JP2012127295A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リーン運転が可能な内燃機関10の排気浄化装置であって、内燃機関10の排気通路12に配置されたNOx吸蔵還元触媒(NSR触媒)16と、NSR触媒16の下流に配置されたNOx選択還元触媒(SCR)18と、リーン運転中の所定のタイミングでリッチスパイクを実行するリッチスパイク手段と、を備え、リッチスパイク手段は、リッチスパイクにおける排気空燃比を第1のリッチ空燃比(A/F=12)から所定のリーン期間を挟んで第2のリッチ空燃比(A/F=13)へ切り替える2段階のリッチスパイクを実行する。
【選択図】図7
Description
前記内燃機関の排気通路に配置されたNOx吸蔵還元触媒(以下、NSR触媒)と、
前記NSR触媒の下流に配置されたNOx選択還元触媒(以下、SCR)と、
リーン運転中の所定のタイミングでリッチスパイクを実行するリッチスパイク手段と、を備え、
前記リッチスパイク手段は、前記リッチスパイク中の排気空燃比を第1のリッチ空燃比から所定のリーン期間を挟んで第2のリッチ空燃比へと切り替える2段階のリッチスパイクを実行することを特徴としている。
前記第2のリッチ空燃比は、前記第1の空燃比よりもリーンなスライトリッチ空燃比であることを特徴としている。
前記NSR触媒は、OSC材をその内部に含み、
前記所定のリーン期間は、前記NSR触媒の内部の排気ガスがリッチからリーンへ置換されるまでの期間であることを特徴としている。
前記NSR触媒および/または前記SCRの床温を取得する床温取得手段と、
前記床温が所定の基準値よりも高い場合に、前記リッチスパイク手段における2段階のリッチスパイクの実行を制限する制限手段と、
をさらに備えることを特徴としている。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態の構成を説明するための図である。図1に示すように、本実施の形態のシステムは、内燃機関10を備えている。内燃機関10は、右バンク101および左バンク102を備えたV型のガソリンエンジンとして構成されている。右バンク101に属する気筒群は、排気通路121に連通している。また、左バンク102に属する気筒群は、排気通路122に連通している。排気通路121および122は、下流で合流した後に排気通路123の一端に連通している。以下、排気通路121、122、および123を特に区別しない場合には、これらを単に「排気通路12」と称することとする。
先ず、本実施の形態のシステムにおいて実行されるリッチスパイク制御について説明する。ECU30は、通常、内燃機関10をリーン空燃比で運転(リーン運転)させる。リーン運転中は、NOx等の酸化剤がHC、CO等の還元剤よりも多量に排出される。このため、三元触媒を用いて当該排気ガスを浄化しようとしても、還元剤の不足によって全てのNOxを浄化することができない。そこで、本実施の形態1のシステムは、排気通路123にNSR触媒16を備えることとしている。NSR触媒16は、NOxをBa(NO3)2等の硝酸塩として吸蔵する機能を有している。このため、本実施の形態1のシステムによれば、リーン運転中であっても、該NOxが大気中に放出されてしまう事態を効果的に抑制することができる。
次に、図2乃至図6を参照して、本実施の形態の特徴的動作について説明する。上述したとおり、NSR触媒16におけるNOx浄化性能を高める観点からは、リッチスパイク時の目標A/Fをリッチ空燃比(例えばA/F=12)に制御することが好ましい。しかしながら、その一方で、SC14およびNSR触媒16において生成されるNH3量を増やしてSCR18におけるNOx浄化を促進する観点からは、リッチスパイク時の目標A/Fをスライトリッチ空燃比(例えばA/F=13)に制御することが好ましい。
次に、図7を参照して、本実施の形態において実行する処理の具体的内容について説明する。図7は、ECU30が、リッチスパイク制御を実行するルーチンのフローチャートである。尚、図7に示すルーチンは、内燃機関10の運転中に繰り返し実行されるものとする。
12 排気通路
14 スタート触媒(SC)
16 NOx吸蔵還元触媒(NSR触媒)
18 NOx選択還元触媒(SCR)
20,22 温度センサ
30 ECU(Electronic Control Unit)
Claims (4)
- リーン運転が可能な内燃機関の排気浄化装置であって、
前記内燃機関の排気通路に配置されたNOx吸蔵還元触媒(以下、NSR触媒)と、
前記NSR触媒の下流に配置されたNOx選択還元触媒(以下、SCR)と、
リーン運転中の所定のタイミングでリッチスパイクを実行するリッチスパイク手段と、を備え、
前記リッチスパイク手段は、前記リッチスパイク中の排気空燃比を第1のリッチ空燃比から所定のリーン期間を挟んで第2のリッチ空燃比へと切り替える2段階のリッチスパイクを実行することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記第2のリッチ空燃比は、前記第1の空燃比よりもリーンなスライトリッチ空燃比であることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記NSR触媒は、OSC材をその内部に含み、
前記所定のリーン期間は、前記NSR触媒の内部の排気ガスがリッチからリーンへ置換されるまでの期間であることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記NSR触媒および/または前記SCRの床温を取得する床温取得手段と、
前記床温が所定の基準値よりも高い場合に、前記リッチスパイク手段における2段階のリッチスパイクの実行を制限する制限手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項記載の内燃機関の排気浄化装置。
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