JP2000265825A - エンジンの排気浄化装置 - Google Patents

エンジンの排気浄化装置

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JP2000265825A JP11073319A JP7331999A JP2000265825A JP 2000265825 A JP2000265825 A JP 2000265825A JP 11073319 A JP11073319 A JP 11073319A JP 7331999 A JP7331999 A JP 7331999A JP 2000265825 A JP2000265825 A JP 2000265825A
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catalyst
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Kengo Kubo
賢吾 久保
Yasuji Ishizuka
靖二 石塚
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 NOx吸収還元型触媒に堆積したSOxの放
出制御を行うエンジン排気浄化装置において、触媒のN
Ox吸収能力が低下した際の排気組成の悪化を防止す
る。 【解決手段】 エンジン1の排気浄化装置は、流入する
排気の空燃比に応じてNOxの吸収排出を行う排気浄化
触媒9を備え、コントローラ6は、排気浄化触媒9に吸
収されたSOxを放出すべき条件を判断する。そして、
SOx放出すべき条件が成立し、かつ、エンジン1の運
転条件が所定のSOx放出運転領域内にあるとき、コン
トローラ6は排気浄化触媒9のSOx放出制御を行う
が、SOxを放出すべき条件が成立してからSOxの放
出が完了するまでの間、リーン空燃比制御を禁止する。
これにより、排気浄化触媒9のNOx吸収能力が十分で
ないときにリーン空燃比制御が行われてしまい、排気組
成が悪化するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、エンジンの排気浄化装
置に関し、特に、触媒に堆積したSOxの放出制御を行
うものに関する。
【0002】
【従来の技術】排気の空燃比に応じてNOxの吸収ある
いは放出を行うNOx吸収剤が知られている。
【0003】このNOx吸収剤は、エンジンをリーン空
燃比で運転したときに排気中に含まれるNOxを吸収す
る一方で、エンジンの運転が理論空燃比ないしリッチ空
燃比に切り換えられると吸収したNOxを放出するもの
であり、放出されたNOxは排気中のHC、COなどの
還元成分によって浄化される。
【0004】しかしながら、リーン空燃比での運転が長
時間続くと、燃料や潤滑油中には硫黄分が含まれている
ため、排気中のSOx(硫黄酸化物)がNOx吸収剤に
堆積し、いわゆる硫黄被毒が進行する。この硫黄被毒の
進行は触媒のNOx吸収能力を低下させ、排気組成の悪
化につながるため、硫黄被毒を解除するための方策が各
種試みられている。
【0005】例えば、特開平7-217474号公報では、排気
通路内に配置されたNOx吸収剤に堆積したSOx量を
推定し、推定されたSOx量が許容量を越えた場合、N
Ox吸蔵還元型触媒に流入する排気ガスの空燃比がリー
ン又は理論空燃比で、かつ触媒温度が予め定められた設
定温度よりも高いときに、触媒に流入する排気ガスの空
燃比を一時的にリッチにして堆積したSOxを放出させ
ている。
【0006】
【発明が解決しようとしている問題点】しかしながら、
従来装置にあっては、SOx吸収量が許容量を越えた場
合であっても触媒温度が設定温度よりも低いときは点火
時期の遅角を行って触媒の昇温を図り、一定の点火時期
遅角を行っても触媒温度が設定温度に達しない場合は点
火時期の遅角を中止してリーン空燃比運転に戻してい
る。
【0007】そのため、NOx吸収剤がSOx被毒した
ままリーン空燃比運転を行う場合があった。触媒がSO
x被毒していると上述の通りNOx吸収能力が低下する
ので、SOx被毒したままリーン空燃比運転を行うと、
触媒で吸収されずに放出されるNOx量が増加し、排気
組成が悪化する可能性がある。
【0008】また、従来技術では、SOx被毒同様にN
Ox吸収剤能力低下させる熱劣化などの永久劣化が考慮
されていなかった。このため、触媒が永久劣化し、SO
x放出を行ってもNOx吸収能力が許容の範囲まで回復
しない場合であってもSOx放出制御を実行してしまう
場合がある。SOx放出制御では点火時期遅角、リッチ
化等の特別な制御を行うので、燃費悪化や排気組成悪化
の要因となる。
【0009】本発明の目的は、上記従来技術の課題を鑑
みてなされたものであり、NOx吸収剤に堆積したSO
xの放出制御を行うエンジン排気浄化装置において、触
媒のNOx吸収能力が低下した際に排気組成や燃費が悪
化するのを防止することである。
【0010】
【問題点を解決するための手段】第1の発明は、エンジ
ンの排気浄化装置において、排気通路に配置され、流入
する排気の空燃比に応じてNOxの吸収と放出を行う排
気浄化触媒と、運転条件に応じてエンジンに供給する混
合気を理論空燃比よりもリーン側あるいは理論空燃比に
制御する空燃比制御手段と、排気浄化触媒に吸収された
SOxを放出すべき条件を判断するSOx放出判断手段
と、SOx放出すべき条件が成立し、かつ、エンジンの
運転条件が所定のSOx放出運転領域内となったとき
に、排気浄化触媒の温度を上昇させてSOxを放出させ
るSOx放出手段とを備え、SOxを放出すべき条件が
成立してからSOx放出手段によるSOxの放出が完了
するまでの間、空燃比制御手段によるリーン空燃比制御
を禁止することを特徴とする。
【0011】第2の発明は、第1の発明において、排気
浄化触媒のNOx吸収容量を検出するNOx吸収容量検
出手段を備え、SOxの放出が完了した直後に検出した
NOx吸収容量が所定の判定容量より小さいときに、空
燃比制御手段によるリーン空燃比への制御を禁止するこ
とを特徴とする。
【0012】第3の発明は、第2の発明において、空燃
比制御手段が、リーン側への空燃比制御を禁止している
ときに、SOx放出手段によるSOxの放出処理を禁止
することを特徴とする。
【0013】第4の発明は、第1の発明において、排気
浄化触媒に吸収されたSOx量を推定する推定手段を備
え、SOx放出判断手段が、排気浄化触媒に吸収された
SOx量が所定値以上となったときに吸収されたSOx
を放出すべき条件が成立したと判断することを特徴とす
る。
【0014】
【作用及び効果】第1の発明によると、排気浄化触媒に
堆積したSOxを放出すべき条件が成立すると、運転条
件がSOx放出運転領域内になるのを待って触媒温度を
上昇させるSOx放出制御が行われるが、SOxを放出
すべき条件が成立してからSOx放出制御が完了するま
ではリーン空燃比制御が禁止される。これにより、排気
浄化触媒がSOx被毒したまま、すなわちNOx吸収能
力が低下したまま空燃比がリーン側に制御され、排気組
成が悪化するのを防止できる。
【0015】また、排気浄化触媒が永久劣化していると
NOx吸収能力が低く、リーン空燃比運転を行ってもN
Ox放出のための空燃比のリッチ化が頻繁に行われ、排
気組成悪化の原因となるが、第2の発明によると、排気
浄化触媒の永久劣化が判断された場合にはリーン空燃比
運転が禁止されるので、そのような排気組成悪化が防止
