(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排気ガスを吸気経路に還流させる排気ガス還流装置において、
排気経路から分岐して上記吸気経路に連通する第１の経路と、
第１の経路に設けられ、上記排気ガスを冷却する排気ガス冷却手段と、
上記排気経路から分岐して上記排気ガス冷却手段のガス排出口に連通するとともに、上記排気ガス冷却手段のガス吸入口を上記排気経路の該分岐部よりも下流に連通する第２の経路と、
第１の経路に設けられ、第１の経路を開閉するとともに、上記吸気経路に還流される排気ガス量を制御する排気ガス還流制御弁と、
第２の経路に設けられ、第２の経路を開閉して排気ガスの上記排気経路への逆流を制御する排気ガス逆流開閉弁と、
排気ガス還流を行うとき、上記排気ガス還流制御弁を開弁して第１の経路を流通する排気ガス量を調整するとともに、上記排気ガス逆流開閉弁を閉弁して第２の経路を閉じ、排気ガス逆流を行うとき、上記排気ガス還流制御弁を閉弁して第１の経路を閉じるとともに、上記排気ガス逆流開閉弁を開弁して第２の経路を開く制御手段と、
を有することを特徴とする排気ガス還流装置。
【請求項２】
ターボチャージャを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、
排気経路の上記ターボチャージャの上流を吸気経路に連通する排気ガス還流経路と、
上記排気ガス還流経路に設けられ、上記排気ガスを冷却する排気ガス冷却手段と、
上記排気ガス還流経路の上記排気ガス冷却手段の上流に設けられ、上記吸気経路に還流される排気ガス量を制御する還流ガス量制御弁と、
上記排気ガス還流経路の上記排気ガス冷却手段の下流に設けられ、上記排気ガス還流経路を開閉する第１の開閉弁と、
上記排気経路の上記還流ガス量制御弁の上流を、上記排気ガス還流経路の上記排気ガス冷却手段と第１の開閉弁との間に連通する第１の排気ガス逆流用経路と、
上記排気ガス還流経路の上記排気ガス冷却手段と上記還流ガス量制御弁との間を、上記排気経路の上記ターボチャージャの下流に連通する第２の排気ガス逆流用経路と、
第１の排気ガス逆流用経路に設けられ、この経路を開閉する第２の開閉弁と、
第２の排気ガス逆流用経路に設けられ、上記排気ガス冷却手段に逆流入する排気ガス量を制御する逆流ガス量制御弁と、
排気ガス還流を行うとき、上記還流ガス量制御弁及び第１の開閉弁をそれぞれ開弁するとともに、上記逆流ガス量制御弁及び第２の開閉弁をそれぞれ閉弁し、上記内燃機関の運転状態に基づいて、排気ガス逆流を行う状態を検出したとき、上記還流ガス量制御弁及び第１の開閉弁をそれぞれ閉弁するとともに、上記逆流ガス量制御弁及び第２の開閉弁をそれぞれ開弁する制御手段と、
を有することを特徴とする排気ガス還流装置。
【請求項３】
上記排気ガス逆流を行う状態が、内燃機関が上記排気ガス還流を行わない運転領域であり、かつ、上記ターボチャージャによる過給圧が所定値に達している状態であることを特徴とする請求項２記載の排気ガス還流装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排気ガスの一部を吸気経路に還流させる排気ガス還流装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、車両の内燃機関を駆動することにより排出される排気ガス中には、窒素酸化物（以下、ＮＯｘという）等が含まれており、これらのＮＯｘ等は有害成分としてその排出量が規制されている。このＮＯｘを低減する装置として、排気ガスを吸気経路に還流させて、燃焼温度の上昇を抑えてＮＯｘの生成量を低減する排気ガス還流装置（以下、ＥＧＲ装置という）が知られている。
【０００３】
