JPH059484Y2 - - Google Patents
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- JPH059484Y2 JPH059484Y2 JP1986025714U JP2571486U JPH059484Y2 JP H059484 Y2 JPH059484 Y2 JP H059484Y2 JP 1986025714 U JP1986025714 U JP 1986025714U JP 2571486 U JP2571486 U JP 2571486U JP H059484 Y2 JPH059484 Y2 JP H059484Y2
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、内燃機関の排気系に設けられ、排気
ガス中のHC，COおよびNOxを同時に浄化する
排気浄化装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an exhaust gas purification device that is installed in the exhaust system of an internal combustion engine and that simultaneously purifies HC, CO, and NO x in exhaust gas.
従来、エンジンの排気ガス中のHC，COおよび
NOxの三成分を同時に浄化するために三元触媒
を用いた排気浄化システムが知られている。しか
し、第３図に示すように、これら三成分を同時に
浄化できる空燃比の幅が狭いため、電子制御式燃
料噴射装置を有するエンジンの排気浄化システム
においては、空燃比制御に用いられるO2センサ
の劣化等により空燃比がリツチあるいはリーン側
に偏ると、三元触媒が充分に作用しなくなり、
NOxあるいはHCの放出量が増加してしまう。
Conventionally, HC, CO and
An exhaust purification system using a three-way catalyst to simultaneously purify three components of NO x is known. However, as shown in Figure 3, the range of air-fuel ratios that can simultaneously purify these three components is narrow, so in exhaust purification systems for engines with electronically controlled fuel injection devices, O 2 sensors used for air-fuel ratio control are used. If the air-fuel ratio leans towards the rich or lean side due to deterioration of the
The amount of NO x or HC released will increase.
そこで、従来、三元触媒の他に酸化触媒を設け
たスイーパシステムが提案されている。すなわち
このスイーパシステムは、排気ガスが導かれる容
器の上流部分に三元触媒、下流部分に酸化触媒を
それぞれ有し、三元触媒によりNOxを浄化し、
酸化触媒によりHCおよびCOを浄化するものであ
り、酸化触媒を働かせるためにこの酸化触媒に２
次空気が供給されるようになつている。このよう
に２次空気を導入するため本出願人は、既に実願
昭59−103723号（実開昭61−19618号）において、
低負荷運転時に１つの気筒を休止させ、これをエ
アポンプとして利用する構成を提案した。 Therefore, a sweeper system that includes an oxidation catalyst in addition to the three-way catalyst has been proposed. In other words, this sweeper system has a three-way catalyst in the upstream part of the container into which exhaust gas is introduced, and an oxidation catalyst in the downstream part, and the three-way catalyst purifies NO x .
It purifies HC and CO using an oxidation catalyst, and in order to make the oxidation catalyst work, 2
Air is now being supplied. In order to introduce secondary air in this way, the applicant has already proposed the following in Utility Application No. 103723/1983 (Kokai No. 19618/1983).
We proposed a configuration in which one cylinder is deactivated during low-load operation and used as an air pump.
しかし、このように１つの気筒をエアポンプと
して利用する構成は、その気筒の休止と復帰の切
換えのために弁装置が必要であり、この弁装置の
可動部の耐久性が問題となる。また、このような
構成によると、２次空気の供給量が多過ぎるた
め、酸化触媒が冷却されてその温度が低下し、反
応が充分に行なわれず、HCおよびCOの放出量が
増加するという問題が生じる。さらに、１つの気
筒を休止させると、エンジン全体の振動が大きく
なつて騒音の点で好ましくなく、逆にその気筒を
復帰させた時、その気筒が冷却されていたために
シヨツクを生じるという問題がある。 However, such a configuration in which one cylinder is used as an air pump requires a valve device to switch between stopping and returning the cylinder, and the durability of the movable part of this valve device poses a problem. In addition, with this configuration, the amount of secondary air supplied is too large, which causes the oxidation catalyst to be cooled and its temperature to drop, preventing sufficient reaction and increasing the amount of HC and CO released. occurs. Furthermore, when one cylinder is deactivated, the vibration of the entire engine increases, which is undesirable in terms of noise, and conversely, when that cylinder is restarted, there is a problem that a shock occurs because that cylinder has been cooled. .
