JPH0757303B2 - 脱硝制御装置及び方法 - Google Patents
脱硝制御装置及び方法Info
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- JPH0757303B2 JPH0757303B2 JP3146529A JP14652991A JPH0757303B2 JP H0757303 B2 JPH0757303 B2 JP H0757303B2 JP 3146529 A JP3146529 A JP 3146529A JP 14652991 A JP14652991 A JP 14652991A JP H0757303 B2 JPH0757303 B2 JP H0757303B2
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- internal combustion
- combustion engine
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- 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
- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
- F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Treating Waste Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排ガス中に
含まれているＮＯx を還元するための脱硝制御装置と、
同装置に用いられる脱硝制御方法に関するものである。
含まれているＮＯx を還元するための脱硝制御装置と、
同装置に用いられる脱硝制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】発電プラント等で用いられているデイ ー
ゼル機関では、排ガス中に含まれているＮＯx の処理方
法として、一般に選択接触還元脱硝法が用いられてい
る。この方法は、ＮＯx の還元剤としてアンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）を排ガス中に噴霧し、脱硝反応器の出口における
ＮＯx 濃度を制御するものである。そして、この出口側
のＮＯx 濃度はセンサによって検出されるようになって
おり、該センサの検出値をフィードバックしてＮＨ3 の
供給量をＰＩＤ制御していた。
ゼル機関では、排ガス中に含まれているＮＯx の処理方
法として、一般に選択接触還元脱硝法が用いられてい
る。この方法は、ＮＯx の還元剤としてアンモニア（Ｎ
Ｈ3 ）を排ガス中に噴霧し、脱硝反応器の出口における
ＮＯx 濃度を制御するものである。そして、この出口側
のＮＯx 濃度はセンサによって検出されるようになって
おり、該センサの検出値をフィードバックしてＮＨ3 の
供給量をＰＩＤ制御していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来の装置に
おいては、デイ ーゼル機関が一定の出力で作動している
時には、噴霧されたＮＨ3 量に対して同量のＮＯx が還
元され、出口側のＮＯx濃度は一定に保たれている。し
かし、デイ ーゼル機関の出力が変動した場合には出口側
のＮＯx 濃度が大幅に変動してしまい、従来のフィード
バック制御では出口側のＮＯx 濃度を目標値に修正する
のにかなりの長時間を要するという問題があった。
おいては、デイ ーゼル機関が一定の出力で作動している
時には、噴霧されたＮＨ3 量に対して同量のＮＯx が還
元され、出口側のＮＯx濃度は一定に保たれている。し
かし、デイ ーゼル機関の出力が変動した場合には出口側
のＮＯx 濃度が大幅に変動してしまい、従来のフィード
バック制御では出口側のＮＯx 濃度を目標値に修正する
のにかなりの長時間を要するという問題があった。
【０００４】本発明は、出力の変動時に出口側ＮＯx 濃
度が大きく変動する原因を見出すとともに、この原因に
基づいて出口側ＮＯx 濃度の修正をできる限り短時間で
行なえるようにすることを目的としている。
度が大きく変動する原因を見出すとともに、この原因に
基づいて出口側ＮＯx 濃度の修正をできる限り短時間で
行なえるようにすることを目的としている。
【０００５】本発明の脱硝制御装置は、内燃機関からの
排ガスを処理する触媒を備えた脱硝反応器と、前記排ガ
スにアンモニアを加えるアンモニアの供給装置と、内燃
機関の負荷を計測する負荷センサと、立上り時を含む内
燃機関の負荷の変動時に、所定の時間をおいた２つの時
点で前記負荷センサがそれぞれ検出した前記内燃機関の
