JP2015232296A - Egr system - Google Patents

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孝昌 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove soot deposited inside an EGR passage without influence on exhaust gas recirculation.SOLUTION: The invention provides an EGR system comprising: an EGR passage recirculating exhaust gas from an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage; and an EGR control valve controlling a flow of the recirculated exhaust gas, the EGR system further comprising: a bypass passage communicating with the EGR passage so as to bypass the intake passage and/or the EGR passage; a booster pump pressurizing intake air and/or the exhaust gas flowing in the bypass passage; an injector injecting the intake air and/or the exhaust gas pressurized by the booster pump into the EGR passage; and soot removal determination means determining whether it is necessary to remove soot deposited inside the EGR passage, the injector injecting the intake air and/or the exhaust gas into the EGR passage if the soot removal determination means determines that it is necessary to remove soot.

Description

この発明はEGR装置に係り、特に、内燃機関の排気ガスを吸気通路へ還流するためのEGR通路内側に堆積する煤を除去可能なEGR装置に関する。   The present invention relates to an EGR device, and more particularly to an EGR device capable of removing soot that accumulates inside an EGR passage for returning exhaust gas of an internal combustion engine to an intake passage.

内燃機関においては、排気通路から吸気通路に排気ガスの一部を還流し、再燃焼させる装置としてEGR装置が一般的に知られている。EGR装置は、内燃機関の排気通路を吸気通路に連通するEGR通路にEGR制御バルブを備えている。また、EGR装置には、EGR通路にEGRクーラーを備えているものもある。EGR装置は、排気ガスを吸気通路に還流させて再燃焼させることにより、NOxの低減による排気ガスの浄化、また、希薄燃焼による燃費の向上などの効果が期待できる。
EGR装置においては、EGR通路を流れる排気ガスの煤が通路内側やEGR制御バルブ、EGRクーラーに付着して堆積すると、還流される排気ガスの流れが阻害されることで、排気ガスの浄化や燃費の向上などの効果が損なわれることがある。
従来技術には、特許文献1に、吸気通路からバイパスするバイパス通路を設け、バイパス通路にEGRクーラーを介装し、排気通路をEGR通路によりEGRクーラー上流側のバイパス通路に連通し、吸気通路の空気を通路切換弁によってバイパス通路に流入させることでEGRクーラーに堆積する煤を吹き飛ばす技術が開示されている。
In an internal combustion engine, an EGR device is generally known as a device that recirculates a part of exhaust gas from an exhaust passage to an intake passage and re-combusts it. The EGR device includes an EGR control valve in an EGR passage that communicates an exhaust passage of an internal combustion engine with an intake passage. Some EGR devices include an EGR cooler in the EGR passage. The EGR device can be expected to have effects such as purification of exhaust gas by reducing NOx and improvement of fuel consumption by lean combustion by recirculating exhaust gas to the intake passage and reburning.
In the EGR device, when exhaust gas soot flowing through the EGR passage adheres to the inside of the passage, the EGR control valve, or the EGR cooler and accumulates, the flow of the recirculated exhaust gas is inhibited, thereby purifying exhaust gas and fuel consumption. Effects such as improvement of the quality may be impaired.
In the prior art, a bypass passage that bypasses the intake passage is provided in Patent Document 1, an EGR cooler is interposed in the bypass passage, the exhaust passage is connected to the bypass passage upstream of the EGR cooler by the EGR passage, A technique for blowing away soot accumulated in an EGR cooler by causing air to flow into a bypass passage by a passage switching valve is disclosed.

特開平11−257167号公報JP-A-11-257167

ところで、排気ガスの煤は、EGRクーラーだけでなく、EGR通路の内側やEGR制御バルブにも堆積する。EGR制御バルブは、煤が堆積した場合、弁部の微小な開度制御が行えなくなるという問題がある。
しかしながら、特許文献1では、自然吸気または過給機によって加圧された吸気通路の空気を通路切換弁によってバイパス通路に流入させているため、バイパス通路に配置したEGRクーラーの煤を除去することはできるが、EGRクーラーの上流側のバイパス通路に連通するEGR通路の内側に堆積した煤や、EGRクーラーの上流側のEGR通路に配置したEGR制御バルブに堆積した煤を除去することはできない。
また、特許文献1において、バイパス通路をEGR制御バルブよりも上流側のEGR通路に連通させ、加圧された空気によりEGR制御バルブに堆積した煤を吹き飛ばそうとした場合、EGR通路内において吸入空気が逆流し、還流される排気ガスが乱れるなどして適切な燃焼を妨げることがある。
By the way, exhaust gas soot accumulates not only in the EGR cooler but also in the EGR passage and in the EGR control valve. The EGR control valve has a problem that, when soot accumulates, it becomes impossible to perform minute opening control of the valve portion.
However, in Patent Document 1, since air in the intake passage pressurized by natural intake air or a supercharger is caused to flow into the bypass passage by the passage switching valve, it is not possible to remove the soot from the EGR cooler disposed in the bypass passage. However, the soot accumulated inside the EGR passage communicating with the bypass passage on the upstream side of the EGR cooler or the soot accumulated on the EGR control valve arranged in the EGR passage upstream of the EGR cooler cannot be removed.
Further, in Patent Document 1, when the bypass passage is communicated with the EGR passage on the upstream side of the EGR control valve and the soot accumulated on the EGR control valve is blown off by the pressurized air, the intake air is taken into the EGR passage. May reversely flow, and the exhaust gas to be circulated may be disturbed to prevent proper combustion.

