JP2014047639A

JP2014047639A - Engine

Info

Publication number: JP2014047639A
Application number: JP2012188995A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Kurata; 和郎倉田
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-08-29
Filing date: 2012-08-29
Publication date: 2014-03-17

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an engine which can curb an increase in an intake temperature and improves exhaust.SOLUTION: An engine 10 comprises: a turbocharger 16; an intercooler 35; and an EGR device 50. The intercooler 35 is arranged in an intake passage 32 at a downstream side of compressor 16a of the turbocharger 16. The EGR device 50 includes an EGR flow channel 51 and an EGR valve 52. One end 51a of the EGR flow channel 51 is connected to an exhaust passage 40 at an upstream side of a turbine 16b. The other end 51b of the EGR flow channel 51 is connected to an intake passage 32a at an upstream side of the intercooler 35. The EGR flow channel 51 has an EGR particulate filter 56 which collects a particulate matter in EGR gas flowing from the EGR flow channel 51 to the intake passage 32a at the upstream side of the intercooler 35. The EGR gas which has passed through the EGR particulate filter 56 is introduced into the intake passage 32a through the EGR valve 52, cooled by the intercooler 35 and sent to an intake manifold 36.

Description

この発明は、排気浄化装置を備えたディーゼルエンジン等のエンジンに関する。 The present invention relates to an engine such as a diesel engine provided with an exhaust purification device.

ディーゼルエンジンにおいて、排気(exhaust gas)を浄化するための１つの手段として、例えば特許文献１，２に開示されているように、燃焼室から排出される排気の一部を排気通路から吸気通路に導入するＥＧＲ装置が知られている。特許文献１の排気浄化装置では、ＥＧＲ通路にＥＧＲクーラを設けることにより、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却している。またターボチャージャのコンプレッサによって圧縮され高温となった吸気を冷却するために、吸気通路にインタクーラが配置されている。 In a diesel engine, as one means for purifying exhaust gas, for example, as disclosed in Patent Documents 1 and 2, a part of the exhaust discharged from the combustion chamber is changed from the exhaust passage to the intake passage. EGR devices to be introduced are known. In the exhaust emission control device of Patent Document 1, the EGR gas flowing through the EGR passage is cooled by providing an EGR cooler in the EGR passage. An intercooler is disposed in the intake passage in order to cool the intake air that has been compressed by the turbocharger compressor and has reached a high temperature.

特許文献２の排気浄化装置も、ＥＧＲ通路にＥＧＲクーラを設けることにより、ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却している。また特許文献２では、ターボチャージャのタービンの下流側の排気通路に第１のパティキュレートフィルタを設けるとともに、タービンの上流側の排気通路に第２のパティキュレートフィルタを設け、この第２のパティキュレートフィルタを通った排気を第１のパティキュレートフィルタに向かわせている。 The exhaust emission control device of Patent Document 2 also cools the EGR gas flowing through the EGR passage by providing an EGR cooler in the EGR passage. In Patent Document 2, a first particulate filter is provided in the exhaust passage on the downstream side of the turbine of the turbocharger, and a second particulate filter is provided in the exhaust passage on the upstream side of the turbine, and this second particulate filter is provided. The exhaust gas that has passed through the filter is directed to the first particulate filter.

特開２０１０−１８０８１４号公報JP 2010-180814 A 特開２００５−１６３６３０号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2005-163630

