JP3421958B2 - ターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置 - Google Patents

ターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置

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JP3421958B2
JP3421958B2 JP24429295A JP24429295A JP3421958B2 JP 3421958 B2 JP3421958 B2 JP 3421958B2 JP 24429295 A JP24429295 A JP 24429295A JP 24429295 A JP24429295 A JP 24429295A JP 3421958 B2 JP3421958 B2 JP 3421958B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
付エンジンの排ガスに含まれる主として窒素酸化物（以
下、ＮＯｘという）を浄化する装置に関する。更に詳し
くは排ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Re
circulation）装置という）を利用した排ガス浄化装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の排ガス浄化装置として、
エンジンの排気系と吸気系とを結んでＥＧＲ通路が設け
られ、このＥＧＲ通路に排ガス中のパティキュレートを
再燃焼除去する再燃焼フィルタが設けられ、更にこのフ
ィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路に再燃焼して高温
となった排ガスを冷却する冷却装置が設けられたＥＧＲ
装置が開示されている（実開昭６１−１０１６６３）。
この装置では、再燃焼フィルタ内にニクロム線等の加熱
手段が設けられ、この加熱手段により排ガス中のパティ
キュレートを再燃焼除去するので、エンジンにパティキ
ュレートを含まない浄化された排ガスを環流できる。こ
の結果、エンジン摺動部の上記パティキュレートによる
摩耗を防止でき、かつエンジンの潤滑油中に混入するカ
ーボン量等を低減できるので、エンジンの耐久性及び潤
滑油の寿命を向上できる。またエンジンに低温の排ガス
を環流できるので、エンジンが排出するＮＯｘを大幅に
低減できるようになっている。
【０００３】一方、エンジンの吸気通路及び排気通路間
に接続されたＥＧＲ通路にトラップフィルタが設けら
れ、このフィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路にこの
ＥＧＲ通路を流れる温度センサが設けられ、上記フィル
タの外周にエンジンの冷却回路に連通路を介して連通す
る冷却ジャケットが設けられ、更に上記連通路に上記温
度センサの検出出力が設定値以上で開く冷却水量コント
ロールバルブが設けられたディーゼルエンジンのＥＧＲ
装置が開示されている（実開平２−４６０５６）。この
ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置では、トラップフィル
タの再生によってその下流側のＥＧＲ通路を流れる排ガ
ス温度が上昇して設定値を越えると、冷却水量コントロ
ールバルブが開いて冷却水によりトラップフィルタが冷
却されるので、トラップフィルタの再生時にＳＯ3の発
生が抑制され、エンジンやインタクーラ等がＳＯ3によ
って腐食される恐れがなくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＥ
ＧＲ装置では、再燃焼フィルタ内に加熱手段を設けなけ
ればならず、フィルタが複雑化し、かつ大型化する不具
合があった。また、上記従来のディーゼルエンジンのＥ
ＧＲ装置では、比較的大径のトラップフィルタの外周に
冷却ジャケットを設けるため、装置が大型化する問題点
があった。本発明の目的は、パティキュレートフィルタ
を比較的簡単な構造でかつ小型化でき、吸気系に環流さ
れる排ガス中のパティキュレートを低減することにより
エンジンの耐久性を向上できるターボチャージャ付エン
ジンの排ガス浄化装置を提供することにある。本発明の
別の目的は、酸化触媒に流入する排ガス温度を所定値以
下に制御することによりサルフェートの生成を防止で
き、エンジンでの燃焼効率を低下させず、かつターボチ
ャージャのコンプレッサやインタクーラやエンジンの損
傷及び腐食を防止できるターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】 請求項１に係る発明は、
図２に示すように、エンジン１０の吸気マニホルド１１
に接続されエンジン１０にターボチャージャ１６のコン
プレッサ１６ａとインタクーラ１７とを介してエアを供
給する吸気管１２と、エンジン１０の排気マニホルド１
３に接続されエンジン１０の排ガスをターボチャージャ
１６のタービン１６ｂを介して大気に排出する排気管１
４と、一端が排気マニホルド１３又は排気管１４に接続
され他端がインタクーラ１７より吸気エア上流側の吸気
管１２に接続されたＥＧＲ通路５８と、ＥＧＲ通路５８
から吸気管１２に環流される排ガスの流量を調整可能な
ＥＧＲ流量制御弁５９と、酸化触媒２１より排ガス上流
側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ通路５８を流
れる排ガスと熱交換可能な 熱交換器１２０と、熱交換器
１２０に冷媒を供給してＥＧＲ通路５８を流れる排ガス
の温度を低下させる冷媒供給手段１２３と、エンジン１
０の回転速度を検出する回転センサ２８と、エンジン１
０の負荷を検出する負荷センサ２９と、酸化触媒２１よ
り排ガス上流側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ
通路５８を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２７
と、回転センサ２８、負荷センサ２９及び温度センサ２
７の各検出出力に基づいてＥＧＲ流量制御弁５９及び冷
媒供給手段１２３を制御するコントローラ３１とを備
え、ＥＧＲ通路５８に排ガス上流側から順に酸化触媒２
１とパティキュレートフィルタ２２とが設けられ、パテ
ィキュレートフィルタ２２に活性金属が担持されてパテ
ィキュレートフィルタ２２が酸化触媒としても機能する
ように構成され、酸化触媒２１がアルミナ、コージェラ
イト、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又
は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，
Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して構成され、パティキ
ュレートフィルタ２２に担持された活性金属がＩｒ，Ｒ
ｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであるターボチャ
ージャ付エンジンの排ガス浄化装置の改良である。 その
特徴ある構成は、 冷媒がエアであって、冷媒供給手段１
２３が、熱交換器１２０に接続されたダクト１２６，１
２７と、ダクト１２６，１２７を介して熱交換器１２０
にエアを圧送するブロア１２４と、ダクト１２６，１２
７に設けられダクト１２６，１２７を流れるエアの流量
を調整可能なエア流量制御弁１２９とを備え、コントロ
ーラ３１が温度センサ２７の検出出力に基づいてブロア
１２４及びエア流量制御弁１２９を制御するように構成
されたところにある。
【０００６】この排ガス浄化装置では、酸化触媒２１に
導入される排ガス温度が熱交換器１２０によりサルフェ
ートが生成されない所定の温度未満に制御されるため、
吸気管１２に環流される排ガス中のサルフェートは低減
される。またフィルタ２２に堆積した煤は、フィルタ２
２に担持されかつ上記所定の温度未満の低温でも触媒活
性を示す活性金属により酸化処理される。
【０００７】請求項２に係る発明は、図２に示すよう
に、エンジン１０の吸気マニホルド１ １に接続されエン
ジン１０にターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａ
とインタクーラ１７とを介してエアを供給する吸気管１
２と、エンジン１０の排気マニホルド１３に接続されエ
ンジン１０の排ガスをターボチャージャ１６のタービン
１６ｂを介して大気に排出する排気管１４と、一端が排
気マニホルド１３又は排気管１４に接続され他端がイン
タクーラ１７より吸気エア上流側の吸気管１２に接続さ
れたＥＧＲ通路５８と、ＥＧＲ通路５８から吸気管１２
に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
弁５９と、パティキュレートフィルタ２２より排ガス下
流側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ通路５８を
流れる排ガスと熱交換可能な熱交換器１３０と、熱交換
器１３０に冷媒を供給してＥＧＲ通路５８を流れる排ガ
スの温度を低下させる冷媒供給手段１２３と、エンジン
１０の回転速度を検出する回転センサ２８と、エンジン
１０の負荷を検出する負荷センサ２９と、パティキュレ
ートフィルタ２２より排ガス下流側のＥＧＲ通路５８に
設けられこのＥＧＲ通路５８を流れる排ガス温度を検出
する温度センサ８７と、回転センサ２８、負荷センサ２
９及び温度センサ８７の各検出出力に基づいてＥＧＲ流
量制御弁５９及び冷媒供給手段１２３を制御するコント
ローラ３１とを備え、ＥＧＲ通路５８に排ガス上流側か
ら順に酸化触媒２１とパティキュレートフィルタ２２と
が設けられ、パティキュレートフィルタ２２に活性金属
が担持されてパティキュレートフィルタ２２が酸化触媒
としても機能するように構成され、酸化触媒２１がアル
ミナ、コージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコニ
ア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａ
ｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して構
成され、パティキュレートフィルタ２２に担持された活
性金属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
であるターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置の
改良である。 その特徴ある構成は、冷媒がエアであっ
て、冷媒供給手段１２３が、熱交換器１３０に接続され
たダクト１２６，１２８と、ダクト１２６，１２８を介
して熱交換器１３０にエアを圧送するブロア１２４と、
ダクト１２６，１２８に設けられダクト１２６，１２８
を流れるエアの流量を調整可能なエア流量制御弁１３１
とを備え、コントローラ３１が温度センサ８７の検出出
力に基づいてブロア１２４及びエア流量制御弁１３１を
制御するように構成されたところにある。
【０００８】この排ガス浄化装置では、酸化触媒２１及
びパティキュレートフィルタ２２により浄化された排ガ
スの温度が熱交換器１３０により所定の温度未満に制御
されるので、吸気管１２に比較的多量の排ガスが供給さ
れる。この結果、エンジン１０での燃焼効率は低下しな
い。
【０００９】請求項３に係る発明は、図１又は図３に示
すように、エンジン１０の吸気マニホルド１１に接続さ
れエンジン１０にターボチャージャ１６のコンプレッサ
１６ａとインタクーラ１７とを介してエアを供給する吸
気管１２と、エンジン１０の排気マニホルド１３に接続
されエンジン１０の排ガスをターボチャージャ１６のタ
ービン１６ｂを介して大気に排出する排気管１４と、一
端が排気マニホルド１３又は排気管１４に接続され他端
がインタクーラ１７より吸気エア上流側の吸気管１２に
接続されたＥＧＲ通路１８と、ＥＧＲ通路１８から吸気
管１２に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流
量制御弁１９と、エンジン１０の回転速度を検出する回
転センサ２８と、エンジン１０の負荷を検出する負荷セ
ンサ２９と、回転センサ２８及び負荷センサ２９の各検
出出力に基づいてＥＧＲ流量制御弁１９を制御するコン
トローラ３１とを備え、ＥＧＲ通路１８に排ガス上流側
から順に酸化触媒２１とパティキュレートフィルタ２２
とが設けられ、パティキュレートフィルタ２２に活性金
属が担持されてパティキュレートフィルタ２２が酸化触
媒としても機能するように構成され、酸化触媒２１がア
ルミナ、コージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコ
ニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，
Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して
構成され、パティキュレートフィルタ２２に担持された
活性金属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣ
ｒであるターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置
の改良である。 その特徴ある構成は、一端がターボチャ
ージャ１６のコンプレッサ１６ａとインタクーラ１７と
の間の吸気管１２又はエアタンク１５１に接続され他端
がＥＧＲ通路１８に接続されかつＥＧＲ通路１８にエア
を供給可能なエア供給管２４と、エア供給管２４に設け
られエア供給管２４を開閉するエア調節弁２６と、エア
供給管２４のＥＧＲ通路１８への接続部より排ガス下流
側のＥＧＲ通路１８に設けられこのＥＧＲ通路１８を流
れる排ガス温度を検出する温度センサ２７とを備え、コ
ントローラ３１が温度センサ２７の検出出力に基づいて
エア調節弁２６を制御するように構成されたところにあ
る。
【００１０】この排ガス浄化装置では、ＥＧＲ通路１８
を流れる排ガスにエアがエア供給管２４を介して導入さ
れて混合されるので、ＥＧＲ通路１８中の排ガス温度が
所定の温度未満に低減される。この結果、酸化触媒２１
でのサルフェートの生成を低減したり、或いは吸気管１
２への排ガスの環流量を増大したりできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、デ
ィーゼルエンジン１０の吸気ポートには吸気マニホルド
１１を介して吸気管１２が接続され、排気ポートには排
気マニホルド１３を介して排気管１４が接続される。吸
気管１２にはターボチャージャ１６のコンプレッサ１６
ａとインタクーラ１７とがそれぞれ設けられ、排気管１
４にはターボチャージャ１６のタービン１６ｂが設けら
れる。排ガスを吸気管１２に環流するＥＧＲ通路１８の
一端は排気マニホルド１３の端部に接続され、ＥＧＲ通
路１８の他端はコンプレッサ１６ａとインタクーラ１７
との間の吸気管１２に接続される。ＥＧＲ通路１８には
このＥＧＲ通路１８から吸気管１２に環流される排ガス
の流量を調整可能なＥＧＲ流量制御弁１９が設けられ
る。この制御弁１９はＥＧＲ通路１８を開閉する弁体１
９ａと、この弁体１９ａを所定の角度、即ちＥＧＲ通路
１８が所定の開度になるように駆動するステッピングモ
ータ等により構成された駆動部１９ｂとを有する。
【００１２】またＥＧＲ流量制御弁１９より排ガス下流
側のＥＧＲ通路１８には排ガス上流側から順に酸化触媒
２１とパティキュレートフィルタ２２とが設けられる。
酸化触媒２１としては、アルミナ，コージェライト、ベ
リリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ
素等のセラミックスにより形成されたハニカム担体にＩ
ｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ等の活性金属
を担持したモノリス触媒や、上記セラミックスにより形
成された粒状の担体に上記活性金属を担持したペレット
触媒を挙げることができる。パティキュレートフィルタ
２２は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュ
レートが通過不能な多孔質の隔壁で仕切られた多数の多
角形通路を有し、これらの多角形通路の相隣接する入口
部と出口部を交互に封止することにより形成される。フ
ィルタ２２はコージェライト，アルミナ、ベリリア、ム
ライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラ
ミックスにより形成され、フィルタ２２の隔壁表面には
Ｉｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ等の活性金
属が担持される。活性金属はフィルタ２２の隔壁に直接
担持されるか、或いは隔壁にγ−アルミナ粉末を含むス
ラリーをコーティングした後に担持され、上記活性金属
によりこのフィルタ２２は本来のろ過機能の他に酸化触
媒としての機能を有するようになっている。酸化触媒２
１及びフィルタ２２は単一の長い筒状のケース２３に収
容される。
【００１３】またＥＧＲ通路１８にエアを供給可能なエ
ア供給管２４が吸気管１２とＥＧＲ通路１８との間に連
通接続される。このエア供給管２４の一端はターボチャ
ージャ１６のコンプレッサ１６ａとＥＧＲ通路１８の吸
気管１２への接続部との間の吸気管１２に接続され、エ
ア供給管２４の他端はＥＧＲ流量制御弁１９と酸化触媒
２１との間のＥＧＲ通路１８に接続される。エア供給管
２４にはこのエア供給管２４を開閉するエア調節弁２６
が設けられ、エア供給管２４のＥＧＲ通路１８への接続
部と酸化触媒２１との間のＥＧＲ通路１８にはこのＥＧ
Ｒ通路１８を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２
７が設けられる。この温度センサ２７、エンジン１０の
回転速度を検出する回転センサ２８、及びエンジン１０
の負荷を検出する負荷センサ２９の各検出出力はコント
ローラ３１の制御入力に接続され、コントローラ３１の
制御出力はＥＧＲ流量制御弁１９及びエア調節弁２６に
接続される。
【００１４】コントローラ３１のメモリ３２にはエンジ
ン１０の回転速度及び負荷の変化に対するＥＧＲ流量制
御弁１９によるＥＧＲ通路１８の最適な開度がマップと
して記憶される。コントローラ３１が回転センサ２８及
び負荷センサ２９の各検出出力に基づいてＥＧＲ流量制
御弁１９を制御して排ガスを吸気系に再循環させること
により、排ガスの大部分を占める不活性ガスのもつ熱容
量がエンジン１０での最高燃焼温度を低下させ、ＮＯｘ
を低減できるようになっている。またコントローラ３１
は上記温度センサ２７が検出する排ガス温度が２００〜
３５０℃となるようにエア調節弁２６を制御する。温度
センサ２７が検出する酸化触媒２１入口における排ガス
温度が４００℃を越えると、排ガス中のＳＯ2が酸化触
媒２１により酸化されてサルフェートの生成が急激に増
加することが知られている。このサルフェートはパティ
キュレートとしてカウントされるが、フィルタ２２では
殆ど捕集できない大きさを有する。このため、コントロ
ーラ３１はＥＧＲ通路１８を流れる排ガス温度が上記温
度範囲内なるようにエア調節弁２６を制御するように構
成される。またパティキュレートフィルタ２２とインタ
クーラ１７との間の吸気管１２内にはメッシュが５〜１
０００／インチの網３３が設けられる。この網３３はＳ
ＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６等の線材により形成され、
パティキュレートフィルタ２２とインタクーラ１７との
間であれば、ＥＧＲ通路１８内に設けてもよい。３４は
ターボチャージャ１６のタービン１６ｂより排ガス下流
側の排気管１４に設けられたマフラであり、３６はター
ボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａより吸気エア上
流側の吸気管１２に設けられたエアクリーナである。
【００１５】このように構成されたターボチャージャ付
エンジンの排ガス浄化装置の動作を説明する。コントロ
ーラ３１がＥＧＲ流量制御弁１９を開くと、酸化触媒２
１に排ガスが導入され、この排ガス中のパティキュレー
トのうち燃料未燃分や潤滑油未燃分であるＳＯＦ（Solu
ble Organic Fracion）が酸化触媒２１により酸化処理
される。この酸化処理された排ガスはパティキュレート
フィルタ２２に導入され、排ガス中のパティキュレート
のうちの煤が捕集される。この結果、パティキュレート
を殆ど含まない排ガスが吸気管１２に環流され、エンジ
ン１０の耐久性を向上できる。またフィルタ２２に堆積
した煤はフィルタ２２に担持されたＰｔにより酸化処理
されるので、フィルタ２２が目詰まりすることはない。
また酸化触媒２１に導入される排ガスには吸気管１２の
エアがエア供給管２４から供給されて混合され、排ガス
温度が３５０℃以下に制御されるため、酸化触媒２１に
てサルフェートが生成されない。フィルタ２２に担持さ
れた活性金属は４００℃以下の低温でも触媒活性を示す
ので、フィルタ２２に堆積した煤は上記活性金属上の活
性酸素により酸化処理される。この結果、インタクーラ
１７やエンジン１０への煤の付着と、インタクーラ１７
やエンジン１０の腐食とを防止できる。更に酸化触媒２
１やパティキュレートフィルタ２２の破片等は吸気管１
２内に設けられた網３３にて捕集されるため、上記破片
等のエンジン１０への侵入を防止できる。
【００１６】図２は本発明の第２の実施の形態を示す。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。ＥＧＲ
流量制御弁５９と酸化触媒２１との間のＥＧＲ通路５８
と、パティキュレートフィルタ２２より排ガス下流側の
ＥＧＲ通路５８とには、冷媒としてエアを用いる熱交換
器１２０，１３０がそれぞれ設けられる。これらの熱交
換器１２０，１３０は両端がＥＧＲ通路５８に接続され
ＥＧＲ通路５８より大径のケース１２０ａ，１３０ａ
と、ケース１２０ａ，１３０ａ内に所定の間隔をあけか
つ排ガスの流れる方向に延びて配設された多数のフィン
（図示せず）と、これらのフィンを貫通して設けられ冷
媒が通過可能な多数の管状体（図示せず）とをそれぞれ
備える。フィン及び管状体はこの例ではそれぞれＳＵＳ
３０４及びＳＵＳ３１６からなる。
【００１７】熱交換器１２０，１３０に冷媒であるエア
を供給する冷媒供給手段１２３はモータ１２４ｂにより
駆動されるブロア本体１２４ａを有するブロア１２４
と、ブロア本体１２４ａの吹出口に接続された主ダクト
１２６と、主ダクト１２６から分岐して熱交換器１２
０，１３０の管状体にそれぞれ接続された一対の分岐ダ
クト１２７，１２８と、一対の分岐ダクト１２７，１２
８に設けられこれらの分岐ダクト１２７，１２８を流れ
るエアの流量をそれぞれ調整可能な一対のエア流量制御
弁１２９，１３１とを備える。ブロア本体１２４ａの吸
入口にはエアクリーナ１３２が設けられる。エア流量制
御弁１２９，１３１は分岐ダクト１２７，１２８を開閉
する弁体１２９ａ，１３１ａと、弁体１２９ａ，１３１
ａを所定の角度、即ち分岐ダクト１２７，１２８が所定
の開度になるように駆動するステッピングモータ等によ
り構成された駆動部１２９ｂ，１３１ｂとを有する。
【００１８】ＥＧＲ流量制御弁５９及び酸化触媒２１間
のＥＧＲ通路５８と、熱交換器１３０より排ガス下流側
のＥＧＲ通路５８とには、ＥＧＲ通路５８のそれぞれの
部位を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２７，８
７がそれぞれ挿入される。コントローラ３１の制御入力
には温度センサ２７，８７、回転センサ２８及び負荷セ
ンサ２９の各検出出力が接続され、コントローラ３１の
制御出力にはブロア本体１２４ａを駆動するモータ１２
４ｂ、エア流量制御弁１２９，１３１及びＥＧＲ流量制
御弁５９に接続される。ＥＧＲ通路５８を流れる排ガス
温度が熱交換器１２０，１３０を用いなくてもそれぞれ
所定値未満であれば、上記２つの熱交換器１２０，１３
０のうちのいずれか一方又は双方を省くことができる。
このように構成されたターボチャージャ付エンジンの排
ガス浄化装置では、酸化触媒２１に導入される排ガスの
温度は熱交換器１２０，１３０により冷却されて３５０
℃を越えないため、酸化触媒２１におけるサルフェート
の生成は低減される。またパティキュレートフィルタ２
２から排出された排ガスの温度は２００℃〜２５０℃で
あるが、この排ガスは熱交換器１２０，１３０により冷
却されて１００℃未満となるので、エンジン１０での燃
焼効率は低下しない。
【００１９】図３は本発明の第３の実施の形態を示す。
図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この排
ガス浄化装置では、エア供給管２４の一端が吸気管１２
ではなくエアタンク１５１に接続されたことを除いて、
第１の実施の形態の排ガス浄化装置と同一に構成され
る。このように構成されたターボチャージャ付エンジン
の排ガス浄化装置の動作は、酸化触媒２１に導入される
排ガスに混合されるエアがエアタンク１５１から供給さ
れることを除いて、上記第１の実施の形態と略同様であ
るので、繰返しの説明を省略する。
【００２０】
【発明の効果】 以上述べたように、本発明によれば、 パ
ティキュレートフィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路
に熱交換器を設け、この熱交換器に冷媒供給手段がエア
からなる冷媒を供給してＥＧＲ通路を流れる排ガスの温
度を低下させ、コントローラがパティキュレートフィル
タより排ガス下流側のＥＧＲ通路に設けられた温度セン
サの検出出力に基づいて上記冷媒供給手段を制御するよ
うに構成したので、エンジンに供給される排ガスを所定
温度未満にすることができる。この結果、エンジンでの
燃焼効率を低下させることはない。
【００２１】また一端がターボチャージャのコンプレッ
サとインタクーラとの間の吸気管又はエアタンクに接続
され他端がＥＧＲ通路に接続されたエア供給管をＥＧＲ
通路にエアを供給可能に構成し、エア供給管に設けられ
たエア調節弁がエア供給管を開閉し、エア供給管のＥＧ
Ｒ通路への接続部より排ガス下流側のＥＧＲ通路に設け
られた温度センサがこのＥＧＲ通路を流れる排ガス温度
を検出し、コントローラが温度センサの検出出力に基づ
いてエア調節弁を制御するように構成すれば、ＥＧＲ通
路を流れる排ガスにエア供給管を介してエアが導入され
て混合されるので、ＥＧＲ通路中の排ガス温度が所定値
未満に低減されるとともに、排ガス中の酸素濃度が増大
する。この結果、酸化触媒でのサルフェートの生成が低
減され、ターボチャージャのコンプレッサやインタクー
ラやエンジンの損傷及び腐食を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す構成図。
【図２】 本発明の第２のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す図１に対応する構成図。
【図３】 本発明の第３のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す図１に対応する構成図。
【符号の説明】
１０ エンジン １１ 吸気マニホルド １２ 吸気管 １３ 排気マニホルド １４ 排気管 １６ ターボチャージャ １６ａ コンプレッサ １６ｂ タービン １７ インタクーラ １８，５８ ＥＧＲ通路 １９，５９ ＥＧＲ流量制御弁 ２１ 酸化触媒 ２２ パティキュレートフィルタ ２４ エア供給管 ２６ エア調節弁 ２７，８７ 温度センサ ２８ 回転センサ ２９ 負荷センサ ３１ コントローラ１ ２０，１３０ 熱交換器１ ２３ 冷媒供給手段 １２４ ブロア １２６，１２７，１２８ ダクト １２９，１３１ エア流量制御弁 １５１ エアタンク
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ａ ３２１ ３２１Ｈ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ １０４Ｂ (72)発明者 下田 正敏 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−147028（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−200838（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−34983（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−93916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147912（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−46056（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−62219（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 B01D 53/94 B01J 23/42 F01N 3/02 301 F01N 3/02 321

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
    続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
    プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
    給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
    ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
    ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
    する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
    前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
    より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
    Ｒ通路(58)と、前記ＥＧＲ通路(58)から前記吸気管(12)
    に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
    弁(59)と、前記酸化触媒(21)より排ガス上流側の前記Ｅ
    ＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧＲ通路(58)を流れる排
    ガスと熱交換可能な熱交換器(120)と、前記熱交換器(12
    0)に冷媒を供給して前記ＥＧＲ通路(58)を流れる排ガス
    の温度を低下させる冷媒供給手段(123)と、前記エンジ
    ン(10)の回転速度を検出する回転センサ(28)と、前記エ
    ンジン(10)の負荷を検出する負荷センサ(29)と、前記酸
    化触媒(21)より排ガス上流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設
    けられこのＥＧＲ通路(58)を流れる排ガス温度を検出す
    る温度センサ(27)と、前記回転センサ(28)、前記負荷セ
    ンサ(29)及び前記温度センサ(27)の各検出出力に基づい
    て前記ＥＧＲ流量制御弁(59)及び前記冷媒供給手段(12
    3)を制御するコントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(58)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
    1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
    れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
    ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
    ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
    の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
    の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
    属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
    るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装 置におい
    て、 前記 冷媒がエアであって、前記 冷媒供給手段(123)が、前記 熱交換器(120)に接続されたダクト(126,127)と、前記 ダクト(126,127)を介して前記熱交換器(120)に前記
    エアを圧送するブロア(124)と、 前記ダクト(126,127)に設けられ前記ダクト(126,127)を
    流れる前記エアの流量を調整可能なエア流量制御弁(12
    9)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(27)の検出出力
    に基づいて前記ブロア(124)及び前記エア流量制御弁(12
    9)を制御するように構成されたことを特徴とするターボ
    チャージャ付エンジンの排ガス浄化装置。
  2. 【請求項２】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
    続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
    プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
    給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
    ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
    ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
    する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
    前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
    より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
    Ｒ通路(58)と、前記ＥＧＲ通路(58)から前記吸気管(12)
    に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
    弁(59)と、前記パティキュレートフィルタ(22)より排ガ
    ス下流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧＲ通
    路(58)を流れる排ガスと熱交換可能な熱交換器(130)
    と、前記熱交換器(130)に冷媒を供給して前記ＥＧＲ通
    路(58)を流れる排ガスの温度を低下させる冷媒供給手段
    (123)と、前記エンジン(10)の回転速度を検出する回転
    センサ(28)と、前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷
    センサ(29)と、前記パティキュレートフィルタ(22)より
    排ガス下流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧ
    Ｒ通路(58)を流れる排ガス温度を検出する温度センサ(8
    7)と、前記回転センサ(28)、前記負荷センサ(29)及び前
    記温度センサ(87)の各検出出力に基づいて前記ＥＧＲ流
    量制御弁(59)及び前記冷媒供給手段(123)を制御するコ
    ントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(58)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
    1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
    れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
    ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
    ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
    の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
    の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
    属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
    るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置におい
    て、 前記 冷媒がエアであって、前記 冷媒供給手段(123)が、前記 熱交換器(130)に接続されたダクト(126,128)と、 前記ダクト(126,128)を介して前記熱交換器(130)に前記
    エアを圧送するブロア(124)と、 前記ダクト(126,128)に設けられ前記ダクト(126,128)を
    流れる前記エアの流量を調整可能なエア流量制御弁(13
    1)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(87)の検出出力
    に基づいて前記ブロア(124)及び前記エア流量制御弁(13
    1)を制御するように構成されたことを特徴とするターボ
    チャージャ付エンジンの排ガス浄化装置。
  3. 【請求項３】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
    続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
    プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
    給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
    ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
    ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
    する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
    前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
    より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
    Ｒ通路(18)と、前記ＥＧＲ通路(18)から前記吸気管(12)
    に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
    弁(19)と、前記エンジン (10)の回転速度を検出する回転
    センサ(28)と、前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷
    センサ(29)と、前記回転センサ(28)及び前記負荷センサ
    (29)の各検出出力に基づいて前記ＥＧＲ流量制御弁(19)
    を制御するコントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(18)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
    1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
    れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
    ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
    ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
    の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
    の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
    属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
    るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置におい
    て、 一端が前記ターボチャージャ(16)の前記コンプレッサ(1
    6a)と前記インタクーラ(17)との間の前記吸気管(12)又
    はエアタンク(151)に接続され他端が前記ＥＧＲ通路(1
    8)に接続されかつ前記ＥＧＲ通路(18)にエアを供給可能
    なエア供給管(24)と、 前記エア供給管(24)に設けられ前記エア供給管(24)を開
    閉するエア調節弁(26)と、 前記エア供給管(24)の前記ＥＧＲ通路(18)への接続部よ
    り排ガス下流側の前記ＥＧＲ通路(18)に設けられこのＥ
    ＧＲ通路(18)を流れる排ガス温度を検出する温度センサ
    (27)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(27)の検出出力
    に基づいて前記エア調節弁(26)を制御するように構成さ
    れたことを特徴とするターボチャージャ付エンジンの排
    ガス浄化装置。
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