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JP2005273585A - Odorant processing unit of gaseous fuel engine - Google Patents

Odorant processing unit of gaseous fuel engine Download PDF

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Publication number
JP2005273585A
JP2005273585A JP2004090298A JP2004090298A JP2005273585A JP 2005273585 A JP2005273585 A JP 2005273585A JP 2004090298 A JP2004090298 A JP 2004090298A JP 2004090298 A JP2004090298 A JP 2004090298A JP 2005273585 A JP2005273585 A JP 2005273585A
Authority
JP
Japan
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catalyst
engine
odorant
temperature
fuel
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004090298A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Yasuda
彰男 安田
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform the desorption of an odorant from a deodorizing device to absorb the odorant in a gaseous fuel during the operation of an engine. <P>SOLUTION: As a result of the heating with a heater 22, an odorant composition absorbed in the deodorizing device 21 is desorbed from the deodorizing device 21 on condition that a catalyst temperature estimated value and an engine water temperature are not less than the predetermined values respectively, and fed into the CNG engine 10 and a catalyst device 27 at the downstream side. The odorant composition is well burned in the CNG engine 10, and sulfur poisoning resulting from the odorant composition in the catalyst device 27 is difficult to occur on the high-temperature condition of the catalyst and the high-load condition which is the air-fuel ratio is at a rich side. Then, the regeneration of the deodorizing device 21 can be performed during the engine operation, suppressing the sulfur poisoning of the catalyst device 27. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ガス燃料中に含まれる付臭剤を除去するための脱臭装置を備えたガス燃料エンジンの付臭剤処理装置に関する。   The present invention relates to an odorant treatment apparatus for a gas fuel engine provided with a deodorizer for removing an odorant contained in gas fuel.

近年、自動車用内燃機関の燃料としてCNG(Compressed Natural Gas;圧縮天然ガス)、LPG(Liquid Petrol Gas;液体石油ガス)等のガス燃料を利用するために、各種のガス燃料エンジンが提案されている。   In recent years, various gas fuel engines have been proposed in order to use gas fuels such as CNG (Compressed Natural Gas) and LPG (Liquid Petrol Gas) as fuel for internal combustion engines for automobiles. .

ところで、このようなガス燃料エンジンに用いられるガス燃料には、ガス漏れ対策として付臭剤が添加される場合が多い。しかしながら、排ガス浄化触媒を備えたエンジンに、付臭剤を含有するガス燃料が供給されると、付臭剤に含まれた硫黄等の成分に起因する硫黄被毒により、排ガス浄化触媒の劣化が促進されるという問題点がある。   By the way, an odorant is often added to the gas fuel used in such a gas fuel engine as a measure against gas leakage. However, when gas fuel containing an odorant is supplied to an engine equipped with an exhaust gas purification catalyst, the exhaust gas purification catalyst is deteriorated due to sulfur poisoning caused by components such as sulfur contained in the odorant. There is a problem of being promoted.

ガス燃料エンジンにおいてガス燃料から付臭剤を除去する技術として、特許文献1は、付臭剤を吸着するための脱臭装置(脱臭用触媒)を燃料供給経路中に設けると共に、脱臭装置の性能が低下した場合に、脱臭装置を加熱しつつ空気を供給してこれを再生する技術を開示している。
特開平8−246957号公報
As a technique for removing an odorant from gas fuel in a gas fuel engine, Patent Document 1 provides a deodorization device (deodorization catalyst) for adsorbing the odorant in the fuel supply path, and the performance of the deodorization device is high. When it falls, the technique which supplies air while heating a deodorizing apparatus and reproduces this is disclosed.
JP-A-8-246957

しかしながら、脱臭装置への空気の供給は、それがエンジンの吸気側で行われることによりエンジンの吸入空気量を変化させ運転に影響を及ぼしてしまうため、特許文献1に開示の方法による脱臭装置の再生は、これをエンジン停止中に実行する必要があって不便である。   However, since the supply of air to the deodorizing device is performed on the intake side of the engine, the amount of intake air of the engine is changed to affect the operation. Therefore, the deodorizing device according to the method disclosed in Patent Document 1 is affected. Regeneration is inconvenient because it must be performed while the engine is stopped.

他方、本発明者は脱臭装置からの付臭剤の除去について鋭意研究の結果、排ガス浄化用触媒における付臭剤の成分に起因する硫黄被毒は、触媒が高温の条件下、および空燃比がリッチ側である条件下では生じにくいことを知見した。   On the other hand, as a result of earnest research on the removal of the odorant from the deodorizer, the present inventor has found that sulfur poisoning caused by the odorant component in the exhaust gas purification catalyst is a condition under which the catalyst is at a high temperature and the air-fuel ratio is It was found that it is difficult to occur under the condition of the rich side.

