JP2011185180A - 排気還流装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ目詰まりを効率よく解消できる排気還流装置を提供する。
【解決手段】排気温度を所定温度以上に上昇させ、かつ排気中の未燃燃料分を低減させる。排気還流管の開閉バルブ開き、吸気管の開閉バルブを閉じ、排気還流ガス量を増加させて、排気還流装置に多量の排気を流通させる。これより、フィルタに付着した未燃燃料などの揮発性成分を蒸散させる。吸気管のバルブを開閉させ、排気還流ガスに脈動を生じさせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、フィルタに堆積した捕捉物の除去手段を具えた排気還流装置に関する。

排気還流（Exhaust Gas Recirculation：以下、ＥＧＲ）は、例えばディーゼルエンジンなどの内燃機関から排出された排気を吸気に還流させるシステムである。更にターボチャージャを備えた場合には、ターボチャージャのタービン上流の排気通路からターボチャージャのコンプレッサ下流の吸気通路に排気を還流させる高圧ＥＧＲシステムと、タービン、およびＤＰＦ（ディーゼル・パテイキュレート・フィルタ）などの排気浄化装置の下流の排気通路からコンプレッサ上流の吸気通路に排気を還流させる低圧ＥＧＲシステムが知られている。

低圧ＥＧＲシステムにおいて、排気通路から吸気通路に還流された低圧排気還流ガスは、ＤＰＦ装置などの排気浄化装置を通過しているため、ＤＰＦから生じた破片や排気浄化装置の金属製容器から脱落した溶接スパッタなどが含まれていることが考えられる。

仮にかかる微粒子成分が、吸気通路のターボチャージャのコンプレッサ上流に低圧排気還流ガスとともに導入されると、ターボチャージャのコンプレッサ翼を損傷させたり、制御バルブや吸排バルブに噛み込みを起こし、バルブ機能を低下させるなどのおそれがある。そのため、下記の特許文献では低圧ＥＧＲシステムにおいて、低圧排気還流管にＥＧＲフィルタ装置を設け、低圧排気還流ガスに含まれる微粒子成分をＥＧＲフィルタ装置で捕捉するようにしている。

特開２００１−１９３４３８号公報 特表２００５−５３３９６３号公報

しかしながら、微粒子成分の捕捉を継続すればＥＧＲフィルタ装置は捕集量が限界に達し、ＥＧＲフィルタに目詰まりが発生する。すると、ＥＧＲシステムが正常に機能しなくなり、ＮＯｘ低減などの機能が低下することがある。

一方、ＥＧＲフィルタをＥＧＲフィルタ装置から取り出して清掃する場合は、取り出し作業や清掃作業に手間がかかる。また、ＥＧＲフィルタをＥＧＲフィルタ装置から取り外し可能に構成する必要があり、取付部が複雑化したり、コストがかかるという問題があった。特に近年、冷間時の排気を浄化する観点から、排気触媒やＤＰＦなどの排気浄化装置をエンジンの排気ポートの直下に配置することが行われている。すると、ＥＧＲフィルタ装置も、エンジンの排気管の直近に設けられることとなり、十分な部品間隔が確保できず、良好な作業性をもたらすことができなかった。

また、ＥＧＲフィルタに捕捉された塵埃は、ＥＧＲフィルタに付着した未燃燃料やオイル分などの粘着性物質に吸着していることがある。このような未燃燃料などに塵埃がＥＧＲフィルタ表面に吸着されている場合、ＥＧＲフィルタに振動を加えた程度ではＥＧＲフィルタの表面から塵埃が容易に落下しないことがある。

本願発明は、フィルタに堆積した堆積物を容易に除去できる、排気還流装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するため、排気還流装置を次のように構成した。

排気還流装置は、内燃機関に設けられた排気通路と吸気通路とを連通し、排気通路の排気を吸気通路に還流させる排気還流管と、排気還流ガスに含まれる微粒成分を捕捉するフィルタと、排気還流管に取り付けられ、フィルタを収容する容器体と、フィルタに付着した揮発性成分を蒸発させる揮発成分蒸散手段とを備えて構成した。

本発明にかかる排気還流装置によれば、揮発成分蒸散手段により、フィルタに付着した未燃燃料分などが蒸散され、フィルタがいわば乾燥された状態となる。これにより、フィルタに堆積した堆積物は、未燃燃料などによる粘着がなくなり、フィルタ表面から容易に脱落する状態となる。

