JP2666508B2 - 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
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- 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
- F01N3/2033—Periodically heating or cooling catalytic reactors, e.g. at cold starting or overheating using a fuel burner or introducing fuel into exhaust duct
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、排気系にいわゆるリーンNOx触媒を備えた
内燃機関の排気浄化装置に関する。
内燃機関の排気浄化装置に関する。
最近、燃費向上のために、希薄域の空燃比で燃焼させ
るリーンバーン（希薄燃焼）内燃機関の開発が進めら
れ、一部は実用化されている。希薄空燃比領域において
は従来の触媒ではNOxを浄化できないので、NOx低域がリ
ーンバーン内燃機関の課題になっており、希薄空燃比で
もNOxを還元できる触媒が注目されている。
るリーンバーン（希薄燃焼）内燃機関の開発が進めら
れ、一部は実用化されている。希薄空燃比領域において
は従来の触媒ではNOxを浄化できないので、NOx低域がリ
ーンバーン内燃機関の課題になっており、希薄空燃比で
もNOxを還元できる触媒が注目されている。
希薄空燃比でもNOxを還元する触媒として、特開平１
−130735号公報、特願昭63−95026号は、遷移金属を担
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NOxを還元する触媒（リーンNOx触媒に含まれる）を
教示している。
−130735号公報、特願昭63−95026号は、遷移金属を担
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NOxを還元する触媒（リーンNOx触媒に含まれる）を
教示している。
しかし、内燃機関の排気系にリーンNOx触媒を装着し
ても、機関の運転状態によっては、たとえばアイドルか
らの加速時や登板時等の軽、中負荷領域では、リーンNO
x触媒のNOx浄化率が低下して、大気へのNOx排出量を規
制値以内に抑えることが困難になるという問題がある。
ても、機関の運転状態によっては、たとえばアイドルか
らの加速時や登板時等の軽、中負荷領域では、リーンNO
x触媒のNOx浄化率が低下して、大気へのNOx排出量を規
制値以内に抑えることが困難になるという問題がある。
本発明は、内燃機関の運転状態によって生じるリーン
NOx触媒のNOx浄化率の低下を、燃料タンクからの蒸発燃
料を利用して、抑制し、リーンNOx触媒のNOx浄化率を常
に高く維持することを目的とする。
NOx触媒のNOx浄化率の低下を、燃料タンクからの蒸発燃
料を利用して、抑制し、リーンNOx触媒のNOx浄化率を常
に高く維持することを目的とする。
上記目的を達成する、本発明に係る内燃機関の排気浄
化装置は、第１図に示す如く、 内燃機関２の排気系４に設けられた、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NOxを還元するリーンNOx触媒６と、 燃料タンク８からの蒸発燃料を蒸発燃料吸着用キャニ
スタ10およびリーンNOx触媒上流排気管4aに導く蒸発燃
料管12、14と、 内燃機関２の運転状態を検出する運転状態検出手段18
と、 運転状態検出手段18によって検出された運転状態が、
該運転状態においてリーンNOx触媒６に流入する排気ガ
ス中のHCがリーンNOx触媒６によるNOx還元に必要とされ
るHC量に対して不足する運転状態か否かを判断するHC不
足判定手段20と、 HC不足判定手段20がHC不足運転状態と判断したときに
蒸発燃料をリーンNOx触媒上流排気管4aに導入し、HC不
足判定手段20がHC不足運転状態でないと判断したときに
蒸発燃料をキャニスタ10に導入するように切替わる、蒸
発燃料管12、14に対して設けられた切替弁16と、 から成る。
化装置は、第１図に示す如く、 内燃機関２の排気系４に設けられた、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NOxを還元するリーンNOx触媒６と、 燃料タンク８からの蒸発燃料を蒸発燃料吸着用キャニ
スタ10およびリーンNOx触媒上流排気管4aに導く蒸発燃
料管12、14と、 内燃機関２の運転状態を検出する運転状態検出手段18
と、 運転状態検出手段18によって検出された運転状態が、
該運転状態においてリーンNOx触媒６に流入する排気ガ
ス中のHCがリーンNOx触媒６によるNOx還元に必要とされ
