JP3287273B2 - 排気循環装置を備えた排気浄化装置 - Google Patents
排気循環装置を備えた排気浄化装置Info
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- F02D21/06—Controlling engines characterised by their being supplied with non-airborne oxygen or other non-fuel gas peculiar to engines having other non-fuel gas added to combustion air
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- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- 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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- F02M26/55—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
- F02M26/56—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
- F02M26/57—Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は排気循環装置を備え
た排気浄化装置に関する。
た排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関から排出される窒素酸化物（以
下、ＮＯX ）を浄化するための排気浄化装置が公知であ
る。例えば、特開平８−２６１０５２号公報にはＮＯX
を浄化するために、ＮＯX と炭化水素（以下、ＨＣ）と
を触媒表面に吸着してＮＯX およびＨＣを活性化し、こ
の活性化したＮＯX とＨＣとを反応させることによりＮ
ＯX を浄化するＮＯX 選択還元触媒（以下、ＮＯX 触
媒）を備えた排気浄化装置が開示されている。この排気
浄化装置ではＮＯX 触媒における浄化用のＨＣを機関燃
焼用のＨＣとは別個に機関の膨張行程または排気行程に
おいて気筒内に供給する。
下、ＮＯX ）を浄化するための排気浄化装置が公知であ
る。例えば、特開平８−２６１０５２号公報にはＮＯX
を浄化するために、ＮＯX と炭化水素（以下、ＨＣ）と
を触媒表面に吸着してＮＯX およびＨＣを活性化し、こ
の活性化したＮＯX とＨＣとを反応させることによりＮ
ＯX を浄化するＮＯX 選択還元触媒（以下、ＮＯX 触
媒）を備えた排気浄化装置が開示されている。この排気
浄化装置ではＮＯX 触媒における浄化用のＨＣを機関燃
焼用のＨＣとは別個に機関の膨張行程または排気行程に
おいて気筒内に供給する。
【０００３】ところでＮＯX 触媒に未燃ＨＣが付着する
とＮＯX 触媒が劣化してＮＯX 浄化率が低くなる。そこ
でＮＯX 触媒の劣化を回復するために浄化用ＨＣより多
量のＨＣをＮＯX 触媒に供給し、ＮＯX 触媒に付着した
未燃ＨＣを燃焼することが知られている。
とＮＯX 触媒が劣化してＮＯX 浄化率が低くなる。そこ
でＮＯX 触媒の劣化を回復するために浄化用ＨＣより多
量のＨＣをＮＯX 触媒に供給し、ＮＯX 触媒に付着した
未燃ＨＣを燃焼することが知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが触媒劣化を回
復するために浄化用ＨＣより多量のＨＣを気筒内に供給
すると、供給されたＨＣが筒内において気体とならずに
気筒の内壁面に付着してしまう。気筒内壁面に付着した
ＨＣはピストンと気筒内壁面との間からピストン下方に
貯留されている潤滑オイル内に混入する。このため触媒
劣化を回復するのに必要な量のＨＣを正確にＮＯX 触媒
に供給することができず、また、潤滑オイルの潤滑性が
損なわれるという問題がある。したがって本発明の目的
はＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ量を増大したときにおけ
る気筒内壁面へのＨＣの付着を防止することにある。
復するために浄化用ＨＣより多量のＨＣを気筒内に供給
すると、供給されたＨＣが筒内において気体とならずに
気筒の内壁面に付着してしまう。気筒内壁面に付着した
ＨＣはピストンと気筒内壁面との間からピストン下方に
貯留されている潤滑オイル内に混入する。このため触媒
劣化を回復するのに必要な量のＨＣを正確にＮＯX 触媒
に供給することができず、また、潤滑オイルの潤滑性が
損なわれるという問題がある。したがって本発明の目的
はＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ量を増大したときにおけ
る気筒内壁面へのＨＣの付着を防止することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明によれば、各気筒に接続された排気枝管がこれ
ら気筒の下流側において合流して排気通路に接続され、
予め定められた排気枝管に還元剤が供給されると共に残
りの排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガスを吸入
空気に導入するための排気循環装置が取り付けられ、前
記還元剤により排気ガス中のＮＯX を浄化するためのＮ
ＯX 触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の排気浄
化装置において、吸入空気への排気ガスの導入の有無を
制御するための排気循環弁を備え、前記予め定められた
