(57)【要約】      （修正有）【課題】ガソリンエンジン用の低圧ＥＧＲ装置を提供する。【解決手段】吸気管Ｉに設けられた差圧バルブ５と、低圧ＥＧＲガス管２に設けられた低圧ＥＧＲバルブ３とを備え、吸気管Ｉを流れる吸気と低圧ＥＧＲガス管２を流れる低圧ＥＧＲガスとをエンジンに供給する低圧ＥＧＲ装置Ｌであって、低圧ＥＧＲバルブ３が作動する全閉から全開までの全開度領域に対して、差圧バルブ５が、全開に固定される第１の作動領域と、差圧バルブ５が、全開に固定されずに、低圧ＥＧＲバルブ３の作動に応じて作動する第２の作動領域を有し、第１の作動領域と第２の作動領域とは、内燃機関の状態に応じて選択的に適用される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気管に設けられた差圧バルブと、低圧ＥＧＲガス管に設けられた低圧ＥＧＲバルブとを備え、前記吸気管を流れる吸気と前記低圧ＥＧＲガス管を流れる低圧ＥＧＲガスとをエンジンに供給する低圧ＥＧＲ装置であって、
前記低圧ＥＧＲバルブが作動する全閉から全開までの全開度領域に対して、
前記差圧バルブが、全開に固定される第１の作動領域と、
前記差圧バルブが、全開に固定されずに、前記低圧ＥＧＲバルブの作動に応じて作動する第２の作動領域を有し、
前記第１の作動領域と前記第２の作動領域とは、内燃機関の状態に応じて選択的に適用されることを特徴とする低圧ＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧ＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、内燃機関において、排気の一部を吸気側に戻し、戻した排気（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：ＥＧＲガス）で燃焼を行うことにより、燃焼温度を下げてＮＯｘ（窒化酸化物）の発生を低減させるＥＧＲ装置（高圧ＥＧＲ装置）が提案されている。下記特許文献１には、上記高圧ＥＧＲ装置と併用して、低圧ＥＧＲ装置を設けることが提案されている。これにより、吸気側に戻す排気の温度をさらに低下させることができるので、燃焼温度が低下し、よってＮＯｘの発生量をより低減することができる。
【０００３】
さらに、下記特許文献１には、このような低圧ＥＧＲ装置において、１つの電動アクチュエータによって、低圧ＥＧＲ調整弁と吸気弁及び回転特性の変換機構を有するリンク装置とを駆動でき、且つ低圧ＥＧＲ調整弁に要求される特性と吸気弁に要求される特性の両方を満足させる低圧ＥＧＲ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０１１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示されている低圧ＥＧＲ装置は、ディーゼルエンジンで使用されることが想定されており、ガソリンエンジンで使用することは想定されていない。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ガソリンエンジンでの使用に適した低圧ＥＧＲ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明では、低圧ＥＧＲ装置に係る解決手段として、吸気管に設けられた差圧バルブと、低圧ＥＧＲガス管に設けられた低圧ＥＧＲバルブとを備え、前記吸気管を流れる吸気と前記低圧ＥＧＲガス管を流れる低圧ＥＧＲガスとをエンジンに供給する低圧ＥＧＲ装置であって、前記低圧ＥＧＲバルブが作動する全閉から全開までの全開度領域に対して、前記差圧バルブが、全開に固定される第１の作動領域と、前記差圧バルブが、全開に固定されずに、前記低圧ＥＧＲバルブの作動に応じて作動する第２の作動領域を有し、前記第１の作動領域と前記第２の作動領域とは、内燃機関の状態に応じて選択的に適用される、という手段を