JPH10205322A - ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置Info
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- JPH10205322A JPH10205322A JP9008388A JP838897A JPH10205322A JP H10205322 A JPH10205322 A JP H10205322A JP 9008388 A JP9008388 A JP 9008388A JP 838897 A JP838897 A JP 838897A JP H10205322 A JPH10205322 A JP H10205322A
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- adsorbent
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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】
【課題】 適切な時期に必要な量の２次燃料を供給し、
もしくは供給を停止して無駄な燃料供給をせずに、ＮＯ
X 触媒のＮＯX 浄化性能を向上させるディーゼルエンジ
ンの排気浄化用触媒装置の提供。 【解決手段】 ＨＣ吸着量計算手段２４、ＨＣ通過量計
算手段２７、ＨＣ離脱量計算手段２６と、計算されたＨ
Ｃ吸着量とＨＣ離脱量とからＨＣ吸着材２１へのＨＣ吸
着量を積算するＨＣ累積吸着量計算手段２５と、計算さ
れたＨＣ離脱量とＨＣ通過量とＮＯX 発生量とからＨＣ
量の不足の有無を判定し、ＨＣ量に不足があり、かつＮ
ＯX 還元触媒２２の温度が活性温度以上である場合に、
２次燃料供給装置３０を駆動してＨＣ不足量に見合った
２次燃料量を供給するための２次燃料供給量判定手段２
９とを設けた構成。
もしくは供給を停止して無駄な燃料供給をせずに、ＮＯ
X 触媒のＮＯX 浄化性能を向上させるディーゼルエンジ
ンの排気浄化用触媒装置の提供。 【解決手段】 ＨＣ吸着量計算手段２４、ＨＣ通過量計
算手段２７、ＨＣ離脱量計算手段２６と、計算されたＨ
Ｃ吸着量とＨＣ離脱量とからＨＣ吸着材２１へのＨＣ吸
着量を積算するＨＣ累積吸着量計算手段２５と、計算さ
れたＨＣ離脱量とＨＣ通過量とＮＯX 発生量とからＨＣ
量の不足の有無を判定し、ＨＣ量に不足があり、かつＮ
ＯX 還元触媒２２の温度が活性温度以上である場合に、
２次燃料供給装置３０を駆動してＨＣ不足量に見合った
２次燃料量を供給するための２次燃料供給量判定手段２
９とを設けた構成。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】 本発明は、ディーゼルエン
ジンの排気浄化用触媒装置に関し、特に還元剤としての
ＨＣを効率よくＮＯX 触媒に供給し、ＮＯXの浄化効率
を向上するディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置に
関する。
ジンの排気浄化用触媒装置に関し、特に還元剤としての
ＨＣを効率よくＮＯX 触媒に供給し、ＮＯXの浄化効率
を向上するディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】 従来より、酸素過剰な排気条件である
ディーゼルエンジンにおいても、ＮＯX 還元触媒を排気
系に装着し、ＮＯX を還元浄化しようとする試みが行な
われている。ＮＯX 還元触媒としてはＰｔーゼオライ
ト、Ｐｄーゼオライト、あるいはＣｕーゼオライト系の
触媒が種々提案されている。しかしながら、これらの触
媒はＮＯX の還元効率を高めるために還元剤としてのＨ
Ｃを必要とする。ただし、一般的にディーゼルエンジン
はＮＯX の排出量に対してＨＣの排出量が比較的少な
い。
ディーゼルエンジンにおいても、ＮＯX 還元触媒を排気
系に装着し、ＮＯX を還元浄化しようとする試みが行な
われている。ＮＯX 還元触媒としてはＰｔーゼオライ
ト、Ｐｄーゼオライト、あるいはＣｕーゼオライト系の
触媒が種々提案されている。しかしながら、これらの触
媒はＮＯX の還元効率を高めるために還元剤としてのＨ
Ｃを必要とする。ただし、一般的にディーゼルエンジン
はＮＯX の排出量に対してＨＣの排出量が比較的少な
い。
【０００３】このため、ゼオライト系のＨＣ吸着材をＮ
ＯX 還元触媒の前に配置して、排気温度が低いときにＨ
ＣをＨＣ吸着材に吸着させ、排気温度が高くなって吸着
