JP6051440B2

JP6051440B2 - Ｅｇｒフィルタ洗浄装置

Info

Publication number: JP6051440B2
Application number: JP2012231542A
Authority: JP
Inventors: 雄輔磯部; 洋之木村
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2032-10-19
Also published as: JP2014084720A

Description

本発明は、ＥＧＲフィルタ洗浄装置に関する。

低圧ＥＧＲ（ＥｘｈａｕｓｔＧａｓＲｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ：排ガス再循環装置）を備えた内燃機関では、低圧ＥＧＲの信頼性確保のため、低圧ＥＧＲ配管にＥＧＲフィルタが設置されている。ＥＧＲフィルタには、触媒や排気系部品の経時劣化によって、排気内に混入した触媒片や微粒子等が捕集されるが、これによってＥＧＲフィルタが目詰まりを起こすと、低圧ＥＧＲの圧損が上昇してしまうため、ＥＧＲガスが不足して排ガスが悪化するという問題があった。

この対策として、下記特許文献１には、ＥＧＲフィルタをがたつく状態で保持することで、ＥＧＲガスや内燃機関の振動によってＥＧＲフィルタが振動し、捕集された微粒子等を除去する技術が開示されている。

特開２０１０−１３８７４５号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載のフィルタは、ＥＧＲガスの流通や機関の運転時にＥＧＲフィルタに生じる振動を利用しているため、ＥＧＲフィルタの振動の時期をコントロールすることができない。例えば、低圧ＥＧＲが使用されている時に、振動によりＥＧＲフィルタから微粒子等が除去されたとしても、ＥＧＲフィルタに流入してくる排ガスによって再び捕集されてしまう虞があると考えられる。また、ＥＧＲフィルタに対して洗浄液を噴射する技術も開示されているが、この場合、別途洗浄液を貯めておくタンクや洗浄液を噴射させるためのポンプ等が必要となり、コストがかかるなど、改善の余地があった。

本発明では、低圧ＥＧＲの使用によってインタークーラ下流に貯まった凝縮水を利用して、より確実にＥＧＲフィルタの目詰まりを取り除くことができるＥＧＲフィルタ洗浄装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決する第１の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
吸気用通路のターボチャージャの上流側へ、排気用通路の当該ターボチャージャの下流側から、排ガスを送り込む排ガス再循環装置用配管に介装されるフィルタ収納部と、
前記フィルタ収納部に収納されるフィルタと、
前記吸気用通路のインタークーラ下流側に設けられる凝縮水貯蔵タンクに貯蔵される凝縮水を前記フィルタ収納部内へ排出するバイパス通路と、
前記バイパス通路上に設けられる開閉弁と、
前記開閉弁を開閉自在に制御する制御装置と、
前記排ガス再循環装置用配管上に設けられ排ガス再循環量をコントロールする排ガス再循環バルブとを備え、
前記制御装置は、
前記排ガス再循環バルブにより前記排ガス再循環装置用配管に前記排ガスが再循環されていない場合に前記開閉弁を開状態とし、前記凝縮水を前記バイパス通路から前記フィルタ収納部内へ排出させることを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第１の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
前記バイパス通路の前記フィルタ側のノズルが、前記フィルタの下流側の部位に向けられていることを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第１の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
前記フィルタ収納部は、下流側から上流側に向けて窄まる形状とされるとともに、その内部に、周面に複数の孔を有して前記フィルタを囲う内筒を備え、
前記内筒は、前記フィルタ収納部の内壁面との間に前記凝縮水を貯める間隙を有して当該フィルタ収納部と同軸方向に向けて配置されていることを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第１の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
前記フィルタは、柱状を成し、前記フィルタ収納部内で軸方向を中心に回転可能に支持されるとともに周面に軸方向に沿った板状で、かつ周方向に突出される複数のガイドを備え、
前記バイパス通路の前記フィルタ側のノズルは、当該ノズルにより排出される前記凝縮水により前記フィルタを回転させるべく、前記ガイドの側面に当たる方向に向けられていることを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第４の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
前記バイパス通路の前記フィルタ側が複数に分岐され、複数に分岐された当該バイパス通路の内の少なくとも２つのノズルは、当該ノズルから排出される前記凝縮水によって前記フィルタがそれぞれ順方向および逆方向に回転するように、互いに逆向きの方向に向けられていることを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第４または５の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
複数の前記ノズルが、それぞれ前記フィルタにも前記凝縮水が当たる角度に設置されていることを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、
上記第４乃至６のいずれか１つの発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、
前記フィルタと前記フィルタ収納部との間にはシール部が備えられていることを特徴とする。