エンジンの燃焼室から排出された高温の排気の一部をＥＧＲ装置によって吸気に導入する場合、ＥＧＲガスの量（ＥＧＲ率）が増えると吸気マニホールドの温度が高くなることにより排気が悪化する原因となる。このため特許文献１，２では、ＥＧＲクーラによってＥＧＲガスを冷却しているが、この場合、ＥＧＲガスがＥＧＲクーラに触れるため、ＥＧＲガス中の粒子状物質がＥＧＲクーラに付着し、ＥＧＲクーラの冷却効率が低下する原因となる。またＥＧＲクーラは、エンジンの運転によって比較的高温となるエンジン冷却水との間で熱交換することによりＥＧＲガスを冷却するため、ＥＧＲガスの温度を低くすることに限界がある。このため吸気通路に導入されるＥＧＲガスの温度が比較的高いなど、改善の余地があった。 When a part of the high-temperature exhaust discharged from the combustion chamber of the engine is introduced into the intake air by the EGR device, if the amount of EGR gas (EGR rate) increases, the temperature of the intake manifold increases and the exhaust deteriorates. Become. Therefore, in Patent Documents 1 and 2, the EGR gas is cooled by the EGR cooler. In this case, since the EGR gas touches the EGR cooler, the particulate matter in the EGR gas adheres to the EGR cooler, and the EGR cooler This will cause a decrease in cooling efficiency. In addition, since the EGR cooler cools the EGR gas by exchanging heat with the engine coolant that becomes relatively high by the operation of the engine, there is a limit to lowering the temperature of the EGR gas. For this reason, there is room for improvement, such as the temperature of the EGR gas introduced into the intake passage is relatively high.

従って本発明が解決しようとする課題は、吸気温度が上昇することを抑制でき、排気が改善されるエンジンを提供することにある。 Therefore, a problem to be solved by the present invention is to provide an engine that can suppress an increase in intake air temperature and improve exhaust gas.

本発明のエンジンは、燃焼室から排出される排気によって回転するタービンおよび前記燃焼室に供給する吸気を圧縮するコンプレッサを備えたターボチャージャと、前記コンプレッサの下流側の吸気通路に設けられ前記吸気を冷却するインタクーラと、前記タービンの上流側の排気通路と前記インタクーラの上流側の吸気通路との間に設けられ、前記燃焼室から排出された排気の一部を前記インタクーラの上流側の前記吸気通路に導入するＥＧＲ流路およびＥＧＲ弁を備えたＥＧＲ装置と、前記ＥＧＲ流路に配置され、該ＥＧＲ流路から前記インタクーラの上流側の前記吸気通路へ流れるＥＧＲガス中の粒子状物質を捕集するＥＧＲパティキュレートフィルタとを具備している。 An engine according to the present invention includes a turbine that is rotated by exhaust gas discharged from a combustion chamber, a turbocharger that includes a compressor that compresses intake air supplied to the combustion chamber, and an intake passage that is provided in an intake passage downstream of the compressor. An intercooler for cooling, an exhaust passage on the upstream side of the turbine, and an intake passage on the upstream side of the intercooler, and a part of the exhaust exhausted from the combustion chamber is part of the intake passage on the upstream side of the intercooler An EGR device having an EGR flow path and an EGR valve introduced into the EGR flow path, and collecting particulate matter in EGR gas that is disposed in the EGR flow path and flows from the EGR flow path to the intake passage upstream of the intercooler And an EGR particulate filter.

１つの実施形態では、前記ＥＧＲパティキュレートフィルタの上流側に、前記ＥＧＲ流路に流入したＥＧＲガス中のＮＯｘを酸化させる酸化触媒を有している。また前記タービンの下流側の排気通路に、該排気通路を流れる排気中の粒子状物質を捕集する下流側パティキュレートフィルタを有していてもよい。さらに、前記ＥＧＲパティキュレートフィルタと前記吸気通路との間に、前記ＥＧＲ流路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラを有していてもよい。 In one embodiment, an oxidation catalyst that oxidizes NOx in the EGR gas flowing into the EGR flow path is provided upstream of the EGR particulate filter. Further, a downstream particulate filter that collects particulate matter in the exhaust gas flowing through the exhaust passage may be provided in the exhaust passage downstream of the turbine. Furthermore, an EGR cooler that cools the EGR gas that flows through the EGR flow path may be provided between the EGR particulate filter and the intake passage.

