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JPH1113552A - 過給機と排気循環装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

過給機と排気循環装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置

Info

Publication number
JPH1113552A
JPH1113552A JP9162956A JP16295697A JPH1113552A JP H1113552 A JPH1113552 A JP H1113552A JP 9162956 A JP9162956 A JP 9162956A JP 16295697 A JP16295697 A JP 16295697A JP H1113552 A JPH1113552 A JP H1113552A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust
exhaust gas
branch pipe
turbine wheel
supplied
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
JP9162956A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuya Kibe
一哉 木部
Masahito Goto
雅人 後藤
Tatsuji Mizuno
達司 水野
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 JP9162956A priority Critical patent/JPH1113552A/ja
Priority to US09/095,763 priority patent/US5987884A/en
Priority to DE69804269T priority patent/DE69804269T2/de
Priority to EP98111244A priority patent/EP0886044B1/en
Publication of JPH1113552A publication Critical patent/JPH1113552A/ja
Pending legal-status Critical Current

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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
    • F02M26/02EGR systems specially adapted for supercharged engines
    • F02M26/04EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
    • F02M26/05High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
    • 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
    • F02M26/42Arrangement 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
    • F02M26/43Arrangement 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 in which exhaust from only one cylinder or only a group of cylinders is directed to the intake of the engine
    • 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
    • F02M26/52Systems for actuating EGR valves
    • F02M26/55Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators
    • F02M26/56Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves
    • F02M26/57Systems for actuating EGR valves using vacuum actuators having pressure modulation valves using electronic means, e.g. electromagnetic valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Supercharger (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 浄化用に供給されたHCが吸入空気中に導入
されることを防止する。 【解決手段】 各気筒に接続された排気枝管がこれら気
筒の下流側において合流して排気通路に接続され、予め
定められた排気枝管に還元剤が供給されると共に残りの
排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガスを吸入空気
に導入するための排気循環装置が取り付けられ、前記還
元剤により排気ガス中のNOX を浄化するためのNOX
触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の排気浄化装
置において、吸入空気を過給するための過給機を具備
し、該過給機の排気側タービンホイールが前記NOX
媒の上流側の排気通路内に配置されており、前記還元剤
が供給される排気枝管内の排気ガスが前記排気側タービ
ンホイールの回転面と略平行に該排気側タービンホイー
ルへ向けて排出されるようにこれら排気枝管を前記排気
側タービンホイール近傍において合流せしめた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は過給機と排気循環装
置とを備えた内燃機関の排気浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】内燃機関から排出される窒素酸化物(以
下、NOX )を浄化するための排気浄化装置が公知であ
る。例えば、特開平6−74022号公報にはNOX
浄化するために、NOX と炭化水素(以下、HC)とを
触媒表面に吸着してNOX およびHCを活性化し、この
活性化したNOX とHCとを反応させることによりNO
X を浄化するNOX 選択還元触媒(以下、NOX 触媒)
と、該NOX 触媒にHCを供給するHC供給弁とを備え
た排気浄化装置が開示されている。
【0003】また、内燃機関において生成されるNOX
量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多くなる。ま
た、NOX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高いほど多くな
る。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を緩慢にする
ため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の不活性ガス
量が多いほど小さくなる。また、不活性ガスは燃焼時の
熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入空気中の不
活性ガス量が多いほど低くなる。そこで特開平6−74
022号公報に開示された排気浄化装置では不活性ガス
であるCO2 やH2 Oが含まれている排気ガスを吸入空
気に導入し、燃焼時の火炎伝播速度を小さくすると共に
燃焼時の燃焼温度を低くすることにより、燃焼に伴うN
X の生成を抑制している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記公知の排気浄化装
置では、吸入空気中に導入すべき排気ガスを取り込むた
めの排気通路と、HCを供給する排気通路とを分け、排
気ガスを吸入空気中に導入する際にHCが排気ガスと共
に吸入空気中に混入しないようにしている。しかしなが
ら、これらの排気通路における排気圧脈動のタイミング
が互いに異なるためにHCが供給される排気通路内の排
気圧が排気ガスを取り込むための排気通路の排気圧より
高くなることがある。このときにはHCが排気ガスを取
り込むための排気通路内に流入して排気ガスと共に吸入
空気中に導入されてしまう。したがって本発明の目的は
浄化用に供給されたHCが吸入空気中に導入されること
を防止する。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に一番目の発明によれば、各気筒に接続された排気枝管
がこれら気筒の下流側において合流して排気通路に接続
され、予め定められた排気枝管に還元剤が供給されると
共に残りの排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガス
を吸入空気に導入するための排気循環装置が取り付けら
れ、前記還元剤により排気ガス中のNOX を浄化するた
めのNOX 触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の
排気浄化装置において、吸入空気を過給するための過給
機を具備し、該過給機の排気側タービンホイールが前記
NOX 触媒の上流側の排気通路内に配置されており、前
記還元剤が供給される排気枝管内の排気ガスが前記排気
側タービンホイールの回転面と略平行に該排気側タービ
ンホイールへ向けて排出されるようにこれら排気枝管を
前記排気側タービンホイール近傍において合流せしめ
る。これによれば還元剤が供給される排気枝管内の排気
ガスが排気側タービンホイールの回転面に沿って該排気
側タービンホイールへ向けて排出される。
【0006】上記課題を解決するために二番目の発明に
よれば、一番目の発明において、前記排気枝管が互いに
略平行に配置され、還元剤が供給される排気枝管の通路
面積を残りの排気枝管の通路面積より小さくする。これ
によれば還元剤が供給される排気枝管から排気側タービ
ンホイールへ向けて排出される排気ガスの流速が増大せ
しめられる。
【0007】
【発明の実施の形態】図面を参照して本発明の第一実施
形態を説明する。図1は第一実施形態の内燃機関の排気
浄化装置を示す図である。図1において、1は機関本
体、♯1、♯2、♯3および♯4はそれぞれ機関本体1
内に形成された第一気筒、第二気筒、第三気筒および第
四気筒、2a、2b、2cおよび2dはそれぞれ対応す
る気筒♯1〜♯4内に機関燃焼用の燃料と排気ガス浄化
用の燃料とを供給するための第一燃料噴射弁、第二燃料
噴射弁、第三燃料噴射弁および第四燃料噴射弁、3は吸
気通路、4は吸気通路3に接続されたインテークマニホ
ルドである。インテークマニホルド4には吸入空気量を
算出するために吸入空気圧を検出する吸気圧センサ5が
取り付けられる。また、第一実施形態の内燃機関はクラ
ンク角を検出するクランク角センサ6を具備する。な
お、各燃料噴射弁2a〜2dにはこれら燃料噴射弁2a
〜2dに共通のコモンレール(図示せず)から燃料が供
給される。コモンレール内には予め定められた圧力に加
圧された燃料が蓄積される。また、第一実施形態におい
ては第一気筒♯1、第三気筒♯3、第四気筒♯4、第一
気筒♯1の順で点火される。
【0008】第一気筒♯1、第二気筒♯2、第三気筒♯
3および第四気筒♯4にはそれぞれ対応して第一排気枝
管7a、第二排気枝管7b、第三排気枝管7cおよび第
四排気枝管7dが接続される。第一排気枝管7aと第二
排気枝管7bと第四排気枝管7dとは機関本体1の下流
側の上流側合流部8において合流せしめられ、集合管9
に接続される。集合管9と第三排気枝管7cとは上流側
合流部8のさらに下流側の下流側合流部10において合
流せしめられる。なお、本明細書において『上流』およ
び『下流』とは排気ガスの流れに沿った方向について用
いられる用語である。
【0009】第一実施形態の内燃機関は吸入される空気
量を増大するために吸入空気を過給する過給機11を具
備する。過給機11はインテークマニホルド4の上流側
の吸気通路3に配置された吸気側タービンホイール11
aと、下流側合流部10の下流側の排気通路20内に配
置された排気側タービンホイール11bとを具備する。
各気筒から排出された排気ガスが合流する位置に排気側
タービンホイールが配置されているため、過給機の過給
効果を最大限に維持することができる。
【0010】吸気側タービンホイール11aと排気側タ
ービンホイール11bとは一つのシャフト11cにより
互いに連結される。排気側タービンホイール11bはこ
の排気側タービンホイール11bの回転面と平行な方向
から排気ガスを受けて回転せしめられ、回転面に対して
垂直な方向へ向けて排気ガスを排出する。一方、吸気側
タービンホイール11aは排気側タービンホイール11
bの回転に伴い回転せしめられ、この吸気側タービンホ
イール11aの回転面に対して垂直な方向から空気を引
き込み、回転面と平行な方向へ向けて吸入空気を送りだ
す。
【0011】排気側タービンホイール11bの下流側の
排気通路20には内燃機関から排出される窒素酸化物
(以下、NOX )を浄化するための排気浄化触媒12が
配置される。第一実施形態の排気浄化触媒12は、NO
X と炭化水素(以下、HC)とを触媒表面に吸着してN
X およびHCを活性化し、この活性化したNOX とH
Cとを反応させることによりNOX を浄化するNOX
択還元触媒(以下、NO X 触媒)である。NOX 触媒1
2の上流端部分には該上流端部分の温度を検出する上流
側温度センサ13が配置され、NOX 触媒12の下流端
部分には該下流側部分の温度を検出する下流側温度セン
サ14が配置される。
【0012】第四排気枝管7dには排気ガスを吸入空気
中に導入するための排気循環管15が接続される。排気
循環管15の他端はインテークマニホルド4に接続され
る。排気循環管15には吸入空気中への排気ガスの導入
の有無を制御するための排気循環弁16が配置される。
排気循環弁16は三方弁17を介して吸引ポンプ18お
よび大気に連通される。排気循環弁16は機関運転状態
に応じて開閉制御される。三方弁17により排気循環弁
16と大気とが連通せしめられると排気循環弁16内に
大気圧がかかり排気循環弁16は閉弁せしめられる。一
方、三方弁17により排気循環弁16と吸引ポンプ18
とが連通せしめられると排気循環弁16内に負圧がかか
り排気循環弁16が開弁せしめられる。これにより排気
ガスが吸入空気中に導入される。内燃機関において生成
されるNOX 量は燃焼時の火炎伝播速度が大きいほど多
くなる。また、NOX 生成量は燃焼時の燃焼温度が高い
ほど多くなる。一方、不活性ガスは燃焼時の火炎伝播を
緩慢にするため、燃焼時の火炎伝播速度は吸入空気中の
不活性ガス量が多いほど小さくなる。また、不活性ガス
は燃焼時の熱を吸収するため、燃焼時の燃焼温度は吸入
空気中の不活性ガス量が多いほど低くなる。したがって
不活性ガスであるCO2 やH2 Oが含まれている排気ガ
スが吸入空気に導入されると、燃焼時の火炎伝播速度が
小さくなり且つ燃焼時の燃焼温度が低く抑制されるた
め、燃焼に伴うNOX の生成が抑制される。
【0013】図1において制御装置(ECU)40はデ
ジタルコンピュータからなり、双方向性バス41を介し
て相互に接続されたCPU(マイクロプロセッサ)4
2、ROM(リードオンメモリ)43、RAM(ランダ
ムアクセスメモリ)44、B−RAM(バックアップラ
ンダムアクセスメモリ)45、入力ポート46、出力ポ
ート47およびクロック発生器48を具備する。吸気圧
センサ5、上流側温度センサ13および下流側温度セン
サ14の出力電圧はそれぞれ対応するAD変換器49を
介して入力ポート46に入力される。また、クランク角
センサ6の出力電圧は直接入力ポート46に入力され
る。一方、出力ポート47はそれぞれ対応する駆動回路
50を介して各燃料噴射弁2a〜2dおよび三方弁17
に接続される。
【0014】次に図1を参照して第一実施形態の下流側
合流部について詳細に説明する。下流側合流部10の上
流側から下流側合流部10近傍において集合管9と第三
排気枝管7cとは互いに平行に配置される。また、下流
側合流部10の上流側から下流側合流部10近傍におい
て集合管9および第三排気枝管7cは排気側タービンホ
イール11bの回転面と平行に配置される。すなわち下
流側合流部10の上流側から下流側合流部10近傍にお
いて集合管9および第三排気枝管7cは過給機11のシ
ャフト11cの軸線に対して垂直に配置される。このた
め排気ガスは、下流側合流部10において、集合管9お
よび第三排気枝管7cから排気側タービンホイール11
bの回転面と平行な方向、すなわち過給機11のシャフ
ト11cの軸線に対して垂直な方向に排気側タービンホ
イールへ向けて排出される。排気側タービンホイール1
1bは排気ガスにより回転せしめられる一方、その慣性
により回転しているため集合管9および第三排気枝管7
c内の排気ガスを排気側タービンホイール11bへと引
き込む働きもする。したがって第一実施形態では集合管
9および第三排気枝管7c内の排気ガスは排気側タービ
ンホイール11bにより該排気側タービンホイール11
bに向かって確実に引き込まれるため、第三排気枝管7
cから集合管9に排気ガスが流れることが防止され、浄
化用HCが吸入空気中に導入されることが防止される。
【0015】また、図2に示したように、下流側合流部
10における集合管9と第三排気枝管7cとの通路面積
比は3:1とする。第三排気枝管7cの通路面積を集合
管9の通路面積より小さくすることにより第三排気枝管
7cから排出される排気ガスの流速が増大されるため、
第三排気枝管7cから排気側タービンホイール11bへ
向けて確実に排出される。これにより第一実施形態では
第三排気枝管7cから集合管9へ排気ガスが流れること
が確実に防止され、浄化用HCが吸入空気中に導入され
ることが確実に防止される。なお、上記通路面積比は
3:1〜1:1であればよい。
【0016】次に第一実施形態の作動を説明する。第一
実施形態では排気循環弁16が開弁しているときには第
三気筒♯3の膨張行程または排気行程において第三燃料
噴射弁2cから排気ガス浄化用のHC(以下、浄化用H
C)を噴射する。第三燃料噴射弁2cから供給された浄
化用HCは排気ガスにより第三排気枝管7cを介して下
流側合流部10に到達せしめられる。上述したように第
一実施形態では第三排気枝管7cから集合管9へ排気ガ
スが流れることが防止される。したがって第四排気枝管
7d内の排気ガスが機関運転状態に応じて排気循環管1
5を介して吸入空気中に導入されているときに第三排気
枝管7c内の浄化用HCが第四排気枝管7dおよび排気
循環管15を介して吸入空気中に導入されることが防止
される。このため第三排気枝管7c内の浄化用HCは確
実にNOX 触媒12に到達せしめられる。排気ガス中の
NOX は供給された浄化用HCの還元作用によりNOX
触媒12において浄化される。また、第三排気枝管7c
から集合管9へ排気ガスが流れることが防止されるた
め、第一気筒♯1、第二気筒♯2および第四気筒♯4か
らの排気ガス排出性能が高く維持される。
【0017】一方、排気循環弁16が閉弁しているとき
には各気筒♯1〜♯4の膨張行程または排気行程におい
て各気筒♯1〜♯4にそれぞれ対応した燃料噴射弁2a
〜2dから浄化用HCを噴射する。各燃料噴射弁2a〜
2dから供給された浄化用HCは排気ガスにより各排気
枝管7a〜7dおよび集合管9を介して下流側合流部1
0に到達せしめられる。ここでは排気循環弁16が閉弁
しているため第燃料噴射弁2a、第二燃料噴射弁2bお
よび第四燃料噴射弁2dから供給された浄化用HCは排
気循環管15を介して吸入空気中に導入されない。した
がって上述したように第一実施形態では第三排気枝管7
cから集合管9へ排気ガスが流れることが防止され、且
つ排気循環弁16が閉弁しているため、第三燃料噴射弁
2cから供給された浄化用HCが排気循環管15を介し
て吸入空気中に導入されることが防止される。また、第
三排気枝管7cから集合管9へ排気ガスが流れることが
防止されるため、第一気筒♯1、第二気筒♯2および第
四気筒♯4からの排気ガス排出性能が高く維持される。
【0018】なお、各燃料噴射弁2a〜2dから供給す
る浄化用HC供給量は吸気圧センサ5、クランク角セン
サ6、上流側温度センサ13および下流側温度センサ1
4の出力から推定したNOX 量から算出される。排気循
環弁16が閉弁しているときに各燃料噴射弁2a〜2d
から供給される浄化用HC供給量は各気筒♯1〜♯4か
ら排出されるNOX 量に対応して決定される。一方、排
気循環弁16が開弁しているときに第三燃料噴射弁から
供給される浄化用HC供給量は全気筒♯1〜♯4から排
出される総NOX 量に対応して決定される。
【0019】次に図3のフローチャートを参照して第一
実施形態の浄化用HC供給制御を詳細に説明する。ステ
ップS110において各燃料噴射弁2a〜2dから供給
すべき浄化用HC供給量を算出する。浄化用HC供給量
は上述したように吸気圧センサ5、クランク角センサ
6、上流側温度センサ13および下流側温度センサ14
の出力に基づいて算出される。
【0020】次にステップS112に進んで排気循環弁
16が閉弁されているか否かが判別される。ステップS
112において排気循環弁16が閉弁されていると判別
されると、ステップS114に進む。一方、ステップS
112において排気循環弁16が開弁されていると判別
されると、ステップS130に進む。ステップS114
では現在のクランク角Aが予め定められた角度A1であ
る(A=A1)か否かが判別される。なお、予め定めら
れた角度A1は第一気筒♯1の膨張行程または排気行程
における角度である。ステップS114においてA=A
1であると判別されると、ステップS116に進んで第
一燃料噴射弁2aを作動し、算出された量の浄化用HC
を第一気筒♯1に供給し、処理を終了する。一方、ステ
ップS114においてA=A1ではないと判別される
と、ステップS118に進む。
【0021】ステップS118では現在のクランク角A
が予め定められた角度A2である(A=A2)か否かが
判別される。なお、予め定められた角度A2は第二気筒
♯2の膨張行程または排気行程における角度である。ス
テップS118においてA=A2であると判別される
と、ステップS120に進んで第二燃料噴射弁2bを作
動し、算出された量の浄化用HCを第二気筒♯2に供給
し、処理を終了する。一方、ステップS118において
A=A2ではないと判別されると、ステップS122に
進む。
【0022】ステップS122では現在のクランク角A
が予め定められた角度A3である(A=A3)か否かが
判別される。なお、予め定められた角度A3は第三気筒
♯3の膨張行程または排気行程における角度である。ス
テップS122においてA=A3であると判別される
と、ステップS124に進んで第三燃料噴射弁2cを作
動し、算出された量の浄化用HCを第三気筒♯3に供給
し、処理を終了する。一方、ステップS122において
A=A3ではないと判別されると、ステップS126に
進む。
【0023】ステップS126では現在のクランク角A
が予め定められた角度A4である(A=A4)か否かが
判別される。なお、予め定められた角度A4は第四気筒
♯4の膨張行程または排気行程における角度である。ス
テップS126においてA=A4であると判別される
と、ステップS128に進んで第四燃料噴射弁2cを作
動し、算出された量の浄化用HCを第四気筒♯4に供給
し、処理を終了する。一方、ステップS126において
A=A4ではないと判別されると、処理を終了する。
【0024】ステップS130では現在のクランク角A
が予め定められた角度A3である(A=A3)か否かが
判別される。ステップS130においてA=A3である
と判別されると、ステップS132に進んで全気筒から
排出されるNOX を浄化するのに必要な量となるように
ステップS110において算出された浄化用HC供給量
を補正し、次にステップS134に進んで第三燃料噴射
弁2cを作動し、補正された量の浄化用HCを第三気筒
♯3に供給し、処理を終了する。一方、ステップS13
0においてA=A3ではないと判別されると、処理を終
了する。
【0025】なお、第一実施形態の第三排気枝管は還元
剤が供給される排気枝管に、第一実施形態の集合管は残
りの排気枝管に、第一実施形態の浄化用HCは還元剤
に、第一実施形態の排気循環管は排気循環装置に、第一
実施形態のNOX 触媒は排気浄化装置に、第一実施形態
の燃料噴射弁は還元剤供給手段に相当する。また、還元
剤供給手段として第三排気枝管に取り付けられた浄化用
HC供給弁を用いてもよい。
【0026】図4は第二実施形態の内燃機関の排気浄化
装置を示す図である。第二実施形態の構成は下流側合流
部の構成を除いて第一実施形態と同じであるので、説明
は省略する。また、第二実施形態における浄化用HC供
給制御も第一実施形態のものと同じであるので、説明は
省略する。第二実施形態では、下流側合流部10におい
て、第三排気枝管7cと集合管9とは排気側タービンホ
イール11bを包囲するように延在する。排気側タービ
ンホイールを包囲する第三排気枝管7cの一部と集合管
9の一部とは、図5に示すように、排気側タービンホイ
ールへ向けて開放されている。すなわち第三排気枝管7
cと集合管9とは排気側タービンホイール11b周りに
おいて分離壁19により互いに分離される。
【0027】また、排気側タービンホイール11b周り
における集合管9と第三排気枝管7cとの通路面積比も
第一実施形態と同様に3:1〜1:1とし、第三排気枝
管7cから排出される排気ガスの流速を増大する。した
がって第二実施形態によれば、第三排気枝管7c内の排
気ガスは第三排気ガス7cから排気側タービンホイール
11bへ向けてさらに確実に排出される。このため第二
実施形態では第三排気枝管7cから集合管9へ排気ガス
が流入することが第一実施形態よりさらに確実に防止さ
れ、浄化用HCが吸入空気中に導入されることが防止さ
れる。
【0028】
【発明の効果】本発明の一番目および二番目の発明によ
れば、還元剤が供給される排気枝管内の排気ガスが排気
側タービンホイールの回転面に沿って該排気側タービン
ホイールへ向けて排出される。排気側タービンホイール
は慣性により回転しているため、上記排気枝管から排出
された排気ガスは排気側タービンホイールの回転により
排気側タービンホイールへ向けて引き込まれる。したが
って還元剤が供給される排気枝管から排出された排気ガ
スが残りの排気枝管内に流入することが防止され、還元
剤が吸入空気中に導入されることが防止される。
【0029】さらに本発明の二番目の発明によれば、還
元剤が供給される排気枝管から排気側タービンホイール
へ向けて排出される排気ガスの流速が増大せしめられ
る。したがって還元剤が供給される排気枝管内の排気ガ
スが排気側タービンホイールへ向けて確実に排出され、
還元剤が供給される排気枝管から排出される排気ガスが
残りの排気枝管内に流入することが確実に防止され、還
元剤が吸入空気中に導入されることが確実に防止され
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】第一実施形態の内燃機関の排気浄化装置を示す
図である。
【図2】図1の線A−Aに沿った断面図である。
【図3】第一実施形態の浄化用HC供給制御を示すフロ
ーチャートである。
【図4】第二実施形態の内燃機関の排気浄化装置を示す
図である。
【図5】図4の線B−Bに沿った断面図である。
【符号の説明】
1…機関本体 7a…第一排気枝管 7b…第二排気枝管 7c…第三排気枝管 7d…第四排気枝管 9…集合管 11…過給機 11a…吸気側タービンホイール 11b…排気側タービンホイール 12…NOX 触媒 15…排気循環管 16…排気循環弁 17…三方弁 20…排気通路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 5/04 ZAB F01N 5/04 ZABA F02B 37/02 F02B 37/02 H

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 各気筒に接続された排気枝管がこれら気
    筒の下流側において合流して排気通路に接続され、予め
    定められた排気枝管に還元剤が供給されると共に残りの
    排気枝管には該残りの排気枝管内の排気ガスを吸入空気
    に導入するための排気循環装置が取り付けられ、前記還
    元剤により排気ガス中のNOX を浄化するためのNOX
    触媒が前記排気通路に配置された内燃機関の排気浄化装
    置において、吸入空気を過給するための過給機を具備
    し、該過給機の排気側タービンホイールが前記NOX
    媒の上流側の排気通路内に配置されており、前記還元剤
    が供給される排気枝管内の排気ガスが前記排気側タービ
    ンホイールの回転面と略平行に該排気側タービンホイー
    ルへ向けて排出されるようにこれら排気枝管を前記排気
    側タービンホイール近傍において合流せしめたことを特
    徴とする過給機と排気循環装置とを備えた内燃機関の排
    気浄化装置。
  2. 【請求項2】 前記排気枝管が互いに略平行に配置さ
    れ、還元剤が供給される排気枝管の通路面積を残りの排
    気枝管の通路面積より小さくしたことを特徴とする請求
    項1に記載の過給機と排気循環装置とを備えた内燃機関
    の排気浄化装置。
JP9162956A 1997-06-19 1997-06-19 過給機と排気循環装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置 Pending JPH1113552A (ja)

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DE69804269T DE69804269T2 (de) 1997-06-19 1998-06-18 Abgasreinigungsvorrichtung
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008114730A1 (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 内燃機関の排気制御装置
JP2008303837A (ja) * 2007-06-08 2008-12-18 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気システム

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