さらに、ＥＧＲ装置の排気ガス還流通路にＥＧＲクーラを設け、このＥＧＲクーラによって、吸気経路に還流する排気ガスを冷却し、排気ガスの体積を減少して密度を増加させ、大量の排気ガスを吸気経路に還流させて、燃焼温度の上昇を抑えてＮＯｘの生成量を低減することも知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述のＥＧＲクーラを有するＥＧＲ装置では、ＥＧＲを長時間に亘って行うと、ＥＧＲクーラ内における排気ガス通路の壁面に煤（ＨＣ、パティキュレート等）が付着して、この通路の断面積が減少する。ＥＧＲクーラ内の排気ガス通路の断面積減少により、ＥＧＲクーラにおいて圧力損失が増大するという問題点や、ＥＧＲクーラの冷却性能が低下するという問題点が発生する。
【０００５】
よって、本発明は、ＥＧＲを長時間に亘って行っても、ＥＧＲクーラにおける圧力損失の増加を防止できるとともに、ＥＧＲクーラの冷却性能を維持できる排気ガス還流装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、排気経路から分岐して吸気経路に連通する第１の経路と、第１の経路に設けられ、排気ガスを冷却する排気ガス冷却手段と、排気経路から分岐して排気ガス冷却手段のガス排出口に連通するとともに、排気ガス冷却手段のガス吸入口を排気経路の該分岐部よりも下流に連通する第２の経路と、第１の経路に設けられ、第１の経路を開閉するとともに、吸気経路に還流される排気ガス量を制御する排気ガス還流制御弁と、第２の経路に設けられ、第２の経路を開閉するとともに、排気ガス冷却手段に逆流入する排気ガス量を制御する排気ガス逆流開閉弁とを有する構成である。この構成によれば、排気ガス逆流を行うときには、排気ガス還流制御弁を閉弁して第１の経路を閉じるとともに、排気ガス逆流開閉弁を開弁して第２の経路を開くので、排気ガスが、第２の経路を流通し、排気ガス冷却手段のガス排出口から排気ガス冷却手段に流入し、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去される。
【０００７】
請求項２の発明は、ターボチャージャを備えた内燃機関の排気ガス還流装置において、排気経路のターボチャージャの上流を吸気経路に連通する排気ガス還流経路と、排気ガス還流経路に設けられ、排気ガスを冷却する排気ガス冷却手段と、排気ガス還流経路の排気ガス冷却手段の上流に設けられ、吸気経路に還流される排気ガス量を制御する還流ガス量制御弁と、排気ガス還流経路の排気ガス冷却手段の下流に設けられ、排気ガス還流経路を開閉する第１の開閉弁と、排気経路の還流ガス量制御弁の上流を、排気ガス還流経路の排気ガス冷却手段と第１の開閉弁との間に連通する第１の排気ガス逆流用経路と、排気ガス還流経路の排気ガス冷却手段と還流ガス量制御弁との間を、排気経路のターボチャージャの下流に連通する第２の排気ガス逆流用経路と、第１の排気ガス逆流用経路に設けられ、この経路を開閉する第２の開閉弁と、第２の排気ガス逆流用経路に設けられ、排気ガス冷却手段に逆流入する排気ガス量を制御する逆流ガス量制御弁とを有する構成である。この構成によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、排気ガス逆流を行う状態を検出したときに、還流ガス量制御弁及び第１の開閉弁をそれぞれ閉弁して排気ガス還流経路を閉じるとともに、第２の開閉弁及び逆流ガス量制御弁をそれぞれ開弁して第１，２の排気ガス逆流用経路を開くので、排気ガスが、第１，２の排気ガス逆流用経路を流通し、排気ガス冷却手段のガス排出口から排気ガス冷却手段に流入し、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去される。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２記載の排気ガス還流装置において、内燃機関が排気ガス還流を行わない運転領域であり、かつ、ターボチャージャによる過給圧が所定値に達している状態であるときに、還流ガス量制御弁及び第１の開閉弁をそれぞれ閉弁して排気ガス還流経路を閉じるとともに、第２の開閉弁及び逆流ガス量制御弁をそれぞれ開弁して第１，２の排気ガス逆流用経路を開くので、ターボチャージャによる過給圧が所定値を越えることを防止するために排出される排気ガスによって、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去される。