JP6736447B2 - Condensate suppressor for engine - Google Patents

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Description

本発明は、エンジンの凝縮水抑制装置に関するものである。 The present invention relates to a condensed water suppressing device for an engine.

従来、自動車のエンジン等では、排気側から排気ガスの一部を抜き出して吸気側へと戻し、その吸気側に戻された排気ガスでエンジン内での燃料の燃焼を抑制させて燃焼温度を下げることによりＮＯx（窒素酸化物）の発生を低減するようにした、いわゆる排気ガス再循環（ＥＧＲ：Exhaust Gas Recirculation）が行われており、この種の排気ガス再循環を行う場合には、排気マニホールドから排気管に亘る排気通路の適宜位置と、吸気管から吸気マニホールドに亘る吸気通路の適宜位置との間をＥＧＲパイプにより接続し、該ＥＧＲパイプを通して排気ガスを再循環するようにしている。 Conventionally, in an automobile engine or the like, a part of the exhaust gas is extracted from the exhaust side and returned to the intake side, and the exhaust gas returned to the intake side suppresses combustion of fuel in the engine to lower the combustion temperature. In this way, so-called exhaust gas recirculation (EGR) is carried out to reduce the generation of NOx (nitrogen oxide). When performing exhaust gas recirculation of this type, an exhaust manifold is used. From an appropriate position of the exhaust passage extending from the exhaust pipe to the exhaust pipe, and an appropriate position of the intake passage extending from the intake pipe to the intake manifold are connected by an EGR pipe, and exhaust gas is recirculated through the EGR pipe.

一般的に、ターボチャージャを備えたエンジンでは、排気マニホールドから高温高圧の排気ガスを抜き出して吸気マニホールドの入口に再循環するものを高圧ループのＥＧＲ装置と称し、ターボチャージャのタービンより下流の排気管から低温低圧の排気ガスを抜き出して前記ターボチャージャのコンプレッサより上流の吸気管へ再循環するものを低圧ループのＥＧＲ装置と称している。 Generally, in an engine equipped with a turbocharger, one that extracts high-temperature and high-pressure exhaust gas from the exhaust manifold and recirculates it to the inlet of the intake manifold is called an EGR device of a high-pressure loop, and an exhaust pipe downstream of the turbocharger turbine A low-pressure loop EGR device extracts low-temperature low-pressure exhaust gas from the exhaust gas and recirculates it to the intake pipe upstream from the compressor of the turbocharger.

そして、高圧ループ及び低圧ループの何れのＥＧＲ装置においても、ＥＧＲパイプの途中に水冷式のＥＧＲクーラを装備して排気ガスを水冷するようにしており、このように排気ガスを水冷して再循環すると、排気ガスの温度が下がり且つその容積が小さくなることでエンジンの出力を余り低下させずに燃焼温度を下げて効果的にＮＯxの発生を低減させることができる。 In both the high-pressure loop and the low-pressure loop EGR device, a water-cooled EGR cooler is provided in the middle of the EGR pipe to cool the exhaust gas with water, and thus the exhaust gas is water-cooled and recirculated. Then, the temperature of the exhaust gas is lowered and the volume thereof is reduced, so that the combustion temperature can be lowered without reducing the output of the engine so much that the generation of NOx can be effectively reduced.

尚、この種のエンジンの凝縮水抑制装置に関連する先行技術文献情報としては下記の特許文献１等がある。 As prior art document information relating to this type of engine condensed water suppression device, there is Patent Document 1 below.

特開２０１４−２３１７６２号公報JP, 2014-231762, A

しかしながら、前述した如き低圧ループのＥＧＲ装置にあっては、タービンを駆動することで圧力が大幅に低下し、しかも、吸気通路が煤等で汚れないよう排気管の出口付近にあるパティキュレートフィルタを通されてからコンプレッサの上流の吸気管まで長いＥＧＲパイプを介して戻されるようになっているため、吸気管へ戻されるまでに排気ガスの温度が大幅に下がり易く、その排気ガスの温度が露点以下まで低下してしまった場合や、再循環された排気ガスと接触する壁面温度が露点よりも低い場合等においては、結露により凝縮水が発生してターボチャージャのコンプレッサやハウジングに腐食を招いたり、その凝縮水が凍結してできた氷片の吸入によりコンプレッサのブレード等に損傷を招いたりする虞れがあった。 However, in the low-pressure loop EGR device as described above, the pressure is drastically reduced by driving the turbine, and a particulate filter near the outlet of the exhaust pipe is installed so that the intake passage is not contaminated with soot or the like. After passing through the long EGR pipe to the intake pipe upstream of the compressor, the temperature of the exhaust gas tends to drop significantly by the time it is returned to the intake pipe. If the temperature drops to the following or if the temperature of the wall surface in contact with the recirculated exhaust gas is lower than the dew point, condensed water may be generated due to dew condensation, which may lead to corrosion of the turbocharger compressor or housing. However, there is a risk that the blades of the compressor may be damaged by the inhalation of ice pieces formed by freezing the condensed water.

本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、低圧ループのＥＧＲ装置の作動に起因した凝縮水の発生を抑制してターボチャージャのコンプレッサを腐食や損傷の虞れから保護することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress generation of condensed water due to operation of an EGR device in a low-pressure loop and protect a compressor of a turbocharger from fear of corrosion or damage. To do.

本発明は、ターボチャージャのタービンより下流の排気管から排気ガスを抜き出して前記ターボチャージャのコンプレッサより上流の吸気管へ再循環する低圧ループのＥＧＲ装置と、前記コンプレッサで過給した吸気を冷却する水冷式のインタークーラとを備えたエンジンの凝縮水抑制装置であって、前記コンプレッサのハウジングにウォータジャケットを設け、少なくとも前記低圧ループのＥＧＲ装置の作動時に前記インタークーラを経た冷却水が前記ウォータジャケットを経由して循環するように構成したことを特徴とするものである。 The present invention cools the intake air supercharged by a low pressure loop EGR device that extracts exhaust gas from an exhaust pipe downstream of a turbine of a turbocharger and recirculates the exhaust gas to an intake pipe upstream of a compressor of the turbocharger. A condensed water suppressing apparatus for an engine, comprising a water-cooled intercooler, wherein a water jacket is provided in a housing of the compressor, and cooling water that has passed through the intercooler is operated at least when the EGR device of the low-pressure loop is operated. It is characterized in that it is configured to circulate via.

而して、このようにすれば、少なくとも低圧ループのＥＧＲ装置が作動している状態において、インタークーラを経た冷却水がウォータジャケットを経由して循環する結果、コンプレッサのハウジングがインタークーラからの適度な温度の冷却水により暖められ、前記ハウジング内における壁面温度が露点よりも高く維持されて凝縮水の発生が抑制されることになる。 Thus, in this way, at least when the EGR device of the low-pressure loop is operating, the cooling water that has passed through the intercooler circulates through the water jacket, and as a result, the compressor housing is appropriately cooled from the intercooler. The temperature of the wall surface in the housing is maintained higher than the dew point by being warmed by the cooling water of various temperatures, and the generation of condensed water is suppressed.

ここで、水冷式のインタークーラは、エンジンの水冷系とは別の専用水冷系を独立して備えており、前記水冷式のインタークーラを経た冷却水の温度は、エンジンを経た冷却水の温度（約８０〜８５℃程度）よりも大幅に低い約４５〜５０℃程度となっており、再循環される排気ガス中の水蒸気の露点よりも十分に高いものの必要以上に高くない適度な温度となっているため、コンプレッサ効率の大幅な低下を招く程の悪影響を及ぼさなくて済む。 Here, the water-cooled intercooler independently includes a dedicated water-cooling system different from the engine water-cooling system, and the temperature of the cooling water that has passed through the water-cooling intercooler is the temperature of the cooling water that has passed through the engine. It is about 45 to 50°C, which is significantly lower than (about 80 to 85°C), and is a moderate temperature which is sufficiently higher than the dew point of water vapor in the recirculated exhaust gas but not higher than necessary. Therefore, it is not necessary to have such a bad influence that the compressor efficiency is significantly lowered.

更に、コンプレッサのハウジングにおけるウォータジャケット自体が保温効果を持つことになるので、停車中にコンプレッサ内に残留した排気ガスから凝縮水が発生する虞れも大幅に抑制されることになる。 Further, since the water jacket itself in the housing of the compressor has a heat retaining effect, the possibility that condensed water is generated from the exhaust gas remaining in the compressor while the vehicle is stopped is greatly suppressed.

また、本発明をより具体的に実施するにあたっては、インタークーラから冷却水をサブラジエタに導く経路の途中に切替バルブを設け、該切替バルブにより前記サブラジエタに向かう冷却水の流れをウォータジャケットに向かう流れに切り替え得るように構成すると良く、更には、低圧ループのＥＧＲ装置が作動状態にあり且つコンプレッサの入口壁温が設定温度を下まわっていることを判定した時に切替バルブによりサブラジエタに向かう冷却水の流れをウォータジャケットに向かう流れに切り替える制御装置を備えることが好ましい。 Further, in carrying out the present invention more specifically, a switching valve is provided in the middle of the path for guiding the cooling water from the intercooler to the sub-radiator, and the flow of the cooling water toward the sub-radiator is directed toward the water jacket by the switching valve. The EGR device in the low-pressure loop is in an operating state, and when it is determined that the inlet wall temperature of the compressor is below the set temperature, the switching valve moves the cooling water to the sub-radiator. It is preferable to have a control device that switches the flow to a flow towards the water jacket.

上記した本発明のエンジンの凝縮水抑制装置によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。 According to the above-described engine condensed water suppression device of the present invention, various excellent effects as described below can be obtained.

（Ｉ）本発明の請求項１に記載の発明によれば、低圧ループのＥＧＲ装置の作動に起因した凝縮水の発生を抑制することができるので、凝縮水によるターボチャージャのコンプレッサやハウジングの腐食や、凝縮水が凍結してできた氷片の吸入によるコンプレッサのブレード等の損傷を極力回避することができ、しかも、コンプレッサのハウジングを過剰に加熱しなくて済むことからコンプレッサ効率の大幅な低下を回避することもでき、更には、ウォータジャケット自体に保温効果を持たせることにより停車中にコンプレッサ内に残留した排気ガスから凝縮水が発生する虞れも大幅に抑制することができる。 (I) According to the invention described in claim 1 of the present invention, it is possible to suppress the generation of condensed water due to the operation of the EGR device in the low-pressure loop, so that the condensed water corrodes the compressor and the housing of the turbocharger. In addition, it is possible to avoid damage to the compressor blades and the like due to inhalation of ice pieces formed by freezing of condensed water, and since it is not necessary to overheat the compressor housing, the efficiency of the compressor is greatly reduced. It is also possible to avoid the above, and further, by providing the water jacket itself with a heat retaining effect, it is possible to significantly reduce the possibility that condensed water will be generated from the exhaust gas remaining in the compressor while the vehicle is stopped.

（ＩＩ）本発明の請求項２，３に記載の発明によれば、少なくとも低圧ループのＥＧＲ装置が作動している条件下で切替バルブを切り替えてウォータジャケットへ冷却水を循環し、コンプレッサのハウジングを暖めて凝縮水の発生を抑制することができ、エンジンの暖機完了後に低圧ループのＥＧＲ装置が非作動となっている条件では、インタークーラからサブラジエタへと冷却水を直接流して水ポンプの駆動ロスを低減することができる。 (II) According to the second and third aspects of the present invention, the switching valve is switched under at least the condition where the EGR device of the low-pressure loop is operating to circulate the cooling water to the water jacket, and the compressor housing. Can be heated to suppress the generation of condensed water, and under the condition that the EGR device in the low-pressure loop is inactive after the engine has been warmed up, the cooling water is caused to flow directly from the intercooler to the sub radiator. The drive loss can be reduced.

本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the form which implements this invention. 図１の制御装置における具体的な制御手順を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a specific control procedure in the control device of FIG. 1.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は本発明を実施する形態の一例を示すもので、ここに図示している例では、エンジン１がターボチャージャ２を備えており、エアクリーナ３から導かれた吸気４が吸気管５を通し前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａへと送られ、該コンプレッサ２ａで加圧された吸気４がインタークーラ６へと送られて冷却され、該インタークーラ６から更に吸気マニホールド７へと吸気４が導かれてエンジン１の各気筒に分配されるようになっている。 FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention. In the example shown here, an engine 1 is equipped with a turbocharger 2, and an intake air 4 guided from an air cleaner 3 passes through an intake pipe 5. The intake air 4 sent to the compressor 2a of the turbocharger 2 and pressurized by the compressor 2a is sent to the intercooler 6 to be cooled, and the intake air 4 is further guided from the intercooler 6 to the intake manifold 7. Are distributed to each cylinder of the engine 1.

更に、このエンジン１の各気筒から排出された排気ガス８は、排気マニホールド９を介しターボチャージャ２のタービン２ｂへと送られ、該タービン２ｂを駆動した排気ガス８が排気管１０を介し車外へ排出されるようにしてあり、該排気管１０の途中には、排気ガス８を通過させる間にパティキュレート（Particulate Matter：粒子状物質）を捕集するパティキュレートフィルタ１１が装備されている。 Further, the exhaust gas 8 discharged from each cylinder of the engine 1 is sent to the turbine 2b of the turbocharger 2 through the exhaust manifold 9, and the exhaust gas 8 that drives the turbine 2b goes out of the vehicle through the exhaust pipe 10. The exhaust pipe 10 is equipped with a particulate filter 11 for collecting particulate matter (Particulate Matter) while passing the exhaust gas 8 in the middle of the exhaust pipe 10.

そして、このエンジン１にあっては、前記パティキュレートフィルタ１１の下流側から排気ガス８の一部を低圧ＥＧＲガス８ａとして抜き出して前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａより上流の吸気管５へ再循環する低圧ループのＥＧＲ装置１２と、排気マニホールド９から排気ガス８の一部を高圧ＥＧＲガス８ｂとして抜き出して吸気マニホールド７の入口付近に再循環する高圧ループのＥＧＲ装置１３とが装備されている。 Then, in the engine 1, a part of the exhaust gas 8 is extracted as the low pressure EGR gas 8a from the downstream side of the particulate filter 11 and is recirculated to the intake pipe 5 upstream of the compressor 2a of the turbocharger 2. The low pressure loop EGR device 12 and the high pressure loop EGR device 13 that extracts a part of the exhaust gas 8 from the exhaust manifold 9 as the high pressure EGR gas 8b and recirculates the high pressure EGR gas 8b near the inlet of the intake manifold 7 are provided.

前記低圧ループのＥＧＲ装置１２及び高圧ループのＥＧＲ装置１３の夫々には、排気ガス８の再循環量を調整するためのＥＧＲバルブ１４，１５と、再循環される低圧ＥＧＲガス８ａ，高圧ＥＧＲガス８ｂを冷却するためのＥＧＲクーラ１６，１７が装備されており、該ＥＧＲクーラ１６，１７で冷却水と低圧ＥＧＲガス８ａ，高圧ＥＧＲガス８ｂを熱交換させることにより低圧ＥＧＲガス８ａ，高圧ＥＧＲガス８ｂの温度を低下し且つその容積を小さくすることで、エンジン１の出力をあまり低下させずに燃焼温度を下げて効果的にＮＯxの発生を低減し得るようにしてある。 Each of the low-pressure loop EGR device 12 and the high-pressure loop EGR device 13 includes EGR valves 14 and 15 for adjusting the recirculation amount of the exhaust gas 8, and low pressure EGR gas 8a and high pressure EGR gas that are recirculated. EGR coolers 16 and 17 for cooling 8b are provided, and the low-pressure EGR gas 8a and the high-pressure EGR gas 8a and the high-pressure EGR gas 8a are heat-exchanged with the EGR coolers 16 and 17 to heat the low-pressure EGR gas 8a and the high-pressure EGR gas. By lowering the temperature of 8b and reducing the volume thereof, the combustion temperature can be lowered without reducing the output of the engine 1 so much that the generation of NOx can be effectively reduced.

また、前記各ＥＧＲバルブ１４，１５の開度が、エンジン制御コンピュータ（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）を成す制御装置１８からの開度指令信号１４ａ，１５ａにより制御されるようになっており、エンジン１の負荷や回転数等から把握される運転状態に基づいて、燃焼不良を招かない範囲で効果的なＮＯx低減率が得られるように適切な制御が実行されるようになっている。 Further, the opening degree of each of the EGR valves 14 and 15 is controlled by the opening degree instruction signals 14a and 15a from a control device 18 which constitutes an engine control computer (ECU: Electronic Control Unit). Based on the operating state grasped from the load and the number of revolutions of the engine, appropriate control is executed so that an effective NOx reduction rate can be obtained within a range that does not cause poor combustion.

ここで、本形態例にあっては、前記インタークーラ６に水冷式のものが採用されており、該インタークーラ６と専用のサブラジエタ１９との間を送り管２０と戻し管２１とを介して冷却水２２を循環させるようにしてあり、前記送り管２０の途中にはサーモスタット２３が装備され、前記戻し管２１の途中には水ポンプ２４が装備されており、冷却水２２の温度が規定水温以下の場合に前記サーモスタット２３の働きにより冷却水２２をバイパス管２５を介し前記サブラジエタ１９を迂回させて前記水ポンプ２４の入側へ導き得るようにしてある。 Here, in this embodiment, a water-cooled type is adopted as the intercooler 6, and a space between the intercooler 6 and a dedicated sub radiator 19 is provided with a feed pipe 20 and a return pipe 21. The cooling water 22 is circulated, a thermostat 23 is provided in the middle of the feed pipe 20, and a water pump 24 is provided in the middle of the return pipe 21, so that the temperature of the cooling water 22 is equal to the specified water temperature. In the following cases, the thermostat 23 works so that the cooling water 22 can be guided to the inlet side of the water pump 24 by bypassing the sub radiator 19 via the bypass pipe 25.

しかも、前記ターボチャージャ２のコンプレッサ２ａのハウジングにはウォータジャケット２６が設けられており、前記送り管２０におけるサーモスタット２３より上流側に装備した切替バルブ２７と前記ウォータジャケット２６との間が連絡管２８により接続され、前記切替バルブ２７により前記サブラジエタ１９に向かう冷却水２２の流れを前記ウォータジャケット２６に向かう流れに切り替え得るようにしてある。 Moreover, a water jacket 26 is provided in the housing of the compressor 2a of the turbocharger 2, and a connecting pipe 28 is provided between the switching jacket 27 provided upstream of the thermostat 23 in the feed pipe 20 and the water jacket 26. The flow of the cooling water 22 toward the sub radiator 19 can be switched to the flow toward the water jacket 26 by the switching valve 27.

更に、前記送り管２０における前記切替バルブ２７と前記サーモスタット２３との間が連絡管２９により接続されており、前記ウォータジャケット２６を経た冷却水２２が前記連絡管２９を介して前記切替バルブ２７と前記サーモスタット２３との間に戻されるようになっている。 Further, the switching valve 27 in the feed pipe 20 and the thermostat 23 are connected by a communication pipe 29, and the cooling water 22 passing through the water jacket 26 is connected to the switching valve 27 via the communication pipe 29. It is adapted to be returned to the thermostat 23.

尚、前記コンプレッサ２ａのハウジングに設けられるウォータジャケット２６は、コンプレッサ２ａのハウジング内に一体成形するようにしても良いし、コンプレッサ２ａのハウジングの外周に別部品として組み付けるようにしても良い。 The water jacket 26 provided in the housing of the compressor 2a may be integrally formed in the housing of the compressor 2a, or may be attached to the outer periphery of the housing of the compressor 2a as a separate component.

また、前記切替バルブ２７の切り替え操作は、前記制御装置１８により制御信号２７ａを介して制御されるようになっており、この制御装置１８においては、図２にフローチャートで示す如き制御手順で前記切替バルブ２７がコンプレッサ２ａ側とサブラジエタ１９側の何れかに切り替え操作されるようになっている。 Further, the switching operation of the switching valve 27 is controlled by the control device 18 via a control signal 27a. In the control device 18, the switching operation is performed by a control procedure as shown in the flowchart of FIG. The valve 27 is switched to either the compressor 2a side or the sub radiator 19 side.

即ち、前記切替バルブ２７の制御が開始されると、先ずステップＳ１において、制御装置１８で監視されているエンジン１の冷却水（図示せず）の温度が規定水温を上まわっているか否かが判定され、エンジン１の冷却水の温度が規定水温を上まわらないうちはステップＳ２を経由して判定が繰り返され、前記切替バルブ２７がコンプレッサ２ａ側に切り替えられるようになっている。 That is, when the control of the switching valve 27 is started, first, in step S1, it is determined whether or not the temperature of the cooling water (not shown) of the engine 1 monitored by the control device 18 exceeds the specified water temperature. When the determination is made and the temperature of the cooling water of the engine 1 does not exceed the specified water temperature, the determination is repeated through step S2, and the switching valve 27 is switched to the compressor 2a side.

そして、ステップＳ１でエンジン１の冷却水（図示せず）の温度が規定水温を上まわっていると判定された場合には、ステップＳ３へと進んで低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動状態にあるか否かが判定され、低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動状態にある場合にのみステップＳ４へと進んでコンプレッサ２ａの入口壁温が設定温度を下まわっているか否かが判定され、コンプレッサ２ａの入口壁温が設定温度を下まわっている場合にステップＳ５へと進んで前記切替バルブ２７がコンプレッサ２ａ側に切り替えられるようになっている。 When it is determined in step S1 that the temperature of the cooling water (not shown) for the engine 1 exceeds the specified water temperature, the process proceeds to step S3, and the EGR device 12 in the low pressure loop is in the operating state. It is determined whether or not the EGR device 12 in the low-pressure loop is in the operating state, the process proceeds to step S4, and it is determined whether or not the inlet wall temperature of the compressor 2a is lower than the set temperature. When the inlet wall temperature is lower than the set temperature, the process proceeds to step S5, and the switching valve 27 is switched to the compressor 2a side.

ここで、前記制御装置１８は、低圧ループのＥＧＲ装置１２におけるＥＧＲバルブ１４の開度制御を担っているので、該ＥＧＲバルブ１４が閉状態に制御されていなければ低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動状態にあると判定でき、また、コンプレッサ２ａの入口壁温については、コンプレッサ２ａの入口吸気温度と吸気流量を実測して熱力学的に推定することができる（これら以外の手法を用いることも可能）。 Here, since the control device 18 is responsible for controlling the opening degree of the EGR valve 14 in the low pressure loop EGR device 12, the low pressure loop EGR device 12 operates unless the EGR valve 14 is controlled to the closed state. It can be determined that the state is in the state, and the inlet wall temperature of the compressor 2a can be estimated thermodynamically by actually measuring the inlet intake air temperature and the intake air flow rate of the compressor 2a (other methods can also be used. ).

他方、ステップＳ３にて低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動状態にないと判定された場合や、ステップＳ４にてコンプレッサ２ａの入口壁温が設定温度を下まわっていないと判定された場合には、ステップＳ６へと進んで前記切替バルブ２７がサブラジエタ１９側に切り替えられるようになっている。 On the other hand, when it is determined in step S3 that the EGR device 12 in the low pressure loop is not in the operating state, or when it is determined in step S4 that the inlet wall temperature of the compressor 2a is not lower than the set temperature, In step S6, the switching valve 27 is switched to the sub radiator 19 side.

ここで、ステップＳ４に用いる設定温度は基本的に露点温度近辺で設定すれば良いものであるが、ＥＧＲ率、大気条件、吸気の温度や圧力等を勘案して適宜に補正するようにしても良い。 Here, the set temperature used in step S4 may basically be set near the dew point temperature, but may be appropriately corrected in consideration of the EGR rate, atmospheric conditions, intake air temperature and pressure, and the like. good.

尚、ステップＳ１における判定は、現在のエンジン１が暖機を優先すべき状況にあるか否かを判定するもので、エンジン１の冷却水の温度が規定水温に上がるまでの冷間、暖機時にあっては、サーモスタット２３の働きにより冷却水２２をバイパス管２５を介しサブラジエタ１９を経由させずに循環し、これにより冷却水２２を早期に暖め且つその暖まった冷却水２２をコンプレッサ２ａのウォータジャケット２６へ循環してエンジン１の暖機を早めるようにしている。 The determination in step S1 is to determine whether or not the current engine 1 is in a state in which warm-up should be prioritized, and the warm-up is performed while the temperature of the cooling water of the engine 1 rises to the specified water temperature. At times, the thermostat 23 works to circulate the cooling water 22 through the bypass pipe 25 without passing through the sub radiator 19, thereby warming the cooling water 22 early and the warmed cooling water 22 to the water of the compressor 2a. The engine 26 is circulated to the jacket 26 to accelerate the warm-up of the engine 1.

一般的に、エンジン１が暖機を優先すべき状況にある場合に、低圧ループのＥＧＲ装置１２は非作動状態に維持されることになるが、エンジン１の暖機が早まれば、低圧ループのＥＧＲ装置１２をより早く作動させることが可能となり、ＮＯx低減性能の向上に寄与させることが可能となる。 Generally, when the engine 1 is in a situation where warm-up should be prioritized, the EGR device 12 of the low-pressure loop will be maintained in a non-operating state. The EGR device 12 can be operated more quickly, and it is possible to contribute to the improvement of the NOx reduction performance.

而して、このようにすれば、エンジン１の暖機が完了して低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動している状態において、インタークーラ６を経た冷却水２２がウォータジャケット２６を経由して循環する結果、コンプレッサ２ａのハウジングがインタークーラ６からの適度な温度の冷却水２２により暖められ、前記ハウジング内における壁面温度が露点よりも高く維持されて凝縮水の発生が抑制されることになる。 Thus, in this way, the cooling water 22 passing through the intercooler 6 circulates via the water jacket 26 in a state where the warm-up of the engine 1 is completed and the low pressure loop EGR device 12 is operating. As a result, the housing of the compressor 2a is warmed by the cooling water 22 from the intercooler 6 having an appropriate temperature, the wall surface temperature in the housing is kept higher than the dew point, and the generation of condensed water is suppressed.

ここで、水冷式のインタークーラ６は、エンジン１の水冷系とは別の専用水冷系を独立して備えており、前記水冷式のインタークーラ６を経た冷却水２２の温度は、エンジン１を経た冷却水２２の温度（約８０〜８５℃程度）よりも大幅に低い約４５〜５０℃程度となっており、再循環される排気ガス８（低圧ＥＧＲガス８ａ）中の水蒸気の露点よりも十分に高いものの必要以上に高くない適度な温度となっているため、コンプレッサ効率の大幅な低下を招く程の悪影響を及ぼさなくて済む。 Here, the water-cooled intercooler 6 independently includes a dedicated water-cooling system different from the water-cooling system of the engine 1, and the temperature of the cooling water 22 that has passed through the water-cooling intercooler 6 is the same as that of the engine 1. The temperature is about 45 to 50°C, which is significantly lower than the temperature of the passed cooling water 22 (about 80 to 85°C), and is higher than the dew point of water vapor in the recirculated exhaust gas 8 (low pressure EGR gas 8a). Since the temperature is adequately high but not too high, it is not necessary to have an adverse effect that causes a significant reduction in compressor efficiency.

また、本発明をより具体的に実施するにあたっては、インタークーラ６から冷却水２２をサブラジエタ１９に導く経路の途中に切替バルブ２７を設け、該切替バルブ２７により前記サブラジエタ１９に向かう冷却水２２の流れをウォータジャケット２６に向かう流れに切り替え得るように構成すると良く、更には、低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動状態にあり且つコンプレッサ２ａの入口壁温が設定温度を下まわっていることを判定した時に切替バルブ２７によりサブラジエタ１９に向かう冷却水２２の流れをウォータジャケット２６に向かう流れに切り替える制御装置１８を備えることが好ましい。 Further, in carrying out the present invention more specifically, a switching valve 27 is provided in the middle of the path for guiding the cooling water 22 from the intercooler 6 to the sub radiator 19, and the switching valve 27 allows the cooling water 22 to reach the sub radiator 19. The flow may be switched to flow toward the water jacket 26, and it is further determined that the EGR device 12 in the low pressure loop is in the operating state and the inlet wall temperature of the compressor 2a is below the set temperature. It is preferable to include a control device 18 that sometimes switches the flow of the cooling water 22 toward the sub radiator 19 by the switching valve 27 to the flow toward the water jacket 26.

従って、上記形態例によれば、低圧ループのＥＧＲ装置１２の作動に起因した凝縮水の発生を抑制することができるので、凝縮水によるターボチャージャ２のコンプレッサ２ａやハウジングの腐食や、凝縮水が凍結してできた氷片の吸入によるコンプレッサ２ａのブレード等の損傷を極力回避することができ、しかも、コンプレッサ効率の大幅な低下を回避することもできる。 Therefore, according to the above-described embodiment, the generation of condensed water due to the operation of the EGR device 12 in the low-pressure loop can be suppressed, so that the compressor 2a of the turbocharger 2 and the housing due to the condensed water are not corroded. It is possible to avoid damage to the blades of the compressor 2a and the like due to suction of ice pieces formed by freezing, and it is also possible to avoid a significant decrease in compressor efficiency.

また、少なくとも低圧ループのＥＧＲ装置１２が作動している条件下でのみ切替バルブ２７を切り替えてウォータジャケット２６へ冷却水２２を循環し、コンプレッサ２ａのハウジングを暖めて凝縮水の発生を抑制することができ、エンジン１の暖機完了後に低圧ループのＥＧＲ装置１２が非作動となっている条件では、インタークーラ６からサブラジエタ１９へと冷却水２２を直接流して水ポンプ２４の駆動ロスを低減することができる。 Further, at least under the condition that the EGR device 12 in the low-pressure loop is operating, the switching valve 27 is switched to circulate the cooling water 22 to the water jacket 26 to warm the housing of the compressor 2a and suppress the generation of condensed water. Under the condition that the EGR device 12 in the low-pressure loop is inoperative after the engine 1 has been warmed up, the cooling water 22 is caused to flow directly from the intercooler 6 to the sub-radiator 19 to reduce the drive loss of the water pump 24. be able to.

尚、本発明のエンジンの凝縮水抑制装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 It should be noted that the engine condensed water suppression device of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

２ ターボチャージャ
２ａ コンプレッサ
２ｂ タービン
４ 吸気
５ 吸気管
６ インタークーラ
８ 排気ガス
１０ 排気管
１２ 低圧ループのＥＧＲ装置
１８ 制御装置
１９ サブラジエタ
２２ 冷却水
２６ ウォータジャケット
２７ 切替バルブ 2 Turbocharger 2a Compressor 2b Turbine 4 Intake 5 Intake pipe 6 Intercooler 8 Exhaust gas 10 Exhaust pipe 12 Low pressure loop EGR device 18 Control device 19 Sub radiator 22 Cooling water 26 Water jacket 27 Switching valve

Claims (3)

ターボチャージャのタービンより下流の排気管から排気ガスを抜き出して前記ターボチャージャのコンプレッサより上流の吸気管へ再循環する低圧ループのＥＧＲ装置と、前記コンプレッサで過給した吸気を冷却する水冷式のインタークーラとを備えたエンジンの凝縮水抑制装置であって、前記コンプレッサのハウジングにウォータジャケットを設け、少なくとも前記低圧ループのＥＧＲ装置の作動時に前記インタークーラを経た冷却水が前記ウォータジャケットを経由して循環するように構成したことを特徴とするエンジンの凝縮水抑制装置。 A low-pressure loop EGR device that extracts exhaust gas from an exhaust pipe downstream of a turbine of a turbocharger and recirculates it to an intake pipe upstream of a compressor of the turbocharger, and a water-cooled intercooler that cools intake air supercharged by the compressor. A condensed water suppressor for an engine, comprising a cooler, wherein a water jacket is provided in a housing of the compressor, and cooling water passing through the intercooler is passed through the water jacket at least when an EGR device of the low pressure loop is operated. A condensed water suppression device for an engine, which is configured to circulate. インタークーラから冷却水をサブラジエタに導く経路の途中に切替バルブを設け、該切替バルブにより前記サブラジエタに向かう冷却水の流れをウォータジャケットに向かう流れに切り替え得るように構成したことを特徴とする請求項１に記載のエンジンの凝縮水抑制装置。 A switching valve is provided in the middle of a path for guiding the cooling water from the intercooler to the sub-radiator, and the switching valve can switch the flow of the cooling water toward the sub-radiator to the flow toward the water jacket. 1. The condensed water suppression device for an engine according to 1. 低圧ループのＥＧＲ装置が作動状態にあり且つコンプレッサの入口壁温が設定温度を下まわっていることを判定した時に切替バルブによりサブラジエタに向かう冷却水の流れをウォータジャケットに向かう流れに切り替える制御装置を備えたことを特徴とする請求項２に記載のエンジンの凝縮水抑制装置。 When it is determined that the EGR device of the low-pressure loop is in operation and the inlet wall temperature of the compressor is below the set temperature, the control valve switches the flow of cooling water toward the sub radiator to the flow toward the water jacket by the switching valve. The condensed water suppressing apparatus for an engine according to claim 2, further comprising:
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