採用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ガソリンエンジン用の低圧ＥＧＲ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る（ａ）吸排気システムの概略図及び（ｂ）低圧ＥＧＲバルブ及び差圧バルブの開度とＥＧＲガスの流量の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る低圧ＥＧＲ装置Ｌは、図１（ａ）に示すように、吸排気システムＡの一部である。この吸排気システムＡは、エンジンＥ、吸気管Ｉ、排気管Ｗ、過給機Ｋ、高圧ＥＧＲ装置Ｈ及び低圧ＥＧＲ装置Ｌからなる。
【００１１】
エンジンＥは、ガソリンを燃料とするガソリンエンジンである。エンジンＥには、吸気管Ｉ及び排気管Ｗが接続されており、吸気（燃焼用空気）が吸気管Ｉを介して供給され、燃焼ガス（排気）を排気管Ｗを介して外部に排出する。
【００１２】
吸気管Ｉは、一端が上記エンジンＥに接続された管状部材である。この吸気管Ｉは、他端から取り込んだ吸気を一端からエンジンＥに供給する吸気流路を形成している。
【００１３】
排気管Ｗは、一端がエンジンＥに接続された管状部材である。排気管Ｗは、一端から取り込んだエンジンＥの排気を他端から外部に排出する排気流路を形成している。
【００１４】
過給機Ｋは、排気管Ｗに接続されているタービンＴと吸気管Ｉに接続されているコンプレッサＣとを備える。この過給機Ｋは、エンジンＥの排気をタービンＴの駆動流体として用いることにより吸気を加圧する装置である。
【００１５】
タービンＴは、排気管Ｗの途中部位に設けられており、高温高圧なエンジンＥの排気によって駆動されることによって回転動力を発生する。コンプレッサＣは、吸気管Ｉの途中部位に設けられており、上記タービンＴと軸結合している。このコンプレッサＣは、タービンＴの動力によって回転することにより、吸気を圧縮してエンジンＥに供給（過給）する。
【００１６】
高圧ＥＧＲ装置Ｈは、エンジンＥの排気の一部を高圧ＥＧＲガスとして吸気管Ｉに戻す装置である。この高圧ＥＧＲ装置Ｈは、排気の取込端（入力端）が排気管ＷにおけるタービンＴの上流側であり、排気の排出端（出力端）が吸気管ＩにおけるコンプレッサＣの下流側である。すなわち、この高圧ＥＧＲ装置Ｈは、タービンＴの上流側の比較的高圧な排気を高圧ＥＧＲガスとしてエンジンＥに還流させる。
【００１７】
低圧ＥＧＲ装置Ｌは、エンジンＥの排気の一部を低圧ＥＧＲガスとして吸気管Ｉに戻す装置である。この低圧ＥＧＲ装置Ｌは、排気の取込端（入力端）が排気管ＷにおけるタービンＴの下流側であり、排気の排出端（出力端）が吸気管ＩにおけるコンプレッサＣの上流側である。すなわち、この低圧ＥＧＲ装置Ｌは、タービンＴの下流側の比較的低圧な排気を低圧ＥＧＲガスとしてエンジンＥに還流させる。このような低圧ＥＧＲ装置Ｌは、図示するように低圧ＥＧＲガス管２、低圧ＥＧＲバルブ３、差圧バルブ５からなり、低圧ＥＧＲバルブ３及び差圧バルブ５は、図示しないエンジンコントロールユニットから送出される信号により制御される。
【００１８】
低圧ＥＧＲガス管２は、一端が排気管ＷにおけるタービンＴの下流側に接続され、他端が吸気管ＩにおけるコンプレッサＣの上流側に接続された管状部材である。低圧ＥＧＲバルブ３は、低圧ＥＧＲガス管２の途中部位に設けられたバタフライ弁である。この低圧ＥＧＲバルブ３の開度によって、低圧ＥＧＲガス管２を流れる低圧ＥＧＲガスの流量が調整される。
【００１９】
差圧バルブ５は、吸気管Ｉにおいて低圧ＥＧＲガス管２との接続部よりも上流側に設けられたバタフライ弁である。この差圧バルブ５の開度によって、吸気管Ｉと低圧ＥＧＲガス管２との接続部よりも上流側における吸気流量つまり吸気圧が調整される。
【００２０】
次に、このように構成された吸排気システムＡ、特に低圧ＥＧＲ装置Ｌの動作について詳しく説明する。
