JPH1130118A - ディーゼル機関の排ガス浄化方法及び装置 - Google Patents
ディーゼル機関の排ガス浄化方法及び装置Info
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- JPH1130118A JPH1130118A JP9184861A JP18486197A JPH1130118A JP H1130118 A JPH1130118 A JP H1130118A JP 9184861 A JP9184861 A JP 9184861A JP 18486197 A JP18486197 A JP 18486197A JP H1130118 A JPH1130118 A JP H1130118A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディーゼル機関の排ガス浄化装置において、
ＮＯｘ低減が高効率で行われるように還元剤供給量及び
時期を最適に制御し、機関の燃費を向上させる。 【解決手段】 ＮＯｘ浄化触媒１８、還元剤ノズル２
１、回転数センサ４１、負荷センサ４３、ＮＯｘ浄化触
媒１８の入口付近及び出口付近の排ガス温度を検出する
入口及び出口温度センサ４４、４５、ＮＯｘ浄化触媒１
８の入口付近及び出口付近の排ガスのＨＣ濃度を検出す
る入口及び出口ＨＣ検出器４７、４８、及び制御器を備
える。制御器４０は、入力された信号に基づき、排ガス
温度が所定範囲内であるか否かを判定すると共に、ＮＯ
ｘ浄化触媒でのＨＣ転化率に基づき還元剤供給量を計算
し、排ガス温度が所定範囲内であるときのみ、計算され
た供給量の還元剤を還元剤ノズルから噴射するように還
元剤制御信号を発生し送信する。制御器は、また入口及
び出口排ガス温度信号に基づき、温度変化を計算し、こ
の温度変化により還元剤供給量を補正する。
ＮＯｘ低減が高効率で行われるように還元剤供給量及び
時期を最適に制御し、機関の燃費を向上させる。 【解決手段】 ＮＯｘ浄化触媒１８、還元剤ノズル２
１、回転数センサ４１、負荷センサ４３、ＮＯｘ浄化触
媒１８の入口付近及び出口付近の排ガス温度を検出する
入口及び出口温度センサ４４、４５、ＮＯｘ浄化触媒１
８の入口付近及び出口付近の排ガスのＨＣ濃度を検出す
る入口及び出口ＨＣ検出器４７、４８、及び制御器を備
える。制御器４０は、入力された信号に基づき、排ガス
温度が所定範囲内であるか否かを判定すると共に、ＮＯ
ｘ浄化触媒でのＨＣ転化率に基づき還元剤供給量を計算
し、排ガス温度が所定範囲内であるときのみ、計算され
た供給量の還元剤を還元剤ノズルから噴射するように還
元剤制御信号を発生し送信する。制御器は、また入口及
び出口排ガス温度信号に基づき、温度変化を計算し、こ
の温度変化により還元剤供給量を補正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、排ガス通路のＮＯ
ｘ浄化触媒の上流側に設けた還元剤ノズルから還元剤を
噴射し排ガス中のＮＯｘ濃度を低減するディーゼル機関
の排ガス浄化方法及びそのような方法を実施する排ガス
浄化装置に関する。
ｘ浄化触媒の上流側に設けた還元剤ノズルから還元剤を
噴射し排ガス中のＮＯｘ濃度を低減するディーゼル機関
の排ガス浄化方法及びそのような方法を実施する排ガス
浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ディーゼル機関の排ガス中のＮＯｘを減
少させるため、従来、排ガス通路にＮＯｘを還元浄化す
る浄化触媒を設け、浄化触媒より上流側の排ガス中へ還
元剤を噴射し、浄化触媒におけるＮＯｘ浄化率を向上さ
せることが知られている。図４は、従来技術のＮＯｘ低
減触媒装置を示す配置図であり、エンジン１１の排ガス
が、排気マニホルド１２、排ガス通路１３、ＮＯｘ浄化
触媒１８等を経て大気中へ排出され、浄化触媒１８より
上流側の排ガス中へ還元剤を噴射する還元剤ノズル２１
が配置される。還元剤は、タンク２７からポンプ２５に
