JP2002070655A - 車両用排ガス再循環装置 - Google Patents
車両用排ガス再循環装置Info
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- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/40—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with timing means in the recirculation passage, e.g. cyclically operating valves or regenerators; with arrangements involving pressure pulsations
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- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 定期的に排ガスの速い流れを作り、その速い
排ガスによってススがチューブ壁面に堆積するのを阻止
する。 【解決手段】 エンジン１の回転数を検知する検知セン
サ４９からの信号に基づきＥＧＲバルブ２５の開度量を
制御するＥＧＲバルブ制御部４５を設け、検知センサ４
９が設定値以下のエンジン１の回転数を検知した時、通
常運転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を制御する。一
方、検知センサ４９が設定値以上のエンジン１の回転数
を検知した時、通常運転時の最大開度量よりさらに大き
くＥＧＲバルブ２５を所定時間、開として排ガスの速い
流れを作り、チューブ壁面に付着したススを剥がした
り、あるいは、吹き飛ばすことで堆積するのを阻止す
る。
排ガスによってススがチューブ壁面に堆積するのを阻止
する。 【解決手段】 エンジン１の回転数を検知する検知セン
サ４９からの信号に基づきＥＧＲバルブ２５の開度量を
制御するＥＧＲバルブ制御部４５を設け、検知センサ４
９が設定値以下のエンジン１の回転数を検知した時、通
常運転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を制御する。一
方、検知センサ４９が設定値以上のエンジン１の回転数
を検知した時、通常運転時の最大開度量よりさらに大き
くＥＧＲバルブ２５を所定時間、開として排ガスの速い
流れを作り、チューブ壁面に付着したススを剥がした
り、あるいは、吹き飛ばすことで堆積するのを阻止す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両用排ガス再
循環装置に関する。
循環装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、排気ガス再循環装置の概要は、排
気ガスの一部を排気系から取り出し、吸入混合気ととも
に燃焼室へ送り込むことで、燃焼時の最高温度を下げて
窒素酸化物（ＮＯｘ）や粒子状物質（ＰＭ）等を低減す
るようになっている。
気ガスの一部を排気系から取り出し、吸入混合気ととも
に燃焼室へ送り込むことで、燃焼時の最高温度を下げて
窒素酸化物（ＮＯｘ）や粒子状物質（ＰＭ）等を低減す
るようになっている。
【０００３】排気系から取り出される排気ガスの一部
は、排ガス熱交換器を通過する時に熱交換され冷却され
た後、シリンダへ還流される構造となっている。
は、排ガス熱交換器を通過する時に熱交換され冷却され
た後、シリンダへ還流される構造となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】排気ガスを冷却する排
ガス熱交換器の概要は、チューブ内を流れる排気ガスと
チューブ壁の外側を流れる冷却水がチューブ壁を介して
熱交換が行なわれるところから、効率はチューブ壁の熱
伝達性能によって大きく左右される。
ガス熱交換器の概要は、チューブ内を流れる排気ガスと
チューブ壁の外側を流れる冷却水がチューブ壁を介して
熱交換が行なわれるところから、効率はチューブ壁の熱
伝達性能によって大きく左右される。
【０００５】このために、排気ガス中に含まれるススが
チューブ壁に付着しそれが堆積すると、堆積したススに
よってチューブ壁の熱伝達性能が著しく低下するように
なる。
チューブ壁に付着しそれが堆積すると、堆積したススに
よってチューブ壁の熱伝達性能が著しく低下するように
なる。