そしてフィルタがエンジンの始動や、車両の走行に伴って振動を受けたりすると、ＥＧＲフィルタに捕捉されていた塵埃が、ＥＧＲフィルタから適宜脱落し易くなる。これにより、フィルタに生じた目詰まりを効果的に解消できる。

本発明にかかる排気還流装置のＥＧＲフィルタ装置の一実施形態を示す断面図である。 図１に示したＥＧＲフィルタ装置の一実施形態を示す断面図である。 他の例にかかるＥＧＲフィルタ装置を示す断面図である。 作動部を示す断面図である。 エンジン制御にかかるフローチャートである。 エンジン制御にかかるフローチャートである。 排気還流装置の構成を示す構成図である。

本発明にかかる排気還流装置の一実施形態について説明する。
図７に、車両用のエンジン１０の全体構成を示す。エンジン１０は、ディーゼルエンジンで、ターボチャージャ１２を搭載している。エンジン１０には、排気通路を形成する排気管１４と、通気通路を形成する吸気管１６と、燃料噴射器１８が設けられている。燃料噴射器１８は、燃料供給機構１９に接続され、先端を燃焼室内に臨ませてある。燃料噴射器１８は、制御装置９０からの指示に従い、所定時期に所定量の燃料を燃焼室内に噴射する。

ターボチャージャ１２はタービン１２ａとコンプレッサ１２ｂ（タービン１２ａの紙面裏側に位置する。）から成り、タービン１２ａが排気管１４、およびコンプレッサ１２ｂが吸気管１６の途中に設けられている。排気管１４は、エンジン１０とターボチャージャ１２のタービン１２ａとの間が第1排気管２０、ターボチャージャ１２のタービン１２ａから下流側が第２排気管２２および第３排気管２４となっている。また吸気管１６は、外気取入口（図示せず。）からターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ｂまでの間が低圧吸気管３０、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ｂとエンジン１０との間が高圧吸気管３２となっている。低圧吸気管３０には、エアクリーナ３４と、低圧吸気スロットル弁３６が設けられている。低圧吸気スロットル弁３６は、電動アクチュエータが設けてあり、制御装置９０からの信号に従い作動する。

第1排気管２０と高圧吸気管３２の間には、高圧排気還流装置４０が設けられている。高圧排気還流装置４０は、高圧排気還流管４２と、高圧ＥＧＲバルブ４４と、ＥＧＲクーラ４６と、バイパス管４８から構成されている。高圧排気還流管４２は、第1排気管２０と高圧吸気管３２の間を連結している。高圧ＥＧＲバルブ４４は、高圧吸気管３２と高圧排気還流管４２の連結箇所に設けてあり、制御装置９０からの指示に従い、高圧排気還流管４２を開閉する。

ＥＧＲクーラ４６は、排気還流ガスを冷却する冷却器であり、高圧排気還流管４２の途中に取り付けられている。バイパス管４８は、ＥＧＲクーラ４６をバイパスする管であり、制御装置９０からの指示に従い作動するスロットル弁５０が設けられている。尚、ＥＧＲクーラ４６はなく、バイパス管４８のみでもよい。また高圧吸気管３２には、高圧ＥＧＲバルブ４４の上流に高圧吸気スロットル弁５２が設けられている。

第２排気管２２と第３排気管２４の間には、ＤＰＦ装置２６が設けられている。ＤＰＦ装置２６は、触媒２７とＤＰＦ（ディーゼル・パテイキュレート・フィルタ）２９などから構成されている。触媒２７は、排気を処理する触媒である。ＤＰＦ２９は、排気に含まれる、主に黒鉛などからなる微粒子を捕捉するフィルタであり、セラミックなどから形成されている。更に、触媒２７の下流に触媒温度センサ２３が、またＤＰＦ２９の下流にＤＰＦ温度センサ２５が取り付けられている。触媒温度センサ２３とＤＰＦ温度センサ２５は、それぞれ制御装置９０に接続してあり、計測した温度をそれぞれ制御装置９０に送出する。

