JP2002256862A - 内燃機関用排出ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関用排出ガス浄化装置Info
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- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
- F02M26/44—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders in which a main EGR passage is branched into multiple passages
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- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
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- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/07—Mixed pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is either taken out upstream of the turbine and reintroduced upstream of the compressor, or is taken out downstream of the turbine and reintroduced downstream of the compressor
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 触媒を備えると共に排出ガスを吸気系に還流
させるようにした内燃機関用排出ガス浄化装置におい
て、触媒を早期に活性化可能にする。 【解決手段】 触媒10よりも下流側から吸気系4a、
4bに排出ガスを還流させるEGR配管15を設けるこ
とにより、還流排出ガスは一旦触媒10を通過し、従っ
てこの還流排出ガスの熱を触媒10の暖機に利用して、
触媒10を早期に活性化させることができる。
させるようにした内燃機関用排出ガス浄化装置におい
て、触媒を早期に活性化可能にする。 【解決手段】 触媒10よりも下流側から吸気系4a、
4bに排出ガスを還流させるEGR配管15を設けるこ
とにより、還流排出ガスは一旦触媒10を通過し、従っ
てこの還流排出ガスの熱を触媒10の暖機に利用して、
触媒10を早期に活性化させることができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、排気系に触媒を備
えると共に排出ガスを吸気系に還流させるようにした内
燃機関の排出ガス浄化装置に関するものである。
えると共に排出ガスを吸気系に還流させるようにした内
燃機関の排出ガス浄化装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の内燃機関の排出ガス浄化装置は、
排出ガスを吸気系に還流させることにより燃焼温度を低
下させてNOxの発生を抑制するようにしている(例え
ば、特開平5−133285号公報参照)。
排出ガスを吸気系に還流させることにより燃焼温度を低
下させてNOxの発生を抑制するようにしている(例え
ば、特開平5−133285号公報参照)。
【0003】また、排気系に設置した触媒により排出ガ
ス中の有害排出物(HC、CO、NOx等)の浄化を行
うようにしている。そして、この触媒は排出ガスによっ
て暖められて活性状態(高温状態)になると充分な性能
を発揮するため、触媒が非活性状態(低温状態)の時に
は触媒温度を速やかに上昇させて触媒を早期に活性状態
にすることが望まれる。
ス中の有害排出物(HC、CO、NOx等)の浄化を行
うようにしている。そして、この触媒は排出ガスによっ
て暖められて活性状態(高温状態)になると充分な性能
を発揮するため、触媒が非活性状態(低温状態)の時に
は触媒温度を速やかに上昇させて触媒を早期に活性状態
にすることが望まれる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、吸気系に還流させる排出ガスを全て触媒
の上流側から取り出しているため還流排出ガスは触媒を
通過せず、従って還流排出ガスの熱が触媒の暖機に利用
されず、触媒を早期に活性化することができないという
問題があった。
置においては、吸気系に還流させる排出ガスを全て触媒
の上流側から取り出しているため還流排出ガスは触媒を
通過せず、従って還流排出ガスの熱が触媒の暖機に利用
されず、触媒を早期に活性化することができないという
問題があった。
【0005】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、排気系に触媒を備えると共に排出ガスを吸気系に還
流させるようにした内燃機関用排出ガス浄化装置におい
て、還流させる排出ガスの熱を触媒の暖機に有効利用し
て、触媒を早期に活性化可能にすることを目的とする。
で、排気系に触媒を備えると共に排出ガスを吸気系に還
流させるようにした内燃機関用排出ガス浄化装置におい
て、還流させる排出ガスの熱を触媒の暖機に有効利用し
て、触媒を早期に活性化可能にすることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、内燃機関(1)の排気
系(9a、9b)に触媒(10)を備える内燃機関用排
出ガス浄化装置において、排気系(9a、9b)におい
て触媒(10)よりも下流側から内燃機関(1)の吸気
系(4a、4b)に排出ガスを還流させるEGR通路
(15)を備えることを特徴とする。
め、請求項1に記載の発明では、内燃機関(1)の排気
系(9a、9b)に触媒(10)を備える内燃機関用排
出ガス浄化装置において、排気系(9a、9b)におい
て触媒(10)よりも下流側から内燃機関(1)の吸気
系(4a、4b)に排出ガスを還流させるEGR通路
(15)を備えることを特徴とする。
【0007】これによると、触媒よりも下流側から排出
ガスを還流させるため、還流排出ガスは一旦触媒を通過
し、従ってこの還流排出ガスの熱を触媒の暖機に利用し
て、触媒を早期に活性化させることができる。
ガスを還流させるため、還流排出ガスは一旦触媒を通過
し、従ってこの還流排出ガスの熱を触媒の暖機に利用し
て、触媒を早期に活性化させることができる。
【0008】請求項2に記載の発明では、内燃機関
(1)の排気系(9a、9b)に配置した触媒(10)
と、排気系(9a、9b)において触媒(10)よりも
上流側から内燃機関(1)の吸気系(4a、4b)に排
出ガスを還流させる第1EGR通路(14)とを備える
内燃機関用排出ガス浄化装置において、排気系(9a、
9b)において触媒(10)よりも下流側から吸気系
(4a、4b)に排出ガスを還流させる第2EGR通路
(15)と、吸気系(4a、4b)に還流される排出ガ
スの量を制御するEGR弁(17、18、19)と、触
媒(10)が活性状態か否かに基づいてEGR弁(1
7、18、19)を制御する制御手段(20)とを備
え、制御手段(20)によりEGR弁(17、18、1
9)を制御して、触媒(10)が活性状態である時は第
1EGR通路(14)を介して排出ガスを還流させると
共に、触媒(10)が非活性状態である時は第2EGR
通路(15)を介して排出ガスを還流させることを特徴
とする。
(1)の排気系(9a、9b)に配置した触媒(10)
と、排気系(9a、9b)において触媒(10)よりも
上流側から内燃機関(1)の吸気系(4a、4b)に排
出ガスを還流させる第1EGR通路(14)とを備える
内燃機関用排出ガス浄化装置において、排気系(9a、
9b)において触媒(10)よりも下流側から吸気系
(4a、4b)に排出ガスを還流させる第2EGR通路
(15)と、吸気系(4a、4b)に還流される排出ガ
スの量を制御するEGR弁(17、18、19)と、触
媒(10)が活性状態か否かに基づいてEGR弁(1
7、18、19)を制御する制御手段(20)とを備
え、制御手段(20)によりEGR弁(17、18、1
9)を制御して、触媒(10)が活性状態である時は第
1EGR通路(14)を介して排出ガスを還流させると
共に、触媒(10)が非活性状態である時は第2EGR
通路(15)を介して排出ガスを還流させることを特徴
とする。
【0009】これによると、触媒が非活性状態である時
は、還流される排出ガスが触媒よりも下流側から取り込
まれるため、請求項1の発明と同様に触媒を早期に活性
化させることができる。
は、還流される排出ガスが触媒よりも下流側から取り込
まれるため、請求項1の発明と同様に触媒を早期に活性
化させることができる。
【0010】また、内燃機関の運転条件が変わると排出
ガスの状態(組成、温度等)が変わるため、排出ガスが
内燃機関から排出されてから吸気系へ還流されるまでの
経路をなるべく短くして、最新の排出ガスを還流するの
が望ましい。そして、請求項2の発明では、触媒が活性
状態である時は経路が短い第1EGR通路を介して排出
ガスを還流させるため、最新の排出ガスを還流させるこ
とができる。
ガスの状態(組成、温度等)が変わるため、排出ガスが
内燃機関から排出されてから吸気系へ還流されるまでの
経路をなるべく短くして、最新の排出ガスを還流するの
が望ましい。そして、請求項2の発明では、触媒が活性
状態である時は経路が短い第1EGR通路を介して排出
ガスを還流させるため、最新の排出ガスを還流させるこ
とができる。
【0011】なお、請求項3に記載の発明のように、排
気系(9a、9b)において触媒(10)よりも下流側
の通路面積を調整する第2EGR弁(18)と、第2E
GR通路(15)を開閉する第3EGR弁(19)とを
設け、触媒(10)が非活性状態である時は、第2EG
R弁(18)は排気系(9a、9b)の通路面積を小さ
くすると共に、第3EGR弁(19)は第2EGR通路
(15)を全開にすることにより、触媒(10)が非活
性状態である時に第2EGR通路(15)を介して排出
ガスを還流させることができる。
気系(9a、9b)において触媒(10)よりも下流側
の通路面積を調整する第2EGR弁(18)と、第2E
GR通路(15)を開閉する第3EGR弁(19)とを
設け、触媒(10)が非活性状態である時は、第2EG
R弁(18)は排気系(9a、9b)の通路面積を小さ
くすると共に、第3EGR弁(19)は第2EGR通路
(15)を全開にすることにより、触媒(10)が非活
性状態である時に第2EGR通路(15)を介して排出
ガスを還流させることができる。
【0012】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すも
