JP2578671Y2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine

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JP2578671Y2
JP2578671Y2 JP1992025686U JP2568692U JP2578671Y2 JP 2578671 Y2 JP2578671 Y2 JP 2578671Y2 JP 1992025686 U JP1992025686 U JP 1992025686U JP 2568692 U JP2568692 U JP 2568692U JP 2578671 Y2 JP2578671 Y2 JP 2578671Y2
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Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本考案は、ディーゼルエンジン等
の排気ガス浄化装置に関し、特に、トータル燃費を向上
する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine or the like, and more particularly to a technique for improving total fuel efficiency.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンの排気ガス浄
化装置として、排気管に窒素酸化物(NOX )を除去す
る触媒を封入した触媒装置を介装したものがある。尚、
排気ガス等におけるNOX を除去する触媒の技術につい
ては、従来、特開平2−149317号公報及び特開平
2−149317号公報に開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an exhaust gas purifying apparatus for a diesel engine, there is an exhaust gas purifying apparatus in which a catalyst for removing nitrogen oxides (NO x ) is sealed in an exhaust pipe. still,
The art catalysts to remove NO X in the exhaust gas or the like, conventionally, as disclosed in JP-A-2-149317 and JP-A No. 2-149317.

【0003】ところで、酸素過剰雰囲気下におけるNO
X 除去触媒においては、還元剤としてHC(炭化水素
類)が必要である。このため、排気ガス中にHCの少な
いディーゼルエンジンでは、HCを排気通路に別途添加
する必要があり、具体的にはHC源としてディーゼルエ
ンジン自体の燃料として使用している軽油を用いること
がある。
[0003] By the way, NO in an oxygen-excess atmosphere
In the X removal catalyst, HC (hydrocarbons) is required as a reducing agent. Therefore, in a diesel engine having a small amount of HC in the exhaust gas, it is necessary to separately add HC to the exhaust passage. Specifically, light oil used as fuel of the diesel engine itself may be used as an HC source.

【0004】[0004]

【考案が解決しようとする課題】しかし、このように還
元剤のHC源として燃料として用いている軽油を排気通
路に添加する構成では、トータル燃費が悪化するという
不具合がある。そこで、本考案は以上のような従来の問
題点に鑑み、ディーゼルエンジン等において、ブローバ
イガスを触媒に供給することにより、排気通路にNOx
還元剤として軽油を供給する場合におけるトータル燃費
の悪化を防止することを目的とする。
However, such a configuration in which light oil used as fuel as the HC source of the reducing agent is added to the exhaust passage has a problem that total fuel consumption is deteriorated. In view of the above problems, the present invention supplies NOx to the exhaust passage by supplying blow-by gas to a catalyst in a diesel engine or the like.
It is an object of the present invention to prevent a decrease in total fuel efficiency when supplying light oil as a reducing agent.

【0005】尚、従来、内燃機関の排気ガス浄化装置に
おけるブローバイガス導入技術として、特開昭62−1
52012号公報に開示されたものがある。
Conventionally, as a blow-by gas introduction technology in an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, Japanese Patent Application Laid-Open No.
There is one disclosed in Japanese Patent No. 52012.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】このため、本考案は、図
1に示すように、排気通路に窒素酸化物浄化用触媒を介
装した内燃機関の排気ガス浄化装置において、一端がク
ランクケース又はヘッドカバー内に開口し他端が触媒上
流側排気通路と吸気通路に分岐して開口するブローバイ
ガス通路を設け、該ブローバイガス通路の分岐部よりク
ランクケース又はヘッドカバー側にブローバイガス吸引
用ポンプを介装し、ブローバイガス通路を排気通路側分
岐通路と吸気通路側分岐通路に選択的に切り換える切換
弁を設ける一方、触媒の活性化を判定する手段と、クラ
ンクケース又はヘッドカバー内圧力検出手段と、前記触
媒活性化判定手段の判定に基づいて触媒が活性化した時
に前記切換弁をブローバイガス通路を排気通路側分岐通
路に切換動作させる切換弁制御手段と、前記クランクケ
ース又はヘッドカバー内圧力検出手段の検出値に基づい
てクランクケース又はヘッドカバー内圧力を所定圧力以
上に維持すべく前記ポンプを駆動制御するポンプ制御手
段とを備えた。
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, as shown in FIG. 1, the present invention provides an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine having a nitrogen oxide purifying catalyst interposed in an exhaust passage. A blow-by gas passage is provided which opens into the head cover and has the other end branched and opened to the exhaust passage and the intake passage on the upstream side of the catalyst. A switching valve for selectively switching the blow-by gas passage between an exhaust passage-side branch passage and an intake passage-side branch passage; a means for determining catalyst activation; a crankcase or head cover pressure detecting means; When the catalyst is activated based on the determination by the activation determining means, the switching valve switches the blow-by gas passage to the exhaust passage-side branch passage. A switching valve control means, and a pump control means for driving and controlling the pump to maintain the crankcase or head cover pressure above a predetermined pressure based on a detection value of the crank case or cover the pressure detection means.