第３排気管２４と低圧吸気管３０の間には、低圧排気還流装置５６が設けられている。低圧排気還流装置５６は、低圧排気還流管５８と、低圧ＥＧＲバルブ６０と、ＥＧＲクーラ６２と、ＥＧＲフィルタ装置６４などから構成されている。尚、高圧排気還流装置４０と低圧排気還流装置５６を含めて排気還流装置（ＥＧＲ装置）とも呼ぶ。

低圧排気還流管５８は、第３排気管２４と低圧吸気管３０の間を連結している。低圧ＥＧＲバルブ６０は、低圧吸気管３０と低圧排気還流管５８との連結箇所に設けてあり、制御装置９０からの指示に従い、低圧排気還流管５８を開閉する。ＥＧＲクーラ６２は、排気還流ガスを冷却する冷却器であり、低圧排気還流管５８の途中に取り付けられている。

次に、ＥＧＲフィルタ装置６４について説明する。

図１に、ＥＧＲフィルタ装置６４を示す。ＥＧＲフィルタ装置６４は、容器体６６と、ＥＧＲフィルタ６８と、ばね部材７０などから構成されている。容器体６６は、筒体状で、底部に流入口７２が、また側壁に流出口７４が設けられている。流入口７２は、上下方向に開口し、第３排気管２４の上面に連結している。流出口７４は、低圧排気還流管５８に連結している。

ＥＧＲフィルタ６８は、ろ過材で、有蓋筒体状に形成してあり、下端部が流入口７２の内側に上下方向に移動可能に収納されている。ＥＧＲフィルタ６８の下部は、容器体６６の内面に重ねられており、ＥＧＲフィルタ６８が容器体６６の内部で上下動しても、流入口７２から外れることはない。尚、図１等において、ＥＧＲフィルタ６８は、筒状のろ過材の紙面手前側を一部切り欠いた状態で示している。

ばね部材７０は、容器体６６とＥＧＲフィルタ６８の間に設けられ、ＥＧＲフィルタ６８を所定の力で下方に付勢している。ばね部材７０の付勢力は、ＥＧＲフィルタ装置６４が外部から振動を受けると、容器体６６の内部でＥＧＲフィルタ６８が上下方向に移動可能な程度の押圧力である。ばね部材７０の付勢力により通常ＥＧＲフィルタ６８は、流入口７２に形成されている段部７３（図２参照。）に当接している。

また、容器体６６とＥＧＲフィルタ６８の間には、一対の当接部材７６が対向して設けられている。当接部材７６は、一方が容器体６６に取り付けてあり、他方が一方に対して所定の隙間を有してＥＧＲフィルタ６８に取り付けてある。そして当接部材７６は、ＥＧＲフィルタ６８がばね部材７０に抗して上方に所定以上の力で移動すると、互いに当接する。

更に制御装置９０には、アクセルペダルセンサ９２とクランク軸センサ９４が接続されている。アクセルペダルセンサ９２は、アクセルペダル９６の踏み込み状態を検出して、検出結果を制御装置９０に送り出す。クランク軸センサ９４は、エンジン１０のクランク軸の回転を検出して制御装置９０に送出する。

次に、ＥＧＲ装置１１０について説明する。ターボチャージャ１２のタービン１２ａは、エンジン１０の排気マニフォールドの直後に設けられている。ターボチャージャ１２のタービン１２ａの側方には、ＤＰＦ装置２６が、エンジン１０に近接した状態で設けられている。ターボチャージャ１２のタービン１２ａとＤＰＦ装置２６は、第２排気管２２で連結されている。

ＤＰＦ装置２６に連結されている第３排気管２４は、ＤＰＦ装置２６から下方に延び、下端で水平方向に屈曲されている。ＥＧＲフィルタ装置６４は、第３排気管２４が水平になった部分に連結されている。低圧排気還流管５８は、ＥＧＲフィルタ装置６４から低圧吸気管３０に延びている。尚、ＥＧＲフィルタ装置６４等の配置はこれに限るものではない。

次に、ＥＧＲフィルタ装置６４、および低圧排気還流装置５６の作用について説明する。

エンジン１０が作動すると、排気は、ターボチャージャ１２のコンプレッサ１２ｂを駆動させて吸気を圧縮し、圧縮空気を高圧吸気管３２を通してエンジン１０に送り込む。ターボチャージャ１２のタービン１２ａを通過した排気は、第２排気管２２を通ってＤＰＦ装置２６に流入し、触媒２７での反応、およびＤＰＦ２９による微粒子成分の捕捉等を経て浄化される。ＤＰＦ装置２６を通過した排気は、第３排気管２４を通って車外に排出される。

一方、制御装置９０がエンジン１０に排気還流、つまりＥＧＲが必要と判断すると、高圧ＥＧＲバルブ４４や低圧ＥＧＲバルブ６０が選択され、それらが所定量開放される。例えば、高圧ＥＧＲバルブ４４が開かれると、第１排気管２０から高圧の排気がＥＧＲクーラ４６を通って、高圧吸気管３２に導入される。また、高温の排気還流を必要とする場合は、スロットル弁５０を開き、バイパス管４８を通して排気を高圧吸気管３２に導入させる。これらにより、高圧排気還流がなされる。

また低圧ＥＧＲバルブ６０が開かれると、第３排気管２４から排気がＥＧＲフィルタ装置６４を通り、ＥＧＲクーラ６２から低圧吸気管３０に流入する。これにより低圧排気還流がなされる。排気は、ＥＧＲフィルタ装置６４を通過する際、ＥＧＲフィルタ６８でろ過され、排気に含まれる塵埃が捕捉される。したがって、塵埃を含まない排気が低圧吸気管３０に導入され、塵埃によりターボチャージャ１２のコンプレッサ翼等に損傷などを生じさせることがない。

そして、エンジン１０始動時や車両走行中の振動などにより第２排気管２２などを介してＥＧＲフィルタ装置６４が揺動されると、ＥＧＲフィルタ６８がばね部材７０の付勢力に抗して、容器体６６内で上下動する。ＥＧＲフィルタ６８が上方に大きく移動すると、当接部材７６が互いに当接する。図２にＥＧＲフィルタ６８が上方に移動した状態を示す。またＥＧＲフィルタ６８はばね部材７０により下方向に付勢されているので、当接部材７６が互いに当接した後、再び下方に移動し、段部７３に当接して保持される。

このように、ＥＧＲフィルタ装置６４が揺動されると、ＥＧＲフィルタ６８が容器体６６の内部で上下動し、更に当接部材７６が互いに当接したり、ＥＧＲフィルタ６８が段部７３に当接することにより衝撃が加えられる。

すると、ＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃は、ＥＧＲフィルタ６８から剥離し、落下する。ＥＧＲフィルタ６８の下部は流入口７２に連通しているので、塵埃は流入口７２を通って第３排気管２４内に落下する。第３排気管２４内に落下した塵埃は、第３排気管２４を通って排気とともに車外に排出される。したがって、ＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃は、振動を受けるごとに剥離され、目詰まりを解消させることができる。

図３に、ＥＧＲフィルタ装置の他の例を示す。

図３に示すＥＧＲフィルタ装置６５は、容器体６６の上部にモータ８０を具え、モータ８０の回転軸８２がＥＧＲフィルタ６８の上部に係合している。ＥＧＲフィルタ６８は、容器体６６に対して回動自在、かつ上下動自在に設けられている。ＥＧＲフィルタ６８と回転軸８２は、回転方向には互いに係合し、上下方向には移動自在となっている。またＥＧＲフィルタ６８の側方にはブラシ８５が設けられている。

更に、ＥＧＲフィルタ６８の下部には、作動部８４が形成されている。図４に、作動部８４を示す。作動部８４は、ＥＧＲフィルタ６８の外周部分と容器体６６の内周部分とで構成されている。ＥＧＲフィルタ６８の外周には、傾斜片８６が設けてある。容器体６６の内周には、突部８８が複数設けてある。傾斜片８６と突部８８は、ＥＧＲフィルタ６８が回転すると、傾斜片８６が突部８８を乗り越えながら進行するように形成されている。

ＥＧＲフィルタ装置６５によれば、低圧排気還流を行うと、上記例と同様、排気が第３排気管２４から低圧吸気管３０に導入される。排気は、ＥＧＲフィルタ６８を通過するので、ろ過され、塵埃が捕捉される。

そして目詰まり解消が必要と判断されたら、制御装置９０が適宜モータ８０を作動させ、ＥＧＲフィルタ６８を容器体６６の内部で回転させる。すると傾斜片８６が突部８８を乗り越えながら進行するので、ＥＧＲフィルタ６８が回転しつつ上下動する。したがって、ＥＧＲフィルタ６８が上下方向に往復動され、ＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃が、上述したと同様第３排気管２４内に落下し、目詰まりが解消される。

次に、ＥＧＲフィルタ装置６４（６５を含む。）の塵埃除去時のエンジン制御について図５に示すフローチャートを用いて説明する。

まずエンジン１０の累積作動時間などに基づき、制御装置９０が、ＥＧＲフィルタ装置６４に所定量の塵埃が捕捉されており、塵埃除去が必要と判断する。するとまず、制御装置９０は、触媒温度センサ２３の検出結果を判定し、触媒２７が触媒活性温度を超えているか否かを判断する（Ｓ−１００）。触媒２７が触媒活性温度を超えていなければ、燃料噴射量を増加し、また燃料噴射時期を遅延させる（Ｓ−１０２）。これにより排気中の未燃燃料が増加し、触媒反応により触媒２７の温度が上昇する。

ステップ１００にて、触媒２７が触媒活性温度を超えていることが確認されると、増加した燃料噴射量と遅延させた燃料噴射時期を正常に戻す（Ｓ−１０４）。アクセルペダルセンサ９２の検出結果から、アクセルペダル９６の踏み込み量が０か否かを検出し、また燃料噴射が停止されているか否かを判定する（Ｓ−１０６）。

ステップ１０６で、燃料噴射が停止されていると判定されたら、低圧ＥＧＲバルブ６０を全開とし、低圧吸気スロットル弁３６を閉じる（Ｓ−１０８）。これにより、未燃燃料分のない高温の排気が多量に低圧吸気管３０に導入され、低圧排気還流が活発化される。すると、未燃燃料分のない排気、いわば乾いた排気がＥＧＲフィルタ装置６４を通過するので、ＥＧＲフィルタ６８に付着している未燃成分が蒸散し、ＥＧＲフィルタ６８が乾燥される。これにより、ＥＧＲフィルタ６８の通気度が向上するとともに、未燃成分に付着している塵埃がＥＧＲフィルタ６８の表面から除去されやすくなる。更に、ＥＧＲフィルタ装置６４を通過する排気量が多いことから、ＥＧＲフィルタ６８は負圧により、容器体６６内でばね部材７０に抗して、図２に示すように上に移動する。

次に、低圧吸気スロットル弁３６を開放する（Ｓ−１１０）。これにより、低圧吸気管３０には、外気が流入すると同時に低圧排気還流管５８を流れる排気が減少する。すると、負圧が低下し、ＥＧＲフィルタ６８は、ばね部材７０により容器体６６内で押し下げられる。そして、再び低圧吸気スロットル弁３６を閉じる（Ｓ−１１２）。

このように低圧吸気スロットル弁３６を開閉させることにより、ＥＧＲフィルタ６８が容器体６６内で上下動するとともに、上死点で当接部材７６が当接し、下死点で段部７３とＥＧＲフィルタ６８が当接するので、それぞれの位置で衝撃が発生する。

次に、再度アクセルペダル９６の踏み込み量が０か否かを検出し、また燃料噴射が停止されているか否かを判定する（Ｓ−１１４）。燃料噴射が停止されていれば、ステップ１１０に戻り、低圧吸気スロットル弁３６の開閉を行う（Ｓ−１１０）（Ｓ−１１２）。

一方、ステップ１１４で、アクセルペダル９６の踏み込みがなされているか、あるいは燃料が噴射されている時は、目詰まり解消の制御を終了させる。

また、ステップ１０６で、アクセルペダル９６の踏み込みが検出されたり、燃料が噴射されている場合、その判定結果を計測する（Ｓ−１１６）。そして燃料噴射停止確認の回数が閾値を超えたか否かを判定する（Ｓ−１１８）。燃料噴射停止確認の回数が閾値を超えていなければ、ステップ１０６に戻り、再びアクセルペダル９６の踏み込み量が０か否かを検出し、また燃料噴射が停止されているか否かを判定する。

一方ステップ１１８で、燃料噴射停止確認の回数が閾値を超えたことが確認されたなら、低圧ＥＧＲバルブ６０を絞り、高圧ＥＧＲバルブ４４を開き、燃料噴射をピストン上死点で行う（Ｓ−１２０）。

これにより、高温排気還流により炭化水素（ＨＣ）の発生と窒素酸化物（ＮＯｘ）の増加を抑え、かつピストン上死点で燃料噴射を行うことにより燃焼室内で燃料を極力燃焼させて、未燃燃料分が少ない高温の排気をＥＧＲフィルタ装置６４に流通させる。したがって、ステップ１０８の作用と同様、ＥＧＲフィルタ６８が乾燥される。続いて、ステップ１１０、ステップ１１２の作業を行い、ＥＧＲフィルタ６８を容器体６６内で上下動させる。その後は上述した同様の操作である。

かかるエンジン制御を行うことにより、ＥＧＲフィルタ６８から未燃焼成分を除去し、ＥＧＲフィルタ６８を乾燥させ、かつ、還流排気圧を変動させることによりＥＧＲフィルタ６８を上下に移動させて、ＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃をＥＧＲフィルタ６８から効率よく除去し、ＥＧＲフィルタ装置６４の目詰まりを解消させることができる。除去した塵埃は、第３排気管２４内に落下し、第３排気管２４を通して外部に排出できる。

しかも、ＥＧＲフィルタ装置６４を分解する必要がないので、機構が簡易になり、しかも部品どうしの間隔を狭く設定でき、エンジン１０に近接して取り付け可能となる。

次に、モータ８０を備えたＥＧＲフィルタ装置６５を例に、目詰まり解消のエンジン制御について説明する。本例については、上記例と異なる点について説明し、同一の点の説明は省略する。

図６に示したフローチャートのＴ１００からＴ１０８まで、およびＴ１１６からＴ１２０までの作動は、図５に示したフローチャートのＳ１００からＳ１０８まで、およびＳ１１６からＳ１２０までの作動と同一である。そして、未燃燃料分のない排気をＥＧＲフィルタ装置６４に流通させ、ＥＧＲフィルタ６８を乾燥させたら、モータ８０を駆動させる。すると、ＥＧＲフィルタ６８が容器体６６の内部で回転し、また作動部５４により上下動し、ＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃を落下させる。これにより、ＥＧＲフィルタ装置６４の目詰まりが解消される。更に、ブラシ８５がＥＧＲフィルタ６８の表面を擦るので、より塵埃が落下しやすくなる。

そして、再度アクセルペダル９６の踏み込み量が０か否かを検出し、また燃料噴射が停止されているか否かを判定する（Ｔ−１１２）。燃料噴射が停止されていれば、モータ８０の駆動を継続させる。

一方、ステップＴ１１２で、アクセルペダル９６の踏み込みがなされているか、あるいは燃料が噴射されている時は、モータ８０を停止させ（Ｔ−１１４）、目詰まり解消の制御を終了させる。尚、モータ８０は、ＥＧＲフィルタ６８が乾燥した状態であれば、任意に駆動させてよく、燃料噴射停止にかかわらず制御してよい。

また、上記例では、容器体６６とＥＧＲフィルタ６８の間にばね部材７０が設けられたＥＧＲフィルタ装置６４や、モータ８０を備えたＥＧＲフィルタ装置６５を例に説明したが、これに限定されない。ＥＧＲフィルタ装置は、ばね部材７０やモータ８０を必ずしも備える必要はなく、エンジン１０の始動時や車両走行中の振動、及び低圧吸気スロットル弁３６の開閉によって低圧排気還流管５８内に生じる脈動のみによってＥＧＲフィルタ６８に捕捉された塵埃を剥離し、落下させるようにしてもよい。

また、上記例では低圧排気還流装置５６を例に説明したが、高圧排気還流装置４０に設けられるＥＧＲフィルタについて適用してもよい。

本発明は、フィルタを備えた排気還流装置に用いることができる。

１０…エンジン
１２…ターボチャージャ
１４…排気管
１６…吸気管
２０…第１排気管
２２…第２排気管
２３…触媒温度センサ
２４…第３排気管
２５…ＤＰＦ温度センサ
２６…ＤＰＦ装置
２７…触媒
２９…ＤＰＦ
３０…低圧吸気管
３２…高圧吸気管
３６…低圧吸気スロットル弁
４０…高圧排気還流装置
４２…高圧排気還流管
４４…高圧ＥＧＲバルブ
５２…高圧吸気スロットル弁
５４…作動部
５６…低圧排気還流装置
５８…低圧排気還流管
６０…低圧ＥＧＲバルブ
６４、６５…ＥＧＲフィルタ装置
６６…容器体
６８…ＥＧＲフィルタ
７０…ばね部材
７２…流入口
７４…流出口
８０…モータ
８６…傾斜片
９０…制御装置

Claims (7)

1. 内燃機関に設けられた排気通路と吸気通路とを連通し、前記排気通路の排気を前記吸気通路に還流させる排気還流管と、
   排気還流ガスに含まれる微粒成分を捕捉するフィルタと、
   前記排気還流管に取り付けられ前記フィルタを収容する容器体と、
   前記フィルタに付着した揮発性成分を蒸発させる揮発成分蒸散手段とを備えた
   ことを特徴とする排気還流装置。
2. 前記フィルタに堆積した微粒成分を除去する堆積物除去手段を備え、
   前記揮発成分蒸散手段にて前記フィルタに付着した揮発性成分を蒸発させた後、前記堆積物除去手段にて前記フィルタに堆積した微粒成分を除去することを特徴とした請求項１に記載の排気還流装置。
3. 前記揮発成分蒸散手段は、前記内燃機関の燃焼室から排出される未燃燃料を抑制するとともに、前記排気還流管に排気を流入させることを特徴とした請求項１又は２に記載の排気還流装置。
4. 前記揮発成分蒸散手段は、前記内燃機関からの排気温度が所定温度を超えて燃料供給が停止され、前記排気還流管の制御弁を開くとともに該排気還流管と前記吸気通路との連通口よりも上流の該吸気通路に設けられた吸気通路開閉弁を閉側に制御することを特徴とする請求項３に記載の排気還流装置。
5. 燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、
   タービンとコンプレッサにより構成され、排気圧により吸気を加圧するターボチャージャと、
   前記ターボチャージャのタービンより排気下流に設けられた排気浄化装置と、
   前記排気浄化装置下流の低圧排気管と前記ターボチャージャのコンプレッサより吸気上流の低圧吸気管を連結する低圧排気還流管と、
   前記ターボチャージャのタービンより排気上流の高圧排気管と前記ターボチャージャのコンプレッサより吸気下流の高圧吸気管とを連結する高圧排気還流管と、
   前記低圧排気還流管に介装された前記フィルタと、を備えた排気還流装置であり、
   前記揮発成分蒸散手段は、前記内燃機関からの排気温度が所定温度を超えて燃料供給が停止されないとき、前記低圧排気還流管を通る低圧排気還流ガス量を低減させ、前記高圧排気還流管を通る高圧排気還流ガス量を増加させ、かつ前記燃料噴射装置の燃料噴射時期を前記内燃機関のピストンの上死点に設定することを特徴とする請求項４に記載の排気還流装置。
6. 燃焼室に燃料を供給する燃料噴射装置と、
   タービンとコンプレッサにより構成され排気圧により吸気を加圧するターボチャージャと、
   前記ターボチャージャのタービンより排気下流に設けられた排気浄化装置と、
   前記排気浄化装置下流の低圧排気管と前記ターボチャージャのコンプレッサ吸気上流の低圧吸気管を連結する低圧排気還流管と、
   前記ターボチャージャのタービンより排気上流の高圧排気管と前記ターボチャージャのコンプレッサより吸気下流の高圧吸気管とを連結する高圧排気還流管と、
   前記低圧排気還流管に介装された前記フィルタとを備えた排気還流装置であり、
   前記揮発成分蒸散手段は、前記内燃機関からの排気温度が所定温度を超えて、前記低圧排気還流管を通る低圧排気還流ガス量を低減させ、前記高圧排気還流管を通る高圧排気還流ガス量を増加させ、かつ前記燃料噴射装置の燃料噴射時期を前記内燃機関のピストンの上死点に設定することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の排気還流装置。
7. 前記堆積物除去手段は、前記吸気通路開閉弁の開閉を行い前記排気還流管内に脈動を発生させることを特徴とする請求項４〜６のいずれか１項に記載の排気還流装置。

Images