のである。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を示す図1に
おいて、1は車両走行用のディーゼルエンジン(以下、
内燃機関という)であり、内燃機関1により駆動される
ポンプ2にて燃料を加圧し、その加圧された燃料を燃料
噴射弁3から内燃機関1の燃焼室に噴射するようになっ
ている。
おいて、1は車両走行用のディーゼルエンジン(以下、
内燃機関という)であり、内燃機関1により駆動される
ポンプ2にて燃料を加圧し、その加圧された燃料を燃料
噴射弁3から内燃機関1の燃焼室に噴射するようになっ
ている。
【0014】内燃機関1の吸気系は吸気管4aと吸気マ
ニホールド4bとからなり、吸気管4aには、内燃機関
1に吸入される空気(以下、この空気を吸気という)を
過給するターボチャージ式の過給機5が設けられてい
る。そして、吸気管4aのうち過給機5よりも吸気流れ
上流側には、吸気量を計測するエアーフローメータ6が
設けられ、吸気管4aのうち過給機5よりも吸気流れ下
流側には、吸気を冷却するインタークーラ7、およびア
クセルペダルに連動して吸気量を調整するスロットル弁
8が設けられている。なお、スロットル弁8はその開度
を検出する開度センサを含み、その開度センサの開度信
号はアクセルペダルの踏み込み量信号に相当する。
ニホールド4bとからなり、吸気管4aには、内燃機関
1に吸入される空気(以下、この空気を吸気という)を
過給するターボチャージ式の過給機5が設けられてい
る。そして、吸気管4aのうち過給機5よりも吸気流れ
上流側には、吸気量を計測するエアーフローメータ6が
設けられ、吸気管4aのうち過給機5よりも吸気流れ下
流側には、吸気を冷却するインタークーラ7、およびア
クセルペダルに連動して吸気量を調整するスロットル弁
8が設けられている。なお、スロットル弁8はその開度
を検出する開度センサを含み、その開度センサの開度信
号はアクセルペダルの踏み込み量信号に相当する。
【0015】内燃機関1の排気系は排気管9aと排気マ
ニホールド9bとからなり、この排気管9aのうち過給
機5よりも排出ガス流れ下流側には2つの触媒10、1
1が設けられている。
ニホールド9bとからなり、この排気管9aのうち過給
機5よりも排出ガス流れ下流側には2つの触媒10、1
1が設けられている。
【0016】これらの触媒10、11のうち排出ガス流
れ上流側に配設された第1触媒10は、排出ガス中のH
CやCOの酸化反応を促進することにより排出ガスの浄
化を行う酸化触媒であり、排出ガス中に含まれるカーボ
ン等の微粒子を捕集する機能も備えている。そして、こ
の第1触媒10の排出ガス入口部近傍には、第1触媒1
0に流入する排出ガスの温度を検出する第1排気温セン
サ12が設けられ、第1触媒10の排出ガス出口部近傍
には、第1触媒10を通過後の排出ガスの温度を検出す
る第2排気温センサ13が設けられている。
れ上流側に配設された第1触媒10は、排出ガス中のH
CやCOの酸化反応を促進することにより排出ガスの浄
化を行う酸化触媒であり、排出ガス中に含まれるカーボ
ン等の微粒子を捕集する機能も備えている。そして、こ
の第1触媒10の排出ガス入口部近傍には、第1触媒1
0に流入する排出ガスの温度を検出する第1排気温セン
サ12が設けられ、第1触媒10の排出ガス出口部近傍
には、第1触媒10を通過後の排出ガスの温度を検出す
る第2排気温センサ13が設けられている。
【0017】また、第1触媒10よりも排出ガス流れ下
流側に配設された第2触媒11は、排出ガス中のHCや
COの酸化反応を促進することにより排出ガスの浄化を
行う酸化触媒である。
流側に配設された第2触媒11は、排出ガス中のHCや
COの酸化反応を促進することにより排出ガスの浄化を
行う酸化触媒である。
【0018】吸気管4aと排気マニホールド9bとは第
1EGR配管(EGR通路に相当)14によって連通さ
れ、この第1EGR配管14により、排気マニホールド
9bから取り込んだ排出ガスを吸気管4aに還流させる
ようになっている。また、排気管9aにおいて第1触媒
10と第2触媒11との間から分岐された第2EGR配
管(EGR通路に相当)15は第1EGR配管14に連
結され、第1触媒10の排出ガス流れ下流側から取り込
んだ排出ガスを、第1EGR配管14を介して吸気管4
aに還流させるようになっている。ここで、第1EGR
配管14における排気マニホールド9bから第2EGR
配管15の連結部までの通路面積よりも、第2EGR配
管15の通路面積を大きくして、第2EGR配管15の
圧損が相対的に小さくなるようにしている。
1EGR配管(EGR通路に相当)14によって連通さ
れ、この第1EGR配管14により、排気マニホールド
9bから取り込んだ排出ガスを吸気管4aに還流させる
ようになっている。また、排気管9aにおいて第1触媒
10と第2触媒11との間から分岐された第2EGR配
管(EGR通路に相当)15は第1EGR配管14に連
結され、第1触媒10の排出ガス流れ下流側から取り込
んだ排出ガスを、第1EGR配管14を介して吸気管4
aに還流させるようになっている。ここで、第1EGR
配管14における排気マニホールド9bから第2EGR
配管15の連結部までの通路面積よりも、第2EGR配
管15の通路面積を大きくして、第2EGR配管15の
圧損が相対的に小さくなるようにしている。
【0019】第1EGR配管14における排気マニホー
