JP2000179335A - Exhaust-gas processing apparatus - Google Patents

Exhaust-gas processing apparatus

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JP2000179335A
JP2000179335A JP10352365A JP35236598A JP2000179335A JP 2000179335 A JP2000179335 A JP 2000179335A JP 10352365 A JP10352365 A JP 10352365A JP 35236598 A JP35236598 A JP 35236598A JP 2000179335 A JP2000179335 A JP 2000179335A
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Japan
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fuel
reducing agent
catalyst
exhaust gas
property
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JP10352365A
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Japanese (ja)
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Yasuhisa Kitahara
靖久 北原
Motohiro Niizawa
元啓 新沢
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Nissan Motor Co Ltd
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Nissan Motor Co Ltd
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  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust-gas processing apparatus capable of achieving a high NOx conversion ratio regardless of properties of fuel applied as a reducing agent. SOLUTION: This exhaust-gas processing apparatus includes a NOx catalyst 6 inserted in an exhaust pipe 4 of an engine 1 for purifying an exhaust gas, and a nozzle (reducing-agent supplying means) 26 for supplying a reducing agent to the NOx catalyst 6. The exhaust-gas processing apparatus further includes an operating-state detecting means for detecting an operating state of the engine 1, and a property detecting means 25 for detecting a property of the reducing agent which is supplied to the NOx catalyst 6. The amount of reducing agent supplied to the NOx catalyst 6 is controlled according to the detected operating state and the property of the reducing agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、ディーゼル機関
から排出される窒素酸化物(以下、NOx と称す)を浄
化する排気ガス処理装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, nitrogen oxides emitted from a diesel engine (hereinafter, referred to as NO x) it relates to an exhaust gas treatment device for purifying.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の排気ガス処理装置としては、触媒
入口から内燃機関の運転条件に応じてコモンレール式噴
射系からポスト噴射(以下、post噴射と称す)によ
り還元剤を供給するものがある(特開平8−74561
号公報参照)。
2. Description of the Related Art As a conventional exhaust gas treatment apparatus, there is an apparatus that supplies a reducing agent by a post injection (hereinafter, referred to as a post injection) from a common rail type injection system according to an operating condition of an internal combustion engine from a catalyst inlet ( JP-A-8-74561
Reference).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気ガス処理装置にあっては、以下のような
問題点を有する。 (1)触媒のNOx 還元能力を最大限引き出すHC(ハ
イドロカーボン系)種は触媒によって異なる。それとは
異なるHC種を還元剤として与えた場合はNOx 浄化率
が低下する。 (2)図19に示すように、燃料の性状が変化した場合
は、当然上記した有効なHC種の含有率も変化すること
から、NOx 触媒の還元剤として異種の燃料を供給する
場合は、最大NOx 転化率を得るための必要な還元剤と
しての燃料の量は異なってくる。 たとえば、図12に示すように比較的C数の小さいHC
種が還元剤として有効である触媒の場合に、図19に示
す軽質燃料を還元剤として与える場合は、標準燃料より
も少ない量で同じNOx 低減効果が得られる。逆に標準
燃料は、軽質燃料よりも多く供給しないと、同じNOx
低減効果は得られない。ということから、燃料の性状に
よらずに一定量の燃料を還元剤として触媒に供給して
も、期待したNOx 低減性能が期待できないという問題
が生じる。この発明は上記問題点に着目してなされたも
ので、還元剤として与える燃料の性状によらずに、高い
NOx 転化率を得ることを目的としている。
However, such a conventional exhaust gas processing apparatus has the following problems. (1) maximize the the NO x reduction capability of the catalyst HC (hydrocarbon-based) species depends catalyst. When a different HC species is given as the reducing agent, the NO x purification rate decreases. (2) As shown in FIG. 19, when the property of the fuel changes, the content of the above-mentioned effective HC species naturally changes, so that when a different kind of fuel is supplied as the reducing agent of the NO x catalyst, The amount of fuel as a reducing agent required to obtain the maximum NO x conversion varies. For example, as shown in FIG.
In the case of the catalyst species is effective as a reducing agent, when giving the light fuel shown in FIG. 19 as a reducing agent, to obtain the same NO x reduction in an amount less than the standard fuel. Conversely, if the standard fuel is not supplied more than the light fuel, the same NO x
No reduction effect is obtained. From the fact that, even when supplied to the catalyst as a reducing agent a certain amount of fuel irrespective of the nature of the fuel, there is a problem that expected the NO x reduction performance can not be expected. The present invention has been made in view of the above problems, regardless of the property of the fuel supplied as a reducing agent, is intended to obtain a high NO x conversion.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、内燃機関の排気通路に介装
されて、排気ガスを浄化する触媒を有し、この触媒に還
元剤を供給する還元剤供給手段を有する排気ガス処理装
置において、内燃機関の運転状態を検出する運転状態検
出手段と、触媒に供給する還元剤の性状を検出する性状
検出手段と、を有し、検出された運転状態と還元剤の性
状とに応じて、前記触媒に供給する還元剤の量を制御す
ることを特徴とする。請求項2記載の発明は、請求項1
記載の排気ガス処理装置において、前記還元剤の供給量
は燃料が基準燃料に対して軽質と判定された場合は減量
することを特徴とする。請求項3記載の発明は、請求項
1または2記載の排気ガス処理装置において、前記還元
剤は内燃機関の燃料を用い、還元剤の供給を、コモンレ
ール式燃料噴射系やユニットインジェクタなどによるポ
スト噴射で行う燃料噴射装置によって膨張行程もしくは
排気行程に行うことを特徴とする。請求項4記載の発明
は、請求項3記載の排気ガス処理装置において、前記膨
張行程に燃料を噴射する場合の燃料噴射期間を、燃料の
性状に応じて補正することを特徴とする。請求項5記載
の発明は、請求項3または4記載の排気ガス処理装置に
おいて、前記膨張行程に燃料を噴射する場合の燃料噴射
量を、実EGR率に応じて補正することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, a catalyst is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine to purify exhaust gas, and the catalyst has a reducing agent. An exhaust gas treatment device having a reducing agent supply means for supplying the catalyst, comprising: an operating state detecting means for detecting an operating state of the internal combustion engine; and a property detecting means for detecting a property of the reducing agent supplied to the catalyst. The amount of the reducing agent supplied to the catalyst is controlled in accordance with the operating state and the properties of the reducing agent. The invention described in claim 2 is claim 1
In the exhaust gas treatment device described above, the supply amount of the reducing agent is reduced when the fuel is determined to be lighter than the reference fuel. According to a third aspect of the present invention, in the exhaust gas treatment apparatus according to the first or second aspect, the reducing agent uses fuel of an internal combustion engine, and the supply of the reducing agent is performed by a post-injection using a common rail fuel injection system, a unit injector, or the like. The fuel injection is performed during the expansion stroke or the exhaust stroke. According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas processing apparatus of the third aspect, a fuel injection period when fuel is injected in the expansion stroke is corrected according to a property of the fuel. According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust gas processing apparatus of the third or fourth aspect, a fuel injection amount when fuel is injected during the expansion stroke is corrected according to an actual EGR rate.

