(57)【要約】【課題】吸気用通路から凝縮水を排出するバイパス通路を設け、バイパス通路を洗浄しバイパス通路内壁に付着した付着物質を取り除く制御を行う。【解決手段】凝縮水貯蔵タンク２３と、凝縮水貯蔵タンク２３とインテークマニホールド４１の近傍とを連通しているバイパス通路２４と、ウォッシャ液タンク３６と、バイパス通路２４とウォッシャ液タンク３６とを連通するウォッシャ液用通路３５と、バイパス通路２４の端部に設けられた第１開閉弁２５及び第２開閉弁２６と、ウォッシャ液用通路３５に設けられた第３開閉弁３７と、高圧スロットルバルブ２８と、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６、第３開閉弁３７及び高圧スロットルバルブ２８の開閉状態を制御するＥＣＵ４２とを備えるエンジンの凝縮水排出装置を用いることで、バイパス通路２４を洗浄しバイパス通路１５内壁に付着した付着物質を取り除く制御を行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吸気用通路において、インタークーラの下流側に設けられる凝縮水貯蔵タンクと、
前記凝縮水貯蔵タンクと前記吸気用通路のインテークマニホールドの近傍とを連通しているバイパス通路と、
前記バイパス通路の内壁を洗浄するウォッシャ液を貯蔵するウォッシャ液タンクと、
前記バイパス通路と前記ウォッシャ液タンクとを連通するウォッシャ液用通路と、
前記バイパス通路の前記凝縮水貯蔵タンク側の端部に設けられた第１開閉弁と、
前記バイパス通路の前記インテークマニホールド側の端部に設けられた第２開閉弁と、
前記ウォッシャ液用通路に設けられた第３開閉弁と、
前記吸気用通路において、前記凝縮水貯蔵タンクよりも下流側に設けられているスロットルバルブと、
車両の加減速状態に応じて、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁及び前記スロットルバルブの開閉状態を制御する制御手段とを備え、
前記制御装置は、車両減速時に前記バイパス通路内を負圧状態にした後、前記ウォッシャ液を前記バイパス通路内に導入するよう前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁及び前記スロットルバルブの開閉状態を制御することを特徴とするエンジンの凝縮水排出装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
車両減速時に、前記第１開閉弁を閉状態且つ前記第２開閉弁を開状態且つ前記第３開閉弁を閉状態且つ前記スロットルバルブを閉状態とすることで、前記バイパス通路内を負圧状態とし、前記減速終了後、前記第１開閉弁を閉状態且つ前記第２開閉弁を閉状態且つ前記第３開閉弁を開状態とすることで、前記ウォッシャ液タンクに貯蔵された前記ウォッシャ液が前記ウォッシャ液用通路を通じて前記バイパス通路内へ導入されるようにし、次の車両減速時に、前記第１開閉弁を開状態且つ前記第２開閉弁を開状態且つ第３開閉弁を閉状態且つ前記スロットルバルブを閉状態とすることで、前記バイパス通路内の前記ウォッシャ液を前記吸気用通路へ排出するよう制御することを特徴とする請求項１に記載のエンジンの凝縮水排出装置。
【請求項３】
前記吸気用通路のターボチャージャの上流側へ、排気用通路の当該ターボチャージャの下流側から、排ガスを送り込む排ガス再循環装置をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載のエンジンの凝縮水排出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの凝縮水排出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排ガス再循環装置）を備えた内燃機関では、吸気用通路において、ブリーザホースから排出されたブローバイガス中のオイル成分と、吸気がインタークーラを通過することにより生成される凝縮水とが混合し、一部がエマルジョン化して水よりも粘度の高い物質が生成する。また、ブローバイガス中のオイル成分と未燃成分とが結合してデポジットが生成する。
【０００３】
これらの物質は、吸気用通路内壁に付着して温度変化を繰り返すうちに次第に固着してしまう。その解決策として、下記特許文献１には、吸気用通路に設けられたターボチャージャ内のコンプレッサ内の付着物質を除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２６４７６号公報
