JPH0814031A - 内燃機関におけるｎｏ▲ｘ▼還元触媒の還元・吸着性能の判定とｎｏ▲ｘ▼低減方法 - Google Patents
内燃機関におけるｎｏ▲ｘ▼還元触媒の還元・吸着性能の判定とｎｏ▲ｘ▼低減方法Info
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- JPH0814031A JPH0814031A JP6142824A JP14282494A JPH0814031A JP H0814031 A JPH0814031 A JP H0814031A JP 6142824 A JP6142824 A JP 6142824A JP 14282494 A JP14282494 A JP 14282494A JP H0814031 A JPH0814031 A JP H0814031A
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- 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
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- F01N3/0842—Nitrogen oxides
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
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- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】ＮＯｘ還元触媒におけるリーン状態の還元・吸
着性能及びリッチ状態の還元性能を十二分に引き出すＮ
Ｏx還元触媒の還元・吸着性能の判定とこれに伴うＮＯx
低減方法を提供すること。 【構成】エンジンの空燃比を、空燃比とその空燃比状態
に留まる時間との積の総和に関する因子でＮＯｘ還元触
媒の還元・吸着性能の判定とエンジンの空燃比を制御す
る構成とした。 【効果】本発明は三元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持
したＮＯｘを還元する触媒のリーン状態の還元・吸着性
能及びリッチ状態の還元性能を十二分に引き出すことが
でき、ＮＯｘ排出量を大幅に改善することができる。ま
た、ＮＯｘの吸着性能を常に判定しているので、ＮＯｘ
が発生する空燃比での運転が可能となる。
着性能及びリッチ状態の還元性能を十二分に引き出すＮ
Ｏx還元触媒の還元・吸着性能の判定とこれに伴うＮＯx
低減方法を提供すること。 【構成】エンジンの空燃比を、空燃比とその空燃比状態
に留まる時間との積の総和に関する因子でＮＯｘ還元触
媒の還元・吸着性能の判定とエンジンの空燃比を制御す
る構成とした。 【効果】本発明は三元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持
したＮＯｘを還元する触媒のリーン状態の還元・吸着性
能及びリッチ状態の還元性能を十二分に引き出すことが
でき、ＮＯｘ排出量を大幅に改善することができる。ま
た、ＮＯｘの吸着性能を常に判定しているので、ＮＯｘ
が発生する空燃比での運転が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は理論空燃比より薄い空燃
比で運転を行う内燃機関におけるＮＯｘ還元触媒の還元
・吸着性能の判定とＮＯｘ低減方法に関する。
比で運転を行う内燃機関におけるＮＯｘ還元触媒の還元
・吸着性能の判定とＮＯｘ低減方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】内燃機関の燃費向上のため定常運転時及
び通常の加速時などに空燃比を理論空燃比より薄い側、
即ちリーン側に制御する内燃機関（以下、リーンバーン
エンジンという）においては、従来、たとえば特開平5
−261287 号公報に記載されているように、触媒の浄化
性能を劣化させないように、設定空燃比を希薄限界空燃
比（以下、リーンリミットという）近くに設定し、この
空燃比と理論空燃比との間を交互に設定している。そし
て、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝１８〜２
０）では、運転しないようにしている。このため、排ガ
スの浄化性能を優先させて、燃費と運転性を犠牲にして
いる面がある。
び通常の加速時などに空燃比を理論空燃比より薄い側、
即ちリーン側に制御する内燃機関（以下、リーンバーン
エンジンという）においては、従来、たとえば特開平5
−261287 号公報に記載されているように、触媒の浄化
性能を劣化させないように、設定空燃比を希薄限界空燃
比（以下、リーンリミットという）近くに設定し、この
空燃比と理論空燃比との間を交互に設定している。そし
て、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝１８〜２
０）では、運転しないようにしている。このため、排ガ
スの浄化性能を優先させて、燃費と運転性を犠牲にして
いる面がある。
【０００３】しかし、燃費と運転性向上のためには、Ｎ
Ｏｘが発生する空燃比での運転が不可欠となる。
Ｏｘが発生する空燃比での運転が不可欠となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、多
孔質の担体にＲｈ，Ｐｔを担持する三元触媒にＢａ，Ｌ
ａ等の金属を担持してＮＯｘを還元する触媒であるＮＯ
ｘ還元触媒の性能を有効に使用していない。このＮＯｘ
還元触媒はリーン状態が継続し、その時間が長くなって
も、基本的にＮＯｘの還元性能は劣化しない。しかし、
リーン状態でＮＯｘを吸着し、理論空燃比及び理論空燃
比より濃い（リッチ状態）空燃比域でＮＯｘを還元する
触媒では、リーン状態の時間が長くなると吸着性能が悪
化する。更に、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝
１８〜２０）では、短時間でＮＯｘの吸着性能が悪化す
る。即ち、ＮＯｘ還元触媒のＮＯxの吸着性能はＮＯx発
生量に依存する。
孔質の担体にＲｈ，Ｐｔを担持する三元触媒にＢａ，Ｌ
ａ等の金属を担持してＮＯｘを還元する触媒であるＮＯ
ｘ還元触媒の性能を有効に使用していない。このＮＯｘ
還元触媒はリーン状態が継続し、その時間が長くなって
も、基本的にＮＯｘの還元性能は劣化しない。しかし、
リーン状態でＮＯｘを吸着し、理論空燃比及び理論空燃
比より濃い（リッチ状態）空燃比域でＮＯｘを還元する
触媒では、リーン状態の時間が長くなると吸着性能が悪
化する。更に、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝
１８〜２０）では、短時間でＮＯｘの吸着性能が悪化す
る。即ち、ＮＯｘ還元触媒のＮＯxの吸着性能はＮＯx発
生量に依存する。
【０００５】一方、理論空燃比及び理論空燃比より濃い
（リッチ状態）空燃比域では、リーン状態で吸着された
ＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの還元ガスと反応し、Ｎ
2 に還元される。即ち、ＮＯｘ還元触媒のリーン状態で
吸着したＮＯｘの還元性能はＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの量
に依存する。
（リッチ状態）空燃比域では、リーン状態で吸着された
ＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの還元ガスと反応し、Ｎ
2 に還元される。即ち、ＮＯｘ還元触媒のリーン状態で
吸着したＮＯｘの還元性能はＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの量
に依存する。
【０００６】本発明の目的は、ＮＯｘ還元触媒における
リーン状態の還元・吸着性能及びリッチ状態の還元性能
を十二分に引き出すＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能の
判定とこれに伴うＮＯｘ低減方法を提供するものであ
る。
リーン状態の還元・吸着性能及びリッチ状態の還元性能
を十二分に引き出すＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能の
判定とこれに伴うＮＯｘ低減方法を提供するものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、エンジンの空燃比を、空燃比とその空
燃比状態に留まる時間との積の総和に関する因子でＮＯ
ｘ還元触媒の還元・吸着性能の判定とエンジンの空燃比
を制御する構成とした。
め、本発明では、エンジンの空燃比を、空燃比とその空
燃比状態に留まる時間との積の総和に関する因子でＮＯ
ｘ還元触媒の還元・吸着性能の判定とエンジンの空燃比
を制御する構成とした。
【０００８】
【作用】リーン状態でＮＯｘを吸着する触媒を有するＮ
Ｏｘ還元触媒のＮＯｘの吸着性能はＮＯｘ発生量に依存
するので、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝１８
〜２０）では、短時間で理論空燃比及び理論空燃比より
濃い（リッチ状態）空燃比域に切換える。ＮＯｘの排出
量が少ない空燃比（Ａ／Ｆ＝２２以上）では、長い時
間、リーン状態を保持し、その後、理論空燃比及び理論
空燃比より濃い（リッチ状態）空燃比域に切換える。
Ｏｘ還元触媒のＮＯｘの吸着性能はＮＯｘ発生量に依存
するので、ＮＯｘが多く発生する空燃比（Ａ／Ｆ＝１８
〜２０）では、短時間で理論空燃比及び理論空燃比より
濃い（リッチ状態）空燃比域に切換える。ＮＯｘの排出
量が少ない空燃比（Ａ／Ｆ＝２２以上）では、長い時
間、リーン状態を保持し、その後、理論空燃比及び理論
空燃比より濃い（リッチ状態）空燃比域に切換える。
【０００９】一方、理論空燃比及び理論空燃比より濃い
（リッチ状態）空燃比域では、リーン状態で吸着したＮ
ＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの還元ガスと反応し、Ｎ2
に還元されるので、理論空燃比では、理論空燃比より濃
い（リッチ状態）空燃比に比べて、ＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣが
少ないので長い時間、理論空燃比状態を保持する。理論
空燃比より濃い（リッチ状態）空燃比域では、ＣＯ，Ｈ
2 ，ＨＣが多いので、短い時間でＮＯｘの還元を行うこ
とができる。その後、リーン状態の条件であれば、リー
ン状態に移行する。
（リッチ状態）空燃比域では、リーン状態で吸着したＮ
ＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなどの還元ガスと反応し、Ｎ2
に還元されるので、理論空燃比では、理論空燃比より濃
い（リッチ状態）空燃比に比べて、ＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣが
少ないので長い時間、理論空燃比状態を保持する。理論
空燃比より濃い（リッチ状態）空燃比域では、ＣＯ，Ｈ
2 ，ＨＣが多いので、短い時間でＮＯｘの還元を行うこ
とができる。その後、リーン状態の条件であれば、リー
ン状態に移行する。
【００１０】
【実施例】以下、本発明による内燃機関におけるＮＯｘ
還元触媒の還元・吸着性能の判定とＮＯｘ低減方法につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。
還元触媒の還元・吸着性能の判定とＮＯｘ低減方法につ
いて、図示の実施例により詳細に説明する。
【００１１】図１は本発明を実施するエンジン制御シス
テムにおける制御装置の入出力構成を示す一例である。
図１において、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５０，制
御プログラムと各種データを記憶する読取専用の記憶装
置（以下、ＲＯＭと略す）５２，読み書き記憶装置（以
下、ＲＡＭと略す）５４，入力ポート５６及び出力ポー
ト５８，気筒判別信号５９が入る割込回路６０，マルチ
プレクサ（ＭＰＸ）６１を介すＡ／Ｄ変換器６２とリザ
ルトレジスタ（ＲＲＥＧ）６３，基準信号６５が入るイ
ンプット・キャプチャ・レジスタ（ＩＣＲ）６６，アウ
トプット・コンペア・レジスタ（ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７）
６７〜７３などで構成される。
テムにおける制御装置の入出力構成を示す一例である。
図１において、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）５０，制
御プログラムと各種データを記憶する読取専用の記憶装
置（以下、ＲＯＭと略す）５２，読み書き記憶装置（以
下、ＲＡＭと略す）５４，入力ポート５６及び出力ポー
ト５８，気筒判別信号５９が入る割込回路６０，マルチ
プレクサ（ＭＰＸ）６１を介すＡ／Ｄ変換器６２とリザ
ルトレジスタ（ＲＲＥＧ）６３，基準信号６５が入るイ
ンプット・キャプチャ・レジスタ（ＩＣＲ）６６，アウ
トプット・コンペア・レジスタ（ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７）
６７〜７３などで構成される。
【００１２】アナログ入力としては、空気流量センサ７
４,バッテリ電圧７５,スロットルセンサ７６，Ｏ2 セン
サ７７，水温センサ７８などがある。入力ポート５６に
は、アイドルＳＷ７９，スタータＳＷ８０、出力ポート
５８には、フューエルポンプ８１などが接続される。ア
ウトプット・コンペア・レジスタ(ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７)６
７〜７３には、インジェクタ１〜４，点火装置８６，エ
ヤバイパスバルブ８７，アウトプット・コンペア・レジ
スタ（ＯＣＲ７）７３のデューティ出力をアナログメー
タに表示する回路８８などが接続される。
４,バッテリ電圧７５,スロットルセンサ７６，Ｏ2 セン
サ７７，水温センサ７８などがある。入力ポート５６に
は、アイドルＳＷ７９，スタータＳＷ８０、出力ポート
５８には、フューエルポンプ８１などが接続される。ア
ウトプット・コンペア・レジスタ(ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７)６
７〜７３には、インジェクタ１〜４，点火装置８６，エ
ヤバイパスバルブ８７，アウトプット・コンペア・レジ
スタ（ＯＣＲ７）７３のデューティ出力をアナログメー
タに表示する回路８８などが接続される。
【００１３】ＭＰＵ５０，ＲＯＭ５２，ＲＡＭ５４，入
力ポート５６及び出力ポート５８，割込回路６０，リザ
ルトレジスタ(ＲＲＥＧ)６３，インプット・キャプチャ
・レジスタ(ＩＣＲ)６６，アウトプット・コンペア・レ
ジスタ(ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７)６７〜７３には、内部アド
レスバス，内部データバス８９が共通につながれてい
る。
力ポート５６及び出力ポート５８，割込回路６０，リザ
ルトレジスタ(ＲＲＥＧ)６３，インプット・キャプチャ
・レジスタ(ＩＣＲ)６６，アウトプット・コンペア・レ
ジスタ(ＯＣＲ１〜ＯＣＲ７)６７〜７３には、内部アド
レスバス，内部データバス８９が共通につながれてい
る。
【００１４】ＭＰＵ５０はＲＯＭ５２に予め格納された
プログラムに従って処理を開始する。制御プログラムと
各種データを記憶する読取専用の記憶装置ＲＯＭ５２
に、燃料制御用プログラムや点火時期制御用プログラム
などがある。燃料制御用プログラムでは、アナログ入力
の空気流量センサ７４を取込み、吸入空気流量Ｑａを演
算する。そして、エンジン回転数Ｎｅは基準信号６５が
入るインプット・キャプチャ・レジスタ（ＩＣＲ）６６
の周期を測定することにより求められる。
プログラムに従って処理を開始する。制御プログラムと
各種データを記憶する読取専用の記憶装置ＲＯＭ５２
に、燃料制御用プログラムや点火時期制御用プログラム
などがある。燃料制御用プログラムでは、アナログ入力
の空気流量センサ７４を取込み、吸入空気流量Ｑａを演
算する。そして、エンジン回転数Ｎｅは基準信号６５が
入るインプット・キャプチャ・レジスタ（ＩＣＲ）６６
の周期を測定することにより求められる。
【００１５】一方、燃料噴射時間Ｔｉは次式で計算され
る。
る。
【００１６】 Ｔｉ＝α・Ｔｐ・Ｋ＋Ｔｓ …（１） ここで、α ：Ｏ2 フィードバック補正係数 Ｔｐ：基本燃料噴射時間 Ｋ ：補正係数の和 Ｔｓ：無効噴射時間 シリンダ内への吸入空気量となる基本燃料噴射時間Ｔｐ
は次式のようになる。
は次式のようになる。
【００１７】 Ｔｐ＝ｋ・Ｑａ／Ｎｅ …（２） ここで、ｋ ：インジェクタ係数 Ｑａ：吸入空気流量 Ｎｅ：エンジン回転数 基本燃料噴射時間Ｔｐは一回転当たりの吸入空気量とな
る。補正係数の和Ｋは次式のようになる。
る。補正係数の和Ｋは次式のようになる。
【００１８】 Ｋ＝１＋Ｋｗ・Ｋａ・Ｋｍｒ・Ｋｓ・Ｋｄｅｃ …（３） ここで、Ｋｗ ：水温補正係数 Ｋａ ：アフタアイドル補正係数 Ｋｍｒ ：混合比補正係数 Ｋｓ ：アフタスタート補正係数 Ｋｄｅｃ：減速補正係数 空燃比Ａ／Ｆは（１）式から次式のようになる。
【００１９】 Ａ／Ｆ＝Ｔｐ／(Ｔｉ−Ｔｓ） …（４） （４）式はシリンダ内への吸入空気量（基本燃料噴射時
間Ｔｐ）と実燃料噴射時間（Ｔｉ−Ｔｓ）の比を表して
いる。（４）式から空燃比Ａ／Ｆが推定できる。
間Ｔｐ）と実燃料噴射時間（Ｔｉ−Ｔｓ）の比を表して
いる。（４）式から空燃比Ａ／Ｆが推定できる。
【００２０】（４）式で計算された結果をアウトプット
・コンペア・レジスタ（ＯＣＲ７）７３のデューティ出
力結果をアナログメータに表示する回路８８に出力す
る。回路８８ではバッテリ電圧依存性を抑えるためツェ
ナーダイオードＺＤ９０をいれている。また、アナログ
メータ９２の表示としては、一旦使用電圧にメータセッ
ト調整抵抗Ｒｓを用いて表示を調整すれば再調整は不要
となる。抵抗Ｒ1 はツェナーダイオードＺＤ９０のツェ
ナー電流制限抵抗としていれている。アナログメータ９
２は電流値の小さなメータが抵抗の発熱の点で有利であ
る。
・コンペア・レジスタ（ＯＣＲ７）７３のデューティ出
力結果をアナログメータに表示する回路８８に出力す
る。回路８８ではバッテリ電圧依存性を抑えるためツェ
ナーダイオードＺＤ９０をいれている。また、アナログ
メータ９２の表示としては、一旦使用電圧にメータセッ
ト調整抵抗Ｒｓを用いて表示を調整すれば再調整は不要
となる。抵抗Ｒ1 はツェナーダイオードＺＤ９０のツェ
ナー電流制限抵抗としていれている。アナログメータ９
２は電流値の小さなメータが抵抗の発熱の点で有利であ
る。
【００２１】実空燃比Ａ／Ｆは（４）式からシリンダ内
への吸入空気量（基本燃料噴射時間Ｔｐ）と実燃料噴射
時間（Ｔｉ−Ｔｓ）の比で常に計算され、アナログメー
タ９２で読み取ることができる。
への吸入空気量（基本燃料噴射時間Ｔｐ）と実燃料噴射
時間（Ｔｉ−Ｔｓ）の比で常に計算され、アナログメー
タ９２で読み取ることができる。
【００２２】図２は良く知られているように空燃比（Ａ
／Ｆ）に対するＮＯｘ，ＣＯの発生量を表した線図であ
る。
／Ｆ）に対するＮＯｘ，ＣＯの発生量を表した線図であ
る。
【００２３】図３は安定した状態におけるＮＯｘ還元触
媒の空燃比に対するＮＯｘ浄化率を示す。理論空燃比よ
りリッチ側は三元触媒の作用により、ＮＯｘ浄化率はほ
ぼ１００％となる。空燃比が理論空燃比よりリーン側に
移行するにつれて、浄化率は減少し、空燃比が２２近辺
で浄化率は０となる。しかし、この触媒はＮＯｘの吸着
性能を持っているため、理論空燃比よりもリッチ状態か
らリーン状態に戻した場合、図４に示したように初期に
はＮＯｘの浄化率は非常に高い値を示している。この浄
化率は時間の経過と共に減少し、約２〜４分程度で浄化
性能を失う。この性質は再現性があり、再びリッチにし
てリーンに戻した場合に同じ性能を発揮する。
媒の空燃比に対するＮＯｘ浄化率を示す。理論空燃比よ
りリッチ側は三元触媒の作用により、ＮＯｘ浄化率はほ
ぼ１００％となる。空燃比が理論空燃比よりリーン側に
移行するにつれて、浄化率は減少し、空燃比が２２近辺
で浄化率は０となる。しかし、この触媒はＮＯｘの吸着
性能を持っているため、理論空燃比よりもリッチ状態か
らリーン状態に戻した場合、図４に示したように初期に
はＮＯｘの浄化率は非常に高い値を示している。この浄
化率は時間の経過と共に減少し、約２〜４分程度で浄化
性能を失う。この性質は再現性があり、再びリッチにし
てリーンに戻した場合に同じ性能を発揮する。
【００２４】図５はリーン状態で吸着したＮＯｘの理論
空燃比よりもリッチ状態での還元性能を示す。還元性能
はＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣに依存するので、図のように空燃比
によって変化する。
空燃比よりもリッチ状態での還元性能を示す。還元性能
はＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣに依存するので、図のように空燃比
によって変化する。
【００２５】図６はＮＯｘの時間当たりの吸着係数Ｋ１
を示す。理論空燃比よりリッチ側では、三元触媒の作用
により、ＮＯｘ浄化率はほぼ１００％なので、吸着係数
Ｋ１を１.０ にする。理論空燃比よりリーン側では、図
２によるＮＯｘ発生量が空燃比１６付近で最大になり、
リーン側に移行するにつれて、発生量は減少する。吸着
能力はＮＯｘ発生量に反比例するので、吸着係数Ｋ１は
リーン側に移行するにつれて、減少する係数とする。つ
まり、リーン側に移行するにつれて、吸着する時間が長
くなっても触媒の劣化がないことを意味する。
を示す。理論空燃比よりリッチ側では、三元触媒の作用
により、ＮＯｘ浄化率はほぼ１００％なので、吸着係数
Ｋ１を１.０ にする。理論空燃比よりリーン側では、図
２によるＮＯｘ発生量が空燃比１６付近で最大になり、
リーン側に移行するにつれて、発生量は減少する。吸着
能力はＮＯｘ発生量に反比例するので、吸着係数Ｋ１は
リーン側に移行するにつれて、減少する係数とする。つ
まり、リーン側に移行するにつれて、吸着する時間が長
くなっても触媒の劣化がないことを意味する。
【００２６】図７はＮＯｘの時間当たりの還元係数Ｋｒ
を示す。リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，
ＨＣなどで還元されるので、理論空燃比よりもリッチ状
態で次第に多くなるＣＯに関係して、還元係数Ｋｒは空
燃比１２よりリッチで1.0にする。そして、空燃比１２
より理論空燃比までは減少する係数とする。つまり、リ
ーン状態で吸着したＮＯｘの還元時間は理論空燃比で最
も長くなる。
を示す。リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，
ＨＣなどで還元されるので、理論空燃比よりもリッチ状
態で次第に多くなるＣＯに関係して、還元係数Ｋｒは空
燃比１２よりリッチで1.0にする。そして、空燃比１２
より理論空燃比までは減少する係数とする。つまり、リ
ーン状態で吸着したＮＯｘの還元時間は理論空燃比で最
も長くなる。
【００２７】図８，図９は本発明に係わる処理を表した
フローチャートを示す。この処理は一定時間毎に、例え
ば、１０ｍｓ周期で実行される。まず、ステップ１００
でエンジン回転数Ｎｅを読込む。ステップ１０２では、
空気流量センサを読込み、吸入空気流量Ｑａを演算す
る。次に、ステップ１０４でＮｅとＱａより基本燃料噴
射時間Ｔｐを算出する。ステップ１０６で燃料噴射時間
Ｔｉを算出する。ステップ１０８でＴｐと実燃料噴射時
間（Ｔｉ−Ｔｓ）から現在の実空燃比Ａ／Ｆを推定す
る。
フローチャートを示す。この処理は一定時間毎に、例え
ば、１０ｍｓ周期で実行される。まず、ステップ１００
でエンジン回転数Ｎｅを読込む。ステップ１０２では、
空気流量センサを読込み、吸入空気流量Ｑａを演算す
る。次に、ステップ１０４でＮｅとＱａより基本燃料噴
射時間Ｔｐを算出する。ステップ１０６で燃料噴射時間
Ｔｉを算出する。ステップ１０８でＴｐと実燃料噴射時
間（Ｔｉ−Ｔｓ）から現在の実空燃比Ａ／Ｆを推定す
る。
【００２８】ステップ１１０で理論空燃比または理論空
燃比よりリッチかどうか判定する。理論空燃比または理
論空燃比よりリッチであれば、ステップ１１２に進む。
ステップ１１２では、ＮＯｘの時間当たりの還元係数Ｋ
ｒの計算を行う。ステップ１１４はＫｒの積算ΣＫｒの
計算を行う。ステップ１１６では、ΣＫｒが所定値以上
かどうか判定する。所定値以上であれば、ステップ１１
８で、リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，Ｈ
Ｃなどで還元されたので、リーン領域への切換えをＯＫ
とする。これにより、ステップ１２０でΣＫｒを０にす
る。ステップ１２２では、次の目標空燃比の設定を行
う。ステップ１１６でΣＫｒが所定値より小さい場合は
リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなど
で還元されないので、次のステップへ向かう。
燃比よりリッチかどうか判定する。理論空燃比または理
論空燃比よりリッチであれば、ステップ１１２に進む。
ステップ１１２では、ＮＯｘの時間当たりの還元係数Ｋ
ｒの計算を行う。ステップ１１４はＫｒの積算ΣＫｒの
計算を行う。ステップ１１６では、ΣＫｒが所定値以上
かどうか判定する。所定値以上であれば、ステップ１１
８で、リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，Ｈ
Ｃなどで還元されたので、リーン領域への切換えをＯＫ
とする。これにより、ステップ１２０でΣＫｒを０にす
る。ステップ１２２では、次の目標空燃比の設定を行
う。ステップ１１６でΣＫｒが所定値より小さい場合は
リーン状態で吸着されたＮＯｘはＣＯ，Ｈ2 ，ＨＣなど
で還元されないので、次のステップへ向かう。
【００２９】一方、ステップ１１０でリーン領域と判定
されたら、ステップ１２４へ進む。ステップ１２４で
は、ＮＯｘの時間当たりの吸着係数Ｋ１の計算を行う。
ステップ１２６はＫ１の積算ΣＫ１の計算を行う。ステ
ップ１２８では、ΣＫ１が所定値以上かどうか判定す
る。所定値以上であれば、ステップ１３０で、ＮＯｘの
吸着能力が限界と考え、理論空燃比または理論空燃比よ
りリッチ領域への切換えを行う。これにより、ステップ
１３２でΣＫ１を０にする。ステップ１２８でΣＫ１が
所定値より小さい場合はＮＯｘの吸着能力には、まだ、
余裕があるのでステップ１２２に進む。
されたら、ステップ１２４へ進む。ステップ１２４で
は、ＮＯｘの時間当たりの吸着係数Ｋ１の計算を行う。
ステップ１２６はＫ１の積算ΣＫ１の計算を行う。ステ
ップ１２８では、ΣＫ１が所定値以上かどうか判定す
る。所定値以上であれば、ステップ１３０で、ＮＯｘの
吸着能力が限界と考え、理論空燃比または理論空燃比よ
りリッチ領域への切換えを行う。これにより、ステップ
１３２でΣＫ１を０にする。ステップ１２８でΣＫ１が
所定値より小さい場合はＮＯｘの吸着能力には、まだ、
余裕があるのでステップ１２２に進む。
【００３０】
【発明の効果】以上説明した如く、上記処理により、三
元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘを還元す
る触媒のリーン状態の還元・吸着性能及びリッチ状態の
還元性能を十二分に引き出すことができ、ＮＯｘ排出量
を大幅に改善することができる。また、ＮＯｘの吸着性
能を常に判定しているので、ＮＯｘが発生する空燃比で
の運転が可能となる。
元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘを還元す
る触媒のリーン状態の還元・吸着性能及びリッチ状態の
還元性能を十二分に引き出すことができ、ＮＯｘ排出量
を大幅に改善することができる。また、ＮＯｘの吸着性
能を常に判定しているので、ＮＯｘが発生する空燃比で
の運転が可能となる。
【図１】本発明を実施するエンジン制御システムにおけ
る制御装置の入出力構成を示す図である。
る制御装置の入出力構成を示す図である。
【図２】空燃比（Ａ／Ｆ）に対するＮＯｘ，ＣＯの発生
量を表した線図である。
量を表した線図である。
【図３】ＮＯｘ還元触媒の空燃比に対するＮＯｘ浄化率
を示す図である。
を示す図である。
【図４】ＮＯｘ浄化率と空燃比（Ａ／Ｆ）の関係を示す
図である。
図である。
【図５】リーン状態で吸着したＮＯｘの理論空燃比より
もリッチ状態での還元性能を示す図である。
もリッチ状態での還元性能を示す図である。
【図６】ＮＯｘの時間当たりの吸着係数Ｋ１を示す図で
ある。
ある。
【図７】ＮＯｘの時間当たりの還元係数Ｋｒを示す図で
ある。
ある。
【図８】本発明に係わる処理を表したフローチャートで
ある。
ある。
【図９】同じく処理を表したフローチャートである。
７３…アウトプット・コンペア・レジスタ（ＯＣＲ
７）、８８…デューティ出力をアナログメータに表示す
る回路、１１８…ステップ１１８、１３０…ステップ１
３０。
７）、８８…デューティ出力をアナログメータに表示す
る回路、１１８…ステップ１１８、１３０…ステップ１
３０。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ０２Ｄ 41/14 ３１０ Ｋ
Claims (4)
- 【請求項１】車両運転時に理論空燃比より薄い側の空燃
比に制御すると同時に、アルミナ担体にＲｈ，Ｐｔを担
持する三元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘ
を還元する触媒を装着した内燃機関において、エンジン
の空燃比とその空燃比状態に留まる時間との積の総和に
関する因子によって、ＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能
の判定を行うことを特徴とする内燃機関におけるＮＯｘ
還元触媒の還元・吸着性能の判定とＮＯｘ低減方法。 - 【請求項２】車両運転時に理論空燃比より薄い側の空燃
比に制御すると同時に、アルミナ担体にＲｈ，Ｐｔを担
持する三元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘ
を還元する触媒を装着した内燃機関において、エンジン
の空燃比を、空燃比とその空燃比状態に留まる時間との
積の総和に関する因子によって制御することを特徴とす
る内燃機関におけるＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能の
判定とＮＯｘ低減方法。 - 【請求項３】車両運転時に理論空燃比より薄い側の空燃
比に制御すると同時に、アルミナ担体にＲｈ，Ｐｔを担
持する三元触媒にＢａ，Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘ
を還元する触媒を装着した内燃機関において、エンジン
の空燃比を推定する手段と，その空燃比状態に留まる時
間を計測する手段とを備え、エンジンの空燃比を、空燃
比とその空燃比状態に留まる時間との積の総和に関する
因子によって制御することを特徴とする内燃機関におけ
るＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能の判定とＮＯｘ低減
方法。 - 【請求項４】車両運転時に理論空燃比より薄い側の空燃
比に制御すると同時に、アルミナ担体にＲｈ,Ｐｔを担
持する三元触媒にＢａ,Ｌａ等の金属を担持したＮＯｘ
を還元する触媒を装着した内燃機関において、エンジン
の空燃比を推定する手段と，その空燃比状態に留まる時
間を計測する手段とを備え、エンジンの空燃比を、空燃
比とその空燃比状態に留まる時間との積の総和に関する
因子によって制御し、この制御空燃比は一方は理論空燃
比、または理論空燃比よりリッチであり、他方は理論空
燃比より薄い側の空燃比にすることを特徴とする内燃機
関におけるＮＯｘ還元触媒の還元・吸着性能の判定とＮ
Ｏｘ低減方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142824A JPH0814031A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 内燃機関におけるｎｏ▲ｘ▼還元触媒の還元・吸着性能の判定とｎｏ▲ｘ▼低減方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6142824A JPH0814031A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 内燃機関におけるｎｏ▲ｘ▼還元触媒の還元・吸着性能の判定とｎｏ▲ｘ▼低減方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0814031A true JPH0814031A (ja) | 1996-01-16 |
Family
ID=15324482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6142824A Pending JPH0814031A (ja) | 1994-06-24 | 1994-06-24 | 内燃機関におけるｎｏ▲ｘ▼還元触媒の還元・吸着性能の判定とｎｏ▲ｘ▼低減方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0814031A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903478A3 (en) * | 1997-09-19 | 1999-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| EP0903479A3 (en) * | 1997-09-19 | 1999-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| EP1209332A2 (de) * | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtungen zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators |
| KR100435767B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 차량 배출가스 저감 장치의 고장 진단 방법 |
| EP0904482B2 (en) † | 1996-06-10 | 2010-01-20 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purification apparatus of an internal combustion engine and catalyst for purifying exhaust gas of an internal combustion engine |
-
1994
- 1994-06-24 JP JP6142824A patent/JPH0814031A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0904482B2 (en) † | 1996-06-10 | 2010-01-20 | Hitachi, Ltd. | Exhaust gas purification apparatus of an internal combustion engine and catalyst for purifying exhaust gas of an internal combustion engine |
| EP0903478A3 (en) * | 1997-09-19 | 1999-12-01 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| EP0903479A3 (en) * | 1997-09-19 | 1999-12-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| US6138453A (en) * | 1997-09-19 | 2000-10-31 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| US6263667B1 (en) | 1997-09-19 | 2001-07-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for an internal combustion engine |
| EP1209332A2 (de) * | 2000-11-22 | 2002-05-29 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtungen zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators |
| EP1209332A3 (de) * | 2000-11-22 | 2004-06-09 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtungen zur Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators |
| KR100435767B1 (ko) * | 2002-06-18 | 2004-06-10 | 현대자동차주식회사 | 차량 배출가스 저감 장치의 고장 진단 방법 |
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