JP6109608B2 - Ｅｇｒシステム - Google Patents

Description

本開示の技術は、エンジンの排気通路から吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲシステムに関する。

従来から、例えば特許文献１のように、燃焼温度を低下させることによって排気に含まれるＮＯｘを低減させる方法として、エンジンの排気側から吸気側へ排気の一部を還流させる排気再循環（ＥＧＲ：Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）が知られている。ＥＧＲでは、排気を吸気に還流させることにより吸気に含まれる二酸化炭素を増加させ、その二酸化炭素に燃焼時の熱の一部を吸収させることによって燃焼温度を低下させている。

特開２００２−３３２８７９号公報

一方、ＥＧＲを行うためには吸気側の圧力よりも排気側の圧力が高い状態が維持されていることが必要とされるため、吸気に含まれる二酸化炭素を増加させる、すなわち、大量のＥＧＲガスが必要とされる状態では、排気側の圧力をより高い圧力に維持しなければならない。排気側の圧力を高めることは、エンジンのポンピングロスを増大させて該エンジンの出力の低下や燃料消費量の増加を招く。そのため、ＥＧＲにともなうエンジンのポンピングロスを抑制することが強く望まれている。

本開示の技術は、ＥＧＲにともなうエンジンのポンピングロスを抑制することが可能なＥＧＲシステムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するＥＧＲシステムは、エンジンの吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記排気通路と前記ＥＧＲ通路とが接続される部位よりも前記排気通路における下流側に配置され、前記排気通路を流れる排気と吸収液とを接触させて、前記排気に含まれる二酸化炭素を前記吸収液で吸収する吸収部と、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と前記排気通路を流れる排気との間で熱交換を行う熱交換部を有し、前記熱交換部で前記吸収液を加熱して前記吸収液に吸収された二酸化炭素を再生する再生部と、前記吸収部と前記再生部との間で前記吸収液を循環させる循環部と、前記再生部と前記ＥＧＲ通路とを接続し、前記再生部にて再生された前記二酸化炭素を前記ＥＧＲ通路に供給する供給通路と、を備え、前記供給通路は、前記供給通路における流路断面積を変更可能に構成された流量調整弁と、前記供給通路における前記流量調整弁の上流側に配置され、前記流量調整弁が閉弁状態にあり、かつ、前記供給通路内の圧力が閾値を超えたときに開弁して前記排気通路における前記吸収部の下流側へ放出通路を通じて前記二酸化炭素を放出する安全弁と、を備える。また、このＥＧＲシステムにおいては、前記供給通路は、前記供給通路における前記流量調整弁の下流側に配設され、前記再生部から前記ＥＧＲ通路へと向かう前記二酸化炭素の流通を許可する一方、前記ＥＧＲ通路から前記再生部へ向かうＥＧＲガスの流通を禁止する逆止弁を備えることが好ましい。

また、上記課題を解決するＥＧＲシステムは、エンジンの吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、前記排気通路と前記ＥＧＲ通路とが接続される部位よりも前記排気通路における下流側に配置され、前記排気通路を流れる排気と吸収液とを接触させて、前記排気に含まれる二酸化炭素を前記吸収液で吸収する吸収部と、前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と前記排気通路を流れる排気との間で熱交換を行う熱交換部を有し、前記熱交換部で前記吸収液を加熱して前記吸収液に吸収された二酸化炭素を再生する再生部と、前記吸収部と前記再生部との間で前記吸収液を循環させる循環部と、前記再生部と前記ＥＧＲ通路とを接続し、前記再生部にて再生された前記二酸化炭素を前記ＥＧＲ通路に供給する供給通路と、前記排気通路において前記吸収部および前記再生部のうちで少なくとも前記再生部を迂回する迂回通路と、前記迂回通路を開閉する切替弁と、前記切替弁の開閉を制御する制御部と、を備える。また、このＥＧＲシステムにおいて、前記制御部は、前記再生部における吸収液の温度が過度に高いと判断したときに前記切替弁を開弁することが好ましい。また、このＥＧＲシステムにおいて、前記供給通路は、前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスが該供給通路に流入することを抑止する抑止部を備えることが好ましい。

