JP2014185618A - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas recirculation device (9) for recirculating exhaust gas from exhaust passages (52, 53) into an intake system 4, in which water vapor mixed in the exhaust gas is condensed and the condensed water is hardly caused to flow into the intake system 4, independently of the operating condition of an internal combustion engine 1.SOLUTION: The exhaust gas recirculation device (9) includes a condenser 11 for condensing the water vapor contained in the exhaust gas passing through an EGR valve 92, a condensed water reservoir 13 for reserving water to be condensed by the condenser 11. The condenser 11 is arranged on the further vertically lower side than the EGR valve 92, and installed in such an attitude that it is located at its exhaust gas introduction side on the further vertically upper side than its exhaust side. The condensed water reservoir 13 is arranged on the further downstream side in an exhaust gas flowing direction than the condenser 11 and on the further vertically lower side than the condenser 11. An EGR passage 91 in a region from the condensed water reservoir 13 to the intake system 4 has an attitude to be vertically upward from the side of the condensed water reservoir 13 to the side of the intake system 4.

Description

本発明は、内燃機関(エンジン)から排気通路に排出される排気ガスを吸気系へ還流するための排気還流装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine (engine) into an exhaust passage to an intake system.

車両に搭載されるエンジンには、NOx(窒素酸化物)の低減に効果的な排気再循環(EGR:Exhaust Gas Recirculation)を行う装置が装備されている(例えば特許文献1参照)。   An engine mounted on a vehicle is equipped with an exhaust gas recirculation (EGR) device that is effective in reducing NOx (nitrogen oxide) (see, for example, Patent Document 1).

このEGR装置では、排気ガスをEGRクーラ内で冷却することによって発生する凝縮水を排気ガスと分離させて、この凝縮水をタンク内に貯留する一方で、排気ガスを吸気系へ送るように構成している。   In this EGR device, the condensed water generated by cooling the exhaust gas in the EGR cooler is separated from the exhaust gas, and the condensed water is stored in the tank, while the exhaust gas is sent to the intake system. doing.

例えば特許文献2には、ターボ過給機付エンジンにHPL(High Pressure Loop)−EGR装置と、LPL(Low Pressure Loop)−EGR装置とを装備することが記載されている。   For example, Patent Document 2 describes that a turbocharged engine is equipped with an HPL (High Pressure Loop) -EGR device and an LPL (Low Pressure Loop) -EGR device.

LPL−EGR装置の還流排気ガスのほうが、HPL−EGR装置の還流排気ガスに比べて低圧、低温となることに加えて、EGRクーラによって冷却されることによって酸性の凝縮水が発生しやすくなるので、この凝縮水をDPFユニット内の排気ガス通路においてフィルタ部より排気ガス流れ方向下流側に設置されている吸水材に吸着、保持させるようにし、この吸水材の凝縮水を高温の排気ガスで蒸発させるようにしている。   Since the recirculated exhaust gas of the LPL-EGR device is lower in pressure and temperature than the recirculated exhaust gas of the HPL-EGR device, it becomes easier to generate acidic condensed water by being cooled by the EGR cooler. The condensed water is adsorbed and held by the water absorbing material installed downstream of the filter portion in the exhaust gas flow direction in the exhaust gas passage in the DPF unit, and the condensed water of the water absorbing material is evaporated by the high temperature exhaust gas. I try to let them.

特開平7−269417号公報JP-A-7-269417 特開2012−202265号公報JP2012-202265A

上記特許文献1では、前記EGRクーラ内で凝縮水を発生させるようにしているが、前記EGRクーラを凝縮水が発生しない程度の冷却状態に制御している場合には、EGRクーラより下流側の吸気系通路で凝縮水が発生し、内燃機関の燃焼室に流入する可能性が高くなることが懸念される。   In Patent Document 1, condensed water is generated in the EGR cooler. However, when the EGR cooler is controlled to be in a cooling state that does not generate condensed water, the EGR cooler is located downstream of the EGR cooler. There is concern that condensed water is generated in the intake system passage and is likely to flow into the combustion chamber of the internal combustion engine.

上記特許文献2では、前記LPL−EGR装置で発生する凝縮水を前記吸水材に吸着、保持させた状態で蒸発させるようにしているものの、外部に排出するようになっていないので、エンジンの運転状態が比較的低温の排気ガスを排出するような運転状態になる状況が継続されると、前記吸水材に吸着、保持された凝縮水を蒸発し難くなるために、この凝縮水が排気ガスの風圧でもって排気ガスと共に吸気系に流入するおそれがある。ここに改良の余地がある。   In Patent Document 2, the condensed water generated in the LPL-EGR device is evaporated while adsorbed and held by the water absorbing material, but is not discharged to the outside. If the state where the state is such that the exhaust gas is discharged at a relatively low temperature is continued, it is difficult to evaporate the condensed water adsorbed and retained by the water absorbing material. There is a risk of flowing into the intake system together with the exhaust gas due to wind pressure. There is room for improvement here.

このような事情に鑑み、本発明は、内燃機関から排気通路に排出される排気ガスを吸気系へ還流するための排気還流装置において、内燃機関の運転中に、排気ガス中に混在する水蒸気を凝縮するとともに、この凝縮水を前記吸気系に流入させないようにすることを目的としている。   In view of such circumstances, the present invention provides an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an exhaust passage to an intake system, and is configured to remove water vapor mixed in the exhaust gas during operation of the internal combustion engine. It is intended to condense and prevent the condensed water from flowing into the intake system.

本発明は、内燃機関から排気通路に排出される排気ガスを吸気系へ還流するための排気還流装置であって、前記排気通路と前記吸気系とを連通連結するEGR通路と、このEGR通路に導入される排気ガスを冷却するEGRクーラと、このEGRクーラの出口を開閉するためのEGRバルブと、このEGRバルブを通過する排気ガスに含まれる水蒸気を凝縮するための凝縮装置と、この凝縮装置で凝縮される水分を貯留する凝縮水溜まりとを含み、前記凝縮装置は、前記EGRバルブよりも鉛直方向下側に配置されかつその排気ガスの導入側が排出側よりも鉛直方向上側に位置するような姿勢で設置されており、前記凝縮水溜まりは、前記凝縮装置よりも排気流れ方向下流側でかつ前記凝縮装置よりも鉛直方向下側に配置されており、前記EGR通路において前記凝縮水溜まりから前記吸気系までの領域は、前記凝縮水溜まり側から前記吸気系側へ向けて鉛直方向上向きとなる姿勢にされている、ことを特徴としている。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an exhaust passage to an intake system, an EGR passage that connects the exhaust passage and the intake system, and an EGR passage. EGR cooler for cooling exhaust gas to be introduced, EGR valve for opening and closing the outlet of this EGR cooler, condensing device for condensing water vapor contained in exhaust gas passing through this EGR valve, and this condensing device A condensate water reservoir for storing water condensed in the exhaust gas, wherein the condensing device is disposed below the EGR valve in the vertical direction and the exhaust gas introduction side is located above the discharge side in the vertical direction. The condensate pool is disposed downstream of the condensing device in the exhaust flow direction and vertically below the condensing device, and the E Region of the R channel from the condensing pools to the intake system is the posture to be vertically upward direction from the condensing puddles side to the intake system side, it is characterized in that.

