JP3421958B2 - Exhaust gas purification device for turbocharged engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for turbocharged engine

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JP3421958B2
JP3421958B2 JP24429295A JP24429295A JP3421958B2 JP 3421958 B2 JP3421958 B2 JP 3421958B2 JP 24429295 A JP24429295 A JP 24429295A JP 24429295 A JP24429295 A JP 24429295A JP 3421958 B2 JP3421958 B2 JP 3421958B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ターボチャージャ
付エンジンの排ガスに含まれる主として窒素酸化物（以
下、ＮＯｘという）を浄化する装置に関する。更に詳し
くは排ガス再循環装置（以下、ＥＧＲ（Exhaust Gas Re
circulation）装置という）を利用した排ガス浄化装置
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for purifying mainly nitrogen oxides (hereinafter referred to as NOx) contained in exhaust gas of a turbocharged engine. More specifically, the exhaust gas recirculation device (hereinafter, EGR (Exhaust Gas Recirculation)
circulation) device) is used for the exhaust gas purification device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、この種の排ガス浄化装置として、
エンジンの排気系と吸気系とを結んでＥＧＲ通路が設け
られ、このＥＧＲ通路に排ガス中のパティキュレートを
再燃焼除去する再燃焼フィルタが設けられ、更にこのフ
ィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路に再燃焼して高温
となった排ガスを冷却する冷却装置が設けられたＥＧＲ
装置が開示されている（実開昭６１−１０１６６３）。
この装置では、再燃焼フィルタ内にニクロム線等の加熱
手段が設けられ、この加熱手段により排ガス中のパティ
キュレートを再燃焼除去するので、エンジンにパティキ
ュレートを含まない浄化された排ガスを環流できる。こ
の結果、エンジン摺動部の上記パティキュレートによる
摩耗を防止でき、かつエンジンの潤滑油中に混入するカ
ーボン量等を低減できるので、エンジンの耐久性及び潤
滑油の寿命を向上できる。またエンジンに低温の排ガス
を環流できるので、エンジンが排出するＮＯｘを大幅に
低減できるようになっている。2. Description of the Related Art Conventionally, as an exhaust gas purifying device of this type,
An EGR passage is provided to connect the exhaust system and the intake system of the engine, a reburning filter for reburning and removing particulates in the exhaust gas is provided in the EGR passage, and a reburning filter is further provided in the EGR passage downstream of the exhaust gas from the filter. EGR provided with a cooling device that cools exhaust gas that has become hot by burning
An apparatus has been disclosed (Shokaisho 61-101663).
In this device, a heating means such as a nichrome wire is provided in the reburning filter, and the particulate matter in the exhaust gas is reburned and removed by this heating means, so that the purified exhaust gas containing no particulates can be recirculated to the engine. As a result, the abrasion of the engine sliding portion due to the above particulates can be prevented and the amount of carbon mixed in the lubricating oil of the engine can be reduced, so that the durability of the engine and the life of the lubricating oil can be improved. Further, since low-temperature exhaust gas can be recirculated to the engine, NOx emitted from the engine can be significantly reduced.

【０００３】一方、エンジンの吸気通路及び排気通路間
に接続されたＥＧＲ通路にトラップフィルタが設けら
れ、このフィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路にこの
ＥＧＲ通路を流れる温度センサが設けられ、上記フィル
タの外周にエンジンの冷却回路に連通路を介して連通す
る冷却ジャケットが設けられ、更に上記連通路に上記温
度センサの検出出力が設定値以上で開く冷却水量コント
ロールバルブが設けられたディーゼルエンジンのＥＧＲ
装置が開示されている（実開平２−４６０５６）。この
ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置では、トラップフィル
タの再生によってその下流側のＥＧＲ通路を流れる排ガ
ス温度が上昇して設定値を越えると、冷却水量コントロ
ールバルブが開いて冷却水によりトラップフィルタが冷
却されるので、トラップフィルタの再生時にＳＯ3の発
生が抑制され、エンジンやインタクーラ等がＳＯ3によ
って腐食される恐れがなくなる。On the other hand, a trap filter is provided in the EGR passage connected between the intake passage and the exhaust passage of the engine, and a temperature sensor that flows through the EGR passage is provided in the EGR passage on the exhaust gas downstream side of the filter. An EGR of a diesel engine in which a cooling jacket that communicates with a cooling circuit of an engine through a communication passage is provided on the outer periphery, and a cooling water control valve that opens the detection output of the temperature sensor at a set value or more is provided in the communication passage.
A device is disclosed (Actual Kaihei 2-46056). In this EGR device for a diesel engine, when the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage on the downstream side of the trap filter rises and exceeds the set value due to the regeneration of the trap filter, the cooling water amount control valve opens and the trap filter is cooled by the cooling water. The generation of SO 3 is suppressed when the trap filter is regenerated, and the engine, intercooler, etc. are not corroded by SO 3 .