負荷に応じて必要なアンモニアの流量をそれぞれ算出す
ると共に、この必要なアンモニアの流量及び前記内燃機
関の負荷から前記脱硝反応器の触媒に対するアンモニア
の吸着量をそれぞれ算出し、前記２つの時点における各
アンモニアの吸着量の差と前記所定の時間の経過後の時
点における必要なアンモニアの流量からアンモニアの噴
霧量を算出し、このアンモニアの噴霧量に応じて前記供
給装置に制御信号を与える制御装置とを具備する。
排ガスを処理する触媒を備えた脱硝反応器と、前記排ガ
スにアンモニアを加えるアンモニアの供給装置と、内燃
機関の負荷を計測する負荷センサと、立上り時を含む内
燃機関の負荷の変動時に、所定の時間をおいた２つの時
点で前記負荷センサがそれぞれ検出した前記内燃機関の
負荷に応じて必要なアンモニアの流量をそれぞれ算出す
ると共に、この必要なアンモニアの流量及び前記内燃機
関の負荷から前記脱硝反応器の触媒に対するアンモニア
の吸着量をそれぞれ算出し、前記２つの時点における各
アンモニアの吸着量の差と前記所定の時間の経過後の時
点における必要なアンモニアの流量からアンモニアの噴
霧量を算出し、このアンモニアの噴霧量に応じて前記供
給装置に制御信号を与える制御装置とを具備する。
【０００６】本発明の脱硝制御方法は、触媒を有する脱
硝反応器に内燃機関からの排ガスをアンモニアと共に適
用して排ガス中のＮＯx を還元する脱硝制御方法におい
て、立上り時を含む内燃機関の負荷の変動時に所定の時
間をおいた２つの時点でそれぞれ内燃機関の負荷を検出
し、検出した負荷に応じて必要なアンモニアの流量を算
出し、この必要なアンモニアの流量及び前記内燃機関の
負荷から前記触媒に対するアンモニアの吸着量を算出
し、前記２つの時点における各アンモニアの吸着量の差
と前記所定の時間の経過後の時点における必要なアンモ
ニアの流量からアンモニアの噴射量を算出し、このアン
モニアの噴射量に応じてアンモニアの噴射を制御するこ
とを特徴とする。
硝反応器に内燃機関からの排ガスをアンモニアと共に適
用して排ガス中のＮＯx を還元する脱硝制御方法におい
て、立上り時を含む内燃機関の負荷の変動時に所定の時
間をおいた２つの時点でそれぞれ内燃機関の負荷を検出
し、検出した負荷に応じて必要なアンモニアの流量を算
出し、この必要なアンモニアの流量及び前記内燃機関の
負荷から前記触媒に対するアンモニアの吸着量を算出
し、前記２つの時点における各アンモニアの吸着量の差
と前記所定の時間の経過後の時点における必要なアンモ
ニアの流量からアンモニアの噴射量を算出し、このアン
モニアの噴射量に応じてアンモニアの噴射を制御するこ
とを特徴とする。
【０００７】
【実施例】内燃機関の排ガス中に含まれているＮＯx の
濃度は、一般に機関出力の変化（負荷の変化）に伴って
変動するものと考えられる。そこで、出口側のＮＯx 濃
度の変動に見合う分だけＮＨ3 の流量を調節すれば、出
口側のＮＯX 濃度を目標値に直ちに一致させられるはず
である。
濃度は、一般に機関出力の変化（負荷の変化）に伴って
変動するものと考えられる。そこで、出口側のＮＯx 濃
度の変動に見合う分だけＮＨ3 の流量を調節すれば、出
口側のＮＯX 濃度を目標値に直ちに一致させられるはず
である。
【０００８】しかしながら、前述したように、このよう
な方法ではＮＯx 濃度の変動が大きく、目標値に戻るの
に長い時間がかかってしまう。図８及び図９は、本発明
者等が上述した問題点を把握するために行なった実験の
結果を示すものである。
な方法ではＮＯx 濃度の変動が大きく、目標値に戻るの
に長い時間がかかってしまう。図８及び図９は、本発明
者等が上述した問題点を把握するために行なった実験の
結果を示すものである。
【０００９】即ち、図８に示すように、機関の立上り時
にはＮＯx 入口値はほぼ一定であり、ＮＨ3 流量を
徐々に増大させているにもかかわらず、ＮＯx 出口値
はきわめて大きくなり、目標値に達して一定となるのに
かなりの時間を要している。
にはＮＯx 入口値はほぼ一定であり、ＮＨ3 流量を
徐々に増大させているにもかかわらず、ＮＯx 出口値
はきわめて大きくなり、目標値に達して一定となるのに
かなりの時間を要している。
【００１０】また、図９の左方に示すように、機関の負
荷が減少した場合、ＮＯx 入口値の減少に比べてＮＯ
x 出口値の減少は激しく、目標値に戻って安定するの
にはかなりの時間を要している。
荷が減少した場合、ＮＯx 入口値の減少に比べてＮＯ
x 出口値の減少は激しく、目標値に戻って安定するの
にはかなりの時間を要している。
【００１１】また、図９の右方に示すように、機関の負
荷が増加した場合、ＮＯx 入口値の増加に比べてＮＯ
x 出口値の増大は激しく、ＮＨ3 流量を増加させて
いるのに、ＮＯx 出口値が目標値に戻って安定するの
にはかなりの時間を要している。
荷が増加した場合、ＮＯx 入口値の増加に比べてＮＯ
x 出口値の増大は激しく、ＮＨ3 流量を増加させて
いるのに、ＮＯx 出口値が目標値に戻って安定するの
にはかなりの時間を要している。
【００１２】このような実験結果から、本発明者等は、
負荷の増大時には供給したＮＨ3 量が必要量に不足し、
負荷の低下時にはＮＨ3 量が過剰になっていると考え
た。そして、このような現象が起きるのは、機関負荷が
変動すると脱硝反応器の触媒でＮＨ3 が吸着されたり放
出されたりするためではないかと考えるに至った。
負荷の増大時には供給したＮＨ3 量が必要量に不足し、
負荷の低下時にはＮＨ3 量が過剰になっていると考え
た。そして、このような現象が起きるのは、機関負荷が
変動すると脱硝反応器の触媒でＮＨ3 が吸着されたり放
出されたりするためではないかと考えるに至った。
【００１３】本発明者等の知見によれば、機関の負荷が
一定の状態では脱硝反応器に流入するＮＯx 量には変化
がなく、ＮＨ3 の触媒に対する吸着は飽和した状態にあ
ると考えられ、その吸着量は問題にならない。しかし、
機関の負荷が変化して排ガス量が変化した時や、脱硝率
が変更されてＮＨ3 量が変化した時には、触媒に対する
ＮＨ3 の吸着量に変化が生じる。例えば、前記負荷が増
大した場合、触媒へのＮＨ3 の吸着が増大し、脱硝に必
要なＮＨ3 が減少して出口ＮＯx 値が高くなる。逆に、
前記負荷が減少した場合、触媒に吸着されていたＮＨ3
が排ガス中に放出され、過剰に脱硝反応が行なわれて出
口ＮＯx 値が極端に減少してしまう。
一定の状態では脱硝反応器に流入するＮＯx 量には変化
がなく、ＮＨ3 の触媒に対する吸着は飽和した状態にあ
ると考えられ、その吸着量は問題にならない。しかし、
機関の負荷が変化して排ガス量が変化した時や、脱硝率
が変更されてＮＨ3 量が変化した時には、触媒に対する
ＮＨ3 の吸着量に変化が生じる。例えば、前記負荷が増
大した場合、触媒へのＮＨ3 の吸着が増大し、脱硝に必
要なＮＨ3 が減少して出口ＮＯx 値が高くなる。逆に、
前記負荷が減少した場合、触媒に吸着されていたＮＨ3
が排ガス中に放出され、過剰に脱硝反応が行なわれて出
口ＮＯx 値が極端に減少してしまう。
【００１４】本発明者等は、上述したような触媒におけ
るＮＨ3 の吸着を想定してＮＨ3 流量の制御を行なうた
めに、ＮＨ3 の吸着量を規定する種々の要因について研
究した。図２は、本発明者等による実験結果の一例を示
すものである。このグラフは、触媒におけるＮＨ3 の吸
着量と、触媒に供給するＮＨ3 の流量との関係を、機関
の負荷又は触媒量を媒介として示したものである。即
ち、触媒に対するＮＨ3の吸着量は、機関の負荷（又は
排ガス量）と、供給されるＮＨ3 の量と、触媒の量によ
って変化する。
るＮＨ3 の吸着を想定してＮＨ3 流量の制御を行なうた
めに、ＮＨ3 の吸着量を規定する種々の要因について研
究した。図２は、本発明者等による実験結果の一例を示
すものである。このグラフは、触媒におけるＮＨ3 の吸
着量と、触媒に供給するＮＨ3 の流量との関係を、機関
の負荷又は触媒量を媒介として示したものである。即
ち、触媒に対するＮＨ3の吸着量は、機関の負荷（又は
排ガス量）と、供給されるＮＨ3 の量と、触媒の量によ
って変化する。
【００１５】本実施例は、前述したような機関の負荷変
動等によるＮＨ3 の吸着量の増減を用いてＮＨ3 噴霧量
の調整を行なう制御装置に関するものである。
動等によるＮＨ3 の吸着量の増減を用いてＮＨ3 噴霧量
の調整を行なう制御装置に関するものである。
【００１６】図１に示すように、内燃機関１からの排ガ
スは、アンモニア供給装置２（以下、供給装置２と呼
ぶ。）からＮＨ3 の噴霧を受けた後、触媒３を備えた脱
硝反応器４に導かれるようになっている。この脱硝反応
器４の触媒３において、排ガス中のＮＯx とＮＨ3 が脱
硝反応をおこすようになっている。なお、本実施例にお
いては、触媒３の量は一定である。
スは、アンモニア供給装置２（以下、供給装置２と呼
ぶ。）からＮＨ3 の噴霧を受けた後、触媒３を備えた脱
硝反応器４に導かれるようになっている。この脱硝反応
器４の触媒３において、排ガス中のＮＯx とＮＨ3 が脱
硝反応をおこすようになっている。なお、本実施例にお
いては、触媒３の量は一定である。
【００１７】前記内燃機関１には、機関負荷を検出する
負荷センサ５が設けられている。また、該内燃機関１の
近傍には、外気温・吸気温度・湿度等の環境条件を計測
する一個又は複数個のセンサ６が設けられている。
負荷センサ５が設けられている。また、該内燃機関１の
近傍には、外気温・吸気温度・湿度等の環境条件を計測
する一個又は複数個のセンサ６が設けられている。
【００１８】前記負荷センサ５及びセンサ６からの信号
は、制御装置７に入力されるようになっている。この制
御装置７は演算部８と記憶部９を有している。記憶部９
には、機関１の負荷と基準ＮＯX との関係を示すデータ
や、図２のグラフで表されるような機関負荷とＮＨ 3 の
供給量とＮＨ 3 の吸着量の関係を示すデータ等が格納さ
れている。そして、これら記憶部９のデータと、前記負
荷センサ５及びセンサ６からの信号を用いて、演算部８
は前記触媒３におけるＮＨ3 の吸着量の変化を算出し、
この値に基づいて前記供給装置２に制御信号を送るよう
になっている。なお、図３及び図４に示す計算・演算・
制御の１サイクルを実行するにはある時間Δｔを要し、
このサイクルは時間差Δｔをおいて継続的に繰り返され
る。
は、制御装置７に入力されるようになっている。この制
御装置７は演算部８と記憶部９を有している。記憶部９
には、機関１の負荷と基準ＮＯX との関係を示すデータ
や、図２のグラフで表されるような機関負荷とＮＨ 3 の
供給量とＮＨ 3 の吸着量の関係を示すデータ等が格納さ
れている。そして、これら記憶部９のデータと、前記負
荷センサ５及びセンサ６からの信号を用いて、演算部８
は前記触媒３におけるＮＨ3 の吸着量の変化を算出し、
この値に基づいて前記供給装置２に制御信号を送るよう
になっている。なお、図３及び図４に示す計算・演算・
制御の１サイクルを実行するにはある時間Δｔを要し、
このサイクルは時間差Δｔをおいて継続的に繰り返され
る。
【００１９】次に、以上の構成における作用を説明す
る。 （１）機関の立上り時 まず、負荷センサ５が内燃機関１の負荷を計測し、検出
信号を制御装置７に与える。制御装置７の演算部８は、
記憶部９にある負荷と基準ＮＯx の関係を示すデータ
と、前記計測負荷とを用い、図３のステップ１００に示
すように、基準ＮＯx 値を計算する。一般に、基準ＮＯ
x 値は環境条件により変化するので、算出した基準ＮＯ
x 値は、前記センサ６が検出する外気温や吸気温度等の
条件によって補正する。
る。 （１）機関の立上り時 まず、負荷センサ５が内燃機関１の負荷を計測し、検出
信号を制御装置７に与える。制御装置７の演算部８は、
記憶部９にある負荷と基準ＮＯx の関係を示すデータ
と、前記計測負荷とを用い、図３のステップ１００に示
すように、基準ＮＯx 値を計算する。一般に、基準ＮＯ
x 値は環境条件により変化するので、算出した基準ＮＯ
x 値は、前記センサ６が検出する外気温や吸気温度等の
条件によって補正する。
【００２０】次に、ステップ１０１に示すように、演算
部８は、前記基準ＮＯx 量を用いて脱硝に必要なＮＨ3
流量を計算する。この計算に必要なデータも記憶部に保
持されている。
部８は、前記基準ＮＯx 量を用いて脱硝に必要なＮＨ3
流量を計算する。この計算に必要なデータも記憶部に保
持されている。
【００２１】次に、ステップ１０２に示すように、前記
演算部８は、記憶部９にあるＮＨ3の供給量と吸着量の
関係を示すデータと、ステップ１０１で算出したＮＨ3
流量とにより、触媒３におけるＮＨ3 の吸着量を算出す
る。
演算部８は、記憶部９にあるＮＨ3の供給量と吸着量の
関係を示すデータと、ステップ１０１で算出したＮＨ3
流量とにより、触媒３におけるＮＨ3 の吸着量を算出す
る。
【００２２】次に、ステップ１０３に示すように、前記
演算部８は、ステップ１０２で算出したＮＨ3 の吸着量
を用いて前記供給装置２におけるＮＨ3 の噴射時間と噴
射量を算出し、該供給装置２を制御する。
演算部８は、ステップ１０２で算出したＮＨ3 の吸着量
を用いて前記供給装置２におけるＮＨ3 の噴射時間と噴
射量を算出し、該供給装置２を制御する。
【００２３】即ち図５に示すように、機関の立上り時に
は、触媒３に吸着される分を見込んだ量のＮＨ3 を短時
間で供給し、触媒３におけるＮＨ3 の吸着を飽和させ
る。これによって、大きな値を示していたＮＯx 出口値
は急速に低下し、短時間で目標値に安定することができ
る。
は、触媒３に吸着される分を見込んだ量のＮＨ3 を短時
間で供給し、触媒３におけるＮＨ3 の吸着を飽和させ
る。これによって、大きな値を示していたＮＯx 出口値
は急速に低下し、短時間で目標値に安定することができ
る。
【００２４】そして、ステップ１０４に示すように、そ
の後はステップ１０１で計算した必要なＮＨ3 流量によ
って運転する。
の後はステップ１０１で計算した必要なＮＨ3 流量によ
って運転する。
【００２５】（２）機関の負荷変化時 前記内燃機関１の負荷が増大又は減少した時は、図４の
ステップ２００に示すように負荷センサ５によって負荷
変化を計測する。本実施例では、Δｔの時間差をおいて
