(57)【要約】【課題】所定量を越えるＥＧＲガス中の煤の堆積を防止し、ＥＧＲクーラの冷却性能を維持する。【解決手段】ＥＧＲパイプ１７に第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２を直列に設け、ＥＧＲガスの流量をＥＧＲ調整弁１８が調整する。第１ラジエータが第１ＥＧＲクーラに第１冷媒を給排し、第２ラジエータ７２が第２ＥＧＲクーラに第１冷媒より低温の第２冷媒を給排し、１００℃以上のＥＧＲガスを２段階で１００℃未満に冷却する。切換手段１００は、第１ＥＧＲクーラを第１ラジエータに接続し第２ＥＧＲクーラを第２ラジエータに接続しＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す第１切換位置、或いは第１ＥＧＲクーラを第２ラジエータに接続し第２ＥＧＲクーラを第１ラジエータに接続しＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す第２切換位置に切換える。煤堆積量検出手段１１３に基づいてコントローラが切換手段を制御する。【選択図】図１
2011132852.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン(11)の排気通路(13)から前記エンジン(11)の吸気通路(12)にＥＧＲガスを還流させるＥＧＲパイプ(17)と、前記ＥＧＲパイプ(17)に直列に設けられた第１及び第２ＥＧＲクーラ(31,32)と、前記ＥＧＲパイプ(17)に設けられ前記ＥＧＲパイプ(17)を流れる前記ＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ調整弁(18)と、前記第１ＥＧＲクーラ(31)に前記エンジン(11)冷却用の第１冷媒(41)を給排する第１ラジエータと、前記第１ラジエータとは別に設けられ前記第２ＥＧＲクーラ(32)に前記第１冷媒(41)より低温の第２冷媒(42)を給排する第２ラジエータ(72)とを備え、前記第１及び第２ＥＧＲクーラ(31,32)は１００℃以上の前記ＥＧＲガスを２段階に分けて１００℃未満に冷却するように構成されたエンジンの排ガス浄化装置において、
前記第１ＥＧＲクーラ(31)を前記第１ラジエータに接続し前記第２ＥＧＲクーラ(32)を前記第２ラジエータ(72)に接続しかつ前記ＥＧＲガスを前記第１ＥＧＲクーラ(31)から前記第２ＥＧＲクーラ(32)に流す第１切換位置或いは前記第１ＥＧＲクーラ(31)を前記第２ラジエータ(72)に接続し前記第２ＥＧＲクーラ(32)を前記第１ラジエータに接続しかつ前記ＥＧＲガスを前記第２ＥＧＲクーラ(32)から前記第１ＥＧＲクーラ(31)に流す第２切換位置のいずれか一方に切換え可能な切換手段(100)と、
前記第１又は第２ＥＧＲクーラ(31,32)への煤(114)の堆積量を検出する煤堆積量検出手段(113,151〜153)と、
前記煤堆積量検出手段(113,151〜153)に基づいて前記切換手段(100)を制御するコントローラと
を更に備えたことを特徴とするエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項２】
前記煤堆積量検出手段(113)が前記第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ(31,32)から排出されたＥＧＲガスの温度を検出する温度センサである請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項３】
前記煤堆積量検出手段(151〜153)が前記第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ(31,32)の出入口の圧力差を検出する圧力センサである請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項４】
前記煤堆積量検出手段が前記第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラへの前記煤の堆積量を積算するためのマップのパラメータとなるエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサである請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【請求項５】
前記エンジン(11)がターボ過給機(14)付きのエンジンであり、前記ターボ過給機(14)のコンプレッサハウジング(14a)と前記エンジン(11)との間の吸気通路(12)に水冷式のインタクーラ(16)が設けられ、前記インタクーラ(16)が前記第２ラジエータ(72)を兼ねる請求項１記載のエンジンの排ガス浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンから排出される排ガスを浄化する装置に関する。更に詳しくは、エンジンの排気通路からＥＧＲパイプを通って吸気通路に還流されるＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラを搭載したエンジンの排ガス浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数本の同一長さのチューブを互いに平行に配置しかつ各チューブの間をそれぞれあけた状態で、各チューブの両端を仕切板によって支持することによりチューブアセンブリを形成し、このチューブアセンブリを筒状の熱交換器外殻の内部に収容し、この熱交換器外殻に冷却水入口管及び冷却水出口管を設け、各チューブ内をＥＧＲガスが通過し各チューブ外周を冷却水により冷却するチューブ式熱交換器を２つ備えたＥＧＲクーラのシステム構造が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。このＥＧＲクーラのシステム構造では、２つのチューブ式熱交換器のうちＥＧＲガスを先に通す高温側熱交換器にエンジン冷却水の配管が接続され、この後にＥＧＲガスを通す低温側熱交換器に専用のラジエータにより冷却水の配管が接続される。また高温側熱交換器の冷却水入口がＥＧＲガス入口側に配置されるとともに冷却水出口がＥＧＲガス出口側に配置され、低温側熱交換器の冷却水入口がＥＧＲガス出口側に配置されるとともに冷却水出口がＥＧＲガス入口側に配置されて、高温側熱交換器が並流とされ、低温側熱交換器が向流とされる。
【０００３】
このように構成されたＥＧＲクーラのシステム構造では、エンジン冷却水を高温側熱交換器に使用し、専用のラジエータにより冷却された冷却水を低温側熱交換器に使用することにより、ＥＧＲガスと冷却水との温度関係を容易に規定の状態に保ち、熱交換量を高くすることができる。この結果、局部沸騰を抑えて耐久性の低下を防ぎ、全体の熱交換効率を向上できる。また高温側熱交換器を並流とし、低温側熱交換器を向流としたので、高温側熱交換器においては高温ガスの入口側のチューブに対して冷却水が流入する動圧を利用して水の広がりを良くして効果的に冷却し、局部沸騰を抑えることができる。低温側熱交換器においては高温側熱交換器のＥＧＲガス出口温度を２００℃ 以下、望ましくは１５０℃前後に設定することにより、熱交換器の効率を高く保つことができ、ＥＧＲガス出口における最低排ガス温度を引下げることができる。
