JP2013151868A - Egrクーラの閉塞検出方法及び装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】EGRクーラの閉塞を分解等の面倒な作業を一切行うことなく確実に検出することができ、点検・整備性向上を図り得るEGRクーラの閉塞検出方法及び装置を提供する。
【解決手段】ディーゼルエンジン1の暖機後のアイドリング運転整備時に、EGRバルブ14を開いている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度と、EGRバルブ14を閉じている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度との温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラ13が詰っていると判断する。
【選択図】図1

Description

本発明は、EGRクーラの閉塞検出方法及び装置に関するものである。
一般に、ディーゼルエンジンにおいては、排気側から排ガスの一部を抜き出して吸気側へ戻し、該吸気側に戻された排ガスにて燃焼室内での燃料の燃焼を抑制し燃焼温度を下げることにより、NOxの発生を低減するようにした、いわゆる排ガス再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)が行われている。
前記排ガスは、排気マニホールドから抜き出され、水冷式のEGRクーラ及びEGRバルブを介して吸気管に再循環されるようになっているが、排ガス中に含まれる未燃燃料がEGRクーラで冷却されて堆積し、該EGRクーラを閉塞させてしまう可能性があった。
万一、前記EGRクーラが閉塞してしまうと、一部を抜き出すべき排ガスが全量ターボチャージャのタービンへ導かれ、該ターボチャージャが過回転となって好ましくないことから、EGRクーラの閉塞を検出するための点検・整備は非常に重要となっている。
尚、前述の如きEGRクーラと関連する一般的技術水準を示すものとしては、例えば、特許文献1がある。
特開2001−289125号公報
しかしながら、従来の場合、前記EGRクーラの閉塞を検出するためには、該EGRクーラを分解して排ガスが流通する箇所を目視することにより、詰り具合を判断しなければならず、その際には内部の冷却水を抜いたりする必要もあり、非常に手間と時間がかかるという欠点を有していた。
本発明は、斯かる実情に鑑み、EGRクーラの閉塞を分解等の面倒な作業を一切行うことなく確実に検出することができ、点検・整備性向上を図り得るEGRクーラの閉塞検出方法及び装置を提供しようとするものである。
本発明は、エンジンの排ガスの一部をEGRバルブの開操作により排気側から吸気側に再循環させるEGRラインに設けられ且つ該再循環させる排ガスを冷却媒体と熱交換させて冷却するEGRクーラの閉塞検出方法であって、
前記エンジンの暖機後のアイドリング運転整備時に、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度と、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度との温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラが詰っていると判断することを特徴とするEGRクーラの閉塞検出方法にかかるものである。
前記EGRクーラの閉塞検出方法においては、前記閾値を複数設定し、前記EGRクーラの詰りの状況を段階的に評価することができる。
一方、本発明は、エンジンの排ガスの一部をEGRバルブの開操作により排気側から吸気側に再循環させるEGRラインに設けられ且つ該再循環させる排ガスを冷却媒体と熱交換させて冷却するEGRクーラの閉塞検出装置であって、
前記エンジンの吸気マニホールド内の吸気温度を計測する吸気温度計測手段と、
該吸気温度計測手段で計測された吸気温度が入力され且つ前記EGRバルブに開閉指令を出力可能で、前記エンジンの暖機後のアイドリング運転整備時に、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度と、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度との温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラが詰っていると判断する比較判断手段と、
該比較判断手段での判断結果を整備員に報知する報知手段と
を備えたことを特徴とするEGRクーラの閉塞検出装置にかかるものである。
前記EGRクーラの閉塞検出装置においては、前記閾値を複数設定し、前記EGRクーラの詰りの状況を段階的に評価するよう前記比較判断手段を構成することができる。
上記手段によれば、以下のような作用が得られる。
エンジンの暖機後のアイドリング運転整備時には、先ず、EGRバルブを開いた状態で、エンジンの吸気マニホールド内の吸気温度が計測され、続いて、前記EGRバルブを閉じた状態で、エンジンの吸気マニホールド内の吸気温度が計測される。