この構成では、内燃機関の運転中において、前記内燃機関から排出される高温の排気ガスが前記EGRクーラで冷却された後、前記凝縮装置に導入されると、前記排気ガスに混在している水蒸気がその露点温度にまで冷却されることによって凝縮される。この凝縮された水分は、前記凝縮装置よりも鉛直方向下側に配置される前記凝縮水溜まりに貯留されることになる一方、前記水蒸気が除去された排気ガスは、前記凝縮水溜まりを通過して前記連通路を経て前記吸気系に流入するようになる。   In this configuration, when the high-temperature exhaust gas discharged from the internal combustion engine is cooled by the EGR cooler and then introduced into the condensing device during the operation of the internal combustion engine, the water vapor mixed in the exhaust gas Is condensed by being cooled to its dew point temperature. The condensed moisture is stored in the condensed water reservoir disposed vertically below the condensing device, while the exhaust gas from which the water vapor has been removed passes through the condensed water reservoir and The air flows into the intake system through the communication path.

このように、前記凝縮装置、前記凝縮水溜まり、EGR通路の吸気系との連結部などにおける鉛直方向の相対的な位置を特定することにより、排気ガスに混在している水蒸気を効率良く凝縮するとともに、この凝縮水を凝縮水溜まりに落とすことにより、前記凝縮水を排気ガスの風圧で吸気系へ運ばれにくくしている。   Thus, by specifying the relative position in the vertical direction in the condensing device, the condensate pool, the connection portion of the EGR passage with the intake system, etc., the water vapor mixed in the exhaust gas is efficiently condensed. By dropping this condensed water into the condensed water reservoir, the condensed water is hardly transported to the intake system by the wind pressure of the exhaust gas.

これにより、吸気系に存在する金属部品(バルブ類など)が凝縮水によって腐食することを防止できるようになる他、内燃機関の燃焼室に凝縮水が入ることを防止できるので、内燃機関に対するウォーターハンマー現象や失火現象を回避することが可能になる。また、前記構成では、排気ガスに混在している水蒸気をEGRクーラのみで凝縮させる場合に比べて、EGRクーラ内に凝縮水が溜まることがなくなるので、EGRクーラが凝縮水によって腐食、破損する可能性が低くなる。   As a result, metal parts (valves and the like) existing in the intake system can be prevented from being corroded by the condensed water, and the condensed water can be prevented from entering the combustion chamber of the internal combustion engine. It becomes possible to avoid a hammer phenomenon and a misfire phenomenon. Further, in the above configuration, the condensed water does not accumulate in the EGR cooler as compared with the case where the water vapor mixed in the exhaust gas is condensed only by the EGR cooler, so that the EGR cooler can be corroded or damaged by the condensed water. Low.

好ましくは、前記凝縮水溜まりに、そこに貯留される水分を外部に排出するドレン通路を設ける、構成とすることができる。   Preferably, the condensate pool may be provided with a drain passage for discharging the water stored therein to the outside.

この構成では、凝縮水溜まりに前記凝縮装置で凝縮された水分を長期にわたって貯留する場合のように凝縮水溜まりが腐食して穴が開くという不具合の発生を回避できるようになる。   In this configuration, it is possible to avoid the occurrence of a problem that the condensed water reservoir corrodes and opens a hole, as in the case where the water condensed in the condenser device is stored in the condensed water reservoir for a long period of time.

好ましくは、前記内燃機関には、前記内燃機関には、前記排気通路中を流れる排気ガスのエネルギーによって回転するタービンホイールおよび当該タービンホイールに連結されて前記吸気系に吸入する空気を圧縮するコンプレッサインペラを有するターボ過給機が付設され、前記EGRクーラに導入される排気ガスは、前記排気通路において前記タービンホイールよりも排気流れ方向の下流側から取り出され、前記EGR通路において前記吸気系側の連結部は、前記吸気系において前記コンプレッサインペラよりも外気吸入方向の上流側の位置にされる、構成とすることができる。   Preferably, the internal combustion engine includes a turbine wheel that is rotated by energy of exhaust gas flowing through the exhaust passage, and a compressor impeller that is coupled to the turbine wheel and compresses air taken into the intake system. The exhaust gas introduced into the EGR cooler is taken out from the downstream side of the turbine wheel in the exhaust flow direction in the exhaust passage, and the intake system side connection is connected in the EGR passage. The part may be configured to be positioned upstream of the compressor impeller in the outside air suction direction in the intake system.

この構成では、本発明の適用対象をターボ過給機付の内燃機関とする場合に、前記凝縮装置で凝縮される水分が前記吸気系に流入することを防止できるようになるので、前記コンプレッサインペラが凝縮水によって腐食、破損する可能性が低くなる。   In this configuration, when the application target of the present invention is an internal combustion engine with a turbocharger, it is possible to prevent moisture condensed by the condensing device from flowing into the intake system. Is less likely to be corroded or damaged by condensed water.

好ましくは、前記凝縮装置と前記凝縮水溜まりとの間に、排気ガスを通過させて前記凝縮装置で凝縮される水分を前記凝縮水溜まりに落とす捕集装置を設ける、構成とすることができる。   Preferably, a collecting device may be provided between the condensing device and the condensate water reservoir to allow exhaust gas to pass therethrough and drop moisture condensed in the condensing device into the condensate water reservoir.

この構成では、前記凝縮装置を通過した排気ガスを通過させる一方、前記凝縮装置で凝縮される水分を前記凝縮水溜まりに落とすようにしているので、前記凝縮水が排気ガスの風圧によって前記凝縮水溜まりを通過してしまうことを防止できるようになる。これにより、吸気系への凝縮水流入を防止する効果が高められるようになる。   In this configuration, the exhaust gas that has passed through the condensing device is allowed to pass, while the water condensed in the condensing device is dropped into the condensate pool, so that the condensate pools the condensate pool by the wind pressure of the exhaust gas. It becomes possible to prevent passing. As a result, the effect of preventing the inflow of condensed water into the intake system is enhanced.

本発明に係る内燃機関の排気還流装置は、内燃機関の運転中に、排気ガス中に混在する水蒸気を凝縮するとともに、この凝縮水を前記吸気系に流入させないようにすることが可能になる。   The exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention can condense water vapor mixed in the exhaust gas during operation of the internal combustion engine and prevent the condensed water from flowing into the intake system.

