JP2638340B2 - NOx reduction device - Google Patents
NOx reduction deviceInfo
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- JP2638340B2 JP2638340B2 JP3161027A JP16102791A JP2638340B2 JP 2638340 B2 JP2638340 B2 JP 2638340B2 JP 3161027 A JP3161027 A JP 3161027A JP 16102791 A JP16102791 A JP 16102791A JP 2638340 B2 JP2638340 B2 JP 2638340B2
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- engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1444—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
- F02D41/146—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration
- F02D41/1461—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine
- F02D41/1462—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being an NOx content or concentration of the exhaust gases emitted by the engine with determination means using an estimation
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、自動車のNOx低減装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for reducing NOx in an automobile.
【0002】[0002]
【従来の技術】ディーゼルエンジンの排気ガス中に含ま
れるNOxを低減する装置としては、従来、排気ガス中
に還元剤(例、アンモニア)を供給して低減する装置が
知られている。例えば、特開昭64−83816 号公報には、
排気ガス中のNOxの量をNOx分析計により検出し、
検出したNOx量に応じてアンモニアを排気ガス中に吹
き込むことが行われている。2. Description of the Related Art As a device for reducing NOx contained in exhaust gas of a diesel engine, a device for supplying a reducing agent (eg, ammonia) to exhaust gas to reduce the NOx is known. For example, JP-A-64-83816 discloses that
The amount of NOx in the exhaust gas is detected by a NOx analyzer,
Ammonia is blown into exhaust gas according to the detected NOx amount.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来の技術では、取り扱いを厳しくしなければならな
い臭気ガスであるところの、アンモニアを必要とすると
いう問題点があった。本発明は、このような問題点を解
決することを課題とするものである。However, the prior art described above has a problem that ammonia is required, which is an odor gas that must be handled strictly. An object of the present invention is to solve such a problem.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のNOx低減装置では、エンジン筒内で燃料
を噴射するタイプのエンジンの吸気系に燃料を噴射する
よう設けられた吸気系インジェクターと、エンジンの排
気系に設けられたNOx低減用の触媒コンバータと、エ
ンジン回転数とコントロールレバー角を基にNOx量を
算出する手段と、エンジン負荷状態と算出したNOx量
とに応じて吸気系インジェクターからの燃料噴射量を制
御する手段とを具えることとした。In order to solve the above-mentioned problems, an NOx reduction apparatus according to the present invention provides an intake system injector for injecting fuel into an intake system of an engine that injects fuel in an engine cylinder. And the engine
NOx reduction catalytic converter provided in the air system, means for calculating NOx amount based on engine speed and control lever angle, engine load state and calculated NOx amount
It was that it comprises a means for controlling the fuel injection quantity from intake system injector according to and.
【0005】[0005]
【作 用】ディーゼルエンジン等のエンジン筒内で燃
料を噴射するタイプのエンジンでは、発生されるHCの
量が、NOx低減用触媒コンバータで必要とする量より
少ない。そこで、吸気系に燃料を噴射してやることによ
り、排気ガス内のHCの量を増加させる。その噴射量の
調節を、エンジン回転数やコントロールレバー角から算
出したNOx量に応じて行う。[Operation] In an engine of the type in which fuel is injected into an engine cylinder such as a diesel engine, the amount of generated HC is smaller than that required for a NOx reduction catalytic converter. Accordingly, the amount of HC in the exhaust gas is increased by injecting fuel into the intake system. The injection amount is adjusted according to the NOx amount calculated from the engine speed and the control lever angle.
【0006】[0006]
【実施例】最近、ディーゼルエンジンのNOx低減に使
用する触媒として、ゼオライト系の触媒が知られてお
り、それを用いた非選択接触還元法が有望視されてい
る。この還元法は、CO,HC,H2 ,Cの存在下で還
元する方法であり、中でもHC(ハイドロカーボン)が
重要な役割を果たしている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Recently, a zeolite-based catalyst has been known as a catalyst used for reducing NOx in a diesel engine, and a non-selective catalytic reduction method using the same is expected to be promising. This reduction method is a method of reducing in the presence of CO, HC, H 2 , and C. Among them, HC (hydrocarbon) plays an important role.
【0007】還元の際に必要とされるHCの量は、NO
xの量に対する比、つまりHC/NOxの値が1以上と
なる量であるが、ディーゼルエンジンで自然に発生する
HCの量のNOxの量に対する比は、1以下である。従
って、HCの量をなんらかの方法で補給してやる必要が
あるわけであるが、本発明ではそれを、吸気系へ燃料を
噴射することにより補給する。The amount of HC required for reduction is NO
Although the ratio to the amount of x, that is, the amount at which the value of HC / NOx is 1 or more, the ratio of the amount of HC naturally generated in the diesel engine to the amount of NOx is 1 or less. Therefore, it is necessary to replenish the amount of HC by some method, but in the present invention, it is replenished by injecting fuel into the intake system.
【0008】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明の実施例にかかわるNO
x低減装置である。図1において、1はフィルター、2
は吸気系、3はエンジン、4は燃料噴射ポンプ、5は筒
内インジェクター、6は排気系、7は触媒コンバータ、
8は排気管出口部、9は燃料タンク、10は燃料パイ
プ、11はエンジン回転センサ、12はコントロールレ
バーセンサ、13はコントローラ、14は吸気系インジ
ェクターである。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a NO according to an embodiment of the present invention.
x reduction device. In FIG. 1, 1 is a filter, 2
Is an intake system, 3 is an engine, 4 is a fuel injection pump, 5 is an in-cylinder injector, 6 is an exhaust system, 7 is a catalytic converter,
Reference numeral 8 denotes an exhaust pipe outlet, 9 denotes a fuel tank, 10 denotes a fuel pipe, 11 denotes an engine rotation sensor, 12 denotes a control lever sensor, 13 denotes a controller, and 14 denotes an intake system injector.
【0009】ここに吸気系2とは、吸気管と吸気マニホ
ールドを総称したものであり、排気系6とは、排気管と
排気マニホールドを総称したものである。本発明では、
吸気系2に、エンジン3に使うのと同じ燃料を噴射する
吸気系インジェクター14を設ける。Here, the intake system 2 is a general term for an intake pipe and an intake manifold, and the exhaust system 6 is a general term for an exhaust pipe and an exhaust manifold. In the present invention,
The intake system 2 is provided with an intake system injector 14 that injects the same fuel as that used for the engine 3.
【0010】吸気系インジェクター14により吸気系2
に噴射された燃料は、吸気に薄く混ざった状態でエンジ
ン筒内に入って行くが、これは、筒内インジェクター5
から噴射された燃料とは異なり、その多くが未燃の状態
で排気系6に出て来る。これにより排気系6内には、吸
気系インジェクター14で燃料を噴射しない通常のディ
ーゼルエンジンの場合に比べ、多くのHCが存在するこ
とになる。これが触媒コンバータ7へ供給され、還元に
役立てられる。The intake system 2 is operated by the intake system injector 14.
The fuel injected into the engine cylinder enters the engine cylinder in a state where it is slightly mixed with the intake air.
Unlike the fuel injected from the exhaust, most of the fuel comes out to the exhaust system 6 in an unburned state. As a result, more HC exists in the exhaust system 6 than in a normal diesel engine in which fuel is not injected by the intake system injector 14. This is supplied to the catalytic converter 7 and used for reduction.
【0011】図2は、コントロールレバー角をパラメー
タとした場合の、エンジン回転数とトルクとの関係を示
す図である。本発明では、この図をトルクを求めるのに
使う。図1のエンジン回転センサ11とコントロールレ
バーセンサ12で、エンジン回転数とコントロールレバ
ー角を検出すると、トルクが求められる。例えば、図中
に点線で示したように、エンジン回転数がN1 ,コント
ロールレバー角がC1であった場合、トルクはT1 とな
る。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the torque when the control lever angle is used as a parameter. In the present invention, this figure is used to determine the torque. When the engine speed and the control lever angle are detected by the engine speed sensor 11 and the control lever sensor 12 in FIG. 1, a torque is obtained. For example, when the engine speed is N 1 and the control lever angle is C 1 as shown by the dotted line in the drawing, the torque is T 1 .
【0012】図3は、NOx量をパラメータとした場合
の、エンジン回転数とトルクとの関係を示す図である。
本発明では、この図をNOx量を求めるのに使う。図2
で求めたトルクと、エンジン回転センサ11で検出した
エンジン回転数との交点が、どのパラメータの曲線上に
あるかによって、NOx量を求める。例えば、図示する
ように、トルクがT1 ,エンジン回転数がN1 であった
場合、その交点はNOx量G1 の曲線上にあるから、N
Ox量はG1 と求められる。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the engine speed and the torque when the NOx amount is used as a parameter.
In the present invention, this figure is used to determine the NOx amount. FIG.
The NOx amount is determined based on which parameter curve is at the intersection of the torque determined in (1) and the engine speed detected by the engine speed sensor 11. For example, as shown in the figure, if the torque is T 1 and the engine speed is N 1 , the intersection is on the curve of the NOx amount G 1.
Ox amount is determined to be G 1.
【0013】図4は、HC量/NOx量の比とNOx浄
化率との関係を示す図である。この図の関係を利用し
て、HCの必要量を割り出すことが出来る。次に、それ
を説明する。図4から分かるように、NOx浄化率を高
めるには、HCの量を多くすればよい。しかし、図4の
特性曲線の上昇の度合いは、点線で示す100%のレベ
ルに近づくにつれ緩やかになるので、率を僅かに上昇さ
せるのに多量のHCを必要とし、あまり効率的ではな
い。そこで、NOxの法的規制を下回る範囲で適宜NO
x浄化率の目標値を決め、それに対応するHC量/NO
x量を求めれば、それに基づきHCの必要量を求めるこ
とが出来る(NOx量は別途求められている)。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the ratio of the amount of HC / NOx and the NOx purification rate. The required amount of HC can be determined using the relationship shown in this figure. Next, it will be described. As can be seen from FIG. 4, the amount of HC should be increased to increase the NOx purification rate. However, the degree of increase in the characteristic curve of FIG. 4 becomes gentler as it approaches the 100% level shown by the dotted line, so that a large amount of HC is required to slightly increase the rate, and the efficiency is not very efficient. Therefore, NO within the range below the NOx legal regulation
x Determine target value of purification rate, and corresponding HC amount / NO
If the amount of x is determined, the required amount of HC can be determined based thereon (the amount of NOx is separately determined).
【0014】図5は、吸気系噴射量/エンジン筒内噴射
量の比とHC量との関係を示す図である。エンジン筒内
噴射量は、通常の燃料噴射量を決定する手段で求めるこ
とができ、エンジン負荷に応じて噴射される量である。
なお、エンジン負荷状態は、エンジン回転センサ11か
らのエンジン回転数、コントロールレバーセンサ12か
らのコントロールレバー角によって知ることができる。
図4で必要なHC量が求められるから、それを図5の関
係に当てはめることにより、そのHC量に対応する吸気
系噴射量が求められる。FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the ratio of the intake system injection amount / the in-cylinder injection amount and the HC amount. The engine in-cylinder injection amount can be obtained by means for determining a normal fuel injection amount, and is an amount injected according to the engine load.
The engine load state can be known from the engine speed from the engine rotation sensor 11 and the control lever angle from the control lever sensor 12.
Since the required amount of HC is determined in FIG. 4, the intake amount corresponding to the amount of HC is determined by applying it to the relationship of FIG.
【0015】以上の通り、エンジンの負荷状態によって
吸気系噴射量が算出され、吸気系インジェクターに噴射
指示がされることによって、NOxを低減するのに適切
な量の燃料の噴射が行われる。As described above, the intake amount of the intake system is calculated based on the load state of the engine, and an injection instruction is given to the intake system injector, thereby injecting an appropriate amount of fuel to reduce NOx.
【0016】なお、上例ではエンジン3はディーゼルエ
ンジンであるとしたが、ガソリンエンジンであっても、
ディーゼルエンジンと同様、燃料をエンジン筒内で噴射
するタイプのもの(通常のガソリンエンジンは吸気側で
燃料を噴射している)であれば、本発明を適用すること
が出来る。In the above example, the engine 3 is assumed to be a diesel engine.
Similar to a diesel engine, the present invention can be applied to any type in which fuel is injected in the engine cylinder (a normal gasoline engine injects fuel on the intake side).
【0017】[0017]
【発明の効果】以上述べた如く、本発明のNOx低減装
置では、ディーゼルエンジン等のエンジン筒内で燃料を
噴射するタイプのエンジンで、NOx低減をするのに必
要とする量のHCを、吸気系にも燃料を噴射することに
より補給する。このように、使用する材料が使い慣れた
燃料であり、アンモニアのような臭気ガスではないの
で、取り扱いを厳しくする必要がない。また、吸気系に
燃料を噴射することにより、スモークが減少するという
効果もある。As described above, in the NOx reduction device of the present invention, the amount of HC required to reduce NOx is supplied to the engine such as a diesel engine that injects fuel into the engine cylinder. The system is refueled by injecting fuel. As described above, since the material to be used is a familiar fuel and not an odor gas such as ammonia, it is not necessary to handle the fuel strictly. Injecting fuel into the intake system also has the effect of reducing smoke.
【図1】本発明の実施例にかかわるNOx低減装置FIG. 1 is a NOx reduction device according to an embodiment of the present invention.
【図2】コントロールレバー角をパラメータとした場合
の、エンジン回転数とトルクとの関係を示す図FIG. 2 is a diagram showing a relationship between an engine speed and a torque when a control lever angle is used as a parameter;
【図3】NOx量をパラメータとした場合の、エンジン
回転数とトルクとの関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing the relationship between engine speed and torque when the amount of NOx is used as a parameter;
【図4】HC量/NOx量の比とNOx浄化率との関係
を示す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a ratio of HC amount / NOx amount and a NOx purification rate.
【図5】吸気系噴射量/エンジン筒内噴射量の比とHC
量との関係を示す図FIG. 5: Ratio of intake system injection amount / engine cylinder injection amount and HC
Diagram showing relationship with quantity
1…フィルター、2…吸気系、3…エンジン、4…燃料
噴射ポンプ、5…筒内インジェクター、6…排気系、7
…触媒コンバータ、8…排気管出口部、9…燃料タン
ク、10…燃料パイプ、11…エンジン回転センサ、1
2…コントロールレバーセンサ、13…コントローラ、
14…吸気系インジェクターDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Filter, 2 ... Intake system, 3 ... Engine, 4 ... Fuel injection pump, 5 ... In-cylinder injector, 6 ... Exhaust system, 7
... catalyst converter, 8 ... exhaust pipe outlet, 9 ... fuel tank, 10 ... fuel pipe, 11 ... engine rotation sensor, 1
2 ... Control lever sensor, 13 ... Controller,
14. Intake system injector
Claims (1)
エンジンの吸気系に燃料を噴射するよう設けられた吸気
系インジェクターと、エンジンの排気系に設けられたNOx低減用の触媒コン
バータと、 エンジン回転数とコントロールレバー角を基にNOx量
を算出する手段と、 エンジン負荷状態と算出したNOx量とに応じて吸気系
インジェクターからの燃料噴射量を制御する手段とを具
えたことを特徴とするNOx低減装置。1. An intake system injector provided to inject fuel into an intake system of an engine that injects fuel in an engine cylinder, and a NOx reduction catalytic converter provided in an exhaust system of the engine.
Converter and, that comprises means for calculating a NOx amount on the basis of the engine speed and the control lever angle, and means for controlling the fuel injection quantity from intake system injector in accordance with the NOx amount calculated with the engine load condition NOx reduction device characterized by the above-mentioned.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3161027A JP2638340B2 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | NOx reduction device |
PCT/JP1992/000708 WO1992021871A1 (en) | 1991-06-03 | 1992-06-01 | DEVICE FOR REDUCING NO¿x? |
EP92917408A EP0683311A1 (en) | 1991-06-03 | 1992-06-01 | DEVICE FOR REDUCING NO x? |
US08/146,097 US5410873A (en) | 1991-06-03 | 1992-06-01 | Apparatus for diminishing nitrogen oxides |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3161027A JP2638340B2 (en) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | NOx reduction device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04358715A JPH04358715A (en) | 1992-12-11 |
JP2638340B2 true JP2638340B2 (en) | 1997-08-06 |
Family
ID=15727202
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Families Citing this family (2)
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FR2878569B1 (en) * | 2004-11-26 | 2007-03-02 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | DEVICE AND METHOD FOR DETERMINING THE NOX QUANTITY EMITTED BY A MOTOR VEHICLE DIESEL ENGINE AND DIAGNOSTIC AND OPERATING CONTROL SYSTEMS COMPRISING SUCH A DEVICE |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS616256A (en) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Toshiba Corp | 12% cr heat resisting steel |
JP2557640B2 (en) * | 1987-04-10 | 1996-11-27 | マツダ株式会社 | Engine fuel injection device |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3161027A patent/JP2638340B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04358715A (en) | 1992-12-11 |
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