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JPH07259654A - 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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Publication number
JPH07259654A
JPH07259654A JP6050738A JP5073894A JPH07259654A JP H07259654 A JPH07259654 A JP H07259654A JP 6050738 A JP6050738 A JP 6050738A JP 5073894 A JP5073894 A JP 5073894A JP H07259654 A JPH07259654 A JP H07259654A
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JP
Japan
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egr
passage
valve
exhaust
exhaust gas
Prior art date
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Application number
JP6050738A
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JP3046707B2 (ja
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Takayuki Tsuchiya
孝幸 土屋
Hisashi Akagawa
久 赤川
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UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Publication date
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Publication of JPH07259654A publication Critical patent/JPH07259654A/ja
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 排気エミッションの悪化を防ぐ上から高負荷
域でＥＧＲを停止しても、ＥＧＲガス中の煤を除去する
トラップフィルタの再生を効率良く行えるようにする。 【構成】 ディーゼルエンジン１１の排気通路１２から
吸気通路１３へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路１０
と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブ１４を備える
排気還流装置において、ＥＧＲ通路１０の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と、ＥＧＲ通路１０のトラップフィルタ１５とＥ
ＧＲバルブ１４の間をＥＧＲ通路１０の入口よりも上流
側の排気通路１２に接続するバイパス通路１８と、ＥＧ
Ｒを行う運転領域でバイパス通路１８を遮断する開閉バ
ルブ１９を設ける。

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、ディーゼ
ル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通路と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバ
ルブを備える排気還流装置において、ＥＧＲ通路のＥＧ
Ｒ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、ＥＧＲ通路のトラップフィルタとＥＧＲバル
ブの中間部をＥＧＲ通路の入口よりも下流側の排気通路
に接続するバイパス通路と、ＥＧＲを行う運転領域でバ
イパス通路を遮断する開閉バルブを設ける。
【０００６】第２の発明は、ディーゼルエンジンの排気
通路から吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧＲ通路
と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブを備える排気
還流装置において、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、ＥＧＲ
通路のトラップフィルタとＥＧＲバルブの間をＥＧＲ通
路の入口よりも上流側の排気通路に接続するバイパス通
路と、ＥＧＲを行う運転領域でバイパス通路を遮断する
開閉バルブを設ける。
【０００７】第３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。
【０００８】
【作用】第１の発明によれば、ＥＧＲを行う運転領域で
ＥＧＲバルブが開くと共に開閉バルブが閉じるので、排
気通路からＥＧＲ通路を通して吸気通路へ排気の一部が
還流され、その際にＥＧＲガス中の煤がＥＧＲ通路のト
ラップフィルタで除去される。高負荷域でＥＧＲバルブ
が閉じると共に開閉バルブが開くので、排気の一部がト
ラップフィルタを経由してバイパス通路から排気通路の
下流側へと流れるため、高温の排気でトラップフィルタ
に捕集された煤を燃焼処理できる。
【０００９】第２の発明によれば、ＥＧＲを行う運転領
域で開閉バルブがバイパス通路を遮断するため、排気通
路からＥＧＲ通路を通して吸気通路へ排気の一部が還流
され、その際にトラップフィルタでＥＧＲガス中の煤が
除去される。高負荷域へ移行すると、ＥＧＲバルブが閉
じると共に開閉バルブが開くため、排気の一部がバイパ
ス通路からトラップフィルタを経由して排気通路の下流
側へ流れ、トラップフィルタを排気がＥＧＲ時の流れと