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のＥ
ＧＲ装置では、再燃焼フィルタ内に加熱手段を設けなけ
ればならず、フィルタが複雑化し、かつ大型化する不具
合があった。また、上記従来のディーゼルエンジンのＥ
ＧＲ装置では、比較的大径のトラップフィルタの外周に
冷却ジャケットを設けるため、装置が大型化する問題点
があった。本発明の目的は、パティキュレートフィルタ
を比較的簡単な構造でかつ小型化でき、吸気系に環流さ
れる排ガス中のパティキュレートを低減することにより
エンジンの耐久性を向上できるターボチャージャ付エン
ジンの排ガス浄化装置を提供することにある。本発明の
別の目的は、酸化触媒に流入する排ガス温度を所定値以
下に制御することによりサルフェートの生成を防止で
き、エンジンでの燃焼効率を低下させず、かつターボチ
ャージャのコンプレッサやインタクーラやエンジンの損
傷及び腐食を防止できるターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を提供することにある。However, the above-mentioned conventional E
In the GR device, heating means must be provided in the reburning filter, which causes a problem that the filter becomes complicated and becomes large in size. In addition, the above conventional diesel engine E
In the GR device, the cooling jacket is provided on the outer circumference of the trap filter having a relatively large diameter, so that the device becomes large. An object of the present invention is to make the particulate filter a relatively simple structure and downsize, and to improve the durability of the engine by reducing the particulates in the exhaust gas recirculated to the intake system. To provide a purification device. Another object of the present invention is to prevent the generation of sulfate by controlling the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst to a predetermined value or less, not to reduce the combustion efficiency in the engine, and to suppress the turbocharger compressor, intercooler or engine. An object of the present invention is to provide an exhaust gas purifying device for an engine with a turbocharger, which can prevent damage and corrosion of the engine.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】 請求項１に係る発明は、
図２に示すように、エンジン１０の吸気マニホルド１１
に接続されエンジン１０にターボチャージャ１６のコン
プレッサ１６ａとインタクーラ１７とを介してエアを供
給する吸気管１２と、エンジン１０の排気マニホルド１
３に接続されエンジン１０の排ガスをターボチャージャ
１６のタービン１６ｂを介して大気に排出する排気管１
４と、一端が排気マニホルド１３又は排気管１４に接続
され他端がインタクーラ１７より吸気エア上流側の吸気
管１２に接続されたＥＧＲ通路５８と、ＥＧＲ通路５８
から吸気管１２に環流される排ガスの流量を調整可能な
ＥＧＲ流量制御弁５９と、酸化触媒２１より排ガス上流
側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ通路５８を流
れる排ガスと熱交換可能な 熱交換器１２０と、熱交換器
１２０に冷媒を供給してＥＧＲ通路５８を流れる排ガス
の温度を低下させる冷媒供給手段１２３と、エンジン１
０の回転速度を検出する回転センサ２８と、エンジン１
０の負荷を検出する負荷センサ２９と、酸化触媒２１よ
り排ガス上流側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ
通路５８を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２７
と、回転センサ２８、負荷センサ２９及び温度センサ２
７の各検出出力に基づいてＥＧＲ流量制御弁５９及び冷
媒供給手段１２３を制御するコントローラ３１とを備
え、ＥＧＲ通路５８に排ガス上流側から順に酸化触媒２
１とパティキュレートフィルタ２２とが設けられ、パテ
ィキュレートフィルタ２２に活性金属が担持されてパテ
ィキュレートフィルタ２２が酸化触媒としても機能する
ように構成され、酸化触媒２１がアルミナ、コージェラ
イト、ベリリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又
は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，
Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して構成され、パティキ
ュレートフィルタ２２に担持された活性金属がＩｒ，Ｒ
ｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであるターボチャ
ージャ付エンジンの排ガス浄化装置の改良である。 その
特徴ある構成は、 冷媒がエアであって、冷媒供給手段１
２３が、熱交換器１２０に接続されたダクト１２６，１
２７と、ダクト１２６，１２７を介して熱交換器１２０
にエアを圧送するブロア１２４と、ダクト１２６，１２
７に設けられダクト１２６，１２７を流れるエアの流量
を調整可能なエア流量制御弁１２９とを備え、コントロ
ーラ３１が温度センサ２７の検出出力に基づいてブロア
１２４及びエア流量制御弁１２９を制御するように構成
されたところにある。 The invention according to claim 1 is
As shown in FIG. 2, the intake manifold 11 of the engine 10 is shown.
Connected to the engine 10 and connected to the turbocharger 16
Air is supplied through the presser 16a and the intercooler 17.
Intake pipe 12 for supplying and exhaust manifold 1 of engine 10
3 is connected to 3 and exhaust gas of engine 10 is turbocharged
Exhaust pipe 1 exhausting to the atmosphere via 16 turbines 16b
4 and one end connected to the exhaust manifold 13 or the exhaust pipe 14
The other end is the intake air upstream of the intercooler 17.
An EGR passage 58 connected to the pipe 12, and an EGR passage 58
It is possible to adjust the flow rate of the exhaust gas recirculated from the intake pipe 12 to the intake pipe 12.
EGR flow control valve 59 and exhaust gas upstream from the oxidation catalyst 21
Is provided in the EGR passage 58 on the side
Heat exchanger 120 capable of exchanging heat with exhaust gas to be discharged, and heat exchanger
Exhaust gas flowing through the EGR passage 58 by supplying the refrigerant to 120
Coolant supply means 123 for lowering the temperature of the engine 1 and the engine 1
The rotation sensor 28 for detecting the rotation speed of 0, and the engine 1
The load sensor 29 for detecting the load of 0 and the oxidation catalyst 21
This EGR is provided in the EGR passage 58 on the upstream side of the exhaust gas.
Temperature sensor 27 for detecting the temperature of exhaust gas flowing through the passage 58
And the rotation sensor 28, the load sensor 29, and the temperature sensor 2
7 based on each detection output, the EGR flow control valve 59 and the cooling
And a controller 31 for controlling the medium supply means 123.
In the EGR passage 58, the oxidation catalyst 2 is sequentially arranged from the exhaust gas upstream side.
1 and a particulate filter 22 are provided,
The active metal is carried on the iculate filter 22 and the putty
The iculate filter 22 also functions as an oxidation catalyst.
And the oxidation catalyst 21 is alumina or cordiera.
Ito, beryllia, mullite, zirconia, silicon nitride or
Is a carrier of silicon carbide containing Ir, Rh, Ag, Co, Cu,
It is composed by supporting an active metal of Ni or Cr,
The active metal carried on the grater filter 22 is made of Ir, R
Turbocharger which is h, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
This is an improvement of the exhaust gas purification system for engines with surges. That
The characteristic configuration is that the refrigerant is air, and the refrigerant supply means 1
23, a duct 126, which is connected to the heat exchanger 12 0
2 7, the heat exchanger through a duct 126,12 7 12 0
A blower 124 for pumping air in, duct 126,12
And an air flow control valve 12 9 with an adjustable air flow rate through the duct 126,12 7 provided 7, the blower 124 and the air flow control valve 12 9 based controller 31 of the detection output of the temperature sensor 27 Where it is configured to control.

【０００６】この排ガス浄化装置では、酸化触媒２１に
導入される排ガス温度が熱交換器１２０によりサルフェ
ートが生成されない所定の温度未満に制御されるため、
吸気管１２に環流される排ガス中のサルフェートは低減
される。またフィルタ２２に堆積した煤は、フィルタ２
２に担持されかつ上記所定の温度未満の低温でも触媒活
性を示す活性金属により酸化処理される。 In this exhaust gas purifying apparatus, the oxidation catalyst 21
The temperature of the introduced exhaust gas is controlled by the heat exchanger 120
Since the temperature is controlled below a predetermined temperature at which no heat is generated,
Reduction of sulfate in exhaust gas recirculated to the intake pipe 12
To be done. The soot accumulated on the filter 22 is
The catalyst activity is supported by 2 and even at a low temperature lower than the above predetermined temperature.
It is oxidized by an active metal exhibiting properties.

【０００７】請求項２に係る発明は、図２に示すよう
に、エンジン１０の吸気マニホルド１ １に接続されエン
ジン１０にターボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａ
とインタクーラ１７とを介してエアを供給する吸気管１
２と、エンジン１０の排気マニホルド１３に接続されエ
ンジン１０の排ガスをターボチャージャ１６のタービン
１６ｂを介して大気に排出する排気管１４と、一端が排
気マニホルド１３又は排気管１４に接続され他端がイン
タクーラ１７より吸気エア上流側の吸気管１２に接続さ
れたＥＧＲ通路５８と、ＥＧＲ通路５８から吸気管１２
に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
弁５９と、パティキュレートフィルタ２２より排ガス下
流側のＥＧＲ通路５８に設けられこのＥＧＲ通路５８を
流れる排ガスと熱交換可能な熱交換器１３０と、熱交換
器１３０に冷媒を供給してＥＧＲ通路５８を流れる排ガ
スの温度を低下させる冷媒供給手段１２３と、エンジン
１０の回転速度を検出する回転センサ２８と、エンジン
１０の負荷を検出する負荷センサ２９と、パティキュレ
ートフィルタ２２より排ガス下流側のＥＧＲ通路５８に
設けられこのＥＧＲ通路５８を流れる排ガス温度を検出
する温度センサ８７と、回転センサ２８、負荷センサ２
９及び温度センサ８７の各検出出力に基づいてＥＧＲ流
量制御弁５９及び冷媒供給手段１２３を制御するコント
ローラ３１とを備え、ＥＧＲ通路５８に排ガス上流側か
ら順に酸化触媒２１とパティキュレートフィルタ２２と
が設けられ、パティキュレートフィルタ２２に活性金属
が担持されてパティキュレートフィルタ２２が酸化触媒
としても機能するように構成され、酸化触媒２１がアル
ミナ、コージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコニ
ア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａ
ｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して構
成され、パティキュレートフィルタ２２に担持された活
性金属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
であるターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置の
改良である。 その特徴ある構成は、冷媒がエアであっ
て、冷媒供給手段１２３が、熱交換器１３０に接続され
たダクト１２６，１２８と、ダクト１２６，１２８を介
して熱交換器１３０にエアを圧送するブロア１２４と、
ダクト１２６，１２８に設けられダクト１２６，１２８
を流れるエアの流量を調整可能なエア流量制御弁１３１
とを備え、コントローラ３１が温度センサ８７の検出出
力に基づいてブロア１２４及びエア流量制御弁１３１を
制御するように構成されたところにある。 The invention according to claim 2 is as shown in FIG.
Is connected to the intake manifold 11 of the engine 10.
Compressor 16a of turbocharger 16 on gin 10
Intake pipe 1 for supplying air through the intercooler 17 and the intercooler 17
2 is connected to the exhaust manifold 13 of the engine 10.
Exhaust gas from engine 10 turbine of turbocharger 16
Exhaust pipe 14 that discharges to the atmosphere via 16b and one end
The other end is connected to the air manifold 13 or the exhaust pipe 14
Connected to the intake pipe 12 on the upstream side of the intake air from the tacooler 17.
From the EGR passage 58 and from the EGR passage 58 to the intake pipe 12
EGR flow rate control that can adjust the flow rate of exhaust gas recirculated to the air
Exhaust gas from valve 59 and particulate filter 22
The EGR passage 58 on the flow side is provided with the EGR passage 58.
A heat exchanger 130 capable of exchanging heat with the flowing exhaust gas;
Of the exhaust gas flowing through the EGR passage 58 by supplying the refrigerant to the container 130.
Refrigerant supply means 123 for lowering the temperature of the engine and the engine
A rotation sensor 28 for detecting the rotation speed of the engine 10, and an engine.
Load sensor 29 for detecting the load of 10 and the particulate
In the EGR passage 58 on the exhaust gas downstream side of the air filter 22
Provided to detect the temperature of the exhaust gas flowing through this EGR passage 58
Temperature sensor 87, rotation sensor 28, load sensor 2
9 and the EGR flow based on the detection outputs of the temperature sensor 87.
A controller for controlling the quantity control valve 59 and the refrigerant supply means 123.
The roller 31 is provided, and whether the exhaust gas upstream side is provided in the EGR passage 58.
The oxidation catalyst 21 and the particulate filter 22 in that order
Is provided, and the particulate filter 22 is provided with an active metal.
Is supported and the particulate filter 22 serves as an oxidation catalyst.
The oxidation catalyst 21 is configured to function as
Mina, cordierite, beryllia, mullite, zirconi
Ir, Rh, A on a carrier of silicon nitride or silicon carbide
A structure supporting an active metal such as g, Co, Cu, Ni or Cr is supported.
And is supported by the particulate filter 22.
The metal is Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Of the exhaust gas purification device for the engine with a turbocharger
It is an improvement. Its characteristic structure is that the refrigerant is air.
The refrigerant supply means 123 is connected to the heat exchanger 130.
Through the ducts 126, 128 and the ducts 126, 128
And a blower 124 for sending air to the heat exchanger 130 under pressure,
The ducts 126 and 128 provided in the ducts 126 and 128
Air flow control valve 131 capable of adjusting the flow rate of air flowing through
And the controller 31 detects the temperature sensor 87.
The blower 124 and the air flow control valve 131 based on the force.
Where it is configured to control.

