(57)【要約】【課題】内燃機関のＥＧＲ装置において生じた凝縮水をより好適に処理することを課題とする。【解決手段】内燃機関のＥＧＲ装置において、ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流れに沿って該ＥＧＲクーラより下流側もしくは内燃機関の吸気系におけるＥＧＲ通路との接続部より下流側に設けられ、ＥＧＲガスが冷却されることで生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留手段と、該凝縮水貯留手段に貯留された凝縮水を浄化すると共に浄化された凝縮水を外部に排出する凝縮水浄化排出手段と、を設ける。【選択図】図１
2007154795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関から排出された排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入する内燃機関のＥＧＲ装置であって、
前記内燃機関の排気系に一端が接続され前記内燃機関の吸気系に他端が接続されておりＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路と、
該ＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流れに沿って前記ＥＧＲクーラより下流側もしくは前記内燃機関の吸気系における前記ＥＧＲ通路との接続部より下流側に設けられ、ＥＧＲガスが冷却されることで生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留手段と、
該凝縮水貯留手段に貯留された凝縮水を浄化すると共に浄化された凝縮水を外部に排出する凝縮水浄化排出手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関のＥＧＲ装置。
【請求項２】
前記凝縮水浄化排出手段が、
前記内燃機関の排気通路に設けられ排気を浄化する排気浄化触媒と、
前記凝縮水貯留手段に貯留された凝縮水を前記排気通路における前記排気浄化触媒よりも上流側に導入する凝縮水導入手段と、
を有することを特徴とする請求項１記載の内燃機関のＥＧＲ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関から排出された排気を吸気系に導入する内燃機関のＥＧＲ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関においては、排気中のＮＯｘを低減するために、ＥＧＲ装置によって排気の一部を吸気系に導入する技術が知られている。このとき、吸気系に導入される排気をＥＧＲガスと称する。
【０００３】
ＥＧＲ装置にはＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラが設けられているが、該ＥＧＲクーラによってＥＧＲガスが冷却されると凝縮水が生じる。特許文献１には、ＥＧＲクーラによってＥＧＲガスが冷却されることで生じた凝縮水を貯留するタンクをＥＧＲ通路の途中に設けると共に、該タンクから凝縮水を外部へ排出する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平７−２６９４１７号公報
【特許文献２】特開平９−３２４７０７号公報
【特許文献３】特開平８−２４６９６４号公報
【特許文献４】特開平１０−３１８０４９号公報
【特許文献５】特開２００１−１８２５４２号公報
【特許文献６】特開平９−２２８８４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
内燃機関のＥＧＲ装置において、ＥＧＲガスが冷却されることで生じる凝縮水には、炭化水素や硫酸などの排気成分が含まれている。本発明は、このようなことを考慮してなされたものであって、ＥＧＲ装置において生じた凝縮水をより好適に処理することが可能な技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、内燃機関のＥＧＲ装置において、ＥＧＲガスが冷却されることで生じた凝縮水を浄化するものである。
【０００６】
より詳しくは、本発明に係る内燃機関のＥＧＲ装置は、
内燃機関から排出された排気の一部をＥＧＲガスとして吸気系に導入する内燃機関のＥＧＲ装置であって、
前記内燃機関の排気系に一端が接続され前記内燃機関の吸気系に他端が接続されておりＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路と、
該ＥＧＲ通路に設けられＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラと、
前記ＥＧＲ通路におけるＥＧＲガスの流れに沿って前記ＥＧＲクーラより下流側もしくは前記内燃機関の吸気系における前記ＥＧＲ通路との接続部より下流側に設けられ、ＥＧＲガスが冷却されることで生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留手段と、
該凝縮水貯留手段に貯留された凝縮水を浄化すると共に浄化された凝縮水を外部に排出する凝縮水浄化排出手段と、
を備えたことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、凝縮水に含まれた排気成分が凝縮水浄化手段によって浄化される。そして、浄化された凝縮水が外部に排出される。これにより、ＥＧＲ装置において生じた凝縮水をより好適に処理することが出来る。
【０００８】
本発明においては、凝縮水浄化排出手段が、内燃機関の排気通路に設けられ排気を浄化する排気浄化触媒と、凝縮水貯留手段に貯留された凝縮水を排気通路における排気浄化触媒よりも上流側に導入する凝縮水導入手段と、を有しても良い。
【０００９】
このような構成によれば、凝縮水導入手段によって排気通路に導入された凝縮水は気化して排気と共に排気浄化触媒に流入する。これにより、凝縮水に含まれていた排気成分が排気浄化触媒によって浄化される。従って、上記構成によって、凝縮水を浄化すると共に外部に排出することが出来る。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、内燃機関のＥＧＲ装置において生じた凝縮水をより好適に処理することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る内燃機関のＥＧＲ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。
【実施例１】
【００１２】
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
図１は、本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関１は車両駆動用のディーゼルエンジンである。内燃機関１においては、その運転状態に応じて通常燃焼と予混合燃焼とのうちいずれかが選択されて行われる。ここで、通常燃焼とは、燃料噴射が圧縮行程上死点近傍の時期に実行される燃焼モードである。また、予混合燃焼とは、燃料噴射が圧縮行程上死点近傍の時期よりも早い時期に実行されることで予混合気が形成される燃焼モードである。
【００１３】
内燃機関１には、吸気通路２および排気通路３が接続されている。吸気通路２にはターボチャージャ５のコンプレッサハウジング５ａが設置されており、排気通路３には、ターボチャージャ５のタービンハウジング５ｂが設置されている。
【００１４】
吸気通路２におけるコンプレッサハウジング５ａより下流側にはインタークーラ６が設けられている。排気通路３におけるタービンハウジング５ｂより下流側には排気浄化触媒４が設けられている。排気浄化触媒４としては、三元触媒や酸化触媒、選択還元型ＮＯｘ触媒、吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等が例示できる。また、複数の触媒を直列に配置したものでも良い。
【００１５】
内燃機関１には、排気通路３を流れる排気の一部をＥＧＲガスとして吸気通路２に導入するＥＧＲ装置１０が設けられている。ＥＧＲ装置１０は、一端が排気通路３における排気浄化触媒４より下流側に接続され他端が吸気通路２におけるコンプレッサハウジング５ａより上流側に接続されておりＥＧＲガスが流れるＥＧＲ通路１１を備えている。
【００１６】
ＥＧＲ通路１１には、ＥＧＲバルブ１２およびＥＧＲクーラ１３が設けられている。ＥＧＲバルブ１２はＥＧＲ通路１１を流れるＥＧＲガスの流量を制御する。ＥＧＲクーラ１３はＥＧＲガスを冷却する。
【００１７】
ＥＧＲクーラによってＥＧＲガスが冷却されると凝縮水が生じる。本実施例に係るＥＧＲ装置１０にはこの凝縮水を貯留および排出するための凝縮水処理装置１４が設けられている。
【００１８】
凝縮水処理装置１４は、凝縮水を貯留する凝縮水タンク１６を備えている。そして、ＥＧＲ通路１１におけるＥＧＲガスの流れに沿ってＥＧＲクーラ１３の下流側と凝縮水タンク１６とが凝縮水通路１５によって接続されている。また、凝縮水タンク１６には、外部に凝縮水を排出するための排出通路１８が接続されている。排出通路１８の凝縮水タンク１６との接続部近傍には排水用バルブ１７が設けられている。さらに、凝縮水タンク１６には、貯留された凝縮水を浄化するための浄化剤を該凝縮水に添加する浄化剤添加バルブ１９が設置されている。
【００１９】
尚、本実施例では、凝縮水タンク１６が本発明に係る凝縮水貯留手段に相当する。また、本実施例では、排出通路１８および排水用バルブ１７、浄化剤添加バルブ１９が本発明に係る凝縮水浄化排出手段に相当する。
【００２０】
また、内燃機関１には、電子制御ユニット（ＥＣＵ）２０が併設されている。ＥＣＵ２０には、ＥＧＲバルブ１２や排水用バルブ１７、浄化剤添加バルブ１９が電気的に接続されている。ＥＣＵ２０によってこれらが制御される。
【００２１】
ＥＣＵ２０は、ＥＧＲバルブ１２の開度を制御することで吸気通路２に導入されるＥＧＲガスの量を調整する。内燃機関１において予混合燃焼が行われる場合、過早着火の発生を抑制するために、内燃機関１において通常燃焼が行われる場合に比べてより多くのＥＧＲガスが吸気通路２に導入される。
【００２２】
本実施例においては、ＥＧＲガスが吸気通路２におけるコンプレッサハウジング５ａよりも上流側に導入される。このような場合、ＥＧＲ通路１１において発生した凝縮水がＥＧＲガスと共に吸気通路２に流入すると、該凝縮水がコンプレッサハウジング５ａ内に流入することでターボチャージャ５の過給能力の低下を招く虞がある。
【００２３】
また、吸気通路２のおけるＥＧＲガスの導入箇所はインタークーラ６よりも上流側でもある。このような場合、ＥＧＲ通路１１において発生した凝縮水がＥＧＲガスと共に吸気通路２に流入すると、該凝縮水が吸気通路２において気化したとしても、吸気がインタークーラ６で冷却されることで凝縮水が生じることになる。
【００２４】
本実施例においては、ＥＧＲ通路１１に接続された凝縮水タンク１６に凝縮水が貯留される。そのため、凝縮水の吸気通路２への流入を抑制することが出来る。従って、上記のような、ターボチャージャ５の過給能力の低下やインタークーラ６での凝縮水の発生を抑制することが出来る。
【００２５】
また、上述したように、本実施例に係る内燃機関１においては予混合燃焼が行われる。予混合燃焼時は、通常燃焼時に比べてより多くのＥＧＲガスが吸気通路２に導入されるため、より多くの凝縮水が発生し易くなる。このような場合であっても、本実施例によれば、凝縮水の吸気通路２への流入を抑制することが出来る。
【００２６】
＜凝縮水の処理＞
さらに、本実施例によれば、凝縮水タンク１６に貯留された凝縮水に浄化剤添加バルブ１９から浄化剤が添加される。これにより、凝縮水に含まれた排気成分が浄化される。
【００２７】
そして、内燃機関１での燃料噴射が停止されているときのように吸気通路２へのＥＧＲガスの導入が行われていないときに、ＥＣＵ２０によって排水用バルブ１７が開弁され、凝縮水が外部に排出される。
【００２８】
このように、本実施例によれば、凝縮水タンク１６において浄化されてから凝縮水が外
部に排出される。従って、ＥＧＲ装置１０において生じた凝縮水をより好適に処理することが出来る。
【００２９】
尚、本実施例においては、凝縮水処理装置１４を、ＥＧＲ通路１１に加え、吸気通路２におけるインタークーラ６よりも下流側に設置しても良い。これによれば、インタークーラ６によって吸気が冷却されることで凝縮水が生じた場合に該凝縮水を凝縮水処理装置によって処理することが出来る。
【００３０】
また、凝縮水処理装置１４を、吸気通路２におけるＥＧＲ通路１１との接続部よりも下流側且つコンプレッサハウジング５ａよりも上流側に設置しても良い。
【実施例２】
【００３１】
＜内燃機関の吸排気系の概略構成＞
図２は本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図である。本実施例に係る内燃機関の吸排気系の概略構成は、実施例１と凝縮水処理装置のみが異なりその他の構成は同様である。そのため、同様の構成には同様の参照番号を付しその説明を省略する。
【００３２】
本実施例に係るＥＧＲ装置１０には凝縮水処理装置２１が設けられている。該凝縮水処理装置２１は、実施例１に係る凝縮水処理装置１４と同様、凝縮水タンク１６および該凝縮水タンク１６を備えている。
【００３３】
凝縮水タンク１６には凝縮水を排気通路３に導入するための導入通路２２の一端が接続されている。そして、導入通路２２の他端が排気通路３における排気浄化触媒４より上流側に接続されている。また、導入通路２２には凝縮水を凝縮水タンク１６側から排気通路３側に圧送するポンプ２３が設けられている。該ポンプ２３はＥＣＵ２０と電気的に接続されており、ＥＣＵ２０によって制御される。
【００３４】
尚、本実施例においては、導入通路２２およびポンプ２３が本発明に係る凝縮水導入手段に相当する。
【００３５】
＜凝縮水の処理＞
本実施例では、排気通路３に排気が流れているときにポンプ２３が作動され、凝縮水タンク１６に貯留された凝縮水が排気通路３に導入される。そして、排気通路３に導入された凝縮水は気化して排気と共に排気浄化触媒４に流入する。これにより、凝縮水に含まれていた排気成分が排気浄化触媒４によって浄化される。
【００３６】
従って、本実施例に係る凝縮水処理装置２１によっても、実施例１と同様、凝縮水を浄化すると共に外部に排出することが出来る。従って、ＥＧＲ装置１０において生じた凝縮水をより好適に処理することが出来る。
【００３７】
また、本実施例によれば、凝縮水に含まれる排気成分は排気浄化触媒４によって浄化されるため、浄化剤や浄化剤を供給するための装置が不要である。
【００３８】
尚、本実施例においても、実施例１と同様、凝縮水処理装置２１を、ＥＧＲ通路１１に加え、吸気通路２におけるインタークーラ６よりも下流側に設置しても良い。また、凝縮水処理装置２１を、吸気通路２におけるＥＧＲ通路１１との接続部よりも下流側且つコンプレッサハウジング５ａよりも上流側に設置しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】実施例１に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。
【図２】実施例２に係る内燃機関の吸排気系の概略構成を示す図。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・内燃機関
２・・・吸気通路
３・・・排気通路
４・・・排気浄化触媒
５・・・ターボチャージャ
５ａ・・コンプレッサハウジング
５ｂ・・タービンハウジング
６・・・インタークーラ
１０・・ＥＧＲ装置
１１・・ＥＧＲ通路
１２・・ＥＧＲバルブ
１３・・ＥＧＲクーラ
１４・・凝縮水処理装置
１５・・凝縮水通路
１６・・凝縮水タンク
１７・・排水用バルブ
１８・・排出通路
１９・・浄化剤添加バルブ
２０・・ＥＣＵ
２１・・凝縮水処理装置
２２・・凝縮水導入通路
２３・・ポンプ
【図１】
2007154795.tif 000003
【図２】
2007154795.tif 000004