上記ＥＧＲシステムによれば、排気に含まれる二酸化炭素が吸収部にて吸収され、その吸収された二酸化炭素が再生部で再生される。そして、再生部にて再生された高濃度の二酸化炭素が供給通路を通じてＥＧＲ通路に供給される。すなわち、二酸化炭素が供給されたＥＧＲガスは、ＥＧＲ通路に流入した排気と、ＥＧＲ通路に流入しなかった排気から吸収され濃度が高められた二酸化炭素とで構成される。これにより、ＥＧＲガスがＥＧＲ通路に流入する排気のみである場合に比べて、ＥＧＲガスにおける二酸化炭素の濃度が高められ、同じ量の二酸化炭素を得るうえでは、ＥＧＲ通路における排気の圧力、ひいては、排気通路における排気の圧力が抑えられる。そのため、エンジンのポンピングロスが抑制される。
また、排気の排熱を利用して吸収液の加熱が行われることから、例えば吸収液を加熱するヒーター等を別途設ける場合に比べて、排気の排熱が有効に利用されるとともにＥＧＲシステムの構成が簡素なものになる。

上記ＥＧＲシステムは、前記再生部から前記吸収部に流れる前記吸収液を冷却する冷却部を備えることが好ましい。
この構成によれば、再生部から吸収部へと送り込まれる際、冷却部によって吸収液の積極的な冷却が行われる。その結果、冷却部による冷却が行われない場合に比べて、吸収液の使用量が削減されるとともに排気に含まれる二酸化炭素が吸収部にて吸収されやすくなる。

上記ＥＧＲシステムにおいて、前記吸収部に流れる排気は、前記熱交換部を通過した排気であることが好ましい。
この構成によれば、再生部にて吸収液を加熱した分だけ、吸収部に流入する排気の温度が低くなる。そのため、吸収部において、排気の流入にともなう吸収液の温度上昇が抑制されることで吸収液に二酸化炭素が吸収されやすくなる。

上記ＥＧＲシステムにおいて、ＥＧＲ通路から供給通路へのＥＧＲガスの流入が逆止弁あるいは抑止部にて抑制されるため、逆止弁あるいは抑止部よりも再生部側の部分における供給通路では、二酸化炭素の濃度がＥＧＲガスよりも高い状態が維持されやすくなる。その結果、供給通路からＥＧＲ通路にガスを供給することによって、ＥＧＲガスにおける二酸化炭素の濃度が高い確率の下で上昇する。

上記ＥＧＲシステムにおいて、前記吸収部及び前記再生部が、前記排気通路を流れる排気を浄化する排気浄化装置の下流側に配設されることが好ましい。

この構成によれば、吸収部は、排気浄化装置にて浄化された排気から二酸化炭素を吸収し、再生部は、排気浄化装置にて浄化された排気から熱量を吸収する。その結果、排気浄化装置よりも上流側に吸収部が配設される場合に比べて、吸収液の汚れが抑えられる。また、排気浄化装置に流入する排気の温度低下が抑えられるため、例えば排気浄化装置に備えた触媒が活性化温度に維持されやすくなる。

上記ＥＧＲシステムにおいて、前記ＥＧＲ通路は、該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーを備え、前記供給通路は、前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラーの上流側に接続されることが好ましい。

この構成によれば、ＥＧＲクーラーは、再生部で再生された二酸化炭素を含むＥＧＲガスを冷却するため、ＥＧＲガスにおける二酸化炭素の濃度がさらに高められる。

本開示の技術におけるＥＧＲシステムを具体化した一実施形態の構成をＥＧＲシステムの搭載されたエンジンとともに示す図である。 再生装置の作動態様を排気の流れを用いて説明する図である。 変形例におけるＥＧＲシステムの吸収部及び再生部付近の構成を示す構成図であって、再生装置に含まれる構成の一部を省略して示した図である。

