JP2010216304A - Internal combustion engine - Google Patents

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Yuichiro Tomono
雄一朗 友野
Hideto Kubo
秀人 久保
Hirohisa Kato
裕久 加藤
Takashi Fuji
敬司 藤
Fumihiko Ishiguro
文彦 石黒
Mitsuru Kubo
充 久保
Yasunari Akiyama
泰有 秋山
Shuji Yumoto
修士 湯本
Naomi Ohara
尚己 大原
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Toyota Industries Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an internal combustion engine supplying soot to the engine and re-combusting it even when soot can not be supplied to the engine while being contained in EGR gas. <P>SOLUTION: The internal combustion engine includes a separator 8 provided in an exhaust path 3 and separating soot from exhaust gas, and a soot supply path 9 formed separately from an EGR path 5 and letting the soot separated by the separator 8 flow into an intake path 2. The soot separated by the separator 8 flows into the intake path 2 via the soot supply path 9. In usual load running in which a part of the exhaust gas can be circulated as the EGR gas to the engine 1, the soot is supplied to the engine 1 by the EGR gas and outside air flowing in the intake path 2, and in high load running in which the EGR gas can not be circulated to the engine 1, the soot is supplied to the engine 1 by the outside air flowing in the intake path 2. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気ガス中に含まれる煤をエンジンに供給して再燃焼させる内燃機関に係り、特に、燃焼後の排気ガスの一部を吸気側に還流するＥＧＲ(Exhaust Gas Recirculation)を備えたエンジンにおいて、排気ガス中に含まれる煤を分離し、分離された煤をエンジンに供給して再燃焼させる内燃機関に関する。   The present invention relates to an internal combustion engine that supplies soot contained in exhaust gas to an engine for recombustion, and more particularly, includes an EGR (Exhaust Gas Recirculation) that recirculates a part of the exhaust gas after combustion to the intake side. The present invention relates to an internal combustion engine that separates soot contained in exhaust gas and supplies the separated soot to the engine for recombustion.

低エミッションを実現するために、エンジンの排気ガス中に含まれる煤を分離し、これを再びエンジンに供給して再燃焼させる技術が提案されている。   In order to achieve low emissions, a technique has been proposed in which soot contained in the exhaust gas of the engine is separated and supplied again to the engine for reburning.

特許文献１には、排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気側に還流するエンジンにおいて、排気ガス中に含まれる煤をサイクロン型の分離器により分離し、これを排気側から吸気側に還流されるＥＧＲガスに含ませてエンジンに供給して再燃焼させる技術が記載されている。   In Patent Document 1, in an engine that recirculates a part of exhaust gas to the intake side as EGR gas, soot contained in the exhaust gas is separated by a cyclone separator, and this is recirculated from the exhaust side to the intake side. And a technique for supplying the fuel to an engine for recombustion.

特開昭５７−１０２５０９号公報JP-A-57-102509

しかしながら、一般に、登坂時等の高負荷走行時にはエンジンの吸気圧が排気圧を上回り、排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジンに還流させることができない。そのため、特許文献１に記載されているようにＥＧＲガスに含ませて煤をエンジンに供給する方法では、高負荷走行時には煤がエンジンに供給されない。また、近年ではＮＯｘ低減のためにＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラが設けられることが多いが、特許文献１に記載されている方法では、ＥＧＲクーラ内を煤が通過するため、ＥＧＲクーラのフィンに煤が詰まり冷却性能を低下させてしまう恐れがある。   However, in general, when the vehicle is traveling at a high load such as when climbing, the intake pressure of the engine exceeds the exhaust pressure, and a part of the exhaust gas cannot be recirculated to the engine as EGR gas. Therefore, in the method of supplying soot to the engine by being included in the EGR gas as described in Patent Document 1, soot is not supplied to the engine during high load traveling. In recent years, an EGR cooler that cools EGR gas is often provided to reduce NOx. However, in the method described in Patent Document 1, soot passes through the EGR cooler, and therefore the fins of the EGR cooler There is a risk of clogging and reducing cooling performance.