本発明によれば、ＥＧＲガスを吸気通路に導入できることにより排気が改善され、かつ、このＥＧＲガスが含まれた吸気をインタクーラによって冷却することができるため、吸気温度が高くなることを抑制できる。しかもＥＧＲ流路を流れるＥＧＲガス中の粒子状物質をＥＧＲパティキュレートフィルタによって捕集できるため、前記インタクーラに粒子状物質が付着することを抑制でき、インタクーラの冷却効率が低下することを抑制できるものである。 According to the present invention, the exhaust gas is improved by introducing the EGR gas into the intake passage, and the intake air containing the EGR gas can be cooled by the intercooler, so that the intake air temperature can be prevented from increasing. Moreover, since particulate matter in the EGR gas flowing through the EGR flow path can be collected by the EGR particulate filter, it is possible to suppress the particulate matter from adhering to the intercooler and to suppress the cooling efficiency of the intercooler from being lowered. It is.

第１の実施形態に係る排気浄化装置を備えたディーゼルエンジンの概略図。Schematic of the diesel engine provided with the exhaust gas purification device according to the first embodiment. 第２の実施形態に係る排気浄化装置を備えたディーゼルエンジンの概略図。Schematic of the diesel engine provided with the exhaust gas purification apparatus which concerns on 2nd Embodiment.

以下に本発明の第１の実施形態について、図１を参照して説明する。
図１は、ディーゼルエンジン１０の一例を模式的に示している。このディーゼルエンジン１０は、エンジン本体１１と、吸気系１２と、排気系１３と、燃料噴射システム１４と、排気浄化装置１５と、ターボチャージャ１６などを備えている。ターボチャージャ１６は、コンプレッサ１６ａとタービン１６ｂとを有している。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 1 schematically shows an example of a diesel engine 10. The diesel engine 10 includes an engine body 11, an intake system 12, an exhaust system 13, a fuel injection system 14, an exhaust purification device 15, a turbocharger 16, and the like. The turbocharger 16 has a compressor 16a and a turbine 16b.

エンジン本体１１は、シリンダライナ２０と、ピストン２１と、燃焼室２２と、クランクシャフト２３と、吸気弁２４と、排気弁２５などを含んでいる。燃料噴射システム１４は、エンジン本体１１の各気筒ごとに設けられた燃料噴射弁２７と、燃料を加圧してコモンレール２８に供給する燃料ポンプ２９などを備えている。燃料噴射弁２７の噴射量および噴射時期等は、例えば車載コンピュータを用いたＥＣＵ（Electronic Control Unit）によって、エンジン１０の運転状態に応じて制御される。 The engine body 11 includes a cylinder liner 20, a piston 21, a combustion chamber 22, a crankshaft 23, an intake valve 24, an exhaust valve 25, and the like. The fuel injection system 14 includes a fuel injection valve 27 provided for each cylinder of the engine body 11, a fuel pump 29 that pressurizes the fuel and supplies the fuel to the common rail 28. The injection amount and injection timing of the fuel injection valve 27 are controlled in accordance with the operating state of the engine 10 by an ECU (Electronic Control Unit) using an in-vehicle computer, for example.

吸気系１２は、吸気の上流側から下流側に向かって、エアフィルタ３１と、吸気を圧縮するターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａと、該コンプレッサ１６ａの下流側に形成された吸気通路３２と、スロットル弁３３と、コンプレッサ１６ａによって圧縮され高温となった吸気を冷却するインタクーラ３５と、吸気マニホールド３６と、吸気絞り弁３８などを含んでいる。インタクーラ３５は、空気（外気）と吸気との間で熱交換をすることによって吸気を冷却する空冷方式である。 The intake system 12 includes an air filter 31, a compressor 16a of a turbocharger 16 that compresses intake air, an intake passage 32 formed on the downstream side of the compressor 16a, a throttle valve, from the upstream side to the downstream side of the intake air. 33, an intercooler 35 that cools the intake air that has been compressed by the compressor 16a to a high temperature, an intake manifold 36, an intake throttle valve 38, and the like. The intercooler 35 is an air cooling system that cools intake air by exchanging heat between air (outside air) and intake air.