ここで、前記EGRクーラに詰りが生じていなければ、前記EGRバルブを開いている状態では、高温の排ガスの一部がEGRラインからEGRクーラ及びEGRバルブを介して吸気管に再循環され、吸気と一緒に吸気マニホールドへ導入される一方、前記EGRバルブを閉じている状態では、吸気のみが吸気マニホールドへ導入されるため、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度の方が、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度より高い値を示すのに対し、EGRクーラに詰りが生じている場合、前記EGRバルブを開いている状態であっても、高温の排ガスの一部がEGRラインからEGRクーラ及びEGRバルブを介して吸気管に再循環されにくくなり、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度と、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度との温度差が小さくなるため、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラが詰っていると判断することが可能となる。
この結果、従来のように、前記EGRクーラの閉塞を検出するために、該EGRクーラを分解して排ガスが流通する箇所を目視することにより、詰り具合を判断しなくて済み、内部の冷却水を抜いたりする必要もなくなり、手間と時間がかからなくなる。
又、前記閾値を複数設定すれば、前記EGRクーラにどの程度の詰りが発生しているか、その状況を段階的に評価することが可能となる。
本発明のEGRクーラの閉塞検出方法及び装置によれば、EGRクーラの閉塞を分解等の面倒な作業を一切行うことなく確実に検出することができ、点検・整備性向上を図り得るという優れた効果を奏し得る。
本発明のEGRクーラの閉塞検出方法及び装置の実施例を示す全体概要構成図である。
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図1は本発明のEGRクーラの閉塞検出方法及び装置の実施例であって、図中、1はディーゼルエンジンを示しており、該ディーゼルエンジン1は、ターボチャージャ2を装備し、エアクリーナ3で清浄化された吸気4が吸気管5を通って前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへ送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4がインタークーラ6へ送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へ吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の複数の気筒8(図1では直列六気筒の場合を例示している)に分配されると共に、前記ディーゼルエンジン1の各気筒8から排出された排ガス9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへ送られ、該タービン2bを駆動した後に排気管11へ送り出されるようになっている。
又、前記排気マニホールド10における各気筒8の並び方向の一端部と、前記吸気管5の吸気マニホールド7に対する接続端部との間はEGRライン12により接続されており、前記排気マニホールド10から抜き出された排ガス9の一部が水冷式のEGRクーラ13及びEGRバルブ14を介して吸気管5に再循環されるようになっており、排気側から吸気側へ再循環された排ガス9で各気筒8内での燃料の燃焼を抑制して燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減し得るようになっている。
そして、本実施例の場合、前記ディーゼルエンジン1の吸気マニホールド7内の吸気温度15aを計測する吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15を吸気マニホールド7の入口部に設け、該吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15で計測された吸気温度15aが入力され且つ前記EGRバルブ14に開閉指令14aを出力可能で、前記ディーゼルエンジン1の暖機後のアイドリング運転整備時に、前記EGRバルブ14を開いている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度15aと、前記EGRバルブ14を閉じている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度15aとの温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラ13が詰っていると判断する比較判断手段としてのコントローラ16を設けると共に、該比較判断手段としてのコントローラ16での判断結果を整備員に報知する報知手段としての表示器17を設けるようにしてある。
次に、上記実施例の作用を説明する。
ディーゼルエンジン1の暖機後のアイドリング運転整備時には、先ず、比較判断手段としてのコントローラ16から出力される開閉指令14aによりEGRバルブ14を開いた状態で、吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15によりディーゼルエンジン1の吸気マニホールド7内の吸気温度15aが計測され、該吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15で計測された吸気温度15aが比較判断手段としてのコントローラ16へ入力される。
続いて、前記比較判断手段としてのコントローラ16から出力される開閉指令14aによりEGRバルブ14を閉じた状態で、吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15によりディーゼルエンジン1の吸気マニホールド7内の吸気温度15aが計測され、該吸気温度計測手段としての吸気温度センサ15で計測された吸気温度15aが比較判断手段としてのコントローラ16へ入力される。
ここで、前記EGRバルブ14を開いている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度15aをA、前記EGRバルブ14を閉じている状態での吸気マニホールド7内の吸気温度15aをBとすると、EGRクーラ13に詰りが生じていなければ、前記EGRバルブ14を開いている状態では、高温の排ガス9の一部がEGRライン12からEGRクーラ13及びEGRバルブ14を介して吸気管5に再循環され、吸気4と一緒に吸気マニホールド7へ導入される一方、前記EGRバルブ14を閉じている状態では、吸気4のみが吸気マニホールド7へ導入されるため、Aの方がBより高い値を示し、
A>B
となる。
これに対し、EGRクーラ13に詰りが生じている場合、前記EGRバルブ14を開いている状態であっても、高温の排ガス9の一部がEGRライン12からEGRクーラ13及びEGRバルブ14を介して吸気管5に再循環されにくくなり、AとBの温度差が小さくなるため、閾値をCとすると、
A−B≦C
となる。
即ち、温度差(A−B)が予め設定された閾値C以下である場合にEGRクーラ13が詰っていると判断することが、比較判断手段としてのコントローラ16において可能となり、その判断結果を報知手段としての表示器17に表示することにより、整備員に報知することが可能となる。尚、報知手段は、表示器17に限らず、音声や警報によりEGRクーラ13の詰りを報知する形式のものを採用しても良い。
この結果、従来のように、前記EGRクーラ13の閉塞を検出するために、該EGRクーラ13を分解して排ガスが流通する箇所を目視することにより、詰り具合を判断しなくて済み、内部の冷却水を抜いたりする必要もなくなり、手間と時間がかからなくなる。
尚、前記閾値は前述の如く単独で設定しても良いことは勿論であるが、該閾値を試験結果に基づいて複数設定すれば、前記EGRクーラ13にどの程度の詰りが発生しているか、その状況を段階的に評価することが可能となる。
こうして、EGRクーラ13の閉塞を分解等の面倒な作業を一切行うことなく確実に検出することができ、点検・整備性向上を図り得る。
尚、本発明のEGRクーラの閉塞検出方法及び装置は、上述の実施例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
1 ディーゼルエンジン(エンジン)
4 吸気
5 吸気管
7 吸気マニホールド
9 排ガス
12 EGRライン
13 EGRクーラ
14 EGRバルブ
14a 開閉指令
15 吸気温度センサ(吸気温度計測手段)
15a 吸気温度
16 コントローラ(比較判断手段)
17 表示器(報知手段)

Claims (4)

  1. エンジンの排ガスの一部をEGRバルブの開操作により排気側から吸気側に再循環させるEGRラインに設けられ且つ該再循環させる排ガスを冷却媒体と熱交換させて冷却するEGRクーラの閉塞検出方法であって、
    前記エンジンの暖機後のアイドリング運転整備時に、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度と、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度との温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラが詰っていると判断することを特徴とするEGRクーラの閉塞検出方法。
  2. 前記閾値を複数設定し、前記EGRクーラの詰りの状況を段階的に評価する請求項1記載のEGRクーラの閉塞検出方法。
  3. エンジンの排ガスの一部をEGRバルブの開操作により排気側から吸気側に再循環させるEGRラインに設けられ且つ該再循環させる排ガスを冷却媒体と熱交換させて冷却するEGRクーラの閉塞検出装置であって、
    前記エンジンの吸気マニホールド内の吸気温度を計測する吸気温度計測手段と、
    該吸気温度計測手段で計測された吸気温度が入力され且つ前記EGRバルブに開閉指令を出力可能で、前記エンジンの暖機後のアイドリング運転整備時に、前記EGRバルブを開いている状態での吸気マニホールド内の吸気温度と、前記EGRバルブを閉じている状態での吸気マニホールド内の吸気温度との温度差を求め、該温度差が予め設定された閾値以下である場合にEGRクーラが詰っていると判断する比較判断手段と、
    該比較判断手段での判断結果を整備員に報知する報知手段と
    を備えたことを特徴とするEGRクーラの閉塞検出装置。
  4. 前記閾値を複数設定し、前記EGRクーラの詰りの状況を段階的に評価するよう前記比較判断手段を構成した請求項3記載のEGRクーラの閉塞検出装置。
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