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の第１の実施例を図面を参照して説明する。図１にＥＧＲ装置（排気ガス還流装置）の概略構成図を示す。図１において、符号１は内燃機関としてのディーゼルエンジン本体（以下、エンジンという）を、符号２はエンジン１の吸気マニホールドを、符号３は吸気マニホールド２に接続された吸気経路としての吸気管を、符号４はエンジン１の排気マニホールドを、符号５は排気マニホールド４に接続された排気経路としての排気管をそれぞれ示している。排気管５の下流には、排気ガス中の煤（ＨＣ、パティキュレート等）を処理する酸化触媒部９が配設されている。酸化触媒部９は、排気ガスの流通によって高温となり、この高温時において、排気ガス中の酸素により煤（ＨＣ、パティキュレート等）を酸化する。
【００１０】
符号６は、ターボチャージャを示し、その排気タービン６ａが排気管５に、そのコンプレッサ６ｂが吸気管３にそれぞれ介装されている。吸気管３のコンプレッサ６ｂの下流には、インタクーラ７及び過給圧センサ８がこの順にそれぞれ配設されている。過給圧センサ８は、コンプレッサ６ｂによる吸気管３の過給圧を検出し、後述するＥＣＵ２０に接続されている。
【００１１】
排気管５の排気タービン６ａの上流と、吸気管３の過給圧センサ８の下流とは、第１の経路としての排気ガス還流経路、すなわち、排気ガス還流管１０によって互いに連通されている。換言すると、排気ガス還流管１０は、その排気ガス導入部１０ａが排気管５の排気マニホールド４と排気タービン６ａとの間に、その排気ガス還流部１０ａが吸気管３の過給圧センサ８と吸気マニホールド２との間にそれぞれ接続されている。
【００１２】
排気ガス還流管１０には、吸気管３への還流排気ガス量を制御する還流ガス量制御弁としてのＥＧＲ制御弁１５と、還流排気ガスを冷却する排気ガス冷却手段としてのＥＧＲクーラ３０と、排気ガス還流管１０を開閉する第１の開閉弁としての還流管開閉弁１７とがそれぞれ配設されている。ＥＧＲ制御弁１５、ＥＧＲクーラ３０及び還流管開閉弁１７は、排気ガス還流管１０の上流からこの順にそれぞれ配設されている。ＥＧＲ制御弁１５と還流管開閉弁１７とから排気ガス還流制御弁が構成されている。
【００１３】
ＥＧＲクーラ３０は、図２に示すように、冷却液が流通する冷却液層３１と、排気ガスが流通する排気ガス層３３とが互いに積層されて構成されている。ＥＧＲクーラ３０の上部には、冷却液層３１に対して冷却液の供給、排出を行う冷却液給排管３５，３６がそれぞれ接続されている。冷却液給排管３５，３６は、エンジン１のウォータジャケットにそれぞれ接続されている。ＥＧＲクーラ３０内の冷却液は、エンジン冷却用のラジエータのウォータポンプによって、ＥＧＲクーラ３０、ウォータジャケット及びラジエータを循環される。ＥＧＲクーラ３０の下部には、ＥＧＲ制御弁１５によってその量を制御された排気ガスが流入する排気ガス流入口３８と、ＥＧＲクーラ３０によって冷却された排気ガスを排出する排気ガス排出口３９とがそれぞれ設けられている。なお、図２において、冷却液及び排気ガスをＥＧＲクーラ３０にそれぞれ供給する向きを互いに逆向きとすることにより、排気ガスを効率良く冷却することができる。
【００１４】
排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５の上流と、排気ガス還流管１０のＥＧＲクーラ３０と還流管開閉弁１７との間、すなわち、ＥＧＲクーラ３０の排気ガス排出口３９とは、第１の排気ガス逆流用経路としての第１の排気ガス逆流管１１によって互いに連通されている。換言すると、第１の排気ガス逆流管１１は、その排気ガス導入部１１ａが排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５の上流に、その排気ガス逆流部１１ｂが排気ガス還流管１０のＥＧＲクーラ３０と還流管開閉弁１７との間にそれぞれ接続されている。
