JP3310122B2 - ディーゼルエンジン - Google Patents
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Classifications
-
- 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
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- F02B31/08—Modifying induction systems for imparting a rotation to the charge in the cylinder having multiple air inlets
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、車両のディ
ーゼルエンジンから排出される排気ガスからＮＯｘ（窒
素酸化物）を低減できる窒素酸化物還元触媒を装備した
ディーゼルエンジンに関する。
ーゼルエンジンから排出される排気ガスからＮＯｘ（窒
素酸化物）を低減できる窒素酸化物還元触媒を装備した
ディーゼルエンジンに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両のエンジンを駆動すること
により排出される排気ガス中にはＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2の
他に、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ
（窒素酸化物）が含まれる。ここでＣＯ（一酸化炭
素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）は有害
成分としてその排出量が規制されており、通常、ガソリ
ンエンジンでは三元触媒によりこれらの無害化処理を行
なっているが、ディーゼルエンジンは酸素過剰下で運転
されることより、空燃比を理論空燃比に合わせることが
できず、三元触媒を用いての排ガス浄化処理は行なえな
かった。即ち、供給酸素量が多い状態で運転されるディ
ーゼルエンジンではＣＯ，ＨＣの排出量は比較的少な
く、これに対して、ＮＯｘの排出量が高レベルと成る。
により排出される排気ガス中にはＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2の
他に、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ
（窒素酸化物）が含まれる。ここでＣＯ（一酸化炭
素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）は有害
成分としてその排出量が規制されており、通常、ガソリ
ンエンジンでは三元触媒によりこれらの無害化処理を行
なっているが、ディーゼルエンジンは酸素過剰下で運転
されることより、空燃比を理論空燃比に合わせることが
できず、三元触媒を用いての排ガス浄化処理は行なえな
かった。即ち、供給酸素量が多い状態で運転されるディ
ーゼルエンジンではＣＯ，ＨＣの排出量は比較的少な
く、これに対して、ＮＯｘの排出量が高レベルと成る。
【０００３】このため、ディーゼルエンジンの排気系に
はリーン運転下でＮＯｘを還元処理できる窒素酸化物還
元触媒を内蔵したＮＯｘ触媒コンバータが装着される傾
向にある。
はリーン運転下でＮＯｘを還元処理できる窒素酸化物還
元触媒を内蔵したＮＯｘ触媒コンバータが装着される傾
向にある。
【０００４】処で、ディーゼルエンジンの排気系に装着
されるＮＯｘ触媒は、図１１に示すように、活性化温度
Ｔｓｏを上回るとその浄化効率を高め、しかも排気ガス
中のＨＣ（炭化水素）／ＮＯｘのモル比が所定量を上回
るとその浄化効率を向上させることが知られており、た
とえば図１２に示すような触媒活性域Ａを有している。
なお、ここで横軸はＨＣ／ＮＯｘの体積比であるモル比
で表され、縦軸は排気ガスの温度で、ここでの一例とし
てのＮＯｘ触媒の触媒活性域はＨＣ／ＮＯｘモル比が１
以上ある場合と成っている。
されるＮＯｘ触媒は、図１１に示すように、活性化温度
Ｔｓｏを上回るとその浄化効率を高め、しかも排気ガス
中のＨＣ（炭化水素）／ＮＯｘのモル比が所定量を上回
るとその浄化効率を向上させることが知られており、た
とえば図１２に示すような触媒活性域Ａを有している。
なお、ここで横軸はＨＣ／ＮＯｘの体積比であるモル比
で表され、縦軸は排気ガスの温度で、ここでの一例とし
てのＮＯｘ触媒の触媒活性域はＨＣ／ＮＯｘモル比が１
以上ある場合と成っている。
【０００５】これ故にＮＯｘ触媒の浄化効率ηNOXを高
めるべく、排気系のＮＯｘ触媒の上流側に還元用炭化水
素ＨＣを添加することが有効であると推測される。しか
し、排気系への添加の場合、添加されるＨＣ（炭化水
素）、例えば軽油はＮＯｘ触媒の浄化効率を高めること
はできるが、ディーゼルエンジンの出力増には全く寄与
せず、燃費の低下を招く可能性がある。
めるべく、排気系のＮＯｘ触媒の上流側に還元用炭化水
素ＨＣを添加することが有効であると推測される。しか
し、排気系への添加の場合、添加されるＨＣ（炭化水
素）、例えば軽油はＮＯｘ触媒の浄化効率を高めること
はできるが、ディーゼルエンジンの出力増には全く寄与
せず、燃費の低下を招く可能性がある。
【０００６】一方、還元用炭化水素ＨＣ（炭化水素）を
吸気路側に添加する方式を採ったとする。この場合、燃
焼室内には吸気行程時に還元用炭化水素ＨＣが新気と共
に流入し、燃焼行程時には燃料噴射弁で噴霧される燃料
炭化水素の他に吸気路からの還元用炭化水素ＨＣの一部
が燃焼する。
吸気路側に添加する方式を採ったとする。この場合、燃
焼室内には吸気行程時に還元用炭化水素ＨＣが新気と共
に流入し、燃焼行程時には燃料噴射弁で噴霧される燃料
炭化水素の他に吸気路からの還元用炭化水素ＨＣの一部
が燃焼する。
【０００７】この後の排気行程時には、燃焼室より未燃
焼のまま排気路側に流下した還元用炭化水素ＨＣが排気
路のＮＯｘ触媒に向かって流下し、ＮＯｘ触媒の浄化効
率を向上させることができる。
焼のまま排気路側に流下した還元用炭化水素ＨＣが排気
路のＮＯｘ触媒に向かって流下し、ＮＯｘ触媒の浄化効
率を向上させることができる。
【０００８】このように吸気系に軽油等のＨＣ（炭化水
素）を添加した場合、還元用炭化水素ＨＣはＮＯｘ触媒
の浄化効率を向上させ、しかも、その一部がエンジン出
力に寄与することと成り、燃費の低下を抑えることがで
きる。
素）を添加した場合、還元用炭化水素ＨＣはＮＯｘ触媒
の浄化効率を向上させ、しかも、その一部がエンジン出
力に寄与することと成り、燃費の低下を抑えることがで
きる。
【０００９】なお、本出願人により提案されている特願
平４−２９０２６７号公報に還元用炭化水素ＨＣ（炭化
水素）の吸気路添加の一例が開示される。
平４−２９０２６７号公報に還元用炭化水素ＨＣ（炭化
水素）の吸気路添加の一例が開示される。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このように吸
気系に軽油等のＨＣ（炭化水素）が添加されると、吸気
行程時に吸気路からの還元用炭化水素ＨＣは吸気時の旋
回流（スワール）によってその旋回流の外側に位置する
シリンダ内壁面（ライナ表面）の近くに飛散し易い。
気系に軽油等のＨＣ（炭化水素）が添加されると、吸気
行程時に吸気路からの還元用炭化水素ＨＣは吸気時の旋
回流（スワール）によってその旋回流の外側に位置する
シリンダ内壁面（ライナ表面）の近くに飛散し易い。
【００１１】このため、吸気行程より圧縮行程にわたっ
て、旋回流中の水の粒子がライナ表面やその表面上の油
膜に接触して付着し、その一部はピストンの上下摺動時
に油に混入し、オイル劣化やシリンダの腐食を早めると
いう問題を生じていた。
て、旋回流中の水の粒子がライナ表面やその表面上の油
膜に接触して付着し、その一部はピストンの上下摺動時
に油に混入し、オイル劣化やシリンダの腐食を早めると
いう問題を生じていた。
【００１２】本発明の目的は、オイル劣化やシリンダの
腐食を防止できる上にＮＯｘ触媒の浄化効率を高めるこ
とのできるディーゼルエンジンを提供することにある。
腐食を防止できる上にＮＯｘ触媒の浄化効率を高めるこ
とのできるディーゼルエンジンを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、エンジンのシリンダヘッドに
