JP2000045752A - 内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法 - Google Patents
内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 内燃機関の窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方
法を提供することである。 【解決手段】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、機関回転数、点火時
期、負荷及び空気過剰率から前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物量を推定し、前記
推定した窒素酸化物量が所定量以上になるとリッチスパ
イクを実行する。
法を提供することである。 【解決手段】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、機関回転数、点火時
期、負荷及び空気過剰率から前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物量を推定し、前記
推定した窒素酸化物量が所定量以上になるとリッチスパ
イクを実行する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関における
窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法に関するものである
窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法に関するものである
【０００２】
【従来の技術】窒素酸化物吸蔵還元触媒（以下、触媒と
呼ぶ）が窒素酸化物（以下、ＮＯXと呼ぶ）を吸蔵し、
吸蔵限界を越えるとそれ以上吸蔵できなくなるが、従来
は、触媒の吸蔵限界時期を適切に判定せず、運転時間が
ある程度に達したら、定期的にリッチスパイクを実行し
ていた。
呼ぶ）が窒素酸化物（以下、ＮＯXと呼ぶ）を吸蔵し、
吸蔵限界を越えるとそれ以上吸蔵できなくなるが、従来
は、触媒の吸蔵限界時期を適切に判定せず、運転時間が
ある程度に達したら、定期的にリッチスパイクを実行し
ていた。
【０００３】しかし、これでは触媒がまだＮＯXを吸蔵
できる余地が残っていたり、既に吸蔵限界を越えていた
りすることがあるので、熱効率を最適に保ち、かつ排気
ガス中のＮＯXの含有量を低く抑えることは困難であ
る。
できる余地が残っていたり、既に吸蔵限界を越えていた
りすることがあるので、熱効率を最適に保ち、かつ排気
ガス中のＮＯXの含有量を低く抑えることは困難であ
る。
【０００４】また、大気条件（給気温度、給気湿度等）
や機関の製造のばらつき等でＮＯX濃度は変化するの
で、所定時間経過毎にリッチスパイクを実行していたの
では、必ずしも触媒の吸蔵能力を十分に発揮することが
できない。
や機関の製造のばらつき等でＮＯX濃度は変化するの
で、所定時間経過毎にリッチスパイクを実行していたの
では、必ずしも触媒の吸蔵能力を十分に発揮することが
できない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、リッ
チスパイクを適切に実施し、触媒が常に吸蔵能力を十分
に発揮することができる触媒の浄化方法を提供すること
を目的としている。
チスパイクを適切に実施し、触媒が常に吸蔵能力を十分
に発揮することができる触媒の浄化方法を提供すること
を目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、空気
過剰率が希薄状態で稼働中に、リッチスパイクを実行し
て、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃
機関において、機関回転数、点火時期、負荷及び空気過
剰率から前記窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の排気ガ
ス中の窒素酸化物量を推定し、前記推定した窒素酸化物
量が所定量以上になるとリッチスパイクを実行すること
を特徴とする内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒
の浄化方法。
過剰率が希薄状態で稼働中に、リッチスパイクを実行し
て、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃
機関において、機関回転数、点火時期、負荷及び空気過
剰率から前記窒素酸化物吸蔵還元触媒の下流側の排気ガ
ス中の窒素酸化物量を推定し、前記推定した窒素酸化物
量が所定量以上になるとリッチスパイクを実行すること
を特徴とする内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒
の浄化方法。
【０００７】請求項２の発明は、前記窒素酸化物吸蔵還
元触媒よりも下流側にリーンバーンセンサを設け、前記
リーンバーンセンサにより検出した空気過剰率から排気
ガス中の窒素酸化物量を推定する請求項１に記載の内燃
機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法であ
る。
元触媒よりも下流側にリーンバーンセンサを設け、前記
リーンバーンセンサにより検出した空気過剰率から排気
ガス中の窒素酸化物量を推定する請求項１に記載の内燃
機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法であ
る。
【０００８】請求項３の発明は、空気過剰率が希薄状態
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、機
関回転数、点火時期、負荷及び燃焼変動値から前記窒素
酸化物吸蔵還元触媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物
量を推定し、前記推定した窒素酸化物量が所定量以上に
なるとリッチスパイクを実行することを特徴とする内燃
機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法であ
る。
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、機
関回転数、点火時期、負荷及び燃焼変動値から前記窒素
酸化物吸蔵還元触媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物
量を推定し、前記推定した窒素酸化物量が所定量以上に
なるとリッチスパイクを実行することを特徴とする内燃
機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法であ
る。
【０００９】請求項４の発明は、空気過剰率が希薄状態
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、窒
素酸化物吸蔵還元触媒の上流に窒素酸化物センサを設
け、前記窒素酸化物センサで検出した窒素酸化物の総量
が所定量以上になるとリッチスパイクを実行することを
特徴とする内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の
浄化方法である。
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、窒
素酸化物吸蔵還元触媒の上流に窒素酸化物センサを設
け、前記窒素酸化物センサで検出した窒素酸化物の総量
が所定量以上になるとリッチスパイクを実行することを
特徴とする内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の
浄化方法である。
【００１０】請求項５の発明は、空気過剰率が希薄状態
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、リ
ッチスパイク実行時における未燃炭化水素及び一酸化炭
素の総量が一定になるようにリッチスパイク実行時の空
気過剰率を設定し、かつ前記硝酸塩が完全に還元されて
窒素酸化物吸蔵還元触媒上から除去されるだけのリッチ
スパイクの実行期間を設定することを特徴とする内燃機
関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法である。
で稼働中に、リッチスパイクを実行して、窒素酸化物吸
蔵還元触媒上の硝酸塩を還元する内燃機関において、リ
ッチスパイク実行時における未燃炭化水素及び一酸化炭
素の総量が一定になるようにリッチスパイク実行時の空
気過剰率を設定し、かつ前記硝酸塩が完全に還元されて
窒素酸化物吸蔵還元触媒上から除去されるだけのリッチ
スパイクの実行期間を設定することを特徴とする内燃機
関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法である。
【００１１】請求項６の発明は、窒素酸化物吸蔵還元触
媒の上流側に設けた酸素センサの検出信号を基に空気過
剰率を１．０より所定値だけ小さくする請求項５に記載
の内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法
である。
媒の上流側に設けた酸素センサの検出信号を基に空気過
剰率を１．０より所定値だけ小さくする請求項５に記載
の内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】（請求項１、２の発明の実施例）
図１は、請求項１、２を実施するのに適したガス機関１
００の系統概略図を示している。図１において管２１を
介して採り入れられる空気（大気）と、管２０を介して
送り出される燃料ガスがミキサ３で混合し、混合気は機
関本体２で燃焼後排気ガスとなり、排気ガスは途中に窒
素酸化物吸蔵還元触媒１４（以後、触媒１４と呼ぶ）を
備えた排気管２２を介して排出される。
図１は、請求項１、２を実施するのに適したガス機関１
００の系統概略図を示している。図１において管２１を
介して採り入れられる空気（大気）と、管２０を介して
送り出される燃料ガスがミキサ３で混合し、混合気は機
関本体２で燃焼後排気ガスとなり、排気ガスは途中に窒
素酸化物吸蔵還元触媒１４（以後、触媒１４と呼ぶ）を
備えた排気管２２を介して排出される。
【００１３】図１に示すように、触媒１４の上流側には
酸素センサ９が、下流側にはリーンバーンセンサ８が設
けてある。また、機関１には機関回転数を検出する機関
回転数検出センサ１０が設けてある。
酸素センサ９が、下流側にはリーンバーンセンサ８が設
けてある。また、機関１には機関回転数を検出する機関
回転数検出センサ１０が設けてある。
【００１４】酸素センサ９及びリーンバーンセンサ８及
び機関回転数検出センサ１０により検出された各信号は
コントローラ４に送られ、コントローラ４は、これらの
信号を元に空気過剰率を操作するため、ステッピングモ
ータ６により空気過剰率制御バルブ７の開度を調整す
る。
び機関回転数検出センサ１０により検出された各信号は
コントローラ４に送られ、コントローラ４は、これらの
信号を元に空気過剰率を操作するため、ステッピングモ
ータ６により空気過剰率制御バルブ７の開度を調整す
る。
【００１５】図３〜図５に示すように、排出ＮＯX量と
空気過剰率の間には、大気条件（給気温度、給気湿
度）、点火時期及び圧縮比（負荷の大小）をパラメータ
とした相関関係がある。従って、ＮＯX濃度は、負荷、
点火時期及び空気過剰率を変数とする関数として取り扱
うことができる。
空気過剰率の間には、大気条件（給気温度、給気湿
度）、点火時期及び圧縮比（負荷の大小）をパラメータ
とした相関関係がある。従って、ＮＯX濃度は、負荷、
点火時期及び空気過剰率を変数とする関数として取り扱
うことができる。
【００１６】また、排気ガス総量は、機関回転数、負荷
及び空気過剰率から算出することができる（排気ガス総
量＝機関回転数×負荷×空気過剰率×定数）。また、Ｎ
ＯX総量は、排気ガス総量にＮＯX濃度を乗算することに
より算出することができる。
及び空気過剰率から算出することができる（排気ガス総
量＝機関回転数×負荷×空気過剰率×定数）。また、Ｎ
ＯX総量は、排気ガス総量にＮＯX濃度を乗算することに
より算出することができる。
【００１７】コントローラ４は、各センサからの信号を
元に、排気ガス総量とＮＯX濃度を算出し、排気ガス中
に含まれるＮＯX量を算出する。また、触媒１４が吸蔵
することができるＮＯX量（吸蔵限界量）を、予め試験
を実施して求めておき、この吸蔵限界量をコントローラ
４にインプットしておく。
元に、排気ガス総量とＮＯX濃度を算出し、排気ガス中
に含まれるＮＯX量を算出する。また、触媒１４が吸蔵
することができるＮＯX量（吸蔵限界量）を、予め試験
を実施して求めておき、この吸蔵限界量をコントローラ
４にインプットしておく。
【００１８】触媒１４の吸蔵ＮＯX（硝酸塩）が飽和状
態になると、空気過剰率をλ＝０．９６〜０．９の間に
設定してリッチ状態で機関１を稼働させ、触媒１上の硝
酸塩を排気ガス中に含まれている未燃のＨＣ、ＣＯと反
応させることによりＮ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに分解して還
元し、除去する（以後、これをリッチスパイクと呼
ぶ）。リッチスパイク実行後、再度空気過剰率をリーン
状態（λ＝１．５）に設定する。
態になると、空気過剰率をλ＝０．９６〜０．９の間に
設定してリッチ状態で機関１を稼働させ、触媒１上の硝
酸塩を排気ガス中に含まれている未燃のＨＣ、ＣＯと反
応させることによりＮ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに分解して還
