲ弁（１１）を制御するステップを含むことを特徴とする、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法において、前記冷却システムの前記クーラントが受け入れ可能な温度に達するまで、前記より多い量の排気ガスを前記戻し管（１０）を介して導くステップを特徴とする、方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の方法において、前記流れ手段（１１）が通常の作動状況において前記戻し管（１０）を介して導くことのできる最大の排気ガス量（ＥＧＲｍａｘ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１０】
請求項７又は８に記載の方法において、通常の作動状況において前記燃焼機関（１）の燃焼過程に悪影響を及ぼすことなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＣ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１１】
請求項７又は８に記載の方法において、通常の作動状況において所定の排出物質条件を超えることなく戻すことの可能な最大の排気ガス量（ＥＧＲＥ）に、前記より多い量の排気ガスが制限されるように、前記流れ手段（１１）を制御するステップを特徴とする、方法。
【請求項１２】
請求項７から１１のいずれか一項に記載の方法において、前記温度センサから受信した前記温度の値（Ｔ）を基準値（Ｔｒｅｆ）と比較することによって、前記クーラントが低すぎる温度にあるかどうかを推定するステップを特徴とする、方法。
【国際調査報告】
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