(57)【要約】【課題】排気ガスの温度が低い運転領域でも排気ガスの浄化を十分に行うことができるエンジンの排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気通路７と吸気通路６を結ぶＥＧＲ通路３２と、このＥＧＲ通路３２を流れる排気還流ガスを冷却するＥＧＲクーラ３６と、排気通路７に介装され排気ガスを浄化する排気後処理装置３１とを備えるエンジンの排気浄化装置において、ＥＧＲクーラ３６を迂回して排気還流ガスを導くＥＧＲバイパス通路４５と、このＥＧＲバイパス通路４５を開閉するバイパスバルブ４６と、排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域を判定し、この排気低温領域にてバイパスバルブ４６がＥＧＲバイパス通路４５を開通させるコントロールユニット（制御手段）３４とを備えるものとした。【選択図】    図１
2005002975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気通路と吸気通路を結ぶＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路を流れる排気還流ガスを冷却するＥＧＲクーラと、排気通路に介装され排気ガスを浄化する排気後処理装置とを備えるエンジンの排気浄化装置において、
前記ＥＧＲクーラを迂回して排気還流ガスを導くＥＧＲバイパス通路と、このＥＧＲバイパス通路を開閉するバイパスバルブと、排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域を判定し、この排気低温領域にてバイパスバルブがＥＧＲバイパス通路を開通させる制御手段とを備えたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【請求項２】
前記排気通路に排気絞り弁を介装し、前記排気低温領域にてこの排気絞り弁を介して排気ガスの流れを絞る構成としたことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気還流を行うエンジンの排気浄化装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両等に搭載にされるエンジンの場合、排気ガスの浄化を行うため、酸化触媒、選択還元式触媒（ＳＣＲ）、触媒付きＤＰＦ等の排気後処理装置を備えているが、排気ガスの温度が低い低負荷運転領域では触媒が活性化せず、排気ガスの浄化を十分に行うことができない。
【０００３】
この対策として、燃料噴射時期を遅延したり、燃料噴射量を増加したり、燃料のポスト噴射を行うことにより排気ガスの温度を高めるものがあったが、いずれも燃料消費量が増加するという問題点があった。
【０００４】
特許文献１に開示されたものは、ＥＧＲ通路を備えるエンジンにおいて、排気通路に排気絞り弁を介装し、排気ガスの流れを絞ることにより排気還流量を増やして排気ガスの温度を高めるようになっている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−３５６１２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＥＧＲ通路を流れる排気還流ガスを冷却するＥＧＲクーラを備えるエンジンにあっては、排気ガスの流れを絞ることにより排気還流量を増やしても、ＥＧＲクーラによって排気還流ガスが冷却されるため、排気ガスの温度を十分に高められず、排気ガスの浄化を十分に行うことができないという問題点があった。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気ガスの温度が低い運転領域でも排気ガスの浄化を十分に行うことができるエンジンの排気浄化装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、排気通路と吸気通路を結ぶＥＧＲ通路と、このＥＧＲ通路を流れる排気還流ガスを冷却するＥＧＲクーラと、排気通路に介装され排気ガスを浄化する排気後処理装置とを備えるエンジンの排気浄化装置において、
ＥＧＲクーラを迂回して排気還流ガスを導くＥＧＲバイパス通路と、このＥＧＲバイパス通路を開閉するバイパスバルブと、排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域を判定し、この排気低温領域にてバイパスバルブがＥＧＲバイパス通路を開通させる制御手段とを備えるものとした。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、排気通路に排気絞り弁を介装し、排気低温領域にてこの排気絞り弁を介して排気ガスの流れを絞る構成とした。
【００１０】
【発明の作用および効果】
第１の発明において、排気低温領域にて、排気還流ガスをＥＧＲバイパス通路を通し、ＥＧＲクーラを迂回して再循環させることにより、この排気還流ガスがＥＧＲクーラによって冷却されることがなく、排気ガスの温度を十分に高め、排気後処理装置によって排気ガスの浄化を十分に行うことができる。
【００１１】
第２の発明において、排気低温領域にて、排気絞り弁によって排気ガスの流れを絞ることにより排気還流量を増やすことにより、排気ガスの温度を十分に高め、排気後処理装置によって排気ガスの浄化を十分に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１３】
図１において、１はディーゼルエンジン、６は吸気通路、８はエアクリーナ、７は排気通路、３１は排気後処理装置、１１はターボチャージャである。
【００１４】
ターボチャージャ１１は、排気ガスの圧力エネルギーにより回転するタービン１２と、タービン１２と同軸上に連結されて吸気を圧送するコンプレッサ１３を備える。
【００１５】
吸気通路６のコンプレッサ１３の下流側にインタクーラ１４が介装され、吸気を冷却するようになっている。インタクーラ１４は空冷式熱交換器であり、コンプレッサ１３によって圧縮されて温度上昇した吸気から外気への放熱を促す。なお、インタクーラ１４はこれに限らず、冷却媒体として冷却水が循環する水冷式熱交換器を用いても良い。
【００１６】
排気還流装置として、排気通路７と吸気通路６の間には、両者を結ぶ２つのＥＧＲ通路３２が配設される。このＥＧＲ通路３２は、排気通路７のタービン１２より上流側の通路７ａと、吸気通路６のコンプレッサ１３より下流側の通路６ａを連通する。本実施の形態では、ＥＧＲ通路３２はエンジン１の本体に取り付けられた排気マニホールド１６と吸気マニホールド１７を連通している。
【００１７】
ＥＧＲ通路３２の途中に電磁式のＥＧＲバルブ３３が介装される。このＥＧＲバルブ３３の開度によってＥＧＲ通路３２を流れる排気還流ガスの還流量が調節される。コントロールユニット３４はエンジン１の回転速度及び負荷等の運転状態に応じてＥＧＲバルブ３３の開度を制御し、運転状態に適した排気還流が行われる。
【００１８】
ＥＧＲ通路３２の途中にはＥＧＲクーラ３６が介装され、ＥＧＲ通路３２を流れる排気還流ガスを冷却するようになっている。このＥＧＲクーラ３６は冷却媒体として冷却水が循環する水冷式熱交換器であり、排気還流ガスから冷却水への放熱を促す。なお、ＥＧＲクーラ３６はこれに限らず、空冷式熱交換器を用いても良い。
【００１９】
排気後処理装置３１は、排気ガスの浄化を行うため、酸化触媒、選択還元式触媒（ＳＣＲ）、触媒付きＤＰＦ等を備えているが、排気ガスの温度が低い低負荷運転領域では触媒が活性化せず、排気ガスの浄化を十分に行うことができない。
【００２０】
本発明は、低負荷運転領域でも排気ガスの浄化を十分に行うため、ＥＧＲクーラ３６を迂回して排気ガスを排気通路７から吸気通路６へと導くＥＧＲバイパス通路４５と、このＥＧＲバイパス通路４５を開閉するバイパスバルブ４６とを備え、コントロールユニット（制御手段）３４は排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域Ａを判定し、この排気低温領域Ａにてバイパスバルブ４６がＥＧＲバイパス通路４５を開通させる構成とする。
【００２１】
排気通路７の途中には排気絞り弁３９が介装され、コントロールユニット３４は排気低温領域Ａにてこの排気絞り弁３９を介して排気ガスの流れを絞る構成とする。
【００２２】
本実施の形態では、ＥＧＲバイパス通路４５はＥＧＲ通路３２のＥＧＲクーラ３６より上流側と下流側を連通しているが、これに限らず、図３に示すように、ＥＧＲバイパス通路４５はエンジン１の本体に取り付けられた排気マニホールド１６と吸気マニホールド１７を連通しても良い。
【００２３】
排気通路７には排気後処理装置３１の上流側に排気温度センサ４７が介装される。コントロールユニット３４は排気温度センサ４７から検出信号応じて排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域Ａを判定する構成とする。
【００２４】
なお、これに限らず、排気温度センサを用いず、コントロールユニット３４はエンジン１の回転速度及び負荷等の運転条件から排気ガスの温度が低い排気低温領域Ａを判定しても良い。
【００２５】
図２のフローチャートはコントロールユニット３４において実行される排気ガスの温度を高める制御を行うプログラムを示しており、これは一定周期毎に実行される。
【００２６】
これについて説明すると、ステップ１で排気温度センサ４７の各検出信号に応じてエンジン１の排気ガスの温度が所定値より低い排気低温領域Ａかどうかを判定する。
【００２７】
ステップ１で排気低温領域Ａ以外の運転時と判定された場合、ステップ５に進んで、ＥＧＲバイパスバルブ４６をブロアＥＧＲバイパス通路４５を全閉するポジションに保持し、排気絞り弁３９を全開し、ＥＧＲバルブ３３の開度を運転状態に応じて制御する。これにより、運転状態に応じた排気還流量が得られる。
【００２８】
ステップ１で排気低温領域Ａの運転時と判定された場合、ステップ２に進んで、ブロアバイパスバルブ２７をブロアＥＧＲバイパス通路２６を全開するポジションに保持し、ステップ３に進んで、ＥＧＲバルブ３３をＥＧＲ通路３２を全開するポジションに保持し、ステップ４に進んで、排気絞り弁３９の開度を小さくして排気還流ガスの流れを絞る制御を行う。
【００２９】
このようにして排気低温領域Ａにて、排気絞り弁３９によって排気ガスの流れを絞ることにより排気還流量を増やし、排気還流ガスをＥＧＲバイパス通路４５を通し、ＥＧＲクーラ３６を迂回して再循環させることにより、この排気還流ガスがＥＧＲクーラ３６によって冷却されることがなく、排気ガスの温度を十分に高め、排気後処理装置３１によって排気ガスの浄化を十分に行うことができる。
【００３０】
本発明は上記の実施の形態に限定されずに、その技術的な思想の範囲内において種々の変更がなしうることは明白である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す排気浄化装置の構成図。
【図２】同じく制御内容を示すフローチャート。
【図３】他の実施の形態を示す排気浄化装置の構成図。
【符号の説明】
１  エンジン
２  シリンダ
６  吸気通路
７  排気通路
１１  ターボチャージャ
３１  排気後処理装置
３２  ＥＧＲ通路
３３  ＥＧＲバルブ
３４  コントロールユニット
３９  排気絞り弁
４５  ＥＧＲバイパス通路
４６  バイパスバルブ
４７  排気温度センサ
【図１】
2005002975.tif 000003
【図２】
2005002975.tif 000004
【図３】
2005002975.tif 000005