上記第１の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、ＥＧＲを使用していない時に、凝縮水貯蔵タンクに貯められた凝縮水を利用してフィルタを洗浄することが可能となり、フィルタの目詰まりを取り除くことができる。したがって、ＥＧＲフィルタの目詰まりによって低圧ＥＧＲの圧損が上昇することを防止することができる。

上記第２の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、バイパス通路から排出された凝縮水によって、フィルタの中でも目詰まりし易いフィルタの下流側の部位が集中的に洗浄されるので、フィルタの目詰まりをより効果的に取り除くことができる。

上記第３の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、内筒の孔から排出される凝縮水でフィルタの周囲全体を均等に洗浄することが可能となり、フィルタ全体の目詰まりを効率よく取り除くことができる。

上記第４の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、凝縮水によってフィルタが回転されるので、遠心力によってフィルタの目詰まりを取り除くことができる。

上記第５の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、凝縮水によってフィルタの回転方向を変えることができるので、回転による遠心力および回転方向を変換するときの振動によってより確実にフィルタの目詰まりを取り除くことができる。

上記第６の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、フィルタの振動、回転に加えて凝縮水による洗浄が追加されることにより、フィルタの目詰まりを取り除く効果がより一層向上される。

上記第７の発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置によれば、排ガスに対するシール性を向上させることができる。

本発明の実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置を備えたシステムの概略図である。本発明の実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図２のＡ‐Ａ断面図である。本発明の実施例２に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図４のＡ‐Ａ断面図である。本発明の実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図６のＡ‐Ａ断面図である。図７のＢ‐Ｂ矢視図である。本発明の実施例３における各開閉弁の駆動パルスを説明するグラフであり、（ａ）は第１開閉弁についてのものであり、（ｂ）は第２開閉弁についてのものである。本発明の実施例４に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図１０のＡ‐Ａ断面図である。図１１のＢ‐Ｂ矢視図である。本発明の実施例４における各開閉弁の駆動パルスを説明するグラフであり、（ａ）は第１開閉弁についてのものであり、（ｂ）は第２開閉弁についてのものであり、（ｃ）は第３開閉弁についてのものである。本発明の実施例５に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図１４のＡ‐Ａ断面図である。図１５のＢ‐Ｂ矢視図である。本発明の実施例５における各開閉弁の駆動パルスを説明するグラフであり、（ａ）は第１開閉弁についてのものであり、（ｂ）は第２開閉弁についてのものである。本発明の実施例６に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の斜視図である。図１８のＡ‐Ａ断面図である。本発明の実施例６におけるシール部の断面図であり、（ａ）は低圧ＥＧＲを使用していない場合、（ｂ）は低圧ＥＧＲを使用している場合のものである。

以下、本発明に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置を実施例にて図面を用いて説明する。

本発明の実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について図１を用いて説明する。図１はＥＧＲを備えた内燃機関の概略図である。図１には、吸気用通路１２、排気用通路１３、触媒１４、エンジン１５、ターボチャージャ２１、インタークーラ２２、凝縮水貯蔵タンク２３、バイパス通路２４、高圧ＥＧＲ２７、高圧スロットルバルブ２８、低圧ＥＧＲ３０、低圧スロットルバルブ３１、第１開閉弁３５およびＥＣＵ（ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｏｎｔｒｏｌｌｅｄＵｎｉｔ：電子制御装置）４１が示されている。

上述のターボチャージャ２１は、吸気用通路１２内の空気を圧縮し、充填効率を高めるものであり、吸気用通路１２と排気用通路１３とを跨ぐように設けられており、吸気用通路１２側にはコンプレッサを、排気用通路１３側にはタービンをそれぞれ有する（図示略）ものである。

上述の触媒１４は、排気用通路１３に設けられた、排ガス成分を清浄化するフィルタである。

上述のインタークーラ２２は、ターボチャージャ２１から送られてきた吸気を冷却し、充填効率をさらに高めるためのものであり、吸気用通路１２においてターボチャージャ２１よりも下流側に設けられている。

上述の凝縮水貯蔵タンク２３は、吸気がインタークーラ２２を通過することにより発生する凝縮水を貯蔵するものであり、吸気用通路１２において、インタークーラ２２の下流側に設けられている。

