柴油发动机
阅读：216发布：2020-05-11
专利汇可以提供柴油发动机专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 所要解决的技术问题是提供一种能防止在高地产生黑烟的柴油 发动机 。一种 柴油发动机 (100)，具备：EGR装置(30)，通过EGR 阀 (32)对连通排气通道(20)与吸气通道(10)之间的EGR通道(31)进行开闭，并经由EGR通道(31)将一部分废气从排气通道(20)回流到吸气通道(10)；以及ECU(50)，控制EGR装置的回流，该柴油发动机具备检测 大气压 的大气压 传感器 (60)，并且在启动结束后，当大气压传感器(60)所检测到的大气压为规定气压以下时，ECU(50)切断EGR装置(30)的回流。，下面是柴油发动机专利的具体信息内容。
柴油发动机
技术领域
背景技术
[0002] 柴油发动机作为内燃机的一种广为人知。柴油发动机即使在内燃机之中也由于燃烧室为高压，并且额外获取空气，所以氮氧化物(NOx)的生成量较多。因此，在柴油发动机中，为了减少NOx，设置有废气再循环装置(例如，日本实开平02-43447号公报)。
[0003] 废气再循环装置是通过排气回流阀对连通排气通道和吸气通道之间的排气回流通道进行开闭，并经由排气回流通道将一部分排出的废气从排气通道回流到吸气通道的装置。在废气再循环装置中，将不含氧、或处于稀薄状态下的燃烧后的废气与吸气混合，使吸气中的氧浓度降低，从而使之在与大气相比氧浓度低的状态下进行燃烧，使燃烧温度降低，来抑制NOx的产生。
[0004] 但是，在将具备废气再循环装置的柴油发动机在高地进行运转的情况下，大气中的氧浓度低，而且通过废气再循环装置使吸气中的氧浓度进一步降低，从而会产生黑烟。例如，在专利文献1中，虽然公开了基于大气压传感器的信号对排气回流阀的开度进行修正的结构，但是没有公开具体的控制单元。因此，在具备废气再循环装置的柴油发动机中，需要用于防止在高地产生黑烟的具体的控制单元。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1：日本实开平02-43447号公报
发明内容
[0008] 本发明所要解决的技术问题
[0009] 本发明所要解决的技术问题是提供一种能防止在高地产生黑烟的柴油发动机。
[0010] 用于解决技术问题的技术方案
[0011] 在本发明的柴油发动机中，具备：废气再循环装置，通过排气回流阀对连通排气通道与吸气通道之间的排气回流通道进行开闭，并经由该排气回流通道将一部分废气从所述排气通道回流到所述吸气通道；以及，控制装置，控制该废气再循环装置的回流，所述柴油发动机优选具备检测大气压的大气压检测单元，在启动结束后，当所述大气压检测单元所检测到的大气压在规定气压以下时，所述控制装置切断所述废气再循环装置的回流。
[0012] 在本发明的柴油发动机中，所述控制装置在所述大气压检测单元存在异常的情况下，即使在启动结束后，所述大气压检测单元所检测到的大气压在规定气压以下，也不会切断所述废气再循环装置的回流。
[0013] 发明效果
[0015] 图1是表示柴油发动机的整体结构的示意图。
[0016] 图2是表示EGR切断控制的流程的流程图。
[0017] 图3是同一控制流程的时序图。
[0019] 图5是表示高地行驶的拖拉机的示意图。
具体实施方式
[0020] 使用图1对柴油发动机100进行说明。
[0021] 需要说明的是，在图1中，示意性地示出了柴油发动机100。此外，图1的虚线表示电信号线。
[0022] 柴油发动机100是涉及本发明的柴油发动机的实施方式。柴油发动机100具备：曲柄轴5、支承该曲柄轴5的汽缸组(省略图示)、设置于该汽缸组上的汽缸盖6、吸气通道10、排气通道20、作为废气再循环装置的EGR(Exhaust Gas Recirculation)装置30、作为控制装置的ECU(Engine Control Unit)50、作为大气压检测单元的大气压传感器60、以及燃料喷射装置(省略图示)等。
[0023] 在汽缸盖6的一侧，设置有吸气歧管11。在吸气歧管11中连通有吸气通道10的一端部，在吸气通道10的另一端部设置有空气过滤器12。也就是说，吸气通道10将吸气歧管11与空气过滤器12之间连通。
[0024] 在汽缸盖6的另一侧，设置有排气歧管21。在排气歧管21中连通有排气通道20的一端部，在排气通道20的另一端部连通有消声器22。也就是说，排气通道20将排气歧管21与消声器22之间连通。
[0025] EGR装置30是将一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10的装置。具体地说，EGR装置30是通过降低吸入空气中的氧浓度而将燃料缓慢地燃烧，从而抑制氮氧化物的生成的装置。EGR装置30具备：将排气通道20与吸气通道10之间进行连通的排气回流通道即EGR通道31、以及将该EGR通道31进行开闭的排气回流阀即EGR阀32。EGR阀32与ECU50连接。
[0026] ECU50是用于控制柴油发动机100的运转的装置。在ECU50中连接有EGR阀32和大气压传感器60。ECU50具有通过后述的大气压传感器60进行大气压的判断的功能。ECU50具有调整EGR装置30的EGR阀32的开度，并将一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10的功能(EGR控制)。
[0027] 大气压传感器60是测量大气压的装置。大气压传感器60与ECU50连接。
[0028] 使用图2，对EGR切断控制S100的流程进行说明。
[0029] 需要说明的是，在图2中，通过流程图示意性地示出了EGR切断控制S100的流程。
[0030] EGR切断控制S100是指下述控制：当柴油发动机100的启动结束后，大气压传感器60所检测到的大气压在规定气压以下时，切断EGR装置的回流。
[0031] 在步骤S110中，ECU50使柴油发动机100的启动结束。具体地说，基于启动器(启动电动机)的启动结束，柴油发动机100的驱动开始。
[0032] 在步骤S120中，ECU50打开EGR装置30的EGR阀32，将一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10(EGR控制)。需要说明的是，在EGR控制中，基于发动机转速以及发动机负载调整EGR阀32的开度，但在本实施方式中对于EGR阀32的开度调整省略其说明。
[0033] 在步骤S130中，ECU50确认大气压传感器60是否正常。具体地说，ECU50对大气压传感器60进行通电，若能通电则判断为正常。另一方面，在不能通电的情况下，判断为断线、或因传感器故障导致的异常。若大气压传感器60正常，则ECU50移至步骤S140。另一方面，若大气压传感器60异常，则ECU50移至步骤S170。
[0034] 在步骤S140中，ECU50通过大气压传感器60进行大气压的测量。
[0035] 在步骤S150中，ECU50确认在步骤S140中测量的大气压是否为规定气压以下。具体地说，ECU50基于测量到的大气压，确认柴油发动机100的当前位置是高地还是低地。ECU50在测量到的大气压为规定气压以下、即当前位置为高地的情况下，移至步骤S160。另一方面，ECU50在测量到的大气压为比规定气压大、即当前位置为低地的情况下，移至步骤S170。
[0036] 在步骤S160中，ECU50关闭EGR装置30的EGR阀32，切断将一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10。
[0037] 在步骤S170中，直接打开EGR装置30的EGR阀32，使一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10(EGR控制)。
[0038] 需要说明的是，EGR切断控制S100为发动机启动开始时的控制，在发动机运转过程中不进行工作。例如，在发动机运转过程中即使存在气压变动的情况，也不执行EGR切断控制S100。
[0039] 例如，在判断当前位置为高地的海拔范围(边界区域)的从海拔1000m到海拔1500m的范围内，设定以与海拔1200m对应的大气压作为高地判断的基准气压的情况下，即使拖拉机500在海拔1180m～1220m之间往返作业，EGR切断控制S100也不会工作(参照图5)。
[0040] 使用图3，对EGR切断控制S100的流程进行说明。
[0041] 需要说明的是，在图3中，通过时序图示意性地示出了EGR切断控制S100的流程。
[0042] 在柴油发动机100中，当按键开关为“开(ON)”时，通过启动器(启动电动机)开始发动机启动。进而，当按键开关为“开始(START)”时，通过启动器(启动电动机)结束发动机启动，开始发动机驱动。
[0043] 在柴油发动机100中，当发动机启动结束时，通过大气压传感器60进行大气压的测量。在本实施方式中，设定为在4秒内，通过大气压传感器60进行大气压的测量。
[0044] 同时，在柴油发动机100中，当发动机启动结束时，打开EGR装置30的EGR阀32，将一部分废气从排气通道20回流到吸气通道10(EGR控制)。
[0045] 在柴油发动机100中，当大气压的测量结束时，在通过测量到的气压判断当前位置为高地的情况下，EGR控制被切断。另一方面，在柴油发动机100中，在通过测量到的大气压判断现在位置为低地的情况下，EGR控制继续进行。
[0046] 对柴油发动机100的效果进行说明。
[0047] 采用柴油发动机100，能防止在高地产生黑烟。
[0048] 以往，在高地运转具备EGR装置的柴油发动机的情况下，由于空气中的氧浓度低，所以在通过EGR装置使吸气中的氧浓度进一步降低的情况下，就会产生黑烟。
[0049] 根据本实施方式的柴油发动机100，在发动机启动结束后，在通过大气压传感器60进行大气压的测量，并基于测量到的大气压判断现在位置为高地的情况下，由于切断了EGR控制，所以能防止在高地产生黑烟。
[0050] 以下，使用图4以及图5，对作为涉及本发明的柴油发动机100的实施方式的拖拉机500进行说明。
[0051] 需要说明的是，图4中，以侧视方式示出了拖拉机500。
[0052] 拖拉机500安装有各种作业机器(转盘(Rotary)等)，使用安装的作业机器进行各种作业。拖拉机500以长边方向作为前后方向配置机架520，并在其后部连结柴油发动机100。在柴油发动机100的后部，以长边方向为前后方向连结有收纳拖拉机500的一部分动力传递机构的变速箱540。机架520的前部经由前轮轴支承在左右一对前轮550，变速箱540的后部经由后轮轴支承在左右一对后轮560。
[0053] 使用图5，对高地行驶的拖拉机500进行说明。
[0054] 需要说明的是，在图5中，示意性地示出了高地行驶的拖拉机500。此外，在图5中，拖拉机500安装有作为作业机器的转盘600。
[0055] 对于低地行驶的拖拉机500即普通的拖拉机500作用有对应该低地的大气压。但是，对于山区部等高地行驶的拖拉机500，作用有比低地大气压小的气压。而且，对于山区部等高地行驶而言，大气中的氧浓度低。
[0056] 在设定与海拔1200m对应的大气压为高地判断的基准气压的情况下，即使拖拉机500在海拔1080m～1120m之间往返作业，EGR切断控制S100也不会工作。即，即使拖拉机500行驶在基准压附近的海拔高度，EGR切断控制S100也不会频繁地工作。因此，不会有因EGR装置30的EGR阀32引起的摆动(hunting)而使得柴油发动机100的动作不稳定或者使操作者感到别扭的情况。
[0057] 产业上的可利用性
[0058] 本发明可用于拖拉机。
[0059] 附图标记说明
[0060] 10：吸气通道
[0061] 20：排气通道
[0062] 30：EGR装置(废气再循环装置)
[0063] 50：ECU(控制装置)
[0064] 60：大气压传感器(大气压检测单元)
[0065] 100：柴油发动机。
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