JPH10196462A - ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置Info
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- JPH10196462A JPH10196462A JP9003974A JP397497A JPH10196462A JP H10196462 A JPH10196462 A JP H10196462A JP 9003974 A JP9003974 A JP 9003974A JP 397497 A JP397497 A JP 397497A JP H10196462 A JPH10196462 A JP H10196462A
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- Japan
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- egr
- region
- control valve
- passage
- flow control
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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
- F02M26/38—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with two or more EGR valves disposed in parallel
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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- 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
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/25—Layout, e.g. schematics with coolers having bypasses
-
- 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
- F02M26/35—Arrangement 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
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＥＧＲガス冷却気器のススによる目詰ま
りを防止して冷却効率の低下を防止すると共に、更に、
エンジンの運転状態に応じてＥＧＲガス冷却器を選択的
に通過させて、ＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度を適切に
調整できる、ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置を提供す
る。 【解決手段】 エンジンに主流量制御弁を有する主ＥＧ
Ｒ通路と、主ＥＧＲ通路をバイパスし、副流量制御弁を
有する副ＥＧＲ通路を設け、主ＥＧＲ通路にススを還元
剤とし作用するＮＯｘ還元触媒とＥＲＧガス冷却器とを
上流側から順に配設し、主ＥＧＲ通路に、副ＥＧＲ通路
にそれぞれ設けて、エンジン運転状態検出手段の検出値
に基づいて、コントローラが両流量制御弁の弁開度を制
御する。
りを防止して冷却効率の低下を防止すると共に、更に、
エンジンの運転状態に応じてＥＧＲガス冷却器を選択的
に通過させて、ＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度を適切に
調整できる、ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置を提供す
る。 【解決手段】 エンジンに主流量制御弁を有する主ＥＧ
Ｒ通路と、主ＥＧＲ通路をバイパスし、副流量制御弁を
有する副ＥＧＲ通路を設け、主ＥＧＲ通路にススを還元
剤とし作用するＮＯｘ還元触媒とＥＲＧガス冷却器とを
上流側から順に配設し、主ＥＧＲ通路に、副ＥＧＲ通路
にそれぞれ設けて、エンジン運転状態検出手段の検出値
に基づいて、コントローラが両流量制御弁の弁開度を制
御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ディーゼル
エンジンのＥＧＲにおいて、ＥＧＲクーラーを使用して
ＥＧＲガスの温度を下げて空気の吸入効率を向上させ
て、エンジンの燃焼を良好に保つと共に、燃焼温度を下
げて排気ガス中のＮＯｘを低減するディーゼルエンジン
のＥＧＲ装置に関するものである。
エンジンのＥＧＲにおいて、ＥＧＲクーラーを使用して
ＥＧＲガスの温度を下げて空気の吸入効率を向上させ
て、エンジンの燃焼を良好に保つと共に、燃焼温度を下
げて排気ガス中のＮＯｘを低減するディーゼルエンジン
のＥＧＲ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼルエンジンなどの排気ガス対策
において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するため
に、排気ガスの一部を吸気に還流することで、燃焼温度
を低く抑えて、ＮＯｘの生成を抑制させるＥＧＲ（排気
再循環）が有効であることが知られ、広く実用化されて
