JPH07324653A - エンジンの排気還流装置 - Google Patents
エンジンの排気還流装置Info
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- JPH07324653A JPH07324653A JP6118251A JP11825194A JPH07324653A JP H07324653 A JPH07324653 A JP H07324653A JP 6118251 A JP6118251 A JP 6118251A JP 11825194 A JP11825194 A JP 11825194A JP H07324653 A JPH07324653 A JP H07324653A
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- Japan
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- exhaust gas
- catalyst
- passage
- exhaust
- gas recirculation
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/03—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single mechanically or electrically driven intake charge compressor
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/42—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories having two or more EGR passages; EGR systems specially adapted for engines having two or more cylinders
-
- 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
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/52—Systems for actuating EGR valves
- F02M26/53—Systems for actuating EGR valves using electric actuators, e.g. solenoids
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 吸気系や排気還流系が金属材で形成されてい
るエンジンにおいて、還流ガスがアルカリ性や酸性とな
ることによって吸気系等を腐食するという事態を防止す
る。 【構成】 吸気通路２に過給機７が設けられ、排気還流
系にＥＧＲガスを過給機上流の吸気通路に送り込むＥＧ
Ｒ通路２１が設けられ、排気通路に還元機能を有する触
媒装置１５が設けられるとともに、ＥＧＲガスのｐＨを
調整するｐＨ調整手段が設けられ、このｐＨ調整手段
は、例えば触媒上流及び触媒下流から取り出される排気
ガスを混合する通路及び混合割合調節バルブ２７等によ
り、ＥＧＲガスのｐＨを略中性の所定範囲とする。
るエンジンにおいて、還流ガスがアルカリ性や酸性とな
ることによって吸気系等を腐食するという事態を防止す
る。 【構成】 吸気通路２に過給機７が設けられ、排気還流
系にＥＧＲガスを過給機上流の吸気通路に送り込むＥＧ
Ｒ通路２１が設けられ、排気通路に還元機能を有する触
媒装置１５が設けられるとともに、ＥＧＲガスのｐＨを
調整するｐＨ調整手段が設けられ、このｐＨ調整手段
は、例えば触媒上流及び触媒下流から取り出される排気
ガスを混合する通路及び混合割合調節バルブ２７等によ
り、ＥＧＲガスのｐＨを略中性の所定範囲とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気還流装
置に関し、特に吸気系と排気還流系の少なくとも一方が
金属材で形成されているものにおける腐食の対策に関す
るものである。
置に関し、特に吸気系と排気還流系の少なくとも一方が
金属材で形成されているものにおける腐食の対策に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジンのＮＯｘ発生量低減
等のために、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気系
に還流する排気還流装置は一般に知られている。また、
最近では過給機付エンジン等において高負荷時の燃焼温
度及び排気ガス温度の上昇を抑制するために、低温のＥ
ＧＲガス（コールドＥＧＲ）を吸気系に送るようにした
ものも提案されている。
等のために、排気通路を流れる排気ガスの一部を吸気系
に還流する排気還流装置は一般に知られている。また、
最近では過給機付エンジン等において高負荷時の燃焼温
度及び排気ガス温度の上昇を抑制するために、低温のＥ
ＧＲガス（コールドＥＧＲ）を吸気系に送るようにした
ものも提案されている。
【０００３】例えば特開平５−１８７３２９号公報に示
されるように、過給機付エンジンにおいて、比較的低温
の排気ガスを還流するとともに過給機下流の吸気圧力が
高い高負荷時にもＥＧＲを可能にすべく、排気通路にお
ける触媒の下流から吸気通路における過給機より上流側
に排気ガスを還流させるＥＧＲ通路を設けた排気還流装
置が知られている。
されるように、過給機付エンジンにおいて、比較的低温
の排気ガスを還流するとともに過給機下流の吸気圧力が
高い高負荷時にもＥＧＲを可能にすべく、排気通路にお
ける触媒の下流から吸気通路における過給機より上流側
に排気ガスを還流させるＥＧＲ通路を設けた排気還流装
置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気還流装
置を備えたエンジンにおいて、排気通路から吸気系に還
流される排気ガスのｐＨ（水素イオン指数）は必ずしも
中性とならず、また、一般に吸気系や排気還流系は金属
材料で形成されているため、排気ガスの還流によって吸
気系や排気還流系を構成する金属材料が腐食するという
問題がある。とくに、上記公報に示されるように排気通
路の触媒下流から吸気通路の過給機上流側に排気ガスを
還流させるようなものにおいて、吸気系がアルミ系金属
で形成されている場合に、その腐食が生じ易い。
置を備えたエンジンにおいて、排気通路から吸気系に還
流される排気ガスのｐＨ（水素イオン指数）は必ずしも
中性とならず、また、一般に吸気系や排気還流系は金属
材料で形成されているため、排気ガスの還流によって吸
気系や排気還流系を構成する金属材料が腐食するという
問題がある。とくに、上記公報に示されるように排気通
路の触媒下流から吸気通路の過給機上流側に排気ガスを
還流させるようなものにおいて、吸気系がアルミ系金属
で形成されている場合に、その腐食が生じ易い。
【０００５】このような排気ガスの還流による腐食の問
題を、図１乃至図３を参照しつつ具体的に説明する。
題を、図１乃至図３を参照しつつ具体的に説明する。
【０００６】図１は金属に接する気体または液体のｐＨ
値と金属の腐食量との関係を、アルミ系金属と鉄系金属
とについて示しており、実線はアルミ系金属で温度が常
温である場合、破線は同じくアルミ系金属であるが温度
が８０°の場合、一点鎖線は鉄系金属の場合をそれぞれ
示している。
値と金属の腐食量との関係を、アルミ系金属と鉄系金属
とについて示しており、実線はアルミ系金属で温度が常
温である場合、破線は同じくアルミ系金属であるが温度
が８０°の場合、一点鎖線は鉄系金属の場合をそれぞれ
示している。
【０００７】この図のように、ｐＨが略中性（ｐＨ値が
７程度）であればいずれの金属も殆ど腐食しないが、ア
ルミ系金属は、ｐＨ値が８程度より大きいアルカリ性と
なった場合やｐＨ値が４程度より小さい酸性となった場
合に腐食し易く、特に８０°程度の温度で腐食が顕著に
なる。また、鉄系金属はｐＨ値が５程度より小さい酸性
となった場合に腐食し易い。
７程度）であればいずれの金属も殆ど腐食しないが、ア
ルミ系金属は、ｐＨ値が８程度より大きいアルカリ性と
なった場合やｐＨ値が４程度より小さい酸性となった場
合に腐食し易く、特に８０°程度の温度で腐食が顕著に
なる。また、鉄系金属はｐＨ値が５程度より小さい酸性
となった場合に腐食し易い。
【０００８】ところで、エンジンの燃焼室から排出され
た排気ガス中には窒素が酸素と結合したＮＯｘと、燃料
やオイルに含まれる硫黄が酸素と結合したＳＯｘとが含
まれており、このＮＯｘ及びＳＯｘは弱酸性であるた
め、燃焼室から排出された排気ガスは酸性となってい
る。また、排気通路に三元触媒（酸化、還元の両機能を
有する触媒）が設けられている場合、排気ガスがこの触
媒を通過したときに、上記ＮＯｘは還元されてその一部
がアルカリ性のＮＨ3 （アンモニア）に変化し、ＳＯｘ
は酸化されてＳＯ3 に変化する。そして、上記ＮＨ3 の
影響で触媒通過後の排気ガスのｐＨはアルカリ側にずれ
る傾向がある。なお、三元触媒に限らず少なくとも還元
機能を有する触媒、例えばＮＯｘ浄化触媒が設けられて
いる場合でも、排気ガスが触媒を通過するとＮＨ3 が生
じてｐＨはアルカリ側にずれる。
た排気ガス中には窒素が酸素と結合したＮＯｘと、燃料
やオイルに含まれる硫黄が酸素と結合したＳＯｘとが含
まれており、このＮＯｘ及びＳＯｘは弱酸性であるた
め、燃焼室から排出された排気ガスは酸性となってい
る。また、排気通路に三元触媒（酸化、還元の両機能を
有する触媒）が設けられている場合、排気ガスがこの触
