JP2014211135A - Exhaust gas recirculation device - Google Patents

Exhaust gas recirculation device Download PDF

Info

Publication number
JP2014211135A
JP2014211135A JP2013088622A JP2013088622A JP2014211135A JP 2014211135 A JP2014211135 A JP 2014211135A JP 2013088622 A JP2013088622 A JP 2013088622A JP 2013088622 A JP2013088622 A JP 2013088622A JP 2014211135 A JP2014211135 A JP 2014211135A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
condensed water
pipe
intake
egr
exhaust
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013088622A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
光 伊東
Hikari Ito
光 伊東
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Isuzu Motors Ltd filed Critical Isuzu Motors Ltd
Priority to JP2013088622A priority Critical patent/JP2014211135A/en
Publication of JP2014211135A publication Critical patent/JP2014211135A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust gas recirculation device for effectively draining trapped condensed water without giving influences to engine performance.SOLUTION: The exhaust gas recirculation device includes an EGR pipe 20 connecting an exhaust system 17 and an intake system 11 for an engine 10, an EGR cooler 21 provided on the EGR pipe 20 for cooling EGR gas flowing from the exhaust system 17 into the intake system 11, a condensed water storage tank 23 provided in the EGR pipe 20 at the further downstream side than the EGR cooler 21 for storing condensed water, a compressed intake air supply mechanism 30 connected to the EGR pipe 20 for supplying compressed air, and an ECU 40 for controlling the compressed intake air supply mechanism 30 to be driven. The ECU 40 drives the compressed intake air supply mechanism 30 to drain the condensed water when a fuel injection amount is zero.

Description

本発明は、排気再循環装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation device.

ディーゼルエンジン等の内燃機関では、排気の一部を吸気系に再循環させる排気再循環装置を備えたものが知られている。一般的に、排気再循環装置は、再循環排気(以下、EGRガスという)をEGRクーラでエンジン冷却水と熱交換することで冷却させている。   An internal combustion engine such as a diesel engine is known that includes an exhaust gas recirculation device that recirculates a part of exhaust gas to an intake system. In general, an exhaust gas recirculation device cools recirculated exhaust gas (hereinafter referred to as EGR gas) by exchanging heat with engine cooling water using an EGR cooler.

EGRクーラの冷却によりEGRガスの温度が低下すると、EGRガス中に含まれる水分の凝縮により凝結水が生成される。この凝結水は、排気中の酸化物が溶け込んで強い酸性を示すため、EGR配管内に溜まり、さらには吸気系に流れ込んでインタークーラや過給機のコンプレッサ等に付着すると、これら部品の腐食や耐久性の低下を招く要因となる。   When the temperature of the EGR gas decreases due to cooling of the EGR cooler, condensed water is generated due to condensation of moisture contained in the EGR gas. This condensed water dissolves oxides in the exhaust and shows strong acidity, so it accumulates in the EGR pipe, and further flows into the intake system and adheres to the intercooler and the compressor of the turbocharger. This is a factor that causes a decrease in durability.

このような課題に着目して、例えば特許文献1には、EGRクーラの冷却により生じる凝結水を捕集することが開示されており、例えば特許文献2には、凝結水を排出する技術が開示されている。   Focusing on such problems, for example, Patent Document 1 discloses collecting condensed water generated by cooling an EGR cooler, and Patent Document 2 discloses a technique for discharging condensed water, for example. Has been.

特開2012−122337号公報JP 2012-122337 A 特開2008−2351号公報JP 2008-2351 A

ところで、捕集した凝結水をEGR配管内の圧力上昇により排出する構造では、排出を実行するタイミングによってはエンジン性能に影響を与える可能性がある。例えば、燃料噴射期間であるエンジンの負荷運転時に凝結水の排出を実行すると、EGRガス量を目標流量に制御することが困難となり、排ガスの悪化や燃費の低下を招く要因となる。また、アイドル運転時であっても、EGRガス量を制御する必要があるため、このようなアイドル運転時に凝結水の排出を実行することは、負荷運転時と同様に好ましくない。   By the way, in the structure in which the collected condensed water is discharged by the pressure increase in the EGR pipe, the engine performance may be affected depending on the timing of executing the discharge. For example, when condensed water is discharged during engine load operation during the fuel injection period, it becomes difficult to control the EGR gas amount to the target flow rate, which causes deterioration of exhaust gas and fuel consumption. Further, since it is necessary to control the amount of EGR gas even during idle operation, it is not preferable to discharge condensed water during such idle operation, as in load operation.

本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目的は、エンジン性能に影響を与えることなく、捕集した凝結水を効果的に排出させることにある。   This invention is made | formed in view of such a point, The objective is to discharge the collected condensed water effectively, without affecting engine performance.