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、ＥＧＲガスに含ませて煤をエンジンに供給することができない場合にも、煤をエンジンに供給して再燃焼させることができる内燃機関を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and even when soot cannot be supplied to the engine by being included in the EGR gas, soot is supplied to the engine and reburned. An object of the present invention is to provide an internal combustion engine capable of

上記の課題を解決するために、本発明に係る内燃機関によれば、エンジン本体と、吸気経路と、排気経路と、排気経路と吸気経路とを連通するＥＧＲ経路とを備える内燃機関において、排気経路に設けられると共に排気ガスから煤を分離する分離器と、ＥＧＲ経路とは別個に形成されると共に分離器により分離された煤を吸気経路に流入させる煤供給経路とを備える。
これにより、ＥＧＲガスに含ませて煤をエンジンに供給することができない場合にも、煤をエンジンに供給して再燃焼させることができる。 In order to solve the above problems, according to an internal combustion engine according to the present invention, in an internal combustion engine comprising an engine body, an intake path, an exhaust path, and an EGR path communicating the exhaust path and the intake path, A separator provided in the path and separating the soot from the exhaust gas; and a soot supply path formed separately from the EGR path and allowing the soot separated by the separator to flow into the intake path.
Thereby, even when soot cannot be supplied to the engine by being included in the EGR gas, the soot can be supplied to the engine and recombusted.

分離器は、排気経路とＥＧＲ経路との接続部よりも上流側の排気経路に設けられてもよい。
これにより、煤がＥＧＲ経路を通過することはなく、ＥＧＲ経路にＥＧＲクーラが設けられている場合に、ＥＧＲクーラのフィンに煤が詰まり冷却性能を低下させてしまうことはない。 The separator may be provided in the exhaust path upstream of the connection portion between the exhaust path and the EGR path.
As a result, the soot does not pass through the EGR path, and when the EGR path is provided with the EGR cooler, the soot is not clogged with the fins of the EGR cooler and the cooling performance is not deteriorated.

煤供給経路には、煤供給経路を開閉する煤供給弁が設けられ、エンジンブレーキ使用時には、煤供給弁により煤供給経路を遮断することにより分離器により分離された煤が吸気経路に流入しないようにしてもよい。
これにより、燃料の噴射が行われない時にエンジンに煤が供給されることはない。 The soot supply path is provided with a soot supply valve that opens and closes the soot supply path. When the engine brake is used, the soot supply path is blocked by the soot supply valve so that the soot separated by the separator does not flow into the intake path. It may be.
Thus, no soot is supplied to the engine when fuel is not injected.

煤供給経路には、煤供給弁よりも排気経路側に配置されると共に分離器により分離された煤を蓄える煤貯蔵部が設けられてもよい。
これにより、必要なときに、所定量の煤をエンジンに供給して再燃焼させることができる。 The soot supply path may be provided with a soot storage unit that is disposed closer to the exhaust path than the soot supply valve and stores the soot separated by the separator.
As a result, when necessary, a predetermined amount of soot can be supplied to the engine and burned again.

煤供給経路の分離器と煤貯蔵部との間には、煤供給経路を開閉する開閉弁が設けられてもよい。
これにより、排気ガスが煤供給経路９を経由して吸気経路２に流入することはない。 An open / close valve that opens and closes the soot supply path may be provided between the separator of the soot supply path and the soot storage unit.
As a result, the exhaust gas does not flow into the intake path 2 via the soot supply path 9.

