JP2585560Y2 - Exhaust gas reduction device for diesel engine - Google Patents
Exhaust gas reduction device for diesel engineInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本考案はディ−ゼルエンジンの排
気ガス低減装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas reducing device for a diesel engine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ディ−ゼルエンジンの排気管に酸化触媒
を設け、エンジンから排出されるＨＣ成分を酸化するこ
とにより、大気中にＨＣ成分を排出することを低減させ
るようにしたディ−ゼルエンジンの触媒装置が知られて
いる。2. Description of the Related Art A diesel engine in which an oxidation catalyst is provided in an exhaust pipe of a diesel engine to oxidize HC components discharged from the engine to reduce the emission of HC components into the atmosphere. Is known.
【０００３】[0003]
【考案が解決しようとする課題】このような酸化触媒
は、排気温度が設定値以上にならないと活性化しないた
め、ディ−ゼルエンジンの低負荷時には吸気を絞ること
により排気温度を上昇させるようにしている。しかし、
吸気を絞るとポンピングロスが発生して、燃料消費率が
著しく悪化するという問題点があった。Since such an oxidation catalyst is not activated unless the exhaust gas temperature exceeds a set value, the exhaust gas temperature is raised by restricting the intake air when the diesel engine is under a low load. ing. But,
When the intake air is throttled, there is a problem that a pumping loss occurs and the fuel consumption rate is significantly deteriorated.
【０００４】本考案は上記の点に鑑みてなされたもの
で、その目的はディ−ゼルエンジンの低負荷時に吸気を
絞って排気温度を上昇させて酸化触媒を活性化しても、
ポンピングロスの発生を低減させて、燃料消費率を悪化
させることを防止することができるディ−ゼルエンジン
の排気ガス低減装置を提供することにある。[0004] The present invention has been made in view of the above points, and its purpose is to reduce the intake air and increase the exhaust gas temperature at low load of the diesel engine to activate the oxidation catalyst.
It is an object of the present invention to provide an exhaust gas reducing device for a diesel engine that can reduce the occurrence of pumping loss and prevent the fuel consumption rate from deteriorating.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本考案に係わるディ−ゼ
ルエンジンの排気ガス低減装置は、ディ−ゼルエンジン
の吸気経路に設けられたタ−ビンと、ディ−ゼルエンジ
ンの排気経路に設けられた上記タ−ビンと共に回転する
コンプレッサと、この排気経路に設けられた酸化触媒
と、上記タ−ビンをバイパスする第１のバイパス管と、
この第１のバイパス管への吸気の導入を開閉制御する第
１の弁と、上記コンプレッサをバイパスする第２のバイ
パス管と、この第２のバイパス管への排気の導入を開閉
制御する第２の弁と、上記タービンに供給する吸気量を
調整するベ−ンと、エンジンの低負荷時には上記第１及
び第２の弁を閉制御すると共に、エンジン負荷に応じて
上記ベ−ンの開度を調整して吸気を絞って酸化触媒を活
性化させ、エンジンの高負荷では第１及び第２の弁を開
制御する制御手段とを具備する。SUMMARY OF THE INVENTION An exhaust gas reducing device for a diesel engine according to the present invention is provided in a turbine provided in an intake passage of the diesel engine and in an exhaust passage of the diesel engine. A compressor that rotates with the turbine, an oxidation catalyst provided in the exhaust path, a first bypass pipe that bypasses the turbine,
A first valve for controlling the opening and closing of the intake of intake air into the first bypass pipe, a second bypass pipe for bypassing the compressor, and a second valve for controlling opening and closing of the introduction of exhaust gas to the second bypass pipe. And a vane for adjusting the amount of intake air supplied to the turbine , and when the engine is under a low load, the first and second valves are controlled to be closed, and the degree of opening of the vane according to the engine load. And control means for controlling the opening of the first and second valves when the engine is under a high load by controlling the intake air to restrict the intake air.
【０００６】[0006]
【作用】エンジンの低負荷時には第１及び第２の弁を閉
制御することにより、タ−ボチャ−ジャ（タ−ビンとコ
ンプレッサよりなる）を作動させると共に、エンジン負
荷に応じてベ−ンの開度を調整して吸気を絞って酸化触
媒を活性化し、エンジンの高負荷では第１及び第２の弁
を開制御してタ−ボチャ−ジャをバイパスするようにし
ている。When the engine is under a low load, the turbocharger (composed of a turbine and a compressor) is operated by controlling the closing of the first and second valves, and the vane is operated in accordance with the engine load. The opening is adjusted to throttle the intake air to activate the oxidation catalyst, and to control the opening of the first and second valves to bypass the turbocharger when the engine load is high.
【０００７】[0007]
【実施例】以下図面を参照して本考案の一実施例に係わ
るディ−ゼルエンジンの排気ガス低減装置について説明
する。図１はディ−ゼルエンジンの排気ガス低減装置の
全体的構成図、図２は酸化触媒の排気温度特性を示す
図、図３はトルク−エンジン回転数特性を示す図、図４
はエンジン負荷に対するＶＧベ−ン開度及びバイパス弁
の開閉を示す図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a diesel engine according to an embodiment of the present invention; 1 is an overall configuration diagram of a diesel engine exhaust gas reduction device, FIG. 2 is a diagram showing an exhaust gas temperature characteristic of an oxidation catalyst, FIG. 3 is a diagram showing a torque-engine speed characteristic, and FIG.
FIG. 4 is a diagram showing the VG vane opening degree and the opening and closing of the bypass valve with respect to the engine load.
【０００８】図１において、１１は吸気管である。この
吸気管１１はタ−ビン１２ｔの入口に連結されている。
このタ−ビン１２ｔの近傍にはタ−ビン１２ｔに入る吸
入空気量を調整するＶＧ（バリアブル・ジオメトリ）ベ
−ン１３，１４が設けられている。In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an intake pipe. The intake pipe 11 is connected to an inlet of a turbine 12t.
In the vicinity of the turbine 12t, VG (variable geometry) vanes 13, 14 for adjusting the amount of intake air entering the turbine 12t are provided.
【０００９】また、タ−ビン１２ｔの出口配管１５はタ
−ビン１２ｔをバイパスするバイパス管１６の途中に接
続される。このバイパス管１６は吸気管１７を介してデ
ィ−ゼルエンジン１８の吸気ポ−トに接続されている。Further, an outlet pipe 15 of the turbine 12t is connected in the middle of a bypass pipe 16 which bypasses the turbine 12t. The bypass pipe 16 is connected to an intake port of a diesel engine 18 via an intake pipe 17.
【００１０】ディ−ゼルエンジン１８の排気ポ−トは排
気管１９を介してタ−ビン１２ｔと一体的に回転するコ
ンプレッサ１２ｃの入口配管２０に接続され、コンプレ
ッサ１２ｃの出口配管２１は酸化触媒２３の入口に接続
される。また、コンプレッサ１２ｃの入口配管２０と酸
化触媒２３の直上流間にはバイパス管２２が連結されて
いる。An exhaust port of the diesel engine 18 is connected via an exhaust pipe 19 to an inlet pipe 20 of a compressor 12c which rotates integrally with the turbine 12t, and an outlet pipe 21 of the compressor 12c is connected to an oxidation catalyst 23. Connected to the entrance. In addition, a bypass pipe 22 is connected between the inlet pipe 20 of the compressor 12c and the immediately upstream of the oxidation catalyst 23.
【００１１】前述した吸気管１１とバイパス管１６との
境界面には吸気バイパス弁１６ｖが、前述した排気管１
９とバイパス管２２との境界面には排気バイパス弁２２
ｖが設けられている。モ−タｍ１，ｍ４はそれぞれ吸気
バイパス弁１６ｖ、排気バイパス弁２２ｖを開閉制御す
るモ−タである。これら吸気バイパス弁１６ｖ及び排気
バイパス弁２２ｖはエンジンの低負荷時には吸気あるい
は排気をタ−ビン１２ｔあるいはコンプレッサ１２ｃに
導入すべく閉制御され、高負荷時には吸気あるいは排気
をバイパス管１６、２２に導入すべく開制御される。ま
た、モ−タｍ２，ｍ３はそれぞれＶＧベ−ン１３，１４
の開度を制御するモ−タである。モ−タｍ１〜ｍ４には
コントロ−ラ３１からの駆動制御信号が出力されてい
る。このコントロ−ラ３１は例えばマイクロコンピュ−
タにより構成されている。At the boundary between the intake pipe 11 and the bypass pipe 16 described above, an intake bypass valve 16v is provided.
Exhaust bypass valve 22 is provided at the boundary between
v is provided. The motors m1 and m4 control the opening and closing of the intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v, respectively. The intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v are closed and controlled to introduce intake air or exhaust gas into the turbine 12t or the compressor 12c when the engine is under a low load, and introduce intake air or exhaust gas into the bypass pipes 16 and 22 when the engine is under a high load. It is controlled to open. Motors m2 and m3 are VG vanes 13 and 14, respectively.
This is a motor for controlling the opening degree. Drive control signals from the controller 31 are output to the motors m1 to m4. The controller 31 is, for example, a micro computer.
Data.
【００１２】なお、このコントロ−ラ３１にはエンジン
負荷を検出するエンジン負荷センサ３２が接続されてい
る。このエンジン負荷センサ３２は例えばアクセル開度
センサあるいはラック位置センサにより構成されてい
る。The controller 31 is connected to an engine load sensor 32 for detecting an engine load. The engine load sensor 32 is constituted by, for example, an accelerator opening sensor or a rack position sensor.
【００１３】次に、上記のように構成された本考案の一
実施例の動作について説明する。エンジン負荷センサ３
２で検出されたエンジン負荷が低負荷である状態（つま
り、エンジン負荷が図４のＥｏより小さい場合）では吸
気バイパス弁１６ｖ、排気バイパス弁２２ｖいずれも閉
制御される。そして、エンジン負荷がＥｏより小さい領
域ではエンジン負荷が小さいほどＶＧベ−ン１３，１４
の開度が小さくなるようにモ−タｍ２、ｍ３が制御され
る。このため、エンジン負荷が小さいほど吸気を絞って
排気温度を上昇させるようにしている。Next, the operation of the embodiment of the present invention configured as described above will be described. Engine load sensor 3
In a state where the engine load detected in 2 is a low load (that is, when the engine load is smaller than Eo in FIG. 4), both the intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v are controlled to close. In a region where the engine load is smaller than Eo, the smaller the engine load, the lower the VG vanes 13 and 14.
The motors m2 and m3 are controlled so that the opening of the motor becomes small. Therefore, as the engine load is smaller, the intake air is throttled to increase the exhaust temperature.
【００１４】つまり、低負荷時には吸気によりタ−ビン
１２ｔが回転されるので、圧力損失により吸気が絞られ
ることにより排気温度が上昇し、酸化触媒２３が活性化
される。このため、図２に示すように排気温度を破線以
上に上昇させることにより低負荷時のＨＣ排出量を大幅
に低減させることができる。That is, when the load is low, the turbine 12t is rotated by the intake air, so that the intake air is throttled due to the pressure loss, the exhaust temperature rises, and the oxidation catalyst 23 is activated. For this reason, as shown in FIG. 2, by raising the exhaust gas temperature above the broken line, it is possible to greatly reduce the amount of HC emission at a low load.
【００１５】この際に、タ−ビン１２ｔの回転によりコ
ンプレッサ１２ｃが回転されるため、排気管１９の排圧
を低減させている。このため、吸気を絞ることによるポ
ンピングロスをタ−ビン１２ｔ及びコンプレッサ１２ｃ
よりなるタ−ポチャ−ジャの効率分だけ回復させること
ができる。At this time, since the compressor 12c is rotated by the rotation of the turbine 12t, the exhaust pressure of the exhaust pipe 19 is reduced. Therefore, the pumping loss caused by restricting the intake air is reduced by the turbine 12t and the compressor 12c.
It can be recovered by the efficiency of the tar charger.
【００１６】一方、エンジン負荷センサ３２で検出され
たエンジン負荷が高負荷時には（つまり、エンジン負荷
負荷が図４のＥｏより大きい場合）では吸気バイパス弁
１６ｖ、排気バイパス弁２２ｖいずれも開制御される。
このため、吸気はバイパス管１６を介してエンジン１８
に供給されるため、ポンピングロスの発生を低減させて
いる。On the other hand, when the engine load detected by the engine load sensor 32 is high (that is, when the engine load is larger than Eo in FIG. 4), both the intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v are controlled to open. .
As a result, the intake air flows through the bypass pipe 16 to the engine 18.
, The occurrence of pumping loss is reduced.
【００１７】ところで、吸気バイパス弁１６ｖ及び排気
バイパス弁２２ｖのいずれも閉じた場合と、吸気バイパ
ス弁１６ｖ及び排気バイパス弁２２ｖのいずれも開けた
場合とのトルク−エンジン回転数特性は図３に示してお
く。FIG. 3 shows the torque-engine speed characteristics when the intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v are both closed and when both the intake bypass valve 16v and the exhaust bypass valve 22v are open. Keep it.
【００１８】[0018]
【考案の効果】以上詳述したように本考案によれば、デ
ィ−ゼルエンジンの低負荷時に吸気を絞って排気温度を
上昇させて酸化触媒を活性化しても、ポンピングロスの
発生を低減させて、燃料消費率を悪化させることを防止
することができるディ−ゼルエンジンの排気ガス低減装
置を提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, even when the diesel engine is under a low load, the intake air is throttled and the exhaust gas temperature is raised to activate the oxidation catalyst, thereby reducing the occurrence of pumping loss. Thus, it is possible to provide an exhaust gas reduction device for a diesel engine that can prevent the fuel consumption rate from being deteriorated.
【図１】本考案の一実施例に係わるディ−ゼルエンジン
の排気ガス低減装置の全体的構成図。FIG. 1 is an overall configuration diagram of an exhaust gas reduction device for a diesel engine according to an embodiment of the present invention.
【図２】同実施例に係わる酸化触媒の排気温度特性を示
す図。FIG. 2 is a view showing an exhaust gas temperature characteristic of the oxidation catalyst according to the embodiment.
【図３】同実施例に係わるトルク−エンジン回転数特性
を示す図。FIG. 3 is a diagram showing torque-engine speed characteristics according to the embodiment.
【図４】同実施例に係わるエンジン負荷に対するＶＧベ
−ン開度及びバイパス弁の開閉を示す図。FIG. 4 is a view showing a VG vane opening degree and an opening and closing of a bypass valve with respect to an engine load according to the embodiment.
１２ｔ…タ−ビン、１２ｃ…コンプレッサ、１３，１４
…ＶＧベ−ン、１６，２２…バイパス管、１６ｖ…吸気
バイパス弁、２２ｖ…排気バイパス弁、２３…酸化触
媒、３１…コントロ−ラ、３２…エンジン負荷センサ。12t: turbine, 12c: compressor, 13, 14
VG vane, 16, 22 bypass pipe, 16v intake bypass valve, 22v exhaust bypass valve, 23 oxidation catalyst, 31 controller, 32 engine load sensor.
Claims (1)
たタ−ビンと、 ディ−ゼルエンジンの排気経路に設けられた上記タ−ビ
ンと共に回転するコンプレッサと、 この排気経路に設けられた酸化触媒と、 上記タ−ビンをバイパスする第１のバイパス管と、 この第１のバイパス管への吸気の導入を開閉制御する第
１の弁と、 上記コンプレッサをバイパスする第２のバイパス管と、 この第２のバイパス管への排気の導入を開閉制御する第
２の弁と、 上記タービンに供給する吸気量を調整するベ−ンと、 エンジンの低負荷時には上記第１及び第２の弁を閉制御
すると共に、エンジン負荷に応じて上記ベ−ンの開度を
調整して吸気を絞って酸化触媒を活性化させ、エンジン
の高負荷では第１及び第２の弁を開制御する制御手段と
を具備したことを特徴とするディ−ゼルエンジンの排気
ガス低減装置。1. A turbine provided in an intake passage of a diesel engine, a compressor rotating together with the turbine provided in an exhaust passage of the diesel engine, and an oxidation provided in the exhaust passage. A catalyst, a first bypass pipe that bypasses the turbine, a first valve that controls opening and closing of the introduction of intake air to the first bypass pipe, and a second bypass pipe that bypasses the compressor. A second valve for controlling the opening and closing of the introduction of exhaust gas to the second bypass pipe, a vane for adjusting the amount of intake air supplied to the turbine , and the first and second valves when the engine is under a low load. Control means for controlling the closing of the vane and controlling the opening degree of the vane according to the engine load to restrict the intake air to activate the oxidation catalyst, and to control the opening of the first and second valves at a high engine load; And having Di wherein - the exhaust gas reducing device of diesel engine.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2890092U JP2585560Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Exhaust gas reduction device for diesel engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2890092U JP2585560Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Exhaust gas reduction device for diesel engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0589825U JPH0589825U (en) | 1993-12-07 |
| JP2585560Y2 true JP2585560Y2 (en) | 1998-11-18 |
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ID=12261284
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2890092U Expired - Fee Related JP2585560Y2 (en) | 1992-04-30 | 1992-04-30 | Exhaust gas reduction device for diesel engine |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2585560Y2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5140135B2 (en) * | 2004-05-06 | 2013-02-06 | カミンズ インコーポレーテッド | Variable geometry turbocharger and system for determining exhaust gas temperature for aftertreatment systems in an internal combustion engine using a variable geometry turbine |
-
1992
- 1992-04-30 JP JP2890092U patent/JP2585560Y2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH0589825U (en) | 1993-12-07 |
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