そこで、この発明は、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、EGR通路の内側に堆積した煤を除去することが可能なEGR装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide an EGR device that can remove soot accumulated inside an EGR passage without affecting the recirculation of exhaust gas.

この発明は、内燃機関の排気通路から吸気通路へ排気ガスを還流するためのEGR通路と、EGR通路から吸気通路へ還流する排気ガスの流入を制御するEGR制御バルブと、を備えたEGR装置において、吸気通路および/または排気通路からバイパスするようにEGR通路に連通されるバイパス通路と、バイパス通路に流入する吸気および/または排気ガスを加圧する加圧ポンプと、加圧ポンプによって加圧された吸気および/または排気ガスをEGR通路内に噴射する噴射装置と、EGR通路内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する煤除去判定手段とを備え、噴射装置は、煤除去判定手段が煤を除去する必要があると判定した場合、EGR通路内に吸気および/または排気ガスを噴射することを特徴とする。   The present invention relates to an EGR apparatus including an EGR passage for recirculating exhaust gas from an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage, and an EGR control valve for controlling inflow of exhaust gas recirculating from the EGR passage to the intake passage. The bypass passage communicated with the EGR passage so as to bypass the intake passage and / or the exhaust passage, the pressurization pump that pressurizes the intake and / or exhaust gas flowing into the bypass passage, and the pressurization pump An injection device that injects intake and / or exhaust gas into the EGR passage, and a soot removal determination means that determines whether or not soot that accumulates inside the EGR passage needs to be removed. When the determination means determines that it is necessary to remove soot, intake and / or exhaust gas is injected into the EGR passage.

この発明は、加圧された吸気および/または排気ガスをEGR通路内に短時間で噴射することができるため、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、EGR通路の内側に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。   According to the present invention, pressurized intake air and / or exhaust gas can be injected into the EGR passage in a short time, so that the soot accumulated inside the EGR passage is blown away without affecting the recirculation of the exhaust gas. Can be removed.

図1はEGR装置のシステム構成図である。(実施例1)FIG. 1 is a system configuration diagram of an EGR apparatus. Example 1 図2はEGR装置の制御フローチャートである。(実施例1)FIG. 2 is a control flowchart of the EGR apparatus. Example 1 図3はEGR装置のシステム構成図である。(実施例2)FIG. 3 is a system configuration diagram of the EGR apparatus. (Example 2) 図4はEGR装置の制御フローチャートである。(実施例2)FIG. 4 is a control flowchart of the EGR apparatus. (Example 2)

以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1、図2は、この発明の実施例1を示すものである。図1において、車両に搭載された内燃機関1には、吸気通路2と排気通路3とをそれぞれ連通している。内燃機関1は、排気ガスを再燃焼させるEGR装置4を備えている。EGR装置4は、内燃機関1の排気通路3から吸気通路2へ排気ガスを還流するためのEGR通路5と、EGR通路5から吸気通路2へ還流する排気ガスの流入を制御するEGR制御バルブ6と、を備える。
EGR通路5は、一端側を排気通路3に連通し、他端側を吸気通路2に連通している。EGR制御バルブ6は、弁部7をEGR通路5内に臨ませて、EGR通路5の吸気通路2との連通部位の近くに配置している。また、EGR装置4は、EGRクーラー8を備えている。EGRクーラー8は、EGR制御バルブ6よりも上流側のEGR通路5に配置している。
EGR装置4は、吸気通路2から吸気の一部をバイパスするようにEGR通路5に連通されるバイパス通路9と、バイパス通路9に流入する吸気を加圧する加圧ポンプ10と、加圧ポンプ10によって加圧された吸気をEGR通路5内に噴射する噴射装置11と、を備えている。
バイパス通路9は、一端側をEGR通路5が連通する部位よりも上流側の吸気通路2に連通し、他端側をEGR制御バルブ6の直上流側のEGR通路5に連通している。加圧ポンプ10は、バイパス通路9のEGR通路5との連通部位に近づけて配置している。噴射装置11は、噴射部12をEGR通路5内に臨むEGR制御バルブ6の弁部7に向けて、バイパス通路9のEGR通路5との連通部位に配置している。
1 and 2 show Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, an intake passage 2 and an exhaust passage 3 are communicated with an internal combustion engine 1 mounted on a vehicle. The internal combustion engine 1 includes an EGR device 4 that reburns exhaust gas. The EGR device 4 includes an EGR passage 5 for recirculating exhaust gas from the exhaust passage 3 of the internal combustion engine 1 to the intake passage 2, and an EGR control valve 6 for controlling inflow of exhaust gas recirculating from the EGR passage 5 to the intake passage 2. And comprising.
One end side of the EGR passage 5 communicates with the exhaust passage 3, and the other end side communicates with the intake passage 2. The EGR control valve 6 is disposed near the communication portion of the EGR passage 5 with the intake passage 2 with the valve portion 7 facing the EGR passage 5. In addition, the EGR device 4 includes an EGR cooler 8. The EGR cooler 8 is disposed in the EGR passage 5 upstream of the EGR control valve 6.
The EGR device 4 includes a bypass passage 9 communicated with the EGR passage 5 so as to bypass a part of the intake air from the intake passage 2, a pressure pump 10 that pressurizes the intake air flowing into the bypass passage 9, and a pressure pump 10 And an injection device 11 that injects the intake air pressurized by the air into the EGR passage 5.
The bypass passage 9 communicates at one end side with the intake passage 2 upstream from the portion where the EGR passage 5 communicates, and communicates with the EGR passage 5 immediately upstream of the EGR control valve 6 at the other end side. The pressurizing pump 10 is disposed close to the communication portion of the bypass passage 9 with the EGR passage 5. The injection device 11 is disposed at a communication portion of the bypass passage 9 with the EGR passage 5 toward the valve portion 7 of the EGR control valve 6 that faces the EGR passage 5.