【0007】[0007]

【作用】かかる構成において、クランクケース又はヘッ
ドカバー内圧力検出手段でクランクケース又はヘッドカ
バー内の圧力を所定値以上に維持するようブローバイガ
ス吸引用ポンプを駆動制御しつつ、触媒が活性した時
に、ブローバイガスを触媒に供給する。これにより、例
えば、HC源である軽油の供給量を減少或いは皆無にで
き、燃料の節約ができ、トータル燃費の悪化を防止する
ことができる。
In this configuration, when the catalyst is activated while the blow-by gas suction pump is driven by the pressure detecting means in the crankcase or the head cover to maintain the pressure in the crankcase or the head cover at a predetermined value or more, the blow-by gas Is supplied to the catalyst. As a result, for example, the supply amount of light oil as the HC source can be reduced or eliminated, fuel can be saved, and deterioration of total fuel efficiency can be prevented.

【0008】[0008]

【実施例】以下、添付された図面を参照して本考案を詳
述する。図2において、ディーゼルエンジン1の排気管
2には、NOX 浄化用触媒を封入した触媒装置3が介装
される。排気管2の触媒装置3上流側に軽油またはHC
供給源からの軽油またはHCを供給する装置4が設けら
れている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In Figure 2, the exhaust pipe 2 of a diesel engine 1, the catalytic converter 3 encapsulating NO X purification catalyst is interposed. Light oil or HC is provided upstream of the catalyst device 3 of the exhaust pipe 2.
A device 4 for supplying light oil or HC from a supply source is provided.

【0009】そして、一端がクランクケース5内に開口
し、他端が触媒装置3の上流側排気管2と吸気管6とに
分岐する分岐管7A,7Bを介して開口するブローバイ
ガス通路7が設けられている。このブローバイガス通路
7の分岐部よりクランクケース5側にブローバイガス吸
引用ポンプ8を介装し、ブローバイガス通路7を排気管
側分岐通路7Aと吸気管側分岐通路7Bに選択的に切り
換える切換弁として、第1及び第2の開閉弁9,10が
それぞれ排気管側分岐通路7Aと吸気管側分岐通路7B
とに介装される。排気管2の触媒装置3上流側には触媒
温度検出手段としての温度センサ11が配設される。
又、クランクケース5内には、該クランクケース5内の
圧力を検出する圧力検出手段としての圧力センサ12が
設けられている。
A blow-by gas passage 7 opens at one end into the crankcase 5 and at the other end through branch pipes 7A and 7B branching into the exhaust pipe 2 and the intake pipe 6 on the upstream side of the catalyst device 3. Is provided. A switching valve for interposing a blow-by gas suction pump 8 on the crankcase 5 side from the branch portion of the blow-by gas passage 7 to selectively switch the blow-by gas passage 7 to an exhaust pipe side branch passage 7A and an intake pipe side branch passage 7B. The first and second on-off valves 9 and 10 are respectively composed of an exhaust pipe side branch passage 7A and an intake pipe side branch passage 7B.
And interposed in it. A temperature sensor 11 as catalyst temperature detecting means is disposed on the upstream side of the catalyst device 3 of the exhaust pipe 2.
A pressure sensor 12 is provided in the crankcase 5 as pressure detecting means for detecting the pressure in the crankcase 5.