るHC量に対して不足する運転状態か否かを判断するHC不
足判定手段20と、 HC不足判定手段20がHC不足運転状態と判断したときに
蒸発燃料をリーンNOx触媒上流排気管4aに導入し、HC不
足判定手段20がHC不足運転状態でないと判断したときに
蒸発燃料をキャニスタ10に導入するように切替わる、蒸
発燃料管12、14に対して設けられた切替弁16と、 から成る。
リーンNOx触媒６によるNOx還元メカニズムは、第９図
に示す如く、排気ガス中のHCの一部、部分酸化により生
成される活性種とNOxとの反応であると推定される。第
８図に示す如く、HC量が多い程活性種量も多くなり、NO
x浄化率が向上する。
に示す如く、排気ガス中のHCの一部、部分酸化により生
成される活性種とNOxとの反応であると推定される。第
８図に示す如く、HC量が多い程活性種量も多くなり、NO
x浄化率が向上する。
排気ガス中のHC量および活性種量は、機関運転状態に
よって左右される。すなわち、空燃比に関しては、第６
図に示す如く、理論空燃比より希薄（リーン）側の空燃
比領域において、トルク変動が急激に大きくなり始める
空燃比迄は、HC量が徐々に低下し、NOx浄化率も低下す
る。また、排気ガス温度に関しては、第７図に示す如
く、触媒温度（排気ガス温度と相関）がある温度以上に
なれば、HCの直接酸化が進むため、NOx浄化率が低下す
る。
よって左右される。すなわち、空燃比に関しては、第６
図に示す如く、理論空燃比より希薄（リーン）側の空燃
比領域において、トルク変動が急激に大きくなり始める
空燃比迄は、HC量が徐々に低下し、NOx浄化率も低下す
る。また、排気ガス温度に関しては、第７図に示す如
く、触媒温度（排気ガス温度と相関）がある温度以上に
なれば、HCの直接酸化が進むため、NOx浄化率が低下す
る。
定常走行時または緩加速時のような軽負荷時では、空
燃比は20〜24の超リーンに設定されていて、排気ガス温
度も比較的低温である。この領域では、第６図に示す如
く、HC量が多い。しかも、比較的低温のため、HCの直接
酸化が進まないので、活性種の生成量が多く、NOx浄化
率上問題はない。したがって、HC不足判定手段20はHC不
足運転状態でないと判断し、切替弁16はキャニスタ10側
に切替わり、従来通りの運転が行われる。
燃比は20〜24の超リーンに設定されていて、排気ガス温
度も比較的低温である。この領域では、第６図に示す如
く、HC量が多い。しかも、比較的低温のため、HCの直接
酸化が進まないので、活性種の生成量が多く、NOx浄化
率上問題はない。したがって、HC不足判定手段20はHC不
足運転状態でないと判断し、切替弁16はキャニスタ10側
に切替わり、従来通りの運転が行われる。
一方、アイドルからの急加速時、登板時のような軽、
中負荷時では、空燃比は16〜19に設定されていて、排気
ガス温度も比較的高温または高温である。この領域で
は、第６図に示す如くHC量は少ない。しかも、排気ガス
が高温の場合はHCの直接酸化が進んで、活性種の生成量
が少なくなる。この領域では、HC不足判定手段20はHC不
足運転状態と判断し、切替弁16はリーンNOx上流排気管4
a側に切替わる。この結果、燃料タンク８からの蒸発燃
料がリーンNOx上流排気管4aに導入され、HC不足が解消
される。
中負荷時では、空燃比は16〜19に設定されていて、排気
ガス温度も比較的高温または高温である。この領域で
は、第６図に示す如くHC量は少ない。しかも、排気ガス
が高温の場合はHCの直接酸化が進んで、活性種の生成量
が少なくなる。この領域では、HC不足判定手段20はHC不
足運転状態と判断し、切替弁16はリーンNOx上流排気管4
a側に切替わる。この結果、燃料タンク８からの蒸発燃
料がリーンNOx上流排気管4aに導入され、HC不足が解消
される。
このようにして、排気ガスのHC濃度は、常に高く保た
れる。
れる。
以下に、本発明に係る実施例を説明する。
第２図に示すように、内燃機関２の排気系４にはリー
ンNOx触媒６が設けられ、その下流に三元触媒22が設け
られる。８は図示略の燃料噴射弁への燃料を入れる燃料
タンクであり、蒸発燃料は、蒸発燃料管12を通して蒸発
燃料吸着用キャニスタ10に導かれ、大気への洩出しを防
止されている。
ンNOx触媒６が設けられ、その下流に三元触媒22が設け
られる。８は図示略の燃料噴射弁への燃料を入れる燃料
タンクであり、蒸発燃料は、蒸発燃料管12を通して蒸発
燃料吸着用キャニスタ10に導かれ、大気への洩出しを防
止されている。
燃料タンク８とキャニスタ10とを連絡する蒸発燃料管
12の途中から、もうひとつの蒸発燃料管14がリーンNOx
触媒上流排気管4aに延びていて、蒸発燃料をリーンNOx
触媒上流排気管4a内に導入することができるようになっ
ている。蒸発燃料管14の蒸発燃料管12からの分岐部に
は、切替弁16が設けられ、燃料タンク８からの蒸発燃料
のキャニスタ10への導入と、リーンNOx触媒上流排気管4
aへの導入とを、切替えることができるようになってい
