JPH0598952A - アルコールエンジン - Google Patents

アルコールエンジン

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Publication number
JPH0598952A
JPH0598952A JP3081450A JP8145091A JPH0598952A JP H0598952 A JPH0598952 A JP H0598952A JP 3081450 A JP3081450 A JP 3081450A JP 8145091 A JP8145091 A JP 8145091A JP H0598952 A JPH0598952 A JP H0598952A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
engine
temperature
heater
alcohol
exhaust gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP3081450A
Other languages
English (en)
Inventor
Shinichiro Uematsu
真一郎 植松
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP3081450A priority Critical patent/JPH0598952A/ja
Publication of JPH0598952A publication Critical patent/JPH0598952A/ja
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Abstract

(57)【要約】 [目的] 一般運転後のアイドル時における排気温度の
低下に伴う酸化触媒の不活性化を防止するようにしたア
ルコールエンジンを提供することを目的とする。 [構成] 排気ガスの温度またはエンジンのアイドリン
グ状態の時間を検出するとともに、その検出に応じてヒ
ータを作動させるようにしたものであって、長時間アイ
ドリング時における排気ガスの温度の低下をヒータによ
って補い、これによって常に触媒が活性を維持するよう
にしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はアルコールエンジンに係
り、とくにアルコール燃料をシリンダ内に噴射して燃焼
させるようにしたアルコールエンジンに関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼルエンジンの燃料として軽油を
用いるようにすると、排気ガス中に窒素酸化物や黒煙を
含むために、大気汚染の原因になる。そこで軽油に代え
てアルコール燃料を用いるようにしたディーゼルエンジ
ンが提案されている。このようなエンジンは、アルコー
ル燃料を燃料噴射ポンプによって加圧し、シリンダ内に
燃料噴射ノズルによって噴射して燃焼させるようにした
ものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】軽油に代えてアルコー
ル燃料を用いるようにすると、排気ガス中の窒素酸化物
や黒煙の量を低減することが可能になる。ところが新た
に不完全燃焼成分、すなわち未燃のメタノール、アルデ
ヒド、炭化水素、一酸化炭素等を含むことになる。この
ような未燃成分あるいは不完全燃焼成分を除去するため
に、エンジンの排気系に酸化触媒を取付け、この触媒の
酸化作用によって上記のような不完全燃焼成分を炭酸ガ
スと水とに変化させて大気中に放出するようにしてい
る。
【0004】ところがこのような酸化触媒は、排気ガス
の温度が低いと有効に作用しない。すなわち触媒活性温
度以下の場合には、排気ガスとともに上記のような有害
物質はそのまま排出される問題がある。
【0005】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、排気ガスの温度が低い場合において
も、酸化触媒が有効に作用して有害物質を無害な炭酸ガ
スと水とに変化させて排出するようにしたアルコールエ
ンジンを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明は、アルコー
ル燃料をシリンダ内に噴射して燃焼させるようにしたア
ルコールエンジンにおいて、排気系に酸化触媒を取付
け、未燃成分または不完全燃焼成分を酸化させるように
し、しかも前記酸化触媒にヒータを取付けるようにし、
さらに排気ガスの温度を検出する温度センサを設け、前
記温度センサによって検出される排気ガスの温度が所定
の値よりも下がった場合には前記ヒータを作動させるよ
うにしたものである。
【0007】第2の発明は、アルコール燃料をシリンダ
内に噴射して燃焼させるようにしたアルコールエンジン
において、排気系に酸化触媒を取付け、未燃成分または
不完全燃焼成分を酸化させるようにし、しかも前記酸化
触媒にヒータを取付けるようにし、さらにエンジンの運
転状態を検出する検出手段を設け、該検出手段によって
エンジンがアイドリング状態であることが検出されると
ともにその状態が一定の期間以上継続された場合には前
記ヒータを作動させるようにしたものである。
【0008】
【作用】第1の発明によれば、温度センサによって排気
ガスの温度が検出されるとともに、この温度が所定の温
度以下であって触媒の活性温度以下の場合には、ヒータ
が作動されることになり、このヒータによって触媒を活
性化状態にし、排気ガス中に含まれている未燃成分や不
完全燃焼成分を無害な炭酸ガスと水とに変化させること
になる。
【0009】第2の発明によれば、エンジンがアイドリ
ング状態であることが検出されるとともに、その状態が
一定期間以上継続され、排気ガスの温度が低くなって触
媒活性化温度以下になった場合には、ヒータが作動され
るようになる。ヒータの作動によって触媒は活性状態に
変化し、排気ガス中に含まれている未燃成分または不完
全燃焼成分が酸化され、炭酸ガスと水とに変化すること
になる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例に係るアルコー
ルエンジンを示すものであって、このアルコールエンジ
ンを構成するエンジン本体10のシリンダブロックの両
側には吸気マニホールド11と排気マニホールド12と
がそれぞれ取付けられている。そして吸気マニホールド
11には吸気管13が接続されるとともに、この吸気管
13の先端側にはエアクリーナ14が接続されるように
なっている。これに対して排気マニホールド12には排
気管15が接続されるようになっている。
【0011】またこのエンジン10は燃料の供給装置と
しての燃料噴射ポンプ18を備えている。燃料噴射ポン
プ18のカムシャフトにはタイマ19が取付けられてお
り、その位相角を変更して燃料の噴射のタイミングを調
整するようにしている。また燃料噴射ポンプ18の後側
にはガバナ20が取付けられており、1回に噴射される
アルコール燃料の量が調整されるようになっている。
【0012】上記排気管15には酸化触媒23が取付け
られている。そしてこの酸化触媒23の前方にはヒータ
24が配されている。ヒータ24はその一端がバッテリ
25に接続されるとともに、他端がリレー接点26を介
して接地側に接続されるようになっている。リレー接点
26の開閉はコイルを備えた駆動回路27によって達成
されるようになっている。そしてこの駆動回路27がコ
ントローラ28によって制御されるようになっている。
【0013】コントローラ28はコンピュータから構成
されるとともに、その入力側にはエンジン10の回転数
を検出する回転検出センサ31、エンジン10の冷却水
の温度を検出する水温センサ32、燃料噴射ポンプ18
のガバナ20のロードレバーの回動位置からエンジンの
負荷を検出する負荷センサ33、このエンジンが搭載さ
れている車両の車速を検出する車速センサ34、および
エンジンの始動のためのキースイッチ35がそれぞれ接
続されている。
【0014】以上のような構成において、エアクリーナ
14を通して導入された吸気は、吸気管13および吸気
マニホールド11を通してエンジン10の各シリンダに
導入される。そしてピストンの上死点側への移動に伴っ
て、吸気が圧縮されて高温になる。
【0015】ピストンの上死点側への移動にほぼ同期し
て、燃料噴射ポンプ18がアルコール燃料を加圧すると
ともに、加圧された燃料を噴射管と燃料噴射ノズルとを
通してシリンダ内に噴射する。燃料の噴霧は加圧された
吸気の熱によって自然着火される。なお必要に応じて補
助点火手段が用いられる。このようにしてシリンダ内に
おいてアルコール燃料が燃焼される。
【0016】このようなシリンダ内におけるアルコール
燃料の燃焼によって生じた排気ガスは、排気マニホール
ド12および排気管15を通して排出される。そしてこ
のときに排気ガスは排気管15に取付けられている酸化
触媒23に接触される。酸化触媒23は排気ガス中に含
まれている未燃成分や不完全燃焼成分、すなわち未燃の
メタノール、アルデヒド、炭化水素、一酸化炭素等を酸
化して無害な炭酸ガスと水とに変化させる。このように
して排気ガスによる大気汚染を防止している。
【0017】排気管15の酸化触媒23の前後にはそれ
ぞれ温度センサ37、38が設けられており、これらの
温度センサによって排気ガスの温度を検出するようにな
っている。そして温度センサ37、38によって検出さ
れる温度が、酸化触媒23の活性温度領域かどうかをコ
ンピュータ28が判断する。
【0018】温度センサ37、38によって検出される
温度が触媒の活性温度領域以下の場合には、コンピュー
タ28が駆動回路27を介してリレー接点26を閉成す
る。するとバッテリ25からヒータ24に電流が流れ、
ヒータ24が作動されるようになる。これによって酸化
触媒23の表面温度がヒータ24により上昇され、この
触媒23が活性化する。
【0019】図2はこのようなヒータ24による排気温
度の変化を示しており、とくにエンジン10がアイドリ
ング状態に切換えられ、その排気温度が次第に低下する
と、ヒータ24が作動し、これによって排気温度が上昇
され、酸化触媒23が活性状態に変化されることを明確
に示している。
【0020】一般にアルコールエンジンにおいては、エ
ンジンの始動直後に酸化触媒23のプリヒートあるいは
アフタヒートを行なうものの、一般運転後の排気温度が
低くなる長時間のアイドル時等には、触媒が活性しなく
なる。とくに燃費を重視してエンジン効率を上げるよう
にすると、排気温度が低下する。これによって触媒が作
動しなくなる。
【0021】本実施例によれば、触媒活性化温度以下の
排ガス温度のときにも、付加したヒータ24によって活
性性能を触媒23に付与するようにしている。従ってと
くにアイドル時の燃費を重視するようにしたアルコール
エンジンの排ガスの後処理システムとして好適なもので
ある。
【0022】つぎに第2の実施例を図3および図4によ
って説明する。なお上記第1の実施例と対応する部分に
ついては、図3において同一の符号を付すとともに、そ
の説明を省略する。この実施例の特徴は、ヒータ24の
駆動条件を温度ではなく、アイドリングの時間の検出に
よって行なうようにしており、酸化触媒23の前後の温
度センサ37、38を省略した構成になっている。
【0023】一般にアルコールエンジンは、その始動直
後、とくに冷間始動の際には、排気温度が低いために、
酸化触媒23を活性化するに至らない。従って多量の不
完全燃焼成分が排気ガスとともに排出されていた。そこ
で酸化触媒23の前方にヒータ24を取付けるように
し、触媒23の表面の温度を上げるようにしていた。こ