【００１５】
排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５とＥＧＲクーラ３０との間と、排気管５のタービン６ａと酸化触媒部９との間とは、第２の排気ガス逆流用経路としての第２の排気ガス逆流管１２によって互いに連通されている。換言すると、第２の排気ガス逆流管１２は、その排気ガス導入部１２ａが排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５とＥＧＲクーラ３０との間に、その排気ガス排出部１２ｂが排気管５のタービン６ａと酸化触媒部９との間にそれぞれ接続されている。第１の排気ガス逆流管１１と第２の排気ガス逆流管１２とによって第２の経路が構成されている。
【００１６】
第１の排気ガス逆流管１１には、この第１の排気ガス逆流管１１を開閉する第２の開閉弁としての逆流管開閉弁１８が配設されている。一方、第２の排気ガス逆流管１２には、エンジン１が高負荷、高回転となり、コンプレッサ６ｂによる過給圧が所定値Ｑよりも高くなったときに、排気ガスを排気タービン６ａを通さずに排気管５に排出する逆流ガス量制御弁としてのウエストゲートバルブ（以下、Ｗ／Ｇ弁という）１９が配設されている。ここで、所定値Ｑについて説明する。所定値Ｑは、排気ガス増加による排気タービン６ａの過回転を防止するためのしきい値であり、予め設定されている。排気タービン６ａの過回転により過給圧が上昇すると、大量の圧縮空気がシリンダ内に送り込まれて強力な爆発力が発生し、エンジンを破損するおそれがある。そこで、排気ガス増加による排気タービン６ａの過回転を防止するために、過給圧が所定値Ｑを越えた場合に、排気ガスを排気タービン６ａを通さずに排気管５に排出する。
【００１７】
Ｗ／Ｇ弁１９を介して排気ガスを排気管５に排出する経路については、後述のフローチャートで詳細に説明するので、ここでは簡単に説明する。すなわち、ＥＧＲ制御弁１５と還流管開閉弁１７とをそれぞれ閉弁するとともに、逆流管開閉弁１８とＷ／Ｇ弁１９とをそれぞれ開弁する。このように各弁を開閉することによって、排気ガスは、排気ガス還流管１０から第１の排気ガス逆流管１１に流入し、ＥＧＲクーラ３０の排気ガス排出口３９からＥＧＲクーラ３０内に流入した後、第２の排気ガス逆流管１２を流通して排気管５に排出される。
【００１８】
このとき、Ｗ／Ｇ弁１９は、その弁開度を調整することにより、ＥＧＲクーラ３０に逆流入する排気ガス量を制御する逆流ガス量制御弁としての役割も果たしている。逆流管開閉弁１８とＷ／Ｇ弁１９とにより排気ガス逆流開閉弁が構成されている。
【００１９】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）に、エンジン回転数に応じた排気ガス圧、過給圧及びＷ／Ｇ弁１９の開度の関係をそれぞれ示す。図３（ａ）は、エンジン回転数に応じた排気タービン６ａの入口における排気ガス圧の特性を示している。図３（ａ）から明らかなように、排気ガス圧はエンジン回転数の上昇に応じて上昇する。
【００２０】
一方、図３（ｂ）に示す過給圧も、エンジン回転数の上昇、換言すると、排気ガス圧の上昇に応じて上昇するが、上述したように、過給圧が所定値Ｑに達した場合には、過給圧が所定値Ｑを越えないようにＷ／Ｇ弁１９によって調整される。図３（ｂ）において、過給圧が所定値Ｑに達したときのエンジン回転数をＮｅ１とする。
【００２１】
図３（ｃ）に示すように、エンジン回転数がＮｅ１であるとき、すなわち、過給圧が所定値Ｑに達したときには、Ｗ／Ｇ弁１９の開弁を開始する。ＥＧＲクーラ３０内に煤等が付着していない初期状態では、排気ガス圧の上昇による過給圧の上昇を抑制するために、図３（ｃ）中、実線Ｄ１で示すように、Ｗ／Ｇ弁１９の開度を調整する。ところが、ＥＧＲクーラ３０内に煤等が付着すると、ＥＧＲクーラ３０における圧力損失が増大するので、圧力損失が大きいときには、図３（ｃ）中、二点鎖線Ｄ２で示すように、実線Ｄ１のときよりもＷ／Ｇ弁１９の開度を大きく調整する。