る。実施例では、切替弁16がONのときに蒸発燃料がリー
ンNOx触媒上流排気管4aに導入され、OFFのときにキャニ
スタ10に導入されるようになっている。
12の途中から、もうひとつの蒸発燃料管14がリーンNOx
触媒上流排気管4aに延びていて、蒸発燃料をリーンNOx
触媒上流排気管4a内に導入することができるようになっ
ている。蒸発燃料管14の蒸発燃料管12からの分岐部に
は、切替弁16が設けられ、燃料タンク８からの蒸発燃料
のキャニスタ10への導入と、リーンNOx触媒上流排気管4
aへの導入とを、切替えることができるようになってい
る。実施例では、切替弁16がONのときに蒸発燃料がリー
ンNOx触媒上流排気管4aに導入され、OFFのときにキャニ
スタ10に導入されるようになっている。
切替弁16の切替は、機関運転応対に対応して行われ
る。機関運転状態を検出するために、後述する第１実施
例では、リーンNOx触媒６上流でかつ蒸発燃料管14のリ
ーンNOx上流排気管4aへの開口部の上流に、空燃比を検
出する空燃比センサ24と、排気ガス温度を検出する排気
温センサ26とが設けられる。また、後述する第２実施例
では、望ましくはリーンNOx触媒６の下流に、HC濃度を
検出するHCセンサ32が設けられる。なお、28は、ディス
トリビュータ34に内装されたクランク角度センサであ
り、後述する第４図、第５図の演算の割込みのためのク
ランク角度を検出して出力する。上記において、空燃比
センサ24、排気温センサ26は、第１実施例において、第
１図で述べた運転状態検出手段18を構成し、HCセンサ32
は第２実施例における運転状態検出手段18を構成する。
る。機関運転状態を検出するために、後述する第１実施
例では、リーンNOx触媒６上流でかつ蒸発燃料管14のリ
ーンNOx上流排気管4aへの開口部の上流に、空燃比を検
出する空燃比センサ24と、排気ガス温度を検出する排気
温センサ26とが設けられる。また、後述する第２実施例
では、望ましくはリーンNOx触媒６の下流に、HC濃度を
検出するHCセンサ32が設けられる。なお、28は、ディス
トリビュータ34に内装されたクランク角度センサであ
り、後述する第４図、第５図の演算の割込みのためのク
ランク角度を検出して出力する。上記において、空燃比
センサ24、排気温センサ26は、第１実施例において、第
１図で述べた運転状態検出手段18を構成し、HCセンサ32
は第２実施例における運転状態検出手段18を構成する。
第２図において、30はエンジンコントロールコンピュ
ータ（ECU）であり、機関の運転を制御するとともに、
切替弁16のON、OFFも制御する。第２図の制御系統は切
替弁16のON、OFFに必要なものだけを示してある。ECU30
は、第３図に示す如く、演算を実行するセントラルプロ
セッサユニット（CPU）30a、読出し専用メモリとしての
リードオンリメモリ（ROM）30b、データ一時記憶用のラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）30c、ディジタル信号入力
用の入力インターフェース30d、アナログ信号をディジ
タル信号に変換するA/Dコンバータ30e、出力信号を出力
する出力インターフェース30fを有する。クランク角度
センサ28の出力は入力インターフェース30dに入力さ
れ、空燃比センサ24、排気温センサ26、HCセンサ32の出
力はA/Dコンバータ30eに出力される。また、ECU30から
切替弁16への指令は出力インターフェース30fから出力
される。
ータ（ECU）であり、機関の運転を制御するとともに、
切替弁16のON、OFFも制御する。第２図の制御系統は切
替弁16のON、OFFに必要なものだけを示してある。ECU30
は、第３図に示す如く、演算を実行するセントラルプロ
セッサユニット（CPU）30a、読出し専用メモリとしての
リードオンリメモリ（ROM）30b、データ一時記憶用のラ
ンダムアクセスメモリ（RAM）30c、ディジタル信号入力
用の入力インターフェース30d、アナログ信号をディジ
タル信号に変換するA/Dコンバータ30e、出力信号を出力
する出力インターフェース30fを有する。クランク角度
センサ28の出力は入力インターフェース30dに入力さ
れ、空燃比センサ24、排気温センサ26、HCセンサ32の出
力はA/Dコンバータ30eに出力される。また、ECU30から
切替弁16への指令は出力インターフェース30fから出力
される。
第４図、第５図はROM30bに記憶され、CPU30aに読出さ
れて、切替弁16のON、OFFを実行する演算ルーチンを示
している。このうち第４図は、機関運転状態から間接的
にHC不足か否かを判断するルーチンを含み、第１実施例
として説明する。また第５図は、排気ガス中のHC濃度か
ら直接的にHC不足か否かを判断するルーチンを含み、第
２実施例として説明する。
れて、切替弁16のON、OFFを実行する演算ルーチンを示
している。このうち第４図は、機関運転状態から間接的
にHC不足か否かを判断するルーチンを含み、第１実施例
として説明する。また第５図は、排気ガス中のHC濃度か
ら直接的にHC不足か否かを判断するルーチンを含み、第
２実施例として説明する。
第１実施例では、第４図に示すように、ステップ101
で、空燃比ABFを読込む。続いて、ステップ102で、排気
ガス温度TEXを読込む。続いて、ステップ103と104で、
空燃比ABFが低側空燃比ABF1（たとえば、空燃比＝16）
と高側空燃比ABF2（たとえば、空燃比＝19）との間にあ
るか否かを判断し、ABF1とABF2との間の領域にあればス
テップ105に進んで切替弁16をONとする。ABF1〜ABF2の
空燃比領域は、第６図に示す如くHCが少なくかつNOxが
多い領域であるから、HCが不足する領域であり、この時
には、切替弁16をONとして、蒸発燃料をリーンNOx触媒
上流排気管4aに導入する。
で、空燃比ABFを読込む。続いて、ステップ102で、排気
ガス温度TEXを読込む。続いて、ステップ103と104で、
空燃比ABFが低側空燃比ABF1（たとえば、空燃比＝16）
と高側空燃比ABF2（たとえば、空燃比＝19）との間にあ
るか否かを判断し、ABF1とABF2との間の領域にあればス
テップ105に進んで切替弁16をONとする。ABF1〜ABF2の
空燃比領域は、第６図に示す如くHCが少なくかつNOxが
多い領域であるから、HCが不足する領域であり、この時
には、切替弁16をONとして、蒸発燃料をリーンNOx触媒
上流排気管4aに導入する。
ステップ103、104で、空燃比ABFがABF1〜ABF2の領域
にないと判断されたときは、第６図に示す如く、HC量が
多い領域であるが、この場合でも、排気ガス温度があま
り高温すぎると、第９図においてHCの直接酸化および活
性種のCO、CO2への酸化が進んで、NOxと有効に反応する
活性種が少なくなるから、そのような活性種不足が生じ
るか否かを判断するために、ステップ106に進む。ステ
ップ106で、排気温度TEXが所定の温度TEX1より高いな
ら、第７図に示す如く、NOx浄化率が低下するから、ス
テップ105に進んで、切替弁16をONとし、蒸発燃料をリ
ーンNOx触媒上流排気管4aに導入する。
にないと判断されたときは、第６図に示す如く、HC量が
多い領域であるが、この場合でも、排気ガス温度があま
り高温すぎると、第９図においてHCの直接酸化および活
性種のCO、CO2への酸化が進んで、NOxと有効に反応する
活性種が少なくなるから、そのような活性種不足が生じ
るか否かを判断するために、ステップ106に進む。ステ
ップ106で、排気温度TEXが所定の温度TEX1より高いな
ら、第７図に示す如く、NOx浄化率が低下するから、ス
テップ105に進んで、切替弁16をONとし、蒸発燃料をリ
ーンNOx触媒上流排気管4aに導入する。
また、ステップ106で排気温度TEXが所定温度TEX1以下
なら、HCの直接酸化も進まないから、ステップ107に進
み、切替弁16をOFFにして、蒸発燃料をキャニスタ10に
導入する。
なら、HCの直接酸化も進まないから、ステップ107に進
み、切替弁16をOFFにして、蒸発燃料をキャニスタ10に
導入する。
上記において、ステップ103、104、106は、第１実施
例における、HCが不足する運転状態か否かを間接的に判
断するための、第１図で述べたHC不足判定手段20を構成
する。
例における、HCが不足する運転状態か否かを間接的に判
断するための、第１図で述べたHC不足判定手段20を構成
する。
また、上記第１実施例では、ステップ101で空燃比ABF
を空燃比センサ24の出力で読込んでいるが、一般にリー
ンバーン内燃機関においては、運転状態（エンジン回転
速度NE、吸気管圧力PM）に基づいて目標空燃比を定めて
燃料噴射制御を行っているので、そのような場合には、
空燃比センサ24で検出した実際の空燃比の代りに、運転
状態から定めた目標空燃比をステップ101で読込んでも
よい。
を空燃比センサ24の出力で読込んでいるが、一般にリー
ンバーン内燃機関においては、運転状態（エンジン回転
速度NE、吸気管圧力PM）に基づいて目標空燃比を定めて
燃料噴射制御を行っているので、そのような場合には、
空燃比センサ24で検出した実際の空燃比の代りに、運転
状態から定めた目標空燃比をステップ101で読込んでも
よい。
つぎに、第２実施例を、第５図を参照して説明する。
第５図において、ステップ201で、HCセンサ32（第２実
施例の運転状態検出手段18）の出力であるHC濃度VHCを
読込む。続いて、ステップ202で、現在のHC濃度VHCが、
所定のHC濃度V0より小か否かを判断する。ステップ202
は、第２実施例における、第１図で述べたHC不足判定手
段20を構成する。ステップ202でVHC＜V0ならHC不足であ
るからステップ203に進んで、切替弁16をONとし、蒸発
燃料をリーンNOx触媒上流排気管4aに導入し、VHCがV0よ
り小でなければステップ204に進んで、切替弁16をOFFに