一方、排気ガス中のNOxを低減させるために、
排気ガスを吸気通路へ導いて燃焼室内のNOx発
生を抑制する排気還流（EGR）システムが知ら
れている。 On the other hand, in order to reduce NO x in exhaust gas,
Exhaust gas recirculation (EGR) systems are known that guide exhaust gas to the intake passage to suppress the generation of NO x in the combustion chamber.
ところが、混合気をリーン状態にしてエンジン
を運転している時に排気還流を行なうと、燃焼が
不安定となつて燃焼状態の変動が大きくなり、良
好な運転性が得られないという問題がある。 However, if exhaust gas recirculation is performed while the engine is running with the air-fuel mixture in a lean state, combustion becomes unstable and fluctuations in the combustion state increase, resulting in a problem that good drivability cannot be obtained.
本考案は上記問題を一挙に解決することを目的
としてなされたものである。 The present invention was made with the aim of solving the above problems all at once.
本考案は、上記の問題点を解決するために、エ
ンジンの運転時には原則的に常に理論空燃比付近
の混合気を供給されて稼働する過半数以上の数の
第１の気筒と、第１の気筒の数よりも少数であつ
て、エンジンの低負荷運転時にのみリーン状態の
混合気を供給され、低負荷運転時以外の運転時に
は理論空燃比付近の混合気を供給されて稼働する
第２の気筒と、上記各気筒に接続された排気通路
に設けられ、三元触媒と酸化触媒を有する触媒装
置と、上記第１の気筒の排気ガスのみを該気筒の
吸気通路へ還流させる排気還流機構とを備えてお
り、上記触媒装置においては、三元触媒が酸化触
媒よりも上流側に配置され、上記第１の気筒の排
気ガスが三元触媒を通過したのち酸化触媒へ流入
するように、かつ上記第２の気筒の排気ガスが三
元触媒の下流側であつて酸化触媒の上流側である
位置へ流入するように構成されていることを特徴
とするエンジンの排気浄化装置を提供する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention aims to provide more than half of the first cylinders, which are always supplied with an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio during engine operation; A second cylinder, which is smaller in number than the number of cylinders, is supplied with a lean air-fuel mixture only when the engine is operating at low load, and operates with an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio when operating other than at low-load operation. a catalyst device provided in an exhaust passage connected to each of the cylinders and having a three-way catalyst and an oxidation catalyst; and an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates only the exhaust gas of the first cylinder to the intake passage of the cylinder. In the catalyst device, the three-way catalyst is disposed upstream of the oxidation catalyst, and the exhaust gas from the first cylinder passes through the three-way catalyst and then flows into the oxidation catalyst. An exhaust gas purification device for an engine is provided, characterized in that exhaust gas from a second cylinder is configured to flow into a position downstream of a three-way catalyst and upstream of an oxidation catalyst.
〔作用〕
通常は理論空燃比付近の混合気によつて運転さ
れるが、低負荷運転状態においては比較的少数の
第２の気筒にだけリーン混合気が供給されるの
で、第２の気筒はリーン混合気による低NOx燃
焼により運転を継続してトルクを発生しながら
も、その排気ガスの中にかなりの割合で残つてい
る過剰な酸素を、その排気ガスと共に酸化触媒へ
流入させる。[Operation] Normally, the operation is performed with an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio, but in low-load operating conditions, lean air-fuel mixture is supplied only to a relatively small number of second cylinders, so the second cylinder While the engine continues to operate and generates torque through low NOx combustion using a lean mixture, a significant proportion of excess oxygen remaining in the exhaust gas flows into the oxidation catalyst along with the exhaust gas.
それとは別に、原則的に常に理論空燃比付近の
混合気によつて運転されている比較的多数の第１
の気筒は、その排気ガスをまず三元触媒に流入さ
せる。そこで主としてNOxを浄化された第１の
気筒の排気ガスは、更に酸化触媒に流入して前述
の第２の気筒の排気ガスと混合し、酸化触媒の下
で第２の気筒の排気ガス中に残存していた酸素に
より酸化されてHCやCOをも浄化される。従つ
て、酸化触媒のためのエアポンプを特別に設けな
くても、第２の気筒の排気ガス中の過剰な酸素
が、酸化触媒において、その他のより多数の気筒
の排気ガスに供給される。また、その際にも第２
の気筒は稼働していてトルクを発生するので、一
部の気筒を休止させてエアポンプとした場合のよ
うに、トルクの変動によるエンジン全体の振動
や、切り換え時のシヨツクを生じる恐れがない。 Apart from that, a relatively large number of primary
The cylinder first causes the exhaust gas to flow into the three-way catalyst. Therefore, the exhaust gas of the first cylinder, which has been purified mainly of NO x , further flows into the oxidation catalyst and mixes with the exhaust gas of the second cylinder mentioned above. HC and CO are also purified by oxidation by the remaining oxygen. Therefore, even without providing a special air pump for the oxidation catalyst, excess oxygen in the exhaust gas of the second cylinder is supplied to the exhaust gas of a larger number of other cylinders at the oxidation catalyst. Also, at that time, the second
Since the cylinders are in operation and generate torque, there is no risk of vibrations in the entire engine due to torque fluctuations or shocks when switching, unlike when some cylinders are stopped and used as an air pump.