計測・演算・制御指令を行っているので、現在の計測値
と、記憶している１サイクル前の計測値を比較すること
によって、負荷の変化が測定される。即ち、ステップ２
０１，３０１に示すように、変化前の負荷（時間Δｔ前
の負荷）と変化後の負荷（現在の負荷）がそれぞれ計測
される。そして、変化前と変化後のそれぞれについて、
ステップ２０２，２０３，２０４及びステップ３０２，
３０３，３０４に示すように、演算部８がそれぞれＮＨ
3 吸着量を計算する。この計算の手順は図３のステップ
１００，１０１，１０２と同一である。
ステップ２００に示すように負荷センサ５によって負荷
変化を計測する。本実施例では、Δｔの時間差をおいて
計測・演算・制御指令を行っているので、現在の計測値
と、記憶している１サイクル前の計測値を比較すること
によって、負荷の変化が測定される。即ち、ステップ２
０１，３０１に示すように、変化前の負荷（時間Δｔ前
の負荷）と変化後の負荷（現在の負荷）がそれぞれ計測
される。そして、変化前と変化後のそれぞれについて、
ステップ２０２，２０３，２０４及びステップ３０２，
３０３，３０４に示すように、演算部８がそれぞれＮＨ
3 吸着量を計算する。この計算の手順は図３のステップ
１００，１０１，１０２と同一である。
【００２６】次に、ステップ２０５に示すように、ステ
ップ２０４及び３０４で算出した吸着量を用い、負荷変
化前後のＮＨ3 吸着量の差を算出する。ＮＨ3 吸着量の
差は、負荷が増大した時には増となり、負荷が減少した
時には減となる。
ップ２０４及び３０４で算出した吸着量を用い、負荷変
化前後のＮＨ3 吸着量の差を算出する。ＮＨ3 吸着量の
差は、負荷が増大した時には増となり、負荷が減少した
時には減となる。
【００２７】そして、ステップ２０６に示すように、ス
テップ２０５で算出した吸差量の差を用いて前記供給装
置２におけるＮＨ3 の噴射時間と噴射量を算出し、該供
給装置２を制御する。
テップ２０５で算出した吸差量の差を用いて前記供給装
置２におけるＮＨ3 の噴射時間と噴射量を算出し、該供
給装置２を制御する。
【００２８】即ち図６に示すように、内燃機関１の負荷
が減少した時には、触媒３から放出されて過剰となる分
を見込んで従来よりも量をへらしたＮＨ3 を適当な流量
で供給する。これによって、ＮＯx 出口値は従来ほど大
きく落ち込むことがなく、目標値に比較的短時間で戻る
ことができる。
が減少した時には、触媒３から放出されて過剰となる分
を見込んで従来よりも量をへらしたＮＨ3 を適当な流量
で供給する。これによって、ＮＯx 出口値は従来ほど大
きく落ち込むことがなく、目標値に比較的短時間で戻る
ことができる。
【００２９】また図７に示すように、内燃機関１の負荷
が増大した時には、触媒３に吸着されるＮＨ3 の増分を
見込んだ量のＮＨ3 を短時間で供給し、触媒３における
ＮＨ3 の吸着を直ちに飽和させる。これによって、ＮＯ
x 出口値は従来のように大きく増大することがなく、ま
た比較的短時間で目標値に戻ることができる。
が増大した時には、触媒３に吸着されるＮＨ3 の増分を
見込んだ量のＮＨ3 を短時間で供給し、触媒３における
ＮＨ3 の吸着を直ちに飽和させる。これによって、ＮＯ
x 出口値は従来のように大きく増大することがなく、ま
た比較的短時間で目標値に戻ることができる。
【００３０】そして、その後は、ステップ３０３で算出
した負荷変化後の必要ＮＨ3 量に前述した吸着量の変化
分を加えたＮＨ3 流量で制御する。
した負荷変化後の必要ＮＨ3 量に前述した吸着量の変化
分を加えたＮＨ3 流量で制御する。
【００３１】本実施例では、負荷の変化中に時間差Δｔ
をおいて継続的に計測・演算・制御を繰り返すものとし
て説明したが、計測負荷が定常状態であると仮定した場
合には、負荷の計測、必要なアンモニア流量の計算及び
このアンモニア流量での制御は、Δｔ時間毎に行い、負
荷変動に伴うアンモニア吸着量の差からアンモニアの噴
射時間と噴射量を算出して行う制御は、負荷変動の開始
前と終了後の吸着量の 差を求めて、負荷変動終了後に行
ってもよい。
をおいて継続的に計測・演算・制御を繰り返すものとし
て説明したが、計測負荷が定常状態であると仮定した場
合には、負荷の計測、必要なアンモニア流量の計算及び
このアンモニア流量での制御は、Δｔ時間毎に行い、負
荷変動に伴うアンモニア吸着量の差からアンモニアの噴
射時間と噴射量を算出して行う制御は、負荷変動の開始
前と終了後の吸着量の 差を求めて、負荷変動終了後に行
ってもよい。
【００３２】
【発明の効果】本発明によれば、脱硝触媒におけるＮＨ
3 の吸着量を機関の負荷に応じて算出し、これに基づい
てＮＨ3 の噴霧量を制御するようにしている。即ち、瞬
時に計測できる負荷の変動のみからＮＨ 3 の吸着量も考
