JP2019112949A - engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンに関し、詳しくは、触媒の活性化が促進されるエンジンに関する。 The present invention relates to an engine, and more particularly to an engine in which catalyst activation is promoted.
従来、排気マニホルドと、排気マニホルドのマニホルド出口から導出された排気導出経路と、排気導出経路に設けられた触媒ケースと、触媒ケースに収容された触媒を備えたエンジンがある (例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, there is an engine provided with an exhaust manifold, an exhaust lead-out path led out from the manifold outlet of the exhaust manifold, a catalyst case provided in the exhaust lead-out path, and a catalyst housed in the catalyst case (eg, Patent Document 1) reference).
《問題点》 触媒が活性化しにくい。
特許文献1のエンジンでは、触媒ケースが排気マニホルドのマニホルド出口から遠い位置にあり、マニホルド出口から流出した排気の温度が触媒に到達するまでに低下し、触媒が活性化しにくい。
問題 Problems 点 The catalyst is difficult to activate.
In the engine of
本発明の課題は、触媒の活性化が促進されるエンジンを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an engine in which catalyst activation is promoted.
本発明の発明特定事項は、次の通りである。
図1(A)(B)に例示するように、排気マニホルド(1)と、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)から導出された排気導出経路(2)と、排気導出経路(2)に設けられた触媒ケース(3)と、触媒ケース(3)に収容された触媒(4)を備えたエンジンにおいて、
クランク軸(14)の架設方向を前後方向として、排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)がいずれも前後方向に架設されて、前後方向と直交する方向に並んで配置されている、ことを特徴とするエンジン。
The invention specific matters of the present invention are as follows.
As illustrated in FIGS. 1 (A) and 1 (B), an exhaust manifold (1), an exhaust lead-out path (2) derived from the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), and an exhaust lead-out path (2) In an engine provided with a catalyst case (3) provided in the and a catalyst (4) accommodated in the catalyst case (3),
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) are both mounted in the front-rear direction with the installation direction of the crankshaft (14) as the front-rear direction, and are arranged side by side in the direction orthogonal to the front-rear direction. Feature engine.
本発明は、次の効果を奏する。
《効果》 触媒の活性化が促進される。
触媒ケース(3)が排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に近い位置に配置され、マニホルド出口(1a)から流出した排気(5)の温度が触媒(4)に到達するまでに低下しにくく、触媒(4)の活性化が促進される。
《効果》 触媒の活性化温度が維持されやすい。
触媒ケース(3)からの放熱が排気マニホルド(1)の壁(1b)からの輻射熱で抑制され、触媒(4)の温度が低下しにくく、触媒(4)の活性化温度が維持されやすい。
The present invention has the following effects.
<< Effect >> The activation of the catalyst is promoted.
The catalyst case (3) is positioned close to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), and the temperature of the exhaust (5) flowing out of the manifold outlet (1a) decreases to reach the catalyst (4) And the activation of the catalyst (4) is promoted.
<< Effect >> The activation temperature of the catalyst is easily maintained.
The heat radiation from the catalyst case (3) is suppressed by the radiant heat from the wall (1b) of the exhaust manifold (1), the temperature of the catalyst (4) does not easily decrease, and the activation temperature of the catalyst (4) is easily maintained.
図1〜図4は発明の第1実施形態に係るエンジンを説明する図、図5は本発明の第2実施形態に係るエンジンを説明する図である。
各実施形態では、いずれも立形の水冷直列多気筒ディーゼルエンジンが用いられている。
1 to 4 illustrate an engine according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 5 illustrates an engine according to a second embodiment of the present invention.
In each embodiment, a vertical water-cooled in-line multi-cylinder diesel engine is used.
本発明の第1実施形態に係るエンジンについて説明する。
図1(A)に示すように、このエンジンは、シリンダブロック(20a)と、シリンダブロック(20a)の上部に取り付けられたシリンダヘッド(20b)を備えている。クランク軸(14)の架設方向を前後方向、その一方を前、他方を後として、シリンダブロック(20a)の前部に、冷却水ポンプ(25)と調時伝動ケース(15)が組み付けられている。冷却水ポンプ(25)のポンプ入力軸には、エンジン冷却ファン(16)が取り付けられ、冷却水ポンプ(25)とエンジン冷却ファン(16)はファンベルト(17)を介してクランク軸(14)で駆動される。エンジン冷却ファン(16)の前方には、ラジエータ(26)が配置されている。シリンダブロック(20a)の後部には、クランク軸(14)の後端部に取り付けられたフライホイール(14a)が配置されている。
An engine according to a first embodiment of the present invention will be described.
As shown in FIG. 1A, this engine includes a cylinder block (20a) and a cylinder head (20b) attached to the top of the cylinder block (20a). The cooling water pump (25) and the timing transmission case (15) are assembled at the front of the cylinder block (20a) with the installation direction of the crankshaft (14) front to back and one of the front and the rear. There is. An engine cooling fan (16) is attached to a pump input shaft of a cooling water pump (25), and the cooling water pump (25) and the engine cooling fan (16) are mounted on a crankshaft (14) via a fan belt (17). Driven by A radiator (26) is disposed in front of the engine cooling fan (16). A flywheel (14a) attached to the rear end of the crankshaft (14) is disposed at the rear of the cylinder block (20a).
図1(A)に示すように、エンジンの幅方向を横方向として、シリンダヘッド(20b)の横一側に排気マニホルド(1)が組み付けられ、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)から排気導出経路(2)が導出されている。排気導出経路(2)は、排気上流側から順に配置された、過給機(6)と、触媒ケース(3)と、排気絞装置(8)と、排気浄化ケース(18)を備え、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)から流出した排気(5)は、過給機(6)のタービン、触媒ケース(3)、排気絞装置(8)、排気浄化ケース(18)を順に通過して放出される。 As shown in FIG. 1A, the exhaust manifold (1) is assembled on one side of the cylinder head (20b) with the width direction of the engine as the lateral direction, and from the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) An exhaust gas derivation path (2) is derived. The exhaust lead-out path (2) comprises a turbocharger (6), a catalyst case (3), an exhaust throttle device (8), and an exhaust purification case (18), which are disposed in order from the exhaust upstream side, The exhaust (5) flowing out of the manifold outlet (1a) of the manifold (1) passes through the turbine of the turbocharger (6), the catalyst case (3), the exhaust throttle device (8) and the exhaust purification case (18) in this order Released.
図1(A)に示すように、シリンダヘッド(20b)の横他側に吸気マニホルド(30)が組み付けられ、吸気マニホルド(30)のマニホルド入口(30a)に過給パイプ(31)を介して過給機(6)のコンプレッサ出口(6b)が接続され、コンプレッサ入口(6c)には、エアフローセンサケース(32)を介してエアクリーナ(33)が接続され、エア(34)は、エアクリーナ(33)、過給機(6)のコンプレッサ、過給パイプ(31)、マニホルド入口(30a)を順に介して吸気マニホルド(30)に過給される。 As shown in FIG. 1A, an intake manifold (30) is assembled on the other side of the cylinder head (20b), and a manifold inlet (30a) of the intake manifold (30) is connected via a supercharging pipe (31). The compressor outlet (6b) of the turbocharger (6) is connected, the air cleaner (33) is connected to the compressor inlet (6c) via the air flow sensor case (32), and the air (34) is an air cleaner (33) ), The compressor of the supercharger (6), the supercharging pipe (31), and the manifold inlet (30a) sequentially supercharge the intake manifold (30).
図1(A)に示すように、排気マニホルド(1)からEGRガス導出経路(19)が導出され、EGRガス導出経路(19)は、導出上流側から順に、EGRクーラ(23)と、EGR弁装置(27)を備え、EGRガス導出経路(19)の導出端は、吸気マニホルド(30)のマニホルド入口(30a)に接続され、排気マニホルド(1)の排気(5)から分流した排気の一部は、EGRガス(23a)として、EGRクーラ(23)、EGR弁装置(27)を順に介して吸気マニホルド(30)に供給される。 As shown in FIG. 1 (A), the EGR gas lead-out path (19) is led out from the exhaust manifold (1), and the EGR gas lead-out path (19) A valve device (27) is provided, the outlet end of the EGR gas outlet path (19) is connected to the manifold inlet (30a) of the intake manifold (30), and the exhaust of the exhaust manifold (1) is diverted A part is supplied as an EGR gas (23a) to the intake manifold (30) through an EGR cooler (23) and an EGR valve device (27) in this order.
このエンジンは、コモンレール式燃焼噴射装置の燃料噴射弁(35)と、この燃料噴射弁(35)の開弁を制御する制御装置(10)を備え、制御装置(10)は、所定のセンサで検出されたエンジン目標回転数と、エンジン実回転数と、エンジン負荷と、吸気量と、吸気温度とに基づいて、燃料噴射弁(35)からの燃料の噴射タイミングと噴射量を設定する。
制御装置(10)には、エンジンECUが用いられている。ECUは、電子制御ユニットの略称であり、マイコンである。
This engine includes a fuel injection valve (35) of a common rail type combustion injection device and a control device (10) for controlling the opening of the fuel injection valve (35), and the control device (10) uses a predetermined sensor. The injection timing and the injection amount of the fuel from the fuel injection valve (35) are set based on the detected engine target rotation speed, the engine actual rotation speed, the engine load, the intake amount, and the intake temperature.
An engine ECU is used for the control device (10). The ECU is an abbreviation of an electronic control unit and is a microcomputer.
図1(A)(B)に示すように、このエンジンは、排気マニホルド(1)と、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)から導出された排気導出経路(2)と、排気導出経路(2)に設けられた触媒ケース(3)と、触媒ケース(3)に収容された触媒(4)を備えている。
クランク軸(14)の架設方向を前後方向として、排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)がいずれも前後方向に架設されて、前後方向と直交する方向に並んで配置されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
触媒ケース(3)が排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に近い位置に配置され、マニホルド出口(1a)から流出した排気(5)の温度が触媒(4)に到達するまでに低下しにくく、触媒(4)の活性化が促進される。
触媒ケース(3)からの放熱が排気マニホルド(1)の壁(1b)からの輻射熱で抑制され、触媒(4)の温度が低下しにくく、触媒(4)の活性化温度が維持されやすい。
排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)は、上下に配置され、触媒ケース(3)が上、排気マニホルド(1)が下である。
触媒ケース(3)は、金属製で、排気マニホルド(1)の上側の壁(1b)の上方で、この壁(1b)に沿って配置されている。
排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)は、触媒ケース(3)が下、排気マニホルド(1)が上であってもよい。
排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)は、同じ高さで左右横並びに配置されていてもよいし、異なる高さで左右横並びに配置されていてもよい。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), this engine includes an exhaust manifold (1), an exhaust lead-out path (2) derived from the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), and an exhaust lead-out path A catalyst case (3) provided in (2) and a catalyst (4) accommodated in the catalyst case (3) are provided.
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) are both bridged in the front-rear direction, with the installation direction of the crankshaft (14) as the front-rear direction, and arranged in a direction perpendicular to the front-rear direction.
This engine has the following advantages:
The catalyst case (3) is positioned close to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), and the temperature of the exhaust (5) flowing out of the manifold outlet (1a) decreases to reach the catalyst (4) And the activation of the catalyst (4) is promoted.
The heat radiation from the catalyst case (3) is suppressed by the radiant heat from the wall (1b) of the exhaust manifold (1), the temperature of the catalyst (4) does not easily decrease, and the activation temperature of the catalyst (4) is easily maintained.
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) are disposed one above the other, with the catalyst case (3) at the top and the exhaust manifold (1) at the bottom.
The catalyst case (3) is made of metal and is disposed along the upper wall (1b) of the exhaust manifold (1) along the wall (1b).
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) may be down the catalyst case (3) and up the exhaust manifold (1).
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) may be disposed side by side at the same height, or may be disposed side by side at different heights.
この排気絞装置(8)の排気上流側の触媒(4)は、排気(5)中の有害成分を浄化し、未燃燃料を触媒燃焼させる排気浄化や排気昇温用の触媒である。
触媒(4)にはDOCが用いられている。DOCはディーゼル酸化触媒の略称である。DOCは、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルーハニカム型のものである。DOCには、セル内に酸化触媒成分が担持されている。DOCでは、排気(5)中のHC(炭化水素)やCO(一酸化炭素)が酸化され、H2O(水)やCO2となる。また、DOCでは、排気(5)中に供給された未燃燃料が触媒燃焼され、排気(5)の温度が上がり、下流に配置されたDPF(12)の再生が図られる。DPF(12)に代えて、触媒下流側触媒(13)が用いられる場合には、その温度が上がり、活性化が図られる。
The catalyst (4) on the exhaust upstream side of the exhaust gas throttle device (8) purifies harmful components in the exhaust gas (5), and is a catalyst for exhaust gas purification or exhaust gas temperature raising catalyst combustion of unburned fuel.
DOC is used for the catalyst (4). DOC is an abbreviation for diesel oxidation catalyst. The DOC is a flow-through honeycomb type in which a large number of cells extending in the axial direction are arranged in a penetrating manner. The DOC carries an oxidation catalyst component in the cell. In DOC, HC (hydrocarbon) and CO (carbon monoxide) in the exhaust (5) are oxidized to become H 2 O (water) and CO 2 . Further, in the DOC, the unburned fuel supplied into the exhaust gas (5) is catalytically burned, the temperature of the exhaust gas (5) rises, and regeneration of the DPF (12) disposed downstream is achieved. When the catalyst downstream side catalyst (13) is used in place of the DPF (12), the temperature rises and activation is achieved.
DPFは、ディーゼル・パティキュレート・フィルタの略称であり、排気(5)に含まれるPMを捕捉する。PMは、粒子状物質の略称である。
DPF(12)は、内部に軸長方向に沿う多数のセルが並設され、隣り合うセルの排気入口(12a)と排気出口(12b)が交互に目封じされたウォールフローハニカム型のものである。
DPF is an abbreviation for diesel particulate filter and captures PM contained in exhaust (5). PM is an abbreviation for particulate matter.
The DPF (12) is a wall flow honeycomb type in which a large number of cells extending in the axial direction are juxtaposed inside and the exhaust inlet (12a) and the exhaust outlet (12b) of adjacent cells are alternately sealed. is there.
排気絞装置(8)の排気上流側の触媒(4)には、SCR触媒や、NOX吸蔵還元触媒を用いることができる。
SCR触媒は、選択触媒還元(Selective Catalytic Reduction)型の触媒の略称で、内部に軸長方向に沿う多数のセルが貫通状に並設されたフロースルーハニカム型のものが用いられ、その排気上流側には尿素水インジェクタが配置され、尿素水を排気中に噴射することにより高温下でアンモニアガスを得、このアンモニアによりNOx(窒素酸化物)を還元し、N2(窒素ガス)とH2O(水蒸気)を得る。
NOX吸蔵還元触媒は、排気中のNOXを一時的に吸蔵し、後に還元(N2化)する触媒である。
For the catalyst (4) on the exhaust upstream side of the exhaust gas throttle device (8), an SCR catalyst or an NO X storage reduction catalyst can be used.
The SCR catalyst is an abbreviation of a selective catalytic reduction type catalyst, and a flow-through honeycomb type catalyst in which a large number of cells extending in the axial direction are juxtaposed in the axial direction is used. The urea water injector is arranged on the side, and ammonia water is obtained at high temperature by injecting urea water into the exhaust gas, NOx (nitrogen oxide) is reduced by this ammonia, N 2 (nitrogen gas) and H 2 Obtain O (water vapor).
The NO X storage reduction catalyst is temporarily occluded NO X in the exhaust gas, a catalyst for reducing (N 2 reduction) after.
図1(A)に示すように、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に取り付けられた過給機(6)を備え、触媒ケース(3)は、過給機(6)のタービン出口(6a)に取り付けられている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
触媒ケース(3)が排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に近い位置に配置され、触媒(4)の活性化が促進されやすい。
As shown in FIG. 1 (A), the supercharger (6) attached to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) is provided, and the catalyst case (3) has a turbine outlet of the turbocharger (6) It is attached to (6a).
This engine has the following advantages:
The catalyst case (3) is disposed close to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) to facilitate activation of the catalyst (4).
図1(B)に示すように、触媒ケース(3)の取り付けは、次のように変形したものであってもよい。
すなわち、排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に取り付けられた排気中継管(7)を備え、触媒ケース(3)は排気中継管(7)の中継管出口(7a)に取り付けられているものであってもよい。
この場合にも、エンジンには上記同様の次の利点がある。
すなわち、触媒ケース(3)が排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に近い位置に配置され、触媒(4)の活性化が促進される。
排気中継管(7)にはエルボ管が用いられている。
As shown in FIG. 1 (B), the attachment of the catalyst case (3) may be modified as follows.
That is, the exhaust relay pipe (7) attached to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) is provided, and the catalyst case (3) is attached to the relay pipe outlet (7a) of the exhaust relay pipe (7) It may be one.
Also in this case, the engine has the following advantages as described above.
That is, the catalyst case (3) is disposed at a position close to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) to promote the activation of the catalyst (4).
An elbow pipe is used for the exhaust relay pipe (7).
図1(A)に示すように、触媒(4)の排気下流に設けられた排気絞装置(8)を備えている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
排気絞装置(8)の絞りによる背圧の上昇で、排気(5)の温度が上昇し、触媒(4)の温度が上昇し、触媒(4)の排気入口(4a)に付着する未燃付着物の焼却や触媒(4)の活性化が促進される。
As shown in FIG. 1A, an exhaust gas throttle device (8) is provided downstream of the exhaust gas of the catalyst (4).
This engine has the following advantages:
The temperature of the exhaust (5) rises and the temperature of the catalyst (4) rises due to the rise of back pressure by the restriction of the exhaust gas throttle device (8), and the unburned matter adheres to the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) The incineration of the deposit and the activation of the catalyst (4) are promoted.
触媒(4)の排気入口(4a)に付着する未燃付着物は、メイン噴射燃料の未燃燃料とPMの混合物であり、エンジン負荷が小さく、排気温度が低い場合には、触媒(4)に堆積しやすく、触媒(4)の排気入口(4a)を目詰まりさせる。 The unburned deposit adhering to the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is a mixture of unburned fuel of the main injection fuel and PM, and when the engine load is small and the exhaust temperature is low, the catalyst (4) And clog the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4).
図1(A)に示すように、触媒(4)と排気絞装置(8)の間に配置された排気温度センサ(9)と、排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)を連携させる制御装置(10)を備え、制御装置(10)は、排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の開度を調節するように構成されている。
この場合、このエンジンは、次の利点を備えている。
排気絞装置(8)の上流側の排気(5)の温度を直接に検出する排気温度センサ(9)により、排気絞装置(8)の上流側排気(5)の温度の上昇を速やかに検出することができ、排気絞装置(8)の開度の制御遅れが起こりにくく、排気(5)の温度が上がり過ぎず、排気絞装置(8)の熱劣化が抑制される。
As shown in FIG. 1 (A), the exhaust temperature sensor (9) disposed between the catalyst (4) and the exhaust gas throttle device (8) cooperates with the exhaust gas temperature sensor (9) and the exhaust gas throttle device (8) Control device (10) for adjusting the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) based on the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9). It is configured.
In this case, this engine has the following advantages.
The exhaust temperature sensor (9) for directly detecting the temperature of the exhaust (5) on the upstream side of the exhaust gas throttle device (8) quickly detects the temperature rise of the upstream side exhaust gas (5) of the exhaust gas throttle device (8) Therefore, the control delay of the opening of the exhaust gas throttle device (8) hardly occurs, the temperature of the exhaust gas (5) does not rise excessively, and the thermal deterioration of the exhaust gas throttle device (8) is suppressed.
図1(C)に示すように、排気絞装置(8)の排気下流側直近位置に配置された排気温度センサ(9)と、排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)を連携させる制御装置(10)を備え、制御装置(10)は、排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の開度を調節するように構成されていてもよい。
この場合、このエンジンは、次の利点を備えている。
排気絞装置(8)の排気下流側直近位置の排気(5)の温度を検出する排気温度センサ(9)により、排気絞装置(8)の上流側の排気(5)の温度の上昇を速やかに検出することができ、排気絞装置(8)の開度の制御遅れが起こりにくく、排気(5)の温度が上がり過ぎず、排気絞装置(8)の熱劣化が抑制される。
排気絞装置(8)から排気温度センサ(9)までの離間距離は、排気絞装置(8)から絞下流側触媒(11)までの離間距離よりも十分に短く、前者は後者の2分の1未満とするのが望ましく、後者の3分の1未満とするのがより望ましい。
As shown in FIG. 1 (C), the exhaust temperature sensor (9) disposed at the nearest position on the exhaust downstream side of the exhaust gas throttle device (8), the exhaust gas temperature sensor (9) and the exhaust gas throttle device (8) A control device (10) is provided, and the control device (10) is configured to adjust the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) based on the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9). It may be done.
In this case, this engine has the following advantages.
The temperature of the exhaust (5) on the upstream side of the exhaust gas throttle device (8) is quickly raised by the exhaust gas temperature sensor (9) that detects the temperature of the exhaust gas (5) at the immediate downstream position of the exhaust gas throttle device (8). The exhaust throttle device (8) is less likely to delay the control of the opening degree of the exhaust throttle device (8), the temperature of the exhaust gas (5) does not rise excessively, and the thermal deterioration of the exhaust throttle device (8) is suppressed.
The separation distance from the exhaust gas throttle device (8) to the exhaust gas temperature sensor (9) is sufficiently shorter than the separation distance from the exhaust gas throttle device (8) to the throttle downstream catalyst (11). It is desirable to make it less than one, and it is more desirable to make it less than one third of the latter.
図1(A)に示すように、排気絞装置(8)の下流に配置された絞下流側触媒(11)を備え、制御装置(10)は、前記排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の絞下流側触媒(11)の排気入口(11a)側の排気(5)の温度を推定し、この排気(5)の温度の推定に基づいて、絞下流側触媒(11)を用いた排気処理の制御を行うように構成されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
排気絞装置(8)の制御に用いる排気温度センサ(9)が絞下流側触媒(11)を用いた排気処理の制御にも兼用され、排気温度センサの数が少なくなる。
As shown in FIG. 1 (A), it has a throttle downstream side catalyst (11) disposed downstream of the exhaust throttle device (8), and the control device (10) is detected by the exhaust temperature sensor (9). Based on the temperature of the exhaust gas (5), the temperature of the exhaust gas (5) on the exhaust inlet (11a) side of the throttle downstream side catalyst (11) of the exhaust gas throttle device (8) is estimated. Based on the estimation, control of the exhaust process using the throttle downstream catalyst (11) is performed.
This engine has the following advantages:
The exhaust temperature sensor (9) used for the control of the exhaust gas throttle device (8) is also used to control the exhaust process using the throttle downstream side catalyst (11), and the number of exhaust gas temperature sensors is reduced.
この絞下流側触媒(11)も絞上流側の触媒(4)と同様の触媒を用いることができる。この絞下流側触媒(11)には、絞上流側の触媒(4)と同じDOCが用いられている。 The same throttle downstream catalyst (11) as the throttle downstream catalyst (4) can be used. The same DOC as the catalyst (4) on the throttle upstream side is used for the throttle downstream catalyst (11).
図1(A)に示すように、絞下流側触媒(11)を用いた排気処理は、排気(5)中に供給した未燃燃料を絞下流側触媒(11)で触媒燃焼させる排気昇温処理を伴う。
このエンジンは、次の利点を備えている。
絞下流側触媒(11)の下流側にDPF(12)を配置した場合には、排気昇温処理でDPF(12)の再生が可能となる。
DPF(12)に代えて、絞下流側触媒(11)の下流側に触媒下流側触媒(13)を配置した場合には、排気昇温処理で触媒下流側触媒(13)の活性化が可能となる。
As shown in FIG. 1 (A), the exhaust gas treatment using the throttle downstream catalyst (11) is carried out by catalytically burning the unburned fuel supplied in the exhaust (5) with the throttle downstream catalyst (11) With processing.
This engine has the following advantages:
When the DPF (12) is disposed on the downstream side of the throttle downstream catalyst (11), the DPF (12) can be regenerated by the exhaust gas temperature raising process.
When the catalyst downstream side catalyst (13) is disposed on the downstream side of the throttle downstream side catalyst (11) instead of the DPF (12), the exhaust gas temperature rising process can activate the catalyst downstream side catalyst (13) It becomes.
絞下流側触媒(11)とDPF(12)は、排気浄化ケース(18)に収容され、排気上流側に絞下流側触媒(11)が配置され、排気下流側にDPF(12)が配置されている。
DPF(12)に代えて触媒下流側触媒(13)を用いる場合には、絞下流側触媒(11)の排気下流側に触媒下流側触媒(13)を配置する。
この絞下流側触媒(11)には絞上流側の触媒(4)と同様の触媒を用いることができる。この絞下流側触媒(11)には、絞上流側の触媒(4)と同じDOCを用いるのが望ましい。
触媒下流側触媒(13)には、DOCに代えてSCR触媒やNOX吸蔵還元触媒等を用いることができる。
絞下流側触媒(11)にSCR触媒を用いた場合には、触媒下流側触媒(13)にDOCを用い、SCR触媒をスルーしたアンモニアを浄化するのが望ましい。
The throttle downstream catalyst (11) and the DPF (12) are accommodated in the exhaust gas purification case (18), the throttle downstream catalyst (11) is disposed upstream of the exhaust, and the DPF (12) is disposed downstream of the exhaust. ing.
When the catalyst downstream side catalyst (13) is used instead of the DPF (12), the catalyst downstream side catalyst (13) is disposed on the exhaust downstream side of the throttled downstream side catalyst (11).
A catalyst similar to the catalyst (4) on the throttled upstream side can be used as the throttled downstream side catalyst (11). It is desirable to use the same DOC as the catalyst (4) on the throttle upstream side for this throttle downstream catalyst (11).
For the catalyst downstream side catalyst (13), an SCR catalyst, an NO X storage reduction catalyst or the like can be used instead of DOC.
When an SCR catalyst is used as the throttle downstream catalyst (11), it is desirable to use DOC for the catalyst downstream catalyst (13) to purify ammonia that has passed through the SCR catalyst.
水冷装置の構成は、次の通りである。
図2に示すように、エンジン本体(20)を水冷するメイン水路(21)と、メイン水路(21)から分岐されたバイパス水路(22)を備え、バイパス水路(22)に排気絞装置(8)が接続されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
排気(5)で加熱される排気絞装置(8)が水冷され、排気絞装置(8)の温度が下がり、排気絞装置(8)の熱劣化が抑制される。
The configuration of the water cooling device is as follows.
As shown in FIG. 2, a main water channel (21) for water cooling the engine body (20) and a bypass water channel (22) branched from the main water channel (21) are provided. ) Is connected.
This engine has the following advantages:
The exhaust gas throttle device (8) heated by the exhaust gas (5) is water cooled, the temperature of the exhaust gas throttle device (8) is lowered, and the thermal deterioration of the exhaust gas throttle device (8) is suppressed.
排気絞装置(8)は、排気絞弁(8a)と、弁ケース(8b)と、弁ケース(8b)に沿う水ジャケット(8c)と、水ジャケット(8c)を貫通する弁駆動アクチュエータ(8d)を備え、排気絞装置(8)へのバイパス冷却水(22a)は、水ジャケット(8c)を通過し、弁ケース(8b)と弁駆動アクチュエータ(8d)を水冷する。 The exhaust throttle device (8) comprises an exhaust throttle valve (8a), a valve case (8b), a water jacket (8c) along the valve case (8b), and a valve drive actuator (8d) penetrating the water jacket (8c) The bypass cooling water (22a) to the exhaust throttle device (8) passes through the water jacket (8c) and water-cools the valve case (8b) and the valve drive actuator (8d).
図2に示すように、EGRクーラ(23)と、エンジン本体(20)を水冷するメイン水路(21)からそれぞれ個別に分岐された一対のバイパス水路(22)(24)を備え、排気絞装置(8)とEGRクーラ(23)は、一対のバイパス水路(22)(24)にそれぞれ個別に接続されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
排気絞装置(8)とEGRクーラ(23)がそれぞれ個別に接続された一対のバイパス水路(22)(24)の各水路抵抗は小さく、排気絞装置(8)へのバイパス冷却水(22a)の供給量が多く、排気絞装置(8)の温度が下がり、排気絞装置(8)の熱劣化が抑制される。
一対のバイパス水路(22)(24)の各水路抵抗は小さく、EGRクーラ(23)へのバイパス冷却水(24a)の供給量が多くなり、EGRガス(23a)の温度が下がり、EGRガス(23a)の密度が高まり、EGR率が高まる。
As shown in FIG. 2, an EGR throttle (23) and a pair of bypass water channels (22) (24) branched respectively from a main water channel (21) for water cooling the engine body (20) are provided, and an exhaust throttle device (8) and the EGR cooler (23) are individually connected to the pair of bypass water channels (22) and (24), respectively.
This engine has the following advantages:
The resistance of each of the pair of bypass channels (22) and (24) to which the exhaust throttle device (8) and the EGR cooler (23) are individually connected is small, and the bypass cooling water (22a) to the exhaust throttle device (8) Therefore, the temperature of the exhaust gas throttle device (8) is reduced, and the thermal deterioration of the exhaust gas throttle device (8) is suppressed.
Each channel resistance of the pair of bypass channels (22) and (24) is small, the amount of bypass cooling water (24a) supplied to the EGR cooler (23) increases, the temperature of the EGR gas (23a) decreases, and EGR gas ( The density of 23a) increases and the EGR rate increases.
EGRクーラ(23)は、EGRガス(23a)を通過させる複数本の放熱パイプ(23b)と、並設された放熱パイプ(23b)を取り囲む水ジャケット(23c)を備え、水ジャケット(23c)を通過するバイパス冷却水(24a)で、EGRガス(23a)が水冷される。 The EGR cooler (23) includes a plurality of heat radiation pipes (23b) for passing the EGR gas (23a), and a water jacket (23c) surrounding the heat radiation pipes (23b) juxtaposed, and the water jacket (23c) The EGR gas (23a) is water-cooled by the bypass cooling water (24a) passing through.
図2に示すように、メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成されている。
EGRクーラ(23)が接続されたバイパス水路(24)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から分岐されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
シリンダヘッド(20b)で高温になる前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流したバイパス冷却水(24a)がEGRクーラ(23)に供給され、EGRクーラ(23)の冷却性能が高まる。
As shown in FIG. 2, the main water channel (21) is driven by a cooling water pump (25), and the main cooling water (21a) is a water jacket (20d) of the cylinder block (20a) and a cylinder head (20b). The water jacket (20e) and the radiator (26) are circulated in this order.
The bypass water passage (24) to which the EGR cooler (23) is connected is branched from the water jacket (20d) of the cylinder block (20a).
This engine has the following advantages:
The bypass cooling water (24a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before it becomes high temperature with the cylinder head (20b) is supplied to the EGR cooler (23), and the cooling performance of the EGR cooler (23) is enhanced .
排気絞装置(8)が接続されたバイパス水路(22)は、シリンダヘッド(20b) の水ジャケット(20e)から分岐されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
シリンダブロック(20a)とシリンダヘッド(20b)の熱を吸収した適温のバイパス冷却水(22a)が高温の排気絞装置(8)に供給され、排気絞装置(8)の過冷却による作動不良が抑制される。
A bypass water passage (22) to which the exhaust throttle device (8) is connected is branched from a water jacket (20e) of the cylinder head (20b).
This engine has the following advantages:
Proper temperature bypass cooling water (22a) which absorbed the heat of the cylinder block (20a) and the cylinder head (20b) is supplied to the high temperature exhaust gas throttle device (8), and the malfunction of the exhaust gas throttle device (8) due to overcooling Be suppressed.
図2に示すように、クランク軸(14)の架設方向を前後方向、その任意の一方を前側、他方を後側として、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e0039)は、ラジエータ(26)にメイン冷却水(21a)を送り出すメイン冷却水出口(20c)を前側に備え、排気絞装置(8)が接続されたバイパス水路(22)は、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)の後側から分岐されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
メイン冷却水出口(20c)に至る前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流されたバイパス冷却水(22a)が排気絞装置(8)に供給され、排気絞装置(8)の冷却性能が高まる。
As shown in FIG. 2, the water jacket (20e0039) of the cylinder head (20b) is attached to the radiator (26) with the installation direction of the crankshaft (14) as the front and back direction, with any one of them as the front and the other as the rear. The bypass water passage (22) provided on the front side with the main cooling water outlet (20c) for delivering the main cooling water (21a) and connected with the exhaust throttle device (8) is behind the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) It is branched from the side.
This engine has the following advantages:
The bypass cooling water (22a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before reaching the main cooling water outlet (20c) is supplied to the exhaust gas throttle device (8), and the cooling of the exhaust gas throttle device (8) Performance is increased.
図2に示すように、EGR弁装置(27)を備え、EGR弁装置(27)は、前記一対のバイパス水路(22)(24)以外で、メイン水路(21)から分岐されたバイパス水路(28)に接続されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
EGRクーラ(23)と排気絞装置(8)の接続されていないバイパス水路(28)の水路抵抗は小さく、EGR弁装置(27)へのバイパス冷却水(28a)の供給量が多くなり、EGR弁装置(27)の温度が下がり、EGR弁装置(27)の熱劣化が抑制される。
As shown in FIG. 2, the EGR valve device (27) is provided, and the EGR valve device (27) is a bypass water passage (B) branched from the main water passage (21) except for the pair of bypass water passages (22) and (24). 28) connected.
This engine has the following advantages:
The water passage resistance of the bypass water passage (28) not connected with the EGR cooler (23) and the exhaust gas throttle device (8) is small, and the supply amount of bypass cooling water (28a) to the EGR valve device (27) increases. The temperature of the valve device (27) decreases, and the thermal deterioration of the EGR valve device (27) is suppressed.
EGR弁装置(27)は、EGR弁(27a)と、弁ケース(27b)と、弁ケース(27b)に沿う水ジャケット(27c)と、水ジャケット(27c)に貫通させた弁駆動アクチュエータ(27d)を備え、EGR弁装置(27)へのバイパス冷却水(28a)は、水ジャケット(27c)を通過し、弁ケース(27b)と弁駆動アクチュエータ(27d)を水冷する。 The EGR valve device (27) comprises an EGR valve (27a), a valve case (27b), a water jacket (27c) along the valve case (27b), and a valve drive actuator (27d) penetrating the water jacket (27c) The bypass cooling water (28a) to the EGR valve device (27) passes through the water jacket (27c), and water-cools the valve case (27b) and the valve drive actuator (27d).
図2に示すように、EGR弁装置(27)に接続されたバイパス水路(28)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から分岐されている。
このエンジンは、次の利点を備えている。
シリンダヘッド(20b)で高温になる前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流したバイパス冷却水(28a)がEGR弁装置(27)に供給され、EGR弁装置(27)の冷却性能を高まる。
As shown in FIG. 2, the bypass water passage (28) connected to the EGR valve device (27) is branched from the water jacket (20d) of the cylinder block (20a).
This engine has the following advantages:
The bypass cooling water (28a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before becoming high temperature with the cylinder head (20b) is supplied to the EGR valve device (27), and the cooling performance of the EGR valve device (27) Increase.
エンジンの制御の流れは、次の通りである。
このエンジンでは、制御装置(10)で次の制御がなされる。
図3に示す目詰まり解消モードは、触媒(4)の排気入口(4a)が未燃付着物で目詰まりしていると判定された場合に、実施される。
図4に示すDPF再生モードは、DPF(12)にPMが堆積し、DPF再生要求があった場合に、実施される。
目詰まり解消モードの実施中に、DPF再生要求があった場合には、目詰まり解消モードで触媒(4)の排気入口(4a)の目詰まりが解消された後に、DPF再生モードが実施される。
DPF再生モードの実施中に、触媒(4)の目詰まり判定が肯定された場合には、目詰まり解消モードで触媒(4)の排気入口(4a)の目詰まりが解消された後に、DPF再生モードが再開される。
The flow of control of the engine is as follows.
In this engine, the control device (10) performs the following control.
The clogging elimination mode shown in FIG. 3 is implemented when it is determined that the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is clogged with unburned deposits.
The DPF regeneration mode shown in FIG. 4 is implemented when PM is deposited on the DPF (12) and a DPF regeneration request is made.
If there is a DPF regeneration request during execution of the clogging elimination mode, the DPF regeneration mode is implemented after the clogging of the exhaust port (4a) of the catalyst (4) is eliminated in the clogging elimination mode .
When the clogging determination of the catalyst (4) is affirmed during the DPF regeneration mode, after the clogging of the exhaust port (4a) of the catalyst (4) is eliminated in the clogging elimination mode, the DPF regeneration is performed. Mode is resumed.
図3に示すように、ステップ(S1)で触媒(4)の排気入口(4a)が未燃付着物で目詰まりしているか否かが判定される。ステップ(S1)での目詰まりの判定が否定されると、判定が肯定されるまで、ステップ(S1)を繰り返す。
触媒(4)の排気出口(4b)の排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度が所定の低温状態を継続して維持した時間の累積が所定時間に到達していない場合には、目詰まりはないものと推定され、ステップ(S1)での判定が否定され、上記時間の累積が所定時間に到達した場合には、目詰まりしたものと推定され、ステップ(S1)での判定が肯定される。触媒(4)の排気入口(4a)と排気出口(4b)の差圧を検出し、差圧が所定圧以上である場合には、目詰まりの判定が肯定され、差圧が所定圧未満である場合には、目詰まりの判定が否定されるようにしてもよい。
ステップ(S1)での判定が肯定されると、ステップ(S2−1)に移行する。
As shown in FIG. 3, it is determined in step (S1) whether or not the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is clogged with unburned deposits. If the determination of clogging in step (S1) is negative, step (S1) is repeated until the determination is affirmative.
When the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) at the exhaust gas outlet (4b) of the catalyst (4) does not reach a predetermined time when the accumulated time for which the predetermined low temperature state is continuously maintained It is estimated that there is no clogging, the determination in step (S1) is denied, and if the above time accumulation reaches a predetermined time, it is estimated that the clogging has occurred in step (S1) The determination of is affirmed. The differential pressure between the exhaust inlet (4a) and the exhaust outlet (4b) of the catalyst (4) is detected, and when the differential pressure is a predetermined pressure or more, the determination of clogging is affirmed and the differential pressure is less than the predetermined pressure In some cases, the determination of clogging may be denied.
If the determination in step (S1) is affirmed, the process proceeds to step (S2-1).
ステップ(S2−1)では、前記排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度が排気入口(4a)に付着する未燃付着物の焼却温度領域にあるか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(S3)に移行する。ステップ(S2−1)での判定が否定されると、ステップ(S2−2)で、排気絞装置(8)の開度が調節される。焼却温度領域は、例えば、400°C〜450°Cに設定され、排気(5)の検出温度がこの領域未満である場合には、排気絞装置(8)の開度を小さくするよう調節され、排気(5)の温度がこの領域を超える場合には、排気絞装置(8)の開度を大きくするよう調節される。 In step (S2-1), it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) is in the incineration temperature range of unburned deposits adhering to the exhaust gas inlet (4a). If the determination is affirmative, the process proceeds to step (S3). If the determination in step (S2-1) is negative, in step (S2-2), the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted. The incineration temperature range is set to, for example, 400 ° C. to 450 ° C., and if the detected temperature of the exhaust gas (5) is less than this region, the incineration temperature region is adjusted to reduce the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) If the temperature of the exhaust (5) exceeds this range, the exhaust throttle device (8) is adjusted to increase the opening degree.
ステップ(S3)では、触媒(4)の目詰まりが解消したか否かが判定される。ステップ(S3)での判定が肯定されるとステップ(S4)に移行する。ステップ(S3)での判定が否定されると、ステップ(S2−1)に戻る。
ステップ(S3)で、前記排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度が未燃付着物の焼却温度に維持された時間の累積が所定時間に到達した場合には、目詰まりが解消したものと推定され、ステップ(S3)での判定が肯定され、上記時間の累積が所定時間に到達していない場合には、目詰まりが解消していないものと推定され、ステップ(S3)での判定が否定される。触媒(4)の排気入口(4a)と排気出口(4b)の差圧を検出し、差圧が所定圧未満である場合には、ステップ(S3)での判定が肯定され、差圧が所定圧以上である場合には、ステップ(S3)での判定が否定されるようにしてもよい。
ステップ(S4)では、排気絞装置(8)の開度が全開にされ、ステップ(S1)に戻る。
In step (S3), it is determined whether clogging of the catalyst (4) has been eliminated. If the determination in step (S3) is affirmed, the process proceeds to step (S4). If the determination in step (S3) is negative, the process returns to step (S2-1).
In the step (S3), when the cumulative time during which the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) is maintained at the incineration temperature of unburned matter reaches a predetermined time, clogging Is determined to have been eliminated, the determination in step (S3) is affirmed, and if the accumulation of time does not reach a predetermined time, it is estimated that clogging has not been eliminated, and step (S3) The decision in) is denied. The differential pressure between the exhaust inlet (4a) and the exhaust outlet (4b) of the catalyst (4) is detected, and if the differential pressure is less than a predetermined pressure, the determination in step (S3) is affirmed and the differential pressure is predetermined When the pressure is higher than the pressure, the determination in step (S3) may be made negative.
In step (S4), the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is fully opened, and the process returns to step (S1).
図4に示すように、ステップ(S5)では、DPF再生要求があるか否かが判定され、再生要求判定が肯定されると、ステップ(S6−1)に移行され、DPF再生モードとなる。
DPF再生要求は、DPF(12)に堆積したPMの堆積推定値が所定値に到達した場合に制御装置(10)によりなされる。
PMの堆積推定値は、DPF(12)の排気入口(12a)と排気出口(12b)の差圧を検出し、差圧が所定圧以上である場合には、DPF再生が要求され、差圧が所定圧未満である場合には、DPF再生は要求されない。
As shown in FIG. 4, in step (S5), it is determined whether or not there is a DPF regeneration request, and if the regeneration request determination is affirmed, the process proceeds to step (S6-1) to enter the DPF regeneration mode.
The DPF regeneration request is made by the control device (10) when the deposition estimated value of PM deposited on the DPF (12) reaches a predetermined value.
The deposition estimated value of PM detects a differential pressure between the exhaust inlet (12a) and the exhaust outlet (12b) of the DPF (12), and if the differential pressure is equal to or higher than a predetermined pressure, DPF regeneration is required and the differential pressure Is less than the predetermined pressure, DPF regeneration is not required.
図4に示すDPF再生モードでは、前記排気温度センサ(9)で検出される排気(5)の目標排気温度が触媒(4)と絞下流側触媒(11)の活性化に適合する触媒活性化温度領域に設定される。
図4に示すステップ(S6−1)では、前記排気センサ(9)で検出される排気(5)の温度が触媒活性化温度領域か否か判定され、ステップ(S6−1)での判定が肯定されると、ステップ(S7)に移行する。ステップ(S6−1)での判定が否定されると、ステップ(S6−2)で排気絞装置(8)の開度が調節され、ステップ(S6−1)に戻る。
In the DPF regeneration mode shown in FIG. 4, the catalyst activation in which the target exhaust temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) conforms to the activation of the catalyst (4) and the throttle downstream catalyst (11). It is set in the temperature range.
In step (S6-1) shown in FIG. 4, it is determined whether the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas sensor (9) is in the catalyst activation temperature range, and the determination in step (S6-1) is If affirmed, it will transfer to step (S7). If the determination in step (S6-1) is negative, the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted in step (S6-2), and the process returns to step (S6-1).
触媒活性化温度領域は、例えば、250°C〜300°Cに設定され、前記排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度がこの領域未満である場合には、排気絞装置(8)の開度を小さくするように調節され、排気(5)の温度がこの領域を超える場合には、排気絞装置(8)の開度を大きくするように調節され、排気(5)の温度が目標排気温度である触媒活性化温度領域に収められる。
排気(5)の温度が目標排気温度である触媒活性化温度領域に至った後は、制御手段(10)で、前記排気センサ(9)で検出される排気(5)の目標排気温度がDPF(12)の再生温度に適合するDPF再生温度領域に設定される。DPF再生温度領域は、触媒活性化温度領域よりも高く、例えば500°C〜550°Cに設定される。
これにより、DPF(12)の排気入口(12a)の温度は、DPF(12)の再生に適した600°C〜650°Cに調節される。
The catalyst activation temperature range is set, for example, to 250 ° C. to 300 ° C., and when the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) is less than this range, the exhaust gas throttle device It is adjusted to reduce the opening of (8), and if the temperature of the exhaust (5) exceeds this range, it is adjusted to increase the opening of the exhaust throttle device (8), and the exhaust (5) Temperature is within the catalyst activation temperature range which is the target exhaust temperature.
After the temperature of the exhaust gas (5) reaches the catalyst activation temperature range which is the target exhaust gas temperature, the control means (10) controls the target exhaust gas temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas sensor (9) to be DPF. It is set in the DPF regeneration temperature region that conforms to the regeneration temperature of (12). The DPF regeneration temperature range is set to be higher than the catalyst activation temperature range, for example, 500 ° C. to 550 ° C.
Thereby, the temperature of the exhaust inlet (12a) of the DPF (12) is adjusted to 600 ° C. to 650 ° C. suitable for regeneration of the DPF (12).
ステップ(S7)では、ポスト噴射がなされ、ステップ(S8−1)に移行する。
ポスト噴射とは、燃焼サイクル中、燃料噴射弁(35)からメイン噴射後、膨張行程または排気行程で燃焼室(36)に行われる燃料噴射である。
ポスト噴射によって排気(5)中に供給された未燃燃料は、触媒(4)と絞下流側触媒(11)で触媒燃焼され、排気(5)の温度が上がり、DPF(12)に堆積したPMが焼却除去され、DPF(12)が再生される。
燃料噴射弁(35)から噴射されるポスト噴射の噴射タイミングと噴射量は、エアフローセンサケース(32)で検出された吸気量と、触媒(4)と排気絞装置(8)の間の背圧センサ(40)及び排気温度センサ(9)で検出された背圧及び排気(5)の温度と、DPF(12)の排気入口(12a)の排気温度センサ(38)で検出された排気(5)の温度等に基づいて、制御装置(10)で設定され、制御される。
排気(5)への未燃燃料の供給は、ポスト噴射の他、排気導出経路(2)中に燃料噴射ノズルで燃料を噴射する排気管噴射によって行うこともできる。
In step (S7), post injection is performed, and the process proceeds to step (S8-1).
The post injection is a fuel injection that is performed to the combustion chamber (36) in the expansion stroke or the exhaust stroke after the main injection from the fuel injection valve (35) during the combustion cycle.
The unburned fuel supplied into the exhaust (5) by post injection was catalytically burned by the catalyst (4) and the throttle downstream catalyst (11), the temperature of the exhaust (5) rose, and the DPF (12) was deposited PM is incinerated and removed, and the DPF (12) is regenerated.
The injection timing and injection amount of post injection injected from the fuel injection valve (35) are the intake amount detected by the air flow sensor case (32) and the back pressure between the catalyst (4) and the exhaust throttle device (8) The temperature of the back pressure and exhaust (5) detected by the sensor (40) and the exhaust temperature sensor (9), and the exhaust (5) detected by the exhaust temperature sensor (38) of the exhaust inlet (12a) of the DPF (12) Is set and controlled by the control device (10) on the basis of the temperature of.
The supply of unburned fuel to the exhaust (5) can also be performed by exhaust pipe injection in which fuel is injected into the exhaust lead-out path (2) by the fuel injection nozzle, in addition to post injection.
ステップ(S8−1)では、前記排気温度センサ(9)で検出される排気(5)の温度が触媒燃焼温度領域か否かが判定され、ステップ(S8−1)での判定が肯定されると、ステップ(S9)に移行し、ステップ(S8−1)での判定が否定されると、ステップ(S8−2)で排気絞装置(8)の開度が調節され、ステップ(S7)に戻る。排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度が触媒燃焼温度領域未満である場合には、排気絞装置(8)の開度を小さくするように調節され、排気(5)の温度がこの領域を超える場合には、排気絞装置(8)の開度を大きくするように調節され、排気(5)の検出温度が目標排気温度である触媒燃焼温度領域に収められる。
ステップ(S9)では、DPF(12)の排気入口(12a)の排気温度センサ(38)で検出した排気(5)の温度がDPF再生温度領域か否かが判定され、ステップ(S9)での判定が否定されると、ステップ(S10)に移行し、ステップ(S9)での判定が肯定されると、ステップ(S7)に戻る。
In step (S8-1), it is determined whether the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) is in the catalytic combustion temperature range, and the determination in step (S8-1) is affirmed If the determination in step (S8-1) is negative, the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted in step (S8-2), and the process proceeds to step (S7). Return. If the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9) is less than the catalytic combustion temperature range, the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted to be smaller. If the temperature exceeds this range, the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted to be large, and the detected temperature of the exhaust gas (5) is stored in the catalytic combustion temperature region which is the target exhaust gas temperature.
In step (S9), it is determined whether the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (38) at the exhaust gas inlet (12a) of the DPF (12) is in the DPF regeneration temperature region or not. If the determination is negative, the process proceeds to step (S10), and if the determination in step (S9) is affirmed, the process returns to step (S7).
ステップ(S10)では、DPF再生が終了したか否かが判定され、判定が肯定されると、ステップ(S11)で排気絞装置(8)の開度が全開にされ、ステップ(S5)に戻る。ステップ(S10)での判定が否定されるとステップ(S7)に戻る。
DPF(12)の排気入口(12a)の排気温度センサ(38)で検出した排気(5)の温度がDPF再生温度領域に維持された時間の累積が所定時間に到達した場合、ステップ(S10)での判定が肯定され、到達していない場合、ステップ(S10)での判定が否定される。このDPF再生温度領域は、例えば600°C〜650°Cに設定する。差圧センサ(37)でDPF(12)の排気入口(12a)と排気出口(12b)の差圧を検出し、差圧が所定圧未満である場合には、ステップ(S10)での判定が肯定され、差圧が所定圧以上である場合には、ステップ(S10)での判定が否定されるようにしてもよい。DPF(12)の排気出口(12b)側の排気温度センサ(39)で検出した排気(5)の温度が所定の上限温度を超える異常温度に到達した場合には、DPF再生を緊急停止させる。上限温度は、例えば700°Cに設定する。
In step (S10), it is determined whether DPF regeneration has ended, and if the determination is affirmed, the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is fully opened in step (S11), and the process returns to step (S5) . If the determination in step (S10) is negative, the process returns to step (S7).
Step (S10) if the cumulative time during which the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (38) at the exhaust gas inlet (12a) of the DPF (12) is maintained within the DPF regeneration temperature region reaches a predetermined time If the determination at step S10 is negative, the determination at step (S10) is negative. The DPF regeneration temperature range is set to, for example, 600 ° C. to 650 ° C. The differential pressure sensor (37) detects the differential pressure between the exhaust inlet (12a) and the exhaust outlet (12b) of the DPF (12). If the differential pressure is less than a predetermined pressure, the determination in step (S10) is If it is affirmed and the differential pressure is equal to or higher than the predetermined pressure, the determination in step (S10) may be denied. When the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (39) on the exhaust gas outlet (12b) side of the DPF (12) reaches an abnormal temperature exceeding a predetermined upper limit temperature, the DPF regeneration is urgently stopped. The upper limit temperature is set to 700 ° C., for example.
DPF再生に関する主要な構成と利点は、次の通りである。
図1(A)〜(C)に示すように、DPF(12)の排気上流側に配置された触媒(4)と排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)と、排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)を連携させた制御装置(10)を備えている。
図1(A)〜(C)、図4に示すように、制御装置(10)の制御で、触媒活性化処理と、その後のDPF再生処理がなされ、触媒活性化処理では、触媒(4)の排気出口(4b)での排気(5)の目標温度が第1の温度領域(E1)に設定されて、排気絞装置(8)の開度が制御され、DPF再生処理では、前記目標温度が第2の温度領域(E2)に設定されるとともに、DPF(12)の排気入口(12a)の排気(5)の目標温度が第3の温度領域(E3)に設定されて、排気絞装置(8)の開度が制御されるとともに、排気(5)中に未燃燃料が供給されるように構成されている。
図4に示すように、第1の温度領域(E1)よりも第2の温度領域(E2)が高く、第2の温度領域(E2)よりも第3の温度領域(E3)が高く、第1の温度領域(E1)と第2の温度領域(E2)の温度差(T12)が第2の温度領域(E2)と第3の温度領域(E3)の温度差(T23)よりも大きくなるように設定されている。
The main components and advantages of DPF regeneration are as follows.
As shown in FIGS. 1 (A) to 1 (C), the catalyst (4), the exhaust temperature sensor (9), the exhaust throttle device (8), and the exhaust temperature sensor (4) disposed on the exhaust upstream side of the DPF (12) 9) A control device (10) in which an exhaust throttle device (8) is linked is provided.
As shown in FIGS. 1 (A) to (C) and FIG. 4, the catalyst activation process and the subsequent DPF regeneration process are performed under the control of the control device (10). In the catalyst activation process, the catalyst (4) The target temperature of the exhaust gas (5) at the exhaust gas outlet (4b) is set in the first temperature range (E1) to control the opening degree of the exhaust gas throttle device (8), and in the DPF regeneration process, the target temperature Is set in the second temperature range (E2), and the target temperature of the exhaust (5) of the exhaust inlet (12a) of the DPF (12) is set in the third temperature range (E3). While the opening of (8) is controlled, unburned fuel is supplied into the exhaust (5).
As shown in FIG. 4, the second temperature range (E2) is higher than the first temperature range (E1), and the third temperature range (E3) is higher than the second temperature range (E2). The temperature difference (T12) between the first temperature range (E1) and the second temperature range (E2) is larger than the temperature difference (T23) between the second temperature range (E2) and the third temperature range (E3) Is set as.
このエンジンでは、次の利点がある。
触媒活性化処理からDPF再生処理移行時に、未燃燃料の触媒燃焼で排気(5)が昇温しても、高い第2の温度領域(E2)を目標温度とするDPF再生処理では排気絞装置(8)の開きが緩やかになり、排気絞装置(8)の急激な開きに伴う不慮の事態、すなわち、背圧の急低下で、排気(5)の温度が急低下し、ポスト噴射等による未燃燃料の供給が停止され、DPF再生が停滞するという不慮の事態が起こりにくく、DPF再生が促進される。
This engine has the following advantages.
Even if exhaust gas (5) is heated by catalytic combustion of unburned fuel during transition from catalyst activation processing to DPF regeneration processing, the exhaust throttle device is used in DPF regeneration processing where the second temperature range (E2) that is high is the target temperature The opening of (8) becomes gentle, and the accident of opening of the exhaust throttle device (8), that is, the sudden decrease of back pressure, the temperature of exhaust (5) drops sharply, and the post injection etc. The unburned fuel supply is stopped, and the DPF regeneration is less likely to occur unexpectedly, and the DPF regeneration is promoted.
図4に示すように、触媒活性化の第1の温度領域(E1)と触媒燃焼の第2の温度領域(E2)の温度差(T12)は、最小200°C〜最大300°Cの範囲となり、触媒燃焼の温度領域(E2)とDPF再生の第3の温度領域(T3)の温度差(T23)は、最小50°C〜最大150°Cの範囲となる。
図4に示すように、温度差(T12)(T23)の比率は、最大300:50、最小200:150、すなわち最大6:1、最小1.3:1となる。
温度差(T12)(T23)の比率が6:1を超えて温度差(T12)が大きくなると、触媒燃焼の第2の温度領域(E2)が高くなり過ぎ、排気絞装置(8)が熱劣化しやすく、1.3:1未満を下回って温度差(T12)が小さくなると、触媒燃焼の第2の温度領域(E2)が低くなり過ぎ、DPF再生処理での排気絞装置(8)の開きが急激になり、排気絞装置(8)の急激な開きに伴う不慮の事態、すなわち、背圧の急低下で、排気(5)の温度が急低下し、ポスト噴射等による未燃燃料の供給が停止され、DPF再生が停滞するという不慮の事態が起こりやすく、DPF再生が停滞する。
ポスト噴射は、排気(5)の温度が触媒活性化温度領域を下回ると、停止される。
As shown in FIG. 4, the temperature difference (T12) between the first temperature range (E1) of catalyst activation and the second temperature range (E2) of catalytic combustion ranges from a minimum of 200 ° C. to a maximum of 300 ° C. The temperature difference (T23) between the temperature range of catalytic combustion (E2) and the third temperature range (T3) of DPF regeneration is in the range of minimum 50 ° C. to maximum 150 ° C.
As shown in FIG. 4, the ratio of the temperature difference (T12) (T23) is maximum 300: 50, minimum 200: 150, ie maximum 6: 1, minimum 1.3: 1.
When the ratio of the temperature difference (T12) (T23) exceeds 6: 1 and the temperature difference (T12) becomes large, the second temperature range (E2) of the catalytic combustion becomes too high, and the exhaust gas throttle device (8) When the temperature difference (T12) becomes smaller with less than 1.3: 1 and tends to deteriorate, the second temperature range (E2) of catalytic combustion becomes too low, and the exhaust gas throttle device (8) in the DPF regeneration process The opening suddenly becomes sudden, and the unintended situation accompanied by the sudden opening of the exhaust throttle device (8), that is, the rapid fall of the back pressure, the temperature of the exhaust (5) sharply falls, and the unburned fuel by post injection etc. It is easy for an unexpected situation where supply is stopped and DPF regeneration stagnates, and DPF regeneration stagnates.
The post injection is stopped when the temperature of the exhaust (5) falls below the catalyst activation temperature range.
図1(A)〜(C)、図3に示すように、触媒(4)の排気入口(4a)が未燃付着物で目詰まりした場合には、制御装置(10)の制御で、目詰まり解消処理がなされ、目詰まり解消処理では、触媒(4)の排気入口(4a)での排気(5)の目標温度が未燃付着物の焼却温度領域(E0)に設定されて、排気絞装置(8)の開度が制御されるように構成されている。
このエンジンでは、次の利点がある。
目詰まり解消処理により、触媒(4)の排気入口(4a)を目詰まりさせる未燃付着物が焼却され、触媒(4)の排気入口(4a)の目詰まりが抑制される。
As shown in FIGS. 1 (A) to (C) and FIG. 3, when the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is clogged with unburned deposits, the control device (10) controls the clogging. The clogging elimination process is performed, and in the clogging elimination process, the target temperature of the exhaust (5) at the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is set in the incineration temperature range (E0) of unburned deposits, The opening of the device (8) is configured to be controlled.
This engine has the following advantages.
By the clogging elimination process, unburned deposits that clog the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) are incinerated, and clogging of the exhaust inlet (4a) of the catalyst (4) is suppressed.
次に第2実施形態について説明する。
第2実施形態のエンジンは、次の点が第1実施形態と異なる。
図5に示すように、バイパス水路(22)に排気絞装置(8)とEGR弁装置(27)が直列に接続されている。
このエンジンでは、次の利点がある。
パイパス通路(22)の共用で、パイパス水路の数が少なくなる。
また、排気絞装置(8)とEGR弁装置(27)が接続されたバイパス水路(22)にはEGRクーラ(23)が接続されていないため、排気絞装置(8)とEGR弁装置(27)の水路抵抗でEGRクーラ(23)へのパイパス冷却水(24a)の供給量が少なくなるおそれはなく、EGRクーラ(23)の冷却効率が高く維持され、EGR率が低下しない。
Next, a second embodiment will be described.
The engine of the second embodiment differs from the first embodiment in the following points.
As shown in FIG. 5, an exhaust gas throttle device (8) and an EGR valve device (27) are connected in series to the bypass water passage (22).
This engine has the following advantages.
The number of bypass channels can be reduced by sharing the bypass channels (22).
Further, since the EGR cooler (23) is not connected to the bypass channel (22) to which the exhaust gas throttle device (8) and the EGR valve device (27) are connected, the exhaust gas throttle device (8) and the EGR valve device (27) There is no possibility that the supply amount of the bypass cooling water (24a) to the EGR cooler (23) decreases due to the water passage resistance), the cooling efficiency of the EGR cooler (23) is maintained high, and the EGR rate does not decrease.
図5に示すように、前記バイパス水路(22)の上流側にEGR弁装置(27)が接続され、下流側に排気絞装置(8)が接続されている。
このエンジンでは、EGR弁装置(27)の熱を吸収した適温のバイパス冷却水(22a)が高温の排気絞装置(8)に供給され、排気絞装置(8)の過冷却による作動不良が抑制される。
As shown in FIG. 5, an EGR valve device (27) is connected to the upstream side of the bypass water passage (22), and an exhaust gas throttle device (8) is connected to the downstream side.
In this engine, the bypass cooling water (22a) of appropriate temperature which absorbed the heat of the EGR valve device (27) is supplied to the high temperature exhaust gas throttle device (8), and the malfunction due to the overcooling of the exhaust gas throttle device (8) is suppressed Be done.
図1(A)に示すように、EGR弁装置(27)は、EGRクーラ(23)よりもEGRガス(23a)の流路下流側に配置されている。
このエンジンでは、EGR弁装置(27)にはEGRクーラ(23)で冷却された比較的低温のEGRガス(23a)が供給されるため、EGR弁装置(27)の熱負荷は小さく、図5に示すように、排気絞装置(8)の水路抵抗でバイパス冷却水(22a)の供給量が減少した場合であっても、EGR弁装置(27)の冷却に支障はなく、EGR弁装置(27)の熱劣化は抑制される。
As shown in FIG. 1A, the EGR valve device (27) is disposed downstream of the EGR cooler (23) in the flow passage of the EGR gas (23a).
In this engine, the EGR valve device (27) is supplied with the relatively low temperature EGR gas (23a) cooled by the EGR cooler (23), so the heat load on the EGR valve device (27) is small, as shown in FIG. As shown in the figure, even if the supply amount of the bypass cooling water (22a) decreases due to the channel resistance of the exhaust gas throttle device (8), there is no hindrance to the cooling of the EGR valve device (27). 27) thermal degradation is suppressed.
図5に示すように、メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成されている。
前記パイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている。
このエンジンでは、次の利点がある。
シリンダヘッド(20b)で高温になる前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流したパイパス冷却水(22a)がEGR弁装置(27)と排気絞装置(8)に供給され、EGR弁装置(27)と排気絞装置(8)の冷却性能が高まる。
As shown in FIG. 5, the main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the cylinder head (20b) The water jacket (20e) and the radiator (26) are circulated in this order.
The bypass passage (22) is derived from the water jacket (20d) of the cylinder block (20a).
This engine has the following advantages.
The bypass cooling water (22a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before becoming high temperature with the cylinder head (20b) is supplied to the EGR valve device (27) and the exhaust gas throttle device (8), and the EGR valve The cooling performance of the device (27) and the exhaust throttle device (8) is enhanced.
図5に示すように、排気絞装置(8)が接続されたパイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている。
このエンジンでは、次の利点がある。
シリンダヘッド(20b)で高温になる前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流したパイパス冷却水(22a)が排気絞装置(8)に供給され、排気絞装置(8)の冷却性能が高まる。
As shown in FIG. 5, the bypass passage (22) to which the exhaust gas throttle device (8) is connected is derived from the water jacket (20d) of the cylinder block (20a).
This engine has the following advantages.
The bypass cooling water (22a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before it becomes high temperature with the cylinder head (20b) is supplied to the exhaust gas throttle device (8), and the cooling performance of the exhaust gas throttle device (8) Increase.
図5に示すように、EGR弁装置(27)が接続されたパイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている。
このエンジンでは、次の利点がある。
シリンダヘッド(20b)で高温になる前の比較的低温のメイン冷却水(21a)から分流したパイパス冷却水(22a)がEGR弁装置(27)に供給され、EGR弁装置(27)の冷却性能が高まる。
他の構成や機能については、第1実施形態のエンジンと同じであり、図5中、第1実施形態と同一の要素には、図2等と同一の符号を付しておく。
As shown in FIG. 5, the bypass passage (22) to which the EGR valve device (27) is connected is derived from the water jacket (20d) of the cylinder block (20a).
This engine has the following advantages.
The bypass cooling water (22a) branched from the relatively low temperature main cooling water (21a) before it becomes high temperature with the cylinder head (20b) is supplied to the EGR valve device (27), and the cooling performance of the EGR valve device (27) Increase.
The other configurations and functions are the same as those of the engine of the first embodiment, and in FIG. 5, the same elements as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of FIG.
(1)…排気マニホルド、(1a)…排気出口、(1b)…壁、(2)…排気導出経路、(3)…触媒ケース、(4)…触媒、(5)…排気、(6)…過給機、(6a)…タービン出口、(7)…排気中継管、(7a)…中継管出口、(8)…排気絞装置、(9)…排気温度センサ、(10)…制御装置、(11)…絞下流側触媒、(11a)…排気入口、(20)…エンジン本体、(20a)…シリンダブロック、(20b)…シリンダヘッド、(20c)…メイン冷却水出口、(20d)…水ジャケット(シリンダブロック)、(20e)…水ジャケット(シリンダヘッド)、(21)…メイン水路、(21a)…メイン冷却水、(22)…バイパス水路、(22a)…バイパス冷却水、(23)…EGRクーラ、(23a)…EGRガス、(24)…バイパス水路、(24a)…バイパス冷却水、(25)…冷却水ポンプ、(26)…ラジエータ、(27)…EGR弁装置。 (1) exhaust manifold, (1a) exhaust outlet, (1b) wall, (2) exhaust lead-out path, (3) catalyst case, (4) catalyst, (5) exhaust, (6) ... Supercharger, (6a) ... Turbine outlet, (7) ... Exhaust relay pipe, (7a) ... Relay pipe outlet, (8) ... Exhaust throttle device, (9) ... Exhaust temperature sensor, (10) ... Control device , (11) ... Throttling downstream side catalyst, (11a) ... Exhaust inlet, (20) ... Engine body, (20a) ... Cylinder block, (20b) ... Cylinder head, (20c) ... Main coolant outlet, (20d) ... water jacket (cylinder block), (20e) ... water jacket (cylinder head), (21) ... main channel, (21a) ... main coolant, (22) ... bypass channel, (22a) ... bypass coolant, ( 23) ... EGR cooler, (23a) ... EGR gas, (24) ... bypass channel, (24a) ... bypass cooling water, (25) ... cooling water pump, (26) ... Jieta, (27) ... EGR valve device.
Claims (21)
クランク軸(14)の架設方向を前後方向として、排気マニホルド(1)と触媒ケース(3)がいずれも前後方向に架設されて、前後方向と直交する方向に並んで配置されている、ことを特徴とするエンジン。 An exhaust manifold (1), an exhaust lead-out path (2) led out from the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), a catalyst case (3) provided in the exhaust lead-out path (2) In an engine equipped with a catalyst (4) contained in 3)
The exhaust manifold (1) and the catalyst case (3) are both mounted in the front-rear direction with the installation direction of the crankshaft (14) as the front-rear direction, and are arranged side by side in the direction orthogonal to the front-rear direction. Feature engine.
排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に取り付けられた過給機(6)を備え、触媒ケース(3)は、過給機(6)のタービン出口(6a)に取り付けられている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 1,
Comprising a supercharger (6) attached to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1) and a catalyst case (3) attached to the turbine outlet (6a) of the supercharger (6), An engine characterized by
排気マニホルド(1)のマニホルド出口(1a)に取り付けられた排気中継管(7)を備え、触媒ケース(3)は排気中継管(7)の中継管出口(7a)に取り付けられている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 1,
The exhaust relay pipe (7) attached to the manifold outlet (1a) of the exhaust manifold (1), and the catalyst case (3) is attached to the relay pipe outlet (7a) of the exhaust relay pipe (7), An engine characterized by
触媒(4)の排気下流に設けられた排気絞装置(8)を備えている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to any one of claims 1 to 3,
An engine comprising an exhaust gas throttle device (8) provided downstream of the exhaust gas of the catalyst (4).
触媒(4)と排気絞装置(8)の間に配置された排気温度センサ(9)と、排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)を連携させる制御装置(10)を備え、制御装置(10)は、排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の開度を調節するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 4,
An exhaust temperature sensor (9) disposed between the catalyst (4) and the exhaust gas throttle device (8), and a control device (10) for operating the exhaust gas temperature sensor (9) and the exhaust gas throttle device (8) The device (10) is characterized in that the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted based on the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9). engine.
排気絞装置(8)の排気下流側直近位置に配置された排気温度センサ(9)と、排気温度センサ(9)と排気絞装置(8)を連携させる制御装置(10)を備え、制御装置(10)は、排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の開度を調節するように構成されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 4,
Control device (10) comprising an exhaust temperature sensor (9) disposed at a position close to the exhaust downstream side of the exhaust throttle device (8), and an exhaust temperature sensor (9) and an exhaust throttle device (8) (10) is characterized in that the opening degree of the exhaust gas throttle device (8) is adjusted based on the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9). .
排気絞装置(8)の下流に配置された絞下流側触媒(11)を備え、制御装置(10)は、前記排気温度センサ(9)で検出された排気(5)の温度に基づいて、排気絞装置(8)の絞下流側触媒(11)の排気入口(11a)側の排気(5)の温度を推定し、この排気(5)の温度の推定に基づいて、絞下流側触媒(11)を用いた排気処理の制御を行うように構成されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 5 or 6,
The throttle downstream side catalyst (11) disposed downstream of the exhaust throttle device (8), the control device (10) is based on the temperature of the exhaust gas (5) detected by the exhaust gas temperature sensor (9). The temperature of the exhaust (5) on the exhaust inlet (11a) side of the throttle downstream side catalyst (11) of the exhaust gas throttle device (8) is estimated, and based on the estimation of the temperature of this exhaust (5) 11) An engine characterized in that it is configured to perform exhaust gas control using 11).
絞下流側触媒(11)を用いた排気処理は、排気(5)中に供給した未燃燃料を絞下流側触媒(11)で触媒燃焼させる排気昇温処理を伴う、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 7,
An engine characterized in that exhaust treatment using the throttle downstream side catalyst (11) involves exhaust gas temperature rise processing in which unburned fuel supplied in the exhaust gas (5) is catalytically burned by the throttle downstream side catalyst (11). .
エンジン本体(20)を水冷するメイン水路(21)と、メイン水路(21)から分岐されたバイパス水路(22)を備え、バイパス水路(22)に排気絞装置(8)が接続されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to any one of claims 4 to 8,
A main water channel (21) for water cooling the engine body (20), a bypass water channel (22) branched from the main water channel (21), and an exhaust gas throttle device (8) connected to the bypass water channel (22); An engine characterized by
EGRクーラ(23)と、エンジン本体(20)を水冷するメイン水路(21)からそれぞれ個別に分岐された一対のバイパス水路(22)(24)を備え、排気絞装置(8)とEGRクーラ(23)は、一対のバイパス水路(22)(24)にそれぞれ個別に接続されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 9,
An EGR cooler (23) and a pair of bypass channels (22) and (24) branched respectively from a main channel (21) for water cooling the engine body (20) 23) An engine characterized in that it is individually connected to the pair of bypass channels (22) (24).
メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成され、
EGRクーラ(23)が接続されたバイパス水路(24)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から分岐されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 10,
The main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) , The radiator (26) in the order of circulation,
An engine characterized in that a bypass water passage (24) to which an EGR cooler (23) is connected is branched from a water jacket (20d) of a cylinder block (20a).
メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成され、
排気絞装置(8)が接続されたバイパス水路(22)は、シリンダヘッド(20b) の水ジャケット(20e)から分岐されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to any one of claims 9 to 11,
The main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) , The radiator (26) in the order of circulation,
An engine characterized in that a bypass water passage (22) to which an exhaust throttle device (8) is connected is branched from a water jacket (20e) of a cylinder head (20b).
クランク軸(14)の架設方向を前後方向、その任意の一方を前側、他方を後側として、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)は、ラジエータ(26)にメイン冷却水(21a)を送り出すメイン冷却水出口(20c)を前側に備え、排気絞装置(8)が接続されたバイパス水路(22)は、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)の後側から分岐されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 12,
The water jacket (20e) of the cylinder head (20b) uses the main cooling water (21a) in the radiator (26), with the installation direction of the crankshaft (14) as the front-rear direction, any one of them as the front side and the other as the rear side. A bypass water passage (22) having a main cooling water outlet (20c) for sending out on the front side and an exhaust throttle device (8) connected is branched from the rear side of a water jacket (20e) of the cylinder head (20b) An engine characterized by
EGR弁装置(27)を備え、EGR弁装置(27)は、前記一対のバイパス水路(22)(24)以外で、メイン水路(21)から分岐されたバイパス水路(28)に接続されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine described in claim 10 or claim 11,
An EGR valve device (27) is provided, and the EGR valve device (27) is connected to a bypass water passage (28) branched from the main water passage (21) other than the pair of bypass water passages (22), (24). An engine characterized by.
EGR弁装置(27)に接続されたバイパス水路(28)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から分岐されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 14,
An engine characterized in that a bypass water passage (28) connected to an EGR valve device (27) is branched from a water jacket (20d) of a cylinder block (20a).
バイパス水路(22)に排気絞装置(8)とEGR弁装置(27)が直列に接続されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine described in claim 10 or claim 11,
An engine characterized in that an exhaust gas throttle device (8) and an EGR valve device (27) are connected in series to a bypass water passage (22).
前記バイパス水路(22)の上流側にEGR弁装置(27)が接続され、下流側に排気絞装置(8)が接続されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to claim 16,
An EGR valve device (27) is connected to the upstream side of the bypass water passage (22), and an exhaust gas throttle device (8) is connected to the downstream side.
EGR弁装置(27)は、EGRクーラ(23)よりもEGRガス(23a)の流路下流側に配置されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine described in claim 16 or claim 17
An engine characterized in that the EGR valve device (27) is disposed downstream of the EGR cooler (23) in the flow path of the EGR gas (23a).
メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成され、
前記パイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている、ことを特徴とするエンジン。 The engine according to any one of claims 16 to 18.
The main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) , The radiator (26) in the order of circulation,
An engine characterized in that the bypass passage (22) is derived from a water jacket (20d) of a cylinder block (20a).
メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成され、
排気絞装置(8)が接続されたパイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to any one of claims 9 to 11,
The main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) , The radiator (26) in the order of circulation,
An engine characterized in that a bypass passage (22) to which an exhaust throttle device (8) is connected is derived from a water jacket (20d) of a cylinder block (20a).
メイン水路(21)は、冷却水ポンプ(25)の駆動で、メイン冷却水(21a)が、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)と、シリンダヘッド(20b)の水ジャケット(20e)と、ラジエータ(26)の順に循環するように構成され、
EGR弁装置(27)が接続されたパイパス通路(22)は、シリンダブロック(20a)の水ジャケット(20d)から導出されている、ことを特徴とするエンジン。 In the engine according to any one of claims 9 to 11,
The main water channel (21) is driven by the cooling water pump (25), the main cooling water (21a), the water jacket (20d) of the cylinder block (20a), and the water jacket (20e) of the cylinder head (20b) , The radiator (26) in the order of circulation,
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