EGR装置4は、EGR制御バルブ6と加圧ポンプ10と噴射装置11とを制御する制御部13を備えている。制御部13には、制御情報を入力する情報入力部14を接続している。情報入力部14は、車両の制御装置や内燃機関1の制御装置などから構成され、内燃機関1の始動後の経過時間、内燃機関1の始動後の消費燃料量、内燃機関1の始動後の車両の走行距離、などの制御情報を入力する。
制御部13は、EGR通路5内側に堆積する煤の堆積状態を算出する煤堆積状態算出手段15と、EGR通路5内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する煤除去判定手段16と、を備えている。
煤堆積状態算出手段15は、情報入力部14から入力される制御情報に基づいて、EGR通路5内側(EGR制御バルブ6、EGRクーラー8を含む)に堆積する煤の堆積状態を算出する。該制御情報は、内燃機関1の始動後の経過時間と内燃機関1の始動後の消費燃料量と内燃機関1の始動後の車両の走行距離との、少なくとも1つ以上の情報である。
煤除去判定手段16は、煤堆積状態算出手段15によって算出された煤の堆積状態に基づいて、EGR通路5内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する。
制御部13は、煤除去判定手段16が煤を除去する必要があると判定した場合、加圧ポンプ10によってバイパス通路9に流入する吸気を加圧し、噴射装置11によって加圧ポンプ10で加圧された吸気をEGR通路5内に噴射する。
The EGR device 4 includes a control unit 13 that controls the EGR control valve 6, the pressurizing pump 10, and the injection device 11. An information input unit 14 for inputting control information is connected to the control unit 13. The information input unit 14 includes a vehicle control device, a control device for the internal combustion engine 1, and the like. The information input unit 14 includes an elapsed time after the start of the internal combustion engine 1, an amount of fuel consumed after the internal combustion engine 1 is started, Input control information such as the mileage of the vehicle.
The control unit 13 calculates the accumulation state of the soot accumulated inside the EGR passage 5 and the soot removal determination for determining whether or not the soot accumulation inside the EGR passage 5 needs to be removed. Means 16.
The soot accumulation state calculation means 15 calculates the accumulation state of soot that accumulates inside the EGR passage 5 (including the EGR control valve 6 and the EGR cooler 8) based on the control information input from the information input unit 14. The control information is at least one piece of information of the elapsed time after the internal combustion engine 1 is started, the amount of fuel consumed after the internal combustion engine 1 is started, and the travel distance of the vehicle after the internal combustion engine 1 is started.
The soot removal determination means 16 determines whether or not soot that accumulates inside the EGR passage 5 needs to be removed based on the soot accumulation state calculated by the soot accumulation state calculation means 15.
When the control unit 13 determines that the soot removal determination means 16 needs to remove soot, the control unit 13 pressurizes the intake air flowing into the bypass passage 9 by the pressurizing pump 10 and pressurizes the pressurizing pump 10 by the injection device 11. The sucked intake air is injected into the EGR passage 5.

次に作用を説明する。
EGR装置4は、制御部13によって、図2に示すように、制御のプログラムがスタートすると(S01)、煤堆積状態算出手段15によってEGR通路5の内側やEGR制御バルブ6、EGRクーラー8の煤の堆積状態を算出し(S02)、算出された煤の堆積状態に基づいて煤除去判定手段16によって堆積する煤を除去する必要があるか否かを判断する(S03)。
制御部13は、煤除去判定手段16によって煤を除去する必要がないと判断(S03:NO)された場合、煤の堆積状態の算出(S02)に戻る。
一方、制御部13は、煤除去判定手段16によって煤を除去する必要があると判断(S03:YES)された場合、加圧ポンプ10で加圧された吸気を噴射装置11によってEGR通路5内に噴射し(S04)、煤の堆積状態の算出(S02)にリターンする(S05)。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 2, when the control program is started by the control unit 13 (S01), the EGR device 4 uses the soot accumulation state calculating means 15 to detect the inside of the EGR passage 5, the EGR control valve 6, and the EGR cooler 8 soot. The soot accumulation state is calculated (S02), and based on the calculated soot accumulation state, it is determined whether the soot removal determining means 16 needs to remove the soot accumulated (S03).
When it is determined by the soot removal determining unit 16 that the soot removal need not be removed (S03: NO), the control unit 13 returns to the calculation of the soot accumulation state (S02).
On the other hand, when it is determined by the soot removal determining means 16 that the soot removal needs to be removed (S03: YES), the controller 13 causes the injection device 11 to take in the intake air pressurized by the pressurizing pump 10 into the EGR passage 5. (S04), and the process returns to the calculation of the soot accumulation state (S02) (S05).