本発明はかかる新知見に基づいてなされたものであり、その目的は、脱臭装置の再生をエンジンの運転中に実行できるような手段を提供することにある。   The present invention has been made based on such new knowledge, and an object of the present invention is to provide means capable of performing regeneration of the deodorizing device during operation of the engine.

第1の本発明は、排気側に排ガス浄化用触媒を備えたガス燃料エンジンへの燃料供給経路中に設けられ、ガス燃料から付臭剤を吸着する吸着手段と、前記吸着手段を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御して前記吸着手段から前記付臭剤を脱離させる制御手段と、を有するガス燃料エンジンの付臭剤処理装置であって、前記排ガス浄化用触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、前記制御手段は、前記触媒温度取得手段が取得した温度が所定値を上回った場合に、前記加熱手段を動作させることを特徴とするガス燃料エンジンの付臭剤処理装置である。   The first aspect of the present invention is provided in a fuel supply path to a gas fuel engine having an exhaust gas purification catalyst on the exhaust side, adsorbing means for adsorbing an odorant from the gas fuel, and heating for heating the adsorbing means And an odorant treatment device for a gas fuel engine, wherein the temperature of the exhaust gas-purifying catalyst is obtained. An odorant for a gas fuel engine, wherein the control means operates the heating means when the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means exceeds a predetermined value. It is a processing device.

第1の本発明では、排ガス浄化用触媒の温度が所定値を上回った場合に、制御手段が加熱手段を動作させるので、これによって排ガス浄化用触媒の硫黄被毒を抑制しながら、脱臭装置の再生をエンジンの運転中に実行することができる。   In the first aspect of the present invention, when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst exceeds a predetermined value, the control means operates the heating means, thereby suppressing sulfur poisoning of the exhaust gas purifying catalyst and Regeneration can be performed while the engine is running.

第2の本発明は、排気側に排ガス浄化用触媒を備えたガス燃料エンジンへの燃料供給経路中に設けられ、ガス燃料から付臭剤を吸着する吸着手段と、前記吸着手段を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御して前記吸着手段から前記付臭剤を脱離させる制御手段と、を有するガス燃料エンジンの付臭剤処理装置であって、前記排ガス浄化用触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、前記ガス燃料エンジンに供給されるガス燃料の空燃比を取得する空燃比取得手段とを更に備え、前記制御手段は、前記触媒温度取得手段が取得した温度が所定値を上回り且つ前記空燃比取得手段が取得した空燃比が所定値よりリッチ側である場合に、前記加熱手段を動作させることを特徴とするガス燃料エンジンの付臭剤処理装置である。   The second aspect of the present invention is provided in a fuel supply path to a gas fuel engine provided with an exhaust gas purification catalyst on the exhaust side, adsorbing means for adsorbing an odorant from the gas fuel, and heating for heating the adsorbing means And an odorant treatment device for a gas fuel engine, wherein the temperature of the exhaust gas-purifying catalyst is obtained. And a catalyst temperature acquisition means for acquiring the air-fuel ratio of the gas fuel supplied to the gas fuel engine, and the control means has a predetermined value for the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means. An odorant treatment apparatus for a gas fuel engine, wherein the heating means is operated when the air-fuel ratio obtained by the air-fuel ratio acquisition means is richer than a predetermined value.

第2の本発明では、排ガス浄化用触媒の温度が所定値を上回り且つ空燃比が所定値よりリッチ側である場合に、制御手段が加熱手段を動作させるので、これによって第1の本発明による効果を一層好適に実現できる。   In the second aspect of the present invention, the control means operates the heating means when the temperature of the exhaust gas purifying catalyst exceeds a predetermined value and the air-fuel ratio is richer than the predetermined value. The effect can be realized more suitably.

本発明の実施形態につき、以下に図面に従って説明する。なお、以下に示される実施形態やその変形はあくまで例示にすぎず、これらにより本発明が限定されるわけではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, embodiment shown below and its deformation | transformation are only an illustration to the last, and this invention is not necessarily limited by these.

図1は、この発明の第1実施形態に係るガス燃料エンジンの付臭剤処理装置1の概略構成を示す全体概要図である。本実施形態におけるCNGエンジン10は、CNG燃料をインジェクタ17によって、燃焼室10aに連通した吸気ポート10b内に噴射するポート噴射式の内燃機関であって、車両に搭載される。   FIG. 1 is an overall schematic diagram showing a schematic configuration of an odorant treatment apparatus 1 for a gas fuel engine according to a first embodiment of the present invention. The CNG engine 10 according to the present embodiment is a port injection type internal combustion engine that injects CNG fuel into an intake port 10b communicating with a combustion chamber 10a by an injector 17, and is mounted on a vehicle.