上記目的を達成するため、本発明の排気再循環装置は、内燃機関の排気系と吸気系とを接続する再循環用配管と、前記再循環用配管に設けられて、前記排気系から前記吸気系へ流れる再循環排気を冷却するクーラと、前記クーラよりも下流側の再循環用配管に設けられて凝結水を貯留する貯留部と、前記再循環用配管に接続されて、前記再循環用配管に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、前記圧縮空気供給手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記内燃機関の燃料噴射量がゼロの時に、前記圧縮空気供給手段を駆動させて前記貯留手部に貯留されている凝縮水を排出させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an exhaust gas recirculation system according to the present invention is provided in a recirculation pipe that connects an exhaust system and an intake system of an internal combustion engine, and the recirculation pipe, and the intake system is configured to receive the intake air from the exhaust system A cooler that cools the recirculated exhaust flowing into the system, a storage section that is provided in a recirculation pipe downstream of the cooler and stores condensed water, and is connected to the recirculation pipe, Compressed air supply means for supplying compressed air to the piping, and control means for controlling the drive of the compressed air supply means, the control means when the fuel injection amount of the internal combustion engine is zero, the compressed air The supply means is driven to discharge the condensed water stored in the storage hand portion.

また、前記圧縮空気供給手段は、前記再循環用配管の吸気系との合流部に接続されてもよい。   Further, the compressed air supply means may be connected to a junction with the intake system of the recirculation pipe.

また、前記圧縮空気供給手段は、車両の少なくとも一方の前輪から取り出される動力で駆動するものであってもよい。   The compressed air supply means may be driven by power extracted from at least one front wheel of the vehicle.

また、前記圧縮空気供給手段は、吸気流量センサとエアフィルタとの間の吸気系から吸入空気を取り込む吸気取込用配管を有するものであってもよい。   The compressed air supply means may have an intake intake pipe that takes in intake air from an intake system between an intake flow sensor and an air filter.

また、前記排気系に設けられて、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、一端部を前記貯留部に接続されると共に、他端部を前記フィルタの出口部の排気系に接続されて、前記貯留部に貯留された凝結水を排出させる排出用配管と、をさらに備えてもよい。   Also, a filter provided in the exhaust system for collecting particulate matter in the exhaust, one end of which is connected to the reservoir, and the other end is connected to the exhaust system of the outlet of the filter. And a discharge pipe for discharging the condensed water stored in the storage unit.

本発明の排気再循環装置によれば、エンジン性能に影響を与えることなく、捕集した凝結水を効果的に排出させることができる。   According to the exhaust gas recirculation device of the present invention, the collected condensed water can be effectively discharged without affecting the engine performance.

本発明の一実施形態に係る排気再循環装置を示す模式的な全体構成図である。1 is a schematic overall configuration diagram showing an exhaust gas recirculation device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態に係る排気再循環装置の屈曲部に設けられた凝結水貯留タンクを示す模式的な斜視図である。It is a typical perspective view which shows the condensed water storage tank provided in the bending part of the exhaust gas recirculation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. 他の実施形態に係る排気再循環装置の屈曲部に設けられた変流プレートを示す模式的な平面断面図である。It is typical plane sectional drawing which shows the current transformation plate provided in the bending part of the exhaust gas recirculation apparatus which concerns on other embodiment. 他の実施形態に係る排気再循環装置の凝結水排出用配管を示す模式的な平面図である。It is a typical top view which shows piping for condensed water discharge of the exhaust gas recirculation apparatus which concerns on other embodiment. 本発明の一実施形態に係る排気再循環装置の排出制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the discharge control of the exhaust gas recirculation apparatus which concerns on one Embodiment of this invention.

以下、添付図面に基づいて、本発明の一実施形態に係る排気再循環装置を説明する。同一の部品には同一の符号を付してあり、それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。   Hereinafter, an exhaust gas recirculation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The same parts are denoted by the same reference numerals, and their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.

まず、図1に基づいて、本実施形態の排気再循環装置が適用される吸排気系、及び、車両の駆動系から説明する。   First, an intake / exhaust system to which the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment is applied and a vehicle drive system will be described with reference to FIG.

ディーゼルエンジン(以下、単にエンジンという)10の吸気マニホールド10aには、吸気管11が接続されると共に、排気マニホールド10bには、排気管17が接続されている。吸気管11には、吸気上流側から順に、エアクリーナ12、吸気流量センサ(以下、MAFセンサ)13、吸気スロットル14、過給機のコンプレッサ15a、インタークーラ16が設けられている。排気管17には、排気上流側から順に、過給機のタービン15b、排気中に含まれる粒子状物質を捕集するディーゼル・パティキュレイト・フィルタ(以下、DPF)18が設けられている。   An intake pipe 10 is connected to an intake manifold 10a of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an engine) 10, and an exhaust pipe 17 is connected to an exhaust manifold 10b. The intake pipe 11 is provided with an air cleaner 12, an intake flow rate sensor (hereinafter referred to as MAF sensor) 13, an intake throttle 14, a turbocharger compressor 15a, and an intercooler 16 in order from the intake upstream side. In the exhaust pipe 17, a turbocharger turbine 15 b and a diesel particulate filter (hereinafter, DPF) 18 that collects particulate matter contained in the exhaust are provided in order from the exhaust upstream side.

エンジン10の出力軸は、クラッチ2を介して変速機3の入力軸に接続されている。また、変速機3の出力軸は、プロペラシャフト4、差動装置5、ドライブシャフト6を介して、左右の駆動輪7L,7Rにそれぞれ接続されている。なお、図1中の符号8L,8Rは、車両を旋回させる左右の操舵輪(前輪)をそれぞれ示している。   The output shaft of the engine 10 is connected to the input shaft of the transmission 3 via the clutch 2. The output shaft of the transmission 3 is connected to the left and right drive wheels 7L and 7R via the propeller shaft 4, the differential 5 and the drive shaft 6, respectively. Note that reference numerals 8L and 8R in FIG. 1 indicate left and right steering wheels (front wheels) for turning the vehicle.

次に、図1〜4に基づいて、本実施形態に係る排気再循環装置の詳細構成を説明する。   Next, based on FIGS. 1-4, the detailed structure of the exhaust gas recirculation apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.

本実施形態の排気再循環装置は、EGR配管20と、EGRクーラ21と、EGRバルブ22と、凝結水貯留タンク23と、凝結水排出用配管24と、圧縮吸気供給機構30と、電子制御ユニット(以下、ECU)40とを備えている。   The exhaust gas recirculation apparatus according to the present embodiment includes an EGR pipe 20, an EGR cooler 21, an EGR valve 22, a condensed water storage tank 23, a condensed water discharge pipe 24, a compressed intake air supply mechanism 30, and an electronic control unit. (Hereinafter referred to as ECU) 40.

EGR配管20は、タービン15bよりも排気下流側の排気管17と、コンプレッサ15aよりも吸気上流側の吸気管11とを連通する。すなわち、本実施形態の排気再循環装置は、低圧EGR装置として構成されている。このEGR配管20は、排気管17との分岐部から吸気管11との合流部に至る複数箇所で屈曲して形成されている。   The EGR pipe 20 communicates the exhaust pipe 17 on the exhaust downstream side with respect to the turbine 15b and the intake pipe 11 on the intake upstream side with respect to the compressor 15a. That is, the exhaust gas recirculation device of the present embodiment is configured as a low pressure EGR device. The EGR pipe 20 is bent and formed at a plurality of locations from a branch portion with the exhaust pipe 17 to a junction with the intake pipe 11.

EGRクーラ21は、凝結水貯留タンク23よりも上流側のEGR配管20に設けられており、通過するEGRガスをエンジン冷却水と熱交換することで冷却する。このEGRクーラ21よりも上流側のEGR配管20には、EGRクーラ21による冷却で生成される凝結水がEGR配管20から排気管17に逆流することを防止する逆流防止弁25が設けられている。   The EGR cooler 21 is provided in the EGR pipe 20 on the upstream side of the condensed water storage tank 23, and cools the EGR gas passing therethrough by exchanging heat with the engine cooling water. The EGR pipe 20 upstream of the EGR cooler 21 is provided with a backflow prevention valve 25 for preventing condensed water generated by cooling by the EGR cooler 21 from flowing back from the EGR pipe 20 to the exhaust pipe 17. .

EGRバルブ22は、ECU40から入力される指示信号に応じて開閉作動することで、排気管17から吸気管11へ流れるEGRガスの流量を調整する。このEGRバルブ22は、EGR配管20の下流端、すなわち、吸気管11との合流部に設けられており、凝結水を排出する際に、後述する加圧ポンプ33で圧縮された吸気がEGRバルブ22よりも吸気管11側に流れ込まないようになっている。   The EGR valve 22 adjusts the flow rate of EGR gas flowing from the exhaust pipe 17 to the intake pipe 11 by opening and closing in accordance with an instruction signal input from the ECU 40. The EGR valve 22 is provided at the downstream end of the EGR pipe 20, that is, at the junction with the intake pipe 11, and when discharging condensed water, the intake air compressed by a pressurizing pump 33 described later is EGR valve 22. 22 is prevented from flowing into the intake pipe 11 side.

凝結水貯留タンク23は、EGR配管20に形成された複数の屈曲部のうち、EGRクーラ21出口部に最も近い最初の屈曲部20aの下方に設けられている。この屈曲部20aには、図2に示すように、下方に向けて開口する捕集用の開口部23aが形成されており、凝結水貯留タンク23は、開口部23aに凝結水取入用配管23bを介して接続されている。   The condensed water storage tank 23 is provided below the first bent portion 20 a closest to the outlet of the EGR cooler 21 among the plurality of bent portions formed in the EGR pipe 20. As shown in FIG. 2, the bent portion 20a is formed with a collection opening 23a that opens downward, and the condensed water storage tank 23 has a condensed water intake pipe at the opening 23a. 23b is connected.

このように、凝結水貯留タンク23をEGRクーラ21出口部から最も近い最初の屈曲部21aに設けたことで、EGRクーラ21の冷却によりEGRガス中の水分が凝縮して生成される凝結水を効果的に捕集することができる。また、凝結水貯留タンク23をEGRガスの流れが変流する屈曲部20aに設けたことで、屈曲部20aの内周面に付着するEGRガス中に含まれる水分も効果的に捕集することができる。   Thus, by providing the condensed water storage tank 23 in the first bent portion 21a closest to the outlet portion of the EGR cooler 21, condensed water generated by condensation of water in the EGR gas by cooling of the EGR cooler 21 is generated. It can be collected effectively. In addition, by providing the condensed water storage tank 23 in the bent portion 20a where the flow of EGR gas changes, water contained in the EGR gas adhering to the inner peripheral surface of the bent portion 20a can be effectively collected. Can do.

なお、凝結水を貯留する手段はタンクに限定されず、屈曲部20aの下面に形成される凹部であってもよい。また、EGRガス中に含まれる水分を積極的に捕集するために、図3に示すように、EGR配管20内に、EGRガスの流れを変流させる複数枚の変流プレートAを設けてもよい。この変流プレートAを設ける位置は、屈曲部20aに限定されず、直線状の部分であってもよい。   The means for storing condensed water is not limited to the tank, and may be a recess formed on the lower surface of the bent portion 20a. Further, in order to actively collect moisture contained in the EGR gas, as shown in FIG. 3, a plurality of current transformation plates A for transforming the flow of the EGR gas are provided in the EGR pipe 20. Also good. The position where the current transformation plate A is provided is not limited to the bent portion 20a, and may be a linear portion.

凝結水排出用配管24は、凝結水貯留タンク23内から凝結水を排出するもので、凝結水貯留タンク23と排気管17とを連通する。この凝結水排出用配管24には、凝結水を排出させる際に、ECU40から入力される指示信号に応じて開閉する排出用バルブ24aが設けられている。なお、凝結水排出用配管24の排出側端は、必ずしも排気管17に接続される必要はなく、大気解放されるものであってもよい。また、図4に示すように、凝結水排出用配管24の排出側端をDPF18の出口部に接続してもよい。このように、凝結水をDPF18の出口部に排出させれば、DPF18の強制再生時に高温になる排気により凝結水を効果的に蒸発させることができる。   The condensed water discharge pipe 24 discharges condensed water from the condensed water storage tank 23, and connects the condensed water storage tank 23 and the exhaust pipe 17. The condensed water discharge pipe 24 is provided with a discharge valve 24a that opens and closes in response to an instruction signal input from the ECU 40 when condensed water is discharged. In addition, the discharge side end of the condensed water discharge pipe 24 is not necessarily connected to the exhaust pipe 17 and may be released to the atmosphere. Further, as shown in FIG. 4, the discharge side end of the condensed water discharge pipe 24 may be connected to the outlet portion of the DPF 18. Thus, if condensed water is discharged to the exit part of DPF 18, condensed water can be effectively evaporated by the exhaust which becomes high temperature at the time of forced regeneration of DPF18.

圧縮吸気供給機構30は、凝結水を排出させる際に圧縮された吸入空気(以下、圧縮吸気という)を供給するもので、吸気取込用配管31と、圧縮吸気供給用配管32と、加圧ポンプ33とを備え構成されている。   The compressed intake air supply mechanism 30 supplies intake air compressed when the condensed water is discharged (hereinafter referred to as compressed intake air), and includes an intake intake pipe 31, a compressed intake air supply pipe 32, and pressurization. And a pump 33.

吸気取込用配管31は、吸気管11から取り入れた吸入空気(以下、吸気という)を加圧ポンプ33に送り込むもので、上流側端をエアクリーナ12とMAFセンサ13との間の吸気管11に接続されると共に、下流側端を加圧ポンプ33に接続されている。この吸気取込用配管31には、吸気管11から取り入れた吸気の逆流を防止する逆流防止弁34が設けられている。   The intake intake pipe 31 feeds intake air (hereinafter referred to as intake air) taken from the intake pipe 11 to the pressurizing pump 33, and the upstream end is connected to the intake pipe 11 between the air cleaner 12 and the MAF sensor 13. While being connected, the downstream end is connected to the pressurizing pump 33. The intake intake pipe 31 is provided with a backflow prevention valve 34 for preventing a backflow of intake air taken from the intake pipe 11.

圧縮吸気供給用配管32は、加圧ポンプ33で圧縮された吸気を凝結水貯留タンク23に供給するもので、上流側端を加圧ポンプ33に接続されると共に、下流側端をEGR配管20と吸気管11との合流部に接続されている。   The compressed intake air supply pipe 32 supplies the intake air compressed by the pressurizing pump 33 to the condensed water storage tank 23, and the upstream end is connected to the pressurizing pump 33 and the downstream end is connected to the EGR pipe 20. Are connected to a junction between the intake pipe 11 and the intake pipe 11.

加圧ポンプ33の回転軸(不図示)は、クラッチ37、プーリ36、ベルト35を介して右側の操舵輪8Rに接続されている。すなわち、ECU40から入力される指示信号に応じてクラッチ37が接に制御されると、加圧ポンプ33はベルト35、プーリ36、クラッチ37を介して伝達される操舵輪8Rの回転力で駆動するように構成されている。   A rotation shaft (not shown) of the pressurizing pump 33 is connected to the right steering wheel 8R via a clutch 37, a pulley 36, and a belt 35. That is, when the clutch 37 is controlled to contact according to the instruction signal input from the ECU 40, the pressure pump 33 is driven by the rotational force of the steering wheel 8R transmitted via the belt 35, the pulley 36, and the clutch 37. It is configured as follows.

ECU40は、エンジン10等の各種制御を行うもので、公知のCPUやROM、RAM、入力ポート、出力ポート等を備え構成されている。この各種制御を行うため、ECU40には、MAFセンサ13、車速センサ51、アクセル開度センサ52、ブレーキペダルセンサ53等の各種センサの出力信号が入力される。また、ECU40は、制動力判定部41と、排出制御部42とを一部の機能要素として有する。これら各機能要素は、本実施形態では一体のハードウェアであるECU40に含まれるものとして説明するが、これらのいずれか一部を別体のハードウェアに設けることもできる。   The ECU 40 performs various controls of the engine 10 and the like, and includes a known CPU, ROM, RAM, input port, output port, and the like. In order to perform these various controls, output signals from various sensors such as the MAF sensor 13, the vehicle speed sensor 51, the accelerator opening sensor 52, and the brake pedal sensor 53 are input to the ECU 40. Further, the ECU 40 includes a braking force determination unit 41 and a discharge control unit 42 as some functional elements. In the present embodiment, these functional elements are described as being included in the ECU 40, which is an integral piece of hardware. However, any one of these functional elements may be provided in separate hardware.

