JPH04175416A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JPH04175416A JPH04175416A JP2317664A JP31766490A JPH04175416A JP H04175416 A JPH04175416 A JP H04175416A JP 2317664 A JP2317664 A JP 2317664A JP 31766490 A JP31766490 A JP 31766490A JP H04175416 A JPH04175416 A JP H04175416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- temperature
- lean
- lean nox
- bypass
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Granted
Links
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims abstract description 373
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 84
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 123
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims description 7
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 abstract description 51
- 238000002347 injection Methods 0.000 abstract description 22
- 239000007924 injection Substances 0.000 abstract description 22
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 121
- 238000000034 method Methods 0.000 description 80
- 230000008569 process Effects 0.000 description 79
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 33
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 21
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 20
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 17
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 13
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 9
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 6
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 6
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 6
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 6
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 5
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 4
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 4
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 2
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 244000000626 Daucus carota Species 0.000 description 1
- 235000002767 Daucus carota Nutrition 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 101150058725 ecl1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 235000014347 soups Nutrition 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
- F01N3/2046—Periodically cooling catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2006—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/2053—By-passing catalytic reactors, e.g. to prevent overheating
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
- F01N3/222—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives using electric valves only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/28—Construction of catalytic reactors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2270/00—Mixing air with exhaust gases
- F01N2270/02—Mixing air with exhaust gases for cooling exhaust gases or the apparatus
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2290/00—Movable parts or members in exhaust systems for other than for control purposes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2330/00—Structure of catalyst support or particle filter
- F01N2330/08—Granular material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2390/00—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus
- F01N2390/02—Arrangements for controlling or regulating exhaust apparatus using electric components only
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
- F01N2410/02—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of high temperature, e.g. overheating of catalytic reactor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
- F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
- F02B1/04—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition with fuel-air mixture admission into cylinder
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は、希薄燃焼可能な自動車用内燃機関の排気系に
、酸化雰囲気中でもNOxを還元できる触媒を具備した
内燃機関の排気浄化装置に関し、とくにリーンNOX触
媒のNOX浄化率を向上させる制御[l装置に関する。
、酸化雰囲気中でもNOxを還元できる触媒を具備した
内燃機関の排気浄化装置に関し、とくにリーンNOX触
媒のNOX浄化率を向上させる制御[l装置に関する。
[従来の技術]
自動車用内燃機関には、燃費等性能が優れていること、
公害対策上COやHCエミッションの排出が低いこと、
等種々の性能が要求される。これらの要求を同時に満足
するものとして、希麺空燃比領域で燃焼を行わせるリー
ンバーンエンジンが注目されている。しかし、リーンバ
ーンエンジンでは、空燃比リーン域での燃焼のため、三
元触媒によるNOx還元が期待できず、NOX対策が問
題となる。
公害対策上COやHCエミッションの排出が低いこと、
等種々の性能が要求される。これらの要求を同時に満足
するものとして、希麺空燃比領域で燃焼を行わせるリー
ンバーンエンジンが注目されている。しかし、リーンバ
ーンエンジンでは、空燃比リーン域での燃焼のため、三
元触媒によるNOx還元が期待できず、NOX対策が問
題となる。
空燃比リーン域でも、HC存在下で、NOXを還元する
ことができる触媒として、特開平1−171625号公
報は、遷移金属を担持せしめたゼオライト系触媒を提案
している。また、特開昭1−171625号公報は、ゼ
オライト系触媒が耐熱性に乏しいため、排気温高温域で
、触媒を排気−ガスから遮断して、耐熱耐久性を向上さ
せる方法も提案している。しかしながら、従来技術は、
ゼオライド系触媒のNOx浄化率を高める方法tごつい
では教示していない。
ことができる触媒として、特開平1−171625号公
報は、遷移金属を担持せしめたゼオライト系触媒を提案
している。また、特開昭1−171625号公報は、ゼ
オライト系触媒が耐熱性に乏しいため、排気温高温域で
、触媒を排気−ガスから遮断して、耐熱耐久性を向上さ
せる方法も提案している。しかしながら、従来技術は、
ゼオライド系触媒のNOx浄化率を高める方法tごつい
では教示していない。
[発明が解決しようとする課題]
ゼオライト系触媒は、触媒床温によってもNOx浄化率
が変化し、また温度過渡状態によってもNOx浄化率が
変化することか、発明者等による試験により見出された
。
が変化し、また温度過渡状態によってもNOx浄化率が
変化することか、発明者等による試験により見出された
。
本発明は温度条件を制御することにより、ゼオライト系
触媒のNOx浄化率を高めることを目的とする。
触媒のNOx浄化率を高めることを目的とする。
[課題を解決するための手段]
上記目的を達成するための、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置は、次の装置から成る。すなわち、 希薄燃焼可能な自動車用内燃機関と、 内燃機関の排気系に設けられ、遷移金属或いは貴金属を
担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、1−
1G存在下で、排気ガス中のNOXを還元する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)と、 前記触媒か活性を示す触媒床温領域で、前記触媒を冷却
し、その後、冷却を停止して触媒床温を上昇させるサイ
クルを繰返し実行する冷却−昇温サイクル実行手段と、 かう成る内燃機関の排気)挙止装置。
気浄化装置は、次の装置から成る。すなわち、 希薄燃焼可能な自動車用内燃機関と、 内燃機関の排気系に設けられ、遷移金属或いは貴金属を
担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、1−
1G存在下で、排気ガス中のNOXを還元する触媒(以
下、リーンNOx触媒という)と、 前記触媒か活性を示す触媒床温領域で、前記触媒を冷却
し、その後、冷却を停止して触媒床温を上昇させるサイ
クルを繰返し実行する冷却−昇温サイクル実行手段と、 かう成る内燃機関の排気)挙止装置。
[作 用]
発明者等による試験によれば、リーンNOx触媒は、触
媒活性温度領域において、定常時や降温過程よりも昇温
過程に於ける方か、より高LM N OX浄化率を示す
。本発明では、触媒床温の冷却、冷却停止による昇温の
サイクルを実行するので、積極的に昇温過程が繰返し作
り出され、リーンNOx触媒のNOx浄化率が高められ
る。
媒活性温度領域において、定常時や降温過程よりも昇温
過程に於ける方か、より高LM N OX浄化率を示す
。本発明では、触媒床温の冷却、冷却停止による昇温の
サイクルを実行するので、積極的に昇温過程が繰返し作
り出され、リーンNOx触媒のNOx浄化率が高められ
る。
[実施例コ
以下に、本発明の望ましい複数の実施例を、図面を参照
して説明する。
して説明する。
このうち、第1〜第3実施例は第1〜第11図に対応し
、リーンNOx触媒にバイパス通路を設け、排気ガスの
流れをリーンNOx触媒とバイパス通路との間に切替え
ることによって、リーンNOx触媒の冷却、昇温を繰返
すものである。
、リーンNOx触媒にバイパス通路を設け、排気ガスの
流れをリーンNOx触媒とバイパス通路との間に切替え
ることによって、リーンNOx触媒の冷却、昇温を繰返
すものである。
第4実施例は第12図〜第17図に対応し、リーンNO
x触媒をペレット触媒から構成して、このペレット触媒
を冷却チャンバに循環させることにより、リーンNOx
触媒の冷却、昇温サイクルを実行するものである。
x触媒をペレット触媒から構成して、このペレット触媒
を冷却チャンバに循環させることにより、リーンNOx
触媒の冷却、昇温サイクルを実行するものである。
第5実施例は第18図〜第24図に対応し□、リーンN
Ox触媒の上流の排気系に二次空気を供給することによ
り、リーンNOx触媒の冷却、昇温サイクルを実行する
ものである。
Ox触媒の上流の排気系に二次空気を供給することによ
り、リーンNOx触媒の冷却、昇温サイクルを実行する
ものである。
第6実施例〜第7実施例は第25図〜第34図に対応し
、リーンNOx触媒を並列に複数個設けて、排気ガスを
交互に流すことにより、リーンNOx触媒の冷却、昇温
サイクルを実行するものである。
、リーンNOx触媒を並列に複数個設けて、排気ガスを
交互に流すことにより、リーンNOx触媒の冷却、昇温
サイクルを実行するものである。
第8実施例は第35図〜第38図に対応し、リーンNO
x触媒を複数個直列に設けて、排気ガスを交互に流すこ
とにより、リーンNOx触媒の冷却、昇温サイクルを実
行するものである。
x触媒を複数個直列に設けて、排気ガスを交互に流すこ
とにより、リーンNOx触媒の冷却、昇温サイクルを実
行するものである。
第9〜第10実施例は第39図〜第41図に対応する。
以下にそれぞれの実施例を詳述する。
第1〜第3実施例
第1〜第3実施例の内燃機関の排気浄化装置は、第1図
に示すように、希薄燃焼可能な自動車用内燃機関2と、
内燃機関の排気系に設けられたり−ンNOX触媒4と、
排気系においてリーンNOx触媒4をバイパスするバイ
パス通路6と、排気をリーンNOx触媒4とバイパス通
路6との間に切替えるバイパス弁8と、内燃機関2の運
転状態を検出する運転状態検出手段10と、運転状態検
出手段10からの信号に基いて燃料噴射量、点火時期を
演算し、燃料噴射、点火を実行する燃焼制御手段12と
、バイパス弁8の切替を制御するバイパス制御手段14
と、から成る。従来に比べて最も異なる点は、バイパス
制御手段14の存在であり、このバイパス制御手段14
は、次の3つの態様の何れかから成る。
に示すように、希薄燃焼可能な自動車用内燃機関2と、
内燃機関の排気系に設けられたり−ンNOX触媒4と、
排気系においてリーンNOx触媒4をバイパスするバイ
パス通路6と、排気をリーンNOx触媒4とバイパス通
路6との間に切替えるバイパス弁8と、内燃機関2の運
転状態を検出する運転状態検出手段10と、運転状態検
出手段10からの信号に基いて燃料噴射量、点火時期を
演算し、燃料噴射、点火を実行する燃焼制御手段12と
、バイパス弁8の切替を制御するバイパス制御手段14
と、から成る。従来に比べて最も異なる点は、バイパス
制御手段14の存在であり、このバイパス制御手段14
は、次の3つの態様の何れかから成る。
(1) 第1実施例においては、内燃機関2の運転状態
がNOx排出量の少ない運転状態で、かつ、触媒床温く
またはそれに相関する触媒人ガス温、出ガス温)が第1
の所定温(たとえば450℃)以上の時、バイパスON
となるよう(こバイパス弁8を切替え、触媒床温(また
はそれに相関する触媒人カス温、出カス温)が第2の所
定温(たとえば300℃)以下になるとバイパスOFF
となるようにバイパス弁8を切替える、バイパス制御手
段14、(2) 第2実施例においては、内燃機関2の
運転状態がリーンNOx触媒4によるNOx浄化が期待
できない運転状態で、がっ、触媒床温くまたはそれに相
関する触媒人カス温、出ガス温〉が第1の所定温(たと
えば450℃)以上の時、バイパスONとなるようにバ
イパス弁8を切替え、触媒床温(またはそれに相関する
触媒人ガス温、出ガス温)が第2の所定温くたとえば、
300’C)以下になるとバイパスOFFとなるように
バイパス弁8を切替える、バイパス制御手段14゜(3
) 第3実施例においては、触媒床温(またはそれに相
関する触媒人カス温、触媒量ガス温が所定温度(たとえ
ば、300’C)以上の時に、バイパス弁8をバイパス
ONとバイパスOFFとの間に繰返し切替えるバイパス
制御手段14゜第1〜第3実施例を、第2図〜第8図を
参照してさらに詳しく説明する。これらの図のうち、第
、 2図、第3図、および第4図、第6図、第7図、第
8図のステップ102〜110は、第1〜第3実施、
例に共通な構成である。
がNOx排出量の少ない運転状態で、かつ、触媒床温く
またはそれに相関する触媒人ガス温、出ガス温)が第1
の所定温(たとえば450℃)以上の時、バイパスON
となるよう(こバイパス弁8を切替え、触媒床温(また
はそれに相関する触媒人カス温、出カス温)が第2の所
定温(たとえば300℃)以下になるとバイパスOFF
となるようにバイパス弁8を切替える、バイパス制御手
段14、(2) 第2実施例においては、内燃機関2の
運転状態がリーンNOx触媒4によるNOx浄化が期待
できない運転状態で、がっ、触媒床温くまたはそれに相
関する触媒人カス温、出ガス温〉が第1の所定温(たと
えば450℃)以上の時、バイパスONとなるようにバ
イパス弁8を切替え、触媒床温(またはそれに相関する
触媒人ガス温、出ガス温)が第2の所定温くたとえば、
300’C)以下になるとバイパスOFFとなるように
バイパス弁8を切替える、バイパス制御手段14゜(3
) 第3実施例においては、触媒床温(またはそれに相
関する触媒人カス温、触媒量ガス温が所定温度(たとえ
ば、300’C)以上の時に、バイパス弁8をバイパス
ONとバイパスOFFとの間に繰返し切替えるバイパス
制御手段14゜第1〜第3実施例を、第2図〜第8図を
参照してさらに詳しく説明する。これらの図のうち、第
、 2図、第3図、および第4図、第6図、第7図、第
8図のステップ102〜110は、第1〜第3実施、
例に共通な構成である。
まず、第1〜第3実施例に共通な構成を説明する。第2
図に示すように、内燃機関2の吸気系にはスロットル弁
28、燃料噴射弁16(筒内噴射の場合もある)が設け
られ、気筒には点火栓38(ディーゼルの場合は点火栓
なし)が設けられ、排気系には、リーンNOx触媒4の
下流に三元触媒22が設けられる。ただし、三元触媒2
2はなくてもよい。
図に示すように、内燃機関2の吸気系にはスロットル弁
28、燃料噴射弁16(筒内噴射の場合もある)が設け
られ、気筒には点火栓38(ディーゼルの場合は点火栓
なし)が設けられ、排気系には、リーンNOx触媒4の
下流に三元触媒22が設けられる。ただし、三元触媒2
2はなくてもよい。
燃料噴射、点火時期、バイパス制御はエンジンコントロ
ールコンピュータ20(ECLI)からの指令信号によ
って行われ、ECLJ20には各種の運転状態検出手段
の出力が入力される。
ールコンピュータ20(ECLI)からの指令信号によ
って行われ、ECLJ20には各種の運転状態検出手段
の出力が入力される。
運転状態検出手段には、第2図、第3図に示すように、
ディストリビュータ24に内蔵されたクランク角度セン
サ26が含まれ、その出力は燃料噴射のタイミング用信
号・とぎれるとともに、その出力から演粋によりエンジ
ン回転速度信号NEが求まる。また、運転状態検出手段
には吸気管圧力センサ32か含まれ、その出力は吸気管
圧力PMである。
ディストリビュータ24に内蔵されたクランク角度セン
サ26が含まれ、その出力は燃料噴射のタイミング用信
号・とぎれるとともに、その出力から演粋によりエンジ
ン回転速度信号NEが求まる。また、運転状態検出手段
には吸気管圧力センサ32か含まれ、その出力は吸気管
圧力PMである。
その伯の運転状態検出手段には、水温センサ34、空燃
比センサ18、スロットル開度センサ30.排気温セン
サ42(触媒人ガス温度センサ、これは触媒床温度セン
サ、触媒用ガス温度センサであってもよい)、HCセン
サ44が含まれる。
比センサ18、スロットル開度センサ30.排気温セン
サ42(触媒人ガス温度センサ、これは触媒床温度セン
サ、触媒用ガス温度センサであってもよい)、HCセン
サ44が含まれる。
ECU20は、第3図に示すように、セントラルプロセ
ッサユニット(CPU)20a、リードオンリメモリ(
ROM>20b、ランダムアクセスメモリ(RAM)2
0c、アナログ信号用入力インターフェイス20d 、
アナログ/ディジタルコンバータ20e 1ディジタル
信号用入力インターフェイス20f、出力インターフェ
イス20g、定電圧電源20hから成る。ECU20の
演緯はCP U 20aで行われ、出力インターフェイ
ス20gを介して、各気筒の燃料噴射弁(インジェクタ
)16に送信されて燃料噴射を制御するとともにイグナ
イタ4oに送信されて点火プラグ38の点火時期を制御
する。また、ECU20の出力はバイパス制御弁8(の
アクチュエータ)に送信されて、バイパス制御が行われ
る。
ッサユニット(CPU)20a、リードオンリメモリ(
ROM>20b、ランダムアクセスメモリ(RAM)2
0c、アナログ信号用入力インターフェイス20d 、
アナログ/ディジタルコンバータ20e 1ディジタル
信号用入力インターフェイス20f、出力インターフェ
イス20g、定電圧電源20hから成る。ECU20の
演緯はCP U 20aで行われ、出力インターフェイ
ス20gを介して、各気筒の燃料噴射弁(インジェクタ
)16に送信されて燃料噴射を制御するとともにイグナ
イタ4oに送信されて点火プラグ38の点火時期を制御
する。また、ECU20の出力はバイパス制御弁8(の
アクチュエータ)に送信されて、バイパス制御が行われ
る。
CP U 20aにおける演粋の実行は、第4.6.7
.8図の何れかのバイパス制御フローチャートに従う・
て、行われる。各制御は、燃料噴射、点火実行の制御の
ためのフロ一部分と、バイパス弁8の制御のためのフロ
一部分とから成り、このうち、燃料噴射、点火実行のフ
