特開 2024-21745 エンジン洗浄システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024021745

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】エンジン洗浄システム

(51)【国際特許分類】

   F02B 77/04 20060101AFI20240208BHJP

   B60S 1/48 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

F02B77/04

B60S1/48 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022124805

(22)【出願日】2022-08-04

(71)【出願人】

【識別番号】000005348

【氏名又は名称】株式会社ＳＵＢＡＲＵ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 凌

(72)【発明者】

【氏名】木谷 泰行

(72)【発明者】

【氏名】橋本 弘平

(72)【発明者】

【氏名】山本 絢香

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 彰則

【テーマコード（参考）】

3D225

【Ｆターム（参考）】

3D225AA01

3D225AB01

3D225AD01

3D225AF03

3D225AF07

(57)【要約】

【課題】エンジン洗浄システムのスペースを低減すること。
【解決手段】エンジン洗浄システム２０は、洗浄液を貯留し、かつ、第１の配管Ｌ１によって、窓ガラスＷに向けられたウォッシャーノズル２２に接続されるウォッシャータンク２１と、吸気管２内またはエンジン１０の燃焼室Ｃ内に向けられた洗浄液インジェクタ２３と、ウォッシャータンク２１を洗浄液インジェクタ２３に接続する第２の配管Ｌ２と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

洗浄液を貯留し、かつ、第１の配管によって、窓ガラスに向けられたウォッシャーノズルに接続されるウォッシャータンクと、
吸気管内またはエンジンの燃焼室内に向けられた洗浄液インジェクタと、
前記ウォッシャータンクを前記洗浄液インジェクタに接続する第２の配管と、
を備える、
エンジン洗浄システム。

【請求項2】

前記第２の配管内に配置されるフィルタを備える、請求項１に記載のエンジン洗浄システム。

【請求項3】

前記洗浄液インジェクタは、第３の配管によって、水を貯留する水タンクと接続されており、
前記洗浄液インジェクタは、前記水タンクからの水を、前記吸気管内または前記燃焼室内に噴射する水インジェクタとして機能する、
請求項１または２に記載のエンジン洗浄システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、エンジン洗浄システムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、エンジンを洗浄するための様々なシステムが知られている。例えば、特許文献１から３は、エンジンの洗浄に洗浄液を使用する装置を開示する。特許文献１の装置は、洗浄液を貯留するタンクを備える。タンクの洗浄液は、燃料タンクと燃料噴射ノズルとの間の燃料供給系に供給される。洗浄液は、燃料と混合されて、燃料噴射ノズルから燃焼室に供給される。特許文献２，３の装置の各々は、洗浄液タンクと、洗浄液タンクに接続される洗浄液噴射ノズルと、を備える。洗浄液は、洗浄液噴射ノズルから吸気管内へ噴射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００２－３１７６４８号公報

【特許文献2】特開２００４－１１６３５０号公報

【特許文献3】実用新案登録第３１１３０８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

車両のスペースは限られているため、車両の開発では、エンジン洗浄システムを含めて、装備を配置するためのスペースを低減することが望まれる。

【0005】

本発明は、スペースを低減することができるエンジン洗浄システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係るエンジン洗浄システムは、
洗浄液を貯留し、かつ、第１の配管によって、窓ガラスに向けられたウォッシャーノズルに接続されるウォッシャータンクと、
吸気管内またはエンジンの燃焼室内に向けられた洗浄液インジェクタと、
前記ウォッシャータンクを前記洗浄液インジェクタに接続する第２の配管と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、エンジン洗浄システムのスペースを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、第１実施形態に係るエンジン洗浄システムを示す概略図である。

【図2】図２は、第２実施形態に係るエンジン洗浄システムを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料および数値等は、理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、明細書および図面において、実質的に同一の機能および構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0010】

図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン洗浄システム２０を示す概略図である。エンジン洗浄システム２０は、本開示において、単に「洗浄システム」とも称され得る。洗浄システム２０は、例えば、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）、ガソリン自動車、または、ディーゼル自動車等、エンジン１０を備える車両５００に適用される。本実施形態では、車両５００は、ガソリン自動車である。例えば、車両５００は、エンジン１０と、洗浄システム２０と、水噴射システム３０と、ＥＣＵ（制御装置）５０と、を備える。車両５００は、その他の様々な構成要素をさらに備えてもよい。

【0011】

エンジン１０は、シリンダブロック１１と、ピストン１２と、シリンダヘッド１３と、を含む。シリンダブロック１１、ピストン１２およびシリンダヘッド１３によって、燃焼室Ｃが画定される。ピストン１２は、コネクティングロッドによってクランクシャフトに接続される（不図示）。