いる。
において、排気ガス中のＮＯｘの排出量を低減するため
に、排気ガスの一部を吸気に還流することで、燃焼温度
を低く抑えて、ＮＯｘの生成を抑制させるＥＧＲ（排気
再循環）が有効であることが知られ、広く実用化されて
いる。
【０００３】このＥＧＲ装置においては、例えば、図４
に示すように、エンジン１の排気通路４から排気ガスを
分流するＥＧＲ通路11を吸気通路３側に接続して、ＥＧ
Ｒ通路11に設けたＥＧＲ弁７でＥＧＲガス量を調整しな
がらＥＧＲを行っている。しかし、このように、高温の
ＥＧＲガスをそのまま吸気側に循環させると、高温で膨
張したＥＧＲガスが吸気マニホールド３ａに供給される
ので、吸気時のシリンダー内のＥＧＲガスが占める割合
が多くなり、シリンダー内に入る空気量が低減してしま
うので、ＥＧＲ通路11の途中に例えば水冷式のＥＧＲク
ーラー６を設けて、エンジン冷却水を循環して、この冷
却水によりＥＧＲガスを冷却して体積を減少してから、
吸気マニホールド３ａに供給することによって、シリン
ダー内に供給される空気量を確保している。
に示すように、エンジン１の排気通路４から排気ガスを
分流するＥＧＲ通路11を吸気通路３側に接続して、ＥＧ
Ｒ通路11に設けたＥＧＲ弁７でＥＧＲガス量を調整しな
がらＥＧＲを行っている。しかし、このように、高温の
ＥＧＲガスをそのまま吸気側に循環させると、高温で膨
張したＥＧＲガスが吸気マニホールド３ａに供給される
ので、吸気時のシリンダー内のＥＧＲガスが占める割合
が多くなり、シリンダー内に入る空気量が低減してしま
うので、ＥＧＲ通路11の途中に例えば水冷式のＥＧＲク
ーラー６を設けて、エンジン冷却水を循環して、この冷
却水によりＥＧＲガスを冷却して体積を減少してから、
吸気マニホールド３ａに供給することによって、シリン
ダー内に供給される空気量を確保している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このＥ
ＧＲクーラーを備えたＥＧＲ装置をディーゼルエンジン
に適用する場合には、エンジンの排気ガス中には燃焼に
より生成されるスス即ちカーボンがあり、このススがＥ
ＧＲ通路中に設けたＥＧＲクーラーの内部通路に堆積し
て目詰まりを生じ、冷却効率が低下するという問題があ
る。
ＧＲクーラーを備えたＥＧＲ装置をディーゼルエンジン
に適用する場合には、エンジンの排気ガス中には燃焼に
より生成されるスス即ちカーボンがあり、このススがＥ
ＧＲ通路中に設けたＥＧＲクーラーの内部通路に堆積し
て目詰まりを生じ、冷却効率が低下するという問題があ
る。
【０００５】そのため、特開平６−６６２０８号公報で
は、定置式のディーゼルエンジンを対象として、ＥＧＲ
通路のＥＧＲクーラーの上流に煤塵を除去するためのパ
ティキュレートトラップを配設し、更に、このパティキ
ュレートトラップの下流に、ＥＧＲガス中のＨＣ成分を
酸化するための酸化触媒層を配設することが提案されて
いる。
は、定置式のディーゼルエンジンを対象として、ＥＧＲ
通路のＥＧＲクーラーの上流に煤塵を除去するためのパ
ティキュレートトラップを配設し、更に、このパティキ
ュレートトラップの下流に、ＥＧＲガス中のＨＣ成分を
酸化するための酸化触媒層を配設することが提案されて
いる。
【０００６】このパティキュレートトラップは、トラッ
プに煤塵・ススを捕捉するものであるので、定期的にト
ラップを交換するか、トラップ上のススを除去してトラ
ップを再生する必要があり、使用頻度や運転領域などの
エンジンの使用条件が比較的安定している定置式のディ
ーゼルエンジンの場合には、トラップの交換又は再生の
時期を把握し易いので利用できる。
プに煤塵・ススを捕捉するものであるので、定期的にト
ラップを交換するか、トラップ上のススを除去してトラ
ップを再生する必要があり、使用頻度や運転領域などの
エンジンの使用条件が比較的安定している定置式のディ
ーゼルエンジンの場合には、トラップの交換又は再生の
時期を把握し易いので利用できる。
【０００７】しかし、車両用ディーゼルエンジンの場合
には、エンジンの使用頻度や運転領域が大きく変化する
ので、トラップの交換又は再生を適切な時期に行うこと
が困難となるため、パティキュレートトラップの使用は
実用的ではないという問題がある。一方、高負荷時にＥ
ＧＲを行う場合には、燃料噴射量が多いので相対的に空
気不足が生じて燃焼が悪化し多量のスモークが発生し易
い。一方、低負荷時にＥＧＲを行う場合には、燃料噴射
量が少なく排気ガス温度も低いので、ＥＧＲクーラーを
通過した低温のＥＧＲガスを還流するとシリンダ内温度
が下がり過ぎて多量の未燃ＨＣが発生するという問題が
ある。従って、車両用ディーゼルエンジンでは、エンジ
ンの運転領域に応じてＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度の
両者を適切に制御することが必要であるという問題があ
る。
には、エンジンの使用頻度や運転領域が大きく変化する
ので、トラップの交換又は再生を適切な時期に行うこと
が困難となるため、パティキュレートトラップの使用は
実用的ではないという問題がある。一方、高負荷時にＥ
ＧＲを行う場合には、燃料噴射量が多いので相対的に空
気不足が生じて燃焼が悪化し多量のスモークが発生し易
い。一方、低負荷時にＥＧＲを行う場合には、燃料噴射
量が少なく排気ガス温度も低いので、ＥＧＲクーラーを
通過した低温のＥＧＲガスを還流するとシリンダ内温度
が下がり過ぎて多量の未燃ＨＣが発生するという問題が
ある。従って、車両用ディーゼルエンジンでは、エンジ