ルド9bから第2EGR配管15の連結部までの間に
は、排気マニホールド9bから取り込んだ排出ガスの冷
却を行うEGRクーラー16が設けられている。また、
第1EGR配管14において第2EGR配管15の連結
部から吸気管4aまでの間には、吸気管4aへの排出ガ
スの還流量を制御する第1EGR弁17が設けられてい
る。
ルド9bから第2EGR配管15の連結部までの間に
は、排気マニホールド9bから取り込んだ排出ガスの冷
却を行うEGRクーラー16が設けられている。また、
第1EGR配管14において第2EGR配管15の連結
部から吸気管4aまでの間には、吸気管4aへの排出ガ
スの還流量を制御する第1EGR弁17が設けられてい
る。
【0020】排気管9aにおいて、第2EGR配管15
の連結部および第2排気温センサ13の設置位置よりも
排出ガス流れ下流側で、かつ第2触媒11よりも排出ガ
ス流れ上流側には、排気管9a内の通路面積を調整する
第2EGR弁18が設けられている。また、第2EGR
配管15において排気管9aに近い部位には、第2EG
R配管15内の通路面積を調整する第3EGR弁19が
設けられている。
の連結部および第2排気温センサ13の設置位置よりも
排出ガス流れ下流側で、かつ第2触媒11よりも排出ガ
ス流れ上流側には、排気管9a内の通路面積を調整する
第2EGR弁18が設けられている。また、第2EGR
配管15において排気管9aに近い部位には、第2EG
R配管15内の通路面積を調整する第3EGR弁19が
設けられている。
【0021】ポンプ2、燃料噴射弁3、および第1〜第
3EGR弁17〜19の作動を制御する電子制御装置2
0(以下、ECUという)には、エアーフローメータ6
からの吸気量信号、スロットル弁8からの開度信号、両
排気温センサ12、13からの温度信号、および内燃機
関1の冷却水の温度を検出する水温センサ21からの温
度信号が入力され、さらに、内燃機関1の回転数、吸気
管4a内の圧力等の各信号も入力される。
3EGR弁17〜19の作動を制御する電子制御装置2
0(以下、ECUという)には、エアーフローメータ6
からの吸気量信号、スロットル弁8からの開度信号、両
排気温センサ12、13からの温度信号、および内燃機
関1の冷却水の温度を検出する水温センサ21からの温
度信号が入力され、さらに、内燃機関1の回転数、吸気
管4a内の圧力等の各信号も入力される。
【0022】そして、ECU20は、上記各信号のうち
主に内燃機関1の回転数とスロットル弁8の開度(すな
わち、アクセルペダルの踏み込み量)に基づいて、燃料
噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧力等を算出し、その
算出した燃料噴射量等が実現されるようにポンプ2や燃
料噴射弁3の作動を制御する。また、ECU20は、第
1触媒10が活性状態か否かを判定し、その判定結果に
基づいて第1〜第3EGR弁17〜19を制御する。
主に内燃機関1の回転数とスロットル弁8の開度(すな
わち、アクセルペダルの踏み込み量)に基づいて、燃料
噴射量、燃料噴射時期、燃料噴射圧力等を算出し、その
算出した燃料噴射量等が実現されるようにポンプ2や燃
料噴射弁3の作動を制御する。また、ECU20は、第
1触媒10が活性状態か否かを判定し、その判定結果に
基づいて第1〜第3EGR弁17〜19を制御する。
【0023】上記構成において、内燃機関1が始動され
ると、ECU20は第1触媒10が活性状態か否かの判
定を行う。具体的には、第1触媒10の温度と内燃機関
1の冷却水温とが略比例の関係であることに基づき、水
温センサ21で検出された内燃機関1の冷却水温が所定
温度以下の場合には第1触媒10が非活性状態(低温状
態)であると判定し、内燃機関1の冷却水温が所定温度
を超える場合には第1触媒10が活性状態(高温状態)
であると判定する。ここで、上記所定温度は、外気温よ
りも高い値、例えば50〜60℃に設定するのが望まし
い。
ると、ECU20は第1触媒10が活性状態か否かの判
定を行う。具体的には、第1触媒10の温度と内燃機関
1の冷却水温とが略比例の関係であることに基づき、水
温センサ21で検出された内燃機関1の冷却水温が所定
温度以下の場合には第1触媒10が非活性状態(低温状
態)であると判定し、内燃機関1の冷却水温が所定温度
を超える場合には第1触媒10が活性状態(高温状態)
であると判定する。ここで、上記所定温度は、外気温よ
りも高い値、例えば50〜60℃に設定するのが望まし
い。
【0024】内燃機関1が長時間停止されていた場合
は、冷却水温は外気温と略等しくなっており、従って、
このような長時間停止後に内燃機関1が始動された場合
には、冷却水温が所定温度以下であるためECU20は
第1触媒10が非活性状態であると判定する。
は、冷却水温は外気温と略等しくなっており、従って、
このような長時間停止後に内燃機関1が始動された場合
には、冷却水温が所定温度以下であるためECU20は
第1触媒10が非活性状態であると判定する。
【0025】そして、第1触媒10が非活性状態である
と判定されると、第1触媒10の下流側から取り込んだ
排出ガスを、第2EGR配管15から第1EGR配管1
4を介して吸気管4aに還流させるように、ECU20
が第1〜第3EGR弁17〜19の開度を制御する。
と判定されると、第1触媒10の下流側から取り込んだ
排出ガスを、第2EGR配管15から第1EGR配管1
4を介して吸気管4aに還流させるように、ECU20
が第1〜第3EGR弁17〜19の開度を制御する。
【0026】具体的には、第2EGR配管15側に排出
ガスを流しやすくするために、第2EGR弁18を全閉
に近い開度にすると共に、第3EGR弁19を全開にす
る。また、燃料噴射量が少なくなるのに伴って吸気管4
aへの排出ガスの還流量が増加するように、第1EGR
弁17および第2EGR弁18の開度を制御する。
ガスを流しやすくするために、第2EGR弁18を全閉
に近い開度にすると共に、第3EGR弁19を全開にす
る。また、燃料噴射量が少なくなるのに伴って吸気管4
aへの排出ガスの還流量が増加するように、第1EGR
弁17および第2EGR弁18の開度を制御する。
【0027】なお、排気マニホールド9bから取り込ん
だ排出ガスが少量還流されるものの、第2EGR配管1
5の通路面積を大きくしてその圧損が小さくなるように
しているため、第1触媒10の下流側から取り込んだ排
出ガスが主に還流される。
だ排出ガスが少量還流されるものの、第2EGR配管1
5の通路面積を大きくしてその圧損が小さくなるように
しているため、第1触媒10の下流側から取り込んだ排
出ガスが主に還流される。
【0028】上記のように、第1触媒10が非活性状態
であると判定された時に、第1触媒10の下流側から取
り込んだ排出ガスを還流させることにより、第1触媒1
0を早期に活性化させることができる。
であると判定された時に、第1触媒10の下流側から取
り込んだ排出ガスを還流させることにより、第1触媒1
0を早期に活性化させることができる。
【0029】すなわち、従来装置においては、吸気管4
aに還流させる排出ガスを全て第1触媒10の上流側か
ら取り出しているため還流排出ガスは第1触媒10を通
過せず、従って還流排出ガスの熱が第1触媒10の暖機
に利用されない。
aに還流させる排出ガスを全て第1触媒10の上流側か
ら取り出しているため還流排出ガスは第1触媒10を通
過せず、従って還流排出ガスの熱が第1触媒10の暖機
に利用されない。
【0030】これに対し、本実施形態では、第1触媒1
0の下流側から第2EGR配管15を介して吸気管4a
に還流される排出ガスは一旦第1触媒10を通過するた
め、この還流排出ガスの熱は第1触媒10の暖機に利用
され、従って第1触媒10の昇温を早めて第1触媒10
を早期に活性化させることができる。
0の下流側から第2EGR配管15を介して吸気管4a
に還流される排出ガスは一旦第1触媒10を通過するた
め、この還流排出ガスの熱は第1触媒10の暖機に利用
され、従って第1触媒10の昇温を早めて第1触媒10
を早期に活性化させることができる。
【0031】そして、第1触媒10が活性状態になる
と、第1触媒10によって排出ガス中のHC、COの酸
化が促進され、排出ガスが浄化される。
と、第1触媒10によって排出ガス中のHC、COの酸
化が促進され、排出ガスが浄化される。
【0032】次に、内燃機関1の運転に伴って冷却水温
が上昇し、冷却水温が所定温度を超えると、ECU20
は第1触媒10が活性状態であると判定する。
が上昇し、冷却水温が所定温度を超えると、ECU20
は第1触媒10が活性状態であると判定する。
【0033】このように、第1触媒10が活性状態であ
ると判定されると、第2EGR弁18を全開にすると共
に、第3EGR弁19を全閉にして、排気マニホールド
9bから取り出した排出ガスのみを第1EGR配管14
を介して吸気管4aに還流させる。この時、従来と同じ
ように燃料噴射量が少なくなるのに伴って吸気管4aへ
の排出ガスの還流量が増加するように第1EGR弁17
の開度を制御する。
ると判定されると、第2EGR弁18を全開にすると共
に、第3EGR弁19を全閉にして、排気マニホールド
9bから取り出した排出ガスのみを第1EGR配管14
を介して吸気管4aに還流させる。この時、従来と同じ
ように燃料噴射量が少なくなるのに伴って吸気管4aへ
の排出ガスの還流量が増加するように第1EGR弁17
の開度を制御する。
【0034】そして、第1触媒10が活性状態になった
後、時間経過に伴って第2触媒11の温度も次第に上昇
し、第2触媒11も活性状態になると両触媒10、11
によって排出ガスが浄化される。
後、時間経過に伴って第2触媒11の温度も次第に上昇
し、第2触媒11も活性状態になると両触媒10、11
によって排出ガスが浄化される。
【0035】ところで、内燃機関1の運転条件が変わる
と排出ガスの状態(組成、温度等)が変わるため、排出
ガスが内燃機関から排出されてから吸気管4aへ還流さ
れるまでの経路をなるべく短くして、最新の排出ガスを
還流するのが望ましい。そして、排気マニホールド9b
からすぐに第1EGR配管14を介して吸気管4aへ還
流させる経路の方が、排気マニホールド9bから第1触
媒10や第2EGR配管15を介して吸気管4aへ還流
させる経路よりも短いため、前者の経路を介して還流さ
せる方が最新の排出ガスを早期に還流させることができ
る。本実施形態では、上記の点を考慮して、第1触媒1
0が活性状態になった後は第1EGR配管14のみを介
して排出ガスを還流させるようにしている。
と排出ガスの状態(組成、温度等)が変わるため、排出
ガスが内燃機関から排出されてから吸気管4aへ還流さ
れるまでの経路をなるべく短くして、最新の排出ガスを
還流するのが望ましい。そして、排気マニホールド9b
からすぐに第1EGR配管14を介して吸気管4aへ還
流させる経路の方が、排気マニホールド9bから第1触
媒10や第2EGR配管15を介して吸気管4aへ還流
させる経路よりも短いため、前者の経路を介して還流さ
せる方が最新の排出ガスを早期に還流させることができ
る。本実施形態では、上記の点を考慮して、第1触媒1
0が活性状態になった後は第1EGR配管14のみを介
して排出ガスを還流させるようにしている。
【0036】(他の実施形態)上記実施形態では、内燃
機関1の冷却水温に基づいて第1触媒10が活性状態か
否かの判定を行ったが、内燃機関1が停止されてから今
回始動されるまでの経過時間に基づいてその判定を行っ
てもよい。すなわち、内燃機関1の停止時間が長いほど
第1触媒10の温度も低下するため、内燃機関1が停止
されてから今回始動されるまでの経過時間が所定時間
(例えば20分)以上の時に第1触媒10が非活性状態
であると判定してもよい。
機関1の冷却水温に基づいて第1触媒10が活性状態か
否かの判定を行ったが、内燃機関1が停止されてから今
回始動されるまでの経過時間に基づいてその判定を行っ
てもよい。すなわち、内燃機関1の停止時間が長いほど
第1触媒10の温度も低下するため、内燃機関1が停止
されてから今回始動されるまでの経過時間が所定時間
(例えば20分)以上の時に第1触媒10が非活性状態
であると判定してもよい。
【0037】また、第1触媒10が非活性状態であれ
ば、排出ガスは第1触媒10を通過する際に吸熱されて
排出ガスの温度が低下し、一方、第1触媒10が活性状
態であれば、第1触媒10によって排出ガス中のHC、
COの酸化が促進されて排出ガスの温度が上昇する。そ
こで、第1触媒10の前後に設けた排気温センサ12、
13(図1参照)により、第1触媒10に流入する排出
ガスの温度と第1触媒10を通過後の排出ガスの温度を
検出し、第1触媒10に流入する排出ガスの温度が第1
触媒10を通過後の排出ガスの温度よりも低い時に第1
触媒10が非活性状態であると判定してもよい。
ば、排出ガスは第1触媒10を通過する際に吸熱されて
排出ガスの温度が低下し、一方、第1触媒10が活性状
態であれば、第1触媒10によって排出ガス中のHC、
COの酸化が促進されて排出ガスの温度が上昇する。そ
こで、第1触媒10の前後に設けた排気温センサ12、
13(図1参照)により、第1触媒10に流入する排出
ガスの温度と第1触媒10を通過後の排出ガスの温度を
検出し、第1触媒10に流入する排出ガスの温度が第1
触媒10を通過後の排出ガスの温度よりも低い時に第1
触媒10が非活性状態であると判定してもよい。
【0038】また、上記実施形態において、第1EGR
配管14における第2EGR配管15の連結部よりも排
出ガス流れ上流側(排気マニホールド9b側)に第4E
GR弁を設けてもよい。そして、第1触媒10が非活性
状態であると判定された時には、その第4EGR弁を閉
弁させて排気マニホールド9bからの排出ガスの取り込
みを停止し、吸気管4aに還流する排出ガスを全て第1
触媒10の下流側から取り込むようにする。これによる
と、第1触媒10が非活性状態であると判定された時に
は、吸気管4aに還流される排出ガスの全てが一旦第1
触媒10を通過するため、第1触媒10の昇温をさらに
早めることができる。
配管14における第2EGR配管15の連結部よりも排
出ガス流れ上流側(排気マニホールド9b側)に第4E
GR弁を設けてもよい。そして、第1触媒10が非活性
状態であると判定された時には、その第4EGR弁を閉
弁させて排気マニホールド9bからの排出ガスの取り込
みを停止し、吸気管4aに還流する排出ガスを全て第1
触媒10の下流側から取り込むようにする。これによる
と、第1触媒10が非活性状態であると判定された時に
は、吸気管4aに還流される排出ガスの全てが一旦第1
触媒10を通過するため、第1触媒10の昇温をさらに
早めることができる。
【0039】また、上記実施形態では、第1EGR配管
14においてEGRクーラー16と第1EGR弁17と
の間に第2EGR配管15を連結しているが、EGRク
ーラー16よりも排出ガス流れ上流側にて第2EGR配
管15を連結してもよい。
14においてEGRクーラー16と第1EGR弁17と
の間に第2EGR配管15を連結しているが、EGRク
ーラー16よりも排出ガス流れ上流側にて第2EGR配
管15を連結してもよい。
【0040】また、上記実施形態において、第2EGR
配管15を第2触媒11の下流側から分岐させ、第2触
媒11の下流側から取り込んだ排出ガスを還流させるこ
とにより、第1触媒10および第2触媒11を共に早期
に活性化させることができる。
配管15を第2触媒11の下流側から分岐させ、第2触
媒11の下流側から取り込んだ排出ガスを還流させるこ
とにより、第1触媒10および第2触媒11を共に早期
に活性化させることができる。
【0041】また、上記実施形態では両触媒10、11
共酸化触媒を用いたが、両触媒10、11共三元触媒を
用いてもよいし、両触媒10、11のうち一方を酸化触
媒とし、他方を三元触媒としてもよい。さらに、両触媒
10、11共、または両触媒10、11のうち一方を、
排出ガス中に含まれるカーボン等の微粒子を捕集する機
能を備える酸化触媒としてもよい。。
共酸化触媒を用いたが、両触媒10、11共三元触媒を
用いてもよいし、両触媒10、11のうち一方を酸化触
媒とし、他方を三元触媒としてもよい。さらに、両触媒
10、11共、または両触媒10、11のうち一方を、
排出ガス中に含まれるカーボン等の微粒子を捕集する機
能を備える酸化触媒としてもよい。。
【0042】また、上記実施形態では2つの触媒10、
11を用いたが、第2触媒11を廃止してもよい。
11を用いたが、第2触媒11を廃止してもよい。
【0043】また、本発明は上記したディーゼルエンジ
ンのみならず、ガソリンエンジンにも適用することがで
きる。
ンのみならず、ガソリンエンジンにも適用することがで
きる。
【図1】本発明の一実施形態になる内燃機関の排出ガス
浄化装置を示す模式図である。
浄化装置を示す模式図である。
1…内燃機関、4a、4b…吸気系、9a、9b…排気
系、10…触媒、15…EGR配管。
系、10…触媒、15…EGR配管。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 21/08 F02M 25/07 570J F02M 25/07 550 580A 570 580G 580 B01D 53/36 ZABB 103C (72)発明者 窪島 司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 藤田 達也 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3G062 AA01 AA03 AA05 AA06 BA02 BA04 BA05 BA06 CA01 CA02 CA03 CA06 CA07 CA10 DA01 DA02 EA10 EB04 EB15 ED01 ED08 ED10 ED11 ED12 FA24 GA01 GA02 GA04 GA06 GA08 GA09 GA14 GA17 3G091 AA02 AA10 AA11 AA17 AA18 AA28 AB02 AB03 AB13 BA03 BA15 BA19 BA32 CA13 CB02 CB03 CB07 CB08 DA01 DA02 DB10 EA01 EA05 EA06 EA07 EA16 EA17 EA26 EA30 FA02 FA04 FA06 FB02 FB03 FB10 FC04 FC07 HA08 HA14 HA36 HA37 HA42 HB03 HB05 3G092 AA01 AA02 AA06 AA13 AA17 AA18 AB02 AB03 BA01 BA04 BB01 DB03 DC09 DC10 DC12 DC15 DF02 DF08 DG07 EA01 EA02 EA11 EA12 EA21 EA22 EA28 EA29 4D048 AA13 AA18 AB01 BD01 CC27 CC32 CC41 CC44 CC53 DA01 DA02 DA05 DA06
Claims (3)
- 【請求項1】 内燃機関(1)の排気系(9a、9b)
に触媒(10)を備える内燃機関用排出ガス浄化装置に
おいて、 前記排気系(9a、9b)において前記触媒(10)よ
りも下流側から前記内燃機関(1)の吸気系(4a、4
b)に排出ガスを還流させるEGR通路(15)を備え
ることを特徴とする内燃機関用排出ガス浄化装置。 - 【請求項2】 内燃機関(1)の排気系(9a、9b)
に配置した触媒(10)と、前記排気系(9a、9b)
において前記触媒(10)よりも上流側から前記内燃機
関(1)の吸気系(4a、4b)に排出ガスを還流させ
る第1EGR通路(14)とを備える内燃機関用排出ガ
ス浄化装置において、 前記排気系(9a、9b)において前記触媒(10)よ
りも下流側から前記吸気系(4a、4b)に排出ガスを
還流させる第2EGR通路(15)と、 前記吸気系(4a、4b)に還流される排出ガスの量を
制御するEGR弁(17、18、19)と、 前記触媒(10)が活性状態か否かに基づいて前記EG
R弁(17、18、19)を制御する制御手段(20)
とを備え、 前記制御手段(20)により前記EGR弁(17、1
8、19)を制御して、前記触媒(10)が活性状態で
ある時は前記第1EGR通路(14)を介して排出ガス
を還流させると共に、前記触媒(10)が非活性状態で
ある時は前記第2EGR通路(15)を介して排出ガス
を還流させることを特徴とする内燃機関用排出ガス浄化
装置。 - 【請求項3】 前記EGR弁(17、18、19)は、
前記排気系(9a、9b)において前記触媒(10)よ
りも下流側の通路面積を調整する第2EGR弁(18)
と、前記第2EGR通路(15)を開閉する第3EGR
弁(19)とを含み、 前記触媒(10)が非活性状態である時は、前記第2E
GR弁(18)は前記触媒(10)が活性状態である時
よりも前記排気系(9a、9b)の通路面積を小さくす
ると共に、前記第3EGR弁(19)は前記第2EGR
通路(15)を全開にすることを特徴とする請求項2に
記載の内燃機関用排出ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001057254A JP2002256862A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 内燃機関用排出ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001057254A JP2002256862A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 内燃機関用排出ガス浄化装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002256862A true JP2002256862A (ja) | 2002-09-11 |
Family
ID=18917159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001057254A Pending JP2002256862A (ja) | 2001-03-01 | 2001-03-01 | 内燃機関用排出ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002256862A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007297990A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気ガス還流制御装置 |
JP2008008206A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
JP2008215210A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化システム |
JP2008232092A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
CN109356752A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种废气再循环***以及发动机 |
EP3953577A4 (en) * | 2019-04-08 | 2022-12-21 | Spi.Systems Corporation | SYSTEMS AND METHODS FOR RECIRCULATING TREATED EXHAUST GAS FROM INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0634122U (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
JPH11229973A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-24 | Isuzu Motors Ltd | エンジンのegr装置 |
-
2001
- 2001-03-01 JP JP2001057254A patent/JP2002256862A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0634122U (ja) * | 1992-10-09 | 1994-05-06 | 日産ディーゼル工業株式会社 | 内燃機関の排気還流制御装置 |
JPH11229973A (ja) * | 1998-02-17 | 1999-08-24 | Isuzu Motors Ltd | エンジンのegr装置 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007297990A (ja) * | 2006-05-01 | 2007-11-15 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気ガス還流制御装置 |
JP2008008206A (ja) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
JP4720647B2 (ja) * | 2006-06-29 | 2011-07-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気還流装置 |
JP2008215210A (ja) * | 2007-03-05 | 2008-09-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化システム |
JP2008232092A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-02 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
CN109356752A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-02-19 | 潍柴动力股份有限公司 | 一种废气再循环***以及发动机 |
EP3953577A4 (en) * | 2019-04-08 | 2022-12-21 | Spi.Systems Corporation | SYSTEMS AND METHODS FOR RECIRCULATING TREATED EXHAUST GAS FROM INTERNAL COMBUSTION ENGINES |
US11708808B2 (en) | 2019-04-08 | 2023-07-25 | Spi.Systems Corporation | Systems and methods for treated exhaust gas recirculation in internal combustion engines |
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