慮してＮＨ 3 の噴霧量を制御しており、計測時点から濃
度算出までに数分の時間を要する出口側濃度の実測値を
用いる必要がない。従って、機関の立上り時や負荷変動
時における出口側ＮＯx濃度の変動を従来に比べて大幅
に減少させることができるとともに、目標値に戻すまで
の時間を短縮することができる。
3 の吸着量を機関の負荷に応じて算出し、これに基づい
てＮＨ3 の噴霧量を制御するようにしている。即ち、瞬
時に計測できる負荷の変動のみからＮＨ 3 の吸着量も考
慮してＮＨ 3 の噴霧量を制御しており、計測時点から濃
度算出までに数分の時間を要する出口側濃度の実測値を
用いる必要がない。従って、機関の立上り時や負荷変動
時における出口側ＮＯx濃度の変動を従来に比べて大幅
に減少させることができるとともに、目標値に戻すまで
の時間を短縮することができる。
【図１】一実施例の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施例において、触媒に対するＮＨ3 吸着量
と、ＮＨ3 流量との関係を示すグラフである。
と、ＮＨ3 流量との関係を示すグラフである。
【図３】同実施例において、機関の立上り時の制御手順
を示すフローチャートである。
を示すフローチャートである。
【図４】同実施例において、負荷の変化時の制御手順を
示すフローチャートである。
示すフローチャートである。
【図５】同実施例における機関の立上り時の状態を示す
グラフである。
グラフである。
【図６】同実施例における機関の負荷低下時の状態を示
すグラフである。
すグラフである。
【図７】同実施例における機関の負荷増大時の状態を示
すグラフである。
すグラフである。
【図８】従来の装置乃至方法による機関の立上り時の状
態を示すグラフである。
態を示すグラフである。
【図９】従来の装置乃至方法による機関の負荷変化時の
状態を示すグラフである。
状態を示すグラフである。
１ 内燃機関 ２ アンモニア供給装置（供給装置） ３ 触媒 ４ 脱硝反応器 ５ 負荷センサ ７ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１ Ｚ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関からの排ガスを処理する触媒を
備えた脱硝反応器と、前記排ガスにアンモニアを加える
アンモニアの供給装置と、内燃機関の負荷を計測する負
荷センサと、立上り時を含む内燃機関の負荷の変動時
に、所定の時間をおいた２つの時点で前記負荷センサが
それぞれ検出した前記内燃機関の負荷に応じて必要なア
ンモニアの流量をそれぞれ算出すると共に、この必要な
アンモニアの流量及び前記内燃機関の負荷から前記脱硝
反応器の触媒に対するアンモニアの吸着量をそれぞれ算
出し、前記２つの時点における各アンモニアの吸着量の
差と前記所定の時間の経過後の時点における必要なアン
モニアの流量からアンモニアの噴霧量を算出し、このア
ンモニアの噴霧量に応じて前記供給装置に制御信号を与
える制御装置とを具備する脱硝制御装置。 - 【請求項２】 触媒を有する脱硝反応器に内燃機関から
の排ガスをアンモニアと共に適用して排ガス中のＮＯx
を還元する脱硝制御方法において、立上り時を含む内燃
機関の負荷の変動時に所定の時間をおいた２つの時点で
それぞれ内燃機関の負荷を検出し、検出した負荷に応じ
て必要なアンモニアの流量を算出し、この必要なアンモ
ニアの流量及び前記内燃機関の負荷から前記触媒に対す
るアンモニアの吸着量を算出し、前記２つの時点におけ
る各アンモニアの吸着量の差と前記所定の時間の経過後
の時点における必要なアンモニアの流量からアンモニア
の噴射量を算出し、このアンモニアの噴射量に応じてア
ンモニアの噴射を制御することを特徴とする脱硝制御方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146529A JPH0757303B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 脱硝制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3146529A JPH0757303B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 脱硝制御装置及び方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04346819A JPH04346819A (ja) | 1992-12-02 |
| JPH0757303B2 true JPH0757303B2 (ja) | 1995-06-21 |
