JPH06123218A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- JPH06123218A JPH06123218A JP26878392A JP26878392A JPH06123218A JP H06123218 A JPH06123218 A JP H06123218A JP 26878392 A JP26878392 A JP 26878392A JP 26878392 A JP26878392 A JP 26878392A JP H06123218 A JPH06123218 A JP H06123218A
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Classifications
-
- 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
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- 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
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジンから排出される窒素酸化
物であるＮＯｘの浄化効の高い排気ガス浄化装置の提供
にある。 【構成】 ディーゼルエンジン２から排出される排気ガ
スの排気路４に排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解す
る窒素酸化物還元触媒５と三元触媒と上流側から順に配
設し、窒素酸化物還元触媒５と三元触媒７とにそれぞれ
還元剤である炭化水素ＨＣを添加する第１の還元用炭化
水素添加手段Ａと第２の還元用炭化水素添加手段Ｂｂと
を、窒素酸化物還元触媒５と三元触媒７の近傍上流側に
配設し、第１，第２の還元用炭化水素添加手段Ａ親及び
Ｂをエンジン２の運転状態に応じて制御手段３０で駆動
制御する。
物であるＮＯｘの浄化効の高い排気ガス浄化装置の提供
にある。 【構成】 ディーゼルエンジン２から排出される排気ガ
スの排気路４に排気ガス中の窒素酸化物ＮＯｘを分解す
る窒素酸化物還元触媒５と三元触媒と上流側から順に配
設し、窒素酸化物還元触媒５と三元触媒７とにそれぞれ
還元剤である炭化水素ＨＣを添加する第１の還元用炭化
水素添加手段Ａと第２の還元用炭化水素添加手段Ｂｂと
を、窒素酸化物還元触媒５と三元触媒７の近傍上流側に
配設し、第１，第２の還元用炭化水素添加手段Ａ親及び
Ｂをエンジン２の運転状態に応じて制御手段３０で駆動
制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、車両のディーゼルエン
ジンから排出される排気ガスからＮＯｘ（窒素酸化物）
を効率良く浄化する排気ガス浄化装置、詳しくは、排気
ガスの排気路に配設される窒素酸化物還元触媒と三元触
媒に炭化水素を添加してＮＯｘ浄化効率を向上させる排
気ガス浄化装置に関するものである。
ジンから排出される排気ガスからＮＯｘ（窒素酸化物）
を効率良く浄化する排気ガス浄化装置、詳しくは、排気
ガスの排気路に配設される窒素酸化物還元触媒と三元触
媒に炭化水素を添加してＮＯｘ浄化効率を向上させる排
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、車両のエンジンを駆動すること
により排出される排気ガスには、ＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2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、空燃比を理論空燃比に調整し、ガソリンエンジン
の排気系に装着された三元触媒によりこれら有害成分の
無害化処理を行っている。
により排出される排気ガスには、ＣＯ2，Ｈ2Ｏ，Ｎ2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、空燃比を理論空燃比に調整し、ガソリンエンジン
の排気系に装着された三元触媒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、空燃
比を理論空燃比に合わせることができず、酸素過剰下で