本発明に係る内燃機関は、排気経路に設けられると共に排気ガスから煤を分離する分離器と、ＥＧＲ経路とは別個に形成されると共に分離器により分離された煤を吸気経路に流入させる煤供給経路とを備える。排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジンに還流させることができる通常負荷走行時には、吸気経路を流れるＥＧＲガス及び外気により煤がエンジンに供給され、ＥＧＲガスをエンジンに還流させることができない高負荷走行時には、吸気経路を流れる外気により煤がエンジンに供給される。これにより、ＥＧＲガスに含ませて煤をエンジンに供給することができない場合にも、煤をエンジンに供給して再燃焼させることができる。   An internal combustion engine according to the present invention is provided with an exhaust path and a separator that separates soot from exhaust gas, and a soot supply that is formed separately from an EGR path and that causes soot separated by the separator to flow into the intake path And a route. During normal load travel where a part of the exhaust gas can be recirculated to the engine as EGR gas, soot is supplied to the engine by the EGR gas and outside air flowing through the intake path, and the high load travel cannot recirculate the EGR gas to the engine Sometimes soot is supplied to the engine by outside air flowing through the intake path. Thereby, even when soot cannot be supplied to the engine by being included in the EGR gas, the soot can be supplied to the engine and recombusted.

本発明に係る内燃機関の構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing a configuration of an internal combustion engine according to the present invention. 本発明に係る内燃機関の動作テーブルの構成を示す。The structure of the operation | movement table of the internal combustion engine which concerns on this invention is shown. 本発明に係る内燃機関における通常負荷走行時、高負荷走行時、及びエンジンブレーキ使用時の動作を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing operations during normal load running, high load running, and use of an engine brake in the internal combustion engine according to the present invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付の図面に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係る内燃機関の構成について、図１を用いて説明する。
図１に示されるように、車両に搭載されるディーゼルエンジン１の吸気側１ａには外気を取り込む吸気経路２が形成されており、吸気経路２の途中には、取り込まれる外気の量を調整する吸気調整弁Ａが設けられている。一方、エンジン１の排気側１ｂには排気ガスを車外に放出する排気経路３が形成されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
The configuration of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, an intake path 2 for taking in outside air is formed on the intake side 1 a of a diesel engine 1 mounted on the vehicle, and the amount of outside air taken in is adjusted in the middle of the intake path 2. An intake adjustment valve A is provided. On the other hand, an exhaust path 3 for discharging exhaust gas to the outside of the vehicle is formed on the exhaust side 1b of the engine 1.

排気経路３と吸気経路２との間には、排気経路３と吸気経路２とを連通することにより排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジン１の吸気側１ａに還流させるＥＧＲ経路５が形成されている。ここで、ＥＧＲ経路５の入口付近には、排気経路３からＥＧＲ経路５に流入する排気ガス量を調整するＥＧＲ弁Ｂが設けられている。また、ＥＧＲ経路５の途中には、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラ６が設けられている。   An EGR path 5 is formed between the exhaust path 3 and the intake path 2 so that a part of the exhaust gas is recirculated to the intake side 1a of the engine 1 as an EGR gas by communicating the exhaust path 3 and the intake path 2. ing. Here, an EGR valve B for adjusting the amount of exhaust gas flowing from the exhaust path 3 into the EGR path 5 is provided near the inlet of the EGR path 5. Further, an EGR cooler 6 for cooling the EGR gas is provided in the middle of the EGR path 5.

排気経路３とＥＧＲ経路５との接続部４よりも上流側の排気経路３には、サイクロン型の分離器８が設けられている。サイクロン型の分離器８は、エンジン１から排出される排気ガス中に含まれる煤を遠心力により分離するものであり、分離されたパウダー状の煤が排出される煤排出口８ａ、煤が除去された排気ガスが排出されるガス排出口８ｂ、及び分離された煤が一時的に蓄えられる煤貯蔵部８ｃを備えている。   A cyclone separator 8 is provided in the exhaust path 3 upstream of the connection portion 4 between the exhaust path 3 and the EGR path 5. The cyclone type separator 8 separates the soot contained in the exhaust gas discharged from the engine 1 by centrifugal force, removes the soot discharge port 8a from which the separated powdery soot is discharged, and the soot is removed. The gas exhaust port 8b through which the exhaust gas is discharged and the soot storage part 8c in which the separated soot is temporarily stored are provided.

