JPH06117224A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH06117224A JPH06117224A JP4262289A JP26228992A JPH06117224A JP H06117224 A JPH06117224 A JP H06117224A JP 4262289 A JP4262289 A JP 4262289A JP 26228992 A JP26228992 A JP 26228992A JP H06117224 A JPH06117224 A JP H06117224A
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
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- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
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- F01N2240/30—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a fuel reformer
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 還元用炭化水素を添加することで排気ガス中
のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒を有し、かつ還元用
炭化水素の添加時期及び噴射量を調整できる排気ガス浄
化装置をコストを抑えて提供する。 【構成】 ディーゼルエンジン２の排気路Ｒに配設さ
れ、炭化水素を還元剤として活性化され排気ガス中のＮ
Ｏｘを分解するＮＯｘ触媒１１と、ＮＯｘ触媒１１に還
元用の炭化水素を添加する還元剤添加装置１８と、エン
ジン２の各気筒に設けられる燃料噴射装置１４に供給さ
れる燃料の一部を改質して上記還元剤とする改質手段２
０と、同エンジン２と同期して作動して各気筒の圧縮工
程において燃料噴射装置１４を駆動すると共に、各気筒
の排気工程において還元剤添加装置１８を駆動する燃料
供給手段１６とを具備する排気ガス浄化装置１。
のＮＯｘを還元浄化するＮＯｘ触媒を有し、かつ還元用
炭化水素の添加時期及び噴射量を調整できる排気ガス浄
化装置をコストを抑えて提供する。 【構成】 ディーゼルエンジン２の排気路Ｒに配設さ
れ、炭化水素を還元剤として活性化され排気ガス中のＮ
Ｏｘを分解するＮＯｘ触媒１１と、ＮＯｘ触媒１１に還
元用の炭化水素を添加する還元剤添加装置１８と、エン
ジン２の各気筒に設けられる燃料噴射装置１４に供給さ
れる燃料の一部を改質して上記還元剤とする改質手段２
０と、同エンジン２と同期して作動して各気筒の圧縮工
程において燃料噴射装置１４を駆動すると共に、各気筒
の排気工程において還元剤添加装置１８を駆動する燃料
供給手段１６とを具備する排気ガス浄化装置１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、還元剤によって活性化
されて排気ガス中の窒素酸化物を浄化する窒素酸化物還
元触媒を有する排気ガス浄化装置に関するものである。
されて排気ガス中の窒素酸化物を浄化する窒素酸化物還
元触媒を有する排気ガス浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車両のエンジンから排出される
排気ガスには、ＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎの他に、ＣＯ（一酸化
炭素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）が含
まれている。これらのうち、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ
（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）は、有害成分とし
てその排出量が規制されていて、通常、ガソリンエンジ
ンではその排気系に三元触媒が装着され、かつ、空燃比
が理論空燃比に調整されることにより、これら有害成分
の無害化処理を行っている。
排気ガスには、ＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎの他に、ＣＯ（一酸化
炭素），ＨＣ（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）が含
まれている。これらのうち、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ
（炭化水素），ＮＯｘ（窒素酸化物）は、有害成分とし
てその排出量が規制されていて、通常、ガソリンエンジ
ンではその排気系に三元触媒が装着され、かつ、空燃比
が理論空燃比に調整されることにより、これら有害成分
の無害化処理を行っている。
【０００３】これに対してディーゼルエンジンは、酸素
過剰下で運転されており、三元触媒などを用いての排気
ガス浄化を行えないことから、ディーゼルエンジンの排
気系にはリーン（酸素過剰）運転でＮＯｘを還元処理で
きる窒素酸化物還元触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」と記
す）を内蔵したＮＯｘ触媒コンバータが装着される傾向
にあり、各種提案がなされている。
過剰下で運転されており、三元触媒などを用いての排気
ガス浄化を行えないことから、ディーゼルエンジンの排
気系にはリーン（酸素過剰）運転でＮＯｘを還元処理で
きる窒素酸化物還元触媒（以下、「ＮＯｘ触媒」と記
す）を内蔵したＮＯｘ触媒コンバータが装着される傾向
にあり、各種提案がなされている。
【０００４】このＮＯｘ触媒は、図６に示すように、活
性化温度を上回るとその浄化効率を上げると共に、排気
ガス中のＨＣ（炭化水素）／ＮＯｘのモル比が所定量を
上回るとその浄化効率を向上させることが知られてお
り、例えば図７に示すようなＮＯｘの活性化領域Ａを有
している。なお、ここでは、一例としてＮＯｘ触媒の活
性化領域はＨＣ／ＮＯｘモル比が１以上である場合とな
っている。これ故、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化効率
（ηＮＯｘ）を高めるには、ＮＯｘ触媒の上流側に還元
用炭化水素ＨＣを添加することが有効であると推測され
る。
性化温度を上回るとその浄化効率を上げると共に、排気
ガス中のＨＣ（炭化水素）／ＮＯｘのモル比が所定量を
上回るとその浄化効率を向上させることが知られてお
り、例えば図７に示すようなＮＯｘの活性化領域Ａを有
している。なお、ここでは、一例としてＮＯｘ触媒の活
性化領域はＨＣ／ＮＯｘモル比が１以上である場合とな
っている。これ故、ＮＯｘ触媒におけるＮＯｘ浄化効率
（ηＮＯｘ）を高めるには、ＮＯｘ触媒の上流側に還元
用炭化水素ＨＣを添加することが有効であると推測され
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したＮ
Ｏｘ触媒の還元剤である炭化水素（ＨＣ）は、燃料噴射
装置、例えばインジェャクター等からＮＯｘ触媒の上流
側に噴射されているが、この還元剤の噴射量や噴射時期
などは、近年の自動車の電子制御化の傾向からすると、
センサ等の検知手段や制御機器内に新たにプログラム等
を設けて定めることが考えられる。
Ｏｘ触媒の還元剤である炭化水素（ＨＣ）は、燃料噴射
装置、例えばインジェャクター等からＮＯｘ触媒の上流
側に噴射されているが、この還元剤の噴射量や噴射時期
などは、近年の自動車の電子制御化の傾向からすると、
センサ等の検知手段や制御機器内に新たにプログラム等
