JP2002266630A - 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 - Google Patents
排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法Info
- Publication number
- JP2002266630A JP2002266630A JP2001063674A JP2001063674A JP2002266630A JP 2002266630 A JP2002266630 A JP 2002266630A JP 2001063674 A JP2001063674 A JP 2001063674A JP 2001063674 A JP2001063674 A JP 2001063674A JP 2002266630 A JP2002266630 A JP 2002266630A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- exhaust gas
- exhaust
- gas purification
- throttle valve
- determination value
- 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.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 26
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 88
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims description 71
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims description 71
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 34
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 34
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 28
- 239000013618 particulate matter Substances 0.000 claims description 24
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims description 17
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 13
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 12
- 238000010926 purge Methods 0.000 abstract 1
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 159
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 157
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 30
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 15
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 8
- 101100268670 Caenorhabditis elegans acc-3 gene Proteins 0.000 description 6
- 101100268668 Caenorhabditis elegans acc-2 gene Proteins 0.000 description 5
- 235000014676 Phragmites communis Nutrition 0.000 description 5
- 101100373202 Rattus norvegicus Cx3cl1 gene Proteins 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 4
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 4
- 239000011232 storage material Substances 0.000 description 4
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 3
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000010349 pulsation Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 101500000959 Bacillus anthracis Protective antigen PA-20 Proteins 0.000 description 1
- 101150000715 DA18 gene Proteins 0.000 description 1
- 102100032704 Keratin, type I cytoskeletal 24 Human genes 0.000 description 1
- 101100219325 Phaseolus vulgaris BA13 gene Proteins 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000003584 silencer Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】排気経路が2つの系統に分かれたエンジンにお
いて、各排気経路に配置される排気ガス浄化ユニットを
効率良く均等に利用できて、高い排気ガス浄化効率を発
揮できる排気ガス浄化システムを提供する。 【解決手段】排気通路が2系統に分かれた内燃機関Eの
排気ガスGを浄化する2つの排気浄化ユニット12a、
12bを有する排気ガス浄化システム1において、それ
ぞれの排気浄化ユニット12a,12bの排出通路15
a,15bに設けた絞り弁16a,16bを、開閉操作
することにより、排気ガス量が多い時には、排気浄化ユ
ニット12a、12bで1段階で排気ガスGを浄化し、
排気ガス量が少ない時には、一方の排気浄化ユニット1
2aを通過した排気ガスGを、他方の排気浄化ユニット
12bを通過させるように構成する。
いて、各排気経路に配置される排気ガス浄化ユニットを
効率良く均等に利用できて、高い排気ガス浄化効率を発
揮できる排気ガス浄化システムを提供する。 【解決手段】排気通路が2系統に分かれた内燃機関Eの
排気ガスGを浄化する2つの排気浄化ユニット12a、
12bを有する排気ガス浄化システム1において、それ
ぞれの排気浄化ユニット12a,12bの排出通路15
a,15bに設けた絞り弁16a,16bを、開閉操作
することにより、排気ガス量が多い時には、排気浄化ユ
ニット12a、12bで1段階で排気ガスGを浄化し、
排気ガス量が少ない時には、一方の排気浄化ユニット1
2aを通過した排気ガスGを、他方の排気浄化ユニット
12bを通過させるように構成する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、V型エンジンや水
平対向エンジン等の2系統の排気通路を有するエンジン
の排気ガスを効率よく浄化するための排気ガス浄化シス
テム及び排気ガス浄化方法に関する。
平対向エンジン等の2系統の排気通路を有するエンジン
の排気ガスを効率よく浄化するための排気ガス浄化シス
テム及び排気ガス浄化方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ディーゼル機関や一部のガソリン機関等
の内燃機関や様々な燃焼装置の排気ガス中から窒素酸化
物(NOx)や微粒子状物質(PM:パティキュレー
ト)等を除去するための排気ガス浄化装置について種々
の研究や提案がなされている。
の内燃機関や様々な燃焼装置の排気ガス中から窒素酸化
物(NOx)や微粒子状物質(PM:パティキュレー
ト)等を除去するための排気ガス浄化装置について種々
の研究や提案がなされている。
【0003】そして、V型エンジンや水平対向エンジン
等では、排気系の上流側の排気管が各バンク毎に2系統
に分かれるので、それぞれの排気管に触媒コンバータや
DPFF等の排気ガス浄化ユニットを配設する場合があ
り、実開平4−44426号においては、排気管を2系
統に分け、点火順序が連続しないように2つに分けた気
筒群を各排気管に接続すると共に、各排気管毎に触媒コ
ンバータを介装し、一方の触媒コンバータの下流側と他
方の触媒コンバータの上流側とを連通する連通路をそれ
ぞれに設け、かつこの連通路に、触媒コンバータ下流側
から上流側への流れのみを許容する逆止弁をそれぞれ介
装した内燃機関の排気浄化装置が提案されている。
等では、排気系の上流側の排気管が各バンク毎に2系統
に分かれるので、それぞれの排気管に触媒コンバータや
DPFF等の排気ガス浄化ユニットを配設する場合があ
り、実開平4−44426号においては、排気管を2系
統に分け、点火順序が連続しないように2つに分けた気
筒群を各排気管に接続すると共に、各排気管毎に触媒コ
ンバータを介装し、一方の触媒コンバータの下流側と他
方の触媒コンバータの上流側とを連通する連通路をそれ
ぞれに設け、かつこの連通路に、触媒コンバータ下流側
から上流側への流れのみを許容する逆止弁をそれぞれ介
装した内燃機関の排気浄化装置が提案されている。
【0004】この排気浄化装置では、排気圧力の脈動と
逆止弁の作用により、排気の一部を触媒コンバータに2
度通過させることにより、排気浄化性能を向上させてい
る。
逆止弁の作用により、排気の一部を触媒コンバータに2
度通過させることにより、排気浄化性能を向上させてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、排気圧
力の脈動により、一方の触媒コンバータを通過した排気
ガスを他方の触媒コンバータに流しているため、排気ガ
スの一部のみが、両方を通過するだけであり、十分に両
方の触媒コンバータを利用できていないという問題があ
る。
力の脈動により、一方の触媒コンバータを通過した排気
ガスを他方の触媒コンバータに流しているため、排気ガ
スの一部のみが、両方を通過するだけであり、十分に両
方の触媒コンバータを利用できていないという問題があ
る。
【0006】また、これらの排気ガス浄化装置では、N
Ox除去用にNOx吸蔵還元型触媒を備えた触媒コンバ
ータを備えたり、PM捕集用に、ディーゼルパティキュ
レートフィルタ(DPF)を備えたりしているが、いず
れの排気ガス浄化装置においても、ある程度、NOxを
吸蔵(吸着)又はPMを捕集すると、これらの吸蔵能力