【０００４】
一方、車両におけるディーゼル機関の少なくとも２つのシリンダへ空気を供給しかつ排ガスを再循環させるための分岐入口管がディーゼル機関中央の垂直面の第１の側でディーゼル機関に取付けられ、排ガスをディーゼル機関の少なくとも２つのシリンダから排気ラインへ導くための分岐排気管がディーゼル機関中央の垂直面の第２の側でディーゼル機関に取付けられ、ディーゼル機関へ空気を供給するための入口ラインに排気ラインを接続する戻りラインにより排ガスが排気ラインから入口ラインへ再循環され、更に第１及び第２ＥＧＲクーラにより戻りライン内の再循環排ガスが冷却されるように構成された排ガス再循環用装置が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。この排ガス再循環用装置では、ＥＧＲクーラの排ガスを再循環させるための入口部分と出口部分との間で実質的に中央に延びる垂直面がディーゼル機関中央の垂直面と実質的に平行になるような位置で、ＥＧＲクーラがディーゼル機関に近接して取付けられる。また排気ラインにおける排ガスは正圧であり、タービンを駆動し、このタービンは接続部を介してコンプレッサに伝えられる駆動力を備え、コンプレッサは入口から吸い込まれた空気を圧縮するように構成される。更に排ガスは、第１ＥＧＲクーラにおいて主に車両の動作中にディーゼル機関を冷却するためのものである通常の冷却システムの循環冷媒によって冷却され、第２ＥＧＲクーラにおいて車両の別の冷却システムの冷媒を循環させることにより冷却されるように構成される。
【０００５】
このように構成された排ガス再循環用装置では、ディーゼル機関の動作中、排気ライン内の排ガスはタービンを駆動するので、タービンはコンプレッサに動力を供給し、コンプレッサは入口から導入された空気を圧縮する。圧縮空気は入口ラインの給気用クーラへ導かれ、そこで周囲空気によって冷却される。給気用クーラ内の圧縮空気は、周囲の温度を数度だけ上回る温度まで冷却される。一方、排気ライン内の排ガスの一部が戻りラインへ導入される。排気ライン内の排ガスは、通常、約６００〜７００℃の温度であり、戻りライン内の排ガスが第１ＥＧＲクーラに達すると、第１ＥＧＲクーラは排ガスを通常の冷却システム内の冷媒の温度に相当する温度まで冷却する。通常の冷却システム内の冷媒の温度は８０〜１００℃の範囲内であるため、第１ＥＧＲクーラで排ガスがこの温度まで冷却される。第１ＥＧＲクーラで冷却された排ガスは第２ＥＧＲクーラへ導かれ、そこで別の冷却システムの冷媒によって冷却される。この別の冷却システムの冷媒が第２ＥＧＲクーラ内の排ガスを、周囲の温度を数度だけ上回る温度まで冷却する。従って、第２ＥＧＲクーラ内の排ガスは、給気用クーラ内の圧縮空気と実質的に同じ温度レベルまで冷却される。冷却された排ガスは、入口ラインで圧縮空気と混合された後に、ディーゼル機関に導かれる。この結果、ディーゼル機関のシリンダでの燃料の燃焼温度が低下するので、シリンダにおける燃焼工程中に形成される窒素酸化物（ＮＯｘ）の含有量が低下するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１５３２３号公報（請求項１及び３、段落［００１０］及び［００１１］、図１）
【特許文献２】特表２００８−５２８８７７号公報（請求項１、段落［００１１］、［００１２］及び［００１７］、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来の特許文献１に示されたＥＧＲクーラのシステム構造では、低温側熱交換器のチューブ内にＥＧＲガス中の煤が付着しても、ＥＧＲガス中の水蒸気が１００℃未満に冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が上記煤を洗い流すため、低温側熱交換器の冷却性能は低下しない。しかし、上記従来の特許文献１に示されたＥＧＲクーラのシステム構造では、高温側熱交換器のチューブ内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、高温側熱交換器で冷却された後のＥＧＲガス温度が１５０〜２００℃と高いため、凝縮水が発生せず、高温側熱交換器のチューブ内への煤の堆積量が次第に増大し、高温側熱交換器の冷却性能が低下する。このため高温側熱交換器から排出されたＥＧＲガスを低温側熱交換器で所望の温度まで冷却することができず、エンジンに還流されるＥＧＲガス量が低下してしまい、排ガス中のＮＯｘの低減効率が低下する問題点があった。
【０００８】
また、上記従来の特許文献２に示された排ガス再循環用装置では、低温側の第２ＥＧＲクーラの熱交換部位にＥＧＲガス中の煤が付着しても、ＥＧＲガス中の水蒸気が１００℃未満に冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が上記煤を洗い流すため、第２ＥＧＲクーラの冷却性能は低下しない。しかし、上記従来の特許文献２に示された排ガス再循環用装置では、高温側の第１ＥＧＲクーラの熱交換部位にＥＧＲガス中の煤が付着し、この第１ＥＧＲクーラで冷却された後のＥＧＲガス温度が１００℃以上であると、凝縮水が発生せず、第１ＥＧＲクーラの熱交換部位への煤の堆積量が次第に増大し、第１ＥＧＲクーラの冷却性能が低下する。このため第１ＥＧＲクーラから排出されたＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラで所望の温度まで冷却することができず、エンジンに還流されるＥＧＲガス量が低下してしまい、排ガス中のＮＯｘの低減効率が低下する問題点があった。
【０００９】
本発明の目的は、第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越えるＥＧＲガス中の煤の堆積を防止することにより、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる、エンジンの排ガス浄化装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の観点は、図１〜図４に示すように、エンジン１１の排気通路１３からエンジン１１の吸気通路１２にＥＧＲガスを還流させるＥＧＲパイプ１７と、ＥＧＲパイプ１７に直列に設けられた第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２と、ＥＧＲパイプ１７に設けられＥＧＲパイプ１７を流れるＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ調整弁１８と、第１ＥＧＲクーラ３１にエンジン１１冷却用の第１冷媒４１を給排する第１ラジエータと、第１ラジエータとは別に設けられ第２ＥＧＲクーラ３２に第１冷媒４１より低温の第２冷媒４２を給排する第２ラジエータ７２とを備え、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２は１００℃以上のＥＧＲガスを２段階に分けて１００℃未満に冷却するように構成されたエンジンの排