Family
ID=15409709
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3146529A Expired - Lifetime JPH0757303B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | 脱硝制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0757303B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067511A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de reglage d'emission de gaz d'echappement dans un moteur a combustion interne |
| US8371106B2 (en) | 2006-03-06 | 2013-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
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| JP2002219337A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-06 | Babcock Hitachi Kk | 脱硝装置の制御方法および装置 |
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| JP4668852B2 (ja) * | 2006-06-12 | 2011-04-13 | 三浦工業株式会社 | 燃焼機器の脱硝装置 |
| DE102007031530A1 (de) * | 2007-05-08 | 2008-11-13 | Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh | Verfahren zum Bereitstellen von Reduktionsmittel zur selektiven katalytischen Reduktion von Stickoxiden und entsprechende Vorrichtung |
| US8423265B2 (en) * | 2010-05-21 | 2013-04-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control system of internal combustion engine |
| AT510572B1 (de) * | 2010-12-01 | 2012-05-15 | Avl List Gmbh | Verfahren zur bestimmung der nh3-beladung eines scr-katalysators |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58174227A (ja) * | 1982-04-06 | 1983-10-13 | Babcock Hitachi Kk | 脱硝装置のアンモニア注入量制御方法 |
| JPS6483816A (en) * | 1987-09-28 | 1989-03-29 | Nippon Kokan Kk | Exhaust gas purifying method for internal combustion engine |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3146529A patent/JPH0757303B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999067511A1 (fr) * | 1998-06-23 | 1999-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif de reglage d'emission de gaz d'echappement dans un moteur a combustion interne |
| US8371106B2 (en) | 2006-03-06 | 2013-02-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04346819A (ja) | 1992-12-02 |
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