(57)【要約】  本発明は、内燃機関の脱スケールのためのシステムに関し、前記システムは、作動中のエンジンの燃料−空気混合物の流入用入口の上に洗浄液を注入するように設けられた注入手段を備え、前記システムは、前記注入された洗浄液のパラメータに基づいて前記エンジンのＥＧＲバルブの開閉を制御するように設けられた制御手段をさらに備えることを特徴とする。本発明は、内燃機関、例えば自動車のエンジンのメンテナンスに適用できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内燃機関の脱スケールのためのシステムであって、
脱スケールシステムは、作動中のエンジンの燃料−空気混合物の流入用入口の上から洗浄液を注入するように設けられた注入手段を備え、
脱スケールシステムは、前記注入された洗浄液のパラメータに基づいて前記エンジンのＥＧＲバルブの開閉を制御するように設けられた制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【請求項２】
前記洗浄液は、水素／酸素混合物であって、
前記注入手段はさらに、予め定められた割合に基づいて前記水素／酸素混合物を生成するように設けられる、
請求項１に記載の脱スケールシステム。
【請求項３】
前記注入手段の上流に、水の電気分解によって気体の水素と酸素を生成するデバイスをさらに備える、
請求項２に記載の脱スケールシステム。
【請求項４】
前記洗浄液は、超臨界状態の水である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の脱スケールシステム。
【請求項５】
前記制御手段は、洗浄液の注入の持続期間または速度に依存する予め定められた持続期間中、前記ＥＧＲバルブを開けることを制御するように設けられる、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の脱スケールシステム。
【請求項６】
前記制御手段は、第１の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズと、続けて、第２の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズと、を備えるサイクルに基づいて前記ＥＧＲバルブを制御するように設けられ、
サイクルは、前記洗浄液の前記注入の持続期間に基づいて繰り返される、
請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記制御手段は、前記洗浄液の前記注入の持続期間に依存するサイクル周波数で繰り返されるサイクルに基づいて前記ＥＧＲバルブを制御するように設けられ、
サイクルは、第１の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズと、第２の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズと、前記ＥＧＲバルブが前記サイクルの繰り返し周波数の少なくとも１０倍よりも高い周波数で交互に開け閉めされ、これが予め定められた第３の期間にわたって行われる第３のフェーズと、を備える、
請求項５に記載の脱スケールシステム。
【請求項８】
前記第１の期間、前記第２の期間、及び前記第３の期間は、実質的に同じ持続期間である、
請求項７に記載の脱スケールシステム。
【請求項９】
前記第１、第２、及び第３の予め定められた期間は、１〜１０分程度であり、そして好ましくは５分程度である、
請求項８に記載の脱スケールシステム。
【請求項１０】
前記第１、第２、及び／又は第３の期間は、０分より長く１２０分未満の間で、前記装置のユーザによって調節可能である、
請求項５〜８のいずれか１項に記載の脱スケールシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関の脱スケールのためのシステム、作動中のエンジンの燃料−空気混合物の流入用入口の上から洗浄液を注入するように設けられた注入手段を備えるシステムに関する。本発明は、軽車両、軽及び重商用車、大型トラックのような自動車のメンテナンスに対して、また、より一般的には、内燃熱機関を備える任意のシステムのメンテナンスに対して、特に有利である。
【背景技術】
【０００２】
既知の方法においては、内燃機関、特にディーゼルタイプでは、特に汚染する窒素酸化化合物から成るＮＯｘの生成を減少させるために、燃焼温度を低下させることと、作動中のエンジン内部の利用可能な酸素量を減らすことが必要である。これを行うため、７０年代に開発された技術は、エンジンの燃料−空気混合物の流入用入口に向かって不活性排気ガスの一部を向け直すことにある。流量可変ＥＧＲ（exhaust gas recirculation：排気ガス再循環）バルブは、排気入口と流入口の間の再循環回路の上に配置され；バルブのオープニングレートは、そのエンジンがＥＧＲバルブを備えているシステム（車両又はその他）のコンピュータによって、排気ガスの測定温度、エンジンに要求される電力等のようなエンジンパラメータに基づいて制御される。窒素酸化物の生成は、温度及び燃焼中の酸素の存在に特に依存し、排気ガスの導入は２つのパラメータ（温度、及び酸素の割合）に作用する。
【０００３】
ＥＧＲバルブの使用はＮＯｘの生成減少を最小コストで可能にするが、他の欠点を有する。特に、燃焼温度の低下は、ＮＯｘの生成を制限するように求められているが、燃焼中における煤の生成増加をも引き起こし、それは流入回路、排気ガス排出回路、及び排気ガス再循環回路を詰まらせる特定の結果を有し；これは、エンジン性能を低下させ、エンジンにより生じる汚染を増加させる。
【０００４】