や捕集能力が飽和に達してしまうために、完全に飽和す
る前に再生処理する必要がある。
Ox除去用にNOx吸蔵還元型触媒を備えた触媒コンバ
ータを備えたり、PM捕集用に、ディーゼルパティキュ
レートフィルタ(DPF)を備えたりしているが、いず
れの排気ガス浄化装置においても、ある程度、NOxを
吸蔵(吸着)又はPMを捕集すると、これらの吸蔵能力
や捕集能力が飽和に達してしまうために、完全に飽和す
る前に再生処理する必要がある。
【0007】NOx吸蔵還元型触媒システムを例にとる
と、NOx吸蔵量(NOx吸着量)を何らかの手段で検
出または計算し、NOx吸蔵限界(NOx吸着限界)の
寸前に、エンジンの運転条件を変えて、排気ガスをリッ
チ状態にして、バリウム(Ba)等のNOx吸蔵物質に
吸蔵されたNOx成分を脱離して、白金(Pt)等の触
媒により、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)等の
還元剤で還元して浄化している。
と、NOx吸蔵量(NOx吸着量)を何らかの手段で検
出または計算し、NOx吸蔵限界(NOx吸着限界)の
寸前に、エンジンの運転条件を変えて、排気ガスをリッ
チ状態にして、バリウム(Ba)等のNOx吸蔵物質に
吸蔵されたNOx成分を脱離して、白金(Pt)等の触
媒により、排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)等の
還元剤で還元して浄化している。
【0008】しかし、このNOx吸蔵量がNOx吸着限
界に近づいているのを判定するのが非常に難しく、更
に、限界までNOxを吸蔵してしまうと脱離再生する時
に必要な再生モード運転の継続時間が長くなり、また、
表面の細孔を塞ぐ硫黄分の吸着量の増加等の要因により
完全に吸蔵能力を回復させるのが難しくなる。そのた
め、還元剤の供給を必要とする再生モード運転時間が徐
々に長くなり、燃費が悪化するという問題がある。
界に近づいているのを判定するのが非常に難しく、更
に、限界までNOxを吸蔵してしまうと脱離再生する時
に必要な再生モード運転の継続時間が長くなり、また、
表面の細孔を塞ぐ硫黄分の吸着量の増加等の要因により
完全に吸蔵能力を回復させるのが難しくなる。そのた
め、還元剤の供給を必要とする再生モード運転時間が徐
々に長くなり、燃費が悪化するという問題がある。
【0009】本発明は、上述の問題を解決するためにな
されたものであり、その目的は、排気経路が2つの系統
に分かれたエンジンにおいて、各排気経路に配置される
排気ガス浄化ユニットを効率良く均等に利用できて、高
い排気ガス浄化効率を発揮できる排気ガス浄化システム
を提供することにある。
されたものであり、その目的は、排気経路が2つの系統
に分かれたエンジンにおいて、各排気経路に配置される
排気ガス浄化ユニットを効率良く均等に利用できて、高
い排気ガス浄化効率を発揮できる排気ガス浄化システム
を提供することにある。
【0010】更なる目的は、高い排気ガス浄化効率を維
持しながら排気ガスを効率良く浄化でき、しかも、排気
ガス浄化ユニットの再生モード運転をエンジンの運転状
態に合わせて効率良く行うことができる排気ガス浄化方
法を提供することにある。
持しながら排気ガスを効率良く浄化でき、しかも、排気
ガス浄化ユニットの再生モード運転をエンジンの運転状
態に合わせて効率良く行うことができる排気ガス浄化方
法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】以上のような目的を達成
するための本発明の排気ガス浄化システムは、次のよう
に構成される。
するための本発明の排気ガス浄化システムは、次のよう
に構成される。
【0012】1)排気通路が第1排気通路と第2排気通
路の2系統に分かれた内燃機関の排気ガスを浄化する排
気ガス浄化システムであって、前記第1排気通路が接続
する第1排気入口部と第1排気出口部との間に第1排気
浄化ユニットを、前記第2排気通路が接続する第2排気
入口部と第2排気出口部との間に第2排気浄化ユニット
を、それぞれ配置すると共に、前記第1排気入口部と前
記第2排気出口部と、前記第2排気入口部と前記第1排
気出口部とを、それぞれ連通させて形成し、更に、前記
第1排気出口部に接続する第1排出通路に第1絞り弁
を、前記第2排気出口部に接続する第2排出通路に第2
絞り弁を、それぞれ設けると共に、排気ガス量が多い時
には、第1絞り弁と第2絞り弁の両方を開弁し、排気ガ
ス量が少ない時には、前記第1絞り弁を開弁して前記第
2絞り弁を閉弁した状態と、前記第1絞り弁を閉弁して
前記第2絞り弁を開弁した状態とを、交互に繰り返す絞
り弁制御手段を備えて構成される。
路の2系統に分かれた内燃機関の排気ガスを浄化する排
気ガス浄化システムであって、前記第1排気通路が接続
する第1排気入口部と第1排気出口部との間に第1排気
浄化ユニットを、前記第2排気通路が接続する第2排気
入口部と第2排気出口部との間に第2排気浄化ユニット
を、それぞれ配置すると共に、前記第1排気入口部と前
記第2排気出口部と、前記第2排気入口部と前記第1排
気出口部とを、それぞれ連通させて形成し、更に、前記
第1排気出口部に接続する第1排出通路に第1絞り弁
を、前記第2排気出口部に接続する第2排出通路に第2
絞り弁を、それぞれ設けると共に、排気ガス量が多い時
には、第1絞り弁と第2絞り弁の両方を開弁し、排気ガ
ス量が少ない時には、前記第1絞り弁を開弁して前記第
2絞り弁を閉弁した状態と、前記第1絞り弁を閉弁して
前記第2絞り弁を開弁した状態とを、交互に繰り返す絞
り弁制御手段を備えて構成される。
【0013】この構成により、排気ガス量が多い場合に
は、両方の排気通路の排気ガスを、第1排気ガスユニッ
トと第2排気ガスユニットのいずれかを通過させる1段
通過で、2つの排気ガスユニットを使用して浄化するの
で、排気ガスユニットのNOx吸着限界量(NOx吸蔵
可能容量)やPM捕集限界量等の容量を小さくできる。
は、両方の排気通路の排気ガスを、第1排気ガスユニッ
トと第2排気ガスユニットのいずれかを通過させる1段
通過で、2つの排気ガスユニットを使用して浄化するの
で、排気ガスユニットのNOx吸着限界量(NOx吸蔵
可能容量)やPM捕集限界量等の容量を小さくできる。
【0014】また、排気ガス量が少ない場合には、一方
の排気通路の排気ガスは1段通過であるが、他方の排気
通路の排気ガスを2段通過で浄化するので、浄化効率が
向上する。
の排気通路の排気ガスは1段通過であるが、他方の排気
通路の排気ガスを2段通過で浄化するので、浄化効率が
向上する。
【0015】2)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記絞り弁制御手段が、排気ガス量の多少の判断に
おいて、エンジンの回転数が所定の回転数判定値より小
さく、且つ、エンジンの負荷が所定の負荷判定値よりも
小さい場合には、排気ガス量が小さいと判断し、それ以
外の場合には、排気ガス量が多いと判断するように構成
される。
て、前記絞り弁制御手段が、排気ガス量の多少の判断に
おいて、エンジンの回転数が所定の回転数判定値より小
さく、且つ、エンジンの負荷が所定の負荷判定値よりも
小さい場合には、排気ガス量が小さいと判断し、それ以
外の場合には、排気ガス量が多いと判断するように構成
される。
【0016】この構成では、排気ガス中の浄化対象成
分、例えば、窒素酸化物(NOx)や微粒子状物質(P
M:パティキュレート)はエンジンの運転状態により、
その排出量がほぼ決まるので、エンジンの回転数とエン
ジンの負荷から、排出量の多少を判断する。なお、この
エンジンの負荷は通常アクセル開度で代用する。
分、例えば、窒素酸化物(NOx)や微粒子状物質(P
M:パティキュレート)はエンジンの運転状態により、
その排出量がほぼ決まるので、エンジンの回転数とエン
ジンの負荷から、排出量の多少を判断する。なお、この
エンジンの負荷は通常アクセル開度で代用する。
【0017】3)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記回転数判定値が最大回転数の50%〜70%の
範囲内の値であり、且つ、前記負荷判定値が最大負荷の
35%〜45%の範囲内の値であるように構成する。
て、前記回転数判定値が最大回転数の50%〜70%の
範囲内の値であり、且つ、前記負荷判定値が最大負荷の
35%〜45%の範囲内の値であるように構成する。
【0018】この数値範囲の回転数判定値と負荷判定値
とすることにより、排気量の多少の判定が絞り弁の開閉
制御に使用するのに最適なものとなり、それぞれの状態
で、両方の排気ガス浄化ユニットを流れる排気ガス量を
適切な量にすることができる。
とすることにより、排気量の多少の判定が絞り弁の開閉
制御に使用するのに最適なものとなり、それぞれの状態
で、両方の排気ガス浄化ユニットを流れる排気ガス量を
適切な量にすることができる。
【0019】4)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記第1排気入口部と前記第2排気出口部とを連通
する第1連通部に、前記第2排気出口部から前記第1排
気入口部へ排気ガスを流通させる第1逆止弁を設けると
共に、前記第2排気入口部と前記第1排気出口部とを連
通する第2連通部に、前記第1排気出口部から前記第2
排気入口部へ排気ガスを流通させる第2逆止弁を設けて
構成する。
て、前記第1排気入口部と前記第2排気出口部とを連通
する第1連通部に、前記第2排気出口部から前記第1排
気入口部へ排気ガスを流通させる第1逆止弁を設けると
共に、前記第2排気入口部と前記第1排気出口部とを連
通する第2連通部に、前記第1排気出口部から前記第2
排気入口部へ排気ガスを流通させる第2逆止弁を設けて
構成する。
【0020】この構成によれば、連通部に設けた逆止弁
によって、確実に排気ガスの流れを誘導することができ
る。
によって、確実に排気ガスの流れを誘導することができ
る。
【0021】5)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとを隣接して配置して構成する。
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとを隣接して配置して構成する。
【0022】この隣接配置とは、互いに直接又は介在物
を介して間接に接していることが好ましいが、熱移動が
容易に行われる程度に近接して配置されることも含む。
を介して間接に接していることが好ましいが、熱移動が
容易に行われる程度に近接して配置されることも含む。
【0023】この隣接配置により、排気ガス浄化ユニッ
トの保温効果が増す上に、上流側の温まった一方の排気
ガス浄化ユニットから下流側の他方の排気ガス浄化ユニ
ットに伝熱されるので、排気ガス浄化ユニットの昇温が
スムースに行われる。この昇温により触媒が活性化する
ので排気ガスの浄化性能が向上し、又再生も促進され
る。
トの保温効果が増す上に、上流側の温まった一方の排気
ガス浄化ユニットから下流側の他方の排気ガス浄化ユニ
ットに伝熱されるので、排気ガス浄化ユニットの昇温が
スムースに行われる。この昇温により触媒が活性化する
ので排気ガスの浄化性能が向上し、又再生も促進され
る。
【0024】6)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとが、NOx吸蔵還元型触媒を有して構成される。
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとが、NOx吸蔵還元型触媒を有して構成される。
【0025】このNOx吸蔵還元型触媒は、バリウム
(Ba)やカルシウム(Ca)等のNOx吸蔵物質と白
金(Pt)等の触媒により形成することができる。
(Ba)やカルシウム(Ca)等のNOx吸蔵物質と白
金(Pt)等の触媒により形成することができる。
【0026】7)上記の排気ガス浄化システムにおい
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとが、ディーゼルパティキュレートフィルタを有し
て構成される。
て、前記第1排気浄化ユニットと前記第2排気浄化ユニ
ットとが、ディーゼルパティキュレートフィルタを有し
て構成される。
【0027】このディーゼルパティキュレートフィルタ
(DPF)は、CRT方式やCSF方式の連続再生型D
PFが好ましいが、排気ガスユニットを更に複数のフィ
ルタユニットで構成し、交互にPM捕集とPM燃焼によ
るフィルタ再生を行う方式のDPFであってもよい。
(DPF)は、CRT方式やCSF方式の連続再生型D
PFが好ましいが、排気ガスユニットを更に複数のフィ
ルタユニットで構成し、交互にPM捕集とPM燃焼によ
るフィルタ再生を行う方式のDPFであってもよい。
【0028】このDPFのフィルタは、セラミックや金
属等の繊維を用いた繊維タイプフィルタやセラミック製
のモノリスハニカム型ウオールフロータイプフィルタ等
で形成することができ、このフィルタの上流側に酸化触
媒を配置したり、フィルタに触媒を担持さたりすること
により、連続再生型DPFとすることができる。
属等の繊維を用いた繊維タイプフィルタやセラミック製
のモノリスハニカム型ウオールフロータイプフィルタ等
で形成することができ、このフィルタの上流側に酸化触
媒を配置したり、フィルタに触媒を担持さたりすること
により、連続再生型DPFとすることができる。
【0029】〔排気ガス浄化方法〕そして、排気ガス浄
化システムにおける排気ガス浄化方法は、次のように構
成される。
化システムにおける排気ガス浄化方法は、次のように構
成される。
【0030】1)上記のNOx吸蔵還元型触媒を有する
排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化ユニ
ットに吸蔵されたNOx吸着量が、所定の判定値を超え
た時に再生モード運転を開始するように制御すると共
に、前記所定の判定値の値を前記排気ガス浄化ユニット
のNOx吸蔵限界量の40%〜60%として構成する。
排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化ユニ
ットに吸蔵されたNOx吸着量が、所定の判定値を超え
た時に再生モード運転を開始するように制御すると共
に、前記所定の判定値の値を前記排気ガス浄化ユニット
のNOx吸蔵限界量の40%〜60%として構成する。
【0031】この排気ガス浄化方法によれば、従来技術
では、NOx吸蔵限界量の90%程度の値としていた所
定の判定値の値を、NOx吸蔵限界量の40%〜60
%、好ましくは50%として構成するので、NOx吸蔵
能力やPM捕集能力が低くなる飽和寸前まで、排気ガス
浄化の状態を維持せずに、比較的早い時期に再生モード
運転に入るので、高いNOx浄化率や高いPM捕集効率
を維持できる。
では、NOx吸蔵限界量の90%程度の値としていた所
定の判定値の値を、NOx吸蔵限界量の40%〜60
%、好ましくは50%として構成するので、NOx吸蔵
能力やPM捕集能力が低くなる飽和寸前まで、排気ガス
浄化の状態を維持せずに、比較的早い時期に再生モード
運転に入るので、高いNOx浄化率や高いPM捕集効率
を維持できる。
【0032】そして、排気ガス量が多い高回転又は高負
荷運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸
着状態の時間が短くなり、NOxの脱離浄化状態の時間
も短くなるので、再生モード運転の頻度が高くなる。
荷運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸
着状態の時間が短くなり、NOxの脱離浄化状態の時間
も短くなるので、再生モード運転の頻度が高くなる。
【0033】そのため、吸蔵、酸化、脱離、浄化のサイ
クルが短くなり、エンジンの運転状態を再生モード運転
に切り替えている時間が短くなるので、この再生モード
運転によるトルク変動の継続時間が短くなり、トルク変
動を目立たなくすることができる。
クルが短くなり、エンジンの運転状態を再生モード運転
に切り替えている時間が短くなるので、この再生モード
運転によるトルク変動の継続時間が短くなり、トルク変
動を目立たなくすることができる。
【0034】2)また、上記のディーゼルパティキュレ
ートフィルタを有する排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気ガス浄化ユニットに捕集された微粒子状物質の
捕集量が、所定の判定値を超えた時に再生モード運転を
開始するように制御すると共に、前記所定の判定値の値
を前記排気ガス浄化ユニットの微粒子状物質捕集限界量
の40%〜60%として構成する。
ートフィルタを有する排気ガス浄化システムにおいて、
前記排気ガス浄化ユニットに捕集された微粒子状物質の
捕集量が、所定の判定値を超えた時に再生モード運転を
開始するように制御すると共に、前記所定の判定値の値
を前記排気ガス浄化ユニットの微粒子状物質捕集限界量
の40%〜60%として構成する。
【0035】そして、DPFの場合にも、PMの捕集量
が比較的少ない内に再生モード運転でPMの燃焼を行う
ことになるので、フィルタ再生状態の時間も短くするこ
とができる。特に、これにより、多量に捕集されたPM
の急激な燃焼によって発生する高温状態を回避すること
ができるので、この高温状態によるフィルタの溶損等を
防止できる。
が比較的少ない内に再生モード運転でPMの燃焼を行う
ことになるので、フィルタ再生状態の時間も短くするこ
とができる。特に、これにより、多量に捕集されたPM
の急激な燃焼によって発生する高温状態を回避すること
ができるので、この高温状態によるフィルタの溶損等を
防止できる。
【0036】3)上記の排気ガス浄化方法の前記再生モ
ード運転において、エンジンの回転数が所定の回転数判
定値より小さく、且つ、エンジンの負荷が所定の負荷判
定値よりも小さい場合には、早期噴射による再生モード
運転を行い、それ以外の場合には、筒内後噴射による再
生モード運転を行うように構成される。
ード運転において、エンジンの回転数が所定の回転数判
定値より小さく、且つ、エンジンの負荷が所定の負荷判
定値よりも小さい場合には、早期噴射による再生モード
運転を行い、それ以外の場合には、筒内後噴射による再
生モード運転を行うように構成される。
【0037】高回転数又は高負荷運転においては、着火
時期が早すぎてトルク変動が大きくなるため、早期噴射
が出来ないが、この構成により、低回転数且つ低負荷運
転の場合のみ、早期噴射による再生モード運転を行い、
その他の高回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射
による再生モード運転を行うことができるようになるの
で、最適な再生モード運転を行うことができる。
時期が早すぎてトルク変動が大きくなるため、早期噴射
が出来ないが、この構成により、低回転数且つ低負荷運
転の場合のみ、早期噴射による再生モード運転を行い、
その他の高回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射
による再生モード運転を行うことができるようになるの
で、最適な再生モード運転を行うことができる。
【0038】4)上記の排気ガス浄化方法において、前
記回転数判定値が最大回転数の50%〜70%の範囲内
の値であり、且つ、前記負荷判定値が最大負荷の35%
〜45%の範囲内の値であるように構成される。
記回転数判定値が最大回転数の50%〜70%の範囲内
の値であり、且つ、前記負荷判定値が最大負荷の35%
〜45%の範囲内の値であるように構成される。
【0039】この数値範囲の回転数判定値と負荷判定値
とすることにより、再生モード運転の切り替えが最適な
ものとなる。
とすることにより、再生モード運転の切り替えが最適な
ものとなる。
【0040】5)また、前記の排気ガス浄化システムに
おいて、前記第1排気通路に連通する各気筒に対する再
生モード運転用の燃料噴射制御の時期と、前記第2排気
通路に連通する各気筒に対する再生モード運転用の燃料
噴射制御の時期とが重ならないようにして再生モード運
転を行う。
おいて、前記第1排気通路に連通する各気筒に対する再
生モード運転用の燃料噴射制御の時期と、前記第2排気
通路に連通する各気筒に対する再生モード運転用の燃料
噴射制御の時期とが重ならないようにして再生モード運
転を行う。
【0041】この排気ガス浄化方法により、片方のバン
クづつ再生モードの燃料噴射制御を行うので、全体とし
てエンジンのトルク変動を少なくでき、しかも、第1排
気ガス浄化ユニットと第2排気ガス浄化ユニットの再生
時期をずらすことができるので、一方の排気ガス浄化ユ
ニットの再生時に発生する反応熱を、次に再生する他方
の排気ガス浄化ユニットを温めるために使用できるた
め、燃料の節約ができ、燃費の悪化を防止できる。
クづつ再生モードの燃料噴射制御を行うので、全体とし
てエンジンのトルク変動を少なくでき、しかも、第1排
気ガス浄化ユニットと第2排気ガス浄化ユニットの再生
時期をずらすことができるので、一方の排気ガス浄化ユ
ニットの再生時に発生する反応熱を、次に再生する他方
の排気ガス浄化ユニットを温めるために使用できるた
め、燃料の節約ができ、燃費の悪化を防止できる。
【0042】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
排気ガス浄化システムについて、排気ガス浄化ユニット
がNOx吸蔵還元型触媒を有する触媒コンバータである
場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。
排気ガス浄化システムについて、排気ガス浄化ユニット
がNOx吸蔵還元型触媒を有する触媒コンバータである
場合を例にとって、図面を参照しながら説明する。
【0043】図1に示すように、この排気ガス浄化シス
テム1に使用される排気ガス浄化装置10は、V型エン
ジンや水平対向エンジン等のシリンダが第1バンク2a
と第2バンク2bの2系統に分かれて配置され、2つの
排気通路3a,3bを有するエンジンEに適したもので
あり、第1バンク2aに接続する第1排気通路3aと第
2バンク2bに接続する第2排気通路3bとが接続され
て形成される。
テム1に使用される排気ガス浄化装置10は、V型エン
ジンや水平対向エンジン等のシリンダが第1バンク2a
と第2バンク2bの2系統に分かれて配置され、2つの
排気通路3a,3bを有するエンジンEに適したもので
あり、第1バンク2aに接続する第1排気通路3aと第
2バンク2bに接続する第2排気通路3bとが接続され
て形成される。
【0044】これらの排気通路3a,3bが接続する排
気ガス浄化装置10は、触媒収納ケース(浄化ユニット
収納ケース)11と、この触媒収納ケース11内に収容
された第1触媒コンバータ(第1排気浄化ユニット)1
2aと第2触媒コンバータ(第2排気浄化ユニット)1
2bを有して形成される。
気ガス浄化装置10は、触媒収納ケース(浄化ユニット
収納ケース)11と、この触媒収納ケース11内に収容
された第1触媒コンバータ(第1排気浄化ユニット)1
2aと第2触媒コンバータ(第2排気浄化ユニット)1
2bを有して形成される。
【0045】この触媒コンバータ12a,12bは、担
持体上にアルミナ等の多孔質コート材で形成した触媒担
体の担持層に、白金(Pt)等の触媒金属と共に窒素酸
化物(NOx)を吸着するバリウム(Ba)やカルシウ
ム(Ca)等のNOx吸蔵物質を担持してモノリス触媒
として構成される。
持体上にアルミナ等の多孔質コート材で形成した触媒担
体の担持層に、白金(Pt)等の触媒金属と共に窒素酸
化物(NOx)を吸着するバリウム(Ba)やカルシウ
ム(Ca)等のNOx吸蔵物質を担持してモノリス触媒
として構成される。
【0046】また、排気ガス浄化システム1は、2つの
排気通路3a,3bと、排気ガス浄化装置10と、第1
絞り弁16aを有する第1排出通路15aと、第2絞り
弁16bを有する第2排出通路15bと、これらの第1
絞り弁16aと第2絞り弁16bを開閉制御する絞り弁
制御手段21とを有して構成される。
排気通路3a,3bと、排気ガス浄化装置10と、第1
絞り弁16aを有する第1排出通路15aと、第2絞り
弁16bを有する第2排出通路15bと、これらの第1
絞り弁16aと第2絞り弁16bを開閉制御する絞り弁
制御手段21とを有して構成される。
【0047】これらの第1排出通路15aと第2排出通
路15bは下流側で合流して排出通路4となり、消音器
(図示しない)を介して外気と連通する。
路15bは下流側で合流して排出通路4となり、消音器
(図示しない)を介して外気と連通する。
【0048】この第1触媒コンバータ12aと第2触媒
コンバータ12bとは、相互の間で熱交換が行われ易い
ように、図2に示すように、半円筒状に形成されて仕切
り板17に背中合わせに隣接して配置されるが、相互の
間では仕切り板17を通してはガス交換ができないよう
に構成される。
コンバータ12bとは、相互の間で熱交換が行われ易い
ように、図2に示すように、半円筒状に形成されて仕切
り板17に背中合わせに隣接して配置されるが、相互の
間では仕切り板17を通してはガス交換ができないよう
に構成される。
【0049】この隣接配置により、放熱量を低減でき、
触媒コンバータ12a,12bのお互いの温度上昇によ
る保温効果を増すことができるので、特に暖気中の触媒
活性温度までの昇温時間を短縮できる。また、排気ガス
Gによって上流側の温まった方の熱や上流側の触媒にお
ける化学反応で発生する熱が下流側に伝達されるので、
触媒コンバータ12a,12b間の熱移動がスムースに
行われ、下流側の触媒コンバータ12a(又は12b)
が昇温し易くなり、この昇温により触媒を活性化でき、
排気ガスに対する浄化性能を向上できる。
触媒コンバータ12a,12bのお互いの温度上昇によ
る保温効果を増すことができるので、特に暖気中の触媒
活性温度までの昇温時間を短縮できる。また、排気ガス
Gによって上流側の温まった方の熱や上流側の触媒にお
ける化学反応で発生する熱が下流側に伝達されるので、
触媒コンバータ12a,12b間の熱移動がスムースに
行われ、下流側の触媒コンバータ12a(又は12b)
が昇温し易くなり、この昇温により触媒を活性化でき、
排気ガスに対する浄化性能を向上できる。
【0050】そして、図3に示すように、この触媒収納
ケース11の一方の側には、第1排気通路3aが接続す
る第1排気入口部13aと、第2排出通路15bが接続
する第2排気出口部14bが設けられ、他方の側には、
第2排気通路3bが接続する第2排気入口部13bと第
1排出通路15aが接続する第2排気出口部14bが設
けられる。
ケース11の一方の側には、第1排気通路3aが接続す
る第1排気入口部13aと、第2排出通路15bが接続
する第2排気出口部14bが設けられ、他方の側には、
第2排気通路3bが接続する第2排気入口部13bと第
1排出通路15aが接続する第2排気出口部14bが設
けられる。
【0051】図3〜図5に示す第1の実施の形態では、
この第1排気入口部13aと第2排気出口部14bと、
第2排気入口部13bと第1排気出口部14aとを、そ
れぞれ連通させて形成する。即ち、第1排気入口部13
aと第2排気出口部14bの間に第1連通部18aが、
第2排気入口部13bと第1排気出口部14aとの間に
第2連通部18bが設けられる。
この第1排気入口部13aと第2排気出口部14bと、
第2排気入口部13bと第1排気出口部14aとを、そ
れぞれ連通させて形成する。即ち、第1排気入口部13
aと第2排気出口部14bの間に第1連通部18aが、
第2排気入口部13bと第1排気出口部14aとの間に
第2連通部18bが設けられる。
【0052】そして、第2の実施の形態では、図6及び
図7に示すように、更に、この第1連通部18aと第2
連通部18bに、圧力が加われば自然に開弁又は閉弁す
るリード弁等で形成される第1逆止弁19aと第2逆止
弁19bをそれぞれ配設して形成し、この連通部18
a,18bに設けた逆止弁19a,19bによって、排
気ガスGの流れ方向を一方向にし、確実に排気ガスGの
流れを誘導するように構成する。
図7に示すように、更に、この第1連通部18aと第2
連通部18bに、圧力が加われば自然に開弁又は閉弁す
るリード弁等で形成される第1逆止弁19aと第2逆止
弁19bをそれぞれ配設して形成し、この連通部18
a,18bに設けた逆止弁19a,19bによって、排
気ガスGの流れ方向を一方向にし、確実に排気ガスGの
流れを誘導するように構成する。
【0053】図6に示すように、リード弁で形成される
第1逆止弁19aは、第1触媒コンバータ12aの上流
側の第1排気入口部13aの圧力が、第2触媒コンバー
タ12bの下流側の第2排気出口部14bの圧力より高
くなり、リード弁が仕切り板17の弁座に押し付けられ
るので閉弁する。第2逆止弁19bも同じように閉弁す
る。
第1逆止弁19aは、第1触媒コンバータ12aの上流
側の第1排気入口部13aの圧力が、第2触媒コンバー
タ12bの下流側の第2排気出口部14bの圧力より高
くなり、リード弁が仕切り板17の弁座に押し付けられ
るので閉弁する。第2逆止弁19bも同じように閉弁す
る。
【0054】そのため、この図6の状態では、それぞれ
の排気通路3a,3bを通過した排気ガスGはそれぞれ
の触媒コンバータ12a,12bを通過して排出され
る。
の排気通路3a,3bを通過した排気ガスGはそれぞれ
の触媒コンバータ12a,12bを通過して排出され
る。
【0055】また、図7に示すような場合は、第1逆止
弁19aは、第1排出通路15aの第1絞り弁16aが
開で、第2排出通路15bの第2絞り弁16bが閉であ
るので、第2排気出口部14bの圧力が、第1排気入口
部13aの圧力より高くなり、リード弁が仕切り板17
の弁座から離れるので開弁する。一方、第2逆止弁19
bは第2排気入口部13bと第1排気出口部14aの圧
力差により仕切り板17の弁座に押し付けられるので閉
弁する。
弁19aは、第1排出通路15aの第1絞り弁16aが
開で、第2排出通路15bの第2絞り弁16bが閉であ
るので、第2排気出口部14bの圧力が、第1排気入口
部13aの圧力より高くなり、リード弁が仕切り板17
の弁座から離れるので開弁する。一方、第2逆止弁19
bは第2排気入口部13bと第1排気出口部14aの圧
力差により仕切り板17の弁座に押し付けられるので閉
弁する。
【0056】そのため、この図7の状態では、第1排気
通路3aを通過した排気ガスGは第1触媒コンバータ1
2aを通過して排出されるが、第2排気通路3bを通過
した排気ガスGは第2触媒コンバータ12bを通過した
後、更に、第1触媒コンバータ12aを通過してから排
出されることになる。
通路3aを通過した排気ガスGは第1触媒コンバータ1
2aを通過して排出されるが、第2排気通路3bを通過
した排気ガスGは第2触媒コンバータ12bを通過した
後、更に、第1触媒コンバータ12aを通過してから排
出されることになる。
【0057】なお、この逆止弁19a,19bを電磁弁
で形成することもできるが、この場合は、絞り弁16
a,16bと連動させて電磁弁19a,19bを開閉弁
操作することになる。
で形成することもできるが、この場合は、絞り弁16
a,16bと連動させて電磁弁19a,19bを開閉弁
操作することになる。
【0058】一方、第1絞り弁16aと第2絞り弁16
bの開閉を制御する絞り弁制御手段21は、エンジンコ
ントロールユニット(ECU)と呼ばれるエンジンの制
御装置20の一部に組み込まれて、エンジンEの制御と
密接な関係を持って構成される。
bの開閉を制御する絞り弁制御手段21は、エンジンコ
ントロールユニット(ECU)と呼ばれるエンジンの制
御装置20の一部に組み込まれて、エンジンEの制御と
密接な関係を持って構成される。
【0059】この絞り弁制御手段21は、エンジンの回
転数Ne、クランクアングルCA,アクセル開度(負
荷)Acc等を入力し、各気筒への燃料噴射の噴射タイ
ミングや噴射量を制御するエンジンの制御手段と協働し
て、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの開閉を、図
8の絞り弁開閉制御フロー(その1)や図9の絞り弁開
閉制御フロー(その2)に従って制御するように構成さ
れる。
転数Ne、クランクアングルCA,アクセル開度(負
荷)Acc等を入力し、各気筒への燃料噴射の噴射タイ
ミングや噴射量を制御するエンジンの制御手段と協働し
て、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの開閉を、図
8の絞り弁開閉制御フロー(その1)や図9の絞り弁開
閉制御フロー(その2)に従って制御するように構成さ
れる。
【0060】〔絞り弁開閉制御フロー(その1)〕最初
に、図8に示す絞り弁開閉制御フロー(その1)につい
て説明する。
に、図8に示す絞り弁開閉制御フロー(その1)につい
て説明する。
【0061】この絞り弁開閉制御フロー(その1)は、
図3〜図6に示す第1の実施の形態の排気ガス浄化シス
テム10を用いた場合に使用されるものであり、エンジ
ンEの制御と並列に実行される。このフローは繰り返し
呼ばれては実行され、第1絞り弁16aと第2絞り弁1
6bの開閉指示を出力し、リターンするものである。
図3〜図6に示す第1の実施の形態の排気ガス浄化シス
テム10を用いた場合に使用されるものであり、エンジ
ンEの制御と並列に実行される。このフローは繰り返し
呼ばれては実行され、第1絞り弁16aと第2絞り弁1
6bの開閉指示を出力し、リターンするものである。
【0062】先ず、この絞り弁開閉制御フロー(その
1)がスタートすると、ステップS21で制御に必要
な、エンジン回転数Ne,アクセル開度(負荷)Acc
等のデータを入力する。
1)がスタートすると、ステップS21で制御に必要
な、エンジン回転数Ne,アクセル開度(負荷)Acc
等のデータを入力する。
【0063】次に、ステップS22で、現在のエンジン
の運転状態が、Ne≦Ne1且つAcc≦Acc1であ
るか否かを判定し、Ne≦Ne1且つAcc≦Acc1
である(図11のZ2、Z3領域内にある)場合には排
気ガス量が少ないと判断して、ステップS23で、第1
絞り弁16aと第2絞り弁16bのどちらか一方のみを
全開とし、ステップS24に行く。図8ではこの判定値
のNe1は60%、Acc1は40%に設定されてい
る。
の運転状態が、Ne≦Ne1且つAcc≦Acc1であ
るか否かを判定し、Ne≦Ne1且つAcc≦Acc1
である(図11のZ2、Z3領域内にある)場合には排
気ガス量が少ないと判断して、ステップS23で、第1
絞り弁16aと第2絞り弁16bのどちらか一方のみを
全開とし、ステップS24に行く。図8ではこの判定値
のNe1は60%、Acc1は40%に設定されてい
る。
【0064】このステップS24では、更に、Acc=
0%であるか否かを判定し、Acc=0%であれば排気
ガス量が非常に少ないと判断して、ステップS25で、
第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの両方を全開にし
た後に、どちらか一方のみを全閉として図4又は図5の
状態とし、リターンする。また、Acc=0%でなけれ
ば、そのままリターンする。
0%であるか否かを判定し、Acc=0%であれば排気
ガス量が非常に少ないと判断して、ステップS25で、
第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの両方を全開にし
た後に、どちらか一方のみを全閉として図4又は図5の
状態とし、リターンする。また、Acc=0%でなけれ
ば、そのままリターンする。
【0065】この図4又は図5の状態では、一方の排気
通路3a(又は3b)の排気ガスGは、一方の触媒コン
バータ12a(又は12b)のみを通過するが、他方の
排気通路3b(又は3a)の排気ガスGは,他方の触媒
コンバータ12b(又は12a)を通過の後、一方の触
媒コンバータ12a(又は12b)も通過するようにな
る。
通路3a(又は3b)の排気ガスGは、一方の触媒コン
バータ12a(又は12b)のみを通過するが、他方の
排気通路3b(又は3a)の排気ガスGは,他方の触媒
コンバータ12b(又は12a)を通過の後、一方の触
媒コンバータ12a(又は12b)も通過するようにな
る。
【0066】そして、ステップS22で、Ne≦Ne1
%且つAcc≦Acc1でない(図11のZ1領域内に
ある)場合には排気ガス量が多いと判断して、ステップ
S27で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの両方
を全開として図3の状態とし、リターンする。
%且つAcc≦Acc1でない(図11のZ1領域内に
ある)場合には排気ガス量が多いと判断して、ステップ
S27で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの両方
を全開として図3の状態とし、リターンする。
【0067】この図3の状態では、それぞれの排気通路
3a(又は3b)の排気ガスGは,それぞれの触媒コン
バータ12a(又は12b)のみを通過することにな
る。
3a(又は3b)の排気ガスGは,それぞれの触媒コン
バータ12a(又は12b)のみを通過することにな
る。
【0068】〔絞り弁開閉制御フロー(その2)〕次
に、図9に示す絞り弁開閉制御フロー(その2)につい
て説明するが、このフローは、図7〜図8に示す逆止弁
19a,19bを備えた第2の実施の形態の排気ガス浄
化装置10Aを用いた場合に使用されるものであり、逆
止弁として使用されているリード弁19a,19bが自
動的に作動して流路の変更が行えるように制御する。
に、図9に示す絞り弁開閉制御フロー(その2)につい
て説明するが、このフローは、図7〜図8に示す逆止弁
19a,19bを備えた第2の実施の形態の排気ガス浄
化装置10Aを用いた場合に使用されるものであり、逆
止弁として使用されているリード弁19a,19bが自
動的に作動して流路の変更が行えるように制御する。
【0069】このフローも、エンジンの制御と並列に実
行されるフローであり、このフローは繰り返し呼ばれて
は実行され、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの開
閉指示を出力し、リターンするものである。
行されるフローであり、このフローは繰り返し呼ばれて
は実行され、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bの開
閉指示を出力し、リターンするものである。
【0070】先ず、この絞り弁開閉制御フロー(その
2)がスタートすると、ステップS31で制御に必要
な、エンジン回転数Ne,アクセル開度Acc等のデー
タを入力する。
2)がスタートすると、ステップS31で制御に必要
な、エンジン回転数Ne,アクセル開度Acc等のデー
タを入力する。
【0071】次に、ステップS32で、現在のエンジン
の運転状態が、Ne≦Ne2且つAcc≦Acc2であ
るか否かを判定し、Ne≦Ne2且つAcc≦Acc2
である(図11のZ3領域内にある)場合には、ステッ
プS33で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bのど
ちらか一方のみを全開とし、ステップS34に行く。図
9では、この判定値のNe2は40%、Acc2は20
%に設定されている。
の運転状態が、Ne≦Ne2且つAcc≦Acc2であ
るか否かを判定し、Ne≦Ne2且つAcc≦Acc2
である(図11のZ3領域内にある)場合には、ステッ
プS33で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16bのど
ちらか一方のみを全開とし、ステップS34に行く。図
9では、この判定値のNe2は40%、Acc2は20
%に設定されている。
【0072】このステップS34では、更に、Acc=
0%であるか否かを判定し、Acc=0%であれば、ス
テップS35で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16b
を交互に全閉する指令を出して、リターンする。
0%であるか否かを判定し、Acc=0%であれば、ス
テップS35で、第1絞り弁16aと第2絞り弁16b
を交互に全閉する指令を出して、リターンする。
【0073】このステップS35の作動は、実際には、
「第1絞り弁16aを開、第2絞り弁16bを閉」(図
7)の状態を所定の時間維持し、「第1絞り弁16aを
開、第2絞り弁16bを開」(図6)にした後、「第1
絞り弁16aを閉、第2絞り弁16bを開」の状態を所
定の時間維持し、「第1絞り弁16aを開、第2絞り弁
16bを開」(図6)した後に、最初の「第1絞り弁1
6aを開、第2絞り弁16bを閉」(図7)の状態に戻
り、これを繰り返して行われる。
「第1絞り弁16aを開、第2絞り弁16bを閉」(図
7)の状態を所定の時間維持し、「第1絞り弁16aを
開、第2絞り弁16bを開」(図6)にした後、「第1
絞り弁16aを閉、第2絞り弁16bを開」の状態を所
定の時間維持し、「第1絞り弁16aを開、第2絞り弁
16bを開」(図6)した後に、最初の「第1絞り弁1
6aを開、第2絞り弁16bを閉」(図7)の状態に戻
り、これを繰り返して行われる。
【0074】なお、この交互閉の制御は、開閉の指令フ
ラグと、開時間、閉時間を計測するタイマーとを組み合
わせることにより、周知の方法で行うことができる。
ラグと、開時間、閉時間を計測するタイマーとを組み合
わせることにより、周知の方法で行うことができる。
【0075】また、Acc=0%でなければ、そのまま
リターンする。
リターンする。
【0076】そして、ステップS32で、Ne≦Ne2
且つAcc≦Acc2でない(図11のZ1,Z2領域
内にある)場合には、ステップS36で、第1絞り弁1
6aと第2絞り弁16bの両方を全開として図6の状態
にして、リターンする。
且つAcc≦Acc2でない(図11のZ1,Z2領域
内にある)場合には、ステップS36で、第1絞り弁1
6aと第2絞り弁16bの両方を全開として図6の状態
にして、リターンする。
【0077】〔再生制御フロー〕次に、図10に示す再
生制御フローについて説明する。
生制御フローについて説明する。
【0078】このNOx吸蔵還元型触媒の再生制御フロ
ーは、エンジンの制御と並列に実行され、繰り返し呼ば
れては実行され、NOx吸蔵還元型触媒の再生時期で有
るか否かを判断し、再生時期であれば、早期噴射により
リッチにするか、筒内(シリンダ内)後噴射によってリ
ッチにするかの指示決めて噴射のタイミングと噴射量を
出力し、リターンするものである。
ーは、エンジンの制御と並列に実行され、繰り返し呼ば
れては実行され、NOx吸蔵還元型触媒の再生時期で有
るか否かを判断し、再生時期であれば、早期噴射により
リッチにするか、筒内(シリンダ内)後噴射によってリ
ッチにするかの指示決めて噴射のタイミングと噴射量を
出力し、リターンするものである。
【0079】先ず、この再生制御フローがスタートする
と、ステップS41で制御に必要な、エンジン回転数N
e,アクセル開度(負荷)Acc、クランク角度CA、
冷却水の水温Tw、大気温度Ta等のデータを入力す
る。
と、ステップS41で制御に必要な、エンジン回転数N
e,アクセル開度(負荷)Acc、クランク角度CA、
冷却水の水温Tw、大気温度Ta等のデータを入力す
る。
【0080】そして、ステップS20又はS30の絞り
弁開閉制御を上記の絞り弁開閉制御(その1)や絞り弁
開閉制御(その2)等によって行う。
弁開閉制御を上記の絞り弁開閉制御(その1)や絞り弁
開閉制御(その2)等によって行う。
【0081】次に、ステップS42で、現在のエンジン
の運転状態で発生するNOx排出量NOxMを算出す
る。このNOx排出量NOxMは、予め入力してある図
12や図13に示すようなNOxマップで、エンジン回
転数Ne,アクセル開度(負荷)Accから基準のNO
x排出量NOxMを算定し、これに水温Tw、大気温度
Ta、噴射時期のクランクアングルCA等による各種の
補正を行って算出する。
の運転状態で発生するNOx排出量NOxMを算出す
る。このNOx排出量NOxMは、予め入力してある図
12や図13に示すようなNOxマップで、エンジン回
転数Ne,アクセル開度(負荷)Accから基準のNO
x排出量NOxMを算定し、これに水温Tw、大気温度
Ta、噴射時期のクランクアングルCA等による各種の
補正を行って算出する。
【0082】ステップS43でこの算出値NOxMを時
間を考慮して累積計算して、積算NOx排出量(推定N
Ox累積量)NOxSを算出する。
間を考慮して累積計算して、積算NOx排出量(推定N
Ox累積量)NOxSを算出する。
【0083】次に、ステップS44で、触媒コンバータ
の再生時期か否かを判断するが、この判断を、積算NO
x排出量NOxSが判定値NOxS1に達したか否かで
判定する。ステップS44で、判定値NOxS1に達し
ていなければ、そのままリターンし、判定値NOxS1
に達していれば、ステップS50に行き、再生指示を行
う。
の再生時期か否かを判断するが、この判断を、積算NO
x排出量NOxSが判定値NOxS1に達したか否かで
判定する。ステップS44で、判定値NOxS1に達し
ていなければ、そのままリターンし、判定値NOxS1
に達していれば、ステップS50に行き、再生指示を行
う。
【0084】本発明においては、従来技術では吸蔵限界
(吸着限界)の90%程度に設定している、この判定値
NOxS1を吸蔵限界(吸着限界)の40%〜60%に
設定する。そして、図10のフローでは、この判定値N
OxS1を吸蔵限界の50%としている。
(吸着限界)の90%程度に設定している、この判定値
NOxS1を吸蔵限界(吸着限界)の40%〜60%に
設定する。そして、図10のフローでは、この判定値N
OxS1を吸蔵限界の50%としている。
【0085】図14に示すように、実際のNOxの吸蔵
は、破線で示すような「排出量=吸蔵量」のラインでは
無く、吸蔵できずに触媒下流側に逃れ出るNOxが吸蔵
限界に近づく程増加する、実線に示すような現実的なラ
インに沿って行われる。
は、破線で示すような「排出量=吸蔵量」のラインでは
無く、吸蔵できずに触媒下流側に逃れ出るNOxが吸蔵
限界に近づく程増加する、実線に示すような現実的なラ
インに沿って行われる。
【0086】しかし、吸蔵限界量の50%〜60%程度
であれば、排出量の90%程度の吸蔵が可能であるの
で、NOx排出量の推定誤差と触媒の劣化やエンジン本
体の故障等の吸蔵を阻害する要因を考慮して、判定値N
OxS1の上限を吸蔵限界(吸着限界)の60%とし、
また、再生頻度を考慮して判定値NOxS1の下限を吸
蔵限界(吸着限界)の40%とする。
であれば、排出量の90%程度の吸蔵が可能であるの
で、NOx排出量の推定誤差と触媒の劣化やエンジン本
体の故障等の吸蔵を阻害する要因を考慮して、判定値N
OxS1の上限を吸蔵限界(吸着限界)の60%とし、
また、再生頻度を考慮して判定値NOxS1の下限を吸
蔵限界(吸着限界)の40%とする。
【0087】このステップS50では、ステップS51
で現在の運転領域が、Ne≦Ne3且つAcc≦Acc
3であるか否かを判定し、Ne≦Ne3且つAcc≦A
cc3(図11のZ2,Z3領域内にある)場合には、
ステップS52で現在の運転領域におけるNOx排出量
NOxMから再生モード運転の時間trを算出し、ステ
ップS53で早期噴射によるリッチ状態の再生モード運
転を時間trの間行う指示を出す。この判定値のNe3
は最大回転数の50%から70%、好ましくは60%
に、また、Acc3は最大負荷の35%〜45%、好ま
しくは40%に設定される。
で現在の運転領域が、Ne≦Ne3且つAcc≦Acc
3であるか否かを判定し、Ne≦Ne3且つAcc≦A
cc3(図11のZ2,Z3領域内にある)場合には、
ステップS52で現在の運転領域におけるNOx排出量
NOxMから再生モード運転の時間trを算出し、ステ
ップS53で早期噴射によるリッチ状態の再生モード運
転を時間trの間行う指示を出す。この判定値のNe3
は最大回転数の50%から70%、好ましくは60%
に、また、Acc3は最大負荷の35%〜45%、好ま
しくは40%に設定される。
【0088】また、Ne≦Ne3且つAcc≦Acc3
でない(図11のZ1領域内にある)場合には、ステッ
プS54で現在の運転領域におけるNOx排出量NOx
Mから再生モード運転の時間trを算出し、ステップS
55で筒内後噴射によるリッチ状態の再生モード運転を
時間trの間行う指示を出す。
でない(図11のZ1領域内にある)場合には、ステッ
プS54で現在の運転領域におけるNOx排出量NOx
Mから再生モード運転の時間trを算出し、ステップS
55で筒内後噴射によるリッチ状態の再生モード運転を
時間trの間行う指示を出す。
【0089】このNe≦Ne3且つAcc≦Acc3
(図11のZ2,Z3領域内)の低回転数且つ低負荷運
転においては、上死点前40°〜60°噴射というレベ
ルの早期噴射が可能になる上に、NOx排出量が少な
く、また、NOx吸蔵量も少ないため、筒内(シリンダ
内)後噴射によるような大量の還元剤を必要としない。
そのため、早期噴射で還元剤を供給すると共に、NOx
の排出量を低下させる。
(図11のZ2,Z3領域内)の低回転数且つ低負荷運
転においては、上死点前40°〜60°噴射というレベ
ルの早期噴射が可能になる上に、NOx排出量が少な
く、また、NOx吸蔵量も少ないため、筒内(シリンダ
内)後噴射によるような大量の還元剤を必要としない。
そのため、早期噴射で還元剤を供給すると共に、NOx
の排出量を低下させる。
【0090】一方、Ne>Ne3又はAcc>Acc3
の(図11のZ1領域内にある)高回転又は高負荷運転
の場合には、早期噴射をすると、着火時期が早すぎてト
ルク変動が大きくなったり、筒内圧が高くなり過ぎる等
の異常燃焼が発生し、NOxの排出量も増加するため、
早期噴射ができないので、主燃焼の終了後に筒内後噴射
を行ってリッチ状態を作り出す。
の(図11のZ1領域内にある)高回転又は高負荷運転
の場合には、早期噴射をすると、着火時期が早すぎてト
ルク変動が大きくなったり、筒内圧が高くなり過ぎる等
の異常燃焼が発生し、NOxの排出量も増加するため、
早期噴射ができないので、主燃焼の終了後に筒内後噴射
を行ってリッチ状態を作り出す。
【0091】また、このエンジンの運転状態では、NO
x排出量が多いため、充分にNOx吸蔵能力を回復して
おかないと、積算NOx排出量NOxSが判定値NOx
S1に達する時間が短くなるので、リッチ状態の再生モ
ード運転を時間trを長くとる。
x排出量が多いため、充分にNOx吸蔵能力を回復して
おかないと、積算NOx排出量NOxSが判定値NOx
S1に達する時間が短くなるので、リッチ状態の再生モ
ード運転を時間trを長くとる。
【0092】なお、図15にNOx排出量NOxMとリ
ッチ状態の再生モード運転の継続時間Trとの関係を示
す。
ッチ状態の再生モード運転の継続時間Trとの関係を示
す。
【0093】これらの指示により、NOx吸蔵物質から
NOxを脱離させ、触媒により還元して浄化してNOx
吸蔵還元型触媒を再生する。
NOxを脱離させ、触媒により還元して浄化してNOx
吸蔵還元型触媒を再生する。
【0094】ステップS50の再生モード運転の指示
は、ステップS53又はステップS55で終了し、リタ
ーンして、この再生制御フローを終える。
は、ステップS53又はステップS55で終了し、リタ
ーンして、この再生制御フローを終える。
【0095】以上の再生制御により、NOx吸蔵能力や
PM捕集能力が低くなる飽和寸前まで排気ガス浄化の状
態を維持せずに、比較的早い時期に再生モード運転に入
ることができるようになり、高いNOx浄化率を維持で
きる。
PM捕集能力が低くなる飽和寸前まで排気ガス浄化の状
態を維持せずに、比較的早い時期に再生モード運転に入
ることができるようになり、高いNOx浄化率を維持で
きる。
【0096】また、排気ガス量が多い高回転又は高負荷
運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸着
状態の時間が短くなり、NOxの脱離浄化状態の時間も
短くなるので、再生モード運転の頻度が高くなるので、
エンジンの運転状態を再生モード運転に切り替えている
時間が短くなる。そのため、この再生モード運転による
トルク変動の継続時間が短くなるので、トルク変動を目
立たなくすることができる。
運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸着
状態の時間が短くなり、NOxの脱離浄化状態の時間も
短くなるので、再生モード運転の頻度が高くなるので、
エンジンの運転状態を再生モード運転に切り替えている
時間が短くなる。そのため、この再生モード運転による
トルク変動の継続時間が短くなるので、トルク変動を目
立たなくすることができる。
【0097】そして、低回転数且つ低負荷運転の場合の
み、早期噴射による再生モード運転を行い、その他の高
回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射による再生
モード運転を行うことができるようになるので、最適な
再生モード運転を行うことができる。
み、早期噴射による再生モード運転を行い、その他の高
回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射による再生
モード運転を行うことができるようになるので、最適な
再生モード運転を行うことができる。
【0098】〔バンク別の運転野燃料噴射制御〕また、
上記の排気ガス浄化システムにおいて、第1排気通路3
aに連通する第1バンク2aの各気筒に対する再生モー
ド運転用の燃料噴射制御の時期と、第2排気通路3bに
連通する第2バンク2bの各気筒に対する再生モード運
転用の燃料噴射制御の時期とが重ならないようにして再
生モード運転を行う。
上記の排気ガス浄化システムにおいて、第1排気通路3
aに連通する第1バンク2aの各気筒に対する再生モー
ド運転用の燃料噴射制御の時期と、第2排気通路3bに
連通する第2バンク2bの各気筒に対する再生モード運
転用の燃料噴射制御の時期とが重ならないようにして再
生モード運転を行う。
【0099】この排気ガス浄化方法により、片方のバン
ク2a,2bづつ、再生のタイミングをずらして再生モ
ードの燃料噴射制御を行うので、全体としてエンジンE
のトルク変動を少なくでき、しかも、第1排気ガス浄化
ユニット12aと第2排気ガス浄化ユニット12bの再
生時期をずらすことができるので、一方の排気ガス浄化
ユニット12a又は12bの再生時の化学反応によって
発生する熱を、次に再生する他方の排気ガス浄化ユニッ
ト12b又は12aを昇温させるために使用できる。
ク2a,2bづつ、再生のタイミングをずらして再生モ
ードの燃料噴射制御を行うので、全体としてエンジンE
のトルク変動を少なくでき、しかも、第1排気ガス浄化
ユニット12aと第2排気ガス浄化ユニット12bの再
生時期をずらすことができるので、一方の排気ガス浄化
ユニット12a又は12bの再生時の化学反応によって
発生する熱を、次に再生する他方の排気ガス浄化ユニッ
ト12b又は12aを昇温させるために使用できる。
【0100】
【発明の効果】以上の説明したように、本発明に係る排
気ガス浄化システムによれば、排気ガス量が多い場合に
は、両方の排気通路の排気ガスを、第1排気ガスユニッ
トと第2排気ガスユニットのいずれかを通過させる1段
通過で、2つの排気ガスユニットを使用して浄化するの
で、排気ガスユニットのNOx吸着限界量(NOx吸蔵
可能容量)やPM捕集限界量等の容量を小さくできる。
気ガス浄化システムによれば、排気ガス量が多い場合に
は、両方の排気通路の排気ガスを、第1排気ガスユニッ
トと第2排気ガスユニットのいずれかを通過させる1段
通過で、2つの排気ガスユニットを使用して浄化するの
で、排気ガスユニットのNOx吸着限界量(NOx吸蔵
可能容量)やPM捕集限界量等の容量を小さくできる。
【0101】また、排気ガス量が少ない場合には、一方
の排気通路の排気ガスは1段通過であるが、他方の排気
通路の排気ガスを2段通過で浄化することができるの
で、浄化効率を向上させることができる。
の排気通路の排気ガスは1段通過であるが、他方の排気
通路の排気ガスを2段通過で浄化することができるの
で、浄化効率を向上させることができる。
【0102】従って、排気経路が2つの系統に分かれた
エンジンにおいて、各排気経路に配置される排気ガス浄
化ユニットを効率良く均等に利用でき、排気ガス浄化効
率がよい排気ガス浄化システムとすることができる。
エンジンにおいて、各排気経路に配置される排気ガス浄
化ユニットを効率良く均等に利用でき、排気ガス浄化効
率がよい排気ガス浄化システムとすることができる。
【0103】また、本発明に係る排気ガス浄化方法によ
れば、次のような効果を奏することができる。
れば、次のような効果を奏することができる。
【0104】この排気ガス浄化方法によれば、従来技術
では、NOx吸蔵限界量の90%程度の値としていた所
定の判定値の値を、NOx吸蔵限界量の40%〜60
%、好ましくは50%として構成することにより、NO
x吸蔵能力やPM捕集能力が低くなる飽和寸前まで、排
気ガス浄化の状態を維持せずに、比較的早い時期に再生
モード運転に入るので、高いNOx浄化率や高いPM捕
集効率を維持できる。
では、NOx吸蔵限界量の90%程度の値としていた所
定の判定値の値を、NOx吸蔵限界量の40%〜60
%、好ましくは50%として構成することにより、NO
x吸蔵能力やPM捕集能力が低くなる飽和寸前まで、排
気ガス浄化の状態を維持せずに、比較的早い時期に再生
モード運転に入るので、高いNOx浄化率や高いPM捕
集効率を維持できる。
【0105】そして、排気ガス量が多い高回転又は高負
荷運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸
着状態やPM捕集状態の時間が短くなり、NOxの脱離
浄化状態やPMの酸化によるフィルタ再生の時間も短く
なるので、再生モード運転の頻度が高くなる。そのた
め、エンジンの運転状態を再生モード運転に切り替えて
いる時間が短くなるので、この再生モード運転によるト
ルク変動の継続時間が短くなり、トルク変動を目立たな
くすることができる。
荷運転時には、排気ガス浄化ユニットにおけるNOx吸
着状態やPM捕集状態の時間が短くなり、NOxの脱離
浄化状態やPMの酸化によるフィルタ再生の時間も短く
なるので、再生モード運転の頻度が高くなる。そのた
め、エンジンの運転状態を再生モード運転に切り替えて
いる時間が短くなるので、この再生モード運転によるト
ルク変動の継続時間が短くなり、トルク変動を目立たな
くすることができる。
【0106】また、DPFの場合には、特に、多量に捕
集されたPMの急激な燃焼によって発生する高温状態を
回避することができるので、この高温状態によるフィル
タの溶損等を防止できる。
集されたPMの急激な燃焼によって発生する高温状態を
回避することができるので、この高温状態によるフィル
タの溶損等を防止できる。
【0107】更に、低回転数且つ低負荷運転の場合の
み、早期噴射による再生モード運転を行い、その他の高
回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射による再生
モード運転を行うので、再生モード運転を行う時のエン
ジンの運転状態に最適な再生モード運転を行うことがで
きる。
み、早期噴射による再生モード運転を行い、その他の高
回転数又は高負荷運転の場合は、筒内後噴射による再生
モード運転を行うので、再生モード運転を行う時のエン
ジンの運転状態に最適な再生モード運転を行うことがで
きる。
【図1】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化システ
ムの構成を示す図である。
ムの構成を示す図である。
【図2】図1の排気ガス浄化ユニットの隣接配置の例を
示す図である。
示す図である。
【図3】第1の実施の形態の排気ガス浄化システム内の
排気ガスの流れを示す図であり、両絞り弁が開弁されて
いる状態を示す。
排気ガスの流れを示す図であり、両絞り弁が開弁されて
いる状態を示す。
【図4】第1の実施の形態の排気ガス浄化システム内の
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が開弁で第
2絞り弁が閉弁されている状態を示す。
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が開弁で第
2絞り弁が閉弁されている状態を示す。
【図5】第1の実施の形態の排気ガス浄化システム内の
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が閉弁で第
2絞り弁が開弁されている状態を示す。
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が閉弁で第
2絞り弁が開弁されている状態を示す。
【図6】第2の実施の形態の排気ガス浄化システム内の
排気ガスの流れを示す図であり、両絞り弁が開弁されて
いる状態を示す。
排気ガスの流れを示す図であり、両絞り弁が開弁されて
いる状態を示す。
【図7】第2の実施の形態の排気ガス浄化システム内の
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が開弁で第
2絞り弁が閉弁されている状態を示す。
排気ガスの流れを示す図であり、第1絞り弁が開弁で第
2絞り弁が閉弁されている状態を示す。
【図8】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法に
おける絞り弁開閉制御フロー(その1)を示す図であ
る。
おける絞り弁開閉制御フロー(その1)を示す図であ
る。
【図9】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法に
おける絞り弁開閉制御フロー(その2)を示す図であ
る。
おける絞り弁開閉制御フロー(その2)を示す図であ
る。
【図10】本発明に係る実施の形態の排気ガス浄化方法
における再生制御フローを示す図である。
における再生制御フローを示す図である。
【図11】エンジンの運転領域の区分を示す図である。
【図12】NOxマップの一例を模式的に示す図であ
る。
る。
【図13】NOxマップの他の例を模式的に示す図であ
る。
る。
【図14】NOx吸蔵還元型触媒のNOx吸蔵量と積算
NOx排出量との関係を示す図である。
NOx排出量との関係を示す図である。
【図15】NOx排出量と再生モード運転とリッチ時間
との関係を模式的に示す図である。
との関係を模式的に示す図である。
1 排気ガス浄化システム 3a,3b 第1,第2排気通路 12a,12b 第1,第2排気浄化ユニット 13a,13b 第1,第2排気入口部 14a,14b 第1,第2排気出口部 15a,15b 第1,第2排出通路 16a,16b 第1,第2絞り弁 18a,18b 第1,第2連通部 19a,19b 第1,第2逆止弁 21 絞り弁制御手段 E エンジン(内燃機関) G 排気ガス Ne エンジンの回転数 Ne1,Ne2,Ne3 回転数判定値 Acc エンジンの負荷(アクセル開度) Acc1,Acc2,Acc3 負荷判定値 NOxS NOx吸着量 NOxS1 判定値(NOx吸着量)
───────────────────────────────────────────────────── 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 3/00 F01N 3/02 321Z 4D058 3/02 321 321A 321K 3/20 B 3/20 3/28 301G 3/28 301 301C 9/00 Z 9/00 F02D 41/04 375 F02D 41/04 375 41/38 B 41/38 43/00 301G 43/00 301 301T 45/00 314H 45/00 314 B01D 46/00 F // B01D 46/00 46/42 C 46/42 46/44 46/44 53/36 103C Fターム(参考) 3G084 AA01 AA03 BA03 BA13 BA15 BA24 CA03 CA04 CA09 DA02 DA10 EB12 FA10 FA28 FA33 3G090 AA01 AA03 BA01 CA01 CA04 CB00 CB23 CB25 DA18 DA20 EA04 3G091 AA17 AA18 AA29 AB06 AB09 AB13 BA00 BA04 BA14 CA07 DB10 EA01 EA07 FA07 FA08 FA09 FA11 FA13 FA14 GB03Y GB06W HA08 HA14 HB02 3G301 HA02 HA08 JA02 JA21 KA06 KA08 KA09 KA23 KA24 KA25 LB11 MA11 MA18 MA23 MA27 NA08 NC02 ND03 PB03A PB03Z PB05A PB05Z PD01Z PE01Z PF03Z 4D048 AA06 AA14 BA02X BA10X BA15X BA30X BA41X BB02 BD02 CC24 CC25 CC33 CC38 CD05 DA01 DA02 DA03 DA05 DA08 DA20 EA04 4D058 JA32 JB03 JB06 JB24 JB25 KB12 MA41 MA52 MA54 PA01 PA20 QA03 QA19 SA08 TA06 TA10 UA25
Claims (12)
- 【請求項1】 排気通路が第1排気通路と第2排気通路
の2系統に分かれた内燃機関の排気ガスを浄化する排気
ガス浄化システムであって、 前記第1排気通路が接続する第1排気入口部と第1排気
出口部との間に第1排気浄化ユニットを、前記第2排気
通路が接続する第2排気入口部と第2排気出口部との間
に第2排気浄化ユニットを、それぞれ配置すると共に、 前記第1排気入口部と前記第2排気出口部と、前記第2
排気入口部と前記第1排気出口部とを、それぞれ連通さ
せて形成し、 更に、前記第1排気出口部に接続する第1排出通路に第
1絞り弁を、前記第2排気出口部に接続する第2排出通
路に第2絞り弁を、それぞれ設けると共に、排気ガス量
が多い時には、第1絞り弁と第2絞り弁の両方を開弁
し、 排気ガス量が少ない時には、前記第1絞り弁を開弁して
前記第2絞り弁を閉弁した状態と、前記第1絞り弁を閉
弁して前記第2絞り弁を開弁した状態とを、交互に繰り
返す絞り弁制御手段を備えたことを特徴とする排気ガス
浄化システム。 - 【請求項2】 前記絞り弁制御手段が、排気ガス量の多
少の判断において、エンジンの回転数が所定の回転数判
定値より小さく、且つ、エンジンの負荷が所定の負荷判
定値よりも小さい場合には、排気ガス量が小さいと判断
し、それ以外の場合には、排気ガス量が多いと判断する
ことを特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化システ
ム。 - 【請求項3】 前記回転数判定値が最大回転数の50%
〜70%の範囲内の値であり、且つ、前記負荷判定値が
最大負荷の35%〜45%の範囲内の値であることを特
徴とする請求項2記載の排気ガス浄化システム。 - 【請求項4】 前記第1排気入口部と前記第2排気出口
部とを連通する第1連通部に、前記第2排気出口部から
前記第1排気入口部へ排気ガスを流通させる第1逆止弁
を設けると共に、 前記第2排気入口部と前記第1排気出口部とを連通する
第2連通部に、前記第1排気出口部から前記第2排気入
口部へ排気ガスを流通させる第2逆止弁を設けたことを
特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の排気ガ
ス浄化システム。 - 【請求項5】 前記第1排気浄化ユニットと前記第2排
気浄化ユニットとを隣接して配置したことを特徴とする
請求項1〜4のいずれか1項に記載の排気ガスシステ
ム。 - 【請求項6】 前記第1排気浄化ユニットと前記第2排
気浄化ユニットとが、NOx吸蔵還元型触媒を有するこ
とを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の排
気ガスシステム。 - 【請求項7】 前記第1排気浄化ユニットと前記第2排
気浄化ユニットとが、ディーゼルパティキュレートフィ
ルタを有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか
1項に記載の排気ガス浄化システム。 - 【請求項8】 請求項6記載の排気ガス浄化システムに
おいて、前記排気ガス浄化ユニットに吸蔵されたNOx
吸着量が、所定の判定値を超えた時に再生モード運転を
開始するように制御すると共に、前記所定の判定値の値
を前記排気ガス浄化ユニットのNOx吸蔵限界量の40
%〜60%とすることを特徴とする排気ガス浄化方法。 - 【請求項9】 請求項7記載の排気ガス浄化システムに
おいて、前記排気ガス浄化ユニットに捕集された微粒子
状物質の捕集量が、所定の判定値を超えた時に再生モー
ド運転を開始するように制御すると共に、前記所定の判
定値の値を前記排気ガス浄化ユニットの微粒子状物質捕
集限界量の40%〜60%とすることを特徴とする排気
ガス浄化方法。 - 【請求項10】 前記再生モード運転において、エンジ
ンの回転数が所定の回転数判定値より小さく、且つ、エ
ンジンの負荷が所定の負荷判定値よりも小さい場合に
は、早期噴射による再生モード運転を行い、それ以外の
場合には、筒内後噴射による再生モード運転を行うこと
を特徴とする請求項8又は9に記載の排気ガス浄化方
法。 - 【請求項11】 前記回転数判定値が最大回転数の50
%〜70%の範囲内の値であり、且つ、前記負荷判定値
が最大負荷の35%〜45%の範囲内の値であることを
特徴とする請求項10記載の排気ガス浄化方法。 - 【請求項12】 前記請求項1〜7のいずれか1項に記
載の排気ガス浄化システムにおいて、前記第1排気通路
に連通する各気筒に対する再生モード運転用の燃料噴射
制御の時期と、前記第2排気通路に連通する各気筒に対
する再生モード運転用の燃料噴射制御の時期とが重なら
ないようにして再生モード運転を行うことを特徴とする
排気ガス浄化方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001063674A JP2002266630A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001063674A JP2002266630A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002266630A true JP2002266630A (ja) | 2002-09-18 |
Family
ID=18922622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001063674A Pending JP2002266630A (ja) | 2001-03-07 | 2001-03-07 | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002266630A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017052A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2008150970A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP2009216093A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Waertsilae Schweiz Ag | 縦掃気2サイクル大型ディ−ゼルエンジンの運転方法および縦掃気2サイクル大型ディ−ゼルエンジン |
JP2014139413A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | National Maritime Research Institute | 触媒活性化装置及び触媒活性化装置を搭載した船舶 |
-
2001
- 2001-03-07 JP JP2001063674A patent/JP2002266630A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006017052A (ja) * | 2004-07-02 | 2006-01-19 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4511265B2 (ja) * | 2004-07-02 | 2010-07-28 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2008150970A (ja) * | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Honda Motor Co Ltd | 内燃機関の制御装置 |
JP4574610B2 (ja) * | 2006-12-15 | 2010-11-04 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US8033097B2 (en) | 2006-12-15 | 2011-10-11 | Honda Motor Co., Ltd. | Exhaust control device for an internal combustion engine |
JP2009216093A (ja) * | 2008-03-06 | 2009-09-24 | Waertsilae Schweiz Ag | 縦掃気2サイクル大型ディ−ゼルエンジンの運転方法および縦掃気2サイクル大型ディ−ゼルエンジン |
JP2014139413A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | National Maritime Research Institute | 触媒活性化装置及び触媒活性化装置を搭載した船舶 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4789242B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP3767483B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2002188432A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JP2004162613A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
WO2007123011A1 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
JP2002038930A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2004108320A (ja) | 排気ガス浄化方法及びそのシステム | |
JP5054607B2 (ja) | 排気浄化装置 | |
JP3671455B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2002089327A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4114077B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2009036080A (ja) | 内燃機関の排気浄化制御装置 | |
JP3829766B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
US10933374B2 (en) | Exhaust emission control device, method and computer program product for an engine | |
US20100218486A1 (en) | Exhaust gas purification device | |
JP2010007518A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置及び排気浄化方法 | |
JP3797224B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2002266630A (ja) | 排気ガス浄化システム及び排気ガス浄化方法 | |
JP2004257267A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
JP2019138159A (ja) | エンジンの制御装置 | |
JP6265193B2 (ja) | エンジンの排気浄化装置 | |
JP4284919B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置およびその制御方法 | |
JP4196593B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2004239197A (ja) | エンジンの排気微粒子低減装置 | |
JP2003155921A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 |