し、蒸発燃料をキャニスタ10に導入する。
第５図において、ステップ201で、HCセンサ32（第２実
施例の運転状態検出手段18）の出力であるHC濃度VHCを
読込む。続いて、ステップ202で、現在のHC濃度VHCが、
所定のHC濃度V0より小か否かを判断する。ステップ202
は、第２実施例における、第１図で述べたHC不足判定手
段20を構成する。ステップ202でVHC＜V0ならHC不足であ
るからステップ203に進んで、切替弁16をONとし、蒸発
燃料をリーンNOx触媒上流排気管4aに導入し、VHCがV0よ
り小でなければステップ204に進んで、切替弁16をOFFに
し、蒸発燃料をキャニスタ10に導入する。
つぎに、作用を説明する。
アイドルからの加速時および登板時等の軽、中負荷状
態の時、切替弁16はONになり、燃料タンク８からの蒸発
燃料は、リーンNOx上流排気管4aに導入される。このよ
うな場合にはトルクが必要なため、空燃比が16〜19で運
転されるが、その時に内燃機関２に供給される燃料量に
対し、蒸発燃料は５〜20％の量が排気系４に導入される
ことになる。したがって、第８図のリーンNOx触媒６のN
Ox浄化率特性において、排気ガス中のHC量が増大し、NO
x浄化率が向上する。
態の時、切替弁16はONになり、燃料タンク８からの蒸発
燃料は、リーンNOx上流排気管4aに導入される。このよ
うな場合にはトルクが必要なため、空燃比が16〜19で運
転されるが、その時に内燃機関２に供給される燃料量に
対し、蒸発燃料は５〜20％の量が排気系４に導入される
ことになる。したがって、第８図のリーンNOx触媒６のN
Ox浄化率特性において、排気ガス中のHC量が増大し、NO
x浄化率が向上する。
定常走行時や緩加速時のような軽負荷状態では、切替
弁16はOFFになり、蒸発燃料は排気系４に導入されず、
キャニスタ10に導入される。
弁16はOFFになり、蒸発燃料は排気系４に導入されず、
キャニスタ10に導入される。
高負荷状態では、空燃比を理論空燃比に適合して運転
され、切替弁16はOFFである。この時は、三元触媒22が
有効に働く領域だから、エミッションは三元触媒22で浄
化される。
され、切替弁16はOFFである。この時は、三元触媒22が
有効に働く領域だから、エミッションは三元触媒22で浄
化される。
本発明によれば、次の効果を得る。
燃料タンク８からの蒸発燃料をリーンNOx触媒上流排
気管4aにも導く蒸発燃料管14、蒸発燃料をキャニスタ10
とリーンNOx触媒上流排気管4aとの間で切替える切替弁1
6、HCが不足する運転状態か否かを判断するHC不足判定
手段20を設けたので、HC不足手段20がHC不足の運転状態
と判断したときに切替弁16がリーンNOx触媒上流排気管4
a側に切替わり、蒸発燃料を排気系４に導入して、HC不
足を解消でき、リーンNOx触媒６のNOx浄化率を常に高く
維持することができる。これによって、NOxの大気への
排出を充分低く抑えることができる。また、希薄空燃比
領域を必要に応じて自由に使用することができるため、
ドライバビリティに優れた適合ができる。
気管4aにも導く蒸発燃料管14、蒸発燃料をキャニスタ10
とリーンNOx触媒上流排気管4aとの間で切替える切替弁1
6、HCが不足する運転状態か否かを判断するHC不足判定
手段20を設けたので、HC不足手段20がHC不足の運転状態
と判断したときに切替弁16がリーンNOx触媒上流排気管4
a側に切替わり、蒸発燃料を排気系４に導入して、HC不
足を解消でき、リーンNOx触媒６のNOx浄化率を常に高く
維持することができる。これによって、NOxの大気への
排出を充分低く抑えることができる。また、希薄空燃比
領域を必要に応じて自由に使用することができるため、
ドライバビリティに優れた適合ができる。
また、蒸発燃料をキャニスタ10に常に貯める必要がな
くなり、キャニスタ10の破過を防ぐことができる。
くなり、キャニスタ10の破過を防ぐことができる。
さらに、蒸発燃料をリーンNOx触媒６の上流の排気管
に導入することにより、蒸発燃料も浄化でき、NOxの排
出抑制と同時に蒸発燃料の排出も充分に低く抑えること
ができる。
に導入することにより、蒸発燃料も浄化でき、NOxの排
出抑制と同時に蒸発燃料の排出も充分に低く抑えること
ができる。
第１図は本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の基本制
御系統図、 第２図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の制御および機器系統図、 第３図は第２図の排気浄化装置のうちECUの構成を示す
ブロック図、 第４図は本発明の第１実施例に係る制御フロー図、 第５図は本発明の第２実施例に係る制御フロー図、 第６図は空燃比−NOx、HC、トルク変動特性図、 第７図はリーンNOx触媒の触媒温度−NOx浄化率特性図、 第８図はリーンNOx触媒のHC濃度−NOx浄化率特性図、 第９図はリーンNOx触媒のNOx還元メカニズムを示すブロ