【特許文献２】特許４８０３００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、下記特許文献２に開示されるように、吸気用通路にバイパス通路が設けられた場合においては、図３に示すように、内径が比較的小さいバイパス通路２４が付着物質３８により閉塞することが懸念される。
【０００６】
バイパス通路が閉塞した場合、吸気用通路から凝縮水やオイル等を排出することが困難になり、吸気用通路の閉塞を引き起こす恐れがある。
【０００７】
そこで本発明では、吸気用通路から凝縮水を排出するバイパス通路を設け、さらに、エンジン運転中にバイパス通路を洗浄し、バイパス通路内壁に付着した付着物質を取り除く制御を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する第１の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置は、
吸気用通路において、インタークーラの下流側に設けられる凝縮水貯蔵タンクと、
前記凝縮水貯蔵タンクと前記吸気用通路のインテークマニホールドの近傍とを連通しているバイパス通路と、
前記バイパス通路の内壁を洗浄するウォッシャ液を貯蔵するウォッシャ液タンクと、
前記バイパス通路と前記ウォッシャ液タンクとを連通するウォッシャ液用通路と、
前記バイパス通路の前記凝縮水貯蔵タンク側の端部に設けられた第１開閉弁と、
前記バイパス通路の前記インテークマニホールド側の端部に設けられた第２開閉弁と、
前記ウォッシャ液用通路に設けられた第３開閉弁と、
前記吸気用通路において、前記凝縮水貯蔵タンクよりも下流側に設けられているスロットルバルブと、
車両の加減速状態に応じて、前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁及び前記スロットルバルブの開閉状態を制御する制御手段とを備え、
前記制御装置は、車両減速時に前記バイパス通路内を負圧状態にした後、前記ウォッシャ液を前記バイパス通路内に導入するよう前記第１開閉弁、前記第２開閉弁、前記第３開閉弁及び前記スロットルバルブの開閉状態を制御することを特徴とする。
【０００９】
上記課題を解決する第２の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置は、
上記第１の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置において、
前記制御手段は、
車両減速時に、前記第１開閉弁を閉状態且つ前記第２開閉弁を開状態且つ前記第３開閉弁を閉状態且つ前記スロットルバルブを閉状態とすることで、前記バイパス通路内を負圧状態とし、前記減速終了後、前記第１開閉弁を閉状態且つ前記第２開閉弁を閉状態且つ前記第３開閉弁を開状態とすることで、前記ウォッシャ液タンクに貯蔵された前記ウォッシャ液が前記ウォッシャ液用通路を通じて前記バイパス通路内へ導入されるようにし、次の車両減速時に、前記第１開閉弁を開状態且つ前記第２開閉弁を開状態且つ第３開閉弁を閉状態且つ前記スロットルバルブを閉状態とすることで、前記バイパス通路内の前記ウォッシャ液を前記吸気用通路へ排出するよう制御することを特徴とする。
【００１０】
上記課題を解決する第３の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置は、
上記第１または第２の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置において、
前記吸気用通路のターボチャージャの上流側へ、排気用通路の当該ターボチャージャの下流側から、排ガスを送り込む排ガス再循環装置をさらに備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記第１の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置によれば、バイパス通路をウォッシャ液によって洗浄し、バイパス通路内壁に付着した付着物質を取り除くことができ、洗浄後のウォッシャ液をエンジン内で蒸発させることができる。
【００１２】
上記第２の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置によれば、車両の減速時に、バイパス通路内を負圧状態とし、減速終了後にウォッシャ液がバイパス通路へ導入されるようにし、バイパス通路内壁をウォッシャ液によって洗浄した後、次の減速時に、ウォッシャ液を吸気用通路へ排出し、エンジン内で蒸発させる制御を行うことができる。
【００１３】