【０００８】この排ガス浄化装置では、酸化触媒２１及
びパティキュレートフィルタ２２により浄化された排ガ
スの温度が熱交換器１３０により所定の温度未満に制御
されるので、吸気管１２に比較的多量の排ガスが供給さ
れる。この結果、エンジン１０での燃焼効率は低下しな
い。 In this exhaust gas purifying apparatus, the oxidation catalyst 21 and
And exhaust gas purified by the particulate filter 22
Control the temperature of the gas below a predetermined temperature by the heat exchanger 130
Therefore, a relatively large amount of exhaust gas is supplied to the intake pipe 12.
Be done. As a result, the combustion efficiency of the engine 10 does not decrease.
Yes.

【０００９】請求項３に係る発明は、図１又は図３に示
すように、エンジン１０の吸気マニホルド１１に接続さ
れエンジン１０にターボチャージャ１６のコンプレッサ
１６ａとインタクーラ１７とを介してエアを供給する吸
気管１２と、エンジン１０の排気マニホルド１３に接続
されエンジン１０の排ガスをターボチャージャ１６のタ
ービン１６ｂを介して大気に排出する排気管１４と、一
端が排気マニホルド１３又は排気管１４に接続され他端
がインタクーラ１７より吸気エア上流側の吸気管１２に
接続されたＥＧＲ通路１８と、ＥＧＲ通路１８から吸気
管１２に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流
量制御弁１９と、エンジン１０の回転速度を検出する回
転センサ２８と、エンジン１０の負荷を検出する負荷セ
ンサ２９と、回転センサ２８及び負荷センサ２９の各検
出出力に基づいてＥＧＲ流量制御弁１９を制御するコン
トローラ３１とを備え、ＥＧＲ通路１８に排ガス上流側
から順に酸化触媒２１とパティキュレートフィルタ２２
とが設けられ、パティキュレートフィルタ２２に活性金
属が担持されてパティキュレートフィルタ２２が酸化触
媒としても機能するように構成され、酸化触媒２１がア
ルミナ、コージェライト、ベリリア、ムライト、ジルコ
ニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素の担体にＩｒ，Ｒｈ，
Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒの活性金属を担持して
構成され、パティキュレートフィルタ２２に担持された
活性金属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣ
ｒであるターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置
の改良である。 その特徴ある構成は、一端がターボチャ
ージャ１６のコンプレッサ１６ａとインタクーラ１７と
の間の吸気管１２又はエアタンク１５１に接続され他端
がＥＧＲ通路１８に接続されかつＥＧＲ通路１８にエア
を供給可能なエア供給管２４と、エア供給管２４に設け
られエア供給管２４を開閉するエア調節弁２６と、エア
供給管２４のＥＧＲ通路１８への接続部より排ガス下流
側のＥＧＲ通路１８に設けられこのＥＧＲ通路１８を流
れる排ガス温度を検出する温度センサ２７とを備え、コ
ントローラ３１が温度センサ２７の検出出力に基づいて
エア調節弁２６を制御するように構成されたところにあ
る。The invention according to claim 3 is connected to the intake manifold 11 of the engine 10 as shown in FIG . 1 or 3 .
Compressor of turbocharger 16 to engine 10
16a and the intercooler 17 are used to supply air.
Connected to the trachea 12 and the exhaust manifold 13 of the engine 10.
The exhaust gas of the engine 10 is discharged from the turbocharger 16
The exhaust pipe 14 that discharges to the atmosphere via the bin 16b;
One end is connected to the exhaust manifold 13 or the exhaust pipe 14 and the other end
To the intake pipe 12 on the upstream side of the intake air from the intercooler 17.
Intake air from the connected EGR passage 18 and the EGR passage 18
EGR flow capable of adjusting the flow rate of exhaust gas recirculated to the pipe 12
The quantity control valve 19 and the time for detecting the rotation speed of the engine 10.
The rotation sensor 28 and a load sensor that detects the load on the engine 10.
Sensor 29 and each of the rotation sensor 28 and the load sensor 29.
A controller for controlling the EGR flow control valve 19 based on the output power.
The exhaust gas upstream side in the EGR passage 18
Oxidation catalyst 21 and particulate filter 22 in this order
Are provided, and the particulate filter 22 is provided with activated gold.
The genus is supported and the particulate filter 22 is oxidized.
The oxidation catalyst 21 is configured to function also as a medium.
Lumina, cordierite, beryllia, mullite, zirco
A carrier of near, silicon nitride, or silicon carbide with Ir, Rh,
Carrying active metal such as Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Configured and supported on the particulate filter 22
The active metal is Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or C
Exhaust gas purification device for turbocharged engine that is r
Is an improvement. The characteristic configuration is that one end is connected to the intake pipe 12 or the air tank 151 between the compressor 16a of the turbocharger 16 and the intercooler 17 and the other end is connected to the EGR passage 18 and is capable of supplying air to the EGR passage 18. A supply pipe 24, an air control valve 26 provided in the air supply pipe 24 for opening and closing the air supply pipe 24, and an EGR passage 18 provided downstream of the exhaust gas from a connection portion of the air supply pipe 24 to the EGR passage 18. and a temperature sensor 27 for detecting the exhaust gas temperature flowing through the passageway 18, near where the controller 31 is configured to control the air regulating valve 26 based on the detection output of the temperature sensor 27
It

【００１０】この排ガス浄化装置では、ＥＧＲ通路１８
を流れる排ガスにエアがエア供給管２４を介して導入さ
れて混合されるので、ＥＧＲ通路１８中の排ガス温度が
所定の温度未満に低減される。この結果、酸化触媒２１
でのサルフェートの生成を低減したり、或いは吸気管１
２への排ガスの環流量を増大したりできる。In this exhaust gas purifying apparatus, the EGR passage 18
Since air is introduced into the exhaust gas flowing through the exhaust gas through the air supply pipe 24 and mixed, the exhaust gas temperature in the EGR passage 18 is reduced below a predetermined temperature. As a result, the oxidation catalyst 21
To reduce the production of sulfate in the intake pipe
It is possible to increase the exhaust gas recirculation flow rate to the second point.

【００１１】[0011]

【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて詳しく説明する。図１に示すように、デ
ィーゼルエンジン１０の吸気ポートには吸気マニホルド
１１を介して吸気管１２が接続され、排気ポートには排
気マニホルド１３を介して排気管１４が接続される。吸
気管１２にはターボチャージャ１６のコンプレッサ１６
ａとインタクーラ１７とがそれぞれ設けられ、排気管１
４にはターボチャージャ１６のタービン１６ｂが設けら
れる。排ガスを吸気管１２に環流するＥＧＲ通路１８の
一端は排気マニホルド１３の端部に接続され、ＥＧＲ通
路１８の他端はコンプレッサ１６ａとインタクーラ１７
との間の吸気管１２に接続される。ＥＧＲ通路１８には
このＥＧＲ通路１８から吸気管１２に環流される排ガス
の流量を調整可能なＥＧＲ流量制御弁１９が設けられ
る。この制御弁１９はＥＧＲ通路１８を開閉する弁体１
９ａと、この弁体１９ａを所定の角度、即ちＥＧＲ通路
１８が所定の開度になるように駆動するステッピングモ
ータ等により構成された駆動部１９ｂとを有する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, an intake pipe 12 is connected to an intake port of a diesel engine 10 via an intake manifold 11, and an exhaust pipe 14 is connected to an exhaust port via an exhaust manifold 13. The intake pipe 12 includes a compressor 16 of a turbocharger 16.
a and an intercooler 17 are provided respectively, and the exhaust pipe 1
4 is provided with a turbine 16b of a turbocharger 16. One end of the EGR passage 18 that circulates the exhaust gas to the intake pipe 12 is connected to the end of the exhaust manifold 13, and the other end of the EGR passage 18 is connected to the compressor 16a and the intercooler 17.
Is connected to the intake pipe 12 between. The EGR passage 18 is provided with an EGR flow control valve 19 capable of adjusting the flow rate of the exhaust gas recirculated from the EGR passage 18 to the intake pipe 12. The control valve 19 is a valve body 1 that opens and closes the EGR passage 18.
9a, and a drive unit 19b configured by a stepping motor or the like for driving the valve body 19a so as to have a predetermined angle, that is, the EGR passage 18 has a predetermined opening degree.

【００１２】またＥＧＲ流量制御弁１９より排ガス下流
側のＥＧＲ通路１８には排ガス上流側から順に酸化触媒
２１とパティキュレートフィルタ２２とが設けられる。
酸化触媒２１としては、アルミナ，コージェライト、ベ
リリア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ
素等のセラミックスにより形成されたハニカム担体にＩ
ｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ等の活性金属
を担持したモノリス触媒や、上記セラミックスにより形
成された粒状の担体に上記活性金属を担持したペレット
触媒を挙げることができる。パティキュレートフィルタ
２２は図示しないが排ガスが通過可能なかつパティキュ
レートが通過不能な多孔質の隔壁で仕切られた多数の多
角形通路を有し、これらの多角形通路の相隣接する入口
部と出口部を交互に封止することにより形成される。フ
ィルタ２２はコージェライト，アルミナ、ベリリア、ム
ライト、ジルコニア、窒化ケイ素、炭化ケイ素等のセラ
ミックスにより形成され、フィルタ２２の隔壁表面には
Ｉｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｃｒ等の活性金
属が担持される。活性金属はフィルタ２２の隔壁に直接
担持されるか、或いは隔壁にγ−アルミナ粉末を含むス
ラリーをコーティングした後に担持され、上記活性金属
によりこのフィルタ２２は本来のろ過機能の他に酸化触
媒としての機能を有するようになっている。酸化触媒２
１及びフィルタ２２は単一の長い筒状のケース２３に収
容される。An oxidation catalyst 21 and a particulate filter 22 are provided in the EGR passage 18 on the exhaust gas downstream side of the EGR flow control valve 19 in order from the exhaust gas upstream side.
As the oxidation catalyst 21, a honeycomb carrier made of ceramics such as alumina, cordierite, beryllia, mullite, zirconia, silicon nitride, silicon carbide, etc.
Examples thereof include a monolith catalyst supporting an active metal such as r, Rh, Ag, Co, Cu, Ni, Cr, or a pellet catalyst in which the above active metal is supported on a granular carrier formed of the above ceramics. Although not shown, the particulate filter 22 has a large number of polygonal passages partitioned by porous partition walls through which exhaust gas can pass but particulates cannot pass, and the inlet and outlet portions of these polygonal passages are adjacent to each other. Are alternately sealed. The filter 22 is formed of ceramics such as cordierite, alumina, beryllia, mullite, zirconia, silicon nitride, and silicon carbide, and the partition surface of the filter 22 has an active metal such as Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni, and Cr. Are carried. The active metal is supported directly on the partition walls of the filter 22 or after the partition walls are coated with a slurry containing γ-alumina powder, and the active metal causes the filter 22 to function as an oxidation catalyst in addition to its original filtering function. It has a function. Oxidation catalyst 2
1 and the filter 22 are housed in a single long cylindrical case 23.

【００１３】またＥＧＲ通路１８にエアを供給可能なエ
ア供給管２４が吸気管１２とＥＧＲ通路１８との間に連
通接続される。このエア供給管２４の一端はターボチャ
ージャ１６のコンプレッサ１６ａとＥＧＲ通路１８の吸
気管１２への接続部との間の吸気管１２に接続され、エ
ア供給管２４の他端はＥＧＲ流量制御弁１９と酸化触媒
２１との間のＥＧＲ通路１８に接続される。エア供給管
２４にはこのエア供給管２４を開閉するエア調節弁２６
が設けられ、エア供給管２４のＥＧＲ通路１８への接続
部と酸化触媒２１との間のＥＧＲ通路１８にはこのＥＧ
Ｒ通路１８を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２
７が設けられる。この温度センサ２７、エンジン１０の
回転速度を検出する回転センサ２８、及びエンジン１０
の負荷を検出する負荷センサ２９の各検出出力はコント
ローラ３１の制御入力に接続され、コントローラ３１の
制御出力はＥＧＲ流量制御弁１９及びエア調節弁２６に
接続される。An air supply pipe 24 capable of supplying air to the EGR passage 18 is connected between the intake pipe 12 and the EGR passage 18. One end of the air supply pipe 24 is connected to the intake pipe 12 between the compressor 16a of the turbocharger 16 and a connection portion of the EGR passage 18 to the intake pipe 12, and the other end of the air supply pipe 24 is connected to the EGR flow control valve 19. And the oxidation catalyst 21 are connected to the EGR passage 18. The air supply pipe 24 has an air control valve 26 for opening and closing the air supply pipe 24.
Is provided in the EGR passage 18 between the connection portion of the air supply pipe 24 to the EGR passage 18 and the oxidation catalyst 21.
Temperature sensor 2 for detecting the temperature of exhaust gas flowing through the R passage 18
7 is provided. The temperature sensor 27, the rotation sensor 28 that detects the rotation speed of the engine 10, and the engine 10
Each detection output of the load sensor 29 for detecting the load of is connected to the control input of the controller 31, and the control output of the controller 31 is connected to the EGR flow control valve 19 and the air regulating valve 26.

【００１４】コントローラ３１のメモリ３２にはエンジ
ン１０の回転速度及び負荷の変化に対するＥＧＲ流量制
御弁１９によるＥＧＲ通路１８の最適な開度がマップと
して記憶される。コントローラ３１が回転センサ２８及
び負荷センサ２９の各検出出力に基づいてＥＧＲ流量制
御弁１９を制御して排ガスを吸気系に再循環させること
により、排ガスの大部分を占める不活性ガスのもつ熱容
量がエンジン１０での最高燃焼温度を低下させ、ＮＯｘ
を低減できるようになっている。またコントローラ３１
は上記温度センサ２７が検出する排ガス温度が２００〜
３５０℃となるようにエア調節弁２６を制御する。温度
センサ２７が検出する酸化触媒２１入口における排ガス
温度が４００℃を越えると、排ガス中のＳＯ2が酸化触
媒２１により酸化されてサルフェートの生成が急激に増
加することが知られている。このサルフェートはパティ
キュレートとしてカウントされるが、フィルタ２２では
殆ど捕集できない大きさを有する。このため、コントロ
ーラ３１はＥＧＲ通路１８を流れる排ガス温度が上記温
度範囲内なるようにエア調節弁２６を制御するように構
成される。またパティキュレートフィルタ２２とインタ
クーラ１７との間の吸気管１２内にはメッシュが５〜１
０００／インチの網３３が設けられる。この網３３はＳ
ＵＳ３０４又はＳＵＳ３１６等の線材により形成され、
パティキュレートフィルタ２２とインタクーラ１７との
間であれば、ＥＧＲ通路１８内に設けてもよい。３４は
ターボチャージャ１６のタービン１６ｂより排ガス下流
側の排気管１４に設けられたマフラであり、３６はター
ボチャージャ１６のコンプレッサ１６ａより吸気エア上
流側の吸気管１２に設けられたエアクリーナである。The memory 32 of the controller 31 stores, as a map, the optimum opening degree of the EGR passage 18 by the EGR flow rate control valve 19 with respect to changes in the rotation speed and load of the engine 10. The controller 31 controls the EGR flow control valve 19 based on the detection outputs of the rotation sensor 28 and the load sensor 29 to recirculate the exhaust gas to the intake system, so that the heat capacity of the inert gas that occupies most of the exhaust gas is The maximum combustion temperature in the engine 10 is lowered to reduce NOx.
Can be reduced. Also the controller 31
Indicates that the exhaust gas temperature detected by the temperature sensor 27 is 200 to
The air control valve 26 is controlled so that the temperature becomes 350 ° C. It is known that when the exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst 21 detected by the temperature sensor 27 exceeds 400 ° C., SO 2 in the exhaust gas is oxidized by the oxidation catalyst 21 and the production of sulfate rapidly increases. Although this sulfate is counted as particulates, it has a size that can hardly be collected by the filter 22. Therefore, the controller 31 is configured to control the air control valve 26 so that the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 18 falls within the above temperature range. In addition, the intake pipe 12 between the particulate filter 22 and the intercooler 17 has a mesh of 5 to 1
A net 33 of 000 / inch is provided. This net 33 is S
Made of wire material such as US304 or SUS316,
If it is between the particulate filter 22 and the intercooler 17, it may be provided in the EGR passage 18. Reference numeral 34 is a muffler provided in the exhaust pipe 14 on the exhaust gas downstream side of the turbine 16b of the turbocharger 16, and 36 is an air cleaner provided in the intake pipe 12 on the intake air upstream side of the compressor 16a of the turbocharger 16.

【００１５】このように構成されたターボチャージャ付
エンジンの排ガス浄化装置の動作を説明する。コントロ
ーラ３１がＥＧＲ流量制御弁１９を開くと、酸化触媒２
１に排ガスが導入され、この排ガス中のパティキュレー
トのうち燃料未燃分や潤滑油未燃分であるＳＯＦ（Solu
ble Organic Fracion）が酸化触媒２１により酸化処理
される。この酸化処理された排ガスはパティキュレート
フィルタ２２に導入され、排ガス中のパティキュレート
のうちの煤が捕集される。この結果、パティキュレート
を殆ど含まない排ガスが吸気管１２に環流され、エンジ
ン１０の耐久性を向上できる。またフィルタ２２に堆積
した煤はフィルタ２２に担持されたＰｔにより酸化処理
されるので、フィルタ２２が目詰まりすることはない。
また酸化触媒２１に導入される排ガスには吸気管１２の
エアがエア供給管２４から供給されて混合され、排ガス
温度が３５０℃以下に制御されるため、酸化触媒２１に
てサルフェートが生成されない。フィルタ２２に担持さ
れた活性金属は４００℃以下の低温でも触媒活性を示す
ので、フィルタ２２に堆積した煤は上記活性金属上の活
性酸素により酸化処理される。この結果、インタクーラ
１７やエンジン１０への煤の付着と、インタクーラ１７
やエンジン１０の腐食とを防止できる。更に酸化触媒２
１やパティキュレートフィルタ２２の破片等は吸気管１
２内に設けられた網３３にて捕集されるため、上記破片
等のエンジン１０への侵入を防止できる。The operation of the exhaust gas purifying apparatus for an engine with a turbocharger constructed as above will be described. When the controller 31 opens the EGR flow control valve 19, the oxidation catalyst 2
Exhaust gas is introduced into the exhaust gas No. 1 and SOF (Solu (Solu
ble Organic Fracion) is oxidized by the oxidation catalyst 21. The exhaust gas subjected to the oxidation treatment is introduced into the particulate filter 22, and the soot among the particulates in the exhaust gas is collected. As a result, the exhaust gas containing almost no particulates is circulated to the intake pipe 12, and the durability of the engine 10 can be improved. Further, since the soot accumulated on the filter 22 is oxidized by Pt carried on the filter 22, the filter 22 will not be clogged.
Further, since the exhaust gas introduced into the oxidation catalyst 21 is mixed with the air in the intake pipe 12 supplied from the air supply pipe 24 and the exhaust gas temperature is controlled to 350 ° C. or lower, the oxidation catalyst 21 does not generate sulfate. Since the active metal carried on the filter 22 exhibits catalytic activity even at a low temperature of 400 ° C. or lower, the soot deposited on the filter 22 is oxidized by the active oxygen on the active metal. As a result, the attachment of soot to the intercooler 17 and the engine 10 and the intercooler 17
And corrosion of the engine 10 can be prevented. Further oxidation catalyst 2
1 and particles of the particulate filter 22 are the intake pipe 1
Since it is collected by the net 33 provided in the inside 2, it is possible to prevent the debris and the like from entering the engine 10.

【００１６】図２は本発明の第２の実施の形態を示す。
図２において図１と同一符号は同一部品を示す。ＥＧＲ
流量制御弁５９と酸化触媒２１との間のＥＧＲ通路５８
と、パティキュレートフィルタ２２より排ガス下流側の
ＥＧＲ通路５８とには、冷媒としてエアを用いる熱交換
器１２０，１３０がそれぞれ設けられる。これらの熱交
換器１２０，１３０は両端がＥＧＲ通路５８に接続され
ＥＧＲ通路５８より大径のケース１２０ａ，１３０ａ
と、ケース１２０ａ，１３０ａ内に所定の間隔をあけか
つ排ガスの流れる方向に延びて配設された多数のフィン
（図示せず）と、これらのフィンを貫通して設けられ冷
媒が通過可能な多数の管状体（図示せず）とをそれぞれ
備える。フィン及び管状体はこの例ではそれぞれＳＵＳ
３０４及びＳＵＳ３１６からなる。[0016] Figure 2 shows a second embodiment of the present invention.
2 , the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts. EGR
EGR passage 58 between the flow control valve 59 and the oxidation catalyst 21
In the EGR passage 58 on the exhaust gas downstream side of the particulate filter 22, heat exchangers 120 and 130 that use air as a refrigerant are provided, respectively. Both ends of these heat exchangers 120 and 130 are connected to the EGR passage 58, and cases 120a and 130a having a larger diameter than the EGR passage 58 are provided.
A large number of fins (not shown) arranged in the cases 120a and 130a at predetermined intervals and extending in the direction in which the exhaust gas flows, and a large number of fins penetrating these fins and through which the refrigerant can pass. And tubular bodies (not shown). The fin and the tubular body are each made of SUS in this example.
It consists of 304 and SUS316.

【００１７】熱交換器１２０，１３０に冷媒であるエア
を供給する冷媒供給手段１２３はモータ１２４ｂにより
駆動されるブロア本体１２４ａを有するブロア１２４
と、ブロア本体１２４ａの吹出口に接続された主ダクト
１２６と、主ダクト１２６から分岐して熱交換器１２
０，１３０の管状体にそれぞれ接続された一対の分岐ダ
クト１２７，１２８と、一対の分岐ダクト１２７，１２
８に設けられこれらの分岐ダクト１２７，１２８を流れ
るエアの流量をそれぞれ調整可能な一対のエア流量制御
弁１２９，１３１とを備える。ブロア本体１２４ａの吸
入口にはエアクリーナ１３２が設けられる。エア流量制
御弁１２９，１３１は分岐ダクト１２７，１２８を開閉
する弁体１２９ａ，１３１ａと、弁体１２９ａ，１３１
ａを所定の角度、即ち分岐ダクト１２７，１２８が所定
の開度になるように駆動するステッピングモータ等によ
り構成された駆動部１２９ｂ，１３１ｂとを有する。A refrigerant supply means 123 for supplying air as a refrigerant to the heat exchangers 120 and 130 has a blower 124 having a blower body 124a driven by a motor 124b.
A main duct 126 connected to the blower outlet of the blower body 124a, and the heat exchanger 12 branched from the main duct 126.
A pair of branch ducts 127, 128 and a pair of branch ducts 127, 12 respectively connected to the tubular bodies 0, 130
8 is provided with a pair of air flow control valves 129 and 131 capable of adjusting the flow rates of air flowing through the branch ducts 127 and 128, respectively. An air cleaner 132 is provided at the inlet of the blower body 124a. The air flow control valves 129 and 131 include valve bodies 129a and 131a for opening and closing the branch ducts 127 and 128, and valve bodies 129a and 131.
a has a predetermined angle, that is, drive units 129b and 131b configured by a stepping motor or the like that drives the branch ducts 127 and 128 to have a predetermined opening degree.

【００１８】ＥＧＲ流量制御弁５９及び酸化触媒２１間
のＥＧＲ通路５８と、熱交換器１３０より排ガス下流側
のＥＧＲ通路５８とには、ＥＧＲ通路５８のそれぞれの
部位を流れる排ガス温度を検出する温度センサ２７，８
７がそれぞれ挿入される。コントローラ３１の制御入力
には温度センサ２７，８７、回転センサ２８及び負荷セ
ンサ２９の各検出出力が接続され、コントローラ３１の
制御出力にはブロア本体１２４ａを駆動するモータ１２
４ｂ、エア流量制御弁１２９，１３１及びＥＧＲ流量制
御弁５９に接続される。ＥＧＲ通路５８を流れる排ガス
温度が熱交換器１２０，１３０を用いなくてもそれぞれ
所定値未満であれば、上記２つの熱交換器１２０，１３
０のうちのいずれか一方又は双方を省くことができる。
このように構成されたターボチャージャ付エンジンの排
ガス浄化装置では、酸化触媒２１に導入される排ガスの
温度は熱交換器１２０，１３０により冷却されて３５０
℃を越えないため、酸化触媒２１におけるサルフェート
の生成は低減される。またパティキュレートフィルタ２
２から排出された排ガスの温度は２００℃〜２５０℃で
あるが、この排ガスは熱交換器１２０，１３０により冷
却されて１００℃未満となるので、エンジン１０での燃
焼効率は低下しない。 The EGR passage 58 between the EGR flow control valve 59 and the oxidation catalyst 21 and the EGR passage 58 on the exhaust gas downstream side of the heat exchanger 130 are temperatures for detecting the exhaust gas temperature flowing through the respective portions of the EGR passage 58. Sensor 27,8
7 are inserted respectively. The detection inputs of the temperature sensors 27 and 87, the rotation sensor 28, and the load sensor 29 are connected to the control input of the controller 31, and the motor 12 that drives the blower body 124a is connected to the control output of the controller 31.
4b, the air flow control valves 129 and 131, and the EGR flow control valve 59. If the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 58 is less than the predetermined value without using the heat exchangers 120 and 130, the two heat exchangers 120 and 13 are not used.
Either one or both of the zeros can be omitted.
In the exhaust gas purifying apparatus for a turbocharged engine thus configured, the exhaust gas introduced into the oxidation catalyst 21
The temperature is cooled by the heat exchangers 120 and 130 to 350
Since the temperature does not exceed ℃, the sulfate in the oxidation catalyst 21
Is reduced. Also, the particulate filter 2
The temperature of the exhaust gas discharged from 2 is 200 ℃ ~ 250 ℃
However, this exhaust gas is cooled by the heat exchangers 120 and 130.
Since it is rejected and the temperature will be less than 100 ° C, combustion in the engine 10
The baking efficiency does not decrease.

【００１９】図３は本発明の第３の実施の形態を示す。
図３において図１と同一符号は同一部品を示す。この排
ガス浄化装置では、エア供給管２４の一端が吸気管１２
ではなくエアタンク１５１に接続されたことを除いて、
第１の実施の形態の排ガス浄化装置と同一に構成され
る。このように構成されたターボチャージャ付エンジン
の排ガス浄化装置の動作は、酸化触媒２１に導入される
排ガスに混合されるエアがエアタンク１５１から供給さ
れることを除いて、上記第１の実施の形態と略同様であ
るので、繰返しの説明を省略する。FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
3, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts. In this exhaust gas purifying apparatus, one end of the air supply pipe 24 is connected to the intake pipe 12
Not connected to the air tank 151
It has the same structure as the exhaust gas purifying apparatus of the first embodiment. The operation of the exhaust gas purifying apparatus for an engine with a turbocharger configured in this way is the same as the first embodiment except that the air mixed with the exhaust gas introduced into the oxidation catalyst 21 is supplied from the air tank 151. Since it is substantially the same as the above, the repeated description is omitted.

【００２０】[0020]

【発明の効果】 以上述べたように、本発明によれば、 パ
ティキュレートフィルタより排ガス下流側のＥＧＲ通路
に熱交換器を設け、この熱交換器に冷媒供給手段がエア
からなる冷媒を供給してＥＧＲ通路を流れる排ガスの温
度を低下させ、コントローラがパティキュレートフィル
タより排ガス下流側のＥＧＲ通路に設けられた温度セン
サの検出出力に基づいて上記冷媒供給手段を制御するよ
うに構成したので、エンジンに供給される排ガスを所定
温度未満にすることができる。この結果、エンジンでの
燃焼効率を低下させることはない。 As described above, according to the present invention , a heat exchanger is provided in the EGR passage on the exhaust gas downstream side of the particulate filter, and the refrigerant supply means is connected to the air by the heat exchanger.
After supplying the refrigerant made to lower the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage, so that the controller controls the coolant supply means based on a detection output of the temperature sensor provided in the EGR passage on the exhaust gas downstream side of the particulate filter With this configuration , the exhaust gas supplied to the engine can be kept below the predetermined temperature . As a result, the combustion efficiency of the engine is not reduced.

【００２１】また一端がターボチャージャのコンプレッ
サとインタクーラとの間の吸気管又はエアタンクに接続
され他端がＥＧＲ通路に接続されたエア供給管をＥＧＲ
通路にエアを供給可能に構成し、エア供給管に設けられ
たエア調節弁がエア供給管を開閉し、エア供給管のＥＧ
Ｒ通路への接続部より排ガス下流側のＥＧＲ通路に設け
られた温度センサがこのＥＧＲ通路を流れる排ガス温度
を検出し、コントローラが温度センサの検出出力に基づ
いてエア調節弁を制御するように構成すれば、ＥＧＲ通
路を流れる排ガスにエア供給管を介してエアが導入され
て混合されるので、ＥＧＲ通路中の排ガス温度が所定値
未満に低減されるとともに、排ガス中の酸素濃度が増大
する。この結果、酸化触媒でのサルフェートの生成が低
減され、ターボチャージャのコンプレッサやインタクー
ラやエンジンの損傷及び腐食を防止できる。An air supply pipe, one end of which is connected to an intake pipe or an air tank between the compressor of the turbocharger and the intercooler and the other end of which is connected to the EGR passage, is connected to the EGR passage.
EG of the air supply pipe is configured so that air can be supplied to the passage, and an air control valve provided in the air supply pipe opens and closes the air supply pipe.
A temperature sensor provided in the EGR passage on the exhaust gas downstream side of the connection to the R passage detects the temperature of the exhaust gas flowing in this EGR passage, and the controller controls the air control valve based on the detection output of the temperature sensor. Then, air is introduced into the exhaust gas flowing through the EGR passage through the air supply pipe and mixed, so that the exhaust gas temperature in the EGR passage is reduced below a predetermined value and the oxygen concentration in the exhaust gas increases. As a result, the production of sulfate in the oxidation catalyst is reduced, and damage and corrosion of the compressor, intercooler and engine of the turbocharger can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の第１のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram showing an exhaust gas purifying apparatus for a first engine with a turbocharger of the present invention.

【図２】 本発明の第２のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す図１に対応する構成図。 FIG. 2 is a configuration diagram corresponding to FIG. 1, showing an exhaust gas purifying apparatus for a second engine with a turbocharger according to the present invention.

【図３】 本発明の第３のターボチャージャ付エンジンの
排ガス浄化装置を示す図１に対応する構成図。 FIG. 3 is a configuration diagram corresponding to FIG. 1 showing an exhaust gas purifying apparatus for a third engine with a turbocharger according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ エンジン １１ 吸気マニホルド １２ 吸気管 １３ 排気マニホルド １４ 排気管 １６ ターボチャージャ １６ａ コンプレッサ １６ｂ タービン １７ インタクーラ １８，５８ ＥＧＲ通路 １９，５９ ＥＧＲ流量制御弁 ２１ 酸化触媒 ２２ パティキュレートフィルタ ２４ エア供給管 ２６ エア調節弁 ２７，８７ 温度センサ ２８ 回転センサ ２９ 負荷センサ ３１ コントローラ１ ２０，１３０ 熱交換器１ ２３ 冷媒供給手段 １２４ ブロア １２６，１２７，１２８ ダクト １２９，１３１ エア流量制御弁 １５１ エアタンクReference Signs List 10 engine 11 intake manifold 12 intake pipe 13 exhaust manifold 14 exhaust pipe 16 turbocharger 16a compressor 16b turbine 17 intercooler 18,58 EGR passage 19,59 EGR flow control valve 21 oxidation catalyst 22 particulate filter 24 air supply pipe 26 air control valve 27,87 Temperature sensor 28 Rotation sensor 29 Load sensor 31 Controller 1 20,130 Heat exchanger 1 23 Refrigerant supply means 124 Blower 126,127,128 Duct 129,131 Air flow control valve 151 Air tank

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３２１Ａ ３２１ ３２１Ｈ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ａ １０４Ｂ (72)発明者 下田 正敏 東京都日野市日野台３丁目１番地１ 日 野自動車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−147028（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−200838（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−34983（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−38420（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−93916（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−147912（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−46056（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−62219（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 B01D 53/94 B01J 23/42 F01N 3/02 301 F01N 3/02 321 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI F01N 3/02 301 F01N 3/02 321A 321 321H B01D 53/36 101A 104B (72) Inventor Masatoshi Shimoda 3-chome Hinodai, Hino-shi, Tokyo 1 Hino Motors Ltd. (56) Reference JP-A-6-147028 (JP, A) JP-A-6-200838 (JP, A) JP-A-7-34983 (JP, A) JP-A-5 -38420 (JP, A) JP-A-59-93916 (JP, A) JP-A-63-147912 (JP, A) Actually open 2-46056 (JP, U) Actually open 59-62219 (JP, U) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) F02M 25/07 550 F02M 25/07 570 F02M 25/07 580 B01D 53/94 B01J 23/42 F01N 3/02 301 F01N 3/02 321

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
Ｒ通路(58)と、前記ＥＧＲ通路(58)から前記吸気管(12)
に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
弁(59)と、前記酸化触媒(21)より排ガス上流側の前記Ｅ
ＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧＲ通路(58)を流れる排
ガスと熱交換可能な熱交換器(120)と、前記熱交換器(12
0)に冷媒を供給して前記ＥＧＲ通路(58)を流れる排ガス
の温度を低下させる冷媒供給手段(123)と、前記エンジ
ン(10)の回転速度を検出する回転センサ(28)と、前記エ
ンジン(10)の負荷を検出する負荷センサ(29)と、前記酸
化触媒(21)より排ガス上流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設
けられこのＥＧＲ通路(58)を流れる排ガス温度を検出す
る温度センサ(27)と、前記回転センサ(28)、前記負荷セ
ンサ(29)及び前記温度センサ(27)の各検出出力に基づい
て前記ＥＧＲ流量制御弁(59)及び前記冷媒供給手段(12
3)を制御するコントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(58)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装 置におい
て、 前記 冷媒がエアであって、前記 冷媒供給手段(123)が、前記 熱交換器(120)に接続されたダクト(126,127)と、前記 ダクト(126,127)を介して前記熱交換器(120)に前記
エアを圧送するブロア(124)と、 前記ダクト(126,127)に設けられ前記ダクト(126,127)を
流れる前記エアの流量を調整可能なエア流量制御弁(12
9)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(27)の検出出力
に基づいて前記ブロア(124)及び前記エア流量制御弁(12
9)を制御するように構成されたことを特徴とするターボ
チャージャ付エンジンの排ガス浄化装置。1. The engine (10) is connected to an intake manifold (11).
The engine (10) is connected to the turbocharger (16)
Air is supplied via the presser (16a) and intercooler (17).
The intake pipe (12) to be supplied and the exhaust manifold of the engine (10).
The exhaust gas of the engine (10) connected to the engine (13).
Emitted to the atmosphere via the turbine (16b) of the bocharger (16)
Exhaust pipe (14) and one end of the exhaust manifold (13) or
The other end is connected to the exhaust pipe (14) and the intercooler (17)
EG connected to the intake pipe (12) on the upstream side of intake air
R passage (58) and the intake pipe (12) from the EGR passage (58)
EGR flow rate control that can adjust the flow rate of exhaust gas recirculated to the air
The valve (59) and the E on the exhaust gas upstream side of the oxidation catalyst (21)
Exhaust gas flowing through the EGR passage (58) provided in the GR passage (58)
A heat exchanger (120) capable of exchanging heat with gas, and the heat exchanger (12)
Exhaust gas flowing through the EGR passage (58) by supplying a refrigerant to (0)
And a refrigerant supply means (123) for lowering the temperature of the engine.
A rotation sensor (28) for detecting the rotation speed of the engine (10),
Load sensor (29) that detects the load on the engine (10), and
Installed in the EGR passage (58) on the upstream side of the exhaust gas from the gasification catalyst (21).
The temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage (58) is detected.
Temperature sensor (27), the rotation sensor (28), and the load sensor
Sensor (29) and the temperature sensor (27)
The EGR flow control valve (59) and the refrigerant supply means (12
And a controller (31) for controlling the oxidation catalyst (2) in order from the exhaust gas upstream side to the EGR passage (58).
1) and a particulate filter (22) are provided, and an active metal is carried on the particulate filter (22).
The particulate filter (22) serves as an oxidation catalyst.
The oxidation catalyst (21) is composed of alumina, cordierite, and beryllium.
A, mullite, zirconia, silicon nitride or silicon carbide
Of Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Of the active metal supported on the particulate filter (22).
Genus is Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Exhaust gas purification equipment smell of turbocharged engine that
Te, the refrigerant is an air, the refrigerant supply means (123) is, and the heat exchanger (12 0) connected to a duct (126,12 7), through said duct (126,12 7) adjustable and blower (124) for pumping the air to the heat exchanger (12 0), the flow rate of the air the flow through the duct the ducts provided (126,12 7) (126,12 7) Te Air flow control valve (12
9) and wherein the controller (31) said temperature sensor (2 7) of the blower based on a detection output (124) and the air flow control valve (12
An exhaust gas purification device for an engine with a turbocharger, which is configured to control 9) . 【請求項２】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
Ｒ通路(58)と、前記ＥＧＲ通路(58)から前記吸気管(12)
に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
弁(59)と、前記パティキュレートフィルタ(22)より排ガ
ス下流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧＲ通
路(58)を流れる排ガスと熱交換可能な熱交換器(130)
と、前記熱交換器(130)に冷媒を供給して前記ＥＧＲ通
路(58)を流れる排ガスの温度を低下させる冷媒供給手段
(123)と、前記エンジン(10)の回転速度を検出する回転
センサ(28)と、前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷
センサ(29)と、前記パティキュレートフィルタ(22)より
排ガス下流側の前記ＥＧＲ通路(58)に設けられこのＥＧ
Ｒ通路(58)を流れる排ガス温度を検出する温度センサ(8
7)と、前記回転センサ(28)、前記負荷センサ(29)及び前
記温度センサ(87)の各検出出力に基づいて前記ＥＧＲ流
量制御弁(59)及び前記冷媒供給手段(123)を制御するコ
ントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(58)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置におい
て、 前記 冷媒がエアであって、前記 冷媒供給手段(123)が、前記 熱交換器(130)に接続されたダクト(126,128)と、 前記ダクト(126,128)を介して前記熱交換器(130)に前記
エアを圧送するブロア(124)と、 前記ダクト(126,128)に設けられ前記ダクト(126,128)を
流れる前記エアの流量を調整可能なエア流量制御弁(13
1)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(87)の検出出力
に基づいて前記ブロア(124)及び前記エア流量制御弁(13
1)を制御するように構成されたことを特徴とするターボ
チャージャ付エンジンの排ガス浄化装置。2. The engine (10) is connected to an intake manifold (11).
The engine (10) is connected to the turbocharger (16)
Air is supplied via the presser (16a) and intercooler (17).
The intake pipe (12) to be supplied and the exhaust manifold of the engine (10).
The exhaust gas of the engine (10) connected to the engine (13).
Emitted to the atmosphere via the turbine (16b) of the bocharger (16)
Exhaust pipe (14) and one end of the exhaust manifold (13) or
The other end is connected to the exhaust pipe (14) and the intercooler (17)
EG connected to the intake pipe (12) on the upstream side of intake air
R passage (58) and the intake pipe (12) from the EGR passage (58)
EGR flow rate control that can adjust the flow rate of exhaust gas recirculated to the air
Exhaust gas is discharged from the valve (59) and the particulate filter (22).
Is provided in the EGR passage (58) on the downstream side of the EGR passage.
Heat exchanger (130) capable of exchanging heat with the exhaust gas flowing through the passage (58)
And a refrigerant is supplied to the heat exchanger (130) to pass the EGR communication.
Refrigerant supply means for lowering the temperature of the exhaust gas flowing through the passage (58)
(123) and rotation to detect the rotation speed of the engine (10)
A load for detecting the load of the sensor (28) and the engine (10)
From the sensor (29) and the particulate filter (22)
This EG is provided in the EGR passage (58) downstream of the exhaust gas.
A temperature sensor (8 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing through the R passage (58)
7), the rotation sensor (28), the load sensor (29) and the front
The EGR flow based on the detection outputs of the temperature sensor (87).
A valve for controlling the quantity control valve (59) and the refrigerant supply means (123).
A controller (31), and the oxidation catalyst (2
1) and a particulate filter (22) are provided, and an active metal is carried on the particulate filter (22).
The particulate filter (22) serves as an oxidation catalyst.
The oxidation catalyst (21) is composed of alumina, cordierite, and beryllium.
A, mullite, zirconia, silicon nitride or silicon carbide
Of Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Of the active metal supported on the particulate filter (22).
Genus is Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Exhaust gas purifier for turbocharged engine
Te, the refrigerant is an air, the refrigerant supply means (123) is, the heat exchanger and connected to the duct (1 30) (126, 1 28), through the duct (126, 1 28) adjustable and blower (124) for pumping the air to the heat exchanger (1 30), the flow rate of the duct the provided (126, 1 28) duct (126, 1 28) the air flowing through the Te Air flow control valve (1 3
1) and wherein the controller (31) said temperature sensor (8 7) of the blower based on a detection output (124) and the air flow control valve (1 3
An exhaust gas purification device for an engine with a turbocharger, which is configured to control 1). 【請求項３】 エンジン(10)の吸気マニホルド(11)に接
続され前記エンジン(10)にターボチャージャ(16)のコン
プレッサ(16a)とインタクーラ(17)とを介してエアを供
給する吸気管(12)と、前記エンジン(10)の排気マニホル
ド(13)に接続され前記エンジン(10)の排ガスを前記ター
ボチャージャ(16)のタービン(16b)を介して大気に排出
する排気管(14)と、一端が前記排気マニホルド(13)又は
前記排気管(14)に接続され他端が前記インタクーラ(17)
より吸気エア上流側の前記吸気管(12)に接続されたＥＧ
Ｒ通路(18)と、前記ＥＧＲ通路(18)から前記吸気管(12)
に環流される排ガスの流量を調整可能なＥＧＲ流量制御
弁(19)と、前記エンジン (10)の回転速度を検出する回転
センサ(28)と、前記エンジン(10)の負荷を検出する負荷
センサ(29)と、前記回転センサ(28)及び前記負荷センサ
(29)の各検出出力に基づいて前記ＥＧＲ流量制御弁(19)
を制御するコントローラ(31)とを備え、 前記ＥＧＲ通路(18)に排ガス上流側から順に酸化触媒(2
1)とパティキュレートフィルタ(22)とが設けられ、 前記パティキュレートフィルタ(22)に活性金属が担持さ
れて前記パティキュレートフィルタ(22)が酸化触媒とし
ても機能するように構成され、 前記酸化触媒(21)がアルミナ、コージェライト、ベリリ
ア、ムライト、ジルコニア、窒化ケイ素又は炭化ケイ素
の担体にＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒ
の活性金属を担持して構成され、 前記パティキュレートフィルタ(22)に担持された活性金
属がＩｒ，Ｒｈ，Ａｇ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｎｉ又はＣｒであ
るターボチャージャ付エンジンの排ガス浄化装置におい
て、 一端が前記ターボチャージャ(16)の前記コンプレッサ(1
6a)と前記インタクーラ(17)との間の前記吸気管(12)又
はエアタンク(151)に接続され他端が前記ＥＧＲ通路(1
8)に接続されかつ前記ＥＧＲ通路(18)にエアを供給可能
なエア供給管(24)と、 前記エア供給管(24)に設けられ前記エア供給管(24)を開
閉するエア調節弁(26)と、 前記エア供給管(24)の前記ＥＧＲ通路(18)への接続部よ
り排ガス下流側の前記ＥＧＲ通路(18)に設けられこのＥ
ＧＲ通路(18)を流れる排ガス温度を検出する温度センサ
(27)とを備え、前記 コントローラ(31)が前記温度センサ(27)の検出出力
に基づいて前記エア調節弁(26)を制御するように構成さ
れたことを特徴とするターボチャージャ付エンジンの排
ガス浄化装置。3. The engine (10) is connected to an intake manifold (11).
The engine (10) is connected to the turbocharger (16)
Air is supplied via the presser (16a) and intercooler (17).
The intake pipe (12) to be supplied and the exhaust manifold of the engine (10).
The exhaust gas of the engine (10) connected to the engine (13).
Emitted to the atmosphere via the turbine (16b) of the bocharger (16)
Exhaust pipe (14) and one end of the exhaust manifold (13) or
The other end is connected to the exhaust pipe (14) and the intercooler (17)
EG connected to the intake pipe (12) on the upstream side of intake air
R passage (18) and the intake pipe (12) from the EGR passage (18)
EGR flow rate control that can adjust the flow rate of exhaust gas recirculated to the air
Rotation to detect the rotation speed of the valve (19) and the engine (10)
A load for detecting the load of the sensor (28) and the engine (10)
Sensor (29), the rotation sensor (28) and the load sensor
The EGR flow rate control valve (19) is based on each detection output of (29).
And a controller (31) for controlling the oxidation catalyst (2) in order from the exhaust gas upstream side to the EGR passage (18).
1) and a particulate filter (22) are provided, and an active metal is carried on the particulate filter (22).
The particulate filter (22) serves as an oxidation catalyst.
The oxidation catalyst (21) is composed of alumina, cordierite, and beryllium.
A, mullite, zirconia, silicon nitride or silicon carbide
Of Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Of the active metal supported on the particulate filter (22).
Genus is Ir, Rh, Ag, Co, Cu, Ni or Cr
Exhaust gas purifier for turbocharged engine
Te one end the compressor of the turbocharger (16) (1
The intake pipe (12) or connected the other end the EGR passage air tank (151) between 6a) and the intercooler (17) (1
8), which is capable of supplying air to the EGR passage (18), and an air control valve (24) provided on the air supply pipe (24) for opening and closing the air supply pipe (24). and 26), the is provided in the EGR passage of the exhaust gas downstream side of the connection to the EGR passage (18) of the air supply pipe (24) (18) this E
Temperature sensor for detecting the temperature of exhaust gas flowing through the GR passage (18)
(27) and wherein the controller (31) is turbocharged engine characterized in that it is configured such that the control of the air regulating valve (26) based on the detection output of the temperature sensor (27) Exhaust gas purification device.
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