運転されるためガソリンエンジンで使用される三元触媒
などを用いての排気ガス浄化は行えなかった。すなわ
ち、供給酸素量が多い状態で運転されるディーゼルエン
ジンでは、ＣＯ，ＨＣの排出量は少ないのであるがＮＯ
ｘの排出量が著しく高レベルとなる。
比を理論空燃比に合わせることができず、酸素過剰下で
運転されるためガソリンエンジンで使用される三元触媒
などを用いての排気ガス浄化は行えなかった。すなわ
ち、供給酸素量が多い状態で運転されるディーゼルエン
ジンでは、ＣＯ，ＨＣの排出量は少ないのであるがＮＯ
ｘの排出量が著しく高レベルとなる。
【０００４】そこで、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。このＮＯｘ触媒は、図６に示す
ような活性化温度ＴALを上回ると浄化効率を高め、しか
も排気ガス中の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。
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。このＮＯｘ触媒は、図６に示す
ような活性化温度ＴALを上回ると浄化効率を高め、しか
も排気ガス中の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】また、ＮＯｘ触媒は、その活性化温度ＴAL
以上では上述したとおり、ＮＯｘを始めＣＯ，ＨＣ等も
浄化されるが、活性化温度ＴAL以下では、図６に示すよ
うに、ＣＯ及びＨＣに対する浄化効率は期待できず、そ
れらが大気中に排出されることになる。そこで、これら
ＣＯ，ＨＣの排出量を抑制するものとして、ＮＯｘ触媒
の下流側に酸化触媒や三元触媒を配設し、ＣＯ，ＨＣを
酸化して浄化すことが提案できる。しかし、ＮＯｘ触媒
の下流側に酸化触媒を設ける場合、ＮＯｘ触媒で浄化仕
切れなかったＣＯ，ＨＣは浄化することはできるか、Ｎ
Ｏｘは浄化することはできない。
以上では上述したとおり、ＮＯｘを始めＣＯ，ＨＣ等も
浄化されるが、活性化温度ＴAL以下では、図６に示すよ
うに、ＣＯ及びＨＣに対する浄化効率は期待できず、そ
れらが大気中に排出されることになる。そこで、これら
ＣＯ，ＨＣの排出量を抑制するものとして、ＮＯｘ触媒
の下流側に酸化触媒や三元触媒を配設し、ＣＯ，ＨＣを
酸化して浄化すことが提案できる。しかし、ＮＯｘ触媒
の下流側に酸化触媒を設ける場合、ＮＯｘ触媒で浄化仕
切れなかったＣＯ，ＨＣは浄化することはできるか、Ｎ
Ｏｘは浄化することはできない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、三元触媒
は、周知のように酸化雰囲気下で使用すると、ＣＯ，Ｈ
Ｃは浄化できるが、ＮＯｘは浄化できないと今まで考え
られていた。しかし、酸素過剰化においても、ある一定
の領域においてＨＣを三元触媒に添加するとＮＯｘを浄
化することができるということが本願出願人が行った実
験により明らかになった。
は、周知のように酸化雰囲気下で使用すると、ＣＯ，Ｈ
Ｃは浄化できるが、ＮＯｘは浄化できないと今まで考え
られていた。しかし、酸素過剰化においても、ある一定
の領域においてＨＣを三元触媒に添加するとＮＯｘを浄
化することができるということが本願出願人が行った実
験により明らかになった。
【０００７】この実験は、排気ガス流量と添加するＨＣ
の量を一定にして排気ガス温度を段階的に変化させ、排
気温度の変化に対する三元触媒のＮＯｘの浄化率を調べ
たもので、そのデータを図５中、二点鎖線で示す。この
実験によると、排気温度の範囲(ＴBL〜ＴBH)においてＮ
Ｏｘの効率（ηＮＯｘ）が一定以上向上することが解か
った。
の量を一定にして排気ガス温度を段階的に変化させ、排
気温度の変化に対する三元触媒のＮＯｘの浄化率を調べ
たもので、そのデータを図５中、二点鎖線で示す。この
実験によると、排気温度の範囲(ＴBL〜ＴBH)においてＮ
Ｏｘの効率（ηＮＯｘ）が一定以上向上することが解か
った。
【０００８】また、ＮＯｘ触媒についても同様の実験を
行ったところ図５中、破線に示すデータが得られた。こ
れによるとＮＯｘ触媒は排気温度の範囲（ＴAL〜ＴAH）
においてＮＯｘ浄化効率（ηＮＯｘ）が一定以上向上さ
れる。また、三元触媒におけるＮＯｘ活性化温度の範囲
がＮＯｘ触媒の活性化温度の範囲よりも低いことも示さ
れる。
行ったところ図５中、破線に示すデータが得られた。こ