ロ一部分は、第1〜第3実施例に共通である。
.8図の何れかのバイパス制御フローチャートに従う・
て、行われる。各制御は、燃料噴射、点火実行の制御の
ためのフロ一部分と、バイパス弁8の制御のためのフロ
一部分とから成り、このうち、燃料噴射、点火実行のフ
ロ一部分は、第1〜第3実施例に共通である。
このフローの共通部分を、たとえば第4図を例にとって
説明する。第4図において、ステップ1゜2で、運転状
態検出手段の出力から、機関の運転状態を読み込む。こ
の機関の運転状態(は、機関の回転速度NE、吸気管圧
力PMが含まれる。ついでステップ104にて、吸気管
圧力PMと機関回転速度NEより、空燃比が理論空燃比
となるように、基本燃料噴射量TPを算出するとともに
、点火時期を求める。 □ つぎに1.水温等の運転条件に応じて基本燃料噴射量T
−Pを補正する操作を行う。まず、ステップ106で、
水温センサからの出力rHW等を読込む。
説明する。第4図において、ステップ1゜2で、運転状
態検出手段の出力から、機関の運転状態を読み込む。こ
の機関の運転状態(は、機関の回転速度NE、吸気管圧
力PMが含まれる。ついでステップ104にて、吸気管
圧力PMと機関回転速度NEより、空燃比が理論空燃比
となるように、基本燃料噴射量TPを算出するとともに
、点火時期を求める。 □ つぎに1.水温等の運転条件に応じて基本燃料噴射量T
−Pを補正する操作を行う。まず、ステップ106で、
水温センサからの出力rHW等を読込む。
つぎに、ステップ108で、基本燃料噴射量TP、点火
時期を補正する。さらに詳しくは、水温増量FWLを算
出する。水温増量FWLは、暖機時のドライバビリティ
向上のための燃料噴射増量で、たとえばマツプより求め
られる。
時期を補正する。さらに詳しくは、水温増量FWLを算
出する。水温増量FWLは、暖機時のドライバビリティ
向上のための燃料噴射増量で、たとえばマツプより求め
られる。
基本燃料噴射量TPは、上記の水温THWによる補正の
他に、機関回転速度NE、吸気管圧力PMによっても補
正される。機関回転速度NEに対するリーン化補正係数
KLEANNEはたとえばNE−KLEANNEマツプ
から求められ、吸気管圧力PMに対するリーン化補正係
数KLEANPMは、たとえばPM−KLEANPMマ
ツプから求められる。そして、KLEANNEとKLE
ANPMから、リーン化補正係数KLEANを、KLE
AN=KLEANNE−KLEANPMとして求める。
他に、機関回転速度NE、吸気管圧力PMによっても補
正される。機関回転速度NEに対するリーン化補正係数
KLEANNEはたとえばNE−KLEANNEマツプ
から求められ、吸気管圧力PMに対するリーン化補正係
数KLEANPMは、たとえばPM−KLEANPMマ
ツプから求められる。そして、KLEANNEとKLE
ANPMから、リーン化補正係数KLEANを、KLE
AN=KLEANNE−KLEANPMとして求める。
この他に、基本燃料噴射量TPは、加速増量FACC、
スロットル高開度時増量FPOWER1触媒過熱防止増
量OTPが施されることがある。
スロットル高開度時増量FPOWER1触媒過熱防止増
量OTPが施されることがある。
リーン化補正係数KLEAN、各種の増量か算出された
後、燃料噴射量TAUは次式より算出される。
後、燃料噴射量TAUは次式より算出される。
TAU=TP−KLEA\・FWL・
(1+FACC+FPOWER−V−0王P)以上の演
粋がステップ108で行われる。
粋がステップ108で行われる。
ついで、ステップ110に進み、TAUをセットし、T
AUだけ燃料噴射を実行し、かつ点火実行処理をする。
AUだけ燃料噴射を実行し、かつ点火実行処理をする。
ステップ102〜110は、第1図で述べた燃焼制御手
段12に相当する。
段12に相当する。
ついで、バイパス弁8の制御へと進むが、以上までは第
1〜第3実施例に共通で、バイパス弁8の制御から、第
1〜第3実施例について構成が異なる。
1〜第3実施例に共通で、バイパス弁8の制御から、第
1〜第3実施例について構成が異なる。
つぎに、第1〜第3実施例のうち各実施例で異なる部分
について、説明する。
について、説明する。
第1実施例は、NOX浄化の不要な時期に触媒を冷却し
て高いNOX浄化率を示す温度にリーンNOx触媒4を
制御するもので、第4図に示したフロニを有する。すな
わち、燃料噴射、点火実行処理から、ステップ202に
進み、排気温TEXを読み込む。ついで、ステップ20
4に進み、TEXが第1の所定温度T450 (たと
えば450℃)を越えるとステップ206に進んでフラ
グをセットし、7450以下だとステップ216.21
Bへと進んで、TEXが第2の所定温度T300 (
たとえば300℃)以下でステップ220に進んで、フ
ラグをリセットする。このようなフラグの操作により、
第5図のように、昇温過程と降温過程でセット、リセッ
トはヒステリシスを画く。フラグがセットで、かつNO
X排出量が少ない運転状態の時に、バイパス制御を実行
して触媒床温を自然冷却する(排気を、バイパス通路6
に流してリーンNOx触媒4を通さない。) このために、フラグがセットの時は、ステップ20&
、21G 、2124:進み、NOX排出量が少ない時
(アイドル時、減速時、F/C時)か否かを判定し、N
Ox排出口が少ない時なら、リーンNOx触媒4に通さ
ないで放出しても問題ないから、ステップ214に進ん
でバイパス「ON」実行処理をして、排気をバイパス通
路6に流してリーンNOx触媒4を通さないようにする
。これによって、リーNOX触媒4の触媒床温は徐々に
下っていく。
て高いNOX浄化率を示す温度にリーンNOx触媒4を
制御するもので、第4図に示したフロニを有する。すな
わち、燃料噴射、点火実行処理から、ステップ202に
進み、排気温TEXを読み込む。ついで、ステップ20
4に進み、TEXが第1の所定温度T450 (たと
えば450℃)を越えるとステップ206に進んでフラ
グをセットし、7450以下だとステップ216.21
Bへと進んで、TEXが第2の所定温度T300 (
たとえば300℃)以下でステップ220に進んで、フ
ラグをリセットする。このようなフラグの操作により、
第5図のように、昇温過程と降温過程でセット、リセッ
トはヒステリシスを画く。フラグがセットで、かつNO
X排出量が少ない運転状態の時に、バイパス制御を実行
して触媒床温を自然冷却する(排気を、バイパス通路6
に流してリーンNOx触媒4を通さない。) このために、フラグがセットの時は、ステップ20&
、21G 、2124:進み、NOX排出量が少ない時
(アイドル時、減速時、F/C時)か否かを判定し、N
Ox排出口が少ない時なら、リーンNOx触媒4に通さ
ないで放出しても問題ないから、ステップ214に進ん
でバイパス「ON」実行処理をして、排気をバイパス通
路6に流してリーンNOx触媒4を通さないようにする
。これによって、リーNOX触媒4の触媒床温は徐々に
下っていく。
また、フラグかりセットであれば、ステップ222に進
んで、バイパスrOFFJ実行処理をして、排気をリー
ンNOx触媒4に通し、排気熱でり一ンNOX触媒4を
昇温する。ステップ214またはステップ222の操作
が終了すると、次のルーチンへとリターンする。
んで、バイパスrOFFJ実行処理をして、排気をリー
ンNOx触媒4に通し、排気熱でり一ンNOX触媒4を
昇温する。ステップ214またはステップ222の操作
が終了すると、次のルーチンへとリターンする。
ステップ202〜222は、第1図のバイパス制御手段
14に対応し、該手段14は、内燃機関の運転状態がN
OX排出量の少ない運転状態で、かつ、触媒床温または
それに相関する触媒人ガス温、出ガス瀉が第1の所定温
T450以上の時、バイパスONとなるようにバイパス
弁8を切替え、触媒床温または触媒人ガス温、出ガス温
が第1の所定温より低い第2の所定温T 300以下に
なるとバイパスが解除するようにバイパス弁8を切替え
る。 ゛第2実施例は、NOx浄化の無駄な時期
に触媒を冷却して高いNo浄化率を示す温度にリーンN
OX触媒4を制御するもので、第6図に示したフローを
有する。第6図のフローでは、ステップ102〜110
までの燃料噴射、点火実行制御は、第1実施例の第4図
のフローの102〜110まてのステップと同じである
ので、同一符号を付すことにより説明を省略する。また
、第6図において、ステップ202〜206、ステップ
214〜222までのバイパス制御は、第1実施例の第
4図のフローのステップ202〜206、ステップ21
4〜222までのステップと同じであるので、同一符号
を付すことにより説明を省略する。第2実施例のバイパ
ス制御か、第1実施例と異なるところは、第1実施例の
第4図のフロー208.210 、212が第2実施例
の第6図のステップ302.304に変わることである
。
14に対応し、該手段14は、内燃機関の運転状態がN
OX排出量の少ない運転状態で、かつ、触媒床温または
それに相関する触媒人ガス温、出ガス瀉が第1の所定温
T450以上の時、バイパスONとなるようにバイパス
弁8を切替え、触媒床温または触媒人ガス温、出ガス温
が第1の所定温より低い第2の所定温T 300以下に
なるとバイパスが解除するようにバイパス弁8を切替え
る。 ゛第2実施例は、NOx浄化の無駄な時期
に触媒を冷却して高いNo浄化率を示す温度にリーンN
OX触媒4を制御するもので、第6図に示したフローを
有する。第6図のフローでは、ステップ102〜110
までの燃料噴射、点火実行制御は、第1実施例の第4図
のフローの102〜110まてのステップと同じである
ので、同一符号を付すことにより説明を省略する。また
、第6図において、ステップ202〜206、ステップ
214〜222までのバイパス制御は、第1実施例の第
4図のフローのステップ202〜206、ステップ21
4〜222までのステップと同じであるので、同一符号
を付すことにより説明を省略する。第2実施例のバイパ
ス制御か、第1実施例と異なるところは、第1実施例の
第4図のフロー208.210 、212が第2実施例
の第6図のステップ302.304に変わることである
。
第2実施例においては、排気をリーンNOx触媒に通し
てもNOx浄化が期待できない条件下、たとえば活性種
を生成する排気中のI]cの濃度か低い時に、排気をバ
イパス通路6側に流すように制御する。
てもNOx浄化が期待できない条件下、たとえば活性種
を生成する排気中のI]cの濃度か低い時に、排気をバ
イパス通路6側に流すように制御する。
ステップ302 Cは、HC濃度CHCを読み込み、ス
テップ304(ご進んで、HC1度CHCか、所定のa
度αより低いか否かを判断し、低い時はN。
テップ304(ご進んで、HC1度CHCか、所定のa
度αより低いか否かを判断し、低い時はN。
×浄化が期待できない条件だから、ステップ214に進
んで、バイパスON実行処理をする。また、ステップ3
02でHC″a度CHCがα以上だと、ステップ222
に進んでバイパスOFF実行処理をする。
んで、バイパスON実行処理をする。また、ステップ3
02でHC″a度CHCがα以上だと、ステップ222
に進んでバイパスOFF実行処理をする。
第7図は第2実施例のもう1つの例で、空燃比がリッチ
な時のNOX浄化が期待できない条件下に、排気をバイ
パス通路6側に流すように制御する例であり、第6図の
ステップ302.304を、第7図でステップ30&
、308に変えたもので、他のステップはすべて第6図
と同一である。第7図の例は、ステップ306で空燃比
A/Fを読み込み、ステップ308に進んでA/Fがリ
ッチか否かを判定し、A/FリッチならNOx浄化が期
待できない条件だから、ステップ214に進んでバイパ
スON実行処理をし、A/Fリッチでないなら、ステッ
プ222に進んで、バイパスOFF実行処理をする。そ
して、ステップ214.222からリターンして次のル
ーチンへと逝む。
な時のNOX浄化が期待できない条件下に、排気をバイ
パス通路6側に流すように制御する例であり、第6図の
ステップ302.304を、第7図でステップ30&
、308に変えたもので、他のステップはすべて第6図
と同一である。第7図の例は、ステップ306で空燃比
A/Fを読み込み、ステップ308に進んでA/Fがリ
ッチか否かを判定し、A/FリッチならNOx浄化が期
待できない条件だから、ステップ214に進んでバイパ
スON実行処理をし、A/Fリッチでないなら、ステッ
プ222に進んで、バイパスOFF実行処理をする。そ
して、ステップ214.222からリターンして次のル
ーチンへと逝む。
第3実施例は、バイパスON、OFFの繰返し制御を行
なうもので、第8図のフローを有する。
なうもので、第8図のフローを有する。
第8図のフローにおいて、ステップ102〜110の燃
料噴射、点火制御は、第1実施例のステップ102〜1
10と同じであるので、同一符号を付すことにより説明
を省略する。続いて、ステップ402に進み402〜4
24のステップに従って、バイパスON、OFFの繰り
返し制御を行なう。
料噴射、点火制御は、第1実施例のステップ102〜1
10と同じであるので、同一符号を付すことにより説明
を省略する。続いて、ステップ402に進み402〜4
24のステップに従って、バイパスON、OFFの繰り
返し制御を行なう。
ステップ402は、現在の運転状態がバイパス条件か否
か、たとえば排気mTEXが300℃以上が否か、を判
定するステップである。ステップ402でもしもバイパ
ス条件にないなら、バイパスON。
か、たとえば排気mTEXが300℃以上が否か、を判
定するステップである。ステップ402でもしもバイパ
ス条件にないなら、バイパスON。
OFFを行なっても無意味だから、ステップ426に進
み、バイパスカウンタC0FFをクリアし、ステップ4
22に進んでバイパスカウンタCONもクリアし、ステ
ップ424に進んでバイパスOFF実行処理をする。
み、バイパスカウンタC0FFをクリアし、ステップ4
22に進んでバイパスカウンタCONもクリアし、ステ
ップ424に進んでバイパスOFF実行処理をする。
ステップ402でバイパス条件と判断されるとバイパス
ON、OFFの繰り返し制御を実行するために、次のス
テップ404へと進んでいく。はじめてバイパス条件と
判断された場合には、ステップ426.422にてバイ
パスカウンタC0FF、C0Nは0にクリアされている
ことからステップ404.406でともに肯定判定され
ステップ416に進む。
ON、OFFの繰り返し制御を実行するために、次のス
テップ404へと進んでいく。はじめてバイパス条件と
判断された場合には、ステップ426.422にてバイ
パスカウンタC0FF、C0Nは0にクリアされている
ことからステップ404.406でともに肯定判定され
ステップ416に進む。
ステップ′416ではバイパスカウンタCONを7とお
き、次いでステップ412COFFをクリアし、ステッ
プ414でバイパスON実行処理をする。
き、次いでステップ412COFFをクリアし、ステッ
プ414でバイパスON実行処理をする。
次いでこのルーチンが実行されるとステップ4゜6では
否定判定されてステップ408に進み、バイパスカウン
タCONをこのルーチンの実行毎に1づつ進めていき、
ステップ410で、遂にCONがβ以上になる迄はステ
ップ412へと進む。この操作により、CONがβを越
える迄の時間においては、ステップ414へと進み、バ
イパスON実行処理を続ける。
否定判定されてステップ408に進み、バイパスカウン
タCONをこのルーチンの実行毎に1づつ進めていき、
ステップ410で、遂にCONがβ以上になる迄はステ
ップ412へと進む。この操作により、CONがβを越
える迄の時間においては、ステップ414へと進み、バ
イパスON実行処理を続ける。
ステップ410で、遂にCONがβを越えると、ステッ
プ418へと進み、C0FFを1づつ進める。
プ418へと進み、C0FFを1づつ進める。
次のルーチンではステップ404でC0FF=1となっ
ているから、ステップ404からステップ418に進み
、ステップ418でバイパスカウンタC0FFを1づつ
進める。そして、ステップ420に進み1回のルーチン
毎に1づつ進められるC0FFがγを越える迄はステッ
プ422に進んでCONをクリアし、ざらにステップ4
24に進んでバイパスOFF実行処理を続ける。そして
、ステップ420でC0FFが遂にγを越えると、再び
ステップ408に進む。かくして、バイパスONは時間
β続き、続いてバイパスOFFが時間γ続き、あとはβ
、γ、β、γのバイパスON、OFFを繰り返す。
ているから、ステップ404からステップ418に進み
、ステップ418でバイパスカウンタC0FFを1づつ
進める。そして、ステップ420に進み1回のルーチン
毎に1づつ進められるC0FFがγを越える迄はステッ
プ422に進んでCONをクリアし、ざらにステップ4
24に進んでバイパスOFF実行処理を続ける。そして
、ステップ420でC0FFが遂にγを越えると、再び
ステップ408に進む。かくして、バイパスONは時間
β続き、続いてバイパスOFFが時間γ続き、あとはβ
、γ、β、γのバイパスON、OFFを繰り返す。
バイパス解除時は、排気がリーンNOx触媒4を通らな
いから、リーンNOx触媒4は自然冷却で徐々(降温し
でいき、バイパスカウンタは排気がリーンNOx触媒4
を通るから、排気ガスの高温と触媒によるHClの部分
酸化反応あるいは完全酸化反応における発熱によって、
リーンNOX触tI14は昇温していく。そして、バイ
パスON、OFFが繰り返すことにより、リーンNOx
触媒4の昇温、降温が積極的に繰り返され、積極的に昇
温過程における高いNOx浄化率が作り出されていく。
いから、リーンNOx触媒4は自然冷却で徐々(降温し
でいき、バイパスカウンタは排気がリーンNOx触媒4
を通るから、排気ガスの高温と触媒によるHClの部分
酸化反応あるいは完全酸化反応における発熱によって、
リーンNOX触tI14は昇温していく。そして、バイ
パスON、OFFが繰り返すことにより、リーンNOx
触媒4の昇温、降温が積極的に繰り返され、積極的に昇
温過程における高いNOx浄化率が作り出されていく。
次に、作用を説明する。
第1実施例の排気浄化装置によるNOx浄化制御では、
NOX排出量の少ない運転条件下(たとえば、アイドル
、減速、燃料カット時なと)で、かつ触媒床温あるいは
それに相関する触媒式カス温、出ガス温−が第1の所定
値(たとえば450℃)を越えると、排気はバイパスさ
れて、リーンNOx触媒4は降温され、触媒床温あるい
はそれに相関する触媒式カス温、出カス温か第2の所定
値(たとえば300℃)以下になると、バイパス解除さ
れて、排気はリーンNOX触14に通され、リーンNO
x触媒4は昇温される。
NOX排出量の少ない運転条件下(たとえば、アイドル
、減速、燃料カット時なと)で、かつ触媒床温あるいは
それに相関する触媒式カス温、出ガス温−が第1の所定
値(たとえば450℃)を越えると、排気はバイパスさ
れて、リーンNOx触媒4は降温され、触媒床温あるい
はそれに相関する触媒式カス温、出カス温か第2の所定
値(たとえば300℃)以下になると、バイパス解除さ
れて、排気はリーンNOX触14に通され、リーンNO
x触媒4は昇温される。
このようにして、リーンNOx触媒4は、第9図の高い
NOX浄化率を示せる温度領域(’300℃〜450℃
)(制御され、NOx浄化率が向上される。また、リー
ンNOx触媒は300℃〜450°Cの間で、昇温と降
温とを繰り返すから、300℃〜450℃のある一定温
度に保たれるよりは、昇温過程が繰り返されることによ
るNOx浄化率の向上(第10図)が得られる。これら
の2つの作用によって、リーンNOx触媒4のNOx浄
化率は、高く保たれる。
NOX浄化率を示せる温度領域(’300℃〜450℃
)(制御され、NOx浄化率が向上される。また、リー
ンNOx触媒は300℃〜450°Cの間で、昇温と降
温とを繰り返すから、300℃〜450℃のある一定温
度に保たれるよりは、昇温過程が繰り返されることによ
るNOx浄化率の向上(第10図)が得られる。これら
の2つの作用によって、リーンNOx触媒4のNOx浄
化率は、高く保たれる。
第2実施例の排気浄化装置によるNOX浄化制MI F
ハ、I) −:/NOX MI4kJ:6NOx浄化
が期待できない条件下(たとえば、活性種のHCl2度
か低い時、空燃比がリッチな時など)で、かつ触媒床温
あるいはそれに相関する触媒人ガス温、出ガス温か第1
の所定1(たとえば450℃)を越えると、排気はバイ
パスされて、リーンNOx触媒4は降温され、触媒床温
あるいはそれ(相関する触媒式カス皇、出ガス澗が第2
の所定値(たとえば300℃)以゛下になると、バイパ
ス解除されて排気はリーンNOx触媒4に通され、リー
ンN。
ハ、I) −:/NOX MI4kJ:6NOx浄化
が期待できない条件下(たとえば、活性種のHCl2度
か低い時、空燃比がリッチな時など)で、かつ触媒床温
あるいはそれに相関する触媒人ガス温、出ガス温か第1
の所定1(たとえば450℃)を越えると、排気はバイ
パスされて、リーンNOx触媒4は降温され、触媒床温
あるいはそれ(相関する触媒式カス皇、出ガス澗が第2
の所定値(たとえば300℃)以゛下になると、バイパ
ス解除されて排気はリーンNOx触媒4に通され、リー
ンN。
×触媒4は昇温される。
このようにして、第2実施例においても、第1実施例と
同様に、第1、第2の所定温度間にり一ンNOx@媒4
を制御することと、昇温過程を繰り返し作ることにより
、リーンNOx触媒4の高いNOx浄化率が得られる。
同様に、第1、第2の所定温度間にり一ンNOx@媒4
を制御することと、昇温過程を繰り返し作ることにより
、リーンNOx触媒4の高いNOx浄化率が得られる。
第3実施例の排気浄化装置によるNOx浄化制御では、
一定時間βの昇温、一定時間γの降温か繰り返されるの
で、昇温過程が積極的に作り出され、’)−ンNOx触
14(7)高いNOx浄化率カ1%られる。なあ、45
0’C以下により、触媒劣化は当然に対策されている。
一定時間βの昇温、一定時間γの降温か繰り返されるの
で、昇温過程が積極的に作り出され、’)−ンNOx触
14(7)高いNOx浄化率カ1%られる。なあ、45
0’C以下により、触媒劣化は当然に対策されている。
第1〜第3実施例によれば、リーンNOx触媒4を、高
いNOx浄化率を示す温度領域(たとえば300℃〜4
50℃)で、および昇温過程を繰り返し与えながら、使
用することにより、リーンN。
いNOx浄化率を示す温度領域(たとえば300℃〜4
50℃)で、および昇温過程を繰り返し与えながら、使
用することにより、リーンN。
×触媒のNOX浄化率を高めることができる。
第4実施例
本発明の第4実施例の排気浄化装置は、第12図に示す
如く、リーンNOxM媒21^を内装する触 −媒コ
ンバータ21Aと、触媒コンバータ2Aに連通されリー
ンNOx触媒21A自体が循環される冷却チャンバII
Aと、リーンNOx触媒21A自体を触媒コンバータ2
Aと冷却チPンバIIAとの間に循環させる循環手段1
2Aと、循環手段12Aにょるり〜ンNOx触媒21A
の循環速度を制御する循環速度制御手段22Aと、かう
構成される。
如く、リーンNOxM媒21^を内装する触 −媒コ
ンバータ21Aと、触媒コンバータ2Aに連通されリー
ンNOx触媒21A自体が循環される冷却チャンバII
Aと、リーンNOx触媒21A自体を触媒コンバータ2
Aと冷却チPンバIIAとの間に循環させる循環手段1
2Aと、循環手段12Aにょるり〜ンNOx触媒21A
の循環速度を制御する循環速度制御手段22Aと、かう
構成される。
リーンNOx触媒21Aは、ペレット状触媒からなる。
リーンNOx触媒21A自
で冷却されることにより、リーンNOx触媒21Aの温
度はさかり、その循環速度を制御することにより、リー
ンNOx触媒温度は高いNOx浄化率を実現する温度、
すなわち第17図の山の頂点かその近傍の温度に制御さ
