JP2012127327A - 内燃機関の排気再循環装置 - Google Patents

Abstract

【課題】オイルパン内の液面レベルを変化させずに凝縮水をオイルパン内で中和させて吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができる、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供する。
【解決手段】排気管４２側から吸気管３２側に還流させた排気ガスをエンジン１０に再度吸入させる排気再循環経路Ｐ４を形成するとともに、その経路中の排気ガスをＥＧＲクーラ７３により冷却する内燃機関の排気再循環装置であって、排気再循環経路Ｐ４中の排気ガスから生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留部８０と、エンジン１０の内部に収容される潤滑・冷却用のオイルの温度を直接または間接的に検出するオイル温度センサ８７と、オイル温度センサ８７の検出温度が凝縮水蒸発可能温度に達したとき、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水をエンジン１０の内部のオイル中に導入する凝縮水導入機構９０とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、内燃機関の排気再循環装置に関し、特に排気ガスから生じる凝縮水による吸気系金属部品の腐食防止を図った内燃機関の排気再循環装置に関する。

車両用のエンジン（内燃機関）においては、ＮＯｘ（窒素酸化物）の低減に効果的な排気再循環を行うＥＧＲ（Exhaust Gas Recirculation）システムを装着したものが多くなっており、希薄燃焼が可能でＥＧＲ量が多くなるようなエンジンにおいては、排気再循環される排気ガス、すなわちＥＧＲガスの温度を下げるためにＥＧＲクーラ（排気冷却器）が多用されている。また、高温の排気ガスの一部を吸気側に還流させる一般的なＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲシステムに対して、排気後処理装置を通過した後の排気ガスをターボ過給機のコンプレッサより上流側に還流させることで低温かつ大量の排気再循環を可能にしたＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲシステムも普及してきている。

このようなＥＧＲクーラを用いるＥＧＲシステムやＬＰＬ−ＥＧＲシステムでは、排気ガス中の水分が冷やされることで硝酸や硫酸等を含む酸性の凝縮水が発生し、その凝縮水が吸気管内に入ることにより吸気弁のバルブシートや燃料噴射弁等の金属部品が腐食し易くなる。そこで、従来、このような腐食を防止する対策が施されている。

例えば、排気再循環される排気ガス中の酸性物質を中和する中和剤を、ターボ過給機のコンプレッサより上流側を流れる吸気中に供給・添加する中和剤添加手段を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、エンジンの運転中にサージタンク内に溜まった凝縮水を、オイルセパレータで分離されたオイルと共に、エンジン停止時にクランク室側に流下させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、ＥＧＲ熱交換器の下方側に、ＥＧＲガスから生じる凝縮水を溜める水抜きタンクを設けるとともに、その水抜きタンクまたはドレン配管の途中に酸性の水を中和する中和剤を設けたものが知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００８−１４４６３３号公報 特開２００６−３１６６９８号公報 特開平０７−２３８８７０号公報

しかしながら、上述のように吸気中に中和剤を供給したり酸性の水を中和する中和剤を設けたりするような従来の内燃機関の排気再循環装置にあっては、専用の中和剤やその収納部を設けたり専用の中和剤を定期的に補充したりする必要から、製造コストやメンテナンスコストが高くなるという問題があった。

また、エンジン停止時に凝縮水をオイルセパレータで分離されたオイルと共にクランク室側に流下させるようにした従来の内燃機関の排気再循環装置にあっては、エンジンが暖機される前に車両駆動に使用されすぐに停止されてしまうような運転が続くと、凝縮水によってオイルパン内の液面レベルが上がってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、オイルパン内の液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水をオイルパン内で中和させることができ、バルブシートや燃料噴射弁等の金属部品の腐食を確実に防止することのできる、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供するものである。

本発明に係る内燃機関の排気再循環装置は、上記目的達成のため、（１）内燃機関の排気管側から吸気管側に還流させた排気ガスを前記内燃機関に再度吸入させる排気再循環経路を形成するとともに、該排気再循環経路中の排気ガスを冷却器により冷却する内燃機関の排気再循環装置であって、前記内燃機関の内部に収容される潤滑・冷却用のオイルの温度を直接または間接的に検出する温度検出部と、前記温度検出部の検出温度が予め設定された凝縮水蒸発可能温度に達したとき、前記排気再循環経路中の排気ガスから生じる凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入する凝縮水導入機構と、を備えたことを特徴とする。

この構成により、内燃機関の内部の潤滑・冷却用のオイルの温度が凝縮水蒸発可能温度に達すると、凝縮水貯留部に貯留された凝縮水が凝縮水導入機構によって内燃機関の内部のオイル中に導入されるから、排気再循環経路から凝縮水が排出され、バルブシートや燃料噴射弁等の吸気系金属部品に凝縮水が付着し難くなることで、吸気系金属部品の腐食が防止されることになる。また、内燃機関の内部に収容される潤滑・冷却用のオイルにはその酸化による劣化を抑制するよう酸の中和作用を有する添加剤（中和剤）が添加されているから、酸性の凝縮水がそのオイル中に導入されると、添加剤が添加されたオイルにより凝縮水が中和されるとともに、凝縮水蒸発可能温度に達したオイルの液面側で凝縮水が蒸発することになる。さらに、専用の中和剤やその収納部が必要でないから、製造コストやメンテナンスコストも抑えることができる。したがって、内燃機関の内部に収容された潤滑・冷却用のオイルの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を中和させることができる低コストの内燃機関の排気再循環装置となる。なお、ここで、凝縮水を内燃機関の内部のオイル中に導入するとは、オイルパン内のオイル等のように一定量以上のオイルに対して凝縮水が混じり合うように導入することを意味する。

本発明の内燃機関の排気再循環装置は、好ましくは、（２）前記排気再循環経路中の排気ガスから生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留部をさらに備え、前記凝縮水導入機構は、前記温度検出部の検出温度が前記凝縮水蒸発可能温度に達したとき、前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入するものである。