ック図、 である。 ２……内燃機関 ４……排気系 4a……リーンNOx触媒上流排気管 ６……リーンNOx触媒 ８……燃料タンク 10……キャニスタ 12、14……蒸発燃料管 16……切替弁 18……運転状態検出手段 20……HC不足判定手段 22……三元触媒 24……空燃比センサ 26……排気温センサ 28……クランク角度センサ 30……ECU 32……HCセンサ
御系統図、 第２図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の制御および機器系統図、 第３図は第２図の排気浄化装置のうちECUの構成を示す
ブロック図、 第４図は本発明の第１実施例に係る制御フロー図、 第５図は本発明の第２実施例に係る制御フロー図、 第６図は空燃比−NOx、HC、トルク変動特性図、 第７図はリーンNOx触媒の触媒温度−NOx浄化率特性図、 第８図はリーンNOx触媒のHC濃度−NOx浄化率特性図、 第９図はリーンNOx触媒のNOx還元メカニズムを示すブロ
ック図、 である。 ２……内燃機関 ４……排気系 4a……リーンNOx触媒上流排気管 ６……リーンNOx触媒 ８……燃料タンク 10……キャニスタ 12、14……蒸発燃料管 16……切替弁 18……運転状態検出手段 20……HC不足判定手段 22……三元触媒 24……空燃比センサ 26……排気温センサ 28……クランク角度センサ 30……ECU 32……HCセンサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｎ 3/36 Ｆ０１Ｎ 7/00 Ａ 7/00 Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｇ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ ３１２Ｈ ３１２ ３６８Ｇ ３６８ Ｆ０２Ｍ 25/08 Ｂ Ｆ０２Ｍ 25/08 Ｄ Ｐ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ (72)発明者 松下 宗一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭61−242622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−283727（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125941（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−251415（ＪＰ，Ａ) 特公 昭51−29249（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭51−29250（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】内燃機関の排気系に設けられた、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NOxを還元するリーンNOx触媒と、 燃料タンクからの蒸発燃料を蒸発燃料吸着用キャニスタ
およびリーンNOx触媒上流排気管に導く蒸発燃料管と、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 運転状態検出手段によって検出された運転状態が、該運
転状態においてリーンNOx触媒に流入する排気ガス中のH
CがリーンNOx触媒によるNOx還元に必要とされるHC量に
対して不足する運転状態か否かを判断するHC不足判定手
段と、 HC不足判定手段がHC不足運転状態と判断したときに蒸発
燃料をリーンNOx触媒上流排気管に導入し、HC不足判定
手段がHC不足運転状態でないと判断したときに蒸発燃料
をキャニスタに導入するように切替わる、蒸発燃料管に
対して設けられた切替弁と、 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 (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038271A JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038271A JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242415A JPH03242415A (ja) | 1991-10-29 |
| JP2666508B2 true JP2666508B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=12520654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2038271A Expired - Lifetime JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666508B2 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JPH04129828U (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-27 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両の触媒コンバータ |
| EP0562805B1 (en) * | 1992-03-25 | 1995-10-18 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | NOx purification apparatus for an internal combustion engine |
| DE4497012T1 (de) * | 1993-09-21 | 1996-10-31 | Orbital Eng Australia | Verbesserungen bezüglich der katalytischen Behandlung von Maschinenabgas |
| JP2951831B2 (ja) * | 1993-11-05 | 1999-09-20 | 三菱電機株式会社 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
| US6080377A (en) * | 1995-04-27 | 2000-06-27 | Engelhard Corporation | Method of abating NOx and a catalytic material therefor |
| US6471924B1 (en) | 1995-07-12 | 2002-10-29 | Engelhard Corporation | Method and apparatus for NOx abatement in lean gaseous streams |
| DE19707849A1 (de) * | 1997-02-27 | 1998-09-03 | Opel Adam Ag | Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine |
| DE19927185A1 (de) * | 1999-06-15 | 2000-12-21 | Daimler Chrysler Ag | Abgasreinigungsanlage mit Stickoxidadsorber und Kohlenwasserstoff-Zudosierung |
| DE10202171A1 (de) | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Bayerische Motoren Werke Ag | Kraftfahrzeug mit einem Kryotank |
| WO2005028827A1 (ja) | 2003-09-19 | 2005-03-31 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | エンジンの排気浄化装置 |
| US7849674B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-12-14 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
| EP1712754A4 (en) | 2004-02-02 | 2010-09-29 | Nissan Diesel Motor Co | DEVICE FOR PURIFYING THE EXHAUST GASES OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE |
| EP2383444B1 (en) | 2004-02-02 | 2012-12-19 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
| JP2008031926A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用装置 |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP2038271A patent/JP2666508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03242415A (ja) | 1991-10-29 |
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