ンの運転領域に応じてＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度の
両者を適切に制御することが必要であるという問題があ
る。
【０００８】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたもので、その目的は、ディーゼルエンジンのＥＧ
Ｒ装置において、ＥＧＲガス冷却器の上流部に再生処理
が不必要なススを還元剤とするＮＯｘ還元触媒を配置し
て、ＥＧＲガス中のススを捕捉し、これを酸化してガス
化することにより、触媒とＥＧＲガス冷却器のススによ
る目詰まりを防止してＥＧＲガス冷却器の冷却効率の低
下を防止すると共に、更に、エンジンの運転状態に応じ
てＥＧＲガス冷却器を選択的に通過させて、エンジンの
状態に対応してＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度を適切に
調整できる、ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置を提供す
ることにある。
されたもので、その目的は、ディーゼルエンジンのＥＧ
Ｒ装置において、ＥＧＲガス冷却器の上流部に再生処理
が不必要なススを還元剤とするＮＯｘ還元触媒を配置し
て、ＥＧＲガス中のススを捕捉し、これを酸化してガス
化することにより、触媒とＥＧＲガス冷却器のススによ
る目詰まりを防止してＥＧＲガス冷却器の冷却効率の低
下を防止すると共に、更に、エンジンの運転状態に応じ
てＥＧＲガス冷却器を選択的に通過させて、エンジンの
状態に対応してＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度を適切に
調整できる、ディーゼルエンジンのＥＧＲ装置を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するためのディーゼルエンジンのＥＧＲ装置は、エンジ
ンの吸気通路と排気通路との間を主ＥＧＲ通路と、この
主ＥＧＲ通路をバイパスする副ＥＧＲ通路で接続し、前
記主ＥＧＲ通路にはＥＧＲガス中に含まれるススを還元
剤とし作用するＮＯｘ還元触媒とＥＲＧガス冷却器とを
上流側から順に配設すると共に、更に、前記主ＥＧＲ通
路には主流量制御弁を、前記副ＥＧＲ通路には副流量制
御弁をそれぞれ設け、エンジン運転状態検出手段の検出
値に基づいて、コントローラによって前記主流量制御弁
と前記副流量制御弁の弁開度を制御するように構成した
ものである。
するためのディーゼルエンジンのＥＧＲ装置は、エンジ
ンの吸気通路と排気通路との間を主ＥＧＲ通路と、この
主ＥＧＲ通路をバイパスする副ＥＧＲ通路で接続し、前
記主ＥＧＲ通路にはＥＧＲガス中に含まれるススを還元
剤とし作用するＮＯｘ還元触媒とＥＲＧガス冷却器とを
上流側から順に配設すると共に、更に、前記主ＥＧＲ通
路には主流量制御弁を、前記副ＥＧＲ通路には副流量制
御弁をそれぞれ設け、エンジン運転状態検出手段の検出
値に基づいて、コントローラによって前記主流量制御弁
と前記副流量制御弁の弁開度を制御するように構成した
ものである。
【００１０】また、前記エンジン運転状態検出手段は、
少なくともエンジン回転数センサとエンジン負荷センサ
とから構成され、エンジンの運転領域をＥＧＲガスを冷
却してＥＧＲを行うＡ領域と、ＥＧＲガスを冷却しない
でＥＧＲを行うＢ領域とＥＧＲを行わないＣ領域の三領
域に分割し、前記コントローラは、上記センサの検出値
によって、Ａ領域と判断した時には、前記主流量制御弁
を全閉して、前記副流量制御弁の弁開度を制御してＥＧ
Ｒ率を調整し、また、Ｂ領域と判断した時には、前記副
流量制御弁を全閉して、前記主流量制御弁の弁開度を制
御してＥＧＲ率を調整し、更に、Ｃ領域と判断した時に
は、前記主流量制御弁と前記副流量制御弁とを全閉に制
御する。
少なくともエンジン回転数センサとエンジン負荷センサ
とから構成され、エンジンの運転領域をＥＧＲガスを冷
却してＥＧＲを行うＡ領域と、ＥＧＲガスを冷却しない
でＥＧＲを行うＢ領域とＥＧＲを行わないＣ領域の三領
域に分割し、前記コントローラは、上記センサの検出値
によって、Ａ領域と判断した時には、前記主流量制御弁
を全閉して、前記副流量制御弁の弁開度を制御してＥＧ
Ｒ率を調整し、また、Ｂ領域と判断した時には、前記副
流量制御弁を全閉して、前記主流量制御弁の弁開度を制
御してＥＧＲ率を調整し、更に、Ｃ領域と判断した時に
は、前記主流量制御弁と前記副流量制御弁とを全閉に制
御する。
【００１１】更に、前記ＮＯｘ還元触媒は、ＺｒＯ2 フ
ァイバー若しくはＡｌ2 Ｏ3 ファイバーからなるセラミ
ックフォームに、又は、クロスフロータイプのコージェ
ライトハニカムに、Ｋ2 ＣＯ3 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，Ｋ2 ＳＯ
4 ，Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ，ＫＯＨ，ＫＭｎＯ4 ，Ｃｏ（ＣＨ
3 ＣＯ）2 ，Ｋ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（ＣＨ3 ＣＯ）2 のうち
少なくとも一種類を担持させて構成する。
ァイバー若しくはＡｌ2 Ｏ3 ファイバーからなるセラミ
ックフォームに、又は、クロスフロータイプのコージェ
ライトハニカムに、Ｋ2 ＣＯ3 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，Ｋ2 ＳＯ
4 ，Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ，ＫＯＨ，ＫＭｎＯ4 ，Ｃｏ（ＣＨ
3 ＣＯ）2 ，Ｋ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（ＣＨ3 ＣＯ）2 のうち
少なくとも一種類を担持させて構成する。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
の形態を説明する。図１に示すように、エンジン１の吸
気通路３と排気通路４とに主ＥＧＲ通路11と、この主Ｅ
ＧＲ通路11をバイパスする副ＥＧＲ通路12を接続し、主
ＥＧＲ通路11にはＥＧＲガス中に含まれるスス（カーボ
ン）を還元剤とし作用するＮＯｘ還元触媒５とＥＲＧガ
ス冷却器（クーラー）６とを上流側から順に直列で配設
し、主ＥＧＲ通路11には主流量制御弁７を、ＥＧＲ通路
12には副流量制御弁８をそれぞれ設ける。
の形態を説明する。図１に示すように、エンジン１の吸
気通路３と排気通路４とに主ＥＧＲ通路11と、この主Ｅ
ＧＲ通路11をバイパスする副ＥＧＲ通路12を接続し、主
ＥＧＲ通路11にはＥＧＲガス中に含まれるスス（カーボ
ン）を還元剤とし作用するＮＯｘ還元触媒５とＥＲＧガ
ス冷却器（クーラー）６とを上流側から順に直列で配設
し、主ＥＧＲ通路11には主流量制御弁７を、ＥＧＲ通路
12には副流量制御弁８をそれぞれ設ける。
【００１３】このＮＯｘ還元触媒５は、ＺｒＯ2 ファイ
バー若しくはＡｌ2 Ｏ3 ファイバーからなるセラミック
フォームに、又は、クロスフロータイプのコージェライ
トハニカムに、Ｋ2 ＣＯ3 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，Ｋ2 ＳＯ4 ，
Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ，ＫＯＨ，ＫＭｎＯ4 ，Ｃｏ（Ａ
ｃ）2 ，Ｋ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（Ａｃ）2 のうち少なくとも
一種類を担持させて構成するが、Ｋ2 ＣＯ3 及びこれと
複合化したＫ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（Ａｃ）2 が特に好まし
い。この（Ａｃ）はアセチル基ＣＨ3 ＣＯ−の略記号で
ある。
バー若しくはＡｌ2 Ｏ3 ファイバーからなるセラミック
フォームに、又は、クロスフロータイプのコージェライ
トハニカムに、Ｋ2 ＣＯ3 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，Ｋ2 ＳＯ4 ，
Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ，ＫＯＨ，ＫＭｎＯ4 ，Ｃｏ（Ａ
ｃ）2 ，Ｋ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（Ａｃ）2 のうち少なくとも
一種類を担持させて構成するが、Ｋ2 ＣＯ3 及びこれと
複合化したＫ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（Ａｃ）2 が特に好まし
い。この（Ａｃ）はアセチル基ＣＨ3 ＣＯ−の略記号で
ある。
【００１４】更に、エンジン運転状態検出手段10とコン
トローラ９を設け、エンジン運転状態検出手段10の検出
値に基づいて、コントローラ９が主流量制御弁７と副流
量制御弁８の弁開度を制御するように構成する。また、
このエンジン運転状態検出手段10は、少なくともエンジ
ン回転数センサ10ａとエンジン負荷センサ10ｂとで構成
する。
トローラ９を設け、エンジン運転状態検出手段10の検出
値に基づいて、コントローラ９が主流量制御弁７と副流
量制御弁８の弁開度を制御するように構成する。また、
このエンジン運転状態検出手段10は、少なくともエンジ
ン回転数センサ10ａとエンジン負荷センサ10ｂとで構成
する。
【００１５】また、エンジンの運転状態は、図２に示す
ように、例えばエンジン回転数とトルクとの関係から、
エンジンの燃焼状態を特定でき、低トルク・低負荷で、
燃焼温度が比較的低いＡ領域と、中トルク・中負荷で燃
焼温度が比較的高いＢ領域と、高トルク・高負荷で燃焼
温度も高く高出力が求められるＣ領域とに分割して考え
ることができる。
ように、例えばエンジン回転数とトルクとの関係から、
エンジンの燃焼状態を特定でき、低トルク・低負荷で、
燃焼温度が比較的低いＡ領域と、中トルク・中負荷で燃
焼温度が比較的高いＢ領域と、高トルク・高負荷で燃焼
温度も高く高出力が求められるＣ領域とに分割して考え
ることができる。
【００１６】そして、ＥＧＲ制御を行う領域を上記三領
域に対応させて、冷却したＥＧＲガスでＥＧＲを行うＡ
領域と、ＥＧＲガスの冷却を行わないでＥＧＲを行うＢ
領域と、ＥＧＲを行わないＣ領域とに分けて、各領域に
応じたＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度の調整と制御と停
止を行うように構成する。この運転状態による制御領域
のＡ領域は比較的低回転及び低負荷低トルクの運転状態
であり、燃焼温度及び排気ガス温度も低いので冷却なし
のＥＧＲガスでＥＧＲを行うＨＯＴ・ＥＧＲ領域とな
り、排気ガス温度が低いためにススを還元剤としてＮＯ
ｘを還元する触媒によってススが還元剤として作動しな
いので、このＡ領域においては、副ＥＧＲ通路12を通過