より吸引昇圧され、還元剤ノズル２１から排ガス中へ供
給される。還元剤の供給量、供給時期は、電子制御ユニ
ット（ＥＣＵ）を備える制御器４０により制御される。
制御器４０は、回転数センサ４１により出力される機関
回転数信号Ｓ1、負荷センサ４３から出力される機関負
荷信号Ｓ2、ＮＯｘ浄化触媒１８の入口付近に配置した
排ガス温度センサ４４から出力される排ガス温度信号Ｓ
3が入力され、ポンプ２５を制御する還元剤制御信号Ａ1
を出力する。
少させるため、従来、排ガス通路にＮＯｘを還元浄化す
る浄化触媒を設け、浄化触媒より上流側の排ガス中へ還
元剤を噴射し、浄化触媒におけるＮＯｘ浄化率を向上さ
せることが知られている。図４は、従来技術のＮＯｘ低
減触媒装置を示す配置図であり、エンジン１１の排ガス
が、排気マニホルド１２、排ガス通路１３、ＮＯｘ浄化
触媒１８等を経て大気中へ排出され、浄化触媒１８より
上流側の排ガス中へ還元剤を噴射する還元剤ノズル２１
が配置される。還元剤は、タンク２７からポンプ２５に
より吸引昇圧され、還元剤ノズル２１から排ガス中へ供
給される。還元剤の供給量、供給時期は、電子制御ユニ
ット（ＥＣＵ）を備える制御器４０により制御される。
制御器４０は、回転数センサ４１により出力される機関
回転数信号Ｓ1、負荷センサ４３から出力される機関負
荷信号Ｓ2、ＮＯｘ浄化触媒１８の入口付近に配置した
排ガス温度センサ４４から出力される排ガス温度信号Ｓ
3が入力され、ポンプ２５を制御する還元剤制御信号Ａ1
を出力する。
【０００３】特開平３−１２４９０９号公報は、リーン
バーン機関の排気系に、排気ガスを浄化処理するＮＯｘ
分解型の触媒コンバータをそなえ、燃料中のＨＣを還元
剤として触媒コンバータへ導入するＨＣ導入手段を設
け、触媒コンバータの下流の排ガス中のＨＣの量又は濃
度を検出するＨＣ計測器からの検出信号に基づいて、Ｈ
Ｃの供給通路に設けたソレノイドバルブを開閉制御する
ことを開示する。しかしながら、この公報の技術は、還
元剤が高効率で供給されない短所を有する。
バーン機関の排気系に、排気ガスを浄化処理するＮＯｘ
分解型の触媒コンバータをそなえ、燃料中のＨＣを還元
剤として触媒コンバータへ導入するＨＣ導入手段を設
け、触媒コンバータの下流の排ガス中のＨＣの量又は濃
度を検出するＨＣ計測器からの検出信号に基づいて、Ｈ
Ｃの供給通路に設けたソレノイドバルブを開閉制御する
ことを開示する。しかしながら、この公報の技術は、還
元剤が高効率で供給されない短所を有する。
【０００４】特開平３−２２９９１４号公報は、酸素雰
囲気中ＨＣ存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触
媒、及びＨＣの部分酸化により生成される活性種が必要
な活性種量に対して不足しているか否かを判断するＨＣ
不足判定手段を備え、活性種が不足していると判断した
ときは、冷却水温を低下させることを開示する。この公
報の技術は、ＨＣ濃度を検出する点で本発明と類似する
が、還元剤の供給を行うものではなく、本発明とは、異
なる作用を行うものである。
囲気中ＨＣ存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触
媒、及びＨＣの部分酸化により生成される活性種が必要
な活性種量に対して不足しているか否かを判断するＨＣ
不足判定手段を備え、活性種が不足していると判断した
ときは、冷却水温を低下させることを開示する。この公
報の技術は、ＨＣ濃度を検出する点で本発明と類似する
が、還元剤の供給を行うものではなく、本発明とは、異
なる作用を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、排ガ
ス通路のＮＯｘ浄化触媒の上流側に還元剤を噴射し、Ｎ
Ｏｘ浄化効率を向上させるディーゼル機関の排ガス浄化
装置において、ＮＯｘ低減が高効率で行われるように還
元剤供給量及び時期を最適に制御すると共に、還元剤供
給量を減らして機関の燃費を向上させることにある。
