JPH11270329A - 内燃機関の還元剤供給装置 - Google Patents
内燃機関の還元剤供給装置Info
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- JPH11270329A JPH11270329A JP7634598A JP7634598A JPH11270329A JP H11270329 A JPH11270329 A JP H11270329A JP 7634598 A JP7634598 A JP 7634598A JP 7634598 A JP7634598 A JP 7634598A JP H11270329 A JPH11270329 A JP H11270329A
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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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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気管内にＨＣを添加するＨＣ供給装置の詰
まりを正確且つ容易に検出する。 【解決手段】 内燃機関の排気管１６に酸素過剰雰囲気
の還元剤存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒１
７及び該触媒に流入する排気ガスにＨＣを供給するＨＣ
供給装置１９、３１、３３を備え、このＨＣ供給装置１
９、３１、３３は液体状の還元剤を供給する供給通路３
１と該通路から供給された液体状の還元剤を排気管内に
噴射する噴射手段１９からなる内燃機関のＨＣ供給装置
において、前記噴射手段１９下流側の排気管内に温度セ
ンサ３４を設け、この温度センサ３４から検出された温
度に応じてＨＣ供給装置１９、３１、３３の詰まり度合
いを検出する。
まりを正確且つ容易に検出する。 【解決手段】 内燃機関の排気管１６に酸素過剰雰囲気
の還元剤存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒１
７及び該触媒に流入する排気ガスにＨＣを供給するＨＣ
供給装置１９、３１、３３を備え、このＨＣ供給装置１
９、３１、３３は液体状の還元剤を供給する供給通路３
１と該通路から供給された液体状の還元剤を排気管内に
噴射する噴射手段１９からなる内燃機関のＨＣ供給装置
において、前記噴射手段１９下流側の排気管内に温度セ
ンサ３４を設け、この温度センサ３４から検出された温
度に応じてＨＣ供給装置１９、３１、３３の詰まり度合
いを検出する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される酸素過剰状態下の排気ガス中のＮＯｘを浄化する
ための還元剤供給装置であって、さらには、この還元剤
供給装置の詰まりを検出する異常検出に関するものであ
る。
される酸素過剰状態下の排気ガス中のＮＯｘを浄化する
ための還元剤供給装置であって、さらには、この還元剤
供給装置の詰まりを検出する異常検出に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】酸素過剰状態下の排気ガス中に含まれる
酸化窒素（以下、ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ触媒を機関
排気通路内に備えた内燃機関の排気ガス浄化装置が知ら
れている。ＮＯｘ触媒は予め定められた温度範囲で高い
ＮＯｘ浄化率を示す。従って、ＮＯｘ触媒は、その温度
が上記予め定められた温度範囲にある時に、排気ガス中
の還元剤（一般的には炭化水素即ちＨＣが用いられてお
り、以下ＨＣとする）によりＮＯｘを窒素へ還元してＮ
Ｏｘを浄化する。即ち、高いＮＯｘ浄化率を確保するに
は、排気ガス中のＨＣ濃度をＮＯｘ量及び排気ガス温度
に応じた最適な濃度にすることが好ましい。例えば、特
開平０５−１１３１１６号公報には、排気ガス中のＮＯ
ｘ濃度、触媒温度に応じて最適なＨＣ濃度となるように
ＨＣ供給装置によってＨＣを排気ガス中に添加するＨＣ
供給装置およびＨＣ供給制御が開示されている。
酸化窒素（以下、ＮＯｘ）を浄化するＮＯｘ触媒を機関
排気通路内に備えた内燃機関の排気ガス浄化装置が知ら
れている。ＮＯｘ触媒は予め定められた温度範囲で高い
ＮＯｘ浄化率を示す。従って、ＮＯｘ触媒は、その温度
が上記予め定められた温度範囲にある時に、排気ガス中
の還元剤（一般的には炭化水素即ちＨＣが用いられてお
り、以下ＨＣとする）によりＮＯｘを窒素へ還元してＮ
Ｏｘを浄化する。即ち、高いＮＯｘ浄化率を確保するに
は、排気ガス中のＨＣ濃度をＮＯｘ量及び排気ガス温度
に応じた最適な濃度にすることが好ましい。例えば、特
開平０５−１１３１１６号公報には、排気ガス中のＮＯ
ｘ濃度、触媒温度に応じて最適なＨＣ濃度となるように
ＨＣ供給装置によってＨＣを排気ガス中に添加するＨＣ
供給装置およびＨＣ供給制御が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＨＣを
供給し続けると、排気ガスの熱によりＨＣ供給装置内の
供給通路上に一部のＨＣが固体化（即ち、デポジットが
堆積する）してＨＣ添加壁面に付着し、しいてはＨＣ供
給装置内の通路を詰まらせるという問題があった。そこ
で、ＨＣ供給装置内の通路の何れかで詰まりが発生した
かを検出するため、実際に排気管中に所望のＨＣが噴射
されたか否かを検出することが望まれていた。しかし、
この供給されたＨＣは排気管内で排気ガスと混合されて
おり、ＨＣ量を正確に検出することができなかった。従
って、本発明の目的は、ＨＣが液体から気体になったと
きに生じる吸熱作用を利用して添加されたＨＣ量を推定
することで、ＨＣ添加装置の詰まりを検出する異常検出
装置を提供することにある。
供給し続けると、排気ガスの熱によりＨＣ供給装置内の
供給通路上に一部のＨＣが固体化（即ち、デポジットが
堆積する）してＨＣ添加壁面に付着し、しいてはＨＣ供
給装置内の通路を詰まらせるという問題があった。そこ
で、ＨＣ供給装置内の通路の何れかで詰まりが発生した
かを検出するため、実際に排気管中に所望のＨＣが噴射
されたか否かを検出することが望まれていた。しかし、
この供給されたＨＣは排気管内で排気ガスと混合されて
おり、ＨＣ量を正確に検出することができなかった。従
って、本発明の目的は、ＨＣが液体から気体になったと
きに生じる吸熱作用を利用して添加されたＨＣ量を推定
することで、ＨＣ添加装置の詰まりを検出する異常検出
装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１によれ
ば、内燃機関の排気管に酸素過剰雰囲気の還元剤存在下
でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒及び該触媒に流入
する排気ガスに還元剤を供給する還元剤供給装置を備
え、該還元剤供給装置は液体状の還元剤を供給する供給
通路と該通路から供給された液体状の還元剤を排気管内
に噴射する噴射手段からなる内燃機関の還元剤供給装置
において、前記噴射手段下流側の排気管内に温度センサ
を設け、該温度センサから検出された温度に応じて還元
剤供給装置の詰まり度合いを検出する。上記発明によ
り、還元剤供給装置内の液体状の還元剤が排気ガス中に
添加される時、この液体から気体になる時に生じる吸熱
作用で生じた排気ガス温度変化を検出し、この変化量か
ら還元剤供給装置内の詰まり度合いを検出する。
ば、内燃機関の排気管に酸素過剰雰囲気の還元剤存在下
でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒及び該触媒に流入
する排気ガスに還元剤を供給する還元剤供給装置を備
え、該還元剤供給装置は液体状の還元剤を供給する供給
通路と該通路から供給された液体状の還元剤を排気管内
に噴射する噴射手段からなる内燃機関の還元剤供給装置
において、前記噴射手段下流側の排気管内に温度センサ
を設け、該温度センサから検出された温度に応じて還元
剤供給装置の詰まり度合いを検出する。上記発明によ
り、還元剤供給装置内の液体状の還元剤が排気ガス中に
添加される時、この液体から気体になる時に生じる吸熱
作用で生じた排気ガス温度変化を検出し、この変化量か
ら還元剤供給装置内の詰まり度合いを検出する。
【０００５】
【発明の実施の形態】図１を参照すると、１は機関本
体、２はピストン、３は燃焼室、４は点火栓、５は吸気
弁、６は吸気ポート、７は排気弁、８は排気ポートを夫
々示す。吸気ポート６は対応するインテークマニホルド
９を介してサージタンク１０に連結され、各インテーク
マニホルド９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴
射する燃料噴射弁１１が取り付けられる。サージタンク
１０は吸気ダクト１２を介してエアクリーナ１３に連結
され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１４が配置さ
れる。一方、排気ポート８はエキゾーストマニホルド１
５及び排気管１６を介してリーンＮＯｘ触媒１７を内蔵
したケーシング１８に接続される。ここで、リーンＮＯ
ｘ触媒１７とは、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめ
たゼオライトからなり、酸化雰囲気中、ＨＣの存在下で
排気ガス中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒、
又はアルミナ担体上にアルカリ金属、アルカリ土類、希
土類から選ばれた少なくとも一つと、白金のような貴金
属とが担持され、酸素過剰下でＮＯｘを吸収し、酸素低
下時吸収されたＮＯｘを放出して排気ガス中のＨＣと還
元させる吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等が考えられる。このリ
ーンＮＯｘ触媒１７の上流側の排気管１６には還元剤供
給装置であるＨＣ供給弁１９が設けられている。さら
に、ＨＣ供給弁１９へ液状のＨＣを供給する通路３０、
３１及び三方弁３３が設けられ、液状のＨＣはＨＣ供給
弁１９内のノズルによって気化されて排気管１６の排気
ガス中へ噴射添加される。尚、ＨＣは図示しない燃料タ
ンクからポンプによって通路３０へ供給され、三方弁３
３によって必要な量のみ通路３１へ供給し残りは通路３
２によって燃料タンクへリターンされる。ここで、この
システムでの還元剤即ちＨＣはディーゼルエンジンの場
合軽油、ガソリンエンジン場合ガソリンとなるが、これ
に限られるものではなく、予めＨＣタンクを備えたシス
テムであってもよい。本明細書において『上流』および
『下流』という用語は排気管１６内を流れる排気ガスの
流れに対するものであり、また本発明は、主にディーゼ
ルエンジンまたはリーンバーンエンジンのような酸素を
過剰に含む排気ガスを排出する内燃機関に適用される。
体、２はピストン、３は燃焼室、４は点火栓、５は吸気
弁、６は吸気ポート、７は排気弁、８は排気ポートを夫
々示す。吸気ポート６は対応するインテークマニホルド
９を介してサージタンク１０に連結され、各インテーク
マニホルド９には夫々吸気ポート６内に向けて燃料を噴
射する燃料噴射弁１１が取り付けられる。サージタンク
１０は吸気ダクト１２を介してエアクリーナ１３に連結
され、吸気ダクト１２内にはスロットル弁１４が配置さ
れる。一方、排気ポート８はエキゾーストマニホルド１
５及び排気管１６を介してリーンＮＯｘ触媒１７を内蔵
したケーシング１８に接続される。ここで、リーンＮＯ
ｘ触媒１７とは、遷移金属あるいは貴金属を担持せしめ
たゼオライトからなり、酸化雰囲気中、ＨＣの存在下で
排気ガス中のＮＯｘを還元する選択還元型ＮＯｘ触媒、
又はアルミナ担体上にアルカリ金属、アルカリ土類、希
土類から選ばれた少なくとも一つと、白金のような貴金
属とが担持され、酸素過剰下でＮＯｘを吸収し、酸素低
下時吸収されたＮＯｘを放出して排気ガス中のＨＣと還
元させる吸蔵還元型ＮＯｘ触媒等が考えられる。このリ
ーンＮＯｘ触媒１７の上流側の排気管１６には還元剤供
給装置であるＨＣ供給弁１９が設けられている。さら
に、ＨＣ供給弁１９へ液状のＨＣを供給する通路３０、
３１及び三方弁３３が設けられ、液状のＨＣはＨＣ供給
弁１９内のノズルによって気化されて排気管１６の排気
ガス中へ噴射添加される。尚、ＨＣは図示しない燃料タ
ンクからポンプによって通路３０へ供給され、三方弁３
３によって必要な量のみ通路３１へ供給し残りは通路３
２によって燃料タンクへリターンされる。ここで、この
システムでの還元剤即ちＨＣはディーゼルエンジンの場
合軽油、ガソリンエンジン場合ガソリンとなるが、これ
に限られるものではなく、予めＨＣタンクを備えたシス
テムであってもよい。本明細書において『上流』および
『下流』という用語は排気管１６内を流れる排気ガスの
流れに対するものであり、また本発明は、主にディーゼ
ルエンジンまたはリーンバーンエンジンのような酸素を
過剰に含む排気ガスを排出する内燃機関に適用される。
【０００６】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり双方向性バス４１を介して相互に接続され
たＲＯＭ（リードオンメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備す
る。サージタンク１０内にはサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭに比例した出力電圧を発生する圧力センサ２８が
取り付けられ、この圧力センサ２８の出力電圧がＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、
入力ポート４５には機関本体１のクランクシャフトが例
えば３０度回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ３０が接続される。ＣＰＵ４４ではこの出力パ
ルスに基づいて機関本体１の機関回転数が算出される。
更に、ＨＣ供給弁１９の上流側には排気ガス温度に比例
した出力電圧を発生する上流側温度センサ３２が取り付
けられ、この上流側温度センサ３２の出力電圧はＡＤ変
換器４８を介して入力ポート４５に入力される。ＨＣ供
給弁１９の下流側にもＨＣ供給弁１９から噴射されたば
かりのＨＣ温度を加味した排気ガス温度に比例した出力
電圧を発生する下流側温度センサ３４が取り付けられ、
この下流側温度センサ３４の出力電圧はＡＤ変換器４９
を介して入力ポート４５に入力される。尚、下流側温度
センサ３４の位置は、ＨＣ供給弁１９から噴射されたば
かりのＨＣ温度を加味した排気ガス温度を検出するため
ＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴射方向に設けている。
一方、出力ポート４６は駆動回路５０を介してＨＣ供給
弁１９から噴射されるＨＣ量を制御するため、三方弁３
３の開度量を制御している。
ータからなり双方向性バス４１を介して相互に接続され
たＲＯＭ（リードオンメモリ）４２、ＲＡＭ（ランダム
アクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）
４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備す
る。サージタンク１０内にはサージタンク１０内の絶対
圧ＰＭに比例した出力電圧を発生する圧力センサ２８が
取り付けられ、この圧力センサ２８の出力電圧がＡＤ変
換器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、
入力ポート４５には機関本体１のクランクシャフトが例
えば３０度回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ３０が接続される。ＣＰＵ４４ではこの出力パ
ルスに基づいて機関本体１の機関回転数が算出される。
更に、ＨＣ供給弁１９の上流側には排気ガス温度に比例
した出力電圧を発生する上流側温度センサ３２が取り付
けられ、この上流側温度センサ３２の出力電圧はＡＤ変
換器４８を介して入力ポート４５に入力される。ＨＣ供
給弁１９の下流側にもＨＣ供給弁１９から噴射されたば
かりのＨＣ温度を加味した排気ガス温度に比例した出力
電圧を発生する下流側温度センサ３４が取り付けられ、
この下流側温度センサ３４の出力電圧はＡＤ変換器４９
を介して入力ポート４５に入力される。尚、下流側温度
センサ３４の位置は、ＨＣ供給弁１９から噴射されたば
かりのＨＣ温度を加味した排気ガス温度を検出するため
ＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴射方向に設けている。
一方、出力ポート４６は駆動回路５０を介してＨＣ供給
弁１９から噴射されるＨＣ量を制御するため、三方弁３
３の開度量を制御している。
【０００７】リーンＮＯｘ触媒１７は予め定められた温
度範囲内において予め定められた高いＮＯｘ浄化率を示
す。触媒温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図２にあ
るように本実施形態における予め定められた温度範囲Ｗ
は、ＮＯｘ浄化率が約３５％以上となる下限温度値Ｔ１
と上限温度値Ｔ２との間の範囲である。従って、本実施
形態では予め定められた高いＮＯｘ浄化率を示す温度範
囲Ｗとは約３５％以上のＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と
定義される。しかしながら、これは本発明を限定するも
のではない。尚、図２において、最大ＮＯｘ浄化率を示
す触媒温度をＴｍとする。
度範囲内において予め定められた高いＮＯｘ浄化率を示
す。触媒温度とＮＯｘ浄化率との関係を示した図２にあ
るように本実施形態における予め定められた温度範囲Ｗ
は、ＮＯｘ浄化率が約３５％以上となる下限温度値Ｔ１
と上限温度値Ｔ２との間の範囲である。従って、本実施
形態では予め定められた高いＮＯｘ浄化率を示す温度範
囲Ｗとは約３５％以上のＮＯｘ浄化率を示す温度範囲と
定義される。しかしながら、これは本発明を限定するも
のではない。尚、図２において、最大ＮＯｘ浄化率を示
す触媒温度をＴｍとする。
【０００８】本実施形態では、リーンＮＯｘ触媒１７の
温度Ｔが予め定められた温度範囲Ｗの下限温度値Ｔ１と
上限温度値Ｔ２との間の範囲内であるとき、ＨＣ供給弁
１９を開弁してＨＣを噴射するように三方弁３３を制御
する。このＨＣ供給弁１９の開弁時間は排気ガス中のＮ
Ｏｘ量が多い程大きくなるように設定される。排気ガス
中のＮＯｘ量は、例えば、以下のようにして推定する。
機関回転数Ｎが高くなる程機関から単位時間当たり排出
される排気ガス量が増大するので機関回転数Ｎが高くな
るにつれて機関から単位時間当たり排出されるＮＯｘ量
を増大する。また、機関負荷が高くなる程、即ちサージ
タンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど各燃焼室３か
ら排出される排気ガス量が増大し、しかも燃焼温度が高
くなるので機関負荷が高くなるほど、即ちサージタンク
１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど機関から単位時間当
たり排出されるＮＯｘ量が増大する。図３は実験により
求められた単位時間当たりに機関から排出されるＮＯｘ
量と、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭ、機関回転数Ｎ
との関係を示しており、図３において各曲線は同一ＮＯ
ｘ量を示している。図３に示されるように単位時間当た
り機関から排出されるＮＯｘ量はサージタンク１０内の
絶対圧ＰＭが高くなるほど多くなり、機関回転数Ｎが高
くなるほど多くなる。尚、図３に示したＮＯｘ量は図４
に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶され
ている。しかしながら、一回に供給するＨＣの量の上限
はＨＣが還元作用をせずにリーンＮＯｘ触媒を通過して
しまわない量に設定しておく。
温度Ｔが予め定められた温度範囲Ｗの下限温度値Ｔ１と
上限温度値Ｔ２との間の範囲内であるとき、ＨＣ供給弁
１９を開弁してＨＣを噴射するように三方弁３３を制御
する。このＨＣ供給弁１９の開弁時間は排気ガス中のＮ
Ｏｘ量が多い程大きくなるように設定される。排気ガス
中のＮＯｘ量は、例えば、以下のようにして推定する。
機関回転数Ｎが高くなる程機関から単位時間当たり排出
される排気ガス量が増大するので機関回転数Ｎが高くな
るにつれて機関から単位時間当たり排出されるＮＯｘ量
を増大する。また、機関負荷が高くなる程、即ちサージ
タンク１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど各燃焼室３か
ら排出される排気ガス量が増大し、しかも燃焼温度が高
くなるので機関負荷が高くなるほど、即ちサージタンク
１０内の絶対圧ＰＭが高くなるほど機関から単位時間当
たり排出されるＮＯｘ量が増大する。図３は実験により
求められた単位時間当たりに機関から排出されるＮＯｘ
量と、サージタンク１０内の絶対圧ＰＭ、機関回転数Ｎ
との関係を示しており、図３において各曲線は同一ＮＯ
ｘ量を示している。図３に示されるように単位時間当た
り機関から排出されるＮＯｘ量はサージタンク１０内の
絶対圧ＰＭが高くなるほど多くなり、機関回転数Ｎが高
くなるほど多くなる。尚、図３に示したＮＯｘ量は図４
に示すようなマップの形で予めＲＯＭ４２内に記憶され
ている。しかしながら、一回に供給するＨＣの量の上限
はＨＣが還元作用をせずにリーンＮＯｘ触媒を通過して
しまわない量に設定しておく。
【０００９】図５には本発明の実施形態に従ったＨＣ供
給制御のフローチャートを示している。ステップＳ１０
においては上記図３及び図４に基づいて現時点の排気ガ
ス中のＮＯｘ量を推定している。次に、リーンＮＯｘ触
媒１７の温度Ｔｓを検出し、ステップＳ１２では上記温
度範囲Ｗの上限温度値Ｔ２以下か否かを判断し、ステッ
プＳ１４では上記温度範囲Ｗの下限温度値Ｔ１以上か否
かを判断する。この両判断ステップで上限温度値Ｔ２以
下且つ下限温度値Ｔ１以上と判断した時にはステップＳ
１６に進み、この温度範囲以外ではＨＣ供給制御を終了
する。ステップＳ１６に進んだ場合には、Ｓ１０で推定
されたＮＯｘ量を還元浄化させることができるＨＣ量を
ＨＣ供給弁１９から排気管１６内に噴射するようにＨＣ
供給弁を所定期間開弁させる。この開弁期間は三方弁３
３によって通路３０と通路３１とを連通する期間によっ
て決定されるものであり、ＮＯｘ量を還元浄化させるこ
とができるＨＣ量を基に三方弁３３は制御されている。
そして、ＨＣ供給弁１９からＨＣが噴射されている状態
で別のルーチンＡが作動される。尚、本実施形態ではＨ
Ｃ供給弁１９の上流側に備えられた上流側温度センサ３
２の温度値をリーンＮＯｘ触媒の温度Ｔｓとしている。
給制御のフローチャートを示している。ステップＳ１０
においては上記図３及び図４に基づいて現時点の排気ガ
ス中のＮＯｘ量を推定している。次に、リーンＮＯｘ触
媒１７の温度Ｔｓを検出し、ステップＳ１２では上記温
度範囲Ｗの上限温度値Ｔ２以下か否かを判断し、ステッ
プＳ１４では上記温度範囲Ｗの下限温度値Ｔ１以上か否
かを判断する。この両判断ステップで上限温度値Ｔ２以
下且つ下限温度値Ｔ１以上と判断した時にはステップＳ
１６に進み、この温度範囲以外ではＨＣ供給制御を終了
する。ステップＳ１６に進んだ場合には、Ｓ１０で推定
されたＮＯｘ量を還元浄化させることができるＨＣ量を
ＨＣ供給弁１９から排気管１６内に噴射するようにＨＣ
供給弁を所定期間開弁させる。この開弁期間は三方弁３
３によって通路３０と通路３１とを連通する期間によっ
て決定されるものであり、ＮＯｘ量を還元浄化させるこ
とができるＨＣ量を基に三方弁３３は制御されている。
そして、ＨＣ供給弁１９からＨＣが噴射されている状態
で別のルーチンＡが作動される。尚、本実施形態ではＨ
Ｃ供給弁１９の上流側に備えられた上流側温度センサ３
２の温度値をリーンＮＯｘ触媒の温度Ｔｓとしている。
【００１０】図６は本発明のポイントを示しており、第
一の実施形態のＨＣ供給弁１９の異常検出のルーチンＡ
を示している。まず、ステップＳ２０において上流側温
度センサ３２によって排気ガス温度Ｔｇを検出する。
尚、温度センサを用いるのではなく内燃機関の運転状態
から排気ガス温度を推定することもできる。次にステッ
プＳ２２に進んで、ＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴射
方向に設けられた下流側温度センサ３４によってＨＣ供
給弁１９から噴射されたばかりのＨＣ温度を加味した排
気ガス温度Ｔｈを検出する。そして、ステップＳ２４で
は上記で検出したＴｇとＴｈとの温度差（Ｔｇ−Ｔｈ）
が所定値Ｂ以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｂは
実験等によって予め定められた値であるが、さらにはＨ
Ｃの添加の量が多い程所定値Ｂを大きくするように変更
してもよい。この判断ステップで温度差（Ｔｇ−Ｔｈ）
が所定値Ｂより大きな値であると判断されたときには、
排気管１６内にＨＣが正常に供給されたとして、この異
常検出ルーチンＡを終了する。なお、ＨＣが正常に供給
していると判断される理由は通路３１及びＨＣ供給弁１
９内では液状のＨＣであり、排気管１６内にＨＣが噴射
された瞬間にＨＣは液体から気体に変化し、この液体か
ら気体になる時に周囲の熱を吸熱する気化熱によって周
りの排気ガス温度が低下する。そして、ＨＣの量が多い
程排気ガス温度の低下量は多くなり、上記温度差を検出
することによって排気管１６内にＨＣが噴射された量を
推定することができる。この判断ステップで温度差（Ｔ
ｇ−Ｔｈ）が所定値Ｂより小さな値であると判断された
ときには、上記理由によって排気管１６内に所望のＨＣ
量が供給されておらず、通路３１及びＨＣ供給弁１９内
で詰まり等が発生したと判断される。このときには、ス
テップＳ２６に進んで三方弁３３を制御してＨＣを通路
３１へ供給するのを停止するとともに、ステップＳ２８
によって運転手等にＨＣ供給系の詰まり異常であること
を表示する。
一の実施形態のＨＣ供給弁１９の異常検出のルーチンＡ
を示している。まず、ステップＳ２０において上流側温
度センサ３２によって排気ガス温度Ｔｇを検出する。
尚、温度センサを用いるのではなく内燃機関の運転状態
から排気ガス温度を推定することもできる。次にステッ
プＳ２２に進んで、ＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴射
方向に設けられた下流側温度センサ３４によってＨＣ供
給弁１９から噴射されたばかりのＨＣ温度を加味した排
気ガス温度Ｔｈを検出する。そして、ステップＳ２４で
は上記で検出したＴｇとＴｈとの温度差（Ｔｇ−Ｔｈ）
が所定値Ｂ以上か否かを判断する。ここで、所定値Ｂは
実験等によって予め定められた値であるが、さらにはＨ
Ｃの添加の量が多い程所定値Ｂを大きくするように変更
してもよい。この判断ステップで温度差（Ｔｇ−Ｔｈ）
が所定値Ｂより大きな値であると判断されたときには、
排気管１６内にＨＣが正常に供給されたとして、この異
常検出ルーチンＡを終了する。なお、ＨＣが正常に供給
していると判断される理由は通路３１及びＨＣ供給弁１
９内では液状のＨＣであり、排気管１６内にＨＣが噴射
された瞬間にＨＣは液体から気体に変化し、この液体か
ら気体になる時に周囲の熱を吸熱する気化熱によって周
りの排気ガス温度が低下する。そして、ＨＣの量が多い
程排気ガス温度の低下量は多くなり、上記温度差を検出
することによって排気管１６内にＨＣが噴射された量を
推定することができる。この判断ステップで温度差（Ｔ
ｇ−Ｔｈ）が所定値Ｂより小さな値であると判断された
ときには、上記理由によって排気管１６内に所望のＨＣ
量が供給されておらず、通路３１及びＨＣ供給弁１９内
で詰まり等が発生したと判断される。このときには、ス
テップＳ２６に進んで三方弁３３を制御してＨＣを通路
３１へ供給するのを停止するとともに、ステップＳ２８
によって運転手等にＨＣ供給系の詰まり異常であること
を表示する。
【００１１】図７は第二の実施形態として別のＨＣ供給
弁１９の異常検出のルーチンＡを示している。まず、ス
テップＳ３０においてＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴
射方向に設けられた下流側温度センサ３４によってＨＣ
供給弁１９から噴射していない時の排気ガス温度からＨ
Ｃ供給弁１９から噴射している時の排気ガス温度へ変化
した変化量ΔＴｈを検出する。ここで、下流側温度セン
サ３４の位置は第一の実施形態と同様にＨＣ供給弁１９
の近傍且つＨＣ噴射方向に設けられている。次に、ステ
ップＳ３０で求められた変化量ΔＴｈ（ここでΔＴｈは
絶対値）が所定値Ｃ以上か否かを判断している。ここ
で、所定値Ｃは実験等によって予め定められた値である
が、さらにはＨＣの添加の量が多い程所定値Ｃを大きく
するように変更してもよい。この判断ステップで変化量
ΔＴｈが所定値Ｃより大きな値であると判断されたとき
には、排気管１６内にＨＣが正常に供給されたとして、
この異常検出ルーチンＡを終了する。一方、所定値Ｃ以
下であれば第一の実施形態と同様な理由によって排気管
１６内に所望のＨＣ量が供給されておらず、通路３１及
びＨＣ供給弁１９内で詰まり等が発生したと判断され
る。このときには、ステップＳ３４に進んで三方弁３３
を制御してＨＣを通路３１へ供給するのを停止し、ステ
ップＳ３６へ進む。第二の実施形態では予めＨＣ供給弁
１９内のノズル内又は通路３１内に付着したデポジット
を燃焼除去する加熱ヒータが埋め込まれており、ステッ
プＳ３６では所定期間加熱ヒータを作動させてデポジッ
ト等の詰まりを除去する。ステップＳ３６で所定期間加
熱した後、ＨＣ供給弁１９を開弁するように三方弁３３
を制御する。そして、再度ステップＳ３０に戻って異常
判定を行う。尚、本実施形態のＨＣ供給制御は第一の実
施形態と同様である。
弁１９の異常検出のルーチンＡを示している。まず、ス
テップＳ３０においてＨＣ供給弁１９の近傍且つＨＣ噴
射方向に設けられた下流側温度センサ３４によってＨＣ
供給弁１９から噴射していない時の排気ガス温度からＨ
Ｃ供給弁１９から噴射している時の排気ガス温度へ変化
した変化量ΔＴｈを検出する。ここで、下流側温度セン
サ３４の位置は第一の実施形態と同様にＨＣ供給弁１９
の近傍且つＨＣ噴射方向に設けられている。次に、ステ
ップＳ３０で求められた変化量ΔＴｈ（ここでΔＴｈは
絶対値）が所定値Ｃ以上か否かを判断している。ここ
で、所定値Ｃは実験等によって予め定められた値である
が、さらにはＨＣの添加の量が多い程所定値Ｃを大きく
するように変更してもよい。この判断ステップで変化量
ΔＴｈが所定値Ｃより大きな値であると判断されたとき
には、排気管１６内にＨＣが正常に供給されたとして、
この異常検出ルーチンＡを終了する。一方、所定値Ｃ以
下であれば第一の実施形態と同様な理由によって排気管
１６内に所望のＨＣ量が供給されておらず、通路３１及
びＨＣ供給弁１９内で詰まり等が発生したと判断され
る。このときには、ステップＳ３４に進んで三方弁３３
を制御してＨＣを通路３１へ供給するのを停止し、ステ
ップＳ３６へ進む。第二の実施形態では予めＨＣ供給弁
１９内のノズル内又は通路３１内に付着したデポジット
を燃焼除去する加熱ヒータが埋め込まれており、ステッ
プＳ３６では所定期間加熱ヒータを作動させてデポジッ
ト等の詰まりを除去する。ステップＳ３６で所定期間加
熱した後、ＨＣ供給弁１９を開弁するように三方弁３３
を制御する。そして、再度ステップＳ３０に戻って異常
判定を行う。尚、本実施形態のＨＣ供給制御は第一の実
施形態と同様である。
【００１２】上記異常判定により、この液体から気体に
なる時に吸熱する気化熱を検出することで排気管１６内
の排気ガスに添加されたＨＣ量を推定でき、ＨＣ供給弁
１９及び通路３１の詰まり度合いを精度良く且つ容易に
検出することができる。さらに、第二の実施形態では詰
まりを検出したら加熱除去手段を備えているので、最小
限の加熱エネルギで長期間ＨＣ添加を作動させることが
できる。
なる時に吸熱する気化熱を検出することで排気管１６内
の排気ガスに添加されたＨＣ量を推定でき、ＨＣ供給弁
１９及び通路３１の詰まり度合いを精度良く且つ容易に
検出することができる。さらに、第二の実施形態では詰
まりを検出したら加熱除去手段を備えているので、最小
限の加熱エネルギで長期間ＨＣ添加を作動させることが
できる。
【００１３】
【発明の効果】本発明では、還元剤が液体から気体にな
る時に吸熱する気化熱を検出することで排気ガスに添加
された還元剤量を推定でき、還元剤添加装置内のの詰ま
り度合いを精度良く且つ容易に検出することができる。
る時に吸熱する気化熱を検出することで排気ガスに添加
された還元剤量を推定でき、還元剤添加装置内のの詰ま
り度合いを精度良く且つ容易に検出することができる。
【図1】本発明の実施形態の排気ガス浄化装置を備えた
内燃機関を示す図である。
内燃機関を示す図である。
【図2】触媒温度とＨＣおよびＮＯｘの浄化率との関係
を示した図である。
を示した図である。
【図3】機関本体から排出されるＮＯｘ量を示す図であ
る。
る。
【図４】機関本体から排出されるＮＯｘ量を推定するた
めのマップを示す図である。
めのマップを示す図である。
【図５】ＨＣ供給制御を示すフローチャートである。
【図６】第一実施形態のＨＣ供給異常検出を示すフロー
チャートである。
チャートである。
【図７】第二実施形態のＨＣ供給異常検出を示すフロー
チャートである。
チャートである。
１７…ＮＯｘ触媒 １９…ＨＣ供給弁 ３２…上流側温度センサ ３４…下流側温度センサ ３０、３１…通路 ３２…リターン通路 ３３…三方弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/22 ３０１Ｍ
Claims (1)
- 【請求項１】 内燃機関の排気管に酸素過剰雰囲気の還
元剤存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒及び該
触媒に流入する排気ガスに還元剤を供給する還元剤供給
装置を備え、該還元剤供給装置は液体状の還元剤を供給
する供給通路と該通路から供給された液体状の還元剤を
排気管内に噴射する噴射手段からなる内燃機関の還元剤
供給装置において、前記噴射手段下流側の排気管内に温
度センサを設け、該温度センサから検出された温度に応
じて還元剤供給装置の詰まり度合いを検出する詰まり検
出手段を備えたことを特徴とする。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07634598A JP3855444B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 内燃機関の還元剤供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07634598A JP3855444B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 内燃機関の還元剤供給装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11270329A true JPH11270329A (ja) | 1999-10-05 |
| JP3855444B2 JP3855444B2 (ja) | 2006-12-13 |
Family
ID=13602781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07634598A Expired - Fee Related JP3855444B2 (ja) | 1998-03-24 | 1998-03-24 | 内燃機関の還元剤供給装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3855444B2 (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006049044A1 (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | 排気浄化装置 |
| WO2006109850A1 (ja) * | 2005-04-08 | 2006-10-19 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2007064112A (ja) * | 2005-08-31 | 2007-03-15 | Toyota Motor Corp | 還元剤供給装置の診断装置 |
| JP2008223681A (ja) * | 2007-03-14 | 2008-09-25 | Mitsubishi Motors Corp | 排気浄化装置 |
| US7467512B2 (en) | 2003-10-28 | 2008-12-23 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus and exhaust gas purifying method of an engine |
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| EP2284369A1 (en) * | 2008-04-25 | 2011-02-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Apparatus for checking reducing agent feeder |
| US8033096B2 (en) | 2005-06-10 | 2011-10-11 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus for engine |
| JP2012102669A (ja) * | 2010-11-10 | 2012-05-31 | Toyota Industries Corp | 内燃機関における排気ガス浄化装置 |
| JP2014214612A (ja) * | 2013-04-22 | 2014-11-17 | 株式会社豊田自動織機 | 燃料供給ユニットの異常検出装置 |
| JP2016205314A (ja) * | 2015-04-27 | 2016-12-08 | トヨタ自動車株式会社 | 尿素水の異常判定装置 |
-
1998
- 1998-03-24 JP JP07634598A patent/JP3855444B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7743603B2 (en) | 2004-11-05 | 2010-06-29 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust gas purification apparatus |
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| EP2284369A4 (en) * | 2008-04-25 | 2013-06-12 | Toyota Motor Co Ltd | DEVICE FOR CHECKING A DEVICE FOR SUPPLYING REDUCING MEANS |
| US8813476B2 (en) | 2008-04-25 | 2014-08-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Diagnosis apparatus for reducing agent supply apparatus |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3855444B2 (ja) | 2006-12-13 |
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