(57)【要約】本発明は、ディーゼル車両用排気浄化システムに燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、以下、FBC)を使用し、最適のＦＢＣ濃度を維持するようにすることにより、排気の浄化効率を高める燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム及び方法に関し、本発明の目的は、どんな走行状況でも燃料含有触媒の濃度を一定に維持することにより、再生時、排出ガスの温度を短時間内に容易に上昇させることができるようにする燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム及び方法を提供することにある。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジン１００と、前記エンジン１００と燃料供給管２２１及び燃料戻り管２２２で連結され、ディーゼル燃料を供給及び復帰する燃料タンク２００と、前記エンジン１００の排気口１１０と連結され、前記エンジン１００から排出されるガスの煤煙及び公害物質を浄化して外部に排出する煤煙低減装置３００と、前記燃料タンク２００と連結されて、注入管４３１、注入ポンプ４１０、注入器４２０及び循環管４３２を順に含んで構成され、前記煤煙低減装置３００の前端に設けられる注入手段４００と、前記煤煙低減装置３００の飽和状態を感知して判断し、前記注入手段４００の作動を制御する制御部５００と、を含んでなる排気浄化システムであって、
燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、FBC)を収容する触媒タンク６１０と、一側が前記触媒タンク６１０と連結されて、他側が前記排気浄化システムと連結され、燃料含有触媒を流通させる触媒注入管６３０と、前記触媒注入管６３０上に設けられて、燃料含有触媒をディーゼル燃料に注入及び混合し、ディーゼル燃料内の燃料含有触媒の濃度を一定に維持させる触媒注入器６２０とを含んで構成されて、前記制御部５００により作動が制御される触媒注入手段６００をさらに含んでなることを特徴とする、燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム。
【請求項２】
前記制御部５００は、前記燃料タンク２００に備えられるレベルゲージ２１０により測定される前記燃料タンク２００内部の残存ディーゼル燃料の量を使用して、前記触媒注入手段６００を通じて注入される燃料含有触媒の必要注入量を算出することを特徴とする、請求項１に記載の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム。
【請求項３】
前記制御部５００は、
前記レベルゲージ２１０により測定されるディーゼル燃料のレベル(ｈ)が、変化量が正(＋)になったことを感知すると、燃料が供給される状態と判断して、前記レベル(ｈ)の変化量が正(＋)の直後に０または負(−)になったことを感知すると、燃料の供給が完了した状態と判断し、供給開始時点と供給完了時点のレベル差(Δｈ)を算出して、
前記レベル差(Δｈ)を使用して、前記触媒注入手段６００を通じて注入される燃料含有触媒の必要注入量を算出することを特徴とする、請求項２に記載の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム。
【請求項４】
前記触媒注入管６３０の他側は、前記循環管４３２上に連結されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム。
【請求項５】
前記触媒注入管６３０の他側は、前記燃料戻り管２２２上に連結されることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム。
【請求項６】
請求項１に記載の排気浄化システムを採用する装置に適用される排気浄化方法であって、
ａ）制御部が、レベルゲージにより測定される燃料タンク内のディーゼル燃料レベル変化量を感知する段階と、
ｂ）前記制御部が、前記燃料レベル変化量が正(＋)になったか判断する段階と、
ｃ）前記ｂ）段階で前記燃料レベル変化量が正(＋)になったと判断すると、前記制御部が前記時点を給油開始時点と判断して、前記時点の燃料レベル(ｈ０)を記録する段階と、
ｄ）前記制御部が、再びレベルゲージにより測定される燃料タンク内のディーゼル燃料レベル変化量を感知する段階と、
ｅ）前記制御部が、前記燃料レベル変化量が０または負(−)になったか判断する段階と、
ｆ）前記ｅ）段階で前記燃料レベル変化量が０または負(−)になったと判断すると、前記制御部が前記時点を給油完了時点と判断し、前記時点の燃料レベル(ｈｆ)を記録する段階と、
ｇ）前記制御部が、前記給油開始時点の燃料レベル(ｈ０)及び給油完了時点の燃料レベル(ｈｆ)間のレベル差(Δｈ＝ｈｆ−ｈ０)を計算する段階と、
ｈ）前記制御部が前記レベル差(Δｈ)を使用して、燃料含有触媒の濃度要件を満足する必要注入量(ｑ)を算出する段階と、
ｉ）前記制御部が触媒注入手段を作動して、前記算出された必要注入量(ｑ)分の燃料含有触媒を注入する段階と、
を含んでなることを特徴とする、燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化方法。
【請求項７】
前記燃料含有触媒の濃度要件は、１７０ｐｐｍ乃至２３０ｐｐｍ範囲内の値を有することを特徴とする、請求項６に記載の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディーゼル車両用排気浄化システムに燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、以下、FBC)を使用し、最適のＦＢＣ濃度を維持するようにすることにより、排気の浄化効率を高める燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム及び方法に関する。
【０００２】
ディーゼル自動車は、ガソリン自動車に比べ、エンジンの耐久性が高くて効率が約２０〜３０％も高く、燃費及び出力面で性能に優れており、主にトラック及びバスなどの大型車両に適用されてきた。また、ディーゼル自動車は、ＣＯ２、ＣＯ、ＴＨＣ及び蒸発炭化水素の量が少なくて、地球温暖化を誘発し難いという長所も有しているため、だんだん中小型車両用エンジンにもディーゼルエンジンを使用する技術が適用されつつ、先進各国ではこのような中小型ディーゼル自動車の需要が増加し続けている。しかしながら、ディーゼル自動車の排気ガスに多量含まれている窒素酸化物(ＮＯｘ)と粒子状物質(PM、Particulate Matter)は、全体大気汚染の４０％を占めるほど大気汚染の主犯と認識され、これにより、ディーゼル自動車の生産時は、環境的規制が厳しく適用されている。窒素酸化物と粒子状物質の排出量基準には、各国相互間に妥協関係(trade-off)があって、さらに各国は、政策的要求によって、その発生程度を調節している。しかし、高油価時代において、従来のガソリン自動車に比べてより効率のよいディーゼル自動車が脚光を浴びており、これにより、ディーゼル自動車の生産に比例して発生する大気汚染物質の排出量を減らすために、先進各国では、ディーゼルエンジンの排気ガス汚染物質含有量に対する規制をより一層強化していく趨勢である。
【０００３】
ディーゼルエンジンの排気ガス規制を満足するための対応技術としては、燃料の改善・燃焼方法の改善・エンジンの改良など、汚染物質が根本的に少なく発生するようにすることに目的がある前処理技術と、排気ガス排出口に装着し、発生された排気ガスを浄化する後処理技術とに分かれる。各分野で度重なる研究と開発がなされているが、現在では、後処理技術が商用化により有利であると評価されており、後処理技術に対してより多い研究・開発がなされている実情である。このような後処理技術としては、（１）粒子状物質(PM)中の未燃焼炭化水素を浄化するための酸化触媒、（２）粒子状物質(PM)をフィルターでフィルタリングする粒子状物質除去用フィルター(Diesel Particulate Filter；以下、‘DPF’という)、（３）還元雰囲気下で窒素酸化物(NOx)を分解または還元するＤｅＮＯｘ触媒システムなどがあるが、現在は、上述の様々な技術を効果的に組み合わせたシステム、即ち、例えば触媒フィルター付ＤＰＦシステムなどのようなハイブリッド型後処理装置が広く使用されている。
【背景技術】
【０００４】
従来の排気浄化システムにおいて、煤煙低減装置に流入される排出ガスに含まれる煤煙の中、粒子状物質(PM)は、前記煤煙低減装置により捕集(trapping)されることによって、９０％以上除去が可能である。粒子状物質が飽和すると、煤煙低減装置の捕集能力が喪失されるだけではなく、エンジンに逆圧がかかり、エンジンの駆動を妨害する可能性があるため、前記粒子状物質を除去する過程が必要であって、このように煤煙低減装置に飽和している粒子状物質を除去する過程を再生(regeneration)という。このような再生方法としては、一般に、ディーゼル燃料を、煤煙低減装置に流入される排出ガスに噴射して自然発火させることにより、排出ガスの温度を上昇させて、高温の排出ガスを煤煙低減装置に流入させることにより、煤煙低減装置に捕集されている粒子状物質を燃焼させて除去する方法が広く使用される。
【０００５】
このような方式の排気浄化システムにおいて、幾つかの問題点が指摘されている。何よりも、適切な煤煙低減装置の再生にかかる時間及び再生できるくらいに排出ガスの温度を高めるにかかる時間が長いという問題点が最も大きく指摘されている。車両の運行が連続的である場合、即ち実際の例を挙げると、高速道路を長時間走行する車両のような場合は、エンジンから出る排出ガスの温度が既に高温であるため、ディーゼル燃料の噴射量が少なくても容易に排出ガスの温度を高めることができる。しかし、車両の運行が不連続的である場合、即ち実際の例として、市内バスのように頻繁な走行/停車を組み返す車両の場合は、短時間内に十分な程度に排出ガスの温度を高めることが難しい。一般に再生のためには、４００℃以上まで温度を上昇させなければならないが、従来使用される排気浄化システムによると、停車を頻繁に組み返す車両の場合、前記温度まで排出ガスの温度を上昇させるためには１０分程度の時間が必要であるという事実がよく知られている。もちろん速い温度上昇がなされるようにするために、燃料含有触媒(燃料添加剤)をディーゼル燃料に添加する技術が従来提示されたが、ディーゼル燃料の消費による注油がなされる過程で、燃料含有触媒の濃度が変化し続け、時間が経つにつれて燃料含有触媒による速い温度上昇の効果が急激に減少してしまう問題点があって、根本的な解決策にはならなかった。したがって、このような問題を解決するための当業者間の要求が絶えず続いてきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するために案出されたもので、本発明の目的は、どんな走行状況でも燃料含有触媒の濃度を一定に維持することにより、再生時、排出ガスの温度を短時間内に容易に上昇させることができるようにする燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のような目的を達成するための本発明の燃料含有触媒が適用されたディーゼル車両用排気浄化システムは、エンジン１００と、前記エンジン１００と燃料供給管２２１及び燃料戻り管２２２で連結され、ディーゼル燃料を供給及び復帰する燃料タンク２００と、前記エンジン１００の排気口１１０と連結され、前記エンジン１００から排出されるガスの煤煙及び公害物質を浄化して外部に排出する煤煙低減装置３００と、前記燃料タンク２００と連結されて、注入管４３１、注入ポンプ４１０、注入器４２０及び循環管４３２を順に含んで構成され、前記煤煙低減装置３００の前端に設けられる注入手段４００と、前記煤煙低減装置３００の飽和状態を感知して判断し、前記注入手段４００の作動を制御する制御部５００と、を含んでなる排気浄化システムであって、燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、FBC)を収容する触媒タンク６１０と、一側が前記触媒タンク６１０と連結されて、他側が前記排気浄化システムと連結され、燃料含有触媒を流通させる触媒注入管６３０と、前記触媒注入管６３０上に設けられて、燃料含有触媒をディーゼル燃料に注入及び混合し、ディーゼル燃料内の燃料含有触媒の濃度を一定に維持させる触媒注入器６２０とを含んで構成されて、前記制御部５００により作動が制御される触媒注入手段６００をさらに含んでなることを特徴とする。
【０００８】
ここで、前記制御部５００は、前記燃料タンク２００に備えられるレベルゲージ２１０により測定される前記燃料タンク２００内部の残存ディーゼル燃料の量を使用して、前記触媒注入手段６００を通じて注入される燃料含有触媒の必要注入量を算出することを特徴とする。また前記制御部５００は、前記レベルゲージ２１０により測定されるディーゼル燃料のレベル(ｈ)が、変化量が正(＋)になったことを感知すると、燃料が供給される状態と判断して、前記レベル(ｈ)の変化量が正(＋)の直後に０または負(−)になったことを感知すると、燃料の供給が完了した状態と判断し、供給開始時点と供給完了時点のレベル差(Δｈ)を算出して、前記レベル差(Δｈ)を使用して、前記触媒注入手段６００を通じて注入される燃料含有触媒の必要注入量を算出することが好ましい。
【０００９】
また、前記触媒注入管６３０の他側は、前記循環管４３２上に連結されるか、あるいは前記触媒注入管６３０の他側は、前記燃料戻り管２２２上に連結されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化方法は、上述のような排気浄化システムを採用する装置に適用される排気浄化方法において、ａ）制御部が、レベルゲージにより測定される燃料タンク内のディーゼル燃料レベル変化量を感知する段階と、ｂ）前記制御部が、前記燃料レベル変化量が正(＋)になったか判断する段階と、ｃ）前記ｂ）段階で前記燃料レベル変化量が正(＋)になったと判断すると、前記制御部が前記時点を給油開始時点と判断して、前記時点の燃料レベル(ｈ０)を記録する段階と、ｄ）前記制御部が、再びレベルゲージにより測定される燃料タンク内のディーゼル燃料レベル変化量を感知する段階と、ｅ）前記制御部が、前記燃料レベル変化量が０または負(−)になったか判断する段階と、ｆ）前記ｅ）段階で前記燃料レベル変化量が０または負(−)になったと判断すると、前記制御部が前記時点を給油完了時点と判断し、前記時点の燃料レベル(ｈｆ)を記録する段階と、ｇ）前記制御部が、前記給油開始時点の燃料レベル(ｈ０)及び給油完了時点の燃料レベル(ｈｆ)間のレベル差(Δｈ＝ｈｆ−ｈ０)を計算する段階と、ｈ）前記制御部が前記レベル差(Δｈ)を使用して、燃料含有触媒の濃度要件を満足する必要注入量(ｑ)を算出する段階と、ｉ）前記制御部が触媒注入手段を作動して、前記算出された必要注入量(ｑ)分の燃料含有触媒を注入する段階と、を含んでなることを特徴とする。ここで、前記燃料含有触媒の濃度要件は、１７０ｐｐｍ乃至２３０ｐｐｍ範囲内の値を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、不連続的で変化の速い走行状況、または乗用車のような出力の小さい車両における走行状況において、エンジンから排出されるガスの温度が十分高くない状況でも、ディーゼル燃料に含まれる燃料含有触媒の濃度を一定に維持させることにより、煤煙低減装置の再生時、排出ガスの温度を短時間内に容易に上昇させることができるようにする効果があって、これにより、煤煙低減装置の再生がより効果的になされるようにする効果がある。さらに、煤煙低減装置が十分再生できるくらいに排出ガスの温度を上昇させるために消費されるディーゼル燃料の量を大きく減らすことができる効果があって、これにより、車両の全体的な燃費の改善にも大きい効果がある。特に本発明によると、上述のような作用を可能にする燃料含有触媒のディーゼル燃料含有濃度を常に一定に、自動に維持する効果があって、これにより、上述のような作用が経時によってまたは燃料の消費及び給油によって変わるなどの問題点を完全に除去し、どんな場合でも上述のような効果が常に安定的に得られるようにする大きい効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による排気浄化システムの概略図である。
【図２】本発明による排気浄化方法の段階図である。
【図３】各変数の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、上記のような構成を有する、本発明による燃料含有触媒を適用したディーゼル車両用排気浄化システムを、添付の図面を参考して詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本発明による排気浄化システムの概略的なシステム図である。本発明による排気浄化システムは、ディーゼル燃料で駆動されるエンジン１００；前記エンジン１００と連結されて、燃料供給管２２１を通じてディーゼル燃料を供給し、燃料戻り管２２２を通じて前記エンジン１００内の残余ディーゼル燃料を復帰させる燃料タンク２００；前記エンジン１００の排気口１１０と連結され、前記エンジン１００から排出されるガスの煤煙及び公害物質を浄化して外部に排出する煤煙低減装置３００；一側が前記燃料タンク２００と連結されて、他側が下記の注入器４２０と連結される注入管４３１と、前記注入管４３１上に設けられて、ディーゼル燃料を流通させる注入ポンプ４１０と、前記煤煙低減装置３００の前端に設けられ、前記煤煙低減装置３００が飽和状態である場合、ディーゼル燃料を噴射して自然発火させることにより、前記煤煙低減装置３００に流入される排出ガスの温度を上昇させて前記煤煙低減装置３００を再生させて、前記煤煙低減装置３００が飽和状態ではない場合は閉鎖される注入器４２０と、一側が前記注入器４２０と連結されて、他側が前記燃料タンク２００と連結され、前記注入器４２０の閉鎖時、前記注入管４３１を通じて流れてきたディーゼル燃料を再び前記燃料タンク２００に戻らせる循環管４３２とを含んでなる注入手段４００；及び前記煤煙低減装置３００の飽和状態を感知して判断し、前記注入手段４００の作動を制御する制御部５００；を含んでなる排気浄化システムにおいて、燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、FBC)を収容する触媒タンク６１０と、一側が前記触媒タンク６１０と連結されて、他側が前記排気浄化システムと連結され、燃料含有触媒を流通させる触媒注入管６３０と、前記触媒注入管６３０上に設けられて、燃料含有触媒をディーゼル燃料に注入及び混合し、ディーゼル燃料内の燃料含有触媒の濃度を一定に維持させる触媒注入器６２０とを含んで構成されて、前記制御部５００により作動が制御される触媒注入手段６００；をさらに含んでなる。以下、本発明のシステム全般についてより詳細に説明する。
【００１５】
エンジン１００は、燃料タンク２００と燃料供給管２２１を通じて連結されて、ディーゼル燃料を供給されて働くようになる。一般に、ディーゼル燃料を使用するエンジン１００の場合は、ディーゼル燃料を完全に消費せず、残存するディーゼル燃料が発生する場合がある。このような場合のために、エンジン１００内の残余ディーゼル燃料を再び燃料タンク２００に戻らせる燃料戻り管２２２が前記エンジン１００と前記燃料タンク２００との間にさらに備えられる。前記エンジン１００から発生した煤煙を含む排出ガスは、排気口１１０と連結された煤煙低減装置３００を通過しながら浄化され、排気管３１０を通じて排出される。前記煤煙低減装置３００は、上述のような様々な後処理技術を使用する装置であって、一般には触媒を施したフィルターを備えるＤＰＦシステムが広く使用されており、粒子状物質を含む公害物質を除去する装置であれば、いかなる形態の装置でもよい。
【００１６】
煤煙低減装置３００に粒子状物質が飽和するか飽和に近づくと、粒子状物質の捕集能力が減少して、また逆圧力がかかりエンジンの駆動に深刻な問題を起こす可能性があるため、これを防止するための対策が必要である。ディーゼル燃料の場合、煤煙低減装置３００の入り口側に前記燃料タンク２００と連結された注入器４２０を備えて、排出ガスにディーゼル燃料を噴射して自然発火が起こるようにすることにより、前記煤煙低減装置３００に流入される排出ガスの温度を強制的に上昇させると、煤煙低減装置３００の内部に飽和している粒子状物質が、前記高温の排出ガスにより、燃焼によって除去されるようになる。
【００１７】
この際、上述のように、煤煙低減装置３００を再生するためには、前記注入器４２０から適宜ディーゼル燃料を噴射する必要があるため、前記煤煙低減装置３００の飽和程度を測定するために様々な方法が使用される。現在一般的には、エンジン１００にＲＰＭセンサー１２０を、煤煙低減装置３００に圧力センサー３２１及び温度センサー３２２、３２３を備えることにより、エンジン１００の回転数(rpm値)及び煤煙低減装置３００の前・後端の圧力及び温度または圧力差及び温度差のような変数を使用して制御部５００が飽和程度を算出して、これにより注入手段４００の作動を適宜制御して、噴射されるディーゼル燃料の量を調節するようになる。もちろん前記制御部５００が使用する変数は、設計によって多様に変形され得て、これにより前記センサーが設けられる位置や数なども多様に変われる。
【００１８】
前記注入手段４００は、一般に図１に示されたように、注入ポンプ４１０、注入器４２０、注入管４３１及び循環管４３２からなる。注入器４２０は、上述のように、煤煙低減装置３００が飽和状態になった時または飽和状態に近づいた時、前記注入ポンプ４１０が注入管４３１を通じて供給するディーゼル燃料を噴射するようになる。しかし、煤煙低減装置３００が飽和状態ではなくて、噴射が不要である場合は、前記注入器４２０は閉鎖されて、注入管４３１を通じて供給されたディーゼル燃料は、循環管４３２を通じて再び燃料タンク２００に循環して戻ってくる。
【００１９】
本発明は、このような一般的な排気浄化システムに、燃料含有触媒(Fuel Borne Catalyst、FBC)を収容する触媒タンク６１０と、前記触媒タンク６１０と前記排気浄化システムを連結する触媒注入管６３０と、前記触媒注入管６３０上に設けられる触媒注入器６２０とを含んで構成される触媒注入手段６００をさらに含ませる。前記触媒注入器６２０は、ディーゼル燃料に含まれる燃料含有触媒の濃度を一定に維持するために、前記制御部５００の制御を受けて、ディーゼル燃料の量の変化にしたがって燃料含有触媒を適宜注入する。
【００２０】
燃料含有触媒がディーゼル燃料に適切な濃度で混合されている場合は、前記煤煙低減装置３００に流入される排出ガスにディーゼル燃料を噴射した時、排出ガスの温度を非常に速く上昇させることができるようになる。したがって、頻繁な停車/走行を繰り返す市内バスやエンジン出力が小さくて排出ガスの温度が相対的に低温であるディーゼル乗用車などの場合においても、煤煙低減装置３００を効果的に再生させることができる。しかし、走行中、ディーゼル燃料を消費して新たに給油する場合、給油されるディーゼル燃料には燃料含有触媒が含まれていないため、給油後、前記燃料タンク２００に収容されたディーゼル燃料の燃料含有触媒濃度は急激に落ちるようになる。もちろんディーゼル燃料を完全に使用してから給油する場合なら、燃料含有触媒濃度は０に近くなる。このような場合、排出ガス温度の上昇効果も急激に落ちてしまい、これによって、給油を繰り返すほど、煤煙低減装置３００の再生能力はだんだん不良になる。
【００２１】
本発明は、このような問題点を解消するために、図１に示されたように、触媒タンク６１０を車両に備え、ディーゼル燃料 に燃料含有触媒を適宜注入することにより、ディーゼル燃料内の燃料含有触媒濃度を一定に維持している。即ち、ディーゼル燃料の消費後、給油がなされても、適切な量の燃料含有触媒がさらに注入されて燃料含有触媒の濃度が維持されるため、車両の種類や運行状態などにかかわらず、煤煙低減装置３００の再生時、常に排出ガスの温度を必要なだけ速く上昇させることができるようになる。ディーゼル燃料の給油量と燃料含有触媒の必要注入量は、互いに比例関係にある。したがって、前記制御部５００は、前記燃料タンク２００内に備えられたレベルゲージ２１０を利用してディーゼル燃料の量を計算し、これにより燃料含有触媒の必要注入量を算出して、前記触媒注入手段６００を作動させる。
【００２２】
図１（Ａ）には、前記触媒注入管６３０が前記循環管４３２に連結される実施例が図示されている。このように、前記循環管４３２に燃料含有触媒が注入されると、前記燃料タンク２００内のディーゼル燃料に効果的に燃料含有触媒が混合され得るため、上述のような燃料含有触媒による温度上昇効果がより一層よく得られる長所がある。また、前記触媒注入管６３０は、図１(B）に示されたように、燃料戻り管２２２に連結されるようにしてもよい。燃料タンク２００に直接燃料含有触媒を注入すると、全体的によく広がらなくて混合が難しくなり、部位によって燃料含有触媒の濃度が異なってくる可能性があるが、図１（Ａ）または図１（Ｂ）において循環管４３２または燃料戻り管２２２のように、ディーゼル燃料に活発な流動が起こる位置に前記触媒注入管６３０を連結することにより、このような問題点を避けることができる。
【００２３】
図２は、本発明による燃料含有触媒の注入段階の一実施例を示しており、図３は、各変数を説明する図面である。まず、図３に示された各変数について簡単に説明すると、Ｓは、燃料タンクの底面面積であり、ｈは、ディーゼル燃料のレベルである。ｈ０は、ディーゼル燃料の供給開始時点のディーゼル燃料レベルを示し、ｈｆは、ディーゼル燃料の供給完了時点のディーゼル燃料レベルを示す。また、ｑは、燃料含有触媒の流量を示している。
【００２４】
図２を通じて、本発明による燃料含有触媒の注入段階を説明する。まず、制御部は、燃料タンクに備えられたレベルゲージにより測定されるディーゼル燃料のレベル変化量を持続的に感知する(Ｓ１０１)。走行中には、ディーゼル燃料の量は減少し続けるが、ディーゼル燃料のレベル変化量が正(＋)になる場合、即ちディーゼル燃料のレベルが上昇する場合は、給油する時しかない。したがって、制御部によりレベル変化量が正(＋)に変化したことが感知されると(Ｓ１０２)、制御部は、前記時点を給油開始時点と判断し、給油開始時点のレベル(ｈ０)を記録する(Ｓ１０３)。その後、再び続けてレベルゲージでディーゼル燃料のレベル変化量を感知し(Ｓ１０４)、レベル変化量が０または負(−)に変化したことが感知されると(Ｓ１０５)、制御部は、前記時点を給油完了時点と判断し、給油完了時点のレベル(ｈｆ)を記録する(Ｓ１０６)。制御部は、前記給油開始時点のレベル(ｈ０)と給油完了時点のレベル(ｈｆ)の差であるΔｈを計算する(Ｓ１０７)。前記レベル差(Δｈ)を使用して、新たに給油されたディーゼル燃料の量を算出して、これにより制御部は、燃料含有触媒の濃度を維持するために、さらに注入が必要な燃料含有触媒の量を算出するようになる(Ｓ１０８)。この際、制御部が使用する式は、簡単に下記のように表現できる。下記の式における各変数は、図３に示された変数のようであり、ｃは、比例常数を示す。一般に、燃料含有触媒の適正濃度は、１７０ｐｐｍ乃至２３０ｐｐｍ範囲内の値であることが好ましく、さらに好ましくは２００ｐｐｍ程度である。したがって、ｃは、使用者の設計による適正濃度が算出されるように決定する。
ｑ＝ｃΔｈ
(Δｈ＝ｈｆ−ｈ０)
【００２５】
制御部は、触媒注入手段を作動し、前記算出された燃料含有触媒の必要注入量分を燃料タンクに注入(Ｓ１０９)して、これにより燃料タンクに、燃料含有触媒が含まれていない純粋なディーゼル燃料が給油により新たに満たされるとしても、自動に燃料含有触媒の濃度が維持できるようになる。
【００２６】
本発明は、上述の実施例に限らず、適用範囲が多様であり、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、 本発明の属する分野で通常の知識を有する者なら誰でも多様な変形実施が可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００２７】
１００    エンジン
１１０    排気口
１２０    ＲＰＭセンサー
２００    燃料タンク
２１０    レベルゲージ
２２１    燃料供給管
２２２    燃料戻り間
３００    煤煙低減装置
３１０    排気管
３２１    圧力センサー
３２２、３２３    温度センサー
４００    注入手段
４１０    注入ポンプ
４２０    注入器
４３１    注入管
４３２    循環管
５００    制御部
６００    触媒注入手段
６１０    触媒タンク
６２０    触媒注入器
６３０    触媒注入管
【図１】
2010526959.tif 000003
【図２】
2010526959.tif 000004
【図３】
2010526959.tif 000005
【国際調査報告】
2010526959.tif 000006
2010526959.tif 000007