特開 2024-89370 ＥＧＲ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】P2024089370

(43)【公開日】2024-07-03

(54)【発明の名称】ＥＧＲシステム

(51)【国際特許分類】

   F02M 26/09 20160101AFI20240626BHJP

   F02M 26/30 20160101ALI20240626BHJP

   F02M 26/34 20160101ALI20240626BHJP

【ＦＩ】

F02M26/09

F02M26/30

F02M26/34

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022204696

(22)【出願日】2022-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000005463

【氏名又は名称】日野自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100130052

【弁理士】

【氏名又は名称】大阪 弘一

(72)【発明者】

【氏名】横川 和弘

【テーマコード（参考）】

3G062

【Ｆターム（参考）】

3G062EB13

3G062ED08

3G062ED11

(57)【要約】

【課題】ＥＧＲガスを安定的に還流可能なＥＧＲシステムを提供する。
【解決手段】ＥＧＲシステム２０は、エンジン１００の排気通路１０２と吸気通路１０１とに接続され、排気通路１０２から排気ガスの少なくとも一部が流入させられると共に、当該排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１０１に還流させるためのＥＧＲ配管２１と、ＥＧＲ配管２１に設けれ、ＥＧＲガスを圧縮して吸気通路１０１に送出するためのＥＧＲ圧縮機２３と、吸気通路１０１から分岐すると共にＥＧＲ圧縮機２３の上流側においてＥＧＲ配管２１に合流するバイパス通路３０と、バイパス通路３０に設けられ、吸気通路１０１側からＥＧＲ配管２１側に向けて一方向にガスを流通させる第１逆止弁３１と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エンジンの排気通路と吸気通路とに接続され、前記排気通路から排気ガスの少なくとも一部が流入させられると共に、当該排気ガスの一部をＥＧＲガスとして前記吸気通路に還流させるためのＥＧＲ配管と、
前記ＥＧＲ配管に設けれ、前記ＥＧＲガスを圧縮して前記吸気通路に送出するためのＥＧＲ圧縮機と、
前記吸気通路から分岐すると共に前記ＥＧＲ圧縮機の上流側において前記ＥＧＲ配管に合流するバイパス通路と、
前記バイパス通路に設けられ、前記吸気通路側から前記ＥＧＲ配管側に向けて一方向にガスを流通させる第１逆止弁と、
を備えるＥＧＲシステム。

【請求項2】

前記ＥＧＲ配管における前記バイパス通路との接続部よりも上流側に設けられ、前記ＥＧＲ配管の上流側から下流側に向けて一方向にガスを流通させる第２逆止弁を備える、
請求項１に記載のＥＧＲシステム。

【請求項3】

前記ＥＧＲ配管に設けられ、前記ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラを備え、
前記第２逆止弁は、前記ＥＧＲクーラの下流側に設けられている、
請求項２に記載のＥＧＲシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、ＥＧＲシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、吸気装置が記載されている。この吸気装置は、内燃機関からの排気ガスによって回転するタービンとタービンが回転することにより吸入空気を圧縮する第１の圧縮機と第１の圧縮機により圧縮された吸入空気を更に圧縮する第２の圧縮機とを有し、吸入空気を内燃機関に過給する過給機を備えている。また、この吸気装置は、内燃機関からの排気ガスを内燃機関に再循環させる電動ポンプを備える排気再循環装置を備えている。電動ポンプは、排気ガスの圧力を上昇させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０２１－０５０６８４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、一般的な圧縮機は、圧縮機入口の圧力・流量がほとんど変動しない状態、いわゆる定常流を想定して設計されている。一方で、エンジンでは排気の脈動が存在する。したがって、上記特許文献１に記載された吸気装置では、排気の脈動に応じて、排気ガス（ＥＧＲガス）を圧縮するための電動ポンプ入口の圧力・流量が大きく変動するため、電動ポンプの安定的な動作、及びＥＧＲガスの安定的な還流が困難となるおそれがある。

【0005】

本開示は、ＥＧＲガスを安定的に還流可能なＥＧＲ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】

本開示に係るＥＧＲシステムは、エンジンの排気通路と吸気通路とに接続され、排気通路から排気ガスの少なくとも一部が流入させられると共に、当該排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流させるためのＥＧＲ配管と、ＥＧＲ配管に設けれ、ＥＧＲガスを圧縮して吸気通路に送出するためのＥＧＲ圧縮機と、吸気通路から分岐すると共にＥＧＲ圧縮機の上流側においてＥＧＲ配管に合流するバイパス通路と、バイパス通路に設けられ、吸気通路側からＥＧＲ配管側に向けて一方向にガスを流通させる第１逆止弁と、を備える。