【００２１】
この吸排気システムＡでは、吸気が吸気管Ｉを介してエンジンＥに取り込まれ、また燃料であるガソリンがエンジンＥに別途供給される。エンジンＥでは、吸気を酸化剤としてガソリンが燃焼することにより燃焼ガス（排気）が生成される。そして、この排気は、排気管Ｗを介してエンジンＥから外部に排出される。
【００２２】
ここで、排気の一部は、高圧ＥＧＲ装置ＨによってエンジンＥに戻される。また、残りの排気は、排気管Ｗを通過する際に過給機ＫのタービンＴを駆動する。この結果、タービンＴの動力によってコンプレッサＣが駆動され、以って吸気がエンジンＥに過給される。
【００２３】
また、タービンＴによって動力回収された排気の一部は、低圧ＥＧＲガス管２を通過することによって低圧ＥＧＲガスとして吸気管Ｉへ環流される。低圧ＥＧＲガスの流量は、低圧ＥＧＲバルブ３によって調節され、一方、低圧ＥＧＲガスの出口における吸気圧は差圧バルブ５によって調節される。
【００２４】
本実施形態に係る低圧ＥＧＲ装置Ｌでは、図１（ｂ）に示すように、低圧ＥＧＲバルブ３の開度が０°（全閉）〜９０°（全開）〜１８０°（全閉）の間に設定され、差圧バルブ５の開度が０°（全閉）〜９０°（全開）の間に設定される。
【００２５】
すなわち、この低圧ＥＧＲ装置Ｌの低圧ＥＧＲバルブ３の全閉から全開までの全開度領域に対して、低圧ＥＧＲバルブ３の０°（全閉）から９０°（全開）の開度領域においては、差圧バルブ５の開度を９０°（全開）に固定する第１の作動領域と、低圧ＥＧＲバルブ３の９０°（全開）から１８０°（全閉）の開度領域においては、低圧ＥＧＲバルブ３の作動（開度）に応じて、差圧バルブ５を作動させる（差圧バルブ５の開度を比例させる）、第２の作動領域と、の２つの作動領域を有する。上記第２の作動領域において、具体的には、低圧ＥＧＲ装置Ｌが低圧ＥＧＲバルブ３を閉める方向に作動させる場合には、低圧ＥＧＲ装置Ｌは差圧バルブ５も閉める方向に作動させる。一方、低圧ＥＧＲ装置Ｌが低圧ＥＧＲバルブ３を開ける方向に作動させる場合には、低圧ＥＧＲ装置Ｌは差圧バルブ５も開ける方向に作動させる。
【００２６】
上記第１及び第２の作動領域は、内燃機関の状態に応じて、つまり例えば公知のＥｎｇｉｎｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ（ＥＣＵ）に搭載されたＥＧＲ制御プログラムによって、エンジン回転数、エンジントルク、若しくはそれらの組み合わせに応じて、選択的に適用される。
【００２７】
このような低圧ＥＧＲバルブ３と差圧バルブ５の開度関係によれば、高差圧環境下における低圧ＥＧＲガスの流量を高精度に設定することが可能である。すなわち、本実施形態によれば、ガソリンエンジンのように高差圧環境下で低圧ＥＧＲを行う必要のある場合に適した低圧ＥＧＲ装置Ｌを提供することができる。
【００２８】
例えば、従来のディーゼルエンジン用の低圧ＥＧＲ装置では、低圧ＥＧＲバルブの開度範囲を０°（全閉）〜９０°（全開）の間に設定し、かつ差圧バルブの開度が０°（全閉）〜９０°（全開）の間に設定する。そして、低圧ＥＧＲバルブを０°（全閉）から４５°（中間開度）に向けて徐々に開度上昇させる際に差圧バルブの開度を９０°（全開）に固定し、低圧ＥＧＲバルブを４５°（中間開度）から９０°（全開）に向けて開度変化させる際には差圧バルブの開度を徐々に低下させる。この場合、ディーゼルエンジンのように比較的低差圧な環境下において低圧ＥＧＲガスの流量をある程度高精度に設定することが可能であるが、比較的高差圧な環境下では低圧ＥＧＲガスの流量を高精度に設定することができない。
【符号の説明】
【００２９】
２  低圧ＥＧＲガス管
３  低圧ＥＧＲバルブ
５  差圧バルブ
Ｉ  吸気管
Ｗ  排気管
Ｅ  エンジン
Ｋ  過給機
Ｃ  コンプレッサ
Ｔ  タービン
Ｈ  高圧ＥＧＲ装置
Ｌ  低圧ＥＧＲ装置
【図１】
2019002297.tif 000003