JP2008519195A - リーンバーン内燃エンジンのNOx還元用の還元剤計量システム - Google Patents
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Abstract
Description
(a)計量システム用ハウジングと、
(b)前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記内燃エンジンに送られる気化した還元剤を計量するシステムと、
(c)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流を前記リーンバーン内燃エンジンへ送るシステムと
を備え、前記気化した還元剤を計量する操作から、前記液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送る操作へと操作が移行するというものである。
(a)第1端および第2端を有する排気通路であって、前記第1端が前記リーンバーン内燃エンジンの排気流の少なくとも一部と連通している排気通路と、
(b)前記排気通路の前記第1端と前記第2端との間に配置された脱NOx触媒と、
(c)前記排気通路に取り付けられ、前記脱NOx触媒の上流側に配置された還元剤計量システムであって、(i)計量システム用ハウジングと、(ii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記リーンバーン内燃エンジンへ送られる気化した還元剤を計量するシステムと、(iii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送るシステムとを備えた還元剤計量システムと、
(d)前記還元剤計量システムと流体連通した還元剤の供給源と、
(e)前記リーンバーン内燃エンジンの運転条件を割り出す手段と、
(f)前記排気通路内の排気流の温度を測定する手段と、
(g)前記運転条件割り出し手段、前記温度測定手段および前記還元剤計量システムと相互に通信を行うコンピュータであって、前記NOx還元剤を前記排気通路内へ噴射して、前記計量システムを制御するコンピュータとを備えたものである。
(a)前記リーンバーン内燃エンジンの運転範囲の一部での、そして排気温度の範囲での還元剤の計量のために最適化量を予め定めるステップと、
(b)脱NOx触媒を前記排気通路内に配置するステップと、
(c)排気流の温度を測定するステップと、
(d)前記エンジンの運転条件を割り出すステップと、
(e)前記エンジンが完全に暖まった状態になったかを割り出すステップと、
(f)前記予め定められた最適な量、前記測定した排気温度、および前記割り出されたリーンバーン内燃エンジンの運転条件に基づいて、次のサイクル期間の量をコンピュータで計算するステップと、
(g)前記還元剤の最適な量を計量するステップと
を含み、前記還元剤の最適な量を計量するステップが、前記排気通路に取り付けられ、前記脱NOx触媒の上流側に配置された還元剤計量システムを利用するものであって、この還元剤計量システムが、(i)計量システム用ハウジングと、(ii)この計量システム用ハウジング内に配置され、前記リーンバーン内燃エンジンに送られる気化した還元剤を計量するシステムと、(iii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流を前記リーンバーン内燃エンジンへ送るシステムとを備えるとともに、前記エンジンが完全に暖まった状態になったかを割り出すステップに応じて、前記気化した還元剤を計量する操作から、前記液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送る操作へと操作が移行するというものである。
Claims (20)
- リーンバーン内燃エンジンに送る還元剤の量を計量するシステムであって、
(a)計量システム用ハウジングと、
(b)前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記内燃エンジンに送られる気化した還元剤を計量するシステムと、
(c)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流を前記リーンバーン内燃エンジンへ送るシステムと
を備え、前記気化した還元剤を計量する操作から、前記液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送る操作へと操作が移行する還元剤計量システム。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、
(i)前記計量システム用ハウジング内に取り付けられ、それぞれ入口端および出口端を有する複数のキャピラリー流路と、
(ii)前記複数のキャピラリー流路に沿って配置されており、前記複数のキャピラリー流路内の還元剤を加熱して、液体状態から気体状態に変化させるとともに、この気化した還元剤を前記各キャピラリー流路の出口端から送り出す熱源と
を備えた請求項1に記載の還元剤計量システム。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記複数のキャピラリー流路の前記出口端に隣接したバルブをさらに備えた請求項1又は2に記載の還元剤計量システム。
- 前記バルブが、前記複数のキャピラリー流路の前記出口端の下流側に配置されている請求項3に記載の還元剤計量システム。
- 前記液体状の還元剤の噴霧流を内燃エンジンに送るシステムが、複数のオリフィスを有するオリフィスプレートを備えた請求項1〜4のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- 本還元剤計量システムが、前記気化した還元剤を計量する操作から前記液体状の還元剤の噴霧流を送る操作に移行するときに、前記気化した還元剤を計量するシステムのバルブが、前記液体状の還元剤を計量するように動作する請求項3〜5のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- 前記熱源が抵抗ヒータを含む請求項2〜6のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- 前記還元剤が尿素を含む請求項1〜7のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- 前記還元剤が尿素と水の混合物である請求項1〜8のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- 前記還元剤が尿素20容量%と水80容量%の混合物である請求項1〜9のいずれか一項に記載の還元剤計量システム。
- リーンバーン内燃エンジンの排気流のNOx排出を低減するシステムであって、
(a)第1端および第2端を有する排気通路であって、前記第1端が前記リーンバーン内燃エンジンの排気流の少なくとも一部と連通している排気通路と、
(b)前記排気通路の前記第1端と前記第2端との間に配置された脱NOx触媒と、
(c)前記排気通路に取り付けられ、前記脱NOx触媒の上流側に配置された還元剤計量システムであって、(i)計量システム用ハウジングと、(ii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記リーンバーン内燃エンジンへ送られる気化した還元剤を計量するシステムと、(iii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送るシステムとを備えた還元剤計量システムと、
(d)前記還元剤計量システムと流体連通した還元剤の供給源と、
(e)前記リーンバーン内燃エンジンの運転条件を割り出す手段と、
(f)前記排気通路内の排気流の温度を測定する手段と、
(g)前記運転条件割り出し手段、前記温度測定手段および前記還元剤計量システムと相互に通信を行うコンピュータであって、前記NOx還元剤を前記排気通路内へ噴射して、前記計量システムを制御するコンピュータと
を備えたNOx排出抑制システム。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、
(1)前記計量システム用ハウジング内に取り付けられ、入口端および出口端を有する複数のキャピラリー流路と、
(2)前記複数のキャピラリー流路の各々に沿って配置されており、前記複数のキャピラリー流路内の各還元剤を加熱して、液体状態から気体状態に変化させるとともに、この気化した還元剤を前記複数のキャピラリー流路の各出口端から送り出す熱源と
を備えた請求項11に記載のNOx排出抑制システム。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記複数のキャピラリー流路の前記出口端に隣接したバルブをさらに備えた請求項11又は12に記載のNOx排出抑制システム。
- 前記バルブが前記複数のキャピラリー流路の前記出口端の下流側に配置されている請求項13に記載のNOx排出抑制システム。
- NOx排出抑制システムを有するリーンバーン内燃エンジンの排気通路を流れる排気流のNOx排出を抑制する方法であって、
(a)前記リーンバーン内燃エンジンの運転範囲の一部での、そして排気温度の範囲での還元剤の計量のために最適化量を予め定めるステップと、
(b)脱NOx触媒を前記排気通路内に配置するステップと、
(c)排気流の温度を測定するステップと、
(d)前記エンジンの運転条件を割り出すステップと、
(e)前記エンジンが完全に暖まった状態になったかを割り出すステップと、
(f)前記予め定められた最適な量、前記測定した排気温度、および前記割り出されたリーンバーン内燃エンジンの運転条件に基づいて、次のサイクル期間の量をコンピュータで計算するステップと、
(g)前記還元剤の最適な量を計量するステップと
を含み、
前記還元剤の最適な量を計量するステップが、前記排気通路に取り付けられ、前記脱NOx触媒の上流側に配置された還元剤計量システムを利用するものであって、この還元剤計量システムが、(i)計量システム用ハウジングと、(ii)この計量システム用ハウジング内に配置され、前記リーンバーン内燃エンジンに送られる気化した還元剤を計量するシステムと、(iii)前記計量システム用ハウジング内に配置され、液体状の還元剤の噴霧流を前記リーンバーン内燃エンジンへ送るシステムとを備えるとともに、前記エンジンが完全に暖まった状態になったかを割り出すステップに応じて、前記気化した還元剤を計量する操作から、前記液体状の還元剤の噴霧流をリーンバーン内燃エンジンへ送る操作へと操作が移行するNOx排出抑制方法。 - 前記最適な量は、用いるリーンバーン内燃エンジンから経験的に予め定める請求項15に記載のNOx排出抑制方法。
- (h)前記コンピュータで計算するステップで用いるコンピュータのメモリに、前記予め定めた最適な量を格納するステップをさらに含む請求項15又は16に記載のNOx排出抑制方法。
- 前記コンピュータで計算するステップが、
(i)前記メモリにアクセスするステップと、
(ii)前記測定した排気温度および前記割り出した内燃機関の運転条件に対応する最も近い最適な量を選択するステップと、
(iii)前記還元剤計量システムを制御して、前記最適な量の還元剤を前記排気流に送るステップと
を含む請求項15〜17のいずれか一項に記載のNOx排出抑制方法。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、
(1)前記計量システム用ハウジング内に取り付けられ、入口端および出口端を有する複数のキャピラリー流路と、
(2)前記複数のキャピラリー流路の各々に沿って配置されており、前記複数のキャピラリー流路内の各還元剤を加熱して、液体状態から気体状態に変化させるとともに、この気化した還元剤を前記複数のキャピラリー流路の各出口端から送り出す熱源と
を備えた請求項15〜18のいずれか一項に記載のNOx排出抑制方法。 - 前記気化した還元剤を計量するシステムが、前記計量システム用ハウジング内に配置され、前記複数のキャピラリー流路の前記出口端に隣接したバルブをさらに備えた請求項19に記載のNOx排出抑制方法。
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