排気枝管に供給されるべき還元剤の量が予め定められた
量より大きいときに、前記排気循環弁を閉弁すると共に
上記予め定められた排気枝管に供給されるべき量の還元
剤を分割して前記予め定められた排気枝管および残りの
排気枝管に供給する。これにより各排気枝管に供給され
る還元剤量は予め定められた排気枝管にのみ還元剤を供
給した場合に比べて小さく維持される。
に本発明によれば、各気筒に接続された排気枝管がこれ
ら気筒の下流側において合流して排気通路に接続され、
予め定められた排気枝管に還元剤が供給されると共に残
りの排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガスを吸入
空気に導入するための排気循環装置が取り付けられ、前
記還元剤により排気ガス中のＮＯX を浄化するためのＮ
ＯX 触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の排気浄
化装置において、吸入空気への排気ガスの導入の有無を
制御するための排気循環弁を備え、前記予め定められた
排気枝管に供給されるべき還元剤の量が予め定められた
量より大きいときに、前記排気循環弁を閉弁すると共に
上記予め定められた排気枝管に供給されるべき量の還元
剤を分割して前記予め定められた排気枝管および残りの
排気枝管に供給する。これにより各排気枝管に供給され
る還元剤量は予め定められた排気枝管にのみ還元剤を供
給した場合に比べて小さく維持される。
【０００６】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の実施形態
を説明する。図１は本実施形態の内燃機関の排気浄化装
置を示す図である。図１において、１は機関本体、♯
１、♯２、♯３および♯４はそれぞれ機関本体１内に形
成された第一気筒、第二気筒、第三気筒および第四気
筒、２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄはそれぞれ対応する気
筒♯１〜♯４内に機関燃焼用の燃料と排気ガス浄化用の
燃料とを供給するための第一燃料噴射弁、第二燃料噴射
弁、第三燃料噴射弁および第四燃料噴射弁、３は吸気通
路、４は吸気通路３に接続されたインテークマニホルド
である。インテークマニホルド４には吸入空気量を算出
するために吸入空気圧を検出する吸気圧センサ５が取り
付けられる。また、本実施形態の内燃機関はクランク角
を検出するクランク角センサ６を具備する。なお、各燃
料噴射弁２ａ〜２ｄにはこれら燃料噴射弁２ａ〜２ｄに
共通の燃料室または蓄圧室（図示せず）から燃料が供給
される。燃料室内には予め定められた圧力に加圧された
燃料が一時的に蓄積される。また、本実施形態では第一
気筒♯１、第三気筒♯３、第四気筒♯４、第二気筒♯２
の順で点火される。
を説明する。図１は本実施形態の内燃機関の排気浄化装
置を示す図である。図１において、１は機関本体、♯
１、♯２、♯３および♯４はそれぞれ機関本体１内に形
成された第一気筒、第二気筒、第三気筒および第四気
筒、２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄはそれぞれ対応する気
筒♯１〜♯４内に機関燃焼用の燃料と排気ガス浄化用の
燃料とを供給するための第一燃料噴射弁、第二燃料噴射
弁、第三燃料噴射弁および第四燃料噴射弁、３は吸気通
路、４は吸気通路３に接続されたインテークマニホルド
である。インテークマニホルド４には吸入空気量を算出
するために吸入空気圧を検出する吸気圧センサ５が取り
付けられる。また、本実施形態の内燃機関はクランク角
を検出するクランク角センサ６を具備する。なお、各燃
料噴射弁２ａ〜２ｄにはこれら燃料噴射弁２ａ〜２ｄに
共通の燃料室または蓄圧室（図示せず）から燃料が供給
される。燃料室内には予め定められた圧力に加圧された
燃料が一時的に蓄積される。また、本実施形態では第一
気筒♯１、第三気筒♯３、第四気筒♯４、第二気筒♯２
の順で点火される。
【０００７】第一気筒♯１、第二気筒♯２、第三気筒♯
３および第四気筒♯４にはそれぞれ対応して第一排気枝
管７ａ、第二排気枝管７ｂ、第三排気枝管７ｃおよび第
四排気枝管７ｄが接続される。第一排気枝管７ａと第二
排気枝管７ｂと第四排気枝管７ｄとは機関本体１の下流
側の上流側合流部８において合流せしめられ、集合管９
に接続される。集合管９と第三排気枝管７ｃとは上流側
合流部８のさらに下流側の下流側合流部１０において合
流せしめられる。なお、本明細書において『上流』およ
び『下流』とは排気ガスの流れに沿った方向について用
いる用語である。
３および第四気筒♯４にはそれぞれ対応して第一排気枝
管７ａ、第二排気枝管７ｂ、第三排気枝管７ｃおよび第
四排気枝管７ｄが接続される。第一排気枝管７ａと第二
排気枝管７ｂと第四排気枝管７ｄとは機関本体１の下流
側の上流側合流部８において合流せしめられ、集合管９
に接続される。集合管９と第三排気枝管７ｃとは上流側
合流部８のさらに下流側の下流側合流部１０において合
流せしめられる。なお、本明細書において『上流』およ
び『下流』とは排気ガスの流れに沿った方向について用
いる用語である。
【０００８】本実施形態の内燃機関は吸入される空気量
を増大するために吸入空気を過給する過給機１１を具備
する。過給機１１はインテークマニホルド４の上流側の
吸気通路３に配置された吸気側タービンホイール１１ａ
と、下流側合流部１０の下流側の排気通路２０内に配置
された排気側タービンホイール１１ｂとを具備する。各
気筒♯１〜♯４から排出された排気ガスが合流する位置
に排気側タービンホイール１１ｂが配置されているた
め、過給機の過給効果を最大限に維持することができ
る。
を増大するために吸入空気を過給する過給機１１を具備
する。過給機１１はインテークマニホルド４の上流側の