材から離脱するＨＣを還元剤として利用することで、２
次燃料の供給量を少なくすることが提案されている（特
開平７‐１９０３１号公報記載の技術参照）。 （ＨＣおよびＨＣ吸着材の特性）ＨＣはおおよそ２００
℃以上では気化するため、図７に示すように、ＨＣ吸着
材への吸着率が著しく低下する。２００℃以下では吸着
率が高いが、ＨＣ吸着量は吸着材に流入するＨＣ量（エ
ンジンのＨＣ発生量）に依存する。逆に、図８に示すよ
うに、吸着材温度が２００℃以上になるとＨＣ吸着材へ
吸着していたＨＣの離脱量が多くなる。また、図９に示
すようにＨＣ吸着材からの単位時間当たりのＨＣ離脱量
は、吸着材のＨＣ吸着量と吸着材温度が高いほど多い。
ＯX 還元触媒の前に配置して、排気温度が低いときにＨ
ＣをＨＣ吸着材に吸着させ、排気温度が高くなって吸着
材から離脱するＨＣを還元剤として利用することで、２
次燃料の供給量を少なくすることが提案されている（特
開平７‐１９０３１号公報記載の技術参照）。 （ＨＣおよびＨＣ吸着材の特性）ＨＣはおおよそ２００
℃以上では気化するため、図７に示すように、ＨＣ吸着
材への吸着率が著しく低下する。２００℃以下では吸着
率が高いが、ＨＣ吸着量は吸着材に流入するＨＣ量（エ
ンジンのＨＣ発生量）に依存する。逆に、図８に示すよ
うに、吸着材温度が２００℃以上になるとＨＣ吸着材へ
吸着していたＨＣの離脱量が多くなる。また、図９に示
すようにＨＣ吸着材からの単位時間当たりのＨＣ離脱量
は、吸着材のＨＣ吸着量と吸着材温度が高いほど多い。
【０００４】（ＮＯx 触媒特性）一般的にＮＯX 還元率
は触媒の温度とＨＣとＮＯX の比に依存し、重量比で最
低１〜１．５（濃度比ではおおよそ３〜５）必要であ
る。活性温度はＰｔ−ゼオライト系で２００〜２５０℃
で最も活性が高く、Ｐｄ−ゼオライト系やＣｕ−ゼオラ
イト系は３００℃以上で活性が高い。このように、ＨＣ
吸着材から離脱するＨＣを還元剤として利用し、ＮＯX
触媒のＮＯX 浄化効率を高めるためには、 （１）ＨＣ吸着材のＨＣ吸着量を運転履歴で正確に見積
った上で離脱量を判定し、ＨＣ／ＮＯx 比が適性である
か否かを判定する必要がある。 （２）ＨＣ吸着材温度でＨＣの吸着・離脱の有無を判定
する必要がある。 （３）ＮＯX 触媒の温度でＮＯX 触媒の活性状況を判定
し、２次燃料の供給可否判断を行なう必要がある。
は触媒の温度とＨＣとＮＯX の比に依存し、重量比で最
低１〜１．５（濃度比ではおおよそ３〜５）必要であ
る。活性温度はＰｔ−ゼオライト系で２００〜２５０℃
で最も活性が高く、Ｐｄ−ゼオライト系やＣｕ−ゼオラ
イト系は３００℃以上で活性が高い。このように、ＨＣ
吸着材から離脱するＨＣを還元剤として利用し、ＮＯX
触媒のＮＯX 浄化効率を高めるためには、 （１）ＨＣ吸着材のＨＣ吸着量を運転履歴で正確に見積
った上で離脱量を判定し、ＨＣ／ＮＯx 比が適性である
か否かを判定する必要がある。 （２）ＨＣ吸着材温度でＨＣの吸着・離脱の有無を判定
する必要がある。 （３）ＮＯX 触媒の温度でＮＯX 触媒の活性状況を判定
し、２次燃料の供給可否判断を行なう必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】 ところが従来のディ
ーゼルエンジン用触媒装置では、ＨＣ吸着材の運転履歴
によらず所定の温度以上の運転条件に達したら、所定時
間経過するのを待った後、２次燃料を供給していた。こ
のため、下記のような問題が発生する。 （１）ＨＣ吸着材のＨＣ離脱量が少ない、または早く離
脱してしまい、ＨＣ／ＮＯx 比が小さすぎてＮＯX 浄化
率が低い。 （２）逆に、ＮＯX 触媒の温度が低いのに、あるいはＮ
ＯX 触媒の温度が高い場合でも、ＨＣ吸着材のＨＣ離脱
量が多い（ＨＣ／ＮＯX 比が適正である）のに２次燃料
を供給してしまうため、燃料がむだになる。 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、無駄な２次燃
料の消費をなくしてＮＯX 触媒のＮＯX 浄化性能を向上
させることを目的とする。
ーゼルエンジン用触媒装置では、ＨＣ吸着材の運転履歴
によらず所定の温度以上の運転条件に達したら、所定時
間経過するのを待った後、２次燃料を供給していた。こ
のため、下記のような問題が発生する。 （１）ＨＣ吸着材のＨＣ離脱量が少ない、または早く離
脱してしまい、ＨＣ／ＮＯx 比が小さすぎてＮＯX 浄化
率が低い。 （２）逆に、ＮＯX 触媒の温度が低いのに、あるいはＮ
ＯX 触媒の温度が高い場合でも、ＨＣ吸着材のＨＣ離脱
量が多い（ＨＣ／ＮＯX 比が適正である）のに２次燃料
を供給してしまうため、燃料がむだになる。 本発明はこのような従来の問題点に鑑み、無駄な２次燃
料の消費をなくしてＮＯX 触媒のＮＯX 浄化性能を向上
させることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】 この発明は、図１で示
すように、ディーゼルエンジンの排気系に装着され、エ
ンジンから排出される炭化水素（以下ＨＣ）を吸着・離
脱するＨＣ吸着材２１と、ＨＣ吸着材２１の排気下流の
排気通路に配置されるＮＯX 還元触媒２２と、ＨＣ吸着
材２１とＮＯX 還元触媒２２の途中の排気通路に、還元
剤としてのＨＣを供給する２次燃料供給装置３０を配置
し、ＨＣ吸着材２１の温度を検出するセンサ３１と、Ｎ
ＯX 還元触媒２２の温度を検出するセンサ３２と、エン
ジンの負荷、回転数、エンジン冷却水温度の少なくとも
いずれか１つに基づいて、ＨＣ発生量を計算するＨＣ発
生量計算手段２３と、ＮＯX 発生量を計算するＮＯX 発
生量計算手段２８と、前記計算されたＨＣ発生量と検出
されたＨＣ吸着材の温度により、単位時間当たりのＨＣ
吸着材２１へのＨＣ吸着量と、ＨＣ吸着材２１を通過す
るＨＣ通過量と、ＨＣ吸着材２１からのＨＣ離脱量とを
夫々計算するＨＣ吸着量計算手段２４、ＨＣ通過量計算
手段２７、ＨＣ離脱量計算手段２６と、前記計算された
ＨＣ吸着量とＨＣ離脱量とからＨＣ吸着材２１へのＨＣ
吸着量を積算するＨＣ累積吸着量計算手段２５と、前記
計算されたＨＣ離脱量とＨＣ通過量とＮＯX 発生量とか
らＨＣ量の不足の有無を判定し、ＨＣ量に不足があり、
かつＮＯX 還元触媒２２の温度が活性温度以上である場
合に、前記２次燃料供給装置３０を駆動してＨＣ不足量
に見合った２次燃料量を供給するための２次燃料供給量
判定手段２９とを設けた。
すように、ディーゼルエンジンの排気系に装着され、エ
ンジンから排出される炭化水素（以下ＨＣ）を吸着・離
脱するＨＣ吸着材２１と、ＨＣ吸着材２１の排気下流の
排気通路に配置されるＮＯX 還元触媒２２と、ＨＣ吸着
材２１とＮＯX 還元触媒２２の途中の排気通路に、還元
剤としてのＨＣを供給する２次燃料供給装置３０を配置
し、ＨＣ吸着材２１の温度を検出するセンサ３１と、Ｎ
ＯX 還元触媒２２の温度を検出するセンサ３２と、エン
ジンの負荷、回転数、エンジン冷却水温度の少なくとも
いずれか１つに基づいて、ＨＣ発生量を計算するＨＣ発
生量計算手段２３と、ＮＯX 発生量を計算するＮＯX 発
生量計算手段２８と、前記計算されたＨＣ発生量と検出
されたＨＣ吸着材の温度により、単位時間当たりのＨＣ
吸着材２１へのＨＣ吸着量と、ＨＣ吸着材２１を通過す
るＨＣ通過量と、ＨＣ吸着材２１からのＨＣ離脱量とを
夫々計算するＨＣ吸着量計算手段２４、ＨＣ通過量計算
手段２７、ＨＣ離脱量計算手段２６と、前記計算された
ＨＣ吸着量とＨＣ離脱量とからＨＣ吸着材２１へのＨＣ
吸着量を積算するＨＣ累積吸着量計算手段２５と、前記
計算されたＨＣ離脱量とＨＣ通過量とＮＯX 発生量とか
らＨＣ量の不足の有無を判定し、ＨＣ量に不足があり、
かつＮＯX 還元触媒２２の温度が活性温度以上である場
合に、前記２次燃料供給装置３０を駆動してＨＣ不足量
に見合った２次燃料量を供給するための２次燃料供給量
判定手段２９とを設けた。
【０００７】
【作用】 ＨＣ吸着材のＨＣ吸着量と離脱量を正確に判
定することができ、ＮＯX 触媒の活性状況を正確に判定
する。このため、適切な時期に必要な量の２次燃料を供
給する。もしくは供給を停止して無駄な燃料供給をせず
に、ＮＯX 触媒のＮＯX 還元効果を効率よく高めること
ができる。
定することができ、ＮＯX 触媒の活性状況を正確に判定
する。このため、適切な時期に必要な量の２次燃料を供
給する。もしくは供給を停止して無駄な燃料供給をせず
に、ＮＯX 触媒のＮＯX 還元効果を効率よく高めること
ができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】 図２はこの発明の実施の形態の
システム図である。図において、エンジン１の排気通路
２には、ＨＣ吸着材３が配置され、ＨＣ吸着材３の下流
排気通路にはＮＯX 触媒４が配置される。ＨＣ吸着材３
はＺＳＭ５タイプゼオライトや、ＺＳＭ５タイプゼオラ
イトを脱アルミ処理したもの等が用いられる。また、Ｎ
ＯX 触媒４としては、Ｐｔ−ゼオライト系、Ｐｄ−ゼオ
ライト系、Ｃｕ−ゼオライト系のものが、あるいはそれ
らを複合したものが用いられる。
システム図である。図において、エンジン１の排気通路
２には、ＨＣ吸着材３が配置され、ＨＣ吸着材３の下流
排気通路にはＮＯX 触媒４が配置される。ＨＣ吸着材３
はＺＳＭ５タイプゼオライトや、ＺＳＭ５タイプゼオラ
イトを脱アルミ処理したもの等が用いられる。また、Ｎ
ＯX 触媒４としては、Ｐｔ−ゼオライト系、Ｐｄ−ゼオ
ライト系、Ｃｕ−ゼオライト系のものが、あるいはそれ
らを複合したものが用いられる。
【０００９】ＨＣ吸着材３とＮＯX 触媒４との間の排気
通路には、還元剤としてのＨＣを供給するための２次燃
料噴射弁５が配置されている。この燃料噴射弁５は、燃
料圧送用のポンプ６を介して図示しない燃料タンク、ま
たは燃料供給経路に接続される。また、ポンプ６は周知
のモーター駆動のポンプであり、燃料噴射弁５はデュー
ティ比０〜１００％のオンオフ信号によって駆動され、
デューティ比が大きくなるにつれ燃料噴射量が増量され
る電磁式の噴射弁であり、共に、これも周知のマイクロ
コンピューター１３によって駆動制御される。
通路には、還元剤としてのＨＣを供給するための２次燃
料噴射弁５が配置されている。この燃料噴射弁５は、燃
料圧送用のポンプ６を介して図示しない燃料タンク、ま
たは燃料供給経路に接続される。また、ポンプ６は周知
のモーター駆動のポンプであり、燃料噴射弁５はデュー
ティ比０〜１００％のオンオフ信号によって駆動され、
デューティ比が大きくなるにつれ燃料噴射量が増量され
る電磁式の噴射弁であり、共に、これも周知のマイクロ
コンピューター１３によって駆動制御される。
【００１０】７、８は熱電対からなる温度センサで、温
度センサ７はＨＣ吸着材３の入口温度を、温度センサ８
はＮＯX 触媒４の入口温度を夫々検出する。１０はエン
ジン１の燃料噴射ポンプ９の燃料噴射量（エンジン負
荷）Ｑを検出する非接触式変位計、１１はエンジン１の
回転数Ｎｅを検出するセンサ（クランク各センサ）、１
２は冷却水温ＴW を検出するセンサである。これらのセ
ンサ７，８，１０，１１，１２からの信号は、マイクロ
コンピユーターからなるコントロールユニット１３に入
力され、コントロールユニット１３は図３、図４に示す
ところにしたがって、ポンプ６と２次燃料噴射弁５に制
御信号を夫々出力する。
度センサ７はＨＣ吸着材３の入口温度を、温度センサ８
はＮＯX 触媒４の入口温度を夫々検出する。１０はエン
ジン１の燃料噴射ポンプ９の燃料噴射量（エンジン負
荷）Ｑを検出する非接触式変位計、１１はエンジン１の
回転数Ｎｅを検出するセンサ（クランク各センサ）、１
２は冷却水温ＴW を検出するセンサである。これらのセ
ンサ７，８，１０，１１，１２からの信号は、マイクロ
コンピユーターからなるコントロールユニット１３に入
力され、コントロールユニット１３は図３、図４に示す
ところにしたがって、ポンプ６と２次燃料噴射弁５に制
御信号を夫々出力する。
【００１１】ここで上記のコントロールユニット１３の
機能を図３、４によって説明する。Ｓ１ではエンジン回
転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｑ、冷却水温Tw、吸着材入口温
度Ｔ１、およびＮＯX 触媒入口温度Ｔ２を読み込む。Ｓ
２では履歴判定が終了したか否かをみて、判定が終了し
ていない場合はＳ３に進む。この場合フラグＦの値にて
判定が終了したか否かを判断するようにしてあり、判定
が終了していない場合はＦ＝０となっている。また履歴
判定は一定の時間間隔△Ｔｊｕｄ（例えば１秒）で訪れ
る。
機能を図３、４によって説明する。Ｓ１ではエンジン回
転数Ｎｅ、エンジン負荷Ｑ、冷却水温Tw、吸着材入口温
度Ｔ１、およびＮＯX 触媒入口温度Ｔ２を読み込む。Ｓ
２では履歴判定が終了したか否かをみて、判定が終了し
ていない場合はＳ３に進む。この場合フラグＦの値にて
判定が終了したか否かを判断するようにしてあり、判定
が終了していない場合はＦ＝０となっている。また履歴
判定は一定の時間間隔△Ｔｊｕｄ（例えば１秒）で訪れ
る。
【００１２】Ｓ３ではＨＣの履歴計算が終了したかどう
かをみて、終了していなければＳ４に進む。Ｓ４ではエ
ンジンのＨＣ発生量ＨＣｇｅｎをマップ（エンジン回転
数Ｎｅと負荷Ｑを軸にしたエンジンの暖機完了状態での
単位時間当たりのＨＣ発生重量ｇ／ｓｅｃの特性デー
タ）から検索して求め、Ｓ５に進みＨＣ発生量ＨＣｇｅ
ｎを補正する。つまり、図５に示すように、冷却水温が
低いときにはエンジンの燃焼状態が悪く、未燃焼のＨＣ
が増加するため、補正係数ＫＨＣでＨＣｇｅｎを補正し
真の発生量を求める。 ＨＣＧ＝ＨＣｇｅｎ×ＫＨＣ…［Ｓ４〜Ｓ５が図１のＨ
Ｃ発生量計算手段２３の機能を果たす］。
かをみて、終了していなければＳ４に進む。Ｓ４ではエ
ンジンのＨＣ発生量ＨＣｇｅｎをマップ（エンジン回転
数Ｎｅと負荷Ｑを軸にしたエンジンの暖機完了状態での
単位時間当たりのＨＣ発生重量ｇ／ｓｅｃの特性デー
タ）から検索して求め、Ｓ５に進みＨＣ発生量ＨＣｇｅ
ｎを補正する。つまり、図５に示すように、冷却水温が
低いときにはエンジンの燃焼状態が悪く、未燃焼のＨＣ
が増加するため、補正係数ＫＨＣでＨＣｇｅｎを補正し
真の発生量を求める。 ＨＣＧ＝ＨＣｇｅｎ×ＫＨＣ…［Ｓ４〜Ｓ５が図１のＨ
Ｃ発生量計算手段２３の機能を果たす］。
【００１３】図６に示すように、吸着材へのＨＣ吸着率
と吸着材からのＨＣ離脱率は、吸着材入口温度（吸着材
温度）Ｔ１に夫々依存している。このため、吸着材入口
温度Ｔ１によるＨＣ吸着率Ｋａｄｓと離脱率Ｋｄｅｓを
実験により求めテーブルデータとして設定する。
と吸着材からのＨＣ離脱率は、吸着材入口温度（吸着材
温度）Ｔ１に夫々依存している。このため、吸着材入口
温度Ｔ１によるＨＣ吸着率Ｋａｄｓと離脱率Ｋｄｅｓを
実験により求めテーブルデータとして設定する。
【００１４】Ｓ６ではＨＣ吸着材からの単位時間当たり
のＨＣ離脱量ＨＣｄｅｓを計算して求める。 ＨＣｄｅｓ＝ＨＣａｃｃ×Ｋｄｅｓ…［Ｓ６が図１のＨ
Ｃ離脱量計算手段２６の機能を果たす。ライフ第１回の
計算ではＨＣａｃｃ＝０、よってＨＣｄｅｓ＝０］。
のＨＣ離脱量ＨＣｄｅｓを計算して求める。 ＨＣｄｅｓ＝ＨＣａｃｃ×Ｋｄｅｓ…［Ｓ６が図１のＨ
Ｃ離脱量計算手段２６の機能を果たす。ライフ第１回の
計算ではＨＣａｃｃ＝０、よってＨＣｄｅｓ＝０］。
【００１５】Ｓ７ではＨＣ吸着材への単位時間当たりの
ＨＣ吸着量ＨＣａｄｓを計算して求める。 ＨＣａｄｓ＝ＨＣＧ×Ｋａｄｓ…［Ｓ７が図１のＨＣ吸
着量計算手段２４の機能を果たす］。
ＨＣ吸着量ＨＣａｄｓを計算して求める。 ＨＣａｄｓ＝ＨＣＧ×Ｋａｄｓ…［Ｓ７が図１のＨＣ吸
着量計算手段２４の機能を果たす］。
【００１６】Ｓ８ではＨＣ吸着材を通り抜ける単位時間
当たりのＨＣ通過量ＨＣｐａｓを計算して求める。 ＨＣｐａｓ＝ＨＣＧ−ＨＣａｄｓ…［Ｓ８が図のＨＣ通
過量計算手段２７の機能を果たす］。
当たりのＨＣ通過量ＨＣｐａｓを計算して求める。 ＨＣｐａｓ＝ＨＣＧ−ＨＣａｄｓ…［Ｓ８が図のＨＣ通
過量計算手段２７の機能を果たす］。
【００１７】Ｓ９ではＨＣ吸着材へのＨＣ累積吸着量Ｈ
Ｃａｃｃを、一定時間毎にＨＣ吸着量ＨＣａｄｓとＨＣ
離脱量ＨＣｄｅｓを積算して求める。
Ｃａｃｃを、一定時間毎にＨＣ吸着量ＨＣａｄｓとＨＣ
離脱量ＨＣｄｅｓを積算して求める。
【００１８】ＨＣａｃｃ＝ＨＣａｃｃ＋ＨＣａｄｓ−Ｈ
Ｃｄｅｓ…［Ｓ７が図１のＨＣ累積吸着量計算手段２５
の機能を果たす。ライフ第１回の計算ではＨＣａｃｃ＝
ＨＣａｄｓ］。 ここでＨＣ累積吸着量データＨＣａｃｃは不揮発メモリ
に記憶され、エンジンが停止されても消去されないよう
にしてある。
Ｃｄｅｓ…［Ｓ７が図１のＨＣ累積吸着量計算手段２５
の機能を果たす。ライフ第１回の計算ではＨＣａｃｃ＝
ＨＣａｄｓ］。 ここでＨＣ累積吸着量データＨＣａｃｃは不揮発メモリ
に記憶され、エンジンが停止されても消去されないよう
にしてある。
【００１９】Ｓ１０ではＨＣの履歴に関する計算処理が
終了した記号として、計算終了フラグをＦ＝１とする。
Ｓ３で上述のＨＣ計算が終了している場合はＳ１１に進
む。そしてＳ１１ではＮＯX の発生量計算が終了したか
どうかをみて、終了していなければＳ１２に進む。
終了した記号として、計算終了フラグをＦ＝１とする。
Ｓ３で上述のＨＣ計算が終了している場合はＳ１１に進
む。そしてＳ１１ではＮＯX の発生量計算が終了したか
どうかをみて、終了していなければＳ１２に進む。
【００２０】Ｓ１２ではエンジンのＮＯX 発生量ＮＯX
ｇｅｎをマップ（エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｑを軸にし
たエンジンの暖機完了状態での単位時間当たりのＮＯX
発生重量ｇ／ｓｅｃの特性データ）から検索して求め、
Ｓ１３に進みＮＯX 発生量ＮＯX ｇｅｎを補正する。つ
まり図５に示すように、冷却水温が低いときにはエンジ
ンの燃焼状態が悪く、ＮＯX 発生量が減少するため、補
正係数ＫＮＯX でＮＯX ｇｅｎを補正し真の発生量を求
める。 ＮＯX Ｇ＝ＮＯX ｇｅｎ×ＫＮＯX …［Ｓ１２〜Ｓ１３
が図１のＮＯX 発生量計算手段２８の機能を果たす］。
ｇｅｎをマップ（エンジン回転数Ｎｅと負荷Ｑを軸にし
たエンジンの暖機完了状態での単位時間当たりのＮＯX
発生重量ｇ／ｓｅｃの特性データ）から検索して求め、
Ｓ１３に進みＮＯX 発生量ＮＯX ｇｅｎを補正する。つ
まり図５に示すように、冷却水温が低いときにはエンジ
ンの燃焼状態が悪く、ＮＯX 発生量が減少するため、補
正係数ＫＮＯX でＮＯX ｇｅｎを補正し真の発生量を求
める。 ＮＯX Ｇ＝ＮＯX ｇｅｎ×ＫＮＯX …［Ｓ１２〜Ｓ１３
が図１のＮＯX 発生量計算手段２８の機能を果たす］。
【００２１】Ｓ１４ではＮＯX 発生量に関する計算処理
が終了した記号として、計算終了フラグをＦ＝１とす
る。Ｓ１１で上述のＮＯX 計算が終了している場合はＳ
１５に進む。そしてＳ１５ではＨＣとＮＯX の重量比計
算が終了したかどうかをみて、終了していなければＳ１
６に進む。
が終了した記号として、計算終了フラグをＦ＝１とす
る。Ｓ１１で上述のＮＯX 計算が終了している場合はＳ
１５に進む。そしてＳ１５ではＨＣとＮＯX の重量比計
算が終了したかどうかをみて、終了していなければＳ１
６に進む。
【００２２】Ｓ１６ではＨＣとＮＯX の重量比計算を行
なう。すなわち、ＮＯX 触媒に流入するＨＣ（ＨＣ吸着
材を通過した量と離脱した量の合計）とＮＯX の比Ｒｍ
を計算して求める。 Ｒｍ＝（ＨＣｄｅｓ＋ＨＣｐａｓ）÷ＮＯX Ｇ Ｓ１７ではＨＣ／Ｎ０x 比に関する計算処理が終了した
記号として、計算終了フラグをＦ＝１とする。
なう。すなわち、ＮＯX 触媒に流入するＨＣ（ＨＣ吸着
材を通過した量と離脱した量の合計）とＮＯX の比Ｒｍ
を計算して求める。 Ｒｍ＝（ＨＣｄｅｓ＋ＨＣｐａｓ）÷ＮＯX Ｇ Ｓ１７ではＨＣ／Ｎ０x 比に関する計算処理が終了した
記号として、計算終了フラグをＦ＝１とする。
【００２３】Ｓ１８ではＨＣ／ＮＯx 比Ｒｍを所定値Ｒ
Ｔ（ＮＯX 還元作用を効果的に行なうための重量比で、
例えば１．２５、濃度比ではおおよそ４に相当する）と
比ベ、所定値ＲＴ以上である場合はＳ２２に進む。Ｓ２
２では噴射弁を駆動させないためデューティ比０％の信
号をメモリする（２次燃料を供給する必要がない）。Ｓ
１８で、ＨＣ／ＮＯx 比Ｒｍが所定値ＲＴ以下である場
合はＳ１９に進む。Ｓ１９では所定値ＲＴに対してＲｍ
の不足量（△Ｒ＝ＲＴーＲｍ）を求め、ＮＯX を効果的
に浄化するのに不足しているＨＣ量（△ＨＣ）を計算し
て求める。 △ＨＣ＝△Ｒ×ＮＯX Ｇ Ｓ２０ではＮＯX 触媒入口温度Ｔ２が触媒が活性化し、
ＮＯX 浄化可能な温度Ｔｒｅｄ（例えば３００℃）以上
であるかどうかを判定し、ＮＯX 浄化可能温度Ｔｒｅｄ
以下である場合はＳ２２に進む（ＨＣ量が不足していて
もＮＯX 浄化ができないため、２次燃料を供給しても無
駄になり、かつＨＣがテールパイプから排出されて悪化
する）。
Ｔ（ＮＯX 還元作用を効果的に行なうための重量比で、
例えば１．２５、濃度比ではおおよそ４に相当する）と
比ベ、所定値ＲＴ以上である場合はＳ２２に進む。Ｓ２
２では噴射弁を駆動させないためデューティ比０％の信
号をメモリする（２次燃料を供給する必要がない）。Ｓ
１８で、ＨＣ／ＮＯx 比Ｒｍが所定値ＲＴ以下である場
合はＳ１９に進む。Ｓ１９では所定値ＲＴに対してＲｍ
の不足量（△Ｒ＝ＲＴーＲｍ）を求め、ＮＯX を効果的
に浄化するのに不足しているＨＣ量（△ＨＣ）を計算し
て求める。 △ＨＣ＝△Ｒ×ＮＯX Ｇ Ｓ２０ではＮＯX 触媒入口温度Ｔ２が触媒が活性化し、
ＮＯX 浄化可能な温度Ｔｒｅｄ（例えば３００℃）以上
であるかどうかを判定し、ＮＯX 浄化可能温度Ｔｒｅｄ
以下である場合はＳ２２に進む（ＨＣ量が不足していて
もＮＯX 浄化ができないため、２次燃料を供給しても無
駄になり、かつＨＣがテールパイプから排出されて悪化
する）。
【００２４】Ｓ２０でＮＯX 浄化可能温度Ｔｒｅｄ以上
であればＳ２１に進む。Ｓ２１では△ＨＣに応じた噴射
弁の駆動デューティ信号を、予め設定したテーブルデー
タから検索してメモリする…［Ｓ１６〜Ｓ２２までが図
１の２次燃料供給量判定手段２９の機能を果たす］。
であればＳ２１に進む。Ｓ２１では△ＨＣに応じた噴射
弁の駆動デューティ信号を、予め設定したテーブルデー
タから検索してメモリする…［Ｓ１６〜Ｓ２２までが図
１の２次燃料供給量判定手段２９の機能を果たす］。
【００２５】Ｓ１５で上述のＨＣ／ＮＯx の重量比計算
が終了していれば、Ｓ２３に進み全ての判定が終了した
記号として判定終了フラグをＦ＝１とする。Ｓ２４では
判定が終了してからの時間カウントを開始する。Ｓ２５
では前述したＳ３〜Ｓ２２の判定によって決定された噴
射弁の駆動デューティ信号を噴射弁に、噴射ポンプの駆
動信号を噴射ポンプに出力する（２次燃料供給が必要な
い場合には、デューティ信号は０％、ポンプ駆動信号は
オフとなる）。そして、Ｓ２６で判定が終了してからの
時間が所定時間△Ｔｊｕｄ（例えば１秒）に達したか否
かを判定し、△Ｔｊｕｄに達していなければＳ１→Ｓ２
→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７のルーチンが繰り返される。
Ｓ２６で時間が△Ｔｊｕｄに達した場合はＳ２７に進
む。そしてＳ２７で各計算終了フラグ、判定終了フラ
グ、および時間カウントデータをキャンセルして０にす
る。このことにより△Ｔｊｕｄ毎に前述の機能が繰り返
し行なわれる。
が終了していれば、Ｓ２３に進み全ての判定が終了した
記号として判定終了フラグをＦ＝１とする。Ｓ２４では
判定が終了してからの時間カウントを開始する。Ｓ２５
では前述したＳ３〜Ｓ２２の判定によって決定された噴
射弁の駆動デューティ信号を噴射弁に、噴射ポンプの駆
動信号を噴射ポンプに出力する（２次燃料供給が必要な
い場合には、デューティ信号は０％、ポンプ駆動信号は
オフとなる）。そして、Ｓ２６で判定が終了してからの
時間が所定時間△Ｔｊｕｄ（例えば１秒）に達したか否
かを判定し、△Ｔｊｕｄに達していなければＳ１→Ｓ２
→Ｓ２５→Ｓ２６→Ｓ２７のルーチンが繰り返される。
Ｓ２６で時間が△Ｔｊｕｄに達した場合はＳ２７に進
む。そしてＳ２７で各計算終了フラグ、判定終了フラ
グ、および時間カウントデータをキャンセルして０にす
る。このことにより△Ｔｊｕｄ毎に前述の機能が繰り返
し行なわれる。
【００２６】
【発明の効果】 以上説明してきたように、本発明はＨ
Ｃ吸着材のＨＣ吸着量と離脱量を正確に判定することが
でき、ＮＯX 触媒の活性状況を正確に判定する。このた
め、適切な時期に必要な量の２次燃料を供給する。もし
くは供給を停止して無駄な燃料供給をせずに、ＮＯX 触
媒のＮＯX 還元効果を効率よく高めることができる。
Ｃ吸着材のＨＣ吸着量と離脱量を正確に判定することが
でき、ＮＯX 触媒の活性状況を正確に判定する。このた
め、適切な時期に必要な量の２次燃料を供給する。もし
くは供給を停止して無駄な燃料供給をせずに、ＮＯX 触
媒のＮＯX 還元効果を効率よく高めることができる。
【図１】 本発明の構成を示すブロック図である。
【図２】 本実施の形態のシステム図である。
【図３】 本発明の実施の形態を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図４】 本発明の実施の形態を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】 冷却水温度とＨＣ補正係数及びＮＯX 補正係
数の関係を示す説明図である。
数の関係を示す説明図である。
【図６】 吸着材へのＨＣ吸着率と吸着材からのＨＣ離
脱率を示す説明図である。
脱率を示す説明図である。
【図７】 ＨＣ及びＨＣ吸着材の特性を示す説明図であ
る。
る。
【図８】 ＨＣ及びＨＣ吸着材の特性を示す説明図であ
る。
る。
【図９】 ＨＣ及びＨＣ吸着材の特性を示す説明図であ
る。
る。
１ エンジン ２ 排気通路 ３ 吸着材 ４ ＮＯX 触媒 ５ 燃料噴射弁 ６ ポンプ ７ 温度センサ ８ 温度センサ ９ 燃料噴射ポンプ １０ 非接触式変位計 １１ 回転数Ｎｅ検出センサ １２ 冷却水温Ｔｗ検出センサ １３ コントロールユニット ２１ ＨＣ吸着材 ２２ ＮＯX 還元触媒 ２３ ＨＣ発生量計算手段 ２４ ＨＣ吸着量計算手段 ２５ ＨＣ累積吸着量計算手段 ２６ ＨＣ離脱量計算手段 ２７ ＨＣ通過量計算手段 ２８ ＮＯX 発生量計算手段 ２９ ２次燃料供給量判定手段 ３０ ２次燃料供給装置 ３１ ＨＣ吸着材の温度を検出するセンサ ３２ ＮＯX 還元触媒の温度を検出するセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/08 Ｂ０１Ｄ 53/34 １２０Ｄ 53/36 ＺＡＢ 3/36 １０１Ａ
Claims (3)
- 【請求項１】 ディーゼルエンジンの排気系に装着さ
れ、エンジンから排出される炭化水素（以下ＨＣ）を吸
着・離脱するＨＣ吸着材と、該ＨＣ吸着材の下流側の排
気通路に配置される窒素酸化物（以下ＮＯX ）還元触媒
との間の排気通路に還元剤としてのＨＣを供給する２次
燃料供給装置を配置した排気浄化用触媒装置において、 ＨＣ吸着材の温度を検出する温度センサとＮＯX 還元触
媒の温度を検出する温度センサとを有し、 エンジンの負荷、回転数、冷却水温度のうちの少なくと
も１つに基づいてエンジンから排出されるＨＣ発生量を
計算するＨＣ発生量計算手段、およびエンジンから排出
されるＮＯX 発生量を計算するＮＯX 発生量計算手段
と、 前記計算されたエンジンから排出されるＨＣ発生量と前
記温度センサにより検出された吸着材の温度とに基づい
てＨＣ吸着材へのＨＣ吸着量を計算するＨＣ吸着量計算
手段と、 前記計算されたエンジンから排出されるＨＣ発生量と前
記計算されたＨＣ吸着量とによりＨＣ吸着材を通過する
ＨＣの量を計算するＨＣ通過量計算手段と、 前記計算されたＨＣ吸着量を積算するとともに、該積算
値を前記温度センサにより検出されたＨＣ吸着材の温度
と積算値の大きさとに基づいてＨＣ吸着材からのＨＣ離
脱量の値を計算するＨＣ離脱量計算手段により減算補正
してＨＣ吸着量を積算するＨＣ吸着量積算手段と、 前記ＨＣ離脱量計算手段により計算されたＨＣ離脱量
と、前記ＨＣ通過量計算手段により計算されたＨＣ通過
量と、前記ＮＯX 発生量計算手段とにより計算されたＮ
ＯX 発生量とからＨＣ量の過不足を判定する２次燃料供
給量判定手段とを有し、 ＨＣ量が不足しており、かつ前記温度センサにより検出
されたＮＯX 還元触媒の温度が所定の活性温度以上であ
ると判定された場合に、 前記２次燃料供給装置によって、ＨＣ量の不足量の大き
さにに見合った２次燃料量を供給する２次燃料供給手段
とを設けたことを特徴とするディーゼルエンジンの排気
浄化用触媒装置。 - 【請求項２】 前記２次燃料供給量判定手段はＨＣ吸着
材の温度によらず、ＮＯX 還元触媒が所定温度以上であ
る場合にＨＣ量の過不足を判定するとともに、２次燃料
供給の可否判断を行なうことを特徴とする上記請求項１
に記載のディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置。 - 【請求項３】 前記２次燃料供給量判定手段は前記計算
されたＨＣ離脱量とＨＣ通過量との和に対する前記ＮＯ
X 発生量の比が、所定のＨＣ／ＮＯx 比以下である場合
にＨＣ量が不足であると判定することを特徴とする上記
請求項１または請求項２に記載のディーゼルエンジンの
排気浄化用触媒装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008388A JPH10205322A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9008388A JPH10205322A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10205322A true JPH10205322A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11691834
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9008388A Pending JPH10205322A (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | ディーゼルエンジンの排気浄化用触媒装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10205322A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8601797B2 (en) | 2009-08-21 | 2013-12-10 | Hyundai Motor Company | Exhaust device for diesel vehicle |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP9008388A patent/JPH10205322A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8601797B2 (en) | 2009-08-21 | 2013-12-10 | Hyundai Motor Company | Exhaust device for diesel vehicle |
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