JP3621864B2 - Exhaust gas purification method for diesel engine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディーゼルエンジンの排気浄化方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、ディーゼルエンジンにおいては、排気ガスが流通する排気管の途中にNOx還元触媒を装備し、該NOx還元触媒の上流側に必要量の還元剤を添加して該還元剤をNOx還元触媒上で排気ガス中のNOx(窒素酸化物)と還元反応させることによりNOxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある。
【0003】
他方、理論空燃比より薄い空燃比で希薄燃焼(リーンバーン)を行わせることにより大幅な燃費の向上を図り得ることが広く知られているが、このような希薄燃焼運転を行うことを想定したディーゼルエンジンに関してもNOxの排出濃度を低減することは重要な課題となっている。
【0004】
しかしながら、一般的に、希薄燃焼運転時における酸素過剰存在下では、NOx還元触媒上において、還元剤がNOxと反応するよりも先に酸素と反応してしまうので、希薄燃焼運転時における実用化レベルの高いNOx低減効果を得ることが難しかった。
【0005】
そこで、希薄燃焼運転時においてもNOxを低減し得る触媒として、排気ガス中の酸素過剰率が高い時にNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し且つ排気ガス中の酸素過剰率が低い時に還元剤の介在によりNOxを分解放出して還元浄化する性質を備えたNOx吸蔵還元触媒の実用化が現在検討されている。
【0006】
尚、この種のNOx吸蔵還元触媒としては、白金・バリウム・アルミナ触媒や、イリジウム・白金・バリウム・アルミナ触媒などが前述した如き性質を有するものとして既に知られている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、NOx吸蔵還元触媒に吸蔵されたNOxを放出させて該NOx吸蔵還元触媒の再生を図るのに際し、従来においては、排気ガス再循環装置(EGR装置)により排気ガスを排気側から吸気側へ多量に再循環させることで酸素過剰率を下げてNOx吸蔵還元触媒を再生することが検討されているが、このように多量の排気ガスを再循環させて酸素過剰率を下げるだけでは、気筒内での燃焼状態の大幅な悪化を招いて多量の黒煙が発生してしまうことが避けられないため、未だNOx吸蔵還元触媒のディーゼルエンジンでの実用化の目処が立っていないのが実情である。
【0008】
本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、黒煙を発生させることなくNOx吸蔵還元触媒を良好に再生し得るようにした実用性の高いディーゼルエンジンの排気浄化方法を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は、圧縮上死点より若干早いタイミングで主噴射を行う通常モードにより希薄燃焼で通常運転を行いつつNOx吸蔵還元触媒により排気ガス中のNOxを酸化して硝酸塩の状態で一時的に吸蔵し、NOx吸蔵還元触媒の吸蔵量が限界に近づいた時に運転状態を通常モードから触媒再生モードに切り換え、排気ガスの排気側から吸気側への再循環量を増加し且つ吸入空気量を減らして酸素過剰率を下げ、前記通常モードの主噴射より更に早いタイミングで主噴射を行うと共に、該主噴射に続いて圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射を行い、排気ガス中に生成された未燃燃料の熱分解成分を還元剤としてNOx吸蔵還元触媒からNOxを分解放出させて該NOx吸蔵還元触媒の再生を図り、その放出したNOxをNOx吸蔵還元触媒上で前記未燃燃料の熱分解成分と反応させて還元浄化することを特徴とするディーゼルエンジンの排気浄化方法、に係るものである。
【0010】
而して、このようにすれば、希薄燃焼による通常運転時に、排気ガス中の酸素過剰率が高く維持されることにより、排気ガス中のNOxがNOx吸蔵還元触媒により良好に酸化されて硝酸塩の状態で一時的に吸蔵され、通常運転時における燃費向上が図られつつ排気ガス中のNOxが大幅に低減されることになる。
【0011】
又、十分な量のNOxを硝酸塩の状態で吸蔵してNOx吸蔵還元触媒の吸蔵能力が低下してきた時には、運転状態を通常モードから触媒再生モードに切り換えて、排気ガスの排気側から吸気側への再循環量を増加し且つ吸入空気量を減らし、これにより気筒内の酸素過剰率を下げた状態として、通常モードの主噴射より更に早いタイミングで主噴射を行い、次いで、圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射を行うようにすると、主噴射の燃料が早めに気筒内に投入されることにより燃料の予混合化が促進されて主噴射による黒煙の発生が著しく抑制され、しかも、主としてポスト噴射の燃料が完全燃焼せずに熱分解されてH2,CO,HCなど未燃燃料の熱分解成分が多く残留した排気ガスが生成されることになる。
【0012】
そして、これらのH2,CO,HCを多く含む排気ガスが排気側から吸気側へ向け多量に再循環されると、気筒内がH2,CO,HCなどの未燃燃料の熱分解成分が均等に分散した酸素過剰率の低い状態となり、斯かる状態で気筒内に次の主噴射が行われて燃料が燃焼すると、酸素過剰率が低いために完全燃焼とはならないものの、その燃焼状態自体は良好なものとなって黒煙などを発生せずに燃焼が完了することになり、しかも、その燃焼後に排気ガス中に残存したままNOx吸蔵還元触媒へと導かれた未燃燃料の熱分解成分が還元剤として機能し、NOx吸蔵還元触媒からNOxが分解放出されて該NOx吸蔵還元触媒の再生が図られ、その放出されたNOxがNOx吸蔵還元触媒上で前記未燃燃料の熱分解成分と反応して還元浄化されることになる。
【0013】
更に、本発明においては、ディーゼルエンジンの回転数と負荷とを検出して運転状態を監視し、その運転状態に応じたNOx吸蔵還元触媒の吸蔵量を推定して積算し、その積算された吸蔵量に基づきNOx吸蔵還元触媒の吸蔵量が限界に近づいたと判断することが好ましく、このようにすれば、NOx吸蔵還元触媒を再生すべき時期を明確に判定することが可能となる。
【0014】
又、NOx吸蔵還元触媒に流通する排気ガスの温度を検出し、NOx吸蔵還元触媒がNOxの分解放出及び還元浄化に関し活性を有する温度域であることを確認した上で運転状態を通常モードから触媒再生モードに切り換えることが好ましく、このようにすれば、NOx吸蔵還元触媒の活性が低下した状態を避けて効率の良い再生を行うことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0016】
図1は本発明を実施する形態の一例を示すもので、本形態例の排気浄化装置においては、ディーゼルエンジン1からの排気ガス2が流通する排気管3の途中に、NOx吸蔵還元触媒4がケーシング5に抱持されて装備されている。
【0017】
又、ここに図示しているディーゼルエンジン1では、排気ガス再循環装置(EGR装置)を成すEGRパイプ6により排気管3と吸気管7との間が接続されており、このEGRパイプ6の途中に備えた常時閉のEGRバルブ8を吸気行程中に開け、前記EGRパイプ6を通して排気ガス2の一部を吸入空気9と一緒に再循環してディーゼルエンジン1の気筒10内に送り込み、該気筒10内での燃焼温度を下げてNOxの低減化を図るようにしてある。
【0018】
ここで、吸気管7におけるEGRパイプ6の接続位置より上流側には、吸気量を調節する吸気バルブ11が装備されており、又、排気管3におけるEGRパイプ6の分岐位置より下流側には、排気量を調節する排気バルブ12が装備されている。
【0019】
更に、ディーゼルエンジン1の各気筒10の頂部には、図示しない燃料タンクの燃料(軽油)をサプライポンプ13によりコモンレール式の蓄圧タンク14(実質的な燃料噴射装置)を介し導いて気筒10内に噴射するインジェクタ15(燃焼噴射ノズル)が装備されている。
【0020】
そして、運転席のアクセルには、アクセル開度をディーゼルエンジン1の負荷として検出するアクセルセンサ16(負荷センサ)が備えられていると共に、ディーゼルエンジン1の適宜位置には、その回転数を検出する回転センサ17が装備されており、これらアクセルセンサ16からのアクセル開度信号16aと回転センサ17からの回転数信号17aとが制御装置18に入力されるようになっている。
【0021】
又、特に本形態例においては、前記ケーシング5のNOx吸蔵還元触媒4を挟んだ前後位置に、排気ガス2の温度を検出する温度センサ19が装備されており、この温度センサ19からの温度信号19aが前記制御装置18に入力されるようになっている。
【0022】
一方、前記制御装置18においては、各気筒10のインジェクタ15に向け燃料のタイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号15aが出力されるようになっていると共に、EGRバルブ8と吸気バルブ11と排気バルブ12とに対し、夫々の開度を指令する開度指令信号8a,11a,12aが出力されるようになっている。
【0023】
即ち、この制御装置18では、アクセル開度信号16a及び回転数信号17aから判断されるディーゼルエンジン1の運転状態を監視して、その運転状態に応じたNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量を推定して積算し、その積算された吸蔵量に基づきNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量が限界に近づいたと判断された時に、温度信号19aにより排気ガス2の温度を更に確認し、NOx吸蔵還元触媒4がNOxの分解放出及び還元浄化に関し活性を有する温度域にあることを確認した上で、各気筒10のインジェクタ15に向け新たなタイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号15aが出力されると共に、EGRバルブ8と吸気バルブ11と排気バルブ12とに向け開度指令信号8a,11a,12aが出力され、ディーゼルエンジン1の運転状態が通常モードから触媒再生モードに切り換えられるようにしてある。
【0024】
ここで、ディーゼルエンジン1の運転状態が通常モードの場合においては、EGRバルブ8を0%開度の全閉とし且つ吸気バルブ11及び排気バルブ12を100%の開度として、図2に破線で示す如き圧縮上死点より若干早いタイミングで主噴射を行う運転状態に制御されるようになっているが、運転状態を触媒再生モードに切り換えた場合においては、EGRバルブ8を50%開度に開け且つ吸気バルブ11及び排気バルブ12を50%以下の開度に絞り、図2に実線で示す如き通常モードの主噴射より更に早いタイミングで且つ噴射量を減らして主噴射を行い、該主噴射に続いて圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射を行う運転状態に制御されるようになっている。
【0025】
尚、図2においては、その縦軸をインジェクタの針弁のリフト(揚程)とし且つ横軸をクランクシャフトの回転角度としており、圧縮上死点の左側(タイミングの早い側)が圧縮工程を示し、圧縮上死点の右側(タイミングの遅い側)が爆発工程を示している。
【0026】
而して、このようにすれば、通常運転時において、EGRバルブ8が全閉にされてEGRパイプ6による排気ガス2の再循環が止められ、吸気バルブ11及び排気バルブ12が100%の開度に開けられて、圧縮上死点より若干早いタイミングで主噴射を行う通常モードに制御されるので、このような希薄燃焼の通常モードで排気ガス2中の酸素過剰率が高く維持されることにより、排気ガス2中のNOxがNOx吸蔵還元触媒4により良好に酸化されて硝酸塩の状態で一時的に吸蔵され、通常運転時における燃費向上が図られつつ排気ガス2中のNOxが大幅に低減されることになる。
【0027】
そして、アクセル開度信号16a及び回転数信号17aに基づきディーゼルエンジン1の運転状態が制御装置18により監視され、その運転状態に応じたNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量が推定されて積算されているので、その積算された吸蔵量に基づきNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量が限界に近づいたと判断された時に、温度信号19aに基づきNOx吸蔵還元触媒4が所定の活性温度域にあることが更に確認されて、ディーゼルエンジン1の運転状態が通常モードから触媒再生モードに切り換えられる。
【0028】
即ち、制御装置18により、EGRバルブ8が50%開度に開けられてEGRパイプ6を通し多量の排気ガス2が排気側から吸気側へ再循環量され、且つ吸気バルブ11及び排気バルブ12が50%以下の開度に絞られて吸入空気量が減らされ、これにより気筒10内の酸素過剰率がλ=1以下で下げられた状態となり、しかも、新たなタイミング及び噴射量を指令する燃料噴射信号15aを受けたインジェクタ15により、通常モードの主噴射より更に早いタイミングで且つ噴射量を減らして主噴射が行われ、該主噴射に続いて圧縮上死点より若干遅いタイミングでポスト噴射が行われることになる。
【0029】
このようにディーゼルエンジン1の運転状態が通常モードから触媒再生モードに切り換えられると、主噴射の燃料が早めに気筒10内に投入されることにより燃料の予混合化が促進されて主噴射による黒煙の発生が著しく抑制され、しかも、主としてポスト噴射の燃料が完全燃焼せずに熱分解されてH2,CO,HCなど未燃燃料の熱分解成分が多く残留した排気ガス2が生成されることになる。
【0030】
そして、これらのH2,CO,HCを多く含む排気ガス2がEGRパイプ6を通し排気側から吸気側へ向け多量に再循環されると、気筒10内がH2,CO,HCなどの未燃燃料の熱分解成分が均等に分散した酸素過剰率の低い状態となり、斯かる状態で気筒10内に次の主噴射が行われて燃料が燃焼すると、酸素過剰率が低いために完全燃焼とはならないものの、その燃焼状態自体は良好なものとなって黒煙などを発生せずに燃焼が完了することになり、しかも、その燃焼後に排気ガス2中に残存したままNOx吸蔵還元触媒4へと導かれた未燃燃料の熱分解成分が還元剤として機能し、NOx吸蔵還元触媒4からNOxが分解放出されて該NOx吸蔵還元触媒4の再生が図られ、その放出されたNOxがNOx吸蔵還元触媒4上で前記未燃燃料の熱分解成分と反応して還元浄化されることになる。
【0031】
事実、本発明者らが行った実験結果によれば、図3に示す如く、通常モードによる主噴射のみで酸素過剰率を下げていった場合に、既にλ=1.4付近から急激に黒煙の発生率が上昇し、λ=1以下の領域では、実用性のある排気浄化装置として到底供し得ないほどの激しい黒煙の発生が確認されたが、触媒再生モードに切り換えて主噴射とポスト噴射とを行いつつ酸素過剰率を下げていった場合には、λ=0.8付近まで下げても黒煙の発生率が極めて低く抑えられることが確認されている。
【0032】
従って、上記形態例によれば、気筒10内での燃焼状態の大幅な悪化を招くことなく排気ガス2を排気側から吸気側へ多量に再循環させて酸素過剰率を下げることができるので、黒煙を発生させることなくNOx吸蔵還元触媒4を良好に再生することができ、これによりNOx吸蔵還元触媒4のディーゼルエンジン1への適用を実用化することができる。
【0033】
又、特に本形態例においては、ディーゼルエンジン1の回転数と負荷とを検出して運転状態を監視し、その運転状態に応じたNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量を推定して積算し、その積算された吸蔵量に基づきNOx吸蔵還元触媒4の吸蔵量が限界に近づいたと判断するようにしているので、NOx吸蔵還元触媒4を再生すべき時期を明確に判定することができる。
【0034】
更には、NOx吸蔵還元触媒4に流通する排気ガス2の温度についても検出し、NOx吸蔵還元触媒4がNOxの分解放出及び還元浄化に関し活性を有する温度域であることを確認した上で運転状態を通常モードから触媒再生モードに切り換えるようにしているので、NOx吸蔵還元触媒4の活性が低下した状態を避けて効率の良い再生を行うことができる。
【0035】
尚、本発明のディーゼルエンジンの排気浄化方法は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0036】
【発明の効果】
上記した本発明のディーゼルエンジンの排気浄化方法によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0037】
(I)気筒内での燃焼状態の大幅な悪化を招くことなく排気ガスを排気側から吸気側へ多量に再循環させて酸素過剰率を下げることができるので、黒煙を発生させることなくNOx吸蔵還元触媒を良好に再生することができ、これによりNOx吸蔵還元触媒のディーゼルエンジンへの適用を実用化することができる。
【0038】
(II)ディーゼルエンジンの回転数と負荷とを検出して運転状態を監視し、その運転状態に応じたNOx吸蔵還元触媒の吸蔵量を推定して積算し、その積算された吸蔵量に基づきNOx吸蔵還元触媒の吸蔵量が限界に近づいたと判断するようにすれば、NOx吸蔵還元触媒を再生すべき時期を明確に判定することができる。
【0039】
(III)NOx吸蔵還元触媒に流通する排気ガスの温度を検出し、NOx吸蔵還元触媒がNOxの分解放出及び還元浄化に関し活性を有する温度域であることを確認した上で運転状態を通常モードから触媒再生モードに切り換えるようにすれば、NOx吸蔵還元触媒の活性が低下した状態を避けて効率の良い再生を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す概略図である。
【図2】触媒再生モードの有効性を通常モードと比較して示したグラフである。
【図3】通常モードと触媒再生モードとによる燃焼の噴射タイミングを説明するグラフである。
【符号の説明】
1 ディーゼルエンジン
2 排気ガス
3 排気管
4 NOx吸蔵還元触媒
6 EGRパイプ
7 吸気管
9 吸入空気
12 排気バルブ
15 インジェクタ
16 アクセルセンサ(負荷センサ)
17 回転センサ
19 温度センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust purification method for a diesel engine.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a diesel engine, a NOx reduction catalyst is provided in the middle of an exhaust pipe through which exhaust gas flows, and a necessary amount of a reducing agent is added upstream of the NOx reduction catalyst so that the reducing agent is placed on the NOx reduction catalyst. And NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas can be reduced to reduce the NOx emission concentration.
[0003]
On the other hand, it is widely known that lean combustion can be performed at an air / fuel ratio thinner than the stoichiometric air / fuel ratio, so that significant improvement in fuel efficiency can be achieved. However, it is assumed that such lean combustion operation is performed. Reducing the NOx emission concentration is also an important issue for diesel engines.
[0004]
However, in general, in the presence of excess oxygen during lean combustion operation, the reducing agent reacts with oxygen before reacting with NOx on the NOx reduction catalyst. It was difficult to obtain a high NOx reduction effect.
[0005]
Therefore, as a catalyst that can reduce NOx even during lean-burn operation, when the oxygen excess rate in the exhaust gas is high, NOx is oxidized and temporarily stored in the form of nitrate, and the oxygen excess rate in the exhaust gas is low At present, practical application of NOx occlusion reduction catalysts having the property of decomposing and releasing NOx and reducing and purifying it through the intervention of a reducing agent is currently under investigation.
[0006]
As this type of NOx occlusion reduction catalyst, platinum / barium / alumina catalyst, iridium / platinum / barium / alumina catalyst, etc. are already known as having the above-mentioned properties.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, when NOx occluded in the NOx occlusion reduction catalyst is released to regenerate the NOx occlusion reduction catalyst, conventionally, the exhaust gas is recirculated from the exhaust side to the intake side by an exhaust gas recirculation device (EGR device). It has been studied to regenerate the NOx occlusion reduction catalyst by reducing the oxygen excess rate by recirculating a large amount. However, by simply recirculating a large amount of exhaust gas and reducing the oxygen excess rate, It is inevitable that the NOx storage reduction catalyst will be put to practical use in diesel engines because it is unavoidable that a large amount of black smoke is generated due to a significant deterioration in the combustion state of the engine. .
[0008]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a highly practical diesel engine exhaust gas purification method capable of satisfactorily regenerating the NOx storage reduction catalyst without generating black smoke. It is an object.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, NOx in the exhaust gas is oxidized by the NOx occlusion reduction catalyst and temporarily occluded in the form of nitrate while performing normal operation with lean combustion in the normal mode in which the main injection is performed slightly earlier than the compression top dead center. When the storage amount of the NOx storage reduction catalyst approaches the limit, the operating state is switched from the normal mode to the catalyst regeneration mode, the amount of exhaust gas recirculated from the exhaust side to the intake side is increased, and the amount of intake air is decreased. The excess oxygen ratio is lowered, and main injection is performed at a timing earlier than the main injection in the normal mode, and post injection is performed slightly later than the compression top dead center following the main injection, and is generated in the exhaust gas. NOx is decomposed and released from the NOx occlusion reduction catalyst using the pyrolysis component of unburned fuel as a reducing agent to regenerate the NOx occlusion reduction catalyst, and the released NOx is recovered on the NOx occlusion reduction catalyst. Serial exhaust gas purifying method for a diesel engine which comprises reducing purified is reacted with thermal decomposition component of unburned fuel which relate to.
[0010]
Thus, in this way, during normal operation by lean combustion, the oxygen excess rate in the exhaust gas is maintained high, so that NOx in the exhaust gas is oxidized well by the NOx storage reduction catalyst and the nitrates are reduced. Therefore, NOx in the exhaust gas is greatly reduced while improving fuel efficiency during normal operation.
[0011]
Also, when a sufficient amount of NOx is occluded in the state of nitrate and the storage capacity of the NOx occlusion reduction catalyst has declined, the operating state is switched from the normal mode to the catalyst regeneration mode, and the exhaust gas is changed from the exhaust side to the intake side. The amount of intake air is decreased and the oxygen excess rate in the cylinder is reduced, so that the main injection is performed at an earlier timing than the main injection in the normal mode , and then from the compression top dead center. If post-injection is performed at a slightly later timing, the fuel of the main injection is introduced into the cylinder early to promote the premixing of the fuel, and the generation of black smoke due to the main injection is remarkably suppressed, Mainly, post-injected fuel is pyrolyzed without being completely burned, and exhaust gas in which many pyrolytic components of unburned fuel such as H 2 , CO, and HC remain is generated.
[0012]
And these H 2, CO, the exhaust gas containing a large amount of HC is large amount of recirculated toward the intake side from the exhaust side, the cylinder is H 2, CO, thermal decomposition component of unburned fuel such as HC Even if the oxygen excess rate is evenly dispersed and the fuel is burned by the next main injection in the cylinder in this state, the oxygen excess rate is low, so complete combustion is not possible, but the combustion state itself The combustion is completed without generating black smoke and the like, and the pyrolysis of unburned fuel led to the NOx occlusion reduction catalyst remains in the exhaust gas after the combustion. The component functions as a reducing agent, NOx is decomposed and released from the NOx storage reduction catalyst, the NOx storage reduction catalyst is regenerated, and the released NOx is a thermal decomposition component of the unburned fuel on the NOx storage reduction catalyst Reduced and purified by reacting with Will be.
[0013]
Furthermore, in the present invention, the rotational speed and load of the diesel engine are detected to monitor the operation state, and the storage amount of the NOx storage reduction catalyst corresponding to the operation state is estimated and integrated, and the integrated storage is performed. It is preferable to determine that the storage amount of the NOx storage reduction catalyst has approached the limit based on the amount, and in this way, it becomes possible to clearly determine when the NOx storage reduction catalyst should be regenerated.
[0014]
In addition, the temperature of the exhaust gas flowing through the NOx storage reduction catalyst is detected, and it is confirmed that the NOx storage reduction catalyst is in a temperature range that is active in the decomposition and release of NOx and the reduction purification. It is preferable to switch to the regeneration mode. In this way, efficient regeneration can be performed while avoiding a state in which the activity of the NOx storage reduction catalyst is lowered.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0016]
FIG. 1 shows an example of an embodiment for carrying out the present invention. In the exhaust purification apparatus of this embodiment, a NOx occlusion reduction catalyst 4 is placed in the middle of an exhaust pipe 3 through which
[0017]
Further, in the
[0018]
Here, an
[0019]
Furthermore, fuel (light oil) in a fuel tank (not shown) is guided to the top of each
[0020]
The accelerator in the driver's seat is provided with an accelerator sensor 16 (load sensor) that detects the accelerator opening as a load of the
[0021]
In particular, in the present embodiment, a
[0022]
On the other hand, in the
[0023]
That is, the
[0024]
Here, when the operating state of the
[0025]
In FIG. 2, the vertical axis represents the lift (lift) of the needle valve of the injector and the horizontal axis represents the rotation angle of the crankshaft, and the left side of compression top dead center (early timing side) indicates the compression process. The right side of compression top dead center (late timing side) shows the explosion process.
[0026]
Thus, in this way, during normal operation, the EGR valve 8 is fully closed, the recirculation of the
[0027]
The operation state of the
[0028]
That is, the EGR valve 8 is opened to 50% by the
[0029]
As described above, when the operation state of the
[0030]
And these H 2, CO, when the
[0031]
In fact, according to the results of experiments conducted by the present inventors, as shown in FIG. 3, when the oxygen excess rate is reduced only by the main injection in the normal mode, the black has already been rapidly increased from around λ = 1.4. In the area where the smoke generation rate increased and λ = 1 or less, intense black smoke generation that could not be provided as a practical exhaust gas purification device was confirmed. When the oxygen excess rate is lowered while performing post injection, it has been confirmed that the generation rate of black smoke can be suppressed to a very low level even if the oxygen excess rate is lowered to around λ = 0.8.
[0032]
Therefore, according to the above embodiment, the excess oxygen ratio can be reduced by recirculating the
[0033]
Further, particularly in the present embodiment, the rotational speed and load of the
[0034]
Further, the temperature of the
[0035]
It should be noted that the exhaust purification method for a diesel engine of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
[0036]
【The invention's effect】
According to the exhaust purification method for a diesel engine of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
[0037]
(I) Exhaust gas can be recirculated in a large amount from the exhaust side to the intake side without causing a significant deterioration in the combustion state in the cylinder, so that the oxygen excess rate can be reduced, so that NOx is not generated without generating black smoke. The storage reduction catalyst can be regenerated satisfactorily, whereby the application of the NOx storage reduction catalyst to a diesel engine can be put into practical use.
[0038]
(II) The rotational speed and load of the diesel engine are detected to monitor the operating state, the NOx storage reduction catalyst corresponding to the operating state is estimated and accumulated, and NOx is based on the accumulated stored amount. If it is determined that the storage amount of the storage reduction catalyst has approached the limit, it is possible to clearly determine when the NOx storage reduction catalyst should be regenerated.
[0039]
(III) The temperature of the exhaust gas flowing through the NOx occlusion reduction catalyst is detected, and after confirming that the NOx occlusion reduction catalyst is in a temperature range that is active for NOx decomposition and release and reduction purification, the operation state is changed from the normal mode. By switching to the catalyst regeneration mode, efficient regeneration can be performed while avoiding a state in which the activity of the NOx storage reduction catalyst is reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a graph showing the effectiveness of a catalyst regeneration mode in comparison with a normal mode.
FIG. 3 is a graph for explaining combustion injection timings in a normal mode and a catalyst regeneration mode.
[Explanation of symbols]
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