吸気通路３に配置された吸気側タービンホイール１１ａ
と、下流側合流部１０の下流側の排気通路２０内に配置
された排気側タービンホイール１１ｂとを具備する。各
気筒♯１〜♯４から排出された排気ガスが合流する位置
に排気側タービンホイール１１ｂが配置されているた
め、過給機の過給効果を最大限に維持することができ
る。
【０００９】吸気側タービンホイール１１ａと排気側タ
ービンホイール１１ｂとは一つのシャフト１１ｃにより
互いに連結される。排気側タービンホイール１１ｂはこ
の排気側タービンホイール１１ｂの回転面と平行な方向
から排気ガスを受けて回転せしめられ、この回転面に対
して垂直な方向へ向けて排気ガスを排出する。一方、吸
気側タービンホイール１１ａは排気側タービンホイール
１１ｂの回転に伴い回転せしめられ、この吸気側タービ
ンホイール１１ａの回転面に対して垂直な方向から空気
を引き込み、上記回転面と平行な方向へ向けて吸入空気
を送りだす。
ービンホイール１１ｂとは一つのシャフト１１ｃにより
互いに連結される。排気側タービンホイール１１ｂはこ
の排気側タービンホイール１１ｂの回転面と平行な方向
から排気ガスを受けて回転せしめられ、この回転面に対
して垂直な方向へ向けて排気ガスを排出する。一方、吸
気側タービンホイール１１ａは排気側タービンホイール
１１ｂの回転に伴い回転せしめられ、この吸気側タービ
ンホイール１１ａの回転面に対して垂直な方向から空気
を引き込み、上記回転面と平行な方向へ向けて吸入空気
を送りだす。
【００１０】排気側タービンホイール１１ｂの下流側の
排気通路２０には内燃機関から排出される窒素酸化物
（以下、ＮＯX ）を浄化するための排気浄化触媒１２が
配置される。本実施形態の排気浄化触媒１２は、ＮＯX
と炭化水素（以下、ＨＣ）とを触媒表面に吸着してＮＯ
X およびＨＣを活性化し、この活性化したＮＯX とＨＣ
とを反応させることによりＮＯX を浄化するＮＯX 選択
還元触媒（以下、ＮＯX触媒）である。ＮＯX 触媒１２
は予め定められた触媒温度範囲においてＮＯX 浄化作用
を行う。ＮＯX 触媒１２の上流端部分には該上流端部分
の温度を検出する上流側温度センサ１３が配置され、Ｎ
ＯX 触媒１２の下流端部分には該下流側部分の温度を検
出する下流側温度センサ１４が配置される。
排気通路２０には内燃機関から排出される窒素酸化物
（以下、ＮＯX ）を浄化するための排気浄化触媒１２が
配置される。本実施形態の排気浄化触媒１２は、ＮＯX
と炭化水素（以下、ＨＣ）とを触媒表面に吸着してＮＯ
X およびＨＣを活性化し、この活性化したＮＯX とＨＣ
とを反応させることによりＮＯX を浄化するＮＯX 選択
還元触媒（以下、ＮＯX触媒）である。ＮＯX 触媒１２
は予め定められた触媒温度範囲においてＮＯX 浄化作用
を行う。ＮＯX 触媒１２の上流端部分には該上流端部分
の温度を検出する上流側温度センサ１３が配置され、Ｎ
ＯX 触媒１２の下流端部分には該下流側部分の温度を検
出する下流側温度センサ１４が配置される。
【００１１】第四排気枝管７ｄには排気ガスを吸入空気
中に導入するための排気循環管１５が接続される。排気
循環管１５の他端はインテークマニホルド４に接続され
る。排気循環管１５には吸入空気中への排気ガスの導入
の有無を制御するための排気循環弁１６が配置される。
排気循環弁１６は三方弁１７を介して吸引ポンプ１８お
よび大気に連通される。排気循環弁１６は機関運転状態
に応じて開閉制御される。三方弁１７により排気循環弁
１６と大気とが連通せしめられると排気循環弁１６内に
大気圧がかかり排気循環弁１６は閉弁せしめられる。一
方、三方弁１７により排気循環弁１６と吸引ポンプ１８
とが連通せしめられると排気循環弁１６内に負圧がかか
り排気循環弁１６が開弁せしめられる。これにより排気
ガスが吸入空気中に導入される。内燃機関において生成
されるＮＯX 量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多
くなる。また、ＮＯX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高い
ほど多くなる。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を
緩慢にするため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の
不活性ガス量が多いほど小さくなる。また、不活性ガス
は燃焼時の熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入
空気中の不活性ガス量が多いほど低くなる。したがって
不活性ガスであるＣＯ2 やＨ2 Ｏが含まれている排気ガ
スが吸入空気に導入されると、燃焼時の火炎伝播速度が
小さくなり且つ燃焼時の燃焼温度が低く抑制されるた
め、燃焼に伴うＮＯX の生成が抑制される。
中に導入するための排気循環管１５が接続される。排気
循環管１５の他端はインテークマニホルド４に接続され
る。排気循環管１５には吸入空気中への排気ガスの導入
の有無を制御するための排気循環弁１６が配置される。
排気循環弁１６は三方弁１７を介して吸引ポンプ１８お
よび大気に連通される。排気循環弁１６は機関運転状態
に応じて開閉制御される。三方弁１７により排気循環弁
１６と大気とが連通せしめられると排気循環弁１６内に
大気圧がかかり排気循環弁１６は閉弁せしめられる。一
方、三方弁１７により排気循環弁１６と吸引ポンプ１８
とが連通せしめられると排気循環弁１６内に負圧がかか
り排気循環弁１６が開弁せしめられる。これにより排気
ガスが吸入空気中に導入される。内燃機関において生成
されるＮＯX 量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多
くなる。また、ＮＯX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高い
ほど多くなる。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を
緩慢にするため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の
不活性ガス量が多いほど小さくなる。また、不活性ガス
は燃焼時の熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入
空気中の不活性ガス量が多いほど低くなる。したがって
不活性ガスであるＣＯ2 やＨ2 Ｏが含まれている排気ガ
スが吸入空気に導入されると、燃焼時の火炎伝播速度が
小さくなり且つ燃焼時の燃焼温度が低く抑制されるた
め、燃焼に伴うＮＯX の生成が抑制される。
【００１２】図１において制御装置（ＥＣＵ）４０はデ
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介し
て相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４
２、ＲＯＭ（リードオンメモリ）４３、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）４４、Ｂ−ＲＡＭ（バックアップラ
ンダムアクセスメモリ）４５、入力ポート４６、出力ポ
ート４７およびクロック発生器４８を具備する。吸気圧
センサ５、上流側温度センサ１３および下流側温度セン
サ１４の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器４９を
介して入力ポート４６に入力される。また、クランク角
センサ６の出力電圧は直接入力ポート４６に入力され
る。一方、出力ポート４７はそれぞれ対応する駆動回路
５０を介して各燃料噴射弁２ａ〜２ｄおよび三方弁１７
に接続される。
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス４１を介し
て相互に接続されたＣＰＵ（マイクロプロセッサ）４
２、ＲＯＭ（リードオンメモリ）４３、ＲＡＭ（ランダ
ムアクセスメモリ）４４、Ｂ−ＲＡＭ（バックアップラ
ンダムアクセスメモリ）４５、入力ポート４６、出力ポ
ート４７およびクロック発生器４８を具備する。吸気圧
センサ５、上流側温度センサ１３および下流側温度セン
サ１４の出力電圧はそれぞれ対応するＡＤ変換器４９を
介して入力ポート４６に入力される。また、クランク角
センサ６の出力電圧は直接入力ポート４６に入力され
る。一方、出力ポート４７はそれぞれ対応する駆動回路
５０を介して各燃料噴射弁２ａ〜２ｄおよび三方弁１７
に接続される。
【００１３】図２は本実施形態の機関本体１を示す図で
ある。図２において、２１はシリンダ２２内に配置され
たピストン、２３はインテークマニホルド４に接続され
た吸気ポート、２４は吸気ポート２３内に配置された吸
気弁、２５は排気枝管７ａ〜７ｄに接続された排気ポー
ト、２６は排気ポート２５内に配置された排気弁、３１
はシリンダ内壁面または気筒内壁面である。なお、２ａ
〜２ｄはそれぞれ図１の第一から第四燃料噴射弁、４０
は図１の制御装置（ＥＣＵ）である。
ある。図２において、２１はシリンダ２２内に配置され
たピストン、２３はインテークマニホルド４に接続され
た吸気ポート、２４は吸気ポート２３内に配置された吸
気弁、２５は排気枝管７ａ〜７ｄに接続された排気ポー
ト、２６は排気ポート２５内に配置された排気弁、３１
はシリンダ内壁面または気筒内壁面である。なお、２ａ
〜２ｄはそれぞれ図１の第一から第四燃料噴射弁、４０
は図１の制御装置（ＥＣＵ）である。
【００１４】次に本実施形態の作動を説明する。本実施
形態ではＮＯX 触媒１２が劣化していないときには第三
気筒♯３の圧縮行程において燃焼用に供給されるＨＣと
は別個に、第三気筒♯３の膨張行程または排気行程中に
第三気筒♯３にのみ排気ガス浄化用のＨＣ（以下、浄化
用ＨＣ）を供給する。なお、第三燃料噴射弁２ｃから供
給する浄化用ＨＣ量は吸気圧センサ５およびクランク角
センサ６の出力から推定したＮＯX 量と、上流側温度セ
ンサ１３および下流側温度センサ１４の出力から推定し
たＮＯX 触媒温度とに基づいて算出される。
形態ではＮＯX 触媒１２が劣化していないときには第三
気筒♯３の圧縮行程において燃焼用に供給されるＨＣと
は別個に、第三気筒♯３の膨張行程または排気行程中に
第三気筒♯３にのみ排気ガス浄化用のＨＣ（以下、浄化
用ＨＣ）を供給する。なお、第三燃料噴射弁２ｃから供
給する浄化用ＨＣ量は吸気圧センサ５およびクランク角
センサ６の出力から推定したＮＯX 量と、上流側温度セ
ンサ１３および下流側温度センサ１４の出力から推定し
たＮＯX 触媒温度とに基づいて算出される。
【００１５】上述したように第三排気枝管７ｃは上流側
合流部８より下流側の下流側合流部１０において集合管
９、そして第四排気枝管７ｄと合流せしめられる。した
がって第三排気枝管７ｃ、集合管９および第四排気枝管
７ｄを介した第三気筒♯３から排気循環管１５の開口２
７までの距離は、第一排気枝管７ａおよび第四排気枝管
７ｄを介した第一気筒♯１から排気循環管１５の開口２
７までの距離、或いは第二排気枝管７ａおよび第四排気
枝管７ｄを介した第二気筒♯２から排気循環管１５の開
口２７までの距離より長い。このため、仮に第一気筒♯
１または第二気筒♯２において浄化用ＨＣが供給された
と仮定した場合、第三気筒♯３において供給された浄化
用ＨＣは第一気筒♯１または第二気筒♯２において供給
された浄化用ＨＣに比べて排気循環管１５の開口２７に
到達しずらい。
合流部８より下流側の下流側合流部１０において集合管
９、そして第四排気枝管７ｄと合流せしめられる。した
がって第三排気枝管７ｃ、集合管９および第四排気枝管
７ｄを介した第三気筒♯３から排気循環管１５の開口２
７までの距離は、第一排気枝管７ａおよび第四排気枝管
７ｄを介した第一気筒♯１から排気循環管１５の開口２
７までの距離、或いは第二排気枝管７ａおよび第四排気
枝管７ｄを介した第二気筒♯２から排気循環管１５の開
口２７までの距離より長い。このため、仮に第一気筒♯
１または第二気筒♯２において浄化用ＨＣが供給された
と仮定した場合、第三気筒♯３において供給された浄化
用ＨＣは第一気筒♯１または第二気筒♯２において供給
された浄化用ＨＣに比べて排気循環管１５の開口２７に
到達しずらい。
【００１６】また、第三排気枝管７ｃと集合管９とが下
流側合流部１０において互いに平行に集合せしめられて
いるため、第三排気枝管７ｃから集合管９へ排気ガスが
流れることが防止され、第一気筒♯１、第二気筒♯２お
よび第四気筒♯４からの排気ガス排出性能が高く維持さ
れる。
流側合流部１０において互いに平行に集合せしめられて
いるため、第三排気枝管７ｃから集合管９へ排気ガスが
流れることが防止され、第一気筒♯１、第二気筒♯２お
よび第四気筒♯４からの排気ガス排出性能が高く維持さ
れる。
【００１７】ＮＯX 触媒が劣化しているときには触媒劣
化を回復させるためにＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ（以
下、劣化回復用ＨＣ）の量を算出する。通常、劣化回復
用ＨＣ量は浄化用ＨＣ量より多い。この算出された劣化
回復用ＨＣ量が予め定められた量より大きいときには、
算出された量のＨＣを第三燃料噴射弁２ｃからのみ供給
すると供給されたＨＣが第三気筒♯３の気筒内壁面３１
に付着し、この付着したＨＣが蒸発して気体とならない
と判断し、排気循環弁１６を閉弁し、上記算出された劣
化回復用ＨＣ量を分割して四つの燃料噴射弁２ａ〜２ｄ
から各気筒♯１〜♯４に供給する。すなわち各燃料噴射
弁２ａ〜２ｄから各気筒♯１〜♯４に供給される劣化回
復用ＨＣ量は上記算出された劣化回復用ＨＣ量の四分の
一であり、上記予め定められた量以下に維持される。一
方、上記算出された劣化回復用ＨＣ量が予め定められた
量以下であるときには、予め定められた量のＨＣを第三
燃料噴射弁２ｃからのみ供給する。なお、上述からも判
るように、上記予め定められた量は、一つの燃料噴射弁
から供給されたＨＣが蒸発せずに気筒内壁面３１に付着
する、或いは気筒内壁面３１に付着したＨＣが蒸発して
気体とならない量である。
化を回復させるためにＮＯX 触媒に供給すべきＨＣ（以
下、劣化回復用ＨＣ）の量を算出する。通常、劣化回復
用ＨＣ量は浄化用ＨＣ量より多い。この算出された劣化
回復用ＨＣ量が予め定められた量より大きいときには、
算出された量のＨＣを第三燃料噴射弁２ｃからのみ供給
すると供給されたＨＣが第三気筒♯３の気筒内壁面３１
に付着し、この付着したＨＣが蒸発して気体とならない
と判断し、排気循環弁１６を閉弁し、上記算出された劣
化回復用ＨＣ量を分割して四つの燃料噴射弁２ａ〜２ｄ
から各気筒♯１〜♯４に供給する。すなわち各燃料噴射
弁２ａ〜２ｄから各気筒♯１〜♯４に供給される劣化回
復用ＨＣ量は上記算出された劣化回復用ＨＣ量の四分の
一であり、上記予め定められた量以下に維持される。一
方、上記算出された劣化回復用ＨＣ量が予め定められた
量以下であるときには、予め定められた量のＨＣを第三
燃料噴射弁２ｃからのみ供給する。なお、上述からも判
るように、上記予め定められた量は、一つの燃料噴射弁
から供給されたＨＣが蒸発せずに気筒内壁面３１に付着
する、或いは気筒内壁面３１に付着したＨＣが蒸発して
気体とならない量である。
【００１８】これにより各燃料噴射弁から各気筒に供給
される劣化回復用ＨＣ量は一つの気筒に供給した場合に
比べて少なくなる。このため、劣化回復用ＨＣは気筒内
壁面３１に付着するまえに蒸発し易く、または付着して
もすぐに蒸発して気体となって排気ガスと共に気筒から
排出され易い。したがって気筒内に供給された劣化回復
用ＨＣの大部分がＮＯX 触媒に到達するため、ＮＯX 触
媒の劣化を確実に回復することができる。また、気筒内
壁面３１に付着した劣化回復用ＨＣがピストンと気筒内
壁面３１との間からピストン下方に貯留されている潤滑
オイルに混入することが防止されるため、潤滑オイルの
高い潤滑性が維持される。なお、各気筒に供給される劣
化回復用ＨＣ量を上記予め定められた量より小さく制限
してもよい。これによれば気筒内壁面３１への劣化回復
用ＨＣの付着を確実に防止できる。
される劣化回復用ＨＣ量は一つの気筒に供給した場合に
比べて少なくなる。このため、劣化回復用ＨＣは気筒内
壁面３１に付着するまえに蒸発し易く、または付着して
もすぐに蒸発して気体となって排気ガスと共に気筒から
排出され易い。したがって気筒内に供給された劣化回復
用ＨＣの大部分がＮＯX 触媒に到達するため、ＮＯX 触
媒の劣化を確実に回復することができる。また、気筒内
壁面３１に付着した劣化回復用ＨＣがピストンと気筒内
壁面３１との間からピストン下方に貯留されている潤滑
オイルに混入することが防止されるため、潤滑オイルの
高い潤滑性が維持される。なお、各気筒に供給される劣
化回復用ＨＣ量を上記予め定められた量より小さく制限
してもよい。これによれば気筒内壁面３１への劣化回復
用ＨＣの付着を確実に防止できる。
【００１９】次に図３および図４のフローチャートを参
照して本実施形態の浄化用ＨＣ供給制御を詳細に説明す
る。ステップＳ１１０においてＮＯX 触媒１２が劣化し
ているか否かが判別される。ステップＳ１１０において
ＮＯX 触媒１２が劣化していると判別されると、ステッ
プＳ１１２に進んで劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 を算出
し、ステップＳ１１４に進む。一方、ステップＳ１１０
においてＮＯX 触媒１２が劣化していないと判別される
と、ステップＳ１３０に進んでＮＯX 触媒１２における
浄化に必要な浄化用ＨＣ供給量Ｑ2 を算出し、次にステ
ップＳ１３２に進んでステップＳ１３０において算出さ
れた浄化用ＨＣ供給量Ｑ2 を燃料噴射弁からの噴射量Ｑ
に入力し、次にステップＳ１３４に進んで排気循環弁１
６を開弁し、図４のステップＳ１３６に進む。
照して本実施形態の浄化用ＨＣ供給制御を詳細に説明す
る。ステップＳ１１０においてＮＯX 触媒１２が劣化し
ているか否かが判別される。ステップＳ１１０において
ＮＯX 触媒１２が劣化していると判別されると、ステッ
プＳ１１２に進んで劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 を算出
し、ステップＳ１１４に進む。一方、ステップＳ１１０
においてＮＯX 触媒１２が劣化していないと判別される
と、ステップＳ１３０に進んでＮＯX 触媒１２における
浄化に必要な浄化用ＨＣ供給量Ｑ2 を算出し、次にステ
ップＳ１３２に進んでステップＳ１３０において算出さ
れた浄化用ＨＣ供給量Ｑ2 を燃料噴射弁からの噴射量Ｑ
に入力し、次にステップＳ１３４に進んで排気循環弁１
６を開弁し、図４のステップＳ１３６に進む。
【００２０】ステップＳ１１４ではステップＳ１１２に
おいて算出された劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 が予め定め
られた量Ｑ0 より大きい（Ｑ1 ＞Ｑ0 ）か否かが判別さ
れる。ステップＳ１１４においてＱ1 ＞Ｑ0 と判別され
ると、ステップＳ１１６に進んで排気循環弁１６を閉弁
し、次にステップＳ１１８に進んでステップＳ１１２に
おいて算出された劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 の四分の一
（Ｑ1 ／４）を燃料噴射弁からの噴射量Ｑに入力し、ス
テップＳ１２０に進む。一方、ステップＳ１１４におい
てＱ1 ≦Ｑ0 と判別されると、ステップＳ１２８に進ん
でステップＳ１１２において算出された劣化回復用ＨＣ
供給量Ｑ1 を燃料噴射弁からの噴射量Ｑに入力し、次に
ステップＳ１３４に進んで排気循環弁１６を開弁し、図
４のステップＳ１３６に進む。
おいて算出された劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 が予め定め
られた量Ｑ0 より大きい（Ｑ1 ＞Ｑ0 ）か否かが判別さ
れる。ステップＳ１１４においてＱ1 ＞Ｑ0 と判別され
ると、ステップＳ１１６に進んで排気循環弁１６を閉弁
し、次にステップＳ１１８に進んでステップＳ１１２に
おいて算出された劣化回復用ＨＣ供給量Ｑ1 の四分の一
（Ｑ1 ／４）を燃料噴射弁からの噴射量Ｑに入力し、ス
テップＳ１２０に進む。一方、ステップＳ１１４におい
てＱ1 ≦Ｑ0 と判別されると、ステップＳ１２８に進ん
でステップＳ１１２において算出された劣化回復用ＨＣ
供給量Ｑ1 を燃料噴射弁からの噴射量Ｑに入力し、次に
ステップＳ１３４に進んで排気循環弁１６を開弁し、図
４のステップＳ１３６に進む。
【００２１】ステップＳ１２０では現在のクランク角Ａ
が予め定められた角度Ａ１である（Ａ＝Ａ１）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ１は第一気筒
♯１の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第一燃料噴射弁２ａから第一気筒♯１内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１２０において
Ａ＝Ａ１であると判別されると、ステップＳ１２２に進
んで第一燃料噴射弁２ａを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第一気筒♯１に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１２０においてＡ＝Ａ１ではないと判別
されると、ステップＳ１２４に進む。
が予め定められた角度Ａ１である（Ａ＝Ａ１）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ１は第一気筒
♯１の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第一燃料噴射弁２ａから第一気筒♯１内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１２０において
Ａ＝Ａ１であると判別されると、ステップＳ１２２に進
んで第一燃料噴射弁２ａを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第一気筒♯１に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１２０においてＡ＝Ａ１ではないと判別
されると、ステップＳ１２４に進む。
【００２２】ステップＳ１２４では現在のクランク角Ａ
が予め定められた角度Ａ２である（Ａ＝Ａ２）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ２は第二気筒
♯２の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第二燃料噴射弁２ｂから第二気筒♯２内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１２４において
Ａ＝Ａ２であると判別されると、ステップＳ１２６に進
んで第二燃料噴射弁２ｂを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第二気筒♯２に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１２４においてＡ＝Ａ２ではないと判別
されると、図４のステップＳ１３６に進む。
が予め定められた角度Ａ２である（Ａ＝Ａ２）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ２は第二気筒
♯２の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第二燃料噴射弁２ｂから第二気筒♯２内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１２４において
Ａ＝Ａ２であると判別されると、ステップＳ１２６に進
んで第二燃料噴射弁２ｂを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第二気筒♯２に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１２４においてＡ＝Ａ２ではないと判別
されると、図４のステップＳ１３６に進む。
【００２３】図４のステップＳ１３６では現在のクラン
ク角Ａが予め定められた角度Ａ３である（Ａ＝Ａ３）か
否かが判別される。なお、予め定められた角度Ａ３は第
三気筒♯３の膨張行程または排気行程における角度であ
って浄化用ＨＣを第三燃料噴射弁２ｃから第三気筒♯３
内に噴射すべきときの角度である。ステップＳ１３６に
おいてＡ＝Ａ３であると判別されると、ステップＳ１３
８に進んで第三燃料噴射弁２ｃを作動して量Ｑ（＝Ｑ1
／４）のＨＣを第三気筒♯３に供給し、処理を終了す
る。一方、ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ３ではない
と判別されると、ステップＳ１４０に進む。
ク角Ａが予め定められた角度Ａ３である（Ａ＝Ａ３）か
否かが判別される。なお、予め定められた角度Ａ３は第
三気筒♯３の膨張行程または排気行程における角度であ
って浄化用ＨＣを第三燃料噴射弁２ｃから第三気筒♯３
内に噴射すべきときの角度である。ステップＳ１３６に
おいてＡ＝Ａ３であると判別されると、ステップＳ１３
８に進んで第三燃料噴射弁２ｃを作動して量Ｑ（＝Ｑ1
／４）のＨＣを第三気筒♯３に供給し、処理を終了す
る。一方、ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ３ではない
と判別されると、ステップＳ１４０に進む。
【００２４】ステップＳ１４０では現在のクランク角Ａ
が予め定められた角度Ａ４である（Ａ＝Ａ４）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ４は第四気筒
♯４の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第四燃料噴射弁２ｄから第四気筒♯４内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１４０において
Ａ＝Ａ４であると判別されると、ステップＳ１４２に進
んで第四燃料噴射弁２ｄを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第四気筒♯４に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ４ではないと判別
されると、処理を終了する。
が予め定められた角度Ａ４である（Ａ＝Ａ４）か否かが
判別される。なお、予め定められた角度Ａ４は第四気筒
♯４の膨張行程または排気行程における角度であって浄
化用ＨＣを第四燃料噴射弁２ｄから第四気筒♯４内に噴
射すべきときの角度である。ステップＳ１４０において
Ａ＝Ａ４であると判別されると、ステップＳ１４２に進
んで第四燃料噴射弁２ｄを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）
のＨＣを第四気筒♯４に供給し、処理を終了する。一
方、ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ４ではないと判別
されると、処理を終了する。
【００２５】ステップＳ１４４では現在のクランク角Ａ
が予め定められた角度Ａ３である（Ａ＝Ａ３）か否かが
判別される。ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ３である
と判別されると、ステップＳ１４６に進んで第三燃料噴
射弁２ｃを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）のＨＣを第四気
筒♯４に供給し、処理を終了する。一方、ステップＳ１
４４においてＡ＝Ａ３ではないと判別されると、処理を
終了する。
が予め定められた角度Ａ３である（Ａ＝Ａ３）か否かが
判別される。ステップＳ１３６においてＡ＝Ａ３である
と判別されると、ステップＳ１４６に進んで第三燃料噴
射弁２ｃを作動して量Ｑ（＝Ｑ1 ／４）のＨＣを第四気
筒♯４に供給し、処理を終了する。一方、ステップＳ１
４４においてＡ＝Ａ３ではないと判別されると、処理を
終了する。
【００２６】なお、本実施形態の第三排気枝管は還元剤
が供給される排気枝管に、本実施形態の集合管は残りの
排気枝管に、本実施形態の浄化用ＨＣは還元剤に、本実
施形態の排気循環管は排気循環装置に、本実施形態の燃
料噴射弁は還元剤供給手段に相当する。また、触媒劣化
を回復するため以外に機関燃焼用のＨＣとは別個に第三
燃料噴射弁から第三気筒に予め定められた量より多い量
のＨＣを供給すべきときにも本実施形態を適用すること
ができる。
が供給される排気枝管に、本実施形態の集合管は残りの
排気枝管に、本実施形態の浄化用ＨＣは還元剤に、本実
施形態の排気循環管は排気循環装置に、本実施形態の燃
料噴射弁は還元剤供給手段に相当する。また、触媒劣化
を回復するため以外に機関燃焼用のＨＣとは別個に第三
燃料噴射弁から第三気筒に予め定められた量より多い量
のＨＣを供給すべきときにも本実施形態を適用すること
ができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、各排気枝管に供給され
る還元剤量が予め定められた排気枝管にのみ還元剤を供
給した場合に比べて小さく維持されるため、気筒内壁面
にＨＣが付着することが防止される。
る還元剤量が予め定められた排気枝管にのみ還元剤を供
給した場合に比べて小さく維持されるため、気筒内壁面
にＨＣが付着することが防止される。
【図１】本実施形態の内燃機関の排気浄化装置を示す図
である。
である。
【図２】本実施形態の内燃機関の機関本体の断面図であ
る。
る。
【図３】本実施形態の浄化用ＨＣ供給制御を示すフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
【図４】本実施形態の浄化用ＨＣ供給制御を示すフロー
チャートの一部である。
チャートの一部である。
１…機関本体 ７ａ…第一排気枝管 ７ｂ…第二排気枝管 ７ｃ…第三排気枝管 ７ｄ…第四排気枝管 ９…集合管 １２…ＮＯX 触媒 １５…排気循環管 １６…排気循環弁 １７…三方弁 ２０…排気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｂ 41/36 41/36 Ｂ 43/00 ３０１ 43/00 ３０１Ｊ ３０１Ｎ (56)参考文献 特開 平８−200045（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−74022（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−112251（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F01N 3/20 F01N 3/36 F02D 21/08 301 F02D 41/36 F02D 43/00 301
Claims (1)
- 【請求項１】 各気筒に接続された排気枝管がこれら気
筒の下流側において合流して排気通路に接続され、予め
定められた排気枝管に還元剤が供給されると共に残りの
排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガスを吸入空気
に導入するための排気循環装置が取り付けられ、前記還
元剤により排気ガス中のＮＯX を浄化するためのＮＯX
触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の排気浄化装
置において、吸入空気への排気ガスの導入の有無を制御
するための排気循環弁を備え、前記予め定められた排気
枝管に供給されるべき還元剤の量が予め定められた量よ
り大きいときに、前記排気循環弁を閉弁すると共に上記
予め定められた排気枝管に供給されるべき量の還元剤を
分割して前記予め定められた排気枝管および残りの排気
枝管に供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18259297A JP3287273B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 排気循環装置を備えた排気浄化装置 |
| US09/106,269 US5983630A (en) | 1997-07-01 | 1998-06-29 | Fuel injecting device for an engine |
| EP98112089A EP0889220B1 (en) | 1997-07-01 | 1998-06-30 | A fuel injecting device for an engine |
| DE69817273T DE69817273T2 (de) | 1997-07-01 | 1998-06-30 | Brennstoffeinspritzvorrichtung für eine Brennkraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18259297A JP3287273B2 (ja) | 1997-07-08 | 1997-07-08 | 排気循環装置を備えた排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1122559A JPH1122559A (ja) | 1999-01-26 |
| JP3287273B2 true JP3287273B2 (ja) | 2002-06-04 |
Family
ID=16120989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18259297A Expired - Fee Related JP3287273B2 (ja) | 1997-07-01 | 1997-07-08 | 排気循環装置を備えた排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3287273B2 (ja) |
-
1997
- 1997-07-08 JP JP18259297A patent/JP3287273B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1122559A (ja) | 1999-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |