(57)【要約】【課題】本発明は、ＥＧＲガス中の異物をより高い確率で除去することが出来ると共に、異物除去装置によるＥＧＲ通路での圧損の増加を抑制することが出来る技術を提供することを目的とする。【解決手段】メッシュ状捕集手段２１によってＥＧＲガス中の異物を捕集する。そして、メッシュ状捕集手段２１の上流側の面をブラッシング手段２２によってブラッシングすることで、該メッシュ状捕集手段２１に捕集された異物を除去する。さらに、メッシュ状捕集手段２１から除去された異物をＥＧＲ通路１５に形成された凹状捕集部２３に捕集する。【選択図】図２
2010151089.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関のＥＧＲ装置においてＥＧＲガス中の異物を除去する異物除去装置であって、
前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガス中の異物を捕集するメッシュ状のメッシュ状捕集手段と、
該メッシュ状捕集手段の上流側の面をブラッシングすることで該メッシュ状捕集手段に捕集された異物を除去するブラッシング手段と、
前記ＥＧＲ通路における前記メッシュ状捕集手段の上流側直下の壁面に凹状に形成され、前記ブラッシング手段によって前記メッシュ状捕集手段から除去された異物を捕集する凹状捕集部と、
を備えたことを特徴とするＥＧＲ装置における異物除去装置。
【請求項２】
前記ブラッシング手段が、
前記メッシュ状捕集手段の上流側の面上を回転するブラシ部と、
該ブラシ部の回転の軸となる回転軸部と、
該回転軸部に接続されたプロペラ部と、を有し、
ＥＧＲガスの流れによって前記プロペラ部が回転し、それによって前記ブラシ部が回転して前記メッシュ状捕集手段の上流側の面をブラッシングすることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲ装置における異物除去装置。
【請求項３】
前記ブラッシング手段が、
前記メッシュ状捕集手段の上流側の面上を上下方向に移動するブラシ部を有し、
前記ブラッシング手段の前記ブラシ部に接続されており、前記ブラシ部の下方向への移動に伴って、前記凹状捕集部に溜まった異物を圧縮する圧縮部を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲ装置における異物除去装置。
【請求項４】
前記凹状捕集部における異物が溜まる部分が着脱可能、又は、前記凹状捕集部自体が前記ＥＧＲ通路から着脱可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＥＧＲ装置における異物除去装置。
【請求項５】
前記凹状捕集部に捕集された異物を加熱し焼却するヒータを更に備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のＥＧＲ装置における異物除去装置。
【請求項６】
前記ＥＧＲ通路の一端が内燃機関の排気通路におけるターボチャージャのタービンより下流側に接続されており、その他端が該内燃機関の吸気通路におけるターボチャージャのコンプレッサより上流側に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のＥＧＲ装置における異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ装置においてＥＧＲガス中の異物を除去する異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のＥＧＲ装置は、排気系を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入する装置である。ＥＧＲガス中には、排気通路にＥＧＲ通路を溶接した際に生じたスパッタ等の内燃機関の排気系において生じる様々な異物が含まれている。
【０００３】
このような異物がＥＧＲガスと共に吸気系に流入すると、吸気系における各部品や内燃機関に悪影響を与える虞がある。例えば、吸気通路におけるターボチャージャのコンプレッサより上流側にＥＧＲガスが導入される場合、ＥＧＲガスと共に吸気通路に流入した異物がコンプレッサのインペラに衝突することで該インペラが破損する虞がある。また、ＥＧＲガス中の異物は、ＥＧＲガスの流量を制御するためにＥＧＲ通路に設けられるＥＧＲ弁にも悪影響を与える虞がある。
【０００４】
そこで、ＥＧＲ通路の下側壁面の一部に凹状の異物捕獲部を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このような異物捕集部の構成では、一旦溜まった異物が該異物捕集部から流出し、下流側に流れてしまう虞がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７０６０８号公報