以下、図１及び図２を参照して、本開示におけるＥＧＲシステム及びＥＧＲ方法の一実施形態について説明する。
図１に示されるように、ディーゼルエンジン１０（以下、単にエンジン１０という。）のシリンダーブロック１１には、一列に並んだ６つのシリンダー１２が形成されており、各シリンダー１２には、インジェクタ１３から燃料が噴射される。シリンダーブロック１１には、各シリンダー１２に吸気を供給するためのインテークマニホールド１４と、各シリンダー１２からの排気が流入するエキゾーストマニホールド１５とが接続されている。

吸気通路１６には、ターボチャージャー１７を構成するコンプレッサー１８が取り付けられ、コンプレッサー１８の下流側には、コンプレッサー１８によって圧縮された吸気を冷却するインタークーラー１９が取り付けられている。

エキゾーストマニホールド１５には、排気通路２０が接続されている。排気通路２０には、コンプレッサー１８に連結軸２１を介して連結されて、ターボチャージャー１７を構成するタービン２２が取り付けられている。排気通路２０におけるタービン２２の下流側には、排気浄化装置２３が配設されている。排気浄化装置２３は、排気に含まれる微粒子を捕捉するＤＰＦや排気に含まれるＮＯｘを還元する触媒等で構成されている。

エンジン１０には、排気浄化装置２３を通過した排気を用いたＥＧＲを行うＥＧＲシステム３０が搭載されている。ＥＧＲシステム３０は、吸気通路１６におけるコンプレッサー１８の上流側と、排気通路２０における排気浄化装置２３の下流側とを接続するＥＧＲ通路３１を備えている。ＥＧＲ通路３１には、ＥＧＲ通路３１を流れるガスであるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラー３２と、ＥＧＲ通路３１におけるＥＧＲガスの流量を調整する流量調整弁であるＥＧＲ弁３３とが取り付けられている。ＥＧＲ弁３３が開弁状態にあるとき、排気の一部はＥＧＲ通路３１に流入し、排気の残りがＥＧＲシステム３０の再生装置３５に流入する。ＥＧＲ弁３３が閉弁状態にあるとき、排気は、ＥＧＲ通路３１に流入することなく再生装置３５に流入する。

再生装置３５では、排気通路２０に取り付けられた吸収部３６と、排気通路２０に取り付けられた再生部３９とが、排気通路２０の下流側から順に配置されている。再生装置３５に流入した排気の一部あるいは全部は、再生部３９を通過したのちに吸収部３６に流入する。

吸収部３６には、二酸化炭素を選択的に溶解可能なアルカリ性溶液である吸収液Ａが貯留されている。吸収液Ａは、吸収剤として例えばモノエタノールアミンを含有した水溶液である。吸収部３６では、吸収液Ａと排気との接触により排気に含まれる二酸化炭素が吸収液Ａによって吸収される。

吸収部３６と再生部３９との間には、第１循環通路３７と第２循環通路４１とが相互に並列に接続されている。第１循環通路３７の途中には、循環ポンプ３８が取り付けられ、循環ポンプ３８が駆動されるとき、吸収部３６の吸収液Ａは第１循環通路３７を通じて再生部３９に送り込まれる。循環ポンプ３８は、エンジン１０の始動時から停止時まで駆動され続ける。第２循環通路４１の途中には、冷却部である吸収液クーラー４２が取り付けられ、吸収液クーラー４２は、吸収部３６に流れる吸収液Ａに二酸化炭素が吸収される温度、例えば６０℃まで吸収液Ａを冷やす。

