JPH05280433A - 内燃機関の排気ガス再循環装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス再循環装置

Info

Publication number
JPH05280433A
JPH05280433A JP4080871A JP8087192A JPH05280433A JP H05280433 A JPH05280433 A JP H05280433A JP 4080871 A JP4080871 A JP 4080871A JP 8087192 A JP8087192 A JP 8087192A JP H05280433 A JPH05280433 A JP H05280433A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
air
passage
fuel ratio
gas recirculation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4080871A
Other languages
English (en)
Inventor
Iku Otsuka
郁 大塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP4080871A priority Critical patent/JPH05280433A/ja
Publication of JPH05280433A publication Critical patent/JPH05280433A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/36Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for adding fluids other than exhaust gas to the recirculation passage; with reformers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M26/00Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
    • F02M26/13Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
    • F02M26/35Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with means for cleaning or treating the recirculated gases, e.g. catalysts, condensate traps, particle filters or heaters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、内燃機関の排気ガス再循環装置に
関し、燃焼室内の空燃比がリッチ側とされる機関運転状
態においても比較的多量の排気ガスを再循環させること
を可能とする。 【構成】 排気ガスの再循環通路6の途中に設けられた
触媒7と、再循環通路6の触媒7より排気通路2側に設
けられた空気取り入れのための開口部6aと、この開口
部より吸気通路3側に設けられた空燃比センサ10と、
空燃比センサ10の出力に基づき開口部6aから取り入
れる空気量を調節する調節手段8a,11、とを具備す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気ガス再
循環装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に知られているように、内燃機関
の排気ガス再循環装置は、排気ガスの主成分である不活
性ガスを排気通路から燃焼室へ再循環させ、燃焼温度を
下げることによりNOX の発生量を低減させるものであ
る。
【0003】実開平2−1439号公報には、排気通路
の三元触媒の上流側から分岐し、吸気通路に合流する排
気ガス再循環通路に、もう一つの三元触媒が設けられて
いる、排気ガス再循環装置が記載されている。
【0004】この装置によれば、再循環される排気ガス
は、排気ガス再循環通路に設けられた三元触媒により有
害物質であるHC,CO及びNOX の三成分が浄化され
た後、燃焼室へ供給され、燃焼後において排気ガス中の
これら三成分が増加することはないために、比較的多量
の排気ガスを再循環させることができる。
【0005】比較的多量の排気ガスの再循環は、前述の
NOX 発生量低減に有効であるだけでなく、特に吸気通
路内のスロットル弁の開度が小さい時に、このスロット
ル弁の下流側に比較的多量の排気ガスが再循環されるた
めに、この部分の負圧の程度を下げることができ、ポン
プ損失の低減をもたらす。
【0006】三元触媒は、理論空燃比近傍で排気ガス中
の前記三成分を良好に浄化することができるものである
が、その空燃比の範囲は非常にせまいものである。従っ
て、この排気ガス再循環装置において、両方の三元触媒
を活用するためにO2 センサによる排気ガスのフィード
バックストイキ制御が必要であり、このO2 センサが排
気ガス再循環通路内に設けられている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述の排気ガス再循環
装置において、O2 センサによりストイキ制御が行なわ
れている時は、前述のように比較的多量の排気ガスを再
循環させ、NOX の低減及びポンプ損失の低減を実現で
きるが、冷間時又は機関温度が高すぎる時などのよう
に、内燃機関の運転状態によっては、O2 センサによる
ストイキ制御を中止し、燃焼室内の空燃比をリッチ側に
して運転させることがあり、このような時には、三元触
媒は十分に機能せず、再循環される排気ガスの浄化が行
なわれないために、比較的多量の排気ガスを再循環させ
ると、多量のHC、CO及びNOX が燃焼室へ供給さ
れ、排気エミッションが悪化する。
【0008】従って、本発明の目的は、燃焼室内の空燃
比がリッチ側とされる機関運転状態においても比較的多
量の排気ガスを再循環させることのできる内燃機関の排
気ガス再循環装置を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明による内燃機関の排気ガス再循環装置は、
排気通路と吸気通路とを連通する排気ガスの再循環通路
と、前記再循環通路の途中に設けられ、再循環される排
気ガスを浄化するための触媒と、前記再循環通路の前記
触媒より前記排気通路側に設けられた空気取り入れのた
めの開口部と、前記再循環通路の前記開口部より吸気通
路側に設けられ、再循環される排気ガスの空燃比を検出
するための空燃比センサと、前記空燃比センサの出力に
基づき前記開口部から取り入れる空気量を調節する調節
手段、とを具備することを特徴とする。
【0010】
【作用】前述の内燃機関の排気ガス再循環装置は、再循
環通路の触媒より排気通路側に設けられた開口部から取
り入れられる空気量が、再循環通路のこの開口部より吸
気通路側に設けられた空燃比センサの出力に基づき調節
手段により調節されるために、燃焼室内の空燃比がリッ
チ側とされる機関運転状態においても、再循環される排
気ガスについては空燃比制御され、再循環通路に設けら
れた触媒によりHC,CO及びNOX が浄化されるため
に、排気エミッションを悪化させることなく再循環され
る排気ガス量を増大することができる。
【0011】
【実施例】図1は、本発明による排気ガス再循環装置の
第1実施例を示す概略図である。同図において、1はエ
ンジン、2は排気通路、3は吸気通路である。
【0012】排気通路2には第1三元触媒4が、また吸
気通路3にはスロットル弁5が設けられている。排気通
路2の第1三元触媒4の上流側と吸気通路3のスロット
ル弁5の下流側とを連通する排気ガスの再循環通路6に
は、第2三元触媒7が設けられている。また再循環通路
6の第2三元触媒7より排気通路2側には空気を取り入
れるための開口部6aが形成され、この開口部6aに常
時閉の電磁弁8aを有する空気導入通路8が接続されて
いる。
【0013】排気通路2の第1三元触媒4の上流側に
は、エンジン1から排出される排気ガスの空燃比を検出
する第1O2 センサ9が、また再循環通路6の第2三元
触媒7と開口部6aとの間には、再循環される排気ガス
の空燃比を検出する第2O2 センサ10が設置されてい
る。
【0014】制御装置11には、第1O2 センサ9及び
第2O2 センサ10と共に内燃機関の運転状態を検出す
る冷却水温センサ等のセンサが接続され、内燃機関が理
論空燃比で運転されるべき通常の状態であることが検出
されると、一般的に行なわれているように、第1O2
ンサから検出される排気ガスの空燃比状態を基に、燃料
噴射量及び吸入空気量等がフィードバック制御され、排
気ガスを理論空燃比状態に維持するストイキ制御が行な
われる。
【0015】それにより、このような機関運転状態にお
いて、大気に放出される排気ガスは、排気通路2の第1
三元触媒4により有害物質であるHC,CO及びNOX
が浄化され、また再循環通路6を通り吸気通路3へ供給
される排気ガスは、第2三元触媒7により同様に浄化さ
れるために、多量に再循環させても排気エミッションを
悪化させることはなく、この排気ガスの主成分である不
活性ガスが燃焼温度を下げてNOX の発生量を低減する
と共に、特にスロットル弁5の開度が小さい運転状態に
おいて、吸気通路3のスロットル弁5の下流側における
負圧の程度を下げポンプ損失を低減することが可能とな
る。
【0016】また制御装置11は、例えば、冷間的又は
機関温度が高すぎる時などのように内燃機関がリッチ側
の空燃比で運転される時に、第1O2 センサによるフィ
ードバック制御を中止し、図2に示すフロチャートに従
って第2O2 センサからの出力に基づき空気導入通路8
の電磁弁8aの開閉を制御する。
【0017】まず、ステップ101において第2O2
ンサにより検出される再循環される排気ガスの空燃比
が、リッチ側であるかどうかが判断され、リッチ側でな
い時はステップ102において電磁弁8aは閉状態のま
まとされるが、リッチ側にある時にはステップ103に
おいて、電磁弁8aは開状態とされ、再循環通路6の開
口部6aから空気が取り入れられる。
【0018】このフローチャートは連続的に繰り返さ
れ、再循環される排気ガスの空燃比は理論空燃比に維持
される。それにより、この排気ガスは第2三元触媒7に
よりHC,CO及びNOX が浄化されて吸気通路3へ供