のようなヒータ24によるプリヒートを行なうことによ
り、エンジン10をスタートさせると、その始動直後か
ら酸化触媒23が作動されるようになる。なお念のため
にスタート後のある期間アフタヒートモードにして酸化
触媒23の加熱を行なうようにしている。
【0024】本実施例に係るエンジンにおいては、さら
にエンジンがアイドリング状態で所定の時間以上運転さ
れた場合には、図2に示すアフタヒートモードIIによ
ってヒータ24を作動させるようにしてる。これは一般
走行の後に、長時間エンジンをアイドリングのままで停
車させる場合に、排気ガスの温度が低くなり、酸化触媒
23が活性しなくなるからである。
【0025】すなわち本実施例に係るエンジンにおいて
は、プリヒート用に取付けられたヒータ24を、ある時
間以上アイドル状態が続くとコンピュータ28がそのこ
とを検出するとともに、駆動回路27およびリレー接点
26を介してヒータ24の通電を行なうことにより、燃
費を悪化させることなく触媒23を作動させるようにし
たものである。
【0026】このように第2の実施例は、ヒータ24を
備える酸化触媒23において、アイドリングが長時間継
続されたことを検知し、アフタヒートを行ない、触媒2
3を活性状態にしたものである。従ってエンジンの始動
の前後に使われていたヒータ24を有効に利用すること
によって、長時間アイドリングを行なった場合における
酸化触媒23の活性化が行なわれるようになり、アイド
ル回転を上げたり、燃焼を悪化させて排気温度を上げた
りする必要がなくなる。
【0027】
【発明の効果】第1の発明は、温度センサによって検出
される排気ガスの温度が所定の値よりも下がった場合に
ヒータを作動させ、酸化触媒を活性化するようにしたも
のである。従って一般運転の後の排気温度が低くなるア
イドル時等における触媒の活性化が達成されることにな
り、アイドル時においても未燃成分や不完全燃焼成分を
確実に酸化することが可能になる。
【0028】また第2の発明は、検出手段によってエン
ジンがアイドリング状態であることが検出されるととも
に、その状態が一定時間以上継続された場合にはヒータ
を作動させるようにしたものである。従って長時間のア
イドル時における酸化触媒の活性化を図ることが可能に
なり、排気ガス中の未燃成分や不完全燃焼成分を酸化触
媒によって酸化させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例のアルコールエンジンの平面図で
ある。
【図2】ヒータによる酸化触媒の活性化の動作を示すグ
ラフである。
【図3】第2の実施例のアルコールエンジンの平面図で
ある。
【図4】触媒の活性化の動作を示すグラフである。
【符号の説明】
10 エンジン本体 12 排気マニホールド 15 排気管 18 燃料噴射ポンプ 23 酸化触媒 24 ヒータ 25 バッテリ 26 リレー接点 27 駆動回路 28 コントローラ(コンピュータ) 31 回転検出センサ 33 負荷センサ 35 キースイッチ 37 温度センサ 38 温度センサ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルコール燃料をシリンダ内に噴射して
    燃焼させるようにしたアルコールエンジンにおいて、 排気系に酸化触媒を取付け、未燃成分または不完全燃焼
    成分を酸化させるようにし、 しかも前記酸化触媒にヒータを取付けるようにし、 さらに排気ガスの温度を検出する温度センサを設け、 前記温度センサによって検出される排気ガスの温度が所
    定の値よりも下がった場合には前記ヒータを作動させる
    ようにしたことを特徴とするアルコールエンジン。
  2. 【請求項2】 アルコール燃料をシリンダ内に噴射して
    燃焼させるようにしたアルコールエンジンにおいて、 排気系に酸化触媒を取付け、未燃成分または不完全燃焼
    成分を酸化させるようにし、 しかも前記酸化触媒にヒータを取付けるようにし、 さらにエンジンの運転状態を検出する検出手段を設け、 該検出手段によってエンジンがアイドリング状態である
    ことが検出されるとともにその状態が一定の期間以上継
    続された場合には前記ヒータを作動させるようにしたこ
    とを特徴とするアルコールエンジン。
JP3081450A 1991-03-20 1991-03-20 アルコールエンジン Pending JPH0598952A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3081450A JPH0598952A (ja) 1991-03-20 1991-03-20 アルコールエンジン

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JP (1) JPH0598952A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754645A (ja) * 1993-07-12 1995-02-28 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の排ガス系における触媒加熱方法及び装置
JP2023091573A (ja) * 2021-12-20 2023-06-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置

Cited By (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0754645A (ja) * 1993-07-12 1995-02-28 Robert Bosch Gmbh 内燃機関の排ガス系における触媒加熱方法及び装置
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