[go: up one dir, main page]

JPH11280454A - 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置 - Google Patents

内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置

Info

Publication number
JPH11280454A
JPH11280454A JP11008033A JP803399A JPH11280454A JP H11280454 A JPH11280454 A JP H11280454A JP 11008033 A JP11008033 A JP 11008033A JP 803399 A JP803399 A JP 803399A JP H11280454 A JPH11280454 A JP H11280454A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhaust gas
catalyst
internal combustion
combustion engine
gas sensor
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.)
Withdrawn
Application number
JP11008033A
Other languages
English (en)
Inventor
Eberhard Schnaibel
エーバーハルト・シュナイベル
Klaus Winkler
クラウス・ヴィンクラー
Bernd Dr Schumann
ベルント・シュマン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JPH11280454A publication Critical patent/JPH11280454A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

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
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • 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
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
    • 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
    • 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
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
    • 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
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 触媒の前後にそれぞれ設けられた酸素を感知
する排気ガスセンサのような最新の自動車内に既に存在
する構成部品を用いてできるだけ実現可能なＮＯｘ貯蔵
触媒のＮＯｘ貯蔵能力の判定を行う。 【解決手段】 触媒の後方に排気ガスセンサを備えた内
燃機関の排気ガス中の触媒の診断において、排気ガスセ
ンサの信号の変化が触媒の前方での排気ガスの調節によ
り行われ、調節の開始と信号の変化との間の時間遅れが
診断のために評価される。この診断は、窒素酸化物を貯
蔵する能力を有する触媒において使用され、排気ガスの
調節が還元作用を有する排気ガス成分を増加させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気ガス
中の有害物質を転換するために使用される触媒の診断に
関するものである。特に、本発明は内燃機関の運転にお
けるＮＯｘ貯蔵触媒の診断に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】リーンな燃料／空気混合物（λ＞１）の
燃焼の運転範囲においては三元触媒は窒素酸化物の転換
に対する要求をもはや満たしていない。この場合、リー
ンな機関運転においては放出される窒素酸化物を貯蔵す
るＮＯｘ貯蔵触媒が使用される。機関をリッチな範囲
（λ＜１）において運転することにより、貯蔵された硝
酸塩が解放され、窒素に還元される。
【０００３】この関係におけるＮＯｘ貯蔵触媒の使用が
例えば欧州特許第５６０９９１号から既知である。法規
制は、触媒のような有害物質エミッションに関係する自
動車構成部品のオンボード診断を要求している。これに
関連して、例えばドイツ特許第２４４４３３４号から、
三元触媒を判定するために触媒の前方及び後方に配置さ
れた酸素を感知する排気ガスセンサの信号を利用するこ
とが既知である。既知の方法は、機能性を有する三元触
媒の酸素貯蔵能力に基づいている。ドイツ特許第２４４
４３３４号は、これに関連して燃料／空気混合物組成を
λ＝０．９５（燃料の多いリッチな混合物、酸素不足）
からλ＝１．０５（燃料の少ないリーンな混合物、酸素
過剰）へ変化させることを開示している。触媒の前方に
配置された排気ガスセンサは遅れなくこの変化に応答す
る。λ＝０．９５のときに支配している排気ガス中の酸
素不足に基づき、触媒の酸素貯蔵場所はまず占有されな
い。触媒の前方で酸素過剰に切り換えた後、酸素貯蔵場
所は順次占有される。従って、触媒の後方では切換後も
まず更に酸素不足が支配する。触媒の酸素貯蔵能力の関
数としてのある時間が経過した後、触媒の後方にも酸素
過剰が発生し、この酸素過剰が後方排気ガスセンサの信
号の変化を発生する。時間遅れ、即ち両方の排気ガスセ
ンサの応答間の過程のシフトは、触媒の酸素貯蔵能力の
低下と共に小さくなり、従って触媒の診断における酸素
貯蔵能力の判定に使用することができる。
【０００４】酸素に対する貯蔵能力のほかに窒素酸化物
に対する貯蔵能力をも有する触媒に対してはこの既知の
方法はそのまま利用することはできない。このような触
媒は通常、その酸素貯蔵能力が既に消耗され且つ触媒の