排気系１３は、排気弁２５の下流に形成された排気通路４０と、燃焼室２２から排気通路４０に排出される排気の圧力によって回転するターボチャージャ１６のタービン１６ｂと、排気浄化装置１５の一部をなす酸化触媒４１と、下流側パティキュレートフィルタ（ＤＰＦ：diesel particulate filter）４２と、下流側パティキュレートフィルタ４２によって浄化された排気を大気中に排出する排気通路４３などを含んでいる。酸化触媒４１と下流側パティキュレートフィルタ４２は、排気系１３の一部をなすＤＰＦハウジング４４に収容されている。 The exhaust system 13 includes an exhaust passage 40 formed downstream of the exhaust valve 25, a turbine 16 b of the turbocharger 16 that is rotated by the pressure of exhaust discharged from the combustion chamber 22 into the exhaust passage 40, and one of the exhaust purification devices 15. It includes an oxidation catalyst 41, a downstream particulate filter (DPF) 42, an exhaust passage 43 for exhausting exhaust gas purified by the downstream particulate filter 42 into the atmosphere, and the like. The oxidation catalyst 41 and the downstream particulate filter 42 are accommodated in a DPF housing 44 that forms part of the exhaust system 13.

下流側パティキュレートフィルタ４２は、排気中のスモーク成分である粒子状物質（パティキュレートマタ−）を捕集する機能を有している。下流側パティキュレートフィルタ４２は、排気が通過可能でかつ粒子状物質が通過不可能な多孔質の隔壁によって仕切られた多数のフィルタ室を有し、排気が前記隔壁を厚さ方向に通過するときに、排気中の前記粒子状物質が前記隔壁によって捕捉するようになっている。 The downstream particulate filter 42 has a function of collecting particulate matter (particulate matter) that is a smoke component in the exhaust gas. The downstream particulate filter 42 has a large number of filter chambers partitioned by porous partition walls through which exhaust gas can pass and particulate matter cannot pass, and when the exhaust gas passes through the partition walls in the thickness direction. In addition, the particulate matter in the exhaust is captured by the partition walls.

酸化触媒４１は、例えばセラミック等の触媒担持体と、白金やバナジウム化合物等からなる触媒を有している。酸化触媒４１の温度が活性開始温度（例えば２５０℃）を越えていれば、排気中のＮＯが効率良く酸化されてＮＯ_２に変化する。このＮＯ_２によって、下流側パティキュレートフィルタ４２に付着している粒子状物質を比較的低温度（例えば２５０〜３５０℃）で燃焼させることができる。 The oxidation catalyst 41 includes, for example, a catalyst carrier such as ceramic, and a catalyst made of platinum, a vanadium compound, or the like. If the temperature of the oxidation catalyst 41 exceeds the activation start temperature (for example, 250 ° C.), NO in the exhaust is efficiently oxidized and changed to NO ₂ . With this NO ₂ , the particulate matter adhering to the downstream particulate filter 42 can be combusted at a relatively low temperature (for example, 250 to 350 ° C.).

吸気通路３２と排気通路４０との間にＥＧＲ装置５０が設けられている。“ＥＧＲ”は“Exhaust gas recirculation（排気ガス再循環）”の略語である。このＥＧＲ装置５０は、タービン１６ｂの上流側の排気通路４０とインタクーラ３５の上流側の吸気通路３２ａとの間に設けられたＥＧＲ流路５１と、ＥＧＲ弁５２などを備えている。ＥＧＲ流路５１の一端５１ａは、タービン１６ｂの上流側の排気通路４０に接続されている。ＥＧＲ流路５１の他端５１ｂは、インタクーラ３５の上流側の吸気通路３２ａに接続されている。 An EGR device 50 is provided between the intake passage 32 and the exhaust passage 40. “EGR” is an abbreviation for “Exhaust gas recirculation”. The EGR device 50 includes an EGR passage 51 provided between an exhaust passage 40 upstream of the turbine 16b and an intake passage 32a upstream of the intercooler 35, an EGR valve 52, and the like. One end 51a of the EGR flow path 51 is connected to the exhaust passage 40 on the upstream side of the turbine 16b. The other end 51 b of the EGR flow path 51 is connected to the intake passage 32 a on the upstream side of the intercooler 35.

ＥＧＲ弁５２は、エンジン１０の運転状況に応じてアクチュエータ５２ａによって開閉され、排気通路４０からＥＧＲ流路５１を経て吸気通路３２ａに流入するＥＧＲガスの量を制御する機能を有している。ＥＧＲ流路５１を流れるＥＧＲガスは、ＥＧＲ弁５２を経てインタクーラ３５の上流側の吸気通路３２ａに導入され、インタクーラ３５で冷却されたのち、インタクーラ３５の下流側の吸気通路３２ｂへ流出する。 The EGR valve 52 is opened / closed by an actuator 52a according to the operating state of the engine 10, and has a function of controlling the amount of EGR gas flowing from the exhaust passage 40 into the intake passage 32a via the EGR passage 51. The EGR gas flowing through the EGR flow path 51 is introduced into the intake passage 32a upstream of the intercooler 35 via the EGR valve 52, cooled by the intercooler 35, and then flows out to the intake passage 32b downstream of the intercooler 35.

ＥＧＲ流路５１の上流側に、酸化触媒５５が配置されている。この酸化触媒５５は、前記酸化触媒４１と同様に、排気中のＮＯｘを酸化してＮＯ_２に変化させる機能を有している。そして酸化触媒５５の下流側に、ＥＧＲパティキュレートフィルタ５６が配置されている。 An oxidation catalyst 55 is disposed on the upstream side of the EGR flow path 51. The oxidation catalyst 55, like the oxidation catalyst 41 has a function of changing the oxidation of NOx in the exhaust gas to NO _2. An EGR particulate filter 56 is disposed downstream of the oxidation catalyst 55.

ＥＧＲパティキュレートフィルタ５６は、下流側パティキュレートフィルタ４２と同様に、排気が通過可能でかつ粒子状物質が通過不可能な多孔質の隔壁によって仕切られた多数のフィルタ室を有し、排気が前記隔壁を厚さ方向に通過するときに、排気中の前記粒子状物質を前記隔壁によって捕捉するように構成されている。これら酸化触媒５５とＥＧＲパティキュレートフィルタ５６も排気浄化装置１５の一部をなしている。 The EGR particulate filter 56, like the downstream particulate filter 42, has a number of filter chambers partitioned by porous partition walls through which exhaust can pass and particulate matter cannot pass. The particulate matter in the exhaust gas is captured by the partition when passing through the partition in the thickness direction. The oxidation catalyst 55 and the EGR particulate filter 56 also form part of the exhaust purification device 15.

次に、排気浄化装置１５を備えたディーゼルエンジン１０の作用について説明する。
エンジン１０の運転中に燃焼室２２から排出される排気が排気通路４０に流入する。この排気通路４０に流入した排気の一部がＥＧＲ流路５１に流入する。ＥＧＲ流路５１に流入した排気の一部（ＥＧＲガス）は、酸化触媒５５とＥＧＲパティキュレートフィルタ５６を通ってＥＧＲ弁５２から吸気通路３２ａに導入される。またＥＧＲ流路５１を流れるＥＧＲガス中の粒子状物質（主に炭素）がＥＧＲパティキュレートフィルタ５６によって捕集される。 Next, the operation of the diesel engine 10 provided with the exhaust purification device 15 will be described.
Exhaust gas discharged from the combustion chamber 22 during operation of the engine 10 flows into the exhaust passage 40. A part of the exhaust gas flowing into the exhaust passage 40 flows into the EGR flow channel 51. Part of the exhaust gas (EGR gas) flowing into the EGR flow path 51 is introduced from the EGR valve 52 into the intake passage 32 a through the oxidation catalyst 55 and the EGR particulate filter 56. Further, particulate matter (mainly carbon) in the EGR gas flowing through the EGR flow channel 51 is collected by the EGR particulate filter 56.