給されるために、前述の機関運転状態と同様に排気エミ
ッションを悪化させることなく多量の排気ガスの再循環
が可能となり、NOX の発生量の低減効果及びポンプ損
失の低減効果が得られる。
【0019】図3は、本発明による排気ガス再循環装置
の第2実施例を示す概略図である。図1に示す第1実施
例との違いについてのみ以下に説明する。
【0020】排気通路2には、第1三元触媒4の下流側
に酸化触媒12が設けられ、第1三元触媒4と酸化触媒
12との間に主空気導入通路13が接続されている。再
循環通路6の開口部6aへ接続される空気導入通路8
は、他端において主空気導入通路13の逆止弁13aよ
り排気通路2側に接続されている。
【0021】この酸化触媒12は、内燃機関がリッチ側
の空燃比として運転される時に、第1三元触媒4が有効
に機能しないために、ここでHC,COを酸化して浄化
するものである。主空気導入通路13は、そのために酸
化触媒12を通過する以前の排気ガスに空気を供給する
ものであり、酸化触媒12が設置される時には一般的に
設けられている。
【0022】この主空気導入通路13には、ポンプを設
け強制的に空気を供給することが好ましいが、コストア
ップとなるために一般的にはポンプは省略され、排気ガ
ス流により生じる負圧によって空気が吸込まれることを
利用している。
【0023】制御装置11は、機関運転状態に応じて第
1実施例と同様に第1及び第2O2センサからの出力を
基に燃焼室内のストイキ制御及び再循環される排気ガス
のストイキ制御を行なう。
【0024】内燃機関がリッチ側の空燃比として運転さ
れる状態において、機関が低負荷であれば、排気ガス量
が少ないために、主空気導入通路13から酸化触媒12
の直上流側に吸込まれる空気はあまり存在せず、一方こ
の時にはスロットル弁5の開度が小さくスロットル弁5
の下流側において比較的負圧の程度が高くなり、多量の
排気ガスが再循環されると共に、この排気ガスは空気導
入通路8を介して多量に吸込まれる空気によってストイ
キ制御され、第2三元触媒7により浄化される。従っ
て、空燃比がリッチ側であり第1三元触媒4をそのまま
通過し酸化触媒12に達する排気ガス量はわずかであ
り、従来酸化触媒12の直上流において空気があまり吸
い込まれず、酸化触媒12により酸化させずに大気中に
放出されていたHC及びCOの絶対量はかなり減少する
ことができる。
【0025】また、機関が高負荷であれば、スロットル
弁5の開度が大きく負圧の程度が低いために、再循環さ
れる排気ガス量は少なく、再循環通路6へ吸い込まれる
空気量も少ないが、一方で燃焼室から排出される排気ガ
ス量が多いために主空気導入通路13から酸化触媒12
の直上流側に吸い込まれる空気量が多くなり、空燃比が
リッチ側であるために、三元触媒で浄化されない排気ガ
スは、この空気と共に酸化触媒により酸化されて浄化さ
れ、大気中に放出されるHC及びCOの絶対量は同様に
かなり減少される。
【0026】また、主空気導入通路13から空気導入通
路8を介して再循環通路6へ吸い込まれる空気量と、主
空気導入通路13から酸化触媒12の直上流側に吸込ま
れる空気量は、一方が多い時は他方が少なくなるため
に、通常使用されている主空気導入通路13は特に太径
とする必要はなく、そのまま空気導入通路8を接続する
ことが可能となり、空気導入通路8を形成するためのコ
ストアップはわずかなものとなる。
【0027】第1及び第2実施例において使用される図
2に示すフローチャートを所定時間毎に繰り返すように
して、ステップ103においてステップ101で検出さ
れた排気ガス空燃比のリッチの程度に応じて電磁弁8a
の開時間を制御するデューティ制御により取り入れられ
る空気量を調節することも可能である。
【0028】第1実施例において、機関が高負荷の時は
第2実施例で説明したように再循環される排気ガス量が
少ないために、開口部から吸い込まれる空気量が少なく
再循環される排気ガスの良好なストイキ制御ができない
場合は、空気導入通路8にポンプを設けることも可能で
ある。
【0029】第1及び第2実施例の排気ガス再循環装置
は、常時排気ガス再循環を行なうために、特に再循環通
路6には閉鎖弁が設けられていないが、もちろんこの閉
鎖弁を有し、アイドル時などに排気ガス再循環を行なわ
せない排気ガス再循環装置にも本発明を適用できること
は明らかである。
【0030】第2O2 センサの位置は、再循環通路6の
第2三元触媒7と開口部6aとの間に限定されず、第2
三元触媒より吸気通路3側でもよい。
【0031】
【発明の効果】このように、本発明によれば、燃焼室内
の空燃比がリッチ側とされる機関運転状態において、再
循環される排気ガスは、再循環通路に設けられた空燃比
センサの出力に基づき、再循環の開口部を介して取り込
まれる空気によってストイキ制御され、理論空燃比での
機関運転状態と同様に再循環通路に設けられている触媒
により良好に浄化されるために、いずれの運転状態にお
いても、排気エミッションの悪化を伴うことなく多量の
排気ガスを再循環させることが可能となり、NO X の発
生量の低減だけでなく、ポンプ損失を低減することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による内燃機関の排気ガス再循環装置の
第1実施例を示す概略図である。
【図2】電磁弁の制御フロチャートである。
【図3】本発明による内燃機関の排気ガス再循環装置の
第2実施例を示す概略図である。
【符号の説明】
1…エンジン 2…排気通路 3…吸気通路 4…第1三元触媒 6…再循環通路 7…第2三元触媒 8…空気導入通路 8a…電磁弁 9…第1O2 センサ 10…第2O2 センサ 11…制御装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 排気通路と吸気通路とを連通する排気ガ
    スの再循環通路と、前記再循環通路の途中に設けられ、
    再循環される排気ガスを浄化するための触媒と、前記再
    循環通路の前記触媒より前記排気通路側に設けられた空
    気取り入れのための開口部と、前記再循環通路の前記開
    口部より吸気通路側に設けられ、再循環される排気ガス
    の空燃比を検出するための空燃比センサと、前記空燃比
    センサの出力に基づき前記開口部から取り入れる空気量
    を調節する調節手段、とを具備することを特徴とする内
    燃機関の排気ガス再循環装置。
JP4080871A 1992-04-02 1992-04-02 内燃機関の排気ガス再循環装置 Pending JPH05280433A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4080871A JPH05280433A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 内燃機関の排気ガス再循環装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4080871A JPH05280433A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 内燃機関の排気ガス再循環装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05280433A true JPH05280433A (ja) 1993-10-26

Family

ID=13730409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP4080871A Pending JPH05280433A (ja) 1992-04-02 1992-04-02 内燃機関の排気ガス再循環装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05280433A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110289904A1 (en) * 2010-04-12 2011-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110289904A1 (en) * 2010-04-12 2011-12-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine
US8733081B2 (en) * 2010-04-12 2014-05-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5884476A (en) Exhaust gas purifying device for engine
US4344393A (en) Internal combustion engine
EP2145092B1 (en) Internal combustion engine control device
US6813880B2 (en) Fuel injection controlling apparatus for engine
GB2323126A (en) Supplying oxygen-enriched air to the intake of an i.c. engine
JPH0622554U (ja) エンジンの排気ガス再循環装置
JP3330287B2 (ja) 内燃機関の制御装置
US4393840A (en) Fuel control system for automobile engine
JPH05280433A (ja) 内燃機関の排気ガス再循環装置
JPS6128033Y2 (ja)
JPS5896158A (ja) 内燃機関の排気還流制御装置
JP4311066B2 (ja) 内燃機関の排気浄化システム
JPS6142093B2 (ja)
JPS627943A (ja) デイ−ゼルエンジンの排気還流装置
JPS597569Y2 (ja) 内燃機関における排気ガス還流制御装置
JPH0295766A (ja) 酸素富化エンジンの酸素富化空気制御装置
JP2816438B2 (ja) 内燃機関の加速制御装置
JPS6316825Y2 (ja)
JP3840738B2 (ja) 排気浄化装置
JPH0341069Y2 (ja)
JPH0712011A (ja) 排気ガスの再循環装置
JPH04330320A (ja) エアサクションシステム
JPS6342095B2 (ja)
JPS6339776B2 (ja)
JPS62218650A (ja) ス−パ−チヤ−ジヤ付内燃エンジンの排気ガス再循環装置