後方に配置された排気ガスセンサが酸素過剰を示したと
きでもなお窒素酸化物を貯蔵することができる。従っ
て、リッチな混合物からリーンな混合物へ切り換えた後
の両方の排気ガスセンサの応答間の時間遅れは、ＮＯｘ
貯蔵触媒においてはそのＮＯｘ貯蔵能力に関していかな
る診断をも提供しない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】触媒の前方及び後方に
それぞれ設けられた酸素を感知する排気ガスセンサのよ
うな最新の自動車内に既に存在する構成部品を用いてで
きるだけ実現可能なＮＯｘ貯蔵触媒のＮＯｘ貯蔵能力の
判定方法及び装置を提供することが本発明の課題であ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題は、排気ガスセ
ンサの信号の変化が触媒の前方での排気ガスの調節によ
り行われ、且つ調節の開始と信号の変化との間の時間遅
れが診断のために評価される、触媒の後方に排気ガスセ
ンサを備えた内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法に
おいて、当該診断方法が窒素酸化物を貯蔵する能力を有
する触媒において使用され、且つ排気ガスの調節が還元
作用をする排気ガス成分を増加させることを特徴とする
本発明の内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法により
解決される。
【０００７】上記課題はまた、排気ガスセンサの信号の
変化を行わせるために触媒の前方で排気ガスを調節する
ための手段と、診断のため調節の開始と信号の変化との
間の時間遅れを測定し且つ評価するための手段とを備え
た、触媒の後方に排気ガスセンサを備えた内燃機関の排
気ガス中の触媒の診断装置において、窒素酸化物を貯蔵
する能力を有する触媒の診断への使用であって、この場
合、排気ガスの調節が還元作用を有する排気ガス成分を
増加させる前記触媒の診断への使用を特徴とする本発明
の内燃機関の排気ガス中の触媒の診断装置により解決さ
れる。
【０００８】上記課題は更に、触媒の後方に排気ガスセ
ンサを備えた内燃機関の排気ガス中の、窒素酸化物を貯
蔵する能力を有する触媒の診断方法において、排気ガス
センサの信号の変化が触媒の前方で排気ガスに還元剤を
供給することにより行われ、信号の変化を行わせる還元
剤の供給量が決定され且つ診断のため評価されることを
特徴とする本発明の内燃機関の排気ガス中の、窒素酸化
物を貯蔵する能力を有する触媒の診断方法により解決さ
れる。
【０００９】本発明は、触媒の後方の排気ガス中の酸素
不足は、ＮＯｘ貯蔵触媒内の酸素貯蔵場所のみでなく窒
素酸化物貯蔵場所もまた空であるときにはじめて発生す
ることに基づいている。触媒が例えばリーンな混合物で
内燃機関を運転することによりまず酸素及び窒素酸化物
で充満され、次に触媒を還元するために混合物をリッチ
にすることにより排気ガス中に炭化水素（ＨＣ）及び一
酸化炭素（ＣＯ）が発生された場合、次の過程が行われ
る。炭化水素及び一酸化炭素は貯蔵された窒素酸化物を
還元する。窒素酸化物の形で結合され且つ貯蔵された酸
素は、触媒内に通常貯蔵されたその他の酸素と共に放出
され、従って触媒の後方にまず酸素過剰が保持される。
【００１０】触媒の後方に配置された排気ガスセンサ
は、触媒の酸素貯蔵場所のみでなく窒素酸化物貯蔵場所
もまた空であるときにはじめて触媒の前方の酸素不足に
応答する。従って、還元剤を注入することによる触媒の
前方の排気ガスの変化と後方排気ガスセンサの応答との
間の時間遅れはＮＯｘ貯蔵能力の関数であるので、触媒
のＮＯｘ貯蔵能力の判定に利用することができる。
【００１１】触媒の後方に配置されたセンサとして酸素
を感知する通常のλセンサ又は例えばＨＣセンサが使用
される。本発明は、還元剤として排気ガス中にＨＣ及び
Ｃを形成するための機関のリッチ化制御に制限されるも
のではない。還元剤は、他の供給源から、例えば貯蔵タ
ンクから制御されて尿素として供給されてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下に好適な実施形態を図面を参
照して説明する。図１は、詳細には触媒２、排気ガスセ
ンサ３及び４、制御装置５、燃料供給手段６、並びに負
荷Ｌ及び回転速度ｎ場合により温度、絞り弁位置等のよ
うな内燃機関の他の運転パラメータのための種々のセン
サ７、８、９を備えた内燃機関１を示す。触媒２は、第
１の部分２ａ及び第２の部分２ｂを有している。部分２
ａはＮＯｘ貯蔵触媒を示す。部分２ｂは、複合された酸
素貯蔵触媒、又は後方に配置された酸素貯蔵触媒を示し
ている。
【００１３】前記のセンサ等からの入力信号、場合によ
りその他の入力信号から、制御装置５は、それにより燃
料供給手段６が操作される燃料供給信号を形成する。燃
料供給手段６は、いわゆる吸気管噴射としてのみでなく
個々のシリンダの燃焼室１ａ内へのガソリン直接噴射と
して形成してもよい。混合物組成の変化は、それにより
燃料供給手段６が操作される噴射パルス幅の変化により
行ってもよい。本発明による方法の本質は、この環境に
おいてまず第１に、制御装置５、触媒の後方に配置され
た排気ガスセンサ４、並びに貯蔵能力に関する情報を表
示及び／又は記憶するための手段１０に関するものであ
る。本発明による装置は、装置に関する請求項の特徴に
よりこれらの構成部品から形成される。
【００１４】図２は本発明をわかりやすく示した信号線
図で、（Ａ）は本発明の一実施形態における触媒の前方
の混合物組成における切換を示し、（Ｂ）は後方排気ガ
スセンサ４の信号Ｕｓを（Ａ）と組み合わせて示してい
る。
【００１５】第１の過程（フェーズ）Ｐｈ１においては
内燃機関１はλ＞１即ち空気過剰で運転される。図２の
（Ｂ）に示される後方排気ガスセンサ４の低い信号レベ
ルは、触媒の後方においてもまた空気過剰ないし酸素過
剰が支配していることを示している。時点ｔ１において
混合物組成がλ＞１からλ＜１即ち酸素不足に切り換え
られる。時点ｔ２において後方排気ガスセンサ４はその
信号を低いレベルから高いレベルに上昇させることによ
り酸素不足に応答する。上記の理由から、時間長さＴ＝
絶対値（ｔ２−ｔ１）は、触媒装置のＮＯｘ貯蔵能力と
酸素貯蔵能力との和に対する尺度である。言い換える