れによるとＮＯｘ触媒は排気温度の範囲（ＴAL〜ＴAH）
においてＮＯｘ浄化効率（ηＮＯｘ）が一定以上向上さ
れる。また、三元触媒におけるＮＯｘ活性化温度の範囲
がＮＯｘ触媒の活性化温度の範囲よりも低いことも示さ
れる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の排気ガ
ス浄化装置では、ディーゼルエンジンより排出される排
気ガスの排気路に設けられ、炭化水素を還元剤として活
性化され、上記排気ガスに含有される窒素酸化物を分解
する窒素酸化物還元触媒と、上記排気路上で上記窒素酸
化物還元触媒より下流側に配設される三元触媒と、上記
窒素酸化物還元触媒より上流側に位置する排気路上に配
設した第１の還元用炭化水素添加手段と、上記窒素酸化
物還元触媒と上記三元触媒との間に位置する排気路上に
配設した第２の還元用炭化水素添加手段と、上記第１の
還元用炭化水素添加手段と上記第２の還元用炭化水素添
加手段とを上記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて
駆動する制御手段とを具備する。
ス浄化装置では、ディーゼルエンジンより排出される排
気ガスの排気路に設けられ、炭化水素を還元剤として活
性化され、上記排気ガスに含有される窒素酸化物を分解
する窒素酸化物還元触媒と、上記排気路上で上記窒素酸
化物還元触媒より下流側に配設される三元触媒と、上記
窒素酸化物還元触媒より上流側に位置する排気路上に配
設した第１の還元用炭化水素添加手段と、上記窒素酸化
物還元触媒と上記三元触媒との間に位置する排気路上に
配設した第２の還元用炭化水素添加手段と、上記第１の
還元用炭化水素添加手段と上記第２の還元用炭化水素添
加手段とを上記ディーゼルエンジンの運転状態に応じて
駆動する制御手段とを具備する。
【００１０】
【作用】ディーゼルエンジンの排気ガスの排気路上に設
けたＮＯｘ触媒の下流に三元触媒を配設し、同ＮＯｘ触
媒と三元触媒の各上流側に位置する排気路上に設けた第
１，第２の還元用炭化水素添加手段が、制御手段によっ
て駆動され、上記ＮＯｘ触媒と三元触媒にそれぞれ炭化
水素が添加される。
けたＮＯｘ触媒の下流に三元触媒を配設し、同ＮＯｘ触
媒と三元触媒の各上流側に位置する排気路上に設けた第
１，第２の還元用炭化水素添加手段が、制御手段によっ
て駆動され、上記ＮＯｘ触媒と三元触媒にそれぞれ炭化
水素が添加される。
【００１１】
【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）の排気ポート３に連結される排気路４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）の排気ポート３に連結される排気路４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。
【００１２】排気路４には、窒素酸化物還元触媒５（以
下、「ＮＯｘ触媒５」と記す）を収容する触媒コンバー
タ６と三元触媒７を収容する触媒コンバータ８が、触媒
コンバータ６を排気上流側に置いて装着されている。
下、「ＮＯｘ触媒５」と記す）を収容する触媒コンバー
タ６と三元触媒７を収容する触媒コンバータ８が、触媒
コンバータ６を排気上流側に置いて装着されている。
【００１３】また、エンジン２の燃焼室９は、燃料噴射
ポンプ１０に連結する図示しない燃料噴射弁を備える。
燃料噴射ポンプ１０は、図示しないクランクシャフトの
回転力を受けて駆動される列型ポンプであって、燃料タ
ンク１１より燃料（軽油）の供給を受け、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー１２のレバー位置
Ａｃｃｌに応じて燃料噴射量を調整し、タイマー１３に
よって調整される噴射時期に上記噴射弁を駆動する周知
の構成を採る。ロードレバー１２のレバー位置Ａｃｃｌ
は、負荷センサ１４によって後述のＥＣＵ３０に負荷情
報として伝えられる。
ポンプ１０に連結する図示しない燃料噴射弁を備える。
燃料噴射ポンプ１０は、図示しないクランクシャフトの
回転力を受けて駆動される列型ポンプであって、燃料タ
ンク１１より燃料（軽油）の供給を受け、図示しないア
クセルペダルに連動するロードレバー１２のレバー位置
Ａｃｃｌに応じて燃料噴射量を調整し、タイマー１３に
よって調整される噴射時期に上記噴射弁を駆動する周知
の構成を採る。ロードレバー１２のレバー位置Ａｃｃｌ
は、負荷センサ１４によって後述のＥＣＵ３０に負荷情
報として伝えられる。
【００１４】触媒コンバータ６は、そのケーシング６ａ
内にモノリス型の触媒担持体を備え、触媒担持体にはゼ
オライト系のＮＯｘ触媒５を装備する。触媒コンバータ
８は、そのケーシング８ａ内に三元触媒７を装備する。
内にモノリス型の触媒担持体を備え、触媒担持体にはゼ
オライト系のＮＯｘ触媒５を装備する。触媒コンバータ
８は、そのケーシング８ａ内に三元触媒７を装備する。
【００１５】ケーシング６ａ，７ａにはそれぞれ排気ガ
ス温度センサ１５，１６（以下、「排温センサ１５，１
６」と記す）が支持されている。排温センサ１５，１６
は、各ケーシング内における排気ガス温度を温度情報Ｔ
A，ＴBとして検出してＥＣＵ３０に出力する。
ス温度センサ１５，１６（以下、「排温センサ１５，１
６」と記す）が支持されている。排温センサ１５，１６
は、各ケーシング内における排気ガス温度を温度情報Ｔ
A，ＴBとして検出してＥＣＵ３０に出力する。
【００１６】ゼオライト系のＮＯｘ触媒５としては、例
えば、銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／ＺＳＭ−５）が使用
される。この触媒の特性は、ＨＣの供給を受けることに
よりこの成分を還元剤として浄化効率を向上させ、ＮＯ
ｘを効果的にＮ2，Ｏ2とに分解する。他方、三元触媒７
としてはメタル触媒が使用されていて、この触媒は、あ
る特定の排気温度の範囲でＨＣの供給を受けると、ＮＯ
ｘの浄化効率が向上する特性を有する。
えば、銅系ゼオライト触媒（ＣＵ／ＺＳＭ−５）が使用
される。この触媒の特性は、ＨＣの供給を受けることに
よりこの成分を還元剤として浄化効率を向上させ、ＮＯ
ｘを効果的にＮ2，Ｏ2とに分解する。他方、三元触媒７
としてはメタル触媒が使用されていて、この触媒は、あ
る特定の排気温度の範囲でＨＣの供給を受けると、ＮＯ
ｘの浄化効率が向上する特性を有する。
【００１７】ＮＯｘ触媒５の上流側であってその近傍に
位置する排気路４と、ＮＯｘ触媒５と三元触媒７との間
に位置する排気路４ａには、第１の還元用炭化水素添加
手段であるＨＣインジエクタＡと第２の還元用炭化水素
添加手段であるＨＣインジエクタＢとがそれぞれ配設さ
れている。ＨＣインジエクタＡ，Ｂは、燃料タンク１１
にフィルタ１７、ポンプ１８、レギュレータ１９を介し
て循環構造を採るＨＣパイプ２０にそれぞれ連結され
る。
位置する排気路４と、ＮＯｘ触媒５と三元触媒７との間
に位置する排気路４ａには、第１の還元用炭化水素添加
手段であるＨＣインジエクタＡと第２の還元用炭化水素
添加手段であるＨＣインジエクタＢとがそれぞれ配設さ
れている。ＨＣインジエクタＡ，Ｂは、燃料タンク１１
にフィルタ１７、ポンプ１８、レギュレータ１９を介し
て循環構造を採るＨＣパイプ２０にそれぞれ連結され
る。
【００１８】ＨＣインジエクタＡ，Ｂは流体噴射装置で
あって、例えば、図２に示すように、排気路４に支持さ
れる本体２１と、本体２１内の先端に形成される噴射孔
２２と、噴射孔２２を開閉させる弁体２３と、弁体２３
を閉弁付勢するばね２４と、ばね２４の弾性力に応じて
弁体２３を開弁方向に駆動するソレノイド２５と、噴射
孔２２にＨＣパイプ２０から軽油を導くガイド部２６と
から構成される（図はＡを示す）。
あって、例えば、図２に示すように、排気路４に支持さ
れる本体２１と、本体２１内の先端に形成される噴射孔
２２と、噴射孔２２を開閉させる弁体２３と、弁体２３
を閉弁付勢するばね２４と、ばね２４の弾性力に応じて
弁体２３を開弁方向に駆動するソレノイド２５と、噴射
孔２２にＨＣパイプ２０から軽油を導くガイド部２６と
から構成される（図はＡを示す）。
【００１９】ソレノイド２５は、後述するＥＣＵ３０に
接続され、同部のオンオフ信号（デューティー比ＤＵA,
ＤＵB）に応じて弁体２３が噴射孔２２を開閉駆動さ
せ、そのデューティー比がゼロでは無噴射を、デューテ
ィー比が１００％では最大噴射量を確保することができ
る。燃料タンク１１内の軽油は、エンジンの燃料である
と共に、各触媒え添加されるＨＣとして使用され、その
供給路であるＨＣパイプ２０内の圧力はレギュレータ１
９により調整される。
接続され、同部のオンオフ信号（デューティー比ＤＵA,
ＤＵB）に応じて弁体２３が噴射孔２２を開閉駆動さ
せ、そのデューティー比がゼロでは無噴射を、デューテ
ィー比が１００％では最大噴射量を確保することができ
る。燃料タンク１１内の軽油は、エンジンの燃料である
と共に、各触媒え添加されるＨＣとして使用され、その
供給路であるＨＣパイプ２０内の圧力はレギュレータ１
９により調整される。
【００２０】次に、ＥＣＵ３０について説明する。ＥＣ
Ｕ３０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、ここではエンジン回転情報Ｎｅとクラン
ク角情報である各気筒毎の排気弁開弁時期θｉ信号をク
ランク角センサ３１から取り込み、各触媒５，７への排
気ガス温度ＴA，ＴB情報を排温センサ１５，１６より取
り込み、さらには燃料噴射ポンプ１０のレバー位置Ａｃ
ｃｌ情報を負荷センサ１４から取り込んで、図３乃至図
４示すプログラムに沿ってＨＣインジェクタＡ，Ｂを駆
動するように機能する。
Ｕ３０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、ここではエンジン回転情報Ｎｅとクラン
ク角情報である各気筒毎の排気弁開弁時期θｉ信号をク
ランク角センサ３１から取り込み、各触媒５，７への排
気ガス温度ＴA，ＴB情報を排温センサ１５，１６より取
り込み、さらには燃料噴射ポンプ１０のレバー位置Ａｃ
ｃｌ情報を負荷センサ１４から取り込んで、図３乃至図
４示すプログラムに沿ってＨＣインジェクタＡ，Ｂを駆
動するように機能する。
【００２１】以下、図３乃至図４のプログラムに沿って
本装置の動作を説明する。エンジン２が運転に入ると、
ＥＣＵ３０は図示しない周知のメインルーチンに沿って
エンジン駆動制御に入り、その途中でＨＣ噴射制御ルー
チンに達すると図３の処理に入る。
本装置の動作を説明する。エンジン２が運転に入ると、
ＥＣＵ３０は図示しない周知のメインルーチンに沿って
エンジン駆動制御に入り、その途中でＨＣ噴射制御ルー
チンに達すると図３の処理に入る。
【００２２】先ず、ステップＳ１でＮＯｘ触媒５側の排
ガス温度ＴAを取り込み、ステップＳ２で、同ガス温度
ＴAがあらかじめ設定されている触媒活性化温度範囲ＴA
L〜ＴAHの範囲でなければ、ステップＳ３に進み、デュ
ーティー比ＤＵAをゼロ、即ち無噴射として処理してス
テップ６に進む。
ガス温度ＴAを取り込み、ステップＳ２で、同ガス温度
ＴAがあらかじめ設定されている触媒活性化温度範囲ＴA
L〜ＴAHの範囲でなければ、ステップＳ３に進み、デュ
ーティー比ＤＵAをゼロ、即ち無噴射として処理してス
テップ６に進む。
【００２３】ステップＳ２で排ガス温度ＴAが触媒活性
化温度範囲ＴAL〜ＴAHの範囲であると、ステップＳ４に
達し、あらかじめメインルーチンで算出されるレバー位
置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報を取り込む。そし
て、ステップ５においてインジェクタＡのＨＣ噴射量相
当のデューティー比算出マップＡに基ずき、ＨＣ噴射量
相当のデューティー比ＤＵAを算出し、ステップＳ６に
進む。
化温度範囲ＴAL〜ＴAHの範囲であると、ステップＳ４に
達し、あらかじめメインルーチンで算出されるレバー位
置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報を取り込む。そし
て、ステップ５においてインジェクタＡのＨＣ噴射量相
当のデューティー比算出マップＡに基ずき、ＨＣ噴射量
相当のデューティー比ＤＵAを算出し、ステップＳ６に
進む。
【００２４】ステップＳ６では、三元触媒７側の排ガス
温度ＴBを取り込み、ステップＳ７で同ガス温度ＴBがあ
らかじめ設定されている触媒活性化温度範囲ＴBL〜ＴBH
の範囲でなければ、ステップＳ８に進んでデューティー
比ＤＵBをゼロ、即ち無噴射として処理してメインルー
チンにリターンする。
温度ＴBを取り込み、ステップＳ７で同ガス温度ＴBがあ
らかじめ設定されている触媒活性化温度範囲ＴBL〜ＴBH
の範囲でなければ、ステップＳ８に進んでデューティー
比ＤＵBをゼロ、即ち無噴射として処理してメインルー
チンにリターンする。
【００２５】ステップＳ７で排ガス温度ＴAが触媒活性
化温度範囲ＴBL〜ＴBHの範囲であると、ステップＳ９に
達し、あらかじめメインルーチンで算出されるレバー位
置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報を取り込む。そし
て、ステップ１０においてインジェクタＢのＨＣ噴射量
相当のデューティー比算出マップＢに基ずき、ＨＣ噴射
量相当のデューティー比ＤＵBを算出し、メインルーチ
ンにリターンする。
化温度範囲ＴBL〜ＴBHの範囲であると、ステップＳ９に
達し、あらかじめメインルーチンで算出されるレバー位
置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報を取り込む。そし
て、ステップ１０においてインジェクタＢのＨＣ噴射量
相当のデューティー比算出マップＢに基ずき、ＨＣ噴射
量相当のデューティー比ＤＵBを算出し、メインルーチ
ンにリターンする。
【００２６】つまり、算出されるデューティー比のパタ
ーンは、デューティー比ＤＵBだけの場合、デューティ
ー比ＤＵAだけの場合、デューティー比ＤＵBとデューテ
ィー比ＤＵAの場合、あるいは、どちらもゼロの場合と
なる。
ーンは、デューティー比ＤＵBだけの場合、デューティ
ー比ＤＵAだけの場合、デューティー比ＤＵBとデューテ
ィー比ＤＵAの場合、あるいは、どちらもゼロの場合と
なる。
【００２７】ステップＳ５、ステップＳ１０で用いるＨ
Ｃ噴射量相当のデューティー比算出マップＡ及びＢは、
レバー位置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報に応じた
ＨＣの目標量（全気筒当分）相当のＨＣ噴射量相当のデ
ューティー比ＤＵA、ＤＵBを算出することができるよう
にあらかじめＥＣＵ３０に設定されている。
Ｃ噴射量相当のデューティー比算出マップＡ及びＢは、
レバー位置Ａｃｃｌとエンジン回転数Ｎｅ情報に応じた
ＨＣの目標量（全気筒当分）相当のＨＣ噴射量相当のデ
ューティー比ＤＵA、ＤＵBを算出することができるよう
にあらかじめＥＣＵ３０に設定されている。
【００２８】また、三元触媒７の触媒活性化温度範囲Ｔ
BL〜ＴBHの下限値ＴBLは、ＮＯｘ触媒５の触媒活性化温
度範囲ＴAL〜ＴAHの下限値ＴALより低く設定されてい
て、上限値ＴBHは、上限値ＴAHを超えない範囲に設定さ
れている。
BL〜ＴBHの下限値ＴBLは、ＮＯｘ触媒５の触媒活性化温
度範囲ＴAL〜ＴAHの下限値ＴALより低く設定されてい
て、上限値ＴBHは、上限値ＴAHを超えない範囲に設定さ
れている。
【００２９】メインルーチンでは、クランク角センサ３
１からの排気弁開時期θｉパルスにより割れ込み処理が
実行されてる。ここでは、所定クランク角毎の排気弁開
時期θｉに達すると、図４に示すインジェクタ駆動ルー
チンが開始され、ステップＭ１において最新のＨＣ噴射
量相当のデューティー比ＤＵA及びＤＵBを取り込む。そ
して、デューティー比ＤＵA及びＤＵBに応じてステップ
Ｍ２で、ＨＣインジェクタＡ及びＢを駆動し、排気路４
及び４ａに全気筒分のＨＣを噴射する。
１からの排気弁開時期θｉパルスにより割れ込み処理が
実行されてる。ここでは、所定クランク角毎の排気弁開
時期θｉに達すると、図４に示すインジェクタ駆動ルー
チンが開始され、ステップＭ１において最新のＨＣ噴射
量相当のデューティー比ＤＵA及びＤＵBを取り込む。そ
して、デューティー比ＤＵA及びＤＵBに応じてステップ
Ｍ２で、ＨＣインジェクタＡ及びＢを駆動し、排気路４
及び４ａに全気筒分のＨＣを噴射する。
【００３０】この時、デューティー比ＤＵAだけがゼロ
であるとインジェクタＢだけ駆動され、三元触媒７だけ
にＨＣが添加され、添加されたＨＣによって酸化雰囲気
下の排気ガスが理論空燃比側、即ちリッチ側に傾くの
で、排ガス中のＮＯｘが三元触媒７で分解浄化される。
デューティー比ＤＵBだけがゼロであれば、インジェク
タＡのみが駆動されてＮＯｘ触媒５だけにＨＣが添加さ
れ、排気ガスのＮＯｘをＮＯｘ触媒５によってＮ2とＯ2
に分解する。デューティー比ＤＵA及びＤＵBがゼロでな
ければ、インジェクタＡとＢが駆動され、ＮＯｘ触媒５
及び三元触媒７にＨＣ添加され、ＮＯｘ触媒５及び三元
触媒７の両方で、ＮＯｘが浄化される。
であるとインジェクタＢだけ駆動され、三元触媒７だけ
にＨＣが添加され、添加されたＨＣによって酸化雰囲気
下の排気ガスが理論空燃比側、即ちリッチ側に傾くの
で、排ガス中のＮＯｘが三元触媒７で分解浄化される。
デューティー比ＤＵBだけがゼロであれば、インジェク
タＡのみが駆動されてＮＯｘ触媒５だけにＨＣが添加さ
れ、排気ガスのＮＯｘをＮＯｘ触媒５によってＮ2とＯ2
に分解する。デューティー比ＤＵA及びＤＵBがゼロでな
ければ、インジェクタＡとＢが駆動され、ＮＯｘ触媒５
及び三元触媒７にＨＣ添加され、ＮＯｘ触媒５及び三元
触媒７の両方で、ＮＯｘが浄化される。
【００３１】つまり、図５において、ＴBLからＴALの間
ではＨＣインジェクタＢが駆動され、ＴALからＴBHの間
ではＨＣインジェクタＡ，Ｂが駆動され、ＴBHからＴAL
の間ではＨＣインジェクタＡが駆動されることになる。
ではＨＣインジェクタＢが駆動され、ＴALからＴBHの間
ではＨＣインジェクタＡ，Ｂが駆動され、ＴBHからＴAL
の間ではＨＣインジェクタＡが駆動されることになる。
【００３２】このように構成した排気ガス浄化装置１を
用いて従来の実験方法と同一条件で実験をしたところ、
図５中実線で示すデータが得られた。図によると、三元
触媒、ＮＯｘ触媒を個別で設けた時よりも、ＮＯｘの浄
化効率（ηＮＯｘ）が数段高められる。また、三元触媒
とＮＯｘ触媒を組み合わせることで、ＮＯｘ浄化の範囲
がＮＯｘ触媒単体の時よりも広くなる。
用いて従来の実験方法と同一条件で実験をしたところ、
図５中実線で示すデータが得られた。図によると、三元
触媒、ＮＯｘ触媒を個別で設けた時よりも、ＮＯｘの浄
化効率（ηＮＯｘ）が数段高められる。また、三元触媒
とＮＯｘ触媒を組み合わせることで、ＮＯｘ浄化の範囲
がＮＯｘ触媒単体の時よりも広くなる。
【００３３】
【発明の効果】本発明によれば、ＮＯｘ触媒の下流側に
三元触媒を設け、このＮＯｘ触媒と三元触媒にエンジン
の運転状態に応じて還元用炭化水素を添加手段で添加す
るので、ＮＯｘを浄化できる運転域が広くなると共にそ
の浄化率が向上できる。
三元触媒を設け、このＮＯｘ触媒と三元触媒にエンジン
の運転状態に応じて還元用炭化水素を添加手段で添加す
るので、ＮＯｘを浄化できる運転域が広くなると共にそ
の浄化率が向上できる。
【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るＨＣイン
ジェクタの断面図である。
ジェクタの断面図である。
【図３】図１に示す排気ガス浄化装置で用いるＨＣ噴射
制御ルーチンのフローチャートである。
制御ルーチンのフローチャートである。
【図４】図１に示す排気ガス浄化装置で用いるインジェ
クタ駆動ルーチンのフローチャートである。
クタ駆動ルーチンのフローチャートである。
【図５】図１に示す排気ガス浄化装置のＮＯｘ浄化効率
と、ＮＯｘ触媒及び三元触媒の単体にＨＣを添加したと
きＮＯｘ浄化効率の一例を示す特性線図である。
と、ＮＯｘ触媒及び三元触媒の単体にＨＣを添加したと
きＮＯｘ浄化効率の一例を示す特性線図である。
【図６】ＮＯｘ触媒にＨＣを添加したときの排気ガス浄
化率を示す特性線図である。
化率を示す特性線図である。
【図７】ＮＯｘ触媒の触媒活性域の一例を示す特性線図
である。
である。
１ 排気ガス浄化装置 ２ ディーゼルエンジン ４，４ａ 排気路 ５ 窒素酸化物還元触媒（ＮＯｘ触
媒） ７ 三元触媒 １１ 燃料タンク ２０ ＨＣパイプ ３０ 制御手段（ＥＣＵ） Ａ 第１の還元用炭化水素添加手段
(インジェクタ) Ｂ 第２の還元用炭化水素添加手段
(インジェクタ）
媒） ７ 三元触媒 １１ 燃料タンク ２０ ＨＣパイプ ３０ 制御手段（ＥＣＵ） Ａ 第１の還元用炭化水素添加手段
(インジェクタ) Ｂ 第２の還元用炭化水素添加手段
(インジェクタ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸 良明 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内 (72)発明者 高橋 嘉則 東京都港区芝五丁目33番８号・三菱自動車 工業株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】ディーゼルエンジンより排出される排気ガ
スの排気路に設けられ、炭化水素を還元剤として活性化
され、上記排気ガスに含有される窒素酸化物を分解する
窒素酸化物還元触媒と、 上記排気路上で上記窒素酸化物還元触媒より下流側に配
設される三元触媒と、 上記窒素酸化物還元触媒より上流側に位置する排気路上
に配設した第１の還元用炭化水素添加手段と、 上記窒素酸化物還元触媒と上記三元触媒との間に位置す
る排気路上に配設した第２の還元用炭化水素添加手段
と、 上記第１の還元用炭化水素添加手段と上記第２の還元用
炭化水素添加手段とを上記ディーゼルエンジンの運転状
態に応じて駆動する制御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 |
|---|---|---|---|
| JP26878392A JPH06123218A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26878392A JPH06123218A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06123218A true JPH06123218A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17463223
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26878392A Withdrawn JPH06123218A (ja) | 1992-10-07 | 1992-10-07 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06123218A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5768887A (en) * | 1995-04-27 | 1998-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct injection type compression ignition engine and method of use |
| JP2003529699A (ja) * | 1998-11-13 | 2003-10-07 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | ＮＯｘの還元を向上させる段階的還元剤注入 |
| WO2007068328A1 (de) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur reduzierung der nox-emission von dieselmotoren |
| WO2010106695A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1992
- 1992-10-07 JP JP26878392A patent/JPH06123218A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5768887A (en) * | 1995-04-27 | 1998-06-23 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Direct injection type compression ignition engine and method of use |
| JP2003529699A (ja) * | 1998-11-13 | 2003-10-07 | エンゲルハード・コーポレーシヨン | ＮＯｘの還元を向上させる段階的還元剤注入 |
| WO2007068328A1 (de) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren zur reduzierung der nox-emission von dieselmotoren |
| WO2010106695A1 (ja) * | 2009-03-19 | 2010-09-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP5163808B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2013-03-13 | 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 |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000104 |