これにより、内燃機関の内部の潤滑・冷却用のオイルの温度が凝縮水蒸発可能温度に達するまでは、凝縮水が凝縮水貯留部に貯留され、バルブシートや燃料噴射弁等の金属部品に凝縮水が付着することがない。したがって、バルブシートや燃料噴射弁等の金属部品に凝縮水が付着することがなく、バルブシートや燃料噴射弁等の吸気系金属部品の腐食を確実に防止することが可能となる。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（３）前記凝縮水蒸発可能温度が、前記内燃機関の暖機後の冷却水温以上の温度に設定されていることが好ましい。この構成により、オイルの液面側で凝縮水が短時間のうちに蒸発可能となる。また、内燃機関の暖機中には凝縮水貯留部に凝縮水を貯留させ、内燃機関の暖機後には凝縮水貯留部からオイル中に凝縮水を導入することで、凝縮水を確実に中和させつつ蒸発させることができ、吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができる。なお、前記凝縮水蒸発可能温度は、水の沸点かそれ以上に設定されるのがより好ましい。また、内燃機関の潤滑・冷却用のオイルの温度は、一般に冷却水温より１０〜２０℃程度高くなるので、暖機後の内燃機関の内部におけるオイルの温度が水の沸点に近い凝縮水蒸発可能温度に達するのは、暖機期間の後期か暖機後である場合が多い。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（４）前記温度検出部が前記内燃機関のうち前記オイルパン内のオイルの温度を検出する温度センサで構成されていることが好ましい。この構成により、凝縮水が導入されるオイル自体の温度を検出することで、オイルの温度に応じた凝縮水の導入量を設定することが可能となる。なお、前記温度検出部が前記内燃機関のうち前記オイルを貯留するオイルパン内に浸漬される部材の温度を検出する温度センサで構成されてもよい。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（５）前記内燃機関が、複数の気筒を有し、前記凝縮水貯留部が、前記凝縮水を貯留するよう前記排気再循環経路中に配置された凝縮水貯留器と、前記凝縮水貯留器に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部に導入することができる凝縮水導入管と、を含んで構成され、前記凝縮水貯留器は、少なくとも前記内燃機関の吸気管が前記複数の気筒に対応する複数の吸気枝管に分岐する分岐点付近の第１凝縮水捕集位置に配置されていることが好ましい。この構成により、吸気弁のバルブシートや筒内噴射を行う燃料噴射弁等の金属部品に凝縮水が付着することが確実に防止できることになる。

上記（５）記載の構成をとる場合、（６）前記凝縮水貯留部が、前記第１凝縮水捕集位置に配置された第１の凝縮水貯留器と、前記排気再循環経路中における前記冷却器より下流側であって前記第１凝縮水捕集位置より上流側の第２凝縮水捕集位置に配置された第２の凝縮水貯留器と、を含んでいることがより好ましい。これにより、凝縮水の生じ易い場所にそれぞれ凝縮水貯留器が配置されることになり、オイルの温度が低い状態で運転される時間が長くなったとしても凝縮水を確実に貯留可能な容量が容易に設定できる。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（７）前記排気管内の排気エネルギにより回転駆動される排気タービンおよび該排気タービンにより回転駆動されて前記吸気管内の吸入空気を圧縮する吸入空気コンプレッサを有するターボ過給機をさらに備え、前記排気再循環経路が、前記排気管のうち前記ターボ過給機の前記排気タービンより下流側の下流側排気管部から前記吸気管のうち前記ターボ過給機の前記吸入空気コンプレッサより上流側の吸気管部に前記排気ガスを還流させる低圧還流管部を含むことが好ましい。この場合、低温かつ大量の排気再循環がなされることから、凝縮水の発生量も増加するが、凝縮水が凝縮水貯留部に貯留されるので、その貯留容量を適宜設定することで、バルブシートや燃料噴射弁等の金属部品への凝縮水の付着を確実に防止し、それらの腐食を防止することができる。

上記（７）記載の構成をとる場合、（８）前記冷却器が、前記排気タービンより下流側で前記下流側排気管部から前記低圧還流管部内に還流する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラと、前記吸入空気コンプレッサより圧縮された前記吸入空気を前記吸入空気コンプレッサより下流側で冷却するインタークーラと、によって構成され、前記凝縮水貯留部が、前記低圧ＥＧＲクーラの排気出口付近および前記インタークーラの排気出口付近にそれぞれ配置された複数の凝縮水貯留器を有していることが好ましい。これにより、凝縮水が発生し易い箇所にそれぞれ凝縮水貯留器が配置され、バルブシートや燃料噴射弁等の金属部品への凝縮水の付着が確実に防止され、それらの腐食を防止することができる。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（９）前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水量を検出する凝縮水量検出手段をさらに備え、前記凝縮水導入機構が、前記凝縮水量検出手段の検出水量が所定水量に達したときに前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入するものであるのが好ましい。これにより、凝縮水が凝縮水貯留部から溢れてバルブシートや燃料噴射弁等の金属部品に凝縮水が付着することがない。なお、凝縮水量検出手段は、凝縮水貯留器に設けた液面センサ（レベルセンサ）であってもよいし、内燃機関の運転状態や吸気管内のガスの状態から凝縮水量を推定・算出する凝縮水量検知手段であってもよい。

本発明の内燃機関の排気再循環装置においては、（１０）前記凝縮水導入機構は、前記温度検出部の検出温度に応じて前記内燃機関の内部への前記凝縮水の導入量を可変制御する導入量制御部を有しているものであるのが好ましい。この構成により、オイル中に導入された凝縮水を確実に短時間内に蒸発させることができるとともに、オイルの性質やオイルの液面変化を有効に抑制することができる。

本発明によれば、内燃機関の内部の潤滑・冷却用のオイルの温度が凝縮水蒸発可能温度に達すると、排気再循環経路中に生じた凝縮水を凝縮水導入機構によって内燃機関の内部のオイル中に導入するようにしているので、内燃機関の内部に収容された潤滑・冷却用のオイルの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を中和させることができ、バルブシートや燃料噴射弁等の吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができ、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気再循環装置の概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る内燃機関の制御系のブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る内燃機関の排気再循環装置にて発生する凝縮水のオイルパン内への導入を制御する制御プログラムの概略の流れを示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る内燃機関の排気再循環装置の概略構成図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明に係る内燃機関の排気再循環装置の第１実施形態を示している。

この実施形態は、本発明を多気筒内燃機関である直列４気筒のディーゼルエンジン１０（以下、単にエンジン１０という）に適用したものである。

図１に示すように、本実施形態のエンジン１０は、その本体ブロック１０Ｍに複数の気筒１１を有しており、このエンジン１０には、各気筒１１内の燃焼室（詳細を図示していない）に燃料を噴射するコモンレール型の燃料噴射装置１２と、燃焼室に空気を吸入させる吸気装置１３と、燃焼室からの排気ガスを排気させる排気装置１４と、排気装置１４内の排気エネルギを利用して吸気装置１３内で吸入空気を圧縮し燃焼室に空気を過給するターボ過給機１５と、このターボ過給機１５より上流側の高圧側の排気ガスの一部を吸気側に還流させ再循環させる高圧側の排気再循環装置であるＨＰＬ（High Pressure Loop）−ＥＧＲ装置１６と、このターボ過給機１５より下流側の低圧側の排気ガスの一部を吸気側に還流させ再循環させる低圧側の排気再循環装置であるＬＰＬ（Low Pressure Loop）−ＥＧＲ装置１７とが装備されている。

燃料噴射装置１２は、図外の燃料タンクから燃料を汲み上げて高圧の燃圧（燃料圧力）に加圧し吐出するサプライポンプ２１と、そのサプライポンプ２１からの燃料が導入されるコモンレール２２と、このコモンレール２２を通して供給される燃料を後述するＥＣＵ（電子制御ユニット）５０からの噴射指令信号に対応するタイミングおよび開度（デューティー比）で燃焼室内に噴射する燃料噴射弁２３とを含んで構成されている。なお、サプライポンプ２１は、例えばエンジン１０の回転動力を利用して駆動され、コモンレール２２はサプライポンプ２１から供給された高圧燃料を均等に保ちながら複数の燃料噴射弁２３に分配・供給する。燃料噴射弁２３は、電磁駆動される公知のニードル弁で構成され、噴射指令信号に応じてその開弁時間を制御されることにより噴射指令信号に応じた燃料噴射量の燃料（例えば軽油）を燃焼室内に噴射・供給することができる。

吸気装置１３には、吸気マニホールド３１と、それより上流側の吸気管３２と、吸気管３２の最上流部でフィルタにより吸入空気を清浄化するエアクリーナ３３と、ターボ過給機１５より下流側の吸気管部３２ｂ内で吸入空気コンプレッサ１５ａによる圧縮・過給により昇温した吸入空気を冷却するインタークーラ３４（冷却器）と、新気の吸入流量を検出するエアフローメータ３５と、エンジン１０内への吸気量を調整するスロットルバルブ３６と、吸気マニホールド３１の入口付近で吸気温度を検出する吸気温度センサ３７とが、それぞれ装着されている。

排気装置１４は、排気マニホールド４１と、それより下流側の排気管４２と、アイドル時や軽負荷時に排気温度を上げることができるとともにＬＰＬ−ＥＧＲ装置１７の背圧を制御することができる排気絞り弁４３と、ターボ過給機１５より下流側の排気管４２に装着された公知の酸化触媒コンバータ４４ａおよびディーゼルパティキュレートフィルタ（ＤＰＦ）４４ｂからなる排気後処理装置４４と、を含んで構成されている。

ターボ過給機１５は、互いに回転方向一体に結合された吸入空気コンプレッサ１５ａおよび排気タービン１５ｂを有し、排気エネルギにより排気タービン１５ｂを回転させるとともに吸入空気コンプレッサ１５ａを回転させることで、この吸入空気コンプレッサ１５ａにより吸入空気を圧縮してエンジン１０内に正圧の空気を供給することができる。

ＨＰＬ−ＥＧＲ装置１６は、排気マニホールド４１および吸気管３２の間に介装されたＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１と、このＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１の途中に装着されて排気ガスの還流量を調整することができるＨＰＬ−ＥＧＲバルブ６２と、を有している。ＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１は、エンジン１０内の燃焼室をバイパスして、排気管４２内の排気通路のうち排気タービン１５ｂより上流側の部分（上流側の排気管部４２ａの内部）または排気マニホールド４１内の排気通路と、吸気管３２内の吸気通路のうち吸入空気コンプレッサ１５ａより下流側の部分（下流側の吸気管部３２ｂの内部）とを連通させる高圧側排気還流通路Ｐ１を形成する高圧側通路形成部材となっている。また、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ６２は、高圧側排気還流通路Ｐ１を開通させる開弁状態と、この高圧側排気還流通路Ｐ１の開通を制限する、例えば高圧側排気還流通路Ｐ１を遮断する閉弁状態とに切替え可能になっている。そして、高圧側排気還流通路Ｐ１は、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置１６内における高圧側の排気再循環経路Ｐ３の主要部をなしている。

ＬＰＬ−ＥＧＲ装置１７は、排気管４２および吸気管３２の間に介装されたＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１と、このＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１の途中に装着されて排気ガスの還流量を調整することができるＬＰＬ−ＥＧＲバルブ７２と、ＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１内を通る排気ガスをその途中で冷却することができる冷却器としてのＥＧＲクーラ７３（低圧ＥＧＲクーラ）と、下流側の排気管４２内の排気通路うち排気後処理装置４４のＤＰＦ４４ｂより下流側の排気通路部分でその通路断面積を絞るように開度を縮小させることができる前述の排気絞り弁４３とを有している。

ＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１は、エンジン１０内の燃焼室をバイパスして、排気管４２内の排気通路のうち排気タービン１５ｂより下流側の部分（下流側の排気管部４２ｂの内部）と吸気管３２内の吸気通路のうち吸入空気コンプレッサ１５ａより上流側の部分（上流側の吸気管部３２ａの内部）とを連通させる低圧側排気還流通路Ｐ２（低圧側の排気再循環経路）を形成する低圧側通路形成部材となっている。また、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ７２は、低圧側排気還流通路Ｐ２を開通させる開弁状態と、この低圧側排気還流通路Ｐ２の開通を制限する、例えば低圧側排気還流通路Ｐ２を遮断する閉弁状態とに切替え可能になっている。さらに、ＥＧＲクーラ７３は、低圧側排気還流通路Ｐ２の一部を形成するガス管部と、そのガス管部の周囲に冷却用流体通路を形成するハウジング部とを有しており、ハウジング部に導入される冷却用流体（例えば、エンジン冷却水）とガス管部内の低圧側排気還流通路Ｐ２を通る還流排気ガスとの間における熱交換によって、低圧側の還流排気ガスを冷却できるようになっている。そして、低圧側排気還流通路Ｐ２は、吸気管３２内の吸気通路のうちＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１が吸気管３２に接続する接続位置ｊより下流側の部分と共に、ＬＰＬ−ＥＧＲ装置１７内における低圧側の排気再循環経路Ｐ４を構成している。

このように、本実施形態のエンジン１０においては、ＨＰＬ−ＥＧＲ装置１６およびＬＰＬ−ＥＧＲ装置１７によって排気管４２側から吸気管３２側に排気ガスを還流させエンジン１０に再度吸入させて再循環させる高圧側排気還流通路Ｐ１および低圧側排気還流通路Ｐ２を形成し、かつ、低圧側排気還流通路Ｐ２中の排気ガスをＥＧＲクーラ７３により冷却するとともに、吸気管３２内の吸気通路のうち吸入空気コンプレッサ１５ａより下流側の過給された空気をインタークーラ３４により冷却するようにしている。したがって、特に、ＥＧＲクーラ７３やインタークーラ３４により排気ガスが冷却され、排気ガス中の水分が冷やされることで、酸性の凝縮水が発生し易くなる。

そこで、エンジン１０には、スロットルバルブ３６付近またはそれより下流側の吸気通路内および高圧側排気還流通路Ｐ１中で排気ガスから生じる凝縮水を貯留する第１の凝縮水貯留器８１と、低圧側排気還流通路Ｐ２中でＥＧＲクーラ７３により冷却される排気ガスから生じる凝縮水を貯留する第２の凝縮水貯留器８２と、吸気管３２内の吸気通路のうちターボ過給機１５の吸入空気コンプレッサ１５ａより下流側の過給区間においてインタークーラ３４により冷却される排気ガスから生じる凝縮水を貯留する第３の凝縮水貯留器８３と、がそれぞれ設けられている。

第１の凝縮水貯留器８１は、例えばＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１の吸気管３２への接続部およびスロットルバルブ３６より下流側である吸気マニホールド３１の入口付近で吸気管３２の一部を鉛直方向下方側に膨出させた椀状の容器形状を有しており、近傍の吸気通路に対し鉛直方向下方側にその内底面を有している。すなわち、この第１の凝縮水貯留器８１は、吸気マニホールド３１がその入口側で複数の気筒１１に対応する複数の吸気枝管３１ｂに分岐する分岐点３１ａ付近の第１凝縮水捕集位置Ｃ１に配置されている。また、第２の凝縮水貯留器８２は、例えばＥＧＲクーラ７３の排気出口付近であるＬＰＬ−ＥＧＲバルブ７２とＥＧＲクーラ７３との間でＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１の一部を鉛直方向下方側に膨出させた椀状の容器形状を有しており、近傍の低圧側排気還流通路Ｐ２に対し鉛直方向下方側にその内底面を有している。すなわち、第２の凝縮水貯留器８２は、ＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１の吸気管３２への接続部より下流側の吸気通路および低圧側排気還流通路Ｐ２を含む低圧側の排気再循環通路中におけるＥＧＲクーラ７３より下流側であって第１凝縮水捕集位置Ｃ１より上流側の第２凝縮水捕集位置Ｃ２に設定されている。さらに、第３の凝縮水貯留器８３は、例えばインタークーラ３４の排気出口付近であるインタークーラ３４とスロットルバルブ３６との間で吸気管３２の一部を鉛直方向下方側に膨出させた椀状の容器形状を有しており、近傍の吸気通路に対し鉛直方向下方側にその内底面を有している。

これら第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３は、凝縮水流下配管Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３（詳細は図示しないが、例えば耐酸性の可撓性チューブ状の樹脂配管）を介して、これら第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３より貯留容量が大きいタンク状の第４の凝縮水貯留器８４に接続されている。また、第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３の内壁面は、それぞれ凝縮水による腐食を防止するための樹脂コート膜が形成されており、第４の凝縮水貯留器８４は酸性の凝縮水により腐食しない樹脂性のものあるいは第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３と同様な内壁面樹脂コート層を形成したものである。

これら第１〜第４の凝縮水貯留器８１〜８４および凝縮水流下配管Ｌ１〜Ｌ３は、低圧側の排気再循環経路Ｐ４および高圧側の排気再循環経路Ｐ３中の排気ガスから生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留部８０を構成している。そして、これら第１〜第４の凝縮水貯留器８１〜８４および凝縮水流下配管Ｌ１〜Ｌ３からなる凝縮水貯留部８０の総容量（それぞれの容積の総和）は、エンジン１０の冷間始動直後のように凝縮水が発生し易い特定運転条件下において通常範囲内の最長暖機時間に相当する特定運転時間以上に亘ってエンジン１０の運転が継続されても、高圧側排気還流通路Ｐ１および低圧側排気還流通路Ｐ２のうちいずれかの部位に凝縮水を溢れさせることなく、凝縮水を貯留し続けることができる程度の容量に設定されている。

また、第１〜第４の凝縮水貯留器８１〜８４のうち最も下流側に位置するタンク状の第４の凝縮水貯留器８４の容量は、他の第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３および凝縮水流下配管Ｌ１〜Ｌ３の個々の容積に対し十分に大きくなっている。そして、この第４の凝縮水貯留器８４には、その内部に貯留された凝縮水量を検出する凝縮水量検出手段として液面センサ８５が装着されており、第４の凝縮水貯留器８４の貯留量が満杯に達するより前の所定量、例えば満杯まで所定の余裕あるが比較的満杯に近付いたことが液面センサ８５によって検出されるようになっている。

さらに、第４の凝縮水貯留器８４は、凝縮水流下配管Ｌ４を介してエンジン１０の最下部に設けられるオイルパン１０ｐ（図２参照）に接続されており、凝縮水流下配管Ｌ４の途中には、電磁式の導入制御弁８６が装着されている。この導入制御弁８６は、エンジン１０のオイルパン１０ｐの内部に第４の凝縮水貯留器８４からの凝縮水を投入させるよう凝縮水流下配管Ｌ４を開通させる開弁状態と、凝縮水貯留器８４からの凝縮水の投入量を所定領域に制限するよう凝縮水流下配管Ｌ４を絞る、例えば凝縮水流下配管Ｌ４を遮断する閉弁状態とに切替え可能な制御弁となっている。なお、ここで、凝縮水をエンジン１０の内部のオイルＭＯ中に投入するとは、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯのように一定量以上のエンジンオイル（酸の中和剤を含む）に対して凝縮水が混じり合うように導入することをいう。

また、エンジン１０には、オイルパン１０ｐの内部に収容される潤滑・冷却用のエンジンオイルＭＯの温度を直接的に検出する、またはオイル温度に近い温度となる他の部材（例えば、そのオイルＭＯ中に浸漬される部材）を介して間接的に検出するオイル温度センサ８７（温度検出部）が設けられている。ここで、オイルＭＯは、ディーゼルエンジン用のエンジンオイルであり、硫黄成分などの酸性分が多いディーゼル燃料に対応して酸化抑制剤や防錆剤等のような酸の中和作用を持つ添加剤を多く含むものである。

前述の液面センサ８５、導入制御弁８６およびオイル温度センサ８７は、それぞれＥＣＵ５０に接続されている。そして、これらＥＣＵ５０、液面センサ８５、導入制御弁８６およびオイル温度センサ８７と前述の凝縮水流下配管Ｌ４とは、全体として、オイル温度センサ８７で検出されるオイル温度が予め設定された凝縮水蒸発可能温度に達したときに、凝縮水貯留部８０内に貯留された凝縮水をエンジン１０の内部のエンジンオイルＭＯ中（液面形成範囲内の液面上または液面近傍の液中または液面から離れた液中のいずれかの意）に導入する凝縮水導入機構９０を構成している。

また、凝縮水流下配管Ｌ１〜Ｌ３は、第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３に貯留された凝縮水を第４の凝縮水貯留器８４を通してエンジン１０のオイルパン１０ｐの内部のオイルＭＯ中に導入することができる上流側の凝縮水導入管となっており、凝縮水流下配管Ｌ４は、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水をエンジン１０のオイルパン１０ｐの内部のオイルＭＯ中に直接的に導入することができる下流側の凝縮水導入管となっている。

凝縮水導入機構９０は、さらに、第４の凝縮水貯留器８４の凝縮水貯留量が所定水量に達したことが液面センサ８５によって検出されたときにも、それまで第４の凝縮水貯留器８４に貯留されてきた凝縮水をエンジン１０の内部に貯留されたオイルＭＯ中に導入（投入）するようになっている。ここで、ＥＣＵ５０は、オイル温度センサ８７の検出オイル温度に応じておよび液面センサ８５の液面検知信号に応じてエンジン１０の内部への凝縮水の導入量を可変制御することができる導入量制御部を構成しており、この導入量制御部としてのＥＣＵ５０のＲＯＭには、前述の凝縮水蒸発可能温度として、エンジン１０の暖機後の冷却水温Ｔ１を超える温度、例えば水の沸点に略等しい温度に設定されて記憶されている。なお、エンジン１０の潤滑・冷却のためエンジン１０内を循環するオイルＭＯの温度は、一般に冷却水温より１０〜２０℃程度高くなるので、暖機後のエンジン１０の内部におけるオイルＭＯの温度は、水の沸点に近い凝縮水蒸発可能温度に達する。

ＥＣＵ５０は、詳細なハードウェア構成を図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）等の不揮発性メモリ、Ａ／Ｄ変換器やバッファ等を有する入力インターフェース回路、および、駆動回路等を有する出力インターフェース回路を含んで構成されている。そして、図２に示すように、このＥＣＵ５０が、エンジン１０の運転制御、例えばサプライポンプ２１の吐出制御（例えば、その電磁スピル弁の制御）、燃料噴射弁２３による燃料噴射量制御、スロットルバルブ３６の開度制御、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ６２やＬＰＬ−ＥＧＲバルブ７２の開度（ＥＧＲ率）制御、排気絞り弁４３の開度制御、導入制御弁８６の開閉制御等を実行するようになっている。

ここで、ＥＣＵ５０の入力インターフェース回路には、吸気量を検出するエアフローメータ３５、吸気マニホールド３１の上流側の吸気温度を検出する吸気温度センサ３７、液面センサ８５、オイル温度センサ８７、図外のアクセルペダルの踏み込みを検出するアクセル開度センサ１０１、スロットルバルブ３６の開度を検出するスロットル開度センサ１０２、所定角度単位のクランク回転からエンジン回転数に対応する信号を出力するクランク角センサ１０３、エンジン１０の冷却水温を検出する水温センサ１０４、吸気マニホールド３１の入口付近でエンジン１０の過給圧を検出する吸気管内圧力センサ１０５、外気温度を検出する外気温度センサ１０６、低圧側排気還流通路Ｐ２の両端側の差圧を検出するＬＰ差圧センサ１０７、排気後処理装置４４の出口側で排気ガスの温度を検出する排気温度センサ１０８、エンジン１０が搭載された車両の走行速度または車輪回転速度を検出する車速センサ１０９等がそれぞれ接続されており、これらのセンサ群３５、３７および１０１〜１０９からのセンサ情報がＥＣＵ５０に取り込まれるようになっている。一方、ＥＣＵ５０の出力インターフェース回路には、図示しないそれぞれの駆動回路を介してサプライポンプ２１（例えば、その電磁スピル弁）、複数の燃料噴射弁２３、スロットルバルブ３６、ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ６２、ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ７２および導入制御弁８６の電磁駆動部（符号無し）がそれぞれ接続されている。また、ＥＣＵ５０のＲＯＭには、入力インターフェース回路に取り込まれるアクセル開度センサ１０１からの加速要求やクランク角センサ１０３からのエンジン回転数等を所定時間毎に取り込んでエンジン１０の燃焼室内への燃料噴射量等を算出するための演算処理プログラムが格納されている。

さらに、ＥＣＵ５０のＲＯＭには、センサ情報に基づくエンジン１０の運転状態および吸気管内のガスの状態等に基づいて凝縮水貯留部８０に貯留される凝縮水量、すなわち高圧側排気還流通路Ｐ１および低圧側排気還流通路Ｐ２内における凝縮水の発生量を算出・推定するための凝縮水量算出プログラムが格納されており、ＥＣＵ５０が凝縮水量検出手段としての機能を発揮するようになっている。そして、ＥＣＵ５０の凝縮水量検出手段としての機能により検出される凝縮水の発生量が所定の水量に達したとき、導入量制御部を構成するＥＣＵ５０が、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水をエンジン１０の内部のオイルＭＯ中にそのオイル温度に応じた流量（段階的な概略値でもよい）で導入させるように導入制御弁８６の開度を制御するようになっている。

ここで、凝縮水量検知手段としてのＥＣＵ５０は、凝縮水量推定が可能な公知の構成を有するものであってもよく、例えばエンジン１０の運転状態を凝縮水の発生量によって段階的に区分した複数の運転区分のうちいずれ区分に属するかによって凝縮水量の概略値を推定するといったものであってもよい。あるいは、凝縮水量検知手段としてのＥＣＵ５０は、凝縮水量をエンジン１０に対応する算出モデルで精度良く算出するもの、例えば、吸入空気の温度（外気温度）や大気圧、吸気マニホールド３１の入口付近の吸入空気の温度および圧力等を基に、吸入空気中の水分量（蒸気／空気）および露点温度を算出するとともに吸入空気の組成（各気体分子および水のモル比）を求める一方、センサ情報として得られる吸入空気量および制御値として把握している燃料噴射量から求まる空燃比と既知の燃料および吸入空気組成成分の分子量とに基づいて、燃焼前後のガスの組成と既燃ガスの分子量とを算出し、それらの算出結果と既燃ガス（ＥＧＲガス）の温度および圧力とから求まる既燃ガスの蒸気圧、分子量および密度等に基づいて、既燃ガス中の水分量（既燃ガスの絶対湿度）を算出することで、その水分量と冷却時における相対湿度１００％の既燃ガス中の水分量との差として、凝縮水量を算出するようなものであってもよい。

次に、作用について説明する。

図３は、ＥＣＵ５０で所定時間毎に実行される制御プログラムの概略の処理手順を示すフローチャートである。この制御プログラムは、上述した燃料噴射量の制御等のための制御プログラムと並行して、排気再循環経路Ｐ３，Ｐ４における凝縮水の排出およびオイルパン内への導入のために所定時間毎に繰り返し実行される。

図３に示すように、この凝縮水の排出制御においては、まず、オイル温度センサ８７の検出温度としてエンジン１０のオイルパン１０ｐ内のオイルＭＯの温度Ｔoilが取得され、オイル温度が検出される（ステップＳ１１）。

次いで、検出されたオイル温度Ｔoilが予め設定された閾値温度Ｔ１、例えばエンジン１０の通常の暖機後の冷却水温Ｔ１を超える凝縮水蒸発可能温度に達したか否かが判別され（ステップＳ１２）、その判別結果がＹＥＳになるまでは、所定時間毎に、オイル温度Ｔoilが閾値温度Ｔ１を超えたか否かの判別が繰り返し実行される（ステップＳ１２でＮＯの場合）。

そして、オイル温度Ｔoilが閾値温度Ｔ１を超えると（ステップＳ１２でＹＥＳとなった場合）、次いで、凝縮水量検出手段である液面センサ８５によって第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水の貯留量が検出されたか否かがチェックされる（ステップＳ１３）。この場合、液面センサ８５による第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水の液面検知がなされていれば、第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水の貯留量Ｑｗが比較的満杯に近い閾値貯留量Ｑ１を超えることになる。なお、この液面センサ８５による液面検出の有無をチェックするステップに代えて、あるいは、これに加えて、凝縮推量検出手段としてのＥＣＵ５０により、例えばエンジン１０の運転状態が予め設定された複数の運転区分のうち凝縮水の発生量の多い運転領域にある時間が積算され、その積算時間から概略の凝縮水量の発生量が推定されるか、もしくは、凝縮推量検出手段としてのＥＣＵ５０により、計算周期毎の凝縮水の発生量が凝縮水算出モデルにより算出されるとともに、前回導入制御弁８６を所定時間以上開放した時点からの発生凝縮水量の積算値が算出されるようにしてもよい。

次いで、凝縮水量検出手段である液面センサ８５によって第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水の貯留量（あるいは凝縮水貯留部８０の凝縮水貯留量）Ｑｗが比較的満杯に近い閾値貯留量Ｑ１を超えたか否かが判別され（ステップＳ１４）、その判別結果がＹＥＳになると、次いで、導入制御弁８６が開弁状態に制御される（ステップＳ１５）。なお、このとき、オイル温度Ｔoilに応じて導入制御弁８６の開度を異なる複数の開度のうちいずれかの開度に設定することもできる。

ところで、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯには、その酸化による劣化やスラッジ化等を防止するために酸の中和作用を有する公知の各種の添加剤（酸化防止剤、清浄剤、分散剤、腐食防止剤等）が添加されていることから、そのオイルＭＯ中に酸性の凝縮水が適量ずつ投入されると、凝縮水の酸性に対しオイルＭＯ中の添加剤が中和剤として働き、凝縮水が中和される。また、凝縮水が投入されるときのオイルパン１０ｐ内のオイルＭＯの温度は、水の沸点付近かそれ以上に達していることから、中和された凝縮水中の水分が順次蒸発し、例えばブローバイガスと共に再度エンジン１０内に再度吸入される。

次いで、導入制御弁８６が開弁状態を継続する時間ｔｐが第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水を排出し切るのに要する所定の凝縮水排出時間ｔｐ１が経過したが否かが判別され（ステップＳ１６）、所定の凝縮水排出時間ｔｐ１が経過して第４の凝縮水貯留器８４内の凝縮水の排出が完了したとき、次いで、導入制御弁８６が閉弁状態に制御される（ステップＳ１７）。

このように、本実施形態においては、エンジン１０のオイルパン１０ｐの内部の潤滑・冷却用のオイルＭＯの温度が凝縮水蒸発可能温度に達するまで（ステップＳ１２でＹＥＳとなるまで）、排気再循環経路Ｐ１，Ｐ２等において発生する凝縮水が凝縮水貯留部８０に貯留されるので、エンジン１０の吸気弁のバルブシートや燃料噴射弁２３等の金属部品やターボ過給機１５の吸入空気コンプレッサ１５ａ等におけるアルミニウム系部品に凝縮水が付着することがない。

また、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯが凝縮水蒸発可能温度に達すると（ステップＳ１２でＹＥＳになると）、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水が凝縮水導入機構９０によってエンジン１０の内部のオイルＭＯ中に導入され、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯに含まれる中和剤によって中和されるから、凝縮水の生じ易い運転状態が続いたとしても、前述の金属部品やアルミニウム系部品（以下、吸気系金属部品という）に凝縮水が付着することがない。しかも、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を順次中和させることができるので、吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができる。

また、本実施形態では、エンジン１０の内部への凝縮水の導入量をオイルＭＯの温度に応じて変化させることができるので、オイルＭＯ中に導入された凝縮水を確実に短時間内に蒸発させることができるとともに、オイルＭＯの性質やオイルＭＯの液面変化を確実に抑制することができる。

さらに、凝縮水蒸発可能温度が、エンジン１０の暖機後の冷却水温Ｔ１以上の温度、特に水の沸点かそれ以上の温度に設定されているので、オイルＭＯの液面側で凝縮水が短時間のうちに蒸発可能となる。したがって、エンジン１０の暖機中には凝縮水貯留部８０に凝縮水を貯留させ、エンジン１０の暖機後には凝縮水貯留部８０からオイルＭＯ中に凝縮水を導入することで、凝縮水を確実に中和させつつ蒸発させることができ、吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができる。

また、本実施形態では、オイルパン１０ｐ内のオイルＭＯの温度を検出するオイル温度センサ８７を設けているので、凝縮水が導入されるオイルＭＯの温度を直接検出することで、オイル温度に応じた凝縮水の導入量を的確に設定することができる。

加えて、凝縮水貯留部８０の第１の凝縮貯留器８１は、吸気管３２が複数の気筒１１に対応する複数の吸気枝管３１ｂに分岐する分岐点３１ａ付近の第１凝縮水捕集位置Ｃ１に配置されているので、吸気系金属部品に凝縮水が付着することが確実に防止できる。

また、凝縮水貯留部８０が、第１凝縮水捕集位置Ｃ１に配置された第１の凝縮水貯留器８１に加えて、排気再循環通経路中におけるＥＧＲクーラ７３より下流側であって第１凝縮水捕集位置Ｃ１より上流側の第２凝縮水捕集位置Ｃ２に配置された第２の凝縮水貯留器８２と、インタークーラ３４の出口付近に配置された第３の凝縮水貯留器８３とを含んでいることから、オイルＭＯの温度が低い状態で運転される時間が長くなったとしても、凝縮水の生じ易い場所でそれぞれ凝縮水を確実に貯留できる。

さらに、高圧側排気還流通路Ｐ１および低圧側排気還流通路Ｐ２を含む排気再循環経路が、排気管４２のうちターボ過給機１５の排気タービン１５ｂより下流側の排気管部４２ｂから吸気管３２のうちターボ過給機１５の吸入空気コンプレッサ１５ａより上流側の吸気管部３２ａに排気ガスを還流させる低圧還流管部であるＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１を含んでいるので、ＨＰＬ−ＥＧＲのみの場合に比べて低温かつ大量の排気再循環がなされることで凝縮水の発生量も増加するものの、凝縮水が凝縮水貯留部８０に確実に貯留されるので、その貯留容量を適宜設定することで、吸気系金属部品への凝縮水の付着を確実に防止してそれらの腐食を防止することができる。

また、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水量を検出する凝縮水量検出手段として液面センサ８５または／およびＥＣＵ５０の凝縮水量算出機能を備えているので、凝縮水が凝縮水貯留部８０から溢れて吸気系金属部品に凝縮水が付着することがない。

このように、本実施形態においては、エンジン１０の内部に収容されたオイルＭＯの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を中和させることができ、吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができる。その結果、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供することができる。

（第２実施形態）
図４は、本発明の第２実施形態に係る内燃機関の排気再循環装置を示している。

本実施形態は、上述の第１実施形態と略同様の全体構成を有しており、その凝縮水貯留部８０の一部の構成のみが第１実施形態とは相違するものである。したがって、第１実施形態と同一の構成については、図４中に図１中の対応する構成要素の参照符号を用いて示すのみとし、第１実施形態との相違点について、以下に説明する。なお、本実施形態の特徴部を明確に図示する都合上、図４では、コモンレール型の燃料噴射装置１２の図示を省略しているが、第１実施形態と同様に燃料噴射装置１２が設けられることはいうまでもない。

図４に示すように、本実施形態のエンジン１０においては、第１実施形態における第１の凝縮水貯留器８１に代えて、それと略同等な凝縮水の捕集および貯留機能を有する複数の第１の凝縮水貯留器８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを採用しており、これら凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄが、例えばＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１の吸気管３２への接続部およびスロットルバルブ３６より下流側であってエンジン１０の各吸気ポート（図示せず）より上流側に位置する複数の吸気枝管３１ｂにそれぞれ配置されている。すなわち、複数の第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄは、吸気マニホールド３１の入口側で複数の気筒１１に対応する複数の吸気枝管３１ｂに分岐する分岐点３１ａ付近であって吸気枝管３１ｂ側の複数の第１凝縮水捕集位置Ｃ１にそれぞれ配置されている。

ここで、複数の第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄは、それぞれ対応する吸気枝管３１ｂの一部を鉛直方向下方側に膨出させた椀状の容器形状を有しており、近傍の吸気枝管３１ｂ内の吸気通路に対し鉛直方向下方側にその内底面を有している。

また、これら第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄは、凝縮水流下配管Ｌ１を介して互いに接続されるとともに第４の凝縮水貯留器８４に接続されている。また、複数の第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄの内壁面は、それぞれ凝縮水による腐食を防止するための樹脂コート膜が形成されている。なお、第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄは、吸気マニホールド３１の内壁の各位置に付着する凝縮水が第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄのうちのいずれかに流下し捕集されるように、吸気マニホールド３１に対して傾斜面接合されている。

これら第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄを含む凝縮水貯留部８０の総容量は、エンジン１０の冷間始動直後のように凝縮水が発生し易い特定運転条件下において通常範囲内の最長暖機時間に相当する特定運転時間以上に亘ってエンジン１０の運転が継続されても、高圧側排気還流通路Ｐ１および低圧側排気還流通路Ｐ２のうちいずれかの部位に凝縮水を溢れさせることなく、凝縮水を貯留し続けることができる程度の容量に設定されている。

本実施形態においても、エンジン１０の内部の潤滑・冷却用のオイルＭＯの温度が凝縮水蒸発可能温度に達するまでは凝縮水が凝縮水貯留部８０に貯留され、オイルＭＯの温度が凝縮水蒸発可能温度に達すると、凝縮水貯留部８０に貯留された凝縮水が凝縮水導入機構９０によってエンジン１０の内部のオイルＭＯ中に導入される。したがって、エンジン１０の内部に収容されたオイルＭＯの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を中和させることができ、吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができ、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供することができる。

なお、上述の各実施形態においては、凝縮水量検出手段として少なくとも第４の凝縮水貯留器８４が比較的満杯に近い状態に達したことを検出する液面センサ８５を設けていたが、第４の凝縮水貯留器８４ではなく、第１〜第３の凝縮水貯留器８１〜８３のうち少なくとも吸気マニホールド３１の入口付近の第１の凝縮水貯留器８１または第１の凝縮水貯留器８１ａ〜８１ｄと、ターボ過給機１５の吸入空気コンプレッサ１５ａの上流側に位置する第２の凝縮水貯留器８２とに、それぞれ貯留された凝縮水量が許容最大量に達したことを検出するセンサを設置してもよい。すなわち、凝縮水量検出手段は、凝縮水貯留部８０のうち第４の凝縮水貯留器８４よりも上流側で、凝縮水の排出（オイルパン１０ｐ内への導入）開始が必要な液面レベルまで貯留量が増加したことを検出するものであればよい。また、本発明にいう凝縮水蒸発可能温度は、エンジン１０の暖機後の冷却水温Ｔ１を超える温度、例えば水の沸点に略等しい温度とすることが好ましいが、凝縮水の導入量を少量に抑えることで暖機後の冷却水温Ｔ１程度にあるいはそれより若干低い温度まで下げた設定とすることも考えられる。また、ＨＰＬ−ＥＧＲパイプ６１およびＬＰＬ−ＥＧＲパイプ７１は、それぞれパイプ以外の通路形成部材であってもよいことはいうまでもない。

以上説明したように、本発明に係る内燃機関の排気再循環装置は、内燃機関の内部の潤滑・冷却用のオイルの温度が凝縮水蒸発可能温度に達すると、排気再循環経路中に生じた凝縮水を凝縮水導入機構によって内燃機関の内部のオイル中に導入するようにしているので、内燃機関の内部に収容されたオイルの液面レベルを実質的に変化させることなく凝縮水を中和させることができ、バルブシートや燃料噴射弁等の吸気系金属部品の腐食を確実に防止することができ、製造コストやメンテナンスコストを抑えた内燃機関の排気再循環装置を提供することができるという効果を奏するものであり、排気ガスから生じる凝縮水による吸気系金属部品の腐食防止を図った内燃機関の排気再循環装置全般に有用である。

１０ エンジン（ディーゼルエンジン、内燃機関）
１０ｐ オイルパン
１５ ターボ過給機
１６ ＨＰＬ−ＥＧＲ装置（高圧側排気再循環装置）
１７ ＬＰＬ−ＥＧＲ装置（低圧側排気再循環装置）
３１ 吸気マニホールド
３１ｂ 吸気枝管（複数の吸気枝管）
３２ 吸気管
３４ インタークーラ（冷却器）
４２ 排気管
４３ 排気絞り弁
５０ ＥＣＵ（電子制御ユニット、導入量制御部、凝縮水量検出手段）
６２ ＨＰＬ−ＥＧＲバルブ
７２ ＬＰＬ−ＥＧＲバルブ
７３ ＥＧＲクーラ（冷却器）
８０ 凝縮水貯留部
８１；８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ 第１の凝縮水貯留器
８２ 第２の凝縮水貯留器
８３ 第３の凝縮水貯留器
８４ 第４の凝縮水貯留器
８５ 液面センサ（凝縮水量検出手段）
８６ 導入制御弁
８７ オイル温度センサ（温度検出部）
９０ 凝縮水導入機構
Ｃ１ 第１凝縮水捕集位置
Ｃ２ 第２凝縮水捕集位置
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３ 上流側の凝縮水流下配管（凝縮水流下配管）
Ｌ４ 下流側の凝縮水導入管（凝縮水流下配管）
Ｐ１ 高圧側排気還流通路（排気再循環経路）
Ｐ２ 低圧側排気還流通路（排気再循環経路）
Ｑ１ 閾値貯留量
Ｔ１ 暖機後の冷却水温
Ｔoil オイル温度（油温）
ｔｐ１ 凝縮水排出時間（一定時間）

Claims (10)

1. 内燃機関の排気管側から吸気管側に還流させた排気ガスを前記内燃機関に再度吸入させる排気再循環経路を形成するとともに、該排気再循環経路中の排気ガスを冷却器により冷却する内燃機関の排気再循環装置であって、
   前記内燃機関の内部に収容される潤滑・冷却用のオイルの温度を直接または間接的に検出する温度検出部と、
   前記温度検出部の検出温度が予め設定された凝縮水蒸発可能温度に達したとき、前記排気再循環経路中の排気ガスから生じる凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入する凝縮水導入機構と、を備えたことを特徴とする内燃機関の排気再循環装置。
2. 前記排気再循環経路中の排気ガスから生じる凝縮水を貯留する凝縮水貯留部をさらに備え、
   前記凝縮水導入機構は、前記温度検出部の検出温度が前記凝縮水蒸発可能温度に達したとき、前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気再循環装置。
3. 前記凝縮水蒸発可能温度が、前記内燃機関の暖機後の冷却水温以上の温度に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内燃機関の排気再循環装置。
4. 前記温度検出部が前記内燃機関のうち前記オイルパン内のオイルの温度を検出する温度センサで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の排気再循環装置。
5. 前記内燃機関が、複数の気筒を有し、
   前記凝縮水貯留部が、前記凝縮水を貯留するよう前記排気再循環経路中に配置された凝縮水貯留器と、前記凝縮水貯留器に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部に導入することができる凝縮水導入管と、を含んで構成され、
   前記凝縮水貯留器は、少なくとも前記内燃機関の吸気管が前記複数の気筒に対応する複数の吸気枝管に分岐する分岐点付近の第１凝縮水捕集位置に配置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の排気再循環装置。
6. 前記凝縮水貯留部が、前記第１凝縮水捕集位置に配置された第１の凝縮水貯留器と、前記排気再循環経路中における前記冷却器より下流側であって前記第１凝縮水捕集位置より上流側の第２凝縮水捕集位置に配置された第２の凝縮水貯留器と、を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の内燃機関の排気再循環装置。
7. 前記排気管内の排気エネルギにより回転駆動される排気タービンおよび該排気タービンにより回転駆動されて前記吸気管内の吸入空気を圧縮する吸入空気コンプレッサを有するターボ過給機をさらに備え、
   前記排気再循環経路が、前記排気管のうち前記ターボ過給機の前記排気タービンより下流側の下流側排気管部から前記吸気管のうち前記ターボ過給機の前記吸入空気コンプレッサより上流側の吸気管部に前記排気ガスを還流させる低圧還流管部を含むことを特徴とする請求項１ないし請求項６のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の排気再循環装置。
8. 前記冷却器が、前記排気タービンより下流側で前記下流側排気管部から前記低圧還流管部内に還流する排気ガスを冷却する低圧ＥＧＲクーラと、前記吸入空気コンプレッサより圧縮された前記吸入空気を前記吸入空気コンプレッサより下流側で冷却するインタークーラと、によって構成され、
   前記凝縮水貯留部が、前記低圧ＥＧＲクーラの排気出口付近および前記インタークーラの排気出口付近にそれぞれ配置された複数の凝縮水貯留器を有していることを特徴とする請求項７に記載の内燃機関の排気再循環装置。
9. 前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水量を検出する凝縮水量検出手段をさらに備え、
   前記凝縮水導入機構が、前記凝縮水量検出手段の検出水量が所定水量に達したときに前記凝縮水貯留部に貯留された凝縮水を前記内燃機関の内部の前記オイル中に導入することを特徴とする請求項１ないし請求項８のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の排気再循環装置。
10. 前記凝縮水導入機構は、前記温度検出部の検出温度に応じて前記内燃機関の内部への前記凝縮水の導入量を可変制御する導入量制御部を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項９のうちいずれか１の請求項に記載の内燃機関の排気再循環装置。

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