【００２２】
ＥＧＲ制御弁１５、還流管開閉弁１７、逆流管開閉弁１８及びＷ／Ｇ弁１９は、制御手段としてのＥＣＵ２０にそれぞれ接続されており、このＥＣＵ２０によってその動作を制御される。ＥＣＵ２０には、図示しない各種の検出手段からアクセル開度（Ａｃｃ）、エンジン回転数（Ｎｅ）及びエンジン負荷（Ｔｗ）の信号が入力される。
【００２３】
ＥＣＵ２０は、図４に示すように、ＥＧＲ制御弁１５の開閉及びその弁開度を調整するためのＥＧＲマップを有している。このＥＧＲマップにおいて、横軸はエンジン回転数（Ｎｅ）を、縦軸はエンジン負荷（Ｔｗ）を、線Ｅはエンジン１の運転領域をそれぞれ示している。また、領域ＡはＥＧＲを行う領域を、領域ＢはＥＧＲを行わない領域を、領域ＣはＥＧＲを行わず、かつ、排気ガスをＥＧＲクーラ３０に逆流させる領域をそれぞれ示している。
【００２４】
領域Ａにおいては、矢印Ａ１で示すように、領域Ａの上側ではＥＧＲ制御弁１５の開度を小さく、その反対に領域Ａの下側ではＥＧＲ制御弁１５の開度を大きくする。領域Ｃは、エンジン１が高負荷、高回転で駆動している状態であり、かつ、ターボチャージャ６による過給圧が所定値Ｑに達している状態である。領域Ｃでは、ターボチャージャ６による過給圧が、ＥＧＲによる排気ガス圧よりも高圧であるので、ＥＧＲを行うことが困難である。
【００２５】
このとき、過給圧を所定値Ｑに維持するために排気ガスを排気管５に排出するが、この排気ガスの排出経路を、第１の排気ガス逆流管１１、第２の排気ガス逆流管１２、ＥＧＲクーラ３０から構成し、ＥＧＲクーラ３０に対して排気ガスを逆流入させることによって、ＥＧＲクーラ３０内を清掃する。
排気ガス還流管１０、第１の排気ガス逆流管１１、第２の排気ガス逆流管１２、ＥＧＲ制御弁１５、還流管開閉弁１７、逆流管開閉弁１８、Ｗ／Ｇ弁１９、ＥＧＲクーラ３０及びＥＣＵ２０によって、ＥＧＲ装置が構成されている。
【００２６】
次に、ＥＣＵ２０により制御されるＥＧＲ装置の動作について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
ステップＳ１において、各種の検出手段からエンジン回転数（Ｎｅ）及びエンジン負荷（Ｔｗ）の信号を読み込み、ステップＳ２に進む。ステップＳ２では、ＥＧＲを行うか行わないかをＥＧＲマップに基づいて判定する。すなわち、現在の運転状態（Ｎｅ，Ｔｗ）がＥＧＲマップ上においてどの領域に位置するかを検出する。このとき、運転状態が、領域Ａに位置していれば、ＥＧＲを行うと判断し、ステップＳ３に進む。また、運転状態が、領域Ｂまたは領域Ｃに位置していれば、ＥＧＲを行わないと判断し、ステップＳ１０に進む。
【００２７】
ステップＳ３では、ステップＳ１において読み込んだエンジン回転数（Ｎｅ）及びエンジン負荷（Ｔｗ）に対応するＥＧＲ制御弁１５の開度をＥＧＲマップから読み込み、ステップＳ４に進む。
【００２８】
ステップＳ４では、ＥＧＲマップから読み込んだＥＧＲ制御弁１５の開度に基づいてＥＧＲ制御弁１５の開度を調整し、還流管開閉弁１７を開弁するとともに、逆流管開閉弁１８及びＷ／Ｇ弁１９を閉弁する。すなわち、排気ガス還流管１０に排気ガスを流通させるとともに、第１，２の排気ガス逆流管１１，１２を遮断する。
【００２９】
よって、エンジン１から排出された排気ガスは、排気ガス還流管１０を通り、ＥＧＲ制御弁１５によってその流量を制限され、ＥＧＲクーラ３０に流入したのち吸気管３に還流される。排気ガスは、ＥＧＲクーラ３０によりその温度を冷却される。その結果、排気ガスの比熱を高められるので、排気ガスを冷却しない場合よりも高いＮＯｘ低減効果を得ることができる。排気ガスは、過給圧センサ８の下流に還流されるので、コンプレッサ６ｂ、インタクーラ７及び過給圧センサ８を汚すことがなく、これらを排気ガスの煤（ＨＣ、パティキュレート等）による汚染から守ることができる。このようにしてＥＧＲが行われる。ＥＧＲを行った後、ステップＳ１に戻る。