本発明の適用対象となる内燃機関の一実施形態の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an internal combustion engine to which the present invention is applied. 図1のLPL−EGR装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the LPL-EGR apparatus of FIG. 図1に示す低圧EGR通路の排気ガス還流に関連する凝縮水発生イメージを示すグラフである。It is a graph which shows the condensed water generation | occurrence | production image relevant to the exhaust gas recirculation | reflux of the low pressure EGR path | route shown in FIG. 図1に示す低圧EGR通路から凝縮装置、捕集装置、凝縮水溜まりを排除した場合の排気ガス還流に関連する凝縮水発生イメージを示すグラフである。It is a graph which shows the condensed water generation | occurrence | production image relevant to exhaust gas recirculation | reflux when a condensing apparatus, a collection apparatus, and a condensed water pool are excluded from the low voltage | pressure EGR channel | path shown in FIG.

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。   BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Best modes for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

図1から図3に、本発明の一実施形態を示している。この実施形態では、自動車に搭載されるコモンレール式筒内直噴型多気筒(例えば直列4気筒)ディーゼルエンジン(以下では単に「エンジン」という)に本発明を適用した場合について説明する。   1 to 3 show an embodiment of the present invention. In this embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a common rail in-cylinder direct injection multi-cylinder (for example, in-line 4-cylinder) diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) mounted in an automobile.

図1に示すように、エンジン1は、燃料供給系2、燃焼室3、吸気系4、排気系5等を主要部とするディーゼルエンジンシステムとして構成されている。   As shown in FIG. 1, the engine 1 is configured as a diesel engine system having a fuel supply system 2, a combustion chamber 3, an intake system 4, an exhaust system 5 and the like as main parts.

燃料供給系2は、エンジン1の全ての気筒に共通のコモンレール21と、各気筒のインジェクタ(燃料噴射弁)22とを備えた「コモンレールシステム」である。   The fuel supply system 2 is a “common rail system” including a common rail 21 common to all cylinders of the engine 1 and an injector (fuel injection valve) 22 of each cylinder.

コモンレール21には、図示省略の燃料タンクから汲み上げられてサプライポンプ(図示省略)によって昇圧された燃料が供給される。このコモンレール21は、高圧燃料を所定圧力に保持(蓄圧)する蓄圧室としての機能を有し、この蓄圧した燃料を各インジェクタ22(図1では右端のものにのみ符号を付す)に分配する。   The common rail 21 is supplied with fuel pumped from a fuel tank (not shown) and pressurized by a supply pump (not shown). The common rail 21 has a function as a pressure accumulating chamber that holds (accumulates) high-pressure fuel at a predetermined pressure, and distributes the accumulated fuel to each injector 22 (in FIG. 1, only the right end is given a reference numeral).

インジェクタ22は、図示していないシリンダヘッドに取り付けられており、例えば燃焼室3の内部へ直接的に燃料を噴射するような形態になっている。このインジェクタ22は、燃焼室3の略中央上部に配設されており、コモンレール21から導入される燃料を燃焼室3に向けて所定のタイミングで噴射する。インジェクタ22は、圧電素子(ピエゾ素子)を適宜開弁して燃焼室3内に燃料を噴射する「ピエゾインジェクタ」とされる。   The injector 22 is attached to a cylinder head (not shown) and is configured to inject fuel directly into the combustion chamber 3, for example. The injector 22 is disposed substantially at the upper center of the combustion chamber 3 and injects fuel introduced from the common rail 21 toward the combustion chamber 3 at a predetermined timing. The injector 22 is a “piezo injector” that opens a piezoelectric element (piezo element) as appropriate and injects fuel into the combustion chamber 3.

また、前記サプライポンプは、前記燃料タンクから汲み上げた燃料の一部を、燃料添加弁23に供給する。この燃料添加弁23は、電子制御式の開閉弁により構成されており、排気系5へ燃料を添加するタイミングを図示していない電子制御ユニット(ECU)により制御される。   The supply pump supplies a part of the fuel pumped from the fuel tank to the fuel addition valve 23. The fuel addition valve 23 is constituted by an electronically controlled on-off valve, and is controlled by an electronic control unit (ECU) (not shown) when fuel is added to the exhaust system 5.

吸気系4は、図示していないシリンダヘッドに形成された複数の吸気ポート(図示省略)に接続されるインテークマニホールド41を備えている。このインテークマニホールド41には、吸気管42が接続されている。このインテークマニホールド41と吸気管42とを併せた部分が、「吸気通路」に相当している。   The intake system 4 includes an intake manifold 41 connected to a plurality of intake ports (not shown) formed in a cylinder head (not shown). An intake pipe 42 is connected to the intake manifold 41. A portion where the intake manifold 41 and the intake pipe 42 are combined corresponds to an “intake passage”.

この吸気通路には、吸気流れ方向の上流側から順に、エアクリーナ43、吸気絞り弁(電子制御式スロットルバルブ)44が配設されている。エアクリーナ43の吸気流れ方向下流側には、エアフローメータ45が設置されている。このエアフローメータ45は、エアクリーナ43から吸気管42へ流入する空気量に応じた電気信号を出力する。   In this intake passage, an air cleaner 43 and an intake throttle valve (electronically controlled throttle valve) 44 are arranged in order from the upstream side in the intake flow direction. An air flow meter 45 is installed downstream of the air cleaner 43 in the intake flow direction. The air flow meter 45 outputs an electrical signal corresponding to the amount of air flowing from the air cleaner 43 into the intake pipe 42.

排気系5は、前記シリンダヘッドに形成された排気ポート51に接続されるエキゾーストマニホールド52を備えている。このエキゾーストマニホールド52には、排気管53が接続されている。このエキゾーストマニホールド52と排気管53とを併せた部分が、「排気通路」に相当している。   The exhaust system 5 includes an exhaust manifold 52 connected to an exhaust port 51 formed in the cylinder head. An exhaust pipe 53 is connected to the exhaust manifold 52. A portion where the exhaust manifold 52 and the exhaust pipe 53 are combined corresponds to an “exhaust passage”.

この排気通路には、酸化触媒61と、NOx吸蔵還元型の排気浄化触媒であるNSR(NOx Storage Reduction)触媒62と、DPF(Diesel Particulate Filter)63とが設けられている。   The exhaust passage is provided with an oxidation catalyst 61, an NSR (NOx Storage Reduction) catalyst 62 that is an NOx storage reduction type exhaust purification catalyst, and a DPF (Diesel Particulate Filter) 63.

DPF63は、例えば多孔質セラミック構造体で成り、排気ガスが多孔質の壁を通過する際に、この排気ガス中に含まれる粒子状物質(PM:Particulate Matter)を捕集するようになっている。なお、NSR触媒62およびDPF63の代わりにDPNR(Diesel Particulate−NOx Reduction system)触媒を用いてもよい。   The DPF 63 is made of, for example, a porous ceramic structure, and collects particulate matter (PM) contained in the exhaust gas when the exhaust gas passes through the porous wall. . A DPNR (Diesel Particulate-NOx Reduction system) catalyst may be used instead of the NSR catalyst 62 and the DPF 63.

そして、エンジン1には、ターボ過給機7が設けられている。このターボ過給機7は、タービンシャフト71によって連結されたタービンホイール72およびコンプレッサインペラ73を備えている。   The engine 1 is provided with a turbocharger 7. The turbocharger 7 includes a turbine wheel 72 and a compressor impeller 73 that are connected by a turbine shaft 71.

コンプレッサインペラ73は、吸気管42の内部に臨んで配置されており、また、タービンホイール72は、排気管53内部に臨んで配置されている。ターボ過給機7は、タービンホイール72が受ける排気流(排気圧)を利用してコンプレッサインペラ73を回転させることにより、吸気圧を高めるといった過給動作を行う。   The compressor impeller 73 is arranged facing the inside of the intake pipe 42, and the turbine wheel 72 is arranged facing the inside of the exhaust pipe 53. The turbocharger 7 performs a supercharging operation of increasing the intake pressure by rotating the compressor impeller 73 using the exhaust flow (exhaust pressure) received by the turbine wheel 72.

また、コンプレッサインペラ73よりも吸気流れ方向の下流側に設けられる吸気管42には、ターボ過給機7での過給によって昇温した吸入空気を強制冷却するためのインタークーラ74が設けられている。   Further, an intake pipe 42 provided downstream of the compressor impeller 73 in the intake flow direction is provided with an intercooler 74 for forcibly cooling the intake air whose temperature has been raised by supercharging in the turbocharger 7. Yes.

さらに、このエンジン1には、HPL−EGR装置(高圧EGR装置)8およびLPL−EGR装置(低圧EGR装置)9が設けられている。   Further, the engine 1 is provided with an HPL-EGR device (high pressure EGR device) 8 and an LPL-EGR device (low pressure EGR device) 9.

HPL−EGR装置8は、高圧EGR通路(高圧排気ガス還流通路)81、高圧EGRバルブ82、高圧EGRクーラ83などを備えている。   The HPL-EGR device 8 includes a high pressure EGR passage (high pressure exhaust gas recirculation passage) 81, a high pressure EGR valve 82, a high pressure EGR cooler 83, and the like.

高圧EGR通路81は、排気通路においてターボ過給機7のタービンホイール72よりも排気流れ方向の上流側の位置(エキゾーストマニホールド52)と、吸気通路(吸気管42)において吸気絞り弁44よりも吸気流れ方向下流側の位置(インテークマニホールド41寄りの位置)とを連通連結するものである。   The high-pressure EGR passage 81 intakes the exhaust passage more upstream than the turbine wheel 72 of the turbocharger 7 in the exhaust flow direction (exhaust manifold 52) and the intake passage (intake pipe 42) than the intake throttle valve 44. A position downstream of the flow direction (position close to the intake manifold 41) is connected in communication.

高圧EGRバルブ82は、高圧EGR通路81の流路面積を変更するものである。高圧EGRクーラ83は、高圧EGR通路81を流れる排気ガス(高圧EGRガス)を冷却するものである。   The high pressure EGR valve 82 changes the flow area of the high pressure EGR passage 81. The high pressure EGR cooler 83 cools the exhaust gas (high pressure EGR gas) flowing through the high pressure EGR passage 81.

このHPL−EGR装置8により還流(再循環)される高圧EGRガスの量は、高圧EGRバルブ82の開度により調整される。このHPL−EGR装置8を使用して空燃比のリッチ化を図る場合には、高圧EGRガスの還流量を増加し、新気の量(吸気系4における酸素の量)を減少させることになる。   The amount of high pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the HPL-EGR device 8 is adjusted by the opening degree of the high pressure EGR valve 82. When the air-fuel ratio is enriched using the HPL-EGR device 8, the amount of high-pressure EGR gas recirculated is increased and the amount of fresh air (the amount of oxygen in the intake system 4) is decreased. .

LPL−EGR装置9は、低圧EGR通路(低圧排気ガス還流通路)91、低圧EGRバルブ92、低圧EGRクーラ93などを備えている。この実施形態では、LPL−EGR装置9が本発明に係る「排気還流装置」に相当している。   The LPL-EGR device 9 includes a low pressure EGR passage (low pressure exhaust gas recirculation passage) 91, a low pressure EGR valve 92, a low pressure EGR cooler 93, and the like. In this embodiment, the LPL-EGR device 9 corresponds to the “exhaust gas recirculation device” according to the present invention.

低圧EGR通路91は、排気通路(排気管53)においてNSR触媒62(この実施形態ではDPF63)よりも排気流れ方向の下流側の位置でかつ排気絞り弁46よりも排気流れ方向の上流側の位置と、吸気通路(吸気管42)においてコンプレッサインペラ73よりも吸気流れ方向上流側の位置とを連通連結するものである。   The low pressure EGR passage 91 is located at a position downstream of the NSR catalyst 62 (DPF 63 in this embodiment) in the exhaust flow direction in the exhaust passage (exhaust pipe 53) and upstream of the exhaust throttle valve 46 in the exhaust flow direction. And a position upstream of the compressor impeller 73 in the intake flow direction in the intake passage (intake pipe 42).

低圧EGRバルブ92は、低圧EGR通路91の流路面積を変更するものである。低圧EGRクーラ93は、低圧EGR通路91を流れる排気ガス(低圧EGRガス)を冷却するものである。   The low pressure EGR valve 92 changes the flow area of the low pressure EGR passage 91. The low pressure EGR cooler 93 cools the exhaust gas (low pressure EGR gas) flowing through the low pressure EGR passage 91.

このLPL−EGR装置9により還流(再循環)される低圧EGRガスの量は、低圧EGRバルブ92の開度により調量される。このLPL−EGR装置9を使用して空燃比のリッチ化を図る場合には、この低圧EGRガスの還流量を増量し、新気の量を減量させることになる。   The amount of low-pressure EGR gas recirculated (recirculated) by the LPL-EGR device 9 is adjusted by the opening degree of the low-pressure EGR valve 92. When the air-fuel ratio is enriched by using the LPL-EGR device 9, the recirculation amount of the low pressure EGR gas is increased and the amount of fresh air is decreased.

ところで、前記ECUは、各種センサからの出力、その出力値を利用する演算式により求められた演算値に基づき、必要に応じて上記ROMに記憶された各種マップを参照して、エンジン1の各種制御を実行する。この制御の例としては、例えばインジェクタ22による燃料噴射制御(噴射量・噴射時期の制御)、吸気絞り弁44の開度の制御、高圧EGRバルブ82および低圧EGRバルブ92の開度(EGRガス量)の制御等が挙げられる。このECUは、図示していないが、公知のようにCPU、ROM、RAM等からなるマイクロコンピュータと入出力回路とを備える構成である。   By the way, the ECU refers to various maps stored in the ROM as needed based on the output from various sensors and the calculated value obtained by the calculation formula using the output value. Execute control. Examples of this control include, for example, fuel injection control (injection amount / injection timing control) by the injector 22, control of the opening of the intake throttle valve 44, opening of the high pressure EGR valve 82 and the low pressure EGR valve 92 (EGR gas amount). ) Control. Although not shown in the drawing, this ECU has a configuration including a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and an input / output circuit as is well known.

この実施形態では、浄化ユニット(酸化触媒61、NSR触媒62、DPF63)で浄化された排気ガス中に混在する水蒸気を凝縮するとともに、この凝縮水を排気ガスから分離させることにより吸気系4に流入させないように工夫している。   In this embodiment, the water vapor mixed in the exhaust gas purified by the purification unit (oxidation catalyst 61, NSR catalyst 62, DPF 63) is condensed, and the condensed water flows into the intake system 4 by separating it from the exhaust gas. It is devised not to let it.

このような凝縮水の分離を実現するための構成を説明する。   A configuration for realizing such separation of condensed water will be described.

低圧EGR通路91において低圧EGRバルブ92から吸気管42(吸気系4)との連結部に至るまでの領域には、凝縮装置11、捕集装置12、凝縮水溜まり13が、この記載順に排気流れ方向上流側から直列に設けられている。   In the region from the low pressure EGR valve 92 to the connecting portion with the intake pipe 42 (intake system 4) in the low pressure EGR passage 91, the condensing device 11, the collecting device 12, and the condensed water reservoir 13 are in the exhaust flow direction in this order. It is provided in series from the upstream side.

低圧EGR通路91において低圧EGRバルブ92から吸気管42(吸気系4)との連結部に至るまでの領域は、図2に示すように、その排気流れ方向の最上流側で斜め下向きになり、この斜め下向き部分100からほぼ90度屈曲して逆斜め下向きになり、この逆斜め下向き部分200からユーターンして逆斜め上向きになっている。この逆斜め上向き部分400の終端部が吸気管42(吸気系4)に連結される。   In the low pressure EGR passage 91, the region from the low pressure EGR valve 92 to the connecting portion with the intake pipe 42 (intake system 4) is obliquely downward on the most upstream side in the exhaust flow direction, as shown in FIG. It bends approximately 90 degrees from the obliquely downward portion 100 to become reversely obliquely downward, and makes a reverse turn upward from the inversely obliquely downward portion 200. A terminal portion of the reverse oblique upward portion 400 is connected to the intake pipe 42 (intake system 4).

凝縮装置11は、低圧EGR通路91に導入されて低圧EGRバルブ92を通過した排気ガス中に混在する水蒸気を凝縮するものであって、詳細に図示していないが、例えば熱交換パイプに専用のラジエータで冷却する冷却水を流通させるような構成になっている。要するに、この凝縮装置11は、排気ガスに混在する水蒸気をその露点温度にまで冷却することによって凝縮するようなものである。   The condenser 11 condenses water vapor mixed in the exhaust gas introduced into the low-pressure EGR passage 91 and passed through the low-pressure EGR valve 92. Although not shown in detail, for example, the condenser 11 is dedicated to a heat exchange pipe. The cooling water cooled by the radiator is circulated. In short, the condensing device 11 condenses by cooling the water vapor mixed in the exhaust gas to its dew point temperature.

この凝縮装置11は、前記した低圧EGR通路91における逆斜め下向き部分200の排気流れ方向上流側に配置されている。これにより、凝縮装置11は、低圧EGRバルブ92よりも鉛直方向下側に配置されかつその排気ガスの導入側が排出側よりも鉛直方向上側に位置するような姿勢で設置されるようになっている。   The condensing device 11 is disposed on the upstream side in the exhaust flow direction of the reversely inclined downward portion 200 in the low-pressure EGR passage 91 described above. As a result, the condensing device 11 is installed in a posture such that it is disposed vertically below the low-pressure EGR valve 92 and the exhaust gas introduction side is positioned vertically above the discharge side. .

捕集装置12は、排気ガスを通過させて凝縮装置11で凝縮される水分を衝突させて鉛直方向下側に落とすような機能を有するものであって、例えばメッシュ状プレートとされる。この捕集装置12は、前記した低圧EGR通路91における逆斜め下向き部分200の排気流れ方向下流側に配置されている。   The collection device 12 has a function of causing the exhaust gas to pass therethrough and causing moisture condensed in the condensation device 11 to collide and drop in the vertical direction, and is, for example, a mesh plate. The collection device 12 is disposed on the downstream side in the exhaust flow direction of the reversely inclined downward portion 200 in the low-pressure EGR passage 91 described above.

凝縮水溜まり13は、凝縮装置11で凝縮される水分を貯留するものである。この凝縮水溜まり13は、前記した低圧EGR通路91における逆斜め下向き部分200と逆斜め上向き部分400との間のユーターン部分300とされている。これにより、凝縮水溜まり13は、低圧EGR通路91の鉛直方向最下位置に配置されることになるので、凝縮装置11よりも排気流れ方向下流側でかつ凝縮装置11よりも鉛直方向下側に配置されるようになっている。   The condensed water reservoir 13 stores water condensed by the condensing device 11. This condensate pool 13 is a U-turn portion 300 between the reverse obliquely downward portion 200 and the reverse obliquely upward portion 400 in the low-pressure EGR passage 91 described above. As a result, the condensate pool 13 is disposed at the lowest position in the vertical direction of the low-pressure EGR passage 91, so that it is disposed downstream of the condenser device 11 in the exhaust flow direction and below the condenser device 11 in the vertical direction. It has come to be.

さらに、この凝縮水溜まり13には、そこに貯留される凝縮水を外部に排出するドレン通路14が設けられている。このドレン通路14から排出される凝縮水は、例えば排気管53などに滴下させるようにして蒸発させることが考えられる。その他にも、図示していないが、ドレン通路14に開閉弁を設置して、凝縮水溜まり13内の凝縮水貯留量が所定以上になったときに前記開閉弁を開放させる形態とすることも可能である。   Further, the condensed water reservoir 13 is provided with a drain passage 14 for discharging the condensed water stored therein to the outside. It is conceivable that the condensed water discharged from the drain passage 14 is evaporated by being dropped onto the exhaust pipe 53, for example. In addition, although not shown in the drawings, an open / close valve may be provided in the drain passage 14 so that the open / close valve is opened when the amount of condensed water stored in the condensate pool 13 exceeds a predetermined value. It is.

この実施形態では、エンジン1の運転中において、エンジン1からエキゾーストマニホールド52に排出される比較的高温、高圧の排気ガスの一部がHPL−EGR装置8によってインテークマニホールド41に還流されることになる。また、前記エキゾーストマニホールド52からタービンホイール72を通過して浄化ユニット(酸化触媒61、NSR触媒62、DPF63)で浄化された比較的低温、低圧の排気ガスの一部がLPL−EGR装置9によって吸気管42においてターボ過給機7のコンプレッサインペラ73の吸気流れ方向上流側に還流されるようになる。   In this embodiment, a part of the relatively high temperature and high pressure exhaust gas discharged from the engine 1 to the exhaust manifold 52 is returned to the intake manifold 41 by the HPL-EGR device 8 during operation of the engine 1. . Further, a part of the relatively low temperature and low pressure exhaust gas purified by the purification unit (oxidation catalyst 61, NSR catalyst 62, DPF 63) through the turbine wheel 72 from the exhaust manifold 52 is taken in by the LPL-EGR device 9. The pipe 42 is recirculated to the upstream side in the intake flow direction of the compressor impeller 73 of the turbocharger 7.

そして、LPL−EGR装置9によって還流される排気ガスは、低圧EGRクーラ93および低圧EGRバルブ92を通過して凝縮装置11に流入すると、この凝縮装置11内で排気ガスが大気温付近(具体的には還流すべき排気ガスに混在する水蒸気の露点温度)にまで冷却されることになるので、この排気ガス中に混在する水蒸気が凝縮されることになる。   When the exhaust gas recirculated by the LPL-EGR device 9 passes through the low-pressure EGR cooler 93 and the low-pressure EGR valve 92 and flows into the condensing device 11, the exhaust gas passes through the condensing device 11 near the atmospheric temperature (specifically, Is cooled to the dew point temperature of water vapor mixed in the exhaust gas to be recirculated), so that water vapor mixed in the exhaust gas is condensed.

この凝縮水は、排気ガスの風圧でもって低圧EGR通路91の逆斜め下向き部分200を斜め下向きに流れることによって、捕集装置12およびユーターン部分300の奥壁に衝突することになり、この衝突によって凝縮水がユーターン部分300つまり凝縮水溜まり13における鉛直方向下側へ落ちるので、凝縮水溜まり13に貯留される。   This condensed water collides with the back wall of the collecting device 12 and the U-turn portion 300 by flowing in the reverse obliquely downward portion 200 of the low pressure EGR passage 91 with the wind pressure of the exhaust gas, and this collision causes Since the condensed water falls downward in the vertical direction in the u-turn portion 300, that is, the condensed water reservoir 13, it is stored in the condensed water reservoir 13.

その一方で、捕集装置12を通過した排気ガスは、ユーターン部分300の奥壁に衝突することにより方向転換されて、逆斜め上向き部分400を斜め上向きに通過し、吸気系4に流入するようになる。   On the other hand, the exhaust gas that has passed through the collection device 12 is changed in direction by colliding with the back wall of the u-turn portion 300, passes through the reverse obliquely upward portion 400 obliquely upward, and flows into the intake system 4. become.

ところで、凝縮水溜まり13が低圧EGR通路91において鉛直方向の最下位置に配置されていて、しかも低圧EGR通路91の排気流れ方向の最下流領域(逆斜め上向き部分400)が斜め上向きになっているので、前記方向転換される排気ガスの風圧が、前記凝縮水溜まり13に貯留されている凝縮水に作用するものの、この凝縮水が前記排気ガスの風圧でもって吸気管42(吸気系4)へと運ばれることはない。   By the way, the condensate pool 13 is disposed at the lowest position in the vertical direction in the low pressure EGR passage 91, and the most downstream region (reverse oblique upward portion 400) in the exhaust flow direction of the low pressure EGR passage 91 is obliquely upward. Therefore, although the wind pressure of the exhaust gas whose direction is changed acts on the condensed water stored in the condensed water reservoir 13, the condensed water is fed to the intake pipe 42 (intake system 4) by the wind pressure of the exhaust gas. It is never carried.

このようなことから、LPL−EGR装置9によって浄化ユニット(酸化触媒61、NSR触媒62、DPF63)を通過後の比較的低温、低圧の排気ガスの一部をターボ過給機7のコンプレッサインペラ73の吸気流れ方向上流側に還流させるようにしている過程において、水蒸気を除去した排気ガスを吸気管42(吸気系4)に還流させるようにできて、還流先(吸気管42)へ凝縮水が入らないようにすることができる。   For this reason, a part of the relatively low-temperature, low-pressure exhaust gas after passing through the purification unit (oxidation catalyst 61, NSR catalyst 62, DPF 63) by the LPL-EGR device 9 is used as the compressor impeller 73 of the turbocharger 7. The exhaust gas from which the water vapor has been removed can be recirculated to the intake pipe 42 (intake system 4) in the process of recirculation to the upstream side in the intake flow direction, and condensed water can be supplied to the recirculation destination (intake pipe 42). It can be prevented from entering.

参考までに、この実施形態において低圧EGR通路91の排気ガス還流に関連して凝縮水が発生するイメージを図3に例示する。この実施形態の比較例として排気ガス還流に関連して凝縮水が発生するイメージを図4に例示している。前記比較例とは、この実施形態の低圧EGR通路91から凝縮装置11、捕集装置12、凝縮水溜まり13を排除した構成である。   For reference, FIG. 3 illustrates an image in which condensed water is generated in connection with the exhaust gas recirculation in the low pressure EGR passage 91 in this embodiment. As a comparative example of this embodiment, an image in which condensed water is generated in relation to exhaust gas recirculation is illustrated in FIG. The comparative example has a configuration in which the condensing device 11, the collecting device 12, and the condensed water reservoir 13 are excluded from the low pressure EGR passage 91 of this embodiment.

まず、比較例の場合には、図4に示すように、排気ガスが低圧EGR通路91を通過する過程において排気ガスの温度がその露点温度を下回らないので、当該排気ガス中に混在する水蒸気がほとんど凝縮されることがない。この排気ガスが吸気管42においてコンプレッサインペラ73の吸気流れ方向上流側に還流されることによって吸入外気(新気)と混合されると、この排気ガスが冷却されて露点温度を下回ることになるので、当該排気ガス中に混在する水蒸気が凝縮され始めるようになる。   First, in the case of the comparative example, as shown in FIG. 4, since the temperature of the exhaust gas does not fall below the dew point temperature in the process in which the exhaust gas passes through the low pressure EGR passage 91, the water vapor mixed in the exhaust gas is reduced. It is hardly condensed. When this exhaust gas is mixed with the intake outside air (fresh air) by being recirculated to the upstream side in the intake flow direction of the compressor impeller 73 in the intake pipe 42, the exhaust gas is cooled and falls below the dew point temperature. The water vapor mixed in the exhaust gas begins to be condensed.

この後、図4に示すように、排気ガスと吸入空気との混合気がコンプレッサインペラ73を通過する過程では圧力変化により温度上昇するので、当該混合気中の水蒸気が凝縮されない。しかし、インタークーラ74を通過する過程では前記混合気が冷却されるので、当該混合気中の水蒸気が凝縮されるようになる。   Thereafter, as shown in FIG. 4, the temperature of the air-fuel mixture of the exhaust gas and the intake air rises due to the pressure change in the process of passing through the compressor impeller 73, so that the water vapor in the air-fuel mixture is not condensed. However, since the air-fuel mixture is cooled in the process of passing through the intercooler 74, the water vapor in the air-fuel mixture is condensed.

一方、この実施形態の場合には、図3に示すように、排気ガスが低圧EGR通路91の凝縮装置11、捕集装置12、凝縮水溜まり13を通過する過程において排気ガスが急冷却されるので、当該排気ガスの温度がその露点温度を下回ることになって、この排気ガス中に混在する水蒸気が一気に凝縮されることになる。このように排気ガスの温度が低下されるとともに排気ガス中に混在する水蒸気の多くが凝縮されることになるため、この排気ガスが凝縮水溜まり13を通過して吸気管42においてコンプレッサインペラ73の吸気流れ方向上流側に還流されることによって吸入外気と混合される過程では、排気ガス中の水蒸気が凝縮されるものの、当該凝縮量は少なくなる。   On the other hand, in the case of this embodiment, as shown in FIG. 3, the exhaust gas is rapidly cooled in the process of passing through the condenser 11, the collector 12, and the condensed water reservoir 13 in the low pressure EGR passage 91. The temperature of the exhaust gas is lower than the dew point temperature, and the water vapor mixed in the exhaust gas is condensed at once. As described above, since the temperature of the exhaust gas is lowered and most of the water vapor mixed in the exhaust gas is condensed, the exhaust gas passes through the condensate pool 13 and is taken into the intake air of the compressor impeller 73 in the intake pipe 42. In the process of being mixed with the intake outside air by being refluxed upstream in the flow direction, the water vapor in the exhaust gas is condensed, but the amount of condensation is reduced.

この後、図3に示すように、比較例と同様に、排気ガスと吸入空気との混合気がコンプレッサインペラ73を通過する過程では圧力変化により温度上昇するので、当該混合気中の水蒸気が凝縮されない。そして、前記混合気がインタークーラ74を通過する過程において冷却されて露点温度を下回ることになるので、当該混合気中の水蒸気が凝縮されるようになるものの、前記したようにコンプレッサインペラ73に到達するまでの間に排気ガス中から水蒸気の多くが凝縮、除去されているので、前記混合気がインタークーラ74を通過する過程では凝縮水の発生量が少なくなるのである。   Thereafter, as shown in FIG. 3, as in the comparative example, the temperature of the air-fuel mixture of the exhaust gas and the intake air rises due to the pressure change in the process of passing through the compressor impeller 73, so that the water vapor in the air-fuel mixture is condensed. Not. Since the air-fuel mixture is cooled in the process of passing through the intercooler 74 and falls below the dew point temperature, the water vapor in the air-fuel mixture becomes condensed, but reaches the compressor impeller 73 as described above. Since much of the water vapor has been condensed and removed from the exhaust gas until this time, the amount of condensed water generated is reduced in the process in which the air-fuel mixture passes through the intercooler 74.

このように、この実施形態の場合、低圧EGR通路91を排気ガスが通過する過程での凝縮水の発生量は図4の比較例に比べると大幅に多くなるが、それ以降における凝縮水の発生量は図4の比較例に比べると大幅に少なくなる。このことが凝縮水を吸気系4に流入させにくくするうえで有利になる。   Thus, in the case of this embodiment, the amount of condensed water generated in the process in which the exhaust gas passes through the low pressure EGR passage 91 is significantly larger than that in the comparative example of FIG. The amount is greatly reduced compared to the comparative example of FIG. This is advantageous in making it difficult for the condensed water to flow into the intake system 4.

以上説明したように本発明を適用した実施形態では、エンジン1の運転状態に関係なく、浄化ユニット(酸化触媒61、NSR触媒62、DPF63)で浄化された排気ガスが低圧EGR通路91を通過する過程において当該排気ガス中に混在する水蒸気を凝縮して、除去することにより、前記凝縮水を吸気系4に流入させにくくしている。   As described above, in the embodiment to which the present invention is applied, the exhaust gas purified by the purification unit (the oxidation catalyst 61, the NSR catalyst 62, the DPF 63) passes through the low pressure EGR passage 91 regardless of the operating state of the engine 1. In the process, the water vapor mixed in the exhaust gas is condensed and removed to make it difficult for the condensed water to flow into the intake system 4.

これにより、吸気系4に存在する金属部品(バルブ類など)が凝縮水によって腐食、破損することを防止できるようになる他、エンジン1の燃焼室3に凝縮水が入ることを防止できるので、エンジン1に対するウォーターハンマー現象や失火現象を回避することが可能になる。   As a result, metal parts (valves and the like) existing in the intake system 4 can be prevented from being corroded and damaged by the condensed water, and the condensed water can be prevented from entering the combustion chamber 3 of the engine 1. It becomes possible to avoid the water hammer phenomenon and misfire phenomenon with respect to the engine 1.

また、この実施形態では、排気ガスに混在している水蒸気を低圧EGRクーラ93のみで凝縮させる形態に比べて、低圧EGRクーラ93が凝縮水によって腐食、破損する可能性が低くなる。   Further, in this embodiment, the possibility that the low-pressure EGR cooler 93 is corroded and damaged by the condensed water is lower than that in the case where the water vapor mixed in the exhaust gas is condensed only by the low-pressure EGR cooler 93.

しかも、この実施形態では、凝縮水溜まり13にドレン通路14を設けているから、凝縮水溜まり13が腐食して穴が開くという不具合の発生を回避できるようになる。   Moreover, in this embodiment, since the drain passage 14 is provided in the condensed water reservoir 13, it is possible to avoid the occurrence of a problem that the condensed water reservoir 13 corrodes and opens a hole.

また、この実施形態のように、本発明の適用対象をターボ過給機7付のエンジン1としていて、LPL−EGR装置9で排気ガスをコンプレッサインペラ73の吸気流れ方向上流側に還流させる形態にしている場合であっても、コンプレッサインペラ73が凝縮水によって腐食、破損する可能性が低くなる。   Further, as in this embodiment, the application object of the present invention is the engine 1 with the turbocharger 7, and the exhaust gas is recirculated to the upstream side in the intake flow direction of the compressor impeller 73 by the LPL-EGR device 9. Even in such a case, the compressor impeller 73 is less likely to be corroded or damaged by condensed water.

さらに、この実施形態では、捕集装置12を設けているから、凝縮装置11で凝縮される水分を捕集装置12で排気ガスから効率良く除去することが可能になる。これにより、凝縮水が排気ガスの風圧によって凝縮水溜まり13を通過してしまうことを防止できるようになるので、吸気系4への凝縮水流入を防止する効果が向上するようになる。   Furthermore, in this embodiment, since the collection device 12 is provided, it is possible to efficiently remove moisture condensed by the condensation device 11 from the exhaust gas by the collection device 12. As a result, the condensed water can be prevented from passing through the condensed water pool 13 due to the wind pressure of the exhaust gas, so that the effect of preventing the condensed water from flowing into the intake system 4 is improved.

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, It can change suitably in the range equivalent to the claim and the said range.

(1)上記実施形態では、HPL−EGR装置8とLPL−EGR装置9とを備える場合を例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。例えばHPL−EGR装置8とLPL−EGR装置9とのいずれか一方を備える場合にも本発明を適用することが可能である。   (1) In the above embodiment, the case where the HPL-EGR device 8 and the LPL-EGR device 9 are provided is described as an example, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to the case where any one of the HPL-EGR device 8 and the LPL-EGR device 9 is provided.

(2)上記実施形態では、ターボ過給機7付のエンジン1を本発明の適用対象とした例に挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、ターボ過給機7を付設していないエンジン1を本発明の適用対象とすることが可能である。   (2) In the above embodiment, the engine 1 with the turbocharger 7 is given as an example of the application of the present invention. However, the present invention is not limited to this, and the turbocharger 7 is not limited thereto. It is possible to make the engine 1 to which this invention is not attached be an application object of this invention.

(3)上記実施形態では、捕集装置12をメッシュ状プレートとした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。この捕集装置12としては、図示していないが、例えば遠心分離装置などとすることが可能である。   (3) Although the example which made the collection apparatus 12 the mesh-shaped plate is given in the said embodiment, this invention is not limited only to this. Although not shown in the drawing, the collecting device 12 can be, for example, a centrifuge.

本発明は、内燃機関から排気通路に排出される排気ガスを吸気系へ還流するための排気還流装置に好適に利用することが可能である。   The present invention can be suitably used in an exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an exhaust passage to an intake system.

1 エンジン(内燃機関)
4 吸気系
5 排気系
7 ターボ過給機
72 タービンホイール
73 コンプレッサインペラ
8 HPL−EGR装置
9 LPL−EGR装置
91 低圧EGR通路
92 低圧EGRバルブ
93 低圧EGRクーラ
11 凝縮装置
12 捕集装置
13 凝縮水溜まり
14 ドレン通路
1 engine (internal combustion engine)
4 Intake System 5 Exhaust System 7 Turbocharger 72 Turbine Wheel 73 Compressor Impeller 8 HPL-EGR Device 9 LPL-EGR Device 91 Low Pressure EGR Passage 92 Low Pressure EGR Valve 93 Low Pressure EGR Cooler 11 Condensing Device 12 Collection Device 13 Condensate Pool 14 Drain passage

Claims (4)

内燃機関から排気通路に排出される排気ガスを吸気系へ還流するための排気還流装置であって、
前記排気通路と前記吸気系とを連通連結するEGR通路と、このEGR通路に導入される排気ガスを冷却するEGRクーラと、このEGRクーラの出口を開閉するためのEGRバルブと、このEGRバルブを通過する排気ガスに含まれる水蒸気を凝縮するための凝縮装置と、この凝縮装置で凝縮される水分を貯留する凝縮水溜まりとを含み、
前記凝縮装置は、前記EGRバルブよりも鉛直方向下側に配置されかつその排気ガスの導入側が排出側よりも鉛直方向上側に位置するような姿勢で設置されており、
前記凝縮水溜まりは、前記凝縮装置よりも排気流れ方向下流側でかつ前記凝縮装置よりも鉛直方向下側に配置されており、
前記EGR通路において前記凝縮水溜まりから前記吸気系までの領域は、前記凝縮水溜まり側から前記吸気系側へ向けて鉛直方向上向きとなる姿勢にされている、ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
An exhaust gas recirculation device for recirculating exhaust gas discharged from an internal combustion engine to an exhaust passage to an intake system,
An EGR passage that communicates and connects the exhaust passage and the intake system, an EGR cooler that cools exhaust gas introduced into the EGR passage, an EGR valve that opens and closes the outlet of the EGR cooler, and the EGR valve A condensing device for condensing water vapor contained in the passing exhaust gas, and a condensate pool for storing water condensed in the condensing device,
The condensing device is disposed in a vertical direction lower than the EGR valve, and is installed in such a posture that an exhaust gas introduction side is located on a vertical upper side than the discharge side,
The condensate pool is disposed on the downstream side in the exhaust flow direction from the condensing device and on the lower side in the vertical direction than the condensing device,
An exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, characterized in that a region from the condensate pool to the intake system in the EGR passage is in a vertically upward direction from the condensate pool side to the intake system side. .
請求項1に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記凝縮水溜まりには、そこに貯留される水分を外部に排出するドレン通路が設けられている、ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1,
An exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine, wherein the condensed water reservoir is provided with a drain passage for discharging the water stored therein to the outside.
請求項1または2に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記内燃機関には、前記排気通路中を流れる排気ガスのエネルギーによって回転するタービンホイールおよび当該タービンホイールに連結されて前記吸気系に吸入する空気を圧縮するコンプレッサインペラを有するターボ過給機が付設され、
前記EGRクーラに導入される排気ガスは、前記排気通路において前記タービンホイールよりも排気流れ方向の下流側から取り出され、
前記EGR通路において前記吸気系側の連結部は、前記吸気系において前記コンプレッサインペラよりも外気吸入方向の上流側の位置にされる、ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2,
The internal combustion engine is provided with a turbocharger having a turbine wheel that is rotated by the energy of exhaust gas flowing in the exhaust passage and a compressor impeller that is connected to the turbine wheel and compresses air taken into the intake system. ,
Exhaust gas introduced into the EGR cooler is taken out from the downstream side of the turbine wheel in the exhaust flow direction in the exhaust passage,
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, wherein the connection portion on the intake system side in the EGR passage is positioned upstream of the compressor impeller in the intake air direction in the intake system.
請求項1から3のいずれか1項に記載の内燃機関の排気還流装置において、
前記凝縮装置と前記凝縮水溜まりとの間には、排気ガスを通過させて前記凝縮装置で凝縮される水分を前記凝縮水溜まりに落とす捕集装置が設けられている、ことを特徴とする内燃機関の排気還流装置。
The exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3,
Between the condensing device and the condensed water reservoir, there is provided a collecting device for passing exhaust gas and dropping water condensed in the condensing device into the condensed water reservoir. Exhaust gas recirculation device.
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