制動力判定部41は、車速センサ51、アクセル開度センサ52、ブレーキペダルセンサ53のセンサ値に基づいて、制動力の発生有無を判定する。本実施形態において、制動力判定部41は、アクセル開度ゼロ(燃料噴射量ゼロ)の状態で車両の減速が検出されるエンジンブレーキ作動時、もしくは、運転者によるブレーキペダルの踏み込みが検出されるブレーキ操作時に、制動力の発生を有りと判定する。   The braking force determination unit 41 determines whether braking force is generated based on the sensor values of the vehicle speed sensor 51, the accelerator opening sensor 52, and the brake pedal sensor 53. In the present embodiment, the braking force determination unit 41 detects an engine brake operation in which deceleration of the vehicle is detected in a state where the accelerator opening is zero (fuel injection amount is zero) or a depression of the brake pedal by the driver. It is determined that braking force is generated when the brake is operated.

排出制御部42は、車両に制動力が発生すると、圧縮吸気供給機構30の加圧ポンプ33を駆動させて、凝結水貯留タンク23から凝結水を排出させる排出制御を実行する。より詳しくは、排出制御部42は、制動力判定部41により制動力の発生が有りと判定されると、クラッチ37を接、EGRバルブ22を全閉、排出用バルブ24aを全開にする指示信号を出力する。   When a braking force is generated in the vehicle, the discharge control unit 42 drives the pressurizing pump 33 of the compressed intake air supply mechanism 30 to execute discharge control for discharging condensed water from the condensed water storage tank 23. More specifically, when the braking force determination unit 41 determines that the braking force is generated, the discharge control unit 42 engages the clutch 37, fully closes the EGR valve 22, and fully opens the discharge valve 24a. Is output.

このように、凝結水の排出制御が実行されると、クラッチ37の接により加圧ポンプ33が操舵輪8Rの動力で駆動されることで、吸気取込用配管31から取り入れた吸気は圧縮吸気供給用配管32に圧送される。この時、EGRバルブ22は全閉とされるので、圧縮吸気はEGR配管20内を圧送されて凝結水貯留タンク23に供給される。そして、圧縮吸気により凝結水貯留タンク23内の圧力が上昇することで、凝結水貯留タンク23内の凝結水は、排出用バルブ24aを全開とされた凝結水排出用配管24から排気管17内に排出されるように構成されている。   In this way, when condensed water discharge control is executed, the pressure pump 33 is driven by the power of the steering wheel 8R by the engagement of the clutch 37, whereby the intake air taken in from the intake air intake pipe 31 is compressed intake air. It is pumped to the supply pipe 32. At this time, since the EGR valve 22 is fully closed, the compressed intake air is pumped through the EGR pipe 20 and supplied to the condensed water storage tank 23. Then, the pressure in the condensed water storage tank 23 rises due to the compressed intake air, so that the condensed water in the condensed water storage tank 23 enters the exhaust pipe 17 from the condensed water discharge pipe 24 in which the discharge valve 24a is fully opened. It is configured to be discharged.

次に、図5に基づいて、本実施形態の排気再循環装置による排出制御のフローを説明する。本制御はエンジン10の始動(イグニッションスイッチのキースイッチON)と同時にスタートする。   Next, based on FIG. 5, the flow of the exhaust control by the exhaust gas recirculation device of this embodiment will be described. This control starts simultaneously with the start of the engine 10 (ignition switch key switch ON).

ステップ(以下、ステップを単にSと記載する)100では、制動力判定部41によって制動力の発生有無が判定される。制動力が発生している場合、本制御はS110に進む一方、制動力が発生していない場合はリターンされる。   In step (hereinafter, step is simply referred to as S) 100, the braking force determination unit 41 determines whether or not the braking force is generated. When the braking force is generated, the present control proceeds to S110, while when the braking force is not generated, the control is returned.

S110では、凝結水の排出制御を実行すべく、排出制御部42から出力される指示信号に応じてクラッチ37が接、EGRバルブ22が全閉、排出用バルブ24aが全開に制御される。すなわち、加圧ポンプ33の駆動により凝結水貯留タンク23内の圧力が上昇し、凝結水は凝結水排出用配管24を介して排気管17に排出される。   In S110, in order to execute the condensed water discharge control, the clutch 37 is engaged, the EGR valve 22 is fully closed, and the discharge valve 24a is fully opened in accordance with an instruction signal output from the discharge control unit 42. That is, the pressure in the condensed water storage tank 23 is increased by driving the pressurizing pump 33, and the condensed water is discharged to the exhaust pipe 17 through the condensed water discharge pipe 24.

その後、S120では、制動力判定部41によって制動力の継続有無が判定される。制動力が継続して発生している場合、本制御はS110に戻される。すなわち、加圧ポンプ33の駆動が継続されて、凝結水の排出も継続される。   Thereafter, in S120, the braking force determination unit 41 determines whether or not the braking force is continued. When the braking force is continuously generated, the present control is returned to S110. That is, the driving of the pressurizing pump 33 is continued and the condensed water is continuously discharged.