【特許文献２】特開２００４−１６２５５２号公報
【特許文献３】特開２００１−２２７３２４号公報
【特許文献４】特開２００８−１５０９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＥＧＲガス中の異物をより高い確率で除去することが出来ると共に、異物除去装置によるＥＧＲ通路での圧損の増加を抑制することが出来る技術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】
本発明では、メッシュ状捕集手段によってＥＧＲガス中の異物を捕集する。そして、メッシュ状捕集手段の上流側の面をブラッシング手段によってブラッシングすることで、該メッシュ状捕集手段に捕集された異物を除去する。さらに、メッシュ状捕集手段から除去された異物をＥＧＲ通路に形成された凹状捕集部に捕集する。
【０００８】
より詳しくは、本発明に係るＥＧＲ装置における異物除去装置は、
内燃機関のＥＧＲ装置においてＥＧＲガス中の異物を除去する異物除去装置であって、
前記ＥＧＲ装置のＥＧＲ通路に設けられ、ＥＧＲガス中の異物を捕集するメッシュ状のメッシュ状捕集手段と、
該メッシュ状捕集手段の上流側の面をブラッシングすることで該メッシュ状捕集手段に捕集された異物を除去するブラッシング手段と、
前記ＥＧＲ通路における前記メッシュ状捕集手段の上流側直下の壁面に凹状に形成され、前記ブラッシング手段によって前記メッシュ状捕集手段から除去された異物を捕集する凹状捕集部と、
を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、ＥＧＲガス中の異物をメッシュ状捕集手段によって除去することが出来る。また、メッシュ状捕集手段に捕集された異物がブラッシング手段によって除去される。これにより、メッシュ状捕集手段の目詰まりを抑制することが出来る。従って、ＥＧＲ通路における圧損の増加を抑制することが出来る。
【００１０】
また、ブラッシング手段によってメッシュ状捕集手段から除去された異物が凹状捕集部に捕集される。該凹状捕集部はメッシュ状捕集手段の上流側に形成されている。そのため、凹状捕集部から異物が流出したとしても、その異物はメッシュ状捕集手段に再度捕集される。従って、ＥＧＲガス中の異物をより高い確率で除去することが出来る。
【００１１】
本発明においては、ブラッシング手段が、メッシュ状捕集手段の上流側の面上を回転するブラシ部と、該ブラシ部の回転の軸となる回転軸部と、該回転軸部に接続されたプロペラ部と、を有する構成としてもよい。この場合、ＥＧＲガスの流れによってプロペラ部が回転し、それによってブラシ部が回転してメッシュ状捕集手段の上流側の面をブラッシングする。
【００１２】
これによれば、駆動源を別途設けることなくブラッシング手段を駆動させることが出来る。
【００１３】
また、本発明においては、ブラッシング手段が、メッシュ状捕集手段の上流側の面上を上下方向に移動するブラシ部を有する構成としてもよい。この場合、ブラッシング手段のブラシ部に凹状捕集部に溜まった異物を圧縮する圧縮部を接続してもよい。該圧縮部は、ブラシ部の下方向への移動に伴って、凹状捕集部に溜まった異物を圧縮する。
【００１４】
これによれば、圧縮用の装置を別途設けることなく、凹状捕集部に溜まった異物を圧縮することが出来る。凹状捕集部に溜まった異物を圧縮することで、該凹状捕集部により多くの異物を捕集することが出来、また、該凹状捕集部からの異物の流出を抑制することが出来る。
【００１５】
本発明においては、凹状捕集部における異物が溜まる部分を着脱可能な構成としてもよい。また、凹状捕集部自体をＥＧＲ通路から着脱可能な構成としてもよい。これによれば、凹状捕集部に捕集された異物の廃棄が容易になる。
【００１６】
本発明においては、凹状捕集部に捕集された異物を加熱し焼却するヒータを更に備えてもよい。これによれば、凹状捕集部に捕集された異物の処理が容易になる。
【００１７】
本発明に係る異物除去装置を、一端が内燃機関の排気通路におけるターボチャージャのタービンより下流側に接続されており、その他端が該内燃機関の吸気通路におけるターボチャージャのコンプレッサより上流側に接続されているＥＧＲ通路に設置してもよい。
【００１８】
これによれば、ＥＧＲガスと共に吸気通路に流入した異物によるコンプレッサのインペラの破損を抑制することが出来る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、ＥＧＲガス中の異物をより高い確率で除去することが出来、且つ、異物除去装置によるＥＧＲ通路での圧損の増加を抑制することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明に係るＥＧＲ装置における異物除去装置の具体的な実施形態について図面