れる。これによって、高いNOx浄化率か得られる。
度はさかり、その循環速度を制御することにより、リー
ンNOx触媒温度は高いNOx浄化率を実現する温度、
すなわち第17図の山の頂点かその近傍の温度に制御さ
れる。これによって、高いNOx浄化率か得られる。
第15図は第4実施例の全体系統を示している。
第15図において、内燃機関1A (図示例はカッリ
ンエンジンであるが、ディーゼルエンジンでもよい)の
排気系6AにリーンNOx触媒21Aを内装した触媒コ
ンバータ2Aが設けられている。触媒コンバータ2Aに
は、冷却チャンバ11Aが連通させて設けられ、循環手
段12^はたとえばモータ12aA(よって回転される
回転スクリュー12b^からなる。モータ12aAとバ
ッテリ24Aとを接続する回路には可変抵抗23Aか設
けられ、可変抵抗23Aの抵抗Rを変えることによって
、モータ12aAの回転速度、したかってスクリ112
bAの速度を変化させ、リーンNOx触媒21Aの循環
速度を制御する。可変抵抗23Aは、後述する第14図
のルーチンとともに、循環速度制御手段22Aを構成す
る。吸気系7Aにはスロットル弁8Aか設けられ、スロ
ットル開度はスロットル開度センサ9Aによって検出さ
れる。IOAはリーンNOx触媒21^の温度Tを検出
するセンサである。13Aはディストリピュータに設け
たクランク角度センサであり、演算のクランク角割込み
信号とエンジン回転数信号NEを発信する。
ンエンジンであるが、ディーゼルエンジンでもよい)の
排気系6AにリーンNOx触媒21Aを内装した触媒コ
ンバータ2Aが設けられている。触媒コンバータ2Aに
は、冷却チャンバ11Aが連通させて設けられ、循環手
段12^はたとえばモータ12aA(よって回転される
回転スクリュー12b^からなる。モータ12aAとバ
ッテリ24Aとを接続する回路には可変抵抗23Aか設
けられ、可変抵抗23Aの抵抗Rを変えることによって
、モータ12aAの回転速度、したかってスクリ112
bAの速度を変化させ、リーンNOx触媒21Aの循環
速度を制御する。可変抵抗23Aは、後述する第14図
のルーチンとともに、循環速度制御手段22Aを構成す
る。吸気系7Aにはスロットル弁8Aか設けられ、スロ
ットル開度はスロットル開度センサ9Aによって検出さ
れる。IOAはリーンNOx触媒21^の温度Tを検出
するセンサである。13Aはディストリピュータに設け
たクランク角度センサであり、演算のクランク角割込み
信号とエンジン回転数信号NEを発信する。
第15図中、14Aはマイクロコンピュータからなる制
御回路を示しており、アナログ/ディジタルコンバータ
15A1人カインターフェース16A1セントラルプロ
セッサユニット17A (CPU)、リードオンリメモ
リ18A (ROM> 、ランダムアクセスメモリ1
9^ (RAM) 、出力インターフェース2OAを有
する。
御回路を示しており、アナログ/ディジタルコンバータ
15A1人カインターフェース16A1セントラルプロ
セッサユニット17A (CPU)、リードオンリメモ
リ18A (ROM> 、ランダムアクセスメモリ1
9^ (RAM) 、出力インターフェース2OAを有
する。
第13図は触媒コンバータ2Aとその近傍を拡大して示
している。リーンNOx触媒21八は、ペレット状触媒
からなり、流動可能である。11aA, 11b^はペ
レット触媒21Aが触媒コンバータ2^と冷却チャンバ
11Aとの間に流動するときに通るパイプであり、パイ
プllaへにスクリュ12b^が挿入されている。ペレ
ット触媒21Aは触媒コンバータ2Aの下流部分から冷
却チャンバ11Aに流れ、触媒コンバータ2^の上流部
分から触媒コンバータ2^に流れる。可変抵抗23Aの
抵抗RはE C U 14Aの指令信号によって変化さ
れる。EC1J14Aには、エンジン回転数センサ13
Aがらのエンジン回転数NE信号とアクセル開度センサ
9^からの負荷信号PMが入力される。
している。リーンNOx触媒21八は、ペレット状触媒
からなり、流動可能である。11aA, 11b^はペ
レット触媒21Aが触媒コンバータ2^と冷却チャンバ
11Aとの間に流動するときに通るパイプであり、パイ
プllaへにスクリュ12b^が挿入されている。ペレ
ット触媒21Aは触媒コンバータ2Aの下流部分から冷
却チャンバ11Aに流れ、触媒コンバータ2^の上流部
分から触媒コンバータ2^に流れる。可変抵抗23Aの
抵抗RはE C U 14Aの指令信号によって変化さ
れる。EC1J14Aには、エンジン回転数センサ13
Aがらのエンジン回転数NE信号とアクセル開度センサ
9^からの負荷信号PMが入力される。
第14図は、E C Ll 14Aで実行される演算ル
ーチンを示している。この演算ルーチンはROM18A
に記憶され、C P U 17Aに読み出され、適宜の
時間間隔で割り込まれて演算が実行される。第14図に
おいて、ステップ101Aでエンジン回転数NE。
ーチンを示している。この演算ルーチンはROM18A
に記憶され、C P U 17Aに読み出され、適宜の
時間間隔で割り込まれて演算が実行される。第14図に
おいて、ステップ101Aでエンジン回転数NE。
負荷PMが読み込まれ、ステップ102Aに進む。スフ
ッ7102A F ハ、’)−ンNOx触ts21A
を、最も高いNOX浄化率を与える温度(第11図の山
の頂点に対応する触媒温度)にするように、ペレット触
媒21Aの循環速度を実現する、可変抵抗23Aの最適
抵抗ROPTを求める。続いて、ステップ103^に進
み、抵抗RをROPTとおいて、可変抵抗23^の抵抗
をROPTに変化させ、演算を終了する。
ッ7102A F ハ、’)−ンNOx触ts21A
を、最も高いNOX浄化率を与える温度(第11図の山
の頂点に対応する触媒温度)にするように、ペレット触
媒21Aの循環速度を実現する、可変抵抗23Aの最適
抵抗ROPTを求める。続いて、ステップ103^に進
み、抵抗RをROPTとおいて、可変抵抗23^の抵抗
をROPTに変化させ、演算を終了する。
つぎに第4実施例の作用を説明する。
内燃機関1Aで燃焼された排気ガスは排気管6Aを通っ
て触媒コンバータ2Aに流れ、リーンNOx触媒21A
にて浄化される。リーンバーンエンジン、ディーゼルエ
ンジンでは、酸素過剰排気であるから、HC,Goは十
分に酸化されてH2O、C O tになり、通常HC,
COエミッションは規制値以下である。NOxはリーン
NOx触媒21Aにて、第16図のメカニズムによって
浄化される。
て触媒コンバータ2Aに流れ、リーンNOx触媒21A
にて浄化される。リーンバーンエンジン、ディーゼルエ
ンジンでは、酸素過剰排気であるから、HC,Goは十
分に酸化されてH2O、C O tになり、通常HC,
COエミッションは規制値以下である。NOxはリーン
NOx触媒21Aにて、第16図のメカニズムによって
浄化される。
リーンNOx触媒21AによるNOx浄化には、活性種
が必要であり、この活性種(たとえばC0−)は、排気
ガス中に含まれる未燃炭化水素HCの部分酸化によって
生成される。触媒温度Tが低い程、HCの直接酸化が抑
えられて部分酸化が多くなり、リーンNOx触媒21A
の細孔中に生成して蓄えられる活性種の量が多くなるが
、触媒温度Tが低すぎると活性種とNOxとの反応が抑
えられるので、NOxの浄化率も低くなる。したがって
、NOX浄化率特性は第17図のような山型となる。
が必要であり、この活性種(たとえばC0−)は、排気
ガス中に含まれる未燃炭化水素HCの部分酸化によって
生成される。触媒温度Tが低い程、HCの直接酸化が抑
えられて部分酸化が多くなり、リーンNOx触媒21A
の細孔中に生成して蓄えられる活性種の量が多くなるが
、触媒温度Tが低すぎると活性種とNOxとの反応が抑
えられるので、NOxの浄化率も低くなる。したがって
、NOX浄化率特性は第17図のような山型となる。
一方、触媒温度Tは、運転条件によっては、排気ガス温
とHCの酸化の発熱によって、第11図のNOx浄化率
上の最適温度T6PTより高くなろうとする。しかし、
第4実施例では、リーンN。
とHCの酸化の発熱によって、第11図のNOx浄化率
上の最適温度T6PTより高くなろうとする。しかし、
第4実施例では、リーンN。
×触媒21Aが冷却され、その冷却速度が制御されるの
で、触媒温度TはTOPTに制御される。これによって
、良好なNOx浄化が可能となる。
で、触媒温度TはTOPTに制御される。これによって
、良好なNOx浄化が可能となる。
リーンNOx触媒21Aの温度制御は、リーンNO×触
121A自体を冷却チャンバ11Aに循環させこの循環
速度を制御することにより行われるので、排気ガスの量
、温度の大小にかかわらず、容易に制御できる。
121A自体を冷却チャンバ11Aに循環させこの循環
速度を制御することにより行われるので、排気ガスの量
、温度の大小にかかわらず、容易に制御できる。
第4実施例によれば、冷却チャンバ11Aと循環手段1
2Aを設けてリーンNOx触媒21Aを冷却し、循環速
度制御手段22Aで循環速度を制御することにより、リ
ーンNOx触媒温度Tを、NOX浄化率上の最適温度T
OPTに制御するようにしたので、エンジン運転中宮に
、NOX浄化率を高く保つことができる。
2Aを設けてリーンNOx触媒21Aを冷却し、循環速
度制御手段22Aで循環速度を制御することにより、リ
ーンNOx触媒温度Tを、NOX浄化率上の最適温度T
OPTに制御するようにしたので、エンジン運転中宮に
、NOX浄化率を高く保つことができる。
第5実施例
第5実施例に係る内燃機関の排気浄化装置は、第18図
に示す如く、 排気系に遷移金属或いは貴金属を担持せしめたゼオライ
トからなり、酸化雰囲気中、HC存在下で排気ガス中の
NOXを還元する触媒、いわゆるリーンNOx触媒2B
を備えた内燃機関1Bであって、 機関運転状態を検出する運転状態検出手段3Bと、 運転状態検出手段384こよって検出される運転状態が
アイドル状態あるいは減速状態かを判定する判定手段4
Bと、 判定手段4Bにより、運転状態がアイドル状態或いは減
速状態と判定されたときに、リーンNOx触媒2Bを冷
却する冷却手段5Bと、を備えた浄化装置から構成され
る。
に示す如く、 排気系に遷移金属或いは貴金属を担持せしめたゼオライ
トからなり、酸化雰囲気中、HC存在下で排気ガス中の
NOXを還元する触媒、いわゆるリーンNOx触媒2B
を備えた内燃機関1Bであって、 機関運転状態を検出する運転状態検出手段3Bと、 運転状態検出手段384こよって検出される運転状態が
アイドル状態あるいは減速状態かを判定する判定手段4
Bと、 判定手段4Bにより、運転状態がアイドル状態或いは減
速状態と判定されたときに、リーンNOx触媒2Bを冷
却する冷却手段5Bと、を備えた浄化装置から構成され
る。
種々の試験において、過渡状態におけるリーンNOx触
媒のNOX浄化率特性か、定常状態のそれと異なること
が、発明者により見い出された。
媒のNOX浄化率特性か、定常状態のそれと異なること
が、発明者により見い出された。
すなわち、第22図に示す如く、排気ガスにリーンNO
x触媒の上流で二次空気を導入してリーンNOx触媒を
冷却すると、冷却停止後、2〜3分間にわたってリーン
NOx触媒出ガス中のNOx11度が低減する、すなわ
ち−時的にNOx浄化率が第24図の8からCに上って
、リーンNOx触媒のNOx浄化率が向上されることが
見い出だされた。
x触媒の上流で二次空気を導入してリーンNOx触媒を
冷却すると、冷却停止後、2〜3分間にわたってリーン
NOx触媒出ガス中のNOx11度が低減する、すなわ
ち−時的にNOx浄化率が第24図の8からCに上って
、リーンNOx触媒のNOx浄化率が向上されることが
見い出だされた。
冷却停止直後に過渡的にNOx浄化率が向上する理由は
、次のように推定される。すなわち、冷却中にリーンN
Ox触媒の内部温度が低下してリーンNOx触媒内部で
の1−10の部分酸化が促進され、これによって多量生
成された活性種がリーンNOx触媒の細孔中に蓄積され
る。冷却中は、活性種が増えてもリーンNOx触媒の温
度が低いから活性種とNOXの反応速度か遅い(第24
図のD)ので、N0Xii:度の低減はみられない。し
かし、冷却を停止するとリーンNOx触媒の温度が徐々
に(触媒熱容量大のため徐々となる)上っていくから、
第24図の山の右側の領域に入っていき、リーンNOx
触媒中に蓄えられている活性種を使いきる迄は、蓄えら
れた活性種によってNOX浄化率が著しく向上し、−時
的にNOx浄化率が第24図のBからCにはね上る。冷
却中に蓄えられた活性種を使いきると、第24図の過渡
NOx浄化率Cは定常NOx浄化率Bに戻る。
、次のように推定される。すなわち、冷却中にリーンN
Ox触媒の内部温度が低下してリーンNOx触媒内部で
の1−10の部分酸化が促進され、これによって多量生
成された活性種がリーンNOx触媒の細孔中に蓄積され
る。冷却中は、活性種が増えてもリーンNOx触媒の温
度が低いから活性種とNOXの反応速度か遅い(第24
図のD)ので、N0Xii:度の低減はみられない。し
かし、冷却を停止するとリーンNOx触媒の温度が徐々
に(触媒熱容量大のため徐々となる)上っていくから、
第24図の山の右側の領域に入っていき、リーンNOx
触媒中に蓄えられている活性種を使いきる迄は、蓄えら
れた活性種によってNOX浄化率が著しく向上し、−時
的にNOx浄化率が第24図のBからCにはね上る。冷
却中に蓄えられた活性種を使いきると、第24図の過渡
NOx浄化率Cは定常NOx浄化率Bに戻る。
第5実施例は、冷却停止後のリーンNOx触媒のNOX
浄化率の過渡的上昇現象を、積極的に内燃機関の排気浄
化システムに利用したものである。
浄化率の過渡的上昇現象を、積極的に内燃機関の排気浄
化システムに利用したものである。
すなわち、第5実施例に係る内燃機関の排気浄化装置で
は、運転状態検出手段3Bによって検出された機関運転
状態が、判定手段4Bによって、アイドル或いは減速状
態にあると判定されたときには、冷却手段5Bによって
たとえば二次空気を導入してリーンNOx触12Bを冷
却する。すなわち、第22図の冷却に相当する行為をリ
ーンNO×触1[2Bに対して行う。アイドルおよび減
速状態以外のときには冷却を行わないのは、たとえば加
速時には排気量大かつ排気温度大のため、冷却を効果的
に行うことができないからである。
は、運転状態検出手段3Bによって検出された機関運転
状態が、判定手段4Bによって、アイドル或いは減速状
態にあると判定されたときには、冷却手段5Bによって
たとえば二次空気を導入してリーンNOx触12Bを冷
却する。すなわち、第22図の冷却に相当する行為をリ
ーンNO×触1[2Bに対して行う。アイドルおよび減
速状態以外のときには冷却を行わないのは、たとえば加
速時には排気量大かつ排気温度大のため、冷却を効果的
に行うことができないからである。
実際の車両走行は、アイドル、減速、加速の繰り返しで
あるから、判定手段4Bがアイドルおよび減速状態にな
いと判定したときは冷却が停止され、この冷却、冷却停
止は頻繁に繰り返されることとなる。そして、冷却停止
後においては、一定時間にわたって、第22図および第
23図で説明した過渡的NOx浄化率向上が得られる。
あるから、判定手段4Bがアイドルおよび減速状態にな
いと判定したときは冷却が停止され、この冷却、冷却停
止は頻繁に繰り返されることとなる。そして、冷却停止
後においては、一定時間にわたって、第22図および第
23図で説明した過渡的NOx浄化率向上が得られる。
これが冷却、冷却停止の繰り返しにより、頻繁に得られ
るので、全体的にみてNOX浄化率の向上が得られる。
るので、全体的にみてNOX浄化率の向上が得られる。
第19図は、第5実施例の機器系統を示している。
第19図において、内燃機関1Bの排気系6Bにはリー
ンNOx触媒2Bが設けられている。内燃機関1Bの吸
気系7Bに設けられたスロットル弁8Bにはスロットル
開度を検出するスロットルセンサ9Bが設けられている
。スロットル弁8B全開のときは、アイドル時或いは減
速時とみなしてよいから、スロットル開度がアイドル時
或いは減速時を検出するための信号となる。また、排気
系6B(は排気温センサ10Bが設けられている。スロ
ットルセンサ9Bおよび排気温センサ10Bは、第18
図の運転状態検出手段3Bを構成する。
ンNOx触媒2Bが設けられている。内燃機関1Bの吸
気系7Bに設けられたスロットル弁8Bにはスロットル
開度を検出するスロットルセンサ9Bが設けられている
。スロットル弁8B全開のときは、アイドル時或いは減
速時とみなしてよいから、スロットル開度がアイドル時
或いは減速時を検出するための信号となる。また、排気
系6B(は排気温センサ10Bが設けられている。スロ
ットルセンサ9Bおよび排気温センサ10Bは、第18
図の運転状態検出手段3Bを構成する。
排気系68には、排気カス中に二次空気を所定時間導入
してリーンNOx触媒2Bを冷却するための、二次空気
導入装置11Bが設けられ、この装置11Bにはエアポ
ンプ12Bか含まれる。エアポンプ128の作動時間を
制御することによって、リーンNOX触媒冷却時間が決
められる。エアポンプ12Bを含む二次空気導入装置1
1Bは、第18図の冷却手段5Bの一部(残りは後述の
第20図のステップ108B)を構成する。
してリーンNOx触媒2Bを冷却するための、二次空気
導入装置11Bが設けられ、この装置11Bにはエアポ
ンプ12Bか含まれる。エアポンプ128の作動時間を
制御することによって、リーンNOX触媒冷却時間が決
められる。エアポンプ12Bを含む二次空気導入装置1
1Bは、第18図の冷却手段5Bの一部(残りは後述の
第20図のステップ108B)を構成する。
リーンNOX触媒2Bの冷却のための二次空気導入の制
御は、第19図のエンジンコントロールユニット(EC
U>148によって行なわれる。E CU14Bは、ス
ロットルセンサ9B、排気温センサ10Bからのアナロ
グ信号をディジタル量に変換するためのA/Dコンバー
タ15b、演粋の割り込み基準信号となるクランク角度
センサ13Bからのディジタル信号を受ける入力インタ
ーフェース16B、第20図のフローに従って演騨を実
行するセントラルプロセッサユニット(CPLI)17
B1第20図のルーチン、第21図のマツプを記憶して
いる読み出し専用記憶要素のリードオンリメモリ(RO
M)18B、演算値および入力値を一時記憶するアクセ
スランダムメモリ(RAM> 198 、 CPU17
Bが・ 演篩した指令信号をエアポンプ12Bに送る出
力インターフェース20Bを有するマイクロコンピュー
タからなる。CPU17Bは、ROM18Bから第20
・図のルーチン、第21図のマツプを読み出して、演′
算を実行する。
御は、第19図のエンジンコントロールユニット(EC
U>148によって行なわれる。E CU14Bは、ス
ロットルセンサ9B、排気温センサ10Bからのアナロ
グ信号をディジタル量に変換するためのA/Dコンバー
タ15b、演粋の割り込み基準信号となるクランク角度
センサ13Bからのディジタル信号を受ける入力インタ
ーフェース16B、第20図のフローに従って演騨を実
行するセントラルプロセッサユニット(CPLI)17
B1第20図のルーチン、第21図のマツプを記憶して
いる読み出し専用記憶要素のリードオンリメモリ(RO
M)18B、演算値および入力値を一時記憶するアクセ
スランダムメモリ(RAM> 198 、 CPU17
Bが・ 演篩した指令信号をエアポンプ12Bに送る出
力インターフェース20Bを有するマイクロコンピュー
タからなる。CPU17Bは、ROM18Bから第20
・図のルーチン、第21図のマツプを読み出して、演′
算を実行する。
゛ 第20図は、リーンNOX触媒2Bを所定時間冷却
するための、すなわち二次空気の導入を制御するための
ルーチンである。また、第21図は、スロットル開度が
零になる前の排気温度Tによって要求される冷却時間(
エアポンプ作動所定時間tA)が異なるので、排気温度
Tに対するエアポンプ作動所定時間tAのマツプCであ
る。第20図中、Aはスロットル開度であり、A=Oす
なわち全開のときがアイドル時或いは減速時に対応する
。なあ、tはタイマ作動時間、FAIRはエアポンプ作
動フラグ、FEはエアポンプ終了フラグを示す。FAI
R=1.0はそれぞれエアポンプ作動、作動停止に対応
し、FE=1、Oはそれぞれエアポンプ作動終了、終了
前に対応する。
するための、すなわち二次空気の導入を制御するための
ルーチンである。また、第21図は、スロットル開度が
零になる前の排気温度Tによって要求される冷却時間(
エアポンプ作動所定時間tA)が異なるので、排気温度
Tに対するエアポンプ作動所定時間tAのマツプCであ
る。第20図中、Aはスロットル開度であり、A=Oす
なわち全開のときがアイドル時或いは減速時に対応する
。なあ、tはタイマ作動時間、FAIRはエアポンプ作
動フラグ、FEはエアポンプ終了フラグを示す。FAI
R=1.0はそれぞれエアポンプ作動、作動停止に対応
し、FE=1、Oはそれぞれエアポンプ作動終了、終了
前に対応する。
所定のクランク角アングルにて第20図のルーチン(割
込み、ステップ101Bにてスロットル開度Aを読み込
む。ステップ102BにてF′AIR=1か否かを判定
し、アイドル、減速時以外からアイドル、減速時に移る
ときは前回のルーチンでFAIR=Oとおいであるため
、ステップ10MBに進んで排気温度Tを読み込んだ後
、ステップ104Bに進む。
込み、ステップ101Bにてスロットル開度Aを読み込
む。ステップ102BにてF′AIR=1か否かを判定
し、アイドル、減速時以外からアイドル、減速時に移る
ときは前回のルーチンでFAIR=Oとおいであるため
、ステップ10MBに進んで排気温度Tを読み込んだ後
、ステップ104Bに進む。
ステップ104BでA=Oか否か、すなわちスロットル
開度全開(アイドル時或いは減速時)か否かを判定する
。ステップ104Bが第18図の判定手段4Bを構成す
る。アイドル時或いは減速時に移ったときは、ステップ
101BでA=Oが読み込まれているから、ステップ1
04BにてA=Oが判定され、ステップ105Bに進む
。ステップ105Bにおいては、前回のルーチンでFE
=Oとおかれているから、FE=1ではないと判定され
ステップ106Bに進み、ステップ106BではFAI
R=Oのままであるからステップ107Bに進んでFA
IR=1とあき、さらにステップ108Bに進んでエア
ポンプ12BをONとしかつタイマ(ROM18Bに記
憶しである)をONにして、リターンする。これによっ
て、アイドル時、減速時に、エアポンプ12Bか作動さ
れてり一ンNOX触媒2Bの冷却が開始されるとともに
タイマが冷却時間をカウントし始める。ステップ108
Bは第18図の冷却手段5Bの一部を構成する。
開度全開(アイドル時或いは減速時)か否かを判定する
。ステップ104Bが第18図の判定手段4Bを構成す
る。アイドル時或いは減速時に移ったときは、ステップ
101BでA=Oが読み込まれているから、ステップ1
04BにてA=Oが判定され、ステップ105Bに進む
。ステップ105Bにおいては、前回のルーチンでFE
=Oとおかれているから、FE=1ではないと判定され
ステップ106Bに進み、ステップ106BではFAI
R=Oのままであるからステップ107Bに進んでFA
IR=1とあき、さらにステップ108Bに進んでエア
ポンプ12BをONとしかつタイマ(ROM18Bに記
憶しである)をONにして、リターンする。これによっ
て、アイドル時、減速時に、エアポンプ12Bか作動さ
れてり一ンNOX触媒2Bの冷却が開始されるとともに
タイマが冷却時間をカウントし始める。ステップ108
Bは第18図の冷却手段5Bの一部を構成する。
再度第20図のルーチンに割り込まれ、ステップ102
Bにきたときには、前回ルーチンでステップ107Bに
てFAIR=1とおいであるから、ステップ102Bで
FAIR=1と判定され、今度はステップ103Bに進
んで、タイマ作動時間tが第21図にて排気温度Tに対