【0005】[0005]

【作用】請求項1記載の発明では、還元剤の性状によっ
て与える還元剤の量を制御することで、触媒の性能を最
大限発揮できる。請求項2記載の発明では、銅系の触媒
ではC数の小さい軽質の還元剤が有効であることから、
還元剤の性状が軽質であると判断された場合は目標の還
元剤供給量を減量しても目標のNOx 還元性能を達成可
能であり、還元剤の補給間隔を長くすることが可能とな
る。請求項3記載の発明では、燃料の性状は動粘度と密
接に関係し、軽質の燃料ほどC数の小さいHC種の割合
が多く、動粘度が小さいことに着目した。よって軽質の
燃料ほど、必要なpost噴射量は少なくて良いことか
ら、検出された燃料の性状に応じてpost噴射量を増
減することで、NOx 触媒の性能を常に発揮させること
が可能となる。また、要求されるNOx 低減性能に対し
て最小限の噴射量に制御可能であることから、燃費悪化
も最小限に押さえることが可能となる。請求項4記載の
発明では、コモンレール式燃料噴射系では燃料性状が変
わった場合、図2に示すように燃料の動粘度が変化して
ノズルの噴射率が変わることから、post噴射のよう
な微小量の噴射に対しては目標噴射量と実噴射量とに差
が生じる。そのため、目標post噴射量を噴くための
ノズルの電磁弁通電時間に対して、燃料性状と燃料温度
(実動粘度)とに応じて補正を加えることで、post
噴射量を正確に制御可能となる。請求項5記載の発明で
は、請求項2記載の発明に加え、冷機等に目標EGR率
が暖気時と変わった場合には触媒の空間速度SV(排気
ガス流量/触媒容量)が変化し、空間速度SVが変わる
とNOx 低減性能も変化することから、触媒の実空間速
度SVに応じてpost噴射量を制御することで、NO
x 触媒の性能を引き出すことが可能となる。
According to the first aspect of the present invention, the performance of the catalyst can be maximized by controlling the amount of the reducing agent provided depending on the properties of the reducing agent. In the invention according to claim 2, since a light reducing agent having a small C number is effective in a copper-based catalyst,
It is possible also to reduction of the reducing agent supply amount of the target is achievable goals of the NO x reduction performance, to increase the supply interval of the reducing agent if the nature of the reducing agent is determined to be light . In the third aspect of the present invention, attention has been paid to the fact that the properties of the fuel are closely related to the kinematic viscosity, and that the lighter the fuel, the higher the proportion of the HC species having a smaller C number and the lower the kinematic viscosity. Thus as fuel lighter consists may post injection amount required is small, by increasing or decreasing the post injection amount in accordance with the nature of the detected fuel, and can be always exhibit the performance of the NO x catalyst . In addition, since the injection amount can be controlled to the minimum with respect to the required NO x reduction performance, it is possible to minimize fuel consumption deterioration. According to the fourth aspect of the present invention, when the fuel properties of the common rail type fuel injection system change, the kinematic viscosity of the fuel changes as shown in FIG. 2 to change the injection rate of the nozzle. For the injection of the amount, a difference occurs between the target injection amount and the actual injection amount. Therefore, by correcting the solenoid valve energization time of the nozzle for injecting the target post injection amount according to the fuel property and the fuel temperature (actual kinematic viscosity), the post
The injection amount can be accurately controlled. According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the second aspect of the invention, when the target EGR rate changes from a warm state to a cold state, the space velocity SV of the catalyst (exhaust gas flow rate / catalyst capacity) changes. When the speed SV changes, the NO x reduction performance also changes. Therefore, by controlling the post injection amount according to the actual space speed SV of the catalyst, the NO x
x It is possible to bring out the performance of the catalyst.