燃焼室10aは、シリンダボアと不図示のシリンダヘッド、およびシリンダボア内に往復動自在に配設されたピストンとによって構成されている。なおピストンの上面の吸気側部分には、いわゆる成層燃焼を成立させるために凹状のキャビティが形成されている。この燃焼室10aのほぼ中央には、点火プラグが配設されている。また、燃焼室10aに臨む吸気ポート10bには吸気弁が配設され、排気ポートには排気弁が配設されている。インジェクタ17は吸気ポート10bに配設されている。   The combustion chamber 10a includes a cylinder bore, a cylinder head (not shown), and a piston that is reciprocally disposed in the cylinder bore. A concave cavity is formed in the intake side portion of the upper surface of the piston in order to establish so-called stratified combustion. A spark plug is disposed substantially at the center of the combustion chamber 10a. An intake valve is provided at the intake port 10b facing the combustion chamber 10a, and an exhaust valve is provided at the exhaust port. The injector 17 is disposed in the intake port 10b.

CNGエンジン10は、基本的には通常の筒内直噴式のガソリンエンジンと同様の構成となっているが、CNG燃料を供給できるようにするために、燃料供給系統の構成がガソリンエンジンの場合と異なっている。   The CNG engine 10 basically has the same configuration as that of a normal in-cylinder direct injection gasoline engine. However, in order to be able to supply CNG fuel, the configuration of the fuel supply system is a gasoline engine. Is different.

CNG燃料タンク12は、CNG燃料を高圧(例えば、最大20MPa程度)の加圧状態で貯蔵するためのボンベである。CNG燃料タンク12には、その内部の圧力を検出する圧力センサ12aと、温度を検出する温度センサ12bとが設けられている。   The CNG fuel tank 12 is a cylinder for storing CNG fuel in a pressurized state at a high pressure (for example, about 20 MPa at the maximum). The CNG fuel tank 12 is provided with a pressure sensor 12a for detecting the internal pressure and a temperature sensor 12b for detecting the temperature.

デリバリパイプ13は、高圧レギュレータ15を経由して供給されるCNG燃料を各インジェクタ17に分配するためのものであり、当該デリバリパイプ13内の圧力を検出する圧力センサ13aと、温度を検出する温度センサ13bとを備えている。デリバリパイプ13の入口側には、CNG燃料の供給を選択的に遮断するためのデリバリ遮断弁13cが設けられている。   The delivery pipe 13 is for distributing the CNG fuel supplied via the high-pressure regulator 15 to each injector 17, a pressure sensor 13 a for detecting the pressure in the delivery pipe 13, and a temperature for detecting the temperature. And a sensor 13b. On the inlet side of the delivery pipe 13, a delivery cutoff valve 13 c for selectively blocking the supply of CNG fuel is provided.

CNG燃料タンク12とデリバリパイプ13とは、燃料供給パイプ14によって接続されている。燃料供給パイプ14の中途に設けられた高圧レギュレータ15によって、CNG燃料の圧力が所定のレギュレータ圧Pa(例えば、0.05MPa程度)まで減圧される。   The CNG fuel tank 12 and the delivery pipe 13 are connected by a fuel supply pipe 14. The pressure of the CNG fuel is reduced to a predetermined regulator pressure Pa (for example, about 0.05 MPa) by the high pressure regulator 15 provided in the middle of the fuel supply pipe 14.

CNG燃料タンク12からデリバリパイプ13に至る燃料供給経路中であって高圧レギュレータ15の下流側には、脱臭装置21が設けられている。脱臭装置21は、粉状体、球状体、ハニカム形状等、適宜の形状の脱臭剤を詰めた容器の両端にガス管が接続されることによって形成されるものであり、粉状体のようにガスの通過により拡散するおそれのあるものの場合には、その両側にフィルターを設けることで拡散の防止が図られている。   A deodorizing device 21 is provided in the fuel supply path from the CNG fuel tank 12 to the delivery pipe 13 and downstream of the high pressure regulator 15. The deodorizing device 21 is formed by connecting gas pipes to both ends of a container filled with a deodorant of an appropriate shape such as a powdery body, a spherical body, or a honeycomb shape, and like a powdery body In the case where there is a possibility of diffusion due to the passage of gas, diffusion is prevented by providing filters on both sides thereof.

