JP2003269221A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＭ中のスートの浄化を促進し、もって、Ｐ
Ｍ総量の低減を十分に達成できる内燃機関の排気浄化装
置を提供する。 【解決手段】 メイン噴射後にアフタ噴射を実行し、追
加燃料の一部を未燃ＨＣとして排出してＰＭ中のＳＯＦ
の割合を増加させる。粘着性を有するＳＯＦをスートの
表面に付着させ、排ガスが酸化触媒を流通する際に、表
面のＳＯＦを利用してスートを触媒上に捕捉させ、酸化
作用によりＳＯＦが燃焼したときに同時にスートも燃焼
させる（図中のｅ）。
Ｍ総量の低減を十分に達成できる内燃機関の排気浄化装
置を提供する。 【解決手段】 メイン噴射後にアフタ噴射を実行し、追
加燃料の一部を未燃ＨＣとして排出してＰＭ中のＳＯＦ
の割合を増加させる。粘着性を有するＳＯＦをスートの
表面に付着させ、排ガスが酸化触媒を流通する際に、表
面のＳＯＦを利用してスートを触媒上に捕捉させ、酸化
作用によりＳＯＦが燃焼したときに同時にスートも燃焼
させる（図中のｅ）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関（以下、
エンジンという）の排ガス中のパティキュレート（以
下、ＰＭと略す）を低減するための排気浄化装置に関す
るものである。
エンジンという）の排ガス中のパティキュレート（以
下、ＰＭと略す）を低減するための排気浄化装置に関す
るものである。
【０００２】
【関連する背景技術】ディーゼルエンジン等から排出さ
れる排ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭
素）、ＮＯx（窒素酸化物）等のほかにＰＭが含まれ、
このＰＭは、カーボン等のスート、未燃ＨＣやオイル等
のＳＯＦ、硫化塩であるサルフェート等から構成される
ことが知られている。図４はＰＭ総量とその成分割合を
示した説明図であるが、ＰＭ中のＳＯＦ成分は、機関の
排気系に設けられた酸化触媒によりＨＣやＣＯと共に浄
化され、これによりＰＭ総量を低減できることが確認さ
れている（図中のａからｂ）。
れる排ガスには、ＨＣ（炭化水素）、ＣＯ（一酸化炭
素）、ＮＯx（窒素酸化物）等のほかにＰＭが含まれ、
このＰＭは、カーボン等のスート、未燃ＨＣやオイル等
のＳＯＦ、硫化塩であるサルフェート等から構成される
ことが知られている。図４はＰＭ総量とその成分割合を
示した説明図であるが、ＰＭ中のＳＯＦ成分は、機関の
排気系に設けられた酸化触媒によりＨＣやＣＯと共に浄
化され、これによりＰＭ総量を低減できることが確認さ
れている（図中のａからｂ）。
【０００３】しかしながら、ＳＯＦ浄化の一方で、触媒
の酸化作用により燃料中のＳ（硫黄）からサルフェート
が生成されるため、ＳＯＦ低減のみを目的として触媒の
酸化機能を強化すると、サルフェートの増加によりＰＭ
の総量を却って増加させてしまうため（図中のｃ）、結
果として触媒の酸化機能を故意に弱める必要が生じる。
の酸化作用により燃料中のＳ（硫黄）からサルフェート
が生成されるため、ＳＯＦ低減のみを目的として触媒の
酸化機能を強化すると、サルフェートの増加によりＰＭ
の総量を却って増加させてしまうため（図中のｃ）、結
果として触媒の酸化機能を故意に弱める必要が生じる。
【０００４】このような現状を鑑みて、近年では燃料中
の硫黄濃度を低減する対策が施行される予定であり、こ
れにより、触媒の酸化機能を強化した場合であってもサ
ルフェートの増加を抑制し、もってＰＭ総量の低減を図
ることが可能となる。
の硫黄濃度を低減する対策が施行される予定であり、こ
れにより、触媒の酸化機能を強化した場合であってもサ
ルフェートの増加を抑制し、もってＰＭ総量の低減を図
ることが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＭ中
のカーボン等からなるスートは比較的高温でなければ燃
焼しないことから、単に触媒の酸化機能を強化するだけ