上述のバイパス通路２４は、凝縮水貯蔵タンク２３からＥＧＲフィルタ３４へ凝縮水を排出するための通路である。

上述の高圧ＥＧＲ２７は、排気用通路１３の、エンジン１５とターボチャージャ２１との間から、吸気用通路１２の、インタークーラ２２とエンジン１５との間へ、排気用通路１３の、エンジン１５とターボチャージャ２１との間から、排ガスを送り込むＥＧＲである。この高圧ＥＧＲ２７の、吸気用通路１２との合流部分には、排ガス再循環量をコントロールする高圧ＥＧＲバルブ２９が設けられており、この高圧ＥＧＲバルブ２９が、吸気用通路１２において、高圧スロットルバルブ２８よりも下流側に位置するように配置されている。

上述の高圧スロットルバルブ２８は、吸気の吸い込み量を調節する絞り弁であり、吸気用通路１２において、凝縮水貯蔵タンク２３の下流側に設けられている。

上述の低圧スロットルバルブ３１は、吸気の吸い込み量を調節する絞り弁であり、吸気用通路１２において、低圧ＥＧＲバルブ３２の上流側に設けられている。

上述の低圧ＥＧＲ３０は、排気用通路１３の触媒１４の下流側から、吸気用通路１２のターボチャージャ２１の上流側へ、排ガスを送り込むＥＧＲである。

低圧ＥＧＲ３０には、内部を通過する空気を冷却するＥＧＲクーラ３３が設けられ、吸気用通路１２との合流部分に排ガス再循環量をコントロールする低圧ＥＧＲバルブ３２が設けられ、ＥＧＲクーラ３３よりも排気用通路１３側には、ＥＧＲフィルタ３４が設けられている。

上述の第１開閉弁３５は、バイパス通路２４に設けられた弁であり、ＥＣＵ４１により開閉自在となっている。

上述のＥＣＵ４１は、第１開閉弁３５に制御指令を行う。即ち、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合には第１開閉弁３５を開け、低圧ＥＧＲ３０を使用している場合には第１開閉弁３５を閉じる制御を行う。

図２は、本装置の斜視図であるが、当該図中に示すように、ＥＧＲフィルタ３４は周囲をフィルタ収納部５２に囲われており、バイパス通路２４はフィルタ収納部５２の壁面を貫通している。尚、図２中の一点鎖線矢印は排ガスの進行方向を示しており、ＥＣＵ４１は省略している（以降の図も同様）。

図３は、図２におけるＡ‐Ａ断面図を表している。当該図中に示すように、ＥＧＲフィルタ３４は円柱状のフィルタである。また、フィルタ収納部５２は、間隙を持たせながらＥＧＲフィルタ３４を内包する円筒状のものであり、両端面にはそれぞれ穴が設けられ、フィルタ収納部５２の排ガスの進行方向の上流側の端面である上流側端面５２ａに設けられた穴は、低圧ＥＧＲ配管５１（上流側）と接合し、排ガスの進行方向の下流側の端面である下流側端面５２ｂに設けられた穴も、低圧ＥＧＲ配管５１（下流側）と接合している。そして、フィルタ収納部５２の内部では、低圧ＥＧＲ配管５１（上流側）の端縁部がＥＧＲフィルタ上流側端面３４ａに接合され、必ず排ガスがＥＧＲフィルタ３４を通過する仕組みとなっている。また、バイパス通路２４の端部には、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向けられた第１ノズル５３が設けられている。以下、上流および下流との記載は全て排ガスの進行方向についてのものとする。

本装置では、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合に、ＥＣＵ４１の制御指令により第１開閉弁３５を開け、過給圧を利用して凝縮水を凝縮水貯蔵タンク２３からバイパス通路２４へ排出する。図３中の白抜き矢印は凝縮水の流れを示している（以降の図も同様）が、バイパス通路２４を通過した凝縮水は、第１ノズル５３からＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向かって排出され、その後ＥＧＲフィルタ３４内を通り低圧ＥＧＲ配管５１（上流側）から排気用通路１３へ排出される。

本装置において、第１ノズル５３がＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向いている理由は、ＥＧＲフィルタ３４内で最も目詰まりを起こしやすい部分がＥＧＲフィルタ３４下流側の端部であり、ＥＧＲフィルタ３４下流側に凝縮水を集中的に当てるためである。

また上述では、ＥＧＲフィルタ３４を円柱状、フィルタ収納部５２を円筒状と説明したが、ＥＧＲフィルタ３４、フィルタ収納部５２の形状はこれらに限定されるものではない。

以上、本発明の実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について説明したが、本実施例によれば、低圧ＥＧＲ３０が使用されていない時、すなわち低圧ＥＧＲ３０に排ガスが還流されていない時に、凝縮水貯蔵タンク２３に貯められた凝縮水を利用してＥＧＲフィルタ３４を洗浄することができるので、ＥＧＲフィルタ３４内の目詰まりを取り除くことができる。したがって、ＥＧＲフィルタの目詰まりによって低圧ＥＧＲの圧損が上昇することを防止することができる。