【0010】ここで、前記温度センサ11の検出値に基
づいて触媒が活性温度以上の時に前記切換弁即ち、第1
及び第2の開閉弁9,10をブローバイガス通路7を排
気通路側分岐通路7Aに切換動作させる切換弁制御手段
と、前記圧力センサ12の検出値に基づいてクランクケ
ース5内圧力を所定圧力以上に維持すべく前記ポンプ8
を駆動制御するポンプ制御手段とがコントロールユニッ
ト13にソフトウェア的に装備されている。
Here, when the temperature of the catalyst is equal to or higher than the activation temperature based on the detection value of the temperature sensor 11, the switching valve, that is, the first
Switching valve control means for switching the second on-off valves 9 and 10 from the blow-by gas passage 7 to the exhaust passage-side branch passage 7A; Pump 8 to maintain
The control unit 13 is provided with a pump control means for controlling the operation of the control unit 13 by software.

【0011】又、コントロールユニット13には、エン
ジン運転状態検出手段からの検出信号としてのエンジン
の回転数信号と負荷信号とが入力され、該コントロール
ユニット13は、これら信号に基づいて軽油又はHCを
供給する装置4による軽油又はHCの供給量を制御す
る。次に、かかる構成の作用について、図3のフローチ
ャートを参照して説明する。
The control unit 13 receives an engine speed signal and a load signal as detection signals from the engine operating state detecting means, and the control unit 13 supplies light oil or HC based on these signals. The supply amount of light oil or HC by the supply device 4 is controlled. Next, the operation of this configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.

【0012】ステップ(図ではSと記す)1では、ポン
プ8をONにして、クランクケース5内で発生したブロ
ーバイガスを吸引する。ステップ2では、第1の開閉弁
9を閉じ、第2の開閉弁10を開いて、吸引したブロー
バイガスを吸気管側に供給する。ステップ3では、触媒
温度センサ11からの検出信号に基づいて触媒の活性領
域であるか否かを判定し、触媒の活性領域でなければス
テップ4に、触媒の活性領域であればステップ5にそれ
ぞれ進む。ステップ5では軽油又はHCを供給する装置
4を作動して軽油又はHCを供給すると共に、ステップ
6に進んで、第1の開閉弁9を開き、第2の開閉弁10
を閉じて、吸引したブローバイガスを排気管2側に供給
する。
In step (denoted by S in the figure) 1, the pump 8 is turned on to suck the blow-by gas generated in the crankcase 5. In step 2, the first on-off valve 9 is closed and the second on-off valve 10 is opened to supply the sucked blow-by gas to the intake pipe side. In step 3, it is determined whether or not the catalyst is in the active region based on the detection signal from the catalyst temperature sensor 11. If it is not the active region of the catalyst, the process proceeds to step 4; move on. In step 5, the device 4 for supplying light oil or HC is operated to supply light oil or HC, and in step 6, the first on-off valve 9 is opened, and the second on-off valve 10 is opened.
Is closed, and the sucked blow-by gas is supplied to the exhaust pipe 2 side.

【0013】ステップ7では、圧力センサ12からの検
出信号に基づいてクランクケース5内圧力が適正である
か否かを判定し、適正であればステップ8に進み、適正
でなければ、ステップ9に進み、圧力センサ12の検出
値に基づいてクランクケース5内圧力を所定圧力以上に
維持すべくポンプ8を駆動制御して、ステップ7に戻
る。ステップ8では、エンジン1の運転か停止かを判定
し、運転であれば、ステップ3に戻り、停止であれば、
ステップ10に進んで、全装置を停止する。
In step 7, it is determined whether or not the pressure in the crankcase 5 is appropriate based on the detection signal from the pressure sensor 12. If the pressure is appropriate, the process proceeds to step 8, and if not, the process proceeds to step 9. Then, the pump 8 is driven and controlled based on the detection value of the pressure sensor 12 so as to maintain the internal pressure of the crankcase 5 equal to or higher than a predetermined pressure. In step 8, it is determined whether the engine 1 is running or stopped. If it is running, the process returns to step 3;
Proceeding to step 10, all devices are stopped.

【0014】一方、ステップ3で触媒の活性領域でない
と判定されてステップ4に進むと、圧力センサ12から
の検出信号に基づいてクランクケース5内圧力が適正で
あるか否かを判定し、適正であればステップ3に戻り、
適正でなければ、ステップ11に進み、圧力センサ12
の検出値に基づいてクランクケース5内圧力を所定圧力
以上に維持すべくポンプ8を駆動制御して、ステップ4
に戻る。
On the other hand, if it is determined in step 3 that the catalyst is not in the active region and the process proceeds to step 4, it is determined whether the pressure in the crankcase 5 is appropriate based on the detection signal from the pressure sensor 12, and If so, return to step 3,
If not, the process proceeds to step 11 and the pressure sensor 12
The drive of the pump 8 is controlled based on the detected value of the pump 8 so as to maintain the internal pressure of the crankcase 5 at a predetermined pressure or higher.
Return to

【0015】以上のように、触媒の活性領域では、クラ
ンクケース5内で発生したブローバイガスを排気管2の
触媒装置3上流側に供給するようにしたから、ブローバ
イガス中のHCを還元剤として触媒に供給できる。この
結果、例えばHC源である軽油の供給量を減少或いは皆
無にでき、燃料の節約ができ、トータル燃費の悪化を防
止することができる。
As described above, in the active region of the catalyst, the blow-by gas generated in the crankcase 5 is supplied to the exhaust pipe 2 on the upstream side of the catalyst device 3, so that HC in the blow-by gas is used as a reducing agent. Can be supplied to the catalyst. As a result, for example, the supply amount of light oil as an HC source can be reduced or eliminated, fuel can be saved, and deterioration of total fuel efficiency can be prevented.

【0016】又、上記の構成によると、クランクケース
5内圧力の検出値に基づいてブローバイガス吸引用ポン
プ8を駆動制御し、クランクケース5内圧力を所定圧力
以上に維持するようにしているため、クランクケース5
内圧力が所定圧力未満になってブローバイガスと共にオ
イルが外部に持ち出されるのが防止される。尚、本考案
は実施例の構成に限定されるものではなく、実用新案登
録請求の範囲に基づいて種々の変更が可能である。
Further, according to the above configuration, the drive of the blow-by gas suction pump 8 is controlled based on the detected value of the pressure in the crankcase 5, so that the pressure in the crankcase 5 is maintained at a predetermined pressure or more. , Crankcase 5
It is prevented that the internal pressure becomes less than the predetermined pressure and the oil is taken out together with the blow-by gas. It should be noted that the present invention is not limited to the configuration of the embodiment, and various changes can be made based on the claims of the utility model registration.

【0017】例えば、上記実施例では、クランクケース
5内のブローバイガスを供給するようにしたが、ヘッド
カバー内のブローバイガスを供給するようにしても良
い。この場合、クランクケース内圧力検出手段に代え
て、ヘッドカバー内圧力検出手段を設けるようにする。
又、上記実施例では、触媒温度に基づいて、触媒の活性
化の有無を判定するようにしたが、エンジン1の回転数
信号と負荷信号等、エンジン運転状態検出手段からの検
出信号に基づいて、触媒の活性化の有無を判定するよう
にしても良い。
For example, in the above embodiment, the blow-by gas in the crankcase 5 is supplied, but the blow-by gas in the head cover may be supplied. In this case, a head cover pressure detecting means is provided in place of the crankcase pressure detecting means.
Further, in the above embodiment, the presence or absence of activation of the catalyst is determined based on the catalyst temperature. However, it is determined based on a detection signal from the engine operating state detecting means such as a rotation speed signal and a load signal of the engine 1. Alternatively, the presence or absence of activation of the catalyst may be determined.

【0018】[0018]

【考案の効果】以上説明したように本考案は、クランク
ケース又はヘッドカバー内圧力検出手段でクランクケー
ス又はヘッドカバー内の圧力を所定値以上に維持するよ
うブローバイガス吸引用ポンプを駆動制御しつつ、触媒
温度が活性化した時に、ブローバイガスを触媒に供給す
る構成としたから、HC源である軽油の供給量を減少或
いは皆無にでき、燃料の節約ができ、トータル燃費の悪
化を防止することができる実用的効果大なるものであ
る。
As described above, according to the present invention, the drive of the blow-by gas suction pump is controlled by the pressure detecting means in the crankcase or the head cover so that the pressure in the crankcase or the head cover is maintained at a predetermined value or more. Since the blow-by gas is supplied to the catalyst when the temperature is activated, the supply amount of light oil, which is the HC source, can be reduced or eliminated, fuel can be saved, and total fuel consumption can be prevented from deteriorating. The practical effect is great.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本考案に係る内燃機関の排気ガス浄化装置の
構成図
FIG. 1 is a configuration diagram of an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to the present invention.

【図2】 本考案に係る内燃機関の排気ガス浄化装置の
一実施例のシステム図
FIG. 2 is a system diagram of an embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention;

【図3】 同上実施例の作用を説明するフローチャートFIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ディーゼルエンジン 2 排気管 3 触媒装置 5 クランクケース 7 ブローバイガス通路 7A 排気管側分岐通路 7B 吸気管側分岐通路 8 ブローバイガス吸引用ポンプ 9 第1の開閉弁 10 第2の開閉弁 11 温度センサ 12 圧力センサ 13 コントロールユニット DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine 2 Exhaust pipe 3 Catalyst device 5 Crankcase 7 Blow-by gas passage 7A Exhaust pipe side branch passage 7B Intake pipe side branch passage 8 Blow-by gas suction pump 9 First on-off valve 10 Second on-off valve 11 Temperature sensor 12 Pressure sensor 13 Control unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F01N 3/08 F01N 3/24 F01M 13/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) F01N 3/08 F01N 3/24 F01M 13/00

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】 排気通路に窒素酸化物浄化用触媒を介装
した内燃機関の排気ガス浄化装置において、一端がクラ
ンクケース又はヘッドカバー内に開口し他端が触媒上流
側排気通路と吸気通路に分岐して開口するブローバイガ
ス通路を設け、該ブローバイガス通路の分岐部よりクラ
ンクケース又はヘッドカバー側にブローバイガス吸引用
ポンプを介装し、ブローバイガス通路を排気通路側分岐
通路と吸気通路側分岐通路に選択的に切り換える切換弁
を設ける一方、触媒の活性化を判定する手段と、クラン
クケース又はヘッドカバー内圧力検出手段と、前記触媒
活性化判定手段の判定に基づいて触媒が活性化した時に
前記切換弁をブローバイガス通路を排気通路側分岐通路
に切換動作させる切換弁制御手段と、前記クランクケー
ス又はヘッドカバー内圧力検出手段の検出値に基づいて
クランクケース又はヘッドカバー内圧力を所定圧力以上
に維持すべく前記ポンプを駆動制御するポンプ制御手段
とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装
置。
In an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine having a nitrogen oxide purifying catalyst interposed in an exhaust passage, one end opens into a crankcase or a head cover, and the other end branches into a catalyst upstream exhaust passage and an intake passage. A blow-by gas passage is provided which opens to the crankcase or the head cover side from the branch of the blow-by gas passage, and a blow-by gas suction pump is interposed between the blow-by gas passage and the exhaust passage-side branch passage and the intake passage-side branch passage. Means for determining activation of the catalyst, means for detecting pressure in the crankcase or the head cover, and the switching valve when the catalyst is activated based on the determination by the catalyst activation determining means, while providing a switching valve for selectively switching. Valve control means for switching the blow-by gas passage to the exhaust passage-side branch passage, and the crankcase or head cover An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising: pump control means for controlling the driving of the pump so as to maintain the internal pressure of the crankcase or the head cover at a predetermined pressure or higher based on the detection value of the internal pressure detecting means.
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