では低減できず（図中のｄ）、結果としてＰＭ総量の十
分な低減、例えば目標排出量を満足するまでの低減は達
成できないという問題があった。
のカーボン等からなるスートは比較的高温でなければ燃
焼しないことから、単に触媒の酸化機能を強化するだけ
では低減できず（図中のｄ）、結果としてＰＭ総量の十
分な低減、例えば目標排出量を満足するまでの低減は達
成できないという問題があった。
【０００６】本発明の目的は、ＰＭ中のスートの浄化を
促進し、もって、ＰＭ総量の低減を十分に達成すること
ができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。
促進し、もって、ＰＭ総量の低減を十分に達成すること
ができる内燃機関の排気浄化装置を提供することにあ
る。
【０００７】
【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の発明は、内燃機関の排気系に設けられて
酸化機能を有する触媒装置と、内燃機関の燃焼室内に燃
料を噴射する燃料噴射ノズルと、パティキュレートの排
出量低減が要求される内燃機関の運転状態において、燃
料噴射ノズルからの主燃料の噴射後に、パティキュレー
ト中の可溶性有機成分の割合を増加させるように追加燃
料の噴射を制御する制御手段とを備えたものである。
め、請求項１の発明は、内燃機関の排気系に設けられて
酸化機能を有する触媒装置と、内燃機関の燃焼室内に燃
料を噴射する燃料噴射ノズルと、パティキュレートの排
出量低減が要求される内燃機関の運転状態において、燃
料噴射ノズルからの主燃料の噴射後に、パティキュレー
ト中の可溶性有機成分の割合を増加させるように追加燃
料の噴射を制御する制御手段とを備えたものである。
【０００８】従って、パティキュレートの排出量低減が
要求される運転状態、例えば低負荷低回転領域では、主
燃料の噴射後に追加燃料が噴射され、これによりパティ
キュレート中のＳＯＦ等の可溶性有機成分の割合が増加
される。粘着性を有する可溶性有機成分は、スート等の
不溶解成分の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、
排ガスが触媒装置を流通する際に、表面の可溶性有機成
分の粘着力を利用して不溶解成分が触媒装置上に捕捉さ
れる。未燃ＨＣやオイルからなる可溶性有機成分は燃焼
温度が比較的低いため、触媒装置の酸化反応により容易
に燃焼し始め、このときの燃焼熱により、内部に包み込
まれた不溶解成分も燃焼される。その結果、ＰＭ中の不
溶解成分の割合が大幅に低減され、それに伴ってＰＭ総
量も低減される。
要求される運転状態、例えば低負荷低回転領域では、主
燃料の噴射後に追加燃料が噴射され、これによりパティ
キュレート中のＳＯＦ等の可溶性有機成分の割合が増加
される。粘着性を有する可溶性有機成分は、スート等の
不溶解成分の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、
排ガスが触媒装置を流通する際に、表面の可溶性有機成
分の粘着力を利用して不溶解成分が触媒装置上に捕捉さ
れる。未燃ＨＣやオイルからなる可溶性有機成分は燃焼
温度が比較的低いため、触媒装置の酸化反応により容易
に燃焼し始め、このときの燃焼熱により、内部に包み込
まれた不溶解成分も燃焼される。その結果、ＰＭ中の不
溶解成分の割合が大幅に低減され、それに伴ってＰＭ総
量も低減される。
【０００９】請求項２の発明は、請求項１において、制
御手段が、パティキュレート中の可溶性有機成分の割合
を不溶解成分の割合より多くするように追加燃料の噴射
量及び噴射時期を制御するものである。従って、十分な
量の可溶性有機成分が触媒装置の酸化反応により燃焼
し、その燃焼熱により内部の不溶解成分を確実に燃焼可
能となる。
御手段が、パティキュレート中の可溶性有機成分の割合
を不溶解成分の割合より多くするように追加燃料の噴射
量及び噴射時期を制御するものである。従って、十分な
量の可溶性有機成分が触媒装置の酸化反応により燃焼