【０００６】発明者の研究の結果、ススの堆積と排ガス
流量とは密接な関係があることが確認された。この結果
であるチューブ内の目詰まり厚さ（内径）と排ガス流量
との関係を図６に示す。図６は縦軸に内径（新品内径−
目詰まり厚さ）、横軸に排ガス流量をとったもので、こ
の図によれば、排ガス流量の少ない運転領域ほどススが
堆積し易い特性があることがわかる。これは排ガス流量
が少ないと、ススが付着し易くなることと、付着したス
スを剥がしたり吹き飛ばす十分な流速が得られないため
と考えられる。
流量とは密接な関係があることが確認された。この結果
であるチューブ内の目詰まり厚さ（内径）と排ガス流量
との関係を図６に示す。図６は縦軸に内径（新品内径−
目詰まり厚さ）、横軸に排ガス流量をとったもので、こ
の図によれば、排ガス流量の少ない運転領域ほどススが
堆積し易い特性があることがわかる。これは排ガス流量
が少ないと、ススが付着し易くなることと、付着したス
スを剥がしたり吹き飛ばす十分な流速が得られないため
と考えられる。
【０００７】そこで、この発明にあっては運転中にチュ
ーブ壁面に付着したススを速い流速によって剥がしたり
吹き飛ばすことができる車両用排ガス再循環装置を提供
することを目的としている。
ーブ壁面に付着したススを速い流速によって剥がしたり
吹き飛ばすことができる車両用排ガス再循環装置を提供
することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の請求項１にあっては、少なくとも燃焼空
気がエンジンへ送り込まれるインテーク・マニホールド
と、エンジンからの排気ガスが送り出されるエキゾース
ト・マニホールドと、エキゾースト・マニホールドから
の排気ガスの一部が分岐され熱交換される排ガス熱交換
器と、排ガス熱交換器を通過する排気ガスを開度量に対
応して前記インテーク・マニホールドへ還流させるＥＧ
Ｒバルブとを備えた車両用排ガス再循環装置において、
エンジンの回転数を検知する検知センサと、検知センサ
が設定値以下の回転数を検知した時、通常運転時の開度
量にＥＧＲバルブを制御すると共に、検知センサが設定
値以上の回転数を検知した時、通常運転時の最大開度量
よりさらに大きくＥＧＲバルブを所定時間、開とするＥ
ＧＲバルブ制御部とを備えている。
に、この発明の請求項１にあっては、少なくとも燃焼空
気がエンジンへ送り込まれるインテーク・マニホールド
と、エンジンからの排気ガスが送り出されるエキゾース
ト・マニホールドと、エキゾースト・マニホールドから
の排気ガスの一部が分岐され熱交換される排ガス熱交換
器と、排ガス熱交換器を通過する排気ガスを開度量に対
応して前記インテーク・マニホールドへ還流させるＥＧ
Ｒバルブとを備えた車両用排ガス再循環装置において、
エンジンの回転数を検知する検知センサと、検知センサ
が設定値以下の回転数を検知した時、通常運転時の開度
量にＥＧＲバルブを制御すると共に、検知センサが設定
値以上の回転数を検知した時、通常運転時の最大開度量
よりさらに大きくＥＧＲバルブを所定時間、開とするＥ
ＧＲバルブ制御部とを備えている。
【０００９】これにより、エンジンの回転数が設定値以
下の回転数の時、ＥＧＲバルブは通常運転時の開度量に
制御されることで、排ガスは排ガス熱交換器を通過した
後、インテーク・マニホールドに還流される。
下の回転数の時、ＥＧＲバルブは通常運転時の開度量に
制御されることで、排ガスは排ガス熱交換器を通過した
後、インテーク・マニホールドに還流される。
【００１０】一方、エンジンの回転数が設定値以上の回
転数の領域に入ると、ＥＧＲバルブは例えば、所定時
間、最大の開口状態に制御されることで、多量の排ガス
が排ガス熱交換器を通過する。この時、チューブ壁面に
付着したススは、多量に流れる排ガスの速い流れによっ
て剥がされたり、吹き飛ばされる。
転数の領域に入ると、ＥＧＲバルブは例えば、所定時
間、最大の開口状態に制御されることで、多量の排ガス
が排ガス熱交換器を通過する。この時、チューブ壁面に
付着したススは、多量に流れる排ガスの速い流れによっ
て剥がされたり、吹き飛ばされる。
【００１１】この結果、良好な熱伝達性能が長期間にわ
たり安定して得られるようになる。
たり安定して得られるようになる。
【００１２】また、この発明の請求項２によれば、少な
くとも燃焼空気がエンジンへ送り込まれるインテーク・
マニホールドと、エンジンからの排気ガスが送り出され
るエキゾースト・マニホールドと、エキゾースト・マニ
ホールドからの排気ガスの一部が分岐され熱交換される