形成され燃焼室に連通された主吸気ポート、上記燃焼室
の略中央に臨み上記シリンダヘッドに配設され上記エン
ジンの圧縮行程上死点近傍で燃料を噴射する第１燃料噴
射弁 上記シリンダヘッド下面に形成された弁座に当接して設
けられ上記主吸気ポートの上記燃焼室への開口部を開閉
する吸気弁、一端が上記主吸気ポートの上流側に連通さ
れ他端の出口部の近傍部分が上記開口部に向けて下向に
向かって且つ上記燃焼室の中央部分に指向するように延
設されると共に上記出口部が上記開口部において上記吸
気弁により開閉される副吸気ポート、同副吸気ポート内
に臨み設けられ上記吸気弁の開閉に応じて上記副吸気ポ
ートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁、上記エンジンの
排気系に介装されたＮＯX還元触媒、上記エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段、同運転状態検出手
段の出力に応じて上記第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御する制御手段、を備え、上記副吸気ポートか
ら供給される燃料を上記燃焼室の断面の中央部分に分布
させたことを特徴とする。
めに、請求項１の発明は、エンジンのシリンダヘッドに
形成され燃焼室に連通された主吸気ポート、上記燃焼室
の略中央に臨み上記シリンダヘッドに配設され上記エン
ジンの圧縮行程上死点近傍で燃料を噴射する第１燃料噴
射弁 上記シリンダヘッド下面に形成された弁座に当接して設
けられ上記主吸気ポートの上記燃焼室への開口部を開閉
する吸気弁、一端が上記主吸気ポートの上流側に連通さ
れ他端の出口部の近傍部分が上記開口部に向けて下向に
向かって且つ上記燃焼室の中央部分に指向するように延
設されると共に上記出口部が上記開口部において上記吸
気弁により開閉される副吸気ポート、同副吸気ポート内
に臨み設けられ上記吸気弁の開閉に応じて上記副吸気ポ
ートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁、上記エンジンの
排気系に介装されたＮＯX還元触媒、上記エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段、同運転状態検出手
段の出力に応じて上記第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御する制御手段、を備え、上記副吸気ポートか
ら供給される燃料を上記燃焼室の断面の中央部分に分布
させたことを特徴とする。
【００１４】請求項２の発明は、請求項１に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記主吸気ポートの上記開口
部に上記燃焼室内に流入する吸気にスワールを与えるよ
うに形成された渦室を設け、上記副吸気ポートの上記一
端の入口部が、上記主吸気ポートの上方に位置して配設
されると共に、上記副吸気ポートの出口部が、上記渦室
の終端部、又は上記燃焼室の中央側の何れかに位置する
ように設けられたことを特徴とする。請求項３の発明
は、請求項１に記載のディーゼルエンジンにおいて、上
記運転状態検出手段が、上記排気系に設けられ排気温度
を検出する温度センサを有し、上記制御手段が、上記温
度センサにより検出された排気温度情報に基づいて、上
記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御すること
を特徴とする。
ーゼルエンジンにおいて、上記主吸気ポートの上記開口
部に上記燃焼室内に流入する吸気にスワールを与えるよ
うに形成された渦室を設け、上記副吸気ポートの上記一
端の入口部が、上記主吸気ポートの上方に位置して配設
されると共に、上記副吸気ポートの出口部が、上記渦室
の終端部、又は上記燃焼室の中央側の何れかに位置する
ように設けられたことを特徴とする。請求項３の発明
は、請求項１に記載のディーゼルエンジンにおいて、上
記運転状態検出手段が、上記排気系に設けられ排気温度
を検出する温度センサを有し、上記制御手段が、上記温
度センサにより検出された排気温度情報に基づいて、上
記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御すること
を特徴とする。
【００１５】請求項４の発明は、請求項３に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、排気温度の
上昇に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量
を増加するように制御することを特徴とする。
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、排気温度の
上昇に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量
を増加するように制御することを特徴とする。
【００１６】請求項５の発明は、請求項３に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記運転状態検出手段が、少
なくとも上記エンジンの負荷を検出する負荷センサを有
し、上記制御手段が、上記負荷センサにより検出された
負荷に基づいて、上記第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御することを特徴とする。
ーゼルエンジンにおいて、上記運転状態検出手段が、少
なくとも上記エンジンの負荷を検出する負荷センサを有
し、上記制御手段が、上記負荷センサにより検出された
負荷に基づいて、上記第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御することを特徴とする。
【００１７】請求項６の発明は、請求項５に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、負荷の増大
に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増
加するように制御することを特徴とする。
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、負荷の増大
に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増
加するように制御することを特徴とする。
【００１８】請求項７の発明は、請求項６に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記運転状態検出手段が、上
記エンジンの回転数を検出する回転数センサを有し、上
記制御手段が、上記回転数センサ及び上記負荷センサに
より検出された回転数及び負荷に基づいて、上記第２燃
料噴射弁から噴射される燃料量を制御することを特徴と
する。
ーゼルエンジンにおいて、上記運転状態検出手段が、上
記エンジンの回転数を検出する回転数センサを有し、上
記制御手段が、上記回転数センサ及び上記負荷センサに
より検出された回転数及び負荷に基づいて、上記第２燃
料噴射弁から噴射される燃料量を制御することを特徴と
する。
【００１９】請求項８の発明は、請求項７に記載のディ
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、負荷及び回
転数の増大に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される
燃料量を増加するように制御することを特徴とする。
ーゼルエンジンにおいて、上記制御手段が、負荷及び回
転数の増大に伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される
燃料量を増加するように制御することを特徴とする。
【００２０】
【作用】第１の発明では、制御手段が運転状態検出手段
の出力に応じて第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を
制御し、しかも、開口部を吸気弁が開放した際に、第２
燃料噴射弁からの燃料が、開口部に向けて下向に向かっ
て且つ燃焼室の中央部分に指向するように延設される副
吸気ポートを通過し、出口部より燃焼室内の中央部分に
導かれるので、吸入及び圧縮行程時に燃焼室内の中央部
分においてのみ軽油が旋回出来、吸入された軽油がシリ
ンダ内壁面に付着することが低減される。
の出力に応じて第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を
制御し、しかも、開口部を吸気弁が開放した際に、第２
燃料噴射弁からの燃料が、開口部に向けて下向に向かっ
て且つ燃焼室の中央部分に指向するように延設される副
吸気ポートを通過し、出口部より燃焼室内の中央部分に
導かれるので、吸入及び圧縮行程時に燃焼室内の中央部
分においてのみ軽油が旋回出来、吸入された軽油がシリ
ンダ内壁面に付着することが低減される。
【００２１】請求項２の発明では、特に、請求項１に記
載の主吸気ポートの開口部に設けた渦室が燃焼室内に流
入する吸気に十分にスワールを与えることとなり、しか
も、渦室の終端部、又は燃焼室の中央側の何れかに位置
する副吸気ポートの出口部からの吸気流を吸気のスワー
ルの中央部分に確実に流入させることとなる。請求項
３，４の発明では、特に、請求項１に記載の制御手段が
第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御するに当た
って、温度センサにより検出された排気温度情報に基づ
いて制御するので、制御が適正化される。特に、排気温
度の上昇に伴って第２燃料噴射弁から噴射される燃料量
を増加するように制御すれば、より制御が適正化され
る。
載の主吸気ポートの開口部に設けた渦室が燃焼室内に流
入する吸気に十分にスワールを与えることとなり、しか
も、渦室の終端部、又は燃焼室の中央側の何れかに位置
する副吸気ポートの出口部からの吸気流を吸気のスワー
ルの中央部分に確実に流入させることとなる。請求項
３，４の発明では、特に、請求項１に記載の制御手段が
第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御するに当た
って、温度センサにより検出された排気温度情報に基づ
いて制御するので、制御が適正化される。特に、排気温
度の上昇に伴って第２燃料噴射弁から噴射される燃料量
を増加するように制御すれば、より制御が適正化され
る。
【００２２】請求項５，６の発明では、特に、請求項１
に記載の制御手段が、第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、負荷センサにより検出され
た負荷に基づいて制御するので、制御が適正化される。
特に、負荷の増大に伴って第２燃料噴射弁から噴射され
る燃料量を増加するように制御すれば、より制御が適正
化される。
に記載の制御手段が、第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、負荷センサにより検出され
た負荷に基づいて制御するので、制御が適正化される。
特に、負荷の増大に伴って第２燃料噴射弁から噴射され
る燃料量を増加するように制御すれば、より制御が適正
化される。
【００２３】請求項７，８の発明では、特に、請求項１
に記載の制御手段が、回転数センサ及び負荷センサによ
り検出された回転数及び負荷に基づいて制御するので、
制御が適正化され、特に、負荷及び回転数の増大に伴っ
て第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増加するよう
に制御すれば、より制御が適正化される。
に記載の制御手段が、回転数センサ及び負荷センサによ
り検出された回転数及び負荷に基づいて制御するので、
制御が適正化され、特に、負荷及び回転数の増大に伴っ
て第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増加するよう
に制御すれば、より制御が適正化される。
【００２４】
【実施例】図１乃至図４には本発明の一実施例としての
ディーゼルエンジン１０を示した。このディーゼルエン
ジン１０はシリンダブロック１２とシリンダヘッド１１
とを一体的に結合し、シリンダブロック内の複数気筒
（図１には第１気筒のみを示した）の各ピストン１４の
上部に燃焼室１３を設ける様に構成される。ここでのデ
ィーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１１には吸気多
岐管２１及び排気多岐管２２が一体的に取り付けられ、
吸気多岐管２１の先端の分岐部２３には図示しないエア
クリーナが連結され、排気多岐管２２の合流部２４には
後述の排気管２５が連結される。新気を燃焼室１３に吸
入する吸気路Ｉの一部である主吸気ポート１５及び副吸
気ポート２０と燃焼室１３の排ガスを排出する排気路Ｒ
の一部である排気ポート１６がそれぞれ燃焼室１３の上
部のシリンダヘッド１１に設けられる。
ディーゼルエンジン１０を示した。このディーゼルエン
ジン１０はシリンダブロック１２とシリンダヘッド１１
とを一体的に結合し、シリンダブロック内の複数気筒
（図１には第１気筒のみを示した）の各ピストン１４の
上部に燃焼室１３を設ける様に構成される。ここでのデ
ィーゼルエンジン１０のシリンダヘッド１１には吸気多
岐管２１及び排気多岐管２２が一体的に取り付けられ、
吸気多岐管２１の先端の分岐部２３には図示しないエア
クリーナが連結され、排気多岐管２２の合流部２４には
後述の排気管２５が連結される。新気を燃焼室１３に吸
入する吸気路Ｉの一部である主吸気ポート１５及び副吸
気ポート２０と燃焼室１３の排ガスを排出する排気路Ｒ
の一部である排気ポート１６がそれぞれ燃焼室１３の上
部のシリンダヘッド１１に設けられる。
【００２５】図２、図３に示すように、吸気ポート１５
の燃焼室１３との対向部には渦室１９が設けられ、この
渦室１９は燃焼室１３内に向かう吸気にスワールを生じ
させるような形状に形成される。しかも、この渦室１９
の内壁面には膨出部２６が形成され、同膨出部２６の内
側に副吸気ポート２０の下流部分が形成される。副吸気
ポート２０の下流部分は膨出部２６においてほぼ上下方
向に長い直状流路２０１として形成され、これらの直状
流路２０１及び後述の出口部１７１は燃焼室１３の中央
部に指向するように延設されている。副吸気ポート２０
の上流側はシリンダヘッド１１及び吸気多岐管２１内を
通過し、主吸気ポート１５に分岐口２７で連通してい
る。なお、図３に示すように、平面視において、主吸気
ポート１５を開閉する吸気弁１８と排気ポート１６を開
閉する排気弁４０を結ぶ線はシリンダヘッド１１の長手
方向における中心線に対して間隔ｙだけオフセットさ
れ、これにより吸気路１５に続く渦室１９の終端までの
流路長を比較的十分に確保できる。吸気多岐管２１内の
副吸気ポート２０の途中には後述の還元用炭化水素とし
ての軽油を噴霧する第２燃料噴射弁としてのＨＣインジ
ェクタ２８が装着される。
の燃焼室１３との対向部には渦室１９が設けられ、この
渦室１９は燃焼室１３内に向かう吸気にスワールを生じ
させるような形状に形成される。しかも、この渦室１９
の内壁面には膨出部２６が形成され、同膨出部２６の内
側に副吸気ポート２０の下流部分が形成される。副吸気
ポート２０の下流部分は膨出部２６においてほぼ上下方
向に長い直状流路２０１として形成され、これらの直状
流路２０１及び後述の出口部１７１は燃焼室１３の中央
部に指向するように延設されている。副吸気ポート２０
の上流側はシリンダヘッド１１及び吸気多岐管２１内を
通過し、主吸気ポート１５に分岐口２７で連通してい
る。なお、図３に示すように、平面視において、主吸気
ポート１５を開閉する吸気弁１８と排気ポート１６を開
閉する排気弁４０を結ぶ線はシリンダヘッド１１の長手
方向における中心線に対して間隔ｙだけオフセットさ
れ、これにより吸気路１５に続く渦室１９の終端までの
流路長を比較的十分に確保できる。吸気多岐管２１内の
副吸気ポート２０の途中には後述の還元用炭化水素とし
ての軽油を噴霧する第２燃料噴射弁としてのＨＣインジ
ェクタ２８が装着される。
【００２６】このＨＣインジェクタ２８は、図５に示す
ように、吸気多岐管２１に支持される本体３１と、本体
３１内の先端に形成される噴射孔３２と、噴射孔３２を
開閉させる弁体３３と、弁体を閉弁付勢するバネ３４
と、バネの弾性力に抗して弁体３３を開弁方向に駆動す
るソレノイド３５と、噴射孔３２にＨＣパイプ５６から
の軽油を導く油溜３０とで構成されている。ここでソレ
ノイド３５は後述のＥＣＵ３６に接続され、同部のオン
オフ信号（デューティー比）に応じて弁体３３が噴射孔
３２を開閉駆動させ、そのデューティー比がゼロでは無
噴射を、デューティー比が１００％では最大噴射量を確
保することができる。ＨＣインジェクタ２８は、還元用
炭化水素としての軽油を副吸気ポート２０を通して燃焼
室１３に供給する還元用炭化水素供給系２９が連結され
ている。
ように、吸気多岐管２１に支持される本体３１と、本体
３１内の先端に形成される噴射孔３２と、噴射孔３２を
開閉させる弁体３３と、弁体を閉弁付勢するバネ３４
と、バネの弾性力に抗して弁体３３を開弁方向に駆動す
るソレノイド３５と、噴射孔３２にＨＣパイプ５６から
の軽油を導く油溜３０とで構成されている。ここでソレ
ノイド３５は後述のＥＣＵ３６に接続され、同部のオン
オフ信号（デューティー比）に応じて弁体３３が噴射孔
３２を開閉駆動させ、そのデューティー比がゼロでは無
噴射を、デューティー比が１００％では最大噴射量を確
保することができる。ＨＣインジェクタ２８は、還元用
炭化水素としての軽油を副吸気ポート２０を通して燃焼
室１３に供給する還元用炭化水素供給系２９が連結され
ている。
【００２７】還元用炭化水素供給系２９はＨＣインジェ
クタ２８と、ＨＣインジェクタ２８にＨＣパイプ５６を
介して連結されるポンプ４５及び燃料タンク４７とで構
成されている。ここで、符号４４はポンプ４５を駆動す
るモータを示し、ＥＣＵ３６の駆動指令によってモータ
駆動回路４８からの出力でポンプ４５を駆動できる。符
号４６はリリーフ弁を示し、これによってポンプ４５の
吐出圧が過度に上昇したとき、軽油を燃料タンク４７に
戻すように構成されている。主吸気ポート１５の開口部
１７及び副吸気ポート２０の出口部１７１はシリンダヘ
ッド１１と一体的に取り付けられた弁座３８によって形
成され、開口部１７及び出口部１７１は吸気弁１８によ
り開閉される。
クタ２８と、ＨＣインジェクタ２８にＨＣパイプ５６を
介して連結されるポンプ４５及び燃料タンク４７とで構
成されている。ここで、符号４４はポンプ４５を駆動す
るモータを示し、ＥＣＵ３６の駆動指令によってモータ
駆動回路４８からの出力でポンプ４５を駆動できる。符
号４６はリリーフ弁を示し、これによってポンプ４５の
吐出圧が過度に上昇したとき、軽油を燃料タンク４７に
戻すように構成されている。主吸気ポート１５の開口部
１７及び副吸気ポート２０の出口部１７１はシリンダヘ
ッド１１と一体的に取り付けられた弁座３８によって形
成され、開口部１７及び出口部１７１は吸気弁１８によ
り開閉される。
【００２８】即ち、ここでの弁座３８は図２、図３に示
すように、肉圧の環状部３８１とその内側に連続形成さ
れる湾曲部３８２とを備え、全体は耐摩耗性の強化され
た金属によって一体的に製造される。ここで、環状部３
８１及び湾曲部３８２の下面側は吸気弁１８の傘部１８
１の上側周縁部及び背面部に密に当接可能に形成され
る。このため、主吸気ポート１５の開口部１７及び副吸
気ポート２０の出口部１７１は同時に吸気弁の傘部１８
１によって開閉操作される。なお、図３に示すように、
開口部１７に併設される出口部１７１は渦室１９の終端
部側に位置し、渦室１９が気流に旋回付勢を与える上で
膨出部２６が邪魔とならないように配設される。他方、
排気ポート１６は通常の円形の開口部３９を排気弁４０
によって開閉される構成を採る。
すように、肉圧の環状部３８１とその内側に連続形成さ
れる湾曲部３８２とを備え、全体は耐摩耗性の強化され
た金属によって一体的に製造される。ここで、環状部３
８１及び湾曲部３８２の下面側は吸気弁１８の傘部１８
１の上側周縁部及び背面部に密に当接可能に形成され
る。このため、主吸気ポート１５の開口部１７及び副吸
気ポート２０の出口部１７１は同時に吸気弁の傘部１８
１によって開閉操作される。なお、図３に示すように、
開口部１７に併設される出口部１７１は渦室１９の終端
部側に位置し、渦室１９が気流に旋回付勢を与える上で
膨出部２６が邪魔とならないように配設される。他方、
排気ポート１６は通常の円形の開口部３９を排気弁４０
によって開閉される構成を採る。
【００２９】排気管２５の途中には、窒素酸化物還元触
媒（以後単にＮＯｘ触媒と記す）４１や図示しない酸化
触媒を収容した触媒コンバータＣ及びマフラー４２等が
順次連結され、これらによって排気路Ｒが構成されてい
る。触媒コンバータＣはそのケーシング４１１内にゼオ
ライト系のＮＯｘ触媒４１を担持したモノリシス型の触
媒担持体を装備する。ここでゼオライト系のＮＯｘ触媒
４１としては、例えば、銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／Ｚ
ＳＭ−５）が採用される。この触媒の特性は、ＨＣの供
給を受けることにより、このＨＣ成分を所定量含む排ガ
ス雰囲気中でＨＣの還元剤としての働きを十分に発揮さ
せ、浄化効率を向上させ、ＮＯｘを効果的にＮ2とＯ2に
分解する。図１中の符号４３はケーシング１０１に支持
され、排気ガス温度Ｔ情報をＥＣＵ３６に出力する排温
センサを示す。
媒（以後単にＮＯｘ触媒と記す）４１や図示しない酸化
触媒を収容した触媒コンバータＣ及びマフラー４２等が
順次連結され、これらによって排気路Ｒが構成されてい
る。触媒コンバータＣはそのケーシング４１１内にゼオ
ライト系のＮＯｘ触媒４１を担持したモノリシス型の触
媒担持体を装備する。ここでゼオライト系のＮＯｘ触媒
４１としては、例えば、銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／Ｚ
ＳＭ−５）が採用される。この触媒の特性は、ＨＣの供
給を受けることにより、このＨＣ成分を所定量含む排ガ
ス雰囲気中でＨＣの還元剤としての働きを十分に発揮さ
せ、浄化効率を向上させ、ＮＯｘを効果的にＮ2とＯ2に
分解する。図１中の符号４３はケーシング１０１に支持
され、排気ガス温度Ｔ情報をＥＣＵ３６に出力する排温
センサを示す。
【００３０】各燃焼室１３は燃料噴射弁４９をそれぞれ
備え、各燃料噴射弁４９は各燃料パイプ５０を介して燃
料噴射ポンプ５１に連結されている。この燃料噴射ポン
プ５１はディーゼルエンジン１０の図示しないクランク
シャフトの回転力を受けて駆動される列型ポンプであ
り、燃料タンク４７より軽油供給を受け、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー５３のレバー位置
Ｌに応じて燃料噴射量を調量し、タイマー５４により調
整される噴射時期に各燃料噴射弁４９を駆動させるとい
う周知の構成を採る。即ち、燃料噴射ポンプ５１は各気
筒の圧縮上死点付近の噴射時期において各気筒に対応す
る各燃料噴射弁４９を噴射駆動させ、高圧燃料（軽油）
を各気筒の燃焼室に噴霧するように構成されている。図
１中において符号５２は燃料噴射ポンプ５１のレバー位
置Ｌ信号、即ち、負荷情報をＥＣＵ３６に伝える負荷セ
ンサを示す。ＥＣＵ３６は周知のマイクロコンピュータ
で要部が構成され、ここでは特に、制御手段として次ぎ
のような機能を備える。
備え、各燃料噴射弁４９は各燃料パイプ５０を介して燃
料噴射ポンプ５１に連結されている。この燃料噴射ポン
プ５１はディーゼルエンジン１０の図示しないクランク
シャフトの回転力を受けて駆動される列型ポンプであ
り、燃料タンク４７より軽油供給を受け、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー５３のレバー位置
Ｌに応じて燃料噴射量を調量し、タイマー５４により調
整される噴射時期に各燃料噴射弁４９を駆動させるとい
う周知の構成を採る。即ち、燃料噴射ポンプ５１は各気
筒の圧縮上死点付近の噴射時期において各気筒に対応す
る各燃料噴射弁４９を噴射駆動させ、高圧燃料（軽油）
を各気筒の燃焼室に噴霧するように構成されている。図
１中において符号５２は燃料噴射ポンプ５１のレバー位
置Ｌ信号、即ち、負荷情報をＥＣＵ３６に伝える負荷セ
ンサを示す。ＥＣＵ３６は周知のマイクロコンピュータ
で要部が構成され、ここでは特に、制御手段として次ぎ
のような機能を備える。
【００３１】即ち、ここでの制御手段はＨＣインジェク
タ２８から噴射される燃料量を制御するに当たり、排気
温度Ｔｇの上昇に伴ってＨＣインジェクタ２８から噴射
される燃料量を増加するように制御し、負荷センサ５２
により検出されたレバー位置Ｌ信号に基づいて、ＨＣイ
ンジェクタ２８から噴射される燃料量を制御し、特に、
レバー位置Ｌ信号の増大に伴ってＨＣインジェクタ２８
から噴射される燃料量を増加するように制御する。
タ２８から噴射される燃料量を制御するに当たり、排気
温度Ｔｇの上昇に伴ってＨＣインジェクタ２８から噴射
される燃料量を増加するように制御し、負荷センサ５２
により検出されたレバー位置Ｌ信号に基づいて、ＨＣイ
ンジェクタ２８から噴射される燃料量を制御し、特に、
レバー位置Ｌ信号の増大に伴ってＨＣインジェクタ２８
から噴射される燃料量を増加するように制御する。
【００３２】更に、ここでの制御手段は、エンジン回転
数Ｎｅ及びレバー位置Ｌ信号に基づいて、ＨＣインジェ
クタ２８から噴射される燃料量を制御し、特に、エンジ
ン回転数Ｎｅ及びレバー位置Ｌ信号の増大に伴ってＨＣ
インジェクタ２８から噴射される燃料量を増加するよう
に制御する。
数Ｎｅ及びレバー位置Ｌ信号に基づいて、ＨＣインジェ
クタ２８から噴射される燃料量を制御し、特に、エンジ
ン回転数Ｎｅ及びレバー位置Ｌ信号の増大に伴ってＨＣ
インジェクタ２８から噴射される燃料量を増加するよう
に制御する。
【００３３】ＥＣＵ３６の図示しない入出力ポートには
クランク角センサ５５よりクランク角ｄθ信号が取り込
まれ、このクランク角ｄθ信号のカウントによってエン
ジン回転数信号Ｎｅを検出すると共に各気筒毎の噴射時
期θｉ（ここでは吸気行程時）を検出する。更に、ＥＣ
Ｕ３６は燃料噴射ポンプ５１のレバー位置Ｌ信号を負荷
センサ５２より取り込み、排気ガス温度Ｔｇ信号を排温
センサ４３より取り込み、図示しないＲＯＭに記憶処理
される図９乃至図１０のプログラムに沿ってＨＣインジ
ェクタ２８を駆動するように制御する。次に、図１のデ
ィーゼルエンジンの作動を説明する。ディーゼルエンジ
ン１０の駆動時には、吸排気弁１８，４０が図示しない
動弁系の働きによって駆動され、図７に示すように、排
気行程で排気弁４０のリフト量ＥＶが増減し、排気上死
点ＴＤＣ１後に吸気行程で吸気弁１８のリフト量ＩＶが
増減し、圧縮上死点ＴＤＣ２付近で燃料噴射が燃料噴射
弁４９によって行なわれ、燃焼行程で自己着火した混合
気が燃焼し、出力を発する。
クランク角センサ５５よりクランク角ｄθ信号が取り込
まれ、このクランク角ｄθ信号のカウントによってエン
ジン回転数信号Ｎｅを検出すると共に各気筒毎の噴射時
期θｉ（ここでは吸気行程時）を検出する。更に、ＥＣ
Ｕ３６は燃料噴射ポンプ５１のレバー位置Ｌ信号を負荷
センサ５２より取り込み、排気ガス温度Ｔｇ信号を排温
センサ４３より取り込み、図示しないＲＯＭに記憶処理
される図９乃至図１０のプログラムに沿ってＨＣインジ
ェクタ２８を駆動するように制御する。次に、図１のデ
ィーゼルエンジンの作動を説明する。ディーゼルエンジ
ン１０の駆動時には、吸排気弁１８，４０が図示しない
動弁系の働きによって駆動され、図７に示すように、排
気行程で排気弁４０のリフト量ＥＶが増減し、排気上死
点ＴＤＣ１後に吸気行程で吸気弁１８のリフト量ＩＶが
増減し、圧縮上死点ＴＤＣ２付近で燃料噴射が燃料噴射
弁４９によって行なわれ、燃焼行程で自己着火した混合
気が燃焼し、出力を発する。
【００３４】以下、図９乃至図１０のプログラムに沿っ
て本装置の作動を説明する。ディーゼルエンジン１０が
運転に入ると、ＥＣＵ３６は図示しない周知のメインル
ーチンに沿ってエンジン駆動制御に入る。そしてメイン
ルーチンの途中で、ポンプ４５を駆動させ、更に、クラ
ンク角ｄθの割込み毎に同ｄθ信号をカウントし、エン
ジン回転数Ｎｅ及び各気筒毎の噴射時期θｉを算出す
る。更にメインルーチンの途中でＨＣ噴射制御ルーチン
に達すると、図９に示す処理に入る。ここではまずステ
ップｓ１，ｓ２で排気ガス温度Ｔｇを取り込み、同排気
ガス温度Ｔｇが予め設定されている触媒活性化温度Ｔｓ
ｏを上回る前は暖機中と見做してステップｓ３に進み、
還元用炭化水素ＨＣとして軽油の噴射量相当時間Ｔｎを
ゼロ、即ち無噴射として処理し、メインルーチンにリタ
ーンする。逆に、ステップｓ２で排気ガス温度Ｔｇが触
媒活性化温度Ｔｓｏを上回り、触媒が活性化したと見做
されると、ステップｓ４に達し、予めメインルーチンで
算出されているレバー位置Ｌ及びエンジン回転数Ｎｅ情
報を取り込む。その後、ステップｓ５では図６に示すＨ
Ｃ噴射量相当時間算出マップ（前以て実験データに基づ
き設定される）ｍ１に基づき、還元用炭化水素ＨＣとし
て軽油の噴射量相当時間Ｔｎを算出し、メインルーチン
にリターンする。
て本装置の作動を説明する。ディーゼルエンジン１０が
運転に入ると、ＥＣＵ３６は図示しない周知のメインル
ーチンに沿ってエンジン駆動制御に入る。そしてメイン
ルーチンの途中で、ポンプ４５を駆動させ、更に、クラ
ンク角ｄθの割込み毎に同ｄθ信号をカウントし、エン
ジン回転数Ｎｅ及び各気筒毎の噴射時期θｉを算出す
る。更にメインルーチンの途中でＨＣ噴射制御ルーチン
に達すると、図９に示す処理に入る。ここではまずステ
ップｓ１，ｓ２で排気ガス温度Ｔｇを取り込み、同排気
ガス温度Ｔｇが予め設定されている触媒活性化温度Ｔｓ
ｏを上回る前は暖機中と見做してステップｓ３に進み、
還元用炭化水素ＨＣとして軽油の噴射量相当時間Ｔｎを
ゼロ、即ち無噴射として処理し、メインルーチンにリタ
ーンする。逆に、ステップｓ２で排気ガス温度Ｔｇが触
媒活性化温度Ｔｓｏを上回り、触媒が活性化したと見做
されると、ステップｓ４に達し、予めメインルーチンで
算出されているレバー位置Ｌ及びエンジン回転数Ｎｅ情
報を取り込む。その後、ステップｓ５では図６に示すＨ
Ｃ噴射量相当時間算出マップ（前以て実験データに基づ
き設定される）ｍ１に基づき、還元用炭化水素ＨＣとし
て軽油の噴射量相当時間Ｔｎを算出し、メインルーチン
にリターンする。
【００３５】このステップｓ５で用いるＨＣ噴射量相当
時間算出マップｍ１では、レバー位置Ｌ及びエンジン回
転数Ｎｅに応じた軽油の目標量（各気筒相当分）、即
ち、運転条件であるレバー位置Ｌ及びエンジン回転数Ｎ
ｅにおいて、排気路Ｒに排出される排気中の還元用炭化
水素としてのＨＣとＮＯｘの比ＨＣ／ＮＯｘが１以上を
確保できるように、ＨＣ噴射量相当時間Ｔｎが予め設定
される。なお、図６のＨＣ噴射量相当時間算出マップｍ
１ではレバー位置Ｌ即ちエンジン負荷及びエンジン回転
数Ｎｅが大きいほど多量の軽油を副吸気ポート２０側よ
り供給し、排気路に達した還元用炭化水素ＨＣとしての
未燃焼の軽油がより多く供給されるように設定される。
更に、メインルーチンの途中において、クランク角セン
サ３６よりのクランク角ｄθ信号に基づき算出されてい
る各気筒の噴射時期θｉに達すると、割り込み処理によ
ってインジェクタ駆動ルーチンを実行する。ここでは、
図１０に示すように、ステップｍ１において最新のＨＣ
噴射量相当時間Ｔｎを取り込み、ステップｍ２では同Ｈ
Ｃ噴射量相当時間ＴｎでＨＣインジェクタ２８を駆動
し、メインルーチンにリターンする。
時間算出マップｍ１では、レバー位置Ｌ及びエンジン回
転数Ｎｅに応じた軽油の目標量（各気筒相当分）、即
ち、運転条件であるレバー位置Ｌ及びエンジン回転数Ｎ
ｅにおいて、排気路Ｒに排出される排気中の還元用炭化
水素としてのＨＣとＮＯｘの比ＨＣ／ＮＯｘが１以上を
確保できるように、ＨＣ噴射量相当時間Ｔｎが予め設定
される。なお、図６のＨＣ噴射量相当時間算出マップｍ
１ではレバー位置Ｌ即ちエンジン負荷及びエンジン回転
数Ｎｅが大きいほど多量の軽油を副吸気ポート２０側よ
り供給し、排気路に達した還元用炭化水素ＨＣとしての
未燃焼の軽油がより多く供給されるように設定される。
更に、メインルーチンの途中において、クランク角セン
サ３６よりのクランク角ｄθ信号に基づき算出されてい
る各気筒の噴射時期θｉに達すると、割り込み処理によ
ってインジェクタ駆動ルーチンを実行する。ここでは、
図１０に示すように、ステップｍ１において最新のＨＣ
噴射量相当時間Ｔｎを取り込み、ステップｍ２では同Ｈ
Ｃ噴射量相当時間ＴｎでＨＣインジェクタ２８を駆動
し、メインルーチンにリターンする。
【００３６】このため、各気筒はその吸気弁１８がリフ
ト作動中、主吸気ポート１５及び副吸気ポート２０より
新気Ｆ１（図２参照）を開口部１７より旋回させて燃焼
室１４の周縁側に流入させ、同期してＨＣインジェクタ
２８からの還元用炭化水素としての軽油の混合した混合
気Ｆ２（図２参照）を出口部１７１を通して燃焼室１３
中央部に流仕込むことが出来、新気Ｆ１と混合気Ｆ２と
は吸気及び圧縮行程にある燃焼室内で区分されて保持さ
れる。即ち、吸気行程では、特に、主吸気ポート１５よ
りの新気Ｆ１が渦室１９で旋回付勢され、燃焼室１３の
周縁側にスワールを成して流入し、一方、燃焼室１３の
中央側に開口する出口部１７１よりの混合気Ｆ２が上下
方向に長い直状流路２０１によって下向き付勢された状
態で燃焼室１３の中央部に流入する。この結果、図２に
実線で示すようにピストン１４が下死点ＢＤＣに達する
時点では燃焼室１３内には破線で示す様に中央部に混合
気Ｆ２が分布し、その周囲を覆うように新気Ｆ１が分布
する。
ト作動中、主吸気ポート１５及び副吸気ポート２０より
新気Ｆ１（図２参照）を開口部１７より旋回させて燃焼
室１４の周縁側に流入させ、同期してＨＣインジェクタ
２８からの還元用炭化水素としての軽油の混合した混合
気Ｆ２（図２参照）を出口部１７１を通して燃焼室１３
中央部に流仕込むことが出来、新気Ｆ１と混合気Ｆ２と
は吸気及び圧縮行程にある燃焼室内で区分されて保持さ
れる。即ち、吸気行程では、特に、主吸気ポート１５よ
りの新気Ｆ１が渦室１９で旋回付勢され、燃焼室１３の
周縁側にスワールを成して流入し、一方、燃焼室１３の
中央側に開口する出口部１７１よりの混合気Ｆ２が上下
方向に長い直状流路２０１によって下向き付勢された状
態で燃焼室１３の中央部に流入する。この結果、図２に
実線で示すようにピストン１４が下死点ＢＤＣに達する
時点では燃焼室１３内には破線で示す様に中央部に混合
気Ｆ２が分布し、その周囲を覆うように新気Ｆ１が分布
する。
【００３７】このような吸気行程に続く圧縮行程で燃料
噴射弁４９から主燃料が噴霧され、燃焼行程で燃料噴射
弁４９からの主燃料と、ＨＣインジェクタ２８からの還
元用炭化水素としての軽油の一部とが燃焼し、ディーゼ
ルエンジンの出力発生がなされ、排気行程に進む。この
排気行程では燃焼室１３より排ガス及び還元用炭化水素
としての軽油の一部が未燃焼のままが排気路Ｒに流さ
れ、触媒コンバータＣのＮＯｘ触媒４１に達する。この
ように、この装置では排気ガス温度ＴｇがＮＯｘ触媒４
１の活性化温度Ｔｓｏ（３００℃）を下回っている間は
噴射量相当時間Ｔｎをゼロとして、無駄なＨＣ添加を押
さえることができる。
噴射弁４９から主燃料が噴霧され、燃焼行程で燃料噴射
弁４９からの主燃料と、ＨＣインジェクタ２８からの還
元用炭化水素としての軽油の一部とが燃焼し、ディーゼ
ルエンジンの出力発生がなされ、排気行程に進む。この
排気行程では燃焼室１３より排ガス及び還元用炭化水素
としての軽油の一部が未燃焼のままが排気路Ｒに流さ
れ、触媒コンバータＣのＮＯｘ触媒４１に達する。この
ように、この装置では排気ガス温度ＴｇがＮＯｘ触媒４
１の活性化温度Ｔｓｏ（３００℃）を下回っている間は
噴射量相当時間Ｔｎをゼロとして、無駄なＨＣ添加を押
さえることができる。
【００３８】更に、同装置はエンジン１０のＮＯｘ触媒
４１が活性化温度Ｔｓｏ（３００℃）を上回った後の運
転時において、エンジン負荷Ｌ及びエンジン回転数Ｎｅ
が大きいほど多量の軽油を副吸気ポート２０側より供給
し、排気路Ｒに達する未燃焼の還元用炭化水素ＨＣがＮ
Ｏｘ触媒４１に添加される。このため、図１１に示すよ
うに、この時のＮＯｘ触媒９は比較的高い浄化効率η
NOXでＮＯｘをＮ2とＯ2に確実に分解できる。なお、こ
の装置ではＮＯｘ触媒４１を通過したＨＣは下流の図示
しない酸化触媒に達し、ここで確実にＨ2Ｏ，ＣＯ2に分
解されるので、ＨＣをそのまま大気放出することを確実
に防止できる。
４１が活性化温度Ｔｓｏ（３００℃）を上回った後の運
転時において、エンジン負荷Ｌ及びエンジン回転数Ｎｅ
が大きいほど多量の軽油を副吸気ポート２０側より供給
し、排気路Ｒに達する未燃焼の還元用炭化水素ＨＣがＮ
Ｏｘ触媒４１に添加される。このため、図１１に示すよ
うに、この時のＮＯｘ触媒９は比較的高い浄化効率η
NOXでＮＯｘをＮ2とＯ2に確実に分解できる。なお、こ
の装置ではＮＯｘ触媒４１を通過したＨＣは下流の図示
しない酸化触媒に達し、ここで確実にＨ2Ｏ，ＣＯ2に分
解されるので、ＨＣをそのまま大気放出することを確実
に防止できる。
【００３９】図１のディーゼルエンジンは、図３に示す
ように、平面視において、吸気弁１８と排気弁４０を結
ぶ線がシリンダヘッド１１の長手方向における中心線に
対して間隔ｙだけオフセットされていたが、図８に示す
ようにこのオフセットを排除してもよい。この場合も、
図８に示すように、燃焼室１３の中央側に副吸気ポート
２０の出口部１７１’を形成しここを終端とした渦室１
９を形成することと成る。図８のディーゼルエンジン１
０ａは図１のディーゼルエンジン１０の変形例であり、
この場合、開口部１７に併設された出口部１７１’の相
対位置が相違する点と渦室１９の流路長が相違する以外
は図１のエンジンと同一構成を採り、ここでは重複説明
を略す。
ように、平面視において、吸気弁１８と排気弁４０を結
ぶ線がシリンダヘッド１１の長手方向における中心線に
対して間隔ｙだけオフセットされていたが、図８に示す
ようにこのオフセットを排除してもよい。この場合も、
図８に示すように、燃焼室１３の中央側に副吸気ポート
２０の出口部１７１’を形成しここを終端とした渦室１
９を形成することと成る。図８のディーゼルエンジン１
０ａは図１のディーゼルエンジン１０の変形例であり、
この場合、開口部１７に併設された出口部１７１’の相
対位置が相違する点と渦室１９の流路長が相違する以外
は図１のエンジンと同一構成を採り、ここでは重複説明
を略す。
【００４０】図８のディーゼルエンジン１０ａは開口部
１７と併設される出口部１７１’が、特に、燃焼室１３
の中央側に配設され、開口部１７と出口部１７１’は弁
座３８によって一体的に形成され、吸気弁１８により同
時に開閉される。開口部１７と出口部１７１’より上流
側は図１の主吸気ポート１５及び副吸気ポート２０と同
様の構成を採っている。ここで図１のディーゼルエンジ
ンと同様に図８のディーゼルエンジン１０ａは燃焼室１
３内に向かう主吸気ポート１５の吸気にスワールを生じ
させて流下させ、同時に、副吸気ポート２０の混合気を
燃焼室１３の中央部分に流下させる。この場合も渦室１
９の終端部側に配置される出口部１７１’及び膨出部２
６が、燃焼室１３の中央側に配設されることより、渦室
１９の流路方向の全長が図１の場合に比べ多少短くなる
が、出口部１７１’が燃焼室１３の中央側に配設される
ので、確実に、副吸気ポート２０の混合気を燃焼室１３
の中央部分に流下させることが容易と成る。
１７と併設される出口部１７１’が、特に、燃焼室１３
の中央側に配設され、開口部１７と出口部１７１’は弁
座３８によって一体的に形成され、吸気弁１８により同
時に開閉される。開口部１７と出口部１７１’より上流
側は図１の主吸気ポート１５及び副吸気ポート２０と同
様の構成を採っている。ここで図１のディーゼルエンジ
ンと同様に図８のディーゼルエンジン１０ａは燃焼室１
３内に向かう主吸気ポート１５の吸気にスワールを生じ
させて流下させ、同時に、副吸気ポート２０の混合気を
燃焼室１３の中央部分に流下させる。この場合も渦室１
９の終端部側に配置される出口部１７１’及び膨出部２
６が、燃焼室１３の中央側に配設されることより、渦室
１９の流路方向の全長が図１の場合に比べ多少短くなる
が、出口部１７１’が燃焼室１３の中央側に配設される
ので、確実に、副吸気ポート２０の混合気を燃焼室１３
の中央部分に流下させることが容易と成る。
【００４１】上述のところにおいて、各開口部１７と各
出口部１７１，１７１’は弁座３８に一体的に形成され
ていたが、場合により弁座３８には各出口部１７１，１
７１’側を形成せず、膨出部２６の突端によって各出口
部１７１，１７１’側を形成しても良い。更に、主吸気
ポート１５の下流端には渦室１９を設けたが、場合によ
り渦室１９を排除し、燃焼室に流入する吸気に旋回付勢
可能な向きに直状に配置される図示しない主吸気ポート
を用いても良い。
出口部１７１，１７１’は弁座３８に一体的に形成され
ていたが、場合により弁座３８には各出口部１７１，１
７１’側を形成せず、膨出部２６の突端によって各出口
部１７１，１７１’側を形成しても良い。更に、主吸気
ポート１５の下流端には渦室１９を設けたが、場合によ
り渦室１９を排除し、燃焼室に流入する吸気に旋回付勢
可能な向きに直状に配置される図示しない主吸気ポート
を用いても良い。
【００４２】
【発明の効果】以上のように、請求項１のディーゼルエ
ンジンは、運転状態検出手段の出力に応じて第２燃料噴
射弁から副吸気ポートに噴射される燃料量を制御し、し
かも、開口部及び出口部を吸気弁が開放した際に、主吸
気ポートの吸気が開口部に向けて、第２燃料噴射弁から
の燃料が副吸気ポートより出口部に向けて下向に向かっ
て且つ燃焼室の中央部分に導かれるので、吸入行程時に
燃焼室内の中央部分においてのみ軽油が旋回出来、吸入
された軽油がシリンダ内壁面に付着し、軽油がオイルに
混入してオイルを薄め、オイルの潤滑機能を低下させる
ことや、シリンダの腐食を確実に防止できる上に、第２
燃料噴射弁からの燃料の一部が燃焼室で未燃焼のまま排
気路に流下し、これが還元用炭化水素としてＮＯｘ触媒
に達して、ＮＯｘ触媒の浄化効率を向上させることがで
きる。
ンジンは、運転状態検出手段の出力に応じて第２燃料噴
射弁から副吸気ポートに噴射される燃料量を制御し、し
かも、開口部及び出口部を吸気弁が開放した際に、主吸
気ポートの吸気が開口部に向けて、第２燃料噴射弁から
の燃料が副吸気ポートより出口部に向けて下向に向かっ
て且つ燃焼室の中央部分に導かれるので、吸入行程時に
燃焼室内の中央部分においてのみ軽油が旋回出来、吸入
された軽油がシリンダ内壁面に付着し、軽油がオイルに
混入してオイルを薄め、オイルの潤滑機能を低下させる
ことや、シリンダの腐食を確実に防止できる上に、第２
燃料噴射弁からの燃料の一部が燃焼室で未燃焼のまま排
気路に流下し、これが還元用炭化水素としてＮＯｘ触媒
に達して、ＮＯｘ触媒の浄化効率を向上させることがで
きる。
【００４３】請求項２の発明では、特に、請求項１に記
載の主吸気ポートの開口部に設けた渦室が燃焼室内に流
入する吸気に十分にスワールを与えることとなり、しか
も、渦室の終端部、又は燃焼室の中央側の何れかに位置
する副吸気ポートの出口部からの吸気流を吸気のスワー
ルの中央部分に確実に流入させることとなり、吸入され
た軽油をより確実にシリンダ内壁面より離すことが出
来、軽油がオイルに混入してオイルを薄め、オイルの潤
滑機能を低下させることや、シリンダの腐食をより確実
に防止できる。請求項３，４の発明では、特に、請求項
１に記載の制御手段が第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、温度センサにより検出され
た排気温度情報に基づいて制御するので、燃料量制御が
適正化され、無駄な軽油の噴霧を防止出来る。特に、排
気温度の上昇に伴って第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を増加するように制御すれば、より無駄な軽油の噴
霧を防止し、燃料量制御が適正化される。
載の主吸気ポートの開口部に設けた渦室が燃焼室内に流
入する吸気に十分にスワールを与えることとなり、しか
も、渦室の終端部、又は燃焼室の中央側の何れかに位置
する副吸気ポートの出口部からの吸気流を吸気のスワー
ルの中央部分に確実に流入させることとなり、吸入され
た軽油をより確実にシリンダ内壁面より離すことが出
来、軽油がオイルに混入してオイルを薄め、オイルの潤
滑機能を低下させることや、シリンダの腐食をより確実
に防止できる。請求項３，４の発明では、特に、請求項
１に記載の制御手段が第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、温度センサにより検出され
た排気温度情報に基づいて制御するので、燃料量制御が
適正化され、無駄な軽油の噴霧を防止出来る。特に、排
気温度の上昇に伴って第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を増加するように制御すれば、より無駄な軽油の噴
霧を防止し、燃料量制御が適正化される。
【００４４】請求項５，６の発明では、特に、請求項１
に記載の制御手段が、第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、負荷センサにより検出され
た負荷に基づいて制御するので、燃料量制御が適正化さ
れる。特に、負荷の増大に伴って第２燃料噴射弁から噴
射される燃料量を増加するように制御すれば、無駄な軽
油の噴霧を防止し、より燃料量制御が適正化される。請
求項７，８の発明では、特に、請求項１に記載の制御手
段が、回転数センサ及び負荷センサにより検出された回
転数及び負荷に基づいて制御するので、燃料量制御が適
正化され、特に、負荷及び回転数の増大に伴って第２燃
料噴射弁から噴射される燃料量を増加するように制御す
れば、無駄な軽油の噴霧を防止し、より燃料量制御が適
正化される。
に記載の制御手段が、第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御するに当たって、負荷センサにより検出され
た負荷に基づいて制御するので、燃料量制御が適正化さ
れる。特に、負荷の増大に伴って第２燃料噴射弁から噴
射される燃料量を増加するように制御すれば、無駄な軽
油の噴霧を防止し、より燃料量制御が適正化される。請
求項７，８の発明では、特に、請求項１に記載の制御手
段が、回転数センサ及び負荷センサにより検出された回
転数及び負荷に基づいて制御するので、燃料量制御が適
正化され、特に、負荷及び回転数の増大に伴って第２燃
料噴射弁から噴射される燃料量を増加するように制御す
れば、無駄な軽油の噴霧を防止し、より燃料量制御が適
正化される。
【図１】本発明のディーゼルエンジンの概略全体構成図
である。
である。
【図２】図１のディーゼルエンジンの要部断面図で図３
中のII−II線断面に相当する断面図である。
中のII−II線断面に相当する断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】図１のディーゼルエンジンにおける吸排気の流
動を説明するための、吸排気流動空間の立体的説明図で
ある。
動を説明するための、吸排気流動空間の立体的説明図で
ある。
【図５】図１のディーゼルエンジンで用いるＨＣインジ
ェクタの断面図である。
ェクタの断面図である。
【図６】図１のディーゼルエンジンで用いるＨＣ噴射量
相当時間算出マップの特性線図である。
相当時間算出マップの特性線図である。
【図７】図１のディーゼルエンジンの吸排気弁及びＨＣ
インジェクタの駆動タイミングの経時的な特性線図であ
る。
インジェクタの駆動タイミングの経時的な特性線図であ
る。
【図８】本発明の他の実施例であるディーゼルエンジン
の要部平断面図である。
の要部平断面図である。
【図９】図１のディーゼルエンジンで用いるＨＣ噴射制
御ルーチンのフローチャートである。
御ルーチンのフローチャートである。
【図１０】図１のディーゼルエンジンで用いるＨＣイン
ジェクタ駆動ルーチンのフローチャートである。
ジェクタ駆動ルーチンのフローチャートである。
【図１１】軽油添加時の排気ガス温度に応じた浄化効率
ηNOXを表した特性線図である。
ηNOXを表した特性線図である。
【図１２】排気ガス浄化装置で用いる軽油添加時のＮＯ
ｘ触媒の浄化効率特性線図である。
ｘ触媒の浄化効率特性線図である。
１０ ディーゼルエンジン １０ａ ディーゼルエンジン １３ 燃焼室 １５ 主吸気ポート １７ 開口部 １８ 吸気弁 ２０ 副吸気ポート ２１ 吸気多岐管 ２２ 排気多岐管 ２５ 排気管 ２７ 入口部としての分岐口 ２８ ＨＣインジェクタ ２９ 還元用炭化水素供給系 ３６ ＥＣＵ ３８ 弁座 ４０ 排気弁 ４１ ＮＯｘ触媒 ４３ 排温センサ ４５ ポンプ ４７ 軽油タンク ４９ 燃料噴射弁 ５１ 燃料噴射ポンプ ５２ 負荷センサ ５６ ＨＣパイプ １７１ 出口部 １７１’ 出口部 Ｃ 触媒コンバータ Ｉ 吸気路 Ｒ 排気路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/40 Ｆ０２Ｄ 41/40 Ａ Ｆ０２Ｍ 63/00 Ｆ０２Ｍ 63/00 Ｐ (56)参考文献 特開 平６−137135（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−210211（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−214918（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−65820（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−74023（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−332140（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−85525（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−137617（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−279645（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−17810（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−330758（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−178849（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−223040（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−113144（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−87357（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−114829（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−27533（ＪＰ，Ｕ) 特許2734907（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40 F01N 3/08 F01N 3/24 F02B 31/00 F02B 1/00 - 23/10
Claims (8)
- 【請求項１】エンジンのシリンダヘッドに形成され燃焼
室に連通された主吸気ポート、上記燃焼室の略中央に臨
み上記シリンダヘッドに配設され上記エンジンの圧縮行
程上死点近傍で燃料を噴射する第１燃料噴射弁 上記シリンダヘッド下面に形成された弁座に当接して設
けられ上記主吸気ポートの上記燃焼室への開口部を開閉
する吸気弁、一端が上記主吸気ポートの上流側に連通さ
れ他端の出口部の近傍部分が上記開口部に向けて下向に
向かって且つ上記燃焼室の中央部分に指向するように延
設されると共に上記出口部が上記開口部において上記吸
気弁により開閉される副吸気ポート、同副吸気ポート内
に臨み設けられ上記吸気弁の開閉に応じて上記副吸気ポ
ートに燃料を噴射する第２燃料噴射弁、上記エンジンの
排気系に介装されたＮＯX還元触媒、上記エンジンの運
転状態を検出する運転状態検出手段、同運転状態検出手
段の出力に応じて上記第２燃料噴射弁から噴射される燃
料量を制御する制御手段、を備え、上記副吸気ポートか
ら供給される燃料を上記燃焼室の断面の中央部分に分布
させたことを特徴とするディーゼルエンジン。 - 【請求項２】上記主吸気ポートの上記開口部に上記燃焼
室内に流入する吸気にスワールを与えるように形成され
た渦室を設け、上記副吸気ポートの上記一端の入口部
が、上記主吸気ポートの上方に位置して配設されると共
に、上記副吸気ポートの出口部が、上記渦室の終端部、
又は上記燃焼室の中央側の何れかに位置するように設け
られたことを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエ
ンジン。 - 【請求項３】上記運転状態検出手段が、上記排気系に設
けられ排気温度を検出する温度センサを有し、上記制御
手段が、上記温度センサにより検出された排気温度情報
に基づいて、上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量
を制御することを特徴とする請求項１に記載のディーゼ
ルエンジン。 - 【請求項４】上記制御手段が、排気温度の上昇に伴って
上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増加するよ
うに制御することを特徴とする請求項３に記載のディー
ゼルエンジン。 - 【請求項５】上記運転状態検出手段が、少なくとも上記
エンジンの負荷を検出する負荷センサを有し、上記制御
手段が、上記負荷センサにより検出された負荷に基づい
て、上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を制御す
ることを特徴とする請求項１に記載のディーゼルエンジ
ン。 - 【請求項６】上記制御手段が、負荷の増大に伴って上記
第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増加するように
制御することを特徴とする請求項５に記載のディーゼル
エンジン。 - 【請求項７】上記運転状態検出手段が、上記エンジンの
回転数を検出する回転数センサを有し、上記制御手段
が、上記回転数センサ及び上記負荷センサにより検出さ
れた回転数及び負荷に基づいて、上記第２燃料噴射弁か
ら噴射される燃料量を制御することを特徴とする請求項
６に記載のディーゼルエンジン。 - 【請求項８】上記制御手段が、負荷及び回転数の増大に
伴って上記第２燃料噴射弁から噴射される燃料量を増加
するように制御することを特徴とする請求項７に記載の
ディーゼルエンジン。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30074394A JP3310122B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | ディーゼルエンジン |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30074394A JP3310122B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | ディーゼルエンジン |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158924A JPH08158924A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3310122B2 true JP3310122B2 (ja) | 2002-07-29 |
Family
ID=17888573
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30074394A Expired - Fee Related JP3310122B2 (ja) | 1994-12-05 | 1994-12-05 | ディーゼルエンジン |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3310122B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009013867A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Ihi Corp | ディーゼルエンジンの予混合装置 |
| JP2010209722A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Ihi Corp | ディーゼルエンジン |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002030937A (ja) * | 2000-04-28 | 2002-01-31 | Gureitochiren:Kk | エンジン及びシステム |
-
1994
- 1994-12-05 JP JP30074394A patent/JP3310122B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009013867A (ja) * | 2007-07-04 | 2009-01-22 | Ihi Corp | ディーゼルエンジンの予混合装置 |
| JP2010209722A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Ihi Corp | ディーゼルエンジン |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08158924A (ja) | 1996-06-18 |
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