して記憶されているエアポンプ作動所定時間tAに達し
ているか否かを判定する。なおtはタイマーにより1秒
毎に増加される。↑くtAだと、冷却を続行すべきであ
るからステップ104B、105B、106Bへと選む
。前回のルーチンのステップ107BでFAIR=1と
おいたから、今回ルーチンのステップ106BではFA
IR=1となっており、ステップ107B、108Bを
迂回してリターンする。したがって、エアポンプ12B
はONされ続けており、タイマもONされ続けて(Aる
。
Bにきたときには、前回ルーチンでステップ107Bに
てFAIR=1とおいであるから、ステップ102Bで
FAIR=1と判定され、今度はステップ103Bに進
んで、タイマ作動時間tが第21図にて排気温度Tに対
して記憶されているエアポンプ作動所定時間tAに達し
ているか否かを判定する。なおtはタイマーにより1秒
毎に増加される。↑くtAだと、冷却を続行すべきであ
るからステップ104B、105B、106Bへと選む
。前回のルーチンのステップ107BでFAIR=1と
おいたから、今回ルーチンのステップ106BではFA
IR=1となっており、ステップ107B、108Bを
迂回してリターンする。したがって、エアポンプ12B
はONされ続けており、タイマもONされ続けて(Aる
。
上記のルーチンの繰り返しによってリーンN。
×触媒2Bが冷却されていって、遂にタイマ作動時間が
第21図のマツプで定めたtA以上(こなると、そのと
きのルーチンではステップ103Bにきたときにt≧t
Aとなるから、ステップ111Bに進み、ステップ11
BでFAIR=Oとおき、ステップ112Bでエアポン
プ終了フラグFE=1とおいて、ステップ103Bに進
み、エアポンプ12BをOFFにするとともに、タイマ
をOFFにして↑をクリアし、その後リターンする。こ
れによって、所定時間tA(ただし、tAは、スロット
ル開度が零(こなる前の排気温度によって、第21図に
示す如く、異なる)だけ、リーンNOx触媒2Bは冷却
される。
第21図のマツプで定めたtA以上(こなると、そのと
きのルーチンではステップ103Bにきたときにt≧t
Aとなるから、ステップ111Bに進み、ステップ11
BでFAIR=Oとおき、ステップ112Bでエアポン
プ終了フラグFE=1とおいて、ステップ103Bに進
み、エアポンプ12BをOFFにするとともに、タイマ
をOFFにして↑をクリアし、その後リターンする。こ
れによって、所定時間tA(ただし、tAは、スロット
ル開度が零(こなる前の排気温度によって、第21図に
示す如く、異なる)だけ、リーンNOx触媒2Bは冷却
される。
エアポンプ作動終了後、したがって前回ルーチンのステ
ップ112BでのFE=”I後、まだアイドル状態或い
は減速状態が続いていると、続く割込みルーチンにおい
て、ステップ102B、 103B、 104B。
ップ112BでのFE=”I後、まだアイドル状態或い
は減速状態が続いていると、続く割込みルーチンにおい
て、ステップ102B、 103B、 104B。
105Bへと進み、ステップ105BでFE=1と判定
されるからそのままリターンする。したがって、前回ル
ーチンのステップ113BのエアポンプOFF。
されるからそのままリターンする。したがって、前回ル
ーチンのステップ113BのエアポンプOFF。
タイマOFFが続行される。このため、1回のアイドル
時或いは減速時には、1回のみエアポンプ12Bが所定
時間tAだけ作動され、時間↑AだけリーンNOx触媒
2Bは冷却されることになる。
時或いは減速時には、1回のみエアポンプ12Bが所定
時間tAだけ作動され、時間↑AだけリーンNOx触媒
2Bは冷却されることになる。
そのうち、機関運転状態がアイドルおよび減速時以外に
なる、たとえば加速状態に移る。そのときの割込みルー
チンでは、ステップ101BでAを読み込む。前回ルー
チンでFAIR=0となっているから、今回ルーチンの
ステップ102Bでステップ103Bを迂回してステッ
プ101′B、ステップ104Bに進む。ステップ10
4BではA=Oでないからステップ109Bに進み、通
常は前回ルーチンでFAIR=Oとおかれているからス
テップ110Bに進み、FE=Oとおいてリターンする
。この経路ではエアポンプON経路は迂回されているか
ら、アイドル時或いは減速時以外のときにエアポンプ1
2BがONされることはない。
なる、たとえば加速状態に移る。そのときの割込みルー
チンでは、ステップ101BでAを読み込む。前回ルー
チンでFAIR=0となっているから、今回ルーチンの
ステップ102Bでステップ103Bを迂回してステッ
プ101′B、ステップ104Bに進む。ステップ10
4BではA=Oでないからステップ109Bに進み、通
常は前回ルーチンでFAIR=Oとおかれているからス
テップ110Bに進み、FE=Oとおいてリターンする
。この経路ではエアポンプON経路は迂回されているか
ら、アイドル時或いは減速時以外のときにエアポンプ1
2BがONされることはない。
ステプ109BでFAIR=1となるのは、エアポンプ
12Bが作動され始めてtA時間以内に加速状態が始ま
るような場合である。そのときはステップ109Bでス
テップ111Bに進み、FAIR=0とおき、ステップ
112BでFE=1とおいて、ステップ113Bに進ん
でエアポンプ12BをOFFにするとともにタイマをO
FFしてリターンする。したがって、ニアポンプ12B
作動中にアイドル或いは減速状態から加速状態に移ると
きは、エアポンプ作動所定時間tAになっていなくても
、直ちにエアポンプ12Bが停止され、リーンNOx触
媒2Bの冷却は停止される。
12Bが作動され始めてtA時間以内に加速状態が始ま
るような場合である。そのときはステップ109Bでス
テップ111Bに進み、FAIR=0とおき、ステップ
112BでFE=1とおいて、ステップ113Bに進ん
でエアポンプ12BをOFFにするとともにタイマをO
FFしてリターンする。したがって、ニアポンプ12B
作動中にアイドル或いは減速状態から加速状態に移ると
きは、エアポンプ作動所定時間tAになっていなくても
、直ちにエアポンプ12Bが停止され、リーンNOx触
媒2Bの冷却は停止される。
つぎに、第5実施例の作用を説明する。
機関運転状態がアイドル状態或いは減速、状態になると
、エアポンプ12Bが作動されてリーンNOX触媒2B
の冷却が開始され、加速状態に移るかまたは第21図で
定めたtA時間が経過するかの何れか早い時まで、冷却
され続ける。第21図の冷却時間tAは、触媒内部温度
をNOx浄化率向上上最適温度までに冷却する時間に定
められている。
、エアポンプ12Bが作動されてリーンNOX触媒2B
の冷却が開始され、加速状態に移るかまたは第21図で
定めたtA時間が経過するかの何れか早い時まで、冷却
され続ける。第21図の冷却時間tAは、触媒内部温度
をNOx浄化率向上上最適温度までに冷却する時間に定
められている。
第23図に示す如く、非冷却時、たとえば520℃であ
った触媒内部温度を、冷却によって約300℃まで冷却
するのがNOx浄化率向上上望ましく、それ以下、たと
えば約200℃までに冷却しても、それ以上、たとえば
約400℃までに冷却しても、最適のNOx浄化率向上
は得られない。
った触媒内部温度を、冷却によって約300℃まで冷却
するのがNOx浄化率向上上望ましく、それ以下、たと
えば約200℃までに冷却しても、それ以上、たとえば
約400℃までに冷却しても、最適のNOx浄化率向上
は得られない。
このようにリーンNOX触媒2を冷却すると、゛
第16図の直接酸化が抑えられて部分酸化が促進され、
リーンNOX触媒2Bにて生成される活性種量が増え、
活性種はリーンNOX触媒2Bの細孔中に蓄えられる。
第16図の直接酸化が抑えられて部分酸化が促進され、
リーンNOX触媒2Bにて生成される活性種量が増え、
活性種はリーンNOX触媒2Bの細孔中に蓄えられる。
冷却中には、第16図の活性種とNOXとの反応か、第
24図の曲線りによって抑えられるので、NOx浄化率
の向上はほとんどない。
24図の曲線りによって抑えられるので、NOx浄化率
の向上はほとんどない。
しかし、冷却停止後加速時の高温排気ガスが流れてきて
、リーンNOX触媒2Bの温度が上ってくると、第24
図の特性Cのよう(こ、高温側のNOx浄化率が高くな
る。このNOx浄化率向上は、第22図に示す如く、−
時的にあられれ、やがて第24図のBの定常状態の特性
に戻る。これは、冷却中にリーンNOX触媒2Bに蓄え
られた活性種がNOxと結びついて使いきられるまでの
時間、有効 。
、リーンNOX触媒2Bの温度が上ってくると、第24
図の特性Cのよう(こ、高温側のNOx浄化率が高くな
る。このNOx浄化率向上は、第22図に示す如く、−
時的にあられれ、やがて第24図のBの定常状態の特性
に戻る。これは、冷却中にリーンNOX触媒2Bに蓄え
られた活性種がNOxと結びついて使いきられるまでの
時間、有効 。
であり、約3分間位続く。
実際の車両の走行では、アイドル、減速状態、加速状態
が頻繁に繰り返され、そのたび毎に上記の過渡的NOx
浄化率向上(第24図の特性C)か得られるから、車両
走行時間の全体をならしてみると、全体的にみてのNO
x浄化率が大幅に向上されることになる。
が頻繁に繰り返され、そのたび毎に上記の過渡的NOx
浄化率向上(第24図の特性C)か得られるから、車両
走行時間の全体をならしてみると、全体的にみてのNO
x浄化率が大幅に向上されることになる。
また、繰り返しリーンNOX触[2Bを冷却するために
、触媒細孔へのコークの蓄積が抑制され、触媒の耐久性
が向上される。
、触媒細孔へのコークの蓄積が抑制され、触媒の耐久性
が向上される。
第5実施例は、リーンNOX触媒の冷却直後に一時的に
NOx浄化率の向上かみられることを見い出し、それを
内燃機関の排気浄化装置に積極的に適用したものである
。
NOx浄化率の向上かみられることを見い出し、それを
内燃機関の排気浄化装置に積極的に適用したものである
。
この運転は、運転状態検出手段(よって検出された運転
状態が、アイドル状態或いは減速状態にあるかを判定手
段によって判定し、アイドル状態或いは減速状態にある
と判定されたときは、冷却手段によってリーンNOx触
媒は冷却される。これによって、次の加速時間が始まっ
た直後一定時間にわたり浄化率の向上があられれ、車両
の走行においてそれが繰り返されることにより、全体的
にみたNOx浄化率の向上を得ることができる。
状態が、アイドル状態或いは減速状態にあるかを判定手
段によって判定し、アイドル状態或いは減速状態にある
と判定されたときは、冷却手段によってリーンNOx触
媒は冷却される。これによって、次の加速時間が始まっ
た直後一定時間にわたり浄化率の向上があられれ、車両
の走行においてそれが繰り返されることにより、全体的
にみたNOx浄化率の向上を得ることができる。
第6〜第7実施例
第6〜第7実施例においては、内燃機関の排気系に、リ
ーンNOx触媒を、複数、互いに並列に設け、排気温度
が高いときに、並列のリーンN。
ーンNOx触媒を、複数、互いに並列に設け、排気温度
が高いときに、並列のリーンN。
触媒を交互に冷却するようになっている。
排気高温時には、リーンNOx触媒が交互に冷却される
ので、HCの直接酸化が抑制されてHCの部分酸化が促
進され、触媒全域で活性種が生成されて、活性種が増加
する。しかも、リーンN。
ので、HCの直接酸化が抑制されてHCの部分酸化が促
進され、触媒全域で活性種が生成されて、活性種が増加
する。しかも、リーンN。
×触媒の冷却、昇温か繰り返されるので、降温時や定常
時に比べて高い昇温時のNOx浄化率(第8図参照)を
有効に利用できる。しかも、NOx還元反応は触媒人ガ
ス温が高いために、触媒が活性化されているために、速
い。これらの結果、従来に比べて、排気高温時のリーン
NOx触媒のNOx浄化率が向上する。なお、低温化に
より、リーンNOx触媒の耐久劣化も同時に改善させる
。
時に比べて高い昇温時のNOx浄化率(第8図参照)を
有効に利用できる。しかも、NOx還元反応は触媒人ガ
ス温が高いために、触媒が活性化されているために、速
い。これらの結果、従来に比べて、排気高温時のリーン
NOx触媒のNOx浄化率が向上する。なお、低温化に
より、リーンNOx触媒の耐久劣化も同時に改善させる
。
ざらに詳しく説明すると、第25図、第26図は本発明
の第6実施例を示している。第25図において、図示し
ない希薄燃焼可能な内燃機関の排気系(は、複数のリー
ンNOx触媒2C,2Cが互いに並列に設けられている
。排気管の、複数のリーンN。
の第6実施例を示している。第25図において、図示し
ない希薄燃焼可能な内燃機関の排気系(は、複数のリー
ンNOx触媒2C,2Cが互いに並列に設けられている
。排気管の、複数のリーンN。
触媒2C12Cへの分岐部には、図示略のアクチュエー
タで駆動される、切替弁4Cが設けられ、内燃機関から
流れてくる排気ガスを、何れかのリーンNOx触媒2C
に選択的に導くことができるようになっている。リーン
NOx触媒2Cの上流側でかつ切替弁4Cより下流側の
排気管には、それぞれ、二次空気導入口6C16Cが設
けられ、各リーンNOx触媒2に上流から図示略のポン
プにより二次空気を選択的に供給して、該二次空気を供
給されたリーンNOx触媒2Cを冷却することができる
ようになっている。また、切替弁4Cの上流側の排気管
には排気温センサ12Cが設けられ、各リーンNOx触
媒2Cの下流側には、必要に応じて、三元触媒8Cが設
けられている。
タで駆動される、切替弁4Cが設けられ、内燃機関から
流れてくる排気ガスを、何れかのリーンNOx触媒2C
に選択的に導くことができるようになっている。リーン
NOx触媒2Cの上流側でかつ切替弁4Cより下流側の
排気管には、それぞれ、二次空気導入口6C16Cが設
けられ、各リーンNOx触媒2に上流から図示略のポン
プにより二次空気を選択的に供給して、該二次空気を供
給されたリーンNOx触媒2Cを冷却することができる
ようになっている。また、切替弁4Cの上流側の排気管
には排気温センサ12Cが設けられ、各リーンNOx触
媒2Cの下流側には、必要に応じて、三元触媒8Cが設
けられている。
第26図は切替弁4Cの切替、二次空気の供給の制御フ
ローを示している。ただし、第25図に示したように、
リーンNox触媒2C12Cのうち一方を触媒No、1
、他方を触媒No、2と呼ぶこととし、二次空気導入口
6C,6Cより供給される二次空気のうち一方を二次空
気No、1、他方を二次空気No、2と呼ぶことにする
。ここで、二次空気No、1は触媒No、1に導かれる
二次空気に対応し、二次空気No、2は触媒No、2に
導かれる二次空気に対応するものとする。また切替弁4
Cは、ONで第25図の実線の位置をとり、OFFで第
25図の破線の位置をとるものとする。
ローを示している。ただし、第25図に示したように、
リーンNox触媒2C12Cのうち一方を触媒No、1
、他方を触媒No、2と呼ぶこととし、二次空気導入口
6C,6Cより供給される二次空気のうち一方を二次空
気No、1、他方を二次空気No、2と呼ぶことにする
。ここで、二次空気No、1は触媒No、1に導かれる
二次空気に対応し、二次空気No、2は触媒No、2に
導かれる二次空気に対応するものとする。また切替弁4
Cは、ONで第25図の実線の位置をとり、OFFで第
25図の破線の位置をとるものとする。
第26図において、ステップ101Cで排気温(触媒人
ガス温)THEを読込む。続いて、ステップ102Cに
進み、ステップ102Cで、排気温か低温か否かを判断
し、低温なら、すなわちTHE<THEO(たとえば、
300℃)なら二次空気を供給する必要がないので、ス
テップ103C〜108Cに進み、ステップ103Cて
切替弁4CをOFFにして触媒N001側に排気ガスを
通して、触媒No、1によりNOx浄化させるようにす
るとともに、ステップ104Cで二次空気N001をO
FFにし、ステップ105Cで二次空気N091の作動
を示すフラグFE1をOとする。同様に、ステップ10
8Cで二次空気N002をOFFにし、ステップ107
Cで二次空気N002の作動を示すフラグFE2をOと
する。そして、ステップ108Cで次回作動させる二次
空気を指示するフラグFairを1とし、次回作動させ
る二次空気をNo、1と指示しておく。これは、触媒N
o、1を今使用しているからである。
ガス温)THEを読込む。続いて、ステップ102Cに
進み、ステップ102Cで、排気温か低温か否かを判断
し、低温なら、すなわちTHE<THEO(たとえば、
300℃)なら二次空気を供給する必要がないので、ス
テップ103C〜108Cに進み、ステップ103Cて
切替弁4CをOFFにして触媒N001側に排気ガスを
通して、触媒No、1によりNOx浄化させるようにす
るとともに、ステップ104Cで二次空気N001をO
FFにし、ステップ105Cで二次空気N091の作動
を示すフラグFE1をOとする。同様に、ステップ10
8Cで二次空気N002をOFFにし、ステップ107
Cで二次空気N002の作動を示すフラグFE2をOと
する。そして、ステップ108Cで次回作動させる二次
空気を指示するフラグFairを1とし、次回作動させ
る二次空気をNo、1と指示しておく。これは、触媒N
o、1を今使用しているからである。
次々とこのルーチンがまわっている間に、ステップ10
2Cで、THE>THEOとなったとすると(初めてな
ったとする)、ステップ102Cからステップ109c
に進み、続いて、ステップ109C→ステツプ110C
→ステツプ111C→ステツプ112Cと進む。何とな
れば、前回のルーチンの実行の際に、ステップ105C
でFE1=O、ステップ107CでFE2=O、ステッ
プ108CでFair = 1となっているからである
。ステップ112Cでは、触媒No、1を冷却し、触媒
No、2側に排気ガスを流すために、切替弁4CをON
とする。そして、ステップ113Cで二次空気N001
をONにし、フラグFE1を1とし、二次空気N001
による冷却がONLでいるから、FairをOとする。
2Cで、THE>THEOとなったとすると(初めてな
ったとする)、ステップ102Cからステップ109c
に進み、続いて、ステップ109C→ステツプ110C
→ステツプ111C→ステツプ112Cと進む。何とな
れば、前回のルーチンの実行の際に、ステップ105C
でFE1=O、ステップ107CでFE2=O、ステッ
プ108CでFair = 1となっているからである
。ステップ112Cでは、触媒No、1を冷却し、触媒
No、2側に排気ガスを流すために、切替弁4CをON
とする。そして、ステップ113Cで二次空気N001
をONにし、フラグFE1を1とし、二次空気N001
による冷却がONLでいるから、FairをOとする。
続いて、ステップ1160に進み、ステップ116Cで
排気WTHEに応じポンプ出力を定め、タイマーをOに
セットする。
排気WTHEに応じポンプ出力を定め、タイマーをOに
セットする。
次にこのルーチンがまわると、前回のステップ114C
でFE1=1になっているから、ステップ109Cから
ステップ118Cに進み、タイマでカウントアツプされ
ていく時間tがtAに達したか否かを判別する。ただし
、タイマーは別のフローにてカウントアツプされている
。ステップ118Cで↑<tAならその状態を続け、何
もせずリターンさせる。
でFE1=1になっているから、ステップ109Cから
ステップ118Cに進み、タイマでカウントアツプされ
ていく時間tがtAに達したか否かを判別する。ただし
、タイマーは別のフローにてカウントアツプされている
。ステップ118Cで↑<tAならその状態を続け、何
もせずリターンさせる。
タイマーの時間↑がtAに達したら、ステップ119C
に進み、二次空気No−1をOFFとし、続いてステッ
プ120Ck:進み、FE 1 =Oとする。
に進み、二次空気No−1をOFFとし、続いてステッ
プ120Ck:進み、FE 1 =Oとする。
次にこのルーチンがまわると、先に説明したようにステ
ップ115CにてFair=0とされているので、ステ
ップ111Cからステップ121Cに進み、切替弁4C
を0FFAして排気カスを触媒No、1側に切替え、ス
テップ122Cで二次空気No、2をONにして、ステ
ップ123Ct−FE2=1トL、、ステップ124C
でFair=1とする。
ップ115CにてFair=0とされているので、ステ
ップ111Cからステップ121Cに進み、切替弁4C
を0FFAして排気カスを触媒No、1側に切替え、ス
テップ122Cで二次空気No、2をONにして、ステ
ップ123Ct−FE2=1トL、、ステップ124C
でFair=1とする。
次にこのルーチンがまわると、前回のステップ123C
でFE2=1となっているから、ステップ110Cでス
テップ125Cに進む。そして、タイマのカウントtが
tAに達する迄はそのままリターンし、タイマのカウン
トtがtAに達すると、二次空気No、2をOFFにし
て、ステップ127CでFE2=Oとする。
でFE2=1となっているから、ステップ110Cでス
テップ125Cに進む。そして、タイマのカウントtが
tAに達する迄はそのままリターンし、タイマのカウン
トtがtAに達すると、二次空気No、2をOFFにし
て、ステップ127CでFE2=Oとする。
すなわち、ステップ1120〜115Cは触媒No、1
を冷却するように、切替弁4CをONに切替え、二次空
気No、1をONにするルーチン、ステップ1180〜
120Cはその状態を時間tA迄持続するルーチン、ス
テン7’118C〜1120CL;J触*No、2をO
Nにするルーチン、ステップ1210〜127Cをその
状態を時間tAだけ持続させるルーチンである。
を冷却するように、切替弁4CをONに切替え、二次空
気No、1をONにするルーチン、ステップ1180〜
120Cはその状態を時間tA迄持続するルーチン、ス
テン7’118C〜1120CL;J触*No、2をO
Nにするルーチン、ステップ1210〜127Cをその
状態を時間tAだけ持続させるルーチンである。
かくして、触媒No、1、触媒No、2は、時間tAづ
つ、交互に冷却されていく。
つ、交互に冷却されていく。
上記各こおいて、二次空気導入口6C16C1そこから
導入される二次空気、二次空気の導入を交互にする第2
6図の制御フローのステップは、リーンNOx触媒2C
,2Cを排気温が高い時に、交互に冷却する触媒冷却手
段を構成する。
導入される二次空気、二次空気の導入を交互にする第2
6図の制御フローのステップは、リーンNOx触媒2C
,2Cを排気温が高い時に、交互に冷却する触媒冷却手
段を構成する。
第27図〜第32図は、本発明の第7実施例を示してい
る。第7実施例の要素のうち第6実施例に準じるものは
、第27図で第25図と同一符号を付して説明を省略す
る。
る。第7実施例の要素のうち第6実施例に準じるものは
、第27図で第25図と同一符号を付して説明を省略す
る。
第7実施例が第6実施例と異なるところは、第7実施例
では、リーンNOx触媒2Cは、第28図〜第31図に
示すように、互いに並列に複数に区画されており、その
上流(切替弁が設けられていないことである。リーンN
Ox触媒2Cの各セルは流れ方向に互いに平行でセル間
の隔壁で隔てられているから、セルに入った排気ガスが
他のセルを流れる排気ガスと触媒中で混じり合うことは
ない。
では、リーンNOx触媒2Cは、第28図〜第31図に
示すように、互いに並列に複数に区画されており、その
上流(切替弁が設けられていないことである。リーンN
Ox触媒2Cの各セルは流れ方向に互いに平行でセル間
の隔壁で隔てられているから、セルに入った排気ガスが
他のセルを流れる排気ガスと触媒中で混じり合うことは
ない。
そして、リーンNOX触媒2Cの区画のための仕切板1
0Cは上流側に向って延ばされており、仕切板10Cの
上流側端より下流でかつリーンNOx触媒2Cの上流で
、二次空気が選択的に任意の区画に導入されるようにな
っている。1つの区画に二次空気が導入されると、その