排ガス熱交換器と、排ガス熱交換器を通過する排気ガス
を開度量に対応して前記インテーク・マニホールドへ還
流させるＥＧＲバルブとを備えた排ガス再循環装置にお
いて、排ガス熱交換器の入口側と出口側の差圧を検知す
る差圧計と、差圧計が設定値以下の差圧を検知した時、
通常運転時の開度量にＥＧＲバルブを制御すると共に、
差圧計が設定値以上の差圧を検知した時、通常運転時の
最大開度量よりさらに大きくＥＧＲバルブを所定時間、
開とするＥＧＲバルブ制御部を備えている。
くとも燃焼空気がエンジンへ送り込まれるインテーク・
マニホールドと、エンジンからの排気ガスが送り出され
るエキゾースト・マニホールドと、エキゾースト・マニ
ホールドからの排気ガスの一部が分岐され熱交換される
排ガス熱交換器と、排ガス熱交換器を通過する排気ガス
を開度量に対応して前記インテーク・マニホールドへ還
流させるＥＧＲバルブとを備えた排ガス再循環装置にお
いて、排ガス熱交換器の入口側と出口側の差圧を検知す
る差圧計と、差圧計が設定値以下の差圧を検知した時、
通常運転時の開度量にＥＧＲバルブを制御すると共に、
差圧計が設定値以上の差圧を検知した時、通常運転時の
最大開度量よりさらに大きくＥＧＲバルブを所定時間、
開とするＥＧＲバルブ制御部を備えている。
【００１３】これにより、排ガス熱交換器を排ガスが通
過する時、入口側と出口側の差圧が差圧計によって監視
され、差圧が設定値以下の時、ＥＧＲバルブは通常運転
時の開度量に制御されることで、排ガスは排ガス熱交換
器を通過した後、インテーク・マニホールドに還流され
る。
過する時、入口側と出口側の差圧が差圧計によって監視
され、差圧が設定値以下の時、ＥＧＲバルブは通常運転
時の開度量に制御されることで、排ガスは排ガス熱交換
器を通過した後、インテーク・マニホールドに還流され
る。
【００１４】一方、排ガス熱交換器の入口側と出口側の
差圧が設定値以上に達した時、ＥＧＲバルブは、例え
ば、所定時間、最大の開口状態に制御されることで、多
量の排ガスが排ガス熱交換器を通過する。この時、チュ
ーブ壁面に付着したススは多量に流れる排ガスの速い流
れによって剥がされたり、吹き飛ばされる。
差圧が設定値以上に達した時、ＥＧＲバルブは、例え
ば、所定時間、最大の開口状態に制御されることで、多
量の排ガスが排ガス熱交換器を通過する。この時、チュ
ーブ壁面に付着したススは多量に流れる排ガスの速い流
れによって剥がされたり、吹き飛ばされる。
【００１５】この結果、良好な熱伝達性能が長期間にわ
たり安定して得られるようになる。
たり安定して得られるようになる。
【００１６】
【発明の効果】この発明の車両用排ガス再循環装置によ
れば、運転中に、多量の排ガスを所定時間、排ガス熱交
換器に流すことができるため、排ガス熱交換器のチュー
ブ壁面に付着するススを、流れの速い排ガスによって剥
がしたり吹き飛ばすことが可能となり、良好な熱伝達性
能を長期間にわたり安定して確保することができる。
れば、運転中に、多量の排ガスを所定時間、排ガス熱交
換器に流すことができるため、排ガス熱交換器のチュー
ブ壁面に付着するススを、流れの速い排ガスによって剥
がしたり吹き飛ばすことが可能となり、良好な熱伝達性
能を長期間にわたり安定して確保することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、図１乃至図３の図面を参照
しながらこの発明の第１の実施形態について具体的に説
明する。
しながらこの発明の第１の実施形態について具体的に説
明する。
【００１８】図１は排ガス再循環装置を示した全体のシ
ステム図を示しており、エンジン１はディーゼルエンジ
ンとなっている。エンジン１を構成するピストン３とシ
リンダ５とによって形成される燃焼室７には、燃料噴射
ポンプ９によって燃料が、また、ターボチャージャ１１
によりエアクリーナ１３から取入れた空気がインテーク
・マニホールド１５を介してそれぞれ送り込まれるよう
になっている。インテーク・マニホールド１５には駆動
手段によって開閉自在に制御される制御弁１７が設けら
れ、燃焼空気供給量の制御が可能となっている。
ステム図を示しており、エンジン１はディーゼルエンジ
ンとなっている。エンジン１を構成するピストン３とシ
リンダ５とによって形成される燃焼室７には、燃料噴射
ポンプ９によって燃料が、また、ターボチャージャ１１
によりエアクリーナ１３から取入れた空気がインテーク
・マニホールド１５を介してそれぞれ送り込まれるよう
になっている。インテーク・マニホールド１５には駆動