される。
【0016】また、第3の発明によると、排気浄化触媒
が永久劣化しリーン空燃比運転が禁止されている場合に
は、SOx放出制御も禁止される。排気浄化触媒が永久
劣化するとSOx放出制御を行っても、排気浄化触媒の
NOx吸収能力が回復することはないので、無駄なSO
x放出制御が行われることによる燃費や排気組成の悪化
を防止できる。
【0017】また、第4の発明によると、推定されたS
Ox吸収量に基づきSOx放出条件を判断するので、S
Ox放出条件の成立、不成立について適切な判断をする
ことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づき本発明の
実施形態について説明する図1は、本発明が適用される
エンジン排気浄化装置の一例を示す。エンジン1の吸気
通路2には、吸入空気量を検出するエアフロメータ3
と、吸入空気量を調節するスロットル弁4とが設けられ
ており、エンジン1の排気通路7には、フロント触媒8
及びリア触媒9が設けられている。
【0019】フロント触媒8はいわゆる三元触媒であ
り、理論空燃比運転時に最大の変換効率をもって排気中
のNOxの還元とHC、COの酸化を行う。一方、リア
触媒9は、理論空燃比雰囲気中で排気中のHC、CO、
NOxの酸化還元を行う三元触媒機能と、リーン空燃比
雰囲気中で排気中のNOxをを吸収し、空燃比がリッチ
化されたときにNOxを放出還元する機能とを有する排
気浄化触媒である。
【0020】フロント触媒8の上流にはO2センサ10
が設けられており、フロント触媒8に流入する排気の空
燃比が理論空燃比よりも濃いか薄いかを検出することが
できる。リア触媒9には、その温度を検出する触媒温度
センサ11が設けられており、その下流に排気中のNO
x濃度を検出するNOxセンサ12が設けられている。
【0021】コントローラ6には、上記エアフロメータ
3、O2センサ10、触媒温度センサ11、NOxセン
サ12からの信号の他、冷却水温センサからの冷却水温
信号、クランク角センサ14からのRef信号とPos
信号、アクセルポジションセンサ15からのアクセル操
作量信号等が入力され、コントローラ6はこれら各種信
号に基づきスロットル弁4、燃料噴射弁5、点火プラグ
6等を制御する。
【0022】また、エンジン1のリーン空燃比での運転
が長時間続くとリア触媒9に排気中のSOxが堆積し、
NOx吸収性能が低下するので、コントローラ6は、リ
ア触媒9に堆積したSOx量が所定量を超えると、SO
x放出制御を行い堆積したSOxを放出させる。そし
て、リア触媒9に堆積したSOx量が所定量を越えてか
らSOx放出制御が完了するまでの間は、リア触媒9の
NOx吸収能力が十分でないので、コントローラ6はN
Ox排出量を増加させるリーン空燃比運転を禁止してこ
れに対応する。
【0023】また、コントローラ6は、NOxセンサ1
2の出力に基づきリア触媒9のNOx吸収容量(リア触
媒9が吸収可能なNOx量)を検出する。そして、リア
触媒9が熱劣化等により永久劣化していると判断した場
合にはリーン空燃比運転を禁止し、リーン空燃比運転時
にNOx放出のためのリッチ化が頻繁に繰り返され、排
気組成が悪化するのを防止する。
【0024】そして、リア触媒9が永久劣化している場
合は、SOx放出制御を行ってもリア触媒9のNOx吸
収能力は回復しないので、SOx放出制御も禁止し、無
駄なSOx放出制御が行われて燃費が悪化するのを防止
する。
【0025】図2は、このコントローラ6をブロック図
で表したものである。この図に示すように、コントロー
ラ6は、SOx放出条件判断部B1と、SOx放出制御
判断部B2と、NOx吸収容量検出部B3と、目標空燃
比設定部B4と、Ti、TITM算出部B5とから構成
される。以下、図3から図8を参照しながらこれら各要
素における処理について詳しく説明する。
【0026】まず、SOx放出条件判断部B1における
処理について説明する。
【0027】SOx放出条件判断部B1は、リア触媒9
に吸収されたSOx量を推定し、その推定SOx吸収量
に基づきSOxを放出すべき条件の成立、不成立を判断
し、フラグFsoxのセットを行うものである。
【0028】図3はSOx放出条件判断部B1の制御ル
ーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎(例
えば10msec毎)に実行される。
【0029】これについて説明すると、まず、ステップ
S101では、触媒温度センサ11の出力をA/D変換
してリア触媒9の触媒温度Tcatが検出され、クラン
ク角センサ14の所定信号(例えば、Ref信号)の発
生間隔時間に基づいてエンジン回転数Nが検出される。
さらに、アクセルポジションセンサ15の出力に基づい
てエンジン負荷T(例えば、アクセル踏み込み量に応じ
たエンジン1の目標発生トルク)が検出される。
【0030】ステップS102では、ステップS101
で求めた触媒温度TcatがSOx放出温度Tcat2
以下か否かが判断される。そして、触媒温度Tcatが
SOx放出温度Tcat2以下の場合は、リア触媒9が
SOxを吸収する状態であると判断してステップS10
3へ進み、触媒温度TcatがSOx放出温度Tcat
2より大きいときは、リア触媒9がSOxを放出する状
態であると判断してステップS107へ進む。
【0031】ステップS103では、所定時間(ここで
は10msec)あたりにリア触媒9に吸収されるSO
x量ΔSOXaが次式、 ΔSOXa=(所定時間あたりにリア触媒9に流入するSOx量) ×(リア触媒9のSOx吸収率) ・・・(1) により算出される。
【0032】所定時間あたりにリア触媒9に流入するS
Ox量は、例えば、エンジン回転数N、エンジン負荷
T、平均空燃比をパラメータとして算出することができ
る。また、リア触媒9のSOx吸収率(単位時間あたり
に吸収されるSOx量/単位時間あたりに流入するSO
x量)は、例えば、現在のSOx吸収量SOXz(前回
算出したSOx吸収量の推定値)、触媒温度Tcat、
平均空燃比をパラメータとして算出される。平均空燃比
としては、後述する目標空燃比設定部B4で設定される
目標当量比TFBYAを用いることができる。
【0033】ここで、リア触媒9のSOx吸収率は、ゼ
ロ以上1以下の値で、各パラメータ対して次のような特
性を有する。 ・リア触媒9のSOx吸収量SOXが少ないほどSOx
吸収率は大きくなり、SOx吸収量SOXがゼロのとき
にSOx吸収率は最大となる。 ・リア触媒9の温度Tcatが所定温度のときSOx吸
収率は最大となるが、所定温度より低くなると小さくな
り、触媒活性温度以下でゼロとなる。また、所定温度よ
り高くなっても小さくなり、SOx放出温度Tcat2
以上でSOx吸収率はゼロとなる。 ・リーンの度合いが小さくなるほどSOx吸収率は小さ
くなり、理論空燃比よりリッチ側の空燃比ではSOx吸
収率はゼロとなる。
【0034】このようにして所定時間に吸収されるSO
x量ΔSOXaを算出したらステップS104へ進み、
前回算出した推定SOx吸収量SOXzにΔSOXaを
加えて最新の推定SOx吸収量SOXを算出する。
【0035】ステップS105では、推定SOx吸収量
SOXが許容値SOXmaxより大きいか否かが判断さ
れ、許容値SOXmaxよりも大きければステップS1
06へ進み、フラグFsoxにSOx放出条件成立を示
す1がセットされる。なお、許容値SOXmaxはリア
触媒9に所定のNOx吸収容量NOXthが残るように