【0007】

このＥＧＲシステムでは、エンジンの排気通路と吸気通路とに接続され、エンジンからの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路に還流するためのＥＧＲ配管を備えている。ＥＧＲ配管には、ＥＧＲガスを圧縮して吸気通路に送出するためのＥＧＲ圧縮機が設けられている。そして、ＥＧＲ配管におけるＥＧＲ圧縮機の上流側には、吸気通路から分岐されたバイパス通路が接続され、当該バイパス通路にはＥＧＲ配管側に一方向にガスを流通させる第１逆止弁が設けられている。このため、ＥＧＲ圧縮機入口におけるＥＧＲガスの圧力及び流量が低下した場合に、バイパス通路及び第１逆止弁を介して吸気通路からＥＧＲ配管にガスが導入される。これにより、エンジンの排気に脈動が生じていても、ＥＧＲ圧縮機入口におけるガスの圧力及び流量の変化が抑制される。この結果、ＥＧＲ圧縮機の安定的な動作を可能とし、ＥＧＲガスの安定した還流が可能となる。

【0008】

本開示に係るＥＧＲシステムは、ＥＧＲ配管におけるバイパス通路との接続部よりも上流側に設けられ、ＥＧＲ配管の上流側から下流側に向けて一方向にガスを流通させる第２逆止弁を備えてもよい。この場合、ＥＧＲ圧縮機側からのガスの逆流が確実に抑制される。

【0009】

本開示に係るＥＧＲシステムは、ＥＧＲ配管に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラを備え、第２逆止弁は、ＥＧＲクーラの下流側に設けられていてもよい。この場合、ＥＧＲ圧縮機側からＥＧＲクーラ側へのガスの逆流が確実に抑制される。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、ＥＧＲガスを安定的に還流可能なＥＧＲシステムを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、一実施形態に係るＥＧＲシステムを備えるエンジンシステムを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、一実施形態に係るエンジンシステムについて、図面を参照して詳細に説明する。図１は、一実施形態に係るＥＧＲシステムを備えるエンジンシステムを示す模式図である。図１に示されるエンジンシステム１は、例えば、トラック等の車両に搭載されている。

【0013】

エンジンシステム１は、エンジン１００と、ターボシステム１０と、ＥＧＲ（Ｅｘｈａｕｓｔ Ｇａｓ Ｒｅｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ）システム２０と、を備えている。エンジン１００は、一例として、複数のシリンダ１００ａを備えるレシプロエンジンであり、軽油やガソリン等の燃料が用いられ得る。エンジン１００には、エンジン１００には、各シリンダ１００ａに空気を供給するための吸気通路１０１と、各シリンダ１００ａの燃焼室で発生した排気ガスを排出するための排気通路１０２と、が接続されている。

【0014】

ターボシステム１０は、タービン１１とコンプレッサ１２とインタークーラ１３とを有している。タービン１１は、排気通路１０２に設けられ、排気通路１０２を流通する排気ガスの流れによって回転させられる。コンプレッサ１２は、吸気通路１０１に設けられ、連結軸を介してタービン１１に接続されている。これにより、コンプレッサ１２は、タービン１１の回転に伴って回転することにより、空気を圧縮して吸気通路１０１に送出する。インタークーラ１３は、コンプレッサ１２の下流側において吸気通路１０１に設けられ、吸気通路１０１を流通する空気を外気との熱交換により冷却する。

【0015】

ＥＧＲシステム２０は、ＥＧＲ配管２１、ＥＧＲクーラ２２、ＥＧＲ圧縮機２３、バイパス通路３０、第１逆止弁３１、及び、第２逆止弁３２を有している。ＥＧＲ配管２１は、吸気通路１０１と排気通路１０２とに接続されている。より具体的には、ＥＧＲ配管２１は、タービン１１の上流側において排気通路１０２に接続されると共に、インタークーラ１３の下流側において吸気通路１０１に接続されている。これにより、ＥＧＲ配管２１は、排気通路１０２から排気ガスの少なくとも一部が流入させられると共に、当該排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１０１に還流させる。

【0016】

ＥＧＲクーラ２２は、ＥＧＲ配管２１に設けられ、ＥＧＲ配管２１を流通するＥＧＲガスを冷却する。なお、ＥＧＲ配管２１は、排気通路１０２側において複数（ここでは２つ）に分岐されており、排気通路１０２の複数の箇所（ここでは２箇所）に接続されている。また、ＥＧＲ配管２１は、ＥＧＲクーラ２２の上流側において１つに合流した後に再度複数（ここでは２つ）に分岐してＥＧＲクーラ２２に接続されている。

【0017】

ＥＧＲ圧縮機２３は、例えば電動ポンプであり、ＥＧＲクーラ２２の下流側においてＥＧＲ配管２１に設けられている。ＥＧＲ圧縮機２３は、ＥＧＲガスを圧縮して（ＥＧＲ配管２１を介して）吸気通路１０１に送出する。