を設けて定めることが考えられる。
【０００６】しかし、電子制御化すると、新たな制御プ
ログラムやセンサ等が必要となって記憶すべき情報が多
くなり、より大きな記憶容量を持つコンピュータに変換
する可能性も多く、装置のコスト高を招くおそれがあ
る。
ログラムやセンサ等が必要となって記憶すべき情報が多
くなり、より大きな記憶容量を持つコンピュータに変換
する可能性も多く、装置のコスト高を招くおそれがあ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の排気ガ
ス浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気ガスを外部に
排出する排気路上に配設され、炭化水素を還元剤として
活性化されて上記排気ガス中の窒素酸化物を分解する窒
素酸化物還元触媒と、上記窒素酸化物還元触媒に上記還
元用の炭化水素を添加する還元剤添加装置と、上記ディ
ーゼルエンジンの各気筒に設けられる燃料噴射装置に供
給される燃料の一部を改質して上記還元剤とする改質手
段と、上記ディーゼルエンジンと同期して作動して、上
記各気筒の圧縮工程において上記燃料噴射装置を駆動す
ると共に、各気筒の排気工程において上記還元剤噴射装
置を駆動する燃料供給手段とを具備する。
ス浄化装置は、ディーゼルエンジンの排気ガスを外部に
排出する排気路上に配設され、炭化水素を還元剤として
活性化されて上記排気ガス中の窒素酸化物を分解する窒
素酸化物還元触媒と、上記窒素酸化物還元触媒に上記還
元用の炭化水素を添加する還元剤添加装置と、上記ディ
ーゼルエンジンの各気筒に設けられる燃料噴射装置に供
給される燃料の一部を改質して上記還元剤とする改質手
段と、上記ディーゼルエンジンと同期して作動して、上
記各気筒の圧縮工程において上記燃料噴射装置を駆動す
ると共に、各気筒の排気工程において上記還元剤噴射装
置を駆動する燃料供給手段とを具備する。
【０００８】
【作用】燃料供給手段の作用によって、各気筒が圧縮工
程であると燃料噴射装置を駆動して、各気筒が排気工程
であると、改質手段によって還元用の炭化水素に改質さ
れた燃料が、還元剤添加手段によってＮＯｘ触媒の上流
側に添加され、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が還
元分解される。
程であると燃料噴射装置を駆動して、各気筒が排気工程
であると、改質手段によって還元用の炭化水素に改質さ
れた燃料が、還元剤添加手段によってＮＯｘ触媒の上流
側に添加され、排気ガス中の窒素酸化物（ＮＯｘ）が還
元分解される。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１にお
いて、符号１は排気ガス浄化装置を示し、この浄化装置
１は、ディーゼルエンジン２（以下「エンジン２」と記
す）に装着されていて、エンジン２から排出される排気
ガスを浄化して大気中に放出している。
いて、符号１は排気ガス浄化装置を示し、この浄化装置
１は、ディーゼルエンジン２（以下「エンジン２」と記
す）に装着されていて、エンジン２から排出される排気
ガスを浄化して大気中に放出している。
【００１０】エンジン２は直列４気筒であって、各気筒
の燃焼室３に連通する吸気ポート４及び排気ポート５
は、吸気弁６及び排気弁７によって開閉される（図１は
一気筒のみを示す）。
の燃焼室３に連通する吸気ポート４及び排気ポート５
は、吸気弁６及び排気弁７によって開閉される（図１は
一気筒のみを示す）。
【００１１】吸気ポート４は、図示しない吸気管やエア
クリーナが連結される吸気マニホールド８に連通してい
て、排気ポート５は、排気マニホールド９と連通してい
る。排気マニホールド９には、排気管１０を介して窒素
酸化物還元触媒１１（以下、「ＮＯｘ触媒１１」と記
す）と酸化触媒１２とを収容した触媒コンバータ１３及
び図示しないマフラーなどが順次連結されていて、排気
路Ｒが構成される。