逆向きに通過するため、その逆洗作用によりフィルタを
効率良く再生処理できる。
【００１０】第３の発明によれば、ＥＧＲバルブが開く
と、排気の一部がＥＧＲ通路を通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、フィルタを効率良く再生処理できる。
【００１１】
【実施例】図１において、１０はディーゼルエンジン１
１の排気通路１２から吸気通路１３へ排気の一部を還流
させるＥＧＲ通路で、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Ｅ
ＧＲ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。ＥＧＲバルブ１４を駆動するのがアクチュエー
タ１６で、コントロールユニット１７によりＥＧＲを行
う運転領域（低負荷域など）でＥＧＲバルブ１４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。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。
【００１２】ＥＧＲ通路１０のトラップフィルタ１５と
ＥＧＲバルブ１４の中間部をＥＧＲ通路１０の入口より
も上流側の排気通路１２に接続するバイパス通路１８が
形成され、ＥＧＲを行う運転領域でバイパス通路１８を
遮断する開閉バルブ１９がバイパス通路１８と排気通路
１２の接続部に介装される。この場合、排気通路１２に
較べてバイパス通路１８が小径のため、開閉バルブ１９
としてこれらの間で排気の流量配分を調整する流量制御
弁が使用される。開閉バルブ１９はＥＧＲバルブ１４と
同じくコントロールユニット１７によりアクチュエータ
２０を介して制御され、ＥＧＲを行う運転領域でバイパ
ス通路１８を遮断して排気通路１２を全開すると共に、
高負荷域でバイパス通路１８を開いてその分だけ排気通
路１２を閉じるようになっている。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２
３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１
７に入力される。
【００１３】このような構成により、ＥＧＲを行う運転
領域で開閉バルブ１９がバイパス通路１８を遮断して排
気通路１２を全開すると、排気の一部が点線矢印のよう
にＥＧＲ通路１０を通して吸気通路１３へと還流され、
その際にＥＧＲガス中の煤はトラップフィルタ１５で除
去される。高負荷域へ移行すると、ＥＧＲバルブ１４が
閉じると共に、開閉バルブ１９がバイパス通路１８を開
いてその分だけ排気通路１２を閉じるので、排気の一部
が実線矢印のようにバイパス通路１８からＥＧＲ通路１
０のトラップフィルタ１５を経由して排気通路１２の下
流側へと流れるが、その際にフィルタ１５をＥＧＲ時の
流れと逆向きに通過するため、フィルタ１５は排気の逆
洗作用で捕集した煤を効率良く燃焼処理することができ
る。
【００１４】開閉バルブ１９ついては、排気通路１２に
較べて小径のバイパス通路１８へ排気が流れやすくすれ
ば、例えば排気通路１２を湾曲させてその接線方向にバ
イパス通路１８を接続して、エンジンからの排気がバイ
パス通路１８へストレートに流れるようにすることで、
バイパス通路１８の入口のみを開閉する単純な切換弁に
替えても良い。また、バイパス通路１８でＥＧＲ通路１
０のトラップフィルタ１５とＥＧＲバルブ１４の中間部
とＥＧＲ通路１０の入口よりも下流側の排気通路１２を
接続することで、高負荷時にトラップフィルタ１５を排
気の一部がＥＧＲ時の流れと同じ向きに通過するように
しても良い。
【００１５】図２はターボチャージャ３０を備えるディ
ーゼルエンジン１１への適用例を表すもので、１０は排
気通路１２のタービン３０ａ下流から吸気通路１３のコ
ンプレッサ３０ｂ上流へ排気の一部を還流させるＥＧＲ
通路、１４はそのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブ、１
５はＥＧＲ通路１０の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を示す。ＥＧＲ通
路１０はトラップフィルタ１５とＥＧＲバルブ１４の中
間部がバイパス通路１８を介してタービン３０ａ下流側
でＥＧＲ通路１０の入口よりも上流の排気通路１２に接
続され、ＥＧＲを行う運転領域でバイパス通路１８を遮
断する開閉バルブ１９（流量制御弁）が設けられる。１
６はＥＧＲバルブ１４のアクチュエータ、２０は開閉バ
ルブ１９のアクチュエータで、これらはコントロールユ
ニット１７でエンジン回転センサ２１とラック位置セン
サ２２の検出信号に基づいて前記の実施例と同じく制御
される。
【００１６】この場合、ＥＧＲを行う運転領域で開閉バ
ルブ１９がバイパス通路１８を閉じて排気通路１２を全
開すると、排気の一部が点線矢印のように排気通路１２
のタービン３０ａ下流からＥＧＲ通路１０を通して吸気
通路１３のコンプレッサ３０ｂ上流へと還流され、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。高負荷域へ移行すると、ＥＧＲバルブ１４が閉じ
ると共に、開閉バルブ１９がバイパス通路１８を開いて
その分だけ排気通路１２を閉じるので、排気の一部が実
線矢印のようにバイパス通路１８からＥＧＲ通路１０の
トラップフィルタ１５をＥＧＲ時の流れと逆向きに経由
するため、フィルタ１５を排気で逆洗しながら効率良く
再生処理できる。
【００１７】図３はさらに他の実施例を表すもので、タ
ーボチャージャ３０を備えるディーゼルエンジンにおい
て、タービン３０ａのウエストゲート通路３１は排気通
路１２でなく、バイパス通路１８を介してＥＧＲ通路１
０のトラップフィルタ１５とＥＧＲバルブ１４の中間部
に接続される。他の構成は図２と同じため、同じ符号を
付けて重複説明を省略する。
【００１８】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下流から排気
の一部がＥＧＲ通路１０を通して吸気通路１３のコンプ