と、時間Ｔは定量的な判定のために適した値である。図
２の（Ｂ）から明らかなように、時点ｔ２は、例えば後
方排気ガスセンサ４の信号がしきい値を超えることによ
り決定することができる。
【００１６】時点ｔ１は、制御装置５内で直接測定する
ことができる。λのステップ状切換においては、ｔ１は
それ以降噴射パルス幅が増大される時点である。この場
合、ｔ１は更に噴射の開始と燃焼生成物が触媒に到達す
る時点との間のガスの通過時間による不明確さを有して
いる。しかしながら、この時間は、時間Ｔに対して小さ
く、従って一次近似において無視することができる。時
点ｔ１の決定のより高い精度が望まれる場合、前方排気
ガスセンサ３の信号レベル切換の時点をｔ１の決定に利
用してもよい。混合物組成の図示のような変化により、
内燃機関１は炭化水素及び一酸化炭素を還元剤として放
出する。還元作用を有する排気ガス成分を放出させる代
わりに、図３に示されるように、貯蔵タンク１１から制
御装置５により操作される弁１２を介して触媒の前方で
排気ガスに還元剤が供給されてもよい。このとき内燃機
関１はそのまま継続してリーンな混合物で運転すること
ができる。図１の構成に対する対応変更が図３に示され
ている。
【００１７】図４及び図５は、本発明が内燃機関の燃料
供給の開ループないし閉ループ制御方法においてＮＯｘ
貯蔵触媒と組み合わせていかに適応可能であるかを信号
線図により示している。
【００１８】内燃機関１は、第１の過程Ｐｈ１において
は量論混合物組成（λ＝１）に対して燃料が少ない（リ
ーンな）混合物で及び第２の過程Ｐｈ２においては燃料
が多い（リッチな）混合物で交互に運転される。第１の
過程においてはＮＯｘ触媒は内燃機関１のＮＯｘエミッ
ションを貯蔵する。第２の過程においては所定のリッチ
化が貯蔵触媒を再生する。この再生は、貯蔵された硝酸
塩を窒素（Ｎ2）に還元することにより行われる。ＮＯ
ｘ貯蔵触媒の高い貯蔵率及び転化率を達成するために、
貯蔵触媒２ａはほぼ完全に空にされなければならず、従
って還元剤が十分に供給されなければならない。
【００１９】図４は、貯蔵ＮＯｘ量の線図（図４の
（Ａ））、触媒の前方に配置された排気ガスセンサ３に
より測定される付属の燃空比λ（図４の（Ｂ））、及び
ＮＯｘ貯蔵触媒がそのつど完全に充填され且つ完全に空
になるという目標とすべき理想ケースに対する触媒の後
方に配置された排気ガスセンサ４の信号線図（図４の
（Ｃ））を組み合わせて過程の切換を示している。
【００２０】時点ｔ＝０においてＮＯｘ貯蔵触媒は空で
あると仮定する。それに続く第１の過程Ｐｈ１において
内燃機関１はリーンな混合物（λ＞１）で運転される。
この場合に放出される窒素酸化物は貯蔵触媒内に貯蔵さ
れる。第１の過程（リーン過程）は、貯蔵触媒２ａが完
全に充満された状態で終了されることが理想的である。
この第１の過程に第２の過程Ｐｈ２が続き、この第２の
過程Ｐｈ２において貯蔵触媒が再生される。この実施形
態においては、再生は過程Ｐｈ２におけるリッチな機関
運転により行われる。この場合、燃料がリッチな混合物
で運転する内燃機関１は、還元剤として未燃のＨＣ及び
ＣＯを放出する。触媒の作用のもとで還元剤は貯蔵され
ている窒素酸化物と反応して水、ＣＯ2及びＮ2を生成
し、これら水、ＣＯ2及びＮ2は排気ガスと共に排出され
る。これにより貯蔵触媒は新たに窒素酸化物を受入可能
となり、即ち再生される。過程Ｐｈ１とＰｈ２との間で
制御装置５により連続した切換が行われる。
【００２１】再生（過程２）は、貯蔵触媒２ａが完全に
空になるまで行われ且つ触媒の後方に過剰な還元剤が発
生する前に終了するのが理想的である。過剰な還元剤の
発生は酸素不足を同伴し、従って酸素を感知する排気ガ
スセンサ４によりこれを検出することができる。この代
替形態として、例えば酸素を感知する排気ガスセンサ４
の代わりに又はそれに補足してＨＣセンサにより過剰炭
化水素を直接検出してもよい。図４の（Ａ）に示すよう
に貯蔵触媒はそれぞれリッチ過程Ｐｈ２の終了時に完全
に空になり、且つ図４の（Ｃ）に示すように触媒の後方
に配置された排気ガスセンサ４の信号線図はこの場合変
化しない。この場合、図示のようなセンサ信号の低いレ
ベルは酸素過剰を示し、従って時間的に平均して燃料消
費がほぼ最適な内燃機関のリーン運転を示している。
【００２２】機関運転における還元剤の必要量の正確な
計算は不可能であるので、触媒２は緩衝の働きをする複
合酸素貯蔵能力を有するＮＯｘ貯蔵触媒として又は酸素
貯蔵触媒２ｂを有する市販の三元触媒として形成される
ことが好ましい。還元剤ＣＯ及びＨＣの許容範囲を超え
た高い供給量は酸素貯蔵触媒２ｂ内に貯蔵された酸素と
反応される。後方に配置された酸素貯蔵触媒２ｂは過剰
還元剤により半分だけ空にされることが理想的である。
後方に配置された酸素貯蔵触媒２ｂは、貯蔵触媒２ａを
完全に空にするために有利な還元剤のある程度の過剰供
給を可能にする。酸素貯蔵触媒２ｂを目標とする半分ま
で空にすることは、実際運転において回避できない供給
量の不正確さの補償を可能にする。
【００２３】図５は図４の線図とは異なる本発明の実施
形態を示している。図５の（Ｂ）から明らかなように、
内燃機関１の制御はまず、触媒の後方に配置されたセン
サ４が、その信号特性を変化せず且つリーンな混合物を
示すレベルを維持するように行われる。これは、リッチ
な過程の長さが既に最適であることを意味している。即
ち、酸素貯蔵触媒２ｂにより緩衝される供給量の不正確
な点まではこの長さが需要（必要性）に対応し、従って
貯蔵触媒２ａは完全に再生される。しかしながら、リッ
チ過程の長さが貯蔵触媒２ａの完全な再生に対して十分
でない場合もある。従って、リッチ過程の長さはある程
度テスト的に順次に増大される。３回目に示したリッチ
過程Ｐｈ２．３の終了時に触媒装置２内の還元剤消費量
が再生要求（２ａ）と緩衝量（２ｂ）との和により与え
られる値を超えた場合、その結果として触媒の後方にお
いてＣＯ及びＨＣのような還元剤の過剰と組み合わされ
て酸素不足が発生する。
【００２４】図５の（Ｃ）はその結果として得られた排
気ガスセンサ４の信号特性の変化を示し、この変化は図
２の（Ｂ）にも示されているように例えばしきい値との
比較により検出可能である。リッチ過程Ｐｈ２は本発明
によりＮＯｘ貯蔵能力に対する尺度として利用される。
【００２５】従って、信号変化を発生させるための付属
のリッチ過程Ｐｈ２．３は触媒装置２により緩衝させる
には長すぎるものであり、一方それに先行するリッチ過
程Ｐｈ２．２は応答を発生するための十分な長さをまだ
有していない。従って、実際の還元剤要求は、ステップ
ごとに逐次延長することにより決定される精度で求める
ことが可能である。
【００２６】その次のリッチ過程Ｐｈ２．４等は短くさ
れ、この場合、短くする大きさは、貯蔵触媒２ａは常に
完全に再生されるが酸素貯蔵触媒２ｂはほぼ半分だけ空
にされるように決定されている。それに続いて、リッチ
過程が再び順次に延長される方法が反復される。しかし
ながら、この延長は必ずしも直ちにスタートされる必要
はない。実際の運転点に対して最適とみなされる値を記
憶し且つ所定の条件が発生した後にはじめて、ほぼある
時間の経過後に新たな適応過程を開始することもまた考
えられる。
【００２７】リッチ過程の順次延長の代わりに、リッチ
化の程度を順次に上昇させてもよい。両方の代替形態を
組み合わせてもよい。後方センサが応答するまで供給さ
れる還元剤の量は触媒装置の全貯蔵能力の関数である。
本発明により、貯蔵能力の判定のために、供給された還
元剤が測定される。これは、例えば還元剤の中断までの
再生時間長さＰｈ２．３の測定により行ってもよい。こ
の時間長さは前に説明した時間Ｔに対応し、この時間Ｔ
は触媒の診断のために例えばしきい値と比較されてもよ
い。代替形態として、還元剤の供給量がしきい値と比較
されてもよい。中断までの供給量が大きければ大きいほ
ど触媒の貯蔵能力は大きいことになる。図３に示すよう
に還元剤を供給するとき、還元剤の量は例えば弁１２に
対する操作信号から決定することができる。還元作用を
なす排気ガス成分を放出するとき、その量は例えば前方
排気ガスセンサ３の信号及び吸込空気量から決定するこ
とができる。この場合、吸込空気量は触媒内の全ガス流
量を与え且つ排気ガスセンサ信号は還元剤の割合に関す
る信号を提供する。還元剤の量、センサ信号及び空気量
の間の関係は、例えば実験により求め、且つ制御装置５
内の特性曲線に記憶させてもよい。
【００２８】そのままで理解できる図６の流れ図はこの
過程を実施形態として示している。この場合、ステップ
６．４は、上記の本文内で説明された代替形態を含む。
還元剤の供給量の尺度として特に応答時間Ｔが考慮され
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明がその作用を表わす技術的周辺図であ
る。
【図２】本発明をわかりやすく示した信号線図である。
【図３】本発明の実行のために適切な装置の他の実施形
態を示す技術的周辺図である。
【図４】本発明をＮＯｘ貯蔵触媒を備えた内燃機関の燃
料供給量の開ループないし閉ループ制御と組み合わせて
示した信号線図である。
【図５】本発明をＮＯｘ貯蔵触媒を備えた内燃機関の燃
料供給量の開ループないし閉ループ制御と組み合わせて
示した他の信号線図である。
【図６】本発明の実施形態の流れ図である。
【符号の説明】
１ 内燃機関 １ａ 燃焼室 ２ 触媒 ２ａ 触媒の第１の部分 ２ｂ 触媒の第２の部分 ３ 前方排気ガスセンサ ４ 後方排気ガスセンサ ５ 制御装置 ６ 燃料供給手段 ７ センサ（負荷） ８ センサ（運転パラメータ） ９ センサ（絞り弁位置） １０ 表示／記憶手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/36 Ｂ 3/36 Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ｚ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ 41/14 ３１０Ｅ 41/14 ３１０ 45/00 ３１４Ｚ 45/00 ３１４ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ (72)発明者 クラウス・ヴィンクラー ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，シューベルトシュトラーセ 34 (72)発明者 ベルント・シュマン ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，ダイムラーシュトラーセ 23

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 排気ガスセンサの信号の変化が触媒の前
    方での排気ガスの調節により行われ、且つ調節の開始と
    信号の変化との間の時間遅れが診断のために評価され
    る、触媒の後方に排気ガスセンサを備えた内燃機関の排
    気ガス中の触媒の診断方法において、 当該診断方法が窒素酸化物を貯蔵する能力を有する触媒
    において使用され、且つ排気ガスの調節が還元作用をす
    る排気ガス成分を増加させることを特徴とする内燃機関
    の排気ガス中の触媒の診断方法。
  2. 【請求項２】 前記排気ガスセンサの信号の変化が、前
    記内燃機関への燃料供給量の増加による触媒の前方にお
    ける排気ガスの調節により形成されることを特徴とする
    請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 前記排気ガスセンサの信号の変化が、触
    媒の前方で排気ガスに還元剤を供給することにより形成
    されることを特徴とする請求項１記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記調節の開始が、触媒の前方に配置さ
    れた排気ガスセンサの信号の変化により測定されること
    を特徴とする請求項１記載の方法。
  5. 【請求項５】 燃空比の制御において前記内燃機関が第
    １の過程において量論混合物組成に対して燃料が少ない
    混合物でそして第２の過程において燃料が多い混合物で
    交互に運転され、この場合、前記の後方排気ガスセンサ
    が応答するまでの第２の過程の時間長さが測定され、こ
    の時間長さが診断基準として評価されることを特徴とす
    る請求項１記載の方法。
  6. 【請求項６】 排気ガスセンサの信号の変化を行わせる
    ために触媒の前方で排気ガスを調節するための手段と、
    診断のため調節の開始と信号の変化との間の時間遅れを
    測定し且つ評価するための手段とを備えた、触媒の後方
    に排気ガスセンサを備えた内燃機関の排気ガス中の触媒
    の診断装置において、 窒素酸化物を貯蔵する能力を有する触媒の診断への使用
    であって、この場合、排気ガスの調節が還元作用を有す
    る排気ガス成分を増加させる前記触媒の診断への使用を
    特徴とする内燃機関の排気ガス中の触媒の診断装置。
  7. 【請求項７】 前記排気ガスセンサは酸素を感知する排
    気ガスセンサであることを特徴とする請求項６記載の装
    置。
  8. 【請求項８】 触媒の前方に配置された他の排気ガスセ
    ンサを備え、この場合、前方排気ガスセンサ及び後方排
    気ガスセンサの信号間の時間遅れが過程のシフトとして
    測定されることを特徴とする請求項６記載の装置。
  9. 【請求項９】 還元作用をする排気ガス成分の割合を上
    昇させるように触媒の前方で排気ガスを調節するために
    内燃機関に供給される燃料の量を増加するための手段を
    備えることを特徴とする請求項６記載の装置。
  10. 【請求項１０】 還元作用をする排気ガス成分の割合を
    上昇させるために触媒の前方で排気ガスに還元剤を供給
    するための手段を備えることを特徴とする請求項６記載
    の装置。
  11. 【請求項１１】 触媒の後方に排気ガスセンサを備えた
    内燃機関の排気ガス中の、窒素酸化物を貯蔵する能力を
    有する触媒の診断方法において、 排気ガスセンサの信号の変化が触媒の前方で排気ガスに
    還元剤を供給することにより行われ、 信号の変化を行わせる還元剤の供給量が決定され且つ診
    断のため評価されることを特徴とする内燃機関の排気ガ
    ス中の、窒素酸化物を貯蔵する能力を有する触媒の診断
    方法。
JP11008033A 1998-01-17 1999-01-14 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置 Withdrawn JPH11280454A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19801625.5 1998-01-17
DE19801625A DE19801625A1 (de) 1998-01-17 1998-01-17 Diagnose eines NOx-Speicherkatalysators beim Betrieb von Verbrennungsmotoren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11280454A true JPH11280454A (ja) 1999-10-12

Family

ID=7854900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11008033A Withdrawn JPH11280454A (ja) 1998-01-17 1999-01-14 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US6216451B1 (ja)
JP (1) JPH11280454A (ja)
DE (1) DE19801625A1 (ja)
GB (1) GB2333368B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504540A (ja) * 2000-07-21 2004-02-12 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 触媒の作動方法

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19942270A1 (de) * 1999-09-04 2001-03-15 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
US6629408B1 (en) * 1999-10-12 2003-10-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
DE19963936A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
JP4378819B2 (ja) * 2000-01-18 2009-12-09 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
US6360530B1 (en) 2000-03-17 2002-03-26 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for measuring lean-burn engine emissions
DE10028882B4 (de) * 2000-06-10 2009-10-15 Volkswagen Ag Verfahren zur Durchführung einer NOx-Regeneration eines NOx-Speicherkatalysators und Vorrichtung zur Ermittlung eines Abbruch-Lambdawertes
DE10036406A1 (de) * 2000-07-26 2002-02-14 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Stickoxid (NOx)-Speicherkatalysators
DE10039708A1 (de) * 2000-08-14 2002-03-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Modell zur Modellierung einer Ausspeicherphase eines Stickoxid-Speicherkatalysators
JP3835140B2 (ja) * 2000-08-30 2006-10-18 日産自動車株式会社 エンジンの空燃比制御装置
KR20040100835A (ko) 2001-02-15 2004-12-02 킹 파머슈티칼스 리서치 앤드 디벨로프먼트 아이엔씨 안정된 제약및 갑상선 내분비 호르몬 구성물 및 그제조방법
US6694244B2 (en) 2001-06-19 2004-02-17 Ford Global Technologies, Llc Method for quantifying oxygen stored in a vehicle emission control device
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
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
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
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
US6467259B1 (en) 2001-06-19 2002-10-22 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for operating dual-exhaust engine
US6650991B2 (en) 2001-06-19 2003-11-18 Ford Global Technologies, Llc Closed-loop method and system for purging a vehicle emission control
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
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
US6453666B1 (en) 2001-06-19 2002-09-24 Ford Global Technologies, Inc. Method and system for reducing vehicle tailpipe emissions when operating lean
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
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
US7198952B2 (en) * 2001-07-18 2007-04-03 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Catalyst deterioration detecting apparatus and method
US6742326B2 (en) * 2001-08-09 2004-06-01 Ford Global Technologies, Llc High efficiency conversion of nitrogen oxides in an exhaust aftertreatment device at low temperature
US7101569B2 (en) 2001-08-14 2006-09-05 Franz G Andrew Methods of administering levothyroxine pharmaceutical compositions
US6546720B2 (en) * 2001-09-04 2003-04-15 Ford Global Technologies, Inc. Method and apparatus for controlling the amount of reactant to be added to a substance using a sensor which is responsive to both the reactant and the substance
AUPR812301A0 (en) * 2001-10-08 2001-11-01 Orbital Engine Company (Australia) Proprietary Limited Nox control for an internal combustion engine
DE10241500B4 (de) * 2002-09-07 2004-08-12 Audi Ag Verfahren zum Betreiben eines Stickoxid-Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges
US6804951B2 (en) * 2002-11-06 2004-10-19 Ford Global Technologies, Llc On-board diagnostic catalyst monitoring system
DE10305452B4 (de) * 2002-12-30 2013-04-18 Volkswagen Ag Verfahren zur Diagnose eines Katalysators im Abgasstrom einer Brennkraftmaschine und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP2005002854A (ja) * 2003-06-11 2005-01-06 Nissan Motor Co Ltd エンジンの排気ガス浄化装置
US7121080B2 (en) 2003-09-08 2006-10-17 Ford Global Technologies, Llc Computer readable storage medium with instructions for monitoring catalytic device
US6925796B2 (en) * 2003-11-19 2005-08-09 Ford Global Technologies, Llc Diagnosis of a urea SCR catalytic system
FR2864145B1 (fr) * 2003-12-19 2007-09-07 Renault Sas Procede de detection de la presence d'un systeme de depollution par mesure de temperature
DE102004021372B4 (de) * 2004-04-30 2014-05-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Dosieren eines Reagenzmittels zur Reinigung des Abgases von Brennkraftmaschinen und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
AT501503B1 (de) * 2005-03-03 2007-04-15 Avl List Gmbh Verfahren zur diagnose eines abgasnachbehandlungssystems
US20070042495A1 (en) * 2005-08-22 2007-02-22 Detroit Diesel Corporation Method of controlling injection of a reducing agent in an engine emissions control system
JP4635860B2 (ja) * 2005-12-20 2011-02-23 株式会社デンソー 内燃機関の排気浄化装置
DE102006048689B4 (de) * 2006-10-10 2009-06-04 Karle & Fuhrmann Marine & Industrie Reparatur Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Stickoxidausstoßes von Verbrennungsmotoren, insbsondere Schiffsdieselmotoren
DE102007005684B3 (de) 2007-02-05 2008-04-10 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102007059772B4 (de) * 2007-12-12 2014-06-26 Audi Ag Verfahren zur Bestimmung der Sauerstoffspeicherkapazität eines Katalysators für ein Kraftfahrzeug sowie zugehörige Messeinrichtung
GB2480465A (en) * 2010-05-19 2011-11-23 Gm Global Tech Operations Inc Method of controlling injection of diesel exhaust fluid
US8844186B2 (en) * 2010-11-18 2014-09-30 Centurion Arms, LLC Firearm hand guard
DE102015200762A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102015200751B4 (de) * 2015-01-20 2021-03-04 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Verbrennungsmotors sowie Steuerungseinrichtung für eine Abgasnachbehandlungsanlage
DE102015200769A1 (de) * 2015-01-20 2016-07-21 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zur Überwachung einer Abgasnachbehandlungsanlage eines Kraftfahrzeugs mit einem hybridelektrischen Antrieb sowie Steuerungseinrichtung für einen hybridelektrischen Antrieb
US10920645B2 (en) 2018-08-02 2021-02-16 Ford Global Technologies, Llc Systems and methods for on-board monitoring of a passive NOx adsorption catalyst
DE102019200367B4 (de) 2019-01-15 2025-03-27 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Bestimmen von Regenerationsparameterwerten eines Mehrfach-LNT-Katalysatorsystems und Vorrichtung zur Datenverarbeitung

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2444334A1 (de) * 1974-09-17 1976-03-25 Bosch Gmbh Robert Verfahren und einrichtung zur ueberwachung der aktivitaet von katalytischen reaktoren
US5201802A (en) * 1991-02-04 1993-04-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
DE4128823C2 (de) * 1991-08-30 2000-06-29 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des Speichervermögens eines Katalysators
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
JP3228006B2 (ja) * 1994-06-30 2001-11-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化要素劣化検出装置
JP2836523B2 (ja) * 1995-03-24 1998-12-14 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2827954B2 (ja) * 1995-03-28 1998-11-25 トヨタ自動車株式会社 ＮＯｘ 吸収剤の劣化検出装置
US5771685A (en) * 1996-10-16 1998-06-30 Ford Global Technologies, Inc. Method for monitoring the performance of a NOx trap

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004504540A (ja) * 2000-07-21 2004-02-12 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 触媒の作動方法
JP4780897B2 (ja) * 2000-07-21 2011-09-28 ロベルト・ボッシュ・ゲゼルシャフト・ミト・ベシュレンクテル・ハフツング 触媒の作動方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19801625A1 (de) 1999-07-22
GB2333368A (en) 1999-07-21
US6216451B1 (en) 2001-04-17
GB9828464D0 (en) 1999-02-17
GB2333368B (en) 2000-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH11280454A (ja) 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置
JP4436472B2 (ja) 内燃機関の排気ガス中の触媒の診断方法及び装置
US6497092B1 (en) NOx absorber diagnostics and automotive exhaust control system utilizing the same
US6571551B2 (en) Heat exchanger for SOx or NOx regeneration of catalyst
US6161377A (en) Internal-combustion engine system having a nitrogen oxide storage catalyst and an operating process therefor
US6324834B1 (en) Running of an internal combustion engine in conjunction with an NOx-accumulator catalytic converter
JP2000093748A (ja) 燃焼過程において硫黄の影響により低下された排気ガス品質の排気ガス触媒による改善方法
JP3399466B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4289736B2 (ja) ＮＯｘ貯蔵触媒の機能性の判定方法
US6901745B2 (en) Method for operating a nitrogen oxide (nox) storage catalyst
US20090151323A1 (en) Method and device for operating an exhaust-gas after-treatment system
US6314724B1 (en) Air-fuel ratio controller and method of controlling air-fuel ratio
JP7421896B2 (ja) 排気ガス成分のための触媒の貯蔵部の充填を触媒の劣化に応じて制御する方法
JP2000104535A (ja) 燃焼過程からＮＯｘ貯蔵触媒に供給される排気ガスの組成の調節方法および調節のための電子式制御装置
US20060032213A1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine
EP3056702B1 (en) Deterioration diagnosis device for an exhaust gas purification apparatus
US10794311B2 (en) Method for adjusting a fuel/air ratio of an internal combustion engine
US7073324B2 (en) Device and method for determining the need for regeneration in a NOx storage catalyst
US6862880B2 (en) Method for operating a catalyst
EP1166857B1 (en) Engine exhaust emission control
US20110106396A1 (en) Method and controller for checking an exhaust gas aftertreatment system of an internal combustion engine
US6928808B2 (en) Device and method for controlling the nox regeneration of a nox storage catalyst
JP3806399B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US7458205B2 (en) Method for operating an internal combustion engine and device for implementing the method
US6874312B2 (en) Oxidant storage capacity estimation

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20060404