区画のリーンNOX触媒2Cの二次空気による冷却が行
われる。区画数は、第28図〜第31図に示すように、
2以上であり、冷却は順に行われる。第28図〜第31
図は、仕切板10Cによる分割が、それぞれ、2分割、
3分割、4分割、5分割の場合を示している。
0Cは上流側に向って延ばされており、仕切板10Cの
上流側端より下流でかつリーンNOx触媒2Cの上流で
、二次空気が選択的に任意の区画に導入されるようにな
っている。1つの区画に二次空気が導入されると、その
区画のリーンNOX触媒2Cの二次空気による冷却が行
われる。区画数は、第28図〜第31図に示すように、
2以上であり、冷却は順に行われる。第28図〜第31
図は、仕切板10Cによる分割が、それぞれ、2分割、
3分割、4分割、5分割の場合を示している。
第7実施例の制御フローは、第32図に示すように、第
6実施例の第26図の制御フローから切替弁104Cに
係るステップ103C,112C,121Cを除いたも
のであり、他は第1実施例に準じるので、準じる部分に
第26図と同一の符号を付すことにより説明を省略する
。
6実施例の第26図の制御フローから切替弁104Cに
係るステップ103C,112C,121Cを除いたも
のであり、他は第1実施例に準じるので、準じる部分に
第26図と同一の符号を付すことにより説明を省略する
。
つぎに第6実施例、第7実施例の作用について説明する
。
。
排気温度が低い時は、HCのCO2、H2Oへの直接酸
化が進まないから、触媒を冷却する必要はなく、冷却の
ための二次空気は供給されない。
化が進まないから、触媒を冷却する必要はなく、冷却の
ための二次空気は供給されない。
排気温度が高くなった時には、リーンNOx触媒2Cの
上流に、二次空気を交互に導入してり一ンNOX触媒2
C,2Cを交互に冷却する。これによって、HCの直接
的な酸化が抑制され、NO還元に使用される活性種が触
媒全域で生成され、リーンNOx触媒2Cが有効に利用
される。また、NOXの還元反応は触媒人ガス温が高い
ため、活性度が高く、速い。また、二次空気導入にょる
リーンNOx触媒2Cの降温、排気ガスが流れることに
よるリーンNOx触媒、2Cの昇温か、第33図に示す
如く、時間的に繰り返されることにより、第10図の昇
温過程の高いNOx浄化率が繰り返し得られる。これら
の相開作用により、高温域でのリーンNOx触媒の触媒
浄化率は、第34図に示す如く、大幅に向上される。
上流に、二次空気を交互に導入してり一ンNOX触媒2
C,2Cを交互に冷却する。これによって、HCの直接
的な酸化が抑制され、NO還元に使用される活性種が触
媒全域で生成され、リーンNOx触媒2Cが有効に利用
される。また、NOXの還元反応は触媒人ガス温が高い
ため、活性度が高く、速い。また、二次空気導入にょる
リーンNOx触媒2Cの降温、排気ガスが流れることに
よるリーンNOx触媒、2Cの昇温か、第33図に示す
如く、時間的に繰り返されることにより、第10図の昇
温過程の高いNOx浄化率が繰り返し得られる。これら
の相開作用により、高温域でのリーンNOx触媒の触媒
浄化率は、第34図に示す如く、大幅に向上される。
第6実施例、第7実施例によれば、次の効果を得る。
排気高温時には、並列のリーンNOx触媒を交互に冷却
するので、HCの直接酸化が抑制され、ジーNo触媒の
NOX浄化率が向上する。
するので、HCの直接酸化が抑制され、ジーNo触媒の
NOX浄化率が向上する。
触媒を冷却するため、実質的な触媒温度か低下し、触媒
の耐熱耐久性も向上する。
の耐熱耐久性も向上する。
触媒上のカーボン(析出物)が冷却時の空気により燃焼
し、そのためカーボンによる触媒浄化性能の低下が防止
できる。
し、そのためカーボンによる触媒浄化性能の低下が防止
できる。
[以下余白]
第8実施例
本発明の第8実施例に係る内燃機関の排気浄化装置は、
第35図に示す如く、 希薄燃焼可能な内燃機関1Dの排気系20に設けられた
第1のリーンNOx触媒3Dと、第1のリーンNOx触
媒3Dをバイパスするバイパス通路50と、 排気の流れを第1のリーンNOx触媒30とバイパス通
路5Dとの間に切替える切替弁8dと、第1のリーンN
Ox触媒3Dおよびバイパス通路50より下流に設けら
れかつ第1のリーンNOx触媒30に対して直列に設け
られた第2のり一ンNO触媒6Dと、 排気低温時には排気ガスを第1のリーンNOx触媒3D
に流し、排気高温時には排気ガスを第1のリーンNOx
触媒3Dとバイパス通路5Dとに交互に流すように、切
替弁80の切替を制御する切替弁制御手段9Dと、から
成る。
第35図に示す如く、 希薄燃焼可能な内燃機関1Dの排気系20に設けられた
第1のリーンNOx触媒3Dと、第1のリーンNOx触
媒3Dをバイパスするバイパス通路50と、 排気の流れを第1のリーンNOx触媒30とバイパス通
路5Dとの間に切替える切替弁8dと、第1のリーンN
Ox触媒3Dおよびバイパス通路50より下流に設けら
れかつ第1のリーンNOx触媒30に対して直列に設け
られた第2のり一ンNO触媒6Dと、 排気低温時には排気ガスを第1のリーンNOx触媒3D
に流し、排気高温時には排気ガスを第1のリーンNOx
触媒3Dとバイパス通路5Dとに交互に流すように、切
替弁80の切替を制御する切替弁制御手段9Dと、から
成る。
排気低温時には、排気ガスは第1のリーンNOx触媒3
Dに流され、従来同様、第1のリーンN0x触媒30で
NOXが浄化される。第1のり−ンNOX触媒3Dを通
過した排気ガスは第2のリーンNOx触媒60に流れる
が、排気管を通る時の放熱の降温で、第2のリーンNO
x触媒6Dに入る時には温度かさがりすぎており、第2
のり一ンNOX触媒60の活性が低下するので、第2の
リーンNOx触媒60でのNO浄化は多くを期待できな
い。
Dに流され、従来同様、第1のリーンN0x触媒30で
NOXが浄化される。第1のり−ンNOX触媒3Dを通
過した排気ガスは第2のリーンNOx触媒60に流れる
が、排気管を通る時の放熱の降温で、第2のリーンNO
x触媒6Dに入る時には温度かさがりすぎており、第2
のり一ンNOX触媒60の活性が低下するので、第2の
リーンNOx触媒60でのNO浄化は多くを期待できな
い。
一方、排気高温時には、−5定時間毎に切替弁8Dが切
替えられ、排気ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに流
れる場合と、バイパス通路50を流れて第2のリーンN
Ox触媒6Dに流れる場合とが、交互に繰返される。排
気ガスがバイパス通路側5Dに流れるときは第2のリー
ンNOx触媒60に流れる迄に排気温は低くなり、第2
のリーンNo触媒60でのHCの直接酸化が抑制されて
部〜9酸化が促進され、多くの活性種が生成されてNO
xが浄化される。排気ガスがバイパス通路5Dを流れて
いる間に第1のリーンNOx触媒3Dは自然放熱で冷え
る。つぎに、切替弁80が切替えられて、“排気ガスが
第1のリーンNOx触媒3D側に流されたとき、第1の
リーンNOx触媒30の触媒床温がさげられているから
、高温になる迄は、高いNOX浄化率を示すことができ
る。第1のリーンNOx触媒3Dが高温になると、切替
弁8Dはバイパス通路側に切替わる。後はこれを繰返す
。リーンNOx触媒は、同じ温度領域であっても、昇温
時の方が降温時よりも高いNOX浄化率を示すので、第
1のリーンNOx触媒3Dを自然放熱で降温させ、排気
ガスを通して昇温させることを繰り返すことによって、
第1のリーンN。
替えられ、排気ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに流
れる場合と、バイパス通路50を流れて第2のリーンN
Ox触媒6Dに流れる場合とが、交互に繰返される。排
気ガスがバイパス通路側5Dに流れるときは第2のリー
ンNOx触媒60に流れる迄に排気温は低くなり、第2
のリーンNo触媒60でのHCの直接酸化が抑制されて
部〜9酸化が促進され、多くの活性種が生成されてNO
xが浄化される。排気ガスがバイパス通路5Dを流れて
いる間に第1のリーンNOx触媒3Dは自然放熱で冷え
る。つぎに、切替弁80が切替えられて、“排気ガスが
第1のリーンNOx触媒3D側に流されたとき、第1の
リーンNOx触媒30の触媒床温がさげられているから
、高温になる迄は、高いNOX浄化率を示すことができ
る。第1のリーンNOx触媒3Dが高温になると、切替
弁8Dはバイパス通路側に切替わる。後はこれを繰返す
。リーンNOx触媒は、同じ温度領域であっても、昇温
時の方が降温時よりも高いNOX浄化率を示すので、第
1のリーンNOx触媒3Dを自然放熱で降温させ、排気
ガスを通して昇温させることを繰り返すことによって、
第1のリーンN。
×触媒30を、高いNOx浄化率を示すことのできる態
様で使用している。
様で使用している。
第8実施例をさらに詳しく説明すると、第35図におい
て、1Dは希薄燃焼可能な内燃機関で、その排気系2D
には、第1のリーンNOx触媒3Dが設けられている。
て、1Dは希薄燃焼可能な内燃機関で、その排気系2D
には、第1のリーンNOx触媒3Dが設けられている。
第1のリーンNOx触媒3Dの後部には、必要に応じて
三元触媒4Dが設けられる。第1のリーンNOx触媒3
Dと並列にバイパス通路50が設けられる。第1のリー
ンNOx触媒30が設けられた分岐通路とバイパス通路
50との合流部より下流の排気系には、第2のり一ンN
0XII!に媒6Dが設けられる。したがって、第1の
リーンNOx触媒3Dと第2のリーンNOx触媒6Dと
は直列の関係にある。第2のリーンNOx触媒6Dの後
部には、必要に応じて、三元触媒70が設けられる。8
0は切替弁であり、排気の流れを、第1のリーンNOx
触媒3Dとバイパス通路50との間に切替える。切替弁
80の切替は、切替弁制御手段90によって制御される
。
三元触媒4Dが設けられる。第1のリーンNOx触媒3
Dと並列にバイパス通路50が設けられる。第1のリー
ンNOx触媒30が設けられた分岐通路とバイパス通路
50との合流部より下流の排気系には、第2のり一ンN
0XII!に媒6Dが設けられる。したがって、第1の
リーンNOx触媒3Dと第2のリーンNOx触媒6Dと
は直列の関係にある。第2のリーンNOx触媒6Dの後
部には、必要に応じて、三元触媒70が設けられる。8
0は切替弁であり、排気の流れを、第1のリーンNOx
触媒3Dとバイパス通路50との間に切替える。切替弁
80の切替は、切替弁制御手段90によって制御される
。
より詳しくは、切替弁8Dのアクチュエータは、エンジ
ンコントロールコンピュータ(ECU)の出力に従って
作動される。ECLIは、通常のコンピュータと同様、
セントラルプロセッサユニット(CPLJ)、リードオ
ンメモリ(ROM> 、ランダムアクセスメモリ(RA
M) 、入出力インターフェイスを有している。各種セ
ンサからの出力、たとえば、エンジン負荷Q/Nやエン
ジン回転速度NEは入力インターフェイスを介してRA
Mに一時記憶される。また、第36図、第37図、第3
8図の切替弁制御プログラム、そのサブルーチン、およ
びマツプがROMに記憶されている。CPUはこれらの
制御プログラムおよびマツプをROMから読出し、RA
Mに一時記憶しておいた入力値を読出して、演棹を実行
し、切替弁の切替えの実行処理をする。ここで、第37
図のサブルーチンを含む第36図のフローで表わされる
手段が切替弁制御手段90を構成する。
ンコントロールコンピュータ(ECU)の出力に従って
作動される。ECLIは、通常のコンピュータと同様、
セントラルプロセッサユニット(CPLJ)、リードオ
ンメモリ(ROM> 、ランダムアクセスメモリ(RA
M) 、入出力インターフェイスを有している。各種セ
ンサからの出力、たとえば、エンジン負荷Q/Nやエン
ジン回転速度NEは入力インターフェイスを介してRA
Mに一時記憶される。また、第36図、第37図、第3
8図の切替弁制御プログラム、そのサブルーチン、およ
びマツプがROMに記憶されている。CPUはこれらの
制御プログラムおよびマツプをROMから読出し、RA
Mに一時記憶しておいた入力値を読出して、演棹を実行
し、切替弁の切替えの実行処理をする。ここで、第37
図のサブルーチンを含む第36図のフローで表わされる
手段が切替弁制御手段90を構成する。
第36図において、ステップ101Dで、エンジン負荷
Q/N、エンジン回転速度NEを読込む。続いて、ステ
ップ1020に進み、ステップ102Dにて、エンジン
負荷Q/N、エンジン回転速度NEから、第38図の二
次元マツプに基づいて、排気温度TEX、WOT (ワ
イドオープンスロットル)フラグFWを算出する。ただ
し、排気温度TEXは、排気系に排気温センサを設けて
、それより直接測定したものを用いてもよい。また、F
W=1は、機関運転状態が第38図の出力空燃比域Aに
あることを意味し、したがって、空燃比リッチにあるこ
とを意味し、FW=Oは機関運転状態が第38図のB、
Cの空燃比リーン域にあることを意味する。ただし、第
38図て、Bは空燃比リーン域でかつ高温域、Cは空燃
比リーン域でかつ低温域にあることを意味する。
Q/N、エンジン回転速度NEを読込む。続いて、ステ
ップ1020に進み、ステップ102Dにて、エンジン
負荷Q/N、エンジン回転速度NEから、第38図の二
次元マツプに基づいて、排気温度TEX、WOT (ワ
イドオープンスロットル)フラグFWを算出する。ただ
し、排気温度TEXは、排気系に排気温センサを設けて
、それより直接測定したものを用いてもよい。また、F
W=1は、機関運転状態が第38図の出力空燃比域Aに
あることを意味し、したがって、空燃比リッチにあるこ
とを意味し、FW=Oは機関運転状態が第38図のB、
Cの空燃比リーン域にあることを意味する。ただし、第
38図て、Bは空燃比リーン域でかつ高温域、Cは空燃
比リーン域でかつ低温域にあることを意味する。
続いて、ステップ103Dに進み、WOTフラグFW=
1か否か、すなわち、機関運転状態が出力空燃比域にあ
るか否かを判別する。ステップ1030で、もしもFW
=1なら、すなわち、出力空燃比域にあるなら、空燃比
リッチのためリーンNOx触媒に通してもNOX浄化が
期待できないから、リーンNOx触媒のリッチ域におけ
る高温劣化を防止するため、ステップ1070に進み、
バイパスONとし切替弁8Dをバイパス通路5D側に切
替え、後述するバイパスフラグFBをリセットし、カウ
ント時間tをリセットする。これによって、排気ガスは
、バイパス通路5Dを通って第2のリーンNOx触媒6
Dに流れる間に自然放熱で降温し、第2のリーンNOx
触媒60を高温劣化させることなく通過して、その後部
の三元触媒7Dで、N。
1か否か、すなわち、機関運転状態が出力空燃比域にあ
るか否かを判別する。ステップ1030で、もしもFW
=1なら、すなわち、出力空燃比域にあるなら、空燃比
リッチのためリーンNOx触媒に通してもNOX浄化が
期待できないから、リーンNOx触媒のリッチ域におけ
る高温劣化を防止するため、ステップ1070に進み、
バイパスONとし切替弁8Dをバイパス通路5D側に切
替え、後述するバイパスフラグFBをリセットし、カウ
ント時間tをリセットする。これによって、排気ガスは
、バイパス通路5Dを通って第2のリーンNOx触媒6
Dに流れる間に自然放熱で降温し、第2のリーンNOx
触媒60を高温劣化させることなく通過して、その後部
の三元触媒7Dで、N。
X 、Co、HCとも浄化される。
一方、ステップ1030でFW=Oなら、機関運転状態
が出力空燃比域になく空燃比リーン域にあるから、ステ
ップ1040に進み、ステップ1040で、排気温度T
EXが所定温度、たとえば700℃より高いか否かを判
別する。ステップ104で排気温度TEXが15700
℃なら、触媒床温か、HCの部分酸化を促進させて活性
種を生成できる温度域にあるとみなして、ステップ10
60に進み、バイパスOFFとし、切替弁80を第1の
リーンNOx触媒30側に切替え、後述するバイパスフ
ラグFBをセットし、カウント時間tをリセットする。
が出力空燃比域になく空燃比リーン域にあるから、ステ
ップ1040に進み、ステップ1040で、排気温度T
EXが所定温度、たとえば700℃より高いか否かを判
別する。ステップ104で排気温度TEXが15700
℃なら、触媒床温か、HCの部分酸化を促進させて活性
種を生成できる温度域にあるとみなして、ステップ10
60に進み、バイパスOFFとし、切替弁80を第1の
リーンNOx触媒30側に切替え、後述するバイパスフ
ラグFBをセットし、カウント時間tをリセットする。
この時は、排気ガスは第1のリーンNOx触媒3Dに流
れ、空燃比リーン域で、かつ、HCの直接酸化が促進し
ない温度域で、HCの部分酸化による活性種が多量生成
され、高いNOX浄化率が得られる。
れ、空燃比リーン域で、かつ、HCの直接酸化が促進し
ない温度域で、HCの部分酸化による活性種が多量生成
され、高いNOX浄化率が得られる。
ステップ1040で排気温度TEXがT>700℃なら
、もしも排気ガスを第1のリーンNOx触媒3Dに流し
続けると、HCの酸化による発熱により、第1のリーン
NOx触媒3Dが昇温し続け、遂にはほとんどのHCを
直接酸化してしまう温度になってしまって、もはやNO
X浄化が期待できなくなるので、そのような状態が生じ
ることを防止するために、ステップ105Dに進む。そ
して、ステップ1050にて、ある時間、排気ガスを第
1のリーンNOx触媒30に流して第1のリーンNOx
触媒3DでNOXを浄化し、続けである時間排気ガスを
バイパス通路50に流して降温させ、下流の第2のリー
ンNOx触媒6DでNOX浄化するとともに、第1のリ
ーンNOx触媒3Dを自然放熱で冷却し、これを繰返す
ようにする。なお、ここである時間は、触媒昇温か30
0℃程度の触媒昇温時のNOX浄化率が高くなる温度ま
で自然冷却できる時間に設定される。
、もしも排気ガスを第1のリーンNOx触媒3Dに流し
続けると、HCの酸化による発熱により、第1のリーン
NOx触媒3Dが昇温し続け、遂にはほとんどのHCを
直接酸化してしまう温度になってしまって、もはやNO
X浄化が期待できなくなるので、そのような状態が生じ
ることを防止するために、ステップ105Dに進む。そ
して、ステップ1050にて、ある時間、排気ガスを第
1のリーンNOx触媒30に流して第1のリーンNOx
触媒3DでNOXを浄化し、続けである時間排気ガスを
バイパス通路50に流して降温させ、下流の第2のリー
ンNOx触媒6DでNOX浄化するとともに、第1のリ
ーンNOx触媒3Dを自然放熱で冷却し、これを繰返す
ようにする。なお、ここである時間は、触媒昇温か30
0℃程度の触媒昇温時のNOX浄化率が高くなる温度ま
で自然冷却できる時間に設定される。
第37図は、ステップ1050の一定時間毎にバルブ切
り替えを行なうためのサブルーチンを示している。まず
、ステップ2010で、バイパスフラグFB=1か否か
を判別する。ここで、FB=1はバイパス中、0は、排
気ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに流れていること
を示す。
り替えを行なうためのサブルーチンを示している。まず
、ステップ2010で、バイパスフラグFB=1か否か
を判別する。ここで、FB=1はバイパス中、0は、排
気ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに流れていること
を示す。
ステップ201[)でFB=1なら、すなわちバイパス
中なら、ステップ2020に進み、他のルーチンでカウ
ントアツプされるカウント時間tが所定時間t^を越え
たか否かを判別し、越えていないならバイパス中を維持
するために、何もしないでリターンする。ステップ20
20で、tがt^を越えたら、バイパス中から第1のリ
ーンNOx触媒3D側に切替えるために、ステップ20
30に進み、バイパスOFFの指令を切替弁80に出し
て切替え、ステップ204DでFBをOとおくとともに
、ステップ205Dでカウント時間tをOとする。
中なら、ステップ2020に進み、他のルーチンでカウ
ントアツプされるカウント時間tが所定時間t^を越え
たか否かを判別し、越えていないならバイパス中を維持
するために、何もしないでリターンする。ステップ20
20で、tがt^を越えたら、バイパス中から第1のリ
ーンNOx触媒3D側に切替えるために、ステップ20
30に進み、バイパスOFFの指令を切替弁80に出し
て切替え、ステップ204DでFBをOとおくとともに
、ステップ205Dでカウント時間tをOとする。
一方、ステップ2010でFB=Oなら、すなわち排気
ガスが第1のリーンNOx触媒3D側に流れているなら
、ステップ2060に進み、カウント時間tが所定時間
tAを越えたか否かを判別する。ステップ206Dでt
≦t^なら、排気ガスが第1のリーンNOx触媒3D側
に流れている状態を持続するために、何もしないでリタ
ーンする。そして、ステップ206Dで1>1八となっ
たら、ステップ207Dに進んで、排気ガスの流れをバ
イパス通路50側に切替えるべく、切替弁8Dを切替え
、続いて、ステップ2080でFBを1とおき、ステッ
プ209DてtをOとおく。
ガスが第1のリーンNOx触媒3D側に流れているなら
、ステップ2060に進み、カウント時間tが所定時間
tAを越えたか否かを判別する。ステップ206Dでt
≦t^なら、排気ガスが第1のリーンNOx触媒3D側
に流れている状態を持続するために、何もしないでリタ
ーンする。そして、ステップ206Dで1>1八となっ
たら、ステップ207Dに進んで、排気ガスの流れをバ
イパス通路50側に切替えるべく、切替弁8Dを切替え
、続いて、ステップ2080でFBを1とおき、ステッ
プ209DてtをOとおく。
かくして、排気カスはtA時間、第1のリーンNOx触
媒3Dに流れ、続(tA時間、バイパス通路5Dを流れ
、以下、交互に繰り返す。
媒3Dに流れ、続(tA時間、バイパス通路5Dを流れ
、以下、交互に繰り返す。
つぎに、第8実施例の作用を説明する。
排気温低温時は、第36図でステップ101D、102
D、103[)11040.1060のルートを通り、
切替弁8Dは第1のリーンNOx触媒30側に切替わる
。この時は、触媒床温は、たとえば、400℃〜500
℃にあり、第1のリーンNOx触媒3Dは高いNOx浄
化率を示し、第1のリーンNOx触媒3DでNOXが大
部分浄化される。
D、103[)11040.1060のルートを通り、
切替弁8Dは第1のリーンNOx触媒30側に切替わる
。この時は、触媒床温は、たとえば、400℃〜500
℃にあり、第1のリーンNOx触媒3Dは高いNOx浄
化率を示し、第1のリーンNOx触媒3DでNOXが大
部分浄化される。
排気温高温時は、出力空燃比時と出力空燃比時以外とじ
分かれる。
分かれる。
出力空燃比時以外の排気温高温時には、第36図でステ
ップ1010.102D、1030.1040.105
0と進み、切替弁8Dは第37図のサブルーチンに従っ
て、−定時間毎に、第1のリーンNOx触媒3Dとバイ
パス通路5Dとの間で切替わる。排気ガスが第1のリー
ンNOx触13Dを流れているときは、HCの酸化によ
る発熱等により、第1のリーンN。
ップ1010.102D、1030.1040.105
0と進み、切替弁8Dは第37図のサブルーチンに従っ
て、−定時間毎に、第1のリーンNOx触媒3Dとバイ
パス通路5Dとの間で切替わる。排気ガスが第1のリー
ンNOx触13Dを流れているときは、HCの酸化によ
る発熱等により、第1のリーンN。
×触媒3Dは昇温するが、排気ガスがバイパス通路5D
を流れているときは、自然放熱で、第1のリーンNOx
触媒3Dは降温する。バイパス通路5Dを流れる時は、
排気ガスは第2のリーンN。
を流れているときは、自然放熱で、第1のリーンNOx
触媒3Dは降温する。バイパス通路5Dを流れる時は、
排気ガスは第2のリーンN。
×触媒6Dに到る間に排気管を介しての放熱で降温し、
第2のリーンNOx触媒6DでNOxが浄化される。と
ころで、リーンNOx触媒は、第10図に示す如く、昇
温時のNOX浄化率の方が降温時のNOX浄化率より大
きい。したがって、上記のように、第1のリーンNOx
触媒3Dが冷却、昇温の繰り返しを受けることと、排気
ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに通される時は第1
のリーンNOx触媒3−Dは必ず昇温過程にあることよ
り、第1のリーンNOx触媒3DのNOX浄化率が大幅
に向上される。
第2のリーンNOx触媒6DでNOxが浄化される。と
ころで、リーンNOx触媒は、第10図に示す如く、昇
温時のNOX浄化率の方が降温時のNOX浄化率より大
きい。したがって、上記のように、第1のリーンNOx
触媒3Dが冷却、昇温の繰り返しを受けることと、排気
ガスが第1のリーンNOx触媒3Dに通される時は第1
のリーンNOx触媒3−Dは必ず昇温過程にあることよ
り、第1のリーンNOx触媒3DのNOX浄化率が大幅
に向上される。
出力空燃比時の排気温高温時は、空燃比がストイキか或
いはリッチになっているので、リーン域でのみNOx浄
化能力をもつリーンNOx触媒は、もはやNOxを浄化
できない。このような状態で、リッチでかつ高温の排気
ガスを、上流(ある第1のリーンNOx触媒30[通す
と、第1のリーンNOx触媒30の劣化がいたずらに進
むので、第36図(7)ステップ101D、 1020
.1030.107Dト進/vF切替弁80をバイパス
通路5o側に切替える。そして、排気ガスを降温させて
から第2のリーンNOx触媒6Dを通過させ、その後部
の三元触媒7Dで、NOX 、)−1c、Goを浄化す
るよう(する。
いはリッチになっているので、リーン域でのみNOx浄
化能力をもつリーンNOx触媒は、もはやNOxを浄化
できない。このような状態で、リッチでかつ高温の排気
ガスを、上流(ある第1のリーンNOx触媒30[通す
と、第1のリーンNOx触媒30の劣化がいたずらに進
むので、第36図(7)ステップ101D、 1020
.1030.107Dト進/vF切替弁80をバイパス
通路5o側に切替える。そして、排気ガスを降温させて
から第2のリーンNOx触媒6Dを通過させ、その後部
の三元触媒7Dで、NOX 、)−1c、Goを浄化す
るよう(する。
第8実施例によれば、排気高温時には、切替弁制御手段
9Dにより、排気ガスを第1のリーンNOx触媒30と
バイパス通路50とに交互に流すようにしたので、上流
側の第1のリーンNOx触媒30が繰り返し冷却される
ことにより、第1のリーンNOx触媒3DがNOxを浄
化できる温度範囲に保たれ、かつ、昇温過程を積極的に
作り出され、この昇温過程で第1のリーンNOx触媒3
Dが使用される。その結果、排気高温時における第1の
リーンNOx触媒30のNOx浄化率が高くされる。
9Dにより、排気ガスを第1のリーンNOx触媒30と
バイパス通路50とに交互に流すようにしたので、上流
側の第1のリーンNOx触媒30が繰り返し冷却される
ことにより、第1のリーンNOx触媒3DがNOxを浄
化できる温度範囲に保たれ、かつ、昇温過程を積極的に
作り出され、この昇温過程で第1のリーンNOx触媒3
Dが使用される。その結果、排気高温時における第1の
リーンNOx触媒30のNOx浄化率が高くされる。
なお、排気低温時には、切替弁制御手段9Dにより、排
気ガスがバイパス通路5D側に流されるので、第2のリ
ーンNOx触媒60に到る迄に降温し、第2のリーンN
Ox触媒6Dで、NOx浄化される。
気ガスがバイパス通路5D側に流されるので、第2のリ
ーンNOx触媒60に到る迄に降温し、第2のリーンN
Ox触媒6Dで、NOx浄化される。
第9実施例
第9実施例の内燃機関の排気浄化装置は、第40図に示
すように、希薄燃焼可能な内燃機関1Fと、暖機完了後
の通常の運転状態で触媒床温か高N。
すように、希薄燃焼可能な内燃機関1Fと、暖機完了後
の通常の運転状態で触媒床温か高N。
×浄化率を示す温度範囲(第39図のT、〜T2 )以
上になる排気系の位置に配置されたリーンNOx触媒2
Eと、触媒床温を検知する触媒床温検出手段4Fと、リ
ーンNOx触媒冷却用の冷却手段(たとえば、二次空気
供給口3Eおよびバルブ5F)と、触媒床温がT2にな
ったらT、になる迄冷却手段による冷却を実行しT、に
なったら冷却を停止する制御装置6[とから成る。
上になる排気系の位置に配置されたリーンNOx触媒2
Eと、触媒床温を検知する触媒床温検出手段4Fと、リ
ーンNOx触媒冷却用の冷却手段(たとえば、二次空気
供給口3Eおよびバルブ5F)と、触媒床温がT2にな
ったらT、になる迄冷却手段による冷却を実行しT、に
なったら冷却を停止する制御装置6[とから成る。
制御装置6Fはマイクロコンピュータから成り、第41
図のプログラムを格納しており、CPUでプログラムに
沿って演算を実行する。第41図では、ステップ101
Fで触媒床ITEXを読込み、ステップ102EでTE
Xが第39図の12以上か否かを判断する。TEXtj
%丁2以上ならステップ105Eに進んで、二次空気供
給口3Fから二次空気を供給し、ステップ106Fでフ
ラグFを1番こしてリターンする。ステップ102Eで
TEXがT2より小だとステップ103Fに進み、フラ
グFがOか否かを判断すること(より昇温中か降温中か
を見る。F=1だといったんTEXがT2を越えてステ
ップ106EでF=1とされて降温中であるから、ステ
ップ104Eに進み、TEXがT、になるまでは二次空
気の供給を続け、TEX<T、になるとステップ107
[に進んで、二次空気供給を停止して、ステップ108
EでフラグFをOとする。ステップ103EでF=0の
ときはエンジンスタートからの昇温中であるから、その
ままステップ107Fに進んで二次空気供給を停止した
ままとし、触媒を早く昇温させる。上記において、TE
Xが王、になるか否かの経路の代りに、T2になったら
T、になるだろう見込み時間だけ二次空気を供給するよ
うにしてもよい。
図のプログラムを格納しており、CPUでプログラムに
沿って演算を実行する。第41図では、ステップ101
Fで触媒床ITEXを読込み、ステップ102EでTE
Xが第39図の12以上か否かを判断する。TEXtj
%丁2以上ならステップ105Eに進んで、二次空気供
給口3Fから二次空気を供給し、ステップ106Fでフ
ラグFを1番こしてリターンする。ステップ102Eで
TEXがT2より小だとステップ103Fに進み、フラ
グFがOか否かを判断すること(より昇温中か降温中か
を見る。F=1だといったんTEXがT2を越えてステ
ップ106EでF=1とされて降温中であるから、ステ
ップ104Eに進み、TEXがT、になるまでは二次空
気の供給を続け、TEX<T、になるとステップ107
[に進んで、二次空気供給を停止して、ステップ108
EでフラグFをOとする。ステップ103EでF=0の
ときはエンジンスタートからの昇温中であるから、その
ままステップ107Fに進んで二次空気供給を停止した
ままとし、触媒を早く昇温させる。上記において、TE
Xが王、になるか否かの経路の代りに、T2になったら
T、になるだろう見込み時間だけ二次空気を供給するよ
うにしてもよい。
第9実施例によるときは触媒床温が王、〜T2の範囲に
1ljlIできるとともに、冷却−昇温サイクルを実行
でき、リーンNOx触媒のNOx浄化率を高めることが
できる。
1ljlIできるとともに、冷却−昇温サイクルを実行
でき、リーンNOx触媒のNOx浄化率を高めることが
できる。
第10実施例
第10実施例の内燃機関の排気浄化装置は、第42図に
示すように、希薄燃焼可能な内燃機関1Fと、暖機完了
後の通常の運転状態で触媒床温か最高NOx浄化率を示
す温度To近傍になる排気系の位置に配置されたリーン
NOx触媒2Fと、触媒床温を検知する触媒床温検出手
段4Fと、リーンNOx触媒冷却用の冷却手段(たとえ
ば、二次空気供給口3Fおよびバルブ5F>と、触媒床
温がT2になったらTa (T、<Ta≦To )に
なる迄冷却手段による冷却を実行しTaになったら冷却
を停止する制御装置6Fとから成る。冷却手段として、
バイパス通路8F、バイパス弁7Fを含んでもよい。す
なわち排気ガスをバイパスさせることによりり〜ンNO
x触媒2Fを冷却する。
示すように、希薄燃焼可能な内燃機関1Fと、暖機完了
後の通常の運転状態で触媒床温か最高NOx浄化率を示
す温度To近傍になる排気系の位置に配置されたリーン
NOx触媒2Fと、触媒床温を検知する触媒床温検出手
段4Fと、リーンNOx触媒冷却用の冷却手段(たとえ
ば、二次空気供給口3Fおよびバルブ5F>と、触媒床
温がT2になったらTa (T、<Ta≦To )に
なる迄冷却手段による冷却を実行しTaになったら冷却
を停止する制御装置6Fとから成る。冷却手段として、
バイパス通路8F、バイパス弁7Fを含んでもよい。す
なわち排気ガスをバイパスさせることによりり〜ンNO
x触媒2Fを冷却する。
制御装置6Fはマイクロコンピュータから成り、第43
図のプログラムを格納しており、CPtJでプログラム
に沿って演算を実行する。第43図では、ステップ10
1Fで触媒床温TEXを読込み、ステップ102FでT
EXが第39図の12以上か否かを判断する。TEXが
12以上ならステップ105Fに進んで、二次空気供給
口3Fから二次空気を供給し、(バイパス弁7FをON
にしてバイパスさせ)ステップ106FでフラグFを1
にしてリターンする。
図のプログラムを格納しており、CPtJでプログラム
に沿って演算を実行する。第43図では、ステップ10
1Fで触媒床温TEXを読込み、ステップ102FでT
EXが第39図の12以上か否かを判断する。TEXが
12以上ならステップ105Fに進んで、二次空気供給
口3Fから二次空気を供給し、(バイパス弁7FをON
にしてバイパスさせ)ステップ106FでフラグFを1
にしてリターンする。
ステップ102FでTEXが、T 2より小だとステッ
プ103Fに進み、フラグFがOか否かを判断すること
により昇温中か高温中かを見る。F=1だといったんT
EXがT2を越えてステップ106FでF=1とされて
降温中であるから、ステシブ104Fに進み、TEXが
Taになるまでは二次空気の供給(およびバイパス)を
続け、T E X < 73になるとステップ107F
に進んで、二次空気供給を停止して、(およびバイパス
弁107FをリーンNOx触媒側に切替える)ステップ
108FでフラグF@Oとする。
プ103Fに進み、フラグFがOか否かを判断すること
により昇温中か高温中かを見る。F=1だといったんT
EXがT2を越えてステップ106FでF=1とされて
降温中であるから、ステシブ104Fに進み、TEXが
Taになるまでは二次空気の供給(およびバイパス)を
続け、T E X < 73になるとステップ107F
に進んで、二次空気供給を停止して、(およびバイパス
弁107FをリーンNOx触媒側に切替える)ステップ
108FでフラグF@Oとする。
ステップ103FでF=Oのときはエンジンスタートか
らの昇温中であるから、そのままステップ107Fに進
んで二次空気供給を停止したままとし、(およびバイパ
ス弁107FをリーンNOx触媒側にしたままとし)触
媒を早く昇温させる。上記において、TEXかT3にな
るか否かの経路の代りに、T2になったらT3になるだ
ろう見込み時間だけ二次空気を供給するようにしてもよ
い。
らの昇温中であるから、そのままステップ107Fに進
んで二次空気供給を停止したままとし、(およびバイパ
ス弁107FをリーンNOx触媒側にしたままとし)触
媒を早く昇温させる。上記において、TEXかT3にな
るか否かの経路の代りに、T2になったらT3になるだ
ろう見込み時間だけ二次空気を供給するようにしてもよ
い。
第10実施例によるときは活性種の不足する排気高温時
(TEX>Tg)にリーンNOx触媒床温が低下される
ので、HCの直接酸化が防止でき、活性種が増加して、
NOx浄化率が向上する。また、TO以下まで冷却され
るので、その後リーンNOx触媒床温は昇温することに
なり、冷却−昇温サイクルが実行されるので、NOX浄
化率が向上する。排気高温時が連続すれば、冷却−昇温
サイクルが繰り返されることになり、さらにNOx浄化
率が向上する。
(TEX>Tg)にリーンNOx触媒床温が低下される
ので、HCの直接酸化が防止でき、活性種が増加して、
NOx浄化率が向上する。また、TO以下まで冷却され
るので、その後リーンNOx触媒床温は昇温することに
なり、冷却−昇温サイクルが実行されるので、NOX浄
化率が向上する。排気高温時が連続すれば、冷却−昇温
サイクルが繰り返されることになり、さらにNOx浄化
率が向上する。
なお、第9、第10実施例とも、冷却手段に、リーンN
Ox触媒を空冷、水冷により冷却する手段、リーンNO
x触媒上流の排気間を空冷、水冷してリーンNOx触媒
に流入する排気温度を冷却する手段等を使用してもよい
。
Ox触媒を空冷、水冷により冷却する手段、リーンNO
x触媒上流の排気間を空冷、水冷してリーンNOx触媒
に流入する排気温度を冷却する手段等を使用してもよい
。
「発明の効果」
本発明によれば、リーンNOx触媒床温か活性を示す温
度領域で、リーンNOx触媒を冷却し、その後、冷却を
停止して触媒床温を昇温させる冷却−昇温サイクルを実
行するようにしたので、リ ゛−ンNOx触媒の
NOX浄化率を大幅に向上できる。
度領域で、リーンNOx触媒を冷却し、その後、冷却を
停止して触媒床温を昇温させる冷却−昇温サイクルを実
行するようにしたので、リ ゛−ンNOx触媒の
NOX浄化率を大幅に向上できる。
第1図は本発明の第1〜第3実施例に係る内燃機関の排
気浄化装置の制御系統図、 第2図は本発明の第1〜第3実施例に係る内燃−機関の
排気浄化装置の線量間の制御系統図、第3図はセンサ、
ECU、アクチュエータ間の制御ブロック図、 第4図は本発明の第1実施例の制御フロー図、第5図は
第4図のフローにおけるフラグ操作図、第6図は本発明
の第2実施例の一例の制御70−図、 第7図は本発明の第2実施例のもう一〇の例の制御フロ
ー図、 第8図は本発明の第3実施例の制御フロー図、第9図は
排気温−NOX浄化率特性図、第10図は排気温−NO
x浄化率特性図、第11図は排気温−NOx浄化率の耐
久特性図、第12図は本発明の第4実施例に係る内燃機
関の排気浄化装置の概略構成図、 第13図は第4実施例の触媒コンバータ近傍の概略構成
図、 第14図は第4実施例の制御フローチャート、第15図
は第4実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の機器系統
図、 第16図はリーンNOx触媒によるNOx浄化メカニズ
ムを示すブロック図、 第17図は触媒温度−NOx浄化率特性図、第18図は
本発明の第5実施例の内燃機関の排気浄化装置の制御ブ
ロック図、 第19図は第18図の具体的な機器系統図、第20図は
第5実施例の制御を実行するルーチンのフロー図、 第21図は排気温度−エアポンプ作動所定時間マツプ、 第22図は冷却停止後経過時間−NOX濃度、リーンN
Ox@媒各部温度特性図、 第23図は冷却による触媒内部温度とNOx浄化率特性
図、 第24図は排気温度−NOx浄化率特性図、第25図は
本発明の第6実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の平
面図、 第26図は第25図の排気浄化装置の制御フローチャー
ト、 第27図は本発明の第7実施例に係る内燃機関の排気浄
化装置の平面図、 第28図〜第31図はそれぞれ第27図の排気浄化装置
の断面図、 第32図は第27図の排気浄化装置の制御フローチャー
ト、 第33図は時間−触媒温度図、 第34図は触媒人ガス温度−NOx浄化率特性図、第3
5図は本発明の第8実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の系統図、 第36図は第35図の切替弁制御手段がもつフローチャ
ート、 第37図は第36図のフローチャートのサブルーチンの
70−チV−ト、 第38図はエンジン回転速度−エンジン負荷−排気温度
特性図、 第39図は本発明の第9実施例および第10実施例の説
明において用いる触媒床温−NOX浄化率特性図、 第40図は本発明の第9実施例の内燃機関の排気浄化装
置の系統図、 第41図は本発明の第9実施例における制御を実行する
ためのフローチャート、 第42図は本発明の第10実施例の内燃機関の排気浄化
装置の系統図、 第43図は本発明の第10実施例における制御を実行す
るためのフローチャート、 である。 2・・・・・・内燃機関 4・・・・・・リーンNOx触媒 6・・・・・・バイパス通路 8・・・・・・バイパス弁 10・・・・・・運転状態検出手段 12・・・・・・燃焼制御手段 14・・・・・・バイパス制御手段 20・・・・・・ECU 42・・・・・・排気温センサ 44・・・・・・HCセンサ 1A・・・・・・内燃機関 2^・・・・・・触媒コンバータ 6^・・・・・・排気系 10A・・・・・・触媒温度検出センサ11A・・・・
・・冷却チャンバ 12A・・・・・・循環手段 12aA・・・・・・モータ 12bA・・・・・・スクリュ 14A・・・・・・ECLJ 21A・・・・・・ペレット状リーンNOx触媒23^
・・・・・・可変抵抗 R・・・・・・可変抵抗23^の抵抗 T・・・・・・リーンNOx触is度 TOPT・・・・・・NOX浄化上の最適触媒温度 1B・・・・・・内燃機関 2B・・・・・・リーンNOx触媒 3B・・・・・・運転状態検出手段 4B・・・・・・判定手段 5B・・・・・・冷却手段 6B・・・・・・排気系 7B・・・・・・吸気系 8B・・・・・・スロットル弁 9B・・・・・・スロットルセンサ 10B・・・・・・排気温度センサ 11B・・・・・・二次空気導入装置 12B・・・・・・エアポンプ 14B・・・・・・ECU 17B・・・・・・CPU 18B・・・・・・ROM 2C・・・・・・リーンNOx触媒 4C・・・・・・切替弁 6C・・・・・・二次空気導入口 10C・・・・・・仕切板 1D・・・・・・内燃機関 3D・・・・・・第1のリーンNOx触媒5D・・・・
・・バイパス通路 6D・・・・・・第2のリーンNOx触媒8D・・・・
・・切替弁 9D・・・・・・切替弁制御手段 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社イ (バメバス利2町 「9]/−1o6 1瞑く− →旨 1咀鴫−−0
是ボ冊 ≧ 第16図 第17図 り−ノNOx触媒温度 (”C) 第24図 排気塁度(℃) 第19図 第21図 !ヘマノプ 排気温室Tにスコツドル開度う−1にする前の値第22
図 \づス 4即後時間(汁) 第27図 10c仕切板 第28図 第29図 第34図 人ガス排気温度(℃) 第37図 □ ニンジン回転速度C1VEン く−0ξボ子 ≧ 胴3図
気浄化装置の制御系統図、 第2図は本発明の第1〜第3実施例に係る内燃−機関の
排気浄化装置の線量間の制御系統図、第3図はセンサ、
ECU、アクチュエータ間の制御ブロック図、 第4図は本発明の第1実施例の制御フロー図、第5図は
第4図のフローにおけるフラグ操作図、第6図は本発明
の第2実施例の一例の制御70−図、 第7図は本発明の第2実施例のもう一〇の例の制御フロ
ー図、 第8図は本発明の第3実施例の制御フロー図、第9図は
排気温−NOX浄化率特性図、第10図は排気温−NO
x浄化率特性図、第11図は排気温−NOx浄化率の耐
久特性図、第12図は本発明の第4実施例に係る内燃機
関の排気浄化装置の概略構成図、 第13図は第4実施例の触媒コンバータ近傍の概略構成
図、 第14図は第4実施例の制御フローチャート、第15図
は第4実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の機器系統
図、 第16図はリーンNOx触媒によるNOx浄化メカニズ
ムを示すブロック図、 第17図は触媒温度−NOx浄化率特性図、第18図は
本発明の第5実施例の内燃機関の排気浄化装置の制御ブ
ロック図、 第19図は第18図の具体的な機器系統図、第20図は
第5実施例の制御を実行するルーチンのフロー図、 第21図は排気温度−エアポンプ作動所定時間マツプ、 第22図は冷却停止後経過時間−NOX濃度、リーンN
Ox@媒各部温度特性図、 第23図は冷却による触媒内部温度とNOx浄化率特性
図、 第24図は排気温度−NOx浄化率特性図、第25図は
本発明の第6実施例に係る内燃機関の排気浄化装置の平
面図、 第26図は第25図の排気浄化装置の制御フローチャー
ト、 第27図は本発明の第7実施例に係る内燃機関の排気浄
化装置の平面図、 第28図〜第31図はそれぞれ第27図の排気浄化装置
の断面図、 第32図は第27図の排気浄化装置の制御フローチャー
ト、 第33図は時間−触媒温度図、 第34図は触媒人ガス温度−NOx浄化率特性図、第3
5図は本発明の第8実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の系統図、 第36図は第35図の切替弁制御手段がもつフローチャ
ート、 第37図は第36図のフローチャートのサブルーチンの
70−チV−ト、 第38図はエンジン回転速度−エンジン負荷−排気温度
特性図、 第39図は本発明の第9実施例および第10実施例の説
明において用いる触媒床温−NOX浄化率特性図、 第40図は本発明の第9実施例の内燃機関の排気浄化装
置の系統図、 第41図は本発明の第9実施例における制御を実行する
ためのフローチャート、 第42図は本発明の第10実施例の内燃機関の排気浄化
装置の系統図、 第43図は本発明の第10実施例における制御を実行す
るためのフローチャート、 である。 2・・・・・・内燃機関 4・・・・・・リーンNOx触媒 6・・・・・・バイパス通路 8・・・・・・バイパス弁 10・・・・・・運転状態検出手段 12・・・・・・燃焼制御手段 14・・・・・・バイパス制御手段 20・・・・・・ECU 42・・・・・・排気温センサ 44・・・・・・HCセンサ 1A・・・・・・内燃機関 2^・・・・・・触媒コンバータ 6^・・・・・・排気系 10A・・・・・・触媒温度検出センサ11A・・・・
・・冷却チャンバ 12A・・・・・・循環手段 12aA・・・・・・モータ 12bA・・・・・・スクリュ 14A・・・・・・ECLJ 21A・・・・・・ペレット状リーンNOx触媒23^
・・・・・・可変抵抗 R・・・・・・可変抵抗23^の抵抗 T・・・・・・リーンNOx触is度 TOPT・・・・・・NOX浄化上の最適触媒温度 1B・・・・・・内燃機関 2B・・・・・・リーンNOx触媒 3B・・・・・・運転状態検出手段 4B・・・・・・判定手段 5B・・・・・・冷却手段 6B・・・・・・排気系 7B・・・・・・吸気系 8B・・・・・・スロットル弁 9B・・・・・・スロットルセンサ 10B・・・・・・排気温度センサ 11B・・・・・・二次空気導入装置 12B・・・・・・エアポンプ 14B・・・・・・ECU 17B・・・・・・CPU 18B・・・・・・ROM 2C・・・・・・リーンNOx触媒 4C・・・・・・切替弁 6C・・・・・・二次空気導入口 10C・・・・・・仕切板 1D・・・・・・内燃機関 3D・・・・・・第1のリーンNOx触媒5D・・・・
・・バイパス通路 6D・・・・・・第2のリーンNOx触媒8D・・・・
・・切替弁 9D・・・・・・切替弁制御手段 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社イ (バメバス利2町 「9]/−1o6 1瞑く− →旨 1咀鴫−−0
是ボ冊 ≧ 第16図 第17図 り−ノNOx触媒温度 (”C) 第24図 排気塁度(℃) 第19図 第21図 !ヘマノプ 排気温室Tにスコツドル開度う−1にする前の値第22