媒を通過したときに、上記ＮＯｘは還元されてその一部
がアルカリ性のＮＨ3 （アンモニア）に変化し、ＳＯｘ
は酸化されてＳＯ3 に変化する。そして、上記ＮＨ3 の
影響で触媒通過後の排気ガスのｐＨはアルカリ側にずれ
る傾向がある。なお、三元触媒に限らず少なくとも還元
機能を有する触媒、例えばＮＯｘ浄化触媒が設けられて
いる場合でも、排気ガスが触媒を通過するとＮＨ3 が生
じてｐＨはアルカリ側にずれる。
【０００９】また、排気ガスのｐＨには空燃比も関係す
るもので、空燃比とＮＯｘ、ＳＯｘの発生量及び触媒上
流、下流における排気ガスのｐＨとの関係を図２に示
す。この図のように、ＮＯｘは空燃比（Ａ／Ｆ）が１６
付近で最も多く発生し、またＳＯｘは空燃比がリーンに
なるほど硫黄と酸素が結合し易くなることから増加す
る。これとの関係で、触媒上流における排気ガスのｐＨ
値は７以下（酸性）となり、かつ、空燃比がリーンにな
るにつれて低くなる。理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７、
λ＝１）ではｐＨ値が５．６程度である。
るもので、空燃比とＮＯｘ、ＳＯｘの発生量及び触媒上
流、下流における排気ガスのｐＨとの関係を図２に示
す。この図のように、ＮＯｘは空燃比（Ａ／Ｆ）が１６
付近で最も多く発生し、またＳＯｘは空燃比がリーンに
なるほど硫黄と酸素が結合し易くなることから増加す
る。これとの関係で、触媒上流における排気ガスのｐＨ
値は７以下（酸性）となり、かつ、空燃比がリーンにな
るにつれて低くなる。理論空燃比（Ａ／Ｆ＝１４．７、
λ＝１）ではｐＨ値が５．６程度である。
【００１０】一方、触媒下流における排気ガスのｐＨは
触媒上流と比べて高い値（アルカリ側）となり、とくに
理論空燃比ではｐＨ値が９程度に高くなる。なお、触媒
下流における排気ガスのｐＨは、触媒が三元触媒の場合
には理論空燃比よりもリーンになるとＮＯｘ還元機能の
低下に伴うＮＨ3 の減少によって低下する。また、触媒
がＮＯｘ浄化触媒による場合にも、空燃比がある程度以
上リーンになるとＮＯｘ発生量の減少に伴ってｐＨ値が
低下するが、リーンでもＮＯｘ浄化機能を有するためｐ
Ｈ値の低下の程度は三元触媒の場合より小さい。
触媒上流と比べて高い値（アルカリ側）となり、とくに
理論空燃比ではｐＨ値が９程度に高くなる。なお、触媒
下流における排気ガスのｐＨは、触媒が三元触媒の場合
には理論空燃比よりもリーンになるとＮＯｘ還元機能の
低下に伴うＮＨ3 の減少によって低下する。また、触媒
がＮＯｘ浄化触媒による場合にも、空燃比がある程度以
上リーンになるとＮＯｘ発生量の減少に伴ってｐＨ値が
低下するが、リーンでもＮＯｘ浄化機能を有するためｐ
Ｈ値の低下の程度は三元触媒の場合より小さい。
【００１１】さらに、排気ガスのｐＨには排気流量も関
係するもので、流量（排気流量ないしはこれに対応する
吸気流量）と触媒上流、下流における排気ガスのｐＨと
の関係（理論空燃比における場合）を図３に示す。この
図のように、流量が増大すると相対的な排気浄化率が低
下することから、触媒下流の排気ガスのｐＨ値が低下し
て触媒上流の排気ガスのｐＨ値に近づいてくる。
係するもので、流量（排気流量ないしはこれに対応する
吸気流量）と触媒上流、下流における排気ガスのｐＨと
の関係（理論空燃比における場合）を図３に示す。この
図のように、流量が増大すると相対的な排気浄化率が低
下することから、触媒下流の排気ガスのｐＨ値が低下し
て触媒上流の排気ガスのｐＨ値に近づいてくる。
【００１２】以上のような傾向から考察すると、還元機
能を有する触媒の下流から排気ガスが還流される場合、
理論空燃比で運転されていて流量がある程度までの運転
状態にあるとき、ＥＧＲガスはｐＨ値が９程度のアルカ
リ性となるため、吸気系がアルミ系金属で形成されてい
る場合にその腐食が生じる。とくに過給機付エンジンに
おいて過給機下流にアルミ系金属からなるインタークー
ラが設けられている場合、インタークーラ内で吸気温度
が８０°程度になるため、過給機上流に送り込まれたＥ
ＧＲガスがインタークーラを通過することによりインタ
ークーラの腐食が生じ易くなる。
能を有する触媒の下流から排気ガスが還流される場合、
理論空燃比で運転されていて流量がある程度までの運転
状態にあるとき、ＥＧＲガスはｐＨ値が９程度のアルカ
リ性となるため、吸気系がアルミ系金属で形成されてい
る場合にその腐食が生じる。とくに過給機付エンジンに
おいて過給機下流にアルミ系金属からなるインタークー
ラが設けられている場合、インタークーラ内で吸気温度
が８０°程度になるため、過給機上流に送り込まれたＥ
ＧＲガスがインタークーラを通過することによりインタ
ークーラの腐食が生じ易くなる。
【００１３】また、このようにＥＧＲガスがアルカリ性
となることによる腐食のほかに、例えば触媒の上流から
排気ガスが還流されるような場合に運転状態等によって
はＥＧＲガスが比較的強い酸性となることがあり、また
ＥＧＲガス中の水分が結露した場合は上記ＳＯ3 が水と
結合してＨ2ＳＯ4（硫酸）を生じ、凝縮水が強い酸性を
呈することがあるため、吸気系がアルミ系金属からなる
場合や排気還流系が鉄系金属からなる場合に酸による腐
食も問題となる。
となることによる腐食のほかに、例えば触媒の上流から
排気ガスが還流されるような場合に運転状態等によって
はＥＧＲガスが比較的強い酸性となることがあり、また
ＥＧＲガス中の水分が結露した場合は上記ＳＯ3 が水と
結合してＨ2ＳＯ4（硫酸）を生じ、凝縮水が強い酸性を
呈することがあるため、吸気系がアルミ系金属からなる
場合や排気還流系が鉄系金属からなる場合に酸による腐
食も問題となる。
【００１４】このような問題の対策が従来においては充
分になされていなかった。
分になされていなかった。
【００１５】なお、公知技術として特開平３−７４５６
０号公報には、排気通路におけるＮＯｘ浄化触媒の上流
に酸化触媒を設けるとともに、両触媒の間から排気ガス
を取り出して吸気系に還流させるようにした構造が示さ
れており、この構造は両触媒の間から排気ガスを取り出
す点で後述の本発明の一つの実施例と一見似ているが、
上流側の触媒は酸化触媒であり、この公報のものではＥ
ＧＲガスのｐＨを調整するような機能は得られない。
０号公報には、排気通路におけるＮＯｘ浄化触媒の上流
に酸化触媒を設けるとともに、両触媒の間から排気ガス
を取り出して吸気系に還流させるようにした構造が示さ
れており、この構造は両触媒の間から排気ガスを取り出
す点で後述の本発明の一つの実施例と一見似ているが、
上流側の触媒は酸化触媒であり、この公報のものではＥ
ＧＲガスのｐＨを調整するような機能は得られない。
【００１６】本発明は、上記の事情に鑑み吸気系や排気
還流系が金属材で形成されているエンジンにおいて、還
流ガスがアルカリ性や酸性となることによって吸気系等
を腐食するといった事態を確実に防止することができる
エンジンの排気還流装置を提供することを目的とする。
還流系が金属材で形成されているエンジンにおいて、還
流ガスがアルカリ性や酸性となることによって吸気系等
を腐食するといった事態を確実に防止することができる
エンジンの排気還流装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、エンジンの排気通路を流れる排気ガスの
一部を排気還流通路を介して吸気系に還流する排気還流
系を具備し、上記吸気系と排気還流系の少なくとも一方
が金属材で形成されているエンジンにおいて、上記排気
通路から吸気系へ還流される還流ガスのｐＨを略中性の
所定範囲に調整するｐＨ調整手段を設けたものである
（請求項１）。
に、本発明は、エンジンの排気通路を流れる排気ガスの
一部を排気還流通路を介して吸気系に還流する排気還流
系を具備し、上記吸気系と排気還流系の少なくとも一方
が金属材で形成されているエンジンにおいて、上記排気
通路から吸気系へ還流される還流ガスのｐＨを略中性の
所定範囲に調整するｐＨ調整手段を設けたものである
（請求項１）。
【００１８】この発明は、例えば吸気系がアルミ系金属
材で形成されている場合に有効である（請求項２）。さ
らに、吸気系に過給機が設けられ、排気還流系は、還流
ガスを吸気系の上記過給機より上流に送り込む排気還流
通路を有している場合に効果的である（請求項３）。上
記ｐＨ調整手段は還流ガスのｐＨ値を６から８までの範
囲に調整するものであることが好ましい（請求項４）。
材で形成されている場合に有効である（請求項２）。さ
らに、吸気系に過給機が設けられ、排気還流系は、還流
ガスを吸気系の上記過給機より上流に送り込む排気還流
通路を有している場合に効果的である（請求項３）。上
記ｐＨ調整手段は還流ガスのｐＨ値を６から８までの範
囲に調整するものであることが好ましい（請求項４）。
【００１９】またこの発明は、排気還流系が鉄系金属材
で形成されている場合にも有効である（請求項５）。
で形成されている場合にも有効である（請求項５）。
【００２０】この発明において、排気通路に少なくとも
還元機能を有する触媒が設けられ、ｐＨ調整手段は、上
記触媒より上流側から排気ガスを排気還流通路に導く上
流側排気ガス取出し部と、上記触媒より下流側から排気
ガスを排気還流通路に導く下流側排気ガス取出し部と、
上記両排気ガス取出し部からの排気ガスの混合割合を調
整する混合割合調整手段とからなるものであることが好
ましい（請求項６）。この場合に、上記混合割合調整手
段は、排気ガスの流量に応じて上記混合割合を変更もの
であること（請求項７）が好ましく、また燃焼室に供給
される混合気の空燃比に応じて上記混合割合を変更する
ものであること（請求項８）が好ましい。
還元機能を有する触媒が設けられ、ｐＨ調整手段は、上
記触媒より上流側から排気ガスを排気還流通路に導く上
流側排気ガス取出し部と、上記触媒より下流側から排気
ガスを排気還流通路に導く下流側排気ガス取出し部と、
上記両排気ガス取出し部からの排気ガスの混合割合を調
整する混合割合調整手段とからなるものであることが好
ましい（請求項６）。この場合に、上記混合割合調整手
段は、排気ガスの流量に応じて上記混合割合を変更もの
であること（請求項７）が好ましく、また燃焼室に供給
される混合気の空燃比に応じて上記混合割合を変更する
ものであること（請求項８）が好ましい。
【００２１】ｐＨ調整手段の別の構成例としては、排気
通路に、第１の触媒と、その下流に位置する第２の触媒
とが設けられ、両触媒は少なくとも還元機能を有し、か
つ、排気還流が行われる所定運転域において上記両触媒
の中間で排気ガスのｐＨが略中性となるように第１の触
媒の容量が設定されるとともに、排気ガスを排気還流通
路に導く排気ガス取出し部が上記両触媒の中間に設けら
れることにより、ｐＨ調整手段が構成される（請求項
９）。
通路に、第１の触媒と、その下流に位置する第２の触媒
とが設けられ、両触媒は少なくとも還元機能を有し、か
つ、排気還流が行われる所定運転域において上記両触媒
の中間で排気ガスのｐＨが略中性となるように第１の触
媒の容量が設定されるとともに、排気ガスを排気還流通
路に導く排気ガス取出し部が上記両触媒の中間に設けら
れることにより、ｐＨ調整手段が構成される（請求項
９）。
【００２２】あるいは、排気通路に少なくとも還元機能
を有する触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導
く排気ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとと
もに、排気ガス流量が少ない運転域で上記触媒の上流に
二次エアを供給する二次エア供給手段が設けられること
により、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１０）。
を有する触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導
く排気ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとと
もに、排気ガス流量が少ない運転域で上記触媒の上流に
二次エアを供給する二次エア供給手段が設けられること
により、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１０）。
【００２３】あるいは、排気還流が行われる所定運転域
において燃焼室に供給される混合気の空燃比がリーン側
の所定範囲に設定されるとともに、空燃比がリーンの状
態でもＮＯｘ浄化性能を有するＮＯｘ浄化触媒が排気通
路に設けられ、かつ、排気ガスを排気還流通路に導く排
気ガス取出し部が上記ＮＯｘ浄化触媒より下流に設けら
れることにより、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１
１）。この場合に好ましくは、吸気系に過給機が設けら
れ、過給域で吸気系の過給機より上流に還流ガスが送り
込まれ、かつ、この過給域で混合気の空燃比がリーン側
の所定範囲に設定される（請求項１２）。
において燃焼室に供給される混合気の空燃比がリーン側
の所定範囲に設定されるとともに、空燃比がリーンの状
態でもＮＯｘ浄化性能を有するＮＯｘ浄化触媒が排気通
路に設けられ、かつ、排気ガスを排気還流通路に導く排
気ガス取出し部が上記ＮＯｘ浄化触媒より下流に設けら
れることにより、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１
１）。この場合に好ましくは、吸気系に過給機が設けら
れ、過給域で吸気系の過給機より上流に還流ガスが送り
込まれ、かつ、この過給域で混合気の空燃比がリーン側
の所定範囲に設定される（請求項１２）。
【００２４】あるいは、排気通路に少なくとも還元機能
を有する触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導
く排気ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとと
もに、燃焼室に供給される混合気の空燃比を、排気ガス
流量に応じて上記触媒の下流で排気ガスのｐＨが略中性
となるように変更する空燃比制御手段が設けられること
により、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１３）。
を有する触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導
く排気ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとと
もに、燃焼室に供給される混合気の空燃比を、排気ガス
流量に応じて上記触媒の下流で排気ガスのｐＨが略中性
となるように変更する空燃比制御手段が設けられること
により、ｐＨ調整手段が構成される（請求項１３）。
【００２５】
【作用】本発明によると、上記ｐＨ調整手段によって還
気ガスのｐＨが略中性に調整されることにより、金属材
料からなる吸気系もしくは排気還流系が還流ガスで腐食
されることが防止される。
気ガスのｐＨが略中性に調整されることにより、金属材
料からなる吸気系もしくは排気還流系が還流ガスで腐食
されることが防止される。
【００２６】例えば吸気系がアルミ系金属で形成されて
いる場合は、還流ガスがアルカリ性あるいは酸性となる
ことで吸気系が腐食するといった事態が避けられる。と
くに過給機付エンジンにおいて高負荷時に低温の排気ガ
スを還流して排気温度の上昇防止等を図るべく、吸気系
の過給機より上流に還流ガスが送り込まれる場合に、還
流ガスがアルカリ性等になることと過給により吸気温度
が上昇することとで腐食が生じ易くなるという傾向が、
上記ｐＨ調整手段による調整作用で充分に防止される。
いる場合は、還流ガスがアルカリ性あるいは酸性となる
ことで吸気系が腐食するといった事態が避けられる。と
くに過給機付エンジンにおいて高負荷時に低温の排気ガ
スを還流して排気温度の上昇防止等を図るべく、吸気系
の過給機より上流に還流ガスが送り込まれる場合に、還
流ガスがアルカリ性等になることと過給により吸気温度
が上昇することとで腐食が生じ易くなるという傾向が、
上記ｐＨ調整手段による調整作用で充分に防止される。
【００２７】還流ガスのｐＨが６から８までの範囲に調
整されれば、有効に腐食が防止される。
整されれば、有効に腐食が防止される。
【００２８】また、排気還流系が鉄系金属で形成されて
いる場合は、還流ガスが酸性となることで排気還流系の
腐食するといった事態が避けられる。
いる場合は、還流ガスが酸性となることで排気還流系の
腐食するといった事態が避けられる。
【００２９】ｐＨ調整手段が請求項６に記載のように構
成されていると、還元機能を有する触媒の上流側で排気
ガスが酸性、上記触媒の下流側で排気ガスがアルカリ性
となっている状況下において、触媒上流の排気ガスと触
媒下流の排気ガスとが混合されることで略中性の還流ガ
スが得られる。この場合に、上記混合割合を排気ガスの
流量に応じて変更すれば、流量の異なる種々の運転状態
において還流ガスを略中性とすることができる。また、
混合気の空燃比に応じて上記混合割合を変更すれば、運
転状態等によって空燃比が変わっても還流ガスを略中性
とすることができる。
成されていると、還元機能を有する触媒の上流側で排気
ガスが酸性、上記触媒の下流側で排気ガスがアルカリ性
となっている状況下において、触媒上流の排気ガスと触
媒下流の排気ガスとが混合されることで略中性の還流ガ
スが得られる。この場合に、上記混合割合を排気ガスの
流量に応じて変更すれば、流量の異なる種々の運転状態
において還流ガスを略中性とすることができる。また、
混合気の空燃比に応じて上記混合割合を変更すれば、運
転状態等によって空燃比が変わっても還流ガスを略中性
とすることができる。
【００３０】また、ｐＨ調整手段が請求項９に記載のよ
うに構成されていると、第１，第２の触媒の両方によっ
てＮＯｘを浄化する作用が充分に得られつつ、第１の触
媒ではＮＯｘを浄化する作用がある程度にとどめられる
ことにより、第１の触媒の上流で排気ガスが酸性、第２
の触媒の下流で排気ガスがアルカリ性の状態において、
両触媒間で排気ガスが略中性となり、これが還流ガスと
して取り出される。
うに構成されていると、第１，第２の触媒の両方によっ
てＮＯｘを浄化する作用が充分に得られつつ、第１の触
媒ではＮＯｘを浄化する作用がある程度にとどめられる
ことにより、第１の触媒の上流で排気ガスが酸性、第２
の触媒の下流で排気ガスがアルカリ性の状態において、
両触媒間で排気ガスが略中性となり、これが還流ガスと
して取り出される。
【００３１】また、ｐＨ調整手段が請求項１０に記載の
ように構成されていると、前記の図３中に示したように
排気ガス流量が少ないときに触媒の下流の排気ガスのｐ
Ｈ値が高くなる傾向があるのに対し、触媒上流に二次エ
アを供給すれば排気ガスの状態は空燃比をリーンにした
場合と同等となることから触媒の下流の排気ガスのｐＨ
値が低下する傾向が生じ、これらの傾向が互いに打ち消
しあって触媒下流の排気ガスが略中性となる状態が得ら
れ、これが還流ガスとして取り出される。
ように構成されていると、前記の図３中に示したように
排気ガス流量が少ないときに触媒の下流の排気ガスのｐ
Ｈ値が高くなる傾向があるのに対し、触媒上流に二次エ
アを供給すれば排気ガスの状態は空燃比をリーンにした
場合と同等となることから触媒の下流の排気ガスのｐＨ
値が低下する傾向が生じ、これらの傾向が互いに打ち消
しあって触媒下流の排気ガスが略中性となる状態が得ら
れ、これが還流ガスとして取り出される。
【００３２】また、ｐＨ調整手段が請求項１１に記載の
ように構成されていると、前記の図２中に示したように
ＮＯｘ浄化用触媒を用いた場合に空燃比がリーンであれ
ば触媒下流で排気ガスが略中性となる状態が得られるこ
とから、これがＥＧＲガスとして取り出される。とくに
過給機付エンジンにおいて過給域で空燃比がリーン側に
されると、触媒下流から略中性でかつ比較低温の排気ガ
スが還流ガスとして取り出される。
ように構成されていると、前記の図２中に示したように
ＮＯｘ浄化用触媒を用いた場合に空燃比がリーンであれ
ば触媒下流で排気ガスが略中性となる状態が得られるこ
とから、これがＥＧＲガスとして取り出される。とくに
過給機付エンジンにおいて過給域で空燃比がリーン側に
されると、触媒下流から略中性でかつ比較低温の排気ガ
スが還流ガスとして取り出される。
【００３３】また、ｐＨ調整手段が請求項１３に記載の
ように構成されていると、前記の図２及び図３に示した
ように触媒下流の排気ガスのｐＨ値は空燃比と排気ガス
流量とによってそれぞれ変わることから、排気ガス流量
に応じた空燃比の調整により触媒下流の排気ガスが略中
性となる状態が得られ、これが還流ガスとして取り出さ
れる。
ように構成されていると、前記の図２及び図３に示した
ように触媒下流の排気ガスのｐＨ値は空燃比と排気ガス
流量とによってそれぞれ変わることから、排気ガス流量
に応じた空燃比の調整により触媒下流の排気ガスが略中
性となる状態が得られ、これが還流ガスとして取り出さ
れる。
【００３４】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図４は本発明の第１の実施例によるｐＨ調整手段が設け
られた排気還流装置の概略を示し、この図において、１
はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路である。
図４は本発明の第１の実施例によるｐＨ調整手段が設け
られた排気還流装置の概略を示し、この図において、１
はエンジン本体、２は吸気通路、３は排気通路である。
【００３５】上記吸気通路２には、上流側から順にエア
クリーナ４、エアフローメータ５、スロットル弁６、過
給機７、インタークーラ８、サージタンク９、燃料噴射
弁１０が配設されている。上記過給機７は、図示の例で
はリショルム型過給機等の機械的過給機とされ、図外の
ベルト等の伝動手段及び電磁クラッチ等を介してエンジ
ン出力軸により機械的に駆動されるようになっている。
また、上記吸気通路２には、上記過給機７をバイパスす
るバイパス通路１１が付設され、このバイパス通路１１
にエンジン負荷等に応じて開閉するバイパスバルブ１２
が介設されている。
クリーナ４、エアフローメータ５、スロットル弁６、過
給機７、インタークーラ８、サージタンク９、燃料噴射
弁１０が配設されている。上記過給機７は、図示の例で
はリショルム型過給機等の機械的過給機とされ、図外の
ベルト等の伝動手段及び電磁クラッチ等を介してエンジ
ン出力軸により機械的に駆動されるようになっている。
また、上記吸気通路２には、上記過給機７をバイパスす
るバイパス通路１１が付設され、このバイパス通路１１
にエンジン負荷等に応じて開閉するバイパスバルブ１２
が介設されている。
【００３６】このようにして吸気系が構成され、この吸
気系は、吸気管やインタークーラ８等がアルミ系の金属
で形成されている。
気系は、吸気管やインタークーラ８等がアルミ系の金属
で形成されている。
【００３７】また、上記排気通路３には、その途中に触
媒装置１５が設けられ、さらに排気通路下流側にサイレ
ンサ１６が設けられている。上記触媒装置１５は、少な
くとも還元機能を有する触媒からなり、例えば酸化、還
元の両機能を有する三元触媒からなっている。
媒装置１５が設けられ、さらに排気通路下流側にサイレ
ンサ１６が設けられている。上記触媒装置１５は、少な
くとも還元機能を有する触媒からなり、例えば酸化、還
元の両機能を有する三元触媒からなっている。
【００３８】上記吸気通路２と排気通路３との間には、
排気通路３を流れる排気ガスの一部を吸気系に還流する
排気還流系が設けられている。この排気還流系はＥＧＲ
通路（排気還流通路）を有し、当実施例では、第１ＥＧ
Ｒ通路２１と第２ＥＧＲ通路２２とを有している。
排気通路３を流れる排気ガスの一部を吸気系に還流する
排気還流系が設けられている。この排気還流系はＥＧＲ
通路（排気還流通路）を有し、当実施例では、第１ＥＧ
Ｒ通路２１と第２ＥＧＲ通路２２とを有している。
【００３９】上記第１ＥＧＲ通路２１は、ＥＧＲガス
（還流ガス）を吸気系の上記過給機７より上流に送り込
むものであり、例えばスロットル弁６と過給機７との間
の吸気通路２に出口側端部が接続されている。また、第
２ＥＧＲ通路２２は、吸気系における上記過給機７より
下流側の部分、例えばサージタンク９に出口側端部が接
続されている。上記各ＥＧＲ通路２１，２２の入口側
は、後述のように排気ガス取出し部２５Ａ，２５Ｂに通
路２６Ａ，２６Ｂを介して接続されている。
（還流ガス）を吸気系の上記過給機７より上流に送り込
むものであり、例えばスロットル弁６と過給機７との間
の吸気通路２に出口側端部が接続されている。また、第
２ＥＧＲ通路２２は、吸気系における上記過給機７より
下流側の部分、例えばサージタンク９に出口側端部が接
続されている。上記各ＥＧＲ通路２１，２２の入口側
は、後述のように排気ガス取出し部２５Ａ，２５Ｂに通
路２６Ａ，２６Ｂを介して接続されている。
【００４０】上記各ＥＧＲ通路２１，２２にはそれぞれ
ＥＧＲバルブ２３，２４が設けられている。そして、エ
ンジンの運転状態に応じて上記各ＥＧＲバルブ２３，２
４が作動されることにより、吸気圧力が低い低負荷域で
は第２ＥＧＲ通路２２から排気還流が行われ、吸気圧力
が高くなる高負荷域（過給領域）では第１ＥＧＲ通路２
１から排気還流が行われるようになっている。
ＥＧＲバルブ２３，２４が設けられている。そして、エ
ンジンの運転状態に応じて上記各ＥＧＲバルブ２３，２
４が作動されることにより、吸気圧力が低い低負荷域で
は第２ＥＧＲ通路２２から排気還流が行われ、吸気圧力
が高くなる高負荷域（過給領域）では第１ＥＧＲ通路２
１から排気還流が行われるようになっている。
【００４１】上記排気還流系に対し、ＥＧＲガスのｐＨ
を略中性の所定範囲に調整するｐＨ調整手段が設けられ
ている。このｐＨ調整手段は、当実施例では、上記触媒
装置１５より上流側から排気ガスをＥＧＲ通路に送る上
流側排気ガス取出し部２５Ａと、上記触媒装置１５より
下流側から排気ガスをＥＧＲ通路に送る下流側排気ガス
取出し部２５Ｂと、上記両排気ガス取出し部２５Ａ，２
５Ｂからの排気ガスの混合割合を調整する混合割合調整
手段とからなり、具体的には次のように構成されてい
る。
を略中性の所定範囲に調整するｐＨ調整手段が設けられ
ている。このｐＨ調整手段は、当実施例では、上記触媒
装置１５より上流側から排気ガスをＥＧＲ通路に送る上
流側排気ガス取出し部２５Ａと、上記触媒装置１５より
下流側から排気ガスをＥＧＲ通路に送る下流側排気ガス
取出し部２５Ｂと、上記両排気ガス取出し部２５Ａ，２
５Ｂからの排気ガスの混合割合を調整する混合割合調整
手段とからなり、具体的には次のように構成されてい
る。
【００４２】すなわち、上記排気通路３における触媒装
置１５の上流側と下流側とにそれぞれ排気ガス取出し部
２５Ａ，２５Ｂが開設され、この両ガス取出し部２５
Ａ，２５Ｂにそれぞれ通路２６Ａ，２６Ｂが連結される
とともに、これらの通路２６Ａ，２６Ｂが相互に連結さ
れている。そして、通路２６Ａ，２６Ｂが連結された部
分に第１ＥＧＲ通路２１が接続され、かつ通路２６Ａに
第２ＥＧＲ通路２２が接続されている。
置１５の上流側と下流側とにそれぞれ排気ガス取出し部
２５Ａ，２５Ｂが開設され、この両ガス取出し部２５
Ａ，２５Ｂにそれぞれ通路２６Ａ，２６Ｂが連結される
とともに、これらの通路２６Ａ，２６Ｂが相互に連結さ
れている。そして、通路２６Ａ，２６Ｂが連結された部
分に第１ＥＧＲ通路２１が接続され、かつ通路２６Ａに
第２ＥＧＲ通路２２が接続されている。
【００４３】また、上流側ガス取出し部２５ＡとＥＧＲ
通路接続部分との間の通路２５Ａには、混合割合調整手
段としての混合割合調節バルブ２７が設けられている。
この混合割合調節バルブ２７は、アクチュエータ２８に
より作動され、全閉から全開にまでわたって開度変化す
るようになっている。上記アクチュエータ２８による混
合割合調節バルブ２７の作動はコントロールユニット
（ＥＣＵ）３０により吸入空気量等に応じて制御され、
これによって後に詳述する如く、ＥＧＲガスのｐＨが略
中性の所定範囲内となるように、上記ガス取出し部２５
Ａ，２５Ｂからのガスの混合割合が調節されるようにな
っている。
通路接続部分との間の通路２５Ａには、混合割合調整手
段としての混合割合調節バルブ２７が設けられている。
この混合割合調節バルブ２７は、アクチュエータ２８に
より作動され、全閉から全開にまでわたって開度変化す
るようになっている。上記アクチュエータ２８による混
合割合調節バルブ２７の作動はコントロールユニット
（ＥＣＵ）３０により吸入空気量等に応じて制御され、
これによって後に詳述する如く、ＥＧＲガスのｐＨが略
中性の所定範囲内となるように、上記ガス取出し部２５
Ａ，２５Ｂからのガスの混合割合が調節されるようにな
っている。
【００４４】このようにしてｐＨ調整手段が構成されて
いる。
いる。
【００４５】なお、上記コントロールユニット３０は、
上記エアフローメータ５とスロットル開度センサ３１、
エンジン回転数センサ３２、Ｏ2 センサ３３等からの信
号を受け、上記燃料噴射弁１０等を制御するとともに、
上記混合割合調節バルブ２７のアクチュエータ２８を制
御するようになっている。
上記エアフローメータ５とスロットル開度センサ３１、
エンジン回転数センサ３２、Ｏ2 センサ３３等からの信
号を受け、上記燃料噴射弁１０等を制御するとともに、
上記混合割合調節バルブ２７のアクチュエータ２８を制
御するようになっている。
【００４６】以上のような当実施例の排気還流装置の作
用を説明する。
用を説明する。
【００４７】排気還流系においては、運転状態に応じて
排気ガスの還流が行われ、当実施例では、低負荷時には
ＥＧＲガスが第２ＥＧＲ通路２２を通って吸気系の下流
側に送り込まれ、一方、高負荷時にはＥＧＲガスが第１
ＥＧＲ通路２１を通って吸気系の過給機７より上流側に
送り込まれる。こうして、過気圧が高くなる高負荷時に
も排気ガスの還流が行われることにより、ＮＯｘ低減な
どの作用に加えて高負荷時のノッキングや排気温度の上
昇が抑制される。
排気ガスの還流が行われ、当実施例では、低負荷時には
ＥＧＲガスが第２ＥＧＲ通路２２を通って吸気系の下流
側に送り込まれ、一方、高負荷時にはＥＧＲガスが第１
ＥＧＲ通路２１を通って吸気系の過給機７より上流側に
送り込まれる。こうして、過気圧が高くなる高負荷時に
も排気ガスの還流が行われることにより、ＮＯｘ低減な
どの作用に加えて高負荷時のノッキングや排気温度の上
昇が抑制される。
【００４８】このように排気ガスの還流が行われるとき
に、排気通路３における触媒装置１５の上流側及び下流
側に設けられた各排気ガス取出し部２５Ａ，２５Ｂから
取り出される排気ガスが混合され、かつその混合割合が
混合割合調節バルブ２７によって調整されることによ
り、ＥＧＲガスのｐＨが略中性の所定範囲に調整され
る。
に、排気通路３における触媒装置１５の上流側及び下流
側に設けられた各排気ガス取出し部２５Ａ，２５Ｂから
取り出される排気ガスが混合され、かつその混合割合が
混合割合調節バルブ２７によって調整されることによ
り、ＥＧＲガスのｐＨが略中性の所定範囲に調整され
る。
【００４９】すなわち、例えば理論空燃比で運転されて
いる場合に、前述のように排気ガス流量が著しく増加し
ない限りは触媒装置１５の上流側で排気ガスが酸性、触
媒装置１５の下流側で排気ガスがアルカリ性となるが、
これらのガスを混合したガスのｐＨは上記上流側、下流
側の各排気ガスのｐＨの中間的な値となり、混合割合を
調整することによって略中性のガスが得られる。そし
て、少なくとも上記第１ＥＧＲ通路２１から排気ガスの
還流が行われる運転域で、上記のようにＥＧＲガスのｐ
Ｈが調整されることにより、このＥＧＲガスが過給機上
流に送り込まれて吸気通路２を流下していくときに、ア
ルミ系金属からなるインタークーラ８等が腐食するとい
った事態が防止される。
いる場合に、前述のように排気ガス流量が著しく増加し
ない限りは触媒装置１５の上流側で排気ガスが酸性、触
媒装置１５の下流側で排気ガスがアルカリ性となるが、
これらのガスを混合したガスのｐＨは上記上流側、下流
側の各排気ガスのｐＨの中間的な値となり、混合割合を
調整することによって略中性のガスが得られる。そし
て、少なくとも上記第１ＥＧＲ通路２１から排気ガスの
還流が行われる運転域で、上記のようにＥＧＲガスのｐ
Ｈが調整されることにより、このＥＧＲガスが過給機上
流に送り込まれて吸気通路２を流下していくときに、ア
ルミ系金属からなるインタークーラ８等が腐食するとい
った事態が防止される。
【００５０】また、ＥＧＲガスが略中性であることによ
り、鉄系金属からなる排気還流系の腐食も防止される。
り、鉄系金属からなる排気還流系の腐食も防止される。
【００５１】上記ＥＧＲガスのｐＨは、図２，図３中に
示したように６から８までの範囲に調整されることが望
ましい。つまり、アルミ系金属（及び鉄系金属）の腐食
を防止のためには図１に示すようにｐＨ値の上限側は８
程度までとすることが好ましく、また、ｐＨ値の下限側
はこの図によると４程度以上であればよいことになる
が、ＥＧＲガスが排気還流系、吸気系を通る間に前述の
ように結露、凝縮によって酸性が強まることがあるの
で、これを考慮するとＥＧＲガスのｐＨ値は６以上とす
ることが好ましい。
示したように６から８までの範囲に調整されることが望
ましい。つまり、アルミ系金属（及び鉄系金属）の腐食
を防止のためには図１に示すようにｐＨ値の上限側は８
程度までとすることが好ましく、また、ｐＨ値の下限側
はこの図によると４程度以上であればよいことになる
が、ＥＧＲガスが排気還流系、吸気系を通る間に前述の
ように結露、凝縮によって酸性が強まることがあるの
で、これを考慮するとＥＧＲガスのｐＨ値は６以上とす
ることが好ましい。
【００５２】上記混合割合調節バルブ２７による調整の
仕方の一例に示すと、理論空燃比で運転されている場合
に、少なくとも上記第１ＥＧＲ通路２１から排気ガスの
還流が行われる運転域で、前述の図３に示す排気ガスの
ｐＨと流量との関係に対応するように、エアフローメー
タ５で検出される吸気流量に応じて混合割合調節バルブ
２７の開度が図５のように変えられる。つまり、触媒下
流側から取り出される排気ガスのｐＨが９程度のアルカ
リ性となる比較的低流量側では、混合割合調節バルブ２
７が略全開とされることにより、触媒上流側からの排気
ガスの混合割合が比較的多くされる。そして、流量が増
加して触媒下流側からの排気ガスのｐＨが低下するにつ
れ、混合割合調節バルブ２７の開度が小さくされること
により触媒上流側からの排気ガスの混合割合が少なくさ
れ、触媒下流側からの排気ガスのｐＨが７となる流量Ｑ
ａ以上では混合割合調節バルブ２７が全閉とされる。
仕方の一例に示すと、理論空燃比で運転されている場合
に、少なくとも上記第１ＥＧＲ通路２１から排気ガスの
還流が行われる運転域で、前述の図３に示す排気ガスの
ｐＨと流量との関係に対応するように、エアフローメー
タ５で検出される吸気流量に応じて混合割合調節バルブ
２７の開度が図５のように変えられる。つまり、触媒下
流側から取り出される排気ガスのｐＨが９程度のアルカ
リ性となる比較的低流量側では、混合割合調節バルブ２
７が略全開とされることにより、触媒上流側からの排気
ガスの混合割合が比較的多くされる。そして、流量が増
加して触媒下流側からの排気ガスのｐＨが低下するにつ
れ、混合割合調節バルブ２７の開度が小さくされること
により触媒上流側からの排気ガスの混合割合が少なくさ
れ、触媒下流側からの排気ガスのｐＨが７となる流量Ｑ
ａ以上では混合割合調節バルブ２７が全閉とされる。
【００５３】このようにすると、ＥＧＲガスのｐＨが適
正に調整されるとともに、高流量側ほど、触媒上流側と
比べて低温の触媒下流側から取り出される排気ガスの割
合が増加することにより、高流量側でＥＧＲガス温度を
低くして燃焼温度や排気温度の上昇を抑制する作用も高
められることとなる。
正に調整されるとともに、高流量側ほど、触媒上流側と
比べて低温の触媒下流側から取り出される排気ガスの割
合が増加することにより、高流量側でＥＧＲガス温度を
低くして燃焼温度や排気温度の上昇を抑制する作用も高
められることとなる。
【００５４】また、運転状態に応じて燃焼室に供給され
る混合気の空燃比が変えられ場合には、図２に示すよう
な傾向に対応して、ＥＧＲガスが略中性となるように空
燃比に応じて上記混合割合調節バルブ２７の開度を変化
させるようにしてもよい。
る混合気の空燃比が変えられ場合には、図２に示すよう
な傾向に対応して、ＥＧＲガスが略中性となるように空
燃比に応じて上記混合割合調節バルブ２７の開度を変化
させるようにしてもよい。
【００５５】なお、上記実施例では、排気還流系に第１
ＥＧＲ通路２１と第２ＥＧＲ通路２２とを設けている
が、第２ＥＧＲ通路２２を省略し、吸気系の過給機上流
にＥＧＲガスを送り込むＥＧＲ通路２１のみを設けてお
いてもよい。
ＥＧＲ通路２１と第２ＥＧＲ通路２２とを設けている
が、第２ＥＧＲ通路２２を省略し、吸気系の過給機上流
にＥＧＲガスを送り込むＥＧＲ通路２１のみを設けてお
いてもよい。
【００５６】また、上記実施例では、上記両排気ガス取
出し部２５Ａ，２５Ｂに連なる通路２６Ａ，２６Ｂのう
ちで上流側排気ガス取出し部２５Ａに連なる通路２６Ａ
に混合割合調節バルブ２７が設けられているが、下流側
排気ガス取出し部２５Ｂに連なる通路２６Ｂに混合割合
調節バルブを設けてもよい。このようにする場合、通路
２６Ｂの断面積を通路２６Ａの断面積よりも大きくする
とともに、低流量側の運転領域では混合割合調節バルブ
の開度を小さくし、高流量側の運転領域では混合割合調
節バルブの開度を大きくすればよい。
出し部２５Ａ，２５Ｂに連なる通路２６Ａ，２６Ｂのう
ちで上流側排気ガス取出し部２５Ａに連なる通路２６Ａ
に混合割合調節バルブ２７が設けられているが、下流側
排気ガス取出し部２５Ｂに連なる通路２６Ｂに混合割合
調節バルブを設けてもよい。このようにする場合、通路
２６Ｂの断面積を通路２６Ａの断面積よりも大きくする
とともに、低流量側の運転領域では混合割合調節バルブ
の開度を小さくし、高流量側の運転領域では混合割合調
節バルブの開度を大きくすればよい。
【００５７】図６はｐＨ調整手段の別の実施例を示す。
この実施例では、排気通路３に設けられる触媒装置３０
が、第１の触媒３１と、その下流に位置する第２の触媒
３２とに分割されている。この両触媒３１，３２はとも
に還元機能を有する触媒、例えば三元触媒である。そし
て、両触媒３１，３２の中間で排気ガスのｐＨが略中性
となるように第１の触媒３１の容量が設定され、つまり
第１の触媒３１の還元機能はある程度にとどめられてお
り、その還元機能の不足分は第２の触媒３２により補わ
れて、両触媒３１，３２で要求される還元機能が達成さ
れるようになっている。
この実施例では、排気通路３に設けられる触媒装置３０
が、第１の触媒３１と、その下流に位置する第２の触媒
３２とに分割されている。この両触媒３１，３２はとも
に還元機能を有する触媒、例えば三元触媒である。そし
て、両触媒３１，３２の中間で排気ガスのｐＨが略中性
となるように第１の触媒３１の容量が設定され、つまり
第１の触媒３１の還元機能はある程度にとどめられてお
り、その還元機能の不足分は第２の触媒３２により補わ
れて、両触媒３１，３２で要求される還元機能が達成さ
れるようになっている。
【００５８】上記両触媒の中間には排気ガス取出し部３
３が設けられ、この排気ガス取出し部３３にＥＧＲ通路
３４が接続されている。
３が設けられ、この排気ガス取出し部３３にＥＧＲ通路
３４が接続されている。
【００５９】このようにｐＨ調整手段を構成した場合で
も、ＥＧＲガスのｐＨが略中性の所定範囲に調整され、
吸気系等の腐食が防止される。すなわち、図７に示すよ
うに、両触媒３１，３２の中間における排気ガスのｐＨ
は、上流側の排気ガスのｐＨ値と下流側の排気ガスのｐ
Ｈ値との間の値となり、上記第１の触媒３１の容量を適
度に設定することにより、大部分の運転域で両触媒３
１，３２の中間位置における排気ガスのｐＨを略中性と
することができる。そして、この部分の略中性の排気ガ
スがＥＧＲガスとして上記排気ガス取出し部３３からＥ
ＧＲ通路３４を経て吸気系に還流され、排気還流系や吸
気系の腐食が防止される。
も、ＥＧＲガスのｐＨが略中性の所定範囲に調整され、
吸気系等の腐食が防止される。すなわち、図７に示すよ
うに、両触媒３１，３２の中間における排気ガスのｐＨ
は、上流側の排気ガスのｐＨ値と下流側の排気ガスのｐ
Ｈ値との間の値となり、上記第１の触媒３１の容量を適
度に設定することにより、大部分の運転域で両触媒３
１，３２の中間位置における排気ガスのｐＨを略中性と
することができる。そして、この部分の略中性の排気ガ
スがＥＧＲガスとして上記排気ガス取出し部３３からＥ
ＧＲ通路３４を経て吸気系に還流され、排気還流系や吸
気系の腐食が防止される。
【００６０】図８はｐＨ調整手段のさらに別の実施例を
示す。この実施例では、排気通路途中に主触媒装置４１
が設けられるとともに、これより上流の、エンジン本体
１に近い部位に補助触媒装置４２が設けられ、この両触
媒装置４１，４２の間に排気ガス取出し部４３が設けら
れている。上記両触媒装置４１，４２はともに還元機能
を有する触媒、例えば三元触媒からなっているが、補助
触媒装置４２は始動時等に有効に機能するように主触媒
装置４１よりも容量が小さくされている。
示す。この実施例では、排気通路途中に主触媒装置４１
が設けられるとともに、これより上流の、エンジン本体
１に近い部位に補助触媒装置４２が設けられ、この両触
媒装置４１，４２の間に排気ガス取出し部４３が設けら
れている。上記両触媒装置４１，４２はともに還元機能
を有する触媒、例えば三元触媒からなっているが、補助
触媒装置４２は始動時等に有効に機能するように主触媒
装置４１よりも容量が小さくされている。
【００６１】また、上記補助触媒装置４２をバイパスす
るバイパス通路４５と、この通路４５を開閉する制御弁
４６が設けられいる。そして、排気温度が低いときには
上記制御弁４６が閉じられ、排気温度が高くなると上記
制御弁４６が開かれて排気ガスがバイパス通路４５に流
れることにより補助触媒装置４２の熱負荷が軽減される
ようになっている。
るバイパス通路４５と、この通路４５を開閉する制御弁
４６が設けられいる。そして、排気温度が低いときには
上記制御弁４６が閉じられ、排気温度が高くなると上記
制御弁４６が開かれて排気ガスがバイパス通路４５に流
れることにより補助触媒装置４２の熱負荷が軽減される
ようになっている。
【００６２】上記排気ガス取出し部４３は、補助触媒装
置４２の下流の排気通路３に対するバイパス通路４５の
合流箇所に設けられており、この排気取出し部４３にＥ
ＧＲ通路４４が接続されている。
置４２の下流の排気通路３に対するバイパス通路４５の
合流箇所に設けられており、この排気取出し部４３にＥ
ＧＲ通路４４が接続されている。
【００６３】この実施例による場合も、還元機能を有す
る２つの触媒４１，４２の間から排気ガスが取り出され
て還流されることにより、ＥＧＲガスのｐＨを略中性に
調整する作用が得られる。とくに、上記バイパス通路４
５及び制御弁４６を利用してｐＨを調整することもでき
る。
る２つの触媒４１，４２の間から排気ガスが取り出され
て還流されることにより、ＥＧＲガスのｐＨを略中性に
調整する作用が得られる。とくに、上記バイパス通路４
５及び制御弁４６を利用してｐＨを調整することもでき
る。
【００６４】図９はｐＨ調整手段のさらに別の実施例を
示す。この実施例では、排気通路３に、三元触媒等の還
元機能を有する触媒からなる主触媒装置５１と、その上
流側に位置する補助触媒装置５２とが設けられるととも
に、その主触媒装置５１の下流に排気ガス取出し部５３
が設けられて、この排気ガス取出し部５３にＥＧＲ通路
５４が接続されている。また、上記主触媒装置５１の上
流側に二次エア通路５５が接続され、この二次エア通路
５５に二次エア調節バルブ５６が設けられている。
示す。この実施例では、排気通路３に、三元触媒等の還
元機能を有する触媒からなる主触媒装置５１と、その上
流側に位置する補助触媒装置５２とが設けられるととも
に、その主触媒装置５１の下流に排気ガス取出し部５３
が設けられて、この排気ガス取出し部５３にＥＧＲ通路
５４が接続されている。また、上記主触媒装置５１の上
流側に二次エア通路５５が接続され、この二次エア通路
５５に二次エア調節バルブ５６が設けられている。
【００６５】この実施例では、上記二次エア調節バルブ
５６が図外の制御手段によって制御されることにより、
主触媒装置５１の上流に供給される二次エア量が吸気流
量（排気流量）に応じて図１０に示すように調節され、
これによってＥＧＲガスのｐＨが略中性に調整される。
５６が図外の制御手段によって制御されることにより、
主触媒装置５１の上流に供給される二次エア量が吸気流
量（排気流量）に応じて図１０に示すように調節され、
これによってＥＧＲガスのｐＨが略中性に調整される。
【００６６】すなわち、理論空燃比で運転されているよ
うな場合に、前述のように比較的低流量側では触媒下流
の排気ガスのｐＨが高くなり、一方、触媒上流に二次エ
アを供給すると、触媒を通過する排気ガスは空燃比をリ
ーンにした場合と同様となるので触媒下流の排気ガスの
ｐＨが低下する傾向が生じる（図２参照）。従って、図
３に示した触媒下流の排気ガスのｐＨと流量との関係に
対応して、図１０のように、比較的低流量側では二次エ
ア量が多くされ、流量の増大につれて二次エア量が減少
され、触媒下流側からの排気ガスのｐＨが７となる流量
Ｑａ以上では二次エア供給が停止されることにより、触
媒下流の排気ガスのｐＨを略中性とすることができる。
うな場合に、前述のように比較的低流量側では触媒下流
の排気ガスのｐＨが高くなり、一方、触媒上流に二次エ
アを供給すると、触媒を通過する排気ガスは空燃比をリ
ーンにした場合と同様となるので触媒下流の排気ガスの
ｐＨが低下する傾向が生じる（図２参照）。従って、図
３に示した触媒下流の排気ガスのｐＨと流量との関係に
対応して、図１０のように、比較的低流量側では二次エ
ア量が多くされ、流量の増大につれて二次エア量が減少
され、触媒下流側からの排気ガスのｐＨが７となる流量
Ｑａ以上では二次エア供給が停止されることにより、触
媒下流の排気ガスのｐＨを略中性とすることができる。
【００６７】そして、このようにした上で主触媒装置５
１の下流の略中性となった排気ガスが取り出され吸気系
に還流されることにより、排気ガス還流系及び吸気系の
腐食が防止される。
１の下流の略中性となった排気ガスが取り出され吸気系
に還流されることにより、排気ガス還流系及び吸気系の
腐食が防止される。
【００６８】なお、この実施例において、さらに図９に
二点鎖線で示すように、触媒上流から排気ガスを取り出
して触媒下流からの排気ガスに混合させる通路５７と、
その触媒上流からの排気ガスの混合割合を調整するバル
ブ５８とを設け、この混合割合の調整と上記二次エア量
の調整とを併用することにより、ＥＧＲガスのｐＨを略
中性の所定範囲に調整するようにしてもよい。このよう
にすれば排気流量等の広範囲にわたる変化に対して充分
にｐＨの調整機能を持たせることができる。
二点鎖線で示すように、触媒上流から排気ガスを取り出
して触媒下流からの排気ガスに混合させる通路５７と、
その触媒上流からの排気ガスの混合割合を調整するバル
ブ５８とを設け、この混合割合の調整と上記二次エア量
の調整とを併用することにより、ＥＧＲガスのｐＨを略
中性の所定範囲に調整するようにしてもよい。このよう
にすれば排気流量等の広範囲にわたる変化に対して充分
にｐＨの調整機能を持たせることができる。
【００６９】図１１はｐＨ調整手段のさらに別の実施例
を示す。この実施例では、空燃比がリーンの状態でもＮ
Ｏｘ浄化機能を維持するＮＯｘ浄化触媒６１が排気通路
に設けられ、その下流に排気ガス取出し部６２が設けら
れて、この排気ガス取出し部６２にＥＧＲ通路６３が接
続されるとともに、コントロールユニット３０により、
空燃比がリーン側の所定範囲となるように燃料噴射弁１
０からの燃料噴射量がコントロールされている。
を示す。この実施例では、空燃比がリーンの状態でもＮ
Ｏｘ浄化機能を維持するＮＯｘ浄化触媒６１が排気通路
に設けられ、その下流に排気ガス取出し部６２が設けら
れて、この排気ガス取出し部６２にＥＧＲ通路６３が接
続されるとともに、コントロールユニット３０により、
空燃比がリーン側の所定範囲となるように燃料噴射弁１
０からの燃料噴射量がコントロールされている。
【００７０】この実施例によっても、ＥＧＲガスのｐＨ
が略中性の所定範囲とされる。
が略中性の所定範囲とされる。
【００７１】すなわち、前述の図２中に示すように、還
元機能を有する触媒の下流における排気ガスのｐＨ値
は、理論空燃比付近で高い値（アルカリ性）となり、空
燃比がリーンになると低下するが、特にＮＯｘ浄化触媒
６１を用いた場合には、空燃比がリーンになってもＮＯ
ｘを還元する作用を維持することから、三元触媒と比べ
るとリーン側でのｐＨ値の低下の度合が緩やかとなる。
そして、空燃比がリーン側の所定範囲にあれば、ＮＯｘ
浄化触媒６１の下流の排気ガスのｐＨ値は略中性の好ま
しい範囲（６〜８）となる。
元機能を有する触媒の下流における排気ガスのｐＨ値
は、理論空燃比付近で高い値（アルカリ性）となり、空
燃比がリーンになると低下するが、特にＮＯｘ浄化触媒
６１を用いた場合には、空燃比がリーンになってもＮＯ
ｘを還元する作用を維持することから、三元触媒と比べ
るとリーン側でのｐＨ値の低下の度合が緩やかとなる。
そして、空燃比がリーン側の所定範囲にあれば、ＮＯｘ
浄化触媒６１の下流の排気ガスのｐＨ値は略中性の好ま
しい範囲（６〜８）となる。
【００７２】従って、空燃比がリーン側の所定範囲とさ
れ、かつ、ＮＯｘ浄化触媒６１の下流から排気ガスが取
り出されることにより、略中性のＥＧＲガスが得られて
排気還流系及び吸気系の腐食が防止される。その上、こ
のように空燃比がリーンとされ、かつ、ＮＯｘ浄化触媒
６１が用いられることにより、燃費が向上されるととも
にＮＯｘ低減により一層有利となる。
れ、かつ、ＮＯｘ浄化触媒６１の下流から排気ガスが取
り出されることにより、略中性のＥＧＲガスが得られて
排気還流系及び吸気系の腐食が防止される。その上、こ
のように空燃比がリーンとされ、かつ、ＮＯｘ浄化触媒
６１が用いられることにより、燃費が向上されるととも
にＮＯｘ低減により一層有利となる。
【００７３】また、この実施例のｐＨ調整手段を過給機
付エンジンに適用する場合、過給域でも混合気の空燃比
をリーンにし、かつ、少なくとも過給域で、上記ＮＯｘ
浄化触媒６１の下流から取り出したＥＧＲガスをＥＧＲ
通路６３を通して吸気系の過給機より上流に送り込むよ
うにすればよい。こうすることにより、高負荷域（過給
域）において、ＮＯｘ浄化触媒６１の下流からの比較的
低温のＥＧＲガスが吸気系に送り込まれて、ノッキング
や排気温度の上昇が抑制され、しかも、上記のようにＥ
ＧＲガスが略中性となって吸気系等の腐食が防止される
とともに、燃費向上及びＮＯｘの低減が図られることと
なる。
付エンジンに適用する場合、過給域でも混合気の空燃比
をリーンにし、かつ、少なくとも過給域で、上記ＮＯｘ
浄化触媒６１の下流から取り出したＥＧＲガスをＥＧＲ
通路６３を通して吸気系の過給機より上流に送り込むよ
うにすればよい。こうすることにより、高負荷域（過給
域）において、ＮＯｘ浄化触媒６１の下流からの比較的
低温のＥＧＲガスが吸気系に送り込まれて、ノッキング
や排気温度の上昇が抑制され、しかも、上記のようにＥ
ＧＲガスが略中性となって吸気系等の腐食が防止される
とともに、燃費向上及びＮＯｘの低減が図られることと
なる。
【００７４】さらにｐＨ調整手段の別の実施例として、
排気還流装置の図示は省略するが、還元機能を有する触
媒が設けられた排気通路における上記触媒の下流に排気
ガス取出し部を設けるとともに、コントロールユニット
によって燃料噴射量を制御することにより、図１２に示
すように流量（排気流量もしくはこれに対応する吸気流
量）に応じて空燃比を制御し、これによって触媒下流の
排気ガスのｐＨを略中性に調整するようにしてもよい。
排気還流装置の図示は省略するが、還元機能を有する触
媒が設けられた排気通路における上記触媒の下流に排気
ガス取出し部を設けるとともに、コントロールユニット
によって燃料噴射量を制御することにより、図１２に示
すように流量（排気流量もしくはこれに対応する吸気流
量）に応じて空燃比を制御し、これによって触媒下流の
排気ガスのｐＨを略中性に調整するようにしてもよい。
【００７５】すなわち、前述の図２，図３に示すよう
に、触媒下流の排気ガスのｐＨ値は、理論空燃比付近で
高くてリーン側で低下する傾向があるとともに、低流量
側では高くて流量が増加すると低下する傾向があること
から、図１２のように低流量側では空燃比をリーンに
し、流量の増加につれて理論空燃比程度まで空燃比をリ
ッチ側に変更していくようにすれば、触媒下流の排気ガ
スのｐＨ値を略中性とすることができる。従って、この
ように空燃比を制御しつつ、触媒下流から排気ガスを取
り出すことにより、ＥＧＲガスのｐＨを略中性とするこ
とができる。
に、触媒下流の排気ガスのｐＨ値は、理論空燃比付近で
高くてリーン側で低下する傾向があるとともに、低流量
側では高くて流量が増加すると低下する傾向があること
から、図１２のように低流量側では空燃比をリーンに
し、流量の増加につれて理論空燃比程度まで空燃比をリ
ッチ側に変更していくようにすれば、触媒下流の排気ガ
スのｐＨ値を略中性とすることができる。従って、この
ように空燃比を制御しつつ、触媒下流から排気ガスを取
り出すことにより、ＥＧＲガスのｐＨを略中性とするこ
とができる。
【００７６】なお、このような流量に応じた空燃比の制
御は、前記各種実施例のｐＨ調整手段と組み合わせて用
いるようにしてもよい。
御は、前記各種実施例のｐＨ調整手段と組み合わせて用
いるようにしてもよい。
【００７７】
【発明の効果】以上のように本発明は、上記吸気系と排
気還流系の少なくとも一方が金属材で形成されているエ
ンジン、例えば吸気系がアルミ系金属で形成されている
ものや排気還流系が鉄系金属で形成されているようなエ
ンジンにおいて、上記排気通路から吸気系へ還流する還
流ガスのｐＨを略中性の所定範囲に調整するｐＨ調整手
段を設けているため、還流ガスがアルカリ性または酸性
となることによって吸気系や排気還流系が腐食するとい
った事態を防止し、吸気系等の耐久性を高めることがで
きる。
気還流系の少なくとも一方が金属材で形成されているエ
ンジン、例えば吸気系がアルミ系金属で形成されている
ものや排気還流系が鉄系金属で形成されているようなエ
ンジンにおいて、上記排気通路から吸気系へ還流する還
流ガスのｐＨを略中性の所定範囲に調整するｐＨ調整手
段を設けているため、還流ガスがアルカリ性または酸性
となることによって吸気系や排気還流系が腐食するとい
った事態を防止し、吸気系等の耐久性を高めることがで
きる。
【００７８】とくに、吸気系に過給機が設けられるとと
もに、高負荷域で低温の排気ガスを還流することで排気
温度上昇等を抑制すべく、還流ガスを吸気系の上記過給
機より上流に送り込むように排気還流系が形成されてい
る場合に、上記ｐＨ調整手段によって還流ガスのｐＨを
略中性とすることで、過給機やその下流の吸気系に設け
られる機器等の腐食を有効に防止することができる。
もに、高負荷域で低温の排気ガスを還流することで排気
温度上昇等を抑制すべく、還流ガスを吸気系の上記過給
機より上流に送り込むように排気還流系が形成されてい
る場合に、上記ｐＨ調整手段によって還流ガスのｐＨを
略中性とすることで、過給機やその下流の吸気系に設け
られる機器等の腐食を有効に防止することができる。
【００７９】この発明において、排気通路に設けられた
還元機能を有する触媒の上流側及び下流側からそれぞれ
排気ガスを取り出してこれらを混合するようにするとと
もに、その混合を調整するようにすれば、触媒上流で排
気ガスが酸性、触媒下流で排気ガスがアルカリ性なって
いる状況下において、効果的に略中性の還流ガスを得る
ことができる。
還元機能を有する触媒の上流側及び下流側からそれぞれ
排気ガスを取り出してこれらを混合するようにするとと
もに、その混合を調整するようにすれば、触媒上流で排
気ガスが酸性、触媒下流で排気ガスがアルカリ性なって
いる状況下において、効果的に略中性の還流ガスを得る
ことができる。
【００８０】また、それぞれ還元機能を有する第１，第
２の触媒を排気通路に設けて、上記両触媒の中間で排気
ガスのｐＨが略中性となるように第１の触媒の容量を設
定するとともに、両触媒の中間に排気ガス取出し部を設
けるようにしても、効果的に略中性の還流ガスを得るこ
とができる。
２の触媒を排気通路に設けて、上記両触媒の中間で排気
ガスのｐＨが略中性となるように第１の触媒の容量を設
定するとともに、両触媒の中間に排気ガス取出し部を設
けるようにしても、効果的に略中性の還流ガスを得るこ
とができる。
【００８１】また、還元機能を有する触媒の下流に排気
ガス取出し部を設けるとともに、排気ガス流量が少ない
運転域で上記触媒の上流に二次エアを供給するようにし
ても、効果的に略中性の還流ガスを得ることができる。
ガス取出し部を設けるとともに、排気ガス流量が少ない
運転域で上記触媒の上流に二次エアを供給するようにし
ても、効果的に略中性の還流ガスを得ることができる。
【００８２】また、燃焼室に供給される混合気の空燃比
をリーン側の所定範囲に設定するとともに、空燃比がリ
ーンの状態でもＮＯｘ浄化性能を維持するＮＯｘ浄化触
媒を排気通路に設けて、その下流に排気ガス取出し部を
設けるようにしても、効果的に略中性の還流ガスを得る
ことができる。
をリーン側の所定範囲に設定するとともに、空燃比がリ
ーンの状態でもＮＯｘ浄化性能を維持するＮＯｘ浄化触
媒を排気通路に設けて、その下流に排気ガス取出し部を
設けるようにしても、効果的に略中性の還流ガスを得る
ことができる。
【００８３】また、還元機能を有する触媒の下流に排気
ガス取出し部を設けるとともに、空燃比を排気ガス流量
に応じ、上記触媒の下流で排気ガスのｐＨが略中性とな
るように変更するようにしても、効果的に略中性の還流
ガスを得ることができる。
ガス取出し部を設けるとともに、空燃比を排気ガス流量
に応じ、上記触媒の下流で排気ガスのｐＨが略中性とな
るように変更するようにしても、効果的に略中性の還流
ガスを得ることができる。
【図１】アルミ系金属及び鉄系金属の腐食量とｐＨ値と
の関係を示す図である。
の関係を示す図である。
【図２】排気通路に還元機能を有する触媒が設けられて
いる場合の触媒上流及び触媒下流の排気ガスのｐＨ値と
混合気の空燃比との関係を示す図である。
いる場合の触媒上流及び触媒下流の排気ガスのｐＨ値と
混合気の空燃比との関係を示す図である。
【図３】排気通路に還元機能を有する触媒が設けられて
いる場合の触媒上流及び触媒下流の排気ガスのｐＨ値と
排気ガスの流量との関係を示す図である。
いる場合の触媒上流及び触媒下流の排気ガスのｐＨ値と
排気ガスの流量との関係を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による排気還流装置全体の概
略図である。
略図である。
【図５】図４に示す装置における混合割合調節バルブの
吸気流量に応じた開度変化を示す図である。
吸気流量に応じた開度変化を示す図である。
【図６】排気還流装置におけるｐＨ調整手段の別の実施
例を示す要部の概略図である。
例を示す要部の概略図である。
【図７】図６に示すｐＨ調整手段による場合の排気ガス
のｐＨを示す図である。
のｐＨを示す図である。
【図８】排気還流装置におけるｐＨ調整手段のさらに別
の実施例を示す要部の概略図である。
の実施例を示す要部の概略図である。
【図９】排気還流装置におけるｐＨ調整手段のさらに別
の実施例を示す要部の概略図である。
の実施例を示す要部の概略図である。
【図１０】図９に示すｐＨ調整手段による場合の吸気流
量に応じた二次エア量の変化を示す図である。
量に応じた二次エア量の変化を示す図である。
【図１１】排気還流装置におけるｐＨ調整手段のさらに
別の実施例を示す要部の概略図である。
別の実施例を示す要部の概略図である。
【図１２】排気還流装置におけるｐＨ調整手段のさらに
別の実施例として吸気流量に応じて空燃比を制御する場
合の、吸気流量に応じた空燃比の変化を示す図である。
別の実施例として吸気流量に応じて空燃比を制御する場
合の、吸気流量に応じた空燃比の変化を示す図である。
１ エンジン本体 ２ 吸気通路 ３ 排気通路 ７ 過給機 １５，３０，４１，４２，５１，５２，６１ 触媒装置 ２１，２２，３４，４４，５４，６３ ＥＧＲ通路 ２５Ａ，２５Ｂ，３３，４３，５３，６２ 排気ガス取
出し部 ５５ 二次エア通路
出し部 ５５ 二次エア通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩田 典之 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内 (72)発明者 石井 賢也 広島県安芸郡府中町新地３番１号 マツダ 株式会社内
Claims (13)
- 【請求項１】 エンジンの排気通路を流れる排気ガスの
一部を排気還流通路を介して吸気系に還流する排気還流
系を具備し、上記吸気系と排気還流系の少なくとも一方
が金属材で形成されているエンジンにおいて、上記排気
通路から吸気系へ還流される還流ガスのｐＨを略中性の
所定範囲に調整するｐＨ調整手段を設けたことを特徴と
するエンジンの排気還流装置。 - 【請求項２】 吸気系がアルミ系金属材で形成されてい
る請求項１記載のエンジンの排気還流装置。 - 【請求項３】 吸気系に過給機が設けられ、排気還流系
は、還流ガスを吸気系の上記過給機より上流に送り込む
排気還流通路を有している請求項２記載のエンジンの排
気還流装置。 - 【請求項４】 ｐＨ調整手段は還流ガスのｐＨ値を６か
ら８までの範囲に調整するものである請求項２または３
に記載のエンジンの排気還流装置。 - 【請求項５】 排気還流系が鉄系金属材で形成されてい
る請求項１乃至４のいずれかに記載のエンジンの排気還
流装置。 - 【請求項６】 排気通路に少なくとも還元機能を有する
触媒が設けられ、ｐＨ調整手段は、上記触媒より上流側
から排気ガスを排気還流通路に導く上流側排気ガス取出
し部と、上記触媒より下流側から排気ガスを排気還流通
路に導く下流側排気ガス取出し部と、上記両排気ガス取
出し部からの排気ガスの混合割合を調整する混合割合調
整手段とからなる請求項１乃至５のいずれかに記載のエ
ンジンの排気還流装置。 - 【請求項７】 上記混合割合調整手段は、排気ガスの流
量に応じて上記混合割合を変更するものである請求項６
記載のエンジンの排気還流装置。 - 【請求項８】 上記混合割合調整手段は、燃焼室に供給
される混合気の空燃比に応じて上記混合割合を変更する
ものである請求項６または７記載のエンジンの排気還流
装置。 - 【請求項９】 排気通路に、第１の触媒と、その下流に
位置する第２の触媒とが設けられ、両触媒は少なくとも
還元機能を有し、かつ、排気還流が行われる所定運転域
において上記両触媒の中間で排気ガスのｐＨが略中性と
なるように第１の触媒の容量が設定されるとともに、排
気ガスを排気還流通路に導く排気ガス取出し部が上記両
触媒の中間に設けられることにより、ｐＨ調整手段が構
成されている請求項１乃至５のいずれかに記載のエンジ
ンの排気還流装置。 - 【請求項１０】 排気通路に少なくとも還元機能を有す
る触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導く排気
ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとともに、
排気ガス流量が少ない運転域で上記触媒の上流に二次エ
アを供給する二次エア供給手段が設けられることによ
り、ｐＨ調整手段が構成されている請求項１乃至５のい
ずれかに記載のエンジンの排気還流装置。 - 【請求項１１】 排気還流が行われる所定運転域におい
て燃焼室に供給される混合気の空燃比がリーン側の所定
範囲に設定されるとともに、空燃比がリーンの状態でも
ＮＯｘ浄化性能を有するＮＯｘ浄化触媒が排気通路に設
けられ、かつ、排気ガスを排気還流通路に導く排気ガス
取出し部が上記ＮＯｘ浄化触媒より下流に設けられるこ
とにより、ｐＨ調整手段が構成されている請求項１乃至
５のいずれかに記載のエンジンの排気還流装置。 - 【請求項１２】 吸気系に過給機が設けられ、過給域で
吸気系の過給機より上流に還流ガスが送り込まれ、か
つ、この過給域で混合気の空燃比がリーン側の所定範囲
に設定されている請求項１１記載のエンジンの排気還流
装置。 - 【請求項１３】 排気通路に少なくとも還元機能を有す
る触媒が設けられ、排気ガスを排気還流通路に導く排気
ガス取出し部が上記触媒の下流に設けられるとともに、
燃焼室に供給される混合気の空燃比を、排気ガス流量に
応じて上記触媒の下流で排気ガスのｐＨが略中性となる
ように変更する空燃比制御手段が設けられることによ
り、ｐＨ調整手段が構成されている請求項１乃至５のい
ずれかに記載のエンジンの排気還流装置。
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|---|---|---|---|
| JP11825194A JP3538892B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | エンジンの排気還流装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP11825194A JP3538892B2 (ja) | 1994-05-31 | 1994-05-31 | エンジンの排気還流装置 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
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| JP (1) | JP3538892B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180200A (ja) * | 2007-01-26 | 2008-08-07 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気制御装置 |
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-
1994
- 1994-05-31 JP JP11825194A patent/JP3538892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
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| US8051659B2 (en) | 2007-02-13 | 2011-11-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control apparatus for internal combustion engine and method for controlling the same |
| WO2014199442A1 (ja) * | 2013-06-11 | 2014-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の凝縮水処理装置 |
| JP2019196769A (ja) * | 2018-05-11 | 2019-11-14 | 株式会社Ｓｏｋｅｎ | エンジン制御システム |
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