(57)【要約】【課題】排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管を接続してなる部材から異物を適切に除去する。【解決手段】対象の部材における触媒の上流側から当該部材内にガスを吹き込むブロー手段と、ブロー手段によりガスを吹き込んでいる間排気マニホルドを構成する排気管またはＥＧＲ管を吸引するとともに、ブロー手段によるガスの吹き込みを停止した後も排気管またはＥＧＲ管の吸引を続けることで、ブロー手段によるガスの吹き込みよりも長い時間吸引を行う吸引手段とを具備する異物除去装置を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管を接続してなる部材から異物を除去するためのものであって、
対象の部材における触媒の上流側から当該部材内にガスを吹き込むブロー手段と、
前記ブロー手段によりガスを吹き込んでいる間排気マニホルドを構成する排気管またはＥＧＲ管を吸引するとともに、ブロー手段によるガスの吹き込みを停止した後も排気管またはＥＧＲ管の吸引を続けることで、ブロー手段によるガスの吹き込みよりも長い時間吸引を行う吸引手段と
を具備する異物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ  Ｇａｓ  Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）管を接続してなる部材から異物を除去するために用いられる異物除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関の気筒において発生する排ガス（燃焼ガス）を気筒外へと導く排気通路は、各気筒に対応した複数の排気管を集合させた排気マニホルドに排気浄化用の三元触媒を接続して構成されている。排気通路となる部材を製造するにあたっては、排気マニホルドに触媒を収容する筒体を溶接したり、さらにＥＧＲ管を溶接したり、排気マニホルド及びＥＧＲ管の端部にブラケットを溶接したりというような溶接作業が不可避的に発生する（例えば、下記特許文献を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−２６６８４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ガス溶接やアーク溶接時には、直径１μｍから数ｍｍ程度のスパッタと呼ばれる微粒子が飛散する。このスパッタが異物として部材内に残留していると、内燃機関の運転中にこれがＥＧＲ管内に流入して、ＥＧＲバルブに噛み込まれる等の不具合を生ずる懸念がある。
【０００５】
本発明は、排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管を接続してなる部材から異物を適切に除去することを所期の目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明では、排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管を接続してなる部材から異物を除去するためのものであって、対象の部材における触媒の上流側から当該部材内にガスを吹き込むブロー手段と、前記ブロー手段によりガスを吹き込んでいる間排気マニホルドを構成する排気管またはＥＧＲ管を吸引するとともに、ブロー手段によるガスの吹き込みを停止した後も排気管またはＥＧＲ管の吸引を続けることで、ブロー手段によるガスの吹き込みよりも長い時間吸引を行う吸引手段とを具備する異物除去装置を構成した。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、排気マニホルド、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管を接続してなる部材から異物を適切に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態における異物除去装置及び対象の部材の構成を示す図。
【図２】同実施形態の異物除去装置及び対象の部材の構成を示す図。
【図３】同実施形態の異物除去装置が実行する異物除去処理の内容を説明するタイミング図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。図１及び図２に示す、本実施形態における異物除去方法の対象となる部材２は、車両用内燃機関の排気通路となる部材である。この部材２は、内燃機関の気筒数と同数（四気筒であれば、四本）の排気管２１１、２１２、２１３、２１４を集合させた排気マニホルド２１と、排気マニホルド２１の下流側に連なる排気浄化用の触媒を収容する筒体２３と、排気マニホルド２１と筒体２３との間に介在する漏斗状の連結体２２と、触媒よりも上流側に位置する連結体２２に接続するＥＧＲ管２４と、排気マニホルド２１の各排気管２１１、２１２、２１３、２１４の上流側の端部及びＥＧＲ管２４の下流側の端部に固定したブラケット２５、２６とを含む。連結体２２には、当該部材２内を流通する排ガスの空燃比を計測するための空燃比センサ（Ｏ2センサまたはリニアＡ／Ｆセンサ）を設置するための孔２２１を穿ってある。
【００１０】
本実施形態の異物除去装置１は、上記部材２における連結体２２に穿たれた空燃比センサ設置用の孔２２１からガス特に空気を吹き込むブロー手段と、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４から部材２内部の雰囲気を吸引する吸引手段とを具備する。
【００１１】
異物除去装置１は、空気を吸込み吐出するポンプ１１と、ポンプ１１の吐出口と空燃比センサ設置用の孔２２１とを接続するブロー流路１２と、ブロー流路１２上に設けられ当該ブロー流路１２を開閉する流量制御バルブ１４０と、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４をそれぞれポンプ１１の吸込口に接続する吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５と、各吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５上に設けられ当該吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５を開閉する流量制御バルブ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５と、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４からポンプ１１の吸込口に向かって流れる空気に混入している異物を漉し取るフィルタ１５と、部材２に振動を加えるハンマリングのための振動体１６と、ポンプ１１の運転、各流量制御バルブ１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７の開度及び振動体１６の振動を制御する制御部（図示せず）とを主要な要素とする。
【００１２】
ポンプ１１が吐出する空気は、ブロー流路１２及び空燃比センサ設置用の孔２２１を経由して部材２内に流入する。部材２内に流入した空気の一部は、いわゆるハニカム構造をなす触媒の担体に形成されている無数の小孔を通過して、触媒の下流側に流出する。残余の空気は、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４の何れかを通過した後、吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５に流入してポンプ１１の吸込口に還流する。その過程で、部材２の各所に付着していたスパッタその他の異物が部材２から剥離し、排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４から部材２外に排出されてフィルタ１５に捕捉される。
【００１３】
即ち、本実施形態の異物除去装置１にあっては、ポンプ１１、ブロー流路１２、流量制御バルブ１４０がブロー手段を構成しており、ポンプ１１、吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、流量制御バルブ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５が吸引手段を構成している。
【００１４】
しかして、本実施形態では、ブロー手段により部材２内に空気を吹き込んでいる間、吸引手段により各排気管２１１、２１２、２１３、２１４またはＥＧＲ管２４のうち少なくとも一つを吸引するとともに、空気の吹き込みを停止した後も排気管２１１、２１２、２１３、２１４またはＥＧＲ管２４の吸引を続け、ブロー手段による空気の吹き込みよりも長い時間吸引を行うこととしている。
【００１５】
図３に示す例に則して述べると、異物除去処理において、まず、ブロー流路１２上のバルブ１４０を開弁して所定時間（例えば、８秒間）部材２内に空気を吹き込み、同時に吸引流路１３５上のバルブ１４５を開弁して所定時間（例えば、１３秒間）ＥＧＲ管２４内の空気を吸引する。このとき、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４に連なる吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４上のバルブ１４１、１４２、１４３、１４４は閉弁している。吸引流路１３５上のバルブ１４５の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４５よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、吸引流路１３５を流れる空気の流量よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４５、１４６、１４７の開度を調整する。
【００１６】
吸引流路１３５上のバルブ１４５を閉弁してＥＧＲ管２４の吸引を終了したら、次に、ブロー流路１２上のバルブ１４０を再び開弁して所定時間部材２内に空気を吹き込み、同時に吸引流路１３１上のバルブ１４１を開弁して所定時間第一気筒に対応する排気管２１１内の空気を吸引する。このとき、他の気筒に対応した排気管２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４に連なる吸引流路１３２、１３３、１３４、１３５上のバルブ１４２、１４３、１４４、１４５は閉弁している。吸引流路１３１上のバルブ１４１の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４１よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、吸引流路１３１を流れる空気の流量よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４１、１４６、１４７の開度を調整する。
【００１７】
吸引流路１３１上のバルブ１４１を閉弁して排気管２１１の吸引を終了したら、引き続き、ブロー流路１２上のバルブ１４０を再び開弁して所定時間部材２内に空気を吹き込み、同時に吸引流路１３２上のバルブ１４２を開弁して所定時間第二気筒に対応する排気管２１２内の空気を吸引する。このとき、他の気筒に対応した排気管２１１、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４に連なる吸引流路１３１、１３３、１３４、１３５上のバルブ１４１、１４３、１４４、１４５は閉弁している。吸引流路１３２上のバルブ１４２の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４２よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、吸引流路１３２を流れる空気の流量よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４２、１４６、１４７の開度を調整する。
【００１８】
吸引流路１３２上のバルブ１４２を閉弁して排気管２１２の吸引を終了したら、さらに、ブロー流路１２上のバルブ１４０を再び開弁して所定時間部材２内に空気を吹き込み、同時に吸引流路１３３上のバルブ１４３を開弁して所定時間第三気筒に対応する排気管２１３内の空気を吸引する。このとき、他の気筒に対応した排気管２１１、２１２、２１４及びＥＧＲ管２４に連なる吸引流路１３１、１３２、１３４、１３５上のバルブ１４１、１４２、１４４、１４５は閉弁している。吸引流路１３３上のバルブ１４３の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４３よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、吸引流路１３３を流れる空気の流量よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４３、１４６、１４７の開度を調整する。
【００１９】
吸引流路１３３上のバルブ１４３を閉弁して排気管２１３の吸引を終了したら、ブロー流路１２上のバルブ１４０を再び開弁して所定時間部材２内に空気を吹き込み、同時に吸引流路１３４上のバルブ１４４を開弁して所定時間第四気筒に対応する排気管２１４内の空気を吸引する。このとき、他の気筒に対応した排気管２１１、２１２、２１３及びＥＧＲ管２４に連なる吸引流路１３１、１３２、１３３、１３５上のバルブ１４１、１４２、１４３、１４５は閉弁している。吸引流路１３４上のバルブ１４４の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４４よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、吸引流路１３４を流れる空気の流量よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４４、１４６、１４７の開度を調整する。
【００２０】
吸引流路１３４上のバルブ１４４を閉弁して排気管２１４の吸引を終了したら、最後に、ブロー流路１２上のバルブ１４０を再び開弁して所定時間（例えば、５秒間）部材２内に空気を吹き込み、同時に全ての吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５上のバルブ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５を開弁して所定時間（例えば、１０秒間）ＥＧＲ管２４及び各排気管２１１、２１２、２１３、２１４内の空気を吸引する。吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５上のバルブ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５の開弁時間は、ブロー流路１２上のバルブ１４０の開弁時間よりも長く、後者のバルブ１４０は前者のバルブ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５よりも早く閉じる。また、ブロー流路１２を流れる空気の流量が、各吸引流路１３１、１３２、１３３、１３４、１３５を流れる空気の流量の合算よりも多くなるよう、バルブ１４０、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６、１４７の開度を調整する。
【００２１】
その上で、異物除去処理を実行する期間（例えば、７５秒間）、振動体１６により部材２に振動を加えるハンマリングを連続的に行い、部材２内に付着し残存している異物の剥落を促進する。ハンマリングは、例えば、図２に示しているように、振動体１６を部材２の連結体２２に接触させることで行う。
【００２２】
本実施形態では、排気マニホルド２１、排気浄化用の触媒及びＥＧＲ管２４を接続してなる部材２から異物を除去するためのものであって、対象の部材２における触媒の上流側から当該部材２内にガスを吹き込むブロー手段と、前記ブロー手段によりガスを吹き込んでいる間排気マニホルド２１を構成する排気管２１１、２１２、２１３、２１４またはＥＧＲ管２４を吸引するとともに、ブロー手段によるガスの吹き込みを停止した後も排気管２１１、２１２、２１３、２１４またはＥＧＲ管２４の吸引を続けることで、ブロー手段によるガスの吹き込みよりも長い時間吸引を行う吸引手段とを具備する異物除去装置１を構成した。
【００２３】
本実施形態によれば、部材２に残存するスパッタその他の異物を適切に部材２から除去することができる。特に、ブロー手段によるガスの吹き込みを断続的に実行し、ガスの吹き込みを停止している間も吸引手段による吸引を続行するようにしていることから、触媒の上流側において担体に引っ掛かった異物を確実に吸引し除去することが可能となる。
【００２４】
加えて、各排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４を一本ずつ順次吸引した後、排気管２１１、２１２、２１３、２１４及びＥＧＲ管２４の全てを再度吸引するようにしたため、部材２内から吸引して除去できる異物の量が増し、部材２内に残留する異物の量がより一層減少する。
【００２５】
なお、本発明は以上に詳述した実施形態に限られるものではない。上記実施形態における部材２は、触媒の上流側にＥＧＲ管２４が接続しているものであったが、触媒の下流側にＥＧＲ通路を接続した構造の部材に対しても、本発明の異物除去装置１及び異物除去方法を同様に適用することが可能である。
【００２６】
その他各部の具体的構成は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、内燃機関の排気通路となる部材の製造過程において部材から異物を除去するために利用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１…異物除去装置
１１、１２、１４０…ブロー手段
１１、１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１４１、１４２、１４３、１４４、１４５…吸引手段
２…部材
２１…排気マニホルド
２１１、２１２、２１３、２１４…排気管
２３…触媒の担体を収容する筒体
２４…ＥＧＲ管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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