JP2009002179A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、燃料タンク16から送給される燃料を燃料噴射弁21よりエンジン筒内燃焼用の燃料として用いると共に、還元剤添加弁22よりNOX還元用として用い、NOX浄化用触媒43aの触媒ライトオフ前であると共に、排気流量が所定値以下の場合に、排気ガス中のHCの排出量が多くなる状態とし、HC吸着触媒にHCを積極的に吸着させる。これにより、HC吸着触媒の触媒ライトオフ後の触媒燃焼で触媒床温を急速に昇温させることができ、NOX浄化用触媒43aの暖気性を向上させ、NOX浄化性能を向上させる。
【選択図】図1
Description
また、前記排気通路と前記機関本体の吸気系に設けられる吸気通路との間を連結し、前記排気通路から前記吸気通路に前記排出ガスの一部を還流させる排気ガス還流通路と、該排気ガス還流通路に設けられ、前記排気ガス還流通路の排気ガスを冷却する冷却装置を迂回するバイパス通路と、前記冷却装置を迂回する排気量を調整するバイパス弁とを有し、前記排気ガス中の前記炭化水素の排出量が多い状態の時には、前記排気ガス還流通路の前記排気ガスを前記バイパス通路を介して前記吸気通路に還流させるようにしてもよい。また、前記排気ガス中の前記炭化水素の排出量が少ない状態の時には、前記排気ガス還流通路の前記排気ガスを前記バイパス通路を介さずにそのまま前記排気ガス還流通路を介して前記吸気通路に還流させるようにしてもよい。
図1に示すように、内燃機関(以下、エンジンと記す。)11は、燃料供給系12、燃焼室13、吸気系14および排気系15等を主要部として構成される直列4気筒のディーゼルエンジンシステムである。
つぎに、本実施例の内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法について図2のフローチャートに基づいて図1を参照しつつ具体的に説明する。
図2は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法を示すフローチャートである。
図2に示すように、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用したエンジンシステムにおける運転制御方法は、HC吸着触媒の触媒ライトオフ前であると共に、排気ガスの排気流量を所定値以下として、HCが吸着し易い条件下で、排気ガス中のHC排出量が多くなる状態としてHC吸着触媒にHCを吸着させ、HC吸着触媒の触媒ライトオフ後に、HC吸着触媒の触媒燃焼によりHC吸着触媒に吸着されたHCを燃焼させ、触媒床温を急速に昇温し、HC吸着触媒に吸着されたHCを触媒床温の昇温により有効に活用するものである。
ここで、アイドル運転の状態の時に、排気ガス中のHCを増量するためのモードとして排気ガス中のHC排出量が多くなる状態としたときのHC吸着触媒の触媒床温の温度変化の関係を図3〜図5を用いて具体的に説明する。
図3〜図5は、時間と排気ガス中のHC排出量との関係(図中、上図部分)と、時間とHC吸着触媒の触媒床温との関係(図中、下図部分)を示す図である。
図3は、本発明の実施例1に係る制御方法を実施したものであり、アイドル運転時に排気ガス中のHC排出量を増量して排気ガス中のHC排出量が多くなる状態としたものである。
図3中、上図部分に示すように、車速(図3中、一点鎖線)の高低に合わせて排気ガス中のHC排出量を増減した。即ち、車速(図3中、一点鎖線)を上げ排気流量FRが多いときには排気ガス中のHC排出量を増量せず、アイドル運転時のように排気流量FRが少ないときには排気ガス中のHC排出量を増量した。また、図3中、下図部分に示すように、運転を開始した初期は、排気ガス温度が低いためHC吸着触媒42aの触媒床温も低く、運転時間が経過するに従ってHC吸着触媒42aの触媒床温が上昇したのが確認できた。
図4中、上図部分に示すように、車速(図4中、一点鎖線)を上げた時、アイドル運転時のいずれの状態においても、車速(図4中、一点鎖線)の高低に合わせて排気ガス中のHC排出量を増減することなく排気ガス中のHC排出量を一定とした。また、図4中、下図部分に示すように、HC吸着触媒42aの触媒床温は、図3の下図部分と同様に、運転時間が経過するに従って上昇したのが確認できた。
12 燃料供給系
13 燃焼室
14 吸気系
15 排気系
16 燃料タンク
18 サプライポンプ
19 コモンレール
21 燃料噴射弁
22 還元剤添加弁
23 遮断弁
31 吸気
32 ターボチャージャ
33 インタークーラ
34 スロットル弁
35 EGR通路
36 EGR弁
37 EGRクーラ
38 バイパス通路
39 バイパス弁
41 排気主通路
42 HC吸着装置
42a 炭化水素吸着装置(HC吸着触媒)
43 窒素酸化物浄化装置(NOX浄化装置)
43a NOX浄化用触媒
44 エアフロメータ
45 温度センサ
46−1,46−2 空燃比センサ
47 NOXセンサ
48−1,48−2 排気温度センサ
L1 メイン燃料通路
L2 機関燃料通路
L3 添加燃料通路
Claims (5)
- 機関本体の排気系に設けられる排気通路内の排気ガス中の炭化水素を低温状態の時に吸着する炭化水素吸着触媒が収容されている炭化水素吸着装置と、
該炭化水素吸着装置の下流側に、前記排気ガス中の有害成分を浄化する排気浄化用触媒が収容されているガス浄化装置とを有する内燃機関の排気浄化装置であって、
前記炭化水素吸着触媒がライトオフする前であると共に、前記排気ガスの排気流量が所定値以下の場合に、前記排気ガス中の前記炭化水素の排出量を多くし、
前記炭化水素吸着触媒がライトオフした後に前記炭化水素吸着触媒の触媒燃焼で前記炭化水素吸着触媒に吸着された前記炭化水素が燃焼され、前記炭化水素吸着触媒の触媒床温を昇温させることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 請求項1において、
前記炭化水素吸着触媒のライトオフ温度が、前記炭化水素吸着触媒に吸着された前記炭化水素と前記排気ガス中の窒素酸化物との酸化還元反応が開始する温度であることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 請求項1又は2において、
前記排気ガス中の前記炭化水素の排出量が多くなる状態とする前では、前記排気通路と前記機関本体の吸気系に設けられる吸気通路との間を連結し、前記排気通路から前記吸気通路に前記排出ガスの一部を還流させる排気ガス還流通路から前記排出ガスの一部を還流させるのを停止すると共に、
前記排気ガス中の前記炭化水素の排出量が多い状態とした後では、前記排気通路から前記吸気通路に前記排気ガス還流通路を介して前記排出ガスの一部を還流させることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 請求項1乃至3の何れか一つにおいて、
前記ガス浄化装置が、前記排気通路内の前記排気ガス中の窒素酸化物を浄化する窒素酸化物浄化用触媒が収容されている窒素酸化物浄化装置であることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 請求項4において、
前記窒素酸化物浄化装置の下流側に、前記排気ガスを浄化する酸化触媒が収容されている酸化触媒装置、前記排気通路内の前記排気ガス中の粒子状物質を捕集するフィルタ機能を備えた粒子状物質捕集装置の何れか一方又は両方が設けられていることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
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US10392984B2 (en) | 2014-07-18 | 2019-08-27 | Isuzu Motors Limited | NOx reduction control method for exhaust gas aftertreatment device |
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JP2002276429A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-25 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
JP2002355561A (ja) * | 2001-03-26 | 2002-12-10 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用触媒、及び排気ガス浄化方法 |
JP2005048701A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Nissan Motor Co Ltd | エンジンの排気浄化装置 |
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