【００３０】
一方、ステップＳ１０では、ターボチャージャ６による過給圧を過給圧センサ８によって検出し、ステップＳ１１に進む。ステップＳ１１では、過給圧が所定値Ｑに達しているかどうかを判定する。過給圧が所定値Ｑに達していない場合には、ＥＧＲマップ上において、運転状態が領域Ｂに位置しているので、ＥＧＲを行わないと判断し、ステップＳ１２に進み、過給圧が所定値Ｑに達している場合には、ＥＧＲマップ上において、運転状態が領域Ｃに位置しているので、排気ガスをＥＧＲクーラ３０を介して排気管５に排出すると判断し、ステップＳ１３に進む。
【００３１】
ステップＳ１２では、各弁１５，１７，１８，１９を全て閉弁する。これらの弁を全て閉弁することによって、排気ガス還流管１０、第１の排気ガス逆流管１１、第２の排気ガス逆流管１２がそれぞれ遮断される。各弁１５，１７，１８，１９の制御を行った後、ステップＳ１に戻る。
【００３２】
ステップＳ１３では、ＥＧＲ制御弁１５及び還流管開閉弁１７を閉弁するとともに、逆流管開閉弁１８及びＷ／Ｇ弁１９を開弁する。すなわち、排気ガス還流管１０を遮断するとともに、第１，２の排気ガス逆流管１１，１２に排気ガスを流通させる。このとき、Ｗ／Ｇ弁１９は、過給圧が所定値Ｑを越えないように、その弁開度を調整する。ＥＧＲクーラ３０内において圧力損失が大きい場合には、図３（ｃ）に二点鎖線Ｄ２で示すように、その弁開度を大きくする。
【００３３】
排気ガス圧が上昇した場合には、逆流管開閉弁１８及びＷ／Ｇ弁１９が開弁することにより、エンジン１から排出された排気ガスは、排気ガス還流管１０から第１の排気ガス逆流管１１に流入し、ＥＧＲクーラ３０の排気ガス排出口３９からＥＧＲクーラ３０内に流入する。ＥＧＲクーラ３０内に流入した排気ガスは、ＥＧＲクーラ３０内の排気ガス流路内壁に付着した煤（ＨＣ、パティキュレート等）を吹き飛ばして、内壁から煤を取り除く。この後、煤が混入した排気ガスは、Ｗ／Ｇ弁１９を介して排気管５に排出され、酸化触媒部９に送られる。酸化触媒部９において、煤（ＨＣ、パティキュレート等）は、酸化されてＣＯ2、Ｈ2Ｏ等に変換された後、排出される。
【００３４】
よって、排気ガス圧が上昇して過給圧が所定値Ｑに達した場合には、排気ガスが第１，２の排気ガス逆流管１１，１２及びＥＧＲクーラ３０を介して排気管５に排出されるので、排気タービン６ａの過回転を防止することができる。このとき、ＥＧＲクーラ３０へはその排気ガス排出口３９から排気ガスが流入するので、ＥＧＲクーラ３０内に付着している煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされ、ＥＧＲクーラ３０内が清掃される。したがって、ＥＧＲクーラ３０の内壁面に付着した煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去されるので、ＥＧＲクーラ３０における圧力損失の増大を防止でき、ＥＧＲクーラ３０の冷却性能を維持できる。
【００３５】
次に、第２の実施例を図６に示し、この実施例について説明する。同図において、図１に示す部材と同様の部材は、図１で用いた符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略し、相違する点について説明する。第２の実施例は、第１の実施例のディーゼルエンジンに対して、ターボチャージャの代わりにスーパーチャージャを備えている点で相違している。
【００３６】
図６において、符号４０は、スーパーチャージャを示し、吸気管３の吸気マニホールド２よりも上流に介在されている。スーパーチャージャ４０は、周知の構成からなり、エンジン１のクランク軸に図示しない駆動力伝達手段を介して連結されており、クランク軸の回転力により駆動される。
【００３７】
吸気管３のスーパーチャージャ４０の下流には、インタクーラ７及び過給圧センサ８がこの順にそれぞれ配設されている。過給圧センサ８は、コンプレッサ６ｂによる吸気管３の過給圧を検出し、後述するＥＣＵ２０に接続されている。
【００３８】
排気管５には、吸気管３の過給圧センサ８の下流に連通する排気ガス還流管１０が分岐している。排気ガス還流管１０には、ＥＧＲ制御弁１５、ＥＧＲクーラ３０、還流管開閉弁１７が、この順でそれぞれ配設されている。排気ガス還流管１０のＥＧＲクーラ３０上下流には、ＥＧＲクーラ３０への流入前の排気ガス圧と、ＥＧＲクーラ３０への流出後の排気ガス圧とを検出する排気ガス圧センサ４１，４２がそれぞれ配設されている。排気ガス圧センサ４１，４２は、後述するＥＣＵ２０にそれぞれ接続されている。
【００３９】
排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５の上流には、排気ガス還流管１０の排気ガス圧センサ４２と還流管開閉弁１７との間に連通する第１の排気ガス逆流管１１が接続されている。第１の排気ガス逆流管１１には、この第１の排気ガス逆流管１１を開閉する第１の逆流管開閉弁４３が配設されている。
【００４０】
排気ガス還流管１０のＥＧＲ制御弁１５と排気ガス圧センサ４１との間には、酸化触媒部９の上流に連通する第２の排気ガス逆流管１２が接続されている。第２の排気ガス逆流管１２には、この第２の排気ガス逆流管１２を開閉する第２の逆流管開閉弁４４が配設されている。
【００４１】
上述の構成によるＥＧＲ装置の作動について説明する。
まず、ＥＧＲを行うときには、ＥＣＵ２０によって、ＥＧＲ制御弁１５及び還流管開閉弁１７をそれぞれ開弁するとともに、第１，２の逆流管開閉弁４３，４４をそれぞれ閉弁する。すなわち、排気ガス還流管１０に排気ガスを流通させるとともに、第１，２の排気ガス逆流管１１，１２を遮断する。このとき、ＥＧＲ制御弁１５の開度を調整することによって、ＥＧＲ時における還流排気ガス量を調整する。
【００４２】
したがって、エンジン１から排出された排気ガスは、排気ガス還流管１０を通り、ＥＧＲ制御弁１５によってその流量を制限され、ＥＧＲクーラ３０に流入して冷却された後、吸気管３に還流される。
【００４３】
ＥＣＵ２０は、常時、排気ガス圧センサ４１，４２による排気ガス圧をそれぞれ検出しており、この排気ガス圧の差を算出している。ＥＣＵ２０は、この排気ガス圧の差が予め設定された所定値を越えた場合には、ＥＧＲクーラ３０内に煤（ＨＣ、パティキュレート等）が付着して、ＥＧＲクーラ３０における圧力損失が増大した状態であると判断する。そこで、ＥＣＵ２０は、排気ガス圧センサ４１，４２による排気ガス圧の差が所定値を越えた場合であって、エンジン１から排出された排気ガス圧が十分に高圧であるとき、すなわち、エンジン１が高負荷・高回転であるときに、ＥＧＲ制御弁１５及び還流管開閉弁１７をそれぞれ閉弁するとともに、第１，２の逆流管開閉弁４３，４４をそれぞれ開弁する。すなわち、排気ガス還流管１０を遮断するとともに、第１，２の排気ガス逆流管１１，１２に排気ガスを流通させる。
【００４４】
エンジン１から排出された排気ガスは、排気ガス還流管１０から第１の逆流管開閉弁４３を介して第１の排気ガス逆流管１１に流入し、ＥＧＲクーラ３０の排気ガス排出口３９からＥＧＲクーラ３０内に流入する。ＥＧＲクーラ３０内に流入した排気ガスは、ＥＧＲクーラ３０内の排気ガス流路内壁に付着した煤（ＨＣ、パティキュレート等）を吹き飛ばして、内壁から煤を取り除く。この後、煤が混入した排気ガスは、第２の逆流管開閉弁４４を介して排気管５に排出され、酸化触媒部９に送られる。酸化触媒部９において、煤（ＨＣ、パティキュレート等）は、酸化されてＣＯ2、Ｈ2Ｏ等に変換された後、排出される。
【００４５】
したがって、ＥＧＲクーラ３０の内壁面に付着した煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去されて、ＥＧＲクーラ３０内が清掃されるので、ＥＧＲクーラ３０における圧力損失の増大を防止でき、ＥＧＲクーラ３０の冷却性能を維持でき、ＥＧＲクーラ３０を初期状態に保つことができる。
【００４６】
また、ＥＧＲクーラ３０内に、煤（ＨＣ、パティキュレート等）の付着量を検出する煤付着量センサを設け、このセンサからの信号に基づいて、排気ガスの逆流を行っても良い。
上述した第２の実施例では、過給機としてスーパーチャージャを備えたディーゼルエンジンについて説明したが、本発明の排気ガス還流装置をスーパーチャージャを備えていないディーゼルエンジンに適用しても良い。また、本発明の排気ガス還流装置をガソリンエンジンに適用した場合でも、本実施例の効果と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１の発明によれば、排気ガス逆流を行うとき、排気ガスが、第２の経路を流通し、排気ガス冷却手段のガス排出口から排気ガス冷却手段に流入し、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去されるので、排気ガス冷却手段における圧力損失の増大を防止でき、排気ガス冷却手段の冷却性能を維持できる。
【００４８】
請求項２の発明によれば、内燃機関の運転状態に基づいて、排気ガス逆流を行う状態を検出したとき、排気ガスが、第１，２の排気ガス逆流用経路を流通し、排気ガス冷却手段のガス排出口から排気ガス冷却手段に流入し、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去されるので、排気ガス冷却手段における圧力損失の増大を防止でき、排気ガス冷却手段の冷却性能を維持できる。
【００４９】
請求項３の発明によれば、内燃機関が上記排気ガス還流を行わない運転領域であり、かつ、ターボチャージャによる過給圧が所定値に達している状態であるときに、排気ガスが、第１，２の排気ガス逆流用経路を流通し、排気ガス冷却手段のガス排出口から排気ガス冷却手段に流入し、排気経路に排出されるので、ターボチャージャによる過給圧が所定値を越えることを防止するために排出される排気ガスによって、排気ガス冷却手段内の煤（ＨＣ、パティキュレート等）が吹き飛ばされて、排気ガス冷却手段内から煤（ＨＣ、パティキュレート等）が除去される。したがって、排気ガス冷却手段における圧力損失の増大を防止でき、排気ガス冷却手段の冷却性能を維持できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を示すＥＧＲ装置の概略構成図である。
【図２】ＥＧＲクーラの拡大図である。
【図３】エンジン負荷に応じた排気ガス圧、過給圧及びＷ／Ｇ弁の開度の関係を示す特性線図であり、（ａ）は排気ガス圧の特性線図を、（ｂ）は過給圧の特性線図を、（ｃ）はＷ／Ｇ弁の開度をそれぞれ示す。
【図４】ＥＧＲ制御弁の開閉及び弁開度を調整するＥＧＲマップである。
【図５】ＥＣＵによる制御内容を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２の実施例を示すＥＧＲ装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１          エンジン（内燃機関）
３          吸気管（吸気経路）
５          排気管（排気経路）
６          ターボチャージャ
１０        排気ガス還流管（第１の経路）
１１        第１の排気ガス逆流管（第２の経路）
１２        第２の排気ガス逆流管（第２の経路）
１５        ＥＧＲ制御弁（排気ガス還流制御弁）
１７        還流管開閉弁（排気ガス還流制御弁）
１８        逆流管開閉弁（排気ガス逆流開閉弁）
１９        Ｗ／Ｇ弁（排気ガス逆流開閉弁）
２０        ＥＣＵ（制御手段）
３０        ＥＧＲクーラ（排気ガス冷却手段）
【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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