特に、バイパス通路２４のＥＧＲフィルタ３４側の第１ノズル５３が、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向けられることで、ＥＧＲフィルタ３４の下流側の部位が集中的に洗浄され、ＥＧＲフィルタ３４内の目詰まりをより効果的に取り除くことができる。

本発明の実施例２に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置の、フィルタ収納部５２の構造を変更したものである。尚、以下の説明では実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置と同一部分は省略する。

図４は、本装置の斜視図であるが、当該図中に示すように、フィルタ収納部５２は下流側から上流側に向けて窄まる円錐台の形状であり、バイパス通路２４はフィルタ収納部５２の壁面を貫通している。

図５は、図４におけるＡ‐Ａ断面図を表しているが、当該図中に示すように、フィルタ収納部５２の内部には、パンチングメタルで形成され、周囲に複数の孔６２を有する円筒状の内筒６１が設置されている。内筒６１は、フィルタ収納部５２の内壁面との間に間隙が設けられた状態でフィルタ収納部５２と同軸方向に配置され、内筒６１の上流側および下流側の端部が、それぞれ、フィルタ収納部５２の上流側端面５２ａおよび下流側端面５２ｂに接合されている。そして、フィルタ収納部５２は、その内壁面と内筒６１との間隙が、下流側から上流側に向かうに従って狭くなるよう構成される。

内筒６１は、フィルタ収納部５２の内部に設けられＥＧＲフィルタ３４の周囲を囲うものであるが、内筒６１とＥＧＲフィルタ３４との間隙は無くても良い。仮に間隙を設けたとしても、微小な間隔の間隙が好ましい。

バイパス通路２４の第１ノズル５３は、フィルタ収納部５２の内壁面と内筒６１との間隙に凝縮水が排出される位置に設置されている。そして、フィルタ収納部５２の内壁面と内筒６１との間隙に凝縮水が貯められる構造となっている。なお、凝縮水の排出方向は特段定める必要はない。

本装置では、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合に、ＥＣＵ４１の制御指令により第１開閉弁３５を開け、過給圧を利用して凝縮水を凝縮水貯蔵タンク２３からバイパス通路２４へ排出する。図５中の白抜き矢印に示すように、バイパス通路２４を通過した後の凝縮水は、フィルタ収納部５２の内壁面と内筒６１との間隙に貯まり、同時に、内筒６１に設けられた複数の孔６２からＥＧＲフィルタ３４に向かって排出される。このとき孔６２が十分小さく、過給圧が十分高ければ、凝縮水は勢いよく排出される。

そして、凝縮水の量が少なくてもＥＧＲフィルタ３４の上流側から下流側まで全体に亘って均等に凝縮水を排出できるようにするために、フィルタ収納部５２の形状は、下流側から上流側に向けて窄まる円錐台の形状としている。

また上述では、フィルタ収納部５２を円錐台と説明したが、下流側から上流側に向けて窄まる形状であれば、円錐台でなくとも同等の効果を得ることが可能である。さらに、内筒６１についても、材料や形状を限定するものではなく、複数の孔６２を有する筒状であれば良い。

以上、本発明の実施例２に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について説明したが、本実施例によれば、凝縮水が少量の場合であっても、フィルタ収納部５２の内壁面と内筒６１との間隙に貯まる凝縮水の水位が、ＥＧＲフィルタ３４内で最も目詰まりを起こしやすい部分であるＥＧＲフィルタ３４の下流側端部に達しやすくなり、複数の孔６２から排出される凝縮水で洗浄することが可能となる。よって、ＥＧＲフィルタ３４全体が凝縮水によって洗浄されるので、ＥＧＲフィルタ３４内の目詰まりを効率よく取り除くことができる。

本発明の実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、ＥＧＲフィルタ３４を回転する構成としたものである。尚、以下の説明では実施例１に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置と同一部分は省略する。

図６は、本装置の斜視図である。当該図中に示すように、バイパス通路２４は２つに分岐し、それぞれに第１開閉弁３５、第２開閉弁３６が設けられている。

図７は、図６におけるＡ‐Ａ断面図を表している。当該図中に示すように、２つに分岐したバイパス通路２４のうち、第１開閉弁３５の設けられた通路の端部には第１ノズル５３が、第２開閉弁３６の設けられた通路の端部には第２ノズル５４が、それぞれ設けられている。

また、ＥＧＲフィルタ３４の周面には、下流側端部に第１ガイド７１が、それよりも上流側に第２ガイド７２が、それぞれ複数枚設けられている。

第１ガイド７１および第２ガイド７２は、ＥＧＲフィルタ３４の軸方向に沿った板状の部材であり、それぞれＥＧＲフィルタ３４の周面から周方向外側に向かって放射状に突出するよう形成されている。第１ガイド７１および第２ガイド７２は、フィルタ収納部５２の内周壁に対して摺動可能に当接され、ＥＧＲフィルタ３４の軸が低圧ＥＧＲ配管５１に対してずれないよう回転軸の位置を規制するためのものである。また、第１ガイド７１は、フィルタ収納部５２の下流側端面５２ｂに対する支えを有しておりＥＧＲフィルタ３４の軸方向での位置を規制している。

なお、ＥＧＲフィルタ３４とフィルタ収納部５２、ＥＧＲフィルタ３４と低圧ＥＧＲ配管５１は、それぞれ非固定とする。このことにより円柱状のＥＧＲフィルタ３４が中心軸を中心に回転自在とされている。

ここで、図８は、図７におけるＢ‐Ｂ矢視図を表している。当該図に示すように、第１ノズル５３と第２ノズル５４は、第１ガイド７１の面に向けられている。すなわち、当該第１ノズル５３と第２ノズル５４の先端は、排出される凝縮水によってそれぞれ順方向および逆方向の回転力を、第１ガイド７１を介してＥＧＲフィルタ３４に与える角度に向けられている。

このように、本実施例のＥＧＲフィルタ洗浄装置は、第１ガイド７１に第１ノズル５３と第２ノズル５４から排出される凝縮水を当てることで、ＥＧＲフィルタ３４を回転させる構成となっている。

さらに、図示してはいないが、第１開閉弁３５および第２開閉弁３６の開閉はそれぞれＥＣＵ４１により制御される。

図９（ａ）（ｂ）は、ＥＣＵ４１による第１開閉弁３５および第２開閉弁３６の駆動パルスを示すものである。例として以下に２通りの制御方法を説明する。尚、図９（ａ）（ｂ）は、縦軸が駆動パルスを、横軸が時間を表しており、駆動パルスにおける０とは開閉弁を閉じる制御、同１とは開閉弁を開ける制御を示している。

第１の方法は、第１開閉弁３５のみ制御し、第２開閉弁３６は閉じた状態のままとするものである。図９（ａ）には第１開閉弁３５の駆動パルスが示されているが、このように、一定の時間間隔で第１開閉弁３５を開ける制御を行うことで、ＥＧＲフィルタ３４は一定方向にのみ回転する。但し、第１開閉弁３５を開ける制御は一定の時間間隔でなくとも良い。

第２の方法は、第１開閉弁３５と第２開閉弁３６の両方とも制御するものである。図９（ｂ）には第２開閉弁３６の駆動パルスを示しており、第１開閉弁３５の駆動パルスは上述と同じく図９（ａ）に示している。この２つのグラフを比較すればわかるように、第１開閉弁３５と第２開閉弁３６の駆動パルスは逆位相あるいは逆位相でなくとも片方のみが開いている状態となるようにする。このようにすることで、ＥＧＲフィルタ３４は、恰も洗濯機のように回転方向を切り替えることができる。

本装置では、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合に、ＥＣＵ４１により第１開閉弁３５および第２開閉弁３６の開閉を制御することにより、過給圧を利用して凝縮水を凝縮水貯蔵タンク２３からバイパス通路２４へ排出する。バイパス通路２４を通過した後の凝縮水は、第１ノズル５３、第２ノズル５４から第１ガイド７１に向かって排出され、その後ＥＧＲフィルタ３４内を通り低圧ＥＧＲ配管５１から排気用通路１３へ排出される。

尚、本装置においては、第１ガイド７１および第２ガイド７２を有するＥＧＲフィルタ３４が回転する性質上、フィルタ収納部５２の形状は円筒状、ＥＧＲフィルタ３４の形状は円柱状が好ましい。

また、本装置では、第１ガイド７１のフィルタ収納部５２の下流側端面５２ｂに対する支え部分と、第２ガイド７２を有さずとも、低圧ＥＧＲ配管５１方向または回転軸と垂直方向にＥＧＲフィルタ３４がずれない構造であればよい。

さらに、上述では、バイパス通路２４が２つに分岐する旨を記載したが、２つに限定されるものではなく、複数であれば同等の効果を有するものである。

以上、本発明の実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について説明したが、本実施例によれば、凝縮水によってＥＧＲフィルタ３４を回転させ、遠心力でＥＧＲフィルタ３４の目詰まりを取り除くことができる。

さらに、バイパス通路２４のフィルタ側が複数に分岐し、複数に分岐した当該バイパス通路それぞれのノズル（第１ノズル５３と第２ノズル５４）は、当該ノズルから排出される凝縮水によってフィルタがそれぞれ順方向および逆方向に回転するように向けられるようにすることで、凝縮水によってフィルタが振動、回転し、フィルタの目詰まりを取り除くことができる。

本発明の実施例４に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、バイパス通路２４が２つではなく３つに分岐したものである。尚、以下の説明では、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置と同一部分は省略する。

図１０は、本装置の斜視図である。当該図中に示すように、バイパス通路２４は３つに分岐し、それぞれに第１開閉弁３５、第２開閉弁３６、第３開閉弁３７が設けられている。尚、図中では第３開閉弁３７が設けられた通路が低圧ＥＧＲ配管５１の壁面を貫通する状態が示されているが、第１開閉弁３５または２開閉弁３６が設けられた通路のように、フィルタ収納部５２の壁面を貫通する状態としても良い。

図１１は、図１０におけるＡ‐Ａ断面図を表している。当該図中に示すように、３つに分岐したバイパス通路２４のうち、第１開閉弁３５の設けられた通路の端部には第１ノズル５３が、第２開閉弁３６の設けられた通路の端部には第２ノズル５４が、第３開閉弁３７の設けられた通路の端部には第３ノズル５５が、それぞれ設けられている。

また、ＥＧＲフィルタ３４の周面には、実施例３と同じように、下流側端部に第１ガイド７１が、それよりも上流側に第２ガイド７２が、それぞれ複数枚設けられている。

図１２は、図１１におけるＢ‐Ｂ矢視図を表している。当該図を見ればわかるように、第１ノズル５３、第２ノズル５４は実施例３と同様であるが、第３ノズル５５はＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向けられている。

さらに、図示してはいないが、第１開閉弁３５および第２開閉弁３６と同様に、第３開閉弁３７もＥＣＵ４１により制御されている。

図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、ＥＣＵ４１による第１開閉弁３５、第２開閉弁３６および第３開閉弁３７の駆動パルスを示すものである。例として以下に２通りの制御方法を説明する。尚、図１３（ａ）（ｂ）（ｃ）は、図９と同様に、縦軸が駆動パルスを、横軸が時間を表しており、駆動パルスにおける０とは開閉弁を閉じる制御、同１とは開閉弁を開ける制御を示している。

第１の方法は、第２開閉弁３６は閉じた状態のままとし、第１開閉弁３５は図１３（ａ）に示すように一定の時間間隔で開ける制御を行い、第３開閉弁３７は図１３（ｃ）に示すように開いた状態のままとすることで、ＥＧＲフィルタ３４は一定方向にのみ回転しながら、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂが集中的に洗浄される。

第２の方法は、第１開閉弁３５は上述と同じく図１３（ａ）に示す制御を行い、第３開閉弁３７も上述と同じく図１３（ｃ）に示す制御を行い、第２開閉弁３６は図１３（ｂ）に示すように制御を行う。図１３（ａ）と図１３（ｂ）とを比較すればわかるように、第１開閉弁３５と第２開閉弁３６の駆動パルスは逆位相、あるいは逆位相でなくとも片方のみが開いている状態となるようにする。このようにすることで、ＥＧＲフィルタ３４は、恰も洗濯機のように回転方向を切り替えながら、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂが集中的に洗浄される。

本装置では、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合に、ＥＣＵ４１により第１開閉弁３５、第２開閉弁３６および第３開閉弁３７の開閉を制御することにより、過給圧を利用して凝縮水を凝縮水貯蔵タンク２３からバイパス通路２４へ排出する。バイパス通路２４を通過した後の凝縮水は、第１ノズル５３、第２ノズル５４から第１ガイド７１に向かって排出され、第３ノズル５５からＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに向かって排出され、その後ＥＧＲフィルタ３４内を通り低圧ＥＧＲ配管５１から排気用通路１３へ排出される。

また、本装置では、第１ガイド７１のフィルタ収納部の下流側端面５２ｂに対する支え部分と、第２ガイド７２を有さずとも、低圧ＥＧＲ配管５１方向または回転軸と垂直方向にＥＧＲフィルタ３４がずれない構造であればよい。

なお、上述では、バイパス通路２４が３つに分岐する旨を記載したが、実際は３つに限定されるものではなく、第１ガイド７１に凝縮水を排出するノズルと、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂに凝縮水を排出するノズルがあれば良い（それぞれに複数あっても良い）。

以上、本発明の実施例４に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について説明したが、本実施例によれば、凝縮水によってＥＧＲフィルタ３４が振動、回転しながら、ＥＧＲフィルタ下流側端面３４ｂを集中的に洗浄することができ、より効率よくＥＧＲフィルタ３４の目詰まりを取り除くことができる。

本発明の実施例５に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、第１ノズル５３および第２ノズル５４の位置を変更したものである。尚、以下の説明では、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置と同一部分は省略する。

図１４は、本装置の斜視図である。当該図中に示すように、バイパス通路２４は２つに分岐し、それぞれに第１開閉弁３５、第２開閉弁３６が設けられている。

図１５は、図１４におけるＡ‐Ａ断面図を表している。２つに分岐したバイパス通路２４のうち、第１開閉弁３５の設けられた通路の端部には第１ノズル（図示略）が、第２開閉弁３６の設けられた通路の端部には第２ノズル５４が、それぞれ設けられている。

ここで、図１６は、図１５におけるＢ‐Ｂ矢視図を表している。当該図に示すように、第１ノズル５３は、第１ガイド７１が回転可能な量の凝縮水を第１ガイド７１に排出しつつ、ＥＧＲフィルタ３４（図１６中ではＥＧＲフィルタ下流端面３４ｂのみ表されている）にも凝縮水が当たる角度に設置されている。

第２ノズル５４は、第１ガイド７１が第１ノズル５３による回転とは逆向きに回転可能な量の凝縮水を第１ガイド７１に排出しつつ、ＥＧＲフィルタ３４にも凝縮水が当たる角度に設置されている。

図１７（ａ）（ｂ）は、ＥＣＵ４１による第１開閉弁３５および第２開閉弁３６の駆動パルスを示すものであるが、当該グラフを見ればわかるように、本装置の制御は実施例３における制御と同様である。

本装置では、低圧ＥＧＲ３０を使用していない場合に、ＥＣＵ４１により第１開閉弁３５および第２開閉弁３６の開閉を制御することにより、過給圧を利用して凝縮水を凝縮水貯蔵タンク２３からバイパス通路２４へ排出する。バイパス通路２４を通過した後の凝縮水は、第１ノズル５３、第２ノズル５４からＥＧＲフィルタ３４と第１ガイド７１とに向かって排出され、その後ＥＧＲフィルタ３４内を通り低圧ＥＧＲ配管５１から排気用通路１３へ排出される。

以上、本発明の実施例５に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置について説明したが、本実施例によれば、凝縮水によってＥＧＲフィルタ３４が振動、回転し、さらに、凝縮水の排出そのものにより、ＥＧＲフィルタ３４の目詰まりを取り除くことができる。

本発明の実施例６に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置は、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置において、第２ガイド７２を除き、ＥＧＲフィルタとフィルタ収納部５２との接合部分をシール部７３としたものである。尚、以下の説明では、実施例３に係るＥＧＲフィルタ洗浄装置と同一部分は省略する。

図１８は、本装置の斜視図である。当該図中にバイパス通路２４は２つに分岐し、それぞれに第１開閉弁３５、第２開閉弁３６が設けられている。

図１９は、図１８におけるＡ‐Ａ断面図を表している。２つに分岐したバイパス通路２４のうち、第１開閉弁３５の設けられた通路の端部には第１ノズル５３が、第２開閉弁３６の設けられた通路の端部には第２ノズル５４が、それぞれ設けられている。

また、ＥＧＲフィルタ３４の周面には、下流側端部に第１ガイド７１が複数枚設けられている。

さらに本装置には、シール部７３が備えられる。シール部７３はＥＧＲフィルタ３４を固定しながら、排気用通路１２からの排気を、フィルタ収納部５２とＥＧＲフィルタ３４との間の間隙に逃さないためのものである。

図２０（ａ）（ｂ）に示すように、シール部７３を拡大すると、フィルタ収納部５２の上流側端面５２ａの内側に設けられた第１嵌合部７３ａと、ＥＧＲフィルタ３４の上流側端部の周面に設けられた第２嵌合部７３ｂからなり、低圧ＥＧＲを使用していない場合、図２０（ｂ）のように、第１嵌合部７３ａと第２嵌合部７３ｂは遊嵌状態とする。

これにより、低圧ＥＧＲを使用していない場合、第１ノズル５３と第２ノズル５４から出る凝縮水によりＥＧＲフィルタ３４が回転可能となり、実施例３と同様の効果を得る。また、低圧ＥＧＲを使用していて、排ガスの流れがあるときは、凝縮水は排出せず、図２０（ａ）のように、排ガスの流れにより、ＥＧＲフィルタ３４に圧力がかかることで、ＥＧＲフィルタ３４の上流側端部の周面に設けられた第２嵌合部７３ｂが第１嵌合部７３ａに圧嵌され、当該図中に示すように、排ガスに対するシール性が向上する。尚、嵌合部分にはベアリングを用いても良い。

以上、本発明の実施例６にかかるＥＧＲフィルタ洗浄装置を説明したが、本実施例によれば、ＥＧＲフィルタ３４とフィルタ収納部５２との間にシール部が備えられ、これにより、排ガスに対するシール性を向上させることができる。

本発明は、ＥＧＲフィルタ洗浄装置として好適である。

１２吸気用通路
１３排気用通路
１４触媒
１５エンジン
２１ターボチャージャ
２２インタークーラ
２３凝縮水貯蔵タンク
２４バイパス通路
２７高圧ＥＧＲ
２８高圧スロットルバルブ
２９高圧ＥＧＲバルブ
３０低圧ＥＧＲ
３１低圧スロットルバルブ
３２低圧ＥＧＲバルブ
３３ＥＧＲクーラ
３４ＥＧＲフィルタ
３４ａＥＧＲフィルタ上流側端面
３４ｂＥＧＲフィルタ下流側端面
３５第１開閉弁
３６第２開閉弁
３７第３開閉弁
４１ＥＣＵ
５１低圧ＥＧＲ配管
５２フィルタ収納部
５２ａフィルタ収納部の上流側端面
５２ｂフィルタ収納部の下流側端面
５３第１ノズル
５４第２ノズル
５５第３ノズル
６１内筒
６２孔
７１第１ガイド
７２第２ガイド
７３シール部
７３ａ第１嵌合部
７３ｂ第２嵌合部

Claims

吸気用通路のターボチャージャの上流側へ、排気用通路の当該ターボチャージャの下流側から、排ガスを送り込む排ガス再循環装置用配管に介装されるフィルタ収納部と、
前記フィルタ収納部に収納されるフィルタと、
前記吸気用通路のインタークーラ下流側に設けられる凝縮水貯蔵タンクに貯蔵される凝縮水を前記フィルタ収納部内へ排出するバイパス通路と、
前記バイパス通路上に設けられる開閉弁と、
前記開閉弁を開閉自在に制御する制御装置と、
前記排ガス再循環装置用配管上に設けられ排ガス再循環量をコントロールする排ガス再循環バルブとを備え、
前記制御装置は、
前記排ガス再循環バルブにより前記排ガス再循環装置用配管に前記排ガスが再循環されていない場合に前記開閉弁を開状態とし、前記凝縮水を前記バイパス通路から前記フィルタ収納部内へ排出させることを特徴とするＥＧＲフィルタ洗浄装置。
前記バイパス通路の前記フィルタ側のノズルが、前記フィルタの下流側の部位に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲフィルタ洗浄装置。
前記フィルタ収納部は、下流側から上流側に向けて窄まる形状とされるとともに、その内部に、周面に複数の孔を有して前記フィルタを囲う内筒を備え、
前記内筒は、前記フィルタ収納部の内壁面との間に前記凝縮水を貯める間隙を有して当該フィルタ収納部と同軸方向に向けて配置されていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲフィルタ洗浄装置。
前記フィルタは、柱状を成し、前記フィルタ収納部内で軸方向を中心に回転可能に支持されるとともに周面に軸方向に沿った板状で、かつ周方向に突出される複数のガイドを備え、
前記バイパス通路の前記フィルタ側のノズルは、当該ノズルにより排出される前記凝縮水により前記フィルタを回転させるべく、前記ガイドの側面に当たる方向に向けられていることを特徴とする請求項１に記載のＥＧＲフィルタ洗浄装置。
前記バイパス通路の前記フィルタ側が複数に分岐され、複数に分岐された当該バイパス通路の内の少なくとも２つのノズルは、当該ノズルから排出される前記凝縮水によって前記フィルタがそれぞれ順方向および逆方向に回転するように、互いに逆向きの方向に向けられていることを特徴とする請求項４に記載のＥＧＲフィルタ洗浄装置。
複数の前記ノズルが、それぞれ前記フィルタにも前記凝縮水が当たる角度に設置されていることを特徴とする請求項４または５に記載のＥＧＲフィルタ洗浄装置。
前記フィルタと前記フィルタ収納部との間にはシール部が備えられていることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載されるＥＧＲフィルタ洗浄装置。