クリーナが連結される吸気マニホールド８に連通してい
て、排気ポート５は、排気マニホールド９と連通してい
る。排気マニホールド９には、排気管１０を介して窒素
酸化物還元触媒１１（以下、「ＮＯｘ触媒１１」と記
す）と酸化触媒１２とを収容した触媒コンバータ１３及
び図示しないマフラーなどが順次連結されていて、排気
路Ｒが構成される。
【００１２】燃焼室３は、燃料噴射装置であるインジェ
クター１４を備えている。このインジェクター１４は、
燃料パイプ１５を介して燃料供給手段である燃料噴射ポ
ンプ１６にそれぞれ連結されていて、燃料噴射ポンプ１
６の作動によって燃焼室３内に燃料を噴射する。
クター１４を備えている。このインジェクター１４は、
燃料パイプ１５を介して燃料供給手段である燃料噴射ポ
ンプ１６にそれぞれ連結されていて、燃料噴射ポンプ１
６の作動によって燃焼室３内に燃料を噴射する。
【００１３】触媒コンバータ１３は、そのケーシング１
３ａ内にモノリス型の触媒担持体を直列状に一対に備
え、各触媒担持体には、ゼオライト系のＮＯｘ触媒１１
と、パラジュームＰｄ系の酸化触媒１２が塗布されてい
る。ゼオライト系のＮＯｘ触媒１１としては、例えば、
銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／ＺＳＭ−５）が採用され
る。この触媒の特性は、炭化水素（ＨＣ）の供給を受け
ると、この炭化水素を還元剤として窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）のＮ2，Ｏ2とに分解して、ＮＯｘ浄化効率を向上さ
せると共に、図６に示す触媒活性化温度Ｔso以上でその
浄化効率が向上する。また、パラジュームＰｄ系の酸化
触媒１２は、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素）等
を酸化させてＨ2Ｏ，ＣＯ2に分割する特性を有する。ま
た、触媒コンバータ１３の上流側近傍の排気管１０ａに
は、排気ガスの温度情報を後述するＥＣＵに出力する排
気温度センサ１７が支持されている。
３ａ内にモノリス型の触媒担持体を直列状に一対に備
え、各触媒担持体には、ゼオライト系のＮＯｘ触媒１１
と、パラジュームＰｄ系の酸化触媒１２が塗布されてい
る。ゼオライト系のＮＯｘ触媒１１としては、例えば、
銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／ＺＳＭ−５）が採用され
る。この触媒の特性は、炭化水素（ＨＣ）の供給を受け
ると、この炭化水素を還元剤として窒素酸化物（ＮＯ
ｘ）のＮ2，Ｏ2とに分解して、ＮＯｘ浄化効率を向上さ
せると共に、図６に示す触媒活性化温度Ｔso以上でその
浄化効率が向上する。また、パラジュームＰｄ系の酸化
触媒１２は、ＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素）等
を酸化させてＨ2Ｏ，ＣＯ2に分割する特性を有する。ま
た、触媒コンバータ１３の上流側近傍の排気管１０ａに
は、排気ガスの温度情報を後述するＥＣＵに出力する排
気温度センサ１７が支持されている。
【００１４】排気マニホールド９の近傍には、還元用の
炭化水素を排気路Ｒに添加する還元剤添加装置であるイ
ンジェクター１８が配設されている。このインジェクタ
ー１８には、ＨＣパイプ１９を介して改質手段２０、開
閉弁２１及び燃料噴射ポンプ１６が順次連結されてい
る。
炭化水素を排気路Ｒに添加する還元剤添加装置であるイ
ンジェクター１８が配設されている。このインジェクタ
ー１８には、ＨＣパイプ１９を介して改質手段２０、開
閉弁２１及び燃料噴射ポンプ１６が順次連結されてい
る。
【００１５】改質手段２０は、ヒータ２１を備えた触媒
収容器２２に改質触媒２３が充填されており、エンジン
２の燃料である軽油を還元用炭化水素に改質する。ヒー
タ２１は、ヒータ駆動回路２４を介して後述するＥＣＵ
５０に接続されていて、改質触媒２３を所望する温度に
適宣設定できるように構成される。
収容器２２に改質触媒２３が充填されており、エンジン
２の燃料である軽油を還元用炭化水素に改質する。ヒー
タ２１は、ヒータ駆動回路２４を介して後述するＥＣＵ
５０に接続されていて、改質触媒２３を所望する温度に
適宣設定できるように構成される。
【００１６】インジェクター１８は図２に示すように、
排気マニホールド９に支持される本体２５と、本体内の
先端に形成される噴射孔２６と、噴射孔２６を開閉させ
る弁体２７と、弁体２７を閉弁付勢するバネ２８と、噴
射孔２６に改質触媒２３からの還元用炭化水素を導くガ
イド部２９とから構成されていて、ガイド部２９に還元
用炭化水素が送圧されると弁体２７が開弁される。な
お、このインジェクター１８はインジェクター１４より
も低圧で開弁される。
排気マニホールド９に支持される本体２５と、本体内の
先端に形成される噴射孔２６と、噴射孔２６を開閉させ
る弁体２７と、弁体２７を閉弁付勢するバネ２８と、噴
射孔２６に改質触媒２３からの還元用炭化水素を導くガ
イド部２９とから構成されていて、ガイド部２９に還元
用炭化水素が送圧されると弁体２７が開弁される。な
お、このインジェクター１８はインジェクター１４より
も低圧で開弁される。
【００１７】開閉弁２１は常閉型のソレノイド電磁弁で
あってＥＣＵ５０に接続しており、ＥＣＵ５０からの駆
動信号に応じて適時開閉駆動される。
あってＥＣＵ５０に接続しており、ＥＣＵ５０からの駆
動信号に応じて適時開閉駆動される。
【００１８】一方、燃料噴射ポンプ１６は、一方にエン
ジン２の図示しないクランクシャフトの回転力を伝達す
る駆動軸３０と連結するタイマ３１が配設され、他方に
燃料噴射量を調整するガバナ３２が配設される列型ポン
プであって、送圧ポンプ３３を介して燃料タンク３４と
接続している。そして、燃料タンク３４からの燃料（軽
油）を後述するポンプ部に供給する。
ジン２の図示しないクランクシャフトの回転力を伝達す
る駆動軸３０と連結するタイマ３１が配設され、他方に
燃料噴射量を調整するガバナ３２が配設される列型ポン
プであって、送圧ポンプ３３を介して燃料タンク３４と
接続している。そして、燃料タンク３４からの燃料（軽
油）を後述するポンプ部に供給する。
【００１９】燃料噴射ポンプ１６内には図３に示すよう
に、インジェクター１４に燃料を送るポンプ部Ｐ１〜Ｐ
４と改質手段２０に燃料を送るポンプ部Ｐ５、ポンプ部
１〜４を各気筒の圧縮工程時に作動させるカムＣ１〜Ｃ
４とポンプ部Ｐ５を各気筒の排気工程時に作動させるカ
ムＣ５及び、カムＣ１〜Ｃ５が配設されその両端がタイ
マー３１，カバナ３１に支持されて回転駆動するカム軸
３５がそれぞれ配設されている。
に、インジェクター１４に燃料を送るポンプ部Ｐ１〜Ｐ
４と改質手段２０に燃料を送るポンプ部Ｐ５、ポンプ部
１〜４を各気筒の圧縮工程時に作動させるカムＣ１〜Ｃ
４とポンプ部Ｐ５を各気筒の排気工程時に作動させるカ
ムＣ５及び、カムＣ１〜Ｃ５が配設されその両端がタイ
マー３１，カバナ３１に支持されて回転駆動するカム軸
３５がそれぞれ配設されている。
【００２０】ポンプ部Ｐ１〜Ｐ５は、図４に示すよう、
筒体であるプランジャバレル３６と、同バレル内３６に
バネ３７を介して摺動可能に支持されるプランジャ３８
とから構成されていて、プランジャ３４の一端に設けら
れるタペット３９をカムＣ５で押圧することで燃料を加
圧して各部に送圧している（図はポンプ部Ｐ５を示
す）。また、プランジャバレル３６には、ガバナ３２に
連結するラック４０が噛合してして、プランジャ３８の
ストローク量を規制している。
筒体であるプランジャバレル３６と、同バレル内３６に
バネ３７を介して摺動可能に支持されるプランジャ３８
とから構成されていて、プランジャ３４の一端に設けら
れるタペット３９をカムＣ５で押圧することで燃料を加
圧して各部に送圧している（図はポンプ部Ｐ５を示
す）。また、プランジャバレル３６には、ガバナ３２に