設定される。
【0036】一方、ステップS102で触媒温度Tca
tがSOx放出温度Tcat2より高いと判断されて進
んだステップS107では、所定時間(ここでは10m
sec)あたりにリア触媒9から放出されるSOx量Δ
SOXrが次式、 ΔSOXr=(所定時間)×(リア触媒9のSOx放出率)・・・(2) により算出される。
【0037】リア触媒9のSOx放出率は、単位時間あ
たりにリア触媒9から放出されるSOxの量であり、例
えば、現在のSOx吸収量SOXz(前回算出したSO
x吸収量の推定値)、触媒温度Tcat、平均空燃比を
パラメータとして算出される。
【0038】平均空燃比としては、後述する目標空燃比
設定部B4で設定される目標当量比TFBYAを用いる
ことができる。ただし、被毒解除制御中はTFBYA=
1としつつ空燃比フィードバック制御の制御中央値をシ
フトさせることによって平均空燃比を理論空燃比よりも
リッチ側にシフトさせることがあるので、その場合はそ
のリッチシフト量も考慮する。
【0039】ここでリア触媒9のSOx放出率は各パラ
メータに対して次のような特性を有する。 ・リア触媒9のSOx吸収量SOXが少ないほどSOx
放出率は小さくなり、SOx吸収量SOXがゼロのとき
SOx放出率はゼロとなる。 ・リア触媒9の触媒温度Tcatが低くなるほどSOx
放出率は小さくなり、SOx放出温度Tcat2以下で
はSOx放出率はゼロとなる。 ・リッチの度合いが小さくなるほどSOx放出率が小さ
くなり、リーン空燃比ではSOx放出率はゼロとなる。
【0040】リア触媒9から放出されるSOx量ΔSO
Xrを算出したらステップS108に進み、前回算出し
た推定SOx吸収量SOXzからΔSOXrを減じて最
新の推定SOx吸収量SOXを算出する。
【0041】ステップS109では、推定SOx吸収量
SOXが所定値SOXminより小さいか否かが判断さ
れる。所定値SOXminよりも小さい場合はステップ
S110へ進んでフラグFsoxにSOx放出条件不成
立を示すゼロがセットされ、そうでない場合は本ルーチ
ンを終了する。なお、所定値SOXminはゼロ近傍の
小さな値に設定される。
【0042】従って、このフローを処理することによ
り、SOx放出条件判断部B1は、リア触媒9の触媒温
度Tcatに基づき所定時間あたりのリア触媒9のSO
x吸収量ΔSOXaあるいは放出量ΔSOXrを算出
し、それらを累積演算することによりSOx吸収量SO
Xを推定する。そして、この推定SOx吸収量SOXが
一旦許容量SOXmaxを越えたら、SOxがほぼ完全
に放出されるまでFsox=1を維持する。このように
SOxがほぼ完全に放出されるまでFsox=1を維持
するようにしているのは、SOx放出制御のON/OF
Fが頻繁に繰り返されるのを防止するためである。
【0043】なお、リア触媒9に吸収されたSOxは、
エンジン1の停止後もリア触媒9内に吸収されたままと
なるので、推定SOx吸収量SOXはエンジン停止後も
コントローラ6内のメモリに記憶され、次回のエンジン
始動時に推定SOx吸収量SOXの初期値として読み込
まれ、以降の推定SOx吸収量SOXの算出に用いられ
る。
【0044】また、ここではSOx吸収量SOXを所定
時間におけるSOx吸収量の変化量ΔSOXa、ΔSO
Xrを累積演算することで推定しているが、これを簡略
化し、例えば、ステップS103、S107を省略して
ステップS104、S108のΔSOXa、ΔSOXr
を固定値としてもよい。
【0045】また、本ルーチンは所定時間毎(例えば、
10msec毎)に実行されるが、SOxの吸収、放出
は比較的ゆっくりとした変化ので、本ルーチンの実行間
隔は1sec毎や10sec毎でも十分である。
【0046】次に、SOx放出制御判断部B2における
処理について説明する。
【0047】SOx放出条件判断部B2は上記SOx放
出条件判断部B1からのフラグFsox、運転条件及び
後述するNOx吸収容量検出部B3からのフラグFdi
agNOXに基づき、リア触媒9からSOxを放出させ
る制御を行うか否かを判断するものである。
【0048】図4は、SOx放出制御判断部B2の制御
ルーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎
(例えば10msec毎)に実行される。
【0049】まず、ステップS201では、クランク角
センサ14の所定信号の発生間隔時間に基づきエンジン
回転数を検出し、アクセルポジションセンサ15の出力
に基づきエンジン負荷Tを検出する。
【0050】ステップS202では、フラグFsoxの
値に基づき、リア触媒9に吸収されたSOxを放出すべ
き条件が成立しているか否かを判断する。SOxを放出
すべき条件が成立している(Fsox=1)と判断され
た場合はステップS203へ進み、そうでない場合はス
テップS206へ進み通常制御を行う。
【0051】ステップS203では、図5に示すマップ
を参照して、エンジン回転数Nとエンジン負荷TがSO
x放出運転領域内にあるか否かを判断し、SOx放出運
転領域内にある場合はステップS204へ進み、そうで
ない場合はステップS206へ進み通常制御を行う。
【0052】ここでSOx放出運転領域とは、図5中斜
線で示す領域を指し、SOx放出制御を行った場合にリ
ア触媒9の触媒温度TcatをSOx放出温度Tcat
2以上に上昇させ得る領域である。
【0053】ステップS204では、リア触媒9が永久
劣化しているか否かをフラグFdiagNOXの値に基
づき判断する。ここでフラグFdiagNOXは後述す
るNOX吸収容量検出部B3で設定されるフラグで、リ
ア触媒9が熱劣化等により永久劣化したと判断された場
合に1にセットされる。
【0054】SOx被毒によるNOx吸収容量の減少は
SOx放出制御によって回復させることができるが、こ
の永久劣化によるNOx吸収容量の減少はSOx放出制
御を行っても回復不能である。従って、リア触媒が永久
劣化したと判断された場合(FdiagNOX=1)
は、SOx放出制御を行ってもNOx吸収容量が所定の
判定容量以上に回復することはないのでステップS20
6へ進み、そのときの運転条件に応じた通常の制御を行
う(SOx放出制御禁止)。
【0055】一方、リア触媒9の永久劣化が判断されな
かった場合(FdiagNOX=0)は、ステップS2
05へ進んでSOx放出制御を行う。SOx放出制御で
は触媒温度を上昇させるべく、例えば、排温が通常制御
時より高くなるように燃焼を制御したり、意図的に失火
を起こさせてリア触媒9に流入する燃料と酸素の量を共
に増加させ、リア触媒9上での酸化反応量を増加させた
りする。あるいは、ヒーター等によって加熱するように
してもよい。
【0056】また、これに伴い、リア触媒9上に堆積し
ていたSOxが放出されるので、後述する空燃比制御部
B3により空燃比をリッチ側に制御し、放出されたSO
xの還元浄化もあわせて行う。
【0057】従って、このフローを処理することによ
り、SOx放出制御判断部B2は、SOx放出条件が成
立し、運転状態がSOx運転領域にあり、かつリア触媒
9が永久劣化していない場合にSOx放出制御を実行す
るが、これら条件のうち一つでも成立していなければ通
常制御を行う。
【0058】特に、SOx放出制御を行ってもNOx吸
収能力の回復が見込めない永久劣化時にSOx放出制御
を行わないようにしたので、無駄なSOx放出制御が行
われて燃費や排気組成が悪化するのを防止することがで
きる。
【0059】次に、NOx吸収容量検出部B3における
処理について説明する。
【0060】NOx吸収容量検出部B3は、リア触媒9
から流出する排気のNOx濃度に基づいてリア触媒9の
NOx吸収容量(吸収可能なNOx量)を検出し、リア
触媒9が永久劣化したか否かを判断してフラグFdia
gNOXのセットを行うものである。
【0061】図6は、NO吸収容量検出部B3における
制御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時間
毎(例えば、10msec毎)に実行される。
【0062】これについて説明すると、まず、ステップ
S301では、NOxセンサ12の出力をA/D変換し
てNOx濃度NOXSを求め、クランク角センサ14の
所定信号の発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Nを
求める。さらに、アクセルポジションセンサ15の出力
に基づいてエンジン負荷Tを求める。
【0063】ステップS302では、フラグFsoxの
値の変化に基づき、SOx放出制御が終了した直後か否
かを判断する。そして、フラグFsoxの前回値が1
(SOx放出条件成立)で今回値がゼロ(SOx放出条
件不成立)であるときは、SOx放出制御が終了した直
後であると判断しステップS303へ進む。ステップS
303では、SOx放出制御が終了してからの経過時間
を計測するためのカウンタTsoxをゼロにリセットす
る。一方、SOx放出制御が終了した直後ではないと判
断した場合はステップS304に進み、カウンタTso
xをカウントアップする。
【0064】ステップS305では、後述する目標空燃
比設定部B4で設定される目標当量比TFBYAの値に
基づき空燃比がリーンに制御されているか否かを判断
し、空燃比がリーンに制御されている場合(TFBYA
<1)はステップS306へ進み、そうでない場合はス
テップS314へ進む。
【0065】ステップS306では、所定時間(ここで
は10msec)あたりにリア触媒9に吸収されるNO
x量ΔNOXを次式、 ΔNOX=(所定時間あたりにリア触媒9に流入するNOx量) ×(リア触媒9のNOx吸収率) ・・・(3) により算出する。
【0066】所定時間あたりにリア触媒9に流入するN
Ox量は、例えば、エンジン回転数N、エンジン負荷
T、平均空燃比をパラメータとして算出する。平均空燃
比としては目標当量比TFBYAを用いることができ
る。
【0067】リア触媒9のNOx吸収率は、ゼロ以上1
以下の値で、各パラメータに対し以下のような特性を有
する。 ・リア触媒9のNOx吸収容量と現在のNOx吸収量と
の差(CAPA−NOXz)が大きいほど、すなわち、
NOx吸収容量までの余裕が多いほどNOx吸収率が大
きくなる。 ・リア触媒9の触媒温度Tcatが所定温度のときNO
x吸収率が最大で、所定温度より低くなるほど小さくな
り、触媒活性温度以下ではゼロ、所定温度より高くなる
ほど小さくなる。 ・リーンの度合いが小さくなるほどNOx吸収率が小さ
くなり、理論空燃比よりリッチ側の空燃比ではゼロ。
【0068】ステップS307では、前回算出した推定
NOx量NOXzにΔNOXを加えて最新の推定NOx
量NOXを算出する。
【0069】ステップS308では、NOx濃度NOX
Sが許容値NOXSth以上か否かを判断する。そし
て、許容値NOXSth以上のときはNOx放出制御を
行うべくステップS309へ進み、そうでない場合はス
テップS315へ進んで、フラグFnoxにNOx放出
制御を行わないことを示すゼロをセットする。
【0070】すなわち、ここでは、NOx吸収量が多く
なってNOx吸収率が低下し、リア触媒9でのNOxの
取りこぼしが許容の範囲を越えるようになったか否か
を、リア触媒9下流のNOx濃度NOXに基づき判断す
る。ステップS306で説明したとおり、NOx吸収率
が、現在のNOx吸収量の他に触媒温度、空燃比の影響
も受けること、また、同じNOx吸収率でも所定時間あ
たりにリア触媒9に流入するNOx量が多ければNOx
の取りこぼし量も多くなることなどを考慮すると、エン
ジン回転数N、N、エンジン負荷T、触媒温度Tca
t、空燃比に応じて許容値NOXSthを可変に設定で
きるようにするよい。
【0071】ステップS309では、リア触媒9に吸収
されたNOxを放出すべき条件の成立を示すフラグFn
oxに1をセットするとともに、図示しないリッチスパ
イク制御ルーチンによって空燃比を一時的にリッチ化す
る制御を行い、吸収されたNOxを放出させる。
【0072】ステップS310では、リア触媒9でのN
Oxの取りこぼしが許容の範囲を越えるようになったと
きのNOx吸収量NOXを、現在のリア触媒9のNOx
吸収容量CAPAとして記憶する。NOx吸収容量CA
PAは、SOx吸収量が増加するのに従って減少すると
ともに、リア触媒9の熱劣化が進行しても減少する。
【0073】ステップS311では、リーン空燃比運転
を行ったときに十分にメリットが得られるだけのNOx
吸収容量CAPAthがリア触媒9に残っているか否か
をNOx吸収容量CAPAに基づき判断する。NOx吸
収容量CAPAが減少すると、リーン空燃比運転を行っ
ても、NOx放出のための空燃比リッチ化(ステップS
309)を行う頻度が多くなりリーン空燃比運転による
燃費向上効果が減少するからである。また、空燃比の頻
繁な切り換えは排気組成悪化の要因にもなる。
【0074】そこで、ステップS311では、NOx吸
収容量CAPAが所定の判定容量CAPAth以下か否
かを判断し、判定容量CAPAth以下の場合はステッ
プS312へ進み、そうでない場合は本ルーチンを終了
する。
【0075】ステップS312では、SOx放出制御終
了からの経過時間Tsoxが所定時間Tsoxth以下
か否かを判断し、所定時間Tsoxth以下の場合はス
テップS313へ進み、そうでない場合は本ルーチンを
終了する。所定時間Tsoxthは、その間に最大限S
Ox被毒が進行したとしても、NOx吸収容量CAPA
に対するSOx被毒の影響が殆ど無視できる程度である
ような時間に設定される。
【0076】従って、SOx放出制御終了からの経過時
間Tsoxが所定時間Tsoxthに達していないにも
係わらず、NOx吸収容量CAPAが所定の判定容量C
APAth以下の場合にステップS313へ進むが、こ
の場合、熱劣化などの永久劣化のみでNOx吸収容量C
APAが所定の判定容量CAPAth以下まで減少して
いると考えられるので、フラグFdiagNOXにリア
触媒9が永久劣化したことを示す1がセットされる。な
お、このとき、リア触媒9のNOx吸収機能が劣化して
いることを運転者に知らせるために、警告灯を点灯する
ようにしてもよい。
【0077】一方、ステップS305で空燃比がリーン
側に制御されていないと判断されて進んだステップS3
14では、推定NOx吸収量NOXをゼロする。これ
は、空燃比が理論空燃比もしくはリッチ側に制御される
と、リア触媒9に吸収されたNOxは速やかに放出され
るからである。
【0078】従って、このフローを処理することによ
り、NOx吸収容量検出部B3は、リア触媒9から流出
するNOx濃度に基づきリア触媒9のNOx吸収容量C
APAを検出する。そして、SOx放出制御完了直後に
も係わらずNOx吸収容量CAPAが判定容量CAPA
thよりも小さい場合は、リア触媒9が永久劣化したと
判断してフラグFdiagNOXに1をセットし、そう
でない場合はフラグFdiagNOXにゼロをセットす
る。フラグFdiagNOXは一旦1にセットされる
と、エンジン1の運転を停止するまで(または、リア触
媒9の交換を行うまで)リセットされることはない。
【0079】なお、本ルーチンによるNOx吸収容量の
検出とは別に、コントローラ6はリア触媒9の三元触媒
機能も公知の方法で診断を行っており、三元触媒機能が
所定レベル以下に劣化した場合にも、運転者に触媒の交
換を促すための警告灯を点灯するようにする。
【0080】ステップS312で条件不成立の場合は何
もしないが、これは、この場合、SOx放出制御が実行
されればNOx吸収容量が所定の判定容量以上に回復す
るものと考えられるからである。SOx放出制御は、上
記SOx放出条件判断部B1における制御ルーチンでフ
ラグFsoxに1がセットされるのを待って行うことに
なるが、ステップS312でNOの場合にフラグFso
xに1をセットするようにしてもよい。
【0081】また、ここではNOx吸収量NOXを所定
時間毎のNOx吸収量ΔNOXaを累積演算することに
より算出しているが、これを簡略化し、例えば、ステッ
プS306を省略してステップS307のΔNOXを固
定値としてもよい。
【0082】次に、目標空燃比設定部B4における処理
について説明する。
【0083】目標空燃比設定部B4は、運転条件に応じ
て目標空燃比(目標当量比)を設定するものである。設
定された目標当量比TFBYAは、後述するTi、TI
TM算出部B5に出力され、燃料噴射量の演算時に使用
されるほか、空燃比を代表する値として各ルーチンで使
用される。
【0084】図7は、目標空燃比設定部B4における制
御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時間毎
(例えば、10msec毎)に実行される。
【0085】これについて説明すると、まず、ステップ
S401ではクランク角センサ14の所定信号の発生間
隔時間に基づいてエンジン回転数Nが検出され、アクセ
ルポジションセンサ15の出力に基づいてエンジン負荷
Tが検出される。
【0086】ステップS402では図5に示した目標当
量比設定マップを参照することにより、エンジン回転数
N、エンジン負荷Tに応じた目標当量比TFBYAが設
定される。ここで目標当量比TFBYAとは理論空燃比
と目標空燃比の比(理論空燃比/目標空燃比)であり、 となる。
【0087】ステップS403では、フラグFsoxの
値及びフラグFdiagNOXの値に基づき、リア触媒
9に吸収されたSOxを放出すべき条件が成立している
か、または、リア触媒9の永久劣化が判定されているか
否かを判断する。そして、いずれかの条件が成立してい
れば、ステップS404へ進む。
【0088】ステップS404ではステップS402で
設定した目標当量比TFBYAが1より小さいか否かを
判断し、TFBYAが1よりも小さい場合はステップS
405へ進んでTFBYAに1をセットする。
【0089】従って、このフローを処理することによ
り、目標空燃比設定部B4は、運転条件に応じて目標当
量比TFBYAを設定し、TFBYA<1に設定される
運転領域では、通常はリーン空燃比運転を実行するが、
リア触媒9のSOxを放出すべき条件が成立、あるいは
リア触媒9の永久劣化が判定されている場合には、リー
ン空燃比運転条件が成立していても理論空燃比運転を行
うべく目標当量比TFBYAに1がセットされる(リー
ン空燃比運転禁止)。
【0090】NOx吸収容量検出部B3の説明で述べた
とおり、フラグFdiagNOXは一旦1にセットされ
ると、エンジン1の運転を停止するまで(または、リア
触媒9の交換を行うまで)リセットされないので、リア
触媒9の永久劣化が判定された後はリーン空燃比運転の
禁止が継続されることになる。
【0091】次に、Ti、TITM算出部B5における
処理について説明する。
【0092】Ti、TITM算出部B5は、上記目標空
燃比設定部B4で設定された目標当量比TFBYAを実
現すべく燃料噴射量Ti、燃料噴射時期TITMを算出
するものである。
【0093】図8は、Ti、TITM算出部B5におけ
る制御ルーチンを示したフローチャートであり、所定時
間毎(例えば、10msec毎)に実行される。
【0094】これについて説明すると、まず、ステップ
S501ではエアフロメータ3の出力に基づき吸入空気
量Qaが検出され、クランク角センサ14の所定信号の
発生間隔時間に基づいてエンジン回転数Nが検出され
る。
【0095】ステップS502では吸入空気量Qa、エ
ンジン回転数Nに基づき次式、 Tp=K×Qa/N ・・・(4) により基本燃料噴射量Tp、すなわち理論空燃比相当の
燃料量が算出される。Kは所定の係数である。
【0096】ステップS503では、上記目標空燃比設
定部B4で設定された目標当量比TFBYA、燃料増量
補正係数COEF、空燃比フィードバック補正係数αで
Tpが補正され、燃料噴射量Tiが次式、 Ti=Tp×TFBYA×COEF×α ・・・(5) により算出される。
【0097】ここで燃料増量補正係数COEFは始動後
燃料増量補正係数、水温増量補正係数等をまとめて表し
たもので、冷機時にCOEF>1となり、エンジン1の
暖機完了後にCOEF=1となる。また、空燃比フィー
ドバック補正係数αは、目標当量比TFBYAが1に設
定されているときに空燃比を理論空燃比にフィードバッ
ク制御するときの空燃比フィードバック補正係数であ
り、O2センサ10の出力に応じて算出される。
【0098】そして、ステップS504では、ステップ
S503で算出された燃料噴射量Tiと、エンジン回転
数Nとに基づき、燃料噴射時期TITMが算出される。
算出された燃料噴射量Ti、燃料噴射時期TITMは、
コントローラ6内のメモリにストアされ、エンジン1の
回転に同期して実行される燃料噴射ルーチンで読み出さ
れて使用される。例えば、燃料噴射時期TITMによっ
て定められるクランク角度で燃料噴射弁5への開弁信号
の印加が開始され、燃料噴射量Tiに無効噴射量Tsを
加えた量の燃料を噴射すべく開弁信号が印加される。
【0099】なお、本実施形態では、リーン空燃比運転
を行う場合に燃焼形態を成層燃焼とし、理論空燃比運転
比運転あるいはリッチ空燃比運転を行う場合に燃焼形態
を均質燃焼とするので、リーン空燃比運転時は燃料噴射
時期TITMが圧縮行程中に設定され、理論空燃比運転
時あるいはリッチ空燃比運転時は燃料噴射時期TITM
が圧縮行程中に設定される。
【0100】以上、コントローラ6の各要素における処
理について説明したが、次に、エンジン排気浄化装置全
体の作用について説明する。
【0101】本実施形態に係る排気浄化装置において
は、エンジン1からの排気はフロント触媒8及びリア触
媒9を介して浄化されるが、エンジン1がリーン空燃比
運転を行う際にフロント触媒8で浄化できなかったNO
xはリア触媒9に吸収される。
【0102】しかしながら、エンジン1がリーン空燃比
運転を続けると、リア触媒9にSOxが堆積し、リア触
媒9のNOx吸収能力が低下する。そこで、コントロー
ラ6は、リア触媒9に堆積したSOxを放出すべき条件
を推定されたSOx吸収量に基づき判断し(ステップS
105)、SOx放出すべき条件が成立した場合には、
所定の条件でリア触媒9のSOx放出制御を行う(ステ
ップS205)。このとき、コントローラ6は、SOx
放出すべき条件が成立してからSOx放出制御が完了す
るまで、すなわちリア触媒9のNOx吸収能力が回復す
るまでリーン空燃比運転を禁止させる(ステップS40
3)。
【0103】また、コントローラ6は、NOxセンサ1
2の出力、すなわちリア触媒9下流のNOx濃度に基づ
きリア触媒9のNOx吸収容量を検出し、その検出結果
に基づきリア触媒9が永久劣化しているか否かを判断す
る。そして、リア触媒9が永久劣化していると判断した
場合にはリーン空燃比運転を禁止するとともに、SOx
放出制御を禁止する(ステップS204、S403)。
【0104】従って、この実施形態においては、リア触
媒9のSOx被毒が進行し、SOxを放出すべき条件が
成立すると、従来同様にSOx放出制御が行われるので
あるが、SOx放出条件が成立してからSOx放出が完
了するまでの間リーン空燃比運転が禁止されるので、リ
ア触媒9のNOx吸収能力が回復しないうちにリーン空
燃比運転が行われてしまい、排気組成が悪化するのを防
止できる。
【0105】また、リア触媒9の永久劣化している判断
された場合には、リーン空燃比運転が禁止されるので、
NOx吸収容量が小さいためにNOxを放出させるため
のリッチ化がリーン空燃比運転時に頻繁に行われ、排気
組成を悪化させてしまうのを防止できる。
【0106】また、熱劣化等によりリア触媒9が永久劣
化してしまうと、SOx放出制御を行ってもそのNOx
吸収能力を回復させることはできないが、このような状
況ではSOx放出制御が禁止されるので、無駄なSOx
放出制御が行われて排気組成や燃費が悪化するのを防止
できる。
【0107】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明が適用可能な範囲は上記構成のエンジン排
気浄化装置に限定されるものではなく、NOxの吸収放
出作用を有する排気浄化触媒を備え、そのSOx被毒解
除制御を行うエンジン排気浄化装置であれば広く適用す
ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用されるエンジン排気浄化装置の概
略構成図である。
【図2】コントローラの構成を示すブロック図である。
【図3】SOx放出条件判断部の制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図4】SOx放出制御判断部の制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図5】目標当量比設定マップである。
【図6】NOx吸収容量検出部の制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【図7】目標空燃比設定部の制御ルーチンを示すフロー
チャートである。
【図8】Ti、TITM算出部の制御ルーチンを示すフ
ローチャートである。
【符号の説明】
1 エンジン 2 吸気通路 3 エアフロメータ 6 コントローラ 7 排気通路 8 フロント触媒 9 リア触媒 10 O2センサ 11 触媒温度センサ 12 NOxセンサ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F02D 41/04 305 F02D 41/04 305A 45/00 314 45/00 314Z (72)発明者 西沢 公良 神奈川県横浜市神奈川区宝町2番地 日産 自動車株式会社内 Fターム(参考) 3G084 AA04 BA09 BA13 BA15 DA25 DA27 EA11 EB08 EB11 EB16 EB25 EC01 EC03 FA07 FA10 FA18 FA20 FA27 FA28 FA29 FA33 FA38 3G091 AB03 AB06 BA01 BA07 BA11 BA14 CA01 CB02 DA08 DB10 DC01 EA01 EA07 EA18 EA33 FC01 HA36 HA37 HA38 3G301 HA16 JA02 JA21 JB09 JB10 MA01 MA11 MA18 NA01 NA04 NA08 NB02 NB11 NC01 NC02 NC08 ND01 ND15 NE13 NE14 NE15 NE16 PA01Z PA17Z PD01Z PD03A PD12Z PE01Z PE03Z PE04Z PE08Z PF03Z

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】排気通路に配置され、流入する排気の空燃
    比に応じてNOxの吸収と放出を行う排気浄化触媒と、 運転条件に応じてエンジンに供給する混合気を理論空燃
    比よりもリーン側あるいは理論空燃比に制御する空燃比
    制御手段と、 前記排気浄化触媒に吸収されたSOxを放出すべき条件
    を判断するSOx放出判断手段と、 SOx放出すべき条件が成立し、かつ、エンジンの運転
    条件が所定のSOx放出運転領域内となったときに、前
    記排気浄化触媒の温度を上昇させてSOxを放出させる
    SOx放出手段とを備え、 SOxを放出すべき条件が成立してから前記SOx放出
    手段によるSOxの放出が完了するまでの間、前記空燃
    比制御手段によるリーン空燃比制御を禁止することを特
    徴とするエンジンの排気浄化装置。
  2. 【請求項2】前記排気浄化触媒のNOx吸収容量を検出
    するNOx吸収容量検出手段を備え、 SOxの放出が完了した直後に検出したNOx吸収容量
    が所定の判定容量より小さいときに、前記空燃比制御手
    段によるリーン空燃比への制御を禁止することを特徴と
    する請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。
  3. 【請求項3】前記空燃比制御手段が、リーン側への空燃
    比制御を禁止しているときに、前記SOx放出手段によ
    るSOxの放出処理を禁止することを特徴とする請求項
    2に記載のエンジンの排気浄化装置。
  4. 【請求項4】前記排気浄化触媒に吸収されたSOx量を
    推定する推定手段を備え、 前記SOx放出判断手段は、前記排気浄化触媒に吸収さ
    れたSOx量が所定値以上となったときに吸収されたS
    Oxを放出すべき条件が成立したと判断することを特徴
    とする請求項1に記載のエンジンの排気浄化装置。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002004843A (ja) * 2000-06-22 2002-01-09 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
JP2002256858A (ja) * 2001-02-26 2002-09-11 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2010242688A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化システム
WO2017010542A1 (ja) * 2015-07-16 2017-01-19 いすゞ自動車株式会社 吸蔵量推定装置
JP2017106381A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69816939T2 (de) * 1997-11-10 2004-06-03 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Vorrichtung zur Abgasreinigung für eine Brennkraftmaschine
US6348177B1 (en) * 1999-02-10 2002-02-19 Southwest Research Institute Apparatus and method for bypassing sulfur dioxide around an aftertreatment device in an exhaust gas aftertreatment system
DE19921973A1 (de) * 1999-05-12 2000-11-16 Volkswagen Ag Verfahren zur Entschwefelung von wenigstens einem in einem Abgaskanal einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten NO¶x¶-Speicherkatalysator
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
US6860100B1 (en) * 2000-03-17 2005-03-01 Ford Global Technologies, Llc Degradation detection method for an engine having a NOx sensor
US6487850B1 (en) * 2000-03-17 2002-12-03 Ford Global Technologies, Inc. Method for improved engine control
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
US6427437B1 (en) * 2000-03-17 2002-08-06 Ford Global Technologies, Inc. Method for improved performance of an engine emission control system
US6481199B1 (en) * 2000-03-17 2002-11-19 Ford Global Technologies, Inc. Control for improved vehicle performance
US6490855B1 (en) * 2000-04-06 2002-12-10 Ford Global Technologies, Inc. Fueling control during emission control device purging
US6901749B2 (en) * 2000-08-01 2005-06-07 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust emission control system for internal combustion engine
DE10054005A1 (de) * 2000-11-01 2002-05-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betrieb einer Abgasreinigungsanlage mit Stickoxidspeicher
JP4101475B2 (ja) * 2001-05-18 2008-06-18 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
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
US6829885B2 (en) * 2001-11-19 2004-12-14 Ford Global Technologies, Llc Nox trap efficiency
JP3828425B2 (ja) * 2002-01-08 2006-10-04 三菱電機株式会社 内燃機関の排気ガス浄化方法
JP3966040B2 (ja) * 2002-03-15 2007-08-29 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4135428B2 (ja) * 2002-08-01 2008-08-20 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置及び方法
DE10241497B3 (de) * 2002-09-07 2004-04-22 Audi Ag Verfahren zur Steuerung des Magerbetriebs einer einen Stickoxid-Speicherkatalysator aufweisenden Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeuges
JP2005048751A (ja) * 2003-07-31 2005-02-24 Nissan Motor Co Ltd エンジンの制御装置
FR2866925B1 (fr) * 2004-02-27 2006-10-13 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de controle du traitement des gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule a moteur thermique mettant en oeuvre ce procede
FR2866926B1 (fr) * 2004-02-27 2008-02-22 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de diagnostic pour un catalyseur de gaz d'echappement d'un moteur thermique et vehicule mettant en oeuvre ce procede
WO2005090760A1 (ja) * 2004-03-24 2005-09-29 Hitachi, Ltd. 内燃機関の排ガス浄化装置、排ガス浄化方法、及び内燃機関用s分捕捉材
FR2873404B1 (fr) * 2004-07-20 2006-11-17 Peugeot Citroen Automobiles Sa DISPOSITIF DE DETERMINATION DE LA MASSE DE NOx STOCKEE DANS UN PIEGE A NOx ET SYSTEME DE SUPERVISION DE LA REGENERATION D'UN PIEGE A NOx COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF
JP4424147B2 (ja) * 2004-10-13 2010-03-03 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
FR2897103B1 (fr) * 2006-02-09 2011-06-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Systeme et procede d'elimination de sox (oxyde de soufre), module d'arret pour ce systeme
US7891168B2 (en) * 2006-11-20 2011-02-22 Gm Global Technology Operations, Inc. Flexible fuel tolerant catalytic converter diagnostic method
JP4729518B2 (ja) * 2007-03-07 2011-07-20 トヨタ自動車株式会社 NOx触媒の劣化診断装置
US8037672B2 (en) * 2007-10-09 2011-10-18 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for detecting a non-operational status of a catalyst in an engine exhaust conduit
US8621852B2 (en) * 2009-11-26 2014-01-07 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Detector for detecting sulfur components
US8615989B2 (en) * 2010-01-25 2013-12-31 Deere & Company Method for regeneration of diesel particulate filter in an exhaust aftertreatment system of an IC engine
GB2495750A (en) * 2011-10-20 2013-04-24 Gm Global Tech Operations Inc A Method for Operating a Lean NOx Trap of an Internal Combustion Engine
US20130213008A1 (en) * 2012-02-21 2013-08-22 Cummins Inc. Method and system for improving the robustness of aftertreatment systems
JP6435369B2 (ja) * 2017-04-26 2018-12-05 株式会社キャタラー 排ガス浄化システム及び自動推進車両

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2605586B2 (ja) * 1992-07-24 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2605553B2 (ja) * 1992-08-04 1997-04-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US5426934A (en) * 1993-02-10 1995-06-27 Hitachi America, Ltd. Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors
JPH0797957A (ja) * 1993-09-30 1995-04-11 Honda Motor Co Ltd 内燃機関における排ガス浄化装置
JP3203931B2 (ja) 1994-01-28 2001-09-04 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19543219C1 (de) * 1995-11-20 1996-12-05 Daimler Benz Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors
US5704339A (en) 1996-04-26 1998-01-06 Ford Global Technologies, Inc. method and apparatus for improving vehicle fuel economy
WO1998012423A1 (fr) 1996-09-20 1998-03-26 Hitachi, Ltd. Dispositif de commande de moteur
DE19706608A1 (de) 1997-02-20 1998-08-27 Ford Global Tech Inc Verfahren zur Entschwefelung einer Stickoxidfalle im Abgassystem eines Verbrennungsmotors
JP3237607B2 (ja) * 1997-05-26 2001-12-10 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の触媒被毒再生装置
DE19731624A1 (de) * 1997-07-23 1999-01-28 Volkswagen Ag Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung der De-Sulfatierung bei NOx-Speicherkatalysatoren
JP3264226B2 (ja) * 1997-08-25 2002-03-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE19802631C1 (de) * 1998-01-24 1999-07-22 Daimler Chrysler Ag Verfahren und Einrichtung zum Reinigen von Abgasen eines Verbrennungsmotors

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002004843A (ja) * 2000-06-22 2002-01-09 Mazda Motor Corp エンジンの排気浄化装置
JP4517463B2 (ja) * 2000-06-22 2010-08-04 マツダ株式会社 エンジンの排気浄化装置
JP2002256858A (ja) * 2001-02-26 2002-09-11 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2010242688A (ja) * 2009-04-08 2010-10-28 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化システム
WO2017010542A1 (ja) * 2015-07-16 2017-01-19 いすゞ自動車株式会社 吸蔵量推定装置
CN107835892A (zh) * 2015-07-16 2018-03-23 五十铃自动车株式会社 吸收量推定装置
JP2017106381A (ja) * 2015-12-09 2017-06-15 トヨタ自動車株式会社 エンジン制御装置

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Publication number Publication date
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