上記第３の発明に係るエンジンの凝縮水排出装置によれば、排ガス再循環装置を用いた場合、ブローバイガス中のオイル成分と排ガス由来の凝縮水とが混合し、一部がエマルジョン化して水よりも粘度の高い付着物質が生成し、当該付着物質がバイパス通路内壁に固着しやすくなる。そのため、バイパス通路内壁を洗浄できる本装置の効果がより顕著に発揮されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１に係るエンジンの凝縮水排出装置を備えた内燃機関の概略図である。
【図２】本発明の実施例１に係るエンジンの凝縮水排出装置の作動を説明するフローチャートである。
【図３】バイパス通路内壁に固着した付着物質を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るエンジンの凝縮水排出装置を実施例にて図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の実施例１に係るエンジンの凝縮水排出装置について図１を用いて詳述する。図１はＥＧＲを備えた内燃機関の概略図である。当該内燃機関は、吸気用通路１２、排気用通路１３、触媒１４、エンジン１５、ターボチャージャ２１、インタークーラ２２、凝縮水貯蔵タンク２３、バイパス通路２４、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６、高圧ＥＧＲ２７、高圧スロットルバルブ２８、低圧ＥＧＲ３０、低圧スロットルバルブ３１、ブリーザホース３４、ウォッシャ液用通路３５、ウォッシャ液タンク３６、第３開閉弁３７、インテークマニホールド４１及びＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｕｎｉｔ：電子制御装置）４２を備える。
【００１７】
上述のターボチャージャ２１は、吸気用通路１２内の空気を圧縮し、充填効率を高めるものであり、吸気用通路１２と排気用通路１３とを跨ぐように設けられており、吸気用通路１２側にはコンプレッサを、排気用通路１３側にはタービンをそれぞれ有する（図示略）ものである。
【００１８】
上述のインタークーラ２２は、ターボチャージャ２１から送られてきた吸気を冷却し、充填効率をさらに高めるためのものであり、吸気用通路１２においてターボチャージャ２１よりも下流側に設けられている。
【００１９】
上述の凝縮水貯蔵タンク２３は、吸気がインタークーラ２２を通過することにより発生する凝縮水を貯蔵するものであり、吸気用通路１２において、インタークーラ２２の下流側に設けられている。
【００２０】
上述のバイパス通路２４は、凝縮水貯蔵タンク２３から凝縮水を排出するための通路であり、凝縮水貯蔵タンク２３と、インテークマニホールド４１の近傍とを連通している。
【００２１】
上述の第１開閉弁２５は、バイパス通路２４の凝縮水貯蔵タンク２３側の端部に設けられた弁であり、ＥＣＵ４２により開閉自在となっている。
【００２２】
上述の第２開閉弁２６は、バイパス通路２４のインテークマニホールド４１側の端部に設けられた弁であり、第１開閉弁２５同様、ＥＣＵ４２により開閉自在となっている。
【００２３】
上述の高圧ＥＧＲ２７は、吸気用通路１２の、インタークーラ２２とエンジン１５との間へ、排気用通路１３の、エンジン１５とターボチャージャ２１との間から、排ガスを送り込むＥＧＲである。この高圧ＥＧＲ２７の下流端部の、吸気用通路１２との合流部分には、排ガス再循環量をコントロールする高圧ＥＧＲバルブ２９が設けられており、この高圧ＥＧＲバルブ２９が、吸気用通路１２において、高圧スロットルバルブ２８よりも下流側に位置するように配置されている。
【００２４】
上述の高圧スロットルバルブ２８は、吸気の吸い込み量を調節する絞り弁であり、吸気用通路１２において、凝縮水貯蔵タンク２３の下流側に設けられている。
【００２５】
上述の低圧ＥＧＲ３０は、吸気用通路１２のターボチャージャ２１の上流側へ、排気用通路１３のターボチャージャ２１と触媒１４の下流側から、排ガスを送り込むＥＧＲである。尚、触媒１４とは、排気用通路１３に設けられた排ガス成分を清浄化するフィルタである。この低圧ＥＧＲ３０には、内部を通過する空気を冷却するＥＧＲクーラ３３が設けられ、吸気用通路１２との合流部分に排ガス再循環量をコントロールする低圧ＥＧＲバルブ３２が設けられている。
【００２６】
上述の低圧スロットルバルブ３１は、吸気の吸い込み量を調節する絞り弁であり、吸気用通路１２において、低圧ＥＧＲバルブ３２の上流側に設けられている。
【００２７】
上述のブリーザホース３４は、吸気用通路１２における低圧スロットルバルブ３１の上流側（即ち、ターボチャージャ２１の上流側）へ、エンジン１５からブローバイガスを送り込むための通路である。
【００２８】
上述のウォッシャ液タンク３６は、バイパス通路２４の内壁を洗浄するウォッシャ液を貯蔵するタンクである。
【００２９】
上述のウォッシャ液用通路３５は、バイパス通路２４とウォッシャ液タンク３６とを連通する、ウォッシャ液用の通路である。
【００３０】
上述の第３開閉弁３７は、ウォッシャ液用通路３５に設けられた弁であり、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６同様、ＥＣＵ４２により開閉自在となっている。
【００３１】
上述のＥＣＵ４２は、車両のアクセル開度から加減速状態を判断し、加減速状態に応じて、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６、第３開閉弁３７及び高圧スロットルバルブ２８の開閉を行い、ウォッシャ液によりバイパス通路２４の内壁を洗浄する。尚、上述の加減速状態の判断については、アクセルＯＦＦ（全閉）を減速時、アクセルＯＮを減速解除（終了）と判断するものとする。
【００３２】
以下、ＥＣＵ４２の作動を、図２に示すフローチャートを用いて説明する。
【００３３】
ステップＳ１では、前回の洗浄制御より、ａｋｍ走行したか否かを判断する。ａｋｍ走行していればステップＳ２へ移行し、ａｋｍ走行していなければ走行するまで本ステップＳ１を繰り返す。本ステップＳ１により、定期的に洗浄制御を行うことができるようになる。尚、ａは諸々の条件を考慮して適宜決定すればよい。
【００３４】
ステップＳ２では、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６及び第３開閉弁３７が閉じた状態であることを確認する。当該開閉弁は、通常閉じられた状態に維持されている。
【００３５】
ステップＳ３では、アクセル開度からアクセルのＯＮ／ＯＦＦを検出し、アクセルＯＦＦか否か、即ち車両が減速中か否かを判断する。アクセルＯＦＦで車両が減速中であればステップＳ４へ移行し、減速中でなければ本ステップＳ３を繰り返す。
【００３６】
ステップＳ４では、第２開閉弁２６を開ける。その後、高圧スロットルバルブ２８を閉じる。本ステップＳ４により、エンジン１５の回転を利用してバイパス通路２４を負圧にすることができる。
【００３７】
ステップＳ５では、再び車両が減速中か否かを判断する。ここでは、車両の減速状態が終了したかどうか判断している。減速中でない、即ち減速状態が終了していれば、ステップＳ６へ移行し、減速中であれば減速終了まで本ステップＳ５を繰り返す。
【００３８】
ステップＳ６では、減速終了後、第２開閉弁２６を閉じる。その後、高圧スロットルバルブ２８の閉じた状態を解除する。
【００３９】
ステップＳ７では、減速時間がｔ1秒以上だったか否かを判断する。ｔ1秒以上であればステップＳ７へ移行し、ｔ1秒未満であればステップＳ２へ移行する。尚、ｔ1はキャリブレーションによって決定する。本ステップＳ７を行う理由は、減速時間が短いと、バイパス通路２４の負圧が不十分となり、ウォッシャ液を十分に導入することができないためである。
【００４０】
ステップＳ８では、第３開閉弁３７を開ける。
【００４１】
ステップＳ９では、ＥＣＵ４２に内蔵されたタイマによる計測を行い、所定時間ｔ2秒経過したか否かを判断する。経過していればステップＳ１０へ移行し、経過していなければ本ステップＳ９を繰り返す。所定時間ｔ2は、キャリブレーションによって決定する。その際、ウォッシャ液を導入するために十分な時間とする。
【００４２】
上記ステップＳ８，Ｓ９により、バイパス通路２４が負圧になっているため、ウォッシャ液が導入されて、バイパス通路２４内に充填される。
【００４３】
ステップＳ１０では、第３開閉弁３７を閉じる。
【００４４】
ステップＳ１１では、車両が減速中であるか否かを判断する。アクセルＯＦＦで車両が減速中であればステップＳ１２へ移行し、減速中でなければ本ステップＳ１１を繰り返す。
【００４５】
ステップＳ１２では、第１開閉弁２５及び第２開閉弁２６を開ける。その後、高圧スロットルバルブ２８を閉じる。本ステップＳ１２により、バイパス通路２４に発生した差圧により、ウォッシャ液がバイパス通路２４から排出され、バイパス通路２４の内壁が洗浄される。
【００４６】
ステップＳ１３では、車両の減速状態が終了したか否かを判断する。減速状態が終了していればステップＳ１３へ移行し、減速中であれば減速終了まで本ステップＳ１３を繰り返す。
【００４７】
ステップＳ１４では、高圧スロットルバルブ２８の閉じた状態を解除する。
【００４８】
ステップＳ１５では、第１開閉弁２５及び第２開閉弁２６を閉じる。その後、ステップＳ１へ戻る。
【００４９】
即ち、ＥＣＵ４２は、バイパス通路２４を負圧状態にした後、ウォッシャ液タンク３６からウォッシャ液を導入することにより、バイパス通路２４にウォッシャ液を充填し、その後、高圧スロットルバルブ２８を絞ることにより、バイパス通路２４のウォッシャ液を排出し、バイパス通路２４の内壁を洗浄する。
【００５０】
尚、上述では、実施例１に係るエンジンの凝縮水排出装置に高圧ＥＧＲ２７及び低圧ＥＧＲ３０を備えるものとしているが、高圧ＥＧＲ２７及び低圧ＥＧＲ３０は必須の構成要件ではない。但し、低圧ＥＧＲ３０を設けている内燃機関においては、先に述べたように、ブローバイガス中のオイル成分と凝縮水とが混合し、一部がエマルジョン化して水よりも粘度の高い付着物質が生成し、当該付着物質がバイパス通路２４の内壁に固着しやすくなるため、本装置の効果がより顕著に発揮される。
【００５１】
以上、実施例１に係るエンジンの凝縮水排出装置について詳述したが、換言すれば本装置は、吸気用通路１２において、インタークーラ２２の下流側に設けられる凝縮水貯蔵タンク２３と、凝縮水貯蔵タンク２３とインテークマニホールド４１の近傍とを連通しているバイパス通路２４と、バイパス通路２４の内壁を洗浄するウォッシャ液を貯蔵するウォッシャ液タンク３６と、バイパス通路２４とウォッシャ液タンク３６とを連通するウォッシャ液用通路３５と、バイパス通路２４の凝縮水貯蔵タンク２３側の端部に設けられた第１開閉弁２５と、バイパス通路２４のインテークマニホールド４１側の端部に設けられた第２開閉弁２６と、ウォッシャ液用通路３５に設けられた第３開閉弁３７と、吸気用通路１２において、凝縮水貯蔵タンク３６よりも下流側に設けられている高圧スロットルバルブ２８と、車両の加減速状態に応じて、第１開閉弁２５、第２開閉弁２６、第３開閉弁３７及び高圧スロットルバルブ２８の開閉状態を制御するＥＣＵ４２とを備え、ＥＣＵ４２は、車両減速時にバイパス通路２４内を負圧状態にした後、ウォッシャ液をバイパス通路２４内に導入するよう第１開閉弁２５、第２開閉弁２６、第３開閉弁３７及び高圧スロットルバルブ２８の開閉状態を制御するものである。
【００５２】
これにより、バイパス通路２４をウォッシャ液によって洗浄し、バイパス通路２４の内壁に付着した付着物質を取り除くことができ、洗浄後のウォッシャ液をエンジン１５内で蒸発させることができる。
【００５３】
また、ＥＣＵ４２は、車両減速時に、第１開閉弁２５を閉状態且つ第２開閉弁２６を開状態且つ第３開閉弁３７を閉状態且つ高圧スロットルバルブ２８を閉状態とすることで、バイパス通路２４内を負圧状態とし、減速終了後、第１開閉弁２５を閉状態且つ第２開閉弁２６を閉状態且つ第３開閉弁３７を開状態とすることで、ウォッシャ液タンク３６に貯蔵されたウォッシャ液がウォッシャ液用通路３５を通じてバイパス通路２４内へ導入されるようにし、次の車両減速時に、第１開閉弁２５を開状態且つ第２開閉弁２６を開状態且つ第３開閉弁３７を閉状態且つ高圧スロットルバルブ２８を閉状態とすることで、バイパス通路２４内のウォッシャ液を吸気用通路１２へ排出するよう制御するものである。
【００５４】
これにより、車両の減速時に、バイパス通路２４内を負圧とし、減速終了後にウォッシャ液がバイパス通路２４へ導入されるようにし、バイパス通路２４の内壁をウォッシャ液によって洗浄した後、次の減速時に、ウォッシャ液を吸気用通路１２へ排出し、エンジン１５内で蒸発させるように制御を行うことができる。
【００５５】
さらに本装置は、吸気用通路１２のターボチャージャ２１の上流側へ、排気用通路１３のターボチャージャ２１の下流側から、排ガスを送り込む低圧ＥＧＲ３０を備えても良い。
【００５６】
このように低圧ＥＧＲ３０を用いた場合、ブローバイガス中のオイル成分と排ガス由来の凝縮水とが混合し、一部がエマルジョン化して水よりも粘度の高い付着物質が生成し、当該付着物質がバイパス通路２４の内壁に固着しやすくなる。そのため、バイパス通路２４の内壁を洗浄できる本装置の効果がより顕著に発揮されることになる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、エンジンの凝縮水排出装置として好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１２  吸気用通路
１３  排気用通路
１４  触媒（フィルタ）
１５  エンジン
２１  ターボチャージャ
２２  インタークーラ
２３  凝縮水貯蔵タンク
２４  バイパス通路
２５  第１開閉弁
２６  第２開閉弁
２７  高圧ＥＧＲ
２８  高圧スロットルバルブ
２９  高圧ＥＧＲバルブ
３０  低圧ＥＧＲ
３１  低圧スロットルバルブ
３２  低圧ＥＧＲバルブ
３３  ＥＧＲクーラ
３４  ブリーザホース
３５  ウォッシャ液用通路
３６  ウォッシャ液タンク
３７  第３開閉弁
３８  付着物質
４１  車速センサ
４２  ＥＣＵ
【図１】
2014074377.tif 000003
【図２】
2014074377.tif 000004
【図３】
2014074377.tif 000005