JP2675405B2 - エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- JP2675405B2 JP2675405B2 JP1209146A JP20914689A JP2675405B2 JP 2675405 B2 JP2675405 B2 JP 2675405B2 JP 1209146 A JP1209146 A JP 1209146A JP 20914689 A JP20914689 A JP 20914689A JP 2675405 B2 JP2675405 B2 JP 2675405B2
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- purification catalyst
- egr
- purification
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はエンジンの排気ガス浄化装置の改良に関す
る。
る。
（従来の技術） 近年の排気ガス浄化技術の進歩により大気中に放出さ
れるHC及びCOの量は減少しているが、NOXに対する対策
が遅れているので、都市部を中心にしてNOXに起因する
酸性雨が降る等の被害が発生している。
れるHC及びCOの量は減少しているが、NOXに対する対策
が遅れているので、都市部を中心にしてNOXに起因する
酸性雨が降る等の被害が発生している。
もっとも、排気ガス中のNOXを浄化できるものとしてN
H3接触還元法が知られているが、このNH3接触還元法
は、システムが複雑でコストが高い上に、燃焼ガス温度
が高い時にNH3が排出されるという二次公害の問題を有
しているため、自動車に適用するには未解決の問題が多
い。
H3接触還元法が知られているが、このNH3接触還元法
は、システムが複雑でコストが高い上に、燃焼ガス温度
が高い時にNH3が排出されるという二次公害の問題を有
しているため、自動車に適用するには未解決の問題が多
い。
これに対して、排気ガス中のHC、CO及びNOXを１つの
触媒コンバータで同時に浄化できる三元触媒方式も提案
されているが、この三元触媒方式は理論空燃比付近では
効果的であるが、排気ガスの空燃比がリーン状態では浄
化性能が不十分であるという問題がある。
触媒コンバータで同時に浄化できる三元触媒方式も提案
されているが、この三元触媒方式は理論空燃比付近では
効果的であるが、排気ガスの空燃比がリーン状態では浄
化性能が不十分であるという問題がある。
そこで、近時、特開昭63−100919号公報に示されるよ
うに、酸化雰囲気中、HCの存在下でNOXを浄化すること
ができる触媒としてCuを含有するNOX浄化触媒が提案さ
れている。
うに、酸化雰囲気中、HCの存在下でNOXを浄化すること
ができる触媒としてCuを含有するNOX浄化触媒が提案さ
れている。
（発明が解決しようとする課題） しかるに、このCuを含有するNOXの浄化触媒は、第８
図に示すように、触媒を通過する排気ガス温度によって
浄化性能が異なり、排気ガス温度が500℃付近のときに
浄化性能がピークで、この温度以上或いはこの温度以下
では浄化性能が低下するという問題がある。
図に示すように、触媒を通過する排気ガス温度によって
浄化性能が異なり、排気ガス温度が500℃付近のときに
浄化性能がピークで、この温度以上或いはこの温度以下
では浄化性能が低下するという問題がある。
そこで、本発明者は、排気ガスの温度が低い時と高い
時つまりエンジンの低負荷時と高負荷時に、EGR装置を
作動させて排気ガスを吸気系へ還流させて排気ガス中に
排出されるNOXの低減を図り、これにより前記NOX浄化触
媒の浄化性能を補うことを考慮した。
時つまりエンジンの低負荷時と高負荷時に、EGR装置を
作動させて排気ガスを吸気系へ還流させて排気ガス中に
排出されるNOXの低減を図り、これにより前記NOX浄化触
媒の浄化性能を補うことを考慮した。
ところが、このEGR装置を備えた排気ガス浄化装置に
よると、NOX浄化触媒が十分に機能しない領域でEGR装置
によってNOX浄化触媒の浄化能力を補うことはできる
が、エンジンの低負荷時には、低温の排気ガスが還流す
る結果、エンジンの燃焼性が十分でないという問題、及
び、エンジンの高負荷時には、高温の排気ガスが還流す
る結果、燃焼室における燃焼温度を十分に抑えることが
できないためNOXの低減効果が十分でないという問題が
避けられなかった。
よると、NOX浄化触媒が十分に機能しない領域でEGR装置
によってNOX浄化触媒の浄化能力を補うことはできる
が、エンジンの低負荷時には、低温の排気ガスが還流す
る結果、エンジンの燃焼性が十分でないという問題、及
び、エンジンの高負荷時には、高温の排気ガスが還流す
る結果、燃焼室における燃焼温度を十分に抑えることが
できないためNOXの低減効果が十分でないという問題が
避けられなかった。
前記に鑑み、本発明は、排気ガス温度が所定温度域で
あるときにNOXの浄化率がピークとなるNOX浄化触媒の浄
化性能が低いエンジンの低負荷時及び高負荷時に、EGR
装置によってNOX浄化性能を補いつつ、エンジンの低負
荷時にはエンジン燃焼性の向上を図ると共に、エンジン
の高負荷時にはNOX排出量の低減効果の向上を図ること
を目的とする。
あるときにNOXの浄化率がピークとなるNOX浄化触媒の浄
化性能が低いエンジンの低負荷時及び高負荷時に、EGR
装置によってNOX浄化性能を補いつつ、エンジンの低負
荷時にはエンジン燃焼性の向上を図ると共に、エンジン
の高負荷時にはNOX排出量の低減効果の向上を図ること
を目的とする。
（課題を解決するための手段） 前記目的を達成するため、本発明は、エンジンの低負
荷時にはNOX浄化触媒通過前の高温状態の排気ガスを還
流させる一方、エンジンの高負荷時にはNOX浄化触媒通
過後の高比熱で低温状態の排気ガスを還流させるもので
ある。
荷時にはNOX浄化触媒通過前の高温状態の排気ガスを還
流させる一方、エンジンの高負荷時にはNOX浄化触媒通
過後の高比熱で低温状態の排気ガスを還流させるもので
ある。
具体的に本発明の講じた解決手段は、エンジンの排気
系に排気ガス温度が所定温度域であるときにNOXの浄化
率がピークとなるNOX浄化触媒を備えたエンジンの排気
ガス浄化装置を前提とし、前記NOX浄化触媒の上流側及
び下流側から排気ガスを取出して吸気系へ還流させると
共に、前記NOX浄化触媒の上流側からの還流と下流側か
らの還流とを切換えるEGR装置と、エンジンの低負荷時
には排気ガスを前記NOX浄化触媒の上流側から還流させ
る一方、エンジンの高負荷時には排気ガスを前記NOX浄
化触媒の下流側から還流させるよう前記EGR装置を制御
するEGR制御手段とを備える構成とするものである。
系に排気ガス温度が所定温度域であるときにNOXの浄化
率がピークとなるNOX浄化触媒を備えたエンジンの排気
ガス浄化装置を前提とし、前記NOX浄化触媒の上流側及
び下流側から排気ガスを取出して吸気系へ還流させると
共に、前記NOX浄化触媒の上流側からの還流と下流側か
らの還流とを切換えるEGR装置と、エンジンの低負荷時
には排気ガスを前記NOX浄化触媒の上流側から還流させ
る一方、エンジンの高負荷時には排気ガスを前記NOX浄
化触媒の下流側から還流させるよう前記EGR装置を制御
するEGR制御手段とを備える構成とするものである。
（作用） 本発明の構成により、NOX浄化触媒の浄化性能が低い
エンジンの低負荷時及び高負荷時においては、EGR装置
によるEGRによって排気ガス中に排出されるNOX量を低減
させることができる。
エンジンの低負荷時及び高負荷時においては、EGR装置
によるEGRによって排気ガス中に排出されるNOX量を低減
させることができる。
また、エンジンの低負荷時には排気ガスをNOX浄化触
媒の上流側から取出すため、高温状態の排気ガスが吸気
系に還流する。
媒の上流側から取出すため、高温状態の排気ガスが吸気
系に還流する。
さらに、エンジンの高負荷時には排気ガスをNOX浄化
触媒の下流側から取出すので、比熱の高い排気ガスが吸
気系に還流することにより燃焼室の熱容量が高められる
と共に、NOX浄化触媒を通過して低温状態になった排気
ガスが吸気系に還流する。
触媒の下流側から取出すので、比熱の高い排気ガスが吸
気系に還流することにより燃焼室の熱容量が高められる
と共に、NOX浄化触媒を通過して低温状態になった排気
ガスが吸気系に還流する。
（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の第１の実施例に係る排気ガス浄化
装置がディーゼルエンジン10Aに適用された場合の全体
構成を示し、同図において、12はディーゼルエンジン10
Aにエアを吸入するために吸気管、14はディーゼルエン
ジン10Aの各シリンダへエアを供給するインテークマニ
ホールド、15は前記各シリンダに燃料を噴射供給する燃
料噴射ポンプ、16は前記各シリンダから排出される排気
ガスを集めるエキゾーストマニホールド、18は排気ガス
を排出する排気管である。
装置がディーゼルエンジン10Aに適用された場合の全体
構成を示し、同図において、12はディーゼルエンジン10
Aにエアを吸入するために吸気管、14はディーゼルエン
ジン10Aの各シリンダへエアを供給するインテークマニ
ホールド、15は前記各シリンダに燃料を噴射供給する燃
料噴射ポンプ、16は前記各シリンダから排出される排気
ガスを集めるエキゾーストマニホールド、18は排気ガス
を排出する排気管である。
また、同図において、20は排気ガス中のNOXを還元す
るためのCuを含有するNOX浄化触媒であって、次のよう
にして製造される。すなわち、ゼオライトの一種である
モルデナイト［Na2O・Al2O3・nSiO2］のNaがＨで置換さ
れ、SiO2/Al2O3のモル比が10以上で、細孔径が７オング
ストローム程度のものを準備し、これを有機酸銅の水溶
液に含浸させ、イオン交換を起こさせてCuを担持させ
る。この場合、銅イオン交換率が多いものほどNOXの浄
化率は高いと共に、SiO2/Al2O3のモル比が高いほど触媒
活性が高い。
るためのCuを含有するNOX浄化触媒であって、次のよう
にして製造される。すなわち、ゼオライトの一種である
モルデナイト［Na2O・Al2O3・nSiO2］のNaがＨで置換さ
れ、SiO2/Al2O3のモル比が10以上で、細孔径が７オング
ストローム程度のものを準備し、これを有機酸銅の水溶
液に含浸させ、イオン交換を起こさせてCuを担持させ
る。この場合、銅イオン交換率が多いものほどNOXの浄
化率は高いと共に、SiO2/Al2O3のモル比が高いほど触媒
活性が高い。
また、このNOX浄化触媒20は、2Cu+＋NO→2Cu2+＋NO-
→2Cu+＋N2＋O2に示すような分解反応を行なうことによ
り、NOをN2とO2に分解するものであって、前記のように
500℃前後でNOに対する高い浄化率を有していると共
に、他の触媒と比べてNO分解性能がかなり高い。また、
このNOX浄化触媒20は排気ガスの空燃比がリーン雰囲気
ではNOXの浄化性能が高いが、O2分圧が高いほど浄化率
が低下し、またCO分圧が低いほど浄化率が低下するとい
う性質を有している。
→2Cu+＋N2＋O2に示すような分解反応を行なうことによ
り、NOをN2とO2に分解するものであって、前記のように
500℃前後でNOに対する高い浄化率を有していると共
に、他の触媒と比べてNO分解性能がかなり高い。また、
このNOX浄化触媒20は排気ガスの空燃比がリーン雰囲気
ではNOXの浄化性能が高いが、O2分圧が高いほど浄化率
が低下し、またCO分圧が低いほど浄化率が低下するとい
う性質を有している。
また、同図において、21はNOX浄化触媒20の上流側の
排気管18に配設され、排気ガス中の微粒子を捕集して濾
過するDPF（ディーゼルパティキュレートフィルタ
ー）、22はDPF21の上流側の排気管18の壁部に配設さ
れ、DPF21に付着した微粒子を燃焼させるバーナーであ
る。このように、NOX浄化触媒20の上流側にDPF21が配設
されているため、排気ガス中の微粒子はDPF21によって
捕集されてNOX浄化触媒20に達しないので、NOX浄化触媒
20の浄化性能の低下が防止される。また、DPF21の上流
側にバーナー22が配設されているので、DPF21に微粒子
が多く付着して目づまり状態になり、排気ガスが流通し
難くなったときに、バーナー22により微粒子を燃焼させ
て除去することができる。
排気管18に配設され、排気ガス中の微粒子を捕集して濾
過するDPF（ディーゼルパティキュレートフィルタ
ー）、22はDPF21の上流側の排気管18の壁部に配設さ
れ、DPF21に付着した微粒子を燃焼させるバーナーであ
る。このように、NOX浄化触媒20の上流側にDPF21が配設
されているため、排気ガス中の微粒子はDPF21によって
捕集されてNOX浄化触媒20に達しないので、NOX浄化触媒
20の浄化性能の低下が防止される。また、DPF21の上流
側にバーナー22が配設されているので、DPF21に微粒子
が多く付着して目づまり状態になり、排気ガスが流通し
難くなったときに、バーナー22により微粒子を燃焼させ
て除去することができる。
また、第１図及び第２図において、24はDPF21の上流
側つまりNOX浄化触媒20の上流側の排気管18及びNOX浄化
触媒20の下流側の排気管18と、吸気管12とを各々連通さ
せ、排気ガスを排気管18から吸気管12に還流させるEGR
通路、26A,26BはEGR通路24における排気管18との連通部
近傍に介設され、NOX浄化触媒20の上流側からの還流
量、及びNOX浄化触媒20の下流側からの還流量を各々可
変にするEGRバルブ、28A,28Bはオルタネータに装着され
た真空ポンプ29とEGRバルブ26A,26Bとを連通させ、EGR
バルブ26A,26Bに負圧を導入する負圧導入通路、30A,30B
は負圧導入通路28A,28Bに介設され、EGRバルブ26A,26B
の開度をデューティ制御により調節するEGR用ソレノイ
ドバルブである。
側つまりNOX浄化触媒20の上流側の排気管18及びNOX浄化
触媒20の下流側の排気管18と、吸気管12とを各々連通さ
せ、排気ガスを排気管18から吸気管12に還流させるEGR
通路、26A,26BはEGR通路24における排気管18との連通部
近傍に介設され、NOX浄化触媒20の上流側からの還流
量、及びNOX浄化触媒20の下流側からの還流量を各々可
変にするEGRバルブ、28A,28Bはオルタネータに装着され
た真空ポンプ29とEGRバルブ26A,26Bとを連通させ、EGR
バルブ26A,26Bに負圧を導入する負圧導入通路、30A,30B
は負圧導入通路28A,28Bに介設され、EGRバルブ26A,26B
の開度をデューティ制御により調節するEGR用ソレノイ
ドバルブである。
以上説明したEGR通路24、EGRバルブ26A,26B、負圧導
入通路28A,28B、真空ポンプ29及びEGR用ソレノイドバル
ブ30A,30BによってEGR装置32が構成されており、このEG
R装置32によって、排気ガスが吸気系に還流され、燃焼
室の熱容量が高められる結果、排気ガス中へのNOX排出
量が低減する。
入通路28A,28B、真空ポンプ29及びEGR用ソレノイドバル
ブ30A,30BによってEGR装置32が構成されており、このEG
R装置32によって、排気ガスが吸気系に還流され、燃焼
室の熱容量が高められる結果、排気ガス中へのNOX排出
量が低減する。
なお、本実施例では、吸気管12におけるEGR通路24と
の連通部よりも上流側に吸気絞り弁12aが配設されてい
る。その理由は、ディーゼルエンジンでは、吸気圧と排
気圧との差が小さいため、排気ガスがEGR通路24から吸
気管12へ流入しにくい。そこで、排気ガスを還流させる
際、この吸気絞り弁12aを絞って所定の吸気圧にし、排
気ガスを還流させ易くするためである。もっとも、この
場合でも、排気ガスの還流量はEGRバルブ26A,26Bの開度
を調節することによって調整する。
の連通部よりも上流側に吸気絞り弁12aが配設されてい
る。その理由は、ディーゼルエンジンでは、吸気圧と排
気圧との差が小さいため、排気ガスがEGR通路24から吸
気管12へ流入しにくい。そこで、排気ガスを還流させる
際、この吸気絞り弁12aを絞って所定の吸気圧にし、排
気ガスを還流させ易くするためである。もっとも、この
場合でも、排気ガスの還流量はEGRバルブ26A,26Bの開度
を調節することによって調整する。
また、第１図において、36は二次エアの供給源である
エアポンプ、38はエアポンプ36と、排気管18におけるDP
F21とNOX浄化触媒20との間とを連通させ、二次エアを排
気管18へ供給するための二次エア通路、40は二次エア通
路36を流通する二次エア量を可変する二次エア調整バル
ブ、42は前記真空ポンプ29と二次エア調整バルブ40とを
連通させ、二次エア調整バルブ40に負圧を導入する負圧
導入通路、44は負圧導入通路42に介設され、二次エア調
整バルブ40の開度をデューティ制御により調節する二次
エア用ソレノイドバルブである。
エアポンプ、38はエアポンプ36と、排気管18におけるDP
F21とNOX浄化触媒20との間とを連通させ、二次エアを排
気管18へ供給するための二次エア通路、40は二次エア通
路36を流通する二次エア量を可変する二次エア調整バル
ブ、42は前記真空ポンプ29と二次エア調整バルブ40とを
連通させ、二次エア調整バルブ40に負圧を導入する負圧
導入通路、44は負圧導入通路42に介設され、二次エア調
整バルブ40の開度をデューティ制御により調節する二次
エア用ソレノイドバルブである。
以上説明した二次エアポンプ36、二次エア通路38、二
次エア調整バルブ40、負圧導入通路42及び二次エア用ソ
レノイドバルブ44によって、NOX浄化触媒20の上流に二
次エアを供給する二次エア供給装置46が構成されてお
り、排気ガスの空燃比がリッチで且つ排気ガスの温度が
高いときに、この二次エア供給装置46によって排気ガス
中に二次エアを供給すると、NOX浄化触媒20に流入する
排気ガスがリーン傾向になると共に排気ガス温度が低下
して、NOX浄化触媒20の保護が図られると共にNOX浄化触
媒の性能が向上する。
次エア調整バルブ40、負圧導入通路42及び二次エア用ソ
レノイドバルブ44によって、NOX浄化触媒20の上流に二
次エアを供給する二次エア供給装置46が構成されてお
り、排気ガスの空燃比がリッチで且つ排気ガスの温度が
高いときに、この二次エア供給装置46によって排気ガス
中に二次エアを供給すると、NOX浄化触媒20に流入する
排気ガスがリーン傾向になると共に排気ガス温度が低下
して、NOX浄化触媒20の保護が図られると共にNOX浄化触
媒の性能が向上する。
また、第１図において、50はエンジン冷却水温度を検
出する冷却水温度センサ、51はエンジンの吸気温度を検
出する吸気温度センサ、52はエンジンの吸気圧を検出す
る吸気圧センサ、54はNOX浄化触媒20の上流側の排気ガ
ス温度を検出する排気ガス温度センサ、55は排気ガス中
の酸素濃度を検出するO2センサ、56は排気ガスの圧力を
検出する圧力センサであって、この圧力センサ56により
DPF21のフィルターに微粒子が多く付着してフィルター
が目づまりを起こしている状態を検知できる。
出する冷却水温度センサ、51はエンジンの吸気温度を検
出する吸気温度センサ、52はエンジンの吸気圧を検出す
る吸気圧センサ、54はNOX浄化触媒20の上流側の排気ガ
ス温度を検出する排気ガス温度センサ、55は排気ガス中
の酸素濃度を検出するO2センサ、56は排気ガスの圧力を
検出する圧力センサであって、この圧力センサ56により
DPF21のフィルターに微粒子が多く付着してフィルター
が目づまりを起こしている状態を検知できる。
また、第１図において、60はエンジンの低負荷時には
排気ガスをNOX浄化触媒20の上流側から還流させる一
方、エンジンの高負荷時には排気ガスをNOX浄化触媒20
の下流側から還流させるようEGR装置32を制御するEGR制
御手段としてのCPU内蔵のコントロールユニットであ
る。
排気ガスをNOX浄化触媒20の上流側から還流させる一
方、エンジンの高負荷時には排気ガスをNOX浄化触媒20
の下流側から還流させるようEGR装置32を制御するEGR制
御手段としてのCPU内蔵のコントロールユニットであ
る。
そして、コントロールユニット60は、冷却水温度セン
サ50からエンジン冷却水温度信号、吸気温度センサ51か
らエンジンの吸気温度信号、吸気圧センサ52からのエン
ジンの吸気圧信号、排気ガス温度センサ54から排気ガス
温度信号、O2センサ55からの排気ガスの空燃比信号、圧
力センサ56からの排気ガス圧力信号、燃料噴射ポンプ15
からのエンジン回転数信号及びエンジン負荷信号等を受
け、排気ガス温度信号及び空燃比信号に基づき二次エア
用ソレノイドバルブ44をデューティ制御し、圧力センサ
56からの排気ガス圧力信号に基づきバーナー22の燃焼を
制御する。
サ50からエンジン冷却水温度信号、吸気温度センサ51か
らエンジンの吸気温度信号、吸気圧センサ52からのエン
ジンの吸気圧信号、排気ガス温度センサ54から排気ガス
温度信号、O2センサ55からの排気ガスの空燃比信号、圧
力センサ56からの排気ガス圧力信号、燃料噴射ポンプ15
からのエンジン回転数信号及びエンジン負荷信号等を受
け、排気ガス温度信号及び空燃比信号に基づき二次エア
用ソレノイドバルブ44をデューティ制御し、圧力センサ
56からの排気ガス圧力信号に基づきバーナー22の燃焼を
制御する。
また、コントロールユニット60は、エンジン負荷信号
及びエンジン回転数信号に基づき、第３図に示すよう
に、エンジンの高負荷時（同図において（ａ）で示す）
にはNOX浄化触媒20の下流側から排気ガスを還流させ、
エンジンの低負荷時（同図において（ｂ）で示す）には
NOX浄化触媒の上流側から排気ガスを還流させ、エンジ
ンの中負荷時（同図において（ｃ）を示す）には排気ガ
スをいずれからも還流させないか若しくは下流側から少
量還流させるようにEGR用ソレノイドバルブ30A,30Bを各
々制御する。なお、前記実施例に代えて、エンジン負荷
信号のみに基づいて前記のような制御を行なってもよ
い。
及びエンジン回転数信号に基づき、第３図に示すよう
に、エンジンの高負荷時（同図において（ａ）で示す）
にはNOX浄化触媒20の下流側から排気ガスを還流させ、
エンジンの低負荷時（同図において（ｂ）で示す）には
NOX浄化触媒の上流側から排気ガスを還流させ、エンジ
ンの中負荷時（同図において（ｃ）を示す）には排気ガ
スをいずれからも還流させないか若しくは下流側から少
量還流させるようにEGR用ソレノイドバルブ30A,30Bを各
々制御する。なお、前記実施例に代えて、エンジン負荷
信号のみに基づいて前記のような制御を行なってもよ
い。
以上のように、エンジンの低負荷時及び高負荷時、つ
まりNOX浄化触媒の浄化性能が低い場合にEGR装置32によ
って、燃焼室の熱容量が高められるため排気ガス中への
NOXの排出量が低減すると共に、排気ガス中のNOの分圧
が高まってNOX浄化率の向上が図られる。
まりNOX浄化触媒の浄化性能が低い場合にEGR装置32によ
って、燃焼室の熱容量が高められるため排気ガス中への
NOXの排出量が低減すると共に、排気ガス中のNOの分圧
が高まってNOX浄化率の向上が図られる。
また、エンジンの低負荷時には排気ガスをNOX浄化触
媒20の上流側から取出すので高温の排気ガスが得られ、
この高温の排気ガスが吸気系に還流するためエンジン燃
焼室の向上が図られる。
媒20の上流側から取出すので高温の排気ガスが得られ、
この高温の排気ガスが吸気系に還流するためエンジン燃
焼室の向上が図られる。
さらに、エンジンの高負荷時には排気ガスをNOX浄化
触媒20の下流側から取出すため、NOXがO2とN2とに分解
されて比熱の高い（つまり分子数が多い）排気ガスが吸
気系に還流される結果、燃焼室の熱容量が高められると
共に、NOX浄化触媒20を通過することにより低温になっ
た排気ガスが還流するので、NOXの排出が低減する。
触媒20の下流側から取出すため、NOXがO2とN2とに分解
されて比熱の高い（つまり分子数が多い）排気ガスが吸
気系に還流される結果、燃焼室の熱容量が高められると
共に、NOX浄化触媒20を通過することにより低温になっ
た排気ガスが還流するので、NOXの排出が低減する。
なお、EGR装置32による排気ガスの還流量について
は、第４図に示すような、平均有効圧（エンジンの負荷
に相当する）とエンジンの回転数とに応じて設定される
EGR率マップに基づくことが好ましい。
は、第４図に示すような、平均有効圧（エンジンの負荷
に相当する）とエンジンの回転数とに応じて設定される
EGR率マップに基づくことが好ましい。
第５図及び第６図は本発明の第２の実施例に係る排気
ガス浄化装置がガソリンエンジン10Bに適用された場合
を示し、前記第１実施例と同様、吸気管12、インテーク
マニホールド14、エキゾーストマニホールド16、排気管
18、NOX浄化触媒20が配設されている。
ガス浄化装置がガソリンエンジン10Bに適用された場合
を示し、前記第１実施例と同様、吸気管12、インテーク
マニホールド14、エキゾーストマニホールド16、排気管
18、NOX浄化触媒20が配設されている。
また、本第２実施例はガソリンエンジン10Bに適用し
た場合であるから、排気ガス中の微粒子は問題にならな
いためDPF21及びバーナー22が配設されておらず、代わ
りに、排気ガス中のHC及びCOを酸化させる酸化触媒23が
配設されている。従って、本第２実施例においては、EG
R通路24は、酸化触媒23の上流側の排気管18及びNOX浄化
触媒20の下流側の排気管18と、吸気管12とを各々連通さ
せている。
た場合であるから、排気ガス中の微粒子は問題にならな
いためDPF21及びバーナー22が配設されておらず、代わ
りに、排気ガス中のHC及びCOを酸化させる酸化触媒23が
配設されている。従って、本第２実施例においては、EG
R通路24は、酸化触媒23の上流側の排気管18及びNOX浄化
触媒20の下流側の排気管18と、吸気管12とを各々連通さ
せている。
また、本第２実施例では、EGR装置32の負圧導入通路2
8A,28B及び二次エア供給装置46の負圧導入通路42は各々
吸気絞り弁12aの下流側の吸気管12に連通しており、前
記真空ポンプ29に代えて吸気管12から負圧を導入してい
る。
8A,28B及び二次エア供給装置46の負圧導入通路42は各々
吸気絞り弁12aの下流側の吸気管12に連通しており、前
記真空ポンプ29に代えて吸気管12から負圧を導入してい
る。
さらに、本第２実施例では、コントロールユニット60
は、エンジン回転数センサ57からエンジン回転数信号、
エンジン吸入負圧センサ58からエンジン負荷信号を受け
て、前記同様つまりエンジンの低負荷時には排気ガスを
NOX浄化触媒20の上流側から還流させる一方、エンジン
の高負荷時には排気ガスをNOX浄化触媒20の下流側から
還流させるようにEGR用ソレノイドバルブ30A,30Bを各々
制御する。
は、エンジン回転数センサ57からエンジン回転数信号、
エンジン吸入負圧センサ58からエンジン負荷信号を受け
て、前記同様つまりエンジンの低負荷時には排気ガスを
NOX浄化触媒20の上流側から還流させる一方、エンジン
の高負荷時には排気ガスをNOX浄化触媒20の下流側から
還流させるようにEGR用ソレノイドバルブ30A,30Bを各々
制御する。
なお、本第２実施例に係るエンジンの排気ガス浄化装
置がガソリンエンジン10Bに適用される場合、排気ガス
の還流量については、第７図に示すような、平均有効圧
とエンジンの回転数とに応じて設定されるEGR率マップ
に基づくことが好ましい。
置がガソリンエンジン10Bに適用される場合、排気ガス
の還流量については、第７図に示すような、平均有効圧
とエンジンの回転数とに応じて設定されるEGR率マップ
に基づくことが好ましい。
（発明の目的） 以上説明したように、本発明によると、排気ガス温度
が所定温度域であるときにNOXの浄化率がピークとなるN
OX浄化触媒を備えたエンジンの排気ガス浄化装置におい
て、排気ガスをエンジンの低負荷時にはNOX浄化触媒の
上流側から還流させると共に、高負荷時にはNOX浄化触
媒の下流側から還流させるようにしたため、NOX浄化触
媒の浄化性能が低いエンジンの低負荷時及び高負荷時に
は、EGR装置により排気ガス中に排出されるNOX量を低減
させてNOX浄化触媒の浄化性能を補うことができる。
が所定温度域であるときにNOXの浄化率がピークとなるN
OX浄化触媒を備えたエンジンの排気ガス浄化装置におい
て、排気ガスをエンジンの低負荷時にはNOX浄化触媒の
上流側から還流させると共に、高負荷時にはNOX浄化触
媒の下流側から還流させるようにしたため、NOX浄化触
媒の浄化性能が低いエンジンの低負荷時及び高負荷時に
は、EGR装置により排気ガス中に排出されるNOX量を低減
させてNOX浄化触媒の浄化性能を補うことができる。
また、エンジンの低負荷時にはNOX浄化触媒の上流側
から取出した高温状態の排気ガスを還流させるので、エ
ンジンの燃焼性の向上を図ることができると共に、エン
ジンの高負荷時にはNOX浄化触媒の下流側から取出した
熱容量が高く且つ低温状態の排気ガスを還流させるの
で、NOX排出量の低減を図ることができる。
から取出した高温状態の排気ガスを還流させるので、エ
ンジンの燃焼性の向上を図ることができると共に、エン
ジンの高負荷時にはNOX浄化触媒の下流側から取出した
熱容量が高く且つ低温状態の排気ガスを還流させるの
で、NOX排出量の低減を図ることができる。
第１図〜第４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は
エンジンの排気ガス浄化装置の全体構成図、第２図はEG
R装置の断面図、第３図はEGR装置に対する制御概念図、
第４図はエンジン回転数と平均有効圧に対応するEGR率
マップ図、第５図〜第７図は本発明の第２実施例を示
し、第５図はエンジンの排気ガス浄化装置の全体構成
図、第６図はEGR装置の断面図、第７図はエンジン回転
数と平均有効圧に対応するEGR率マップ図、第８図はNOX
浄化触媒における排気ガス温度とNOX浄化性能との関係
を示す図である。 10A……ディーゼルエンジン 10B……ガソリンエンジン 12……吸気管 18……排気管 20……NOX浄化触媒 21……DPF 23……酸化触媒 24……EGR通路 26A,26B……EGRバルブ 28A,28B……負圧導入通路 29……真空ポンプ 30A,30B……EGR用ソレノイドバルブ 32……EGR装置 60……コントロールユニット
エンジンの排気ガス浄化装置の全体構成図、第２図はEG
R装置の断面図、第３図はEGR装置に対する制御概念図、
第４図はエンジン回転数と平均有効圧に対応するEGR率
マップ図、第５図〜第７図は本発明の第２実施例を示
し、第５図はエンジンの排気ガス浄化装置の全体構成
図、第６図はEGR装置の断面図、第７図はエンジン回転
数と平均有効圧に対応するEGR率マップ図、第８図はNOX
浄化触媒における排気ガス温度とNOX浄化性能との関係
を示す図である。 10A……ディーゼルエンジン 10B……ガソリンエンジン 12……吸気管 18……排気管 20……NOX浄化触媒 21……DPF 23……酸化触媒 24……EGR通路 26A,26B……EGRバルブ 28A,28B……負圧導入通路 29……真空ポンプ 30A,30B……EGR用ソレノイドバルブ 32……EGR装置 60……コントロールユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村上 浩 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内 (72)発明者 小松 一也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツ ダ株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】エンジンの排気系に排気ガス温度が所定温
度域であるときにNOXの浄化率がピークとなるNOX浄化触
媒を備えたエンジンの排気ガス浄化装置において、 前記NOX浄化触媒の上流側及び下流側から排気ガスを取
出して吸気系へ還流させると共に、前記NOX浄化触媒の
上流側からの還流と下流側からの還流とを切換えるEGR
装置と、 エンジンの低負荷時には排気ガスを前記NOX浄化触媒の
上流側から還流させる一方、エンジンの高負荷時には排
気ガスを前記NOX浄化触媒の下流側から還流させるよう
前記EGR装置を制御するEGR制御手段とを備えたことを特
徴とするエンジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209146A JP2675405B2 (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1209146A JP2675405B2 (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0374561A JPH0374561A (ja) | 1991-03-29 |
| JP2675405B2 true JP2675405B2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=16568073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1209146A Expired - Lifetime JP2675405B2 (ja) | 1989-08-12 | 1989-08-12 | エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2675405B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7444804B2 (en) | 2004-07-09 | 2008-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
| WO2010090036A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 |
| WO2010090035A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 |
| JP2010203282A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Mazda Motor Corp | 内燃機関の排気再循環を制御する方法およびそのシステム |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0693839A (ja) * | 1992-09-10 | 1994-04-05 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| JP3688365B2 (ja) * | 1995-10-27 | 2005-08-24 | 財団法人産業創造研究所 | エンジン排気ガスの浄化方法 |
| EP1544428A1 (en) * | 2002-08-26 | 2005-06-22 | Hitachi, Ltd. | Apparatus and method for clarifying exhaust gas of diesel engine |
| FR2872861B1 (fr) * | 2004-07-06 | 2009-06-05 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de controle de l'inflammation du melange dans un moteur a combustion interne |
| JP5037263B2 (ja) | 2007-03-02 | 2012-09-26 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
| CN102822463B (zh) * | 2010-04-15 | 2013-11-06 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的排气净化装置 |
-
1989
- 1989-08-12 JP JP1209146A patent/JP2675405B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7444804B2 (en) | 2004-07-09 | 2008-11-04 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
| WO2010090036A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 |
| WO2010090035A1 (ja) | 2009-02-06 | 2010-08-12 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置及び排気浄化方法 |
| US8813490B2 (en) | 2009-02-06 | 2014-08-26 | Honda Motor Co., Ltd. | Internal combustion engine exhaust emission control device and exhaust emission control method |
| JP2010203282A (ja) * | 2009-03-02 | 2010-09-16 | Mazda Motor Corp | 内燃機関の排気再循環を制御する方法およびそのシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0374561A (ja) | 1991-03-29 |
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