ガス浄化装置において、第１ＥＧＲクーラ３１を第１ラジエータに接続し第２ＥＧＲクーラ３２を第２ラジエータ７２に接続しかつＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラ３１から第２ＥＧＲクーラ３２に流す第１切換位置或いは第１ＥＧＲクーラ３１を第２ラジエータ７２に接続し第２ＥＧＲクーラ３２を第１ラジエータに接続しかつＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラ３２から第１ＥＧＲクーラ３１に流す第２切換位置のいずれか一方に切換え可能な切換手段１００と、第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２への煤１１４の堆積量を検出する煤堆積量検出手段１１３と、煤堆積量検出手段１１３に基づいて切換手段１００を制御するコントローラとを更に備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の第２の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図１及び図２に示すように、煤堆積量検出手段１１３が第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２から排出されたＥＧＲガスの温度を検出する温度センサであることを特徴とする。
【００１２】
本発明の第３の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図７及び図８に示すように、煤堆積量検出手段１５１〜１５３が第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２の出入口の圧力差を検出する圧力センサであることを特徴とする。
【００１３】
本発明の第４の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に煤堆積量検出手段が第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算するためのマップのパラメータとなるエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサであることを特徴とする。
【００１４】
本発明の第５の観点は、第１の観点に基づく発明であって、更に図１及び図２に示すように、エンジン１１がターボ過給機１４付きのエンジンであり、ターボ過給機１４のコンプレッサハウジング１４ａとエンジン１１との間の吸気通路１２に水冷式のインタクーラ１６が設けられ、このインタクーラ１６が第２ラジエータ７２を兼ねることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の第１の観点の排ガス浄化装置では、コントローラが切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流すと、ＥＧＲパイプに流入したＥＧＲガスが先ず第１ＥＧＲクーラに流入して高温側の第１ラジエータの第１冷媒で冷却され、次に第２ＥＧＲクーラに流入して低温側の第２ラジエータの第２冷媒で更に冷却され、ＥＧＲガスは１００℃未満になる。第２ＥＧＲクーラ内にＥＧＲガス中の煤が付着しても、ＥＧＲガス中の水蒸気が１００℃未満に冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が上記煤を洗い流すため、第２ＥＧＲクーラの冷却性能は低下しない。一方、第１ＥＧＲクーラ内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、第１ＥＧＲクーラで冷却された後のＥＧＲガス温度が１００℃以上と高いため、凝縮水が発生せず、第１ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大する。
【００１６】
このため煤堆積量検出手段が第１ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したことを検出すると、コントローラは切換手段を第２切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す。これによりＥＧＲパイプに流入したＥＧＲガスが先ず冷却性能の低下していない第２ＥＧＲクーラに流入して高温側の第１冷媒で冷却され、次に冷却性能が幾分低下した第１ＥＧＲクーラに流入して低温側の第２冷媒で更に冷却され、ＥＧＲガスは１００℃未満になる。このように第１ＥＧＲクーラ内のＥＧＲガスが１００℃未満になるので、ＥＧＲガス中の水蒸気も１００℃未満に冷却されて凝縮水が発生する。この結果、第１ＥＧＲクーラに堆積した煤がこの凝縮水により洗い流されるので、第１ＥＧＲクーラの冷却性能は回復する。一方、第１ＥＧＲクーラ内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、第１ＥＧＲクーラで冷却された後のＥＧＲガス温度が１００℃以上と高いため、凝縮水が発生せず、第１ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大する。このため煤堆積量検出手段が第２ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したことを検出すると、コントローラは切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す。これにより第２ＥＧＲクーラに堆積した煤が凝縮水により洗い流されるので、第２ＥＧＲクーラの冷却性能は回復する。上記動作を繰返すことにより、第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越える煤の堆積を防止することができるので、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる。
【００１７】
本発明の第２の観点の排ガス浄化装置では、コントローラが切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流している状態で、第１ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大し、第１ＥＧＲクーラから排出されたＥＧＲガスの温度が高くなり、このＥＧＲガスの温度が所定温度に達したことを温度センサが検出すると、コントローラは第１ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断する。そしてコントローラは切換手段を第２切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す。この状態で、第２ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大し、第２ＥＧＲクーラから排出されたＥＧＲガスの温度が高くなり、このＥＧＲガスの温度が所定温度に達したことを温度センサが検出すると、コントローラは第２ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断する。そしてコントローラは切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す。上記動作を繰返すことにより第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越える煤の堆積を防止することにより、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる。
【００１８】
本発明の第３の観点の排ガス浄化装置では、コントローラが切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流している状態で、第１ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大し、第１ＥＧＲクーラの前後のＥＧＲガスの圧力差が大きくなり、このＥＧＲガスの圧力差が所定値に達したことを圧力センサが検出すると、コントローラは第１ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断する。そしてコントローラは切換手段を第２切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す。この状態で、第２ＥＧＲクーラ内への煤の堆積量が次第に増大し、第２ＥＧＲクーラの前後のＥＧＲガスの圧力差が大きくなり、このＥＧＲガスの圧力差が所定値に達したことを圧力センサが検出すると、コントローラは第２ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断する。そしてコントローラは切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す。上記動作を繰返すことにより第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越える煤の堆積を防止することにより、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる。
【００１９】
本発明の第４の観点の排ガス浄化装置では、コントローラが切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流している状態で、コントローラがエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサの各検出出力に基づいて第１ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算し、第１ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断すると、コントローラは切換手段を第２切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す。この状態で、コントローラがエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサの各検出出力に基づいて第２ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算し、第２ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断すると、コントローラは切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す。上記動作を繰返すことにより第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越える煤の堆積を防止することにより、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる。
【００２０】
本発明の第５の観点の排ガス浄化装置では、ターボ過給機の水冷式のインタクーラが第２ラジエータを兼ねるので、比較的大型の第２ラジエータを新たに設ける必要がない。この結果、第２ラジエータを収容するための比較的大きな場所を新たに確保する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明第１実施形態の排ガス浄化装置の第１ＥＧＲクーラを第１ラジエータに接続し第２ＥＧＲクーラを第２ラジエータに接続しかつＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流している状態を示す構成図である。
【図２】第１ＥＧＲクーラを第２ラジエータに接続し第２ＥＧＲクーラを第１ラジエータに接続しかつＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流している状態を示す図１に対応する構成図である。
【図３】ＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流しているときの第１ＥＧＲクーラの縦断面図である。
【図４】ＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流しているときの第２ＥＧＲクーラの縦断面図である。
【図５】ＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流しているときの第１ＥＧＲクーラの縦断面図である。
【図６】ＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流しているときの第２ＥＧＲクーラの縦断面図である。
【図７】本発明第２実施形態の排ガス浄化装置を示す図１に対応する構成図である。
【図８】本発明第２実施形態の排ガス浄化装置を示す図２に対応する構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
次に本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１及び図２に示すように、ディーゼルエンジン１１の吸気ポートには吸気マニホルド１２ａを介して吸気管１２ｂが接続され、排気ポートには排気マニホルド１３ａを介して排気管１３ｂが接続される。吸気マニホルド１２ａ及び吸気管１２ｂにより吸気通路１２が構成され、排気マニホルド１３ａ及び排気管１３ｂにより排気通路１３が構成される。吸気管１２ｂには、ターボ過給機１４のコンプレッサハウジング１４ａと、ターボ過給機１４により圧縮された吸気を冷却する水冷式のインタクーラ１６とがそれぞれ設けられ、排気管１３ｂにはターボ過給機１４のタービンハウジング１４ｂが設けられる。コンプレッサハウジング１４ａにはコンプレッサ回転翼１４ｃが回転可能に収容され、タービンハウジング１４ｂにはタービン回転翼１４ｄが回転可能に収容される。コンプレッサ回転翼１４ｃとタービン回転翼１４ｄとはシャフト１４ｅにより連結され、エンジン１１から排出される排ガスのエネルギによりタービン回転翼１４ｄ及びシャフト１４ｅを介してコンプレッサ回転翼１４ｃが回転し、このコンプレッサ回転翼１４ｃの回転により吸気管１２ｂ内の吸入空気が圧縮されるように構成される。
【００２３】
一方、排気マニホルド１３ａと吸気管１２ｂとはＥＧＲパイプ１７によりエンジン１１をバイパスして連通接続される。ＥＧＲパイプ１７は、排気マニホルド１３ａの一端から分岐しインタクーラ１６より吸気下流側の吸気管１２ｂに合流する第１ＥＧＲ管部１７ａと、排気マニホルド１３ａの他端から分岐しインタクーラ１６より吸気下流側であって第１ＥＧＲ管部１７ａより吸気上流側の吸気管１２ｂに合流する第２ＥＧＲ管部１７ｂと、第１ＥＧＲ管部１７ａの途中と第２ＥＧＲ管部１７ｂの途中とを連通接続するＥＧＲ連通管部１７ｃとを有する。第１ＥＧＲ管部１７ａとＥＧＲ連通管部１７ｃとの接続部には第１ＥＧＲ切換弁２１が設けられ、第２ＥＧＲ管部１７ｂとＥＧＲ連通管部１７ｃとの接続部には第２ＥＧＲ切換弁２２が設けられる。第１ＥＧＲ切換弁２１は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁２１がオフの状態では、第１ＥＧＲ切換弁２１より排気マニホルド１３ａ側の第１ＥＧＲ管部１７ａとＥＧＲ連通管部１７ｃとが連通接続され、この切換弁２１をオンすると、第１ＥＧＲ切換弁２１より吸気管１２ｂ側の第１ＥＧＲ管部１７ａとＥＧＲ連通管部１７ｃとが連通接続される。第２ＥＧＲ切換弁２２は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁２２がオフの状態では、第２ＥＧＲ切換弁２２より吸気管１２ｂ側の第２ＥＧＲ管部１７ｂとＥＧＲ連通管部１７ｃとが連通接続され、この切換弁２２をオンすると、第２ＥＧＲ切換弁２２より排気マニホルド１３ａ側の第２ＥＧＲ管部１７ｂとＥＧＲ連通管部１７ｃとが連通接続される。
【００２４】
上記ＥＧＲパイプ１７には排気マニホルド１３ａからＥＧＲパイプを通って吸気管１２ｂに還流されるＥＧＲガス（排ガス）の流量を調整するＥＧＲ調整弁１８が設けられる。ＥＧＲ調整弁１８は、第１ＥＧＲ切換弁２１より吸気管１２ｂ側の第１ＥＧＲ管部１７ａに設けられた第１ＥＧＲ調整弁１８ａと、第２ＥＧＲ切換弁２２より吸気管１２ｂ側の第２ＥＧＲ管部１７ｂに設けられた第２ＥＧＲ調整弁１８ｂとを有する。第１ＥＧＲ調整弁１８ａは第１ＥＧＲ切換弁２１より吸気管１２ｂ側の第１ＥＧＲ管部１７ａを通るＥＧＲガスの流量を調整し、第２ＥＧＲ調整弁１８ｂは第２ＥＧＲ切換弁２２より吸気管１２ｂ側の第２ＥＧＲ管部１７ｂを通るＥＧＲガスの流量を調整するように構成される。
【００２５】
一方、ＥＧＲパイプ１７のＥＧＲ連通管部１７ｃには、第１ＥＧＲ切換弁２１側から第２ＥＧＲ切換弁２２側に向って第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２がこの順に直列に設けられる。また第１ＥＧＲクーラ３１にはエンジン冷却用の第１冷媒４１（図３及び図６）を給排する第１ラジエータ（図示せず）が第１冷媒流入管５１及び第１冷媒排出管６１により連通接続される。第２ＥＧＲクーラ３２には第１ラジエータとは別に設けられた第２ラジエータ７２が第２冷媒流入管５２及び第２冷媒排出管６２により連通接続される。この実施の形態では、水冷式のインタクーラ１６が第２ラジエータ７２を兼ね、この第２ラジエータ７２は第１冷媒４１より低温の第２冷媒４２（図４及び図５）を第２ＥＧＲクーラ３２に給排するように構成される。また第１冷媒流入管５１の途中には第１冷媒分岐流入管８１の一端が接続され、第１冷媒分岐流入管８１の他端は第２ＥＧＲクーラ３２に接続される。第１冷媒排出管６１の途中には第１冷媒分岐排出管９１の一端が接続され、第１冷媒分岐排出管９１の他端は第２ＥＧＲクーラ３２に接続される。更に第２冷媒流入管５２の途中には第２冷媒分岐流入管８２の一端が接続され、第２冷媒分岐流入管８２の他端は第１ＥＧＲクーラ３１に接続される。第２冷媒排出管６２の途中には第２冷媒分岐排出管９２の一端が接続され、第２冷媒分岐排出管９２の他端は第１ＥＧＲクーラ３１に接続される。
【００２６】
第１冷媒流入管５１と第１冷媒分岐流入管８１との接続部には第１冷媒流入切換弁１０１が設けられ、第１冷媒排出管６１と第１冷媒分岐排出管９１との接続部には第１冷媒排出切換弁１１１が設けられる。また第２冷媒流入管５２と第２冷媒分岐流入管８２との接続部には第２冷媒流入切換弁１０２が設けられ、第２冷媒排出管６２と第２冷媒分岐排出管９２との接続部には第２冷媒排出切換弁１１２が設けられる。第１冷媒流入切換弁１０１は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁１０１がオフの状態では、第１ＥＧＲクーラ３１を第１ラジエータに第１冷媒流入管５１により連通接続し、この切換弁１０１をオンすると、第２ＥＧＲクーラ３２を第１ラジエータに第１冷媒分岐流入管８１及び第１冷媒流入管５１により連通接続するように構成される。第１冷媒排出切換弁１１１は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁１１１がオフの状態では、第１ＥＧＲクーラ３１を第１ラジエータに第１冷媒排出管６１により連通接続し、この切換弁１１１をオンすると、第２ＥＧＲクーラ３２を第１ラジエータに第１冷媒分岐排出管９１及び第１冷媒排出管６１により連通接続するように構成される。また第２冷媒流入切換弁１０２は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁１０２がオフの状態では、第２ＥＧＲクーラ３２を第２ラジエータ７２に第２冷媒流入管５２により連通接続し、この切換弁１０２をオンすると、第１ＥＧＲクーラ３１を第２ラジエータ７２に第２冷媒分岐流入管８２及び第２冷媒流入管５２により連通接続するように構成される。第２冷媒排出切換弁１１２は３方２位置切換えの電磁弁であり、この切換弁１１２がオフの状態では、第２ＥＧＲクーラ３２を第２ラジエータ７２に第２冷媒排出管６２により連通接続し、この切換弁１１２をオンすると、第１ＥＧＲクーラ３１を第２ラジエータ７２に第２冷媒分岐排出管９２及び第２冷媒排出管６２により連通接続するように構成される。
【００２７】
なお、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２はほぼ同一形状に形成される（図３〜図６）。図３及び図５に示すように、第１ＥＧＲクーラ３１は、内径がＥＧＲ連通管部１７ｃの内径より大きく形成された大径管部３１ａと、この大径管部３１ａ内を左右の短いＥＧＲガス室３１ｃ，３１ｄと中央の長い熱交換室３１ｅとに区画する一対の仕切板３１ｂ，３１ｂと、一端が一方の仕切板３１ｂに挿着され他端が他方の仕切板３１ｂに挿着されかつ内部が左右のＥＧＲガス室３１ｃ，３１ｄに連通する複数のチューブ３１ｆとを有する。大径管部３１ａの外周面には熱交換室３１ｅに臨む第１〜第４通孔３１ｇ〜３１ｊがそれぞれ形成される。第１ＥＧＲクーラ３１の右下に位置する第１通孔３１ｇには第１冷媒流入管５１が挿着され、第１ＥＧＲクーラ３１の左下に位置する第２通孔３１ｈには第１冷媒排出管６１が挿着される。また第１ＥＧＲクーラ３１の左上に位置する第３通孔３１ｉには第２冷媒分岐流入管８２が接続され、第１ＥＧＲクーラ３１の右上に位置する第４通孔３１ｊには第２冷媒分岐排出管９２が接続される。第１又は第２冷媒４１，４２が上記第１〜第４通孔３１ｇ〜３１ｊを通って熱交換室３１ｅに給排されることにより、チューブ３１ｆ内を通過するＥＧＲガスが第１又は第２冷媒４１，４２により間接的に冷却されるように構成される。図３及び図５中の符号３１ｋはチューブ３１ｆの長手方向に所定の間隔をあけて形成されチューブ３１ｆ内方に突出する突起であり、チューブ３１ｆ内を流れるＥＧＲガスに渦流を発生させて熱交換効率を向上するために設けられる。