し、その燃焼熱により内部の不溶解成分を確実に燃焼可
能となる。
【００１０】請求項３の発明は、内燃機関の排気系に設
けられて酸化機能を有する触媒装置と、内燃機関の燃焼
室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、パティキュレ
ートの排出量低減が要求される内燃機関の運転状態にお
いて、燃料噴射ノズルからの主燃料の噴射の後に、追加
燃料の噴射を開始するように制御する制御手段とを備
え、制御手段が、主燃料の噴射開始時期を圧縮行程上死
点前後とし、且つ、追加燃料の噴射開始時期を圧縮行程
上死点後２０〜５０°ＣＡに制御するものである。
けられて酸化機能を有する触媒装置と、内燃機関の燃焼
室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズルと、パティキュレ
ートの排出量低減が要求される内燃機関の運転状態にお
いて、燃料噴射ノズルからの主燃料の噴射の後に、追加
燃料の噴射を開始するように制御する制御手段とを備
え、制御手段が、主燃料の噴射開始時期を圧縮行程上死
点前後とし、且つ、追加燃料の噴射開始時期を圧縮行程
上死点後２０〜５０°ＣＡに制御するものである。
【００１１】従って、主噴射の噴射の後の圧縮行程上死
点後２０〜５０°ＣＡに追加燃料を噴射することによっ
て、高温雰囲気下でその一部を緩やかに燃焼させる。こ
のように追加燃料の燃焼速度が抑制されると、追加燃料
が急速に燃焼したときのスート等の不溶解成分の生成が
抑制されると共に、主燃焼時に生成された不溶解成分の
一部が追加燃料と共に再燃焼される。よって、追加燃料
の噴射による不溶解成分の増加が抑制され、追加燃料の
一部は未燃ＨＣのまま排出されるため、結果としてパテ
ィキュレート中のＳＯＦ等の可溶性有機成分の割合が増
加する。
点後２０〜５０°ＣＡに追加燃料を噴射することによっ
て、高温雰囲気下でその一部を緩やかに燃焼させる。こ
のように追加燃料の燃焼速度が抑制されると、追加燃料
が急速に燃焼したときのスート等の不溶解成分の生成が
抑制されると共に、主燃焼時に生成された不溶解成分の
一部が追加燃料と共に再燃焼される。よって、追加燃料
の噴射による不溶解成分の増加が抑制され、追加燃料の
一部は未燃ＨＣのまま排出されるため、結果としてパテ
ィキュレート中のＳＯＦ等の可溶性有機成分の割合が増
加する。
【００１２】粘着性を有する可溶性有機成分は、不溶解
成分の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、排ガス
が触媒装置を流通する際に、表面の可溶性有機成分の粘
着力を利用して不溶解成分が触媒装置上に捕捉される。
未燃ＨＣやオイルからなる可溶性有機成分は燃焼温度が
比較的低いため、触媒装置の酸化反応により容易に燃焼
し始め、このときの燃焼熱により、内部に包み込まれた
不溶解成分も局所的に昇温して燃焼される。その結果、
ＰＭ中の不溶解成分の割合が大幅に低減され、それに伴
ってＰＭ総量も低減される。
成分の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、排ガス
が触媒装置を流通する際に、表面の可溶性有機成分の粘
着力を利用して不溶解成分が触媒装置上に捕捉される。
未燃ＨＣやオイルからなる可溶性有機成分は燃焼温度が
比較的低いため、触媒装置の酸化反応により容易に燃焼
し始め、このときの燃焼熱により、内部に包み込まれた
不溶解成分も局所的に昇温して燃焼される。その結果、
ＰＭ中の不溶解成分の割合が大幅に低減され、それに伴
ってＰＭ総量も低減される。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をコモンレール式デ
ィーゼルエンジンの排気浄化装置に具体化した一実施形
態を説明する。図１は本実施形態のディーゼルエンジン
の排気浄化装置を示す全体構成図であり、エンジン１の
各気筒には燃料噴射ノズル２が設けられ、各燃料噴射ノ
ズル２は共通のコモンレール３に接続されている。コモ