再生部３９は、排気通路２０を流れる排気から熱量を受ける熱交換部４０を備え、吸収部３６から送り込まれた吸収液Ａを熱交換部４０の得た熱量で加熱する。そして、再生部３９は、吸収液Ａを例えば１３０℃以上まで昇温させ、吸収液Ａに吸収された二酸化炭素を二酸化炭素として吸収液Ａから脱離させる、すなわち、二酸化炭素を再生する。再生部３９は、二酸化炭素の脱離した吸収液Ａを吸収液クーラー４２を通して吸収部３６に戻す。つまり、第１循環通路３７、循環ポンプ３８、第２循環通路４１によって循環部が構成され、吸収液Ａは、吸収部３６での二酸化炭素の吸収と、再生部３９での二酸化炭素の再生とを繰り返しながら吸収部３６と再生部３９との間を循環する。

再生部３９は、ＥＧＲ通路３１にてＥＧＲクーラー３２よりも上流側である部位に、供給通路４３を通じて接続されている。供給通路４３の途中には、流量調整弁４５と逆止弁４６とが取り付けられ、流量調整弁４５は、逆止弁４６よりも再生部３９側に取り付けられている。これら流量調整弁４５と逆止弁４６とによって、抑止部４４が構成されている。なお、供給通路４３の途中には、供給通路４３内の圧力が所定の閾値を超えたときに二酸化炭素を供給通路４３から放出する安全弁４７が取り付けられている。安全弁４７により供給通路４３から放出された二酸化炭素は、放出通路４８を通じて、排気通路２０の一部であるテールパイプ４９内に流入する。

流量調整弁４５は、供給通路４３の流路断面積を変更することで再生部３９からＥＧＲ通路３１へ向かって流れる二酸化炭素の流量を調整する。逆止弁４６は、流量調整弁４５よりもＥＧＲ通路３１側に配設されており、再生部３９からＥＧＲ通路３１へ向かって流れるガスの流通を許可する一方、ＥＧＲ通路３１から再生部３９へ向かって流れるガスの流通を禁止する。そして、再生部３９にて生成された二酸化炭素は、再生部３９から供給通路４３に流入し、ＥＧＲ通路３１におけるＥＧＲクーラー３２の上流側に流出する。

ＥＧＲ弁３３及び流量調整弁４５の開度は、ＥＣＵ５０によって各別に制御される。ＥＣＵ５０は、エンジン１０に関する各種情報を検出する各種のセンサーからの信号に基づいてＥＧＲ弁３３及び流量調整弁４５の開度制御を行い、流量調整弁４５に関してはＥＧＲ弁３３が開弁状態にあることを条件として開弁状態に制御する。なお、上記情報としては、例えば、エンジン１０の回転速度や燃料噴射量、インテークマニホールド１４における圧力や酸素濃度、エキゾーストマニホールド１５における圧力や酸素濃度、吸気通路１６に吸入された空気の量である吸入空気量、ＥＧＲ通路３１に流入する直前の排気の圧力などが挙げられる。また、上記情報としては、例えば、吸気通路１６に流入する直前におけるＥＧＲガスの圧力や二酸化炭素の濃度、再生部３９における吸収液Ａの温度、供給通路４３における二酸化炭素の圧力等が挙げられる。なお、濃度は、質量濃度あるいは物質量濃度のことをいう。

次に、上述した構成のＥＧＲシステム３０の作用について説明する。
エンジン１０から排出された排気は、タービン２２を通過すると排気浄化装置２３にて浄化される。排気浄化装置２３にて浄化された排気は、ＥＧＲ弁３３が開弁状態にあるとき、一部がＥＧＲ通路３１に流入し、残りが再生装置３５に流入する。また、ＥＧＲ弁３３が閉弁状態にあるとき、全ての排気が再生装置３５へ流入する。

図２に示されるように、再生装置３５に流入した排気は、まず、再生部３９に流入する。再生部３９を流れる排気は、熱交換部４０を介して再生部３９内の吸収液Ａを加熱する。そのため、再生部３９から流出する排気は、吸収液Ａに熱を奪われた状態であり、再生部３９から流出する排気の温度は、再生部３９に流入する前よりも低い。再生部３９から流出した排気は、続いて吸収部３６に流入する。吸収部３６を流れる排気は、吸収液Ａとの接触により排気に含まれている二酸化炭素の一部を吸収液Ａに吸収する。そして、吸収部３６から流出する排気は、マフラー等を通じて大気へと排出される。

一方、再生装置３５では、エンジン１０の始動にともない循環ポンプ３８が駆動され、吸収部３６と再生部３９との間における吸収液Ａの循環が開始される。吸収部３６にて二酸化炭素を吸収した吸収液Ａは、第１循環通路３７を通じて再生部３９へ送り込まれる。再生部３９に送り込まれた吸収液Ａは、熱交換部４０を介して排気によって加熱されて二酸化炭素を再生する。これにより、再生部３９では、二酸化炭素が生成される。再生部３９にて加熱された吸収液Ａは、第２循環通路４１を通じて吸収部３６へ流入する。この際に、第２循環通路４１を流れる吸収液Ａは、吸収液クーラー４２によって冷却される。そして、吸収液クーラー４２によって冷却された吸収液Ａは、吸収部３６にて再び排気の二酸化炭素を吸収し、再生部３９へ再び送り込まれる。

再生部３９にて生成された二酸化炭素は、流量調整弁４５が閉弁状態にあるとき、再生部３９及び供給通路４３内に貯留される。この際に、ＥＧＲ通路３１に流入した排気の供給通路４３へ流入は逆止弁４６によって抑えられるため、供給通路４３内は、排気よりも二酸化炭素の濃度が高い状態に維持される。この間、供給通路４３では、安全弁４７の開弁によって過度な圧力の上昇が抑えられる。

一方、流量調整弁４５が開弁状態にあるとき、再生部３９にて生成された二酸化炭素は、供給通路４３を通じてＥＧＲ通路３１に供給される。これにより、ＥＧＲガスは、排気通路２０からＥＧＲ通路３１に流入した排気と、ＥＧＲ通路３１に流入しなかった排気から吸収した二酸化炭素とを含むガスとなる。そして、ＥＧＲガスは、ＥＧＲクーラー３２で冷却されることで二酸化炭素の濃度がさらに高められたうえで吸気通路１６に供給される。結果として、エンジン１０には、ＥＧＲ通路３１に流入する排気のみがＥＧＲガスである場合に比べて、二酸化炭素の濃度の高いガスが供給される。

以上説明したように、上記実施形態のＥＧＲシステム及びＥＧＲ方法によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）吸気通路１６に供給されるＥＧＲガスが、ＥＧＲ通路３１に流入した排気と、ＥＧＲ通路３１に流入しなかった排気中の二酸化炭素とで構成される。そのため、ＥＧＲガスがＥＧＲ通路に流入する排気のみである場合に比べて、ＥＧＲガスにおける二酸化炭素の濃度が高められ、同じ量の二酸化炭素を得るうえでは、ＥＧＲ通路における排気の圧力、ひいては、排気通路２０における排気の圧力が抑えられる。その結果、エンジンのポンピングロスが抑制される。

（２）ＥＧＲガスの二酸化炭素の濃度は、ＥＧＲ通路３１に流入する排気の圧力を高めること、すなわち、タービン２２の出力及び回転を高めることでも実現される。しかしながら、こうした方法は、タービン２２の高出力及び高回転が要求されるため、タービン２２への負荷が大きくなる。この点、ＥＧＲシステム３０では、ＥＧＲ通路３１に流入する排気の圧力を高めることなくＥＧＲガスの二酸化炭素の濃度が高められる。それゆえに、ＥＧＲが実行されることに際し、タービン２２の負荷が軽減される。

（３）再生装置３５では、吸収部３６と再生部３９との間で吸収液Ａが循環するとともに再生部３９から吸収部３６へ流れる吸収液Ａには吸収液クーラー４２による積極的な冷却が行われる。その結果、吸収液クーラー４２による吸収液Ａの冷却が行われない場合に比べて、吸収液Ａの使用量が削減されるとともに排気に含まれる二酸化炭素が吸収部３６にて吸収されやすくなる。

（４）再生部３９では、熱交換部４０によって排気の排熱を利用して吸収液Ａの加熱が行われる。そのため、例えば吸収液Ａを加熱するヒーター等を別途設ける場合に比べて、ＥＧＲシステム３０の構成が簡素なものになるばかりか、排気の排熱が有効に利用される。

（５）再生部３９にて吸収液Ａを加熱した分だけ、吸収部３６に流入する排気の温度が低くなる。そのため、吸収部３６において、排気の流入にともなう吸収液Ａの温度上昇が抑制されることで吸収液Ａに排気中の二酸化炭素が吸収されやすくなる。

（６）ＥＧＲ通路３１から供給通路４３へのＥＧＲガスの流入が抑止部４４によって抑制されることで、抑止部４４よりも再生部３９側の部分における供給通路４３では、二酸化炭素の濃度がＥＧＲガスよりも高い状態に維持されやすくなる。その結果、供給通路４３からＥＧＲ通路３１にガスを供給することによって、ＥＧＲガスにおける二酸化炭素の濃度が高い確率の下で上昇する。

（７）吸収部３６は、排気浄化装置２３にて浄化された排気から二酸化炭素を吸収する。その結果、排気浄化装置２３よりも上流側に吸収部３６が配設される場合に比べて、吸収液Ａの汚れが抑えられる。

（８）再生部３９は、排気浄化装置２３にて浄化された排気で吸収液Ａを加熱する。そのため、排気浄化装置２３の加熱を行なううえで排気の排熱が効率的に利用される。

（９）ＥＧＲクーラー３２は、ＥＧＲ通路３１に流入した排気と供給通路４３からの二酸化炭素とで構成されるＥＧＲガスを冷却する。すなわち、二酸化炭素の濃度が高められたＥＧＲガスがさらに冷却されてから吸気通路１６に供給される。これにより、ＥＧＲガスの冷却が行われない場合によりも燃焼温度が低下するため、排気に含まれるＮＯｘがさらに低減される。

（１０）循環ポンプ３８がエンジン１０の始動時から停止時まで駆動され続けることから、吸収液Ａは、吸収部３６と再生部３９との間を循環し続ける。そのため、再生部３９における吸収液Ａの滞留が抑えられることから、再生部３９における吸収液Ａの過度な昇温が抑えられる。

なお、上記実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
・ＥＧＲ通路３１に対する供給通路４３の接続位置は、ＥＧＲクーラー３２の下流側であってもよい。なお、ＥＧＲ通路３１からＥＧＲクーラー３２が割愛されてもよい。

・吸収部３６及び再生部３９の少なくとも一方は、排気通路２０における排気浄化装置２３の上流側に配置されていてもよく、また、吸収部３６は、排気通路２０にて再生部３９の上流側に配置されてもよい。

・抑止部４４は、ＥＧＲ通路３１から供給通路４３への排気の流入を抑えることが可能であればよく、逆止弁４６及び流量調整弁４５の少なくとも一方を備えていればよい。なお、供給通路４３から抑止部４４が割愛されてもよい。

・熱交換部４０は、吸収部３６を通過した後の排気を用いて吸収液Ａを加熱してもよく、吸収部３６を通過する前の排気と、吸収部３６を通過した後の排気とを用いて吸収液Ａを加熱してもよい。

・再生部３９において吸収液Ａを加熱する方法は、排気との熱交換に限られない。例えば、電気ヒーター等を用いて吸収液Ａが加熱されてもよい。
・再生部３９から吸収部３６に送り込まれる過程において、吸収液Ａの温度が二酸化炭素を吸収可能な温度まで低下するならば、第２循環通路４１から吸収液クーラー４２が省略されてもよい。

・排気通路２０の途中を迂回する迂回通路が別途設けられ、吸収部３６に流入する排気が迂回通路を通じて流入する排気であってもよい。この際に、排気通路２０から吸収部３６に向けて分岐される部位は、排気通路２０にてＥＧＲ通路３１が接続される部位よりも下流側であればよい。

・排気通路２０の途中を迂回する迂回通路が別途設けられ、再生部３９に流入する排気が迂回通路を通じて流入する排気であってもよい。なお、排気通路２０から再生部３９に向けて分岐される部位は、排気通路２０にてＥＧＲ通路３１が接続される部位よりも下流側であってもよいし、排気通路２０にてＥＧＲ通路３１が接続される部位よりも上流側であってもよい。

・供給通路４３から安全弁４７が割愛されてもよい。こうした構成の下では、例えば、供給通路圧力センサーからの検出信号に基づいて、供給通路４３内の圧力が過度に高いと判断されるとき、ＥＧＲの実施に関わらず、流量調整弁４５を開弁させることが好ましい。

・再生装置３５は、供給通路４３内の二酸化炭素を強制的にＥＧＲ通路３１に送り込む装置を備えていてもよい。
・第２循環通路４１の途中には、再生部３９内の吸収液Ａを吸入し、その吸入した吸収液Ａを吸収部３６に吐出するポンプが取り付けられていてもよい。こうした構成によれば、吸収部３６と再生部３９との間における吸収液Ａの循環がより円滑に行われる。

・図３に示されるように、再生部３９及び吸収部３６が排気通路２０に取り付けられている場合に、ＥＧＲシステム３０は、再生部３９及び吸収部３６を迂回するとともにＥＣＵ５０によって開閉が制御される切替弁５６を備えた迂回通路５７をさらに備えていてもよい。

こうした構成によれば、例えば、ＥＣＵ５０によって再生部３９における吸収液Ａの温度が過度に高いと判断されたとき、切替弁５６は開弁されて、再生部３９及び吸収部３６に対し排気通路２０の排気の一部が迂回される。これにより、再生部３９に流入する排気が低減されて、吸収液Ａの過度な温度上昇が抑えられる。

なお、こうした迂回通路は、再生部３９及び吸収部３６だけでなく、再生部３９だけを迂回の対象とした通路であってもよいし、吸収部３６だけを迂回の対象とした通路であってもよい。また、再生部３９及び吸収部３６を選択的に迂回させることが可能な通路であってもよい。

・吸収液は、二酸化炭素を選択的に溶解可能であり、且つ溶解した二酸化炭素を加熱により再生可能な液体であればよく、吸収剤は、モノエタノールアミンに限らず、例えばジエタノールアミン、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、ジイソプロパノールアミンであってもよい。

・ＥＧＲシステム３０が適用されるエンジンは、ガソリンエンジンであってもよい。

１０…ディーゼルエンジン、１１…シリンダーブロック、１２…シリンダー、１３…インジェクタ、１４…インテークマニホールド、１５…エキゾーストマニホールド、１６…吸気通路、１７…ターボチャージャー、１８…コンプレッサー、１９…インタークーラー、２０…排気通路、２１…連結軸、２２…タービン、２３…排気浄化装置、３０…ＥＧＲシステム、３１…ＥＧＲ通路、３２…ＥＧＲクーラー、３３…ＥＧＲ弁、３５…再生装置、３６…吸収部、３７…第１循環通路、３８…循環ポンプ、３９…再生部、４０…熱交換部、４１…第２循環通路、４２…吸収液クーラー、４３…供給通路、４４…抑止部、４５…流量調整弁、４６…逆止弁、４７…安全弁、４８…放出通路、４９…テールパイプ、５０…ＥＣＵ、５６…切替弁、５７…迂回通路。

Claims (9)

1. エンジンの吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
   前記排気通路と前記ＥＧＲ通路とが接続される部位よりも前記排気通路における下流側に配置され、前記排気通路を流れる排気と吸収液とを接触させて、前記排気に含まれる二酸化炭素を前記吸収液で吸収する吸収部と、
   前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と前記排気通路を流れる排気との間で熱交換を行う熱交換部を有し、前記熱交換部で前記吸収液を加熱して前記吸収液に吸収された二酸化炭素を再生する再生部と、
   前記吸収部と前記再生部との間で前記吸収液を循環させる循環部と、
   前記再生部と前記ＥＧＲ通路とを接続し、前記再生部にて再生された前記二酸化炭素を前記ＥＧＲ通路に供給する供給通路と、を備え、
   前記供給通路は、
   前記供給通路における流路断面積を変更可能に構成された流量調整弁と、
   前記供給通路における前記流量調整弁の上流側に配置され、前記流量調整弁が閉弁状態にあり、かつ、前記供給通路内の圧力が閾値を超えたときに開弁して前記排気通路における前記吸収部の下流側へ放出通路を通じて前記二酸化炭素を放出する安全弁と、を備える
   ＥＧＲシステム。
2. 前記供給通路は、
   前記供給通路における前記流量調整弁の下流側に配設され、前記再生部から前記ＥＧＲ通路へと向かう前記二酸化炭素の流通を許可する一方、前記ＥＧＲ通路から前記再生部へ向かうＥＧＲガスの流通を禁止する逆止弁を備える
   請求項１に記載のＥＧＲシステム。
3. エンジンの吸気通路と排気通路とを接続するＥＧＲ通路と、
   前記排気通路と前記ＥＧＲ通路とが接続される部位よりも前記排気通路における下流側に配置され、前記排気通路を流れる排気と吸収液とを接触させて、前記排気に含まれる二酸化炭素を前記吸収液で吸収する吸収部と、
   前記二酸化炭素を吸収した前記吸収液と前記排気通路を流れる排気との間で熱交換を行
   う熱交換部を有し、前記熱交換部で前記吸収液を加熱して前記吸収液に吸収された二酸化炭素を再生する再生部と、
   前記吸収部と前記再生部との間で前記吸収液を循環させる循環部と、
   前記再生部と前記ＥＧＲ通路とを接続し、前記再生部にて再生された前記二酸化炭素を前記ＥＧＲ通路に供給する供給通路と、
   前記排気通路において前記吸収部および前記再生部のうちで少なくとも前記再生部を迂回する迂回通路と、
   前記迂回通路を開閉する切替弁と、
   前記切替弁の開閉を制御する制御部と、を備える
   ＥＧＲシステム。
4. 前記制御部は、前記再生部における吸収液の温度が過度に高いと判断したときに前記切替弁を開弁する
   請求項３に記載のＥＧＲシステム。
5. 前記供給通路は、
   前記ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスが該供給通路に流入することを抑止する抑止部を備える
   請求項３または４に記載のＥＧＲシステム。
6. 前記再生部から前記吸収部に流れる前記吸収液を冷却する冷却部を備える
   請求項１〜５のいずれか一項に記載のＥＧＲシステム。
7. 前記吸収部に流れる排気は、前記熱交換部を通過した排気である
   請求項１〜６のいずれか一項に記載のＥＧＲシステム。
8. 前記吸収部及び前記再生部が、前記排気通路を流れる排気を浄化する排気浄化装置の下流側に配設される
   請求項１〜７のいずれか一項に記載のＥＧＲシステム。
9. 前記ＥＧＲ通路は、該ＥＧＲ通路を流れるＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーを備え、
   前記供給通路は、前記ＥＧＲ通路における前記ＥＧＲクーラーの上流側に接続される
   請求項１〜８のいずれか一項に記載のＥＧＲシステム。

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