JPH04358715A - ＮＯｘ低減装置 - Google Patents
ＮＯｘ低減装置Info
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- JPH04358715A JPH04358715A JP16102791A JP16102791A JPH04358715A JP H04358715 A JPH04358715 A JP H04358715A JP 16102791 A JP16102791 A JP 16102791A JP 16102791 A JP16102791 A JP 16102791A JP H04358715 A JPH04358715 A JP H04358715A
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- Japan
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- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 28
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 20
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Classifications
-
- 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
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【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。
置に関するものである。
【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。
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。
【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。
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。
【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を具
えることとした。
、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を具
えることとした。
【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Ｈ
Ｃ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。
で燃料を噴射するタイプのエンジンでは、発生されるＨ
Ｃ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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、ＮＯｘ量はＧ１ と求められる。
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、ＮＯｘ量はＧ１ と求められる。
【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ＮＯｘ浄
化率の目標値を決め、それに対応するＨＣ量／ＮＯｘ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）。
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ＮＯｘ浄
化率の目標値を決め、それに対応するＨＣ量／ＮＯｘ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）。
【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。図４で必要な
ＨＣ量が求められるから、それをこの図の関係に当ては
めることにより、そのＨＣ量に対応する吸気系噴射量／
エンジン筒内噴射量の比が求められる。エンジン筒内噴
射量は、エンジン負荷に応じてエンジン３内で噴射され
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
とが出来る。
量の比とＨＣ量との関係を示す図である。図４で必要な
ＨＣ量が求められるから、それをこの図の関係に当ては
めることにより、そのＨＣ量に対応する吸気系噴射量／
エンジン筒内噴射量の比が求められる。エンジン筒内噴
射量は、エンジン負荷に応じてエンジン３内で噴射され
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
とが出来る。
【００１５】図６は、本発明での制御動作を説明するフ
ローチャートである。ステップ１…エンジン負荷状態を
検出する。これは、エンジン回転センサ１１で検出する
エンジン回転数，コントロールレバーセンサ１２で検出
するコントロールレバー角を基にして検出する。
ローチャートである。ステップ１…エンジン負荷状態を
検出する。これは、エンジン回転センサ１１で検出する
エンジン回転数，コントロールレバーセンサ１２で検出
するコントロールレバー角を基にして検出する。
【００１６】ステップ２…吸気系インジェクター１４で
噴射する燃料のベース量とする噴射基本量を、どのよう
なエンジン負荷状態の時にはどのような値にするという
対応関係（マップ）を、あらかじめ定めておく。そして
、そのマップに従い、ステップ１で検出したエンジン負
荷状態に応じた噴射基本量を、このステップ２で算出す
る。
噴射する燃料のベース量とする噴射基本量を、どのよう
なエンジン負荷状態の時にはどのような値にするという
対応関係（マップ）を、あらかじめ定めておく。そして
、そのマップに従い、ステップ１で検出したエンジン負
荷状態に応じた噴射基本量を、このステップ２で算出す
る。
【００１７】ステップ３…検出したエンジン回転数，コ
ントロールレバー角を基に、図２，図３によってＮＯｘ
量（ＮＯｘ濃度）を求める。ステップ４…検出したＮＯ
ｘ濃度が、所定値と等しいか調べる。この所定値は、法
的な規制基準を満たしている範囲の値を、適宜設定して
おく。必要とされるＨＣ量は、その設定値に応じて変わ
る（図４参照）。所定値と等しければ、ステップ１に戻
る。
ントロールレバー角を基に、図２，図３によってＮＯｘ
量（ＮＯｘ濃度）を求める。ステップ４…検出したＮＯ
ｘ濃度が、所定値と等しいか調べる。この所定値は、法
的な規制基準を満たしている範囲の値を、適宜設定して
おく。必要とされるＨＣ量は、その設定値に応じて変わ
る（図４参照）。所定値と等しければ、ステップ１に戻
る。
【００１８】ステップ５…所定値と等しくなければ、吸
気系インジェクター１４での噴射量を補正するための補
正噴射量を算出する。ＨＣ量が不足しているのであれば
、補正噴射量は正の値であり、ＨＣ量が過剰であれば、
補正噴射量は負の値である。ステップ６…噴射基本量に
補正噴射量を加えた量が、吸気系インジェクター１４よ
り噴射される。
気系インジェクター１４での噴射量を補正するための補
正噴射量を算出する。ＨＣ量が不足しているのであれば
、補正噴射量は正の値であり、ＨＣ量が過剰であれば、
補正噴射量は負の値である。ステップ６…噴射基本量に
補正噴射量を加えた量が、吸気系インジェクター１４よ
り噴射される。
【００１９】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。
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。
【００２０】
【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。
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。
【００２１】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。
、スモークが減少するという効果もある。
【図１】本発明の実施例にかかわるＮＯｘ低減装置
【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
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
【図３】ＮＯ
ｘ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
ｘ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
【図４】ＨＣ量／ＮＯｘ量の比とＮＯｘ浄化率との関係
を示す図
を示す図
【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
量との関係を示す図
【図６】本発明での制御動作を説明するフローチャート
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
１２ 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
Claims (1)
- 【請求項１】 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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3161027A JP2638340B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ＮＯｘ低減装置 |
| PCT/JP1992/000708 WO1992021871A1 (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 |
| EP92917408A EP0683311A1 (en) | 1991-06-03 | 1992-06-01 | DEVICE FOR REDUCING NO x? |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3161027A JP2638340B2 (ja) | 1991-06-05 | 1991-06-05 | ＮＯｘ低減装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04358715A true JPH04358715A (ja) | 1992-12-11 |
| JP2638340B2 JP2638340B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=15727202
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3161027A Expired - Lifetime JP2638340B2 (ja) | 1991-06-03 | 1991-06-05 | ＮＯｘ低減装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638340B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6006515A (en) * | 1994-11-18 | 1999-12-28 | Komatsu Ltd. | Exhaust denitration device for diesel engine |
| WO2006056702A1 (fr) * | 2004-11-26 | 2006-06-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle du fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif. |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS616256A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Toshiba Corp | １２％Ｃｒ耐熱鋼 |
| JPS63255539A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-21 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料噴射装置 |
-
1991
- 1991-06-05 JP JP3161027A patent/JP2638340B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
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| JPS616256A (ja) * | 1984-06-21 | 1986-01-11 | Toshiba Corp | １２％Ｃｒ耐熱鋼 |
| JPS63255539A (ja) * | 1987-04-10 | 1988-10-21 | Mazda Motor Corp | エンジンの燃料噴射装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6006515A (en) * | 1994-11-18 | 1999-12-28 | Komatsu Ltd. | Exhaust denitration device for diesel engine |
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| FR2878569A1 (fr) * | 2004-11-26 | 2006-06-02 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Dispositif et procede de determination de la quantite de nox emise par un moteur diesel de vehicule automobile et systemes de diagnostic et de controle de fonctionnement du moteur comprenant un tel dispositif |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2638340B2 (ja) | 1997-08-06 |
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