ンレール３には燃料噴射ポンプ４から高圧燃料が圧送さ
れ、この高圧燃料は各燃料噴射ノズル２の開弁に応じた
任意の噴射量及び噴射時期で各気筒の筒内に噴射される
ようになっている。
ィーゼルエンジンの排気浄化装置に具体化した一実施形
態を説明する。図１は本実施形態のディーゼルエンジン
の排気浄化装置を示す全体構成図であり、エンジン１の
各気筒には燃料噴射ノズル２が設けられ、各燃料噴射ノ
ズル２は共通のコモンレール３に接続されている。コモ
ンレール３には燃料噴射ポンプ４から高圧燃料が圧送さ
れ、この高圧燃料は各燃料噴射ノズル２の開弁に応じた
任意の噴射量及び噴射時期で各気筒の筒内に噴射される
ようになっている。
【００１４】又、エンジン１の排気通路５には触媒装置
としての酸化触媒６が設けられ、各気筒の筒内で燃焼後
の排ガスは、排気通路５から酸化触媒６、及び図示しな
い消音器を経て外部に排出される。本実施形態の酸化触
媒６は、通常の酸化触媒に比較して多量の貴金属が担持
されており、例えば白金（Ｐt）の担持量については、
一般的な１ｇ/ｌ程度より遥かに多い３ｇ/ｌに設定され
ている。その結果、「関連する背景技術」で述べたよう
なサルフェートの生成を抑制すべく酸化能力を故意に弱
めた触媒に比較して、本実施形態の酸化触媒６は十分な
酸化機能を有している。
としての酸化触媒６が設けられ、各気筒の筒内で燃焼後
の排ガスは、排気通路５から酸化触媒６、及び図示しな
い消音器を経て外部に排出される。本実施形態の酸化触
媒６は、通常の酸化触媒に比較して多量の貴金属が担持
されており、例えば白金（Ｐt）の担持量については、
一般的な１ｇ/ｌ程度より遥かに多い３ｇ/ｌに設定され
ている。その結果、「関連する背景技術」で述べたよう
なサルフェートの生成を抑制すべく酸化能力を故意に弱
めた触媒に比較して、本実施形態の酸化触媒６は十分な
酸化機能を有している。
【００１５】一方、車室内には、図示しない入出力装
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、タイマカウンタ等を備えた制御手段としてのＥＣ
Ｕ（電子制御ユニット）１１が設置されている。ＥＣＵ
１１の入力側には、アクセル操作量ＡＰＳを検出するア
クセルセンサ１２、エンジン回転速度Ｎeを検出する回
転速度センサ１３等の各種センサ類が接続され、出力側
には前記燃料噴射ノズル２や燃料噴射ポンプ４等の各種
アクチュエータ類が接続されている。
置、制御プログラムや制御マップ等の記憶に供される記
憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ等）、中央処理装置（ＣＰ
Ｕ）、タイマカウンタ等を備えた制御手段としてのＥＣ
Ｕ（電子制御ユニット）１１が設置されている。ＥＣＵ
１１の入力側には、アクセル操作量ＡＰＳを検出するア
クセルセンサ１２、エンジン回転速度Ｎeを検出する回
転速度センサ１３等の各種センサ類が接続され、出力側
には前記燃料噴射ノズル２や燃料噴射ポンプ４等の各種
アクチュエータ類が接続されている。
【００１６】ＥＣＵ１１は上記センサ類からの検出情報
に基づいて燃料噴射量や噴射時期、或いはコモンレール
３のレール圧等を決定し、これらに基づいて燃料噴射ノ
ズル２や燃料噴射ポンプ４を駆動制御してエンジン１を
運転する。又、ＥＣＵ１１はエンジン１の所定運転領域
において、排ガスに含まれるＰＭの低減を目的としてア
フタ噴射を実行しており、以下、当該アフタ噴射の詳細
を説明する。
に基づいて燃料噴射量や噴射時期、或いはコモンレール
３のレール圧等を決定し、これらに基づいて燃料噴射ノ
ズル２や燃料噴射ポンプ４を駆動制御してエンジン１を
運転する。又、ＥＣＵ１１はエンジン１の所定運転領域
において、排ガスに含まれるＰＭの低減を目的としてア
フタ噴射を実行しており、以下、当該アフタ噴射の詳細
を説明する。
【００１７】上記アフタ噴射の実行領域は、図２に示す
ようにエンジン負荷（例えば平均有効圧）及びエンジン
回転速度Ｎeが比較的低い運転領域に設定されており、