使用される脱臭剤としては、物理的、化学的な吸着による活性炭、シリカゲル、活性アルミナ、合成ゼオライトやイオン交換樹脂や化学反応させる触媒であるPt−Pd、Mn−Au、Mn−Fe等を担持したゼオライトセラミックやペロブスカイト型酸化触媒等、従来知られているものから適宜選択して用いられる。   The deodorizer used is supported by activated carbon, silica gel, activated alumina, synthetic zeolite, ion exchange resin, or catalyst for chemical reaction such as Pt-Pd, Mn-Au, Mn-Fe, etc. by physical and chemical adsorption. The zeolite ceramics and perovskite type oxidation catalysts that have been conventionally known are appropriately selected and used.

その具体的な一例として、ハニカム構造のMn−Fe系触媒とAu−Fe系触媒とを重ね合わせた脱臭剤を使用すれば、この中をガス燃料が通過することにより、ガス燃料中のS(イオウ系)の臭気はMn−Fe系触媒によって脱臭され、N(アミン系)の臭気はAu−Fe系触媒によって脱臭される。なお、脱臭剤としては多孔質としたものの方が効果的である。   As a specific example, if a deodorizer obtained by superimposing a honeycomb structure Mn—Fe catalyst and an Au—Fe catalyst is used, the gas fuel passes through the deodorizer, so that S ( The sulfur-based odor is deodorized by the Mn-Fe catalyst, and the N (amine-based) odor is deodorized by the Au-Fe catalyst. In addition, what was made porous as a deodorizing agent is more effective.

脱臭装置21の近傍には、ヒータ22が脱臭装置21と熱交換可能に設置されている。ヒータ22としては、例えばチタン酸バリウム(BaTiO)を主成分とした半導体セラミックからなるPTCサーミスタ(Positive Temperature Coefficient Thermistor)を含んでなる急速加熱可能なPTCヒータを用いるのが好適である。ヒータ22には、これに給電するための電圧供給回路23が接続されている。電圧供給回路23は、バッテリ24からの直流電圧を昇圧して任意の電圧値およびタイミングでヒータ22に給電するものであり、DC/DCコンバータ等を含んで構成されている。 A heater 22 is installed in the vicinity of the deodorizing device 21 so as to be able to exchange heat with the deodorizing device 21. As the heater 22, it is preferable to use a rapidly heatable PTC heater including a PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor) made of a semiconductor ceramic mainly composed of barium titanate (BaTiO 3 ), for example. A voltage supply circuit 23 for supplying power to the heater 22 is connected to the heater 22. The voltage supply circuit 23 boosts the DC voltage from the battery 24 and supplies it to the heater 22 at an arbitrary voltage value and timing, and includes a DC / DC converter and the like.

燃焼室10aの排気側には、排気マニホルド25および排気管26を介して、排ガス浄化用触媒としての触媒装置27が接続されている。触媒装置27の下流側は、不図示の消音器などを介して大気に開放している。この触媒装置27としては、三元触媒、酸化触媒又はNOx還元触媒など、排気ガスを浄化できる各種のものを用いることができる。三元触媒としては、例えば、Pt/Pd/Rh系触媒、Pt/Pd系触媒、Pt/Rh系触媒、Pd/Rh系触媒等が挙げられる。酸化触媒としては、例えば、ゼオライト触媒、Al触媒、Pt触媒、Pd触媒、Pt/Pd系触媒、Au系触媒等が挙げられる。NOx還元触媒としては、例えば、Pt/Al触媒、Cu−ZSM−5触媒、ペロブスカイト系触媒、Au系触媒、吸蔵還元型触媒等が挙げられる。触媒装置27では、ハニカム状に形成されたセラミックからなる担体に、上記いずれかの排気ガス浄化用触媒粉末が担持されている。 A catalyst device 27 as an exhaust gas purifying catalyst is connected to the exhaust side of the combustion chamber 10a via an exhaust manifold 25 and an exhaust pipe 26. The downstream side of the catalyst device 27 is open to the atmosphere via a silencer (not shown). As the catalyst device 27, various devices that can purify exhaust gas, such as a three-way catalyst, an oxidation catalyst, or a NOx reduction catalyst, can be used. Examples of the three-way catalyst include a Pt / Pd / Rh catalyst, a Pt / Pd catalyst, a Pt / Rh catalyst, a Pd / Rh catalyst, and the like. Examples of the oxidation catalyst include zeolite catalyst, Al 2 O 3 catalyst, Pt catalyst, Pd catalyst, Pt / Pd catalyst, Au catalyst and the like. Examples of the NOx reduction catalyst include a Pt / Al 2 O 2 catalyst, a Cu—ZSM-5 catalyst, a perovskite catalyst, an Au catalyst, and an occlusion reduction catalyst. In the catalyst device 27, any one of the above exhaust gas purifying catalyst powders is supported on a carrier made of ceramic formed in a honeycomb shape.

エンジン電子制御ユニット(ECU)30(以下ECU30という)は、双方向バスによって互いに結合されているCPU、RAM、ROMおよび入出力インターフェイスを備えた周知のワンチップマイクロプロセッサとして構成されている。ECU30の入力側には、上述したセンサ12a,12b,13a,13cのほか、CNGエンジン10の冷却水経路に設けられた水温センサ31、CNGエンジン10のクランク軸の近傍に設けられたクランク角センサ32、CNGエンジン10の吸気通路の上流に設けられた吸入空気量を検出するエアフローメータ33および吸入空気温度を検出する吸気温センサ34、車室内のアクセルペダルの近傍に設けられたアクセルセンサ35等の各種センサが接続されている。ECU30の出力側には、インジェクタ17および高圧レギュレータ15のほか、電圧供給回路23などが接続されている。ECU30は、ROMに格納されたプログラムおよび各種のマップや基準値に従って、各種センサからの信号を入力し、その入力信号に基づいて演算処理を実行し、その演算結果に基づき各種アクチュエータ用の制御信号を出力することにより、以下に述べる付臭剤脱離処理のほか、本発明とは別途に行われる燃料噴射制御や点火時期制御等を実行する。   The engine electronic control unit (ECU) 30 (hereinafter referred to as ECU 30) is configured as a well-known one-chip microprocessor having a CPU, a RAM, a ROM, and an input / output interface coupled to each other by a bidirectional bus. On the input side of the ECU 30, in addition to the sensors 12 a, 12 b, 13 a, and 13 c described above, a water temperature sensor 31 provided in the cooling water path of the CNG engine 10, and a crank angle sensor provided in the vicinity of the crankshaft of the CNG engine 10 32, an air flow meter 33 for detecting the intake air amount provided upstream of the intake passage of the CNG engine 10, an intake air temperature sensor 34 for detecting the intake air temperature, an accelerator sensor 35 provided in the vicinity of the accelerator pedal in the passenger compartment, etc. The various sensors are connected. In addition to the injector 17 and the high voltage regulator 15, a voltage supply circuit 23 and the like are connected to the output side of the ECU 30. The ECU 30 inputs signals from various sensors according to programs stored in the ROM and various maps and reference values, executes arithmetic processing based on the input signals, and controls signals for various actuators based on the calculation results. In addition to the odorant desorption process described below, fuel injection control, ignition timing control, and the like, which are performed separately from the present invention, are executed.

以上のとおり構成された第1実施形態における付臭剤脱離処理について、以下に説明する。図2に示される付臭剤脱離ルーチンは、CNGエンジン10の運転中に繰り返し実行される。ECU30はまず、上述した各種センサの検出値を読み込む(S10)。   The odorant detachment process in the first embodiment configured as described above will be described below. The odorant desorption routine shown in FIG. 2 is repeatedly executed during operation of the CNG engine 10. The ECU 30 first reads the detection values of the various sensors described above (S10).

次に、触媒装置27内の触媒温度が所定値以上かが判定される(S20)。触媒温度は、水温センサ31によって検出されるエンジン水温、クランク角センサ32によって検出されるエンジン回転数NE、およびこのエンジン回転数NEとエアフローメータ21からの吸入空気量Qとに基づいて算出される機関負荷(Q/NE)に基づいて、所定のマップによって推定(算出)される。ステップS20ではその推定値と、ECU30のROMに記憶されている所定の基準値とが比較され、推定値が基準値を上回っている場合に肯定される。   Next, it is determined whether the catalyst temperature in the catalyst device 27 is equal to or higher than a predetermined value (S20). The catalyst temperature is calculated based on the engine water temperature detected by the water temperature sensor 31, the engine speed NE detected by the crank angle sensor 32, and the engine speed NE and the intake air amount Q from the air flow meter 21. Based on the engine load (Q / NE), it is estimated (calculated) by a predetermined map. In step S20, the estimated value is compared with a predetermined reference value stored in the ROM of the ECU 30, and affirmative when the estimated value exceeds the reference value.

次に、エンジン水温が所定値以上かが判定される(S30)。エンジン水温は、水温センサ31からの検出信号に基づいて算出される。ステップS30ではその算出値と、ECU30のROMに記憶されている所定の基準値とが比較され、算出値が基準値を上回っている場合に肯定される。ここでの基準値は、これを上回るエンジン水温であれば付臭剤中の硫黄成分が燃焼室10a内でほぼ完全に燃焼されるような値に、予め実験的に定めるものとする。   Next, it is determined whether the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value (S30). The engine water temperature is calculated based on a detection signal from the water temperature sensor 31. In step S30, the calculated value is compared with a predetermined reference value stored in the ROM of the ECU 30, and affirmative when the calculated value exceeds the reference value. The reference value here is experimentally determined in advance so that the sulfur component in the odorant is almost completely combusted in the combustion chamber 10a if the engine water temperature exceeds this.

次に、燃焼室16内の空燃比がリッチ側であるかが判定される(S40)。空燃比は、クランク角センサ32によって検出されるエンジン回転数NEと、エアフローメータ21によって検出される吸入空気量とに基づいて算出される。ステップS40では、算出された空燃比と、ECU30のROMに記憶されている所定の基準値とが比較され、算出値が基準値よりリッチ側である場合に肯定される。   Next, it is determined whether the air-fuel ratio in the combustion chamber 16 is on the rich side (S40). The air-fuel ratio is calculated based on the engine speed NE detected by the crank angle sensor 32 and the intake air amount detected by the air flow meter 21. In step S40, the calculated air-fuel ratio is compared with a predetermined reference value stored in the ROM of the ECU 30, and affirmative when the calculated value is richer than the reference value.

ステップS20ないしS40でいずれも肯定の場合、つまり触媒温度推定値およびエンジン水温がそれぞれ所定値以上であり、且つ空燃比が所定値よりリッチ側である場合には、ヒータ22による脱臭装置21の加熱が行われる(S50)。この加熱は、ECU30による電圧供給回路23のデューティ制御によって実現される。   If both of steps S20 to S40 are positive, that is, if the estimated catalyst temperature value and the engine water temperature are each equal to or higher than a predetermined value and the air-fuel ratio is richer than the predetermined value, the heater 22 heats the deodorizing device 21. Is performed (S50). This heating is realized by duty control of the voltage supply circuit 23 by the ECU 30.

この加熱は、脱臭装置21に吸着されている付臭剤成分が十分に脱離するような所定時間に亘って行われ、この所定時間の経過を条件に(S60)本ルーチンを抜ける。なお、ステップS20ないしS40のいずれかで否定された場合、つまり触媒温度推定値またはエンジン水温がそれぞれ所定値未満である場合、あるいは空燃比が所定値よりリーン側である場合には、脱臭装置21の加熱は行われない。   This heating is performed for a predetermined time such that the odorant component adsorbed by the deodorizing device 21 is sufficiently desorbed, and the routine is exited on the condition that the predetermined time has passed (S60). In addition, when the result is negative in any of steps S20 to S40, that is, when the estimated catalyst temperature value or the engine water temperature is less than a predetermined value, or when the air-fuel ratio is leaner than the predetermined value, the deodorizer 21 Is not heated.

以上のとおり、本実施形態では、ヒータ22による加熱の結果、脱臭装置21に吸着されている付臭剤成分が、触媒温度推定値およびエンジン水温がそれぞれ所定値以上である条件下で脱臭装置21から脱離され、その下流側であるCNGエンジン10および触媒装置27に供給されることになるが、そのような付臭剤成分は、CNGエンジン10において良く燃焼され、且つ触媒装置27における付臭剤の成分に起因する硫黄被毒が触媒が高温の条件下および空燃比がリッチ側である高負荷条件下では生じにくいため、CNGエンジン10および触媒装置27に残留することなく、無害な物質に分解されることになる。したがって本実施形態では、排ガス浄化用触媒である触媒装置27の硫黄被毒を抑制しながら、脱臭装置21の再生をエンジンの運転中に実行することができる。   As described above, in the present embodiment, the odorant component adsorbed by the deodorizing device 21 as a result of heating by the heater 22 is the deodorizing device 21 under the condition that the estimated catalyst temperature and the engine water temperature are equal to or higher than the predetermined values, respectively. The odorant component is well burned in the CNG engine 10 and is odorized in the catalyst device 27. Since sulfur poisoning due to the components of the agent is unlikely to occur under conditions where the catalyst is at a high temperature and under a high load condition where the air-fuel ratio is rich, it does not remain in the CNG engine 10 and the catalyst device 27 and is harmless. Will be disassembled. Therefore, in the present embodiment, regeneration of the deodorizing device 21 can be performed during operation of the engine while suppressing sulfur poisoning of the catalyst device 27 that is an exhaust gas purifying catalyst.

