JPH0311126A - ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの空燃比制御装置Info
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- JPH0311126A JPH0311126A JP1145631A JP14563189A JPH0311126A JP H0311126 A JPH0311126 A JP H0311126A JP 1145631 A JP1145631 A JP 1145631A JP 14563189 A JP14563189 A JP 14563189A JP H0311126 A JPH0311126 A JP H0311126A
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- exhaust gas
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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
- 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
Landscapes
- Supercharger (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
に産業上の利用分野】
本発明はディーゼルエンジンの空燃比制御装置に係り、
とくに触媒による排気ガス中の有害物質の低減が可能な
空燃比制御装置に関する。
とくに触媒による排気ガス中の有害物質の低減が可能な
空燃比制御装置に関する。
Ｋ発明の概要Σ
過給を行なうターボチャージャを容量可変型のバリアプ
ルジェオメトリターボから構成するとともに、エンジン
等の状態に応じて制り１丁段によって上記ターボチャー
ジャの容はを調整し、エンジンの０荷にかかわらず常に
ほぼ最適空燃比を維持するようにしたものであって、排
気ガス中の窒素酸化物、炭化水素、−酸化炭素等を触媒
によって除去することを可能にしたちのである。
ルジェオメトリターボから構成するとともに、エンジン
等の状態に応じて制り１丁段によって上記ターボチャー
ジャの容はを調整し、エンジンの０荷にかかわらず常に
ほぼ最適空燃比を維持するようにしたものであって、排
気ガス中の窒素酸化物、炭化水素、−酸化炭素等を触媒
によって除去することを可能にしたちのである。
Ｋ従来の技術１
ディーゼルエンジンの排気ガス中には窒素酸化物、炭化
水素、−酸化炭素等の有害物質が含まれている。このよ
うな有害物質をそのまま大気中に放出すると、大気汚染
の原因になる。そこでこのような有害物質を除去するた
めの各種の対策が講じられている。とくに窒素酸化物の
低減については、タイミングリタードの方法によって対
策を行なうようにしている。すなわち燃料の噴射のタイ
ミングを遅らせることによって、燃焼が緩慢になり、燃
焼温度が低下して窒素酸化物の生成量が低減される。と
ころがこのような対策は燃費の悪化を沼くという問題が
ある。
水素、−酸化炭素等の有害物質が含まれている。このよ
うな有害物質をそのまま大気中に放出すると、大気汚染
の原因になる。そこでこのような有害物質を除去するた
めの各種の対策が講じられている。とくに窒素酸化物の
低減については、タイミングリタードの方法によって対
策を行なうようにしている。すなわち燃料の噴射のタイ
ミングを遅らせることによって、燃焼が緩慢になり、燃
焼温度が低下して窒素酸化物の生成量が低減される。と
ころがこのような対策は燃費の悪化を沼くという問題が
ある。
ところでガソリンエンジンにおいては、触媒を用いて排
気ガス中の有害物質を除去するようにしている。すなわ
ち炭化水素や一酸化炭素については触媒によって酸化さ
せることによって、無害な水や炭酸ガスにすることがで
きる。また窒素酸化物については、触媒によって還元す
ることにより、窒素と酸素とに分解できるようになる。
気ガス中の有害物質を除去するようにしている。すなわ
ち炭化水素や一酸化炭素については触媒によって酸化さ
せることによって、無害な水や炭酸ガスにすることがで
きる。また窒素酸化物については、触媒によって還元す
ることにより、窒素と酸素とに分解できるようになる。
Ｋ発明が解決しようとする問題点】
触媒を用いた場合における空燃比と浄化率との関係は第
５図に示すようになり、窒素酸化物や炭化水素を低減す
るために触媒を使用できる範囲は、第５図において斜線
を施した比較的狭い領域である。一方デイーゼルエンジ
ンは負荷によって空燃比が巾広く変化する。従って従来
よりディーゼルエンジンの排気ガス対策の１手段として
、触媒を利用することができないという問題があった。
５図に示すようになり、窒素酸化物や炭化水素を低減す
るために触媒を使用できる範囲は、第５図において斜線
を施した比較的狭い領域である。一方デイーゼルエンジ
ンは負荷によって空燃比が巾広く変化する。従って従来
よりディーゼルエンジンの排気ガス対策の１手段として
、触媒を利用することができないという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、排気ガス対策として触媒を使用することが可能なデ
ィーゼルエンジンの空燃圧制ｔｉＤ装置を提供すること
を目的とするものである。
て、排気ガス対策として触媒を使用することが可能なデ
ィーゼルエンジンの空燃圧制ｔｉＤ装置を提供すること
を目的とするものである。
Ｋ問題点を解決するための手段】
本発明は、ターボチャージャによって過給を行なうよう
にしたディーゼルエンジンにおいて、前記ターボチャー
ジャを容量可変型のものから構成し、燃料の供給量に応
じて前記ターボチャージャの容量を制ｔ２Ｄするように
したものである。
にしたディーゼルエンジンにおいて、前記ターボチャー
ジャを容量可変型のものから構成し、燃料の供給量に応
じて前記ターボチャージャの容量を制ｔ２Ｄするように
したものである。
Ｋ作用】
従ってエンジンの負荷に応じてターボチャージャの客用
を可変することにより、常にほぼ最適空燃比に紺持する
ことが可能になり、触媒を用いて窒素酸化物や炭化水素
を低減することが可能になる。
を可変することにより、常にほぼ最適空燃比に紺持する
ことが可能になり、触媒を用いて窒素酸化物や炭化水素
を低減することが可能になる。
Ｋ実施例Ｘ
第１図は本発明の一実施例に係るターボ過給−エンジン
を示すものであって、このエンジン１０を構成するシリ
ンダブロックの両側には吸気マニホールド１１と排気マ
ニホールド１２とがそれぞれ取付けられている。吸気マ
ニホールド１１は吸気管１３に接続されるとともに、こ
の吸気管１３がターボチャージャ１４のコンプレッサ１
５と接続されている。コンプレッサ１５の入口側はエア
クノーナ１６と接続されるようになっている。これに対
して排気マニホールド１２は排気管１７と接続されると
ともに、この排気管１７にターボチャージャ１４のター
ビン１８が接続されるようになっている。さらにタービ
ン１８の下流側において排気管１７には触媒を用いた排
気ガス浄化装置１つが接続されている。
を示すものであって、このエンジン１０を構成するシリ
ンダブロックの両側には吸気マニホールド１１と排気マ
ニホールド１２とがそれぞれ取付けられている。吸気マ
ニホールド１１は吸気管１３に接続されるとともに、こ
の吸気管１３がターボチャージャ１４のコンプレッサ１
５と接続されている。コンプレッサ１５の入口側はエア
クノーナ１６と接続されるようになっている。これに対
して排気マニホールド１２は排気管１７と接続されると
ともに、この排気管１７にターボチャージャ１４のター
ビン１８が接続されるようになっている。さらにタービ
ン１８の下流側において排気管１７には触媒を用いた排
気ガス浄化装置１つが接続されている。
つぎにターボチャージャ１４のタービン１８の構造につ
いて説明すると、第２図および第３図に示すように、ケ
ーシング２１のタービン室内にはタービン羽根２２が配
されており、駆動軸２３の先端に固着されている。また
タービン羽根２２が配されたタービン室と外周側のうす
巻き室２４との間の部分にはノズルベーン２５が配され
ている。
いて説明すると、第２図および第３図に示すように、ケ
ーシング２１のタービン室内にはタービン羽根２２が配
されており、駆動軸２３の先端に固着されている。また
タービン羽根２２が配されたタービン室と外周側のうす
巻き室２４との間の部分にはノズルベーン２５が配され
ている。
このようなノズルベーン２５によってターボ升ヤージャ
１４はバリ７ブルジエオメトリターボを構成しており、
ノズルベーン２５はノズルシャフト２６を介して連結リ
ンク２７に連結されている。
１４はバリ７ブルジエオメトリターボを構成しており、
ノズルベーン２５はノズルシャフト２６を介して連結リ
ンク２７に連結されている。
ｊｔ結リンク２７の外周側の先端部は作！Ｊ］環２８の
内周面に係合されている。そして作動環２８が作動リン
ク２９と連結されるとともに、作動リンク２９は作動軸
３０を介して操作リンク３１に連結されるようになって
いる。
内周面に係合されている。そして作動環２８が作動リン
ク２９と連結されるとともに、作動リンク２９は作動軸
３０を介して操作リンク３１に連結されるようになって
いる。
上記リンク３１はｇｇ１図に示す７クチユエータ３４の
ピストンロッド３５に連結されている。そしてアクチュ
エータ３４がマイクロコンビコータ３６によって制御さ
れるようになっている。マイクロコンピュータ３６の入
力側には、エンジンの吸気の状態、吸気の品、アクセル
開度、エンジンの状態、燃料噴射量等の各種の情報が入
力されるようになっている。なおこれらの情報は、対応
するヒン量すから電気信号として供給されるようになっ
ている。
ピストンロッド３５に連結されている。そしてアクチュ
エータ３４がマイクロコンビコータ３６によって制御さ
れるようになっている。マイクロコンピュータ３６の入
力側には、エンジンの吸気の状態、吸気の品、アクセル
開度、エンジンの状態、燃料噴射量等の各種の情報が入
力されるようになっている。なおこれらの情報は、対応
するヒン量すから電気信号として供給されるようになっ
ている。
以上のような構成において、エンジン１０の各シリンダ
内での燃焼によって生じた排気ガスは排気マニホールド
１２および排気管１７を通して排出されるようになって
おり、このときにＤ［気管１７に接続されているターボ
チャージャ１４のタービン１８を駆動するようにしてい
る。タービン１８が駆動されると、このタービン１８に
直結されているコンプレッサ１５によってエアクリーナ
１６から取込まれた吸気が圧縮される。そして圧縮され
た吸気が吸気マニホールド１１を通してエンジン１０の
各シリンダに供給されるようになっている。
内での燃焼によって生じた排気ガスは排気マニホールド
１２および排気管１７を通して排出されるようになって
おり、このときにＤ［気管１７に接続されているターボ
チャージャ１４のタービン１８を駆動するようにしてい
る。タービン１８が駆動されると、このタービン１８に
直結されているコンプレッサ１５によってエアクリーナ
１６から取込まれた吸気が圧縮される。そして圧縮され
た吸気が吸気マニホールド１１を通してエンジン１０の
各シリンダに供給されるようになっている。
このようにして過給を行なうターボチャージャ１４のタ
ービン１８のノズルベーン２５の絞り量はアクチュエー
タ３４によって制御されるようになっている。アクチュ
エータ３４のピストンロッド３５を移動させると、操作
リンク３１が作動軸３０を中心として回動される。そし
てこの回動運動が作動軸３０を介して作動リンク２９に
伝達される。従って作動環２８が円周方向に回動される
。
ービン１８のノズルベーン２５の絞り量はアクチュエー
タ３４によって制御されるようになっている。アクチュ
エータ３４のピストンロッド３５を移動させると、操作
リンク３１が作動軸３０を中心として回動される。そし
てこの回動運動が作動軸３０を介して作動リンク２９に
伝達される。従って作動環２８が円周方向に回動される
。
そしてこの作動環２８の回動運動が、連結リンク２７お
よびノズルシャフト２６を介してノズルベーン２５に伝
達されることになり、タービン羽根２２を有するタービ
ン室の入口部分の絞り宿が調整されることになる。この
ような絞りの調整によって、第４図に示すようにエンジ
ンの回転速度、Ω前が一定の条件のもとて様々な吸気流
φを設定づることができ、任意の空燃比の状態を形成す
ることが可能になる。
よびノズルシャフト２６を介してノズルベーン２５に伝
達されることになり、タービン羽根２２を有するタービ
ン室の入口部分の絞り宿が調整されることになる。この
ような絞りの調整によって、第４図に示すようにエンジ
ンの回転速度、Ω前が一定の条件のもとて様々な吸気流
φを設定づることができ、任意の空燃比の状態を形成す
ることが可能になる。
ＩＪｔ気管１７に接続されている触媒から成る排気ガス
浄化装置は、窒素酸化物、炭化水素、−酸化炭素を低減
するための装置である。このような触媒１９は第５図に
示すように、空燃比を大きくすると窒素酸化物の浄化率
が低下する。逆に空燃比を小さくすると炭化水素と一酸
化炭素の浄化率が低下する。すなわち３種類の有害物質
を効果的に除去ブる領域が斜線で示すように非常に狭く
なっている。一方デイーゼルエンジンは負荷が増大づる
に従って燃料の割合が増加し、空燃比が小さくなる。し
かもディーゼルエンジンは空燃比の巾が広く変化する特
徴をもっている。このような理由によって従来は排気ガ
ス対策として触媒を利用することがて゛ぎなかった。
浄化装置は、窒素酸化物、炭化水素、−酸化炭素を低減
するための装置である。このような触媒１９は第５図に
示すように、空燃比を大きくすると窒素酸化物の浄化率
が低下する。逆に空燃比を小さくすると炭化水素と一酸
化炭素の浄化率が低下する。すなわち３種類の有害物質
を効果的に除去ブる領域が斜線で示すように非常に狭く
なっている。一方デイーゼルエンジンは負荷が増大づる
に従って燃料の割合が増加し、空燃比が小さくなる。し
かもディーゼルエンジンは空燃比の巾が広く変化する特
徴をもっている。このような理由によって従来は排気ガ
ス対策として触媒を利用することがて゛ぎなかった。
しかるにターボチャージャ１４を備えるエンジンの特徴
として、第４図に示すようにターボチャージャ１４の特
性に、よって同じ負荷でも空燃比が異なってくる。従つ
Ｃターボ特性を任意に変えられるバリ７ブルジエオメト
リターボを用いることによって、エンジンの負荷にかか
わらず常にほぼ最適空燃比に維持することができ、これ
によって空燃比の最適制御が可能になる。各種の情報が
入力される］ンビュータ３６によって、アクチュエータ
３４を介してバリアプルジェオメトリタルボの絞り槍を
調整することによって、第４図に示す最適空燃比を常に
得ることができるようになる。
として、第４図に示すようにターボチャージャ１４の特
性に、よって同じ負荷でも空燃比が異なってくる。従つ
Ｃターボ特性を任意に変えられるバリ７ブルジエオメト
リターボを用いることによって、エンジンの負荷にかか
わらず常にほぼ最適空燃比に維持することができ、これ
によって空燃比の最適制御が可能になる。各種の情報が
入力される］ンビュータ３６によって、アクチュエータ
３４を介してバリアプルジェオメトリタルボの絞り槍を
調整することによって、第４図に示す最適空燃比を常に
得ることができるようになる。
従って第５図に斜線で示す狭い空燃比領域でのエンジン
１０の運転が可能になり、排気ガスを排気管１７に接続
されている触媒から成る排気ガス浄化装置１９によって
効果的に処理することが可能になる。
１０の運転が可能になり、排気ガスを排気管１７に接続
されている触媒から成る排気ガス浄化装置１９によって
効果的に処理することが可能になる。
；（弁明の効果Ｘ
以上のように本発明は、ターボチャージャを容最＋１１
変型のものから構成し、燃料の供給Ｖ−に応じてターボ
チャージャの容量を変えることで吸気流部を制御するよ
うにしたものである。従って］ンジンの負荷にかかわら
ず空燃比を常に最適空燃比にＩｆｆ ｆ？することが可
能になり、これによって（ｊ１気ガス中の有害物質を触
媒で処理することが可能４ｊデイーゼルエンジンが提供
できるようになる。
変型のものから構成し、燃料の供給Ｖ−に応じてターボ
チャージャの容量を変えることで吸気流部を制御するよ
うにしたものである。従って］ンジンの負荷にかかわら
ず空燃比を常に最適空燃比にＩｆｆ ｆ？することが可
能になり、これによって（ｊ１気ガス中の有害物質を触
媒で処理することが可能４ｊデイーゼルエンジンが提供
できるようになる。
第１図は本発明の一実施例に係るディーゼルエンジンの
要部平面図、第２図はこのディーゼルエンジンに用いら
れているターボチャ−ジャの排気タービンの縦断面図、
第３図は同キャップを取外した状態の正面図、第４図は
エンジンの回転速度が一＝定の条件における負荷と空燃
比の関係を示すグラフ、第５図は空燃比と触媒による浄
化率との関係を示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １０・・ １４・・ １５・・ １７・・ １８・・ １９・・ ２４・・ ２５・・ ２７・・ ２８・・ ２９・・ ３０・・ ３１・・ ３４・・ ３６・・ ・エンジン ・ターボチャージャ ・コンプレッサ ・排気管 ・タービン ・排気ガス浄化装置 ・うす巻きテ ・ノズルベーン ・連結リンク ・作ｌ］環 ・作動リンク ・作動軸 ・操作リンク ・アクチュエータ ・マイクロコンピュータ
要部平面図、第２図はこのディーゼルエンジンに用いら
れているターボチャ−ジャの排気タービンの縦断面図、
第３図は同キャップを取外した状態の正面図、第４図は
エンジンの回転速度が一＝定の条件における負荷と空燃
比の関係を示すグラフ、第５図は空燃比と触媒による浄
化率との関係を示すグラフである。 また図面中の主要な部分の名称はつぎの通りである。 １０・・ １４・・ １５・・ １７・・ １８・・ １９・・ ２４・・ ２５・・ ２７・・ ２８・・ ２９・・ ３０・・ ３１・・ ３４・・ ３６・・ ・エンジン ・ターボチャージャ ・コンプレッサ ・排気管 ・タービン ・排気ガス浄化装置 ・うす巻きテ ・ノズルベーン ・連結リンク ・作ｌ］環 ・作動リンク ・作動軸 ・操作リンク ・アクチュエータ ・マイクロコンピュータ
Claims (1)
- １、ターボチャージャによつて過給を行なうようにした
ディーゼルエンジンにおいて、前記ターボチャージャを
容量可変型のものから構成し、燃料の供給量に応じて前
記ターボチャージャの容量を制御するようにしたことを
特徴とするディーゼルエンジンの空燃比制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145631A JPH0311126A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1145631A JPH0311126A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0311126A true JPH0311126A (ja) | 1991-01-18 |
Family
ID=15389474
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1145631A Pending JPH0311126A (ja) | 1989-06-08 | 1989-06-08 | ディーゼルエンジンの空燃比制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0311126A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004009984A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Honeywell International Inc. | Control system for variable geometry turbocharger |
| CN101900047A (zh) * | 2009-05-28 | 2010-12-01 | 曼柴油机欧洲股份公司 | 用于运行奥托内燃机的方法 |
| US7905206B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-03-15 | Caterpillar Inc | Engine control system having fuel-based adjustment |
| US8028679B2 (en) | 2008-11-26 | 2011-10-04 | Caterpillar Inc. | Engine control system having pressure-based timing |
| US8113173B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-02-14 | Caterpillar Inc. | Engine control system having speed-based timing |
| US8150603B2 (en) | 2008-11-26 | 2012-04-03 | Caterpillar Inc. | Engine control system having fuel-based timing |
-
1989
- 1989-06-08 JP JP1145631A patent/JPH0311126A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004009984A1 (en) * | 2002-07-19 | 2004-01-29 | Honeywell International Inc. | Control system for variable geometry turbocharger |
| US6996986B2 (en) | 2002-07-19 | 2006-02-14 | Honeywell International, Inc. | Control system for variable geometry turbocharger |
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| DE102009023045A1 (de) * | 2009-05-28 | 2010-12-02 | Man Diesel & Turbo Se | Verfahren zum Betreiben einer Otto-Brennkraftmaschine |
| DE102009023045B4 (de) * | 2009-05-28 | 2019-09-12 | Man Energy Solutions Se | Verfahren zum Betreiben einer Otto-Brennkraftmaschine |
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