【0006】[0006]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 (実施の形態1)実施の形態1は、請求項1記載の発明
に対応する。図1は実施の形態1の構成を説明する図で
ある。図において、1はエンジン、8はコモンレール式
燃料噴射系、5はEGRバルブ、2は吸気管、3は排気
マニフォールド、4は排気管、6はNOx 触媒、7は排
気温度センサである。EGRバルブ5は排気マニフォー
ルド3と吸気管2とを結ぶ通路中に介装される。図3は
燃料噴射系の図であり、9はアクセル開度センサ、10
はクランク角度センサ、11はカム角度センサで、これ
らの情報から噴射時期と噴射量とを制御する。12は燃
料温度センサ、14は圧送ポンプで13の制御弁でコモ
ンレール15への燃料圧送量を制御する。21は圧送し
た燃料が戻らないための逆止弁である。コモンレール1
5は、20のレール圧センサによって検出されたコモン
レールのレール圧から、レールからの燃料逃し量を制御
する23の制御弁や圧送ポンプ14によってレール圧を
制御する。19はノズルで、16の電磁弁の開閉によっ
て任意の時期に任意の量の燃料を噴射可能である。これ
らの制御は全て、22のコントロールユニットによって
行われる。なお、17は圧送プランジャ、18は燃料タ
ンクである。また、図1において24は還元剤を貯蔵す
る還元剤タンクであり、25は還元剤の性状を判定する
性状判定手段(比重計等)である。還元剤は還元剤供給
手段である26のノズルから供給する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) Embodiment 1 corresponds to the first aspect of the present invention. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of the first embodiment. In the figure, 1 is the engine, 8 common rail fuel injection system, the 5 EGR valve, 2 an intake pipe, the exhaust manifold 3, the fourth exhaust pipe, 6 is the NO x catalyst, 7 is an exhaust temperature sensor. The EGR valve 5 is interposed in a passage connecting the exhaust manifold 3 and the intake pipe 2. FIG. 3 is a diagram of a fuel injection system, 9 is an accelerator opening sensor, 10
Denotes a crank angle sensor, and 11 denotes a cam angle sensor, which controls the injection timing and the injection amount based on the information. 12 is a fuel temperature sensor, 14 is a pressure pump, and 13 is a control valve for controlling the amount of fuel pumped to the common rail 15. Reference numeral 21 denotes a check valve for preventing the pressure-fed fuel from returning. Common rail 1
5 controls the rail pressure from the rail pressure of the common rail detected by the rail pressure sensor 20 and the control valve 23 for controlling the amount of fuel released from the rail and the pressure pump 14. Reference numeral 19 denotes a nozzle capable of injecting an arbitrary amount of fuel at an arbitrary time by opening and closing the 16 electromagnetic valves. All of these controls are performed by 22 control units. In addition, 17 is a pressure feed plunger and 18 is a fuel tank. In FIG. 1, reference numeral 24 denotes a reducing agent tank for storing the reducing agent, and reference numeral 25 denotes a property determining means (specific gravity meter or the like) for determining the property of the reducing agent. The reducing agent is supplied from nozzles 26 serving as reducing agent supply means.