エンジン１が当該運転領域に至ると、ＥＣＵ１１は通常
のメイン噴射に続いてアフタ噴射を実行する。アフタ噴
射の噴射量は、例えば始動時の触媒昇温を目的としたア
フタ噴射や、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ）に捕集されたパティキュレートを焼却除去する強
制再生を目的としたアフタ噴射等に比較して大幅に増加
されており、具体的には、これらの一般的なアフタ噴射
量が１〜３mm3程度であるのに対して、本実施形態のア
フタ噴射量は６mm3程度に設定されている。
ようにエンジン負荷（例えば平均有効圧）及びエンジン
回転速度Ｎeが比較的低い運転領域に設定されており、
エンジン１が当該運転領域に至ると、ＥＣＵ１１は通常
のメイン噴射に続いてアフタ噴射を実行する。アフタ噴
射の噴射量は、例えば始動時の触媒昇温を目的としたア
フタ噴射や、ＤＰＦ（ディーゼルパティキュレートフィ
ルタ）に捕集されたパティキュレートを焼却除去する強
制再生を目的としたアフタ噴射等に比較して大幅に増加
されており、具体的には、これらの一般的なアフタ噴射
量が１〜３mm3程度であるのに対して、本実施形態のア
フタ噴射量は６mm3程度に設定されている。
【００１８】又、メイン噴射が圧縮行程上死点前後で開
始されるのに対して、アフタ噴射の開始時期は、メイン
噴射後の圧縮行程上死点後２０〜５０°ＣＡに設定され
ている。尚、エンジン負荷等に応じてメイン噴射の噴射
期間が制御されると、火炎の消滅時期も前後するため、
この点を考慮してアフタ噴射の開始時期を設定してもよ
い。
始されるのに対して、アフタ噴射の開始時期は、メイン
噴射後の圧縮行程上死点後２０〜５０°ＣＡに設定され
ている。尚、エンジン負荷等に応じてメイン噴射の噴射
期間が制御されると、火炎の消滅時期も前後するため、
この点を考慮してアフタ噴射の開始時期を設定してもよ
い。
【００１９】例えばメイン噴射の噴射量が少ないときに
は、火炎の消滅時期が早くなるため、アフタ噴射の開始
時期は圧縮行程上死点後２０〜３０°ＣＡ程度まで進角
される一方、メイン噴射の噴射量が多いときには、火炎
の消滅時期が遅くなるため、アフタ噴射の開始時期は圧
縮行程上死点後４０〜５０°ＣＡ程度まで遅角される。
よって、アフタ噴射の開始時期は、圧縮行程上死点後２
０〜５０°ＣＡ、好ましくは圧縮行程上死点後３０〜４
０°ＣＡの範囲内で制御される。
は、火炎の消滅時期が早くなるため、アフタ噴射の開始
時期は圧縮行程上死点後２０〜３０°ＣＡ程度まで進角
される一方、メイン噴射の噴射量が多いときには、火炎
の消滅時期が遅くなるため、アフタ噴射の開始時期は圧
縮行程上死点後４０〜５０°ＣＡ程度まで遅角される。
よって、アフタ噴射の開始時期は、圧縮行程上死点後２
０〜５０°ＣＡ、好ましくは圧縮行程上死点後３０〜４
０°ＣＡの範囲内で制御される。
【００２０】上記した設定時期にアフタ噴射が開始され
ると、噴射された追加燃料はメイン噴射の火炎に直接衝
突することなく、火炎消滅後の高温雰囲気下でその一部
を緩やかに燃焼させる。このように追加燃料の燃焼速度
が抑制されると、追加燃料が急速に燃焼したときのスー
ト（不溶解成分）の生成が抑制される一方で、メイン噴
射の燃焼時に生成されたスートの一部が追加燃料と共に
再燃焼される。よって、このようにアフタ噴射を実施し
てもスートの増加を抑制することができる。
ると、噴射された追加燃料はメイン噴射の火炎に直接衝
突することなく、火炎消滅後の高温雰囲気下でその一部
を緩やかに燃焼させる。このように追加燃料の燃焼速度
が抑制されると、追加燃料が急速に燃焼したときのスー
ト（不溶解成分）の生成が抑制される一方で、メイン噴
射の燃焼時に生成されたスートの一部が追加燃料と共に
再燃焼される。よって、このようにアフタ噴射を実施し
てもスートの増加を抑制することができる。
【００２１】一方、アフタ噴射の開始時期をメイン噴射
後の圧縮行程上死点後２０〜５０°ＣＡで開始すること
によって、アフタ噴射による追加燃料の一部は未燃ＨＣ
のまま排出されるため、結果としてＰＭ中のＳＯＦの割
合がスート及びサルフェートの割合を上回り、同時に排
ガス中に含まれるＨＣやＣＯも増加する。ＳＯＦは粘着
性を有することから、図３の模式図に示すようにスート
の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、排ガスが酸
化触媒６を流通する際に、表面のＳＯＦの粘着力を利用
してスートが酸化触媒６上に捕捉される。
後の圧縮行程上死点後２０〜５０°ＣＡで開始すること
によって、アフタ噴射による追加燃料の一部は未燃ＨＣ
のまま排出されるため、結果としてＰＭ中のＳＯＦの割
合がスート及びサルフェートの割合を上回り、同時に排
ガス中に含まれるＨＣやＣＯも増加する。ＳＯＦは粘着
性を有することから、図３の模式図に示すようにスート
の表面に付着した状態で排ガス中に存在し、排ガスが酸
化触媒６を流通する際に、表面のＳＯＦの粘着力を利用
してスートが酸化触媒６上に捕捉される。
【００２２】カーボン等からなるスートは燃焼温度が比
較的高く、酸化触媒６の酸化作用をほとんど受けないの
に対し、未燃ＨＣやオイルからなるＳＯＦは燃焼温度が
比較的低く（１５０〜２００℃程度）、酸化作用を受け
易い特性を有する。よって、酸化触媒６上に付着したＳ
ＯＦは酸化反応により容易に燃焼し始め、このときの燃
焼熱は触媒全体を十分に（スートの燃焼温度まで）昇温
させるほどではないが、内部に包み込んだスートを局所
的に昇温して燃焼させるには十分であり、ＳＯＦと共に
スートも効率良く燃焼されることになる。又、このとき
には排ガス中のＨＣやＣＯも酸化されるため、これによ
る反応熱もスートの燃焼促進に貢献する。その結果、図
４にｅで示すように、硫黄濃度が低い同一燃料を使用し
た従来技術（図中のｄ）と比較して、ＰＭ中のスートの
割合が大幅に低減され、それに伴ってＰＭ総量も低減さ
れる。
較的高く、酸化触媒６の酸化作用をほとんど受けないの
に対し、未燃ＨＣやオイルからなるＳＯＦは燃焼温度が
比較的低く（１５０〜２００℃程度）、酸化作用を受け
易い特性を有する。よって、酸化触媒６上に付着したＳ
ＯＦは酸化反応により容易に燃焼し始め、このときの燃
焼熱は触媒全体を十分に（スートの燃焼温度まで）昇温
させるほどではないが、内部に包み込んだスートを局所
的に昇温して燃焼させるには十分であり、ＳＯＦと共に
スートも効率良く燃焼されることになる。又、このとき
には排ガス中のＨＣやＣＯも酸化されるため、これによ
る反応熱もスートの燃焼促進に貢献する。その結果、図
４にｅで示すように、硫黄濃度が低い同一燃料を使用し
た従来技術（図中のｄ）と比較して、ＰＭ中のスートの
割合が大幅に低減され、それに伴ってＰＭ総量も低減さ
れる。
【００２３】以上のＰＭの低減状況を従来技術と比較す
ると、図５に△印で示す硫黄濃度が高い燃料を用いた場
合（図４のｂに相当）に対して、▲印で示すように硫黄
濃度が低い燃料を前提として触媒の酸化機能を強化する
と（図４のｄに相当）、ＰＭ総量をある程度は低減でき
るが不十分である。これに対して、○印で示すようにア
フタ噴射を実施すると、ＳＯＦの増加によりエンジンア
ウトのＰＭ総量は却って増加するものの、●印で示す触
媒通過後では、ＳＯＦの酸化に伴う燃焼熱によってスー
トも効率よく燃焼され、ＰＭ総量は格段に低減されるこ
とがわかる（図４のｅに相当）。よって、本実施形態の
エンジン１の排気浄化装置によれば、排ガス中のＳＯＦ
のみならずスートの浄化を促進し、もって、ＰＭ総量を
飛躍的に低減することができる。
ると、図５に△印で示す硫黄濃度が高い燃料を用いた場
合（図４のｂに相当）に対して、▲印で示すように硫黄
濃度が低い燃料を前提として触媒の酸化機能を強化する
と（図４のｄに相当）、ＰＭ総量をある程度は低減でき
るが不十分である。これに対して、○印で示すようにア
フタ噴射を実施すると、ＳＯＦの増加によりエンジンア
ウトのＰＭ総量は却って増加するものの、●印で示す触
媒通過後では、ＳＯＦの酸化に伴う燃焼熱によってスー
トも効率よく燃焼され、ＰＭ総量は格段に低減されるこ
とがわかる（図４のｅに相当）。よって、本実施形態の
エンジン１の排気浄化装置によれば、排ガス中のＳＯＦ
のみならずスートの浄化を促進し、もって、ＰＭ総量を
飛躍的に低減することができる。
【００２４】以上で実施形態の説明を終えるが、本発明
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、酸化触媒６を備えたコモンレー
ル式ディーゼルエンジン１用の排気浄化装置に具体化し
たが、エンジンや触媒の形式はこれに限らず、燃焼室内
に直接燃料を噴射することでアフタ噴射を実行可能なエ
ンジンや、ＳＯＦを酸化させる酸化機能を有する触媒で
あれば、任意に変更可能である。
の態様はこの実施形態に限定されるものではない。例え
ば、上記実施形態では、酸化触媒６を備えたコモンレー
ル式ディーゼルエンジン１用の排気浄化装置に具体化し
たが、エンジンや触媒の形式はこれに限らず、燃焼室内
に直接燃料を噴射することでアフタ噴射を実行可能なエ
ンジンや、ＳＯＦを酸化させる酸化機能を有する触媒で
あれば、任意に変更可能である。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように本発明の内燃機関の
排気浄化装置によれば、追加燃料の噴射によりパティキ
ュレート中の可溶性有機成分の割合を増加させ、この可
溶性有機成分と共に不溶解成分を触媒装置上で燃焼させ
るようにしたため、パティキュレート中の不溶解成分の
浄化を促進し、もって、パティキュレート総量の低減を
十分に達成することができる。
排気浄化装置によれば、追加燃料の噴射によりパティキ
ュレート中の可溶性有機成分の割合を増加させ、この可
溶性有機成分と共に不溶解成分を触媒装置上で燃焼させ
るようにしたため、パティキュレート中の不溶解成分の
浄化を促進し、もって、パティキュレート総量の低減を
十分に達成することができる。
【図１】実施形態のディーゼルエンジンの排気浄化装置
を示す全体構成図である。
を示す全体構成図である。
【図２】アフタ噴射の実行領域のマップを示す説明図で
ある。
ある。
【図３】排ガス中のスートとＳＯＦの関係を示す模式図
である。
である。
【図４】ＰＭ総量とその成分割合を示した説明図であ
る。
る。
【図５】従来技術と実施形態とのＰＭの低減状況を比較
した説明図である。
した説明図である。
１ エンジン（内燃機関）
２ 燃料噴射ノズル
６ 酸化触媒（触媒装置）
１１ ＥＣＵ（制御手段）
─────────────────────────────────────────────────────
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）
Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｅ
Ｒ
Ｆターム(参考） 3G090 AA03 BA01 DA18 DA20 EA04
3G091 AA02 AA18 AA28 AB00 AB02
AB13 CB02 CB03 DA01 DA02
DB10 EA01 EA07 GB06W
HA14
3G301 HA02 HA06 JA15 JA24 LB11
MA01 MA18 MA19 MA20 MA23
MA26 NA08 NC02 ND41 NE01
NE06 NE11 NE12 PE02B
PE02Z PF04B PF04Z
Claims (3)
- 【請求項１】 内燃機関の排気系に設けられて酸化機能
を有する触媒装置と、 上記内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズ
ルと、 パティキュレートの排出量低減が要求される上記内燃機
関の運転状態において、上記燃料噴射ノズルからの主燃
料の噴射後に、パティキュレート中の可溶性有機成分の
割合を増加させるように追加燃料の噴射を制御する制御
手段とを備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。 - 【請求項２】 上記制御手段は、パティキュレート中の
可溶性有機成分の割合を不溶解成分の割合より多くする
ように追加燃料の噴射量及び噴射時期を制御することを
特徴とする請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 内燃機関の排気系に設けられて酸化機能
を有する触媒装置と、 上記内燃機関の燃焼室内に燃料を噴射する燃料噴射ノズ
ルと、 パティキュレートの排出量低減が要求される上記内燃機
関の運転状態において、上記燃料噴射ノズルからの主燃
料の噴射の後に、追加燃料の噴射を開始するように制御
する制御手段とを備え、 上記制御手段は、主燃料の噴射開始時期を圧縮行程上死
点前後とし、且つ、追加燃料の噴射開始時期を圧縮行程
上死点後２０〜５０°ＣＡに制御することを特徴とする
内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074602A JP2003269221A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002074602A JP2003269221A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003269221A true JP2003269221A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29203954
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002074602A Ceased JP2003269221A (ja) | 2002-03-18 | 2002-03-18 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003269221A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8001772B2 (en) | 2006-03-27 | 2011-08-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method for regenerating exhaust gas purifying filter apparatus |
| US11365659B2 (en) * | 2018-08-31 | 2022-06-21 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | DPF regeneration control device and DPF regeneration control method |
-
2002
- 2002-03-18 JP JP2002074602A patent/JP2003269221A/ja not_active Ceased
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8001772B2 (en) | 2006-03-27 | 2011-08-23 | Nissan Motor Co., Ltd. | Method for regenerating exhaust gas purifying filter apparatus |
| US11365659B2 (en) * | 2018-08-31 | 2022-06-21 | Mitsubishi Heavy Industries Engine & Turbocharger, Ltd. | DPF regeneration control device and DPF regeneration control method |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A045 Effective date: 20091125 |