【００２８】
図４及び図６に示すように、第２ＥＧＲクーラ３２は、内径がＥＧＲ連通管部１７ｃの内径より大きく形成された大径管部３２ａと、この大径管部３２ａ内を左右の短いＥＧＲガス室３２ｃ，３２ｄと中央の長い熱交換室３２ｅとに区画する一対の仕切板３２ｂ，３２ｂと、一端が一方の仕切板３２ｂに挿着され他端が他方の仕切板３２ｂに挿着されかつ内部が左右のＥＧＲガス室３２ｃ，３２ｄに連通する複数のチューブ３２ｆとを有する。大径管部３２ａの外周面には熱交換室３２ｅに臨む第１〜第４透孔３２ｇ〜３２ｊがそれぞれ形成される。第２ＥＧＲクーラ３２の左上に位置する第１透孔３２ｇには第２冷媒流入管５２が挿着され、第２ＥＧＲクーラ３２の右上に位置する第２透孔３２ｈには第２冷媒排出管６２が挿着される。また第２ＥＧＲクーラ３２の右下に位置する第３透孔３２ｉには第１冷媒分岐流入管８１が挿着され、第２ＥＧＲクーラ３２の左下に位置する第４透孔３２ｊには第１冷媒分岐排出管９１が挿着される。第１又は第２冷媒４１，４２が上記第１〜第４透孔３２ｇ〜３２ｊを通って熱交換室３２ｅに給排されることにより、チューブ３２ｆ内を通過するＥＧＲガスが第１又は第２冷媒４１，４２により間接的に冷却されるように構成される。図４及び図６には図示していないが、第２ＥＧＲクーラ３２のチューブ３２ｆにも第１ＥＧＲクーラ３１のチューブ３１ｆと同様に、ＥＧＲガスに渦流を発生させるための複数の突起が設けられる。
【００２９】
図１及び図２に戻って、第１ＥＧＲ切換弁２１、第２ＥＧＲ切換弁２２、第１冷媒流入切換弁１０１、第１冷媒排出切換弁１１１、第２冷媒流入切換弁１０２及び第２冷媒排出切換弁１１２により切換手段１００が構成される。この切換手段１００は、第１ＥＧＲクーラ３１を第１ラジエータに接続したときに、第２ＥＧＲクーラ３２を第２ラジエータ７２に接続しかつＥＧＲガスが第１ＥＧＲクーラ３１から第２ＥＧＲクーラ３２に流れるように切換えるとともに、第１ＥＧＲクーラ３１を第２ラジエータ７２に接続したときに、第２ＥＧＲクーラ３２を第１ラジエータに接続しかつＥＧＲガスが第２ラジエータ７２から第１ラジエータに流れるように切換える。また第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２への煤の堆積量は煤堆積量検出手段１１３により検出される。煤堆積量検出手段１１３は、この実施の形態では、ＥＧＲ連通管部１７ｃのうち第１ＥＧＲクーラ３１と第２ＥＧＲクーラ３２との間に位置する部分に挿入された温度センサである。この温度センサ１１３は第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２から排出されたＥＧＲガスの温度を検出するようになっている。温度センサ１１３の検出出力はコントローラ（図示せず）の制御入力に接続され、コントローラの制御出力は切換手段１００、即ち上記６つの切換弁２１，２２，１０１，１１１，１０２，１１２に接続される。なお、図１及び図２中の符号１１６は第２冷媒４２を第２ラジエータ７２と第２又は第１ＥＧＲクーラ３２，３１に循環させるポンプである。
【００３０】
このように構成されたエンジン１１の排ガス浄化装置の動作を説明する。先ずコントローラが切換手段１００を第１切換位置に制御する。具体的には、第１冷媒流入切換弁１０１及び第１冷媒排出切換弁１１１をオフの状態に保って、図１の実線矢印で示すように、第１ラジエータの第１冷媒４１を第１ＥＧＲクーラ３１に第１冷媒流入管５１を通って流入させ、第１ＥＧＲクーラ３１内を通った第１冷媒４１を第１ラジエータに第１冷媒排出管６１を通って戻す。また第２冷媒流入切換弁１０２及び第２冷媒排出切換弁１１２をオフの状態に保って、図１の破線矢印で示すように、第２ラジエータ７２の第２冷媒４２を第２ＥＧＲクーラ３２に第２冷媒流入管５２を通って流入させ、第２ＥＧＲクーラ３２内を通った第２冷媒４２を第２ラジエータ７２に第２冷媒排出管６２を通って戻す。更に第１及び第２ＥＧＲ切換弁２１，２２をオフの状態に保って、図１の一点鎖線矢印で示すように、排気マニホルド１３ａの一端から第１ＥＧＲ管部１７ａ、第１ＥＧＲ切換弁２１、ＥＧＲ連通管部１７ｃ、第１ＥＧＲクーラ３１、第２ＥＧＲクーラ３２、第２ＥＧＲ切換弁２２、第２ＥＧＲ管部１７ｂ及び第２ＥＧＲ調整弁１８ｂを通って吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず第１ＥＧＲクーラ３１で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒４１により１５０℃程度に冷却され、次に第２ＥＧＲクーラ３２で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒４２により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃程度になる。
【００３１】
ここで、第２ＥＧＲクーラ３２のチューブ３２ｆ内にＥＧＲガス中の煤が付着しても、ＥＧＲガス中の水蒸気が６０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が上記煤を洗い流すため、第２ＥＧＲクーラ３２の冷却性能は低下しない。しかし、第１ＥＧＲクーラ３１のチューブ３１ｆ内にＥＧＲガス中の煤１１４が図３に示すように突起３１ｋと突起３１ｋの間に付着すると、第１ＥＧＲクーラ３１で冷却された後のＥＧＲガス温度は１５０℃程度（１００℃以上）と高いため、凝縮水が発生せず、第１ＥＧＲクーラ３１内への煤１１４の堆積量が次第に増大する。このため第１ＥＧＲクーラ３１の熱交換室３１ｅ内における第１冷媒４１とＥＧＲガスとの熱交換率が低くなって第１ＥＧＲクーラ３１の冷却性能が低下するので、第１ＥＧＲクーラ３１から排出されたＥＧＲガスの温度が次第に高くなる。このＥＧＲガスの温度が所定温度（例えば、１８０℃）に達したことを温度センサ１１３が検出すると、コントローラは第１ＥＧＲクーラ３１に所定量の煤１１４が堆積したと判断する。
【００３２】
このときコントローラは切換手段１００を第２切換位置に制御する。具体的には、第１冷媒流入切換弁１０１及び第１冷媒排出切換弁１１１をオンし、図２の実線矢印で示すように、第１ラジエータの第１冷媒４１を第２ＥＧＲクーラ３２に第１冷媒流入管５１及び第１冷媒分岐流入管８１を通って流入させ、第２ＥＧＲクーラ３２内を通った第１冷媒４１を第１ラジエータに第１冷媒分岐排出管９１及び第１冷媒排出管６１を通って戻す。また第２冷媒流入切換弁１０２及び第２冷媒排出切換弁１１２をオンし、図２の破線矢印で示すように、第２ラジエータ７２の第２冷媒４２を第１ＥＧＲクーラ３１に第２冷媒流入管５２及び第２冷媒分岐流入管８２を通って流入させ、第１ＥＧＲクーラ３１内を通った第１冷媒４１を第２ラジエータ７２に第２冷媒分岐排出管９２及び第２冷媒排出管６２を通って戻す。更に第１及び第２ＥＧＲ切換弁２１，２２をオンし、図２の一点鎖線矢印で示すように、排気マニホルド１３ａの他端から第２ＥＧＲ管部１７ｂ、第２ＥＧＲ切換弁２２、ＥＧＲ連通管部１７ｃ、第２ＥＧＲクーラ３２、第１ＥＧＲクーラ３１、第１ＥＧＲ切換弁２１、第１ＥＧＲ管部１７ａ及び第１ＥＧＲ調整弁１８ａを通って吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず冷却性能の低下していない第２ＥＧＲクーラ３２で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒４１により１５０℃程度に冷却され、次に冷却性能の幾分低下した第１ＥＧＲクーラ３１で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒４２により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃より若干高い８０℃程度になる。
【００３３】
このように第１ＥＧＲクーラ３１内のＥＧＲガスが８０℃程度（１００℃未満）になるので、ＥＧＲガス中の水蒸気も８０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生する。この結果、第１ＥＧＲクーラ３１のチューブ３１ｆの突起３１ｋと突起３１ｋの間に堆積した煤１１４（図３）がこの凝縮水により洗い流されるので、第１ＥＧＲクーラ３１の冷却性能は回復し、第１ＥＧＲクーラ３１を出たＥＧＲガスの温度は６０℃程度まで低くなる。一方、第２ＥＧＲクーラ３２内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、第２ＥＧＲクーラ３２で冷却された後のＥＧＲガス温度は１５０℃程度（１００℃以上）と高いため、凝縮水が発生せず、第２ＥＧＲクーラ３２内への煤の堆積量が次第に増大する。このため第２ＥＧＲクーラ３２の熱交換室３２ｅにおける第１冷媒４１とＥＧＲガスとの熱交換率が低くなって第２ＥＧＲクーラ３２の冷却性能が低下するので、第２ＥＧＲクーラ３２から排出されたＥＧＲガスの温度が次第に高くなる。このＥＧＲガスの温度が所定温度（例えば、１８０℃）に達したことを温度センサ１１３が検出すると、コントローラは第２ＥＧＲクーラ３２に所定量の煤が堆積したと判断する。
【００３４】
このときコントローラは切換手段１００を上記と同様に第１切換位置に制御して、第１ラジエータの第１冷媒４１を図１の実線矢印で示すように第１ＥＧＲクーラ３１に流入させた後に第１ラジエータに戻し、第２ラジエータ７２の第２冷媒４２を図１の破線矢印で示すように第２ＥＧＲクーラ３２に流入させた後に第２ラジエータ７２に戻し、ＥＧＲガスを排気マニホルド１３ａから図１の一点鎖線矢印で示すように吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず冷却性能の回復した第１ＥＧＲクーラ３１で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒４１により１５０℃程度に冷却され、次に冷却性能の幾分低下した第２ＥＧＲクーラ３２で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒４２により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃より若干高い８０℃程度になる。
【００３５】
このように第２ＥＧＲクーラ３２内のＥＧＲガスが８０℃程度（１００℃未満）になるので、ＥＧＲガス中の水蒸気も８０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生する。この結果、第２ＥＧＲクーラ３２に堆積した煤がこの凝縮水により洗い流されるので、第２ＥＧＲクーラ３２の冷却性能は回復し、第２ＥＧＲクーラ３２を出たＥＧＲガスの温度は６０℃程度まで低くなる。上記動作を繰返すことにより、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２内への所定量を越える煤１１４の堆積を防止することができる。この結果、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２の所定の冷却性能を維持することができる。
【００３６】
＜第２の実施の形態＞
図７及び図８は本発明の第２の実施の形態を示す。図７及び図８において図１及び図２と同一符号は同一部品を示す。この実施の形態では、煤堆積量検出手段が第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラ３１，３２の出入口の圧力差を検出する第１〜第３圧力センサ１５１〜１５３である。第１圧力センサ１５１はＥＧＲ連通管部１７ｃのうち第１ＥＧＲクーラ３１と第１ＥＧＲ切換弁２１との間に位置する部分に挿入され、第２圧力センサ１５２はＥＧＲ連通管部１７ｃのうち第１ＥＧＲクーラ３１と第２ＥＧＲクーラ３２との間に位置する部分に挿入され、第３圧力センサ１５３はＥＧＲ連通管部１７ｃのうち第２ＥＧＲクーラ３２と第２ＥＧＲ切換弁２２との間に位置する部分に挿入される。第１〜第３圧力センサ１５１〜１５３の各検出出力はコントローラの制御入力に接続され、コントローラの制御出力は切換手段１００に接続される。上記以外は第１の実施の形態と同一に構成される。
【００３７】
このように構成されたエンジンの排ガス浄化装置の動作を説明する。先ずコントローラが切換手段１００を第１切換位置に制御する。具体的には、第１ラジエータの第１冷媒を図７に実線矢印で示すように第１ＥＧＲクーラ３１に流入させた後に第１ラジエータに戻し、第２ラジエータ７２の第２冷媒を図７の破線矢印で示すように第２ＥＧＲクーラ３２に流入させた後に第２ラジエータ７２に戻し、ＥＧＲガスを排気マニホルド１３ａから図７の一点鎖線矢印で示すように吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず第１ＥＧＲクーラ３１で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒により１５０℃程度に冷却され、次に第２ＥＧＲクーラ３２で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃程度になる。
【００３８】
ここで、第２ＥＧＲクーラ３２内にＥＧＲガス中の煤が付着しても、ＥＧＲガス中の水蒸気が６０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生し、この凝縮水が上記煤を洗い流すため、第２ＥＧＲクーラ３２の冷却性能は低下しない。しかし、第１ＥＧＲクーラ３１内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、第１ＥＧＲクーラ３１で冷却された後のＥＧＲガス温度は１５０℃程度（１００℃以上）と高いため、凝縮水が発生せず、第１ＥＧＲクーラ３１内への煤の堆積量が次第に増大する。このため第１ＥＧＲクーラ３１のチューブ内のＥＧＲガス通過面積が次第に狭くなって、第１ＥＧＲクーラ３１前後のＥＧＲガスの圧力差が次第に大きくなる。コントローラは、第１圧力センサ１５１の検出した第１ＥＧＲクーラ３１に流入する直前のＥＧＲガス圧力と、第２圧力センサ１５２の検出した第１ＥＧＲクーラ３１から排出された直後のＥＧＲガス圧力との差を演算し、この圧力差が所定値になると、コントローラは第１ＥＧＲクーラ３１に所定量の煤が堆積したと判断する。