【0007】図4に示すのが本実施の形態の制御フロー
チャートであり、これは、請求項1記載の発明に対応す
るものである。フローチャートに沿って説明すると、ス
テップ1(以下、ステップをSと略記する)ではエンジ
ン1の運転状態を読み込む。ここでは図3に示すクラン
ク角度センサ10とアクセル開度センサ9から運転状態
を判断する。還元剤供給領域である場合はS3へ進み、
そうでない場合はS6へ進む。S3では図5に示すマッ
プから還元剤供給量Qpstを検索する。S4では性状
判定手段(たとえば比重計)25で還元剤の性状を検出
する。
FIG. 4 is a control flowchart of the present embodiment, which corresponds to the first aspect of the present invention. Describing along a flowchart, in step 1 (hereinafter, step is abbreviated as S), the operating state of the engine 1 is read. Here, the operation state is determined from the crank angle sensor 10 and the accelerator opening sensor 9 shown in FIG. If it is the reducing agent supply area, proceed to S3,
If not, the process proceeds to S6. In S3, the reducing agent supply amount Qpst is searched from the map shown in FIG. In S4, the property of the reducing agent is detected by the property determining means (for example, hydrometer) 25.

【0008】S5では検出した比重に応じて供給する還
元剤の量に補正を加える。C数の小さい還元剤が有効な
触媒に対しては、標準とする還元剤の比重よりも小さい
場合は供給量を少なく、比重が大きい場合は多くする。
C数の大きい還元剤が有効な触媒に対してはその逆とな
る。S6ではクランク角度センサ10で読み込んだエン
ジン回転数Neとアクセル開度Accにより、図6に示
す燃料噴射量マップから目標燃料噴射量Qsを検索し
て、燃料を噴射する。
In S5, the amount of the reducing agent to be supplied is corrected according to the detected specific gravity. For a catalyst in which a reducing agent with a small C number is effective, the supply amount is small when the specific gravity is smaller than the standard specific gravity of the reducing agent, and the supply amount is large when the specific gravity is large.
The opposite is true for catalysts where a large C number reducing agent is effective. In S6, the target fuel injection amount Qs is retrieved from the fuel injection amount map shown in FIG. 6 based on the engine speed Ne and the accelerator opening Acc read by the crank angle sensor 10, and fuel is injected.

【0009】(実施の形態2)実施の形態2は請求項2
記載の発明に対応する。本実施の形態の構成は、実施の
形態1の構成と同様であるため説明は省略する。本実施
の形態の制御は、図4に示した実施の形態1の制御フロ
ーチャートとほとんど同じであるが、本実施の形態で
は、図4のS5で還元剤の性状が判定された後、還元剤
の性状が軽質と判断された場合にのみ、与える還元剤の
量を基準に対して減量する。たとえば銅系の触媒ではC
数の小さい還元剤が有効であることから、軽質であると
判定された場合にのみ還元剤の供給量を減量する。酸化
活性が低い状態で、還元剤の量を増量すると、テールパ
イプからのHC排出量が増加する恐れがあることから還
元剤の増量は行わない。
(Embodiment 2) Embodiment 2 is the second embodiment.
It corresponds to the described invention. The configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the first embodiment, and a description thereof will not be repeated. The control of the present embodiment is almost the same as the control flowchart of the first embodiment shown in FIG. 4, but in the present embodiment, after the property of the reducing agent is determined in S5 of FIG. Only when it is determined that the property of the reducing agent is light, the amount of the reducing agent to be given is reduced with respect to the standard. For example, in a copper-based catalyst, C
Since a small number of reducing agents are effective, the supply amount of the reducing agent is reduced only when it is determined that the material is light. If the amount of the reducing agent is increased while the oxidation activity is low, the amount of the reducing agent is not increased because the amount of HC emission from the tail pipe may increase.

【0010】(実施の形態3)実施の形態3は請求項3
記載の発明に対応する。図7は本実施の形態の構成を説
明する図であり、本実施の形態の構成は、図1に示した
実施の形態1の構成から、還元剤タンク24、性状判定
手段25、およびノズル26を省いたものであり、他の
構成は実施の形態1の構成と同一であるため説明は省略
する。
(Embodiment 3) Embodiment 3 is a third embodiment.
It corresponds to the described invention. FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the present embodiment. The configuration of the present embodiment is different from the configuration of the first embodiment shown in FIG. 1 in that the reducing agent tank 24, the property determining means 25, and the nozzle 26 Are omitted, and the other configuration is the same as the configuration of the first embodiment, and thus the description is omitted.

【0011】図8に示すのが実施の形態3の制御フロー
チャートであり、フローチャートに沿って説明すると、
S1ではエンジン1の運転状態を読み込む。ここでは図
3に示すクランク角度センサ10とアクセル開度センサ
9とから運転状態を判断する。S2ではS1で読み込ん
だ運転状態が、燃料性状検出運転領域であるかを判定す
る。燃料性状検出運転領域である場合はS3へ進み、そ
うでない場合はS7へ進む。S3ではクランク角度セン
サ10で読み込んだエンジン回転数Neとアクセル開度
Accより、図6に示す燃料噴射量マップから目標燃料
噴射量QSを検索して、燃料を噴射する。S4ではクラ
ンク角度センサ10で読み込んだエンジン回転数Neと
アクセル開度Accより、図5に示す目標レール圧マッ
プから目標レール圧Prsを検索する。このときの実レ
ール圧Priとの差から、レール圧を維持するためのポ
ンプ吐出量Qspを求める。
FIG. 8 is a control flowchart of the third embodiment.
In S1, the operating state of the engine 1 is read. Here, the operating state is determined from the crank angle sensor 10 and the accelerator opening sensor 9 shown in FIG. In S2, it is determined whether the operation state read in S1 is in the fuel property detection operation region. If it is the fuel property detection operation region, the process proceeds to S3, and if not, the process proceeds to S7. In S3, the target fuel injection amount QS is searched from the fuel injection amount map shown in FIG. 6 based on the engine speed Ne and the accelerator opening Acc read by the crank angle sensor 10, and fuel is injected. In S4, the target rail pressure Prs is searched from the target rail pressure map shown in FIG. 5 based on the engine speed Ne and the accelerator opening Acc read by the crank angle sensor 10. From this difference from the actual rail pressure Pri, a pump discharge amount Qsp for maintaining the rail pressure is determined.

【0012】S5ではポンプ吐出量Qspと燃料温度セ
ンサ12で検出した燃料温度Tfuとから、基準燃料温
度でのポンプ吐出量Qsp’を求め、所定の運転条件で
の燃料吐出量の差から燃料の性状を判定する。たとえば
この時Qsp’の量が多いと動粘度が低い=軽質である
と、図10の燃料性状特性から判定する。ポンプ吐出量
Qspは、ポンプ14の圧送プランジャ17の圧送量で
決まる。圧送量は制御弁13の開閉によって調整する。
たとえばプランジャ圧送時に所定の期間制御弁13を開
弁することで圧送量を制御可能となる。このときの制御
弁13の開時間からポンプ吐出量Qspは検出可能であ
り、この開時間と燃料温度Tfuとから吐出量を補正し
て、基準燃料温度でのポンプ吐出量Qsp’を求める。
その吐出量Qspを標準的な燃料を用いたときの吐出量
と比較することで、燃料の動粘度を検出可能である。
In step S5, a pump discharge amount Qsp 'at a reference fuel temperature is obtained from the pump discharge amount Qsp and the fuel temperature Tfu detected by the fuel temperature sensor 12, and the fuel discharge amount under a predetermined operating condition is determined. Determine the properties. For example, at this time, if the amount of Qsp 'is large, the kinematic viscosity is low = light, and it is determined from the fuel property characteristics in FIG. The pump discharge amount Qsp is determined by the pumping amount of the pumping plunger 17 of the pump 14. The pumping amount is adjusted by opening and closing the control valve 13.
For example, the amount of pumping can be controlled by opening the control valve 13 for a predetermined period during plunger pumping. The pump discharge amount Qsp can be detected from the open time of the control valve 13 at this time, and the discharge amount is corrected based on the open time and the fuel temperature Tfu to obtain the pump discharge amount Qsp 'at the reference fuel temperature.
By comparing the discharge amount Qsp with the discharge amount when a standard fuel is used, the kinematic viscosity of the fuel can be detected.

【0013】S6では図10で判定された燃料の粘度か
ら、図11に示すpost噴射量の修正係数Kfを読み
込む。たとえば図12に示す特性を有する触媒では、燃
料が軽質なほど、NOx 還元に有効なHC種が多いこと
から、燃料が軽質と判定された場合はKf<1となる
(標準燃料:Kf=1とする)。
In S6, a correction coefficient Kf for the post injection amount shown in FIG. 11 is read from the viscosity of the fuel determined in FIG. For example, in the case of the catalyst having the characteristics shown in FIG. 12, the lighter the fuel, the more HC species effective for NO x reduction, so that Kf <1 when the fuel is determined to be light (standard fuel: Kf = 1).

【0014】S7では運転条件からpost噴射が必要
かを判定する。排気温度センサ7で検出した排気温度か
ら触媒の活性を判定し、活性である場合はpost噴射
領域と判定する。排気温度センサ7が無い場合でも運転
状態から排気温度を推測して、post噴射領域である
かを判定することもできる。post噴射領域と判定さ
れた場合はS8へ進み、そうでない場合はS10へと進
む。
In S7, it is determined from the operating conditions whether post injection is necessary. The activity of the catalyst is determined from the exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature sensor 7. If the catalyst is active, it is determined that the catalyst is in the post injection region. Even when the exhaust temperature sensor 7 is not provided, it is possible to estimate the exhaust temperature from the operating state and determine whether or not it is in the post injection region. If it is determined to be the post injection region, the process proceeds to S8, and if not, the process proceeds to S10.

【0015】S8では、運転状態と図5に示すようなp
ost噴射マップとから、post噴射量を決定する。
S9ではS6で読み込んだ修正係数Kfに応じて目標p
ost噴射量を補正して、膨張行程の所定の時期にpo
st噴射を行う。post噴射量はKf×Qpostと
なる。S10,11では、S3,4と同様に主噴射を運
転状態に応じて行う。
In S8, the operation state and p as shown in FIG.
The post injection amount is determined from the post injection map.
In S9, the target p is set according to the correction coefficient Kf read in S6.
The ost injection amount is corrected, and po is injected at a predetermined time during the expansion stroke.
Perform st injection. The post injection amount is Kf × Qpost. In S10 and S11, the main injection is performed according to the operating state, as in S3 and S4.

【0016】(実施の形態4)実施の形態4は請求項4
記載の発明に対応する。本実施の形態の構成は実施の形
態3の構成と同様であるため説明は省略する。本実施の
形態の制御は、図8に示した実施の形態3の制御フロー
チャートとほとんど同じであるが、本実施の形態では、
図8のS9で求めた目標post噴射量Kf×Qpos
tに対する電磁弁16に対する通電時間Tfに対して修
正を加える。図13に示すマップで修正係数Kfと燃料
温度センサ12で求めた燃料温度における通電時間Tf
の修正係数Kqpstを求めて、その修正係数Kqps
tを図14に示すTfに乗じた時間Kqpst×Tfだ
け電磁弁16を開弁してpost噴射を行う。
(Embodiment 4) Embodiment 4 is a fourth embodiment.
It corresponds to the described invention. The configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the third embodiment, and a description thereof will be omitted. The control of the present embodiment is almost the same as the control flowchart of the third embodiment shown in FIG. 8, but in the present embodiment,
Target post injection amount Kf × Qpos obtained in S9 of FIG.
A correction is made to the energization time Tf for the solenoid valve 16 with respect to t. The energizing time Tf at the fuel temperature obtained by the correction coefficient Kf and the fuel temperature sensor 12 in the map shown in FIG.
Is calculated, and the correction coefficient Kqps is obtained.
The post-injection is performed by opening the solenoid valve 16 for a time Kqpst × Tf obtained by multiplying t by Tf shown in FIG.

【0017】(実施の形態5)実施の形態5は請求項5
記載の発明に対応する。本実施の形態の構成は実施の形
態3の構成と同様であるため説明は省略する。本実施の
形態の制御は、図8に示した実施の形態3の制御フロー
チャートとほとんど同じであるが、本実施の形態では、
図8のS8で求めた目標post噴射量に対して、EG
R率が変化した場合に修正を加える。図15に示すよう
に、EGR領域では冷機時にEGR率を暖気時に比べ低
く設定している(EGR率はKegr×図16から求め
た目標EGR)。このため、EGR領域では、冷機時と
暖機時とで触媒に流れる排気ガス流量が異なってくる。
(Embodiment 5) Embodiment 5 is a fifth embodiment.
It corresponds to the described invention. The configuration of the present embodiment is the same as the configuration of the third embodiment, and a description thereof will be omitted. The control of the present embodiment is almost the same as the control flowchart of the third embodiment shown in FIG. 8, but in the present embodiment,
EG with respect to the target post injection amount obtained in S8 of FIG.
Make corrections when the R rate changes. As shown in FIG. 15, in the EGR region, the EGR rate is set lower during cold operation than during warm-up (the EGR rate is Kegr × the target EGR obtained from FIG. 16). For this reason, in the EGR range, the flow rate of the exhaust gas flowing through the catalyst differs between when the engine is cold and when the engine is warmed up.

【0018】図17に示すように、空間速度SVに対し
て触媒の性能は感度を有する。よって、冷機時のように
実空間速度SVが増加した場合は、post噴射量を増
やして、触媒入口HC/NOx 比を大きくすることでN
x 転化率が向上することから、実空間速度SVに応じ
てpost噴射量を調整することで目標のNOx 転化率
を得ることが可能となる。図18に示す水温とEGR係
数Kegrとの関係から、Kegrに応じて図に示すよ
うにpost噴射量係数Kqpst2を求め、その係数
に図5の目標post噴射量Qpostを乗じた量だけ
post噴射を行う。
As shown in FIG. 17, the performance of the catalyst is sensitive to the space velocity SV. Therefore, if the real space velocity SV such as during cold increases, N by increasing the post injection amount, increasing the catalyst inlet HC / NO x ratio
Since the O x conversion is improved, it is possible to obtain the target NO x conversion by adjusting the post injection amount according to the actual space velocity SV. From the relationship between the water temperature and the EGR coefficient Kegr shown in FIG. 18, a post injection amount coefficient Kqpst2 is obtained as shown in the figure according to Kegr, and post injection is performed by an amount obtained by multiplying the coefficient by the target post injection amount Qpost shown in FIG. Do.

【0019】[0019]

【発明の効果】以上説明してきたように、請求項1記載
の発明では、燃料の性状に応じて目標post噴射量を
制御することで、燃費悪化を最小限に押さえて、かつN
x 触媒の能力を最大限に引き出すことが可能となり、
良好な排気特性が得られる。請求項2記載の発明では、
請求項1記載の発明の効果に加えて、燃料の性状と燃料
温度とに応じて、燃料噴射ノズルの噴射特性が異なるこ
とから、燃料の性状と燃料温度とに応じて目標post
噴射量に対する噴射期間制御弁を制御することで、外気
温度、運転状態に関わらず正確な量をpost噴射する
ことが可能となる。請求項3記載の発明では、請求項2
記載の発明の効果に加え、触媒の実空間速度SVに応じ
てpost噴射量を制御することでNOx 触媒の性能を
冷機時にも最大限発揮することが可能となる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, by controlling the target post injection amount in accordance with the properties of the fuel, the deterioration of the fuel consumption can be minimized, and N
Can be drawn to the ability of the O x catalyst maximally and become,
Good exhaust characteristics are obtained. In the invention according to claim 2,
In addition to the effect of the first aspect of the present invention, since the injection characteristics of the fuel injection nozzle are different depending on the property and the fuel temperature of the fuel, the target post is determined according to the property and the fuel temperature of the fuel.
By controlling the injection period control valve with respect to the injection amount, it becomes possible to perform accurate post injection regardless of the outside air temperature and the operating state. In the invention according to claim 3, claim 2
In addition to the effect of the invention described, it is possible to maximize even cold during the performance of the NO x catalyst by controlling the post injection amount according to the actual space velocity SV of the catalyst.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明実施の形態1の構成を説明する図であ
る。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】動粘度と噴射率との関係を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a relationship between kinematic viscosity and injection rate.

【図3】実施の形態1のコモンレール式燃料噴射系を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a common rail fuel injection system according to the first embodiment.

【図4】実施の形態1の制御フローチャートである。FIG. 4 is a control flowchart of the first embodiment.

【図5】運転状態とpost噴射量との関係を示す図で
ある。
FIG. 5 is a diagram showing a relationship between an operating state and a post injection amount.

【図6】運転条件による目標噴射量を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a target injection amount according to operating conditions.

【図7】実施の形態3の構成を説明する図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a third embodiment.

【図8】実施の形態3の制御フローチャートである。FIG. 8 is a control flowchart according to the third embodiment.

【図9】運転条件による目標レール圧を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a target rail pressure according to operating conditions.

【図10】基準状態での圧送量と燃料性状との関係を示
す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a relationship between a pumping amount and a fuel property in a reference state.

【図11】動粘度と係数Kfとの関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship between kinematic viscosity and coefficient Kf.

【図12】HC種とNOx 転化率とを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing HC species and NO x conversion.

【図13】動粘度と電磁弁通電時間の係数Kqpstと
の関係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between kinematic viscosity and a coefficient Kqpst of a solenoid valve energizing time.

【図14】各レール圧における目標噴射量と電磁弁通電
時間との関係を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a relationship between a target injection amount and a solenoid valve energizing time at each rail pressure.

【図15】水温とEGR係数との関係を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a relationship between a water temperature and an EGR coefficient.

【図16】運転状態と目標EGR率との関係を示す図で
ある。
FIG. 16 is a diagram showing a relationship between an operating state and a target EGR rate.

【図17】空間速度SVとNOx 低減率との関係を示す
図である。
FIG. 17 is a diagram showing the relationship between the space velocity SV and the NO x reduction rate.

【図18】EGR係数と目標post噴射量との関係を
示す図である。
FIG. 18 is a diagram showing a relationship between an EGR coefficient and a target post injection amount.

【図19】軽油性状とHC種とを示す図である。FIG. 19 is a view showing properties of light oil and HC species.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エンジン 2 吸気管 3 排気マニフォールド 4 排気管 5 EGRバルブ 6 NOx 触媒 7 排気温度センサ 8 コモンレール式燃料噴射系 9 アクセル開度センサ 10 クランク角度センサ 11 カム角度センサ 12 燃料温度センサ 13 制御弁 14 圧送ポンプ 15 コモンレール 16 電磁弁 17 圧送プランジャ 18 燃料タンク 19 ノズル 20 コモンレール圧センサ 21 逆止弁 22 コントロールユニット 23 制御弁 24 還元剤タンク 25 性状判定手段(比重計) 26 ノズル(還元剤供給手段)1 engine 2 intake pipe 3 an exhaust manifold 4 exhaust pipe 5 EGR valve 6 NO x catalyst 7 exhaust gas temperature sensor 8 common rail fuel injection system 9 accelerator opening sensor 10 crank angle sensor 11 the cam angle sensor 12 fuel temperature sensor 13 control valve 14 pumping Pump 15 Common rail 16 Solenoid valve 17 Pressure feed plunger 18 Fuel tank 19 Nozzle 20 Common rail pressure sensor 21 Check valve 22 Control unit 23 Control valve 24 Reducing agent tank 25 Property determination means (specific gravity meter) 26 Nozzle (Reducing agent supply means)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 45/00 364 F02D 45/00 364K F02M 25/07 570 F02M 25/07 570J Fターム(参考) 3G062 AA01 AA03 BA04 BA05 FA06 FA13 GA04 GA06 GA09 GA15 3G084 AA01 AA03 BA09 BA13 BA15 BA20 BA24 DA07 DA10 EB01 EB08 FA10 FA14 FA33 FA38 3G091 AA02 AA11 AA18 AA28 AB05 BA01 BA14 CA13 CA18 CB02 CB03 CB08 DA01 DA02 DA03 DA05 DB10 DC06 EA00 EA01 EA07 EA11 EA17 EA31 FB10 HA36 HB03 HB05 3G301 HA02 HA04 HA06 HA13 HA15 JA25 JB09 LB11 MA11 MA18 MA19 MA20 MA26 NA08 NC02 ND42 NE01 NE13 PB01A PB01B PB02A PB02B PD11A PD11B PE01A PE01B PE03A PE03B PF03A PF03B ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) F02D 45/00 364 F02D 45/00 364K F02M 25/07 570 F02M 25/07 570J F-term (Reference) 3G062 AA01 AA03 BA04 BA05 FA06 FA13 GA04 GA06 GA09 GA15 3G084 AA01 AA03 BA09 BA13 BA15 BA20 BA24 DA07 DA10 EB01 EB08 FA10 FA14 FA33 FA38 3G091 AA02 AA11 AA18 AA28 AB05 BA01 BA14 CA13 CA18 CB02 CB03 CB08 DA01 EA08 FB10 HA36 HB03 HB05 3G301 HA02 HA04 HA06 HA13 HA15 JA25 JB09 LB11 MA11 MA18 MA19 MA20 MA26 NA08 NC02 ND42 NE01 NE13 PB01A PB01B PB02A PB02B PD11A PD11B PE01A PE01B PE03A PE03B PF03A PF03B

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に介装されて、排気
ガスを浄化する触媒を有し、この触媒に還元剤を供給す
る還元剤供給手段を有する排気ガス処理装置において、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 触媒に供給する還元剤の性状を検出する性状検出手段
と、を有し、 検出された運転状態と還元剤の性状とに応じて、前記触
媒に供給する還元剤の量を制御することを特徴とする排
気ガス処理装置。
1. An exhaust gas treatment apparatus having a catalyst disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine for purifying exhaust gas, and having a reducing agent supply unit for supplying a reducing agent to the catalyst. Operating state detecting means for detecting the state; and property detecting means for detecting the property of the reducing agent supplied to the catalyst, and supplying the catalyst to the catalyst according to the detected operating state and the property of the reducing agent. An exhaust gas treatment device characterized by controlling the amount of a reducing agent.
【請求項2】 前記還元剤の供給量は燃料が基準燃料に
対して軽質と判定された場合は減量することを特徴とす
る請求項1記載の排気ガス処理装置。
2. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 1, wherein the supply amount of the reducing agent is reduced when the fuel is determined to be lighter than the reference fuel.
【請求項3】 前記還元剤は内燃機関の燃料を用い、還
元剤の供給を、コモンレール式燃料噴射系やユニットイ
ンジェクタなどによるポスト噴射で行う燃料噴射装置に
よって膨張行程もしくは排気行程に行うことを特徴とす
る請求項1または2記載の排気ガス処理装置。
3. The method according to claim 1, wherein the reducing agent uses fuel of an internal combustion engine, and supplies the reducing agent in an expansion stroke or an exhaust stroke by a fuel injection device that performs post injection by a common rail type fuel injection system, a unit injector, or the like. The exhaust gas treatment device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記膨張行程に燃料を噴射する場合の燃
料噴射期間を、燃料の性状に応じて補正することを特徴
とする請求項3記載の排気ガス処理装置。
4. The exhaust gas treatment apparatus according to claim 3, wherein a fuel injection period when fuel is injected during the expansion stroke is corrected according to a property of the fuel.
【請求項5】 前記膨張行程に燃料を噴射する場合の燃
料噴射量を、実EGR率に応じて補正することを特徴と
する請求項3または4記載の排気ガス処理装置。
5. The exhaust gas processing apparatus according to claim 3, wherein a fuel injection amount when fuel is injected during the expansion stroke is corrected according to an actual EGR rate.
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