【0012】

エンジン１０では、燃焼室Ｃにおいて、空気および燃料（ガソリン）の混合気が燃焼され、これによって、ピストン１２がシリンダブロック１１内を往復移動する。ピストン１２の直線運動が、コネクティングロッドによってクランクシャフトに伝達され、クランクシャフトの回転運動に変換される。燃料の燃焼に伴って、ピストン１２の冠面１２ａにはデポジットが堆積する。なお、より良い理解のために、図１は単一の気筒のみを示すが、エンジン１０は複数の気筒を含むことができる。

【0013】

エンジン１０は、吸気口１４と、排気口１５と、を含む。吸気口１４には、吸気管２が接続され、排気口１５には、排気管３が接続される。吸気口１４には、吸気バルブ１４ａが設けられ、排気口１５には、排気バルブ１５ａが設けられる。吸気バルブ１４ａおよび排気バルブ１５ａの各々の動作は、例えば、不図示のカムシャフトによって制御される。カムシャフトは、例えば回転ベルト等を介してクランクシャフトによって回転される。

【0014】

エンジン１０は、燃料インジェクタ１６を含む。燃料インジェクタ１６は、燃焼室Ｃ内に向けられた噴射口を含む。燃料インジェクタ１６は、燃焼室Ｃ内に燃料を噴射する（いわゆる、直接噴射）。他の実施形態では、燃料インジェクタ１６は、吸気管２に設けられてもよい（いわゆる、予混合）。例えば、燃料インジェクタ１６は、内蔵バルブを含む。燃料インジェクタ１６は、ＥＣＵ５０と通信可能に接続される。ＥＣＵ５０は、燃料インジェクタ１６の内蔵バルブを制御することによって、燃料の噴射を制御する。

【0015】

エンジン１０は、点火プラグｇを有する。点火プラグｇは、燃焼室Ｃにおいて空気および燃料の混合気を着火する。点火プラグｇは、ＥＣＵ５０と通信可能に接続される。ＥＣＵ５０は、点火プラグｇの動作を制御する。

【0016】

洗浄システム２０は、ウォッシャータンク２１を含む。ウォッシャータンク２１は、洗浄液を貯留する。ウォッシャータンク２１は、例えば、エンジンルーム内に設けられる。

【0017】

ウォッシャータンク２１に貯留される洗浄液は、窓ガラスＷの洗浄およびエンジン１０内のデポジットの除去の双方に使用可能な様々な液体であることができる。驚くべきことに、本発明者は、窓ガラスの洗浄に使用される市販のウォッシャー液が、エンジン１０内のデポジットの除去にも有効に働くことを見出した。そのような新たな知見に基づき、洗浄液は、市販のウォッシャー液であってもよい。また、例えば、洗浄液は、界面活性剤と、エタノールまたはイソプロピルアルコール等のアルコールと、を含む液体であってもよい。

【0018】

ウォッシャータンク２１は、第１の配管Ｌ１によって、ウォッシャーノズル２２に接続される。第１の配管Ｌ１には、ポンプＰ１が設けられてもよい。ウォッシャーノズル２２は、窓ガラスＷの周りに配置される。例えば、窓ガラスＷは、フロントガラスであってもよい。ウォッシャーノズル２２は、窓ガラスＷに向けられた噴射口を含む。ウォッシャーノズル２２は、ウォッシャータンク２１の洗浄液を、窓ガラスＷに向けて噴射する。例えば、ウォッシャーノズル２２は、内蔵バルブを含む。

【0019】

ポンプＰ１およびウォッシャーノズル２２は、ＥＣＵ５０と通信可能に接続されてもよい。ＥＣＵ５０は、ポンプＰ１およびウォッシャーノズル２２の内蔵バルブの動作を制御することによって、窓ガラスＷに向けた洗浄液の噴射を制御してもよい。

【0020】

また、洗浄システム２０は、洗浄液インジェクタ２３と、第２の配管Ｌ２と、を含む。

【0021】

洗浄液インジェクタ２３は、例えば、吸気管２に配置される。洗浄液インジェクタ２３は、吸気管２内に向けられた噴射口を含む。他の実施形態では、洗浄液インジェクタ２３は、シリンダヘッド１３に配置されてもよく、燃焼室Ｃ内に向けられた噴射口を含んでもよい。

【0022】

洗浄液インジェクタ２３は、第２の配管Ｌ２によってウォッシャータンク２１に接続される。第２の配管Ｌ２には、ポンプＰ２およびバルブＶ１が設けられてもよい。洗浄液インジェクタ２３は、ウォッシャータンク２１の洗浄液を、吸気管２内に噴射する。例えば、洗浄液インジェクタ２３は、内蔵バルブを含む。

