JPH0634122U - 内燃機関の排気還流制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 酸化触媒付きの内燃機関において、未燃ＨＣ
等の排出量を低減すると共に、燃費，出力の向上を図る
ことを目的とする。 【構成】 酸化触媒温度ｔを読み込むＳ１。酸化触媒温
度ｔと酸化触媒の活性化温度ｔ₁ とを比較しＳ２、排気
還流制御弁１３を開制御しＳ３、排気還流制御弁１２を
閉制御しＳ４、排気シャッタ１５を半開制御するＳ５と
共に、吸気シャッタ１４を半開制御するＳ６。吸気シャ
ッタ１４及び排気シャッタ１５を開制御しＳ７、エンジ
ン回転速度Ｎとエンジン負荷Ｌとを読み込みＳ８、エン
ジンの運転領域を特性図から判定するＳ９。排気還流制
御弁１２を開制御するＳ１０と共に、排気還流制御弁１
３を閉制御しＳ１１、排気還流制御弁１２，１３を共に
開制御するＳ１２。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、ディーゼルエンジン或いはアルコールエンジン等の酸化触媒付き内 燃機関の排気還流制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、排気通路に酸化触媒を介装すると共に、該触媒上流から排気の一部を吸 気通路に還流する排気還流通路に排気還流制御弁を介装したディーゼルエンジン やアルコールエンジンが知られている（実開平３−３２１６２号公報，実願平４ −１１２１０号，実願平３−７６４９７号，実願平４−２６０３号参照）。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記のような従来の内燃機関にあっては、次のような問題点がある。 即ち、酸化触媒が活性化温度に達していないエンジン低温時に、酸化触媒下流 から、ディーゼルエンジンでは、未燃ＨＣが、アルコールエンジンでは、アルコ ール，アルデヒド等が排出される。

【０００４】 又、酸化触媒が活性化温度に達すれば、排出される未燃ＨＣ，アルコール，ア ルデヒド等（以下、未燃ＨＣ等と略す）は減少するが、酸化触媒中で酸化される 未燃ＨＣ等の発熱量はエンジンに回収されず、排気中に捨てられる。 従って、排気還流を行えば、前記未燃ＨＣ等をエンジンに回収できるが、エン ジンの高負荷域では、燃焼性の悪化を来し、エンジン出力の低下を来す。

【０００５】 そこで、本考案は上記に鑑みてなされたものであり、酸化触媒付きの内燃機関 の排気還流制御装置の改良により、未燃ＨＣ等の排出量を低減すると共に、燃費 ，出力の向上を図ることを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】 本考案の内燃機関の排気還流制御装置は、図１に示すように、内燃機関の排気 通路に介装された酸化触媒上流から排気を吸気系に還流する第１の排気還流通路 と、酸化触媒下流から排気を吸気系に還流する第２の排気還流通路と、各排気還 流通路に介装された排気還流制御弁と、前記第１及び第２排気還流通路合流部上 流の吸気通路に介装された吸気シャッタと、前記第２の排気還流通路分岐部下流 の排気通路に介装された排気シャッタと、を備える一方、機関運転状態検出手段 と、酸化触媒状態検出手段と、該機関運転状態検出手段及び酸化触媒状態検出手 段から出力される検出信号に基づいて、酸化触媒の低温時には、前記吸気シャッ タ及び排気シャッタを略半開し、酸化触媒下流から排気を還流し、酸化触媒が活 性化温度に達した後で、機関低負荷域のときには酸化触媒上流から排気を還流し 、機関高負荷域のときには、排気還流を停止するように、前記排気還流制御弁、 吸気シャッタ及び排気シャッタの作動を制御する制御手段とを備えた構成とする 。

【０００７】

【作用】

かかる構成において、酸化触媒の低温時には、吸気シャッタ及び排気シャッタ を略半開し、酸化触媒下流から排気を還流することで、暖機を早め、排気の浄化 を高める。又、酸化触媒が活性化温度に達した後で、機関低負荷域のときには酸 化触媒上流から排気を還流することで、燃費を改善し、機関高負荷域のときには 、排気還流を停止することで、出力を確保する。

【０００８】

【実施例】

図２において、ディーゼルエンジン１の排気通路１Ａには、排気ブレーキ用の 排気シャッタ１６が介装され、該排気シャッタ１６下流の排気通路１Ａには、酸 化触媒２が介装される。そして、前記酸化触媒２上流から分岐して吸気通路１Ｂ に合流し、排気を酸化触媒２上流からエアクリーナ５下流の吸気通路１Ｂに還流 する第１の排気還流通路７と、前記酸化触媒２下流から分岐して、前記第１の排 気還流通路７と共に吸気通路１Ｂに合流し、排気を酸化触媒２下流から吸気通路 １Ｂに還流する第２の排気還流通路８と、が設けられている。

【０００９】 上記各排気還流通路７，８には、夫々排気還流制御弁１２，１３が介装される 。又、前記第１及び第２排気還流通路７，８合流部上流の吸気通路１Ｂには、吸 気シャッタ１４が介装され、前記第２の排気還流通路８分岐部下流の排気通路１ Ａには、排気シャッタ１５が介装される。 ここで、機関運転状態検出手段として、エンジン負荷と回転速度とを夫々検出 する負荷センサ１０と回転速度センサ９とが燃料噴射ポンプ４に設けられている 。

【００１０】 又、酸化触媒状態検出手段として、酸化触媒温度を検出する温度センサ１１が 設けられている。 そして、前記負荷センサ１０，回転速度センサ９及び温度センサ１１から夫々 出力される検出信号に基づいて、酸化触媒２の低温時には、前記吸気シャッタ１ ４及び排気シャッタ１５を略半開し、酸化触媒２下流から排気を還流し、酸化触 媒２が活性化温度に達した後で、エンジン低負荷域のときには酸化触媒２上流か ら排気を還流し、エンジン高負荷域のときには、排気還流を停止するように、前 記排気還流制御弁１２，１３、吸気シャッタ１４及び排気シャッタ１５の作動を 制御する制御手段が、コントロールユニット６にソフトウェア的に装備されてい る。

【００１１】 即ち、コントロールユニット６には、前記負荷センサ１０，回転速度センサ９ 及び温度センサ１１から夫々出力される検出信号が入力され、該コントロールユ ニット６からは前記排気還流制御弁１２，１３、吸気シャッタ１４及び排気シャ ッタ１５を制御する制御信号が出力される。 次に、かかるコントロールユニット６の制御内容を図３のフローチャートに従 って説明する。

【００１２】 フローチャートにおいて、ステップ１（図ではＳ１と略記する。以下同様）で は、酸化触媒温度ｔを読み込む。ステップ２では、読み込んだ酸化触媒温度ｔと 酸化触媒の活性化温度ｔ₁ （例えば、約１１０°Ｃ）とを比較し、ｔ≦ｔ₁ では 、ステップ３に進んで、排気還流制御弁１３を開制御すると共に、ステップ４に 進んで、排気還流制御弁１２を閉制御し、ステップ５に進む。ステップ５では、 排気シャッタ１５を半開制御すると共に、ステップ６に進んで、吸気シャッタ１ ４を半開制御し、ステップ１に戻る。

【００１３】 即ち、酸化触媒２の低温時（触媒活性化温度以下）には、前記吸気シャッタ１ ４及び排気シャッタ１５を略半開し、酸化触媒２下流から排気を還流する。 一方、ステップ２で、ｔ＞ｔ₁ と判定されると、ステップ７に進んで、吸気シ ャッタ１４及び排気シャッタ１５を開制御し、ステップ８に進む。このステップ ８では、エンジン回転速度Ｎとエンジン負荷Ｌとを読み込み、ステップ９に進む 。 ステップ９では、読み込んだエンジン回転速度Ｎとエンジン負荷Ｌに基づい て、エンジンの運転領域を図４の特性図から判定する。ステップ９において、エ ンジンの運転領域がＡである（エンジン低負荷域）と判定されると、ステップ１ ０に進んで、排気還流制御弁１２を開制御すると共に、ステップ１１に進んで、 排気還流制御弁１３を閉制御し、ステップ１に戻る。ステップ９において、エン ジンの運転領域がＢである（エンジン高負荷域）と判定されると、ステップ１２ に進んで、排気還流制御弁１２，１３を共に開制御して、ステップ１に戻る。

【００１４】 即ち、酸化触媒２が活性化温度に達した後で、エンジン低負荷域のときには酸 化触媒２上流から排気を還流し、エンジン高負荷域のときには、排気還流を停止 する。 かかる構成によると、エンジン低温時で暖機中の時に酸化触媒２が低温である 場合は、吸気シャッタ１４及び排気シャッタ１５を略半開し、酸化触媒２下流か ら排気を還流することで、暖機を早めることができ、酸化触媒２を通じて排気が 循環されるので、排気の浄化を高めることができる。

【００１５】 又、酸化触媒２が活性化温度に達した後で、エンジン低負荷域のときには酸化 触媒２上流から排気（未燃燃料を含む排気）を還流することで、排気の化学エネ ルギがエンジンに回収されるので、エンジン低負荷域での燃費を改善できる。 更に、酸化触媒２が活性化温度に達した後で、エンジン高負荷域のときには、 排気還流を停止することで、吸気量確保することができ、エンジン出力の向上を 図れる。

【００１６】 尚、以上のように、特定の実施例を参照して本考案を説明したが、本考案はこ れに限定されるものではなく、当該技術分野における熟練者等により、本考案に 添付された実用新案登録請求の範囲から逸脱することなく、種々の変更及び修正 が可能であるとの点に留意すべきである。 例えば、上記実施例では、ディーゼルエンジンにおいての排気還流制御装置に ついて述べたが、アルコールエンジンにおいても同様に本考案を適用することが できる。

【００１７】

【考案の効果】

本考案は以上説明したように、酸化触媒付きの内燃機関の排気還流制御装置の 改良により、未燃ＨＣ等の排出量を低減できると共に、燃費，出力の向上を図る ことができる実用的効果大なるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本考案に係る内燃機関の排気還流制御装置の
構成図

【図２】 本考案に係る内燃機関の排気還流制御装置の
一実施例を示すシステム図

【図３】 同上実施例の制御内容を説明するフローチャ
ート

【図４】 同上実施例におけるエンジン運転領域の特性
図

【符号の説明】

１ ディーゼルエンジン １Ａ 排気通路 １Ｂ 吸気通路 ２ 酸化触媒 ６ コントロールユニット ７ 第１の排気還流通路 ８ 第２の排気還流通路 ９ 回転速度センサ １０ 負荷センサ １１ 温度センサ １２ 排気還流制御弁 １３ 排気還流制御弁 １４ 吸気シャッタ １５ 排気シャッタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 25/07 Ａ ５５０ Ｒ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関の排気通路に介装された酸化触
   媒上流から排気を吸気系に還流する第１の排気還流通路
   と、酸化触媒下流から排気を吸気系に還流する第２の排
   気還流通路と、各排気還流通路に介装された排気還流制
   御弁と、前記第１及び第２排気還流通路合流部上流の吸
   気通路に介装された吸気シャッタと、前記第２の排気還
   流通路分岐部下流の排気通路に介装された排気シャッタ
   と、を備える一方、機関運転状態検出手段と、酸化触媒
   状態検出手段と、該機関運転状態検出手段及び酸化触媒
   状態検出手段から出力される検出信号に基づいて、酸化
   触媒の低温時には、前記吸気シャッタ及び排気シャッタ
   を略半開し、酸化触媒下流から排気を還流し、酸化触媒
   が活性化温度に達した後で、機関低負荷域のときには酸
   化触媒上流から排気を還流し、機関高負荷域のときに
   は、排気還流を停止するように、前記排気還流制御弁、
   吸気シャッタ及び排気シャッタの作動を制御する制御手
   段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気還流制御
   装置。