分離器８の煤排出口８ａは、ＥＧＲ経路５とは別個に形成された煤供給経路９に接続されている。煤供給経路９は、分離器８により分離された煤を吸気経路２に流入させてエンジン１の吸気側１ａに供給するものであり、その先は吸気経路２とＥＧＲ経路５との接続部７よりも下流側の吸気経路２に接続されている。また、煤供給経路９には、煤供給経路９を開閉する煤供給弁Ｃが設けられ、煤供給弁Ｃよりも排気経路３側には分離器８により分離された煤を蓄える煤貯蔵部１０が設けられている。さらに、分離器８と煤貯蔵部１０との間には煤供給経路９を開閉する開閉弁Ｄが設けられている。尚、煤供給弁Ｃが閉じている時には開閉弁Ｄは開いている。一方、分離器８のガス排出口８ｂは、排気経路３に接続されている。   The soot discharge port 8 a of the separator 8 is connected to a soot supply path 9 formed separately from the EGR path 5. The soot supply path 9 is configured to flow the soot separated by the separator 8 into the intake path 2 and supply it to the intake side 1a of the engine 1, and the connecting portion 7 between the intake path 2 and the EGR path 5 is ahead. It is connected to the intake path 2 on the downstream side. The soot supply path 9 is provided with a soot supply valve C that opens and closes the soot supply path 9, and the soot storage unit 10 that stores the soot separated by the separator 8 on the exhaust path 3 side of the soot supply valve C. Is provided. Further, an open / close valve D for opening and closing the soot supply path 9 is provided between the separator 8 and the soot storage unit 10. The on-off valve D is open when the soot supply valve C is closed. On the other hand, the gas discharge port 8 b of the separator 8 is connected to the exhaust path 3.

また、吸気調整弁Ａ、ＥＧＲ弁Ｂ、煤供給弁Ｃ、及び開閉弁Ｄは、マイクロコンピュータにより構成されるＥＣＵ(Engine Control Unit)１１に電気的に接続されている。ＥＣＵ１１は、図２に示される動作テーブルに基づいて吸気調整弁Ａ、ＥＧＲ弁Ｂ、煤供給弁Ｃ、及び開閉弁Ｄを制御する。   The intake adjustment valve A, the EGR valve B, the soot supply valve C, and the on-off valve D are electrically connected to an ECU (Engine Control Unit) 11 constituted by a microcomputer. The ECU 11 controls the intake adjustment valve A, the EGR valve B, the soot supply valve C, and the on-off valve D based on the operation table shown in FIG.

次に、本発明の実施の形態に係る内燃機関の動作について、図２及び図３を用いて説明する。
図２に示されるように、ＥＣＵ１１は、エンジン１を搭載した車両の走行状態を、通常負荷走行時、高負荷走行時、及びエンジンブレーキ使用時の３通りに場合分けして、吸気調整弁Ａ、ＥＧＲ弁Ｂ、煤供給弁Ｃ、及び開閉弁Ｄを制御する。尚、通常負荷走行中か高負荷走行中かは、例えばエンジン１の燃料噴射量と回転数との関係から判別する。また、エンジンブレーキ使用中か否かは、例えばアクセルペダルが踏み込まれておらず、且つエンジン１の回転数が所定の値以上であるか否かにより判別する。
以下、それぞれの場合における内燃機関の動作を説明する。 Next, the operation of the internal combustion engine according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the ECU 11 divides the traveling state of the vehicle equipped with the engine 1 into three cases: normal load traveling, high load traveling, and engine brake use, and the intake adjustment valve A , EGR valve B, soot supply valve C, and on-off valve D are controlled. Whether the vehicle is running under normal load or high load is determined from the relationship between the fuel injection amount of the engine 1 and the rotational speed, for example. Whether or not the engine brake is being used is determined, for example, based on whether or not the accelerator pedal is depressed and whether or not the rotational speed of the engine 1 is equal to or greater than a predetermined value.
Hereinafter, the operation of the internal combustion engine in each case will be described.

