JPH0586847A - 機械式過給機付エンジンの排気ガス浄化装置 - Google Patents
機械式過給機付エンジンの排気ガス浄化装置Info
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- JPH0586847A JPH0586847A JP3247956A JP24795691A JPH0586847A JP H0586847 A JPH0586847 A JP H0586847A JP 3247956 A JP3247956 A JP 3247956A JP 24795691 A JP24795691 A JP 24795691A JP H0586847 A JPH0586847 A JP H0586847A
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Classifications
-
- 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
-
- 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
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 機械式過給機付エンジンにおいて、排気ガス
還流通路を二次エア通路に兼用し、それぞれの機能を良
好に発揮させて排気ガス浄化性能を高めるとともに、高
負荷時には出力性能および耐ノックを向上し、かつ、排
気温度の上昇を抑制する。 【構成】 触媒３８上流の排気通路１２と機械式過給機
２４下流の吸気通路１１との間にＥＧＲ通路３５を接続
する一方、全負荷より所定量低い設定負荷までの運転領
域でＥＧＲ弁３６を開弁させる手段と、吸気圧力が排気
圧力よりも低い運転領域では燃焼室内の混合気の空燃比
を略理論空燃比とし、吸気圧力が排気圧力よりも高くな
る領域では上記空燃比をリッチに制御する手段とを備え
る。
還流通路を二次エア通路に兼用し、それぞれの機能を良
好に発揮させて排気ガス浄化性能を高めるとともに、高
負荷時には出力性能および耐ノックを向上し、かつ、排
気温度の上昇を抑制する。 【構成】 触媒３８上流の排気通路１２と機械式過給機
２４下流の吸気通路１１との間にＥＧＲ通路３５を接続
する一方、全負荷より所定量低い設定負荷までの運転領
域でＥＧＲ弁３６を開弁させる手段と、吸気圧力が排気
圧力よりも低い運転領域では燃焼室内の混合気の空燃比
を略理論空燃比とし、吸気圧力が排気圧力よりも高くな
る領域では上記空燃比をリッチに制御する手段とを備え
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、吸気通路に機械式過給
機を備えるとともにこの過給機の下流の吸気通路に排気
ガスが還流されるようになっている機械式過給機付エン
ジンにおける排気ガス浄化装置に関するものである。
機を備えるとともにこの過給機の下流の吸気通路に排気
ガスが還流されるようになっている機械式過給機付エン
ジンにおける排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から、エンジンの排気通路と吸気通
路との間に排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）を接続し、
この通路に排気ガス還流量を制御する制御弁（ＥＧＲ
弁）を設けた排気ガス還流装置は一般に知られている。
路との間に排気ガス還流通路（ＥＧＲ通路）を接続し、
この通路に排気ガス還流量を制御する制御弁（ＥＧＲ
弁）を設けた排気ガス還流装置は一般に知られている。
【０００３】また、例えば実開昭６１−４７４７９号公
報に示されるように、吸気通路に機械式過給機を備えた
エンジンにおいて、排気通路と機械式過給機下流の吸気
通路との間に排気ガス還流通路を接続するとともに、高
過給運転時に、排気ガス還流通路の制御弁を強制的に開
くことにより、この通路を過給機に対するバイパス通路
として利用し、過給エアを排気ガス還流通路を通して排
気通路にバイパスするようにしたものがある。
報に示されるように、吸気通路に機械式過給機を備えた
エンジンにおいて、排気通路と機械式過給機下流の吸気
通路との間に排気ガス還流通路を接続するとともに、高
過給運転時に、排気ガス還流通路の制御弁を強制的に開
くことにより、この通路を過給機に対するバイパス通路
として利用し、過給エアを排気ガス還流通路を通して排
気通路にバイパスするようにしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、排気通路の
触媒より上流に二次エアを供給し、排気浄化作用を高め
るようにした技術は知られている（例えば特開平１−２
３７３２０号公報参照）。
触媒より上流に二次エアを供給し、排気浄化作用を高め
るようにした技術は知られている（例えば特開平１−２
３７３２０号公報参照）。
【０００５】そこで、上記実開昭６１−４７４７９号公
報に示された装置において、高過給時に排気ガス還流通
路を通して排気通路にバイパスされるエアを二次エアと
して利用することが考えられる。