に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
＜実施例１＞
（内燃機関およびその吸排気系の概略構成）
図１は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は４つの気筒２を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒２には該気筒２内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁３が設けられている。
【００２２】
内燃機関１には、インテークマニホールド５およびエキゾーストマニホールド７が接続されている。インテークマニホールド５には吸気通路４が接続されている。エキゾーストマニホールド７には排気通路６が接続されている。
【００２３】
吸気通路４にはターボチャージャ８のコンプレッサ８ａが設置されている。排気通路６にはターボチャージャ８のタービン８ｂが設置されている。
【００２４】
吸気通路に４におけるコンプレッサ８ａよりも上流側にはエアフローメータ９が設けられている。吸気通路４におけるコンプレッサ８ａよりも下流側にはスロットル弁１０が設けられている。
【００２５】
排気通路６には排気浄化装置１１が設けられている。該排気浄化装置１１としては、排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタや、酸化触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等を例示することが出来る。
【００２６】
また、本実施例に係る内燃機関１の吸排気系には、高圧ＥＧＲ装置３０及び低圧ＥＧＲ装置３１が設けられている。高圧ＥＧＲ装置３０は高圧ＥＧＲ通路１２を有しており、低圧ＥＧＲ装置３１は低圧ＥＧＲ通路１５を有している。
【００２７】
高圧ＥＧＲ通路１２は、その一端がエキゾーストマニホールド７に接続されており、その他端がインテークマニホールド５に接続されている。高圧ＥＧＲ通路１２には、ＥＧＲ弁１３及びＥＧＲクーラ１４が設けられている。ＥＧＲ弁１３によって、高圧ＥＧＲ通路１２を通ってエキゾーストマニホールド７からインテークマニホールド５に導入されるＥＧＲガス量が制御される。
【００２８】
低圧ＥＧＲ通路１５は、その一端が排気通路６における排気浄化装置１１よりも下流側に接続されており、その他端が吸気通路４におけるエアフローメータ９より下流側且つコンプレッサ８ａより上流側に接続されている。低圧ＥＧＲ通路１５には、ＥＧＲ弁１６及びＥＧＲクーラ１７が設けられている。ＥＧＲ弁１６によって、低圧ＥＧＲ通路１５を通って排気通路６から吸気通路４に導入されるＥＧＲガス量が制御される。
【００２９】
低圧ＥＧＲ通路１５に流入するＥＧＲガスには、排気通路６に低圧ＥＧＲ通路１５を溶接した際に発生したスパッタ等の内燃機関１の排気系において生じる様々な異物が含まれている。このような異物がＥＧＲガスと共に吸気通路４に流入すると、該異物の衝突によりコンプレッサ８ａのインペラが破損する虞がある。また、これ以外にも、吸気系における各部品や内燃機関１に悪影響を与える虞がある。さらに、このような異物はＥＧＲ弁１６にも悪影響を与える虞がある。
【００３０】
そこで、本実施例においては、ＥＧＲガス中の異物を除去するために、低圧ＥＧＲ通路１５におけるＥＧＲ弁１６及びＥＧＲクーラ１７の上流側に異物除去装置１８が設けられ
ている。
【００３１】
（異物除去装置の概略構成）
以下、本実施例に係る異物除去装置１８の概略構成について図２に基づいて説明する。図２（ａ）は異物除去装置１８の側面図であり、図２（ｂ）は異物除去装置１８をＥＧＲガスの流れに沿って上流側から見た正面図である。図２（ａ）において、白抜き矢印はＥＧＲガスの流れを表している。
【００３２】
本実施例に係る異物除去装置１８は、メッシュ状フィルタ２１、ブラッシング装置２２及び異物ポケット２３を有している。メッシュ状フィルタ２１は、低圧ＥＧＲ通路１５の内径と略同径のメッシュ状の部材である。ＥＧＲガス中の異物が該メッシュ状フィルタ２１に捕集される。
【００３３】
ブラッシング装置２２は、メッシュ状フィルタ２１の上流側の面をブラッシングすることで、該メッシュ状フィルタ２１に捕集された異物を除去する装置である。ブラッシング装置２２は、ブラシ部２２ａ、回転軸部２２ｂ、モータ２２ｃ及びステー２２ｄを有している。
【００３４】
ブラシ部２２ａは、その一端を中心としてメッシュ状フィルタ２１の上流側の面上を回転する。このブラシ部２２ａの回転により、メッシュ状フィルタ２１の上流側の面がブラッシングされる。
【００３５】
ブラシ部２２ａの一端は回転軸部２２ｂの一端に接続されている。回転軸部２２ｂの他端はモータ２２ｃに接続されている。モータ２２ｃは、図２(ａ)における実線の矢印の方向に回転軸部２２ｂを回転させる。これにより、メッシュ状フィルタ２１の上流側の面上を図２（ｂ）における実線の矢印の方向にブラシ部２２ａが回転する。
【００３６】
モータ２２ｃはステー２２ｄによって支持されている。また、モータ２２ｃは所定の条件が成立する毎（例えば、一定時間経過毎）にＯＮとなる。
【００３７】
異物ポケット２３は、メッシュ状フィルタ２１の上流側直下の低圧ＥＧＲ通路１５の壁面に凹状に形成されている。ブラッシング装置２２によってメッシュ状フィルタ２１から除去された異物が該異物ポケット２３によって捕集される。
【００３８】
本実施例によれば、メッシュ状フィルタ２１によってＥＧＲガス中の異物を除去することが出来る。そして、メッシュ状フィルタ２１に捕集された異物がブラッシング装置２２によって除去される。これにより、メッシュ状フィルタ２１の目詰まりを抑制することが出来る。従って、低圧ＥＧＲ通路１５における圧損の増加を抑制することが出来る。
【００３９】
また、ブラッシング装置２２によってメッシュ状フィルタ２１から除去された異物が異物ポケット２３に捕集される。異物ポケット２３はメッシュ状フィルタ２１の上流側に形成されているため、該異物ポケット２３から異物が流出したとしても、該異物はメッシュ状フィルタ２１に再度捕集される。従って、ＥＧＲガス中の異物をより高い確率で除去することが出来る。
【００４０】
尚、本実施例においては、低圧ＥＧＲ装置３１が本発明に係るＥＧＲ装置に相当し、低圧ＥＧＲ通路１５が本発明に係るＥＧＲ通路に相当し、異物除去装置１８が本発明に係る異物除去装置に相当する。また、本実施例においては、メッシュ状フィルタ２１が本発明に係るメッシュ状捕集手段に相当し、ブラッシング装置２２が本発明に係るブラッシング手段に相当し、異物ポケット２３が本発明に係る凹状捕集部に相当する。
【００４１】
（変形例）
図３は、本実施例の変形例に係るブラッシング装置の概略構成を示す図である。本変形例に係るブラッシング装置２２においては、上記におけるモータ２２ｃ及びステー２２ｄに代えて、プロペラ部２２ｅ及びステー２２ｆが設けられている。  プロペラ部２２ｅは回転軸部２２ｂの他端に接続されている。ステー２２ｆは回転軸部２２ｂを回転可能に支持している。そして、ＥＧＲガスの流れによってプロペラ部２２ｅが回転し、それによってブラシ部２２ａが回転する。
【００４２】
このような構成によれば、モータ２２ｃのような駆動源を別途設けることなく、ブラッシング装置２２を常時駆動させることが出来る。
【００４３】
尚、本変形例においては、ブラシ部２２ａが本発明に係るブラシ部に相当し、回転軸部２２ｂが本発明に係る回転軸部に相当し、プロペラ部２２ｅが本発明に係るプロペラ部に相当する。
【００４４】
＜実施例２＞
本実施例においては、異物除去装置の構成が実施例１と異なる。
【００４５】
（異物除去装置の概略構成）
以下、本実施例に係る異物除去装置１８の概略構成について図４に基づいて説明する。図４（ａ）は異物除去装置１８の側面図であり、図４（ｂ）は異物除去装置１８をＥＧＲガスの流れに沿って上流側から見た正面図である。図４（ａ）において、白抜き矢印はＥＧＲガスの流れを表している。
【００４６】
本実施例においては、ＥＧＲ通路１５における異物除去装置１８が設けられた部分の断面形状が略四角形になっている。そして、本実施例に係るメッシュ状フィルタ２５の形状もＥＧＲ通路１５の断面形状と略同一の四角形になっている。低圧ＥＧＲ通路１５におけるメッシュ状フィルタ２５の上流側直下の壁面には、実施例１と同様、異物ポケット２３が形成されている。
【００４７】
そして、本実施例に係る異物除去装置１８はブラッシング装置２４を有している。該ブラッシング装置２４は、ブラシ部２４ａ及び駆動装置２４ｂを有している。駆動装置２４ｂは、図２（ａ）、（ｂ）において実線の矢印で示すように、ブラシ部２４ａを上下方向に移動させる。これにより、ブラシ部２４ａは、メッシュ状フィルタ２５の上流側の面上を上下方向に移動する。このブラシ部２４ａの移動により、メッシュ状フィルタ２５の上流側の面がブラッシングされる。
【００４８】
駆動装置２４ｂは所定の条件が成立する毎（例えば、一定時間経過毎）にＯＮとなる。
【００４９】
本実施例のような構成によっても、実施例１と同様の効果を得ることが出来る。
【００５０】
尚、本実施例においては、メッシュ状フィルタ２５が本発明に係るメッシュ状捕集手段に相当し、ブラッシング装置２４が本発明に係るブラッシング手段に相当する。
【００５１】
（変形例）
図５は、本実施例の変形例に係るブラッシング装置の概略構成を示す図である。本変形例に係るブラッシング装置２４においては、ブラシ部２４ａの下端が異物ポケット２３内に突出するようになっており、該下端に圧縮部２４ｃが接続されている。圧縮部２４ｃは、ブラシ部２４ａの下方向への移動に伴い、異物ポケット２３に捕集された異物を圧縮す
る。
【００５２】
このような構成によれば、圧縮用の装置を別途設けることなく、異物ポケット２３に溜まった異物を圧縮することが出来る。異物ポケット２３に溜まった異物を圧縮することで、該異物ポケット２３により多くの異物を捕集することが出来、また、該異物ポケット２３からの異物の流出を抑制することが出来る。
【００５３】
尚、本変形例においては、ブラシ部２４ａが本発明に係るブラシ部に相当し、圧縮部２４ｃが本発明に係る圧縮部に相当する。
【００５４】
＜実施例３＞
本実施例においては、異物除去装置１８の異物ポケット２３の構成が実施例１と異なる。
【００５５】
（異物ポケットの概略構成）
以下、本実施例に係る異物ポケット２３の概略構成について図６に基づいて説明する。本実施例に係る異物ポケット２３は、該異物ポケット２３から引き出すことが可能な引き出し部２３ａを有している。そして、該引き出し部２３ａに異物が溜まるようになっている。
【００５６】
このような構成によれば、異物ポケット２３に捕集された異物を容易に廃棄することが可能となる。
【００５７】
本実施例に係る異物ポケット２３の構成を実施例２に係る異物除去装置に適用してもよい。
【００５８】
（変形例１）
図７は、本実施例の変形例１に係る異物ポケット２３の概略構成を示す図である。本変形例においては、異物ポケット２３自体がＥＧＲ通路１５から着脱可能となっている。このような構成としても、異物ポケット２３に捕集された異物を容易に廃棄することが出来る。
【００５９】
（変形例２）
図８は、本実施例の変形例２に係る異物ポケット２３の概略構成を示す図である。本変形例においては、異物ポケット２３にヒータ２６が設けられている。該ヒータ２６によって、異物ポケット２３に捕集された異物が加熱され焼却される。これによれば、異物ポケット２３に捕集された異物を容易に処理することが出来る。尚、本変形例においては、ヒータ２６が本発明に係るヒータに相当する。
【００６０】
上記各実施例に係る異物除去装置１８を高圧ＥＧＲ通路１２に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。
【図２】実施例１に係る異物除去装置の概略構成を示す図である。図２（ａ）は異物除去装置の側面図である。図２（ｂ）は異物除去装置をＥＧＲガスの流れに沿って上流側から見た正面図である。
【図３】実施例１の変形例に係るブラッシング装置の概略構成を示す図である。
【図４】実施例２に係る異物除去装置の概略構成を示す図である。図４（ａ）は異物除去装置の側面図である。図４（ｂ）は異物除去装置をＥＧＲガスの流れに沿って上流側から見た正面図である。
【図５】実施例２の変形例に係るブラッシング装置の概略構成を示す図である。
【図６】実施例３に係る異物ポケットの概略構成を示す図である。
【図７】実施例３の変形例１に係る異物ポケットの概略構成を示す図である。
【図８】実施例３の変形例２に係る異物ポケットの概略構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６２】
１・・・内燃機関
２・・・気筒
４・・・吸気通路
６・・・排気通路
８・・・ターボチャージャ
８ａ・・コンプレッサ
８ｂ・・タービン
１１・・排気浄化装置
１２・・高圧ＥＧＲ通路
１３・・ＥＧＲ弁
１５・・低圧ＥＧＲ通路
１６・・ＥＧＲ弁
１８・・異物除去装置
２１・・メッシュ状フィルタ
２２・・ブラッシング装置
２２ａ・・ブラシ部
２２ｂ・・回転軸部
２２ｃ・・モータ
２２ｄ・・ステー
２２ｅ・・プロペラ部
２２ｆ・・ステー
２３・・異物ポケット
２３ａ・・引き出し部
２４・・ブラッシング装置
２４ａ・・ブラシ部
２４ｂ・・駆動装置
２５・・メッシュ状フィルタ
２６・・ヒータ
３０・・高圧ＥＧＲ装置
３１・・低圧ＥＧＲ装置
【図１】
2010151089.tif 000003
【図２】
2010151089.tif 000004
【図３】
2010151089.tif 000005
【図４】
2010151089.tif 000006
【図５】
2010151089.tif 000007
【図６】
2010151089.tif 000008
【図７】
2010151089.tif 000009
【図８】
2010151089.tif 000010