このように、EGR装置4は、加圧ポンプ10で加圧された吸気を噴射装置11によってEGR通路5内に短時間で噴射することができるため、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、EGR通路5の内側に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
また、EGR装置4は、噴射装置11の噴射部12をEGR通路5内に臨むEGR制御バルブ6の弁部7に向けて配置しているので、弁部7に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となり、弁部7の微小な開度制御を行えなくなるという問題を回避することができる。
As described above, the EGR device 4 can inject the intake air pressurized by the pressurizing pump 10 into the EGR passage 5 in a short time by the injection device 11, so that the recirculation of the exhaust gas is not affected. It is possible to blow away the soot accumulated inside the EGR passage 5 and remove it.
Further, since the EGR device 4 is arranged with the injection portion 12 of the injection device 11 facing the valve portion 7 of the EGR control valve 6 facing the EGR passage 5, the soot accumulated on the valve portion 7 is blown off and removed. This makes it possible to avoid the problem that minute opening degree control of the valve unit 7 cannot be performed.

また、この実施例では、吸気通路2からバイパスするようにEGR通路5に連通されるバイパス通路9を備え、噴射装置11によって吸気通路2の吸気をEGR通路6内に噴射して堆積した煤を吹き飛ばしたが、噴射する気体は吸気に限定されるものではない。
例えば、EGR装置4は、図1に破線で示すように、排気通路3からバイパスするようにEGR通路5に連通されるバイパス通路9を備え、このバイパス通路9に流入する排気ガスを加圧する加圧ポンプ10と、加圧ポンプ10によって加圧された排気ガスをEGR通路5内に噴射する噴射装置11と、を備える構成とすることができる。
これにより、EGR装置4は、加圧ポンプ10によって加圧された排気ガスを噴射装置11によってEGR通路5内に噴射するので、EGR通路5の内側やEGR制御弁6、EGRクーラー8に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
さらに、噴射する気体は、吸気のみ、あるいは排気ガスのみでなく、吸気および排気ガスを噴射するように構成することもできる。
例えば、EGR装置4は、吸気通路2および排気通路3からそれぞれバイパスするとともに下流側を合流するようにEGR通路5に連通される2本のバイパス通路9を備え、これら2本のバイパス通路9の合流後の通路に流入する排気ガスを加圧する加圧ポンプ10と、加圧ポンプ10によって加圧された排気ガスをEGR通路5内に噴射する噴射装置11と、を備える構成とすることができる。
これにより、EGR装置4は、加圧ポンプ10によって加圧された吸気および排気ガスを噴射装置11によってEGR通路5内に噴射するので、EGR通路5の6内側やEGR制御弁6、EGRクーラー8に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
Further, in this embodiment, a bypass passage 9 communicated with the EGR passage 5 so as to bypass the intake passage 2 is provided, and soot accumulated by injecting the intake air of the intake passage 2 into the EGR passage 6 by the injection device 11 is provided. Although blown off, the gas to be injected is not limited to intake air.
For example, the EGR device 4 includes a bypass passage 9 communicated with the EGR passage 5 so as to bypass the exhaust passage 3 so as to bypass the exhaust passage 3 as shown by a broken line in FIG. 1 and pressurizes the exhaust gas flowing into the bypass passage 9. It can be set as the structure provided with the pressure pump 10 and the injection apparatus 11 which injects the exhaust gas pressurized by the pressurization pump 10 in the EGR channel | path 5. FIG.
As a result, the EGR device 4 injects the exhaust gas pressurized by the pressurizing pump 10 into the EGR passage 5 by the injection device 11, so that it accumulates inside the EGR passage 5, the EGR control valve 6, and the EGR cooler 8. It becomes possible to blow away the straw.
Furthermore, the gas to be injected may be configured to inject not only intake air or exhaust gas but also intake air and exhaust gas.
For example, the EGR device 4 includes two bypass passages 9 that bypass the intake passage 2 and the exhaust passage 3 and communicate with the EGR passage 5 so as to join the downstream side. A pressurization pump 10 that pressurizes exhaust gas flowing into the passage after joining, and an injection device 11 that injects exhaust gas pressurized by the pressurization pump 10 into the EGR passage 5 can be used. .
Thereby, the EGR device 4 injects the intake and exhaust gas pressurized by the pressurizing pump 10 into the EGR passage 5 by the injection device 11, so that the EGR passage 5, the EGR control valve 6, the EGR cooler 8 It is possible to remove the soot accumulated on the surface by blowing it away.