排気還流は比較的多数の第１の気筒に対しての
み行われ、比較的少数の第２の気筒に対しては行
われない。そのため、第２の気筒にリーン混合気
が供給されて第２の気筒の燃焼状態が不安定にな
るという恐れはない。第２の気筒は、低負荷運転
時にはリーン混合気によつて低NOx燃焼をする
し、それ以外の運転状態では第１の気筒と同様に
原則的に理論空燃比付近の混合気の供給を受ける
が、比較的少数の気筒数であるから、排気還流を
行わなくても全体として問題は生じない。このよ
うに、低負荷運転時以外の運転状態においては、
第１の気筒はもとより第２の気筒にも理論空燃比
付近の混合気が供給されるので、エンジンの出力
は十分に確保される。 Exhaust gas recirculation is performed only for a relatively large number of first cylinders and not for a relatively small number of second cylinders. Therefore, there is no fear that the lean mixture will be supplied to the second cylinder and the combustion state of the second cylinder will become unstable. During low-load operation, the second cylinder uses a lean mixture to achieve low NOx combustion, and in other operating conditions, as with the first cylinder, it basically supplies a mixture at a stoichiometric air-fuel ratio. However, since the number of cylinders is relatively small, there is no problem overall even if exhaust gas recirculation is not performed. In this way, in operating conditions other than low-load operation,
Since the air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio is supplied not only to the first cylinder but also to the second cylinder, sufficient engine output is ensured.
以下図示実施例により本考案を説明する。 The present invention will be explained below with reference to illustrated embodiments.
第１図は本考案の一実施例を適用したエンジン
を示す。エンジン本体１０には＃１，＃２，
＃３，＃４気筒１１，１２，１３，１４が設けら
れ、これらのうち＃１，＃２，＃３気筒１１，１
２，１３はエキゾーストマニホールド２５が接続
される第１の気筒であり、＃４気筒はエキゾース
トマニホールド２５とは独立したエキゾーストパ
イプ３６が接続される第２の気筒である。 FIG. 1 shows an engine to which an embodiment of the present invention is applied. The engine body 10 includes #1, #2,
#3, #4 cylinders 11, 12, 13, 14 are provided, among which #1, #2, #3 cylinders 11, 1
Numbers 2 and 13 are first cylinders to which the exhaust manifold 25 is connected, and cylinder #4 is a second cylinder to which an exhaust pipe 36 independent of the exhaust manifold 25 is connected.
＃１，＃１，＃３，＃４気筒１１，１２，１
３，１４に連結されるインテークマニホールド１
５の各枝管には、各気筒に対応させて燃料噴射弁
２１，２２，２３，２４が設けられる。これらの
各枝管と各気筒を連通させる吸気ポート３１，３
２，３３，３４のうち、第１の気筒１１，１２，
１３に連通する吸気ポート３１，３２，３３はス
トレート形状を有し、第２の気筒１４に連通する
吸気ポート３４は、吸気スワールを生成すべくヘ
リカルポート等のスワールポートである。インテ
ークマニホールド１５の基部に連結された吸気管
１６には、スロツトル弁１７が設けられ、このス
ロツトル弁１７の上流側にはエアフローメータ１
８が配設され、最も上流側にはエアクリーナ１９
が設けられる。しかしてエアクリーナ１９を経て
エアフローメータ１８により計量され吸気管１６
内に導かれる空気は、スロツトル弁１７により調
節された後、インテークマニホールド１５におい
て各枝管に分配され、吸気ポート３１，３２，３
３，３４を通つて各気筒１１，１２，１３，１４
に供給される。 #1, #1, #3, #4 cylinders 11, 12, 1
Intake manifold 1 connected to 3 and 14
Each of the branch pipes 5 is provided with fuel injection valves 21, 22, 23, and 24 corresponding to each cylinder. Intake ports 31, 3 that communicate these branch pipes with each cylinder
Among the cylinders 2, 33, and 34, the first cylinders 11, 12,
The intake ports 31, 32, and 33 communicating with the second cylinder 13 have a straight shape, and the intake port 34 communicating with the second cylinder 14 is a swirl port such as a helical port to generate an intake swirl. A throttle valve 17 is provided in the intake pipe 16 connected to the base of the intake manifold 15, and an air flow meter 1 is provided on the upstream side of the throttle valve 17.