元し、除去する（以後、これをリッチスパイクと呼
ぶ）。リッチスパイク実行後、再度空気過剰率をリーン
状態（λ＝１．５）に設定する。
【００１９】リッチスパイク実行時間は約４〜６秒に設
定する。これら空気過剰率の値及びリッチスパイクの実
行時間は、使用する触媒１４の種類により任意に選定す
ることができる。
定する。これら空気過剰率の値及びリッチスパイクの実
行時間は、使用する触媒１４の種類により任意に選定す
ることができる。
【００２０】コントローラ４が算出した排出ＮＯXの累
計が所定量（吸蔵限界量）以上になると、コントローラ
４は、触媒１４は既に吸蔵限界に達していると判断し、
リッチスパイクを実行する。
計が所定量（吸蔵限界量）以上になると、コントローラ
４は、触媒１４は既に吸蔵限界に達していると判断し、
リッチスパイクを実行する。
【００２１】（請求項３の発明の実施例）燃焼変動につ
いては、本件出願人の出願である特願平１０−１６３４
１９号に詳細に記載している。概要を示すと、筒内圧力
が上昇し、ピストンが上死点に至る直前で点火して筒内
の混合気を爆発させた後、筒内圧力は膨張行程に入って
変化していくが、燃焼変動とは各サイクル毎にクランク
角度に対する筒内圧力の値の変化の度合いを示すもので
あり、変化が少なければ燃焼変動は小さく、変化が大き
ければ燃焼変動は大きいと判定する。燃焼変動が小さい
ほど燃焼は安定であり、逆に燃焼変動が大きいほど燃焼
は不安定である。
いては、本件出願人の出願である特願平１０−１６３４
１９号に詳細に記載している。概要を示すと、筒内圧力
が上昇し、ピストンが上死点に至る直前で点火して筒内
の混合気を爆発させた後、筒内圧力は膨張行程に入って
変化していくが、燃焼変動とは各サイクル毎にクランク
角度に対する筒内圧力の値の変化の度合いを示すもので
あり、変化が少なければ燃焼変動は小さく、変化が大き
ければ燃焼変動は大きいと判定する。燃焼変動が小さい
ほど燃焼は安定であり、逆に燃焼変動が大きいほど燃焼
は不安定である。
【００２２】ガス機関のような予混合燃焼の内燃機関の
場合、筒内圧力は各サイクル毎に変動する。空気過剰率
が大きくなり燃料が薄くなるにつれて、燃焼変動は大き
くなり、最悪の場合は失火する。
場合、筒内圧力は各サイクル毎に変動する。空気過剰率
が大きくなり燃料が薄くなるにつれて、燃焼変動は大き
くなり、最悪の場合は失火する。
【００２３】図７に示すように、排出ＮＯX量と燃焼変
動値との間には相関関係がある。よって、燃焼変動値を
検出すると排出ＮＯX量を求めることができる。請求項
３の発明の実施例では、本件出願人が特願平１０−００
２６１９号で開示したガスエンジンの燃焼制御方法によ
り燃焼変動値を検出する。
動値との間には相関関係がある。よって、燃焼変動値を
検出すると排出ＮＯX量を求めることができる。請求項
３の発明の実施例では、本件出願人が特願平１０−００
２６１９号で開示したガスエンジンの燃焼制御方法によ
り燃焼変動値を検出する。
【００２４】検出した燃焼変動値、機関回転数、負荷の
大きさ及び点火時期から排出ＮＯX量を推定する。ま
た、請求項１、２の発明の実施例と同様に、触媒１４の
ＮＯX吸蔵限界量を予め試験を行って求めておく。推定
した排出ＮＯX量が触媒１４の吸蔵限界量以上になる
と、リッチスパイクを実行し、触媒１４の吸蔵能力を最
適に保つ。
大きさ及び点火時期から排出ＮＯX量を推定する。ま
た、請求項１、２の発明の実施例と同様に、触媒１４の
ＮＯX吸蔵限界量を予め試験を行って求めておく。推定
した排出ＮＯX量が触媒１４の吸蔵限界量以上になる
と、リッチスパイクを実行し、触媒１４の吸蔵能力を最
適に保つ。
【００２５】（請求項４の発明の実施例）図２は、請求
項４の発明を実施するのに適したガス機関２００の概略
の系統図を示している。図２において、触媒１４の上流
側に窒素酸化物センサ２５を設置している点を除けば、
図１と同じ構成であり、図１と同じ部材には同じ符号が
付してある。
項４の発明を実施するのに適したガス機関２００の概略
の系統図を示している。図２において、触媒１４の上流
側に窒素酸化物センサ２５を設置している点を除けば、
図１と同じ構成であり、図１と同じ部材には同じ符号が
付してある。
【００２６】請求項１、２の発明の実施例と同じく、触
媒１４の吸蔵可能なＮＯX量をコントローラ４に予めイ
ンプットしておき、触媒１４の上流側に設置した窒素酸
化物センサ２５が、触媒１４へ流入したＮＯXの総量を
検出し、触媒１４のＮＯX吸蔵可能量を越えると、リッ
チスパイクを実行する。
媒１４の吸蔵可能なＮＯX量をコントローラ４に予めイ
ンプットしておき、触媒１４の上流側に設置した窒素酸
化物センサ２５が、触媒１４へ流入したＮＯXの総量を
検出し、触媒１４のＮＯX吸蔵可能量を越えると、リッ
チスパイクを実行する。
【００２７】窒素酸化物センサ２５を使用する場合、請
求項４の発明の実施例では、触媒１４の上流側に設置し
ているが、触媒１４の下流側に窒素酸化物センサを設
け、この下流側に設けた窒素酸化物センサが所定量以上
のＮＯXを検出したらリッチスパイクを実行するように
してもよい。
求項４の発明の実施例では、触媒１４の上流側に設置し
ているが、触媒１４の下流側に窒素酸化物センサを設
け、この下流側に設けた窒素酸化物センサが所定量以上
のＮＯXを検出したらリッチスパイクを実行するように
してもよい。
【００２８】（請求項５、６の発明の実施例）空気過剰
率λ＝１．０の状態では、窒素酸化物吸蔵還元触媒は、
三元触媒として機能する。三元触媒とは、ＨＣ、ＣＯ、
ＮＯを同時に除去するための触媒である。空気過剰率λ
＝１．０未満のリッチ状態においては、硝酸塩は、Ｈ
Ｃ、ＣＯ等と反応し、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに分解さ
れ、触媒１４上から除去される。
率λ＝１．０の状態では、窒素酸化物吸蔵還元触媒は、
三元触媒として機能する。三元触媒とは、ＨＣ、ＣＯ、
ＮＯを同時に除去するための触媒である。空気過剰率λ
＝１．０未満のリッチ状態においては、硝酸塩は、Ｈ
Ｃ、ＣＯ等と反応し、Ｎ2、ＣＯ2及びＨ2Ｏに分解さ
れ、触媒１４上から除去される。
【００２９】吸蔵限界に達した際の触媒１４上の硝酸塩
の量と、この硝酸塩がＨＣ、ＣＯとすべて反応するのに
必要な時間を予め試験を行って求めておく。その際、触
媒１４上の硝酸塩と過不足なく反応させるだけの未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯを含有するような空気過剰率に設定し、かつ、
この空気過剰率を予め求めておいた時間だけ維持する。
リッチスパイク実行後、空気過剰率をλ＝１．５に設定
する。
の量と、この硝酸塩がＨＣ、ＣＯとすべて反応するのに
必要な時間を予め試験を行って求めておく。その際、触
媒１４上の硝酸塩と過不足なく反応させるだけの未燃Ｈ
Ｃ、ＣＯを含有するような空気過剰率に設定し、かつ、
この空気過剰率を予め求めておいた時間だけ維持する。
リッチスパイク実行後、空気過剰率をλ＝１．５に設定
する。
【００３０】図６は、図１又は図２の酸素センサ９がコ
ントローラ４へ出力した検出信号（出力電圧）と、空気
過剰率の変化の対応関係を示している。図６において、
Ａ点からＢ点に至るまでは、空気過剰率λ＝１．５のリ
ーン状態での通常の運転が行われている。
ントローラ４へ出力した検出信号（出力電圧）と、空気
過剰率の変化の対応関係を示している。図６において、
Ａ点からＢ点に至るまでは、空気過剰率λ＝１．５のリ
ーン状態での通常の運転が行われている。
【００３１】Ｂ点において、触媒１４の吸蔵限界に達し
たとコントローラ４が判断し、コントローラ４からリッ
チスパイク実行命令が発せられ、空気過剰率はＢ点から
Ｄ点に至るまで小さくなり、途中Ｃ点でλ＝１．０にな
ったとき、酸素センサ９の出力電圧が急激に高くなる。
たとコントローラ４が判断し、コントローラ４からリッ
チスパイク実行命令が発せられ、空気過剰率はＢ点から
Ｄ点に至るまで小さくなり、途中Ｃ点でλ＝１．０にな
ったとき、酸素センサ９の出力電圧が急激に高くなる。
【００３２】運転者は、この酸素センサ９の出力電圧の
変化により、現時点の空気過剰率がλ＝１．０であるこ
とを認識し、さらに所定値ａ（ａ＝０．０４〜０．１）
だけ空気過剰率を小さくする。
変化により、現時点の空気過剰率がλ＝１．０であるこ
とを認識し、さらに所定値ａ（ａ＝０．０４〜０．１）
だけ空気過剰率を小さくする。
【００３３】空気過剰率がλ＝１．０−ａになると、予
め求めておいた時間ｔ（図６）だけ空気過剰率をλ＝
１．０−ａのまま維持し、Ｅ点に達する。Ｅ点では、触
媒１４上の硝酸塩は全て未燃ＨＣ、ＣＯと反応してお
り、触媒１４の吸蔵能力は回復しているので、空気過剰
率をλ＝１．５のＧ点まで大きくする。途中、λ＝１．
０のＦ点で酸素センサ９の出力電圧が急減し、運転者は
これを見て現時点の空気過剰率がλ＝１．０であること
を認識する。
め求めておいた時間ｔ（図６）だけ空気過剰率をλ＝
１．０−ａのまま維持し、Ｅ点に達する。Ｅ点では、触
媒１４上の硝酸塩は全て未燃ＨＣ、ＣＯと反応してお
り、触媒１４の吸蔵能力は回復しているので、空気過剰
率をλ＝１．５のＧ点まで大きくする。途中、λ＝１．
０のＦ点で酸素センサ９の出力電圧が急減し、運転者は