（通常負荷走行時）
通常負荷走行時には、図２に示されるように、排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジン１に還流させると共に煤をエンジン１に供給して再燃焼させる。そのために、ＥＣＵ１１は、分離器８のガス排出口８ｂから排出される排気ガスの一部がＥＧＲガスとしてＥＧＲ経路５に流入するようにＥＧＲ弁Ｂを開く。また、分離器８により分離されて煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が吸気経路２に流入するように煤供給弁Ｃを開くと共に、排気ガスが煤供給経路９を経由して吸気経路２に流入しないように開閉弁Ｄを閉じる。さらに、吸気経路２に取り込まれる外気の量が適切になるように吸気調整弁Ａを調整する。この際の動作を、図３ａを用いて以下に説明する。 (Normal load driving)
During normal load traveling, as shown in FIG. 2, a part of the exhaust gas is recirculated to the engine 1 as EGR gas, and soot is supplied to the engine 1 for recombustion. For this purpose, the ECU 11 opens the EGR valve B so that part of the exhaust gas discharged from the gas discharge port 8b of the separator 8 flows into the EGR path 5 as EGR gas. Further, the soot supply valve C is opened so that soot separated by the separator 8 and stored in the soot storage unit 10 flows into the intake path 2, and exhaust gas passes through the soot supply path 9 and the intake path 2. The on-off valve D is closed so as not to flow into the valve. Further, the intake adjustment valve A is adjusted so that the amount of outside air taken into the intake path 2 becomes appropriate. The operation at this time will be described below with reference to FIG.

まず、エンジン１内において発生した煤を含む排気ガスは、エンジン１の排気側１ｂから分離器８に導入されて煤が分離され、分離された煤は分離器８の煤貯蔵部８ｃに一時的に蓄えられる。
一方、分離器８のガス排出口８ｂから排出される煤が除去された排気ガスは、ＥＧＲ弁Ｂにより定められる量がＥＧＲガスとしてＥＧＲ経路５に流入し、残りは排気経路３を経由して車外に放出される。
ＥＧＲ経路５に流入したＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラ６を通過する際に冷却された後、吸気経路２に流入し、吸気経路２に取り込まれた外気と共にエンジン１の吸気側１ａに供給される。このとき、煤供給弁Ｃが開いているので、ＥＧＲガスと外気の混合気体が吸気経路２を通過する過程で煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が流入し、エンジン１において再燃焼される。 First, exhaust gas containing soot generated in the engine 1 is introduced into the separator 8 from the exhaust side 1b of the engine 1 to separate soot, and the separated soot is temporarily stored in the soot storage part 8c of the separator 8. Stored in
On the other hand, the exhaust gas from which the soot discharged from the gas outlet 8b of the separator 8 has been removed flows into the EGR path 5 as an EGR gas in an amount determined by the EGR valve B, and the rest passes through the exhaust path 3 Released outside the car.
The EGR gas flowing into the EGR path 5 is cooled when passing through the EGR cooler 6, then flows into the intake path 2, and is supplied to the intake side 1 a of the engine 1 together with the outside air taken into the intake path 2. At this time, since the soot supply valve C is open, soot stored in the soot storage unit 10 flows in the course of the mixed gas of EGR gas and outside air passing through the intake passage 2 and is recombusted in the engine 1. .