図3、図4は、この発明の実施例2を示すものである。図3において、車両に搭載された内燃機関101には、吸気通路102と排気通路103とをそれぞれ連通している。吸気通路102には、吸気を過給する過給機104を備えている。内燃機関101は、排気ガスを再燃焼させるEGR装置105を備えている。EGR装置105は、内燃機関101の排気通路103から吸気通路102へ排気ガスを還流するためのEGR通路106と、EGR通路106から吸気通路102へ還流する排気ガスの流入を制御するEGR制御バルブ107と、を備える。
EGR通路106は、一端側を排気通路103に連通し、他端側を吸気通路102に連通している。EGR制御バルブ107は、弁部108をEGR通路106内に臨ませて、EGR通路106の吸気通路102との連通部位の近くに配置している。また、EGR装置105は、EGRクーラー109を備えている。EGRクーラー109は、EGR制御バルブ107よりも上流側のEGR通路106に配置している。
EGR装置105は、吸気通路102から過給機104で過給された吸気の一部をバイパスするようにEGR通路106に連通されるバイパス通路110と、吸気通路102からバイパス通路110に流入する吸気を制御する吸気切換弁111と、バイパス通路110に流入する吸気を加圧する加圧ポンプ112と、加圧ポンプ112によって加圧された吸気をEGR通路106内に噴射する噴射装置113と、を備えている。
バイパス通路110は、一端側をEGR通路106が連通する部位よりも上流側の吸気通路102に連通し、他端側をEGRクーラー109の直上流側のEGR通路106に連通している。吸気切換弁111は、バイパス通路110の吸気通路102との連通部位に配置し、バイパス通路110を開閉する。加圧ポンプ112は、バイパス通路110のEGR通路106との連通部位に近づけて配置している。噴射装置113は、噴射部114をEGR通路106内に臨むEGRクーラー109に向けて、バイパス通路110のEGR通路106との連通部位に配置している。
3 and 4 show Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 3, an intake passage 102 and an exhaust passage 103 are communicated with an internal combustion engine 101 mounted on a vehicle. The intake passage 102 includes a supercharger 104 that supercharges intake air. The internal combustion engine 101 includes an EGR device 105 that reburns exhaust gas. The EGR device 105 includes an EGR passage 106 for recirculating exhaust gas from the exhaust passage 103 of the internal combustion engine 101 to the intake passage 102, and an EGR control valve 107 that controls inflow of exhaust gas recirculating from the EGR passage 106 to the intake passage 102. And comprising.
One end side of the EGR passage 106 communicates with the exhaust passage 103, and the other end side communicates with the intake passage 102. The EGR control valve 107 is disposed near the communication portion of the EGR passage 106 with the intake passage 102 with the valve portion 108 facing the EGR passage 106. Further, the EGR device 105 includes an EGR cooler 109. The EGR cooler 109 is disposed in the EGR passage 106 on the upstream side of the EGR control valve 107.
The EGR device 105 includes a bypass passage 110 communicated with the EGR passage 106 so as to bypass part of the intake air supercharged from the intake passage 102 by the supercharger 104, and intake air flowing from the intake passage 102 into the bypass passage 110. An intake switching valve 111 that controls the intake, a pressurization pump 112 that pressurizes the intake air flowing into the bypass passage 110, and an injection device 113 that injects the intake air pressurized by the pressurization pump 112 into the EGR passage 106. ing.
The bypass passage 110 communicates at one end side with the intake passage 102 upstream of the portion where the EGR passage 106 communicates, and communicates the other end side with the EGR passage 106 immediately upstream of the EGR cooler 109. The intake air switching valve 111 is disposed at a portion where the bypass passage 110 communicates with the intake passage 102 and opens and closes the bypass passage 110. The pressurizing pump 112 is disposed close to the communication portion of the bypass passage 110 with the EGR passage 106. The injection device 113 is arranged at a communication portion of the bypass passage 110 with the EGR passage 106 so that the injection portion 114 faces the EGR cooler 109 facing the EGR passage 106.

EGR装置105は、EGR制御バルブ107と吸気切換弁111と加圧ポンプ112と噴射装置113とを制御する制御部115を備えている。制御部115には、制御情報を入力する情報入力部116を接続している。情報入力部116は、車両の制御装置や内燃機関101の制御装置などから構成され、内燃機関101の始動後の経過時間、内燃機関101の始動後の消費燃料量、内燃機関101の始動後の車両の走行距離、などの制御情報を入力する。
制御部115は、EGR通路106内側に堆積する煤の堆積状態を算出する煤堆積状態算出手段117と、EGR通路106内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する煤除去判定手段118と、を備えている。
煤堆積状態算出手段117は、情報入力部116から入力される制御情報に基づいて、EGR通路106内側(EGR制御バルブ107、EGRクーラー109を含む)に堆積する煤の堆積状態を算出する。該制御情報は、内燃機関101の始動後の経過時間と内燃機関101の始動後の消費燃料量と内燃機関101の始動後の車両の走行距離との、少なくとも1つ以上の情報である。
煤除去判定手段118は、煤堆積状態算出手段117によって算出された煤の堆積状態に基づいて、EGR通路106内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する。
制御部115は、煤除去判定手段118が煤を除去する必要があると判定した場合、吸気通路102の吸気をバイパス通路110に流入させるように吸気切換弁111を開放動作し、加圧ポンプ112によってバイパス通路110に流入する吸気を加圧し、噴射装置113によって加圧ポンプ112で加圧された吸気をEGR通路106内に噴射する。
The EGR device 105 includes a control unit 115 that controls the EGR control valve 107, the intake air switching valve 111, the pressurizing pump 112, and the injection device 113. An information input unit 116 for inputting control information is connected to the control unit 115. The information input unit 116 includes a vehicle control device, a control device for the internal combustion engine 101, and the like. The information input unit 116 includes an elapsed time after the start of the internal combustion engine 101, an amount of fuel consumed after the internal combustion engine 101 is started, Input control information such as the mileage of the vehicle.
The control unit 115 calculates the accumulation state of the soot accumulated inside the EGR passage 106 and the soot removal determination for determining whether or not the soot accumulated inside the EGR passage 106 needs to be removed. Means 118.
The soot accumulation state calculation means 117 calculates the accumulation state of soot that accumulates inside the EGR passage 106 (including the EGR control valve 107 and the EGR cooler 109) based on the control information input from the information input unit 116. The control information is at least one piece of information of the elapsed time after the internal combustion engine 101 is started, the amount of fuel consumed after the internal combustion engine 101 is started, and the travel distance of the vehicle after the internal combustion engine 101 is started.
The soot removal determining means 118 determines whether soot that accumulates inside the EGR passage 106 needs to be removed based on the soot accumulation state calculated by the soot accumulation state calculating means 117.
When the soot removal determining unit 118 determines that soot removal is necessary, the control unit 115 opens the intake air switching valve 111 so that the intake air in the intake passage 102 flows into the bypass passage 110, and the pressurizing pump 112. Thus, the intake air flowing into the bypass passage 110 is pressurized, and the intake air pressurized by the pressure pump 112 by the injection device 113 is injected into the EGR passage 106.

次に作用を説明する。
EGR装置105は、制御部115によって、図4に示すように、制御のプログラムがスタートすると(S11)、煤堆積状態算出手段117によってEGR通路106の内側やEGR制御バルブ107、EGRクーラー109の煤の堆積状態を算出し(S12)、算出された煤の堆積状態に基づいて煤除去判定手段118によって堆積する煤を除去する必要があるか否かを判断する(S13)。
制御部115は、煤除去判定手段118によって煤を除去する必要がないと判断(S13:NO)された場合、煤の堆積状態の算出(S12)に戻る。
一方、制御部115は、煤を除去する必要があると判断(S13:YES)された場合、吸気切換弁111を開放動作させてバイパス通路110へ吸気を流入させ(S14)、加圧ポンプ112で加圧された吸気を噴射装置113によってEGR通路106内に噴射し(S15)、煤の堆積状態の算出(S12)にリターンする(S16)。
Next, the operation will be described.
As shown in FIG. 4, the EGR device 105 starts the control program as shown in FIG. 4 (S 11), and the soot accumulation state calculation means 117 causes the soot accumulation inside the EGR passage 106 and the soot of the EGR control valve 107 and the EGR cooler 109. The soot accumulation state is calculated (S12), and it is determined whether it is necessary to remove the soot accumulated by the soot removal determining means 118 based on the computed soot accumulation state (S13).
When it is determined by the soot removal determining means 118 that the soot removal need not be removed (S13: NO), the control unit 115 returns to the calculation of the soot accumulation state (S12).
On the other hand, when it is determined that the soot needs to be removed (S13: YES), the control unit 115 opens the intake air switching valve 111 to flow the intake air into the bypass passage 110 (S14), and the pressurizing pump 112 The intake air pressurized in step S1 is injected into the EGR passage 106 by the injection device 113 (S15), and the process returns to the calculation of the soot accumulation state (S12) (S16).

