JPH09112257A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH09112257A JPH09112257A JP7268336A JP26833695A JPH09112257A JP H09112257 A JPH09112257 A JP H09112257A JP 7268336 A JP7268336 A JP 7268336A JP 26833695 A JP26833695 A JP 26833695A JP H09112257 A JPH09112257 A JP H09112257A
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- catalyst
- exhaust gas
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- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、減筒運転時に十分な浄化性能が発揮
される内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【解決手段】本発明は、減筒運転時、稼働気筒１ａ，１
ｄからの排気ガスを、専用の低温用触媒１０で浄化させ
る構造と、減筒運転時、排気還流通路１２ａ，１２ｂ
で、低温用触媒１０の活性温度値以下のとき、稼働する
気筒１ａ，１ｄから排出された排気ガスを排気マニホー
ルド８ａ，８ｄから吸気マニホールト６ａ，６ｄへ還流
させる構造とを採用して、低温用触媒１０の活性開始温
度以下となる極低排気温域を含む減筒運転時の全域にお
いて十分な浄化性能が得られるようにしたことにある。
される内燃機関の排気浄化装置を提供する。 【解決手段】本発明は、減筒運転時、稼働気筒１ａ，１
ｄからの排気ガスを、専用の低温用触媒１０で浄化させ
る構造と、減筒運転時、排気還流通路１２ａ，１２ｂ
で、低温用触媒１０の活性温度値以下のとき、稼働する
気筒１ａ，１ｄから排出された排気ガスを排気マニホー
ルド８ａ，８ｄから吸気マニホールト６ａ，６ｄへ還流
させる構造とを採用して、低温用触媒１０の活性開始温
度以下となる極低排気温域を含む減筒運転時の全域にお
いて十分な浄化性能が得られるようにしたことにある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、負荷に応じて一部
の気筒を休止する減筒運転時の排ガス性能を高める内燃
機関の排気浄化装置に関する。
の気筒を休止する減筒運転時の排ガス性能を高める内燃
機関の排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の多くは、複数の気筒を有したガ
ソリンエンジン，ディーゼルエンジン等の内燃機関を動
力源としている。ところで、内燃機関の出力を有効に利
用するために、低負荷時に気筒の一部を休止して、少な
い気筒での運転、すなわち減筒運転を可能とした内燃機
関が提案されている。
ソリンエンジン，ディーゼルエンジン等の内燃機関を動
力源としている。ところで、内燃機関の出力を有効に利
用するために、低負荷時に気筒の一部を休止して、少な
い気筒での運転、すなわち減筒運転を可能とした内燃機
関が提案されている。
【０００３】多くは、簡単な構造で最大の効果が得られ
るという理由から、吸・排気弁は通常に作動させなが
ら、燃料噴射を休止させるという方式が採用されてい
る。こうした減筒可能な内燃機関は、全気筒が燃焼する
全気筒燃焼運転時に比べ、減筒運転時の排気温がかなり
低くなる挙動を示す（休止気筒から排出された温度の低
い空気が、稼働気筒からの高温な排気ガスに混じること
による）。
るという理由から、吸・排気弁は通常に作動させなが
ら、燃料噴射を休止させるという方式が採用されてい
る。こうした減筒可能な内燃機関は、全気筒が燃焼する
全気筒燃焼運転時に比べ、減筒運転時の排気温がかなり
低くなる挙動を示す（休止気筒から排出された温度の低
い空気が、稼働気筒からの高温な排気ガスに混じること
による）。
【０００４】自動車に搭載されている内燃機関では、各
気筒が合流する排気通路に酸化触媒を設けて、排気ガス
中に含まれるＨＣ成分などを浄化しているが、このよう
に排気温度が運転モード（全気筒燃焼運転、減筒運転）
で異なると、安定した排気ガスの酸化が行われにくい。
気筒が合流する排気通路に酸化触媒を設けて、排気ガス
中に含まれるＨＣ成分などを浄化しているが、このよう
に排気温度が運転モード（全気筒燃焼運転、減筒運転）
で異なると、安定した排気ガスの酸化が行われにくい。
【０００５】そこで、触媒での酸化促進を図るために、
減筒運転が可能な内燃機関では、実開平４−３７８２６
号公報にも開示されているように、減筒運転時には、休
止する気筒からの排気を触媒を通過させずに大気に放出
させ、稼働する気筒からの排気ガスだけを、全気筒燃焼
運転で使用する主触媒（酸化触媒）へ流入させる技術が
提案されている。
減筒運転が可能な内燃機関では、実開平４−３７８２６
号公報にも開示されているように、減筒運転時には、休
止する気筒からの排気を触媒を通過させずに大気に放出
させ、稼働する気筒からの排気ガスだけを、全気筒燃焼
運転で使用する主触媒（酸化触媒）へ流入させる技術が
提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、こうした主
触媒には、全気筒燃焼運転時の排気温に応じた活性温度
をもつ触媒が用いられる。ところが、減筒運転時の排気
ガスを主触媒に流入させてＨＣ成分などを酸化するとい
うことは、減筒運転時における主触媒の酸化反応は活性
開始温度の前後で行われる。
触媒には、全気筒燃焼運転時の排気温に応じた活性温度
をもつ触媒が用いられる。ところが、減筒運転時の排気
ガスを主触媒に流入させてＨＣ成分などを酸化するとい
うことは、減筒運転時における主触媒の酸化反応は活性
開始温度の前後で行われる。
【０００７】このため、減筒運転時の運転状態によって
は、排気温が主触媒の活性温度に達しないという挙動が
見られ、十分な浄化性能が確保されないことがあった。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的
とするところは、減筒運転時に十分な浄化性能が発揮さ
れる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
は、排気温が主触媒の活性温度に達しないという挙動が
見られ、十分な浄化性能が確保されないことがあった。
本発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的
とするところは、減筒運転時に十分な浄化性能が発揮さ
れる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載した発明は、内燃機関の減筒運転時に
稼働する気筒からの排気が導かれる第１排気通路に低温
用触媒を設けて、排気浄化装置を構成したことにある。
に請求項１に記載した発明は、内燃機関の減筒運転時に
稼働する気筒からの排気が導かれる第１排気通路に低温
用触媒を設けて、排気浄化装置を構成したことにある。
【０００９】すなわち、この請求項１に記載の発明によ
ると、減筒運転時、稼働する気筒からの排気は、活性温
度の低い低温用触媒に導かれ、同低温触媒で排気中に含
まれるＨＣ成分などが浄化される。
ると、減筒運転時、稼働する気筒からの排気は、活性温
度の低い低温用触媒に導かれ、同低温触媒で排気中に含
まれるＨＣ成分などが浄化される。
【００１０】このときの浄化は、高い活性温度が設定さ
れる主触媒ではなく、低い活性温度の低温用触媒で行わ
れるから、たとえ内燃機関が、低い排気温しか確保され
ないような運転でも、十分な浄化機能が発揮されるよう
になる。
れる主触媒ではなく、低い活性温度の低温用触媒で行わ
れるから、たとえ内燃機関が、低い排気温しか確保され
ないような運転でも、十分な浄化機能が発揮されるよう
になる。
【００１１】請求項２に記載した発明は、上記目的に加
え、さらに全気筒燃焼運転時の浄化性能も十分に確保さ
せるために、請求項１に記載の構成に加え、減筒運転時
に休止する気筒からの排気が導かれる第２排気通路と第
１排気通路とが合流した主排気通路を設け、この主排気
通路に主触媒を設けたことにある。
え、さらに全気筒燃焼運転時の浄化性能も十分に確保さ
せるために、請求項１に記載の構成に加え、減筒運転時
に休止する気筒からの排気が導かれる第２排気通路と第
１排気通路とが合流した主排気通路を設け、この主排気
通路に主触媒を設けたことにある。
【００１２】請求項３に記載した発明は、上記目的に加
え、さらに稼働気筒からの排気を低温用触媒で浄化させ
やすくするために、請求項１又は請求項２に記載の構成
に加え、減筒運転時、稼働する気筒の第１排気通路から
同吸気通路へ排気を還流させる排気還流通路を設けたこ
とにある。
え、さらに稼働気筒からの排気を低温用触媒で浄化させ
やすくするために、請求項１又は請求項２に記載の構成
に加え、減筒運転時、稼働する気筒の第１排気通路から
同吸気通路へ排気を還流させる排気還流通路を設けたこ
とにある。
【００１３】請求項４に記載した発明は、さらに稼働気
筒の排気が低温用触媒の活性温度以下となる極低排気温
でも十分な浄化性能が発揮させるために、請求項３に記
載の排気還流通路を、低温用触媒の活性開始温度以下の
ときに開放されるようにしたことにある。
筒の排気が低温用触媒の活性温度以下となる極低排気温
でも十分な浄化性能が発揮させるために、請求項３に記
載の排気還流通路を、低温用触媒の活性開始温度以下の
ときに開放されるようにしたことにある。
【００１４】請求項５に記載した発明は、上記目的に加
え、さらに低温用触媒，主触媒で効果的に浄化性能が発
揮されるようにするために、請求項２に記載の低温用触
媒にＰｔ系触媒を用い、主触媒にＰｄ系触媒を用いたこ
とにある。
え、さらに低温用触媒，主触媒で効果的に浄化性能が発
揮されるようにするために、請求項２に記載の低温用触
媒にＰｔ系触媒を用い、主触媒にＰｄ系触媒を用いたこ
とにある。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図１ないし図４に
示す一実施形態にもとづいて説明する。図１はエンジン
の排出系統に設けた排気浄化装置の概略構成を示し、同
図中１は、例えばバス、トラックなどの車両に走行用と
して搭載された複数気筒、例えば直列４気筒のディーゼ
ルエンジン（内燃機関）である。
示す一実施形態にもとづいて説明する。図１はエンジン
の排出系統に設けた排気浄化装置の概略構成を示し、同
図中１は、例えばバス、トラックなどの車両に走行用と
して搭載された複数気筒、例えば直列４気筒のディーゼ
ルエンジン（内燃機関）である。
【００１６】このディーゼルエンジン１の第１〜第４の
気筒１ａ〜１ｄには、それぞれ動弁系（吸・排気弁を有
して構成される機構：図示しない）と共に、例えば電子
制御で噴射量がコントロールされる燃料噴射弁２ａ〜２
ｄが設けられている。
気筒１ａ〜１ｄには、それぞれ動弁系（吸・排気弁を有
して構成される機構：図示しない）と共に、例えば電子
制御で噴射量がコントロールされる燃料噴射弁２ａ〜２
ｄが設けられている。
【００１７】各燃料噴射弁２ａ〜２ｄは、例えばマイク
ロコンピュータで構成されるコントローラー３（制御手
段）に接続されている。コントローラー３は、エンジン
回転数を検知するＥ／Ｇ回転数センサ４およびアクセル
開度を検知するアクセル開度センサ５（エンジン負荷を
検知するもの）が接続されている。
ロコンピュータで構成されるコントローラー３（制御手
段）に接続されている。コントローラー３は、エンジン
回転数を検知するＥ／Ｇ回転数センサ４およびアクセル
開度を検知するアクセル開度センサ５（エンジン負荷を
検知するもの）が接続されている。
【００１８】このコントローラー３には、例えば所定の
噴射時期に、エンジン回転数、アクセル開度で求まるエ
ンジン負荷に応じた燃料噴射量を噴射させるよう、各燃
料噴射弁２ａ〜２ｄを制御する機能が設定されている。
噴射時期に、エンジン回転数、アクセル開度で求まるエ
ンジン負荷に応じた燃料噴射量を噴射させるよう、各燃
料噴射弁２ａ〜２ｄを制御する機能が設定されている。
【００１９】またコントローラー３には、エンジン負荷
が低負荷時（含む無負荷）に、例えば第２の気筒１ｂ、
第３の気筒１ｃに在る燃料噴射弁２ｂ，２ｃの燃料噴射
を停止させる機能が設定されている。
が低負荷時（含む無負荷）に、例えば第２の気筒１ｂ、
第３の気筒１ｃに在る燃料噴射弁２ｂ，２ｃの燃料噴射
を停止させる機能が設定されている。
【００２０】これにより、第２の気筒１ｂ、第３の気筒
１ｃは、低負荷時、吸・排気弁（図示しない）が通常に
作動しながら、気筒１ｂ，１ｃへの燃料噴射が休止する
という方式で休筒するようになる。
１ｃは、低負荷時、吸・排気弁（図示しない）が通常に
作動しながら、気筒１ｂ，１ｃへの燃料噴射が休止する
という方式で休筒するようになる。
【００２１】つまり、低負荷時には、気筒１ａ〜１ｄの
一部が休筒するという減筒運転が行われる。一方、各気
筒１ａ〜１ｄの吸気側から延びている吸気マニホールド
６ａ〜６ｄ（吸気通路）は、互いに合流して、エアクリ
ーナー（図示しない）につながる吸気路７に接続されて
いる。
一部が休筒するという減筒運転が行われる。一方、各気
筒１ａ〜１ｄの吸気側から延びている吸気マニホールド
６ａ〜６ｄ（吸気通路）は、互いに合流して、エアクリ
ーナー（図示しない）につながる吸気路７に接続されて
いる。
【００２２】また第２の気筒１ｂ、第３の気筒１ｃ（い
ずれも低負荷時に休止する気筒）の排気側からそれぞれ
延びている排気マニホールド８ｂ，８ｃ（第２排気通路
に相当）は、互いに合流して、大気に開放する主排気通
路９に接続されている。なお、８ｆは合流部を示す。
ずれも低負荷時に休止する気筒）の排気側からそれぞれ
延びている排気マニホールド８ｂ，８ｃ（第２排気通路
に相当）は、互いに合流して、大気に開放する主排気通
路９に接続されている。なお、８ｆは合流部を示す。
【００２３】残る第１の気筒１ａ、第４の気筒１ｄ（い
ずれも低負荷時に稼働する気筒）の排気側からそれぞれ
延びている排気マニホールド８ａ，８ｄ（第１排気通路
に相当）は、互いに合流している。そして、この合流部
８ｅが主排気通路９に接続されている。
ずれも低負荷時に稼働する気筒）の排気側からそれぞれ
延びている排気マニホールド８ａ，８ｄ（第１排気通路
に相当）は、互いに合流している。そして、この合流部
８ｅが主排気通路９に接続されている。
【００２４】この合流部８ｅには、低温用触媒（低温で
酸化（活性）が始まる触媒）として、例えばＰｔ（プラ
チナ）系触媒１０（酸化触媒）が介装されている。これ
により、低排気温しか確保されない減筒運転時は、低排
気温に適した専用の触媒で排気ガスを浄化させるように
してある。
酸化（活性）が始まる触媒）として、例えばＰｔ（プラ
チナ）系触媒１０（酸化触媒）が介装されている。これ
により、低排気温しか確保されない減筒運転時は、低排
気温に適した専用の触媒で排気ガスを浄化させるように
してある。
【００２５】なお、Ｐｔ系触媒１０の上流側の合流部分
には、同Ｐｔ系触媒１０に入る排気温を検知するための
排気温センサ１０ａが設けてある。また主排気通路９に
は、通常に使用される主触媒、例えばＰｄ（パラジウ
ム）系触媒１１（酸化触媒）が介装され、高排気温とな
る全気筒燃焼運転時のときに、触媒の活性（酸化反応）
が有効に行われるようにしてある。
には、同Ｐｔ系触媒１０に入る排気温を検知するための
排気温センサ１０ａが設けてある。また主排気通路９に
は、通常に使用される主触媒、例えばＰｄ（パラジウ
ム）系触媒１１（酸化触媒）が介装され、高排気温とな
る全気筒燃焼運転時のときに、触媒の活性（酸化反応）
が有効に行われるようにしてある。
【００２６】他方、第１の気筒１ａ（低負荷時に稼働す
る気筒）を挟む吸気マニホールド６ａと排気マニホール
ド８ａとの両者間は、排気還流通路１２ａで連通接続さ
れている。
る気筒）を挟む吸気マニホールド６ａと排気マニホール
ド８ａとの両者間は、排気還流通路１２ａで連通接続さ
れている。
【００２７】また第４の気筒１ｄ（低負荷時に稼働する
気筒）を挟む吸気マニホールド６ｄと排気マニホールド
８ｄとの両者間も、排気還流通路１２ｂで連通接続され
ている。
気筒）を挟む吸気マニホールド６ｄと排気マニホールド
８ｄとの両者間も、排気還流通路１２ｂで連通接続され
ている。
【００２８】これにより、第１の気筒１ａ、第４の気筒
１ｄから排出される排気ガスの一部を同第１の気筒１
ａ、第４の気筒１ｄの吸気側へ戻せるようにしている。
つまり、排気ガスの一部を還流させるようにしてある。
１ｄから排出される排気ガスの一部を同第１の気筒１
ａ、第４の気筒１ｄの吸気側へ戻せるようにしている。
つまり、排気ガスの一部を還流させるようにしてある。
【００２９】これら排気還流通路１２ａ，１２ｂには、
それぞれ同通路を開閉する弁装置、例えば電磁駆動式の
常閉形二方弁で構成される第１・第２のＥＧＲ弁１３
ａ，１３ｂが介装されている。
それぞれ同通路を開閉する弁装置、例えば電磁駆動式の
常閉形二方弁で構成される第１・第２のＥＧＲ弁１３
ａ，１３ｂが介装されている。
【００３０】これら第１・第２のＥＧＲ弁１３ａ，１３
ｂは、コントローラー３に接続されている。第１・第２
のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂは、このコントローラー３の
指令によって、減筒運転時、開動作され、同減筒運転の
ときに第１・第４の気筒１ａ，１ｄの排気ガスを吸気側
へ導入させて、Ｐｔ系触媒１０で浄化させやすくしてい
る。
ｂは、コントローラー３に接続されている。第１・第２
のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂは、このコントローラー３の
指令によって、減筒運転時、開動作され、同減筒運転の
ときに第１・第４の気筒１ａ，１ｄの排気ガスを吸気側
へ導入させて、Ｐｔ系触媒１０で浄化させやすくしてい
る。
【００３１】具体的には、コントローラー３には、排気
温センサ１０ａからの排気温が所定温度値、例えばＰｔ
系触媒１０の活性温度より低い温度値Ｔが設定されてい
る。さらにコントローラー３には、減筒運転時、同温度
値Ｔよりも排気温が低いときは、第１・第２のＥＧＲ弁
１３ａ，１３ｂを開動作させる機能が設定されている。
温センサ１０ａからの排気温が所定温度値、例えばＰｔ
系触媒１０の活性温度より低い温度値Ｔが設定されてい
る。さらにコントローラー３には、減筒運転時、同温度
値Ｔよりも排気温が低いときは、第１・第２のＥＧＲ弁
１３ａ，１３ｂを開動作させる機能が設定されている。
【００３２】これにより、Ｐｔ系触媒１０による酸化反
応が難しい、というような低い排気温しか確保されない
ときに、排気ガスを還流させるようにしている。この排
気ガスの還流を用いて、排気温を上昇、さらにはＰｔ系
触媒１０を通過する排ガス流速を低下させるようにして
あり、この挙動を利用して、Ｐｔ系触媒１０の活性温度
以下となる排気温でも、同Ｐｔ系触媒１０で酸化が行え
るようにしてある（排気温の上昇の挙動と、排ガス流速
を低下させると、触媒の活性開始温度が低い温度へ移行
するいう挙動との利用）。
応が難しい、というような低い排気温しか確保されない
ときに、排気ガスを還流させるようにしている。この排
気ガスの還流を用いて、排気温を上昇、さらにはＰｔ系
触媒１０を通過する排ガス流速を低下させるようにして
あり、この挙動を利用して、Ｐｔ系触媒１０の活性温度
以下となる排気温でも、同Ｐｔ系触媒１０で酸化が行え
るようにしてある（排気温の上昇の挙動と、排ガス流速
を低下させると、触媒の活性開始温度が低い温度へ移行
するいう挙動との利用）。
【００３３】こうした低排気温に好適な低温触媒を用い
る構造、さらには同低温触媒で浄化させやすくする排気
還流構造の併用によって、減筒運転時、第１・第４の気
筒１ａ，１ｄから排出される排気ガスを最適に浄化させ
るようにしている。
る構造、さらには同低温触媒で浄化させやすくする排気
還流構造の併用によって、減筒運転時、第１・第４の気
筒１ａ，１ｄから排出される排気ガスを最適に浄化させ
るようにしている。
【００３４】この排気浄化装置の作用が図４に示されて
いる。つぎに、図４に示すフローチャートにもとづき、
排気浄化装置の作用について説明する。
いる。つぎに、図４に示すフローチャートにもとづき、
排気浄化装置の作用について説明する。
【００３５】まず、ディーゼルエンジン１を始動して、
自動車を走行させる。このとき、コントローラー３は、
ステップＳ１のようにＥ／Ｇ回転数センサ４から出力さ
れるエンジン回転数、アクセル開度センサ５から出力さ
れるアクセル開度を読取り、エンジン負荷（走行状態）
を検出している。
自動車を走行させる。このとき、コントローラー３は、
ステップＳ１のようにＥ／Ｇ回転数センサ４から出力さ
れるエンジン回転数、アクセル開度センサ５から出力さ
れるアクセル開度を読取り、エンジン負荷（走行状態）
を検出している。
【００３６】ついで、ステップＳ２に進み、コントロー
ラー３は、現在のエンジン負荷がどのような負荷である
のかを判定している。このとき、例えばエンジン負荷が
中負荷（あるいは高負荷）であると、ステップＳ３に進
み、各第１気筒１ａ〜１ｄの燃料噴射弁２ａ〜２ｄから
は、コントローラー３の制御によって、適正な時期に、
エンジン負荷に応じた噴射量の燃料が噴射される。
ラー３は、現在のエンジン負荷がどのような負荷である
のかを判定している。このとき、例えばエンジン負荷が
中負荷（あるいは高負荷）であると、ステップＳ３に進
み、各第１気筒１ａ〜１ｄの燃料噴射弁２ａ〜２ｄから
は、コントローラー３の制御によって、適正な時期に、
エンジン負荷に応じた噴射量の燃料が噴射される。
【００３７】このとき、各ＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂは閉
じている（常閉）から、図１に示されるように全気筒１
ａ〜１ｄにおいて、吸気、圧縮、燃焼（爆発）、排気の
各行程が繰り返し行われる（全気筒燃焼）。
じている（常閉）から、図１に示されるように全気筒１
ａ〜１ｄにおいて、吸気、圧縮、燃焼（爆発）、排気の
各行程が繰り返し行われる（全気筒燃焼）。
【００３８】第１気筒１ａ〜第４気筒１ｄから排出され
た高温な排気ガスは、主排気通路９で合流し、通常の自
動車で行われる排気浄化と同様、主触媒であるＰｄ系触
媒１１で酸化されて、排気ガスに含まれるＨＣ成分が浄
化される。なお、Ｐｔ系触媒１０でも排気ガスの酸化は
行われる。
た高温な排気ガスは、主排気通路９で合流し、通常の自
動車で行われる排気浄化と同様、主触媒であるＰｄ系触
媒１１で酸化されて、排気ガスに含まれるＨＣ成分が浄
化される。なお、Ｐｔ系触媒１０でも排気ガスの酸化は
行われる。
【００３９】そして、この浄化した排気が主排気通路９
から大気に放出される。一方、走行中のエンジン負荷が
低負荷であるとすると、ステップＳ２からステップＳ４
へ進む。
から大気に放出される。一方、走行中のエンジン負荷が
低負荷であるとすると、ステップＳ２からステップＳ４
へ進む。
【００４０】すると、コントローラー３は、燃料噴射弁
２ｂと燃料噴射弁２ｃの燃料噴射を停止させる。これに
より、図２に示されるように第１気筒１ａと第４気筒１
ｄとだけが稼働し、第２気筒１ｂと第３気筒１ｃが休止
するという、減筒運転（一部気筒が休筒する運転）が行
われる。このときも各ＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂは閉じて
いる。
２ｂと燃料噴射弁２ｃの燃料噴射を停止させる。これに
より、図２に示されるように第１気筒１ａと第４気筒１
ｄとだけが稼働し、第２気筒１ｂと第３気筒１ｃが休止
するという、減筒運転（一部気筒が休筒する運転）が行
われる。このときも各ＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂは閉じて
いる。
【００４１】ついで、ステップＳ５に進み、コントロー
ラー３は、排気温センサ１０ａから出力される、低温用
触媒の上流（入口）側の排気温の読込む。そして、つぎ
のステップＳ６において、同排気温Ｔ1 が低温用触媒の
活性温度以下の排気か否かを判定している。
ラー３は、排気温センサ１０ａから出力される、低温用
触媒の上流（入口）側の排気温の読込む。そして、つぎ
のステップＳ６において、同排気温Ｔ1 が低温用触媒の
活性温度以下の排気か否かを判定している。
【００４２】このとき、同排気温Ｔ1 が同活性温度とな
る所定温度値Ｔ以上であるとする。すると、コントロー
ラー３は低温用触媒を活性させる排気温が確保されてい
ると判定して、ステップＳ７を経てステップＳ１へ戻
り、第１・第２のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂを閉じたまま
とする。
る所定温度値Ｔ以上であるとする。すると、コントロー
ラー３は低温用触媒を活性させる排気温が確保されてい
ると判定して、ステップＳ７を経てステップＳ１へ戻
り、第１・第２のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂを閉じたまま
とする。
【００４３】これにより、稼働気筒１ａ，１ｄからの排
気ガスだけが、合流部８に在る低温用触媒、すなわちＰ
ｔ系触媒１０（低温用触媒）で酸化され、排気ガスに含
まれるＨＣ成分が浄化される。
気ガスだけが、合流部８に在る低温用触媒、すなわちＰ
ｔ系触媒１０（低温用触媒）で酸化され、排気ガスに含
まれるＨＣ成分が浄化される。
【００４４】他方、ディーゼルエンジン１が、アイドリ
ング運転（無負荷運転）、アイドリングに近い極低負荷
運転など、極低い排気温しか確保されないような小さな
負荷で運転されているとする。
ング運転（無負荷運転）、アイドリングに近い極低負荷
運転など、極低い排気温しか確保されないような小さな
負荷で運転されているとする。
【００４５】こうした運転になると、排気温Ｔ1 は所定
温度Ｔより低い。これにより、コントローラー３は、低
温用触媒の活性温度以下の排気温であると判定して、ス
テップＳ６からステップＳ１０へ進む。
温度Ｔより低い。これにより、コントローラー３は、低
温用触媒の活性温度以下の排気温であると判定して、ス
テップＳ６からステップＳ１０へ進む。
【００４６】すると、コントローラー３は、第１・第２
のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂを開作動させ、排気還流通路
１２ａ，１２ｂを開放させる。これにより、図３に示さ
れるように各気筒１ａ，１ｄから排出された排気ガスの
一部が、それぞれ排気還流通路１２ａ，１２ｂを通って
吸気側に戻るようになる（還流）。
のＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂを開作動させ、排気還流通路
１２ａ，１２ｂを開放させる。これにより、図３に示さ
れるように各気筒１ａ，１ｄから排出された排気ガスの
一部が、それぞれ排気還流通路１２ａ，１２ｂを通って
吸気側に戻るようになる（還流）。
【００４７】このような還流（ＥＧＲ）が行われると、
各気筒１ａ，１ｂの排気温度が排気ガスの温度分、上昇
する上、各気筒１ａ，１ｂから低温用触媒に向かう排気
流速が還流分、低下する。
各気筒１ａ，１ｂの排気温度が排気ガスの温度分、上昇
する上、各気筒１ａ，１ｂから低温用触媒に向かう排気
流速が還流分、低下する。
【００４８】ここで、触媒は、触媒内を通過するガス流
速が低下すればする程、活性開始温度が低い温度へ移行
することが確認されている。つまり、還流によって、低
温用触媒に入る排気ガスの温度を、同低温用触媒の活性
開始温度に近付けるよう上昇させるだけでなく、低温用
触媒の活性開始温度をそのものを低下させるようにな
る。
速が低下すればする程、活性開始温度が低い温度へ移行
することが確認されている。つまり、還流によって、低
温用触媒に入る排気ガスの温度を、同低温用触媒の活性
開始温度に近付けるよう上昇させるだけでなく、低温用
触媒の活性開始温度をそのものを低下させるようにな
る。
【００４９】よって、低温用触媒であるＰｔ系触媒１０
は、排気ガスを酸化させるのに十分な条件が成立する。
これにより、Ｐｔ系触媒１０は、たとえアイドリング運
転（無負荷運転）、アイドリングに近い極低負荷運転な
どのような極低の排気温のときでも、十分な浄化性能が
発揮されるようになる。
は、排気ガスを酸化させるのに十分な条件が成立する。
これにより、Ｐｔ系触媒１０は、たとえアイドリング運
転（無負荷運転）、アイドリングに近い極低負荷運転な
どのような極低の排気温のときでも、十分な浄化性能が
発揮されるようになる。
【００５０】そして、つぎのステップＳ１１で、還流モ
ードを示すフラグＦに「１」が付けられる。むろん、還
流モードが解除されれば、ステップＳ６からステップＳ
８を経てステップＳ９へ進み、ＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂ
を元の閉状態に戻し、再びフラグＦも「０」に戻す。
ードを示すフラグＦに「１」が付けられる。むろん、還
流モードが解除されれば、ステップＳ６からステップＳ
８を経てステップＳ９へ進み、ＥＧＲ弁１３ａ，１３ｂ
を元の閉状態に戻し、再びフラグＦも「０」に戻す。
【００５１】このように減筒運転時、稼働気筒１ａ，１
ｄからの排気ガスを、専用の低温用触媒で浄化させる構
造にすると、高い活性温度が設定される主触媒とは異な
り、たとえ低い排気温しか確保されないようなディーゼ
ルエンジン１の運転でも、減筒運転時には十分な浄化機
能が発揮させられる。
ｄからの排気ガスを、専用の低温用触媒で浄化させる構
造にすると、高い活性温度が設定される主触媒とは異な
り、たとえ低い排気温しか確保されないようなディーゼ
ルエンジン１の運転でも、減筒運転時には十分な浄化機
能が発揮させられる。
【００５２】しかも、全ての気筒１ａ〜１ｄが合流する
主排気通路９に主触媒を設ける構造を採用してあるの
で、全気筒燃焼運転のときでも、十分な浄化性能が確保
される。特に低温用触媒にＰｔ系触媒１０を用い、主触
媒にＰｄ系触媒１１を用いると、効果的に浄化性能が発
揮される。
主排気通路９に主触媒を設ける構造を採用してあるの
で、全気筒燃焼運転のときでも、十分な浄化性能が確保
される。特に低温用触媒にＰｔ系触媒１０を用い、主触
媒にＰｄ系触媒１１を用いると、効果的に浄化性能が発
揮される。
【００５３】また減筒運転時、排気還流通路１２ａ，１
２ｂで、稼働する気筒１ａ，１ｄの排気マニホールド８
ａ，８ｄから吸気マニホールト６ａ，６ｄへ排気を還流
させる構造を併用すると、稼働する気筒１ａ，１ｂから
の排気を低温用触媒で浄化させやすくなる。特に、低温
用触媒の活性開始温度以下のときに排気を還流させる構
造にすると、稼働する気筒１ａ，１ｄの排気が低温用触
媒の活性温度以下となる極低排気温でも十分な浄化性能
が発揮させることが可能で、減筒運転時の全域において
十分な浄化性能が確保される。
２ｂで、稼働する気筒１ａ，１ｄの排気マニホールド８
ａ，８ｄから吸気マニホールト６ａ，６ｄへ排気を還流
させる構造を併用すると、稼働する気筒１ａ，１ｂから
の排気を低温用触媒で浄化させやすくなる。特に、低温
用触媒の活性開始温度以下のときに排気を還流させる構
造にすると、稼働する気筒１ａ，１ｄの排気が低温用触
媒の活性温度以下となる極低排気温でも十分な浄化性能
が発揮させることが可能で、減筒運転時の全域において
十分な浄化性能が確保される。
【００５４】なお、一実施形態では、減筒運転の方式と
して、吸・排気弁は通常に作動しながら、燃料噴射を休
止させる方式を採用したが、吸・排気弁も燃料噴射の休
止共に休止させる方式の減筒運転でも、同様の効果を奏
することはいうまでもない。また本発明をディーゼルエ
ンジンに適用したが、これに限らず、他の内燃機関、例
えば減筒運転可能なガソリンエンジンにも適用してもよ
い。
して、吸・排気弁は通常に作動しながら、燃料噴射を休
止させる方式を採用したが、吸・排気弁も燃料噴射の休
止共に休止させる方式の減筒運転でも、同様の効果を奏
することはいうまでもない。また本発明をディーゼルエ
ンジンに適用したが、これに限らず、他の内燃機関、例
えば減筒運転可能なガソリンエンジンにも適用してもよ
い。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載の発
明によれば、減筒運転時に十分な浄化性能を発揮させる
ことができるという効果を奏する。請求項２に記載の発
明によれば、請求項１の発明の効果に加え、全気筒燃焼
運転時の浄化性能も十分に確保させることができるとい
う効果を奏する。
明によれば、減筒運転時に十分な浄化性能を発揮させる
ことができるという効果を奏する。請求項２に記載の発
明によれば、請求項１の発明の効果に加え、全気筒燃焼
運転時の浄化性能も十分に確保させることができるとい
う効果を奏する。
【００５６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は請求項２の発明の効果に加え、稼働気筒からの排気
を低温用触媒で浄化させやすくするという効果を奏す
る。請求項４に記載の発明によれば、請求項３の発明の
効果に加え、稼働気筒の排気が低温用触媒の活性開始温
度以下となる極低排気温でも浄化性能を効果的に発揮さ
せることができるという効果を奏する。請求項５に記載
の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、低温用
触媒，主触媒で効果的に浄化性能を発揮できるという効
果を奏する。
又は請求項２の発明の効果に加え、稼働気筒からの排気
を低温用触媒で浄化させやすくするという効果を奏す
る。請求項４に記載の発明によれば、請求項３の発明の
効果に加え、稼働気筒の排気が低温用触媒の活性開始温
度以下となる極低排気温でも浄化性能を効果的に発揮さ
せることができるという効果を奏する。請求項５に記載
の発明によれば、請求項３の発明の効果に加え、低温用
触媒，主触媒で効果的に浄化性能を発揮できるという効
果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態の内燃機関の排気浄化装置
の構成を、全気筒燃焼運転時におけるエンジンの吸気，
排気の流れと共に説明するための図。
の構成を、全気筒燃焼運転時におけるエンジンの吸気，
排気の流れと共に説明するための図。
【図２】同排気浄化装置の減筒運転時におけるエンジン
の吸気，排気の流れを示す図。
の吸気，排気の流れを示す図。
【図３】低温用触媒の活性温度以下の極低排気温となる
減筒運転時における吸気，排気の流れを示す図。
減筒運転時における吸気，排気の流れを示す図。
【図４】同排気浄化装置の全気筒燃焼運転、減筒運転
（含む極低排気温時）の制御を説明するためのフローチ
ャート。
（含む極低排気温時）の制御を説明するためのフローチ
ャート。
１…ディーゼルエンジン（内燃機関） １ａ〜１ｄ…第１の気筒〜第４の気筒 ２ａ〜２ｄ…燃料噴射弁 ３…コントローラー（制御手段） ４…Ｅ／Ｇ回転数センサ ５…アクセル開度センサ ６ａ〜６ｄ…吸気マニホールド（吸気通路） ８ａ，８ｄ…排気マニホールド（第１排気通路） ８ｂ，８ｃ…排気マニホールド（第２排気通路） ９…主排気通路 １０…Ｐｔ系触媒（低温用触媒） １０ａ…排気温センサ １１…Ｐｄ系触媒（主触媒） １２ａ，１２ｂ…排気還流通路 １３ａ，１３ｂ…ＥＧＲ弁（弁装置）。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 17/02 Ｆ０２Ｄ 17/02 ＺＡＢＵ ＺＡＢ 9523−3Ｇ 41/02 ＺＡＢ 41/02 ＺＡＢ ３０１Ｃ ３０１ 45/00 ＺＡＢ 45/00 ＺＡＢ ３６０Ｃ ３６０ Ｆ０２Ｍ 25/07 ＺＡＢ Ｆ０２Ｍ 25/07 ＺＡＢ ５７０Ｎ ５７０ ５７０Ｇ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢＢ (72)発明者 春藤 茂 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 嶋田 泰三 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動車 工業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】 複数の気筒を有し、負荷に応じて一部の
気筒への燃料の噴射を休筒させる減筒運転を行う内燃機
関において、 減筒運転時に稼働する気筒からの排気が導かれる第１排
気通路と、 この第１排気通路に設けられた低温用触媒と、 を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 減筒運転時に休止する気筒からの排気が
導かれる第２排気通路と、 この第２排気通路と前記第１排気通路が合流した主排気
通路と、 この主排気通路に設けられた主触媒と、 を有することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関の
排気浄化装置。 - 【請求項３】 減筒運転時、稼働する気筒の第１排気通
路から同吸気通路へ排気を還流させる排気還流通路を有
することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の内
燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項４】 排気還流通路は、低温用触媒の活性開始
温度以下のときに開放されることを特徴とする請求項３
に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項５】 低温用触媒がＰｔ系触媒で、主触媒がＰ
ｄ系触媒であることを特徴とする請求項２に記載の内燃
機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268336A JPH09112257A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7268336A JPH09112257A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09112257A true JPH09112257A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17457136
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7268336A Pending JPH09112257A (ja) | 1995-10-17 | 1995-10-17 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09112257A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019039357A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
-
1995
- 1995-10-17 JP JP7268336A patent/JPH09112257A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019039357A (ja) * | 2017-08-24 | 2019-03-14 | マツダ株式会社 | 圧縮着火式エンジンの制御装置 |
| US10801420B2 (en) | 2017-08-24 | 2020-10-13 | Mazda Motor Corporation | Control system for compression-ignition engine |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20010508 |