エンジン及びその回路のクリーニングのための既知の技術は、エンジンが作動している間に流入回路に水素や酸素を含む流体を注入することにある。水素の高可燃性な性質は、エンジンのシリンダ内の燃焼を向上させることができる。溶媒として作用する超臨界状態の水に水素と酸素を再混合することで、エンジンの感応部、特にインジェクタの頭部や逆止弁、１つ以上のターボ、ＥＧＲバルブ、流入及び排出バルブ、ピストン、ピストンリング、シリンダ、流入回路、及びマニホールド、そして特定の条件下では、微粒子フィルタ、及び触媒コンバータ、に位置するスケールの希釈や排出を可能にする。
【０００５】
しかしながら、実際には、洗浄液を注入する既知の技術は、特に流入回路やマニホールド、流入バルブ及び作動中のエンジンのＥＧＲバルブのクリーニングに対しては、限られた効率を有することが分かっている。
【発明の概要】
【０００６】
本発明は、内燃機関の脱スケールのための既知のシステム、作動中のエンジンの燃料−空気混合物の流入用入口の上から洗浄液を注入するために設けられた注入手段を含むタイプのシステムを改善することを目的とする。
【０００７】
この効果のために、本発明に係る前記脱スケールシステムは、前記注入された洗浄液のパラメータに基づいて前記エンジンのＥＧＲバルブの開閉を制御するように設けられた制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００８】
実際の脱スケールシステムを通じてＥＧＲバルブの開閉を制御することで、設計者によって課せられるようなＥＧＲバルブの開閉の義務サイクルからの解放を得ることによって、トップエンジン部分、流入回路、及びガス再循環回路において、洗浄液をより良く循環させることができる。したがって、信頼性があり、よりシンプルかつより徹底的な方法で、実際のＥＧＲバルブ、空気流入回路、流入バルブ、及びターボをきれいにすることが可能になる。
【０００９】
本発明に係る脱スケールシステムでは、前記洗浄液は、予め定められた割合の水素／酸素混合物、例えば超臨界状態の水とすることができる。
【００１０】
実施形態の一つによれば、本発明に係る前記脱スケールシステムは、前記注入手段の上流に、水の電気分解によって気体の酸素と水素を生成するデバイスをさらに備えてもよい。前記脱スケールシステムは、それゆえ完全に自律し、またそれゆえ洗浄されるべきエンジンと可能な限り近くに動かされることができる。
【００１１】
前記制御手段は、好ましくは、洗浄液の注入の持続期間または速度に依存する予め定められた持続期間中、前記ＥＧＲバルブの開閉を制御するように設けられる。前記注入の持続期間及び／または速度に基づいて前記ＥＧＲバルブの開／閉を調節することで、実行されるクリーニングプロセスの質及び速度を最適化することができる。
【００１２】
実施形態の一つによれば、前記制御手段は、第１の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズと、続けて、第２の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズと、を備えるサイクルに基づいて前記ＥＧＲバルブを制御するように設けられ、サイクルは、前記洗浄液の前記注入の持続期間に基づいて繰り返される。ＥＧＲバルブが閉じられるとき、クリーニングは主にエンジンの下流回路、特に排出回路にて行われる。ＥＧＲバルブを開けることで、エンジンの上流回路、換言すれば、流入回路及び排気ガス再循環回路、特にＥＧＲバルブとエンジンガスの流入用入口の間に配置された再循環回路の一部を、徹底的にきれいにさせることができる。
【００１３】
実施形態の他の一つによれば、前記制御手段は、前記洗浄液の前記注入の持続期間に依存するサイクル周波数で繰り返されるサイクルに基づいて前記ＥＧＲバルブを制御するように設けられることができ、サイクルは、第１の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズと、第２の予め定められた期間にわたって前記ＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズと、予め定められた第３の期間にわたって前記ＥＧＲバルブが前記サイクルの繰り返し周波数の少なくとも１０倍よりも高い周波数で交互に開け閉めされる第３のフェーズと、を備える。第３のフェーズは、ＥＧＲバルブの交互の開／閉制御に伴ってＥＧＲバルブのバルブを「タップ」することを可能にし、それによって実際のＥＧＲバルブのバルブに存在する炭素析出層の希釈を促進する微小の衝撃及び振動を生成する。
【００１４】
試験は、１〜１０分程度の、そして好ましくは約５分の、前記サイクルの前記第３の期間中は０．５秒ごとに前記ＥＧＲバルブの状態変化を伴う、前記第１、第２、及び第３の予め定められた期間に伴って、良いエンジンクリーニングを得ることを可能にする；すなわち、３〜３０分の、好ましくは１５分程度のクリーニングサイクルで、完全なクリーニングのために１〜２時間にわたって繰り返されるサイクルである。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
以下の本発明に係るエンジン脱スケールシステムの実施例の記載に照らして、本発明がよりよく理解され、本発明の他の特徴及び利点が明らかになるであろう。これらの例は非限定的に与えられる。本説明は、その中の１つの図が本発明に係る脱スケールシステムの概観である、添付図面を参照して読まれるべきである。
【図１】図１は、本発明に係る脱スケールシステムの概観である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
前述した通り、本発明に係る脱スケールシステムは内燃機関の脱スケールのためのシステムで、作動中のエンジンの燃料−空気混合物の流入用入口の上から洗浄液を注入するように設けられた注入手段を備えるタイプの脱スケールシステムである。本発明に係る脱スケールシステムは、前記注入された洗浄液のパラメータに基づいて前記エンジンのＥＧＲバルブの開閉を制御するように設けられた制御手段をさらに備えることを特徴とする。
【００１７】
実施形態の一つによれば、図示されていないが、前記脱スケールシステムは外部の洗浄液リザーバに接続されていてもよい。
【００１８】
図面に図示された実施形態によれば、本発明に係る脱スケールシステム１０は、完全に自律し、実際のシステムで生成された水素と酸素の混合物である洗浄液を作動中のエンジンに注入するように設けられている。
【００１９】
この効果のために、脱スケールシステム１０は、構造物１１の中に、水リザーバと、水の電気分解によって水素と酸素を生成するための他の方法で知られている手段と、を備える。構造物の側部には、リザーバ内の水のレベルを見ることができる窓１２が備えられる。構造物の頭部には、水リザーバを満たすため、栓が付いた開口部１３が備えられる。構造物の頭部には、後述する脱スケールシステムの異なるパラメータをユーザが調整できるようにするコントロールパネル１５が、さらに備えられる。コントロールパネルの上には、車両に、より正確には、その開け及び／または閉めを制御するようエンジンのＥＧＲバルブに、装置を直接つなぐケーブルを接続するよう、コネクタ１４が統合される。
【００２０】
図示された脱スケールシステムは、洗浄液の注入の持続期間に依存するサイクル周波数で繰り返されるサイクルに基づいてＥＧＲバルブを制御することによってクリーニングを実行するように設けられ、サイクルは、第１の予め定められた期間にわたってＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズと、第２の予め定められた期間にわたってＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズと、ＥＧＲバルブがサイクルの繰り返し周波数の少なくとも１０倍よりも高い周波数で交互に開け閉めされ、これが予め定められた第３の期間にわたって行われる第３のフェーズと、を備える。
【００２１】
自動機能モードにおいては、脱スケールシステムは３０分〜４時間にわたって繰り返されるサイクルに基づいて車両のＥＧＲバルブがクリーニングされるようにプログラムされ、サイクルは以下を備える：
・約５分の、第１の予め定められた期間にわたってＥＧＲバルブを開ける第１のフェーズ、
・約５分の、第２の予め定められた期間にわたってＥＧＲバルブを閉じる第２のフェーズ、及び
・０．５秒程度の期間でＥＧＲバルブが交互に開け閉めされる第３の期間で、これもまた約５分の、第３の予め定められた期間にわたって交互の機能が継続する。
【００２２】
実施形態の一つによれば、第１の期間、第２の期間、及び第３の期間は、実質的に同じ持続期間である。
【００２３】
あるいは、ユーザはコントロールパネルから各フェーズの持続期間を、例えば０分より長く１２０分未満の間で選択することができる。エンジン（エンジン、自動車、トラック等）のシリンダの容量、及びその詰まりの程度に基づいて、ユーザはまた、依然としてコントロールパネルから、クリーニングプログラムの合計の持続期間、及び／または洗浄液の流量の増加または減少、及び／または洗浄液の気体の水素／酸素混合物の割合の変更を選択することができる。
【００２４】
多くの付加要素、特に以下の要素が、脱スケールシステムの安全性及び人間工学から予想されている。
【００２５】
水素生成手段の安全性は、リザーバ内の水のレベルセンサ、圧力超過のイベントにおいて水素生成を停止させる手段、及び警告手段（オーディオアラーム）の存在によって保証される。また、流体出口がエンジンとの接続を絶たれると、脱スケールシステムは密閉される。
【００２６】
装置が洗浄されるべきエンジンと可能な限り近くまで動くことを容易にするために、装置は車輪に乗せられ、ハンドグリップ１６が人の高さに設けられる。
【００２７】
クリーニングプログラムの終了５分前にオーディオアラームが、続いてプログラムの終了時に２つ目のアラームが、プログラムされる。
【００２８】
図面に図示された実施形態によれば、本発明に係る脱スケールシステムのすべての要素は、手動の取り扱いに適合する体積と重さとを有する構造体１０に統合される。このような脱スケールシステムは、小さいか中くらいのシリンダ容量のエンジン、例えば自家用軽自動車、軽商用車、エンジン、バイク等のエンジンをクリーニングするのによく適している。
【００２９】
図示されてはいないが実施される変形例によれば、本発明に係る脱スケールシステムのすべての要素は、軽商用車の有用な体積内に、またはトラックのトレーラ上に統合される。脱スケールシステムは、それゆえ、人力を用いずに動かされることができる。さらに、水素を生成するためのデバイスは、より多い流量の洗浄液を生成するような大きさにすることができ、注入手段は、より高い温度及び／または圧力で洗浄液を注入するような大きさにすることができる。脱スケールシステムは、それゆえ、より大きなシリンダ容量のエンジンを扱うためにより適している。
【００３０】
本発明に係る脱スケールシステムは、自動車の分野以外の多くのアプリケーションにも用いることができる；すなわち、エンジン：ボートのエンジン、軍用車、産業設備のエンジン、暖房設備のエンジン、等の任意のタイプをきれいにするために用いることができる。
【図１】
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【国際調査報告】
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2018530700.tif 000005
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