8 is arranged, and an air cleaner 19 is installed on the most upstream side.
will be provided. After passing through the air cleaner 19, the air flow is measured by the air flow meter 18, and the air is measured by the air intake pipe 16.
The air introduced into the interior is regulated by the throttle valve 17, and then distributed to each branch pipe in the intake manifold 15, and is then distributed to the intake ports 31, 32, 3.
Each cylinder 11, 12, 13, 14 through 3, 34
is supplied to
第１の気筒１１，１２，１３の排気ポートには
エキゾーストマニホールド２５が接続され、この
エキゾーストマニホールド２５の基部にはO2セ
ンサ２６が設けられる。この基部に連結されたフ
ロントエキゾーストパイプ２７の下流側開口は触
媒装置４０の入口部４１が接続され、触媒装置４
０の出口部４２はマフラー２８を有するリアエキ
ゾーストパイプ２９の上流側開口に接続される。
触媒装置４０は三元触媒４３と酸化触媒４４を有
し、三元触媒４３は入口部４１の近傍に配設さ
れ、酸化触媒４４は出口部４２の近傍に配設され
る。しかしてこれら触媒４３，４４の間には空間
部４５が形成される。一方、第２の気筒１４の排
気ポート３５にはエキゾーストパイプ３６が接続
され、このエキゾーストパイプ３６の下流側開口
は触媒装置４０の空間部４５に臨む。 An exhaust manifold 25 is connected to the exhaust ports of the first cylinders 11, 12, and 13, and an O 2 sensor 26 is provided at the base of the exhaust manifold 25. The downstream opening of the front exhaust pipe 27 connected to this base is connected to the inlet part 41 of the catalyst device 40, and the catalyst device 4
The outlet portion 42 of the rear exhaust pipe 29 is connected to the upstream opening of the rear exhaust pipe 29 having the muffler 28 .
The catalyst device 40 has a three-way catalyst 43 and an oxidation catalyst 44, with the three-way catalyst 43 disposed near the inlet section 41 and the oxidation catalyst 44 disposed near the outlet section 42. Thus, a space 45 is formed between these catalysts 43 and 44. On the other hand, an exhaust pipe 36 is connected to the exhaust port 35 of the second cylinder 14 , and the downstream opening of the exhaust pipe 36 faces the space 45 of the catalyst device 40 .
したがつて、第１の気筒１１，１２，１３から
の排気ガスは三元触媒４３を通過した後酸化触媒
４４を通つてリアエキゾーストパイプ２９へ排出
される。一方第２の気筒１４からの排気ガスは空
間部４５へ導入され、酸化触媒４４を通つてリア
エキゾーストパイプ２９へ排出される。 Therefore, the exhaust gas from the first cylinders 11, 12, 13 passes through the three-way catalyst 43, and then passes through the oxidation catalyst 44 and is discharged to the rear exhaust pipe 29. On the other hand, exhaust gas from the second cylinder 14 is introduced into the space 45, passes through the oxidation catalyst 44, and is discharged to the rear exhaust pipe 29.