また本実施形態では、空燃比が所定値よりリッチ側であることをも条件としてヒータ22を動作させるので、これによって本発明による効果を一層好適に実現できる。   In the present embodiment, the heater 22 is operated on the condition that the air-fuel ratio is richer than the predetermined value, so that the effect of the present invention can be more suitably realized.

また、付臭剤に含有される硫黄成分は、一般にシリンダボアやピストンリングなど燃焼室周りの機械構造の腐食、およびエンジンオイル中への溶け込みによりエンジン内の他の機械構造の腐食を促進する性質があるが、本実施形態ではエンジン水温が所定値以上であるような高負荷時であることをもヒータ22による加熱実行の条件としたので(S30)、硫黄成分が燃焼室10a内でほぼ完全に燃焼されることにより、CNGエンジン10の腐食を抑制することができる。   In addition, the sulfur component contained in the odorant generally has the property of accelerating the corrosion of the mechanical structure around the combustion chamber, such as the cylinder bore and piston ring, and the corrosion of other mechanical structures in the engine by melting into the engine oil. However, in the present embodiment, the high temperature load at which the engine water temperature is equal to or higher than a predetermined value is also set as the condition for executing the heating by the heater 22 (S30), so that the sulfur component is almost completely within the combustion chamber 10a. By being burned, corrosion of the CNG engine 10 can be suppressed.

なお、上記実施形態では触媒温度を、エンジン水温、エンジン回転数および機関負荷に基づいて推定(算出)することとしたが、本発明における触媒温度は他のパラメータから推定(算出)してもよい。さらに、触媒装置27の内部またはその近傍に触媒温度センサを設けて、触媒温度を直接検出してもよいことは勿論である。   In the above embodiment, the catalyst temperature is estimated (calculated) based on the engine water temperature, the engine speed, and the engine load. However, the catalyst temperature in the present invention may be estimated (calculated) from other parameters. . Furthermore, it goes without saying that a catalyst temperature sensor may be provided in or near the catalyst device 27 to directly detect the catalyst temperature.

また上記実施形態では、触媒の温度が所定値以上であることと、エンジン水温が所定値以上であることとを、ヒータ22を動作させるための互いに別個の条件としたが、例えばエンジン水温が高い場合には触媒温度も高く、あるいは逆に触媒温度が高い場合にはエンジン温度も高いことが、高い蓋然性で推定できる。したがって、例えばエンジン水温が所定値を上回ったことのみを条件にヒータ22による加熱を行うこととしてもよく、かかる構成によっても本発明による効果を相当程度に得ることができ、本発明の範疇に属するものである。   In the above embodiment, the catalyst temperature is equal to or higher than the predetermined value and the engine water temperature is equal to or higher than the predetermined value, which are different conditions for operating the heater 22, but the engine water temperature is high, for example. In some cases, it can be estimated with high probability that the catalyst temperature is high, or conversely, the engine temperature is high when the catalyst temperature is high. Therefore, for example, the heating by the heater 22 may be performed only on the condition that the engine water temperature exceeds a predetermined value, and even with such a configuration, the effects of the present invention can be obtained to a considerable extent and belong to the category of the present invention. Is.

また上記実施形態では活性炭などを用いた脱臭装置21を用いる例について説明したが、本発明における脱臭装置ないし吸着手段は上記に例示したもの以外のものであっても良く、およそ加熱によって付臭剤成分を脱離し装置を再生しうるような脱臭装置であれば、本発明による効果を好適に実現することができる。   Moreover, although the example using the deodorizing apparatus 21 using activated carbon etc. was demonstrated in the said embodiment, the deodorizing apparatus thru | or adsorption | suction means in this invention may be things other than what was illustrated above, and an odorant is substantially carried out by heating. If the deodorizing apparatus can desorb components and regenerate the apparatus, the effects of the present invention can be suitably realized.

また上記実施形態では、ヒータ20としてPTCヒータを利用したが、本発明におけるヒータとしてはNi−Cr線を利用したものなど他の種類の電熱式ヒータを利用してもよく、さらに、冷却水や排気などのエンジンの排熱を利用したヒータを加熱手段として利用してもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the PTC heater was utilized as the heater 20, you may utilize other types of electrothermal heaters, such as what utilized the Ni-Cr wire, as a heater in this invention, and also cooling water or A heater using exhaust heat of the engine such as exhaust may be used as the heating means.

また、上記実施形態ではいわゆる成層燃焼を成立させるエンジンについて本発明を適用した例について説明したが、付臭剤に含まれる硫黄等の成分に起因する硫黄被毒は、理想空燃比でのいわゆるストイキ燃焼を成立させるエンジンでも生じる可能性があり、そのようなストイキ燃焼型のエンジン(例えば三元触媒を用いるもの)についても本発明を適用することができる。また、上記実施形態ではポート噴射式のエンジンについて本発明を適用した例について説明したが、本発明はポート噴射式のエンジンに限らず筒内直噴式やミキサ式のエンジンにも適用可能である。   In the above embodiment, an example in which the present invention is applied to an engine that realizes so-called stratified combustion has been described. However, sulfur poisoning caused by components such as sulfur contained in the odorant is a so-called stoichiometric system at an ideal air-fuel ratio. This may occur even in an engine that establishes combustion, and the present invention can be applied to such a stoichiometric combustion engine (for example, one that uses a three-way catalyst). Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which applied this invention about the port-injection type engine, this invention is applicable not only to a port-injection type engine but an in-cylinder direct injection type or a mixer-type engine.

本発明の実施形態に係るガス燃料エンジンの付臭剤処理装置の全体概要図である。1 is an overall schematic diagram of an odorant treatment apparatus for a gas fuel engine according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態における付臭剤脱離処理を示すフロー図である。It is a flowchart which shows the odorant removal | desorption process in embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 CNGエンジン
12 CNG燃料タンク
13 デリバリパイプ
17 インジェクタ
21 脱臭装置
22 ヒータ
27 触媒装置
30 エンジン電子制御ユニット(ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 CNG engine 12 CNG fuel tank 13 Delivery pipe 17 Injector 21 Deodorizing device 22 Heater 27 Catalytic device 30 Engine electronic control unit (ECU)

Claims (2)

排気側に排ガス浄化用触媒を備えたガス燃料エンジンへの燃料供給経路中に設けられ、ガス燃料から付臭剤を吸着する吸着手段と、前記吸着手段を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御して前記吸着手段から前記付臭剤を脱離させる制御手段と、を有するガス燃料エンジンの付臭剤処理装置であって、
前記排ガス浄化用触媒の温度を取得する触媒温度取得手段を更に備え、
前記制御手段は、前記触媒温度取得手段が取得した温度が所定値を上回った場合に、前記加熱手段を動作させることを特徴とするガス燃料エンジンの付臭剤処理装置。
An adsorbing means for adsorbing an odorant from the gas fuel, a heating means for heating the adsorbing means, and a heating means provided in a fuel supply path to a gas fuel engine having an exhaust gas purification catalyst on the exhaust side; A control means for controlling and desorbing the odorant from the adsorption means, an odorant treatment apparatus for a gas fuel engine,
Further comprising catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust gas purifying catalyst,
The odorant treatment apparatus for a gas fuel engine, wherein the control means operates the heating means when the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means exceeds a predetermined value.
排気側に排ガス浄化用触媒を備えたガス燃料エンジンへの燃料供給経路中に設けられ、ガス燃料から付臭剤を吸着する吸着手段と、前記吸着手段を加熱する加熱手段と、前記加熱手段を制御して前記吸着手段から前記付臭剤を脱離させる制御手段と、を有するガス燃料エンジンの付臭剤処理装置であって、
前記排ガス浄化用触媒の温度を取得する触媒温度取得手段と、
前記ガス燃料エンジンに供給されるガス燃料の空燃比を取得する空燃比取得手段とを更に備え、
前記制御手段は、前記触媒温度取得手段が取得した温度が所定値を上回り且つ前記空燃比取得手段が取得した空燃比が所定値よりリッチ側である場合に、前記加熱手段を動作させることを特徴とするガス燃料エンジンの付臭剤処理装置。
Provided in a fuel supply path to a gas fuel engine having an exhaust gas purification catalyst on the exhaust side, adsorbing means for adsorbing an odorant from the gas fuel, heating means for heating the adsorbing means, and the heating means A control means for controlling and desorbing the odorant from the adsorption means, an odorant treatment apparatus for a gas fuel engine,
Catalyst temperature acquisition means for acquiring the temperature of the exhaust gas purifying catalyst;
Air-fuel ratio acquisition means for acquiring the air-fuel ratio of the gas fuel supplied to the gas fuel engine,
The control means operates the heating means when the temperature acquired by the catalyst temperature acquisition means exceeds a predetermined value and the air-fuel ratio acquired by the air-fuel ratio acquisition means is richer than a predetermined value. An odorant treatment device for a gas fuel engine.
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