ス通路のＮＯｘ浄化触媒の上流側に還元剤を噴射し、Ｎ
Ｏｘ浄化効率を向上させるディーゼル機関の排ガス浄化
装置において、ＮＯｘ低減が高効率で行われるように還
元剤供給量及び時期を最適に制御すると共に、還元剤供
給量を減らして機関の燃費を向上させることにある。
【０００６】
【解決するための手段】本発明のディーゼル機関の排ガ
ス浄化方法は、機関回転数、機関負荷、排ガス温度、及
び排ガス中のＨＣ濃度をそれぞれ検出し、各々の検出値
に基づき、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定
すると共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率（ＨＣ低減
率）を求め、排ガス温度が所定範囲内であるときのみ、
ＨＣ転化率に基づき計算された還元剤供給量をＮＯｘ浄
化触媒の上流側に配置された還元剤ノズルから噴射する
工程を含む。ＨＣ転化率は、排ガスの流れ方向において
ＮＯｘ浄化触媒の前後の２個所のＨＣ濃度の検出値に基
づいて計算される。また、本発明の排ガス浄化方法は、
排ガスの流れ方向においてＮＯｘ浄化触媒の前後の２個
所の排ガス温度の検出値に基づいてＮＯｘ浄化触媒の浄
化反応による排ガス温度変化を計算し、計算された排ガ
ス温度変化により前記還元剤供給量を補正する工程を含
む。
ス浄化方法は、機関回転数、機関負荷、排ガス温度、及
び排ガス中のＨＣ濃度をそれぞれ検出し、各々の検出値
に基づき、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定
すると共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率（ＨＣ低減
率）を求め、排ガス温度が所定範囲内であるときのみ、
ＨＣ転化率に基づき計算された還元剤供給量をＮＯｘ浄
化触媒の上流側に配置された還元剤ノズルから噴射する
工程を含む。ＨＣ転化率は、排ガスの流れ方向において
ＮＯｘ浄化触媒の前後の２個所のＨＣ濃度の検出値に基
づいて計算される。また、本発明の排ガス浄化方法は、
排ガスの流れ方向においてＮＯｘ浄化触媒の前後の２個
所の排ガス温度の検出値に基づいてＮＯｘ浄化触媒の浄
化反応による排ガス温度変化を計算し、計算された排ガ
ス温度変化により前記還元剤供給量を補正する工程を含
む。
【０００７】本発明のディーゼル機関の排ガス浄化装置
は、ＮＯｘ浄化触媒及び還元剤供給器を備え、還元剤供
給器が排ガス通路のＮＯｘ浄化触媒の上流側に配置され
る還元剤ノズル、機関回転数信号を出力する回転数セン
サ、機関負荷信号を出力する負荷センサ、排ガス温度信
号を出力する排ガス温度センサ、排ガス中のＨＣ濃度信
号を出力するＨＣ検出器、及びそれらの信号が入力され
る制御器を備え、更に、ＮＯｘ浄化触媒の入口付近及び
出口付近にそれぞれ入口排ガス温度信号を出力する入口
温度センサ及び出口排ガス温度信号を出力する出口温度
センサが配置され、更に、ＮＯｘ触媒の入口付近及び出
口付近の排ガスのＨＣ濃度を検出し入口及び出口ＨＣ濃
度信号を出力する入口及び出口ＨＣ検出器が設けられ
る。
は、ＮＯｘ浄化触媒及び還元剤供給器を備え、還元剤供
給器が排ガス通路のＮＯｘ浄化触媒の上流側に配置され
る還元剤ノズル、機関回転数信号を出力する回転数セン
サ、機関負荷信号を出力する負荷センサ、排ガス温度信
号を出力する排ガス温度センサ、排ガス中のＨＣ濃度信
号を出力するＨＣ検出器、及びそれらの信号が入力され
る制御器を備え、更に、ＮＯｘ浄化触媒の入口付近及び
出口付近にそれぞれ入口排ガス温度信号を出力する入口
温度センサ及び出口排ガス温度信号を出力する出口温度
センサが配置され、更に、ＮＯｘ触媒の入口付近及び出
口付近の排ガスのＨＣ濃度を検出し入口及び出口ＨＣ濃
度信号を出力する入口及び出口ＨＣ検出器が設けられ
る。
【０００８】本発明において制御器は、入力された信号
に基づき、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定
すると共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率に基づいて
還元剤供給量を計算し、排ガス温度が所定範囲内である
ときのみ、計算された還元剤供給量を還元剤ノズルから
噴射するように還元剤制御信号を発生し送信する。制御
器は、入口及び出口ＨＣ濃度信号に基づきＨＣ転化率を
計算する。また入口及び出口排ガス温度信号に基づき、
温度変化を計算し、この温度変化により還元剤供給量を
補正する。
に基づき、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定
すると共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率に基づいて
還元剤供給量を計算し、排ガス温度が所定範囲内である
ときのみ、計算された還元剤供給量を還元剤ノズルから
噴射するように還元剤制御信号を発生し送信する。制御
器は、入口及び出口ＨＣ濃度信号に基づきＨＣ転化率を
計算する。また入口及び出口排ガス温度信号に基づき、
温度変化を計算し、この温度変化により還元剤供給量を
補正する。
【０００９】
【作用】ＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲内にあるときに
計算された量の還元剤が供給されと、還元剤が排ガス中
のＮＯｘと反応して排ガス中のＮＯｘ成分の低減が生じ
る。ＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲でない場合ＮＯｘ成
分は還元剤の供給によっては低減しない。即ち、ＮＯｘ
浄化触媒温度が触媒活性温度より低い場合は還元剤とＮ
Ｏｘ成分が反応せず、また、ＮＯｘ浄化触媒温度が触媒
活性温度より十分高い場合は還元剤自体が反応してＨ2
ＯとＣＯ2に変わり、ＮＯｘ成分は低減しない。本発明
においては、ＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲でない場合
は、還元剤を供給しないことにより燃費を節減する。ま
たＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲にある場合は、排ガス
の流れ方向においてＮＯｘ浄化触媒の前後の排ガス温度
が反応状態で異なるので、ＮＯｘ浄化触媒の前後の温度
変化が所定値内である場合、還元剤量を補正し、燃費を
節減する。
計算された量の還元剤が供給されと、還元剤が排ガス中
のＮＯｘと反応して排ガス中のＮＯｘ成分の低減が生じ
る。ＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲でない場合ＮＯｘ成
分は還元剤の供給によっては低減しない。即ち、ＮＯｘ
浄化触媒温度が触媒活性温度より低い場合は還元剤とＮ
Ｏｘ成分が反応せず、また、ＮＯｘ浄化触媒温度が触媒
活性温度より十分高い場合は還元剤自体が反応してＨ2
ＯとＣＯ2に変わり、ＮＯｘ成分は低減しない。本発明
においては、ＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲でない場合
は、還元剤を供給しないことにより燃費を節減する。ま
たＮＯｘ浄化触媒温度が所定範囲にある場合は、排ガス
の流れ方向においてＮＯｘ浄化触媒の前後の排ガス温度
が反応状態で異なるので、ＮＯｘ浄化触媒の前後の温度
変化が所定値内である場合、還元剤量を補正し、燃費を
節減する。
【００１０】
【発明の実施の態様】図１は、本発明の実施例を示す図
解的な配置図である。前述の図４の従来技術の構成部分
と同様の構成部分には、同じ符号を付し、説明を省略す
る。図１において、エンジン１１の排ガスは、排気マニ
ホルド１２、排ガス通路１３、ＮＯｘ浄化触媒１８等を
経て大気中へ排出され、浄化触媒１８より上流側の排ガ
ス中へ還元剤を噴射する還元剤ノズル２１が配置され
る。電子制御ユニット（ＥＣＵ）を備える制御器４０が
配置され、ディーゼル機関の各検出値が入力され、還元
剤制御信号Ａ1を発生する。還元剤は、タンク２７から
ポンプ２５により昇圧され、還元剤ノズル２１へ供給さ
れる。還元剤の供給量、供給時期は、制御器４０から送
信される還元剤制御信号により制御される。還元剤は、
ディーゼル機関の燃料である軽油とし、タンク２７も機
関の燃料タンクとすることが好都合である。
解的な配置図である。前述の図４の従来技術の構成部分
と同様の構成部分には、同じ符号を付し、説明を省略す
る。図１において、エンジン１１の排ガスは、排気マニ
ホルド１２、排ガス通路１３、ＮＯｘ浄化触媒１８等を
経て大気中へ排出され、浄化触媒１８より上流側の排ガ
ス中へ還元剤を噴射する還元剤ノズル２１が配置され
る。電子制御ユニット（ＥＣＵ）を備える制御器４０が
配置され、ディーゼル機関の各検出値が入力され、還元
剤制御信号Ａ1を発生する。還元剤は、タンク２７から
ポンプ２５により昇圧され、還元剤ノズル２１へ供給さ
れる。還元剤の供給量、供給時期は、制御器４０から送
信される還元剤制御信号により制御される。還元剤は、
ディーゼル機関の燃料である軽油とし、タンク２７も機
関の燃料タンクとすることが好都合である。
【００１１】制御器４０へ入力される各種検出信号は、
回転数センサ４１により出力される機関回転数信号
Ｓ1、負荷センサ４３から出力される機関負荷信号Ｓ2、
ＮＯｘ浄化触媒１８の入口付近に配置した入口温度セン
サ４４から出力される入口排ガス温度信号Ｓ3、ＮＯｘ
浄化触媒１８の出口付近に配置した出口温度センサ４５
から出力される出口排ガス温度信号Ｓ4、還元剤ノズル
２１と入口温度センサ４４の間の排ガス通路中の排ガス
のＨＣ濃度を検出する入口ＨＣ検出器４７から出力され
る入口ＨＣ濃度信号Ｓ5、及び出口温度センサ４５の下
流の排ガス通路中の排ガスのＨＣ濃度を検出する出口Ｈ
Ｃ検出器４８から出力される出口ＨＣ濃度信号Ｓ6を含
む。
回転数センサ４１により出力される機関回転数信号
Ｓ1、負荷センサ４３から出力される機関負荷信号Ｓ2、
ＮＯｘ浄化触媒１８の入口付近に配置した入口温度セン
サ４４から出力される入口排ガス温度信号Ｓ3、ＮＯｘ
浄化触媒１８の出口付近に配置した出口温度センサ４５
から出力される出口排ガス温度信号Ｓ4、還元剤ノズル
２１と入口温度センサ４４の間の排ガス通路中の排ガス
のＨＣ濃度を検出する入口ＨＣ検出器４７から出力され
る入口ＨＣ濃度信号Ｓ5、及び出口温度センサ４５の下
流の排ガス通路中の排ガスのＨＣ濃度を検出する出口Ｈ
Ｃ検出器４８から出力される出口ＨＣ濃度信号Ｓ6を含
む。
【００１２】制御器４０は、入力された検出信号に基づ
き、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定すると
共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率を求め、排ガス温
度が所定範囲内であるときのみ、ＨＣ転化率に基づき最
適に制御された還元剤供給量がＮＯｘ浄化触媒の上流側
に配置される還元剤ノズルから排ガス中へ噴射されるよ
うに還元剤制御信号Ａ1を発生し、還元剤ポンプ２５へ
送信する。
き、排ガス温度が所定範囲内であるか否かを判定すると
共に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率を求め、排ガス温
度が所定範囲内であるときのみ、ＨＣ転化率に基づき最
適に制御された還元剤供給量がＮＯｘ浄化触媒の上流側
に配置される還元剤ノズルから排ガス中へ噴射されるよ
うに還元剤制御信号Ａ1を発生し、還元剤ポンプ２５へ
送信する。
【００１３】制御器４０において、ＮＯｘ浄化触媒が触
媒活性状態にあるか否かの判定は、次のようになされ
る。最も簡単には、ＮＯｘ浄化触媒入口排ガス温度が予
め記録された触媒活性温度より低いか否かにより判定す
るもので、低い場合は、触媒活性状態にないと判定す
る。また、入口及び出口ＨＣ濃度信号Ｓ5、Ｓ6に基づき
ＨＣ濃度変化割合、即ちＨＣ転化率を求め、ＨＣ転化率
が低いときは、ＮＯｘ浄化触媒が触媒活性状態にないと
判定することができる。
媒活性状態にあるか否かの判定は、次のようになされ
る。最も簡単には、ＮＯｘ浄化触媒入口排ガス温度が予
め記録された触媒活性温度より低いか否かにより判定す
るもので、低い場合は、触媒活性状態にないと判定す
る。また、入口及び出口ＨＣ濃度信号Ｓ5、Ｓ6に基づき
ＨＣ濃度変化割合、即ちＨＣ転化率を求め、ＨＣ転化率
が低いときは、ＮＯｘ浄化触媒が触媒活性状態にないと
判定することができる。
【００１４】ＮＯｘ浄化触媒における反応状態の良否
は、入口及び出口排ガス温度信号Ｓ3、Ｓ4に基づき、排
ガス温度変化を求め、この温度変化と予め制御器４０に
記録された所定値を比較することにより判定可能であ
り、排ガス温度変化が所定値より小さい場合は、反応状
態が良でないと判定される。
は、入口及び出口排ガス温度信号Ｓ3、Ｓ4に基づき、排
ガス温度変化を求め、この温度変化と予め制御器４０に
記録された所定値を比較することにより判定可能であ
り、排ガス温度変化が所定値より小さい場合は、反応状
態が良でないと判定される。
【００１５】図２は、ＮＯｘ浄化触媒がＰｔ−Ａｌ2Ｏ3
である場合における触媒入口温度とＮＯｘ転化率（実
線）及びＨＣ転化率（点線）との関係を表すグラフであ
る。図２のグラフにおいて、ＨＣ転化率（点線）は、２
００°Ｃ付近から急角度で上昇し約２５０°Ｃを越える
温度では、１００％である。即ち、触媒入口温度が２５
０°Ｃ以上が、触媒活性状態である。また触媒入口温度
が２００°Ｃより低い場合は、ＨＣは、転化せず、還元
剤は、利用されないことを意味する。
である場合における触媒入口温度とＮＯｘ転化率（実
線）及びＨＣ転化率（点線）との関係を表すグラフであ
る。図２のグラフにおいて、ＨＣ転化率（点線）は、２
００°Ｃ付近から急角度で上昇し約２５０°Ｃを越える
温度では、１００％である。即ち、触媒入口温度が２５
０°Ｃ以上が、触媒活性状態である。また触媒入口温度
が２００°Ｃより低い場合は、ＨＣは、転化せず、還元
剤は、利用されないことを意味する。
【００１６】図２において、ＮＯｘ転化率（実線）は、
やはり２００°Ｃ付近から急角度で上昇し約２５０°Ｃ
付近で最大に達し、その後、温度上昇に伴い減少し、３
５０°Ｃを越えた温度範囲では、０％となる。図２のグ
ラフのＮＯｘ浄化触媒について、還元剤が有効に作用す
るのは、触媒入口温度が約２００°Ｃ〜３００°Ｃ（図
２の領域Ｄ、ここで排ガス温度変化が所定値より小さい
場合、還元剤を減少させる）であり、２００°Ｃより低
い温度範囲、及び３００°Ｃより高い温度範囲では、還
元剤を供給することによりＮＯｘ濃度を減少させること
はできず、供給された還元剤は、無駄に消耗されるか
ら、このような場合の還元剤の噴射を停止することによ
り、還元剤供給量を減少させることができる。
やはり２００°Ｃ付近から急角度で上昇し約２５０°Ｃ
付近で最大に達し、その後、温度上昇に伴い減少し、３
５０°Ｃを越えた温度範囲では、０％となる。図２のグ
ラフのＮＯｘ浄化触媒について、還元剤が有効に作用す
るのは、触媒入口温度が約２００°Ｃ〜３００°Ｃ（図
２の領域Ｄ、ここで排ガス温度変化が所定値より小さい
場合、還元剤を減少させる）であり、２００°Ｃより低
い温度範囲、及び３００°Ｃより高い温度範囲では、還
元剤を供給することによりＮＯｘ濃度を減少させること
はできず、供給された還元剤は、無駄に消耗されるか
ら、このような場合の還元剤の噴射を停止することによ
り、還元剤供給量を減少させることができる。
【００１７】本発明は、図２の事実に基づき、特許請求
の範囲の構成により、ＮＯｘ低減が高効率で行われるよ
うに還元剤を供給する温度を図２の領域Ｄとすると共に
還元剤供給量をＨＣ転化率を考慮して最適に制御し、デ
ィーゼル機関の排ガス中のＮＯｘ濃度を効率良く低減
し、また、機関の燃費を向上させるものである。
の範囲の構成により、ＮＯｘ低減が高効率で行われるよ
うに還元剤を供給する温度を図２の領域Ｄとすると共に
還元剤供給量をＨＣ転化率を考慮して最適に制御し、デ
ィーゼル機関の排ガス中のＮＯｘ濃度を効率良く低減
し、また、機関の燃費を向上させるものである。
【００１８】
【発明の効果】図３は、還元剤を使用するディーゼル機
関の排ガス浄化方法及び装置の燃費悪化率を表すグラフ
であり、従来例Ｂと本発明の実施例Ａの燃費悪化率を比
較したものである。図３は、従来例の燃費悪化率が約５
％であるのに対し、本発明の実施例の燃費悪化率は、約
２．５％であることを示す。即ち、本発明は、従来技術
の燃費悪化率を５０％減少させるものである。
関の排ガス浄化方法及び装置の燃費悪化率を表すグラフ
であり、従来例Ｂと本発明の実施例Ａの燃費悪化率を比
較したものである。図３は、従来例の燃費悪化率が約５
％であるのに対し、本発明の実施例の燃費悪化率は、約
２．５％であることを示す。即ち、本発明は、従来技術
の燃費悪化率を５０％減少させるものである。
【図１】本発明の実施例の排ガス浄化装置を示す図解的
な配置図。
な配置図。
【図２】ＮＯｘ浄化触媒がＰｔ−Ａｌ2Ｏ3である場合に
おける触媒入口温度とＨＣ及びＮＯｘ転化率との関係を
示すグラフ。
おける触媒入口温度とＨＣ及びＮＯｘ転化率との関係を
示すグラフ。
【図３】還元剤を使用する排ガス浄化方法を実施した場
合の燃費悪化率を表すグラフ。
合の燃費悪化率を表すグラフ。
【図４】従来の排ガス浄化装置を示す図解的な配置図で
ある。
ある。
１１：エンジン、１２：排気マニホルド、１３：排ガス
通路、１８：ＮＯｘ浄化触媒、２１：還元剤ノズル、２
５：還元剤ポンプ、２７：タンク、４０：制御器、４
１：回転数センサ、４３：負荷センサ、４４：入口温度
センサ、４５：出口温度センサ、４７：入口ＨＣ検出
器、４８：出口ＨＣ検出器。Ａ1：還元剤制御信号、
Ｓ1：機関回転数信号、Ｓ2：機関負荷信号、Ｓ3：入口
排ガス温度信号、Ｓ4：出口排ガス温度信号、Ｓ5：入口
ＨＣ濃度信号、Ｓ6：出口ＨＣ濃度信号。
通路、１８：ＮＯｘ浄化触媒、２１：還元剤ノズル、２
５：還元剤ポンプ、２７：タンク、４０：制御器、４
１：回転数センサ、４３：負荷センサ、４４：入口温度
センサ、４５：出口温度センサ、４７：入口ＨＣ検出
器、４８：出口ＨＣ検出器。Ａ1：還元剤制御信号、
Ｓ1：機関回転数信号、Ｓ2：機関負荷信号、Ｓ3：入口
排ガス温度信号、Ｓ4：出口排ガス温度信号、Ｓ5：入口
ＨＣ濃度信号、Ｓ6：出口ＨＣ濃度信号。
Claims (5)
- 【請求項１】 ディーゼル機関の排ガス浄化方法であっ
て、機関回転数、機関負荷、排ガス温度、及び排ガス中
のＨＣ濃度をそれぞれ検出し、各々の検出値に基づき、
排ガス温度が所定値範囲内であるか否かを判定すると共
に、ＮＯｘ浄化触媒でのＨＣ転化率を求め、排ガス温度
が所定範囲内であるときのみ、ＨＣ転化率に基づき計算
された供給量の還元剤をＮＯｘ浄化触媒の上流側に配置
された還元剤ノズルから排ガス中へ噴射することを特徴
とするディーゼル機関の排ガス浄化方法。 - 【請求項２】 ＨＣ転化率は、排ガスの流れ方向におい
てＮＯｘ浄化触媒前後の２個所のＨＣ濃度の検出値に基
づいて計算されることを特徴とする請求項１に記載のデ
ィーゼル機関の排ガス浄化方法。 - 【請求項３】 排ガスの流れ方向においてＮＯｘ浄化触
媒前後の２個所の排ガス温度の検出値に基づいてＮＯｘ
浄化触媒の浄化反応による排ガス温度変化を計算し、計
算された排ガス温度変化により前記還元剤供給量を補正
することを特徴とする請求項１又は２に記載のディーゼ
ル機関の排ガス浄化方法。 - 【請求項４】 ＮＯｘ浄化触媒及び還元剤供給器を備
え、還元剤供給器が排ガス通路のＮＯｘ浄化触媒の上流
側に配置される還元剤ノズルを有するディーゼル機関の
排ガス浄化装置であって、 機関回転数信号を出力する回転数センサ、機関負荷信号
を出力する負荷センサ、排ガス温度信号を出力する排ガ
ス温度センサ、排ガス中のＨＣ濃度信号を出力するＨＣ
検出器、及びそれらの信号が入力される制御器を備え、 制御器は、入力された信号に基づき、排ガス温度が所定
範囲内であるか否かを判定すると共に、ＮＯｘ浄化触媒
でのＨＣ転化率に基づいて還元剤供給量を計算し、排ガ
ス温度が所定範囲内であるときのみ、計算された還元剤
供給量を還元剤ノズルから噴射するように還元剤制御信
号を発生することを特徴とするディーゼル機関の排ガス
浄化装置。 - 【請求項５】 ＮＯｘ浄化触媒の入口付近及び出口付近
にそれぞれ入口排ガス温度信号を出力する入口温度セン
サ及び出口排ガス温度信号を出力する出口温度センサが
配置され、更に、ＮＯｘ触媒の入口付近及び出口付近の
排ガスのＨＣ濃度を検出し入口及び出口ＨＣ濃度信号を
出力する入口及び出口ＨＣ検出器が設けられ、制御器
は、入口及び出口ＨＣ濃度信号に基づきＨＣ転化率を計
算し、また入口及び出口排ガス温度信号に基づき、温度
変化を計算し、この温度変化により前記還元剤供給量を
補正することを特徴とする請求項４に記載のディーゼル
機関の排ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184861A JPH1130118A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ディーゼル機関の排ガス浄化方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9184861A JPH1130118A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ディーゼル機関の排ガス浄化方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130118A true JPH1130118A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16160598
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9184861A Pending JPH1130118A (ja) | 1997-07-10 | 1997-07-10 | ディーゼル機関の排ガス浄化方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130118A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193443A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-07-17 | Hyundai Motor Co Ltd | ディーゼル車両用窒化酸化物の浄化システム及び浄化制御方法 |
| JP2007077827A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1997
- 1997-07-10 JP JP9184861A patent/JPH1130118A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001193443A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-07-17 | Hyundai Motor Co Ltd | ディーゼル車両用窒化酸化物の浄化システム及び浄化制御方法 |
| JP2007077827A (ja) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP4640062B2 (ja) * | 2005-09-12 | 2011-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040331 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040528 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041026 |