JPH07180540A - ディーゼルエンジンの排気浄化装置 - Google Patents
ディーゼルエンジンの排気浄化装置Info
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- JPH07180540A JPH07180540A JP5327210A JP32721093A JPH07180540A JP H07180540 A JPH07180540 A JP H07180540A JP 5327210 A JP5327210 A JP 5327210A JP 32721093 A JP32721093 A JP 32721093A JP H07180540 A JPH07180540 A JP H07180540A
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- injection timing
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- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
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- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
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- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 燃費の悪化およびスモークの増大等を生じる
ことなく、簡単な構成で排気ガス中の窒素酸化物を効果
的に浄化する。 【構成】 空気過剰率が１よりも大きい領域で排気ガス
中の窒素酸化物の浄化が可能な窒素酸化物の浄化触媒２
と、電子制御式の燃料噴射ノズル４等からなる燃料供給
手段とを備え、この燃料供給手段によるメイン噴射の前
にパイロット噴射を行うように構成されたディーゼルエ
ンジンの排気浄化装置において、上記浄化触媒２の活性
化率を検出する活性化率検出手段１２と、この活性化率
検出手段１２の検出値に応じて上記パイロット噴射時期
を制御することにより、このパイロット噴射時期とメイ
ン噴射時期との間隔を調節する燃料噴射制御手段１１を
設けた。
ことなく、簡単な構成で排気ガス中の窒素酸化物を効果
的に浄化する。 【構成】 空気過剰率が１よりも大きい領域で排気ガス
中の窒素酸化物の浄化が可能な窒素酸化物の浄化触媒２
と、電子制御式の燃料噴射ノズル４等からなる燃料供給
手段とを備え、この燃料供給手段によるメイン噴射の前
にパイロット噴射を行うように構成されたディーゼルエ
ンジンの排気浄化装置において、上記浄化触媒２の活性
化率を検出する活性化率検出手段１２と、この活性化率
検出手段１２の検出値に応じて上記パイロット噴射時期
を制御することにより、このパイロット噴射時期とメイ
ン噴射時期との間隔を調節する燃料噴射制御手段１１を
設けた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、空気過剰率が１よりも
大きい領域、つまりリーン域で排気ガス中の窒素酸化物
を浄化可能な浄化触媒を備えたディーゼルエンジンの排
気浄化装置に関するものである。
大きい領域、つまりリーン域で排気ガス中の窒素酸化物
を浄化可能な浄化触媒を備えたディーゼルエンジンの排
気浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ディーゼルエンジンから排出され
るＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化させる浄化触媒として、
例えば特開平４−３３４５２６号公報に示されるよう
に、白金等の貴金属もしくは遷移金属が、アルミナ、シ
リカ、チタニア、ジルコニア、リン酸アルミニウム、硝
酸アルミニウム等からなる担体に担持された触媒を用い
ることが行われているが、この浄化触媒は、空気過剰率
が１よりも大きい領域で窒素酸化物の浄化が可能であっ
て、排気ガス中の未燃焼燃料が多く、かつ温度がある程
度高い場合に活性化することが知られている。
るＮＯｘ（窒素酸化物）を浄化させる浄化触媒として、
例えば特開平４−３３４５２６号公報に示されるよう
に、白金等の貴金属もしくは遷移金属が、アルミナ、シ
リカ、チタニア、ジルコニア、リン酸アルミニウム、硝
酸アルミニウム等からなる担体に担持された触媒を用い
ることが行われているが、この浄化触媒は、空気過剰率
が１よりも大きい領域で窒素酸化物の浄化が可能であっ
て、排気ガス中の未燃焼燃料が多く、かつ温度がある程
度高い場合に活性化することが知られている。
【０００３】また、特開平３−６８５１６号公報に示さ
れるように、窒素酸化物の浄化触媒が排気系に設けられ
たディーゼルエンジンにおいて、燃料供給通路の途中に
リリーフ弁を有する連通路を設け、燃料噴射期間の気筒
に供給される燃料の一部を、上記連通路を介して排気行
程の気筒にリリーフし、熱分解させた後に排出させるこ
とにより、上記浄化触媒を活性化させることが行われて
いる。
れるように、窒素酸化物の浄化触媒が排気系に設けられ
たディーゼルエンジンにおいて、燃料供給通路の途中に
リリーフ弁を有する連通路を設け、燃料噴射期間の気筒
に供給される燃料の一部を、上記連通路を介して排気行
程の気筒にリリーフし、熱分解させた後に排出させるこ
とにより、上記浄化触媒を活性化させることが行われて
いる。
【０００４】さらに、上記浄化触媒の活性の低いエンジ
ンの冷間時等に、各気筒に噴射される燃料の噴射時期を
リタードさせることにより、排気系に導出される燃料の
未燃焼成分を増大させ、これによって上記浄化触媒を活
性化させて窒素酸化物を効果的に浄化するようにしたも
のが知られている。
ンの冷間時等に、各気筒に噴射される燃料の噴射時期を
リタードさせることにより、排気系に導出される燃料の
未燃焼成分を増大させ、これによって上記浄化触媒を活
性化させて窒素酸化物を効果的に浄化するようにしたも
のが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の従来装置
は、本来エンジンにおいて燃焼させる燃料の一部を排気
系に導出するようにしたものであるため、エンジンの燃
料効率が低下して燃費が悪化することが避けられないと
ともに、エンジンの燃焼性が低下して排出される排気ガ
ス中のスモーク（黒煙）量が増大するという問題があ
る。
は、本来エンジンにおいて燃焼させる燃料の一部を排気
系に導出するようにしたものであるため、エンジンの燃
料効率が低下して燃費が悪化することが避けられないと
ともに、エンジンの燃焼性が低下して排出される排気ガ
ス中のスモーク（黒煙）量が増大するという問題があ
る。
【０００６】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、燃費の悪化およびスモークの増大等
を生じることなく、簡単な構成で排気ガスを効果的に浄
化することができるディーゼルエンジンの排気浄化装置
を提供することを目的としている。
されたものであり、燃費の悪化およびスモークの増大等
を生じることなく、簡単な構成で排気ガスを効果的に浄
化することができるディーゼルエンジンの排気浄化装置
を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
空気過剰率が１よりも大きい領域で排気ガス中の窒素酸
化物の浄化が可能な窒素酸化物の浄化触媒と、電子制御
式の燃料供給手段とを備え、この燃料供給手段によるメ
イン噴射の前にパイロット噴射を行うように構成された
ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記浄化
触媒の活性化率を検出する活性化率検出手段と、この活
性化率検出手段の検出値に応じて上記パイロット噴射時
期を制御することにより、このパイロット噴射時期とメ
イン噴射時期との間隔を調節する燃料噴射制御手段を設
けたものである。
空気過剰率が１よりも大きい領域で排気ガス中の窒素酸
化物の浄化が可能な窒素酸化物の浄化触媒と、電子制御
式の燃料供給手段とを備え、この燃料供給手段によるメ
イン噴射の前にパイロット噴射を行うように構成された
ディーゼルエンジンの排気浄化装置において、上記浄化
触媒の活性化率を検出する活性化率検出手段と、この活
性化率検出手段の検出値に応じて上記パイロット噴射時
期を制御することにより、このパイロット噴射時期とメ
イン噴射時期との間隔を調節する燃料噴射制御手段を設
けたものである。
【０００８】請求項２に係る発明は、請求項１に記載さ
れたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、窒素
酸化物の浄化触媒が活性化されるのに伴い、パイロット
噴射時期とメイン噴射時期との間隔を短くするように構
成したものである。
れたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、窒素
酸化物の浄化触媒が活性化されるのに伴い、パイロット
噴射時期とメイン噴射時期との間隔を短くするように構
成したものである。
【０００９】請求項３に係る発明は、請求項１または請
求項２に記載されたディーゼルエンジンの排気浄化装置
において、エンジンが冷間状態にあるか否かを検出する
冷間状態検出手段を設け、この冷間状態検出手段によっ
てエンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、
パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節す
る噴射時期制御を実行するように構成したものである。
求項２に記載されたディーゼルエンジンの排気浄化装置
において、エンジンが冷間状態にあるか否かを検出する
冷間状態検出手段を設け、この冷間状態検出手段によっ
てエンジンが冷間状態にあることが確認された場合に、
パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節す
る噴射時期制御を実行するように構成したものである。
【００１０】請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何
れかに記載されたディーゼルエンジンの排気浄化装置に
おいて、燃料噴射制御手段によってメイン噴射開始時期
に対するパイロット噴射開始時期の進角量を制御するこ
とにより、このパイロット噴射時期とメイン噴射時期と
間隔を調節するように構成したものである。
れかに記載されたディーゼルエンジンの排気浄化装置に
おいて、燃料噴射制御手段によってメイン噴射開始時期
に対するパイロット噴射開始時期の進角量を制御するこ
とにより、このパイロット噴射時期とメイン噴射時期と
間隔を調節するように構成したものである。
【００１１】請求項５に係る発明は、請求項１に記載さ
れたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、窒素
酸化物の浄化触媒に導入される排気ガスの温度を検出す
る第１温度センサと、上記浄化触媒から導出される排気
ガスの温度を検出する第２温度センサとを設け、この両
温度センサの検出値の差に基づいて触媒の活性化率を検
出するように構成したものである。
れたディーゼルエンジンの排気浄化装置において、窒素
酸化物の浄化触媒に導入される排気ガスの温度を検出す
る第１温度センサと、上記浄化触媒から導出される排気
ガスの温度を検出する第２温度センサとを設け、この両
温度センサの検出値の差に基づいて触媒の活性化率を検
出するように構成したものである。
【００１２】
【作用】上記請求項１記載の発明によれば、活性化率検
出手段において検出された浄化触媒の活性化率に応じて
メイン噴射時期に対するパイロット噴射時期の進角量が
設定され、上記活性化率が低い程、上記パイロット噴射
時期とメイン噴射時期との間隔が長くなるように、燃料
噴射制御手段によってパイロット噴射時期が制御される
ことにより、上記触媒の設置部に導出される未燃焼燃料
量が増加することになる。
出手段において検出された浄化触媒の活性化率に応じて
メイン噴射時期に対するパイロット噴射時期の進角量が
設定され、上記活性化率が低い程、上記パイロット噴射
時期とメイン噴射時期との間隔が長くなるように、燃料
噴射制御手段によってパイロット噴射時期が制御される
ことにより、上記触媒の設置部に導出される未燃焼燃料
量が増加することになる。
【００１３】上記請求項２記載の発明によれば、上記燃
料噴射制御手段によるパイロット噴射時期の制御が実行
されて上記浄化触媒が活性化するのに伴い、上記パイロ
ット噴射時期とメイン噴射時期との間隔が短くなるよう
に制御され、これによって上記浄化触媒の設置部に導出
される未燃焼燃料量が減少することになる。
料噴射制御手段によるパイロット噴射時期の制御が実行
されて上記浄化触媒が活性化するのに伴い、上記パイロ
ット噴射時期とメイン噴射時期との間隔が短くなるよう
に制御され、これによって上記浄化触媒の設置部に導出
される未燃焼燃料量が減少することになる。
【００１４】上記請求項３記載の発明によれば、冷間状
態検出手段によってエンジンが冷間状態にあることが確
認された場合には、上記浄化触媒の活性化率に対応した
パイロット噴射時期の制御が実行され、エンジンが冷間
状態にないことが確認された場合には、上記パイロット
噴射時期の制御が行われることなく、通常の噴射制御が
実行されることになる。
態検出手段によってエンジンが冷間状態にあることが確
認された場合には、上記浄化触媒の活性化率に対応した
パイロット噴射時期の制御が実行され、エンジンが冷間
状態にないことが確認された場合には、上記パイロット
噴射時期の制御が行われることなく、通常の噴射制御が
実行されることになる。
【００１５】上記請求項４記載の発明によれば、触媒の
活性化率に応じてメイン噴射開始時期に対するパイロッ
ト噴射開始時期の進角量が設定されることにより、浄化
触媒の設置部に導出される未燃焼燃料量が制御されるこ
とになる。
活性化率に応じてメイン噴射開始時期に対するパイロッ
ト噴射開始時期の進角量が設定されることにより、浄化
触媒の設置部に導出される未燃焼燃料量が制御されるこ
とになる。
【００１６】上記請求項５記載の発明によれば、第１温
度センサ出手段の検出値と、第２温度センサの検出値と
の差に応じ、浄化触媒を介して窒素酸化物と未燃焼燃料
との反応が促進されることによって生じる発熱量が検出
され、この検出値に基づいて上記浄化触媒の活性化率が
検出される。そして、この活性化率の検出値に基づいて
パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節す
る噴射時期制御が実行されることになる。
度センサ出手段の検出値と、第２温度センサの検出値と
の差に応じ、浄化触媒を介して窒素酸化物と未燃焼燃料
との反応が促進されることによって生じる発熱量が検出
され、この検出値に基づいて上記浄化触媒の活性化率が
検出される。そして、この活性化率の検出値に基づいて
パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節す
る噴射時期制御が実行されることになる。
【００１７】
【実施例】図１は本発明に係るディーゼルエンジンの排
気浄化装置の実施例を示している。この排気浄化装置に
は、排気管１に設けられた窒素酸化物の浄化触媒２と、
エンジン本体３の各気筒に設けられた電子制御式の燃料
噴射ノズル４と、この燃料噴射ノズル４を介して上記各
気筒に燃料を供給する電子制御式の燃料噴射ポンプ５
と、この燃料噴射ノズル４および燃料噴射ポンプ５から
なる電子制御式の燃料供給手段に制御信号を出力して燃
料の噴射時期、噴射圧および噴射量を制御するコントロ
ーラ６とが設けられている。
気浄化装置の実施例を示している。この排気浄化装置に
は、排気管１に設けられた窒素酸化物の浄化触媒２と、
エンジン本体３の各気筒に設けられた電子制御式の燃料
噴射ノズル４と、この燃料噴射ノズル４を介して上記各
気筒に燃料を供給する電子制御式の燃料噴射ポンプ５
と、この燃料噴射ノズル４および燃料噴射ポンプ５から
なる電子制御式の燃料供給手段に制御信号を出力して燃
料の噴射時期、噴射圧および噴射量を制御するコントロ
ーラ６とが設けられている。
【００１８】上記浄化触媒２は、空気過剰率が１よりも
大きい領域で排気ガス中の窒素酸化物を浄化可能な触媒
であって、例えば白金等の貴金属もしくは遷移金属が、
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、リン酸アル
ミニウム、硝酸アルミニウム等からなる担体に担持され
たものからなっている。
大きい領域で排気ガス中の窒素酸化物を浄化可能な触媒
であって、例えば白金等の貴金属もしくは遷移金属が、
アルミナ、シリカ、チタニア、ジルコニア、リン酸アル
ミニウム、硝酸アルミニウム等からなる担体に担持され
たものからなっている。
【００１９】上記エンジン本体１には、冷却水の温度を
検出する冷却水温センサ７と、クランク角度を検出する
クランク角センサ８とをが設けられ、また上記排気管１
には、浄化触媒２の上流部および下流部の排気ガス温度
を検出する第１温度センサ９と、第２温度センサ１０と
が設けられている。
検出する冷却水温センサ７と、クランク角度を検出する
クランク角センサ８とをが設けられ、また上記排気管１
には、浄化触媒２の上流部および下流部の排気ガス温度
を検出する第１温度センサ９と、第２温度センサ１０と
が設けられている。
【００２０】上記コントローラ６には、燃料噴射ノズル
４から各気筒に噴射される燃料の噴射時期を制御する燃
料噴射制御手段１１と、上記第１，第２温度センサ９，
１０の出力信号に応じて上記浄化触媒２の活性化率を検
出する活性化率検出手段１２と、上記冷却水温センサ７
の出力信号に応じてエンジンが冷間状態にあるか否かを
検出する冷間状態検出手段１３とが設けられている。
４から各気筒に噴射される燃料の噴射時期を制御する燃
料噴射制御手段１１と、上記第１，第２温度センサ９，
１０の出力信号に応じて上記浄化触媒２の活性化率を検
出する活性化率検出手段１２と、上記冷却水温センサ７
の出力信号に応じてエンジンが冷間状態にあるか否かを
検出する冷間状態検出手段１３とが設けられている。
【００２１】上記燃料噴射制御手段１１は、図２に示す
ように、エンジンの運転状態に対応した適正時期に必要
量の燃料をメイン噴射し、かつこのメイン噴射の前に少
量の燃料をパイロット噴射させる制御信号を上記燃料噴
射ノズル４および燃料噴射ポンプ５に出力するととも
に、上記活性化率検出手段１２の検出値に応じて上記パ
イロット噴射開始時期を制御することにより、このパイ
ロット噴射開始時期と、上記メイン噴射開始時期との間
隔Ｐｔを調節するように構成されている。
ように、エンジンの運転状態に対応した適正時期に必要
量の燃料をメイン噴射し、かつこのメイン噴射の前に少
量の燃料をパイロット噴射させる制御信号を上記燃料噴
射ノズル４および燃料噴射ポンプ５に出力するととも
に、上記活性化率検出手段１２の検出値に応じて上記パ
イロット噴射開始時期を制御することにより、このパイ
ロット噴射開始時期と、上記メイン噴射開始時期との間
隔Ｐｔを調節するように構成されている。
【００２２】すなわち、上記浄化触媒２の活性化率が低
い程、上記間隔Ｐｔが大きくなるように予め浄化触媒２
の種類およびエンジンの形式等に対応して最適値に設定
された制御テーブルから、浄化触媒２の活性化率に適合
した間隔Ｐｔが読出され、これに応じて上記メイン噴射
開始時期に対するパイロット噴射開始時期の進角量が設
定されるようになっている。そして、上記クランク角セ
ンサ８の検出値と、上記進角量の設定値とに基づいて決
定された所定のタイミングでパイロット燃料を噴射させ
る制御信号が上記コントローラ６から各噴射ノズル４お
よび燃料噴射ポンプ５に出力されることになる。
い程、上記間隔Ｐｔが大きくなるように予め浄化触媒２
の種類およびエンジンの形式等に対応して最適値に設定
された制御テーブルから、浄化触媒２の活性化率に適合
した間隔Ｐｔが読出され、これに応じて上記メイン噴射
開始時期に対するパイロット噴射開始時期の進角量が設
定されるようになっている。そして、上記クランク角セ
ンサ８の検出値と、上記進角量の設定値とに基づいて決
定された所定のタイミングでパイロット燃料を噴射させ
る制御信号が上記コントローラ６から各噴射ノズル４お
よび燃料噴射ポンプ５に出力されることになる。
【００２３】上記活性化率検出手段１２は、第１温度セ
ンサ９によって検出された上記浄化触媒２に導入される
排気ガスの温度と、第２温度センサ１０によって検出さ
れた上記浄化触媒２から排出される排気ガスの温度との
差に基づき、窒素酸化物が浄化触媒２に接触して窒素ガ
スに還元されることにより発生した熱量を検出するよう
に構成されている。そして、上記温度の検出値の差が大
きい程、上記活性検出手段１２において浄化触媒２の活
性化率が高いことが検出されるようになっている。
ンサ９によって検出された上記浄化触媒２に導入される
排気ガスの温度と、第２温度センサ１０によって検出さ
れた上記浄化触媒２から排出される排気ガスの温度との
差に基づき、窒素酸化物が浄化触媒２に接触して窒素ガ
スに還元されることにより発生した熱量を検出するよう
に構成されている。そして、上記温度の検出値の差が大
きい程、上記活性検出手段１２において浄化触媒２の活
性化率が高いことが検出されるようになっている。
【００２４】また、上記冷間状態検出手段１３は、冷却
水温センサ７によって検出された冷却水の温度と、予め
設定された基準値とを比較することによってエンジンが
冷間状態にあるか否かを検出するものである。この冷間
状態検出手段１３おいてエンジンが冷間状態にあること
が確認された場合には、上記燃料噴射制御手段１１によ
ってパイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期との
間隔Ｐｔを調節する噴射時期制御を実行し、冷間状態に
ないことが確認された場合には、上記噴射時期制御を停
止する制御信号が上記活性化率検出手段１２を介して燃
料噴射制御手段１１に出力されるように構成されてい
る。
水温センサ７によって検出された冷却水の温度と、予め
設定された基準値とを比較することによってエンジンが
冷間状態にあるか否かを検出するものである。この冷間
状態検出手段１３おいてエンジンが冷間状態にあること
が確認された場合には、上記燃料噴射制御手段１１によ
ってパイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期との
間隔Ｐｔを調節する噴射時期制御を実行し、冷間状態に
ないことが確認された場合には、上記噴射時期制御を停
止する制御信号が上記活性化率検出手段１２を介して燃
料噴射制御手段１１に出力されるように構成されてい
る。
【００２５】上記構成において、上記冷間状態検出手段
１３によりエンジンが冷間状態にあることが検出された
場合には、上記浄化触媒２の活性化率が活性化率検出手
段１２おいて検出され、この検出信号が上記燃料噴射制
御手段１１に出力される。そして、上記の制御テーブル
から求められるパイロット噴射開始時期の進角量が活性
化率検出手段１２の検出値に応じて補正されることによ
り、パイロット噴射のタイミングがフィードバック制御
される。
１３によりエンジンが冷間状態にあることが検出された
場合には、上記浄化触媒２の活性化率が活性化率検出手
段１２おいて検出され、この検出信号が上記燃料噴射制
御手段１１に出力される。そして、上記の制御テーブル
から求められるパイロット噴射開始時期の進角量が活性
化率検出手段１２の検出値に応じて補正されることによ
り、パイロット噴射のタイミングがフィードバック制御
される。
【００２６】この結果、上記浄化触媒２の活性化率が低
い場合には、メイン噴射開始時期に対するパイロット噴
射開始時期の進角量が大きくなるようにパイロット噴射
開始時期が制御され、上記パイロット噴射開始時期とメ
イン噴射開始時期との間隔Ｐｔが長くなるように調節さ
れる。また、上記浄化触媒２が活性化するのに伴い、メ
イン噴射開始時期に対するパイロット噴射開始時期の進
角量が小さくなるようにパイロット噴射開始時期が制御
され、上記パイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時
期との間隔Ｐｔが短くなるように調節されることにな
る。
い場合には、メイン噴射開始時期に対するパイロット噴
射開始時期の進角量が大きくなるようにパイロット噴射
開始時期が制御され、上記パイロット噴射開始時期とメ
イン噴射開始時期との間隔Ｐｔが長くなるように調節さ
れる。また、上記浄化触媒２が活性化するのに伴い、メ
イン噴射開始時期に対するパイロット噴射開始時期の進
角量が小さくなるようにパイロット噴射開始時期が制御
され、上記パイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時
期との間隔Ｐｔが短くなるように調節されることにな
る。
【００２７】このように上記浄化触媒２の活性化率が低
い程、早いタイミングでパイロット噴射が行われ、シリ
ンダ圧が十分に上昇する前に噴射されたパイロット燃料
の一部がピストンの壁面等に付着することになるため、
排気管１に導出される未燃焼燃料量が増大する。例え
ば、図３の（Ａ）に示すように、上記パイロット噴射開
始時期とメイン噴射開始時期との間隔Ｐｔ、つまりパイ
ロット噴射開始時期の進角量を１０〜４０°の範囲に設
定した場合には、進角量の増加に伴って浄化触媒に供給
されるＨＣガス等からなる未燃焼燃料の排出量が増加す
ることになる。
い程、早いタイミングでパイロット噴射が行われ、シリ
ンダ圧が十分に上昇する前に噴射されたパイロット燃料
の一部がピストンの壁面等に付着することになるため、
排気管１に導出される未燃焼燃料量が増大する。例え
ば、図３の（Ａ）に示すように、上記パイロット噴射開
始時期とメイン噴射開始時期との間隔Ｐｔ、つまりパイ
ロット噴射開始時期の進角量を１０〜４０°の範囲に設
定した場合には、進角量の増加に伴って浄化触媒に供給
されるＨＣガス等からなる未燃焼燃料の排出量が増加す
ることになる。
【００２８】上記パイロット噴射開始時期を進角させる
ことにより、従来装置のように燃料のメイン噴射時期を
遅延させるリタード制御を実行するように構成した場合
〔図３の（Ｂ）参照〕と同程度に、排気管１に導出され
る未燃焼燃料量（ＨＣ排出量）を増大させることができ
る。また、上記のようにパイロット噴射開始時期を進角
させ、あるいはメイン噴射時期を遅延させることによ
り、図４の（Ａ），（Ｂ）に示すように、排気管１に導
出される排気ガスの温度が上昇することになる。
ことにより、従来装置のように燃料のメイン噴射時期を
遅延させるリタード制御を実行するように構成した場合
〔図３の（Ｂ）参照〕と同程度に、排気管１に導出され
る未燃焼燃料量（ＨＣ排出量）を増大させることができ
る。また、上記のようにパイロット噴射開始時期を進角
させ、あるいはメイン噴射時期を遅延させることによ
り、図４の（Ａ），（Ｂ）に示すように、排気管１に導
出される排気ガスの温度が上昇することになる。
【００２９】そして、上記浄化触媒２に供給される未燃
焼燃料の増大および排気ガス温度の上昇に伴って浄化触
媒２が活性化されるため、図５の（Ａ）に示すように、
上記進角量を増加させる制御を実行することにより、窒
素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率を増大させることができ
る。
焼燃料の増大および排気ガス温度の上昇に伴って浄化触
媒２が活性化されるため、図５の（Ａ）に示すように、
上記進角量を増加させる制御を実行することにより、窒
素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率を増大させることができ
る。
【００３０】すなわち、上記浄化触媒２の設置部に導入
される未燃焼燃料が増加することによる浄化触媒２の活
性化効果と、上記パイロット噴射が行われることによる
内部ＥＧＲ効果とが相俟って窒素酸化物（ＮＯｘ）を効
果的に浄化することができる。この結果、図５の（Ｂ）
に示すようにメイン噴射の時期を遅延させるように構成
した場合と同程度に、窒素酸化物の浄化率を増大させる
ことができる。したがって、上記浄化触媒２の活性化率
に対応させてパイロット噴射開始時期の進角量を適正値
に設定することにより、排気ガス中の窒素酸化物を効果
的に還元することができる。
される未燃焼燃料が増加することによる浄化触媒２の活
性化効果と、上記パイロット噴射が行われることによる
内部ＥＧＲ効果とが相俟って窒素酸化物（ＮＯｘ）を効
果的に浄化することができる。この結果、図５の（Ｂ）
に示すようにメイン噴射の時期を遅延させるように構成
した場合と同程度に、窒素酸化物の浄化率を増大させる
ことができる。したがって、上記浄化触媒２の活性化率
に対応させてパイロット噴射開始時期の進角量を適正値
に設定することにより、排気ガス中の窒素酸化物を効果
的に還元することができる。
【００３１】また、上記のようにパイロット噴射開始時
期を進角させることにより、排気管１に導出される未燃
焼燃料量を増大させるように構成したため、上記燃料の
燃焼効率が最適状態となるように設定されたメイン噴射
に影響を与えることなく、上記浄化触媒２を効果的に活
性化することができる。したがって、図６の（Ａ）およ
び図７の（Ａ）に示すように、エンジンの燃費をそれ程
低下させることなく、上記浄化触媒２による窒素酸化物
の浄化機能を向上させることができるとともに、排気管
１から排出されるスモーク量を低減することができる。
期を進角させることにより、排気管１に導出される未燃
焼燃料量を増大させるように構成したため、上記燃料の
燃焼効率が最適状態となるように設定されたメイン噴射
に影響を与えることなく、上記浄化触媒２を効果的に活
性化することができる。したがって、図６の（Ａ）およ
び図７の（Ａ）に示すように、エンジンの燃費をそれ程
低下させることなく、上記浄化触媒２による窒素酸化物
の浄化機能を向上させることができるとともに、排気管
１から排出されるスモーク量を低減することができる。
【００３２】すなわち、上記メイン噴射の時期を遅延さ
せることにより、本来エンジンにおいて燃焼される燃料
の一部を排気管に導出するように構成した場合のよう
に、燃焼効率が低下することに起因して図６の（Ｂ）に
示すように燃費が大きく低下したり、あるいは着火遅れ
に起因して図７の（Ｂ）に示すように、大量のスモーク
が発生したりすることを効果的に防止することができ
る。
せることにより、本来エンジンにおいて燃焼される燃料
の一部を排気管に導出するように構成した場合のよう
に、燃焼効率が低下することに起因して図６の（Ｂ）に
示すように燃費が大きく低下したり、あるいは着火遅れ
に起因して図７の（Ｂ）に示すように、大量のスモーク
が発生したりすることを効果的に防止することができ
る。
【００３３】さらに、上記浄化触媒２の活性化率に応じ
てパイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期との間
隔Ｐｔを調節する噴射時期制御を実行することにより、
浄化触媒２が活性化されたことが上記活性化率検出手段
１２において検出された場合に、これに伴って上記間隔
Ｐｔを短くするようにした構成によると、上記排気管１
に導出されるパイロット噴射の未燃焼燃料量を低減する
ことができるので、より効果的にエンジンの燃費を向上
させることができる。
てパイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期との間
隔Ｐｔを調節する噴射時期制御を実行することにより、
浄化触媒２が活性化されたことが上記活性化率検出手段
１２において検出された場合に、これに伴って上記間隔
Ｐｔを短くするようにした構成によると、上記排気管１
に導出されるパイロット噴射の未燃焼燃料量を低減する
ことができるので、より効果的にエンジンの燃費を向上
させることができる。
【００３４】また、上記実施例では、温度センサ７によ
って検出された冷却水の温度に応じ、エンジンが冷間状
態にあるか否かを冷間状態検出手段１３において検出
し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合
に、上記パイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期
との間隔Ｐｔを調節する上記噴射時期制御を実行するよ
うに構成したため、上記浄化触媒２の活性化率の低い上
記冷間時に、浄化触媒２を活性化して排気ガス中の窒素
酸化物を効果的に低減することができるとともに、不必
要に上記噴射時期制御が実行されてエンジンの燃費が低
下するという事態の発生を確実に防止することができ
る。
って検出された冷却水の温度に応じ、エンジンが冷間状
態にあるか否かを冷間状態検出手段１３において検出
し、エンジンが冷間状態にあることが確認された場合
に、上記パイロット噴射開始時期とメイン噴射開始時期
との間隔Ｐｔを調節する上記噴射時期制御を実行するよ
うに構成したため、上記浄化触媒２の活性化率の低い上
記冷間時に、浄化触媒２を活性化して排気ガス中の窒素
酸化物を効果的に低減することができるとともに、不必
要に上記噴射時期制御が実行されてエンジンの燃費が低
下するという事態の発生を確実に防止することができ
る。
【００３５】しかも、エンジンの冷間時に上記パイロッ
ト噴射を行うことにより、着火遅れを防止できるため、
この着火遅れ等に起因してエンジンの冷間時に発生し易
い燃焼騒音を効果的に抑制することができる。
ト噴射を行うことにより、着火遅れを防止できるため、
この着火遅れ等に起因してエンジンの冷間時に発生し易
い燃焼騒音を効果的に抑制することができる。
【００３６】なお、上記パイロット噴射圧のピーク時
と、メイン噴射圧のピーク時との間隔を調節することに
より、排気管１に導出される未燃焼燃料量を制御するよ
うに構成することもできるが、上記のようにパイロット
噴射開始時期を変化させることにより、このパイロット
噴射開始時期とメイン噴射開始時期との間隔Ｐｔを調節
するように構成した場合には、上記噴射時期の設定が容
易であるため、簡単かつ正確に未燃焼燃料の排出量制御
を実行することができる。
と、メイン噴射圧のピーク時との間隔を調節することに
より、排気管１に導出される未燃焼燃料量を制御するよ
うに構成することもできるが、上記のようにパイロット
噴射開始時期を変化させることにより、このパイロット
噴射開始時期とメイン噴射開始時期との間隔Ｐｔを調節
するように構成した場合には、上記噴射時期の設定が容
易であるため、簡単かつ正確に未燃焼燃料の排出量制御
を実行することができる。
【００３７】また、上記のように排気管１に設けられた
第１，第２温度センサ９，１０により、窒素酸化物の浄
化触媒２に供給される排気ガスの温度と、上記浄化触媒
２から排出される排気ガスの温度とをそれぞれ検出し、
この検出値の差に基づいて浄化触媒２の活性化率を上記
活性化率検出手段１２で検出するように構成した場合に
は、安価な温度センサを使用して上記浄化触媒２の活性
化率を正確に検出することができる。
第１，第２温度センサ９，１０により、窒素酸化物の浄
化触媒２に供給される排気ガスの温度と、上記浄化触媒
２から排出される排気ガスの温度とをそれぞれ検出し、
この検出値の差に基づいて浄化触媒２の活性化率を上記
活性化率検出手段１２で検出するように構成した場合に
は、安価な温度センサを使用して上記浄化触媒２の活性
化率を正確に検出することができる。
【００３８】また、上記実施例では、燃料の噴射時期を
制御する電子制御式の燃料噴射ノズル４と、燃料の噴射
量および噴射圧を制御する電子式の燃料噴射ポンプ５と
からなる燃料供給装置を設けた例について説明したが、
この構成に代え、燃料の噴射時期、噴射量および噴射圧
力を制御可能なユニットインジェクタタイプの燃料供給
装置を設けた構造としてもよい。
制御する電子制御式の燃料噴射ノズル４と、燃料の噴射
量および噴射圧を制御する電子式の燃料噴射ポンプ５と
からなる燃料供給装置を設けた例について説明したが、
この構成に代え、燃料の噴射時期、噴射量および噴射圧
力を制御可能なユニットインジェクタタイプの燃料供給
装置を設けた構造としてもよい。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る発
明は、活性化率検出手段において検出された浄化触媒の
活性化率に応じてパイロット噴射時期とメイン噴射時期
との間隔を調節するように構成したため、上記パイロッ
ト燃料の一部を未燃焼の状態で上記浄化触媒の設置部に
導出させることにより、燃費を悪化させることなく、か
つスモーク量を増大させることなく、上記浄化触媒を適
正状態に活性化して排気ガス中の窒素酸化物を減少させ
ることができるという利点がある。
明は、活性化率検出手段において検出された浄化触媒の
活性化率に応じてパイロット噴射時期とメイン噴射時期
との間隔を調節するように構成したため、上記パイロッ
ト燃料の一部を未燃焼の状態で上記浄化触媒の設置部に
導出させることにより、燃費を悪化させることなく、か
つスモーク量を増大させることなく、上記浄化触媒を適
正状態に活性化して排気ガス中の窒素酸化物を減少させ
ることができるという利点がある。
【００４０】上記請求項２記載の発明は、上記燃料噴射
制御手段によるパイロット噴射時期の制御が実行されて
窒素酸化物の浄化触媒が活性化するのに伴い、上記パイ
ロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を短くするよ
うに構成したため、上記浄化触媒の設置部に導出される
未燃焼燃料量が不必要に多くなるのを防止し、燃費の悪
化をより効果的に抑制することができる。
制御手段によるパイロット噴射時期の制御が実行されて
窒素酸化物の浄化触媒が活性化するのに伴い、上記パイ
ロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を短くするよ
うに構成したため、上記浄化触媒の設置部に導出される
未燃焼燃料量が不必要に多くなるのを防止し、燃費の悪
化をより効果的に抑制することができる。
【００４１】上記請求項３記載の発明は、冷間状態検出
手段によってエンジンが冷間状態にあることが確認され
た場合に、上記燃料噴射制御手段によるパイロット噴射
時期の制御を実行するように構成したため、上記浄化触
媒の活性化率の低い上記冷間時に、浄化触媒を活性化し
て排気ガス中の窒素酸化物を効果的に低減することがで
きるとともに、不必要に上記噴射時期制御が実行されて
エンジンの燃費が低下するという事態の発生を確実に防
止することができる。さらに、エンジンの冷間時に上記
パイロット噴射を行うことにより、着火遅れを防止でき
るため、この着火遅れ等に起因してエンジンの冷間時に
発生し易い燃焼騒音を効果的に抑制できるという利点が
ある。
手段によってエンジンが冷間状態にあることが確認され
た場合に、上記燃料噴射制御手段によるパイロット噴射
時期の制御を実行するように構成したため、上記浄化触
媒の活性化率の低い上記冷間時に、浄化触媒を活性化し
て排気ガス中の窒素酸化物を効果的に低減することがで
きるとともに、不必要に上記噴射時期制御が実行されて
エンジンの燃費が低下するという事態の発生を確実に防
止することができる。さらに、エンジンの冷間時に上記
パイロット噴射を行うことにより、着火遅れを防止でき
るため、この着火遅れ等に起因してエンジンの冷間時に
発生し易い燃焼騒音を効果的に抑制できるという利点が
ある。
【００４２】上記請求項４記載の発明は、触媒の活性化
率に応じてメイン噴射開始時期に対するパイロット噴射
開始時期の進角量を変化させることにより、このパイロ
ット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節するよう
に構成したため、浄化触媒の設置部に導出される未燃焼
燃料量を容易かつ正確に制御して上記浄化触媒の活性化
率を適正に制御することができる。
率に応じてメイン噴射開始時期に対するパイロット噴射
開始時期の進角量を変化させることにより、このパイロ
ット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節するよう
に構成したため、浄化触媒の設置部に導出される未燃焼
燃料量を容易かつ正確に制御して上記浄化触媒の活性化
率を適正に制御することができる。
【００４３】上記請求項５記載の発明は、第１温度セン
サ出手段の検出値と、第２温度センサの検出値との差に
応じ、浄化触媒による窒素酸化物と未燃焼燃料との反応
が促進されることによって生じる発熱量が検出され、こ
の検出値に基づいて上記浄化触媒の活性化率を検出する
ように構成したため、安価なセンサを用いて触媒の活性
化率を簡単かつ適正に検出することができるという利点
がある。
サ出手段の検出値と、第２温度センサの検出値との差に
応じ、浄化触媒による窒素酸化物と未燃焼燃料との反応
が促進されることによって生じる発熱量が検出され、こ
の検出値に基づいて上記浄化触媒の活性化率を検出する
ように構成したため、安価なセンサを用いて触媒の活性
化率を簡単かつ適正に検出することができるという利点
がある。
【図１】本発明に係るディーゼルエンジンの排気浄化装
置の実施例を示す概略説明図である。
置の実施例を示す概略説明図である。
【図２】燃料の噴射状態を示すグラフである。
【図３】未燃焼燃料（ＨＣガス）の排出量の変化状態を
示し、（Ａ）は本発明例のグラフであり、（Ｂ）は比較
例のグラフである。
示し、（Ａ）は本発明例のグラフであり、（Ｂ）は比較
例のグラフである。
【図４】排気ガス温度の変化状態を示し、（Ａ）は本発
明例のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
明例のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
【図５】窒素酸化物（ＮＯｘ）の浄化率の変化状態を示
し、（Ａ）は本発明例のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラ
フである。
し、（Ａ）は本発明例のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラ
フである。
【図６】燃費の変化状態を示し、（Ａ）は本発明例のグ
ラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
ラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
【図７】スモーク量の変化状態を示し（Ａ）は本発明例
のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
のグラフ、（Ｂ）は比較例のグラフである。
【符号の説明】 ２ 浄化触媒 ４ 燃料噴射ノズル（燃料供給装置） ５ 燃料噴射ポンプ（燃料供給装置） ９ 第１温度センサ １０ 第２温度センサ １１ 燃料噴射制御装置 １２ 浄化率検出手段 １３ 冷間状態検出手段
Claims (5)
- 【請求項１】 空気過剰率が１よりも大きい領域で排気
ガス中の窒素酸化物の浄化が可能な窒素酸化物の浄化触
媒と、電子制御式の燃料供給手段とを備え、この燃料供
給手段によるメイン噴射の前にパイロット噴射を行うよ
うに構成されたディーゼルエンジンの排気浄化装置にお
いて、上記浄化触媒の活性化率を検出する活性化率検出
手段と、この活性化率検出手段の検出値に応じて上記パ
イロット噴射時期を制御することにより、このパイロッ
ト噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調節する燃料噴
射制御手段を設けたことを特徴とするディーゼルエンジ
ンの排気浄化装置。 - 【請求項２】 窒素酸化物の浄化触媒が活性化されるの
に伴い、パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔
を短くするように構成したことを特徴とする請求項１記
載のディーゼルエンジンの排気浄化装置。 - 【請求項３】 エンジンが冷間状態にあるか否かを検出
する冷間状態検出手段を設け、この冷間状態検出手段に
よってエンジンが冷間状態にあることが確認された場合
に、パイロット噴射時期とメイン噴射時期との間隔を調
節する噴射時期制御を実行するように構成したことを特
徴とする請求項１または２記載のディーゼルエンジンの
排気浄化装置。 - 【請求項４】 燃料噴射制御手段によってメイン噴射開
始時期に対するパイロット噴射開始時期の進角量を制御
することにより、このパイロット噴射時期とメイン噴射
時期と間隔を調節するように構成したことを特徴とする
請求項１〜３の何れかに記載のディーゼルエンジンの排
気浄化装置。 - 【請求項５】 窒素酸化物の浄化触媒に導入される排気
ガスの温度を検出する第１温度センサと、上記浄化触媒
から導出される排気ガスの温度を検出する第２温度セン
サとを設け、この両温度センサの検出値の差に基づいて
触媒の活性化率を検出するように構成したことを特徴と
する請求項１記載のディーゼルエンジンの排気浄化装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721093A JP3596013B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32721093A JP3596013B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07180540A true JPH07180540A (ja) | 1995-07-18 |
| JP3596013B2 JP3596013B2 (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=18196551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32721093A Expired - Fee Related JP3596013B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3596013B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1306538A3 (en) * | 2001-10-25 | 2004-10-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | An apparatus and a method for controlling an internal combustion engine |
| JP2016180328A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | マツダ株式会社 | 直噴エンジンの燃料噴射制御装置 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP32721093A patent/JP3596013B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1306538A3 (en) * | 2001-10-25 | 2004-10-20 | Nissan Motor Co., Ltd. | An apparatus and a method for controlling an internal combustion engine |
| US6877479B2 (en) | 2001-10-25 | 2005-04-12 | Nissan Motor Co., Ltd. | Apparatus and a method for controlling an internal combustion engine |
| JP2016180328A (ja) * | 2015-03-23 | 2016-10-13 | マツダ株式会社 | 直噴エンジンの燃料噴射制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3596013B2 (ja) | 2004-12-02 |
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