JPH05302509A - 排ガス浄化装置 - Google Patents
排ガス浄化装置Info
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- JPH05302509A JPH05302509A JP4152803A JP15280392A JPH05302509A JP H05302509 A JPH05302509 A JP H05302509A JP 4152803 A JP4152803 A JP 4152803A JP 15280392 A JP15280392 A JP 15280392A JP H05302509 A JPH05302509 A JP H05302509A
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- JP
- Japan
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- reducing agent
- exhaust gas
- agent feed
- pipe
- nozzle
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- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 運転状態に応じて、ディーゼル・エンジンの
排ガスに含まれるNOxを効率的に低減処理する。 【構成】 排気管42の途中に配置されるNOx 還元触
媒12と、その触媒12の上流側でその排気管42に配
置される還元剤フィード・ノズル13と、そのノズル1
3に還元剤32を供給する還元剤フィード・ポンプ15
と、その還元剤32を遮断する電磁弁17と、その還元
剤32の流量を変える流量調整弁18とを備え、コント
ローラ22がエンジン回転数、エンジン負荷、および、
触媒入口側排ガス温度に応じて、そのポンプ15、電磁
弁17、および、流量調整弁18を制御するところであ
る。
排ガスに含まれるNOxを効率的に低減処理する。 【構成】 排気管42の途中に配置されるNOx 還元触
媒12と、その触媒12の上流側でその排気管42に配
置される還元剤フィード・ノズル13と、そのノズル1
3に還元剤32を供給する還元剤フィード・ポンプ15
と、その還元剤32を遮断する電磁弁17と、その還元
剤32の流量を変える流量調整弁18とを備え、コント
ローラ22がエンジン回転数、エンジン負荷、および、
触媒入口側排ガス温度に応じて、そのポンプ15、電磁
弁17、および、流量調整弁18を制御するところであ
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディーゼル・エンジ
ンの排ガスに含まれるNOx を低減する排ガス浄化装置
に関する。
ンの排ガスに含まれるNOx を低減する排ガス浄化装置
に関する。
【0002】
【背景技術】ガソリン・エンジンの排ガスの浄化には、
三元触媒、例えば、白金−ロジウム系触媒が知られてい
るが、ディーゼル・エンジンの排ガスには、酸素が多量
に含まれるので、その種の三元触媒は使用できないのが
現状である。
三元触媒、例えば、白金−ロジウム系触媒が知られてい
るが、ディーゼル・エンジンの排ガスには、酸素が多量
に含まれるので、その種の三元触媒は使用できないのが
現状である。
【0003】
【発明の課題】この発明の課題は、ディーゼル・エンジ
ンの運転状態に応じて、そのディーゼル・エンジンの排
ガスに含まれるNOx を効率的に低減処理するところの
排ガス浄化装置の提供にある。
ンの運転状態に応じて、そのディーゼル・エンジンの排
ガスに含まれるNOx を効率的に低減処理するところの
排ガス浄化装置の提供にある。
【0004】
【課題に相応する手段およびそれの作用】この発明は、
ディーゼル・エンジンの排気管の途中に配置されるNO
x 還元触媒と、そのNOx 還元触媒の上流側でその排気
管に配置される還元剤フィード・ノズルと、その還元剤
フィード・ノズルに還元剤タンクを接続する還元剤フィ
ード・パイプに配置される還元剤フィード・ポンプと、
その還元剤フィード・ノズルおよび還元剤フィード・ポ
ンプの間でその還元剤フィード・パイプに配置される電
磁弁と、その還元剤フィード・ポンプおよび電磁弁の間
でその還元剤フィード・パイプに配置される流量調整弁
と、エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口
側排ガス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、
電磁弁、および、流量調整弁を制御するコントローラと
を含み、そのディーゼル・エンジンの運転状態に適合す
る最適量で還元剤を排ガスに供給し、その排ガスに含ま
れるNOx を処理するところである。
ディーゼル・エンジンの排気管の途中に配置されるNO
x 還元触媒と、そのNOx 還元触媒の上流側でその排気
管に配置される還元剤フィード・ノズルと、その還元剤
フィード・ノズルに還元剤タンクを接続する還元剤フィ
ード・パイプに配置される還元剤フィード・ポンプと、
その還元剤フィード・ノズルおよび還元剤フィード・ポ
ンプの間でその還元剤フィード・パイプに配置される電
磁弁と、その還元剤フィード・ポンプおよび電磁弁の間
でその還元剤フィード・パイプに配置される流量調整弁
と、エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口
側排ガス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、
電磁弁、および、流量調整弁を制御するコントローラと
を含み、そのディーゼル・エンジンの運転状態に適合す
る最適量で還元剤を排ガスに供給し、その排ガスに含ま
れるNOx を処理するところである。
【0005】また、この発明は、ガス入口およびガス出
口を有してディーゼル・エンジンの排気管の途中に接続
されるケーシング、および、そのケーシング内に配置さ
れるNOx 還元触媒で組み立てられる触媒コンバータ
と、NOx 還元触媒の上流側で、そのケーシングおよび
排気管の何れか一方に配置される還元剤フィード・ノズ
ルと、その還元剤フィード・ノズルに還元剤タンクを接
続する還元剤フィード・パイプに配置される還元剤フィ
ード・ポンプと、その還元剤フィード・ノズルおよび還
元剤フィード・ポンプの間でその還元剤フィード・パイ
プに配置される還元剤流量調整弁と、その還元剤フィー
ド・ノズルに空気圧源を接続するエア・フィード・パイ
プに配置される空気流量調整弁と、エンジン回転数、エ
ンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排ガスの
酸素濃度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、還元
剤流量調整弁、および、空気流量調整弁を制御するコン
トローラとを含み、そのディーゼル・エンジンの運転状
態に適合する最適量で還元剤を排ガスに供給し、その排
ガスに含まれるNOx を処理するところである。
口を有してディーゼル・エンジンの排気管の途中に接続
されるケーシング、および、そのケーシング内に配置さ
れるNOx 還元触媒で組み立てられる触媒コンバータ
と、NOx 還元触媒の上流側で、そのケーシングおよび
排気管の何れか一方に配置される還元剤フィード・ノズ
ルと、その還元剤フィード・ノズルに還元剤タンクを接
続する還元剤フィード・パイプに配置される還元剤フィ
ード・ポンプと、その還元剤フィード・ノズルおよび還
元剤フィード・ポンプの間でその還元剤フィード・パイ
プに配置される還元剤流量調整弁と、その還元剤フィー
ド・ノズルに空気圧源を接続するエア・フィード・パイ
プに配置される空気流量調整弁と、エンジン回転数、エ
ンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排ガスの
酸素濃度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、還元
剤流量調整弁、および、空気流量調整弁を制御するコン
トローラとを含み、そのディーゼル・エンジンの運転状
態に適合する最適量で還元剤を排ガスに供給し、その排
ガスに含まれるNOx を処理するところである。
【0006】
【具体例の説明】以下、この発明の排ガス浄化装置の特
定された具体例について、図面を参照して説明する。図
1および図2は、トラックに搭載されたディーゼル・エ
ンジン40の排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄
化装置の具体例10を示している。この排ガス浄化装置
10は、そのディーゼル・エンジン40の排気管42の
途中に接続されたケーシング11と、そのケーシング1
1内に配置されたNOx 還元触媒12と、そのケーシン
グ11の上流側でその排気管42に配置された還元剤フ
ィード・ノズル13と、その還元剤フィード・ノズル1
3に還元剤タンク14を接続したところの還元剤フィー
ド・パイプ16に配置された還元剤フィード・ポンプ1
5と、その還元剤フィード・ノズル13および還元剤フ
ィード・ポンプ15の間でその還元剤フィード・パイプ
16に配置された電磁弁17と、その還元剤フィード・
ポンプ15および電磁弁17の間でその還元剤フィード
・パイプ16に配置された流量調整弁18と、還元剤リ
ターン・パイプ19と、その還元剤リターン・パイプ1
9に配置された電磁弁20および流量調整弁21と、エ
ンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガ
ス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ15、電
磁弁17,20、および、流量調整弁18,21を制御
するコントローラ22とで構成されたところで製造され
た。
定された具体例について、図面を参照して説明する。図
1および図2は、トラックに搭載されたディーゼル・エ
ンジン40の排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄
化装置の具体例10を示している。この排ガス浄化装置
10は、そのディーゼル・エンジン40の排気管42の
途中に接続されたケーシング11と、そのケーシング1
1内に配置されたNOx 還元触媒12と、そのケーシン
グ11の上流側でその排気管42に配置された還元剤フ
ィード・ノズル13と、その還元剤フィード・ノズル1
3に還元剤タンク14を接続したところの還元剤フィー
ド・パイプ16に配置された還元剤フィード・ポンプ1
5と、その還元剤フィード・ノズル13および還元剤フ
ィード・ポンプ15の間でその還元剤フィード・パイプ
16に配置された電磁弁17と、その還元剤フィード・
ポンプ15および電磁弁17の間でその還元剤フィード
・パイプ16に配置された流量調整弁18と、還元剤リ
ターン・パイプ19と、その還元剤リターン・パイプ1
9に配置された電磁弁20および流量調整弁21と、エ
ンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガ
ス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ15、電
磁弁17,20、および、流量調整弁18,21を制御
するコントローラ22とで構成されたところで製造され
た。
【0007】そのケーシング11は、ガス入口26およ
びガス出口27を備えてその排気管42の途中にそのガ
ス入口26およびガス出口27をフランジ結合し、そし
て、そのNOx 還元触媒12は、両端が開放された多数
のセルからなるフロー・スルー型ハニカムにコーディエ
ライトから成形されたハニカム・キャリアに金属イオン
交換ゼオライトを担持させて製造された。その金属イオ
ン交換ゼオライトのためのゼオライトとしては、人造あ
るいは天然のゼオライトが良く、また、金属としては、
Cu,Fe,Ni,Co,Mnなどであり、そして、そ
の金属イオン交換ゼオライトは、それらにアルミナゾ
ル、または、硝酸アルミニウム、シリカゾル等のバイン
ダーを加えてそのハニカム・キャリアにコーティングさ
れた組成である。
びガス出口27を備えてその排気管42の途中にそのガ
ス入口26およびガス出口27をフランジ結合し、そし
て、そのNOx 還元触媒12は、両端が開放された多数
のセルからなるフロー・スルー型ハニカムにコーディエ
ライトから成形されたハニカム・キャリアに金属イオン
交換ゼオライトを担持させて製造された。その金属イオ
ン交換ゼオライトのためのゼオライトとしては、人造あ
るいは天然のゼオライトが良く、また、金属としては、
Cu,Fe,Ni,Co,Mnなどであり、そして、そ
の金属イオン交換ゼオライトは、それらにアルミナゾ
ル、または、硝酸アルミニウム、シリカゾル等のバイン
ダーを加えてそのハニカム・キャリアにコーティングさ
れた組成である。
【0008】その還元剤フィード・ノズル13は、図2
から理解されるように、その排気管42に穴明けされた
組込み口43を通って管内に伸長される支持管28の先
端にねじ結合されてある。そして、その支持管28は、
予め、盲カバー44に溶接されてあるので、その還元剤
フィード・ノズル13は、その盲カバー44がその組込
み口43を塞いだ状態にその排気管42にねじ止めされ
ると、その排気管42内にセットされる。勿論、その支
持管28は、根元にその還元剤フィード・パイプ16を
結合させてその還元剤タンク14に満された軽油32を
その還元剤フィード・ノズル13に導く。また、この還
元剤フィード・ノズル13は、図3に示されたように、
パイプ30に多数の噴口31を穴明けした還元剤フィー
ド・ノズル29が使用されてもよい。
から理解されるように、その排気管42に穴明けされた
組込み口43を通って管内に伸長される支持管28の先
端にねじ結合されてある。そして、その支持管28は、
予め、盲カバー44に溶接されてあるので、その還元剤
フィード・ノズル13は、その盲カバー44がその組込
み口43を塞いだ状態にその排気管42にねじ止めされ
ると、その排気管42内にセットされる。勿論、その支
持管28は、根元にその還元剤フィード・パイプ16を
結合させてその還元剤タンク14に満された軽油32を
その還元剤フィード・ノズル13に導く。また、この還
元剤フィード・ノズル13は、図3に示されたように、
パイプ30に多数の噴口31を穴明けした還元剤フィー
ド・ノズル29が使用されてもよい。
【0009】その還元剤フィード・ポンプ15は、電動
モータ33を備え、そして、その電動モータ33で運転
される電動ポンプが使用された。
モータ33を備え、そして、その電動モータ33で運転
される電動ポンプが使用された。
【0010】そのコントローラ22は、エンジン回転
数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガス温度に応
じてその還元剤フィード・ポンプ15を運転および停止
し、同時に、その電磁弁17,20を開閉制御し、そし
て、その電磁弁17,20が開かれている際に、その流
量調整弁18,21の弁開度を調整して排気管42内に
流れる排ガスに霧状に加えられる軽油量をそのディーゼ
ル・エンジン40の運転状態に適合させ、その排ガスに
含まれるNOx がそのNOx 還元触媒12上で高効率で
処理されて低減されるように動作する。
数、エンジン負荷、および、触媒入口側排ガス温度に応
じてその還元剤フィード・ポンプ15を運転および停止
し、同時に、その電磁弁17,20を開閉制御し、そし
て、その電磁弁17,20が開かれている際に、その流
量調整弁18,21の弁開度を調整して排気管42内に
流れる排ガスに霧状に加えられる軽油量をそのディーゼ
ル・エンジン40の運転状態に適合させ、その排ガスに
含まれるNOx がそのNOx 還元触媒12上で高効率で
処理されて低減されるように動作する。
【0011】さらに具体的に述べるに、そのコントロー
ラ22は、マイクロ・コンピュータで、入力回路に回転
センサ23、負荷センサ24、および、温度センサ25
を電気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤フィー
ド・ポンプ15の電動モータ33、電磁弁17,20の
ソレノイド・コイル34,36、および流量調整弁1
8,21のソレノイド・コイル35,37に電気的に接
続し、そして、予めメモリに入力した制御パターンに基
づいて、その還元剤フィード・ポンプ15を運転および
停止し、その電磁弁17,20を開閉し、そして、その
流量調整弁18,21を絞り調整する。勿論、その制御
パターンは、そのディーゼル・エンジン40の回転数、
負荷、および、温度に応じて排ガスに含まれるNOx の
排出量で決定されてある。
ラ22は、マイクロ・コンピュータで、入力回路に回転
センサ23、負荷センサ24、および、温度センサ25
を電気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤フィー
ド・ポンプ15の電動モータ33、電磁弁17,20の
ソレノイド・コイル34,36、および流量調整弁1
8,21のソレノイド・コイル35,37に電気的に接
続し、そして、予めメモリに入力した制御パターンに基
づいて、その還元剤フィード・ポンプ15を運転および
停止し、その電磁弁17,20を開閉し、そして、その
流量調整弁18,21を絞り調整する。勿論、その制御
パターンは、そのディーゼル・エンジン40の回転数、
負荷、および、温度に応じて排ガスに含まれるNOx の
排出量で決定されてある。
【0012】その回転センサ23は、そのディーゼル・
エンジン40のクランク・シャフトに、その負荷センサ
24は、そのディーゼル・エンジン40の燃料噴射ポン
プのコントローラ・ラックにそれぞれ配置され、また、
その温度センサ25は、その還元剤フィード・ノズル1
3よりも上流側でその排気管42に配置された。
エンジン40のクランク・シャフトに、その負荷センサ
24は、そのディーゼル・エンジン40の燃料噴射ポン
プのコントローラ・ラックにそれぞれ配置され、また、
その温度センサ25は、その還元剤フィード・ノズル1
3よりも上流側でその排気管42に配置された。
【0013】次に、上述されたその排ガス浄化装置10
の動作について、説明する。今、そのディーゼル・エン
ジン40が運転されてそのトラックが走行されている
と、そのディーゼル・エンジン40の排ガスは、排気マ
ニホルド41を経てその排気管42の上流側に流れ、そ
して、そのケーシング11に順次に流れ、そのケーシン
グ11内では、そのNOx 還元触媒12上に流れ、さら
に、その排気管42の下流側に流れて大気中に放出され
るので、そのコントローラ22は、その回転センサ2
3、負荷センサ24および温度センサ25から電気信号
を入力し、その信号をその制御パターンに対比させてそ
の還元剤フィード・ポンプ15、電磁弁17,20およ
び流量調整弁18,21のための出力電流がその制御パ
ターンから読み取られ、そして、その読み取られた出力
電流をその電動モータ33およびソレノイド・コイル3
4,35,36,37に流す。
の動作について、説明する。今、そのディーゼル・エン
ジン40が運転されてそのトラックが走行されている
と、そのディーゼル・エンジン40の排ガスは、排気マ
ニホルド41を経てその排気管42の上流側に流れ、そ
して、そのケーシング11に順次に流れ、そのケーシン
グ11内では、そのNOx 還元触媒12上に流れ、さら
に、その排気管42の下流側に流れて大気中に放出され
るので、そのコントローラ22は、その回転センサ2
3、負荷センサ24および温度センサ25から電気信号
を入力し、その信号をその制御パターンに対比させてそ
の還元剤フィード・ポンプ15、電磁弁17,20およ
び流量調整弁18,21のための出力電流がその制御パ
ターンから読み取られ、そして、その読み取られた出力
電流をその電動モータ33およびソレノイド・コイル3
4,35,36,37に流す。
【0014】そのように、出力電流が、その電動モータ
33およびソレノイド・コイル34,35,36,37
に与えられるので、その還元剤フィード・ポンプ15が
運転され、その電磁弁17,20が開かれ、そして、同
時に、その流量調整弁18,21がそのディーゼル・エ
ンジン40の運転状態に適合されて弁開度を絞り調整さ
れるので、その還元剤フィード・ポンプ15から吐き出
された軽油の一部分であって最適量の軽油がその還元剤
フィード・ノズル13によってその排ガスに噴射され、
同時に、その軽油の残りの部分は、その還元剤リターン
・パイプ19を流れてその還元剤タンク14に戻され
る。そのようにして、その最適量の軽油が混合されたそ
の排ガスは、そのケーシング11内に流れ込み、そのN
Ox 還元触媒12を通過する際、その排ガスに含まれる
NOx は、そのNOx 還元触媒12上でその軽油によっ
て還元された。その結果、その排ガスはNOx が低減さ
れ、そのようにして浄化され、その排気管42の下流側
に流れて大気中に放出された。
33およびソレノイド・コイル34,35,36,37
に与えられるので、その還元剤フィード・ポンプ15が
運転され、その電磁弁17,20が開かれ、そして、同
時に、その流量調整弁18,21がそのディーゼル・エ
ンジン40の運転状態に適合されて弁開度を絞り調整さ
れるので、その還元剤フィード・ポンプ15から吐き出
された軽油の一部分であって最適量の軽油がその還元剤
フィード・ノズル13によってその排ガスに噴射され、
同時に、その軽油の残りの部分は、その還元剤リターン
・パイプ19を流れてその還元剤タンク14に戻され
る。そのようにして、その最適量の軽油が混合されたそ
の排ガスは、そのケーシング11内に流れ込み、そのN
Ox 還元触媒12を通過する際、その排ガスに含まれる
NOx は、そのNOx 還元触媒12上でその軽油によっ
て還元された。その結果、その排ガスはNOx が低減さ
れ、そのようにして浄化され、その排気管42の下流側
に流れて大気中に放出された。
【0015】上述された排ガス浄化装置10では、NO
x 還元剤として、軽油が使用されたが、そのNOx 還元
剤には、エンジン・オイル、所謂、潤滑油が使用可能で
あって、この場合、そのディーゼル・エンジン40の排
ガスに噴霧される潤滑油は少量で効果が得られた。すな
わち、そのNOx 還元触媒12が銅−ゼオライトで、触
媒温度を400℃に保ち、そして、そのNOx 還元触媒
12の入口直前において、そのディーゼル・エンジン4
0の排ガスにその潤滑油を少量づつ噴霧状に供給しなが
らその排ガスをそのNOx 還元触媒12に通過させたと
ころ、NOx 除去率が40%であった。
x 還元剤として、軽油が使用されたが、そのNOx 還元
剤には、エンジン・オイル、所謂、潤滑油が使用可能で
あって、この場合、そのディーゼル・エンジン40の排
ガスに噴霧される潤滑油は少量で効果が得られた。すな
わち、そのNOx 還元触媒12が銅−ゼオライトで、触
媒温度を400℃に保ち、そして、そのNOx 還元触媒
12の入口直前において、そのディーゼル・エンジン4
0の排ガスにその潤滑油を少量づつ噴霧状に供給しなが
らその排ガスをそのNOx 還元触媒12に通過させたと
ころ、NOx 除去率が40%であった。
【0016】図4は、トラックに搭載されたディーゼル
・エンジン70の排気系統に使用されたこの発明の排ガ
ス浄化装置の他の具体例50を示している。この排ガス
浄化装置50は、NOx 還元触媒12を内蔵してそのデ
ィーゼル・エンジン70の排気管72の途中に接続され
た触媒コンバータ51と、そのNOx 還元触媒12の上
流側でその触媒コンバータ51内に配置された還元剤フ
ィード・ノズル13と、その還元剤フィード・ノズル1
3に燃料タンク73を接続した還元剤フィード・パイプ
55に配置された還元剤フィード・ポンプ15と、その
還元剤フィード・ノズル13および還元剤フィード・ポ
ンプ15の間でその還元剤フィード・パイプ55に配置
された還元剤流量調整弁56と、その還元剤フィード・
ノズル13にエア・タンク74を接続したエア・フィー
ド・パイプ57に配置された空気流量調整弁58と、エ
ンジン回転数、エンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、
および、排ガスの酸素濃度に応じて、その還元剤フィー
ド・ポンプ15、還元剤流量調整弁56、および、空気
流量調整弁58を制御するコントローラ59とで構成さ
れたところで製造された。
・エンジン70の排気系統に使用されたこの発明の排ガ
ス浄化装置の他の具体例50を示している。この排ガス
浄化装置50は、NOx 還元触媒12を内蔵してそのデ
ィーゼル・エンジン70の排気管72の途中に接続され
た触媒コンバータ51と、そのNOx 還元触媒12の上
流側でその触媒コンバータ51内に配置された還元剤フ
ィード・ノズル13と、その還元剤フィード・ノズル1
3に燃料タンク73を接続した還元剤フィード・パイプ
55に配置された還元剤フィード・ポンプ15と、その
還元剤フィード・ノズル13および還元剤フィード・ポ
ンプ15の間でその還元剤フィード・パイプ55に配置
された還元剤流量調整弁56と、その還元剤フィード・
ノズル13にエア・タンク74を接続したエア・フィー
ド・パイプ57に配置された空気流量調整弁58と、エ
ンジン回転数、エンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、
および、排ガスの酸素濃度に応じて、その還元剤フィー
ド・ポンプ15、還元剤流量調整弁56、および、空気
流量調整弁58を制御するコントローラ59とで構成さ
れたところで製造された。
【0017】その触媒コンバータ51は、ガス入口53
およびガス出口54を備えたケーシング52、および、
そのケーシング52内に配置されたそのNOx 還元触媒
12で組み立てられ、そして、そのケーシング52はそ
の排気管72には、そのガス入口53およびガス出口5
4をフランジ結合させてその排気管72の途中に接続さ
れた。
およびガス出口54を備えたケーシング52、および、
そのケーシング52内に配置されたそのNOx 還元触媒
12で組み立てられ、そして、そのケーシング52はそ
の排気管72には、そのガス入口53およびガス出口5
4をフランジ結合させてその排気管72の途中に接続さ
れた。
【0018】そのコントローラ59は、エンジン回転
数、エンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排
ガス酸素濃度に応じてその還元剤フィード・ポンプ15
を運転および停止し、同時に、その還元剤流量調整弁5
6、および、空気流量調整弁58の弁開度を調整して、
その触媒コンバータ51内に流入された排ガスに霧状に
加えられる軽油量をそのディーゼル・エンジン70の運
転状態に適合させ、その排ガスに含まれるNOx がその
NOx 還元触媒12上で処理されて低減されるように動
作する。
数、エンジン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排
ガス酸素濃度に応じてその還元剤フィード・ポンプ15
を運転および停止し、同時に、その還元剤流量調整弁5
6、および、空気流量調整弁58の弁開度を調整して、
その触媒コンバータ51内に流入された排ガスに霧状に
加えられる軽油量をそのディーゼル・エンジン70の運
転状態に適合させ、その排ガスに含まれるNOx がその
NOx 還元触媒12上で処理されて低減されるように動
作する。
【0019】すなわち、このコントローラ59は、マイ
クロ・コンピュータで、入力回路に回転センサ60、負
荷センサ61、温度センサ62、および、酸素センサ6
3を電気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤フィ
ード・ポンプ15の電動モータ33、還元剤流量調整弁
56のソレノイド・コイル64、および、空気流量調整
弁58のソレノイド・コイル65に電気的に接続し、そ
して、予めメモリに入力した制御パターンに基づいて、
その還元剤フィード・ポンプ15を運転および停止し、
その還元剤流量調整弁56および空気流量調整弁58を
絞り調整する。勿論、その制御パターンは、そのディー
ゼル・エンジン70の回転数、負荷、温度に応じて排ガ
スに含まれるNOx の排出量、および、その排ガスに含
まれる酸素濃度で決定されてある。
クロ・コンピュータで、入力回路に回転センサ60、負
荷センサ61、温度センサ62、および、酸素センサ6
3を電気的に接続し、一方、出力回路にその還元剤フィ
ード・ポンプ15の電動モータ33、還元剤流量調整弁
56のソレノイド・コイル64、および、空気流量調整
弁58のソレノイド・コイル65に電気的に接続し、そ
して、予めメモリに入力した制御パターンに基づいて、
その還元剤フィード・ポンプ15を運転および停止し、
その還元剤流量調整弁56および空気流量調整弁58を
絞り調整する。勿論、その制御パターンは、そのディー
ゼル・エンジン70の回転数、負荷、温度に応じて排ガ
スに含まれるNOx の排出量、および、その排ガスに含
まれる酸素濃度で決定されてある。
【0020】その回転センサ60は、そのディーゼル・
エンジン70のクランク・シャフトに、その負荷センサ
61は、そのディーゼル・エンジン70の燃料噴射ポン
プ71のコントロール・ラックにそれぞれ配置され、ま
た、その温度センサ62は、その触媒コンバータ51の
ガス入口53に、その酸素センサ63は、その触媒コン
バータ51よりも上流側でその排気管72にそれぞれ配
置された。勿論、その温度センサ62は、その触媒コン
バータ51よりも上流側でその排気管72に配置されて
もよい。
エンジン70のクランク・シャフトに、その負荷センサ
61は、そのディーゼル・エンジン70の燃料噴射ポン
プ71のコントロール・ラックにそれぞれ配置され、ま
た、その温度センサ62は、その触媒コンバータ51の
ガス入口53に、その酸素センサ63は、その触媒コン
バータ51よりも上流側でその排気管72にそれぞれ配
置された。勿論、その温度センサ62は、その触媒コン
バータ51よりも上流側でその排気管72に配置されて
もよい。
【0021】上述の排ガス浄化装置50は、前述の排ガ
ス浄化装置10と同様に動作され、特に、排ガスに供給
される軽油が最適量になって、より微細に霧化され、そ
のディーゼル・エンジン70の運転状態により適合され
た動作が行なわれた。
ス浄化装置10と同様に動作され、特に、排ガスに供給
される軽油が最適量になって、より微細に霧化され、そ
のディーゼル・エンジン70の運転状態により適合され
た動作が行なわれた。
【0022】先のように、図面を参照して説明されたこ
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
の発明の具体例から明らかであるように、この発明の属
する技術の分野における通常の知識を有する者にとっ
て、この発明の内容は、その発明の課題を成し遂げるた
めにその発明の成立に必須であってその発明の性質であ
るところのその発明の技術的本質に由来し、そして、そ
れを内在させると客観的に認められる態様に容易に具体
化される。
【0023】
【発明の便益】上述から理解されるように、この発明の
排ガス浄化装置は、ディーゼル・エンジンの排気管の途
中に配置されるNOx 還元触媒と、そのNOx 還元触媒
の上流側でその排気管に配置される還元剤フィード・ノ
ズルと、その還元剤フィード・ノズルに還元剤タンクを
接続する還元剤フィード・パイプに配置される還元剤フ
ィード・ポンプと、その還元剤フィード・ノズルおよび
還元剤フィード・ポンプの間でその還元剤フィード・パ
イプに配置される電磁弁と、その還元剤フィード・ポン
プおよび電磁弁の間でその還元剤フィード・パイプに配
置される流量調整弁とを備え、そして、コントローラ
が、エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口
側排ガス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、
電磁弁、および、流量調整弁を制御するので、この発明
の排ガス浄化装置では、還元剤がそのディーゼル・エン
ジンの運転状態に適合する最適量で排ガスに供給可能に
なり、その排ガスに含まれるNOx が効率的に低減処理
され、そのNOx 還元触媒の反応が十分でNOx 浄化率
の低下が抑制され、ディーゼル・エンジンの排ガスが酸
素を多量に含むにもかかわらず、NOx が触媒で処理可
能になり、そして、排ガス浄化性能が高められ、それに
伴って、小型軽量化が可能になり、その結果、ディーゼ
ル・エンジンを搭載する自動車にとって非常に有用で実
用的である。
排ガス浄化装置は、ディーゼル・エンジンの排気管の途
中に配置されるNOx 還元触媒と、そのNOx 還元触媒
の上流側でその排気管に配置される還元剤フィード・ノ
ズルと、その還元剤フィード・ノズルに還元剤タンクを
接続する還元剤フィード・パイプに配置される還元剤フ
ィード・ポンプと、その還元剤フィード・ノズルおよび
還元剤フィード・ポンプの間でその還元剤フィード・パ
イプに配置される電磁弁と、その還元剤フィード・ポン
プおよび電磁弁の間でその還元剤フィード・パイプに配
置される流量調整弁とを備え、そして、コントローラ
が、エンジン回転数、エンジン負荷、および、触媒入口
側排ガス温度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、
電磁弁、および、流量調整弁を制御するので、この発明
の排ガス浄化装置では、還元剤がそのディーゼル・エン
ジンの運転状態に適合する最適量で排ガスに供給可能に
なり、その排ガスに含まれるNOx が効率的に低減処理
され、そのNOx 還元触媒の反応が十分でNOx 浄化率
の低下が抑制され、ディーゼル・エンジンの排ガスが酸
素を多量に含むにもかかわらず、NOx が触媒で処理可
能になり、そして、排ガス浄化性能が高められ、それに
伴って、小型軽量化が可能になり、その結果、ディーゼ
ル・エンジンを搭載する自動車にとって非常に有用で実
用的である。
【0024】また、この発明の排ガス浄化装置は、ガス
入口およびガス出口を有してディーゼル・エンジンの排
気管の途中に接続されるケーシング、および、そのケー
シング内に配置されるNOx 還元触媒で組み立てられる
触媒コンバータと、NOx 還元触媒の上流側で、そのケ
ーシングおよび排気管の何れか一方に配置される還元剤
フィード・ノズルと、その還元剤フィード・ノズルに還
元剤タンクを接続する還元剤フィード・パイプに配置さ
れる還元剤フィード・ポンプと、その還元剤フィード・
ノズルおよび還元剤フィード・ポンプの間でその還元剤
フィード・パイプに配置される還元剤流量調整弁と、そ
の還元剤フィード・ノズルに空気圧源を接続するエア・
フィード・パイプに配置される空気流量調整弁とを備
え、そして、コントローラが、エンジン回転数、エンジ
ン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排ガスの酸素
濃度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、還元剤流
量調整弁、および、空気流量調整弁を制御するので、こ
の発明の排ガス浄化装置では、還元剤がそのディーゼル
・エンジンの運転状態に適合する最適量で微細に霧化さ
れて排ガスに供給可能になり、その排ガスに含まれるN
Ox が効率的に低減処理され、そのNOx 還元触媒の反
応が十分でNOx 浄化率が向上されて還元剤消費が低減
され、ディーゼル・エンジンの排ガスが酸素を多量に含
むにもかかわらず、NOx が触媒で処理可能になり、そ
して、小型軽量化が可能になり、その結果、ディーゼル
・エンジンを搭載する自動車にとって非常に有用で実用
的である。
入口およびガス出口を有してディーゼル・エンジンの排
気管の途中に接続されるケーシング、および、そのケー
シング内に配置されるNOx 還元触媒で組み立てられる
触媒コンバータと、NOx 還元触媒の上流側で、そのケ
ーシングおよび排気管の何れか一方に配置される還元剤
フィード・ノズルと、その還元剤フィード・ノズルに還
元剤タンクを接続する還元剤フィード・パイプに配置さ
れる還元剤フィード・ポンプと、その還元剤フィード・
ノズルおよび還元剤フィード・ポンプの間でその還元剤
フィード・パイプに配置される還元剤流量調整弁と、そ
の還元剤フィード・ノズルに空気圧源を接続するエア・
フィード・パイプに配置される空気流量調整弁とを備
え、そして、コントローラが、エンジン回転数、エンジ
ン負荷、触媒入口側排ガス温度、および、排ガスの酸素
濃度に応じて、その還元剤フィード・ポンプ、還元剤流
量調整弁、および、空気流量調整弁を制御するので、こ
の発明の排ガス浄化装置では、還元剤がそのディーゼル
・エンジンの運転状態に適合する最適量で微細に霧化さ
れて排ガスに供給可能になり、その排ガスに含まれるN
Ox が効率的に低減処理され、そのNOx 還元触媒の反
応が十分でNOx 浄化率が向上されて還元剤消費が低減
され、ディーゼル・エンジンの排ガスが酸素を多量に含
むにもかかわらず、NOx が触媒で処理可能になり、そ
して、小型軽量化が可能になり、その結果、ディーゼル
・エンジンを搭載する自動車にとって非常に有用で実用
的である。
【図1】トラックに搭載されたディーゼル・エンジンの
排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄化装置の具体
例を示す概説図である。
排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄化装置の具体
例を示す概説図である。
【図2】図1に示された排ガス浄化装置を還元剤フィー
ド・ノズルを配置した排気管の部分断面図である。
ド・ノズルを配置した排気管の部分断面図である。
【図3】他の還元剤フィード・ノズルを配置した排気管
の部分断面図である。
の部分断面図である。
【図4】トラックに搭載されたディーゼル・エンジンの
排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄化装置の他の
具体例を示す概説図である。
排気系統に使用されたこの発明の排ガス浄化装置の他の
具体例を示す概説図である。
12 NOx 還元触媒 13 還元剤フィード・ノズル 15 還元剤フィード・ポンプ 17 電磁弁 18 流量調整弁 22 コントローラ 51 触媒コンバータ 56 還元剤流量調整弁 58 空気流量調整弁 59 コントローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伴野 靖幸 東京都日野市日野台3丁目1番地1 日野 自動車工業株式会社日野工場内
Claims (3)
- 【請求項1】 ディーゼル・エンジンの排気管の途中に
配置されるNOx 還元触媒と、そのNOx 還元触媒の上
流側でその排気管に配置される還元剤フィード・ノズル
と、その還元剤フィード・ノズルに還元剤タンクを接続
する還元剤フィード・パイプに配置される還元剤フィー
ド・ポンプと、その還元剤フィード・ノズルおよび還元
剤フィード・ポンプの間でその還元剤フィード・パイプ
に配置される電磁弁と、その還元剤フィード・ポンプお
よび電磁弁の間でその還元剤フィード・パイプに配置さ
れる流量調整弁と、エンジン回転数、エンジン負荷、お
よび、触媒入口側排ガス温度に応じて、その還元剤フィ
ード・ポンプ、電磁弁、および、流量調整弁を制御する
コントローラとを含む排ガス浄化装置。 - 【請求項2】 ガス入口およびガス出口を有してディー
ゼル・エンジンの排気管の途中に接続されるケーシン
グ、および、そのケーシング内に配置されるNOx 還元
触媒で組み立てられる触媒コンバータと、NOx 還元触
媒の上流側で、そのケーシングおよび排気管の何れか一
方に配置される還元剤フィード・ノズルと、その還元剤
フィード・ノズルに還元剤タンクを接続する還元剤フィ
ード・パイプに配置される還元剤フィード・ポンプと、
その還元剤フィード・ノズルおよび還元剤フィード・ポ
ンプの間でその還元剤フィード・パイプに配置される還
元剤流量調整弁と、その還元剤フィード・ノズルに空気
圧源を接続するエア・フィード・パイプに配置される空
気流量調整弁と、エンジン回転数、エンジン負荷、触媒
入口側排ガス温度、および、排ガスの酸素濃度に応じ
て、その還元剤フィード・ポンプ、還元剤流量調整弁、
および空気流量調整弁を制御するコントローラとを含む
排ガス浄化装置。 - 【請求項3】 軽油、エンジン・オイルなどから選択さ
れる還元剤を使用する第1項または第2項記載の排ガス
浄化装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-72779 | 1992-02-24 | ||
JP7277992 | 1992-02-24 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05302509A true JPH05302509A (ja) | 1993-11-16 |
JP2847594B2 JP2847594B2 (ja) | 1999-01-20 |
Family
ID=13499218
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4152803A Expired - Fee Related JP2847594B2 (ja) | 1992-02-24 | 1992-05-20 | 排ガス浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2847594B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5806310A (en) * | 1995-04-10 | 1998-09-15 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust purification apparatus |
WO2005073527A1 (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | 内燃機関の排気浄化装置 |
EP1712755A1 (en) * | 2004-02-02 | 2006-10-18 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Device for purifying exhaust gas of engine |
US7143756B2 (en) | 2002-02-26 | 2006-12-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for internal combustion engine |
JP2008075603A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 液体還元剤噴射ノズルの構造 |
US7614213B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-11-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
US7849674B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-12-14 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
-
1992
- 1992-05-20 JP JP4152803A patent/JP2847594B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5806310A (en) * | 1995-04-10 | 1998-09-15 | Nippon Soken, Inc. | Exhaust purification apparatus |
US7143756B2 (en) | 2002-02-26 | 2006-12-05 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device and control method for internal combustion engine |
US7614213B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-11-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
US7849674B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-12-14 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
US8209958B2 (en) | 2003-09-19 | 2012-07-03 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
EP1712755A1 (en) * | 2004-02-02 | 2006-10-18 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Device for purifying exhaust gas of engine |
US7500356B2 (en) | 2004-02-02 | 2009-03-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
WO2005073527A1 (ja) * | 2004-02-02 | 2005-08-11 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | 内燃機関の排気浄化装置 |
EP1712755A4 (en) * | 2004-02-02 | 2010-06-09 | Nissan Diesel Motor Co | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN ENGINE |
US8011176B2 (en) | 2004-02-02 | 2011-09-06 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for internal combustion engine |
EP2383444A1 (en) * | 2004-02-02 | 2011-11-02 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
EP2383445A1 (en) * | 2004-02-02 | 2011-11-02 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
US8578703B2 (en) | 2004-02-02 | 2013-11-12 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for internal combustion engine |
JP2008075603A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Nissan Diesel Motor Co Ltd | 液体還元剤噴射ノズルの構造 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2847594B2 (ja) | 1999-01-20 |
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