【0023】

ポンプＰ２、バルブＶ１および洗浄液インジェクタ２３は、ＥＣＵ５０と通信可能に接続されてもよい。ＥＣＵ５０は、ポンプＰ２、バルブＶ１および洗浄液インジェクタ２３の内蔵バルブの動作を制御することによって、吸気管２内への洗浄液の噴射を制御してもよい。

【0024】

また、洗浄システム２０は、フィルタＦを含む。フィルタＦは、例えば、第２の配管Ｌ２に配置される。例えば、フィルタＦは、洗浄液からカルシウム等のミネラル成分を除去してもよい。例えば、フィルタＦは、カチオンフィルタを含んでもよい。

【0025】

地域によっては、市販のウォッシャー液は、多量のミネラル成分を含む場合がある。そのようなウォッシャー液が直接的に吸気管２内に噴射されると、ミネラル成分が燃焼室Ｃ内のデポジットの堆積やプレイグニッションの発生を助長するおそれがある。第２の配管Ｌ２にフィルタＦを設けることによって、そのようなデポジットの堆積やプレイグニッションの発生の助長を抑制することができる。

【0026】

水噴射システム３０は、水タンク３１を含む。水タンク３１は、水を貯留する。水タンク３１は、例えば、エンジンルーム内に設けられる。

【0027】

水噴射システム３０は、上記の洗浄システム２０の洗浄液インジェクタ２３を共用する。したがって、洗浄液インジェクタ２３は、水インジェクタとしても機能する。洗浄液インジェクタ２３は、第３の配管Ｌ３によって水タンク３１に接続される。第３の配管Ｌ３には、ポンプＰ３およびバルブＶ２が設けられてもよい。洗浄液インジェクタ２３は、水タンク３１の水を、吸気管２内に噴射する。

【0028】

ポンプＰ３およびバルブＶ２は、ＥＣＵ５０と通信可能に接続されてもよい。ＥＣＵ５０は、ポンプＰ３、バルブＶ２および洗浄液インジェクタ２３の内蔵バルブの動作を制御することによって、吸気管２内への水の噴射を制御してもよい。

【0029】

バルブＶ１、バルブＶ２および洗浄液インジェクタ２３の内蔵バルブの少なくとも１つは、技術的に矛盾が無い限りにおいて、設けられなくてもよい。

【0030】

ＥＣＵ５０は、例えば、ＣＰＵ等の１または複数のプロセッサ５１と、ＲＯＭおよびＲＡＭ等の１または複数の記憶媒体５２と、１または複数のコネクタ５３と、を含む。ＥＣＵ５０は、他の構成要素をさらに有してもよい。ＥＣＵ５０の構成要素は、バスによって互いに通信可能に接続される。記憶媒体５２は、プロセッサ５１によって実行される１または複数のプログラムを記憶する。プログラムは、プロセッサ５１に対する命令を含む。本開示に示されるＥＣＵ５０の動作は、記憶媒体５２に記憶された命令をプロセッサ５１で実行することによって、実現される。ＥＣＵ５０は、コネクタ５３を介して車両５００の構成要素と通信可能に接続される。

【0031】

続いて、車両５００の動作について説明する。

【0032】

窓ガラスＷを洗浄するときに、ＥＣＵ５０は、ウォッシャーノズル２２の内蔵バルブを開き、ポンプＰ１を動作させる。これによって、ウォッシャータンク２１の洗浄液が、窓ガラスＷに向けて噴射される。

【0033】

洗浄システム２０を動作するとき、ＥＣＵ５０は、例えば、洗浄液インジェクタ２３の内蔵バルブおよびバルブＶ１を開き、バルブＶ２を閉じる。また、ＥＣＵ５０は、ポンプＰ２を動作させる。これによって、ウォッシャータンク２１の洗浄液が、洗浄液インジェクタ２３から吸気管２内へ噴射される。洗浄液は、吸気と一緒に燃焼室Ｃに導かれる。燃焼室Ｃ内の壁、例えば、ピストン１２の冠面１２ａに堆積したデポジットは、洗浄液の界面活性剤によって、金属表面からはがれる。したがって、エンジン１０内のデポジットを除去することができる。

【0034】

例えば、洗浄システム２０は、界面活性剤によってデポジットが?がれやすいと予測される運転状況に動作されてもよい。例えば、洗浄システム２０は、ピストン１２の冠面１２ａが高温になると予測される運転状況に動作されてもよい。

