Exhaust emission control device for engine
专利汇可以提供Exhaust emission control device for engine专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE: To easily and accurately control the addition amount of a reduction agent in an exhaust emission control device which removes NOX contained in exhaust of an engine by using catalyst, by adding the reduction agent for the catalyst in a satisfactory atomized condition for effectively improving a removal ratio of NOX. CONSTITUTION: A high-pressure pump 9 is operated by driving force of an engine 1. An accumulation chamber 6 stores reduction agent which is press-fed by the high-pressure pump 9. A nozzle 5 is operated for adding the reduction agent at an upstream side of a catalyst 4. A flow controller, composed of a flow control valve 7 or a control unit 12a, is provided for controlling a flow rate of the reduction agent to be supplied to the nozzle 5 from the accumulation chamber 6.，下面是Exhaust emission control device for engine专利的具体信息内容。
を除去する触媒と、触媒の上流側で還元剤を添加するためのノズルを備え、ノズルを燃料噴射系の蓄圧室に配管接続すると共に、その配管途中に還元剤として蓄圧室からノズルへ供給される軽油の流量を制御するフローコントローラとを設けたことを特徴とするエンジンの排気浄化装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はエンジンの排気浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】エンジンの排気中に含まれるＮＯ X濃度を低下させる有効な手段としてＥＧＲ（排気還流）を行うことが良く知られるが、エンジン排気通路に触媒を用いて処理する方法も考えられる。 このうち、ＮＯ Xの効率的な還元を図るため、触媒の上流側に還元剤として軽油を添加する装置を設けたものが見られる（実開平５ー８７２１８号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来例では触媒の前面に軽油をムラなく添加するため、軽油の気化と混合を促進する手段が設けられるが、その促進手段で軽油の供給に遅れ時間（タイムラグ）が加わるので、必要な添加量を応答よく触媒に添加できないという不具合があった。
【０００４】この発明はこのような問題点を配慮してなされたもので、軽油の気化と混合の促進手段を排気通路に介装するのでなく、軽油の添加を高圧噴射で霧化することで、触媒へ必要量の軽油を応答よく添加できるようにする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】第１の発明では、エンジンの排気中に含まれるＮＯ Xを触媒で除去する排気浄化装置において、エンジンの駆動力で作動する高圧ポンプと、高圧ポンプが圧送する還元剤を貯留する蓄圧室と、
触媒の上流側で還元剤を添加するためのノズルと、蓄圧室からノズルへ供給される還元剤の流量を制御するフローコントローラとを設ける。
【０００６】第２の発明では、蓄圧式の燃料噴射装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、エンジン排気中に含まれるＮＯ Xを除去する触媒と、触媒の上流側で還元剤を添加するためのノズルを備え、ノズルを燃料噴射系の蓄圧室に配管接続すると共に、その配管途中に還元剤として蓄圧室からノズルへ供給される軽油の流量を制御するフローコントローラとを設ける。
【０００７】
【作用】第１の発明によれば、還元剤は高圧ポンプから蓄圧室に貯留され、触媒への添加時にフローコントローラを介してノズルへ供給される。 この場合、蓄圧室で還元剤を一定範囲の高圧に保てるため、フローコントローラにより還元剤の添加量を容易かつ正確に制御できる。
また、エンジン回転速度に拘わらず、還元剤はノズルから一定範囲の高圧で噴射されるので、良好な霧化状態で触媒の前面へ応答よく添加できる。
【０００８】第２の発明によれば、蓄圧式の燃料噴射装置に簡単な改造を施す（つまり、燃料噴射系の蓄圧室を利用して、これに触媒へ還元剤を添加するためのノズルを接続し、その配管途中にフローコントローラを設ける）ことで、第１の発明と同様の効果を容易に実現できる。
【０００９】
【実施例】図１において、１は蓄圧式の燃料噴射装置２
を備えるディーゼルエンジン、３はエンジン排気通路で、その途中に排気中のＮＯ Xを除去する触媒４が介装され、その上流側で還元剤を触媒４前面へ添加するためのノズル５が設けられる。 そして、ノズル５は後述する燃料噴射系の蓄圧室６（高圧マニホールド機能を備える）に配管接続され、その配管途中に還元剤として蓄圧室６からノズル５へ供給される軽油の流量を調整するフローコントロールバルブ７（フローコントローラの一部を構成するアクチュエータ）が介装される。
【００１０】蓄圧式の燃料噴射装置２は、図２で表すようにエンジン１の燃焼室に燃料を噴射するノズル８と、
エンジンの駆動力で作動する高圧ポンプ９と、高圧ポンプ９が圧送する燃料を貯留する蓄圧室６と、ノズル８の燃料噴射量を調整する３ウエイバルブ１０と、高圧ポンプ９の燃料圧送量を調整するポンプコントロールバルブ１１を備える。
【００１１】ノズル８は３ウエイバルブ１０のオンでニードルへの背圧が開放（リーク）されると、ニードルがリフトして蓄圧室６からの燃料を噴射する一方、３ウエイバルブ１０のオフで蓄圧室６からニードルへの背圧が導入されると、ニードルがバルブシートに着座して燃料の噴射を停止するようになっている。
【００１２】ノズル８の３ウエイバルブ１０および高圧ポンプ９のコントロールバルブ１１を制御するのがコントロールユニット１２（ＥＣＵ）で、その制御に必要な検出手段としてエンジン負荷を検出する負荷センサ１３
と、エンジン回転速度およびクランク角度を検出する回転センサ１４と、蓄圧室６の内圧を検出する圧力センサ１５などが設けられる。
【００１３】高圧ポンプ９としてプランジャポンプが採用され、ポンプコントロールバルブ１１が開くと、プランジャ１６の降下で燃料をプランジャ上部の室１７に吸い込み、カム１８が回転してリフトするときにポンプコントロールバルブ１１が閉じると、室１７内の燃料をプランジャ１６が加圧してチェック弁１９から蓄圧室６へ供給するようになっている。
【００１４】コントロールユニット１２は圧力センサ１
５の検出信号に基づいて、蓄圧室６の内圧が一定範囲の高圧になると、それ以上に圧力が上昇しないようにポンプコントロールバルブ１１を開き状態（アンロード）に固定する一方、蓄圧室６の内圧が一定範囲から低下すると、ポンプコントロールバルブ１１を既述のように開閉するポンプ制御を行う。
【００１５】ノズル８の３ウエイバルブ１０に対しては、負荷センサ１３および回転センサ１４の検出信号に基づいて、燃料の噴射タイミングとその噴射量を適正に保つ制御信号を出力する。 そして、触媒４の還元剤として軽油の添加量をエンジン運転状態に応じて制御するコントロールユニット１２ａ（フローコントロールバルブ７と共にフローコントローラを構成する）が付加される。
【００１６】図３は軽油の添加制御を説明するフローチャートで、エンジンの始動により実行され、回転センサ１３と負荷センサ１４の検出信号からエンジンの回転速度と負荷を読み取り、これらに対応する添加量をデータマップから求め、その添加量に相当する開度でコントロールバルブ７を作動、つまりノズル５から触媒４へ軽油を高圧噴射させる（１．０１→１．０２〜１．０４）。
【００１７】データマップは図４のように触媒４への還元剤の添加が有効な運転領域を区分する多数のアドレスを備え、これらにそれぞれ最適な添加量を設定したものである。 ここで、アドレスを持たない運転領域は添加量＝０とする。
【００１８】このような構成により、燃料噴射系の蓄圧室６から触媒４の還元剤として軽油がフローコントロールバルブ７を介してノズル５へ供給される。 その添加の最適量はエンジン運転状態に応じて必ずしも比例的に増加させれば良いものではなく、エンジン排気温度が所定値を越えると、触媒４の過剰な高温化を抑制するため、
減少させることも必要になる。
【００１９】高圧ポンプ９を既述のように制御することで、蓄圧室６からの軽油が一定範囲の高圧に保たれるため、コントロールユニット１２ａによりフローコントロールバルブ７の開度に依存して、軽油の最適な添加量を容易かつ正確に制御できる。 また、エンジン回転速度に拘わらず、軽油はノズル５から一定範囲の高圧で噴射されるので、良好な霧化状態で触媒の前面へ応答よく添加できる。
【００２０】エンジン１が蓄圧式の燃料噴射装置を備えるので、この例では簡単な改造を施す（燃料噴射系の蓄圧室６を利用して、これにフローコントロールバルブ７
を介してノズル５を配管接続する）ことだけで済むが、
図５のように燃料噴射系と別にエンジン１の駆動力で作動する高圧ポンプ９と、高圧ポンプ９が圧送する還元剤を貯留する蓄圧室６などを設けるようにしても良い。
【００２１】３０は還元剤を貯留するタンク、５は触媒４の上流側で還元剤を添加するノズル、７は蓄圧室６からノズル５へ供給される還元剤の流量を制御するフローコントロールバルブで、コントロールユニット１２ａはエンジン１の負荷センサと回転センサおよび蓄圧室６の圧力センサ１５の検出信号に基づいて、前記の実施例と同じくフローコントロールバルブ７および高圧ポンプ９
を制御する。
【００２２】これによると、触媒４の還元剤として軽油以外の液体炭化水素およびアルコール類なども使用できる。 また、燃料噴射装置が蓄圧式でない場合にも、当然のことながら、広く適用可能になる。
【００２３】
【発明の効果】第１の発明によれば、エンジンの排気中に含まれるＮＯ Xを触媒で除去する排気浄化装置において、エンジンの駆動力で作動する高圧ポンプと、高圧ポンプが圧送する還元剤を貯留する蓄圧室と、触媒の上流側で還元剤を添加するためのノズルと、蓄圧室からノズルへ供給される還元剤の流量を制御するフローコントローラとを設けたので、蓄圧室に還元剤を一定範囲の高圧に保つことで、フローコントローラにより還元剤の最適な添加量を容易かつ正確に制御できる。 また、エンジン回転速度に拘わらず、還元剤はノズルから一定範囲の高圧で噴射されるので、良好な霧化状態で触媒の前面へ応答よく添加できる。
【００２４】第２の発明によれば、蓄圧式の燃料噴射装置を備えるディーゼルエンジンにおいて、エンジン排気中に含まれるＮＯ Xを除去する触媒と、触媒の上流側で還元剤を添加するためのノズルを備え、ノズルを燃料噴射系の蓄圧室に配管接続すると共に、その配管途中に還元剤として蓄圧室からノズルへ供給される軽油の流量を制御するフローコントローラとを設けたので、燃料噴射系の蓄圧室を利用して、極く簡単な改造を施すことで、
第１の発明と同様の効果を得られる。
【図１】この発明の実施例を表す構成図である。
【図２】燃料噴射系の構成図である。
【図３】コントロールユニットの制御内容を説明するフローチャートである。
【図４】軽油添加量のデータマップである。
【図５】他の実施例を表す構成図である。
１ ディーゼルエンジン ２ 蓄圧式の燃料噴射装置 ４ 触媒 ５ 還元剤添加用ノズル ６ 蓄圧室 ７ フローコントロールバルブ ８ 燃料噴射ノズル ９ 高圧ポンプ １１ ポンプコントロールバルブ １２，１２ａ コントロールユニット １３ 負荷センサ １４ 回転センサ １５ 圧力センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl. 6識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ０１Ｄ 53/56 53/74 53/94 Ｆ０１Ｎ 3/24 Ｒ ＺＡＢ Ａ Ｆ０２Ｄ 41/38 ＺＡＢ Ａ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１ Ｚ (72)発明者 矢内 壽幸 埼玉県上尾市大字壱丁目一番地 日産ディ ーゼル工業株式会社内
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10 排気浄化システム