（高負荷走行時）
登坂時等の高負荷走行時には、エンジン１の吸気圧が排気圧を上回るため排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジン１に還流させることができない。それ故、図２に示されるように、ＥＧＲガスをエンジン１に還流させずに煤をエンジン１に供給して再燃焼させる。そのために、ＥＣＵ１１は、分離器８のガス排出口８ｂから排出される排気ガスがＥＧＲ経路５に流入せずに、すべて排気経路３を経由して車外に放出されるようにＥＧＲ弁Ｂを閉じる。また、分離器８により分離されて煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が吸気経路２に流入するように煤供給弁Ｃを開くと共に、排気ガスが煤供給経路９を経由して吸気経路２に流入しないように開閉弁Ｄを閉じる。さらに、吸気経路２に取り込まれる外気の量が適切になるように吸気調整弁Ａを調整する。この際の動作を、図３ｂを用いて以下に説明する。 (At high load)
When the vehicle is traveling at a high load, such as during climbing, the intake pressure of the engine 1 exceeds the exhaust pressure, so that a part of the exhaust gas cannot be recirculated to the engine 1 as EGR gas. Therefore, as shown in FIG. 2, the soot is supplied to the engine 1 without causing the EGR gas to recirculate to the engine 1 and recombusted. Therefore, the ECU 11 closes the EGR valve B so that the exhaust gas discharged from the gas discharge port 8b of the separator 8 does not flow into the EGR path 5 but is discharged outside the vehicle via the exhaust path 3. . Further, the soot supply valve C is opened so that soot separated by the separator 8 and stored in the soot storage unit 10 flows into the intake path 2, and the exhaust gas passes through the soot supply path 9 and the intake path 2. The on-off valve D is closed so as not to flow into the valve. Further, the intake adjustment valve A is adjusted so that the amount of outside air taken into the intake path 2 becomes appropriate. The operation at this time will be described below with reference to FIG.

エンジン１内において発生した煤を含む排気ガスは、分離器８に導入されて煤が分離され、分離された煤は分離器８の煤貯蔵部８ｃに一時的に蓄えられる。また、分離器８のガス排出口８ｂから排出される煤が除去された排気ガスは、ＥＧＲ経路５には流入せずにすべて排気経路３を経由して車外に放出される。
一方、吸気経路２には外気が取り込まれるが、煤供給弁Ｃが開いているので、外気が吸気経路２を通過する過程で煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が流入し、エンジン１において再燃焼される。 The exhaust gas containing soot generated in the engine 1 is introduced into the separator 8 to separate the soot, and the separated soot is temporarily stored in the soot storage part 8c of the separator 8. Further, the exhaust gas from which the soot discharged from the gas discharge port 8b of the separator 8 has been removed does not flow into the EGR path 5, but is discharged outside the vehicle via the exhaust path 3.
On the other hand, outside air is taken into the intake passage 2, but the soot supply valve C is open, so that the soot stored in the soot storage unit 10 flows in the process in which the outside air passes through the intake passage 2. Reburned.

（エンジンブレーキ使用時）
エンジンブレーキ使用時には、エンジン１は回転しているが燃料の噴射は行われない。それ故、図２に示されるように、煤をエンジン１に供給することを停止する。また、エンジンブレーキを強く効かせるために、ＥＧＲガスをエンジン１に還流させない。そのために、ＥＣＵ１１は煤供給経路９を遮断する。すなわち、分離器８により分離されて煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が吸気経路２に流入しないように煤供給弁Ｃを閉じると共に、分離器８の煤貯蔵部８ｃに一時的に蓄えられている煤を煤貯蔵部１０に移動させるために開閉弁Ｄを開く。また、分離器８のガス排出口８ｂから排出されるガスがＥＧＲ経路５に流入せず、排気経路３を経由してすべて車外に放出されるようにＥＧＲ弁Ｂを閉じる。さらに、吸気経路２に取り込まれる外気の量が適切になるように吸気調整弁Ａを調整する。この際の動作を、図３ｃを用いて以下に説明する。 (When using engine brake)
When the engine brake is used, the engine 1 is rotating but fuel is not injected. Therefore, as shown in FIG. 2, the supply of soot to the engine 1 is stopped. Further, the EGR gas is not recirculated to the engine 1 in order to apply the engine brake strongly. For this purpose, the ECU 11 blocks the soot supply path 9. That is, the soot supply valve C is closed so that soot separated by the separator 8 and stored in the soot storage unit 10 does not flow into the intake passage 2, and is temporarily stored in the soot storage unit 8c of the separator 8. The on-off valve D is opened in order to move the soot to the soot storage unit 10. Further, the EGR valve B is closed so that the gas discharged from the gas discharge port 8 b of the separator 8 does not flow into the EGR path 5 and is discharged to the outside of the vehicle via the exhaust path 3. Further, the intake adjustment valve A is adjusted so that the amount of outside air taken into the intake path 2 becomes appropriate. The operation at this time will be described below with reference to FIG.

燃料の噴射が行われないため、エンジン１の排気側１ｂから排出されるガスはほとんど煤を含まず、排気経路３を経由してすべて車外に放出される。
一方、吸気経路２には外気が取り込まれるが、煤供給弁Ｃが閉じているので、外気が吸気経路２を通過する過程で煤貯蔵部１０に蓄えられている煤が流入することはない。また、開閉弁Ｄが開いているので、分離器８の煤貯蔵部８ｃに一時的に蓄えられていた煤が煤貯蔵部１０に移動する。 Since fuel is not injected, the gas discharged from the exhaust side 1b of the engine 1 contains almost no soot, and is all discharged outside the vehicle via the exhaust path 3.
On the other hand, outside air is taken into the intake path 2, but the soot supply valve C is closed, so that soot stored in the soot storage unit 10 does not flow in the process of outside air passing through the intake path 2. Moreover, since the on-off valve D is open, the soot temporarily stored in the soot storage part 8c of the separator 8 moves to the soot storage part 10.

以上説明したように、本発明に係る内燃機関によれば、排気ガスの一部をＥＧＲガスとしてエンジン１に還流させることができる通常負荷走行時には、吸気経路２を流れるＥＧＲガス及び外気により煤がエンジン１に供給され、ＥＧＲガスをエンジン１に還流させることができない高負荷走行時には、吸気経路２を流れる外気により煤がエンジン１に供給される。これにより、ＥＧＲガスに含ませて煤をエンジン１に供給することができない場合にも、煤をエンジン１に供給して再燃焼させることができる。
また、分離器８は、排気経路３とＥＧＲ経路５との接続部４よりも上流側の排気経路３に設けられるため、ＥＧＲクーラ６内を煤が通過することはなく、ＥＧＲクーラ６のフィンに煤が詰まり冷却性能を低下させてしまうことはない。
また、エンジンブレーキ使用時には煤供給弁Ｃを閉じるので、燃料の噴射が行われない時にエンジン１に煤が供給されることはない。
また、煤貯蔵部１０と煤供給弁Ｃとにより、必要なときに所定量の煤をエンジン１に供給して再燃焼させることができる。
さらに、煤供給経路９の分離器８と煤貯蔵部１０との間には、煤供給経路９を開閉する開閉弁Ｄが設けられているので、排気ガスが煤供給経路９を経由して吸気経路２に流入することはない。 As described above, according to the internal combustion engine according to the present invention, during normal load traveling in which a part of the exhaust gas can be recirculated to the engine 1 as EGR gas, soot is generated by the EGR gas flowing through the intake path 2 and the outside air. When traveling at a high load, which is supplied to the engine 1 and cannot recirculate EGR gas to the engine 1, soot is supplied to the engine 1 by outside air flowing through the intake path 2. Thereby, even when soot cannot be supplied to the engine 1 by being included in the EGR gas, the soot can be supplied to the engine 1 and recombusted.
Further, since the separator 8 is provided in the exhaust path 3 upstream of the connection part 4 between the exhaust path 3 and the EGR path 5, no soot passes through the EGR cooler 6, and the fins of the EGR cooler 6 There is no risk of clogging and reducing cooling performance.
Further, since the soot supply valve C is closed when the engine brake is used, soot is not supplied to the engine 1 when fuel is not injected.
In addition, the soot storage unit 10 and the soot supply valve C allow a predetermined amount of soot to be supplied to the engine 1 and recombusted when necessary.
Further, an open / close valve D that opens and closes the soot supply path 9 is provided between the separator 8 of the soot supply path 9 and the soot storage unit 10, so that the exhaust gas is sucked in via the soot supply path 9. There is no flow into path 2.

１ ディーゼルエンジン（エンジン本体）、２ 吸気経路、３ 排気経路、４ 排気経路とＥＧＲ経路との接続部、５ ＥＧＲ経路、８ サイクロン型の分離器（分離器）、９ 煤供給経路、１０ 煤貯蔵部、Ｃ 煤供給弁、Ｄ 開閉弁。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine (engine body), 2 intake route, 3 exhaust route, 4 connection part of exhaust route and EGR route, 5 EGR route, 8 cyclone type separator (separator), 9 器 supply route, 10、１０ storage Part, C 煤 supply valve, D open / close valve.

Claims (5)

エンジン本体と、吸気経路と、排気経路と、前記排気経路と前記吸気経路とを連通するＥＧＲ経路とを備える内燃機関において、
前記排気経路に設けられると共に排気ガスから煤を分離する分離器と、
前記ＥＧＲ経路とは別個に形成されると共に前記分離器により分離された前記煤を前記吸気経路に流入させる煤供給経路と
を備えることを特徴とする内燃機関。 In an internal combustion engine comprising an engine body, an intake path, an exhaust path, and an EGR path communicating the exhaust path and the intake path,
A separator provided in the exhaust path and separating soot from the exhaust gas;
An internal combustion engine comprising: a soot supply path that is formed separately from the EGR path and that causes the soot separated by the separator to flow into the intake path. 前記分離器は、前記排気経路と前記ＥＧＲ経路との接続部よりも上流側の前記排気経路に設けられることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関。   2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the separator is provided in the exhaust path upstream of a connection portion between the exhaust path and the EGR path. 前記煤供給経路には、前記煤供給経路を開閉する煤供給弁が設けられ、
エンジンブレーキ使用時には、前記煤供給弁により前記煤供給経路を遮断することにより前記分離器により分離された前記煤が前記吸気経路に流入しないようにすることを特徴とする、請求項１又は２に記載の内燃機関。 The soot supply path is provided with a soot supply valve for opening and closing the soot supply path,
3. The engine brake according to claim 1 or 2, wherein when the engine brake is used, the soot supply path is blocked by the soot supply valve so that the soot separated by the separator does not flow into the intake path. The internal combustion engine described. 前記煤供給経路には、前記煤供給弁よりも前記排気経路側に配置されると共に前記分離器により分離された前記煤を蓄える煤貯蔵部が設けられることを特徴とする、請求項３に記載の内燃機関。   The said soot supply path is provided with the soot storage part which stores the said soot separated by the said separator while being arrange | positioned in the said exhaust path side rather than the said soot supply valve. Internal combustion engine. 前記煤供給経路の前記分離器と前記煤貯蔵部との間には、前記煤供給経路を開閉する開閉弁が設けられることを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関。   The internal combustion engine according to claim 4, wherein an on-off valve that opens and closes the soot supply path is provided between the separator of the soot supply path and the soot storage unit.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2014037779A (en) * 2012-08-10 2014-02-27 Isuzu Motors Ltd Compression open brake device
FR3041034A1 (en) * 2015-09-14 2017-03-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa EXHAUST GAS RECIRCULATION SYSTEM COMPRISING A CYCLONE FILTER

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