手段によって開閉自在に制御される制御弁１７が設けら
れ、燃焼空気供給量の制御が可能となっている。
【００１９】燃焼室７で燃焼した排気ガスはエキゾース
ト・マニホールド１９から分岐され一方は、前記ターボ
チャージャ１１を駆動した後、マフラー２１を通り外へ
排出される。他方は排ガス熱交換器２３を通り、前記イ
ンテーク・マニホールド１５に還流される。インテーク
・マニホールド１５に還流される排気ガスの還流量は、
ＥＧＲバルブ２５の開度量によって制御されるようにな
っている。
ト・マニホールド１９から分岐され一方は、前記ターボ
チャージャ１１を駆動した後、マフラー２１を通り外へ
排出される。他方は排ガス熱交換器２３を通り、前記イ
ンテーク・マニホールド１５に還流される。インテーク
・マニホールド１５に還流される排気ガスの還流量は、
ＥＧＲバルブ２５の開度量によって制御されるようにな
っている。
【００２０】排ガス熱交換器２３は、図３に示すように
熱交換器本体２５内に、前後の隔壁となるエンドプレー
ト２７，２７を貫通し排気ガスが通り抜ける真すぐなチ
ューブ２９が複数配置される一方、前記チューブ２９を
横切るよう冷却水が流れる冷却水取入れ用の取入口３１
と取出口３３とを有している。
熱交換器本体２５内に、前後の隔壁となるエンドプレー
ト２７，２７を貫通し排気ガスが通り抜ける真すぐなチ
ューブ２９が複数配置される一方、前記チューブ２９を
横切るよう冷却水が流れる冷却水取入れ用の取入口３１
と取出口３３とを有している。
【００２１】取入口３１は、エンジン冷却用のウオータ
ジャケット３５を介してウオータポンプ３７の吐出口３
９と、取出口３３は、配管４１を介してウオータポンプ
３７の取込口４３とそれぞれ接続連通し、ウオータポン
プ３７の回転によりウオータジャケット３５、排気ガス
熱交換器２３を通る冷却水の循環した流れが確保される
ようになっている。
ジャケット３５を介してウオータポンプ３７の吐出口３
９と、取出口３３は、配管４１を介してウオータポンプ
３７の取込口４３とそれぞれ接続連通し、ウオータポン
プ３７の回転によりウオータジャケット３５、排気ガス
熱交換器２３を通る冷却水の循環した流れが確保される
ようになっている。
【００２２】ＥＧＲバルブ２５は、ＥＧＲバルブ制御部
４５からの指令信号に基づき駆動されるバキュームポン
プ等の駆動部４７によって通常運転時の開度量から全開
となる開度量まで制御可能となっている。
４５からの指令信号に基づき駆動されるバキュームポン
プ等の駆動部４７によって通常運転時の開度量から全開
となる開度量まで制御可能となっている。
【００２３】ＥＧＲバルブ制御部４５は、エンジン１の
回転数を検知する検知センサ４９からの検知信号に基づ
き指令信号を出力する。
回転数を検知する検知センサ４９からの検知信号に基づ
き指令信号を出力する。
【００２４】具体的には、検知センサ４９が設定値以
下、例えば、エンジン回転数が１６００r.p.m以下を検
知した時に、通常運転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を
制御する通常運転制御機能と、設定値以上、例えば、エ
ンジン回転数が１６００r.p.mの領域に入ったことを検
知した時に、例えば、ＥＧＲバルブ２５を最大の開度量
に制御するパージ制御機能とを有している。この場合、
開度量は最大に特定されず、通常運転時の最大開度量よ
りさらに大きく開口する開度量であればよい。
下、例えば、エンジン回転数が１６００r.p.m以下を検
知した時に、通常運転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を
制御する通常運転制御機能と、設定値以上、例えば、エ
ンジン回転数が１６００r.p.mの領域に入ったことを検
知した時に、例えば、ＥＧＲバルブ２５を最大の開度量
に制御するパージ制御機能とを有している。この場合、
開度量は最大に特定されず、通常運転時の最大開度量よ
りさらに大きく開口する開度量であればよい。
【００２５】さらに、ＥＧＲバルブ制御部４５は、ＥＧ
Ｒバルブ２５を最大の開度量とした時に、エンジン１の
燃焼効率に何等支障が起きないように約１０秒間制御す
る第１のタイマー機能と、ＥＧＲバルブ２５を約１０秒
間最大の開度量とする間隔を約１０分おきとする第２の
タイマー機能を備えている。
Ｒバルブ２５を最大の開度量とした時に、エンジン１の
燃焼効率に何等支障が起きないように約１０秒間制御す
る第１のタイマー機能と、ＥＧＲバルブ２５を約１０秒
間最大の開度量とする間隔を約１０分おきとする第２の
タイマー機能を備えている。
【００２６】なお、図１において５０はインタークーラ
を示している。
を示している。
【００２７】このように構成された排ガス再循環装置に
おいて、図２に示すフローチャートに基づき動作を説明
する。
おいて、図２に示すフローチャートに基づき動作を説明
する。
【００２８】まず、エンジン１をスタートさせて運転状
態に入り（ステップＳ１）、エンジン１の回転数を検知
センサ４９によって監視し、エンジン回転数が１６００
r.p.m以下か、あるいは以上にあるのかを判断する（ス
テップＳ２）。
態に入り（ステップＳ１）、エンジン１の回転数を検知
センサ４９によって監視し、エンジン回転数が１６００
r.p.m以下か、あるいは以上にあるのかを判断する（ス
テップＳ２）。
【００２９】エンジン１の回転数が１６００r.p.m以下
のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５はＥＧＲバルブ制御部４
５の通常制御（ステップＳ３）によって通常の開度量に
制御される動作を繰返す（ステップＳ２）。
のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５はＥＧＲバルブ制御部４
５の通常制御（ステップＳ３）によって通常の開度量に
制御される動作を繰返す（ステップＳ２）。
【００３０】一方、エンジン１の回転数が１６００r.p.
mを越えたＹＥＳの時、タイマー（第１）がスタート
し、動作時間（１０秒）をカウントすると共にＥＧＲバ
ルブ２５を全開とするパージ制御が行なわれる（ステッ
プＳ４，Ｓ５）。ＥＧＲバルブ２５の全開により多量の
排ガスが排ガス熱交換器２３のチューブ２９内を流れ、
速い排ガスの流れによってチューブ壁面に付着したスス
を剥がしたり、あるいは吹き飛ばす。このパージ制御の
動作時間はタイマー（第１）によって１０秒以内にある
か、あるいは１０秒に達したかどうか判断される（ステ
ップＳ６）。
mを越えたＹＥＳの時、タイマー（第１）がスタート
し、動作時間（１０秒）をカウントすると共にＥＧＲバ
ルブ２５を全開とするパージ制御が行なわれる（ステッ
プＳ４，Ｓ５）。ＥＧＲバルブ２５の全開により多量の
排ガスが排ガス熱交換器２３のチューブ２９内を流れ、
速い排ガスの流れによってチューブ壁面に付着したスス
を剥がしたり、あるいは吹き飛ばす。このパージ制御の
動作時間はタイマー（第１）によって１０秒以内にある
か、あるいは１０秒に達したかどうか判断される（ステ
ップＳ６）。
【００３１】１０秒以内のＮＯの時はパージ制御が継続
される（ステップＳ１）。
される（ステップＳ１）。
【００３２】一方、１０秒に達したＹＥＳの時はタイマ
ー（第２）がスタートする（ステップＳ７，Ｓ８）、と
同時に、ＥＧＲバルブ２５は通常の開度量に制御される
（ステップＳ９）。この通常の開度量の制御はタイマー
（第２）によって１０分以内にあるか、あるいは１０分
に達したかどうか判断される（ステップＳ１０）。
ー（第２）がスタートする（ステップＳ７，Ｓ８）、と
同時に、ＥＧＲバルブ２５は通常の開度量に制御される
（ステップＳ９）。この通常の開度量の制御はタイマー
（第２）によって１０分以内にあるか、あるいは１０分
に達したかどうか判断される（ステップＳ１０）。
【００３３】ステップＳ１０において、タイマー（第
２）が１０分以内のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５は通常
の開度量に制御され続ける（ステップＳ９）。
２）が１０分以内のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５は通常
の開度量に制御され続ける（ステップＳ９）。
【００３４】一方、１０分に達したＹＥＳの時（ステッ
プＳ１１）、再び、エンジン１の回転数を判断するステ
ップＳ２に戻る動作を繰返すことで、エンジン１の回転
数が１６００r.p.m以上の運転条件にある時は、１０分
おきに１０秒間ススを剥がしたり吹き飛ばすパージ制御
が定期的に行なわれる。この場合、パージ制御が１０秒
以内と短いため、ススと一緒に多量の排ガスが燃焼室７
に送り込まれても燃焼に何等悪影響を与えることはな
く、しかも、良好な熱伝達性能は長期間にわたり安定し
て得られるようになる。
プＳ１１）、再び、エンジン１の回転数を判断するステ
ップＳ２に戻る動作を繰返すことで、エンジン１の回転
数が１６００r.p.m以上の運転条件にある時は、１０分
おきに１０秒間ススを剥がしたり吹き飛ばすパージ制御
が定期的に行なわれる。この場合、パージ制御が１０秒
以内と短いため、ススと一緒に多量の排ガスが燃焼室７
に送り込まれても燃焼に何等悪影響を与えることはな
く、しかも、良好な熱伝達性能は長期間にわたり安定し
て得られるようになる。
【００３５】図４と図５は、ＥＧＲバルブ制御部４５の
第２の実施形態を示したものである。
第２の実施形態を示したものである。
【００３６】即ち、ＥＧＲバルブ制御部４５は排ガス熱
交換器２３の入口側と出口側の差圧を検知する差圧計５
１からの検知信号に基づき指令信号を出力するようにな
っている。
交換器２３の入口側と出口側の差圧を検知する差圧計５
１からの検知信号に基づき指令信号を出力するようにな
っている。
【００３７】具体的には、排ガス熱交換器２３を通過す
る排ガス流量に基づき入口側と出口側とで発生する差圧
の変化を差圧計５１によって検知し、差圧が設定値以
下、例えば、差圧１０ｋＰａ以下を検知した時、通常運
転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を制御する通常運転制
御機能と、設定値以上、例えば、差圧が１０ｋＰａの領
域に入ったことを検知した時、例えば、ＥＧＲバルブ２
５を最大の開度量に制御するパージ制御機能とを有する
ＥＧＲバルブ制御部４５となっている。
る排ガス流量に基づき入口側と出口側とで発生する差圧
の変化を差圧計５１によって検知し、差圧が設定値以
下、例えば、差圧１０ｋＰａ以下を検知した時、通常運
転時の開度量にＥＧＲバルブ２５を制御する通常運転制
御機能と、設定値以上、例えば、差圧が１０ｋＰａの領
域に入ったことを検知した時、例えば、ＥＧＲバルブ２
５を最大の開度量に制御するパージ制御機能とを有する
ＥＧＲバルブ制御部４５となっている。
【００３８】さらに、ＥＧＲバルブ制御部４５は、ＥＧ
Ｒバルブ２５を最大の開度量とした時に、約１０秒間制
御することで、エンジン１の燃焼効率に何等支障が起き
ないように約１０秒間制御する第１のタイマー機能と、
ＥＧＲバルブ２５を約１０秒間最大の開度量とする間隔
を約１０分おきとする第２のタイマー機能を備えてい
る。
Ｒバルブ２５を最大の開度量とした時に、約１０秒間制
御することで、エンジン１の燃焼効率に何等支障が起き
ないように約１０秒間制御する第１のタイマー機能と、
ＥＧＲバルブ２５を約１０秒間最大の開度量とする間隔
を約１０分おきとする第２のタイマー機能を備えてい
る。
【００３９】なお、他の構成要件は第１の実施形態と同
一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
一のため、同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００４０】次に、図５に示すフローチャートに基づき
動作を説明する。まず、エンジン１をスタートさせて運
転状態に入り（ステップＳ−１）、排ガス熱交換器２３
の入口側と出口側の差圧を差圧計４９によって監視し、
差圧が１０ｋＰａ以下か、あるいは、以上にあるのかを
判断する（ステップＳ−２）。差圧が１０ｋＰａ以下の
ＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５はＥＧＲバルブ制御部４５
の通常制御（ステップＳ−３）によって通常の開度量に
制御される動作を繰返す（ステップＳ２）。
動作を説明する。まず、エンジン１をスタートさせて運
転状態に入り（ステップＳ−１）、排ガス熱交換器２３
の入口側と出口側の差圧を差圧計４９によって監視し、
差圧が１０ｋＰａ以下か、あるいは、以上にあるのかを
判断する（ステップＳ−２）。差圧が１０ｋＰａ以下の
ＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５はＥＧＲバルブ制御部４５
の通常制御（ステップＳ−３）によって通常の開度量に
制御される動作を繰返す（ステップＳ２）。
【００４１】一方、差圧が１０ｋＰａを越えたＹＥＳの
時、タイマー（第１）がスタートしＥＧＲバルブ２５を
全開とする（ステップＳ−４，Ｓ−５）。ＥＧＲバルブ
２５の全開により多量の排ガスが排ガス熱交換器２３の
チューブ２９内を流れ、速い排ガスの流れによってチュ
ーブ壁面に付着したススを剥がしたり、あるいは、吹き
飛ばす。このパージ制御の動作時間はタイマー（第１）
によって１０秒以内にあるか、あるいは１０秒に達した
か判断される（ステップＳ６）。
時、タイマー（第１）がスタートしＥＧＲバルブ２５を
全開とする（ステップＳ−４，Ｓ−５）。ＥＧＲバルブ
２５の全開により多量の排ガスが排ガス熱交換器２３の
チューブ２９内を流れ、速い排ガスの流れによってチュ
ーブ壁面に付着したススを剥がしたり、あるいは、吹き
飛ばす。このパージ制御の動作時間はタイマー（第１）
によって１０秒以内にあるか、あるいは１０秒に達した
か判断される（ステップＳ６）。
【００４２】パージ制御が１０秒以内のＮＯの時は、ス
テップＳ−１に戻りパージ制御が継続される。一方、１
０秒に達したＹＥＳの時は、タイマー（第２）がスター
トする（ステップＳ−７，Ｓ−８）。と同時にＥＧＲバ
ルブ２５は約１０分の間通常の開度量に制御される（ス
テップＳ−９）。この通常の開度量の制御はタイマー
（第２）により、１０分以内にあるか、あるいは１０分
に達したかどうか判断される（ステップＳ−１０）。
テップＳ−１に戻りパージ制御が継続される。一方、１
０秒に達したＹＥＳの時は、タイマー（第２）がスター
トする（ステップＳ−７，Ｓ−８）。と同時にＥＧＲバ
ルブ２５は約１０分の間通常の開度量に制御される（ス
テップＳ−９）。この通常の開度量の制御はタイマー
（第２）により、１０分以内にあるか、あるいは１０分
に達したかどうか判断される（ステップＳ−１０）。
【００４３】ステップＳ−１０において、タイマー（第
２）が１０分以内のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５は通常
の開度量が制御され続ける（ステップＳ−９）。
２）が１０分以内のＮＯの時、ＥＧＲバルブ２５は通常
の開度量が制御され続ける（ステップＳ−９）。
【００４４】一方、１０分に達したＹＥＳの時（ステッ
プＳ−１１）、再び、排ガス熱交換器２３の入口側と出
口側の差圧を判断するステップＳ−２に戻る動作を繰返
すことで、差圧が１０ｋＰａ以上の運転条件にある時、
１０分おきに１０秒間ススを剥ぎとるパージ制御が定期
的に行なわれる。この場合、パージ制御が１０秒以内と
短いため、ススと一緒に多量の排ガスが燃焼室７に送り
込まれても燃焼に何等悪影響を与えることはなく、しか
も、良好な熱伝達性能が長期間にわたり安定して得られ
るようになる。
プＳ−１１）、再び、排ガス熱交換器２３の入口側と出
口側の差圧を判断するステップＳ−２に戻る動作を繰返
すことで、差圧が１０ｋＰａ以上の運転条件にある時、
１０分おきに１０秒間ススを剥ぎとるパージ制御が定期
的に行なわれる。この場合、パージ制御が１０秒以内と
短いため、ススと一緒に多量の排ガスが燃焼室７に送り
込まれても燃焼に何等悪影響を与えることはなく、しか
も、良好な熱伝達性能が長期間にわたり安定して得られ
るようになる。
【図１】第１の実施形態を示した排ガス再循環装置のシ
ステム図。
ステム図。
【図２】第１の実施形態の動作を説明するフローチャー
ト。
ト。
【図３】排ガス熱交換器の概要断面図。
【図４】第２の実施形態を示した排ガス再循環装置のシ
ステム図。
ステム図。
【図５】第２の実施形態の動作を説明するフローチャー
ト。
ト。
【図６】ススの付着量により変化するチューブ壁面の内
径と排ガス流量の関係を示した説明図。
径と排ガス流量の関係を示した説明図。
１ エンジン １５ インテーク・マニホールド １９ エキゾースト・マニホールド ２３ 排ガス熱交換器 ２５ ＥＧＲバルブ ４５ ＥＧＲバルブ制御部 ４９ 検知センサ ５１ 差圧計
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G062 AA01 AA05 BA06 DA05 EA04 ED01 ED04 ED08 FA02 FA23 GA06 GA23 3G092 AA02 AA06 AA17 AA18 DC03 DC09 EA01 EA17 EA21 EB05 FA11 FA12 GA16 HD00Z HE01Z
Claims (2)
- 【請求項１】 少なくとも燃焼空気がエンジン（１）へ
送り込まれるインテーク・マニホールド（１５）と、エ
ンジン（１）からの排気ガスが送り出されるエキゾース
ト・マニホールド（１９）と、エキゾースト・マニホー
ルド（１９）からの排気ガスの一部が分岐され熱交換さ
れる排ガス熱交換器（２３）と、排ガス熱交換器（２
３）を通過する排気ガスを開度量に対応して前記インテ
ーク・マニホールド（１５）へ還流させるＥＧＲバルブ
（２５）とを備えた車両用排ガス再循環装置において、
エンジン（１）の回転数を検知する検知センサ（４９）
と、検知センサ（４９）が設定値以下の回転数を検知し