【0018】

バイパス通路３０は、吸気通路１０１とＥＧＲ配管２１とに接続されている。より具体的には、バイパス通路３０は、インタークーラ１３の下流側において吸気通路１０１から分岐すると共に、ＥＧＲクーラ２２の下流側においてＥＧＲ配管２１に合流するように、吸気通路１０１及びＥＧＲ配管２１に接続されている。これにより、バイパス通路３０は、吸気通路１０１を流通する空気の一部をＥＧＲ配管２１に導入可能に構成されている。

【0019】

第１逆止弁３１は、バイパス通路３０に設けられている。第１逆止弁３１は、吸気通路１０１側からＥＧＲ配管２１側に向けて一方向にガス（ここではインタークーラ１３を通過した圧縮空気）を流通させる。したがって、第１逆止弁３１は、ＥＧＲ配管２１の圧力が吸気通路１０１の圧力よりも一定以上に低くなった場合に機械的に開状態となり、吸気通路１０１からＥＧＲ配管２１内にガスを導入させる。第１逆止弁３１を通過したガスは、ＥＧＲガスと共にＥＧＲ圧縮機２３に供給される。

【0020】

第２逆止弁３２は、ＥＧＲ配管２１に設けられている。より具体的には、第２逆止弁３２は、ＥＧＲ配管２１におけるバイパス通路３０との接続部よりも上流側であって、ここではＥＧＲクーラ２２の下流側に設けられている。第２逆止弁３２は、ＥＧＲ配管２１の上流側から下流側に向けて一方向にガス（ＥＧＲガス）を流通させる。これにより、第２逆止弁３２は、ＥＧＲ圧縮機２３の入口の圧力がＥＧＲクーラ２２の出口の圧力よりも一定以上高くなった場合に機械的に閉状態となり、ＥＧＲクーラ２２への圧縮空気の逆流を防止する。

【0021】

以上説明したように、本実施形態に係るＥＧＲシステム２０では、エンジン１００の排気通路１０２と吸気通路１０１とに接続され、エンジン１００からの排気ガスの一部をＥＧＲガスとして吸気通路１０１に還流するためのＥＧＲ配管２１を備えている。ＥＧＲ配管２１には、ＥＧＲガスを圧縮して吸気通路１０１に送出するためのＥＧＲ圧縮機２３が設けられている。そして、ＥＧＲ配管２１におけるＥＧＲ圧縮機２３の上流側には、吸気通路１０１から分岐されたバイパス通路３０が接続され、当該バイパス通路３０にはＥＧＲ配管２１側に一方向にガスを流通させる第１逆止弁３１が設けられている。

【0022】

このため、ＥＧＲ圧縮機２３入口におけるＥＧＲガスの圧力及び流量が低下した場合、バイパス通路３０及び第１逆止弁３１を介して吸気通路１０１からＥＧＲ配管２１にガスが導入される。これにより、エンジン１００の排気に脈動が生じていても、ＥＧＲ圧縮機２３入口におけるガスの圧力及び流量の変化が抑制される。この結果、ＥＧＲ圧縮機２３の安定的な動作を可能とし、ＥＧＲガスの安定した還流が可能となる。

【0023】

また、本実施形態に係るＥＧＲシステム２０では、上記効果を奏するに際して、圧力差で機械的に動作する逆止弁を利用するため、簡素且つ電子制御不要で低コスト化が図られる。よって、低コストでのＥＧＲシステム２０の安定的な運用により、燃費改善及び低Ｎｏｘの両立が可能となる。

【0024】

また、本実施形態に係る本開示に係るＥＧＲシステム２０は、ＥＧＲ配管２１におけるバイパス通路３０との接続部よりも上流側に設けられ、ＥＧＲ配管２１の上流側から下流側に向けて一方向にガスを流通させる第２逆止弁３２を備えている。このため、ＥＧＲ圧縮機２３側からのガスの逆流が確実に抑制される。

【0025】

さらに、本実施形態に係るＥＧＲシステム２０は、ＥＧＲ配管２１に設けられ、ＥＧＲガスを冷却するためのＥＧＲクーラ２２を備え、第２逆止弁３２は、ＥＧＲクーラ２２の下流側に設けられている。このため、ＥＧＲ圧縮機２３側からＥＧＲクーラ２２へのガスの逆流が確実に抑制される。

【0026】

以上の実施形態は、本発明の一側面を説明したものである。したがって、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、任意に変形され得る。例えば、ＥＧＲシステム２０にあっては、第２逆止弁３２が省略されてもよい。また、ＥＧＲシステム２０におけるＥＧＲ配管２１の分岐及び合流は任意に設定され得る。

【符号の説明】

【0027】

２０…ＥＧＲシステム、２１…ＥＧＲ配管、２２…ＥＧＲクーラ、２３…ＥＧＲ圧縮機、３０…バイパス通路、３１…第１逆止弁、３２…第２逆止弁、１００…エンジン、１０１…吸気通路、１０２…排気通路。

【図1】