EGRパイプ６０は、＃１，＃２，＃３気筒１
１，１２，１３に接続されたエキゾーストマニホ
ールド２５と、これらの気筒１１，１２，１３に
接続されたインテークマニホールド１５の各枝管
とを連結する。EGR弁６１はEGRパイプ６０の
途中に設けられ、アクチユエータ６２により駆動
されてEGRパイプ６０を開閉する。アクチユエ
ータ６２は、シエル６３をダイヤフラム６４によ
り区画して変圧室６５を形成するとともにダイヤ
フラム６４にEGR弁６１を連結し、変圧室６５
内にばね６６を収容するとともに吸気管１６のス
ロツトル弁１７の近傍に開口する負圧管６７を連
結して構成される。しかしてスロツトル弁１７が
所定開度開かれると吸気管１６内の負圧が負圧管
６７を介して変圧室６５に導かれ、これによりダ
イヤフラム６４がばね６６に抗して変圧室６５側
に変位し、EGR弁６１がEGRパイプ６０を解放
する。 EGR pipe 60 is #1, #2, #3 cylinder 1
The exhaust manifold 25 connected to cylinders 1, 12, and 13 is connected to each branch pipe of the intake manifold 15 connected to these cylinders 11, 12, and 13. The EGR valve 61 is provided in the middle of the EGR pipe 60 and is driven by an actuator 62 to open and close the EGR pipe 60. The actuator 62 has a shell 63 partitioned by a diaphragm 64 to form a variable pressure chamber 65, and an EGR valve 61 connected to the diaphragm 64.
It is constructed by accommodating a spring 66 therein and connecting a negative pressure pipe 67 that opens near the throttle valve 17 of the intake pipe 16. When the throttle valve 17 is opened to a predetermined degree, the negative pressure in the intake pipe 16 is guided to the variable pressure chamber 65 via the negative pressure pipe 67, and the diaphragm 64 is thereby displaced toward the variable pressure chamber 65 against the spring 66. Then, the EGR valve 61 releases the EGR pipe 60.
燃料噴射弁２１，２２，２３，２４から噴射さ
れる燃料の量は、エンジン負荷（＝吸入空気量／
エンジン回転数）および排気ガス中の酸素濃度に
より決定される。このため、マイクロコンピユー
タを備えた電子制御部（ECU）５０には、エア
フローメータ１８から吸入空気量を示す信号、回
転数検出器５１からエンジン回転数を示す信号、
またO2センサ２６から排気ガス中の酸素濃度を
示す信号をそれぞれ入力される。ECU５０は、
第２図のフローチヤートに従つたプログラムによ
り各気筒１１，１２，１３，１４に対する燃料噴
射量を設定する。 The amount of fuel injected from the fuel injection valves 21, 22, 23, 24 is determined by the engine load (= intake air amount/
determined by the engine speed) and the oxygen concentration in the exhaust gas. Therefore, the electronic control unit (ECU) 50 equipped with a microcomputer receives a signal indicating the intake air amount from the air flow meter 18, a signal indicating the engine rotation speed from the rotation speed detector 51, and a signal indicating the engine rotation speed from the rotation speed detector 51.
Further, a signal indicating the oxygen concentration in the exhaust gas is inputted from the O 2 sensor 26, respectively. ECU50 is
The fuel injection amount for each cylinder 11, 12, 13, 14 is set by a program according to the flowchart shown in FIG.
第２図に示す制御ルーチンは、例えば200msec
毎に割込み処理される。この制御ルーチンにおい
て、ステツプ101では吸入空気量、およびエンジ
ン回転数を読み、ステツプ102ではエンジンが高
負荷運転されているか否か判断する。エンジン負
荷は、吸入空気量／エンジン回転数で表わされ、
高負荷運転されていない場合、ステツプ103，104
を実行する。すなわち、＃１，＃２，＃３気筒１
１，１２，１３の空燃比がほぼ理論空燃比（やや
リツチ状態であり、空燃比≒14.5）になるようフ
イードバツク制御する。このフイードバツク制御
は従来公知のように、O2センサ２６の検出信号
の値が所定値になるように燃料噴射量を制御する
ものである。一方、＃４気筒１４については空燃
比を超リーン状態（空燃比≒20）にする。 The control routine shown in Figure 2 is, for example, 200 msec.
Interrupts are processed every time. In this control routine, in step 101, the intake air amount and engine rotational speed are read, and in step 102, it is determined whether the engine is being operated at a high load. Engine load is expressed as intake air amount/engine speed,
If not operating under high load, step 103, 104
Execute. That is, #1, #2, #3 cylinder 1
Feedback control is performed so that the air-fuel ratios of Nos. 1, 12, and 13 are approximately the stoichiometric air-fuel ratio (slightly rich, air-fuel ratio≈14.5). This feedback control, as is conventionally known, is to control the fuel injection amount so that the value of the detection signal from the O 2 sensor 26 becomes a predetermined value. On the other hand, the air-fuel ratio of #4 cylinder 14 is set to a super lean state (air-fuel ratio≈20).