図 \づス 4即後時間(汁) 第27図 10c仕切板 第28図 第29図 第34図 人ガス排気温度(℃) 第37図 □ ニンジン回転速度C1VEン く−0ξボ子 ≧ 胴3図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、希薄燃焼可能な自動車用内燃機関と、 内燃機関の排気系に設けられ、遷移金属或いは貴金属を
担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲気中、HC
存在下で、排気ガス中のNOxを還元する触媒と、 前記触媒が活性を示す触媒床温領域で、前記触媒を冷却
し、その後、冷却を停止して触媒床温を上昇させるサイ
クルを繰返し実行する冷却−昇温サイクル実行手段と、 から成ることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP90123338A EP0433772B1 (en) | 1989-12-06 | 1990-12-05 | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine |
CA002031560A CA2031560C (en) | 1989-12-06 | 1990-12-05 | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine |
DE69017617T DE69017617T2 (de) | 1989-12-06 | 1990-12-05 | Abgasreinigungssystem für eine Brennkraftmaschine. |
Applications Claiming Priority (10)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1-315175 | 1989-12-06 | ||
JP31517589 | 1989-12-06 | ||
JP1-144133 | 1989-12-15 | ||
JP14413389 | 1989-12-15 | ||
JP2-132530 | 1990-05-24 | ||
JP13253090 | 1990-05-24 | ||
JP16409290 | 1990-06-25 | ||
JP2-164092 | 1990-06-25 | ||
JP16577590 | 1990-06-26 | ||
JP2-165775 | 1990-06-26 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04175416A true JPH04175416A (ja) | 1992-06-23 |
JP2830464B2 JP2830464B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=27527313
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2317664A Expired - Fee Related JP2830464B2 (ja) | 1989-12-06 | 1990-11-26 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5331809A (ja) |
JP (1) | JP2830464B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04166607A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-12 | Mitsubishi Motors Corp | 排ガス浄化装置 |
JPH0469618U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-19 | ||
US5517820A (en) * | 1993-03-17 | 1996-05-21 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine |
EP0839996A2 (en) | 1996-11-01 | 1998-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying device for engine |
US6029443A (en) * | 1996-05-24 | 2000-02-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst with upstream cooling and downstream heating |
JP2006299896A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
JP2007278099A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Toyota Motor Corp | 排ガスの浄化方法及び車両のコージェネレーション方法 |
JP2017214910A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Families Citing this family (88)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1993007363A1 (fr) * | 1991-10-03 | 1993-04-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Dispositif pour purifier les gaz d'echappement d'un moteur a combustion interne |
DE69326217T3 (de) * | 1992-06-12 | 2009-11-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha, Toyota-shi | Abgasemissionssteuerungssystem für verbrennungsmotoren |
JP2692530B2 (ja) * | 1992-09-02 | 1997-12-17 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関 |
JP2760251B2 (ja) * | 1993-03-12 | 1998-05-28 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
JP2605579B2 (ja) * | 1993-05-31 | 1997-04-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
KR100290272B1 (ko) | 1996-06-10 | 2001-05-15 | 가나이 쓰토무 | 내연기관의 배기 가스 정화 장치 및 내연기관의 배기 가스 정화촉매 |
JP3965711B2 (ja) | 1996-10-25 | 2007-08-29 | 株式会社日立製作所 | 窒素酸化物の浄化触媒及び浄化方法 |
JP3656354B2 (ja) * | 1997-02-26 | 2005-06-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
FR2764637B1 (fr) * | 1997-06-16 | 1999-08-13 | Inst Francais Du Petrole | Procede et ensemble d'elimination des oxydes d'azote presents dans des gaz d'echappement, utilisant un moyen de piegeage des oxydes d'azote |
JP3799758B2 (ja) * | 1997-08-05 | 2006-07-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の触媒再生装置 |
JP3546294B2 (ja) * | 1998-04-28 | 2004-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
US6286306B1 (en) * | 1999-02-08 | 2001-09-11 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification system of internal combustion engine |
US6244044B1 (en) * | 1999-09-20 | 2001-06-12 | Southwest Research Institute | Method for reducing cold-start hydrocarbon emissions in a gasoline, natural gas, or propane fueled engine |
US6843051B1 (en) | 2000-03-17 | 2005-01-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for controlling lean-burn engine to purge trap of stored NOx |
US6594989B1 (en) | 2000-03-17 | 2003-07-22 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for enhancing fuel economy of a lean burn internal combustion engine |
US6481199B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-11-19 | Ford Global Technologies, Inc. | Control for improved vehicle performance |
US6327847B1 (en) | 2000-03-17 | 2001-12-11 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved performance of a vehicle |
US6477832B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-11-12 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved performance of a vehicle having an internal combustion engine |
US6487849B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-03 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling lean-burn engine based upon predicted performance impact and trap efficiency |
US6708483B1 (en) | 2000-03-17 | 2004-03-23 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for controlling lean-burn engine based upon predicted performance impact |
US6438944B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-08-27 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for optimizing purge fuel for purging emissions control device |
US6427437B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-08-06 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved performance of an engine emission control system |
US6308697B1 (en) | 2000-03-17 | 2001-10-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved air-fuel ratio control in engines |
US6810659B1 (en) * | 2000-03-17 | 2004-11-02 | Ford Global Technologies, Llc | Method for determining emission control system operability |
US6539704B1 (en) | 2000-03-17 | 2003-04-01 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved vehicle performance |
US6487850B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-03 | Ford Global Technologies, Inc. | Method for improved engine control |
US6434930B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-08-20 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for controlling lean operation of an internal combustion engine |
US6374597B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-04-23 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for accessing ability of lean NOx trap to store exhaust gas constituent |
US6360530B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-03-26 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for measuring lean-burn engine emissions |
US6499293B1 (en) | 2000-03-17 | 2002-12-31 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for reducing NOx tailpipe emissions of a lean-burn internal combustion engine |
US6860100B1 (en) | 2000-03-17 | 2005-03-01 | Ford Global Technologies, Llc | Degradation detection method for an engine having a NOx sensor |
US6629453B1 (en) | 2000-03-17 | 2003-10-07 | Ford Global Technologies, Llc | Method and apparatus for measuring the performance of an emissions control device |
US6308515B1 (en) | 2000-03-17 | 2001-10-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and apparatus for accessing ability of lean NOx trap to store exhaust gas constituent |
US6370868B1 (en) | 2000-04-04 | 2002-04-16 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for purge cycle management of a lean NOx trap |
US6389803B1 (en) | 2000-08-02 | 2002-05-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Emission control for improved vehicle performance |
JP4491932B2 (ja) * | 2000-08-07 | 2010-06-30 | マツダ株式会社 | エンジンの排気浄化装置 |
US6691507B1 (en) | 2000-10-16 | 2004-02-17 | Ford Global Technologies, Llc | Closed-loop temperature control for an emission control device |
US6490860B1 (en) | 2001-06-19 | 2002-12-10 | Ford Global Technologies, Inc. | Open-loop method and system for controlling the storage and release cycles of an emission control device |
US6502387B1 (en) | 2001-06-19 | 2003-01-07 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for controlling storage and release of exhaust gas constituents in an emission control device |
US6463733B1 (en) | 2001-06-19 | 2002-10-15 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for optimizing open-loop fill and purge times for an emission control device |
US6453666B1 (en) | 2001-06-19 | 2002-09-24 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for reducing vehicle tailpipe emissions when operating lean |
US6467259B1 (en) | 2001-06-19 | 2002-10-22 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for operating dual-exhaust engine |
US6546718B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-04-15 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for reducing vehicle emissions using a sensor downstream of an emission control device |
US6539706B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-04-01 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for preconditioning an emission control device for operation about stoichiometry |
US6604504B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-08-12 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for transitioning between lean and stoichiometric operation of a lean-burn engine |
US6615577B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-09-09 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling a regeneration cycle of an emission control device |
US6650991B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-11-18 | Ford Global Technologies, Llc | Closed-loop method and system for purging a vehicle emission control |
US6487853B1 (en) | 2001-06-19 | 2002-12-03 | Ford Global Technologies. Inc. | Method and system for reducing lean-burn vehicle emissions using a downstream reductant sensor |
US6553754B2 (en) | 2001-06-19 | 2003-04-29 | Ford Global Technologies, Inc. | Method and system for controlling an emission control device based on depletion of device storage capacity |
US6691020B2 (en) | 2001-06-19 | 2004-02-10 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for optimizing purge of exhaust gas constituent stored in an emission control device |
US6694244B2 (en) | 2001-06-19 | 2004-02-17 | Ford Global Technologies, Llc | Method for quantifying oxygen stored in a vehicle emission control device |
US6735938B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method to control transitions between modes of operation of an engine |
US6715462B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-04-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method to control fuel vapor purging |