これを見て現時点の空気過剰率がλ＝１．０であること
を認識する。
【００３４】このように酸素センサ９の出力電圧をモニ
タすることにより、大気条件（給気温度、給気湿度、気
圧等）や機関の製造のばらつきによる空気過剰率の変動
を吸収し、精度よく空気過剰率を設定することができ
る。
タすることにより、大気条件（給気温度、給気湿度、気
圧等）や機関の製造のばらつきによる空気過剰率の変動
を吸収し、精度よく空気過剰率を設定することができ
る。
【００３５】
【発明の効果】請求項１の発明によると、窒素酸化物セ
ンサ２５がなくても触媒１４の吸蔵限界時期を推定する
ことができ、適切な時期にリッチスパイクを実行するこ
とができるので、触媒１４の吸蔵能力を低下させず、常
に最適に維持することができる。
ンサ２５がなくても触媒１４の吸蔵限界時期を推定する
ことができ、適切な時期にリッチスパイクを実行するこ
とができるので、触媒１４の吸蔵能力を低下させず、常
に最適に維持することができる。
【００３６】リッチスパイクを実行するべき時期を推定
することができることにより、空気過剰率がリッチの状
態での熱効率の悪い状態での運転を必要最小限に留める
ことができる。
することができることにより、空気過剰率がリッチの状
態での熱効率の悪い状態での運転を必要最小限に留める
ことができる。
【００３７】請求項２の発明によると、リーンバーンセ
ンサ８で適切に空気過剰率を検出することができ、この
信頼性の高い空気過剰率から排気ガス中のＮＯX量を適
切に推定することができる。
ンサ８で適切に空気過剰率を検出することができ、この
信頼性の高い空気過剰率から排気ガス中のＮＯX量を適
切に推定することができる。
【００３８】請求項３の発明によると、排出ＮＯX量と
相関関係があり、かつ大気条件（給気温度、給気湿度
等）や機関の製造のばらつきの影響を受けない燃焼変動
値を用いて排出ＮＯX量を推定するので、リッチスパイ
クを適切な時期に実行することができる。
相関関係があり、かつ大気条件（給気温度、給気湿度
等）や機関の製造のばらつきの影響を受けない燃焼変動
値を用いて排出ＮＯX量を推定するので、リッチスパイ
クを適切な時期に実行することができる。
【００３９】請求項４の発明によると、触媒１４の上流
側に窒素酸化物センサ２５を設置するので、触媒１４を
通過するＮＯXの総量を求めることができ、触媒１４の
吸蔵限界時期を判断することができるので、リッチスパ
イクを適切に実行することができ、触媒１４の吸蔵能力
を常に最適に維持することができる。
側に窒素酸化物センサ２５を設置するので、触媒１４を
通過するＮＯXの総量を求めることができ、触媒１４の
吸蔵限界時期を判断することができるので、リッチスパ
イクを適切に実行することができ、触媒１４の吸蔵能力
を常に最適に維持することができる。
【００４０】請求項５の発明によると、触媒１４上の硝
酸塩をすべて反応させるのに必要十分な量の未燃ＨＣ、
ＣＯとなるように空気過剰率を制御し、かつ硝酸塩と未
燃ＨＣ、ＣＯが反応するのに必要十分な反応時間を設定
するので、効率のよいリッチスパイクを実行することが
できる。
酸塩をすべて反応させるのに必要十分な量の未燃ＨＣ、
ＣＯとなるように空気過剰率を制御し、かつ硝酸塩と未
燃ＨＣ、ＣＯが反応するのに必要十分な反応時間を設定
するので、効率のよいリッチスパイクを実行することが
できる。
【００４１】請求項６の発明によると、大気条件（給気
温度、給気湿度等）や機関１の製造のばらつきによら
ず、常に酸素センサ９の出力信号により空気過剰率λ＝
１．０の時期を操作者が認識することができるので、適
切に空気過剰率を設定することができ、未燃ＨＣ、ＣＯ
の総量を触媒１４上の硝酸塩を還元させる必要十分な量
に制御することができる。
温度、給気湿度等）や機関１の製造のばらつきによら
ず、常に酸素センサ９の出力信号により空気過剰率λ＝
１．０の時期を操作者が認識することができるので、適
切に空気過剰率を設定することができ、未燃ＨＣ、ＣＯ
の総量を触媒１４上の硝酸塩を還元させる必要十分な量
に制御することができる。
【図１】 本発明を実施するのに適した内燃機関の概略
系統図である。
系統図である。
【図２】 本発明を実施するのに適した内燃機関の別の
概略系統図である。
概略系統図である。
【図３】 排出ＮＯX量と空気過剰率の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図４】 排出ＮＯX量と空気過剰率の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図５】 排出ＮＯX量と空気過剰率の関係を示すグラ
フである。
フである。
【図６】 酸素センサの検出信号（出力電圧）と空気過
剰率の変化の対応関係を示すグラフである。
剰率の変化の対応関係を示すグラフである。
【図７】 排出ＮＯX量と燃焼変動値の関係を示すグラ
フである。
フである。
８ リーンバーンセンサ ９ 酸素センサ １４ 窒素酸化物吸蔵還元触媒 ２５ 窒素酸化物センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ 45/00 ３１４ 45/00 ３１４Ｚ Ｆターム(参考） 3G084 AA04 BA11 BA24 DA10 DA25 DA27 EA11 EC04 FA18 FA26 FA28 FA29 FA33 FA35 3G091 AA12 AA19 AA23 AB06 BA01 BA07 BA14 BA15 BA19 BA33 CB01 DA02 DA03 DA04 DB06 DB10 DB13 EA01 EA02 EA30 EA33 EA34 FB10 FB11 FB12 FC01 HA36 HA37 HA42 3G301 HA01 HA15 HA22 JA25 JA26 JA33 JB09 LC04 MA01 NA08 NA09 NB02 NE02 NE13 PA17A PD01A PD02A PD08A PD09A PE01A
Claims (6)
- 【請求項１】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、機関回転数、点火時
期、負荷及び空気過剰率から前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物量を推定し、前記
推定した窒素酸化物量が所定量以上になるとリッチスパ
イクを実行することを特徴とする内燃機関における窒素
酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。 - 【請求項２】 前記窒素酸化物吸蔵還元触媒よりも下流
側にリーンバーンセンサを設け、前記リーンバーンセン
サにより検出した空気過剰率から排気ガス中の窒素酸化
物量を推定する請求項１に記載の内燃機関における窒素
酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。 - 【請求項３】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、機関回転数、点火時
期、負荷及び燃焼変動値から前記窒素酸化物吸蔵還元触
媒の下流側の排気ガス中の窒素酸化物量を推定し、前記
推定した窒素酸化物量が所定量以上になるとリッチスパ
イクを実行することを特徴とする内燃機関における窒素
酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。 - 【請求項４】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、窒素酸化物吸蔵還元
触媒の上流に窒素酸化物センサを設け、前記窒素酸化物
センサで検出した窒素酸化物の総量が所定量以上になる
とリッチスパイクを実行することを特徴とする内燃機関
における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。 - 【請求項５】 空気過剰率が希薄状態で稼働中に、リッ
チスパイクを実行して、窒素酸化物吸蔵還元触媒上の硝
酸塩を還元する内燃機関において、リッチスパイク実行
時における未燃炭化水素及び一酸化炭素の総量が一定に
なるようにリッチスパイク実行時の空気過剰率を設定
し、かつ前記硝酸塩が完全に還元されて窒素酸化物吸蔵
還元触媒上から除去されるだけのリッチスパイクの実行
期間を設定することを特徴とする内燃機関における窒素
酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。 - 【請求項６】 窒素酸化物吸蔵還元触媒の上流側に設け
た酸素センサの検出信号を基に空気過剰率を１．０より
所定値だけ小さくする請求項５に記載の内燃機関におけ
る窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213861A JP2000045752A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10213861A JP2000045752A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000045752A true JP2000045752A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16646244
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10213861A Pending JP2000045752A (ja) | 1998-07-29 | 1998-07-29 | 内燃機関における窒素酸化物吸蔵還元触媒の浄化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000045752A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002004843A (ja) * | 2000-06-22 | 2002-01-09 | Mazda Motor Corp | エンジンの排気浄化装置 |
| WO2002103181A1 (en) * | 2001-06-18 | 2002-12-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio controller of internal combustion engine |
| EP1503053A1 (en) * | 2003-07-29 | 2005-02-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Engine exhaust gas cleaning apparatus |
| US7010907B2 (en) | 2001-04-13 | 2006-03-14 | Yanmar Co., Ltd. | Exhaust gas cleanup device for internal combustion engine |
| JP2006161805A (ja) * | 2004-12-03 | 2006-06-22 | Caterpillar Inc | 燃焼エンジン用の点火分配方法および装置 |
| KR20150101392A (ko) | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 가스 히트 펌프 엔진의 배기 정화 시스템 |
| WO2016103398A1 (ja) * | 2014-12-25 | 2016-06-30 | ボルボ トラック コーポレーション | 排気センサの管理装置及び管理方法 |
-
1998
- 1998-07-29 JP JP10213861A patent/JP2000045752A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP4517463B2 (ja) * | 2000-06-22 | 2010-08-04 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
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| US7162862B2 (en) | 2001-06-18 | 2007-01-16 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus for internal combustion engine |
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| CN100439688C (zh) * | 2001-06-18 | 2008-12-03 | 丰田自动车株式会社 | 内燃机的空燃比控制装置 |
| JPWO2002103181A1 (ja) * | 2001-06-18 | 2004-09-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
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| KR20150101392A (ko) | 2014-02-26 | 2015-09-03 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 가스 히트 펌프 엔진의 배기 정화 시스템 |
| KR101697852B1 (ko) * | 2014-02-26 | 2017-01-18 | 가부시키가이샤 도요다 지도숏키 | 가스 히트 펌프 엔진의 배기 정화 시스템 |
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