一方、制動力が継続されていない場合、本制御はS130に進む。S130では、クラッチ37を断、排出用バルブ24aを全閉にすると共に、EGRバルブ22の開閉がエンジン10の運転状態に基づいた通常の制御に切り替えられて、本制御はリターンされる。その後、S100〜130の各ステップは、エンジン10の停止(イグニッションスイッチのキースイッチOFF)まで繰り返し実行される。   On the other hand, when the braking force is not continued, the present control proceeds to S130. In S130, the clutch 37 is disengaged and the discharge valve 24a is fully closed, and the opening and closing of the EGR valve 22 is switched to normal control based on the operating state of the engine 10, and the present control is returned. Thereafter, each step of S100 to 130 is repeatedly executed until the engine 10 is stopped (key switch OFF of the ignition switch).

次に、本実施形態に係る排気再循環装置による作用効果を説明する。   Next, the function and effect of the exhaust gas recirculation apparatus according to this embodiment will be described.

EGRクーラ21の冷却によりEGRガス中の水分が凝縮して生成される凝結水は、EGRクーラ21出口部のEGR配管20内に溜まりやすい傾向がある。また、EGRガス中に含まれる水分は、EGRガスの流れが変流する屈曲部20aの内周面に付着して溜まる傾向がある。これら凝結水は、排気中の酸化物が溶け込んで強い酸性を示すため、腐食や耐久性の低下を招く要因となる。   Condensed water generated by condensation of moisture in the EGR gas due to cooling of the EGR cooler 21 tends to accumulate in the EGR pipe 20 at the outlet of the EGR cooler 21. Further, the moisture contained in the EGR gas tends to adhere to and accumulate on the inner peripheral surface of the bent portion 20a where the flow of the EGR gas changes. Since these condensed waters dissolve in oxides in the exhaust gas and show strong acidity, they cause corrosion and deterioration of durability.

本実施形態の排気再循環装置では、凝結水を貯留する凝結水貯留タンク23をEGRクーラ21出口部から最も近い最初の屈曲部20aの下方に設けている。すなわち、EGRクーラ21の冷却により生成される凝結水や、屈曲部20aの内周面に付着するEGRガス中の水分は、これら凝結水が最も集まりやすい屈曲部20aに設けられた凝結水貯留タンク23によって効果的に捕集されるように構成されている。   In the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, a condensed water storage tank 23 for storing condensed water is provided below the first bent portion 20a closest to the outlet portion of the EGR cooler 21. That is, the condensed water generated by cooling the EGR cooler 21 and the water in the EGR gas adhering to the inner peripheral surface of the bent portion 20a are condensed water storage tanks provided in the bent portion 20a where these condensed water is most likely to collect. 23 is configured to be collected effectively.

したがって、本実施形態の排気再循環装置によれば、EGRクーラ21の冷却による凝結水や、屈曲部20aの内周面に付着するEGRガス中の水分を効果的に捕集することが可能となり、これら凝結水による腐食や耐久性低下を確実に防止することができる。特に、本実施形態の排気再循環装置は低圧EGR装置として構成されているので、凝結水が吸気系に流れ込んでコンプレッサ15aやインタークーラ16等に付着することを効果的に防止することができる。   Therefore, according to the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, it is possible to effectively collect condensed water due to cooling of the EGR cooler 21 and moisture in the EGR gas adhering to the inner peripheral surface of the bent portion 20a. Thus, corrosion and durability deterioration due to the condensed water can be surely prevented. In particular, since the exhaust gas recirculation device of the present embodiment is configured as a low pressure EGR device, it is possible to effectively prevent condensed water from flowing into the intake system and adhering to the compressor 15a, the intercooler 16, and the like.

また、本実施形態の排気再循環装置では、凝結水貯留タンク23に貯留した凝結水は、アクセル開度がゼロになるエンジンブレーキ作動時、もしくは、ブレーキペダルの操作時に、圧縮吸気供給機構30を作動させて、EGR配管20から凝結水貯留タンク23に圧縮吸気を供給することで排出される。すなわち、EGR配管20内の圧力上昇を伴う凝結水の排出は、EGRガスの再循環を行わないエンジンブレーキ作動時やブレーキペダル操作時にのみ実行されるように構成されている。   In the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, the condensed water stored in the condensed water storage tank 23 is supplied to the compressed intake air supply mechanism 30 when the engine brake is operated when the accelerator opening is zero or when the brake pedal is operated. It is discharged by operating and supplying compressed intake air from the EGR pipe 20 to the condensed water storage tank 23. That is, the condensed water discharge accompanied by the pressure increase in the EGR pipe 20 is configured to be executed only when the engine brake is operated without operating the EGR gas recirculation or when the brake pedal is operated.

したがって、本実施形態の排気再循環装置によれば、凝結水の排出をEGRガス量の流量制御を行わないエンジンブレーキ作動時やブレーキ操作時に実行することで、排ガス悪化や燃費低下等、エンジン性能に与える影響を確実に低減することができる。   Therefore, according to the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment, exhausting condensed water is performed at the time of engine brake operation or brake operation without performing flow rate control of the EGR gas amount, thereby reducing engine performance such as exhaust gas deterioration and fuel consumption deterioration. Can be reliably reduced.

