JP3046707B2 - ディーゼルエンジンの排気還流装置 - Google Patents

ディーゼルエンジンの排気還流装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はディーゼルエンジンの
排気還流装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンのＮＯｘを低減する
有効な手段として、排気の一部を吸気側へ還流させるＥ
ＧＲ（排気還流）が知られている（実開平１ー１６６２
５４号公報）。図４で従来の排気還流装置を説明する
と、ディーゼルエンジン１の排気通路２と吸気通路３を
結ぶＥＧＲ通路４が形成され、その通路４途中にＥＧＲ
量（排気の還流量）を制御するＥＧＲバルブ５が介装さ
れる。また、ＥＧＲガス中の煤がエンジン１内に入る
と、エンジン各部の摩耗やオイル劣化を早めるので、こ
れを防ぐ上からＥＧＲガス中の煤を除去するトラップフ
ィルタ６が設けられる。なお、ＥＧＲバルブ５はコント
ロールユニット７でアクチュエータ８を駆動してエンジ
ン運転状態に応じたバルブ開度（ＥＧＲ量）が得られる
ように制御される。９はエンジンの回転速度を検出する
エンジン回転センサ、１０は燃料噴射ポンプ１１のラッ
ク位置（エンジン負荷）を検出するラック位置センサ
で、これらの検出信号はコントロールユニット７に入力
される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来例では高負荷時にもＥＧＲを行うことでトラップフ
ィルタ６の再生、つまり捕集された煤を高温のＥＧＲガ
スで燃焼処理するようになっているが、高負荷域でＥＧ
Ｒを行うとエンジンの排気エミッションが悪化するとい
う問題点があった。そのため、高負荷時のＥＧＲを止め
てしまうと、トラップフィルタ６を十分に再生できない
という不具合を生じる。
【０００４】この発明はこのような問題点を考慮してな
されたもので、高負荷域でＥＧＲを停止しても、トラッ
プフィルタを効率よく再生できる装置の提供を目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ターボチ
ャージャを備えるディーゼルエンジンの排気還流装置に
おいて、排気通路のターボチャージャ下流から吸気通路
へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路と、そのＥＧＲ量
を制御するＥＧＲバルブと、ＥＧＲ通路のＥＧＲバルブ
上流でＥＧＲガス中の煤を除去するトラップフィルタ
と、ターボチャージャのウエストゲート通路をＥＧＲ通
路のトラップフィルタとＥＧＲバルブの中間部に接続す
るバイパス通路を設ける。
【０００６】
【作用】第１の発明においては、ＥＧＲバルブが開く
と、排気の一部がＥＧＲ通路を経由して吸気通路へと還
流され、その際にＥＧＲガス中の煤がＥＧＲバルブ上流
のトラップフィルタで除去される。高負荷域ではＥＧＲ
バルブは閉じるが、ターボチャージャのウエストゲート
通路が開くと、ターボチャージャ上流の排気がウエスト
ゲート通路からバイパス通路へ導かれ、トラップフィル
タを経由してＥＧＲ時の流れと逆向きに通過して排気通
路の下流側へ流れるため、トラップフィルタを効率良く
再生処理できる。
【０００７】
【実施例】図１において、３０はターボチャージャであ
り、ディーゼルエンジン１１の排気エネルギで回転する
タービン３０ａによりコンプレッサ３０ｂを駆動して吸
気を過給する。タービン３０ａ下流の排気通路１２から
コンプレッサ３０ｂ上流の吸気通路１３へ排気の一部を
還流させるＥＧＲ通路１０が設けられ、その通路１０途
中にＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブ１４と、ＥＧＲバ
ルブ１４上流でＥＧＲガス中の煤を除去するトラップフ
ィルタ１５が介装される。
【０００８】ＥＧＲバルブ１４を駆動するのがアクチュ
エータ１６であり、コントロールユニット１７によりＥ
ＧＲを行う運転領域（低負荷域など）でＥＧＲバルブ１
４を開き、ＥＧＲを行うと排気エミッションが悪化する
高負荷域でＥＧＲバルブ１４を閉じるように制御され
る。２１はエンジンの回転速度を検出する回転センサ、
２２は燃焼噴射ポンプ２３のラック位置（エンジン負
荷）を検出するラック位置センサで、これらの検出信号
はコントロールユニット１７に入力される。
【０００９】トラップフィルタ１５として触媒付きが採
用され、フィルタ１５を通過する排気中の煤を捕集する
と共に、その排気温度が所定値（例えば、４００℃）以
上になると捕集した煤を燃焼させるようになっている。
そして、ＥＧＲ通路１０のトラップフィルタ１５とＥＧ
Ｒバルブ１４の中間部に一端が接続されるバイパス通路
１８が設けられ、タービン３０ａのウエストゲート通路
３１は、エンジン１１の排気通路１２でなく、バイパス
通路１８の他端に接続される。３２はタービン３０ａの
ウエストゲートバルブである。
【００１０】これによると、ＥＧＲを行う運転領域でＥ
ＧＲバルブ１４が開くと、タービン３０ａ下流の排気通
路１２から排気の一部が、点線矢印のようにＥＧＲ通路
１０を経由してコンプレッサ３０ｂ上流の吸気通路１３
へと還流され、その際にＥＧＲガス中の煤がトラップフ
ィルタ１５で除去される。
【００１１】高負荷域においては、ＥＧＲバルブ１４は
閉じるが、過給圧が所定値以上になると、タービン３０
ａのウエストゲートバルブ３２が開くので、ウエストゲ
ート通路３１を通る排気が実線矢印のようにバイパス通
路１８からトラップフィルタ１５をＥＧＲ時の流れと逆
向きに経由して排気通路１２の下流側へと流れる。その
ため、トラップフィルタ１５の捕集した煤を高温の排気
で逆洗しながら効率良く燃焼処理（フィルタ１５を再
生）することができる。
【００１２】この場合、バイパス通路１８の開閉にター
ビン３０ａのウエストゲートバルブ３２を利用するの
で、バイパス通路１８の開閉バルブを別途に付加する必
要がなく、部品点数が少なくコストの低下が図れる。
【００１３】
【発明の効果】第１の発明によれば、ターボチャージャ
を備えるディーゼルエンジンの排気還流装置において、
排気通路のターボチャージャ下流から吸気通路へ排気の
一部を還流させるＥＧＲ通路と、そのＥＧＲ量を制御す
るＥＧＲバルブと、ＥＧＲ通路のＥＧＲバルブ上流でＥ
ＧＲガス中の煤を除去するトラップフィルタと、ターボ
チャージャのウエストゲート通路をＥＧＲ通路のトラッ
プフィルタとＥＧＲバルブの中間部に接続するバイパス
通路を設けたので、排気エミッションの悪化を防ぐ上か
ら高負荷域のＥＧＲを停止しても、高負荷域でウエスト
ゲート通路からの排気によってトラップフィルタを効率
よく再生処理できる。また、バイパス通路の開閉にウエ
ストゲートバルブを利用するので、専用の開閉バルブな
どを必要としないため、部品点数が少なくコストの低下
を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施例を示す構成図である。
【図２】従来技術を説明する構成図である。
【符号の説明】
１０ ＥＧＲ通路 １１ ディーゼルエンジン １２ 排気通路 １３ 吸気通路 １４ ＥＧＲバルブ １５ トラップフィルタ １７ コントロールユニット １８ バイパス通路 ３０ ターボチャージャ ３１ ウエストゲート通路 ３２ ウエストゲートバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/02 ＺＡＢ Ｆ０１Ｎ 3/02 ＺＡＢ Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２ Ｆ０２Ｂ 37/00 ３０２Ｆ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 F02B 37/00 302 F01N 3/02 321

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ターボチャージャを備えるディーゼルエン
    ジンの排気還流装置において、排気通路のターボチャー
    ジャ下流から吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲ
    通路と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブと、ＥＧ
    Ｒ通路のＥＧＲバルブ上流でＥＧＲガス中の煤を除去す
    るトラップフィルタと、ターボチャージャのウエストゲ
    ート通路をＥＧＲ通路のトラップフィルタとＥＧＲバル
    ブの中間部に接続するバイパス通路を設けたことを特徴
    とするディーゼルエンジンの排気還流装置。
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