このように、EGR装置105は、加圧ポンプ112で加圧された吸気を噴射装置113によってEGR通路106内に短時間で噴射することができるため、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、EGR通路106の内側に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
また、EGR装置105は、噴射装置113の噴射部114をEGR通路106内に臨むEGRクーラー109に向けて配置しているので、EGRクーラー109に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となり、EGRクーラー109の目詰まりにより排気ガスの冷却を行えなくなるという問題を回避することができる。
さらに、EGR装置105は、EGR通路106内に吸気を噴射するときのみバイパス通路110に吸気が流入するように吸気切換弁111を制御するため、EGR通路106内への吸気の噴射が必要な時以外は内燃機関101にすべての吸気を流入させることができる。このため、EGR装置105は、燃焼に必要な吸入空気が無駄にバイパス通路110に流入してしまうことがなく、出力の低下を回避することができる。
As described above, the EGR device 105 can inject the intake air pressurized by the pressurizing pump 112 into the EGR passage 106 in a short time by the injection device 113. Therefore, without affecting the recirculation of the exhaust gas, It is possible to blow away the soot accumulated inside the EGR passage 106 and remove it.
Further, since the EGR device 105 is arranged with the injection portion 114 of the injection device 113 facing the EGR cooler 109 facing the EGR passage 106, the soot accumulated on the EGR cooler 109 can be blown away and removed. The problem that the exhaust gas cannot be cooled due to clogging of the EGR cooler 109 can be avoided.
Further, since the EGR device 105 controls the intake air switching valve 111 so that the intake air flows into the bypass passage 110 only when the intake air is injected into the EGR passage 106, the EGR device 105 needs to inject the intake air into the EGR passage 106. Except for the above, all the intake air can flow into the internal combustion engine 101. For this reason, the EGR device 105 does not wastefully flow the intake air necessary for combustion into the bypass passage 110, and can avoid a decrease in output.

なお、この実施例では、噴射装置113をEGRクーラー109の直上流側のEGR通路106に、噴射部114をEGRクーラー109に向けて配置した。しかし、噴射装置113は、EGR通路106内の任意の場所に配置することができる。例えば、噴射装置113は、煤が堆積しやすいEGR制御バルブ107の直上流側に、噴射部114を弁部108に向けて吸気を噴射するように配置することができる。
これにより、EGR装置105は、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、噴射装置113から噴射する吸気によって、EGR制御弁バルブ107の弁部108に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
また、この実施例では、吸気通路102からバイパスするようにEGR通路106に連通されるバイパス通路110を備え、噴射装置113によって吸気通路102の吸気をEGR通路6内に噴射して堆積した煤を吹き飛ばしたが、噴射する気体は吸気に限定されるものではない。
例えば、EGR装置105は、図3に破線で示すように、排気通路103からバイパスするようにEGR通路106に連通されるバイパス通路110を備え、排気通路103からバイパス通路110に流入する吸気を制御する吸気切換弁111と、バイパス通路110に流入する排気ガスを加圧する加圧ポンプ112と、加圧ポンプ112によって加圧された排気ガスをEGR通路106内に噴射する噴射装置113と、を備える構成とすることができる。
これにより、EGR装置105は、加圧ポンプ112によって加圧された排気ガスを噴射装置113によってEGR通路106内に噴射するので、EGR通路106の内側やEGR制御弁6、EGRクーラー109に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
さらに、噴射する気体は、吸気のみ、あるいは排気ガスのみでなく、吸気および排気ガスを噴射するように構成することもできる。
例えば、EGR装置105は、吸気通路102および排気通路103からそれぞれバイパスするとともに下流側を合流するようにEGR通路106に連通される2本のバイパス通路110を備え、これら2本のバイパス通路110の合流後の通路に流入する排気ガスを加圧する加圧ポンプ112と、加圧ポンプ112によって加圧された排気ガスをEGR通路106内に噴射する噴射装置113と、を備える構成とすることができる。
これにより、EGR装置105は、加圧ポンプ112によって加圧された吸気および排気ガスを噴射装置113によってEGR通路106内に噴射するので、EGR通路106の内側やEGR制御弁107、EGRクーラー109に堆積した煤を吹き飛ばして除去することが可能となる。
In this embodiment, the injection device 113 is disposed in the EGR passage 106 immediately upstream of the EGR cooler 109, and the injection unit 114 is disposed toward the EGR cooler 109. However, the injection device 113 can be disposed at any location in the EGR passage 106. For example, the injection device 113 can be arranged on the upstream side of the EGR control valve 107 in which soot is likely to accumulate so that the injection portion 114 is injected toward the valve portion 108.
Thereby, the EGR device 105 can blow away the soot accumulated on the valve portion 108 of the EGR control valve valve 107 by the intake air injected from the injection device 113 without affecting the exhaust gas recirculation. Become.
Further, in this embodiment, a bypass passage 110 communicated with the EGR passage 106 so as to bypass the intake passage 102 is provided, and soot accumulated by injecting the intake air in the intake passage 102 into the EGR passage 6 by the injection device 113 is provided. Although blown off, the gas to be injected is not limited to intake air.
For example, as shown by a broken line in FIG. 3, the EGR device 105 includes a bypass passage 110 that communicates with the EGR passage 106 so as to bypass the exhaust passage 103, and controls intake air flowing into the bypass passage 110 from the exhaust passage 103. An intake switching valve 111, a pressurizing pump 112 that pressurizes exhaust gas flowing into the bypass passage 110, and an injection device 113 that injects exhaust gas pressurized by the pressurizing pump 112 into the EGR passage 106. It can be configured.
As a result, the EGR device 105 injects the exhaust gas pressurized by the pressurizing pump 112 into the EGR passage 106 by the injection device 113, so that it accumulates on the inside of the EGR passage 106, the EGR control valve 6, and the EGR cooler 109. It becomes possible to blow away the straw.
Furthermore, the gas to be injected may be configured to inject not only intake air or exhaust gas but also intake air and exhaust gas.
For example, the EGR device 105 includes two bypass passages 110 that bypass the intake passage 102 and the exhaust passage 103 and communicate with the EGR passage 106 so as to join the downstream side. A pressurization pump 112 that pressurizes the exhaust gas flowing into the combined passage, and an injection device 113 that injects the exhaust gas pressurized by the pressurization pump 112 into the EGR passage 106 can be used. .
As a result, the EGR device 105 injects the intake and exhaust gas pressurized by the pressurizing pump 112 into the EGR passage 106 by the injection device 113, so that the EGR device 105, the EGR control valve 107, and the EGR cooler 109 It becomes possible to blow off the accumulated soot and remove it.

なお、前記実施例1及び実施例2では、噴射装置をEGR制御バルブの直上流側のEGR通路、またはEGRクーラーの直上流側のEGR通路に配置した。しかし、噴射装置は、EGR通路内の任意の場所に配置することができる。そのため、EGR制御バルブやEGRクーラーの直上流側のみに限定されず、EGR通路内の、煤が堆積しやすい場所に噴射装置を設置し、煤を吹き飛ばして除去してもよい。   In the first and second embodiments, the injection device is disposed in the EGR passage immediately upstream of the EGR control valve or the EGR passage immediately upstream of the EGR cooler. However, the injector can be placed anywhere in the EGR passage. Therefore, the present invention is not limited only to the upstream side of the EGR control valve or the EGR cooler, and an injection device may be installed in the EGR passage where the soot is likely to accumulate, and the soot may be blown off and removed.

この発明は、排気ガスの還流に影響を及ぼすことなく、EGR通路の内側に堆積した煤を除去することが可能であり、EGR装置を備えた内燃機関に適用可能である。   The present invention can remove soot accumulated inside the EGR passage without affecting the exhaust gas recirculation, and can be applied to an internal combustion engine equipped with an EGR device.

1 内燃機関
2 吸気通路
3 排気通路
4 EGR装置
5 EGR通路
6 EGR制御バルブ
7 弁部
8 EGRクーラー
9 バイパス通路
10 加圧ポンプ
11 噴射装置
12 噴射部
13 制御部
14 情報入力部
15 煤堆積状態算出手段
16 煤除去判定手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Internal combustion engine 2 Intake passage 3 Exhaust passage 4 EGR apparatus 5 EGR passage 6 EGR control valve 7 Valve part 8 EGR cooler 9 Bypass passage 10 Pressurization pump 11 Injection apparatus 12 Injection part 13 Control part 14 Information input part 15 煤 Accumulation state calculation Means 16 Wrinkle removal judgment means

Claims (2)

内燃機関の排気通路から吸気通路へ排気ガスを還流するためのEGR通路と、前記EGR通路から前記吸気通路へ還流する排気ガスの流入を制御するEGR制御バルブと、を備えたEGR装置において、前記吸気通路および/または排気通路からバイパスするように前記EGR通路に連通されるバイパス通路と、前記バイパス通路に流入する吸気および/または排気ガスを加圧する加圧ポンプと、前記加圧ポンプによって加圧された吸気および/または排気ガスを前記EGR通路内に噴射する噴射装置と、前記EGR通路内側に堆積する煤を除去する必要があるか否かを判定する煤除去判定手段とを備え、前記噴射装置は、前記煤除去判定手段が煤を除去する必要があると判定した場合、前記EGR通路内に吸気および/または排気ガスを噴射することを特徴とするEGR装置。   An EGR device comprising: an EGR passage for recirculating exhaust gas from an exhaust passage of an internal combustion engine to an intake passage; and an EGR control valve for controlling an inflow of exhaust gas recirculating from the EGR passage to the intake passage. A bypass passage communicating with the EGR passage so as to bypass the intake passage and / or the exhaust passage, a pressurizing pump for pressurizing intake and / or exhaust gas flowing into the bypass passage, and pressurization by the pressurizing pump An injection device that injects the intake air and / or exhaust gas into the EGR passage, and soot removal determination means for determining whether or not soot that accumulates inside the EGR passage needs to be removed. When the soot removal determining means determines that soot removal is required, the apparatus injects intake and / or exhaust gas into the EGR passage. EGR apparatus characterized by. 前記内燃機関始動後の経過時間と前記内燃機関始動後の消費燃料量と前記内燃機関始動後の走行距離との、少なくとも1つ以上に基づいて前記EGR通路内側に堆積する煤の堆積状態を算出する煤堆積状態算出手段を備え、前記煤除去判定手段は、前記煤堆積状態算出手段によって算出された煤の堆積状態に基づいて煤を除去する必要があるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載のEGR装置。   The accumulation state of soot accumulated inside the EGR passage is calculated based on at least one of an elapsed time after the internal combustion engine start, a fuel consumption after the internal combustion engine start, and a travel distance after the internal combustion engine start. The soot accumulation state calculating means is provided, wherein the soot removal determining means determines whether or not soot needs to be removed based on the soot accumulation state calculated by the soot accumulation state calculating means. The EGR device according to claim 1.
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