JP2000320322A - 排気ガス浄化装置 - Google Patents
排気ガス浄化装置Info
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Abstract
(57)【要約】
【課題】 排気ガス浄化装置において、触媒に堆積した
硫黄分を検知、除去することで触媒の活性や窒素酸化物
の吸収性能が高い状態で維持し、パーティキュレートフ
ィルタ６への排気微粒子の堆積を抑制し、かつパーティ
キュレートフィルタ６の破損を防止することを目的とす
る。 【解決手段】 内燃機関１の排気管４に設置された排気
ガスを浄化する触媒５と、触媒５の下流に設けられたパ
ーティキュレートフィルタ６とを備える排気ガス浄化装
置において、内燃機関１の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、パーティキュレートフィルタに堆積した硫
黄量を検出する堆積硫黄量検出手段７と、堆積硫黄量検
出手段７が検出した検出値に基づき、堆積した硫黄を除
去するかどうかを判定する堆積硫黄除去判定手段９と、
堆積硫黄除去判定手段の判定結果に基づき、堆積した硫
黄を除去する堆積硫黄除去手段２とを備えた。
硫黄分を検知、除去することで触媒の活性や窒素酸化物
の吸収性能が高い状態で維持し、パーティキュレートフ
ィルタ６への排気微粒子の堆積を抑制し、かつパーティ
キュレートフィルタ６の破損を防止することを目的とす
る。 【解決手段】 内燃機関１の排気管４に設置された排気
ガスを浄化する触媒５と、触媒５の下流に設けられたパ
ーティキュレートフィルタ６とを備える排気ガス浄化装
置において、内燃機関１の運転状態を検出する運転状態
検出手段と、パーティキュレートフィルタに堆積した硫
黄量を検出する堆積硫黄量検出手段７と、堆積硫黄量検
出手段７が検出した検出値に基づき、堆積した硫黄を除
去するかどうかを判定する堆積硫黄除去判定手段９と、
堆積硫黄除去判定手段の判定結果に基づき、堆積した硫
黄を除去する堆積硫黄除去手段２とを備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気ガ
ス浄化装置の改良に関するものである。
ス浄化装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の排気ガス浄化装置とし
て、例えば特開平７−１１９４４４号に開示されたもの
がある。
て、例えば特開平７−１１９４４４号に開示されたもの
がある。
【０００３】これについて説明すると、エンジンの排気
管にＮＯｘ触媒が設けられ、このＮＯｘ触媒より排ガス
上流側の排気管に炭化水素系液体をＮＯｘ触媒に向けて
噴射可能な噴射ノズルが設けられる。液体は炭化水素系
液体供給手段により噴射ノズルに供給される。ＮＯｘ触
媒より排ガス下流側の排気管にディーゼルパーティキュ
レートフィルタ（以下、ＤＰＦという。）が設けられ、
ＮＯｘ触媒での還元反応による発熱を利用してＤＰＦ入
口における排ガス温度を上昇させ、ＤＰＦに補集されて
いた排気微粒子を燃焼させている。
管にＮＯｘ触媒が設けられ、このＮＯｘ触媒より排ガス
上流側の排気管に炭化水素系液体をＮＯｘ触媒に向けて
噴射可能な噴射ノズルが設けられる。液体は炭化水素系
液体供給手段により噴射ノズルに供給される。ＮＯｘ触
媒より排ガス下流側の排気管にディーゼルパーティキュ
レートフィルタ（以下、ＤＰＦという。）が設けられ、
ＮＯｘ触媒での還元反応による発熱を利用してＤＰＦ入
口における排ガス温度を上昇させ、ＤＰＦに補集されて
いた排気微粒子を燃焼させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の排気ガス浄化装置にあっては、燃料中の硫黄
分が十分に低く（１００ｐｐｍ以下）ないと、ＮＯｘ触
媒での反応熱によってＤＰＦに堆積した排気微粒子を燃
焼させることはできない。これは、ＮＯｘ触媒に硫黄が
堆積すると、反応が効率良く行われず、反応熱が低下す
るためである。
うな従来の排気ガス浄化装置にあっては、燃料中の硫黄
分が十分に低く（１００ｐｐｍ以下）ないと、ＮＯｘ触
媒での反応熱によってＤＰＦに堆積した排気微粒子を燃
焼させることはできない。これは、ＮＯｘ触媒に硫黄が
堆積すると、反応が効率良く行われず、反応熱が低下す
るためである。
【０００５】さらに、硫黄濃度の低い燃料を用いても、
長期間のうちに触媒に硫黄が堆積して触媒の活性が低下
する。このため、ＤＰＦに堆積した排気微粒子を燃焼す
ることができなくなり、最悪の場合、ＤＰＦが破損する
という問題が生じる。また、触媒入口から炭化水素を供
給することで触媒の再生を行おうとしても、触媒入口部
分の温度はほとんど上昇しないことから、図３に示され
るように硫黄が多く堆積する触媒入口はほとんど再生さ
れないという問題が考えられる。
長期間のうちに触媒に硫黄が堆積して触媒の活性が低下
する。このため、ＤＰＦに堆積した排気微粒子を燃焼す
ることができなくなり、最悪の場合、ＤＰＦが破損する
という問題が生じる。また、触媒入口から炭化水素を供
給することで触媒の再生を行おうとしても、触媒入口部
分の温度はほとんど上昇しないことから、図３に示され
るように硫黄が多く堆積する触媒入口はほとんど再生さ
れないという問題が考えられる。
【０００６】本発明は上記の問題に鑑みてなされたもの
であり、触媒に堆積した硫黄分を検知、除去することで
触媒の活性や窒素酸化物の吸収性能が高い状態に維持
し、その反応熱により下流のパーティキュレートフィル
タに堆積した排気微粒子を効率よく除去し、またパーテ
ィキュレートフィルタの破損を防止することを目的とす
る。
であり、触媒に堆積した硫黄分を検知、除去することで
触媒の活性や窒素酸化物の吸収性能が高い状態に維持
し、その反応熱により下流のパーティキュレートフィル
タに堆積した排気微粒子を効率よく除去し、またパーテ
ィキュレートフィルタの破損を防止することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、内燃機関
の排気管に設置された排気ガスを浄化する触媒と、この
触媒の下流に設けられたパーティキュレートフィルタと
を備えた排気ガス浄化装置において、内燃機関の運転状
態を検出する運転状態検出手段と、前記触媒に堆積した
硫黄量を検出する堆積硫黄量検出手段と、この堆積硫黄
量検出手段の検出値に基づき堆積した硫黄を除去するか
どうかを判定する堆積硫黄除去判定手段と、この堆積硫
黄除去判定手段の判定結果に基づいて堆積した硫黄を除
去する堆積硫黄除去手段とを備えた。
の排気管に設置された排気ガスを浄化する触媒と、この
触媒の下流に設けられたパーティキュレートフィルタと
を備えた排気ガス浄化装置において、内燃機関の運転状
態を検出する運転状態検出手段と、前記触媒に堆積した
硫黄量を検出する堆積硫黄量検出手段と、この堆積硫黄
量検出手段の検出値に基づき堆積した硫黄を除去するか
どうかを判定する堆積硫黄除去判定手段と、この堆積硫
黄除去判定手段の判定結果に基づいて堆積した硫黄を除
去する堆積硫黄除去手段とを備えた。
【０００８】第２の発明は、第１の発明において、前記
堆積硫黄除去判定手段は、所定の運転状態における排圧
が所定値よりも高いときに硫黄の除去を判定するものと
した。
堆積硫黄除去判定手段は、所定の運転状態における排圧
が所定値よりも高いときに硫黄の除去を判定するものと
した。
【０００９】第３の発明は、第１または２の発明におい
て、触媒は、ＮＯをＮＯ２に酸化するものとした。
て、触媒は、ＮＯをＮＯ２に酸化するものとした。
【００１０】第４の発明は、第１または２の発明におい
て、触媒は、ＮＯをＮＯ２に酸化し、ＮＯｘを吸収・還
元するものとした。
て、触媒は、ＮＯをＮＯ２に酸化し、ＮＯｘを吸収・還
元するものとした。
【００１１】第５の発明は、第１から４のいずれか一つ
の発明において、堆積硫黄除去手段は、燃料を排気行程
で噴射して触媒入口の排温を上昇させることものとし
た。
の発明において、堆積硫黄除去手段は、燃料を排気行程
で噴射して触媒入口の排温を上昇させることものとし
た。
【００１２】第６の発明は、第５の発明において、堆積
硫黄除去手段は、触媒入口の排温を４５０℃以上に高め
るものとした。
硫黄除去手段は、触媒入口の排温を４５０℃以上に高め
るものとした。
【００１３】第７の発明は、第２の発明において、堆積
硫黄量検出手段は、内燃機関の運転履歴と排圧から触媒
の硫黄堆積量を推定するものとした。
硫黄量検出手段は、内燃機関の運転履歴と排圧から触媒
の硫黄堆積量を推定するものとした。
【００１４】第８の発明は、第７の発明において、排圧
が、内燃機関のオイル消費量に基づいて補正されること
とした。
が、内燃機関のオイル消費量に基づいて補正されること
とした。
【００１５】
【発明の作用および効果】第１の発明によれば、触媒に
対する硫黄の堆積を判断し、堆積量が所定値を越えたと
きなど、堆積硫黄除去手段により、例えば排温を上昇さ
せて硫黄に硫黄被毒した触媒を再生させる。このため、
触媒は常に酸化活性や窒化物の吸収性能が高い状態を維
持することができる。したがって、触媒の下流のパーテ
ィキュレートフイルタに排気微粒子が堆積しても、この
触媒の反応熱により燃焼除去することができる。
対する硫黄の堆積を判断し、堆積量が所定値を越えたと
きなど、堆積硫黄除去手段により、例えば排温を上昇さ
せて硫黄に硫黄被毒した触媒を再生させる。このため、
触媒は常に酸化活性や窒化物の吸収性能が高い状態を維
持することができる。したがって、触媒の下流のパーテ
ィキュレートフイルタに排気微粒子が堆積しても、この
触媒の反応熱により燃焼除去することができる。
【００１６】第２の発明では、触媒に対する硫黄の堆積
量を簡単かつ精度よくに推定することができる。
量を簡単かつ精度よくに推定することができる。
【００１７】第３の発明では、触媒はＮＯをＮＯ２に酸
化し、その酸化熱でパーティキュレートフィルタに堆積
した排気微粒子を除去できる。
化し、その酸化熱でパーティキュレートフィルタに堆積
した排気微粒子を除去できる。
【００１８】第４の発明では、触媒は、ＮＯをＮＯ２に
酸化し、ＮＯｘを吸収・還元するので、酸化熱による排
気微粒子の除去とＮＯｘの吸収・還元することができ
る。
酸化し、ＮＯｘを吸収・還元するので、酸化熱による排
気微粒子の除去とＮＯｘの吸収・還元することができ
る。
【００１９】第５、６の発明では、燃料の後噴射により
排温を上昇し、触媒入口の排温を４５０℃以上に高める
ので、硫黄に被毒した触媒を確実に再生することができ
る。
排温を上昇し、触媒入口の排温を４５０℃以上に高める
ので、硫黄に被毒した触媒を確実に再生することができ
る。
【００２０】第７、８の発明では、堆積硫黄量検出手段
は、内燃機関の運転履歴と排圧とから硫黄の堆積量を検
知し、また排圧が内燃機関のオイル消費量に基づいて補
正されるので、触媒に堆積した硫黄量を精度よく検出で
きる。
は、内燃機関の運転履歴と排圧とから硫黄の堆積量を検
知し、また排圧が内燃機関のオイル消費量に基づいて補
正されるので、触媒に堆積した硫黄量を精度よく検出で
きる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
図面に基づいて説明する。
【００２２】図１に示す第１の実施形態を示す。
【００２３】エンジン本体１は燃焼室に燃料を噴射する
コモンレール式噴射装置２を備え、このコモンレール式
燃料噴射装置２は所定の値に制御された高圧の燃料を蓄
えるコモンレール２ａと、このコモンレール２ａからの
燃料を噴射する燃料噴射弁２ｂとから構成される。
コモンレール式噴射装置２を備え、このコモンレール式
燃料噴射装置２は所定の値に制御された高圧の燃料を蓄
えるコモンレール２ａと、このコモンレール２ａからの
燃料を噴射する燃料噴射弁２ｂとから構成される。
【００２４】エンジン本体１の排気マニホールド３に繋
がる排気管４には、排気を浄化する酸化触媒５が設けら
れている。酸化触媒５は貴金属系（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ
等）の触媒を使用しており、ＤＰＦ６はコーディライト
の目封じトラップやセラミック繊維を中空円筒状に成形
したものが相応しい。また、酸化触媒５の下流側にはパ
ーティキュレートを捕獲するＤＰＦ６が介装される。
がる排気管４には、排気を浄化する酸化触媒５が設けら
れている。酸化触媒５は貴金属系（Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｈ
等）の触媒を使用しており、ＤＰＦ６はコーディライト
の目封じトラップやセラミック繊維を中空円筒状に成形
したものが相応しい。また、酸化触媒５の下流側にはパ
ーティキュレートを捕獲するＤＰＦ６が介装される。
【００２５】前記コモンレール式燃料噴射装置２を制御
するためのコントローラ９が設けられ、コントローラ９
には図示しないエンジン回転数センサ、アクセル開度セ
ンサからの信号に基づき燃料噴射量、噴射時期を制御す
る。また、コントローラ９には酸化触媒５の上流側の排
圧センサ７と、酸化触媒５の入口の排温を測定する温度
センサ８からの信号が入力し、運転履歴とこれら排圧、
排温に基づいて酸化触媒５に堆積された硫黄量を推定
し、これが所定値に達したときに燃料を排気行程で噴射
させ、排温を上昇させ、硫黄を燃焼除去するようになっ
ている。
するためのコントローラ９が設けられ、コントローラ９
には図示しないエンジン回転数センサ、アクセル開度セ
ンサからの信号に基づき燃料噴射量、噴射時期を制御す
る。また、コントローラ９には酸化触媒５の上流側の排
圧センサ７と、酸化触媒５の入口の排温を測定する温度
センサ８からの信号が入力し、運転履歴とこれら排圧、
排温に基づいて酸化触媒５に堆積された硫黄量を推定
し、これが所定値に達したときに燃料を排気行程で噴射
させ、排温を上昇させ、硫黄を燃焼除去するようになっ
ている。
【００２６】コントローラ９で実行される本発明の制御
内容について図２に示すフローチャートに基づいて詳し
く説明する。
内容について図２に示すフローチャートに基づいて詳し
く説明する。
【００２７】まずステップ１では、図示されないクラン
ク角センサやアクセル開度センサ等の運転状態を検出す
る。ステップ２で触媒入口での排温が２５０〜５００℃
で所定時間以上連続して運転された後の所定の運転状
態、たとえばアイドリングにあるとき、酸化触媒５の上
流に介装された排圧センサ７による排圧を目標値と比較
し、触媒が硫黄に被毒されているか判定する。排圧は運
転状態により変化するので、正確を期すため、アイドリ
ングなど一定の運転条件での排圧を目標値と比較する。
ク角センサやアクセル開度センサ等の運転状態を検出す
る。ステップ２で触媒入口での排温が２５０〜５００℃
で所定時間以上連続して運転された後の所定の運転状
態、たとえばアイドリングにあるとき、酸化触媒５の上
流に介装された排圧センサ７による排圧を目標値と比較
し、触媒が硫黄に被毒されているか判定する。排圧は運
転状態により変化するので、正確を期すため、アイドリ
ングなど一定の運転条件での排圧を目標値と比較する。
【００２８】なお、判定に当たってはＤＰＦ６に堆積さ
れる、加熱によっても除去できないオイルアッシュ（Ｃ
ａ、Ｍｇが主成分）による圧力損失とエンジン１の運転
履歴（例えばエンジン回転数の積算、エンジンオイルの
消費量や車両の走行距離）との関係（例えば図６に示さ
れるような関係）に基づき、硫黄被毒判定の排圧を補正
することで、より正確に硫黄被毒を判定できる。
れる、加熱によっても除去できないオイルアッシュ（Ｃ
ａ、Ｍｇが主成分）による圧力損失とエンジン１の運転
履歴（例えばエンジン回転数の積算、エンジンオイルの
消費量や車両の走行距離）との関係（例えば図６に示さ
れるような関係）に基づき、硫黄被毒判定の排圧を補正
することで、より正確に硫黄被毒を判定できる。
【００２９】もし酸化触媒５に堆積した硫黄が所定値以
上であると判定されたときは、ステップ３で硫黄被毒し
た酸化触媒５を加熱・再生する。
上であると判定されたときは、ステップ３で硫黄被毒し
た酸化触媒５を加熱・再生する。
【００３０】硫黄被毒した酸化触媒５を再生するために
は、触媒入口の排温を４５０℃以上に加熱する必要があ
るが、本発明では、堆積硫黄除去手段として、コモンレ
ール式噴射装置２を用いて、エンジン本体１の排気行程
（主噴射終了後５０〜９０°ＣＡ）に燃料を噴射させ、
この後噴射によって排温を上昇させる。このため運転性
を悪化させることなく、触媒を一気に再生することがで
きる。また、排気絞り、吸気絞り、噴射時期遅角やコモ
ンレール式以外の噴射装置による後噴射でも同様の効果
が得られる。
は、触媒入口の排温を４５０℃以上に加熱する必要があ
るが、本発明では、堆積硫黄除去手段として、コモンレ
ール式噴射装置２を用いて、エンジン本体１の排気行程
（主噴射終了後５０〜９０°ＣＡ）に燃料を噴射させ、
この後噴射によって排温を上昇させる。このため運転性
を悪化させることなく、触媒を一気に再生することがで
きる。また、排気絞り、吸気絞り、噴射時期遅角やコモ
ンレール式以外の噴射装置による後噴射でも同様の効果
が得られる。
【００３１】また、ステップ４では、ＤＰＦ６の排気微
粒子強制除去の必要性を判定し、ステップ５で、強制除
去する。
粒子強制除去の必要性を判定し、ステップ５で、強制除
去する。
【００３２】酸化触媒５の硫黄が除去され、または硫黄
の堆積が無いことが判定された後において、触媒入口で
の排温が２５０℃以下の運転条件を所定時間以上持続し
た後に、排圧センサの検出値が目標値を越えている場合
には、ＤＰＦ６に排気微粒子が堆積しているものと判断
し、排気微粒子が自己燃焼する温度、すなわち酸化触媒
５の入口での排温を５００℃以上に上昇させて、ＤＰＦ
６を強制的に再生する必要があると判定する。
の堆積が無いことが判定された後において、触媒入口で
の排温が２５０℃以下の運転条件を所定時間以上持続し
た後に、排圧センサの検出値が目標値を越えている場合
には、ＤＰＦ６に排気微粒子が堆積しているものと判断
し、排気微粒子が自己燃焼する温度、すなわち酸化触媒
５の入口での排温を５００℃以上に上昇させて、ＤＰＦ
６を強制的に再生する必要があると判定する。
【００３３】この場合には、ステップ５に進み、燃料の
後噴射などにより排温を上昇させ、ＤＰＦに堆積した排
気微粒子を燃焼除去し、排圧上昇による運転性の悪化と
燃費の悪化、あるいはＤＰＦ６に過堆積した排気微粒子
が燃焼することによるＤＰＦ６の溶損を未然に防止す
る。
後噴射などにより排温を上昇させ、ＤＰＦに堆積した排
気微粒子を燃焼除去し、排圧上昇による運転性の悪化と
燃費の悪化、あるいはＤＰＦ６に過堆積した排気微粒子
が燃焼することによるＤＰＦ６の溶損を未然に防止す
る。
【００３４】次に作用について説明する。
【００３５】エンジン本体１が中回転中負荷以上の排温
の比較的高い運転領域にあるとき、酸化触媒５に流入す
る排気ガス中のＮＯが酸化反応によってＮＯ２に変化す
る。その反応の酸化熱によってＤＰＦ６に堆積した排気
微粒子が燃焼する。またＤＰＦ６に堆積した排気微粒子
を還元剤としてＤＰＦ６に流入したＮＯ２の一部はＮ２
に還元される。
の比較的高い運転領域にあるとき、酸化触媒５に流入す
る排気ガス中のＮＯが酸化反応によってＮＯ２に変化す
る。その反応の酸化熱によってＤＰＦ６に堆積した排気
微粒子が燃焼する。またＤＰＦ６に堆積した排気微粒子
を還元剤としてＤＰＦ６に流入したＮＯ２の一部はＮ２
に還元される。
【００３６】しかしながら酸化触媒５の酸化活性は酸化
触媒５に堆積した硫黄によって、図４に示すようにＮＯ
からＮＯ２への転化率が著しく低下する。すなわちＮＯ
からＮＯ２への酸化反応が起きにくくなり、この場合に
は、反応熱によりＤＰＦ６に堆積した排気微粒子を燃焼
できず、排気微粒子の堆積を助長することになる。排気
微粒子が堆積すると排圧が上昇し、運転性が悪化した
り、ＤＰＦ６に過堆積した排気微粒子が一気に燃焼し、
ＤＰＦ６を溶損させるといった恐れがある。
触媒５に堆積した硫黄によって、図４に示すようにＮＯ
からＮＯ２への転化率が著しく低下する。すなわちＮＯ
からＮＯ２への酸化反応が起きにくくなり、この場合に
は、反応熱によりＤＰＦ６に堆積した排気微粒子を燃焼
できず、排気微粒子の堆積を助長することになる。排気
微粒子が堆積すると排圧が上昇し、運転性が悪化した
り、ＤＰＦ６に過堆積した排気微粒子が一気に燃焼し、
ＤＰＦ６を溶損させるといった恐れがある。
【００３７】そこで、本発明では、図５にも示すように
酸化触媒５に堆積した硫黄が高温で加熱することで除去
できることを利用し、所定の運転条件下での排圧が所定
値を越えたときには、酸化触媒５に所定量以上の硫黄を
被毒しているものと判断した場合には、排気行程に燃料
を噴射し、強制的に排気ガスの温度を上昇させ、酸化触
媒５を高温に加熱して、堆積した硫黄を除去している。
酸化触媒５に堆積した硫黄が高温で加熱することで除去
できることを利用し、所定の運転条件下での排圧が所定
値を越えたときには、酸化触媒５に所定量以上の硫黄を
被毒しているものと判断した場合には、排気行程に燃料
を噴射し、強制的に排気ガスの温度を上昇させ、酸化触
媒５を高温に加熱して、堆積した硫黄を除去している。
【００３８】このようにして酸化触媒５が再生すると、
酸化触媒５の反応が活発になり、その反応熱により下流
側排気温度を高め、ＤＰＦ６に堆積している排気微粒子
を燃焼除去することが可能となる。
酸化触媒５の反応が活発になり、その反応熱により下流
側排気温度を高め、ＤＰＦ６に堆積している排気微粒子
を燃焼除去することが可能となる。
【００３９】なお、酸化触媒５が適正に機能しているに
もかかわらず、ＤＰＦ６の排気微粒子が燃焼除去できな
いようなときは、強制的に排温を上昇させるので、フェ
ールセーフにより排気微粒子の確実な除去がなされる。
もかかわらず、ＤＰＦ６の排気微粒子が燃焼除去できな
いようなときは、強制的に排温を上昇させるので、フェ
ールセーフにより排気微粒子の確実な除去がなされる。
【００４０】図８には第２の実施形態が示されている。
【００４１】第２の実施形態の特徴は、第１の実施形態
に対して、酸化触媒５の上流に、さらに希土類（例えば
Ｌａ、Ｂａ、Ｃｅ等）を貴金属系の触媒に混入したＮＯ
ｘ触媒１０を備えたことである。
に対して、酸化触媒５の上流に、さらに希土類（例えば
Ｌａ、Ｂａ、Ｃｅ等）を貴金属系の触媒に混入したＮＯ
ｘ触媒１０を備えたことである。
【００４２】第２の実施形態の制御内容を図９に示すフ
ローチャートを用いて説明する。
ローチャートを用いて説明する。
【００４３】ステップ１１は、ステップ１同様に運転状
態検出手段を用いて、エンジン本体１の運転状態を検出
する。
態検出手段を用いて、エンジン本体１の運転状態を検出
する。
【００４４】ステップ１２では、ＮＯｘ触媒９へ還元剤
を供給するかどうかを判定する。ＮＯｘ触媒入口の排温
が吸収したＮＯｘを放出する温度（例えば３５０℃以
上）でかつＮＯｘを還元可能な温度（例えば５００℃以
下）の場合には還元剤を供給することにより、ＮＯｘの
放出と還元を実行するのである。
を供給するかどうかを判定する。ＮＯｘ触媒入口の排温
が吸収したＮＯｘを放出する温度（例えば３５０℃以
上）でかつＮＯｘを還元可能な温度（例えば５００℃以
下）の場合には還元剤を供給することにより、ＮＯｘの
放出と還元を実行するのである。
【００４５】この判定が行われると、ステップ１３で燃
料を後噴射（例えば排気行程の１５０°ＡＴＤＣ〜２１
０°ＡＴＤＣ）し、還元剤となるＨＣを供給する。
料を後噴射（例えば排気行程の１５０°ＡＴＤＣ〜２１
０°ＡＴＤＣ）し、還元剤となるＨＣを供給する。
【００４６】ステップ１４以降の制御内容については、
第１の実施形態のステップ２以降と同様である。
第１の実施形態のステップ２以降と同様である。
【００４７】このような構成としたので、ＮＯｘ触媒入
口での排温が３００℃以下であれば、ＮＯｘ触媒１０は
ＮＯｘを触媒に吸収し、排温が３５０℃以上になるとＮ
Ｏｘを放出する。ＮＯｘが放出される際に、燃料の後噴
射で還元剤を供給することで、放出したＮＯｘを還元浄
化することができる。
口での排温が３００℃以下であれば、ＮＯｘ触媒１０は
ＮＯｘを触媒に吸収し、排温が３５０℃以上になるとＮ
Ｏｘを放出する。ＮＯｘが放出される際に、燃料の後噴
射で還元剤を供給することで、放出したＮＯｘを還元浄
化することができる。
【００４８】またＤＰＦ６に堆積した排気微粒子は、Ｎ
Ｏｘ触媒１０で吸収・浄化されなかったＮＯまたは触媒
より放出されたＮＯの酸化による反応熱で燃焼される
が、ＮＯｘ触媒１０のＮＯｘ吸収作用は、酸化触媒５と
同様に硫黄によって大きく影響される。
Ｏｘ触媒１０で吸収・浄化されなかったＮＯまたは触媒
より放出されたＮＯの酸化による反応熱で燃焼される
が、ＮＯｘ触媒１０のＮＯｘ吸収作用は、酸化触媒５と
同様に硫黄によって大きく影響される。
【００４９】ＮＯｘ触媒１０に硫黄が堆積されると、図
７に示されるように吸収されるＮＯｘ量が減少し、低い
排温の時に排出されるＮＯｘを浄化することが困難にな
る。つまりＮＯｘ触媒１０に堆積する硫黄が所定値を越
え、排圧が上昇して目標値を超えるようなときは、第１
の実施形態同様に排温を上昇させ、ＮＯｘ触媒１０に堆
積した硫黄を除去することで、その再生を図るのであ
る。
７に示されるように吸収されるＮＯｘ量が減少し、低い
排温の時に排出されるＮＯｘを浄化することが困難にな
る。つまりＮＯｘ触媒１０に堆積する硫黄が所定値を越
え、排圧が上昇して目標値を超えるようなときは、第１
の実施形態同様に排温を上昇させ、ＮＯｘ触媒１０に堆
積した硫黄を除去することで、その再生を図るのであ
る。
【００５０】なお、この場合、酸化触媒５が同じように
硫黄で被毒した状態になれば、やはり排圧が上昇するの
で、その加熱再生を同様にして行うことになる。
硫黄で被毒した状態になれば、やはり排圧が上昇するの
で、その加熱再生を同様にして行うことになる。
【００５１】なお、本発明の実施形態では、触媒とＤＰ
Ｆ６を別体としたが、ＤＰＦ６に直接貴金属を坦持した
ものであってもよい。
Ｆ６を別体としたが、ＤＰＦ６に直接貴金属を坦持した
ものであってもよい。
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図。
【図２】第１の実施形態を説明するフローチャート。
【図３】触媒の位置による硫黄堆積量の相違を示す図。
【図４】硫黄被毒とＮＯ酸化活性の関係を示す図。
【図５】触媒再生による硫黄堆積量の変化を示す図。
【図６】オイルアッシュ堆積によるＤＰＦ圧力損失の変
化を示す図。
化を示す図。
【図７】硫黄堆積量とＮＯｘ吸収量の関係を示す図。
【図８】第２の実施形態を示す構成図。
【図９】第２の実施形態を説明するフローチャート。
１ エンジン本体 ２ コモンレール式噴射装置 ３ 排気マニフォールド ４ 排気管 ５ 酸化触媒 ６ ＤＰＦ ７ 排圧センサ ８ 温度センサ ９ コントローラ １０ ＮＯｘ触媒
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） Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１ Ｆ０１Ｎ 3/28 ３０１Ｃ 9/00 9/00 Ｚ Ｆターム(参考） 3G090 AA02 BA01 CA01 CA04 DA03 EA02 3G091 AA18 AB05 AB06 AB13 BA11 BA31 CA01 CA18 CB03 DA07 DB10 EA17 EA32 EA33 EA38 FA12 FB03 FB16 GB04W GB05W GB06W GB07W HA08 HA15 HA36
Claims (8)
- 【請求項１】内燃機関の排気管に設置された排気ガスを
浄化する触媒と、 この触媒の下流に設けられたパーティキュレートフィル
タとを備えた排気ガス浄化装置において、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 前記触媒に堆積した硫黄量を検出する堆積硫黄量検出手
段と、 この堆積硫黄量検出手段の検出値に基づき堆積した硫黄
を除去するかどうかを判定する堆積硫黄除去判定手段
と、 この堆積硫黄除去判定手段の判定結果に基づいて堆積し
た硫黄を除去する堆積硫黄除去手段とを備えたことを特
徴とする排気ガス浄化装置。 - 【請求項２】前記堆積硫黄除去判定手段は、所定の運転
状態における排圧が所定値よりも高いときに硫黄の除去
を判定することを特徴とする請求項１に記載の排気ガス
浄化装置。 - 【請求項３】前記触媒はＮＯをＮＯ２に酸化することを
特徴とする請求項１または２に記載の排気浄化装置。 - 【請求項４】前記触媒はＮＯをＮＯ２に酸化し、ＮＯｘ
を吸収・還元することを特徴とする請求項１または２に
記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項５】前記堆積硫黄除去手段は、燃料を排気行程
で噴射して触媒入口の排温を上昇させることを特徴とす
る請求項１から４のいずれか一つに記載の排気ガス浄化
装置。 - 【請求項６】前記堆積硫黄除去手段は、触媒入口の排温
を４５０℃以上に高めることを特徴とする請求項５に記
載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項７】前記堆積硫黄量検出手段は、内燃機関の運
転履歴と排圧から触媒の硫黄堆積量を推定することを特
徴とする請求項１または２に記載の排気ガス浄化装置。 - 【請求項８】前記排圧が、内燃機関のオイル消費量に基
づいて補正されることを特徴とする請求項７に記載の排
気ガス浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13103899A JP3633365B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 排気ガス浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13103899A JP3633365B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320322A true JP2000320322A (ja) | 2000-11-21 |
| JP3633365B2 JP3633365B2 (ja) | 2005-03-30 |
Family
ID=15048578
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13103899A Expired - Lifetime JP3633365B2 (ja) | 1999-05-12 | 1999-05-12 | 排気ガス浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3633365B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002044531A1 (de) * | 2000-12-01 | 2002-06-06 | Audi Ag | Verfahren zur überwachung eines partikelfiltersystems im abgasstrang einer brennkraftmaschine |
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| WO2009096575A1 (ja) | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
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| CN102770650A (zh) * | 2009-12-22 | 2012-11-07 | 珀金斯发动机有限公司 | 硫探测程序 |
-
1999
- 1999-05-12 JP JP13103899A patent/JP3633365B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (11)
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| US8297042B2 (en) | 2008-01-30 | 2012-10-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device of internal combustion engine |
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|---|---|
| JP3633365B2 (ja) | 2005-03-30 |
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