連結するラック４０が噛合してして、プランジャ３８の
ストローク量を規制している。
【００２１】タイマー３１は、駆動軸３０の回転速度に
応じてカムＣ１〜Ｃ５の待機位置を変えて噴射時期を調
整し、ガバナ３２は図示しないアクセルペダルに連動す
るロードレバー３２ａのレバー位置に応じてポンプＰ１
〜Ｐ５に連結するラック３６を移動して各ポンプの噴射
量を機械的調整する周知の機構を採っている。
応じてカムＣ１〜Ｃ５の待機位置を変えて噴射時期を調
整し、ガバナ３２は図示しないアクセルペダルに連動す
るロードレバー３２ａのレバー位置に応じてポンプＰ１
〜Ｐ５に連結するラック３６を移動して各ポンプの噴射
量を機械的調整する周知の機構を採っている。
【００２２】カムＣ５には、４つのカム山Ｄ，Ｅ，Ｆ，
Ｇが形成されていて、このカム山は各気筒の排気工程に
それぞれ一致するように形成されている。また、ポンプ
部Ｐ５に連結されるＨＣパイプ１９の一部１９ａは常閉
付勢されるリリーフ弁４１を介して燃料タンク３４に連
結しており、このリリーフ弁４１はポンプ部Ｐ５からの
吐出圧より高圧に設定されている。
Ｇが形成されていて、このカム山は各気筒の排気工程に
それぞれ一致するように形成されている。また、ポンプ
部Ｐ５に連結されるＨＣパイプ１９の一部１９ａは常閉
付勢されるリリーフ弁４１を介して燃料タンク３４に連
結しており、このリリーフ弁４１はポンプ部Ｐ５からの
吐出圧より高圧に設定されている。
【００２３】ここで、ＥＣＵ５０について説明する。Ｅ
ＵＣ５０は周知のマイクロコンピュータでその要部が構
成されていて、一般的なエンジン制御の他に、所定の排
気温度情報である例えば、ＮＯｘ触媒１１の活性化温度
Ｔsoが設定されており、排気温度センサ１７からの温度
情報がその値に達すると開閉弁２１に駆動信号を発す
る。
ＵＣ５０は周知のマイクロコンピュータでその要部が構
成されていて、一般的なエンジン制御の他に、所定の排
気温度情報である例えば、ＮＯｘ触媒１１の活性化温度
Ｔsoが設定されており、排気温度センサ１７からの温度
情報がその値に達すると開閉弁２１に駆動信号を発す
る。
【００２４】次に本実施例における排ガス浄化装置１の
動作を説明する。先ず、エンジン２が運転に入るとＥＣ
Ｕ４０が作動しヒータ駆動回路２４及び排温センサ１７
等が作動して改質触媒２３が加熱され一定温度に保持さ
れると共に、排気温度センサ１７からの排気温度情報が
取り込みれる。
動作を説明する。先ず、エンジン２が運転に入るとＥＣ
Ｕ４０が作動しヒータ駆動回路２４及び排温センサ１７
等が作動して改質触媒２３が加熱され一定温度に保持さ
れると共に、排気温度センサ１７からの排気温度情報が
取り込みれる。
【００２５】他方、図示しないクランクシャフトが回転
するとカム軸３０が回転し始め、カムＣ１〜Ｃ４はポン
プ部Ｐ１〜Ｐ４のプラジャン３３を押圧する。そして、
タイマー３１とカバナ３２によって噴射時期と噴射量が
調整された燃料が、ポンプ部Ｐ１〜Ｐ４吐出されて各気
筒の圧縮工程時にインジェクター１４から噴射される。
また、カムＣ５もカム軸３０と共に回転して各気筒の排
気工程時にポンプ部Ｐ５を作動させて同ポンプ部Ｐ５か
らＨＣパイプ１９に燃料を吐出する。
するとカム軸３０が回転し始め、カムＣ１〜Ｃ４はポン
プ部Ｐ１〜Ｐ４のプラジャン３３を押圧する。そして、
タイマー３１とカバナ３２によって噴射時期と噴射量が
調整された燃料が、ポンプ部Ｐ１〜Ｐ４吐出されて各気
筒の圧縮工程時にインジェクター１４から噴射される。
また、カムＣ５もカム軸３０と共に回転して各気筒の排
気工程時にポンプ部Ｐ５を作動させて同ポンプ部Ｐ５か
らＨＣパイプ１９に燃料を吐出する。
【００２６】この時、排気路Ｒを流れる排気ガスが設定
温度Ｔsoに達していなければ、開閉弁２１は閉状態に保
持されたままであり、ポンプ部Ｐ５から吐出される燃料
は改質触媒２３に送圧されず、リリーフ弁４１、ＨＣパ
イプ１９ａを通って燃料タンク３４に戻される。
温度Ｔsoに達していなければ、開閉弁２１は閉状態に保
持されたままであり、ポンプ部Ｐ５から吐出される燃料
は改質触媒２３に送圧されず、リリーフ弁４１、ＨＣパ
イプ１９ａを通って燃料タンク３４に戻される。
【００２７】つまり、エンジン暖気時などの低負荷、低
回転で排気温度の低いときは、ＮＯｘ触媒１１は活性化
されていないので、還元用炭化水素を添加せず、排気ガ
ス中のＣＯとＨＣを酸化触媒１２で酸化し、浄化された
排気ガスを大気中に排出する。また、このような運転状
態にあるときは、排気ガスに含まれるＮＯｘの量は非常
に少量である。
回転で排気温度の低いときは、ＮＯｘ触媒１１は活性化
されていないので、還元用炭化水素を添加せず、排気ガ
ス中のＣＯとＨＣを酸化触媒１２で酸化し、浄化された
排気ガスを大気中に排出する。また、このような運転状
態にあるときは、排気ガスに含まれるＮＯｘの量は非常
に少量である。
【００２８】排ガス温度が設定温度Ｔsoに達すると、開
閉弁２１が開状態となりポンプ部Ｐ５から吐出される燃
料は、改質触媒２３を通って還元用炭化水素に改質され
てインジェクター１８に送圧される。そして、インジェ
クター１８の弁体２７がバネ２８の付勢力に抗して押し
上げられて還元用炭化水素が排気路Ｒに噴射される。
閉弁２１が開状態となりポンプ部Ｐ５から吐出される燃
料は、改質触媒２３を通って還元用炭化水素に改質され
てインジェクター１８に送圧される。そして、インジェ
クター１８の弁体２７がバネ２８の付勢力に抗して押し
上げられて還元用炭化水素が排気路Ｒに噴射される。
【００２９】噴射された還元用炭化水素は、触媒コンバ
ータ１３内でＮＯｘ触媒１１に添加され、排ガス中のＮ
ＯｘをＮ2，Ｏ2とに効率的に還元分解して浄化する。Ｎ
Ｏｘを浄化された排気ガスは、下流に位置する酸化触媒
１２によってＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素）等
が酸化されて、Ｈ2Ｏ，ＣＯ2に分割された後、図示しな
いマフラーを通って大気中に排出される。
ータ１３内でＮＯｘ触媒１１に添加され、排ガス中のＮ
ＯｘをＮ2，Ｏ2とに効率的に還元分解して浄化する。Ｎ
Ｏｘを浄化された排気ガスは、下流に位置する酸化触媒
１２によってＣＯ（一酸化炭素），ＨＣ（炭化水素）等
が酸化されて、Ｈ2Ｏ，ＣＯ2に分割された後、図示しな
いマフラーを通って大気中に排出される。
【００３０】このように、ＮＯｘ触媒１１に還元用炭化
水素を添加するインジェクター１８への燃料供給部であ
るポンプ部Ｐ５を、各気筒毎の排気工程時に一致させた
カム山を持つカムＣ５で作動させるので、各気筒の排気
工程時に的確に還元用炭化水素がＮＯｘ触媒１１に添加
されることになる。
水素を添加するインジェクター１８への燃料供給部であ
るポンプ部Ｐ５を、各気筒毎の排気工程時に一致させた
カム山を持つカムＣ５で作動させるので、各気筒の排気
工程時に的確に還元用炭化水素がＮＯｘ触媒１１に添加
されることになる。
【００３１】燃料噴射ポンプ１６は機械的に噴射量及び
噴射時期を調整しているので、電気的にそれらを調整す
る必要がなく、ＥＣＵ５０に記憶させる情報を抑えるこ
とができる。また、ＨＣパイプ１９はＮＯｘ触媒１１が
活性化しているときだけ開くので、効率的に還元用炭化
水素解を添加することができる。
噴射時期を調整しているので、電気的にそれらを調整す
る必要がなく、ＥＣＵ５０に記憶させる情報を抑えるこ
とができる。また、ＨＣパイプ１９はＮＯｘ触媒１１が
活性化しているときだけ開くので、効率的に還元用炭化
水素解を添加することができる。
【００３２】さらに、ＨＣパイプ１８にはリリーフ弁４
１が配置されているので、開閉弁２１が閉状態で燃料噴
射ポンプ１６が作動し、一定以上にパイプ内圧が上昇す
るとリリーフ弁４１が開状態となり、吐出される燃料は
燃料タンク３４に戻される。すなわち、過大圧力による
ポンプ１６やパイプ等の破損を防止できる。
１が配置されているので、開閉弁２１が閉状態で燃料噴