また、本実施形態の排気再循環装置では、圧縮吸気供給用配管32の下流端は、EGRバルブ22の直下流側に接続されている。このEGRバルブ22は、EGR配管20の下流端(吸気管11との合流部近傍)に設けられている。すなわち、凝結水の排出時に加圧ポンプ33から供給される圧縮空気は、EGRバルブ22の直下流側から凝結水貯留タンク23に至るEGR配管20内の長い距離を圧送されるように構成されている。   In the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment, the downstream end of the compressed intake air supply pipe 32 is connected to the immediately downstream side of the EGR valve 22. The EGR valve 22 is provided at the downstream end of the EGR pipe 20 (near the junction with the intake pipe 11). That is, the compressed air supplied from the pressurizing pump 33 when condensed water is discharged is configured to be pumped over a long distance in the EGR pipe 20 from the downstream side of the EGR valve 22 to the condensed water storage tank 23. Yes.

したがって、本実施形態の排気再循環装置によれば、凝結水貯留タンク23に捕集されずに、この凝結水貯留タンク23よりも下流側のEGR配管20内に残された凝結水や、屈曲部20a以外の屈曲内周面に付着したEGRガス中の水分を圧送される圧縮吸気で効果的に排出することができる。   Therefore, according to the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, the condensed water remaining in the EGR pipe 20 on the downstream side of the condensed water storage tank 23 without being collected in the condensed water storage tank 23, or bent The moisture in the EGR gas adhering to the bent inner peripheral surface other than the portion 20a can be effectively discharged by the compressed intake air that is pumped.

また、本実施形態の排気再循環装置では、吸気管11から加圧ポンプ33に吸気を取り入れる吸気取込用配管31は、その上流側端をエアクリーナ12とMAFセンサ13との間の吸気管11に接続されている。すなわち、加圧ポンプ33を駆動させて凝結水の排出を行う際は、エアクリーナ12によって異物を除去された吸気が供給されるように構成されている。   Further, in the exhaust gas recirculation apparatus of the present embodiment, the intake pipe 31 for taking in the intake air from the intake pipe 11 to the pressurizing pump 33 has an upstream end at the intake pipe 11 between the air cleaner 12 and the MAF sensor 13. It is connected to the. In other words, when the condensed water is discharged by driving the pressurizing pump 33, the intake air from which foreign matter has been removed by the air cleaner 12 is supplied.

したがって、本実施形態の排気再循環装置によれば、EGR配管20内やEGRバルブ22、EGRクーラ21への異物の付着が効果的に抑止されて、これら部品の固着等を確実に防止することができる。また、MAFセンサ13よりも上流側から吸気を取り出す構造により、加圧ポンプ33が駆動してもMAFセンサ13とエンジン10の実吸気流量との間に差異が発生しないため、エンジン10の各種制御に与える影響を効果的に低減することができる。   Therefore, according to the exhaust gas recirculation device of the present embodiment, the adhesion of foreign matters to the EGR pipe 20, the EGR valve 22, and the EGR cooler 21 is effectively suppressed, and the attachment of these components is reliably prevented. Can do. Further, since the intake air is extracted from the upstream side of the MAF sensor 13, no difference occurs between the MAF sensor 13 and the actual intake flow rate of the engine 10 even when the pressurizing pump 33 is driven. Can be effectively reduced.

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変形して実施することが可能である。   In addition, this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, In the range which does not deviate from the meaning of this invention, it can change suitably and can implement.

例えば、加圧ポンプ33は、操舵輪8Rから取り出した動力で駆動するものとしたが、駆動系から取り出した制動エネルギを回生エネルギとして電力に変換するリターダ等を用い、加圧ポンプ33を係る電力により駆動する電動式ポンプとして構成することもできる。   For example, the pressurizing pump 33 is driven by the power extracted from the steered wheels 8R, but a retarder or the like that converts braking energy extracted from the drive system into electric power as regenerative energy is used, and the electric power applied to the pressurizing pump 33 It can also be configured as an electric pump driven by

また、排気再循環装置は低圧EGR装置に限定されず、EGR配管20がタービン15bよりも排気上流側の排気管17と、コンプレッサ15aよりも吸気下流側の吸気管11とを連通する高圧EGR装置として構成することもできる。   Further, the exhaust gas recirculation device is not limited to the low pressure EGR device, and the high pressure EGR device in which the EGR pipe 20 communicates the exhaust pipe 17 on the exhaust upstream side of the turbine 15b and the intake pipe 11 on the intake downstream side of the compressor 15a. It can also be configured as.

また、エンジン10はディーゼルエンジンに限られず、ガソリンエンジン等にも広く適用することが可能である。   Further, the engine 10 is not limited to a diesel engine, and can be widely applied to a gasoline engine or the like.

10 エンジン
11 吸気管
15a コンプレッサ
15b タービン
17 排気管
18 DPF
20 EGR配管
21 EGRクーラ
22 EGRバルブ
23 凝結水貯留タンク
24 凝結水排出用配管
30 圧縮吸気供給機構(圧縮空気供給手段)
40 ECU(制御手段)
41 制動力判定部
42 排出制御部
10 Engine 11 Intake pipe 15a Compressor 15b Turbine 17 Exhaust pipe 18 DPF
20 EGR piping 21 EGR cooler 22 EGR valve 23 Condensed water storage tank 24 Condensed water discharge piping 30 Compressed intake air supply mechanism (compressed air supply means)
40 ECU (control means)
41 braking force determination unit 42 discharge control unit

Claims (5)

内燃機関の排気系と吸気系とを接続する再循環用配管と、
前記再循環用配管に設けられて、前記排気系から前記吸気系へ流れる再循環排気を冷却するクーラと、
前記クーラよりも下流側の再循環用配管に設けられて凝結水を貯留する貯留部と、
前記再循環用配管に接続されて、前記再循環用配管に圧縮空気を供給する圧縮空気供給手段と、
前記圧縮空気供給手段の駆動を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記内燃機関の燃料噴射量がゼロの時に、前記圧縮空気供給手段を駆動させて前記貯留部に貯留されている凝縮水を排出させる
ことを特徴とする排気再循環装置。
A recirculation pipe connecting the exhaust system and the intake system of the internal combustion engine;
A cooler provided in the recirculation pipe for cooling the recirculation exhaust flowing from the exhaust system to the intake system;
A storage part for storing condensed water provided in a recirculation pipe downstream of the cooler;
Compressed air supply means connected to the recirculation pipe and supplying compressed air to the recirculation pipe;
Control means for controlling the drive of the compressed air supply means,
The control means includes
An exhaust gas recirculation device, wherein when the fuel injection amount of the internal combustion engine is zero, the compressed air supply means is driven to discharge condensed water stored in the storage section.
前記圧縮空気供給手段は、前記再循環用配管の吸気系との合流部に接続される請求項1に記載の排気再循環装置。   2. The exhaust gas recirculation apparatus according to claim 1, wherein the compressed air supply means is connected to a junction with the intake system of the recirculation pipe. 前記圧縮空気供給手段は、車両の少なくとも一方の前輪から取り出される動力で駆動する請求項1又は2に記載の排気再循環装置。   The exhaust gas recirculation device according to claim 1 or 2, wherein the compressed air supply means is driven by power extracted from at least one front wheel of the vehicle. 前記圧縮空気供給手段は、吸気流量センサとエアフィルタとの間の吸気系から吸入空気を取り込む吸気取込用配管を有する請求項1から3の何れか一項に記載の排気再循環装置。   The exhaust gas recirculation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the compressed air supply means includes an intake intake pipe that takes in intake air from an intake system between an intake flow sensor and an air filter. 前記排気系に設けられて、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタと、
一端部を前記貯留部に接続されると共に、他端部を前記フィルタの出口部の排気系に接続されて、前記貯留部に貯留された凝結水を排出させる排出用配管と、をさらに備える請求項1から4の何れか一項に記載の排気再循環装置。
A filter provided in the exhaust system to collect particulate matter in the exhaust;
A discharge pipe having one end connected to the storage unit and the other end connected to an exhaust system of an outlet of the filter to discharge condensed water stored in the storage unit. Item 5. The exhaust gas recirculation device according to any one of Items 1 to 4.
JP2013088622A 2013-04-19 2013-04-19 Exhaust gas recirculation device Pending JP2014211135A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013088622A JP2014211135A (en) 2013-04-19 2013-04-19 Exhaust gas recirculation device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013088622A JP2014211135A (en) 2013-04-19 2013-04-19 Exhaust gas recirculation device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2014211135A true JP2014211135A (en) 2014-11-13

Family

ID=51931054

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013088622A Pending JP2014211135A (en) 2013-04-19 2013-04-19 Exhaust gas recirculation device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2014211135A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018235736A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 いすゞ自動車株式会社 Exhaust gas recirculating device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018235736A1 (en) * 2017-06-22 2018-12-27 いすゞ自動車株式会社 Exhaust gas recirculating device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6206163B2 (en) Internal combustion engine control system
KR101713922B1 (en) Regulation of a temperature in an exhaust aftertreatment system
US20100293923A1 (en) Method and apparatus for controlling an exhaust throttle valve of an internal combustion engine
KR101713924B1 (en) Regulation of concentration/fraction of substances in an exhaust stream
JP6212419B2 (en) Engine exhaust condensate drainage device
JP2008057476A (en) Oil level detection device for internal combustion engine
JP6007436B2 (en) Engine condensate drain
JP2008038813A (en) Control device for vehicle engine
US8931263B2 (en) Exhaust gas purifying system
JP2009275673A (en) Egr system and controlling method of egr system
WO2017018220A1 (en) Engine brake system and method for controlling engine brake
SE539219C2 (en) Control of a temperature in an exhaust system
JP4900004B2 (en) EGR system for internal combustion engine
JP2014211135A (en) Exhaust gas recirculation device
JP2010163924A (en) Control device of internal combustion engine
US20230126020A1 (en) Vehicle
JP4742970B2 (en) Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine
KR102417386B1 (en) System and control method for discharging moisture in intake system for engine
JP2014211134A (en) Exhaust gas recirculation device
JP5293214B2 (en) Engine control device
JP6103359B2 (en) Supercharger control device for internal combustion engine
JP2010133270A (en) Supercharged engine with pressure accumulation assist
JP2021127692A (en) Vehicular power train
JP4840410B2 (en) Exhaust gas recovery device
JP2011157881A (en) Control device of supercharger with motor