US6925982B2 (en) | 2002-06-04 | 2005-08-09 | Ford Global Technologies, Llc | Overall scheduling of a lean burn engine system |
US7111450B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-09-26 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling the temperature of an emission control device |
US6736120B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system of adaptive learning for engine exhaust gas sensors |
US6568177B1 (en) | 2002-06-04 | 2003-05-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method for rapid catalyst heating |
US6736121B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-05-18 | Ford Global Technologies, Llc | Method for air-fuel ratio sensor diagnosis |
US6868827B2 (en) | 2002-06-04 | 2005-03-22 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling transitions between operating modes of an engine for rapid heating of an emission control device |
US6758185B2 (en) * | 2002-06-04 | 2004-07-06 | Ford Global Technologies, Llc | Method to improve fuel economy in lean burn engines with variable-displacement-like characteristics |
US6745747B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-06-08 | Ford Global Technologies, Llc | Method for air-fuel ratio control of a lean burn engine |
US6769398B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-08-03 | Ford Global Technologies, Llc | Idle speed control for lean burn engine with variable-displacement-like characteristic |
US6725830B2 (en) | 2002-06-04 | 2004-04-27 | Ford Global Technologies, Llc | Method for split ignition timing for idle speed control of an engine |
US7168239B2 (en) * | 2002-06-04 | 2007-01-30 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for rapid heating of an emission control device |
US7032572B2 (en) * | 2002-06-04 | 2006-04-25 | Ford Global Technologies, Llc | Method for controlling an engine to obtain rapid catalyst heating |
JP2004225539A (ja) * | 2003-01-20 | 2004-08-12 | Hitachi Ltd | 排気ガス浄化装置 |
SE525743C2 (sv) * | 2003-09-09 | 2005-04-19 | Volvo Lastvagnar Ab | Förbränningsmotor av kolvtyp och metod att styra densamma |
SE0303201D0 (sv) * | 2003-09-09 | 2003-11-25 | Volvo Lastvagnar Ab | Förbränningsmotor av kolvtyp och metod att styra densamma |
JP4462100B2 (ja) * | 2005-04-21 | 2010-05-12 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気装置および内燃機関の制御方法 |
JP2008196478A (ja) * | 2007-01-19 | 2008-08-28 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化システム |
EP2142771A1 (en) * | 2007-05-02 | 2010-01-13 | Perkins Engines Company Limited | Exhaust treatment system implementing selective doc bypass |
US8448422B2 (en) | 2007-11-12 | 2013-05-28 | Ford Global Technologies, Llc | Engine starting control for engine with hydrocarbon retaining system |
US8333063B2 (en) | 2007-11-12 | 2012-12-18 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining system and method |
US7913672B2 (en) * | 2007-11-12 | 2011-03-29 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining and purging system |
US8112985B2 (en) * | 2007-11-12 | 2012-02-14 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining system configuration for combustion engine |
US8448427B2 (en) | 2007-11-12 | 2013-05-28 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining and purging system for flex-fuel combustion engine |
US8001768B2 (en) * | 2008-02-01 | 2011-08-23 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for managing an exhaust gas feedstream for a spark-ignition direct-injection engine |
US8413433B2 (en) * | 2008-07-17 | 2013-04-09 | Ford Global Technologies, Llc | Hydrocarbon retaining and purging system |
US8091348B2 (en) * | 2008-11-06 | 2012-01-10 | GM Global Technology Operations LLC | Method and apparatus for exhaust aftertreatment in an internal combustion engine |
JP2012519794A (ja) * | 2009-03-05 | 2012-08-30 | マック トラックス インコーポレイテッド | ディーゼル・エンジンの排気を取扱うためのディーゼル・エンジン・システムおよび方法 |
US20120204539A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | GM Global Technology Operations LLC | Hybrid vehicle thermal management using a bypass path in a catalytic converter unit |
US8607544B2 (en) | 2011-05-12 | 2013-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for variable displacement engine control |
US8631646B2 (en) | 2011-05-12 | 2014-01-21 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for variable displacement engine control |
US8919097B2 (en) | 2011-05-12 | 2014-12-30 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for variable displacement engine control |
US9151216B2 (en) | 2011-05-12 | 2015-10-06 | Ford Global Technologies, Llc | Methods and systems for variable displacement engine control |
US8713919B2 (en) * | 2011-11-15 | 2014-05-06 | GM Global Technology Operations LLC | Exhaust system for internal combustion engine |
US11536177B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-12-27 | Carrier Corporation | Exhaust gas temperature control |
JP7044045B2 (ja) * | 2018-12-07 | 2022-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Family Cites Families (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3181928A (en) * | 1960-01-26 | 1965-05-04 | Socony Mobil Oil Co Inc | Process for purifying gases |
FR1413228A (fr) * | 1963-09-26 | 1965-10-08 | Oxy Catalyst Inc | Appareil pour améliorer l'épuration des gaz d'échappement d'un moteur à explosions |
US3282046A (en) * | 1964-06-11 | 1966-11-01 | Walker | Automatic treatment of selected portions of exhaust gases |
BE795744A (fr) * | 1972-02-23 | 1973-06-18 | Velsicol Chemical Corp | Compositions retardatrices d'inflammation |
US4315895A (en) * | 1975-08-18 | 1982-02-16 | Pittsburgh Environmental And Energy Systems, Inc. | Method and apparatus for purification of exhaust gases |
JPS53126422A (en) * | 1977-04-11 | 1978-11-04 | Nippon Soken Inc | Exhaust gas purifying system in multi-cylinder internal combustion engine |
US4331644A (en) * | 1977-12-27 | 1982-05-25 | Union Carbide Corporation | Combustion catalyst and process for using same |
JPS578311A (en) * | 1980-06-19 | 1982-01-16 | Toyota Motor Corp | Method and device for decreasing discharged quantity of diesel particulates |
JPS5741440A (en) * | 1980-08-25 | 1982-03-08 | Toyota Motor Corp | Air fuel ratio controller for internal combustion engine |
JPS5786513A (en) * | 1980-11-18 | 1982-05-29 | Honda Motor Co Ltd | Purifying device of exhaust from engine |
JPS57210116A (en) * | 1981-06-19 | 1982-12-23 | Toyota Motor Corp | Exhaust gas purifier |
US4394351A (en) * | 1981-09-08 | 1983-07-19 | General Motors Corporation | Dual-monolith catalytic converter with secondary air injection |
JPS58104316A (ja) * | 1981-12-16 | 1983-06-21 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の2次空気制御装置 |
CA1205980A (en) * | 1982-11-19 | 1986-06-17 | Stephen J. Harris | Method for control of aldehyde and unburned fuel emissions from alcohol-fueled vehicles |
JPS6018502A (ja) * | 1983-07-11 | 1985-01-30 | Mitsubishi Petrochem Co Ltd | 重合反応器 |
JPS61112715A (ja) * | 1984-11-08 | 1986-05-30 | Toyota Motor Corp | デイ−ゼル機関の排気浄化装置 |
JPH01139144A (ja) * | 1987-11-25 | 1989-05-31 | Toyota Motor Corp | 排気浄化用触媒 |
JP2616799B2 (ja) * | 1988-03-28 | 1997-06-04 | トヨタ自動車株式会社 | 自動車排気浄化装置 |
JP2701433B2 (ja) * | 1989-03-07 | 1998-01-21 | トヨタ自動車株式会社 | 排気浄化触媒 |
US5125231A (en) * | 1990-06-08 | 1992-06-30 | Corning Incorporated | Dual converter engine exhaust system for reducing hydrocarbon emissions |
-
1990
- 1990-11-26 JP JP2317664A patent/JP2830464B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1990-12-04 US US07/625,893 patent/US5331809A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469618U (ja) * | 1990-10-30 | 1992-06-19 | ||
JPH04166607A (ja) * | 1990-10-31 | 1992-06-12 | Mitsubishi Motors Corp | 排ガス浄化装置 |
US5517820A (en) * | 1993-03-17 | 1996-05-21 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purifying apparatus and method for internal combustion engine |
US6029443A (en) * | 1996-05-24 | 2000-02-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Catalyst with upstream cooling and downstream heating |
EP0839996A2 (en) | 1996-11-01 | 1998-05-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying device for engine |
US5996338A (en) * | 1996-11-01 | 1999-12-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying device for engine |
EP0839996A3 (en) * | 1996-11-01 | 1999-12-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purifying device for engine |
JP2006299896A (ja) * | 2005-04-20 | 2006-11-02 | Toyota Motor Corp | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
JP4506544B2 (ja) * | 2005-04-20 | 2010-07-21 | トヨタ自動車株式会社 | 圧縮着火式内燃機関の排気浄化装置 |
JP2007278099A (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-25 | Toyota Motor Corp | 排ガスの浄化方法及び車両のコージェネレーション方法 |
JP2017214910A (ja) * | 2016-06-02 | 2017-12-07 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
US10385749B2 (en) | 2016-06-02 | 2019-08-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2830464B2 (ja) | 1998-12-02 |
US5331809A (en) | 1994-07-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH04175416A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
US6233925B1 (en) | Exhaust discharge control device for internal combustion engine | |
KR100375846B1 (ko) | 내연 기관의 배기 정화 장치 | |
US5544482A (en) | Exhaust gas-purifying system for internal combustion engines | |
US5551231A (en) | Engine exhaust gas purification device | |
JP3557925B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
KR100413551B1 (ko) | 내연 기관의 배기 정화 장치 | |
JP4656193B2 (ja) | 触媒の暖機制御装置 | |
JPH06346725A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3203931B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
WO2011125089A1 (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
EP0433772B1 (en) | Exhaust gas purification system for an internal combustion engine | |
JP4382771B2 (ja) | 空気供給装置 | |
JP2000337129A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3552584B2 (ja) | 内燃機関の触媒昇温装置 | |
JP3085192B2 (ja) | エンジンの排気ガス浄化装置 | |
JP2884798B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2616262B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3487269B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3397175B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP3374759B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2677125B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4449242B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JPH04262016A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2000120428A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |