JPH08270435A - 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

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JPH08270435A
JPH08270435A JP7118995A JP7118995A JPH08270435A JP H08270435 A JPH08270435 A JP H08270435A JP 7118995 A JP7118995 A JP 7118995A JP 7118995 A JP7118995 A JP 7118995A JP H08270435 A JPH08270435 A JP H08270435A
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JP
Japan
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reducing agent
atmospheric pressure
engine
engine speed
catalyst
Prior art date
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Pending
Application number
JP7118995A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Asaumi
靖男 浅海
Masanobu Hirata
公信 平田
Takayuki Tsuchiya
孝幸 土屋
Hisashi Akagawa
久 赤川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
UD Trucks Corp
Original Assignee
UD Trucks Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by UD Trucks Corp filed Critical UD Trucks Corp
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Publication of JPH08270435A publication Critical patent/JPH08270435A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B3/00Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
    • F02B3/06Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 触媒に添加する還元剤の添加量を適正化し
て、未反応の還元剤の放出を軽減し、併せて、還元剤と
しての軽油を使用した場合の燃費の悪化を改善すること
を目的とする。 【構成】 エンジン回転数N、エンジン負荷Q及び触媒
温度Tを読み込み(S1)、触媒温度Tにより触媒が活
性化したか否か判断すると共に、エンジン回転数N及び
エンジン負荷Qにより還元剤添加領域か否か判断し(S
2)、添加領域であると判断した場合は大気圧Pを読み
込み(S3)、大気圧Pに基づいて大気圧毎に設定して
ある還元剤添加量テーブルを選択し(S4)、選択した
前記テーブルによりエンジン回転数N及びエンジン負荷
Qに基づく還元剤添加量を決定し、還元剤を添加する
(S6)。以上の処理により、大気圧の変化を考慮した
還元剤添加量の適正化をはかることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ディーゼルエンジンの
排気浄化装置に関し、特に、排気中の窒素酸化物を除去
する触媒の還元剤添加技術に関する。
【0002】
【従来の技術】エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物
(以下、NOxと記す)濃度を低下させる有効な手段と
して、排気還流(EGR)を行うことが公知であるが、
他の手段として、エンジンの排気通路に触媒を介装し、
この触媒にてNOxを低減する方法も考えられる。
【0003】この場合、NOxの効率的な還元を図るた
め、ディーゼルエンジンにおいて、触媒の上流側の排気
通路に還元剤としての軽油を添加する装置を設けたもの
が知られている(実開平5−87218公報参照)。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のディ
ーゼルエンジンの還元剤添加装置においては、還元剤と
しての軽油の添加量を一つのテーブル、例えば、エンジ
ン回転数とエンジン負荷に基づく還元剤添加量テーブル
により決定していた。しかし、前記テーブルでは、大気
圧の変化を考慮していないため、例えば、車両が山岳地
帯等の高地を走行しているときには、大気圧が下がり、
図5に示す如く排気ガス重量が減少し、NOx浄化率は
向上するが、排気ガスの減少に伴い必要な還元剤の添加
量が減少するため、還元剤添加量が過剰となり未反応の
還元剤(軽油)が排出されてしまうという問題点があ
る。また、適正量以上の還元剤(軽油)を添加するた
め、燃費悪化の原因ともなる。
【0005】そこで、本発明は以上のような従来の問題
点に鑑み、触媒に添加する還元剤の添加量を適正化し
て、未反応の還元剤の放出を軽減し、併せて、還元剤と
して軽油を使用した場合の燃費の悪化を改善することを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このため、請求項1記載
の発明は、エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物を排
気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装置におい
て、前記触媒の上流側に還元剤を添加する還元剤添加手
段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段
と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段
と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、検出されたエ
ンジン負荷とエンジン回転数と大気圧に基づいて、還元
剤添加量を演算する還元剤添加量演算手段と、前記還元
剤添加量演算手段により演算された還元剤添加量となる
ように前記還元剤添加手段を制御する還元剤添加制御手
段と、を含んで構成されたディーゼルエンジンの排気浄
化装置とした。
【0007】
【作用】請求項1記載の発明においては、触媒に添加す
る還元剤の添加量が適正化され、未反応の還元剤の放出
が軽減でき、併せて、還元剤としての軽油を使用した場
合の燃費の悪化を改善することができる。
【0008】
【実施例】以下、添付された図面を参照して本発明を詳
述する。図1は、本発明のディーゼルエンジンの排気浄
化装置の実施例の全体システム構成を示している。ディ
ーゼルエンジン1の排気管2には、NOx浄化用の触媒
3が介装されており、当該触媒3の上流側の排気管2に
は、還元剤としての軽油を添加するためのノズル4が配
設されている。このノズル4は、軽油タンク5と連通さ
れた軽油添加装置6と接続されている。
【0009】一方、ディーゼルエンジン1には、エンジ
ン負荷(例えば、燃料噴射ポンプのコントロールラック
位置等)を検出するエンジン負荷検出手段としての負荷
センサ7と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数
検出手段としての回転数センサ8と、が設けられ、触媒
3の上流側には、触媒温度として触媒入口温度を検出す
る触媒温度検出手段としての温度センサ9が設けられて
いる。なお、触媒3の温度を直接検出する温度センサを
設けてもよい。また、ディーゼルエンジン1の周辺に
は、大気圧を検出する大気圧検出手段としての大気圧セ
ンサ10が設けられている。
【0010】前記各センサからの出力は、還元剤として
の軽油の添加制御を行う制御装置11に入力され、該制
御装置11は、検出された各センサからの信号に基づい
て、還元剤添加手段としての軽油添加装置6の制御を行
っている。図2は、本発明に係る還元剤添加制御の制御
ブロック図を示している。制御装置11は、各種検出手
段としてのセンサからの信号を入力する入力手段11a
と、各種センサからの信号に基づいて、還元剤としての
軽油添加量を演算する還元剤添加量演算手段11b及び
還元剤としての軽油の添加制御を行う還元剤添加制御手
段11cと、還元剤添加制御手段11cの信号を出力す
る出力手段11d、から構成されている。
【0011】また、負荷センサ7と、回転数センサ8
と、大気圧センサ10の出力は、入力手段11aを介し
て還元剤の添加量を演算する還元剤添加量演算手段11
bに入力され、当該還元剤添加量演算手段11bで演算
された結果得られた還元剤添加量は、還元剤としての軽
油の添加制御を行う還元剤添加制御手段11cに入力さ
れる。これに加えて、還元剤添加制御手段11cには、
負荷センサ7と、回転数センサ8と、温度センサ9の出
力が、入力手段11aを介して入力される。一方、還元
剤添加制御手段11cの出力は、出力手段11dを介し
て軽油添加装置6に入力される。
【0012】図3に示すフローチャートは、制御装置1
1において実行される還元剤添加制御の内容を示す。ス
テップ1(図では、S1と略記する。以下同様)では、
負荷センサ7、回転数センサ8及び温度センサ9よりエ
ンジン負荷Q、エンジン回転数N及び触媒温度Tを読み
込む。
【0013】ステップ2では、触媒温度Tが触媒が活性
化する温度に上昇するまで還元剤としての軽油の添加を
行わないようにすると共に、エンジン回転数N及びエン
ジン負荷Qにより還元剤(軽油)添加領域か否か判断
し、添加領域であればステップ3へ、添加領域でないと
きはステップ7へと進む。ステップ3では、大気圧セン
サ10より大気圧Pを読み込む。
【0014】ステップ4では、大気圧Pに応じた還元剤
(軽油)添加量テーブルを選択し、ステップ5におい
て、エンジン回転数N及びエンジン負荷Qに基づいて、
ステップ4で選択した還元剤(軽油)添加量テーブルよ
り還元剤(軽油)添加量を決定する。ここで、還元剤
(軽油)添加テーブルとは、図4に示す如く、ある大気
圧の範囲(例えば、P2 ≦P<P1 )におけるエンジン
回転数Nとエンジン負荷Qの関係により決定される還元
剤(軽油)添加量Aを含んだ配列(テーブル)のことで
ある。すなわち、ステップ4では、大気圧Pによりこの
中からある大気圧範囲のテーブル(例えば、図4(b)
の内の一部、P2 ≦P<P1 におけるテーブル)を選択
し、ステップ5では、選択したテーブルから実際に添加
する還元剤の添加量(例えば、A2 22 )を決定する。上
述のステップ4〜ステップ5の処理が、本発明の請求項
1記載の還元剤添加量演算手段に相当する。
【0015】なお、ステップ4〜ステップ5での処理で
は、還元剤添加量を決定するに際し、還元剤添加量テー
ブルを使用したが、これに代えて、算術演算によって還
元剤添加量を決定してもよい。ステップ6では、決定さ
れた還元剤(軽油)の添加量に応じ、添加装置6により
還元剤(軽油)を添加した後、ステップ1へと戻る。
【0016】一方、ステップ2において還元剤(軽油)
添加領域でないと判断された場合は、ステップ7で還元
剤(軽油)の添加を停止し、ステップ1へと戻る。以上
のような制御を行えば、大気圧の変化を考慮した還元剤
(軽油)の添加量を決定できる。また、図5は、従来技
術及び本発明の大気圧変化に対する各種の排気特性を示
している。この図を参照しながら本発明の実施例の効果
を説明する。
【0017】排気ガス重量は、大気圧に比例するので、
例えば、車両が山岳地帯等の高地を走行し大気圧が低下
すると、排気ガス重量が減少する。適正な還元剤添加量
は、排気ガス重量と比例するため、大気圧の低下に伴い
適正な還元剤添加量も減少する。しかし、従来技術で
は、還元剤添加量はエンジン回転数とエンジン負荷とに
より一義的に決まり大気圧とは無関係であったため、大
気圧が低下した場合には、他の運転条件が同一であれば
還元剤添加量は一定であるため、過剰となってしまう。
すると、還元剤添加量と比例関係にあるNOx浄化率は
必要以上に向上するが、過剰な還元剤を添加するため、
反応しきれない還元剤が増加する。すなわち、未反応の
還元剤の排出が増加することになる。
【0018】一方、本発明の実施例では、還元剤添加量
を決定するに際し、エンジン回転数とエンジン負荷に加
え大気圧を考慮する。そのため、還元剤添加量は、大気
圧変化に応じたものとすることができ、大気圧が低下し
た場合には、還元剤添加量は減少することになる。すな
わち、大気圧変化に応じた還元剤添加量の制御を行うこ
とができ、NOx浄化率を一定に保ったまま、未反応還
元剤の排出を減少することができるようになる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明によれば、還元剤の添加量をエンジン負荷とエンジン
回転数と大気圧により演算するので、大気圧の変化に応
じた還元剤の添加量が適正化され、過剰な還元剤の添加
による未反応の添加剤の放出が減少し、併せて、還元剤
としての軽油を使用した場合の燃費の悪化を改善するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示すシステム構成図
【図2】 同上における制御ブロック図
【図3】 同上における制御内容を示すフローチャート
【図4】 同上における還元剤添加量テーブルの一例
【図5】 従来及び本発明の大気圧変化に対する各種の
排気特性を示す図
【符号の説明】
3 触媒 6 還元剤添加装置 7 負荷センサ 8 回転数センサ 10 大気圧センサ 11 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤川 久 埼玉県上尾市大字壱丁目1番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】エンジンの排気中に含まれる窒素酸化物を
    排気通路に介装された触媒で除去する排気浄化装置にお
    いて、前記触媒の上流側に還元剤を添加する還元剤添加
    手段と、エンジン負荷を検出するエンジン負荷検出手段
    と、エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段
    と、大気圧を検出する大気圧検出手段と、検出されたエ
    ンジン負荷とエンジン回転数と大気圧に基づいて、還元
    剤添加量を演算する還元剤添加量演算手段と、前記還元
    剤添加量演算手段により演算された還元剤添加量となる
    ように前記還元剤添加手段を制御する還元剤添加制御手
    段と、を含んで構成され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。
JP7118995A 1995-03-29 1995-03-29 ディーゼルエンジンの排気浄化装置 Pending JPH08270435A (ja)

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ID=13453475

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JP7118995A Pending JPH08270435A (ja) 1995-03-29 1995-03-29 ディーゼルエンジンの排気浄化装置

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JP (1) JPH08270435A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919702A3 (de) * 1997-11-07 2001-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verringerung des NOx -Gehaltes im Abgas einer Dieselbrennkraft-maschine
WO2007026901A1 (ja) 2005-09-02 2007-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 排気浄化装置
US8181447B2 (en) 2005-09-02 2012-05-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0919702A3 (de) * 1997-11-07 2001-08-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Verringerung des NOx -Gehaltes im Abgas einer Dieselbrennkraft-maschine
WO2007026901A1 (ja) 2005-09-02 2007-03-08 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha 排気浄化装置
US8181447B2 (en) 2005-09-02 2012-05-22 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification device

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