射ポンプ１６が作動し、一定以上にパイプ内圧が上昇す
るとリリーフ弁４１が開状態となり、吐出される燃料は
燃料タンク３４に戻される。すなわち、過大圧力による
ポンプ１６やパイプ等の破損を防止できる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、窒素酸化物還元触媒へ
添加する還元用炭化水素の噴射時期及び噴射量を機械的
に制御するので、検知手段や制御プログラム等を新たに
設ける必要がなく、排ガス浄化装置のコスト高を抑える
ことができる。
添加する還元用炭化水素の噴射時期及び噴射量を機械的
に制御するので、検知手段や制御プログラム等を新たに
設ける必要がなく、排ガス浄化装置のコスト高を抑える
ことができる。
【図１】本発明の排気ガス浄化装置の概略全体構成図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す排気ガス浄化装置で用いられるイン
ジェクターの部分断面図である。
ジェクターの部分断面図である。
【図３】燃料供給手段である燃料噴射ポンプの概略構成
図である。
図である。
【図４】燃料噴射ポンプの部分拡大図である。
【図５】還元剤添加装置を作動させるカムの示す正面図
である。
である。
【図６】窒素酸化物還元触媒の浄化効率を示す特性線図
である。
である。
【図７】窒素酸化物還元触媒の触媒活性域を示す特性線
図である。
図である。
１ 排気ガス浄化装置。 ２ ディーゼルエンジン Ｒ 排気路 １１ 窒素酸化物還元触媒（ＮＯｘ触媒） １４ 燃料噴射装置 １６ 燃料供給手段 １８ 還元剤添加装置 ２０ 改質手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０２Ｍ 37/00 Ｌ 7049−3Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンの排気ガスを外部に排
出する排気路上に配設され、炭化水素を還元剤として活
性化されて上記排気ガス中の窒素酸化物を分解する窒素
酸化物還元触媒と、 上記窒素酸化物還元触媒に上記還元用の炭化水素を添加
する還元剤添加装置と、 上記ディーゼルエンジンの各
気筒に設けられる燃料噴射装置に供給される燃料の一部
を改質して上記還元剤とする改質手段と、 上記ディーゼルエンジンと同期して作動して、上記各気
筒の圧縮工程において上記燃料噴射装置を駆動すると共
に、各気筒の排気工程において上記還元剤噴射装置を駆
動する燃料供給手段とを具備する排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262289A JPH06117224A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262289A JPH06117224A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06117224A true JPH06117224A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17373719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262289A Withdrawn JPH06117224A (ja) | 1992-09-30 | 1992-09-30 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06117224A (ja) |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
1992
- 1992-09-30 JP JP4262289A patent/JPH06117224A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |