JPH0674023A - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置Info
- Publication number
- JPH0674023A JPH0674023A JP4229586A JP22958692A JPH0674023A JP H0674023 A JPH0674023 A JP H0674023A JP 4229586 A JP4229586 A JP 4229586A JP 22958692 A JP22958692 A JP 22958692A JP H0674023 A JPH0674023 A JP H0674023A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- injector
- exhaust gas
- fuel
- internal combustion
- combustion engine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
- F02D41/3094—Controlling fuel injection the fuel injection being effected by at least two different injectors, e.g. one in the intake manifold and one in the cylinder
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 シリンダヘッドに燃料を噴射するエンジンに
おけるＮＯXの除去効率の向上を図る。 【構成】 エンジン１０は、燃料噴射装置２０によりシ
リンダヘッドに直接に燃料が噴射される。吸気管５０に
設けた第１のインジェクタ１１０は、還元剤として利用
される燃料を吸入気流中に添加する。排気管６０に設け
た第２のインジェクタ１２０は排気ガス中に燃料を添加
する。排気管６０の下流側にはＮＯXを還元する触媒７
０が配設される。コントローラ４０は、エンジンの回転
数や負荷の状況に応じて２つのインジェクタを制御して
最適な量のＨＣを供給する。
おけるＮＯXの除去効率の向上を図る。 【構成】 エンジン１０は、燃料噴射装置２０によりシ
リンダヘッドに直接に燃料が噴射される。吸気管５０に
設けた第１のインジェクタ１１０は、還元剤として利用
される燃料を吸入気流中に添加する。排気管６０に設け
た第２のインジェクタ１２０は排気ガス中に燃料を添加
する。排気管６０の下流側にはＮＯXを還元する触媒７
０が配設される。コントローラ４０は、エンジンの回転
数や負荷の状況に応じて２つのインジェクタを制御して
最適な量のＨＣを供給する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は内燃機関の排気ガス中に
含まれる窒素酸化物（ＮＯX）の除去装置に関する。
含まれる窒素酸化物（ＮＯX）の除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガソリンエンジンやディーゼルエンジン
等の内燃機関から排出されるガス中のＮＯXの除去手段
として、活性アルミナ（ｒ−アルミナ）やＳ1Ｏ2とＡｌ
2Ｏ3から合成されたゼオライト系の触媒が有効であるこ
とが知られ、例えば特開昭６３−２８３７２７号公報や
特開平３−２５３７１３号公報に開示されている。ゼオ
ライト系の触媒は、例えばモルデナイトやＨ−ＺＳＭ５
が用いられるが、この触媒はＮＯX還元剤として炭化水
素（ＨＣ）がＮＯXとほぼ等量存在する際に効果を発揮
する。通常、排気ガス中に含まれるＨＣの量はＮＯXの
量に比べて少ない。エンジンのシリンダ内に直接に燃料
を噴射する機関にあっては、吸気側や排気側に選択的に
ＨＣの添加用のインジェクタを配設することができる。
本出願人は、特願平３−１６００８８号として、エンジ
ンの筒内に噴射する燃料を還元剤として吸気側に噴射す
るインジェクタを配設したＮＯXの低減装置を提案し
た。
等の内燃機関から排出されるガス中のＮＯXの除去手段
として、活性アルミナ（ｒ−アルミナ）やＳ1Ｏ2とＡｌ
2Ｏ3から合成されたゼオライト系の触媒が有効であるこ
とが知られ、例えば特開昭６３−２８３７２７号公報や
特開平３−２５３７１３号公報に開示されている。ゼオ
ライト系の触媒は、例えばモルデナイトやＨ−ＺＳＭ５
が用いられるが、この触媒はＮＯX還元剤として炭化水
素（ＨＣ）がＮＯXとほぼ等量存在する際に効果を発揮
する。通常、排気ガス中に含まれるＨＣの量はＮＯXの
量に比べて少ない。エンジンのシリンダ内に直接に燃料
を噴射する機関にあっては、吸気側や排気側に選択的に
ＨＣの添加用のインジェクタを配設することができる。
本出願人は、特願平３−１６００８８号として、エンジ
ンの筒内に噴射する燃料を還元剤として吸気側に噴射す
るインジェクタを配設したＮＯXの低減装置を提案し
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】図３は吸気側にインジ
ェクタを配設したエンジンの回転数ＮとトルクＴ、ＨＣ
噴射量Ｑの関係を示すグラフである。エンジンが高速回
転（Ｎ1）する高負荷時にあって、多量のＨＣを添加し
ようとすると、燃焼音が過大となってしまい、ディーゼ
ルエンジンの場合にはスモークが多量に発生しＨＣを必
要量添加することができない不具合があった。図４は排
気側にＨＣの噴射インジェクタを設けた場合を示す。こ
の構成にあっては、エンジンの低負荷時で排気温度が低
い状態（Ｎ2）では、添加したＨＣが充分に気化され
ず、還元剤として有効に機能することができない不具合
があった。本発明は上述した従来の不具合を解消する内
燃機関の排気ガスの浄化装置を提供するものである。
ェクタを配設したエンジンの回転数ＮとトルクＴ、ＨＣ
噴射量Ｑの関係を示すグラフである。エンジンが高速回
転（Ｎ1）する高負荷時にあって、多量のＨＣを添加し
ようとすると、燃焼音が過大となってしまい、ディーゼ
ルエンジンの場合にはスモークが多量に発生しＨＣを必
要量添加することができない不具合があった。図４は排
気側にＨＣの噴射インジェクタを設けた場合を示す。こ
の構成にあっては、エンジンの低負荷時で排気温度が低
い状態（Ｎ2）では、添加したＨＣが充分に気化され
ず、還元剤として有効に機能することができない不具合
があった。本発明は上述した従来の不具合を解消する内
燃機関の排気ガスの浄化装置を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明はシリンダヘッド
に燃料を噴射する内燃機関の排気ガス浄化装置であっ
て、シリンダヘッドの吸気ポートに連結される吸気管に
設けられて還元剤として燃料を添加する第１のインジェ
クタと、シリンダヘッドの排気ポートに連結される排気
管に設けられて還元剤として燃料を添加する第２のイン
ジェクタと、第２のインジェクタの下流側の排気管内に
設けられる還元触媒と、内燃機関の運転状態に応じて第
１及び第２のインジェクタを制御するコントローラを備
えたものである。
に燃料を噴射する内燃機関の排気ガス浄化装置であっ
て、シリンダヘッドの吸気ポートに連結される吸気管に
設けられて還元剤として燃料を添加する第１のインジェ
クタと、シリンダヘッドの排気ポートに連結される排気
管に設けられて還元剤として燃料を添加する第２のイン
ジェクタと、第２のインジェクタの下流側の排気管内に
設けられる還元触媒と、内燃機関の運転状態に応じて第
１及び第２のインジェクタを制御するコントローラを備
えたものである。
【０００５】
【作用】コントローラは、エンジンの回転数や負荷を入
力情報として２つのインジェクタの燃料噴射量を最適に
制し、ＮＯXの還元効率を最大に保つ。
力情報として２つのインジェクタの燃料噴射量を最適に
制し、ＮＯXの還元効率を最大に保つ。
【０００６】
【実施例】図１は、本発明の内燃機関の排気ガス浄化装
置の概要を示す説明図である。エンジン本体１０は、デ
ィーゼルエンジンや燃料噴射装置を備えたガソリンエン
ジンであって、シリンダ内の燃料室内に直接に燃料を噴
射するインジェクタ２２を備える。燃料タンク３０の燃
料は、パイプライン３２を介して燃料噴射ポンプ２０へ
送られ、燃料噴射ポンプ２０で加圧され燃料は、インジ
ェクタ２２により筒内へ噴射される。燃料噴射ポンプ２
０は、回転センサ４２とコントローラレバーセンサ４４
を有し、現在のエンジン回転数と負荷状態を検知し、ラ
イン４３、４５を介してコントローラ４０へ送る。
置の概要を示す説明図である。エンジン本体１０は、デ
ィーゼルエンジンや燃料噴射装置を備えたガソリンエン
ジンであって、シリンダ内の燃料室内に直接に燃料を噴
射するインジェクタ２２を備える。燃料タンク３０の燃
料は、パイプライン３２を介して燃料噴射ポンプ２０へ
送られ、燃料噴射ポンプ２０で加圧され燃料は、インジ
ェクタ２２により筒内へ噴射される。燃料噴射ポンプ２
０は、回転センサ４２とコントローラレバーセンサ４４
を有し、現在のエンジン回転数と負荷状態を検知し、ラ
イン４３、４５を介してコントローラ４０へ送る。
【０００７】エンジン１０に連結される吸気管５０は、
クリーナ５５を介して外気をとり入れて、エンジン１０
の筒内へ供給する。吸気管５０には還元剤添加用の第１
のインジェクタ１１０が設けられる。還元剤は炭化水素
（ＨＣ）が用いられるが、本装置にあっては、エンジン
１０の燃料が還元剤として転用される。燃料タンク３０
に連通する第１のパイプ３４は燃料を第１のＨＣ添加用
インジェクタ１１０へ送る。コントローラ４０は、エン
ジン回転数や負荷の状態に基づいてライン１１２に制御
信号を出力する。この制御信号により第１のインジェク
タ１１０は吸気管５０内へＨＣを添加する。
クリーナ５５を介して外気をとり入れて、エンジン１０
の筒内へ供給する。吸気管５０には還元剤添加用の第１
のインジェクタ１１０が設けられる。還元剤は炭化水素
（ＨＣ）が用いられるが、本装置にあっては、エンジン
１０の燃料が還元剤として転用される。燃料タンク３０
に連通する第１のパイプ３４は燃料を第１のＨＣ添加用
インジェクタ１１０へ送る。コントローラ４０は、エン
ジン回転数や負荷の状態に基づいてライン１１２に制御
信号を出力する。この制御信号により第１のインジェク
タ１１０は吸気管５０内へＨＣを添加する。
【０００８】エンジン１０の筒内で燃焼した排気ガス
は、排気管６０へ送り出される。排気管６０は触媒コン
バータ７０を有し、排気ガス中のＮＯXは触媒により還
元除去される。浄化された排気ガスは排出口６２から大
気側へ排出される。エンジン１０の排気ポートと触媒コ
ンバータ７０を連結する排気管６０には還元剤添加用の
第２のインジェクタ１２０がとりつけられる。第２のイ
ンジェクタ１２０はパイプライン３６を介して燃料タン
ク３０に連結され、還元剤としての燃料の供給を受け
る。コントローラ４０の出力はライン１２２を介して第
２のインジェクタ１２０を制御し、必要な量のＨＣを排
気管６０内へ添加する。還元剤であるＨＣの添加用のイ
ンジェクタを吸気管と排気管に設け、コントローラは各
インジェクタを独立して、または、同時に操作すること
ができる。
は、排気管６０へ送り出される。排気管６０は触媒コン
バータ７０を有し、排気ガス中のＮＯXは触媒により還
元除去される。浄化された排気ガスは排出口６２から大
気側へ排出される。エンジン１０の排気ポートと触媒コ
ンバータ７０を連結する排気管６０には還元剤添加用の
第２のインジェクタ１２０がとりつけられる。第２のイ
ンジェクタ１２０はパイプライン３６を介して燃料タン
ク３０に連結され、還元剤としての燃料の供給を受け
る。コントローラ４０の出力はライン１２２を介して第
２のインジェクタ１２０を制御し、必要な量のＨＣを排
気管６０内へ添加する。還元剤であるＨＣの添加用のイ
ンジェクタを吸気管と排気管に設け、コントローラは各
インジェクタを独立して、または、同時に操作すること
ができる。
【０００９】そこで図２に示すように、高負荷時である
領域Ａ1にあっては、第２のインジェクタ１２０のみを
作動して排気側に還元剤であるＨＣを添加する。高負荷
時には排気ガス温度が高いので、排気側に添加されたＨ
Ｃは充分に気化される。また、ＨＣ添加による燃焼音も
発生しない。この状態から負荷が軽減されると、添加す
べきＨＣの量は領域Ａ3に移行する。この領域にあって
は、排気ガス温度も低下傾向となるので、第１のインジ
ェクタ１１０も作動して、吸気側へもＨＣを添加する。
吸気側に添加されたＨＣは、筒内で加熱、気化し、第２
のインジェクタ１２０により排気側へ添加されるＨＣと
合体して、排気ガス中のＮＯXを還元するのに最適な量
の還元剤が供給される。したがって、この領域にあって
は、第１のインジェクタ１１０と第２のインジェクタ１
２０がコントローラ４０により同期して制御される。こ
の状態からさらに負荷が軽減し、領域Ａ2となると、排
気ガス温度もさらに低下する。そこで、第１のインジェ
クタ１１０により吸気側にのみＨＣを添加し、気筒内で
加熱、気化させ、還元効率を向上させる。
領域Ａ1にあっては、第２のインジェクタ１２０のみを
作動して排気側に還元剤であるＨＣを添加する。高負荷
時には排気ガス温度が高いので、排気側に添加されたＨ
Ｃは充分に気化される。また、ＨＣ添加による燃焼音も
発生しない。この状態から負荷が軽減されると、添加す
べきＨＣの量は領域Ａ3に移行する。この領域にあって
は、排気ガス温度も低下傾向となるので、第１のインジ
ェクタ１１０も作動して、吸気側へもＨＣを添加する。
吸気側に添加されたＨＣは、筒内で加熱、気化し、第２
のインジェクタ１２０により排気側へ添加されるＨＣと
合体して、排気ガス中のＮＯXを還元するのに最適な量
の還元剤が供給される。したがって、この領域にあって
は、第１のインジェクタ１１０と第２のインジェクタ１
２０がコントローラ４０により同期して制御される。こ
の状態からさらに負荷が軽減し、領域Ａ2となると、排
気ガス温度もさらに低下する。そこで、第１のインジェ
クタ１１０により吸気側にのみＨＣを添加し、気筒内で
加熱、気化させ、還元効率を向上させる。
【００１０】
【発明の効果】本発明は以上のように、筒内に燃料を噴
射する内燃機関にあって、還元触媒と還元剤としてＨＣ
を添加するインジェクタを備えて排気ガスを浄化する装
置において、インジェクタを機関の吸気側と排気側に設
け、コントローラにより各インジェクタを独立して、ま
たは同時に制御するものである。この構成により、エン
ジンの運転状態に応じて最適な還元剤の添加を達成する
ことができる。したがって、排気ガス中のＮＯXを最も
効果的に還元除去することができる。
射する内燃機関にあって、還元触媒と還元剤としてＨＣ
を添加するインジェクタを備えて排気ガスを浄化する装
置において、インジェクタを機関の吸気側と排気側に設
け、コントローラにより各インジェクタを独立して、ま
たは同時に制御するものである。この構成により、エン
ジンの運転状態に応じて最適な還元剤の添加を達成する
ことができる。したがって、排気ガス中のＮＯXを最も
効果的に還元除去することができる。
【図１】本発明の実施例を示す説明図。
【図２】本発明の作用を示す説明図。
【図３】従来技術の作用を示す説明図。
【図４】従来技術の作用を示す説明図。
１０ エンジン本体 ２０ 燃料噴射ポンプ ２２ インジェクタ ３０ 燃料タンク ３２ パイプライン ４０ コントローラ ４２ 回転センサ ４４ コントローラレバーセンサ ５０ 吸気管 ５５ クリーナ ６０ 排気管 ６２ 排出口 ７０ 触媒コンバータ １１０ 第１のインジェクタ １２０ 第２のインジェクタ
Claims (2)
- 【請求項１】 内燃機関のシリンダヘッドに燃料を噴射
する装置と、シリンダヘッドの吸気ポートに連結される
吸気管に設けられて還元剤として燃料を添加する第１の
インジェクタと、シリンダヘッドの排気ポートに連結さ
れる排気管に設けられて還元剤として燃料を添加する第
２のインジェクタと、第２のインジェクタの下流側の排
気管内に設けられる還元触媒と、内燃機関の運転状態に
応じて第１及び第２のインジェクタを制御するコントロ
ーラを備えてなる内燃機関の排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】 コントローラは、内燃機関の回転数と負
荷を検知するセンサからの情報を入力信号として、負荷
が予め設定された値より大きい第１の領域にあっては第
２のインジェクタを作動制御する信号を出力し、負荷が
予め設定された値より小さい第２の領域にあっては第１
のインジェクタを作動制御する信号を出力し、負荷が第
１および第２の領域の間の第３の領域にあっては、第１
及び第２のインジェクタを同時に作動制御する信号を出
力する請求項１記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229586A JPH0674023A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4229586A JPH0674023A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674023A true JPH0674023A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=16894507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4229586A Pending JPH0674023A (ja) | 1992-08-28 | 1992-08-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0674023A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100330264B1 (ko) * | 1999-08-11 | 2002-03-29 | 이계안 | 가솔린 직접 분사 엔진의 희박/농후 모드 제어시스템 |
| WO2006006441A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Isuzu Motors Limited | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 |
| WO2009081227A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-02 | Renault Trucks | Six-stroke internal combustion engine, method of operation of such an engine and vehicle equipped with such an engine |
| US9404406B2 (en) | 1995-12-06 | 2016-08-02 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Catalyst for use in a process for purifying exhaust gas from gasoline engines of a fuel-direct-injection type |
-
1992
- 1992-08-28 JP JP4229586A patent/JPH0674023A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9404406B2 (en) | 1995-12-06 | 2016-08-02 | Umicore Shokubai Japan Co., Ltd. | Catalyst for use in a process for purifying exhaust gas from gasoline engines of a fuel-direct-injection type |
| KR100330264B1 (ko) * | 1999-08-11 | 2002-03-29 | 이계안 | 가솔린 직접 분사 엔진의 희박/농후 모드 제어시스템 |
| WO2006006441A1 (ja) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Isuzu Motors Limited | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 |
| WO2009081227A1 (en) * | 2007-12-20 | 2009-07-02 | Renault Trucks | Six-stroke internal combustion engine, method of operation of such an engine and vehicle equipped with such an engine |
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