報に示された装置において、高過給時に排気ガス還流通
路を通して排気通路にバイパスされるエアを二次エアと
して利用することが考えられる。
【０００６】しかし、この場合の排気ガス還流性能、二
次エアとして利用するときの浄化性能、高負荷領域での
出力性能および耐ノック性等を良好にするためには、改
善の余地があった。
次エアとして利用するときの浄化性能、高負荷領域での
出力性能および耐ノック性等を良好にするためには、改
善の余地があった。
【０００７】本発明は上記の事情に鑑み、排気ガス還流
通路を二次エア通路に兼用し、それぞれの機能を良好に
発揮させて排気ガス浄化性能を高めるとともに、高負荷
時の出力性能および耐ノックを向上し、かつ、排気温度
の上昇を抑制することができる機械式過給機付エンジン
の排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
通路を二次エア通路に兼用し、それぞれの機能を良好に
発揮させて排気ガス浄化性能を高めるとともに、高負荷
時の出力性能および耐ノックを向上し、かつ、排気温度
の上昇を抑制することができる機械式過給機付エンジン
の排気ガス浄化装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【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、エンジンの吸気通路に機械式過給機を設
け、排気通路と吸気通路との間に排気ガス還流通路を接
続し、この通路中に制御弁を設けた機械式過給機付エン
ジンにおいて、排気浄化用の触媒より上流の排気通路と
機械式過給機より下流の吸気通路との間に排気ガス還流
通路を接続して、この排気ガス還流通路に作用する吸気
圧力が排気圧力よりも高くなる過給領域では排気ガス還
流通路を通して吸気通路から排気通路へ二次エアが導か
れるように構成する一方、低負荷から過給領域における
全負荷より所定量低い設定負荷までにわたる運転領域
で、上記排気ガス還流通路の制御弁を開弁させる制御弁
コントロール手段と、上記吸気圧力が排気圧力よりも低
い運転領域では燃焼室内の混合気の空燃比を略理論空燃
比とし、上記吸気圧力が排気圧力よりも高くなる領域で
は上記空燃比をリッチにする空燃比コントロール手段と
を備えたものである。
に、本発明は、エンジンの吸気通路に機械式過給機を設
け、排気通路と吸気通路との間に排気ガス還流通路を接
続し、この通路中に制御弁を設けた機械式過給機付エン
ジンにおいて、排気浄化用の触媒より上流の排気通路と
機械式過給機より下流の吸気通路との間に排気ガス還流
通路を接続して、この排気ガス還流通路に作用する吸気
圧力が排気圧力よりも高くなる過給領域では排気ガス還
流通路を通して吸気通路から排気通路へ二次エアが導か
れるように構成する一方、低負荷から過給領域における
全負荷より所定量低い設定負荷までにわたる運転領域
で、上記排気ガス還流通路の制御弁を開弁させる制御弁
コントロール手段と、上記吸気圧力が排気圧力よりも低
い運転領域では燃焼室内の混合気の空燃比を略理論空燃
比とし、上記吸気圧力が排気圧力よりも高くなる領域で
は上記空燃比をリッチにする空燃比コントロール手段と
を備えたものである。
【０００９】この構成において、上記触媒を三元触媒と
するとともに、排気通路の排気ガス還流通路接続部より
上流に、ＮＯｘ用補助触媒を配置してもよい。
するとともに、排気通路の排気ガス還流通路接続部より
上流に、ＮＯｘ用補助触媒を配置してもよい。
【００１０】また、排気通路の排気ガス還流通路よりも
下流にＯ2 センサを具備する一方、上記空燃比コントロ
ール手段は、排気ガス還流通路の制御弁が開弁される運
転領域で上記Ｏ2 センサにより検出される見掛け上の空
燃比を略理論空燃比とするようにフィードバック制御す
るように構成することが好ましい。
下流にＯ2 センサを具備する一方、上記空燃比コントロ
ール手段は、排気ガス還流通路の制御弁が開弁される運
転領域で上記Ｏ2 センサにより検出される見掛け上の空
燃比を略理論空燃比とするようにフィードバック制御す
るように構成することが好ましい。
【００１１】
【作用】上記構成によれば、過給機下流の吸気圧力が排
気圧力よりも低い低負荷側の運転領域では、排気ガス還
流通路を通して排気通路から吸気通路へ排気ガスの還流
が行われる。一方、上記設定負荷までの領域のうちで、
上記吸気圧力が排気圧力よりも高くなる領域では、排気
ガス還流通路を通して吸気通路から排気通路へ二次エア
が供給され、かつ、燃焼室内の混合気がリッチにされる
ことでＮＯｘが低減される。また、高負荷域では排気ガ
ス還流および二次エア供給が停止され、過給による掃気
性が高められる。
気圧力よりも低い低負荷側の運転領域では、排気ガス還
流通路を通して排気通路から吸気通路へ排気ガスの還流
が行われる。一方、上記設定負荷までの領域のうちで、
上記吸気圧力が排気圧力よりも高くなる領域では、排気
ガス還流通路を通して吸気通路から排気通路へ二次エア
が供給され、かつ、燃焼室内の混合気がリッチにされる
ことでＮＯｘが低減される。また、高負荷域では排気ガ
ス還流および二次エア供給が停止され、過給による掃気
性が高められる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による排気ガス還流装置を備え
たエンジン全体を示している。図示のエンジンはＶ形エ
ンジンであって、エンジン本体１は、シリンダブロック
２とその上方の一対のシリンダヘッド３と各シリンダヘ
ッド３上のヘッドカバー４等からなり、一対のバンク１
ａ，１ｂを有している。各バンク１ａ，１ｂには複数の
気筒が配設され、各気筒内のピストン５上方に燃焼室６
が形成されている。また、シリンダブロック２の下方部
にはクランク軸７が配置されている。
図１は本発明の一実施例による排気ガス還流装置を備え
たエンジン全体を示している。図示のエンジンはＶ形エ
ンジンであって、エンジン本体１は、シリンダブロック
２とその上方の一対のシリンダヘッド３と各シリンダヘ
ッド３上のヘッドカバー４等からなり、一対のバンク１
ａ，１ｂを有している。各バンク１ａ，１ｂには複数の
気筒が配設され、各気筒内のピストン５上方に燃焼室６
が形成されている。また、シリンダブロック２の下方部
にはクランク軸７が配置されている。
【００１３】上記燃焼室６には、吸気ポート９および排
気ポート１０が開口し、吸気ポート９には吸気通路１１
の下流側の各独立吸気通路１１ａが接続され、排気ポー
ト１０には排気通路１２の上流側のバンク別の排気マニ
ホールド１３に設けられた独立吸気通路が接続されてい
る。上記吸気ポート９に対し、燃料を噴射供給するイン
ジェクタ１４が具備されている。また、上記各吸気ポー
ト９および排気ポート１０には吸気弁１５および排気弁
１６がそれぞれ具備されている。
気ポート１０が開口し、吸気ポート９には吸気通路１１
の下流側の各独立吸気通路１１ａが接続され、排気ポー
ト１０には排気通路１２の上流側のバンク別の排気マニ
ホールド１３に設けられた独立吸気通路が接続されてい
る。上記吸気ポート９に対し、燃料を噴射供給するイン
ジェクタ１４が具備されている。また、上記各吸気ポー
ト９および排気ポート１０には吸気弁１５および排気弁
１６がそれぞれ具備されている。
【００１４】上記吸気通路１１は上流部に共通吸気通路
１１ｂを有し、この共通吸気通路１１ｂには、上流側か
らエアクリーナ２１、エアフローメータ２２、スロット
ル弁２３、過給機２４およびインタークーラ２５が配設
されており、インタークーラ２５より下流側部分が２つ
の通路１１ｃに分かれてバンク別のサージタンク２６に
それぞれ接続され、バンク毎にこの各サージタンク２６
に前記各独立吸気通路１１ａの上流端部が連結されてい
る。上記過給機２４は、クランク軸７の回動力がベルト
２７を介して伝達されることにより作動される機械式過
給機であり、特にリショルム型の内部圧縮型過給機が用
いられている。
１１ｂを有し、この共通吸気通路１１ｂには、上流側か
らエアクリーナ２１、エアフローメータ２２、スロット
ル弁２３、過給機２４およびインタークーラ２５が配設
されており、インタークーラ２５より下流側部分が２つ
の通路１１ｃに分かれてバンク別のサージタンク２６に
それぞれ接続され、バンク毎にこの各サージタンク２６
に前記各独立吸気通路１１ａの上流端部が連結されてい
る。上記過給機２４は、クランク軸７の回動力がベルト
２７を介して伝達されることにより作動される機械式過
給機であり、特にリショルム型の内部圧縮型過給機が用
いられている。
【００１５】上記インタークーラ２５と各サージタンク
２６との間の２つの通路１１ｃは連通部２８によって互
いに連通されている。過給機２４より上流でスロットル
弁２３の下流の吸気通路と上記連通部２８との間には、
過給機２４およびインタークーラ２５をバイパスする過
給機バイパス通路２９が設けられている。この過給機バ
イパス通路２９には、ソレノイドバルブ３０を介して導
かれる吸気圧力により作動されるアクチュエータ弁３１
が設けられており、運転状態に応じてソレノイドバルブ
３０が制御されることによりアクチュエータ弁３１が開
閉される。例えば、低負荷時には過給機２４の駆動が停
止されるとともにアクチュエータ弁３１が開作動される
ことにより、吸気が過給機２４をバイパスしてエンジン
本体１に供給されるようになっている。また、過給機２
４より下流でインタークーラ２５より上流の吸気通路と
上記連通部２８との間には、インタークーラ２５をバイ
パスするインタークーラバイパス通路３２が設けられ、
このインタークーラバイパス通路３２中に、アクチュエ
ータ（図示せず）により運転状態に応じて開閉作動され
る開閉弁３３が設けられている。そして、例えば過給に
よる吸気温度の上昇が比較的小さい中負荷程度までの運
転領域では、上記開閉弁３３が開かれて、過給気がイン
タークーラバイパス通路３２を通ってエンジン本体１に
供給されるようになっている。
２６との間の２つの通路１１ｃは連通部２８によって互
いに連通されている。過給機２４より上流でスロットル
弁２３の下流の吸気通路と上記連通部２８との間には、
過給機２４およびインタークーラ２５をバイパスする過
給機バイパス通路２９が設けられている。この過給機バ
イパス通路２９には、ソレノイドバルブ３０を介して導
かれる吸気圧力により作動されるアクチュエータ弁３１
が設けられており、運転状態に応じてソレノイドバルブ
３０が制御されることによりアクチュエータ弁３１が開
閉される。例えば、低負荷時には過給機２４の駆動が停
止されるとともにアクチュエータ弁３１が開作動される
ことにより、吸気が過給機２４をバイパスしてエンジン
本体１に供給されるようになっている。また、過給機２
４より下流でインタークーラ２５より上流の吸気通路と
上記連通部２８との間には、インタークーラ２５をバイ
パスするインタークーラバイパス通路３２が設けられ、
このインタークーラバイパス通路３２中に、アクチュエ
ータ（図示せず）により運転状態に応じて開閉作動され
る開閉弁３３が設けられている。そして、例えば過給に
よる吸気温度の上昇が比較的小さい中負荷程度までの運
転領域では、上記開閉弁３３が開かれて、過給気がイン
タークーラバイパス通路３２を通ってエンジン本体１に
供給されるようになっている。
【００１６】上記排気通路１２と過給機２４より下流の
吸気通路１１との間には、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通
路）３５が設けられている。このＥＧＲ通路３５は、例
えば、排気通路側が２つに分岐して、両バンク１ａ，１
ｂ毎の排気マニホールド１３の集合部に接続される一
方、吸気通路側が、上記連通路２８の両側の通路１１ｃ
付近に接続されている。このＥＧＲ通路３５には、制御
信号に応じて作動するＥＧＲ弁（制御弁）３６が設けら
れている。
吸気通路１１との間には、ＥＧＲ通路（排気ガス還流通
路）３５が設けられている。このＥＧＲ通路３５は、例
えば、排気通路側が２つに分岐して、両バンク１ａ，１
ｂ毎の排気マニホールド１３の集合部に接続される一
方、吸気通路側が、上記連通路２８の両側の通路１１ｃ
付近に接続されている。このＥＧＲ通路３５には、制御
信号に応じて作動するＥＧＲ弁（制御弁）３６が設けら
れている。
【００１７】また、排気通路１２には、空燃比検出用の
Ｏ2 センサ３７、排気浄化用の触媒３８およびサイレン
サ３９が設けられている。上記Ｏ2 センサ３７および触
媒３８は、図１に示す例ではバンク別の排気通路にそれ
ぞれ設けられている。そして、ＥＧＲ通路接続部より下
流にＯ2 センサ３７が設けられ、さらにその下流に触媒
３８が設けられている。
Ｏ2 センサ３７、排気浄化用の触媒３８およびサイレン
サ３９が設けられている。上記Ｏ2 センサ３７および触
媒３８は、図１に示す例ではバンク別の排気通路にそれ
ぞれ設けられている。そして、ＥＧＲ通路接続部より下
流にＯ2 センサ３７が設けられ、さらにその下流に触媒
３８が設けられている。
【００１８】図２に示すように、ＥＧＲ通路３５の排気
通路側の、バンク別に分岐した通路３５ａは、さらに各
気筒別に分岐してその分岐部が各排気ポート付近に開口
している。上記ＥＧＲ弁３６はＥＣＵ（コントロールユ
ニット）４０により制御される。このＥＣＵ４０には、
エアフローメータ２２およびＯ2 センサ３７からの各信
号、エンジン回転数を検出する回転数センサ４１からの
信号等が入力されている。またこのＥＣＵ４０から、上
記ＥＧＲ弁３６に制御信号が出力されるとともに、イン
ジェクタ１４にも制御信号（噴射パルス）が出力されて
いる。
通路側の、バンク別に分岐した通路３５ａは、さらに各
気筒別に分岐してその分岐部が各排気ポート付近に開口
している。上記ＥＧＲ弁３６はＥＣＵ（コントロールユ
ニット）４０により制御される。このＥＣＵ４０には、
エアフローメータ２２およびＯ2 センサ３７からの各信
号、エンジン回転数を検出する回転数センサ４１からの
信号等が入力されている。またこのＥＣＵ４０から、上
記ＥＧＲ弁３６に制御信号が出力されるとともに、イン
ジェクタ１４にも制御信号（噴射パルス）が出力されて
いる。
【００１９】上記ＥＣＵ４０は、図３に示すような制御
マップに基づいてＥＧＲ弁３６およびインジェクタ１４
の制御を行うようになっている。すなわち、この図にお
いて、ＬａはＥＧＲ弁３６の開閉を切換えるための設定
負荷のラインであり、この設定負荷Ｌａは、過給機下流
の吸気圧力が大気圧よりも高い過給領域内（図４中に一
点鎖線で示す０mmHgのラインよりも上）で、全負荷より
も所定量だけ低い負荷とされ、例えば、全負荷では吸気
圧力が７００mmHgであるのに対して上記設定負荷Ｌａは
４００〜５００mmHgの吸気圧力に相当する程度とされて
いる。そして、少なくとも低回転域（２５００〜３００
０ｒｐｍ程度以下）における上記設定負荷Ｌａより低負
荷側の運転領域Ａ１，Ａ２がＥＧＲ弁開領域とされてい
る。
マップに基づいてＥＧＲ弁３６およびインジェクタ１４
の制御を行うようになっている。すなわち、この図にお
いて、ＬａはＥＧＲ弁３６の開閉を切換えるための設定
負荷のラインであり、この設定負荷Ｌａは、過給機下流
の吸気圧力が大気圧よりも高い過給領域内（図４中に一
点鎖線で示す０mmHgのラインよりも上）で、全負荷より
も所定量だけ低い負荷とされ、例えば、全負荷では吸気
圧力が７００mmHgであるのに対して上記設定負荷Ｌａは
４００〜５００mmHgの吸気圧力に相当する程度とされて
いる。そして、少なくとも低回転域（２５００〜３００
０ｒｐｍ程度以下）における上記設定負荷Ｌａより低負
荷側の運転領域Ａ１，Ａ２がＥＧＲ弁開領域とされてい
る。
【００２０】このＥＧＲ弁開領域のうちで、過給機２４
より下流の吸気圧力が大気圧以下となる領域（上記吸気
圧力が排気圧力よりも低い運転領域）Ａ１はＥＧＲ領域
となるもので、この領域Ａ１では、ＥＧＲの量を適度に
調整するようにＥＧＲ弁３６の開度が調整され、また、
上記吸気圧力が大気圧よりも高くなる過給領域（上記吸
気圧力が排気圧力よりも高くなる領域）Ａ２は二次エア
供給領域となるもので、この領域では、吸気圧力の上昇
に応じて吸気通路側から排気通路側に流れる二次エア量
を適度に調整するようにＥＧＲ弁３６の開度が制御され
る。例えば図４のように、過給圧と排気圧力との圧力差
（過給圧−排気圧力）が負のＥＧＲ領域では、その圧力
差が０に近づくにつれてＥＧＲ弁３６の開度が大きくさ
れ、上記圧力差が０を超えて正になる二次エア領域で
は、圧力差が大きくなるにつれてＥＧＲ弁３６の開度が
小さくされる。
より下流の吸気圧力が大気圧以下となる領域（上記吸気
圧力が排気圧力よりも低い運転領域）Ａ１はＥＧＲ領域
となるもので、この領域Ａ１では、ＥＧＲの量を適度に
調整するようにＥＧＲ弁３６の開度が調整され、また、
上記吸気圧力が大気圧よりも高くなる過給領域（上記吸
気圧力が排気圧力よりも高くなる領域）Ａ２は二次エア
供給領域となるもので、この領域では、吸気圧力の上昇
に応じて吸気通路側から排気通路側に流れる二次エア量
を適度に調整するようにＥＧＲ弁３６の開度が制御され
る。例えば図４のように、過給圧と排気圧力との圧力差
（過給圧−排気圧力）が負のＥＧＲ領域では、その圧力
差が０に近づくにつれてＥＧＲ弁３６の開度が大きくさ
れ、上記圧力差が０を超えて正になる二次エア領域で
は、圧力差が大きくなるにつれてＥＧＲ弁３６の開度が
小さくされる。
【００２１】一方、空燃比の制御としては、上記ＥＧＲ
弁開領域のうちのＥＧＲ領域Ａ１では燃焼室内の混合気
の空燃比を略理論空燃比（λ＝１）とし、二次エア供給
領域Ａ２では上記空燃比をリッチに設定する。当実施例
では、０2センサの上流に二次エアが供給されたときは
０2 センサによる見掛け上の空燃比よりも燃焼室内の空
燃比がリッチになることに着目し、ＥＧＲ領域Ａ１およ
び二次エア供給領域Ａ２のいずれにおいても０2 センサ
による見掛け上の空燃比を略理論空燃比とするようにフ
ィードバック制御するようになっている。また、上記設
定負荷Ｌａより高負荷側の領域では、フィードバック制
御が停止され、オープン制御により理論空燃比よりもリ
ッチな設定空燃比に制御されるようになっている。
弁開領域のうちのＥＧＲ領域Ａ１では燃焼室内の混合気
の空燃比を略理論空燃比（λ＝１）とし、二次エア供給
領域Ａ２では上記空燃比をリッチに設定する。当実施例
では、０2センサの上流に二次エアが供給されたときは
０2 センサによる見掛け上の空燃比よりも燃焼室内の空
燃比がリッチになることに着目し、ＥＧＲ領域Ａ１およ
び二次エア供給領域Ａ２のいずれにおいても０2 センサ
による見掛け上の空燃比を略理論空燃比とするようにフ
ィードバック制御するようになっている。また、上記設
定負荷Ｌａより高負荷側の領域では、フィードバック制
御が停止され、オープン制御により理論空燃比よりもリ
ッチな設定空燃比に制御されるようになっている。
【００２２】上記の図３の制御領域のマップと図４のＥ
ＧＲ弁開度のマップは、予めＥＣＵ４０内に記憶されて
いる。そしてＥＣＵ４０は、エアフローメータ２２およ
び回転数センサ４１等からの信号に基づいて運転状態を
検出し、この運転状態と上記マップとの照合に基づき、
上記ＥＧＲ弁開領域Ａ１，Ａ２では上記ＥＧＲ弁３６を
開き、かつその開度を図４のような特性で制御するとと
もに、Ｏ2 センサ３７からの信号に基づき上記フィード
バック制御によりインジェクタ１４からの燃料噴射量を
制御する。一方、上記ＥＧＲ弁開領域Ａ１，Ａ２以外の
領域では、ＥＧＲ弁３６を閉じるとともに、オープン制
御によってインジェクタ１４からの燃料噴射量を制御す
る。こうして上記ＥＣＵ４０により、制御弁コントロー
ル手段４３と、空燃比コントロール手段４４とが構成さ
れている（図５参照）。
ＧＲ弁開度のマップは、予めＥＣＵ４０内に記憶されて
いる。そしてＥＣＵ４０は、エアフローメータ２２およ
び回転数センサ４１等からの信号に基づいて運転状態を
検出し、この運転状態と上記マップとの照合に基づき、
上記ＥＧＲ弁開領域Ａ１，Ａ２では上記ＥＧＲ弁３６を
開き、かつその開度を図４のような特性で制御するとと
もに、Ｏ2 センサ３７からの信号に基づき上記フィード
バック制御によりインジェクタ１４からの燃料噴射量を
制御する。一方、上記ＥＧＲ弁開領域Ａ１，Ａ２以外の
領域では、ＥＧＲ弁３６を閉じるとともに、オープン制
御によってインジェクタ１４からの燃料噴射量を制御す
る。こうして上記ＥＣＵ４０により、制御弁コントロー
ル手段４３と、空燃比コントロール手段４４とが構成さ
れている（図５参照）。
【００２３】このような当実施例の装置によると、低負
荷領域と過給領域の一部とを含む上記ＥＧＲ弁開領域Ａ
１，Ａ２では、ＥＧＲ弁３６が開かれる。そして、上記
ＥＧＲ領域Ａ１では排気圧力が吸気圧力よりも高いため
に、ＥＧＲが行われ、これによりＮＯｘが低減されると
ともに、空燃比が略理論空燃比となるようにフィードバ
ック制御が行われることにより、ＨＣ、ＣＯ等が触媒３
８により浄化され、排気浄化性能が良好に保たれる。
荷領域と過給領域の一部とを含む上記ＥＧＲ弁開領域Ａ
１，Ａ２では、ＥＧＲ弁３６が開かれる。そして、上記
ＥＧＲ領域Ａ１では排気圧力が吸気圧力よりも高いため
に、ＥＧＲが行われ、これによりＮＯｘが低減されると
ともに、空燃比が略理論空燃比となるようにフィードバ
ック制御が行われることにより、ＨＣ、ＣＯ等が触媒３
８により浄化され、排気浄化性能が良好に保たれる。
【００２４】二次エア供給領域Ａ２になると、吸気圧力
が排気圧力よりも高くなることにより、ＥＧＲが停止さ
れる代りに、二次エアがＥＧＲ通路３５を通して排気通
路１２の触媒３８の上流に供給される。これとともに、
この二次エア供給状態で見掛け上の空燃比が理論空燃比
となるようにフィードバック制御されることにより、実
際の燃焼室内の空燃比はリッチにされる。燃焼室内の空
燃比がリッチにされるとＮＯｘ発生量が減少し、かつ、
上記二次エアの供給により触媒３８の性能は良好に保た
れることから、この領域でも排気浄化性能が良好とな
る。
が排気圧力よりも高くなることにより、ＥＧＲが停止さ
れる代りに、二次エアがＥＧＲ通路３５を通して排気通
路１２の触媒３８の上流に供給される。これとともに、
この二次エア供給状態で見掛け上の空燃比が理論空燃比
となるようにフィードバック制御されることにより、実
際の燃焼室内の空燃比はリッチにされる。燃焼室内の空
燃比がリッチにされるとＮＯｘ発生量が減少し、かつ、
上記二次エアの供給により触媒３８の性能は良好に保た
れることから、この領域でも排気浄化性能が良好とな
る。
【００２５】また、上記設定負荷Ｌａより高負荷側で
は、ＥＧＲ弁３６が閉じられることにより、ＥＧＲおよ
び二次エア供給がともに停止され、過給気の全量が燃焼
室に供給されて掃気性、充填効率が高められる。また、
高負荷側で二次エアによる触媒温度および排気温度の過
度の上昇を招くという事態が防止される。さらにこの領
域では空燃比がリッチにされることでも排気温度の上昇
が抑制される。
は、ＥＧＲ弁３６が閉じられることにより、ＥＧＲおよ
び二次エア供給がともに停止され、過給気の全量が燃焼
室に供給されて掃気性、充填効率が高められる。また、
高負荷側で二次エアによる触媒温度および排気温度の過
度の上昇を招くという事態が防止される。さらにこの領
域では空燃比がリッチにされることでも排気温度の上昇
が抑制される。
【００２６】図６は本発明の別の実施例を示し、この実
施例では、排気通路１２に、三元触媒からなる主触媒３
８に加え、ＮＯｘ用補助触媒４５が設けられており、主
触媒３８より上流にＥＧＲ通路３５が接続され、さらに
その上流に上記補助触媒４５が配置されている。この実
施例でも、排気浄化装置全体の構造は図１に示したもの
と同様とし、かつＥＧＲ弁の制御および空燃比の制御も
前記の実施例と同様とすればよい。
施例では、排気通路１２に、三元触媒からなる主触媒３
８に加え、ＮＯｘ用補助触媒４５が設けられており、主
触媒３８より上流にＥＧＲ通路３５が接続され、さらに
その上流に上記補助触媒４５が配置されている。この実
施例でも、排気浄化装置全体の構造は図１に示したもの
と同様とし、かつＥＧＲ弁の制御および空燃比の制御も
前記の実施例と同様とすればよい。
【００２７】この実施例によると、ＥＧＲ通路３５が閉
じられてＥＧＲおよび二次エア供給が停止される高負荷
領域でも、上記補助触媒４５によりＮＯｘが低減され
る。また、二次エア供給領域では、補助触媒４５より下
流で主触媒３８より上流に二次エアが供給されることに
より、それぞれの触媒機能が良好に発揮される。
じられてＥＧＲおよび二次エア供給が停止される高負荷
領域でも、上記補助触媒４５によりＮＯｘが低減され
る。また、二次エア供給領域では、補助触媒４５より下
流で主触媒３８より上流に二次エアが供給されることに
より、それぞれの触媒機能が良好に発揮される。
【００２８】なお、空燃比の制御として、前記の実施例
では、図３中の領域Ａ１，Ａ２のいずれにおいてもＯ2
センサ出力に応じたフィードバック制御を行うことによ
って二次エア領域Ａ２では燃焼室内の空燃比がリッチに
なるようにしているが、二次エア領域ではオープン制御
によって理論空燃比よりもリッチな設定空燃比を与える
ように燃料を増量補正してもよい。
では、図３中の領域Ａ１，Ａ２のいずれにおいてもＯ2
センサ出力に応じたフィードバック制御を行うことによ
って二次エア領域Ａ２では燃焼室内の空燃比がリッチに
なるようにしているが、二次エア領域ではオープン制御
によって理論空燃比よりもリッチな設定空燃比を与える
ように燃料を増量補正してもよい。
【００２９】
【発明の効果】本発明は、排気浄化用の触媒より上流の
排気通路と機械式過給機より下流の吸気通路との間に排
気ガス還流通路を接続する一方、過給領域における全負
荷より所定量低い設定負荷までの運転領域で上記排気ガ
ス還流通路の制御弁を開弁させ、かつ、過給機下流の吸
気圧力が排気圧力よりも低い運転領域では燃焼室内の混
合気の空燃比を略理論空燃比とし、上記吸気圧力が排気
圧力よりも高くなる領域では上記空燃比をリッチするよ
うに制御している。このため、上記設定負荷までの領域
のうちで上記吸気圧力が排気圧力よりも高い過給領域で
は、燃焼室内の空燃比をリッチにすることでＮＯｘを低
減しつつ、ＥＧＲ通路を利用して二次エアを排気通路の
触媒に供給し、排気浄化性能を向上することができる。
また、設定負荷以上の高負荷領域では、排気還流および
二次エア供給が停止されることにより、過給による掃気
を促進し、出力性能および耐ノック性を高めるとともに
排気温度の上昇を抑制することができる。
排気通路と機械式過給機より下流の吸気通路との間に排
気ガス還流通路を接続する一方、過給領域における全負
荷より所定量低い設定負荷までの運転領域で上記排気ガ
ス還流通路の制御弁を開弁させ、かつ、過給機下流の吸
気圧力が排気圧力よりも低い運転領域では燃焼室内の混
合気の空燃比を略理論空燃比とし、上記吸気圧力が排気
圧力よりも高くなる領域では上記空燃比をリッチするよ
うに制御している。このため、上記設定負荷までの領域
のうちで上記吸気圧力が排気圧力よりも高い過給領域で
は、燃焼室内の空燃比をリッチにすることでＮＯｘを低
減しつつ、ＥＧＲ通路を利用して二次エアを排気通路の
触媒に供給し、排気浄化性能を向上することができる。
また、設定負荷以上の高負荷領域では、排気還流および
二次エア供給が停止されることにより、過給による掃気
を促進し、出力性能および耐ノック性を高めるとともに
排気温度の上昇を抑制することができる。
【００３０】また、上記触媒を三元触媒とするととも
に、排気通路の排気ガス還流通路接続部より上流に、Ｎ
Ｏｘ用補助触媒を配置しておけば、高負荷領域等での排
気浄化性能も良好になる。
に、排気通路の排気ガス還流通路接続部より上流に、Ｎ
Ｏｘ用補助触媒を配置しておけば、高負荷領域等での排
気浄化性能も良好になる。
【００３１】また、排気通路の排気ガス還流通路よりも
下流にＯ2 センサを具備する一方、上記空燃比コントロ
ール手段は、排気ガス還流通路の制御弁が開弁される運
転領域で上記Ｏ2 センサにより検出される見掛け上の空
燃比を略理論空燃比とするようにフィードバック制御す
るものとすれば、排気ガス還流が行われる領域では空燃
比を略理論空燃比とし二次エア供給が行われる領域では
空燃比をリッチする制御を、簡単かつ確実に行うことが
できる。
下流にＯ2 センサを具備する一方、上記空燃比コントロ
ール手段は、排気ガス還流通路の制御弁が開弁される運
転領域で上記Ｏ2 センサにより検出される見掛け上の空
燃比を略理論空燃比とするようにフィードバック制御す
るものとすれば、排気ガス還流が行われる領域では空燃
比を略理論空燃比とし二次エア供給が行われる領域では
空燃比をリッチする制御を、簡単かつ確実に行うことが
できる。
【図１】本発明の一実施例による排気ガス浄化装置を備
えた機械式過給機付エンジン全体の概略図である。
えた機械式過給機付エンジン全体の概略図である。
【図２】要部の構造説明図である。
【図３】ＥＧＲ弁およびインジェクタに対する制御領域
のマップを示す図である。
のマップを示す図である。
【図４】ＥＧＲ弁開領域におけるＥＧＲ弁開度の制御特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図５】制御系統の機能ブロック図である。
【図６】別の実施例を示す要部の構造説明図である。
１ エンジン本体 １１ 吸気通路 １２ 排気通路 ２４ 機械式過給機 ３５ ＥＧＲ通路 ３６ ＥＧＲ弁 ３８ 触媒 ４０ ＥＣＵ ４３ 制御弁コントロール手段 ４４ 空燃比コントロール手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｄ 41/02 ３３０ Ｄ 9039−3Ｇ 41/14 ３１０ Ａ 9039−3Ｇ Ｆ０２Ｍ 25/07 ５５０ Ｇ 8923−3Ｇ ５７０ Ｐ 8923−3Ｇ ５８０ Ｚ 8923−3Ｇ
Claims (3)
- 【請求項１】 エンジンの吸気通路に機械式過給機を設
け、排気通路と吸気通路との間に排気ガス還流通路を接
続し、この通路中に制御弁を設けた機械式過給機付エン
ジンにおいて、排気浄化用の触媒より上流の排気通路と
機械式過給機より下流の吸気通路との間に排気ガス還流
通路を接続して、この排気ガス還流通路に作用する吸気
圧力が排気圧力よりも高くなる過給領域では排気ガス還
流通路を通して吸気通路から排気通路へ二次エアが導か
れるように構成する一方、低負荷から過給領域における
全負荷より所定量低い設定負荷までにわたる運転領域
で、上記排気ガス還流通路の制御弁を開弁させる制御弁
コントロール手段と、上記吸気圧力が排気圧力よりも低
い運転領域では燃焼室内の混合気の空燃比を略理論空燃
比とし、上記吸気圧力が排気圧力よりも高くなる領域で
は上記空燃比をリッチにする空燃比コントロール手段と
を備えたことを特徴とする機械式過給機付エンジンの排
気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 上記触媒を三元触媒とするとともに、排
気通路の排気ガス還流通路接続部より上流に、ＮＯｘ用
補助触媒を配置した請求項１記載の機械式過給機付エン
ジンの排気ガス浄化装置。 - 【請求項３】 排気通路の排気ガス還流通路よりも下流
にＯ2 センサを具備する一方、上記空燃比コントロール
手段は、排気ガス還流通路の制御弁が開弁される運転領
域で上記Ｏ2 センサにより検出される見掛け上の空燃比
を略理論空燃比とするようにフィードバック制御するも
のである請求項１または２に記載の機械式過給機付エン
ジンの排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247956A JPH0586847A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 機械式過給機付エンジンの排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3247956A JPH0586847A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 機械式過給機付エンジンの排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0586847A true JPH0586847A (ja) | 1993-04-06 |
Family
ID=17171057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3247956A Pending JPH0586847A (ja) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | 機械式過給機付エンジンの排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0586847A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5845492A (en) * | 1995-09-18 | 1998-12-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Internal combustion engine control with fast exhaust catalyst warm-up |
| WO2004097190A1 (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-11 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | エンジン |
| JP2009002286A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2010071217A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
| JP2014070530A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関 |
-
1991
- 1991-09-26 JP JP3247956A patent/JPH0586847A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5845492A (en) * | 1995-09-18 | 1998-12-08 | Nippondenso Co., Ltd. | Internal combustion engine control with fast exhaust catalyst warm-up |
| US5974792A (en) * | 1995-09-18 | 1999-11-02 | Nippondenso Co., Ltd. | Internal combustion engine control with fast exhaust catalyst warm-up |
| WO2004097190A1 (ja) * | 2003-05-01 | 2004-11-11 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | エンジン |
| JP2009002286A (ja) * | 2007-06-22 | 2009-01-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気還流装置 |
| JP2010071217A (ja) * | 2008-09-19 | 2010-04-02 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
| JP2014070530A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Daihatsu Motor Co Ltd | 内燃機関 |
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