したがつて、＃１，＃２，＃３気筒１１，１
２，１３の排気ガスは、第１図に示すようにエキ
ゾーストマニホールド２５に放出され、フロント
エキゾーストパイプ２７を介して触媒装置４０の
入口部４１に導入される。しかして＃１，＃２，
＃３気筒の排気ガスは、ややリツチ状態にあり、
まず、三元触媒４３を通過することによつて
NOxを浄化される。またこの低負荷時、アクチ
ユエータ６２に導かれる負圧によつてEGR弁６
１が開弁し、これにより＃１，＃２，＃３気筒の
排気ガスの一部はEGRパイプ６０を通つてこれ
らの気筒の吸気通路へ還流される。したがつて、
＃１，＃２，＃３気筒の排気ガス中のNOxはこ
の排気還流によつても低減される。一方、三元触
媒４３を通過する排気ガスに含まれるHCおよび
COは、この三元触媒４３によつては充分に浄化
されないが、この排気ガスは空間部４５において
＃４気筒１４の排気ガスにより希釈され、リーン
状態となつて酸化触媒４４に導かれるので、この
排気ガス中のHCおよびCOはこの酸化触媒４４に
よつて充分浄化される。 Therefore, #1, #2, #3 cylinders 11, 1
The exhaust gases No. 2 and 13 are discharged into the exhaust manifold 25 as shown in FIG. However, #1, #2,
The exhaust gas of #3 cylinder is a little rich,
First, by passing through the three-way catalyst 43
NOx is purified. Also, at this low load, the negative pressure introduced to the actuator 62 causes the EGR valve 6 to
1 opens, and a portion of the exhaust gas from the #1, #2, and #3 cylinders is thereby recirculated to the intake passages of these cylinders through the EGR pipe 60. Therefore,
NOx in the exhaust gas from the #1, #2, and #3 cylinders is also reduced by this exhaust gas recirculation. On the other hand, HC contained in the exhaust gas passing through the three-way catalyst 43 and
Although CO is not sufficiently purified by the three-way catalyst 43, this exhaust gas is diluted by the exhaust gas from the #4 cylinder 14 in the space 45 and is led to the oxidation catalyst 44 in a lean state. HC and CO in this exhaust gas are sufficiently purified by this oxidation catalyst 44.
＃４気筒１４は超リーン状態で稼働するが、こ
の時、＃４気筒１４の燃焼室に導かれる吸気が吸
気ポート３４によつてスワール流を生成している
ので、燃料噴射弁２４による燃料噴射の時期がこ
の気筒１４の吸気行程になるよう設定されている
ことと相俟つて、燃焼室内の混合気の成層化が行
なわれ、安定した燃焼が行なわれる。この＃４気
筒１４からの排気ガスは、エキゾーストパイプ３
６を介して触媒装置４０の空間部へ導かれ、酸化
触媒４４によつてHCおよびCOを浄化されてリア
エキゾーストパイプ２９へ排出される。なお、
＃４気筒１４からの排気ガス中のNOxは、空燃
比が超リーンであるために少量しかなく、触媒に
より浄化されなくても問題はない。 The #4 cylinder 14 operates in a super lean state, but at this time, the intake air introduced into the combustion chamber of the #4 cylinder 14 is generating a swirl flow through the intake port 34, so that the fuel injection valve 24 does not inject the fuel. Coupled with the fact that the timing is set to coincide with the intake stroke of the cylinder 14, the air-fuel mixture in the combustion chamber is stratified and stable combustion is performed. Exhaust gas from this #4 cylinder 14 is transferred to exhaust pipe 3.
6 to the space of the catalyst device 40 , where the HC and CO are purified by the oxidation catalyst 44 and discharged to the rear exhaust pipe 29 . In addition,
NO x in the exhaust gas from the #4 cylinder 14 is present in a small amount because the air-fuel ratio is ultra-lean, so there is no problem even if it is not purified by the catalyst.
ステツプ102においてエンジンが高負荷運転さ
れていると判断した場合、ステツプ105へ進み、
＃４気筒１４の空燃比をリーンにする制御は解除
されて全気筒１１，１２，１３，１４について燃
料供給を行なうようになり、かつ、燃料が増量さ
れる。したがつて全気筒がリツチ状態（空燃比＝
12〜13）で稼働するようになり、充分な出力が得
られる。 If it is determined in step 102 that the engine is being operated under high load, the process proceeds to step 105.
The control to make the air-fuel ratio of the #4 cylinder 14 lean is canceled, and fuel is supplied to all cylinders 11, 12, 13, and 14, and the amount of fuel is increased. Therefore, all cylinders are in a rich state (air fuel ratio =
12~13), and sufficient output can be obtained.
以上のように本実施例によれば、低負荷運転時
においては、＃４気筒１４がリーン状態で稼働す
るので、一部の気筒を休止させる構成と異なり、
各気筒間におけるトルク差が少なく、エンジン振
動が低減されて騒音が減少する。このように＃４
気筒１４が低負荷運転時にも稼働するので、この
＃４気筒１４は冷却されることがなく、通常の運
転状態に復帰する時シヨツクが少なく運転性が安
定する。そして、酸化触媒が休止気筒からの二次
空気により冷却されることがないので、この触媒
の浄化反応の低下が防止される。この低負荷運転
時、＃１，＃２，＃３気筒１１，１２，１３から
発生するNOxは、EGRパイプ６０を介して吸気
通路側へ還流され、さらに三元触媒４３により浄
化される。＃１，＃２，＃３，＃４気筒１１，１
２，１３，１４から発生するHCおよびCOは酸化
触媒４４により浄化される。したがつて排気ガス
の浄化は効果的に行なわれる。またこの時、＃４
気筒１４の排気ガスは吸気通路側へ還流されない
ので、この＃４気筒１４の燃焼悪化を招くおそれ
がなく、失火あるいはトルク低下等によりエンジ
ンの安定性を損なうことがなくなり運転性が良好
なものとなる。一方、負荷がある程度大きくなる
と、全気筒について燃料が増量され、充分な出力
が得られる。 As described above, according to this embodiment, the #4 cylinder 14 operates in a lean state during low-load operation, so unlike the configuration in which some cylinders are deactivated,
The torque difference between each cylinder is small, engine vibration is reduced, and noise is reduced. Like this #4
Since the cylinder 14 operates even during low-load operation, the #4 cylinder 14 is not cooled, and when returning to normal operating conditions, there is less shock and the drivability is stable. Since the oxidation catalyst is not cooled by secondary air from the idle cylinders, the purification reaction of the catalyst is prevented from deteriorating. During this low-load operation, NO x generated from the #1, #2, and #3 cylinders 11, 12, and 13 is recirculated to the intake passage side via the EGR pipe 60, and further purified by the three-way catalyst 43. #1, #2, #3, #4 cylinder 11, 1
HC and CO generated from 2, 13, and 14 are purified by the oxidation catalyst 44. Therefore, the exhaust gas is effectively purified. At this time again, #4
Since the exhaust gas of the cylinder 14 is not recirculated to the intake passage side, there is no risk of deterioration of combustion in the #4 cylinder 14, and engine stability is not impaired due to misfires or torque reduction, resulting in good drivability. Become. On the other hand, when the load increases to a certain extent, the amount of fuel is increased for all cylinders, and sufficient output is obtained.
さらに、本実施例はポンプ等の特別な二次空気
供給装置を設けるものではないので、安価であ
り、また従来のように弁装置等の稼働部を有しな
いので耐久性の点においても優れている。 Furthermore, this embodiment does not require a special secondary air supply device such as a pump, so it is inexpensive, and it also has excellent durability because it does not have moving parts such as a valve device as in the conventional case. There is.
なお、第１の気筒の気筒数は３に限られるもの
ではなく、同様に第２の気筒を複数設けてもよ
い。 Note that the number of first cylinders is not limited to three, and a plurality of second cylinders may be provided similarly.
本考案によれば、低負荷運転時に限つて比較的
少数の第２の気筒にリーン混合気が供給され、そ
の排気中に残つている酸素が、酸化触媒において
第１の気筒の排気ガスを処理する際に役立つの
で、酸化触媒のための特別のエアポンプを設ける
必要がないし、第２の気筒は休止することなく常
に稼働してトルクを発生しているから、一部の気
筒を休止させてそれをエアポンプとして使用する
もののように、トルク変動による振動や、切り換
え時のシヨツクを生じるようなことがない。そし
て、排気ガス中のNOx、HC及びCOがいずれも
効果的に除去されるにもかかわらず、低負荷時の
運転状態が不安定になることもなく、また、低負
荷時以外においては十分大きな出力を得ることが
できる。
According to the present invention, a lean mixture is supplied to a relatively small number of second cylinders only during low-load operation, and the oxygen remaining in the exhaust gas is used to process the exhaust gas from the first cylinder in the oxidation catalyst. There is no need to install a special air pump for the oxidation catalyst, and since the second cylinder is always running and generating torque without stopping, some cylinders can be stopped and Unlike those used as air pumps, there is no vibration caused by torque fluctuations or shock during switching. Even though NO x , HC, and CO in the exhaust gas are all effectively removed, the operating conditions at low loads do not become unstable, and the operation is sufficient at times other than low loads. Large output can be obtained.
第１図は本考案の一実施例を適用したエンジン
を示す断面図、第２図は制御ルーチンのフローチ
ヤート、第３図は空燃比に対するNOx，HC、お
よびCO各浄化率を示すグラフである。
１１，１２，１３……第１の気筒、１４……第
２の気筒、４３……三元触媒、４４……酸化触
媒、６０……EGRパイプ、６２……EGR弁。
Figure 1 is a sectional view showing an engine to which an embodiment of the present invention is applied, Figure 2 is a flowchart of the control routine, and Figure 3 is a graph showing the purification rates of NO x , HC, and CO with respect to the air-fuel ratio. be. 11, 12, 13...first cylinder, 14...second cylinder, 43...three-way catalyst, 44...oxidation catalyst, 60...EGR pipe, 62...EGR valve.
Claims (1)
付近の混合気を供給されて稼働する過半数以上の
数の第１の気筒と、第１の気筒の数よりも少数で
あつて、エンジンの低負荷運転時にのみリーン状
態の混合気を供給され、低負荷運転時以外の運転
時には理論空燃比付近の混合気を供給されて稼働
する第２の気筒と、上記各気筒に接続された排気
通路に設けられ、三元触媒と酸化触媒を有する触
媒装置と、上記第１の気筒の排気ガスのみを該気
筒の吸気通路へ還流させる排気還流機構とを備え
ており、上記触媒装置においては、三元触媒が酸
化触媒よりも上流側に配置され、上記第１の気筒
の排気ガスが三元触媒を通過したのち酸化触媒へ
流入するように、かつ上記第２の気筒の排気ガス
が三元触媒の下流側であつて酸化触媒の上流側で
ある位置へ流入するように構成されていることを
特徴とするエンジンの排気浄化装置。 When the engine is running, the first cylinder is always supplied with an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio and operates, and the number of cylinders is smaller than the number of first cylinders, and the engine is operated at low load. A second cylinder is provided with a lean air-fuel mixture only at times, and is operated with an air-fuel mixture near the stoichiometric air-fuel ratio during operation other than during low-load operation, and an exhaust passage connected to each of the above cylinders. , a catalyst device having a three-way catalyst and an oxidation catalyst, and an exhaust gas recirculation mechanism that recirculates only the exhaust gas of the first cylinder to the intake passage of the cylinder. It is arranged upstream of the oxidation catalyst so that the exhaust gas of the first cylinder passes through the three-way catalyst and then flows into the oxidation catalyst, and the exhaust gas of the second cylinder is arranged downstream of the three-way catalyst. 1. An engine exhaust purification device, characterized in that the exhaust gas is configured to flow into a position upstream of an oxidation catalyst.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986025714U JPH059484Y2 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986025714U JPH059484Y2 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62138858U JPS62138858U (en) | 1987-09-01 |
| JPH059484Y2 true JPH059484Y2 (en) | 1993-03-09 |
Family
ID=30826129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986025714U Expired - Lifetime JPH059484Y2 (en) | 1986-02-26 | 1986-02-26 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH059484Y2 (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51138229A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-29 | Nippon Soken Inc | Multi-cylinders engine |
| JPS58128427A (en) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controller for internal-combustion engine |
-
1986
- 1986-02-26 JP JP1986025714U patent/JPH059484Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51138229A (en) * | 1975-05-27 | 1976-11-29 | Nippon Soken Inc | Multi-cylinders engine |
| JPS58128427A (en) * | 1982-01-26 | 1983-08-01 | Nissan Motor Co Ltd | Air-fuel ratio controller for internal-combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62138858U (en) | 1987-09-01 |
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