ＥＧＲ弁５２から吸気通路３２ａに導入されたＥＧＲガスは、コンプレッサ１６ａから圧送されてくる新気に混入し、インタクーラ３５を通ることにより冷却されたのち、吸気マニホールド３６に供給される。ＥＧＲ弁５２から吸気通路３２ａに導入された前記ＥＧＲガスは、インタクーラ３５に達する前にＥＧＲパティキュレートフィルタ５６によって粒子状物質が除去された状態となっているため、ＥＧＲガス中の粒子状物質がインタクーラ３５に付着することが抑制され、インタクーラ３５の冷却効率が低下することが抑制される。 The EGR gas introduced from the EGR valve 52 into the intake passage 32a is mixed with fresh air pressure-fed from the compressor 16a, cooled by passing through the intercooler 35, and then supplied to the intake manifold 36. The EGR gas introduced into the intake passage 32a from the EGR valve 52 is in a state in which the particulate matter is removed by the EGR particulate filter 56 before reaching the intercooler 35. Therefore, the particulate matter in the EGR gas is removed. Adhesion to the intercooler 35 is suppressed, and a decrease in cooling efficiency of the intercooler 35 is suppressed.

ＥＧＲパティキュレートフィルタ５６に付着した粒子状物質は、以下に述べる下流側パティキュレートフィルタ４２と同様の連続再生モードにより、酸化触媒５５を用いて燃焼させることができる。また連続再生のみではＥＧＲパティキュレートフィルタ５６に堆積した粒子状物質を燃焼しきれない場合には、以下に述べる下流側パティキュレートフィルタ４２と同様の強制再生モードによって粒子状物質を燃焼させてもよい。 Particulate matter adhering to the EGR particulate filter 56 can be burned by using the oxidation catalyst 55 in the continuous regeneration mode similar to that of the downstream particulate filter 42 described below. Further, when the particulate matter deposited on the EGR particulate filter 56 cannot be combusted only by continuous regeneration, the particulate matter may be combusted by the same forced regeneration mode as the downstream particulate filter 42 described below. .

一方、排気通路４０からタービン１６ｂを通って下流側の酸化触媒４１と下流側パティキュレートフィルタ４２に流入した排気中の粒子状物質は、下流側パティキュレートフィルタ４２によって捕集される。エンジン１０の運転によって排気温度が上昇し、酸化触媒４１が活性化すると、排気中のＮＯｘが酸化触媒４１によって酸化されてＮＯ_２に変化する。下流側パティキュレートフィルタ４２に付着していた粒子状物質の炭素成分がこのＮＯ_２によって比較的低温（例えば２５０℃〜３５０℃前後）で燃焼し、ＣＯ_２に変化する。酸化触媒４１の酸素の変換効率は、ある温度域（例えば２５０℃以上の活性温度域）で最大となるから、排気温度がこの温度域にあればＮＯ_２によって粒子状物質の炭素成分が燃焼し、下流側パティキュレートフィルタ４２の連続再生が行なわれる。 On the other hand, particulate matter in the exhaust gas flowing into the downstream side oxidation catalyst 41 and the downstream side particulate filter 42 from the exhaust passage 40 through the turbine 16 b is collected by the downstream side particulate filter 42. The exhaust temperature raised by the operation of the engine 10, the oxidation catalyst 41 when activated, NOx in the exhaust gas and changes into oxidized NO ₂ by the oxidation catalyst 41. The carbon component of the particulate matter adhering to the downstream particulate filter 42 is combusted by this NO _{2 at a} relatively low temperature (for example, around 250 ° C. to 350 ° C.) and changed to CO ₂ . Since the oxygen conversion efficiency of the oxidation catalyst 41 is maximized in a certain temperature range (for example, an active temperature range of 250 ° C. or higher), if the exhaust temperature is within this temperature range, the carbon component of the particulate matter is burned by NO ₂ . The downstream side particulate filter 42 is continuously regenerated.

エンジン１０の運転状況によっては、連続再生ではパティキュレートフィルタ４２，５６に捕集された粒子状物質が燃焼しきれずに粒子状物質が堆積することがある。パティキュレートフィルタ４２，５６に堆積した粒子状物質の実際の堆積量を直接検出することが難しい場合には、堆積量が推定される。 Depending on the operating condition of the engine 10, in the continuous regeneration, the particulate matter collected by the particulate filters 42 and 56 may not be burned and the particulate matter may accumulate. When it is difficult to directly detect the actual deposition amount of the particulate matter deposited on the particulate filters 42 and 56, the deposition amount is estimated.

粒子状物質の堆積量を推定するには、例えば車両の走行時間あるいはエンジンの稼動時間を積算した所定時間を強制再生インターバルとして設定し、この所定時間（強制再生インターバル）が経過したときに、粒子状物質が所定量堆積したと推定し、強制再生が行なわれる。強制再生を行なう際に酸化触媒４１，５５が活性温度に達していなければ、例えば燃料噴射弁２７の噴射タイミングを遅らせたり噴射圧力を低減させる等によって、酸化触媒４１，５５を活性温度まで昇温させる。酸化触媒４１，５５が活性温度に達すると、強制再生モードに移行し、例えば燃料噴射弁２７によるポスト噴射を行なうとか、排気中に未燃燃料を添加するなどの強制再生手段により、パティキュレートフィルタ４２，５６に堆積している粒子状物質を強制的に酸化（燃焼）させる。 In order to estimate the amount of particulate matter accumulated, for example, a predetermined time obtained by integrating the running time of the vehicle or the engine operating time is set as a forced regeneration interval, and when this predetermined time (forced regeneration interval) has passed, It is estimated that a predetermined amount of the particulate matter has accumulated, and forced regeneration is performed. If the oxidation catalysts 41 and 55 have not reached the activation temperature during the forced regeneration, the oxidation catalysts 41 and 55 are raised to the activation temperature by, for example, delaying the injection timing of the fuel injection valve 27 or reducing the injection pressure. Let When the oxidation catalysts 41 and 55 reach the activation temperature, the mode is changed to the forced regeneration mode. For example, the particulate filter is used by forced regeneration means such as post injection by the fuel injection valve 27 or addition of unburned fuel into the exhaust gas. The particulate matter deposited on 42 and 56 is forcibly oxidized (burned).

図２は第２の実施形態に係るディーゼルエンジン１０´を模式的に示している。このディーゼルエンジン１０´は、ＥＧＲパティキュレートフィルタ５６の下流側にＥＧＲクーラ６０を備えている。このＥＧＲクーラ６０は、ＥＧＲ流路５１を流れるＥＧＲガスをエンジン冷却水（クーラント）等の冷却媒体によって冷却する機能を有している。このためＥＧＲ流路５１を流れる高温のＥＧＲガスをＥＧＲクーラ６０によってエンジン冷却水の温度近くまで下げることができる。 FIG. 2 schematically shows a diesel engine 10 ′ according to the second embodiment. The diesel engine 10 ′ includes an EGR cooler 60 on the downstream side of the EGR particulate filter 56. The EGR cooler 60 has a function of cooling the EGR gas flowing through the EGR flow path 51 with a cooling medium such as engine cooling water (coolant). For this reason, the high temperature EGR gas flowing through the EGR flow path 51 can be lowered to near the temperature of the engine cooling water by the EGR cooler 60.

このように冷却媒体としてエンジン冷却水を用いるＥＧＲクーラ６０は、ＥＧＲ流路５１を流れるＥＧＲガスをエンジン冷却水の温度以下（例えば９０℃以下）に冷却することはできない。しかしこのＥＧＲガスはＥＧＲ流路５１からインタクーラ３５の上流側の吸気通路３２ａに導入され、インタクーラ３５によってさらに冷却されるため、エンジン冷却水の温度以下に十分冷却された状態で吸気マニホールド３６に送ることができる。上記以外の構成と作用について第２の実施形態のディーゼルエンジン１０´は第１の実施形態のディーゼルエンジン１０と共通であるため、両者に共通の符号を付して説明を省略する。 Thus, the EGR cooler 60 that uses engine cooling water as a cooling medium cannot cool the EGR gas flowing through the EGR flow path 51 below the temperature of the engine cooling water (for example, 90 ° C. or lower). However, since this EGR gas is introduced from the EGR flow path 51 into the intake passage 32a upstream of the intercooler 35 and further cooled by the intercooler 35, the EGR gas is sent to the intake manifold 36 while being sufficiently cooled below the temperature of the engine coolant. be able to. Since the diesel engine 10 ′ of the second embodiment is the same as the diesel engine 10 of the first embodiment with respect to the configuration and operation other than those described above, the same reference numerals are given to both and the description thereof is omitted.

なお本発明を実施するに当たって、エンジン本体や吸気系、排気系、ＥＧＲ装置をはじめとして、ＥＧＲパティキュレートフィルタなど排気浄化装置を構成する要素の構造や配置等の態様を適宜変更して実施できることは言うまでもない。また本発明はディーゼルエンジン以外のエンジン（例えばガソリンその他の燃料を用いるエンジン）に適用できる可能性もある。 In carrying out the present invention, it is possible to appropriately change the structure, arrangement, etc. of the elements constituting the exhaust purification device such as the engine main body, the intake system, the exhaust system, the EGR device, and the EGR particulate filter. Needless to say. Further, the present invention may be applicable to engines other than diesel engines (for example, engines using gasoline or other fuels).

１０…エンジン、１２…吸気系、１３…排気系、１５…排気浄化装置、１６…ターボチャージャ、１６ａ…コンプレッサ、１６ｂ…タービン、２２…燃焼室、３２，３２ａ…吸気通路、３５…インタクーラ、４０…排気通路、４２…下流側パティキュレートフィルタ、５０…ＥＧＲ装置、５１…ＥＧＲ流路、５２…ＥＧＲ弁、５５…酸化触媒、５６…ＥＧＲパティキュレートフィルタ、６０…ＥＧＲクーラ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Engine, 12 ... Intake system, 13 ... Exhaust system, 15 ... Exhaust gas purification device, 16 ... Turbocharger, 16a ... Compressor, 16b ... Turbine, 22 ... Combustion chamber, 32, 32a ... Intake passage, 35 ... Intercooler, 40 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Exhaust passage, 42 ... Downstream particulate filter, 50 ... EGR device, 51 ... EGR flow path, 52 ... EGR valve, 55 ... Oxidation catalyst, 56 ... EGR particulate filter, 60 ... EGR cooler.

Claims

A turbocharger comprising a turbine rotating by exhaust discharged from the combustion chamber and a compressor for compressing intake air supplied to the combustion chamber;
An intercooler that is provided in an intake passage downstream of the compressor and cools the intake air;
EGR flow that is provided between an exhaust passage upstream of the turbine and an intake passage upstream of the intercooler, and introduces a part of the exhaust discharged from the combustion chamber into the intake passage upstream of the intercooler An EGR device comprising a passage and an EGR valve;
An EGR particulate filter that is disposed in the EGR flow path and collects particulate matter in EGR gas flowing from the EGR flow path to the intake passage on the upstream side of the intercooler;
An engine characterized by comprising:

The engine according to claim 1, further comprising an oxidation catalyst on an upstream side of the EGR particulate filter.

3. The engine according to claim 1, further comprising a downstream particulate filter that collects particulate matter in the exhaust gas flowing through the exhaust passage in an exhaust passage downstream of the turbine.

The engine according to any one of claims 1 to 3, further comprising an EGR cooler that cools EGR gas flowing through the EGR flow path between the EGR particulate filter and the intake passage.