【0035】

水噴射システム３０を動作するとき、ＥＣＵ５０は、例えば、洗浄液インジェクタ２３の内蔵バルブおよびバルブＶ２とを開き、バルブＶ１を閉じる。また、ＥＣＵ５０は、ポンプＰ３を動作させる。これによって、水タンク３１の水が、洗浄液インジェクタ２３から吸気管２内へ噴射される。空気および燃料の混合気が水によって冷却され、これが燃費の向上およびＮＯｘの低減に繋がる。

【0036】

以上のような洗浄システム２０は、洗浄液を貯留し、かつ、第１の配管Ｌ１によって、窓ガラスＷに向けられたウォッシャーノズル２２に接続されるウォッシャータンク２１と、吸気管２内に向けられた洗浄液インジェクタ２３と、ウォッシャータンク２１を洗浄液インジェクタ２３に接続する第２の配管Ｌ２と、を備える。このような構成によれば、窓ガラスＷの洗浄に使用される洗浄液が、エンジン１０内のデポジットの除去にも使用される。したがって、デポジット除去専用の洗浄液を貯留するための追加のタンクが必要とされない。よって、洗浄システム２０のスペースを低減することができる。

【0037】

また、洗浄システム２０は、第２の配管Ｌ２内に配置されるフィルタＦを備える。このような構成によれば、ミネラル成分によるデポジットの堆積やプレイグニッションの発生の助長を抑制することができる。

【0038】

また、洗浄システム２０では、洗浄液インジェクタ２３は、第３の配管Ｌ３によって、水を貯留する水タンク３１と接続されており、洗浄液インジェクタ２３は、水タンク３１からの水を、吸気管２内に噴射する水インジェクタとして機能する。このような構成によれば、洗浄液インジェクタ２３を、洗浄システム２０および水噴射システム３０によって共用することができる。したがって、洗浄システム２０のスペースをさらに低減することができる。

【0039】

続いて、他の実施形態について説明する。

【0040】

図２は、第２実施形態に係るエンジン洗浄システム２０Ａを示す概略図である。洗浄システム２０Ａは、洗浄液インジェクタ２４および水インジェクタ２５が別個に設けられる点で、第１実施形態に係る洗浄システム２０と異なる。これに伴って、洗浄システム２０Ａは、バルブＶ１，Ｖ２を備えない。洗浄システム２０Ａは、その他の点については、第１実施形態に係る洗浄システム２０と同じであってもよい。

【0041】

洗浄液インジェクタ２４は、シリンダヘッド１３に配置される。洗浄液インジェクタ２４は、燃焼室Ｃ内に向けられた噴射口を含む。具体的には、噴射口は、ピストン１２の冠面１２ａに向けられる。洗浄液インジェクタ２４は、第２の配管Ｌ２によってウォッシャータンク２１に接続される。洗浄液インジェクタ２４は、内蔵バルブを含んでもよい。

【0042】

水インジェクタ２５は、吸気管２に配置される。水インジェクタ２５は、吸気管２内に向けられた噴射口を含む。水インジェクタ２５は、第３の配管Ｌ３によって水タンク３１に接続される。水インジェクタ２５は、内蔵バルブを含んでもよい。

【0043】

このような洗浄システム２０Ａは、第１実施形態に係る洗浄システム２０と略同様に動作することができる。特に、洗浄システム２０Ａでは、洗浄液インジェクタ２４は、シリンダヘッド１３に配置され、燃焼室Ｃ内に向けられる。したがって、洗浄液インジェクタ２４は、ピストン１２の冠面１２ａに直接的に洗浄液を噴射することができる。よって、冠面１２ａに堆積したデポジットを効率よく除去することができる。

【0044】

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

【0045】

例えば、上記の実施形態では、車両５００は、水噴射システム３０を備える。他の実施形態では、車両５００は、水噴射システム３０を備えなくてもよい。

【0046】

第２実施形態に係る洗浄システム２０Ａでは、洗浄液インジェクタ２４がシリンダヘッド１３に配置され、水インジェクタ２５が吸気管２に配置される。他の実施形態では、洗浄液インジェクタ２４および水インジェクタ２５は、逆の位置に配置されてもよい。

【符号の説明】

【0047】

２ 吸気管
１０ エンジン
２０ エンジン洗浄システム
２０Ａ エンジン洗浄システム
２１ ウォッシャータンク
２２ ウォッシャーノズル
２３ 洗浄液インジェクタ
２４ 洗浄液インジェクタ
３１ 水タンク
Ｃ 燃焼室
Ｆ フィルタ
Ｌ１ 第１の配管
Ｌ２ 第２の配管
Ｌ３ 第３の配管
Ｗ 窓ガラス

【図1】

【図2】