レッサ３０ｂ上流へと還流され、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。高負荷域で
はＥＧＲバルブ１４が閉じると共に、この状態で過給圧
が所定値以上になると、タービン３０のウエストゲート
バルブ３２がバイパス通路１８を開くので、ウエストゲ
ート通路３１から排気がトラップフィルタ１５を経由し
て排気通路１２の下流側へと流れるため、高温の排気で
トラップフィルタ１５の捕集した煤を効率良く燃焼処理
できる。
【００１９】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。
【００２０】
【発明の効果】第１の発明によれば、ディーゼルエンジ
ンの排気通路から吸気通路へ排気の一部を還流させるＥ
ＧＲ通路と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブを備
える排気還流装置において、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、ＥＧＲ通路のトラップフィルタとＥＧＲバルブの中
間部をＥＧＲ通路の入口よりも下流側の排気通路に接続
するバイパス通路と、ＥＧＲを行う運転領域でバイパス
通路を遮断する開閉バルブを設けたので、排気エミッシ
ョンの悪化を防ぐ上で高負荷域のＥＧＲを停止しても、
バイパス通路を開くことでトラップフィルタを良好に再
生処理できる。
【００２１】第２の発明によれば、ディーゼルエンジン
の排気通路から吸気通路へ排気の一部を還流させるＥＧ
Ｒ通路と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブを備え
る排気還流装置において、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、
ＥＧＲ通路のトラップフィルタとＥＧＲバルブの間をＥ
ＧＲ通路の入口よりも上流側の排気通路に接続するバイ
パス通路と、ＥＧＲを行う運転領域でバイパス通路を遮
断する開閉バルブを設けたので、高負荷域でバイパス通
路を開くことで排気がトラップフィルタをＥＧＲ時の流
れと逆向きに通過するため、フィルタを逆洗しながら効
率よく再生処理できる。
【００２２】第３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ＥＧ
Ｒ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、高負荷域でウエストゲート通路からの
排気で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】同じく他の実施例を示す構成図である。
【図３】同じくさらに別の実施例を示す構成図である。
【図４】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 １９ 開閉バルブ 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.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/02 Ｊ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ディーゼル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通路と、そのＥＧ
    Ｒ量を制御するＥＧＲバルブを備える排気還流装置にお
    いて、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、ＥＧＲ通路のトラッ
    プフィルタとＥＧＲバルブの中間部をＥＧＲ通路の入口
    よりも下流側の排気通路に接続するバイパス通路と、Ｅ
    ＧＲを行う運転領域でバイパス通路を遮断する開閉バル
    ブ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。
  2. 【請求項２】 ディーゼル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通路と、そのＥＧ
    Ｒ量を制御するＥＧＲバルブを備える排気還流装置にお
    いて、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、ＥＧＲ通路のトラッ
    プフィルタとＥＧＲバルブの間をＥＧＲ通路の入口より
    も上流側の排気通路に接続するバイパス通路と、ＥＧＲ
    を行う運転領域でバイパス通路を遮断する開閉バルブを
    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。
  3. 【請求項３】 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ＥＧ
    Ｒ通路と、そのＥＧＲ量を制御するＥＧＲバルブと、Ｅ
    ＧＲ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。
JP6050738A 1994-03-22 1994-03-22 ディーゼルエンジンの排気還流装置 Expired - Fee Related JP3046707B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6050738A JP3046707B2 (ja) 1994-03-22 1994-03-22 ディーゼルエンジンの排気還流装置

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JP3046707B2 JP3046707B2 (ja) 2000-05-29

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ID=12867186

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