JP2009085011A - Exhaust gas recirculation device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸気系の吸気ガスのpHを略中性とし、吸気系や排気還流系が腐食するのを防止し、吸気系等の耐久性を高める内燃機関の排気還流装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that makes the pH of the intake gas of the intake system substantially neutral, prevents corrosion of the intake system and the exhaust gas recirculation system, and improves the durability of the intake system and the like.
従来より、内燃機関の排気中の窒素酸化物(NOX)量を低減させるべく内燃機関の排気系に排出された排気の一部(以下、「EGRガス」という。)を内燃機関の吸気系に排気還流(以下、「EGR」という。)させ導入する内燃機関の排気還流装置が知られている。 Conventionally, a part of the exhaust (hereinafter referred to as “EGR gas”) discharged to the exhaust system of the internal combustion engine in order to reduce the amount of nitrogen oxide (NO x ) in the exhaust of the internal combustion engine is referred to as the intake system of the internal combustion engine. There is known an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that is introduced by exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as “EGR”).
従来のエンジンの排気還流装置として、例えば図8に示すような内燃機関の排気還流装置が提案されている。図8は、従来の内燃機関の排気還流装置の構成の一例を示す図である。図8に示すように、従来の内燃機関の排気還流装置100は、エンジン本体101に吸入空気(吸気)である吸気ガスを送給する吸気通路102及びエンジン本体101から排出される排気ガスを送給する排気通路103が接続されている(特許文献1)。
For example, an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine as shown in FIG. 8 has been proposed as a conventional exhaust gas recirculation device for an engine. FIG. 8 is a diagram showing an example of the configuration of a conventional exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine. As shown in FIG. 8, a conventional exhaust
吸気通路102には、エアフロメータ104、スロットル弁105、過給機106、インタークーラ107、サージタンク108、燃料噴射弁109−1、109−2が配設されている。過給機106は、例えば図示しないベルト等の伝動手段及び電磁クラッチ等を介してエンジン出力軸により機械的に駆動されるようになっている。
An
また、排気通路103には、少なくとも還元機能を有する触媒からなり、例えば酸化、還元の両機能を有する三元触媒110を有する触媒装置111が設けられている。三元触媒110により排気ガスから有害成分を除去し、排気している。
Further, the
また、吸気通路102と排気通路103との間には、排気通路103を流れる排気ガスの一部(EGRガス)を吸気系に還流する排気還流通路(以下「EGR通路」という。)112−1、112−2が設けられている。EGR通路112−1により触媒装置111の上流側の排気通路103と吸気通路102とが接続され、EGR通路112−2により触媒装置111の下流側の排気通路103と吸気通路102とが接続され、EGR通路112−1、112−2には、図示しない電子制御ユニット(以下「ECU」という。)からの信号に応じて作動するEGR弁113が設置されており、EGR弁113の開度に応じた適量のEGRガスが吸気通路102に還流される。
Further, between the
従来の内燃機関の排気還流装置100では、触媒装置111の上流側で排気ガスが酸性であり、触媒装置111の下流側で排気ガスがアルカリ性であるため、EGR通路112−1、112−2からこれらのEGRガスを調整して混合することによって得られたpH値が7程度の略中性のEGRガスを吸気通路102に還流していた。
In the exhaust
しかしながら、従来の内燃機関の排気浄化装置100では、EGRガスのpHを調整するのみであり吸気ガスのpHは考慮されていないため、吸気ガスのpHが酸性、アルカリ性に偏ってしまう、という問題がある。
However, the conventional exhaust
即ち、EGRガス過給機106の上流側でEGRガスが吸気ガスに還流されるため、過給機106でEGRガス中の煤に含まれる硫黄成分が過給機106で暖められた水蒸気と反応して硫酸を生成し、吸気通路102の吸気ガスのpHが酸性となり、EGRガスを原因として吸気系の吸気通路102、インタークーラ107等アルミ系金属からなる金属部品を腐食し、ひいては溶損してしまう場合がある、という問題がある。
That is, since the EGR gas is recirculated to the intake gas upstream of the
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、吸気ガスのpHが酸性の場合には、排気ガスを燃料リッチとしてアンモニアをより多く生成させて吸気ガスのpHを中和し、吸気系部品の腐食を防止する内燃機関の排気還流装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and when the pH of the intake gas is acidic, the exhaust gas is rich in fuel to produce more ammonia to neutralize the pH of the intake gas, and An object of the present invention is to provide an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine that prevents corrosion of system parts.
上記の目的を達成するために、本発明に係る内燃機関の排気還流装置は、機関本体の吸気系に設けられる吸気通路及び排気系に設けられる排気通路と、前記排気通路と前記吸気通路との間を連結し、前記排気通路から前記吸気通路に排出ガスの一部を還流させる排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に設けられ、前記排気ガス還流通路を流れる前記排気ガスの流量を調整する排気ガス還流制御弁と、前記排気通路に、前記排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒が収容されているガス浄化装置とを有する内燃機関の排気還流装置において、前記吸気通路を流れる吸気ガスのpHが酸性側の場合に、吸気ガスのpHに基づいて前記排気ガスの空燃比を制御し、前記吸気ガスのpHを略中性となるように調整することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes an intake passage provided in an intake system of an engine body, an exhaust passage provided in the exhaust system, and the exhaust passage and the intake passage. And an exhaust gas recirculation passage for recirculating a part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage, and an exhaust gas recirculation passage provided in the exhaust gas recirculation passage for adjusting the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage An exhaust gas recirculation control valve, and an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine having an exhaust gas purification device in which an exhaust gas purification catalyst for purifying harmful components in the exhaust gas is contained in the exhaust gas passage. When the pH of the flowing intake gas is on the acidic side, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled based on the pH of the intake gas, and the pH of the intake gas is adjusted to be substantially neutral.
また、本発明に係る内燃機関の排気還流装置においては、前記吸気ガスのpHを推定する吸気pH推定手段を設け、前記吸気pH推定手段により求められた前記吸気ガスのpHに基づいて、前記排気ガスの空燃比をリッチとして前記排気浄化用触媒を通過した排気ガス中のアンモニア量を調整し、前記排気浄化用触媒を通過した排気ガスを前記排気ガス還流通路を介して前記吸気通路に還流させ、前記吸気ガスのpHを略中性とすることを特徴とする。 In the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to the present invention, an intake pH estimating means for estimating the pH of the intake gas is provided, and the exhaust gas is determined based on the pH of the intake gas determined by the intake pH estimating means. The amount of ammonia in the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst is adjusted with the gas air-fuel ratio rich, and the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst is recirculated to the intake passage through the exhaust gas recirculation passage. The pH of the intake gas is approximately neutral.
また、本発明に係る内燃機関の排気還流装置においては、前記吸気pH推定手段が、前記排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段においてフューエルカット中の前記排気ガスに含まれる水素から発生する起電力に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることを特徴とする。 In the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the intake pH estimation means is generated from hydrogen contained in the exhaust gas during fuel cut in the air-fuel ratio detection means for detecting the air-fuel ratio of the exhaust gas. The pH of the intake gas is obtained based on an electromotive force.
また、本発明に係る内燃機関の排気還流装置においては、前記吸気pH推定手段が、燃焼中に発生した水素に起因するノッキングのノック強度に応じて点火遅角を実施した点火時期遅角量に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることを特徴とする。 Further, in the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to the present invention, the intake pH estimation means sets the ignition timing retard amount in which the ignition retard is performed according to the knock magnitude of knocking caused by hydrogen generated during combustion. Based on this, the pH of the intake gas is obtained.
本発明によれば、吸気通路を流れる吸気ガスのpHが酸性側の場合に、吸気ガスのpHに基づいて排気ガスの空燃比を制御し、前記吸気ガスのpHを略中性となるように調整しているため、吸気系部品の腐食を防止することができる。 According to the present invention, when the pH of the intake gas flowing through the intake passage is on the acidic side, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled based on the pH of the intake gas so that the pH of the intake gas becomes substantially neutral. Since the adjustment is made, corrosion of intake system parts can be prevented.
また、本発明によれば、吸気ガスのpHを推定する吸気pH推定手段を設け、前記吸気pH推定手段により求められた前記吸気ガスのpHに基づいて、排気ガスの空燃比をリッチとして排気浄化用触媒を通過した排気ガス中のアンモニア量を調整し、前記排気浄化用触媒を通過した排気ガスを排気ガス還流通路を介して吸気通路に還流させ、前記吸気ガスのpHを略中性としているため、より適切に吸気系部品の腐食を防止することができる。 Further, according to the present invention, there is provided an intake pH estimating means for estimating the pH of the intake gas, and the exhaust gas purification is performed with the air-fuel ratio of the exhaust gas being rich based on the pH of the intake gas obtained by the intake pH estimating means. The amount of ammonia in the exhaust gas that has passed through the exhaust catalyst is adjusted, and the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst is recirculated to the intake passage through the exhaust gas recirculation passage so that the pH of the intake gas is substantially neutral. Therefore, corrosion of the intake system parts can be prevented more appropriately.
また、本発明によれば、フューエルカット中の前記排気ガスに含まれる水素から発生する起電力に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることができるため、前記吸気ガスのpHを略中性となるように前記吸気ガスのpHを調整し、吸気系部品の腐食を防止することができる。 In addition, according to the present invention, since the pH of the intake gas can be obtained based on the electromotive force generated from hydrogen contained in the exhaust gas during fuel cut, the pH of the intake gas becomes substantially neutral. In this way, the pH of the intake gas can be adjusted to prevent corrosion of intake system components.
また、本発明によれば、燃焼中に発生した水素に起因するノッキングのノック強度に応じて点火遅角を実施した点火時期遅角量に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることができるため、前記吸気ガスのpHを略中性となるように前記吸気ガスのpHを調整し、吸気系部品の腐食を防止することができる。 Further, according to the present invention, the pH of the intake gas can be obtained based on the ignition timing retard amount obtained by performing the ignition retard according to the knock magnitude of the knock caused by hydrogen generated during combustion. By adjusting the pH of the intake gas so that the pH of the intake gas becomes substantially neutral, corrosion of the intake system components can be prevented.
以下に、この発明に係る内燃機関の排気還流装置をエンジンシステムに適用した例について図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, an example in which an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is applied to an engine system will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
図1は、本発明の実施例1に係る内燃機関の排気還流装置が適用されたエンジンシステムを表す概略構成図である。
本実施例の内燃機関の排気浄化装置が適用されたエンジンにおいて、図1に示すように、内燃機関としてのエンジン10は、筒内噴射式の多気筒直列型エンジンである。このエンジン10にて、シリンダブロック11上にシリンダヘッド12が締結されており、このシリンダブロック11に形成された複数のシリンダボア13にピストン14がそれぞれ上下移動自在に嵌合している。そして、シリンダブロック11の下部に図示しないクランクケースが締結され、このクランクケース内にクランクシャフト16が回転自在に支持されており、各ピストン14はコネクティングロッド17を介してこのクランクシャフト16にそれぞれ連結されている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an engine system to which an exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to a first embodiment of the present invention is applied.
In the engine to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine of the present embodiment is applied, as shown in FIG. 1, the
燃焼室18は、シリンダブロック11とシリンダヘッド12とピストン14により構成されており、この燃焼室18は、上部(シリンダヘッド12の下面)の中央部が高くなるように傾斜したペントルーフ形状をなしている。そして、この燃焼室18の上部、つまり、シリンダヘッド12の下面に吸気ポート19及び排気ポート20が対向して形成されており、この吸気ポート19及び排気ポート20に対して吸気弁21及び排気弁22の下端部がそれぞれ位置している。この吸気弁21及び排気弁22は、シリンダヘッド12に軸方向に沿って移動自在に支持されると共に、吸気ポート19及び排気ポート20を閉止する方向に付勢支持されている。また、シリンダヘッド12には、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転自在に支持されており、吸気カム25及び排気カム26が図示しないローラロッカアームを介して吸気弁21及び排気弁22の上端部に接触している。
The
従って、エンジン10に同期して吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24が回転すると、吸気カム25及び排気カム26が図示しないローラロッカアームを作動させ、吸気弁21及び排気弁22が所定のタイミングで上下移動することで、吸気ポート19及び排気ポート20を開閉し、吸気ポート19と燃焼室18、燃焼室18と排気ポート20とをそれぞれ連通することができる。
Therefore, when the
また、このエンジン10の動弁機構は、運転状態に応じて吸気弁21及び排気弁22を最適な開閉タイミングに制御する吸気・排気可変動弁機構(VVT:Variable Valve Timing−intelligent)27、28となっている。この吸気・排気可変動弁機構27、28は、例えば、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24の軸端部にVVTコントローラが設けられて構成され、カムスプロケットに対するカムシャフトとの位相を変更することで、吸気弁21及び排気弁22の開閉時期を進角または遅角することができるものである。この場合、吸気・排気可変動弁機構27、28は、吸気弁21及び排気弁22の作用角(開放期間)を一定としてその開閉時期を進角または遅角する。また、吸気カムシャフト23及び排気カムシャフト24には、その回転位相を検出するカムポジションセンサ29、30が設けられている。
Further, the valve mechanism of the
吸気ポート19には、図示しないインテークマニホールドを介してサージタンク31が連結され、このサージタンク31に吸気管32が連結されており、この吸気管32の空気取入口にはエアクリーナ33が取付けられている。そして、このエアクリーナ33の下流側にインタークーラ34、スロットル弁35を有する電子スロットル装置36が設けられている。また、吸気ポート19と吸気管32とからなる吸気系の通路を吸気通路という。
A surge tank 31 is connected to the
また、シリンダヘッド12には、図示しない燃料タンクから供給される高圧サプライポンプ37の燃料を燃焼室18に直接燃料を噴射するインジェクタ38が装着されており、このインジェクタ38は、吸気ポート19側に位置して上下方向に所定角度傾斜している。更に、シリンダヘッド12には、燃焼室18の上方に位置して混合気に着火する点火プラグ39が装着されている。また、吸気ポートに燃料を噴射するポート噴射弁40が装着されている。
The
一方、排気ポート20には、図示しないエギゾーストマニホールドを介して排気管41が連結されており、この排気管41には触媒装置42が装着されている。また、排気ポート20と排気管41とからなる排気系の通路を排気通路という。この触媒装置42には、排気ガスを浄化処理する三元触媒43、44が収容されている。この三元触媒43、44は三元触媒であって、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)、一酸化炭素(CO)、窒素酸化物(NOX)などの有害物質を浄化処理するものであり、特に、所定の活性化温度以上で、空燃比が理論空燃比近傍にあるときに、排気ガス中の有害物質を効率良く浄化処理することができる。
On the other hand, an
また、吸気管32及び排気管41には、電動アシストターボ過給機(MAT)45が設けられている。この電動アシストターボ過給機45は、吸気管32に設けられたコンプレッサ45aと排気管41に設けられたタービン45bとが駆動軸45cにより一体に連結されてなり、駆動モータ46により強制的に駆動することができる。そして、この電動アシストターボ過給機45におけるコンプレッサ45aの下流側の吸気管32には、このコンプレッサ45aにより過給されて温度が上昇した吸気ガスをインタークーラ34により冷却される。
The
また、エンジン10には、排気ガスを吸気系に戻す高圧排気再循環(EGR)装置51が設けられている。EGR装置51は、吸気管32と排気管41とを連結して排気ガスの一部を吸気系へ再循環させる排気ガス還流通路(EGR通路)52と、このEGR通路52に設けられた機関の運転状態に応じて切替動作させる排出ガス還流制御弁(EGR弁)53と、EGR通路52に設けられて排気ガスを冷却するEGRクーラ54とから構成されている。
Further, the
また、エンジン10のシリンダブロック11又は図示しないクランクケースには、ブローバイガスライン55が設けられている。例えばエンジン11が回転中、ピストン14が下がることで図示しないオイルパンに空気の圧力ができ、その圧力がオイルパンに加わることで、熱せられたオイルが蒸発し、この熱せられたオイルを含む所謂ブローバイガスを発生する。このブローバイガスには酸性成分が含有されているため、エンジン10内部を錆びさせると共に、オイルを劣化させる原因となる。そのため、ブローバイガスをブローバイガスライン55を介して吸気管32に還流させ、エンジン10内で燃焼することで、エンジン10のメンテナンスの向上、オイルの劣化防止を図ることができる。また、ブローバイガスライン55はエアクリーナ33に連結するようにしてもよい。エンジン10の回転数が高くなるとブローバイガスの量が多くなるため、吸気管32の他にエアクリーナ33にブローバイガスを送給し、エアクリーナ33に吸引させるようにしてもよい。
A blow-by
また、排気管41にはタービン45bを迂回する排気バイパス通路61が設けられている。排気バイパス通路61に送給される排気ガスの量は排気バイパス通路61に設けられるウエストゲートバルブ62の開閉を制御することで調整している。ウエストゲートバルブ62の開閉はアクチュエーター63を用いて制御し、過給圧が高くなるとウエストゲートバルブ62を開いて、排気ガスをバイパスさせ、バイパス通路61に送給される排気ガスの量をコントロールしている。即ち、サージタンク31、エアクリーナ33からエアバイパスライン64−1〜64−3を介してアクチュエーター63に送給される吸気ガスを用いてアクチュエーター63内を大気圧、負圧に制御することで、アクチュエーター63が作動してウエストゲートバルブ62の開閉を制御するようにしている。アクチュエーター63としては、例えばモータ、エアシリンダ、油圧シリンダ、ピエゾ(圧電素子)等々、動力を発生する駆動装置であればよい。また、エアクリーナ33、サージタンク31からエアバイパスライン64−1〜64−3を介して送給される吸気量は、吸気調整通路65−1〜65−3を介して送給される吸気ガスを用いてエアバイパスバルブ66により調整される。また、エアバイパスライン64−3には、アクチュエーター63に送給される吸気量を検知する圧力センサ67が設けられている。
The
また、車両には電子制御ユニット(ECU)71が搭載されており、このECU71は、インジェクタ38、ポート噴射弁40や点火プラグ39などを制御可能となっている。
In addition, an electronic control unit (ECU) 71 is mounted on the vehicle, and the
即ち、吸気管32の上流側にはエアフローセンサ72が装着され、計測した吸入空気量をECU71に出力している。また、吸気管32のインタークーラ34の下流側には吸気温センサ73が装着されており、計測した吸入空気量、吸気温度をECU71に出力している。また、電子スロットル装置36にはスロットルポジションセンサ74が装着されており、現在のスロットル開度をECU71に出力している。更に、クランク角センサ75は、検出した各気筒のクランク角度をECU71に出力し、このECU71は検出したクランク角度に基づいて各気筒における吸気、圧縮、膨張(爆発)、排気の各行程を判別すると共に、エンジン回転数を算出している。
That is, an
また、吸気管32のインタークーラ34の下流側とサージタンク31内には、バキュームセンサ76−1、76−2が装着されており、吸気ガスの負圧を測定してECU71に出力している。
In addition, vacuum sensors 76-1 and 76-2 are mounted on the downstream side of the
また、シリンダブロック11にはエンジン冷却水温を検出する水温センサ77が設けられており、検出したエンジン冷却水温をECU71に出力している。また、シリンダブロック11には、燃焼時に発生したノッキングのノック強度を測定するノックセンサ78が設けられており、検出したノック強度をECU71に出力している。
The
従って、ECU71は、検出した吸入空気量、吸気温度、スロットル開度(または、アクセル開度)、エンジン回転数、エンジン冷却水温、ノック強度などのエンジン運転状態に基づいて、燃料噴射量、噴射時期、点火時期などを決定している。
Accordingly, the
また、ECU71は、エンジン運転状態に基づいて吸気・排気可変動弁機構27、28が制御可能となっており、エンジンの運転状態に応じて制御されている。
The
また、触媒装置42内には三元触媒43、44の触媒床温を検出する図示しない温度センサが設けられている。また、触媒装置42の上流側には、排気ガス空燃比を検出する空燃比センサ(以下、「A/Fセンサ」という。)79と、三元触媒43、44間には、排気ガス中の酸素量を検出する酸素センサ(以下、「O2センサ」という。)80とが装着されている。
Further, a temperature sensor (not shown) for detecting the catalyst bed temperature of the three-
A/Fセンサ79は、燃焼室18から排気ポート20に排気された排気ガスのうち、三元触媒43、44に導入される前の排気ガスの排気ガス空燃比を検出し、検出した空燃比をECU71に出力している。なお、このA/Fセンサ79により検出された空燃比(推定空燃比)は、吸入空気と燃料とからなる混合ガスの空燃比(理論空燃比)をフィードバック制御するために用いられる。すなわち、A/Fセンサ79は、排気ガス中の酸素濃度と未燃ガス濃度から排気空燃比をリッチ域からリーン域までの全域にわたり検出し、これをECU71にフィードバックすることにより燃料噴射量を補正し、燃焼室18での燃焼を運転状態に合わせた最適な燃焼状態に制御可能となる。O2センサ80は、三元触媒43を通過した排気ガスの酸素濃度を検出し、検出した酸素濃度をECU71に出力している。
The A /
[運転制御方法]
つぎに、本実施例の内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法について図2のフローチャートに基づいて図1を参照しつつ具体的に説明する。
図2は、本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を示すフローチャートである。以下の制御は、上記ECU71により行われる。
図2に示すように、本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、吸気ガスのpHを検出し、吸気ガスのpHが所定値以下の場合には、排気ガスの空燃比をリッチ側に制御し、三元触媒43により排気ガス中のNOXの還元反応が進行することでNH3を発生させ、排気ガス中のpHがアルカリ側となるようにし、EGR弁53開度を制御してNH3を多く含有する排気ガスを吸気管32に還流し、吸気ガスのpHが略中性となるように吸気ガスのpHを調整するものである。
[Operation control method]
Next, an operation control method in the engine system to which the exhaust gas recirculation apparatus for the internal combustion engine of the present embodiment is applied will be specifically described with reference to FIG. 1 based on the flowchart of FIG.
FIG. 2 is a flowchart showing an operation control method in the engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine according to the present embodiment is applied. The following control is performed by the
As shown in FIG. 2, the operation control method in the engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine according to the present embodiment is applied, detects the pH of the intake gas, and when the pH of the intake gas is equal to or lower than a predetermined value, By controlling the air-fuel ratio of the exhaust gas to the rich side, the reduction reaction of NO x in the exhaust gas proceeds by the three-
また、本発明において、略中性とは吸気ガスのpH値が7程度であって、吸気系に設けられる吸気系部品が殆ど腐食しない程度のpHのことをいう。pH値が7前後である略中性の場合にはいずれの金属も殆ど腐食しないが、アルミ系金属は、pH値が例えば8程度より大きいアルカリ性となった場合やpH値が例えば4程度より小さい酸性となった場合には腐食し易い。そのため、略中性としては、pH値が6〜8の範囲であるのが好ましく、更には、6.5〜7.5の範囲であることが好ましい。 Further, in the present invention, “substantially neutral” means a pH at which the pH value of the intake gas is about 7, and the intake system components provided in the intake system are hardly corroded. When the pH value is almost neutral when the pH value is around 7, none of the metals corrodes, but the aluminum-based metal becomes alkaline when the pH value is larger than about 8, for example, or the pH value is smaller than about 4, for example. If it becomes acidic, it tends to corrode. Therefore, as a neutrality, the pH value is preferably in the range of 6 to 8, and more preferably in the range of 6.5 to 7.5.
即ち、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、吸気ガスのpHを検出する吸気pH検出工程(ステップS11)と、吸気のpHが所定値以下か否かを判定する工程(ステップS12)と、空燃比をリッチに制御する空燃比リッチ制御工程(ステップS13)と、EGR弁53の開度を制御するEGR弁開度制御工程(ステップS14)とからなる。
また、ステップS11の吸気ガスのpHを検出する吸気pH検出工程の具体的な工程は、後述する図3、図5のフローチャートに基づいて行なわれる。
That is, the operation control method in the engine system to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment is applied includes an intake pH detection step (step S11) for detecting the pH of the intake gas, and whether the pH of the intake air is a predetermined value or less. From the step of determining (step S12), the air-fuel ratio rich control step (step S13) for controlling the air-fuel ratio richly, and the EGR valve opening degree control step (step S14) for controlling the opening degree of the
Further, a specific process of the intake pH detection process of detecting the pH of the intake gas in step S11 is performed based on the flowcharts of FIGS. 3 and 5 described later.
まず、図2において、ステップS11では、吸気ガスのpHの検出を実施する。このステップS11での吸気ガスのpHの検出の具体的な工程を図3に示す。 First, in FIG. 2, in step S11, the pH of the intake gas is detected. FIG. 3 shows a specific process for detecting the pH of the intake gas in step S11.
[第一の吸気pHの検出]
図3は、吸気ガスのpHの検出を行う第一の吸気pH検出工程を具体的に表すフローチャートである。
図3に示すように、第一の吸気ガスのpHの検出は、F/C継続時間が所定値以上か否かを判定する工程(ステップS21)と、A/Fセンサ79で吸気ガス中の水素が反応することで発生する起電力を検出し記憶する工程(ステップS22)と、記憶された起電力から吸気ガスのpHを推定する吸気pH推定工程(ステップS23)とからなる。
[Detection of first intake pH]
FIG. 3 is a flowchart specifically showing a first intake pH detection step for detecting the pH of the intake gas.
As shown in FIG. 3, the pH of the first intake gas is detected by determining whether the F / C continuation time is equal to or greater than a predetermined value (step S21), and by using the A /
まず、図3において、ステップS21では、フューエルカット(F/C)継続時間が所定値以上か否かを判定する。吸気ガスのpHを検出するため、燃焼をしているか否かの確認を行なう。ステップS21の判定の結果、F/C継続時間が所定値以上と判定された(ステップS21:Yes)場合、即ち、燃焼していないと判断された場合には、ステップS22へ移行する。 First, in FIG. 3, in step S21, it is determined whether or not the fuel cut (F / C) continuation time is equal to or greater than a predetermined value. In order to detect the pH of the intake gas, it is confirmed whether or not combustion is performed. As a result of the determination in step S21, when it is determined that the F / C continuation time is equal to or longer than the predetermined value (step S21: Yes), that is, when it is determined that combustion is not performed, the process proceeds to step S22.
また、ステップS22では、A/Fセンサ79で吸気ガス中の水素が反応することで発生する起電力を検出し記憶する。吸気ガス中の水素(H2)がA/Fセンサ79内の大気中の酸素(O2)とA/Fセンサ79表面で反応すると、起電力を発生する。よって、A/Fセンサ79により吸気ガス中の水素が反応して発生する起電力を検出し記憶する。そして、起電力を検出した後、ステップS23に移行する。
In step S22, the A /
そして、ステップS23では、記憶された水素の起電力から吸気ガスのpHを推定する。A/Fセンサ79により検出された水素の起電力から吸気ガスのpHを推定するには、予め定められたマップを参照して決定される。
In step S23, the pH of the intake gas is estimated from the stored electromotive force of hydrogen. In order to estimate the pH of the intake gas from the electromotive force of hydrogen detected by the A /
A/Fセンサ79で検出された水素の起電力とpHとの関係を図4に示す。
図4は、A/Fセンサで検出された水素の起電力とpHとの関係を示す図である。
図4に示すように、pHが中性(7.0)の状態からpHが例えば5.5程度の酸性の状態に下がるときは、起電力は大きく変化しないが、pHが例えば3.5〜5.5程度まで下がるときは、起電力は大きく変化するのが確認できる。また、pHが例えば3.5以下では、起電力は大きく変化せず、pHが例えば2.0程度で起電力は最大値であった。
The relationship between the electromotive force of hydrogen detected by the A /
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the electromotive force of hydrogen detected by the A / F sensor and the pH.
As shown in FIG. 4, when the pH falls from a neutral (7.0) state to an acidic state such as 5.5, the electromotive force does not change greatly, but the pH is, for example, 3.5 to When the voltage drops to about 5.5, it can be confirmed that the electromotive force changes greatly. In addition, when the pH is, for example, 3.5 or less, the electromotive force does not change greatly, and when the pH is, for example, about 2.0, the electromotive force is the maximum value.
よって、図4に示すような予め定められた水素の起電力とpHとの関係を示すマップに基づいて、検出された水素の起電力から吸気ガスのpHを推定することができる。 Therefore, the pH of the intake gas can be estimated from the detected hydrogen electromotive force based on a map showing the relationship between a predetermined hydrogen electromotive force and pH as shown in FIG.
一方、図3においてステップS21の判定の結果、F/C継続時間が所定値以下と判定された(ステップS21:No)場合には、第一の吸検出工程の制御を終了する。 On the other hand, as a result of the determination in step S21 in FIG. 3, when the F / C continuation time is determined to be equal to or less than the predetermined value (step S21: No), the control of the first suction detection process is terminated.
そして、図2に示すステップS12へ移行し、吸気ガスのpHが所定値以下か否かを判定する。ここで、所定値とは、A/Fセンサ79が水素を検出できるか否かの値のことをいう。ステップS12の判定の結果、吸気ガスのpHが所定値以下と判定された(ステップS12:Yes)場合には、吸気ガスの酸性が強く吸気系に設けられている吸気管等が溶存している可能性があるため、空燃比を制御するためステップS13に移行する。
And it transfers to step S12 shown in FIG. 2, and it is determined whether pH of intake gas is below a predetermined value. Here, the predetermined value refers to a value indicating whether or not the A /
ステップS13では、排気ガスの空燃比をリッチに制御する。エンジンの燃焼室から排出された排気ガス中にはNOXとSOXとが含まれており、このNOX及びSOXは弱酸性であるため、燃焼室から排出された排気ガスは酸性となっている。また、排気管41に設けられている三元触媒43を排気ガスが通過したときに、排気ガス中のNOXは還元されてその一部がアルカリ性のアンモニア(NH3)となり、SOXは酸化されてSO3になる。このため、排気ガス中のNH3により三元触媒43の通過後の排気ガスのpHはアルカリ側にずれている。また、三元触媒に限らず少なくとも還元機能を有する触媒、例えばNH3浄化触媒が設けられている場合でも、同様に排気ガスが触媒を通過するとNH3が生じて排気ガスのpHはアルカリ側にずれる。
In step S13, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled to be rich. The exhaust gas discharged from the combustion chamber of the engine contains NO x and SO x , and since this NO x and SO x are weakly acidic, the exhaust gas discharged from the combustion chamber becomes acidic. ing. Further, when the exhaust gas passes through the three-
よって、排気ガスの空燃比をリッチ側とし、三元触媒43により排気ガス中のNOXの還元反応を進行することでNH3を発生させ、排気ガス中のpHがアルカリ側となるようにする。このとき、排気ガスの空燃比をリッチとする割合は、ステップS11で検出される吸気ガスのpHにより決定される。そして、ステップS13において、排気ガスの空燃比をリッチとし、三元触媒43通過後の排気ガス中にNH3を多く含有させた後、ステップ14に移行する。
Accordingly, the air-fuel ratio of the exhaust gas is set to the rich side, and the NH 3 is generated by proceeding the reduction reaction of NO x in the exhaust gas by the three-
そして、ステップS14では、EGR弁53の開度を制御する。具体的には、EGR弁53を開弁することにより三元触媒43通過後のNH3を多く含有する排気ガスの一部をEGRガスとして吸気管32に還流させる。また、EGR弁53を開弁する際、EGR弁53の開度を調整することで吸気ガスに還流させるEGRガスの流量を調整する。これにより、酸性状態の吸気ガスにNH3を含有するEGRガスを混入させることができるため、吸気ガスのpHを略中性にすることができる。この結果、吸気管32に設けられている例えばインタークーラ34等の吸気系部品の腐食を防止することができる。
In step S14, the opening degree of the
また、エンジン10内で発生するブローバイガスは、上述のようにブローバイガスライン55を介して吸気管32に還流される。このブローバイガスは酸性成分を含有しているため、ブローバイガスライン55を介してブローバイガスが吸気管32に還流されることで、吸気ガスのpHがより低下する場合がある。
The blow-by gas generated in the
この場合、図8に示すような従来の内燃機関の排気還流装置100では、EGRガスを略中性として吸気通路102に還流するようにしているため、ブローバイガスの流入によって略中性としたEGRガスを吸気ガスに流入させても吸気ガスのpHが略中性とならない場合がある。これに対し、本発明の内燃機関の排気還流装置では、吸気ガスのpHが略中性となるために必要なNH3を含有する排気ガスの一部をEGRガスとして吸気管32に還流させている。このため、本発明の内燃機関の排気還流装置は、ブローバイガスに影響されることなく吸気ガスのpHを略中性とすることができる。
In this case, in the exhaust
そして、ステップS14において、吸気ガスのpHを略中性とした後、運転制御を終了する。 And in step S14, after making pH of intake gas substantially neutral, operation control is ended.
一方、ステップS12の判定の結果、排気ガスのpHが所定値以上と判定された(ステップS12:No)場合には、吸気ガスの酸性は強くなく、吸気系に設けられている吸気管等が溶存している可能性は低いため、そのまま維持し運転制御を終了する。 On the other hand, as a result of the determination in step S12, if the pH of the exhaust gas is determined to be equal to or higher than a predetermined value (step S12: No), the intake gas is not acidic and the intake pipe provided in the intake system is Since the possibility of being dissolved is low, the operation control is terminated while maintaining the state as it is.
また、ステップS11において、吸気pHの検出は、図3に示すように、A/Fセンサ79で水素が反応することで発生する起電力を検出することで吸気ガスのpHを推定するようにしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、ノックセンサ78を用いて吸気ガスのpHを推定するようにしてもよい。例えば水素エンジンで燃料として水素を添加したとき等にシリンダブロック11でノッキングが発生したときのノック強度に応じて点火時期の遅角化を実行し、この時の点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定するようにしてもよい。
In step S11, the intake pH is detected by detecting the electromotive force generated by the reaction of hydrogen by the A /
次に、ステップS11において、点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定し、吸気ガスのpHを検出する具体的な工程を図5に示す。 Next, a specific process for estimating the pH of the intake gas from the ignition timing retardation amount and detecting the pH of the intake gas in step S11 is shown in FIG.
[第二の吸気pHの検出]
図5は、吸気ガスのpHの検出を行う第二の吸気pH検出工程を具体的に表すフローチャートである。
図5に示すように、第二の吸気ガスのpHの検出は、エンジン負荷が所定値以下か否かを判定する工程(ステップS31)と、シリンダブロック11でのノッキングの発生により点火時期の遅角化を実行したときの点火時期遅角量を検出し記憶する工程(ステップS32)と、記憶された点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定する吸気pH推定工程(ステップS33)とからなる。
[Detection of second intake pH]
FIG. 5 is a flowchart specifically showing a second intake pH detection step for detecting the pH of the intake gas.
As shown in FIG. 5, the pH of the second intake gas is detected by determining whether or not the engine load is equal to or lower than a predetermined value (step S31) and delaying the ignition timing due to occurrence of knocking in the
まず、図5において、ステップS31では、エンジン負荷が所定値以下か否かを判定する。具体的には、例えば水素エンジンでは燃料として水素を添加するときにシリンダブロック11でノッキングが発生するため、ノック強度に応じて点火時期の遅角化を実行する。そのため、ノックセンサ78によりノッキングが発生しているか否かを判定し、所定値としてノッキングが発生するノック限界に対してノッキングの発生しない余裕がある点火時期での遅角量であるか否かを判断することができる。ステップS31の判定の結果、エンジン負荷が所定値以下と判定された(ステップS31:Yes)場合には、ノッキングの発生しない余裕がある点火時期での遅角量であり、ノッキングの発生がしない領域であると判断され、ステップS32へ移行する。
First, in FIG. 5, in step S31, it is determined whether or not the engine load is a predetermined value or less. Specifically, for example, in a hydrogen engine, knocking occurs in the
また、ステップS32では、シリンダブロック11でのノッキングの発生により点火時期の遅角化を実行したときの点火時期遅角量を検出し記憶する。具体的には、燃焼時に水素が発生することによりノッキングが発生するため、ノック強度に応じて点火遅角を実施する。よって、水素が発生することで生じるノッキングに対して点火遅角を実施することで得られる点火時期遅角量を検出し記憶するようにする。そして、点火時期遅角量を記憶した後、ステップS33に移行する。
In step S32, the ignition timing retard amount when the ignition timing is retarded due to the occurrence of knocking in the
そして、ステップS33では、記憶された点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定する。点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定するには、予め定められたマップを参照して決定される。 In step S33, the pH of the intake gas is estimated from the stored ignition timing retard amount. In order to estimate the pH of the intake gas from the ignition timing retardation amount, it is determined with reference to a predetermined map.
次に、点火時期遅角量とpHとの関係を図6に示す。
図6は、点火時期遅角量とpHとの関係を示す関係図である。
図6に示すように、点火時期遅角量が0.0のときには、吸気ガスのpHが中性(7.0)の状態にあり、点火時期遅角量が大きくなるに従って、吸気ガスのpHが下がるのが確認された。
Next, the relationship between the ignition timing retardation amount and the pH is shown in FIG.
FIG. 6 is a relationship diagram showing the relationship between the ignition timing retardation amount and the pH.
As shown in FIG. 6, when the ignition timing retardation amount is 0.0, the pH of the intake gas is in a neutral (7.0) state, and the pH of the intake gas increases as the ignition timing retardation amount increases. Was confirmed to fall.
よって、図6に示すような予め定められた点火時期遅角量とpHとの関係を示すマップに基づいて検出された点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定することができる。 Therefore, the pH of the intake gas can be estimated from the ignition timing retardation amount detected based on the map showing the relationship between the predetermined ignition timing retardation amount and pH as shown in FIG.
一方、図5においてステップS31の判定の結果、エンジン負荷が所定値以上と判定された場合(ステップS31:No)には、ノッキングが発生している領域であると判断され、第二の吸気pH検出工程の制御を終了する。 On the other hand, if it is determined in step S31 in FIG. 5 that the engine load is greater than or equal to the predetermined value (step S31: No), it is determined that the region is where knocking has occurred, and the second intake pH is determined. The control of the detection process is terminated.
そして、第二の吸気pH検出工程の制御の終了後、図2に示すステップS12へ移行し、上述のように、吸気ガスのpHが所定値以下か否かを判定し、ステップS12の判定の結果、吸気ガスのpHが所定値以下と判定された(ステップS12:Yes)場合には、吸気ガスの酸性が強く吸気系に設けられている吸気管等が溶存している可能性があるため、空燃比を制御するためステップS13に移行する。 Then, after the control of the second intake pH detection step is completed, the routine proceeds to step S12 shown in FIG. 2, and as described above, it is determined whether or not the pH of the intake gas is not more than a predetermined value, and the determination of step S12 is performed. As a result, if the pH of the intake gas is determined to be equal to or lower than the predetermined value (step S12: Yes), the intake pipe or the like provided in the intake system may be dissolved due to the strong acidity of the intake gas. Then, the process proceeds to step S13 in order to control the air-fuel ratio.
また、ステップS13において、排気ガスの空燃比をリッチに制御し、三元触媒43により排気ガス中のNOXの還元反応を進行することで、三元触媒43通過後の排気ガス中にNH3を多く含有させた後、ステップ14に移行する。
In step S13, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled to be rich, and the reduction reaction of NO x in the exhaust gas is advanced by the three-
また、ステップS14では、EGR弁53の開度を制御し、NH3を多く含有する排気ガスの一部をEGRガスとして吸気管32に還流させるEGRガスの流量を調整する。これにより、酸性状態の吸気ガスにNH3を含有するEGRガスを混入させることができるため、吸気ガスのpHを略中性にすることができる。この結果、吸気管32に設けられている例えばインタークーラ34等の吸気系部品の腐食を防止することができる。
In step S14, the opening degree of the
このように、本発明の実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムによれば、この一連の制御方法により、吸気ガスのpHが酸性側の場合には排気ガスをリッチとしてNH3を発生させ、アルカリ性とした排気ガスを吸気ガスに混入することで、吸気ガスを中性とすることができる。これにより、吸気通路、吸気系部品の腐食を防止することができる。 As described above, according to the engine system to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention is applied, the exhaust gas is made rich when the pH of the intake gas is acidic by this series of control methods. By generating 3 and mixing the exhaust gas made alkaline into the intake gas, the intake gas can be made neutral. Thereby, corrosion of an intake passage and intake system parts can be prevented.
本発明による実施例2に係る内燃機関の排気還流装置をエンジンシステムに適用した例について、図7を参照して説明する。
図7は、本発明の実施例に係る内燃機関の排気還流装置をエンジンシステムの構成を簡略に示す概略図である。
本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムには、実施例1に係る内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムの構成と同様であるため、図1に示す実施例1の内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムの構成と共通の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。
図7に示すように、本発明の実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムは、吸気通路32にダミー部材81を設けたものである。このダミー部材81の材質としては、例えばアルミ二ウムやステンレス等が用いられる。
An example in which the exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to the second embodiment of the present invention is applied to an engine system will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a schematic view schematically showing the configuration of an engine system of an exhaust gas recirculation apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
The engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine according to the present embodiment is applied has the same configuration as that of the engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine according to the first embodiment is applied. The same reference numerals are used for the same configuration as the configuration of the engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine is applied, and the description thereof is omitted.
As shown in FIG. 7, the engine system to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the embodiment of the present invention is applied is provided with a dummy member 81 in the
ダミー部材81を吸気通路32に設けることにより、吸気ガス中の酸性成分によってダミー部材81を腐食させ、水素を多く発生させることで、A/Fセンサ79での水素の反応量を多くすることができるため、水素がA/Fセンサ79でA/Fセンサ79に供給される大気側の空気中の酸素(O2)と反応して生じる起電力を大きくすることができ、水素の起電力の検出性能を上昇させることができる。この結果、吸気ガスのpHの検出性能を向上させることができる。
By providing the dummy member 81 in the
また、シリンダブロック11でノッキングが発生したときのノック強度に応じて点火時期の遅角化を実行し、得られる点火時期遅角量から吸気ガスのpHを推定する場合においても、水素エンジンで燃料として水素を多く添加することができるため、発生する水素量を多くすることで、ノックセンサ78によりシリンダブロック11で発生するノッキングの検出性能を上昇させることができる。この結果、吸気ガスのpHの検出性能を向上させることができる。
Even when the ignition timing is retarded according to the knock magnitude when knocking occurs in the
従って、本実施例に係る内燃機関の排気還流装置を適用したエンジンシステムによれば、吸気通路32にダミー部材81を設け、吸気ガスによってダミー部材81を腐食させることで吸気ガス中の水素量を多くすることができるため、A/Fセンサ79での水素の起電力の検出性能の上昇、又はノックセンサ78でのノッキングの検出性能の上昇により、吸気ガスのpHの検出性能を向上させることができる。これにより、吸気通路32、吸気系部品の腐食防止の向上を図ることができる。
Therefore, according to the engine system to which the exhaust gas recirculation device for the internal combustion engine according to the present embodiment is applied, the dummy member 81 is provided in the
以上のように、この発明に係る内燃機関の排気還流装置は、吸気ガスのpHが酸性側の場合には排気ガスをリッチとしてNH3を発生させ、吸気ガスのpHに基づいてアルカリ性とした排気ガスを吸気ガスに混入し、吸気ガスを略中性とすることで、吸気系部品の腐食防止の向上を図るものであり、いずれの種類の内燃機関に用いても好適である。 As described above, the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine according to the present invention generates NH 3 by making the exhaust gas rich when the pH of the intake gas is acidic, and makes the exhaust gas alkaline based on the pH of the intake gas. By mixing the gas into the intake gas and making the intake gas substantially neutral, it is intended to improve the corrosion prevention of the intake system components, and is suitable for use in any type of internal combustion engine.
10 エンジン
11 シリンダブロック
12 シリンダヘッド
13 シリンダボア
14 ピストン
16 クランクシャフト
17 コネクティングロッド
18 燃焼室
19 吸気ポート
20 排気ポート
21 吸気弁
22 排気弁
23 吸気カムシャフト
24 排気カムシャフト
25 吸気カム
26 排気カム
27 吸気可変動弁機構
28 排気可変動弁機構
29、30 カムポジションセンサ
31 サージタンク
32 吸気管
33 エアクリーナ
34 インタークーラ
35 スロットル弁
36 電子スロットル装置
37 高圧サプライポンプ
38 インジェクタ
39 点火プラグ
40 ポート噴射弁
41 排気管
42 触媒装置
43、44 三元触媒
45 電動アシストターボ過給機
45a コンプレッサ
45b タービン
45c 駆動軸
46 駆動モータ
51 高圧排気再循環(EGR)装置
52 排気ガス還流通路(EGR通路)
53 排出ガス還流制御弁(EGR弁)
54 EGRクーラ
55 ブローバイガスライン
61 排気バイパス通路
62 ウエストゲートバルブ
63 アクチュエーター
64−1〜64−3 エアバイパスライン
65−1〜65−3 吸気調整通路
66 エアバイパスバルブ
67 圧力センサ
71 電子制御ユニット(ECU)
72 エアフローセンサ
73 吸気温センサ
74 スロットルポジションセンサ
75 クランク角センサ
76−1、76−2 バキュームセンサ
77 水温センサ
78 ノックセンサ
79 空燃比センサ(A/Fセンサ)
80 酸素センサ
81 ダミー部材
DESCRIPTION OF
53 Exhaust gas recirculation control valve (EGR valve)
54 EGR cooler 55 Blow-by
72
80 Oxygen sensor 81 Dummy member
Claims (4)
前記排気通路と前記吸気通路との間を連結し、前記排気通路から前記吸気通路に排出ガスの一部を還流させる排気ガス還流通路と、
該排気ガス還流通路に設けられ、前記排気ガス還流通路を流れる前記排気ガスの流量を調整する排気ガス還流制御弁と、
前記排気通路に、前記排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒が収容されているガス浄化装置とを有する内燃機関の排気還流装置において、
前記吸気通路を流れる吸気ガスのpHが酸性側の場合に、吸気ガスのpHに基づいて前記排気ガスの空燃比を制御し、前記吸気ガスのpHを略中性となるように調整することを特徴とする内燃燃機の排気還流装置。 An intake passage provided in the intake system of the engine body and an exhaust passage provided in the exhaust system;
An exhaust gas recirculation passage that connects between the exhaust passage and the intake passage, and recirculates part of the exhaust gas from the exhaust passage to the intake passage;
An exhaust gas recirculation control valve which is provided in the exhaust gas recirculation passage and adjusts the flow rate of the exhaust gas flowing through the exhaust gas recirculation passage;
In the exhaust gas recirculation device for an internal combustion engine, the exhaust passage having a gas purification device in which an exhaust purification catalyst that purifies harmful components in the exhaust gas is accommodated in the exhaust passage,
When the pH of the intake gas flowing through the intake passage is on the acidic side, the air-fuel ratio of the exhaust gas is controlled based on the pH of the intake gas, and the pH of the intake gas is adjusted to be substantially neutral. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion combustor.
前記吸気ガスのpHを推定する吸気pH推定手段を設け、
前記吸気pH推定手段により求められた前記吸気ガスのpHに基づいて、前記排気ガスの空燃比をリッチとして前記排気浄化用触媒を通過した排気ガス中のアンモニア量を調整し、前記排気浄化用触媒を通過した排気ガスを前記排気ガス還流通路を介して前記吸気通路に還流させ、前記吸気ガスのpHを略中性とすることを特徴とする内燃燃機の排気還流装置。 In claim 1,
Intake pH estimating means for estimating the pH of the intake gas is provided,
Based on the pH of the intake gas determined by the intake pH estimating means, the amount of ammonia in the exhaust gas that has passed through the exhaust purification catalyst is adjusted by making the air-fuel ratio of the exhaust gas rich, and the exhaust purification catalyst An exhaust gas recirculation device for an internal combustion fueler, wherein the exhaust gas that has passed through the exhaust gas is recirculated to the intake passage through the exhaust gas recirculation passage so that the pH of the intake gas is substantially neutral.
前記吸気pH推定手段が、前記排気ガスの空燃比を検出する空燃比検出手段においてフューエルカット中の前記排気ガスに含まれる水素から発生する起電力に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることを特徴とする内燃燃機の排気還流装置。 In claim 2,
The intake pH estimation means obtains the pH of the intake gas based on an electromotive force generated from hydrogen contained in the exhaust gas during fuel cut in an air-fuel ratio detection means for detecting an air-fuel ratio of the exhaust gas. An exhaust gas recirculation device for an internal combustion combustor.
前記吸気pH推定手段が、燃焼中に発生した水素に起因するノッキングのノック強度に応じて点火遅角を実施した点火時期遅角量に基づいて前記吸気ガスのpHを求めることを特徴とする内燃燃機の排気還流装置。 In claim 2,
An internal combustion engine characterized in that the intake pH estimation means obtains the pH of the intake gas based on an ignition timing retard amount obtained by performing an ignition retard according to a knock magnitude of knocking caused by hydrogen generated during combustion. Exhaust gas recirculation device for combustors.
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