させてＥＧＲガスを冷却せずにＥＧＲを行い、低温の燃
焼を避けて排気ガス中の未燃ＨＣの増加を防ぐ。この時
はＥＧＲガス中に含まれるススは少ない。
域に対応させて、冷却したＥＧＲガスでＥＧＲを行うＡ
領域と、ＥＧＲガスの冷却を行わないでＥＧＲを行うＢ
領域と、ＥＧＲを行わないＣ領域とに分けて、各領域に
応じたＥＧＲガス量とＥＧＲガス温度の調整と制御と停
止を行うように構成する。この運転状態による制御領域
のＡ領域は比較的低回転及び低負荷低トルクの運転状態
であり、燃焼温度及び排気ガス温度も低いので冷却なし
のＥＧＲガスでＥＧＲを行うＨＯＴ・ＥＧＲ領域とな
り、排気ガス温度が低いためにススを還元剤としてＮＯ
ｘを還元する触媒によってススが還元剤として作動しな
いので、このＡ領域においては、副ＥＧＲ通路12を通過
させてＥＧＲガスを冷却せずにＥＧＲを行い、低温の燃
焼を避けて排気ガス中の未燃ＨＣの増加を防ぐ。この時
はＥＧＲガス中に含まれるススは少ない。
【００１７】また、Ｂ領域は、Ａ領域より回転数とトル
クが高い中〜高負荷領域であり、燃焼及び排気ガス温度
も高く、シリンダへの新気の充填効率を上げるためにＥ
ＧＲガスを冷却してＥＧＲを行うＣＯＯＬ・ＥＧＲ領域
であり、このＢ領域においては、主ＥＧＲ通路11を通過
させて、ＥＧＲガス冷却器６でＥＧＲガスを冷却しなが
らＥＧＲを行う。
クが高い中〜高負荷領域であり、燃焼及び排気ガス温度
も高く、シリンダへの新気の充填効率を上げるためにＥ
ＧＲガスを冷却してＥＧＲを行うＣＯＯＬ・ＥＧＲ領域
であり、このＢ領域においては、主ＥＧＲ通路11を通過
させて、ＥＧＲガス冷却器６でＥＧＲガスを冷却しなが
らＥＧＲを行う。
【００１８】そして、Ｃ領域はＢ領域より回転数とトル
クが高い領域であり、高出力を要求され、ＥＧＲを必要
としないＥＧＲ非作動領域であるので、主ＥＧＲ通路11
も副ＥＧＲ通路12も使用せずにＥＧＲなしの運転を行
う。この制御は、エンジン回転数センサ10ａとエンジン
負荷センサ10ｂなどの検出値によって、例えば、コント
ローラ９のＲＯＭなどに記憶された制御用マップのデー
タと比較することにより、コントローラ９内でエンジン
の運転領域がＡ・Ｂ・Ｃのいずれの領域に有るかを判断
して、予めプログラムされた制御に従って主流量制御弁
７と副流量制御弁８の弁開度を制御する。
クが高い領域であり、高出力を要求され、ＥＧＲを必要
としないＥＧＲ非作動領域であるので、主ＥＧＲ通路11
も副ＥＧＲ通路12も使用せずにＥＧＲなしの運転を行
う。この制御は、エンジン回転数センサ10ａとエンジン
負荷センサ10ｂなどの検出値によって、例えば、コント
ローラ９のＲＯＭなどに記憶された制御用マップのデー
タと比較することにより、コントローラ９内でエンジン
の運転領域がＡ・Ｂ・Ｃのいずれの領域に有るかを判断
して、予めプログラムされた制御に従って主流量制御弁
７と副流量制御弁８の弁開度を制御する。
【００１９】そして、エンジンの運転時にコントローラ
９が、エンジン運転状態検出手段10の検出値によって、
運転領域がＡ領域であると判断した時には、主流量制御
弁７を全閉して、副ＥＧＲ通路12の副流量制御弁８の弁
開度を制御してＥＧＲ率を調整し、ＥＧＲガスを冷却せ
ずにＥＧＲを行い、また、Ｂ領域と判断した時には、副
流量制御弁８を全閉して、主ＥＧＲ通路11の主流量制御
弁７の弁開度を制御してＥＧＲ率を調整し、ＥＧＲガス
を冷却してＥＧＲを行う。
９が、エンジン運転状態検出手段10の検出値によって、
運転領域がＡ領域であると判断した時には、主流量制御
弁７を全閉して、副ＥＧＲ通路12の副流量制御弁８の弁
開度を制御してＥＧＲ率を調整し、ＥＧＲガスを冷却せ
ずにＥＧＲを行い、また、Ｂ領域と判断した時には、副
流量制御弁８を全閉して、主ＥＧＲ通路11の主流量制御
弁７の弁開度を制御してＥＧＲ率を調整し、ＥＧＲガス
を冷却してＥＧＲを行う。
【００２０】そして、Ｃ領域と判断した時には、主流量
制御弁７と副流量制御弁８とを全閉に制御して両ＥＧＲ
通路11，12を閉鎖してＥＧＲを行わずにエンジンを運転
する。このような構成によれば、ススを酸化してＮＯｘ
を還元して低減する触媒をＥＧＲガス冷却器の上流に配
設したので、ＥＧＲガス中のススを酸化して除去できる
ので、ＥＧＲガス冷却器の目詰まりを防止して冷却効率
を良好な状態に維持できる。
制御弁７と副流量制御弁８とを全閉に制御して両ＥＧＲ
通路11，12を閉鎖してＥＧＲを行わずにエンジンを運転
する。このような構成によれば、ススを酸化してＮＯｘ
を還元して低減する触媒をＥＧＲガス冷却器の上流に配
設したので、ＥＧＲガス中のススを酸化して除去できる
ので、ＥＧＲガス冷却器の目詰まりを防止して冷却効率
を良好な状態に維持できる。
【００２１】また、ＥＧＲガス冷却器６を迂回する副Ｅ
ＧＲ通路12を設けたので、主ＥＧＲ通路11の主流量制御
弁７と副ＥＧＲ通路12の副流量制御弁８とでエンジンの
運転状態に応じた最適な条件になるように、冷却装置を
有する冷却通路と非冷却通路を選択して、ＥＧＲガス量
とＥＧガス温度を制御できるので、車両用ディーゼルエ
ンジンに適したＥＧＲ装置を得ることができる。
ＧＲ通路12を設けたので、主ＥＧＲ通路11の主流量制御
弁７と副ＥＧＲ通路12の副流量制御弁８とでエンジンの
運転状態に応じた最適な条件になるように、冷却装置を
有する冷却通路と非冷却通路を選択して、ＥＧＲガス量
とＥＧガス温度を制御できるので、車両用ディーゼルエ
ンジンに適したＥＧＲ装置を得ることができる。
【００２２】そして、Ａ領域のようにシリンダ内温度が
低く、ススの排出量自体も少ない運転領域では、触媒と
ＥＧＲガス冷却器をバイパスしてＥＧＲを行い、シリン
ダ内の過冷却を防止して未燃ＨＣの発生を抑制できる。
また、低温のために非活性状態で還元剤として作用しな
いススを含んだＥＧＲガスが通過することによって生じ
る触媒とＥＧＲガス冷却器の目詰まりや劣化を防止でき
るので、これらの耐久性を増加して寿命を長くできる。
低く、ススの排出量自体も少ない運転領域では、触媒と
ＥＧＲガス冷却器をバイパスしてＥＧＲを行い、シリン
ダ内の過冷却を防止して未燃ＨＣの発生を抑制できる。
また、低温のために非活性状態で還元剤として作用しな
いススを含んだＥＧＲガスが通過することによって生じ
る触媒とＥＧＲガス冷却器の目詰まりや劣化を防止でき
るので、これらの耐久性を増加して寿命を長くできる。
【００２３】次に、Ｂ領域のように排気ガス温度が高
く、ススの発生量が比較的多い運転領域では、主ＥＧＲ
通路11でＮＯｘ還元触媒５とＥＧＲガス冷却器６を通過
させてＥＧＲを行うので、ススをＮＯｘ還元触媒５で捕
捉するが、図３に示すように、ＮＯｘ還元触媒５の性能
は排気ガス温度が３００℃程度からススを酸化浄化する
能力が立ち上がるので、捕捉されたススは酸化されてガ
スとなるので、ＮＯｘ還元触媒５とＥＧＲガス冷却器６
が目詰まりする心配はなくなる。
く、ススの発生量が比較的多い運転領域では、主ＥＧＲ
通路11でＮＯｘ還元触媒５とＥＧＲガス冷却器６を通過
させてＥＧＲを行うので、ススをＮＯｘ還元触媒５で捕
捉するが、図３に示すように、ＮＯｘ還元触媒５の性能
は排気ガス温度が３００℃程度からススを酸化浄化する
能力が立ち上がるので、捕捉されたススは酸化されてガ
スとなるので、ＮＯｘ還元触媒５とＥＧＲガス冷却器６
が目詰まりする心配はなくなる。
【００２４】また、排気ガス温度が高い領域なので、Ｎ
Ｏｘを還元する触媒性能を充分に発揮できるのでＮＯｘ
低減の効果も大きくなる。その上、適切な温度に冷却し
たＥＧＲガスを供給できるので、低ＮＯｘでしかも良好
なエンジンの燃焼を行うことができる。そして、ＥＧＲ
が不要なＣ領域の運転領域においては、主流量制御弁７
と副流量制御弁８を閉じて、ＥＧＲを停止してＥＧＲに
よるススの増大を防止することができる。この場合に
は、エンジンは高温で運転されているため、排気ガス中
のススの発生も少ない。
Ｏｘを還元する触媒性能を充分に発揮できるのでＮＯｘ
低減の効果も大きくなる。その上、適切な温度に冷却し
たＥＧＲガスを供給できるので、低ＮＯｘでしかも良好
なエンジンの燃焼を行うことができる。そして、ＥＧＲ
が不要なＣ領域の運転領域においては、主流量制御弁７
と副流量制御弁８を閉じて、ＥＧＲを停止してＥＧＲに
よるススの増大を防止することができる。この場合に
は、エンジンは高温で運転されているため、排気ガス中
のススの発生も少ない。
【００２５】従って、各エンジンの運転状態に適したＥ
ＧＲガス量とＥＧＲガス温度でＥＧＲを行い良好な燃焼
状態を維持でき、しかも、運転領域に一部分で、ススを
還元剤として使用できるＮＯｘ還元触媒中に排気ガスを
通過させてススとＮＯｘを浄化することができるので、
排気ガス中のススとＮＯｘの量を低減できる。
ＧＲガス量とＥＧＲガス温度でＥＧＲを行い良好な燃焼
状態を維持でき、しかも、運転領域に一部分で、ススを
還元剤として使用できるＮＯｘ還元触媒中に排気ガスを
通過させてススとＮＯｘを浄化することができるので、
排気ガス中のススとＮＯｘの量を低減できる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交換又は再生が不要なススを還元剤として使用しＮＯｘ
を還元してススとＮＯｘを低減する触媒をＥＧＲガス冷
却器の上流に配設したので、この触媒によってＥＧＲガ
ス中のススを酸化して除去することができ、ＥＧＲガス
冷却器の目詰まりを防止して冷却効率を良好な状態に維
持できる。
交換又は再生が不要なススを還元剤として使用しＮＯｘ
を還元してススとＮＯｘを低減する触媒をＥＧＲガス冷
却器の上流に配設したので、この触媒によってＥＧＲガ
ス中のススを酸化して除去することができ、ＥＧＲガス
冷却器の目詰まりを防止して冷却効率を良好な状態に維
持できる。
【００２７】また、ＥＧＲガス冷却器を迂回する副ＥＧ
Ｒ通路を設けて、低温のために還元剤として作動しない
非活性状態のススを含む排気ガスが触媒を通過しないよ
うに、迂回させることができるので、低温ガス中の非活
性状態のススによるＮＯｘ還元触媒とＥＧＲガス冷却器
の目詰まりや劣化を防止できる。また、エンジン運転状
態検出手段によって検出されたエンジンの運転状態に応
じて、主流量制御弁と副流量制御弁とを制御することに
より、冷却通路と非冷却通路を選択でき、ＮＯｘ還元触
媒とＥＧＲガス冷却器を通過してＥＧＲしたり、ＮＯｘ
還元触媒とＥＧＲガス冷却器をバイパスしてＥＧＲした
り、ＥＧＲを停止したりできるので、それぞれのエンジ
ンの運転状態に応じた適切なＥＧＲガス量とＥＧガス温
度でＥＧＲでき、車両用ディーゼルエンジンに適したＥ
ＧＲ装置を得ることができる。
Ｒ通路を設けて、低温のために還元剤として作動しない
非活性状態のススを含む排気ガスが触媒を通過しないよ
うに、迂回させることができるので、低温ガス中の非活
性状態のススによるＮＯｘ還元触媒とＥＧＲガス冷却器
の目詰まりや劣化を防止できる。また、エンジン運転状
態検出手段によって検出されたエンジンの運転状態に応
じて、主流量制御弁と副流量制御弁とを制御することに
より、冷却通路と非冷却通路を選択でき、ＮＯｘ還元触
媒とＥＧＲガス冷却器を通過してＥＧＲしたり、ＮＯｘ
還元触媒とＥＧＲガス冷却器をバイパスしてＥＧＲした
り、ＥＧＲを停止したりできるので、それぞれのエンジ
ンの運転状態に応じた適切なＥＧＲガス量とＥＧガス温
度でＥＧＲでき、車両用ディーゼルエンジンに適したＥ
ＧＲ装置を得ることができる。
【図１】本発明の実施の形態を示すＥＧＲ装置の概略構
成図である。
成図である。
【図２】エンジンの運転状態とＥＧＲの関係を示すＥＧ
Ｒ作動図である。
Ｒ作動図である。
【図３】本発明のススを還元剤として使用するＮＯｘ還
元触媒の浄化性能図である。
元触媒の浄化性能図である。
【図４】従来技術を示すＥＧＲ装置の構成図である。
１ … エンジン ２ … エアクリー
ナ ３ … 吸気通路 ４ … 排気通路 ５ … スス還元剤ＮＯｘ触媒 ６ … ガス冷却器
（クーラー） ７ … 主流量制御弁 ８ … 副流量制御
弁 ９ … コントローラ（ＥＣＵ） 10 … 運転状態判
断手段 Ａ … ＨＯＴ・ＥＧＲ領域 Ｂ … ＣＯＯＬ・
ＥＧＲ領域 Ｃ … ＥＧＲ非作動領域
ナ ３ … 吸気通路 ４ … 排気通路 ５ … スス還元剤ＮＯｘ触媒 ６ … ガス冷却器
（クーラー） ７ … 主流量制御弁 ８ … 副流量制御
弁 ９ … コントローラ（ＥＣＵ） 10 … 運転状態判
断手段 Ａ … ＨＯＴ・ＥＧＲ領域 Ｂ … ＣＯＯＬ・
ＥＧＲ領域 Ｃ … ＥＧＲ非作動領域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ０１Ｄ 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｓ Ｆ０１Ｎ 3/02 ３０１ 3/28 ３０１Ｃ 3/24 Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１Ｈ 3/28 ３０１ Ｂ０１Ｄ 53/36 ＺＡＢ Ｆ０２Ｄ 21/08 ３０１ １０３Ｂ １０３Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジン（１）の吸気通路（３）と排気
通路（４）との間を主ＥＧＲ通路（11）と、この主ＥＧ
Ｒ通路（11）をバイパスする副ＥＧＲ通路（12）で接続
し、前記主ＥＧＲ通路（11）にはＥＧＲガス中に含まれ
るススを還元剤とし作用するＮＯｘ還元触媒（５）とＥ
ＲＧガス冷却器（６）とを上流側から順に配設すると共
に、更に、前記主ＥＧＲ通路（11）には主流量制御弁
（７）を、前記副ＥＧＲ通路（12）には副流量制御弁
（８）をそれぞれ設け、エンジン運転状態検出手段（1
0）の検出値に基づいて、コントローラ（９）によって
前記主流量制御弁（７）と前記副流量制御弁（８）の弁
開度を制御するディーゼルエンジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項２】 前記エンジン運転状態検出手段（10）
は、少なくともエンジン回転数センサ（10ａ）とエンジ
ン負荷センサ（10ｂ）とから構成され、エンジンの運転
領域をＥＧＲガスを冷却してＥＧＲを行うＡ領域と、Ｅ
ＧＲガスを冷却しないでＥＧＲを行うＢ領域とＥＧＲを
行わないＣ領域の三領域に分割し、前記コントローラ
（９）は、上記センサ（10ａ，10ｂ）の検出値によっ
て、Ａ領域と判断した時には、前記主流量制御弁（７）
を全閉して、前記副流量制御弁（８）の弁開度を制御し
てＥＧＲ率を調整し、また、Ｂ領域と判断した時には、
前記副流量制御弁（８）を全閉して、前記主流量制御弁
（７）の弁開度を制御してＥＧＲ率を調整し、更に、Ｃ
領域と判断した時には、前記主流量制御弁（７）と前記
副流量制御弁（８）とを全閉に制御するディーゼルエン
ジンのＥＧＲ装置。 - 【請求項３】 前記ＮＯｘ還元触媒（５）は、ＺｒＯ2
ファイバー若しくはＡｌ2 Ｏ3 ファイバーからなるセラ
ミックフォームに、又は、クロスフロータイプのコージ
ェライトハニカムに、Ｋ2 ＣＯ3 ，Ｋ3 ＰＯ4 ，Ｋ2 Ｓ
Ｏ4 ，Ｋ2 Ｃｒ2 Ｏ7 ，ＫＯＨ，ＫＭｎＯ4 ，Ｃｏ（Ｃ
Ｈ3 ＣＯ）2 ，Ｋ2 ＣＯ3 ・Ｃｏ（ＣＨ3 ＣＯ）2 のう
ち少なくとも一種類を担持させてなる請求項１または２
記載のディーゼルエンジンのＥＧＲ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003974A JPH10196462A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9003974A JPH10196462A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10196462A true JPH10196462A (ja) | 1998-07-28 |
Family
ID=11572045
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9003974A Pending JPH10196462A (ja) | 1997-01-13 | 1997-01-13 | ディーゼルエンジンのｅｇｒ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10196462A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1275838A1 (de) * | 2001-07-11 | 2003-01-15 | Cooper-Standard Automotive (Deutschland) GmbH | Abgasrückführsystem |
| FR2872861A1 (fr) * | 2004-07-06 | 2006-01-13 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Systeme de controle de l'inflammation du melange dans un moteur a combustion interne |
| JP2011000514A (ja) * | 2009-06-17 | 2011-01-06 | Nippon Soken Inc | Ｅｇｒクーラ用排ガス浄化触媒体及びｅｇｒ還流装置 |
| CN103189633A (zh) * | 2010-11-04 | 2013-07-03 | 戴姆勒股份公司 | 包括排气再循环系统的机动车内燃机 |
| JP2013224586A (ja) * | 2012-04-19 | 2013-10-31 | Toyota Motor Corp | 内燃機関のｅｇｒ装置 |
| KR20140065501A (ko) * | 2012-11-15 | 2014-05-30 | 두산인프라코어 주식회사 | 디젤엔진의 배기가스 재순환장치 및 배기가스 재순환장치 제어 방법 |
| JP2015059560A (ja) * | 2013-09-20 | 2015-03-30 | いすゞ自動車株式会社 | Ｅｇｒ装置及び排気ガス還流方法 |
| JP2016003601A (ja) * | 2014-06-16 | 2016-01-12 | 日産自動車株式会社 | ディーゼルエンジンの制御装置 |
| JP2017053352A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル リミテッド | 内燃エンジンのための排気ガス再循環システム、内燃エンジン、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法、排気ガス再循環システムを後付けするための方法、及び、内燃エンジンを後付けするためのキット |
| JP2019199822A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| DE102019120234A1 (de) * | 2019-07-26 | 2021-01-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasrückführungsanordnung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Abgasrückführungsanordnung |
-
1997
- 1997-01-13 JP JP9003974A patent/JPH10196462A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2017053352A (ja) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | ヴィンタートゥール ガス アンド ディーゼル リミテッド | 内燃エンジンのための排気ガス再循環システム、内燃エンジン、内燃エンジンの排気ガス再循環プロセスを監視するための方法、排気ガス再循環システムを後付けするための方法、及び、内燃エンジンを後付けするためのキット |
| KR20170030027A (ko) * | 2015-09-08 | 2017-03-16 | 빈터투르 가스 앤 디젤 아게 | 내연 엔진용 배기 가스 재순환 시스템, 내연 엔진, 내연 엔진의 배기 가스 재순환 과정을 모니터링하기 위한 방법, 배기 가스 재순환 시스템을 개장하기 위한 방법, 및 내연 엔진을 개장하기 위한 키트 |
| JP2019199822A (ja) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | マツダ株式会社 | エンジンの制御装置 |
| DE102019120234A1 (de) * | 2019-07-26 | 2021-01-28 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasrückführungsanordnung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Abgasrückführungsanordnung |
| DE102019120234B4 (de) | 2019-07-26 | 2022-06-02 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Abgasrückführungsanordnung einer Brennkraftmaschine und Verfahren zum Betreiben einer derartigen Abgasrückführungsanordnung |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050308 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050405 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050816 |