【００３９】
このときコントローラは切換手段１００を第２切換位置に制御する。具体的には、第１ラジエータの第１冷媒を図８の実線矢印で示すように第２ＥＧＲクーラ３２に流入させた後に第１ラジエータに戻し、第２ラジエータ７２の第２冷媒を図８の破線矢印で示すように第１ＥＧＲクーラ３１に流入させた後に第２ラジエータ７２に戻し、ＥＧＲガスを排気マニホルド１３ａから図８の一点鎖線矢印で示すように吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず冷却性能の低下していない第２ＥＧＲクーラ３２で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒により１５０℃程度に冷却され、次に冷却性能の幾分低下した第１ＥＧＲクーラ３１で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃より若干高い８０℃程度になる。
【００４０】
このように第１ＥＧＲクーラ３１内のＥＧＲガスが８０℃程度（１００℃未満）になるので、ＥＧＲガス中の水蒸気も８０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生する。この結果、第１ＥＧＲクーラ３１に堆積した煤がこの凝縮水により洗い流されるので、第１ＥＧＲクーラ３１の冷却性能は回復し、第１ＥＧＲクーラ３１を出たＥＧＲガスの温度は６０℃程度まで低くなる。一方、第２ＥＧＲクーラ３２内にＥＧＲガス中の煤が付着すると、第２ＥＧＲクーラ３２で冷却された後のＥＧＲガス温度は１５０℃程度（１００℃以上）と高いため、凝縮水が発生せず、第２ＥＧＲクーラ３２内への煤の堆積量が次第に増大する。このため第２ＥＧＲクーラ３２のチューブ内のＥＧＲガス通過面積が次第に狭くなって、第２ＥＧＲクーラ３２前後のＥＧＲガスの圧力差が次第に大きくなる。コントローラは、第３圧力センサ１５３が検出した第２ＥＧＲクーラ３２に流入する直前のＥＧＲガス圧力と、第２圧力センサ１５２が検出した第２ＥＧＲクーラ３２から排出された直後のＥＧＲガス圧力との差を演算し、この圧力差が所定値になると、コントローラは第２ＥＧＲクーラ３２に所定量の煤が堆積したと判断する。
【００４１】
このときコントローラは切換手段１００を上記と同様に第１切換位置に制御する。具体的には、第１ラジエータの第１冷媒を図７に実線矢印で示すように第１ＥＧＲクーラ３１に流入させた後に第１ラジエータに戻し、第２ラジエータ７２の第２冷媒を図７の破線矢印で示すように第２ＥＧＲクーラ３２に流入させた後に第２ラジエータ７２に戻し、ＥＧＲガスを排気マニホルド１３ａから図７の一点鎖線矢印で示すように吸気管１２ｂに還流させる。これにより６００℃程度のＥＧＲガスが先ず冷却性能の回復した第１ＥＧＲクーラ３１で第１ラジエータの比較的高温の第１冷媒により１５０℃程度に冷却され、次に冷却性能の幾分低下した第２ＥＧＲクーラ３２で第２ラジエータ７２の比較的低温（例えば、５０℃程度）の第２冷媒により冷却され、ＥＧＲガスの温度は６０℃より若干高い８０℃程度になる。
【００４２】
このように第２ＥＧＲクーラ３２内のＥＧＲガスが８０℃程度（１００℃未満）になるので、ＥＧＲガス中の水蒸気も８０℃程度（１００℃未満）に冷却されて凝縮水が発生する。この結果、第２ＥＧＲクーラ３２に堆積した煤がこの凝縮水により洗い流されるので、第２ＥＧＲクーラ３２の冷却性能は回復し、第２ＥＧＲクーラ３２を出たＥＧＲガスの温度は６０℃程度まで低くなる。上記動作を繰返すことにより、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２内への所定量を越える煤の堆積を防止することができる。この結果、第１及び第２ＥＧＲクーラ３１，３２の所定の冷却性能を維持することができる。
【００４３】
なお、上記第１の実施の形態では、煤堆積量検出手段として温度センサを挙げ、上記第２の実施の形態では、煤堆積量検出手段として圧力センサを挙げたが、煤堆積量検出手段が第１ラジエータに接続された第１又は第２ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算するためのマップのパラメータとなるエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサであってもよい。この場合、コントローラが切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流している状態で、コントローラがエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサの各検出出力に基づいて第１ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算し、第１ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断すると、コントローラは切換手段を第２切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第２ＥＧＲクーラから第１ＥＧＲクーラに流す。この状態で、コントローラがエンジン回転センサ及びエンジン負荷センサの各検出出力に基づいて第２ＥＧＲクーラへの煤の堆積量を積算し、第２ＥＧＲクーラに所定量の煤が堆積したと判断すると、コントローラは切換手段を第１切換位置に制御して、第１ＥＧＲクーラを高温側の第１ラジエータに接続し、第２ＥＧＲクーラを低温側の第２ラジエータに接続し、更にＥＧＲガスを第１ＥＧＲクーラから第２ＥＧＲクーラに流す。上記動作を繰返すことにより第１及び第２ＥＧＲクーラ内への所定量を越える煤の堆積を防止することにより、第１及び第２ＥＧＲクーラの所定の冷却性能を維持することができる。また、上記第１及び第２の実施の形態では、エンジンとしてディーゼルエンジンを挙げたが、ガソリンエンジンでもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１１  ディーゼルエンジン（エンジン）
１２  吸気通路
１３  排気通路
１４  ターボ過給機
１４ａ  コンプレッサハウジング
１６  インタクーラ
１７  ＥＧＲパイプ
１８  ＥＧＲ調整弁
３１  第１ＥＧＲクーラ
３２  第２ＥＧＲクーラ
４１  第１冷媒
４２  第２冷媒
７２  第２ラジエータ
１００  切換手段
１１３  温度センサ（煤堆積量検出手段）
１１４  煤
１５１〜１５３  圧力センサ（煤堆積量検出手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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