た時、通常運転時の開度量にＥＧＲバルブ（２５）を制
御すると共に、検知センサ（４９）が設定値以上の回転
数を検知した時、通常運転時の最大開度量よりさらに大
きくＥＧＲバルブ（２５）を所定時間、開とするＥＧＲ
バルブ制御部（４５）とを備えていることを特徴とする
車両用排ガス再循環装置。 - 【請求項２】 少なくとも燃焼空気がエンジン（１）へ
送り込まれるインテーク・マニホールド（１５）と、エ
ンジン（１）からの排気ガスが送り出されるエキゾース
ト・マニホールド（１９）と、エキゾースト・マニホー
ルド（１９）からの排気ガスの一部が分岐され熱交換さ
れる排ガス熱交換器（２３）と、排ガス熱交換器（２
３）を通過する排気ガスを開度量に対応して前記インテ
ーク・マニホールド（１５）へ還流させるＥＧＲバルブ
（２５）とを備えた排ガス再循環装置において、排ガス
熱交換器（２５）の入口側と出口側の差圧を検知する差
圧計（５１）と、差圧計（５１）が設定値以下の差圧を
検知した時、通常運転時の開度量にＥＧＲバルブ（２
５）を制御すると共に、差圧計（５１）が設定値以上の
差圧を検知した時、通常運転時の最大開度量よりさらに
大きくＥＧＲバルブ（２５）を所定時間、開とするＥＧ
Ｒバルブ制御部（４５）とを備えていることを特徴とす
る車両用排ガス再循環装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264216A JP2002070655A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 車両用排ガス再循環装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000264216A JP2002070655A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 車両用排ガス再循環装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070655A true JP2002070655A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18751664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000264216A Pending JP2002070655A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 車両用排ガス再循環装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002070655A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052529A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-03-15 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | 多管式ｅｇｒガス冷却装置の煤堆積防止方法及びその煤堆積防止機能を備えた多管式ｅｇｒガス冷却装置 |
| US8849548B2 (en) | 2011-11-21 | 2014-09-30 | Caterpillar Inc. | Anti-sticking and diagnostic strategy for exhaust system valves |
-
2000
- 2000-08-31 JP JP2000264216A patent/JP2002070655A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012052529A (ja) * | 2010-08-02 | 2012-03-15 | Usui Kokusai Sangyo Kaisha Ltd | 多管式ｅｇｒガス冷却装置の煤堆積防止方法及びその煤堆積防止機能を備えた多管式ｅｇｒガス冷却装置 |
| US8849548B2 (en) | 2011-11-21 | 2014-09-30 | Caterpillar Inc. | Anti-sticking and diagnostic strategy for exhaust system valves |
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