JP2002349254A - Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method

Info

Publication number
JP2002349254A
JP2002349254A JP2001148950A JP2001148950A JP2002349254A JP 2002349254 A JP2002349254 A JP 2002349254A JP 2001148950 A JP2001148950 A JP 2001148950A JP 2001148950 A JP2001148950 A JP 2001148950A JP 2002349254 A JP2002349254 A JP 2002349254A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
exhaust gas
regeneration
regeneration operation
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
Application number
JP2001148950A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Hondo
道 正 樹 本
Toru Matsui
井 徹 松
Hiromichi Yamamoto
本 博 道 山
Kouta Yokoyama
山 晃 太 横
Hiroichi Sasaki
博 一 佐々木
Yoshihito Taniguchi
口 圭 仁 谷
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.)
Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Tokyo Gas Co Ltd
Toho Gas Co Ltd
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 Osaka Gas Co Ltd, Tokyo Gas Co Ltd, Toho Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP2001148950A priority Critical patent/JP2002349254A/en
Publication of JP2002349254A publication Critical patent/JP2002349254A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/027Introducing 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
    • F02D41/0275Introducing 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
    • F02D41/028Desulfurisation of NOx traps or adsorbent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1444Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases
    • F02D41/1446Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the characteristics of the combustion gases the characteristics being exhaust temperatures
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/021Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
    • F02D41/0235Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/024Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus
    • F02D41/0245Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to increase temperature of the exhaust gas treating apparatus by increasing temperature of the exhaust gas leaving the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit

Landscapes

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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine and its controlling method which can prolong a life of a catalyst provided in an exhaust pipe of the internal combustion engine such as a lean fuel type gas engine. SOLUTION: A hydrocarbon oxidation catalyst (40B) and an NOx occlusion and reduction catalyst (40B) are arranged in series in an exhaust system (15), and the NOx occlusion and oxidation catalyst (40B) is arranged close to the internal combustion engine (10).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば希薄燃焼タ
イプの様な内燃機関に関する。より詳細には、本発明
は、炭化水素酸化触媒(例えばメタン酸化触媒)とNO
x吸蔵還元触媒を排気管に介装した内燃機関の排気ガス
浄化装置及びその制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an internal combustion engine such as a lean burn type engine. More specifically, the present invention relates to hydrocarbon oxidation catalysts (eg, methane oxidation catalysts) and NO
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine having an x storage reduction catalyst interposed in an exhaust pipe and a control method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車、航空機、火力発電、各種工場等
から排出される排気ガスには窒素酸化物(NOx)や硫
黄酸化物(SOx)、或いは臭気物質、煤塵の他、未燃
焼(未燃)の炭化水素(HC)が含有されている。これ
らを含む排気ガスに対しては種々の対策がとられ、さら
に研究、開発が進められている。従来、ガスエンジン、
ガスタービン、ボイラー、或いは加熱炉などでは、燃料
ガスとして都市ガスの他、メタン、エタン、プロパン、
ブタン等を含む燃料ガスが使用されているが、その燃焼
効率や熱効率を高めるために希薄燃焼方式が適応されて
きている。これらの点は、熱、電気を同時に供給可能な
コージェネレーションシステム(CGS)や空調用に用
いられるガスエンジンヒートポンプ(GHP)における
希薄燃焼ガスエンジンについても同様である。そのよう
な希薄燃焼ガスエンジンの排気ガスには、多量の酸素が
含まれているとともに、NOx、CO、メタンを含む低
級未燃炭化水素等が共存している。
2. Description of the Related Art Exhaust gas emitted from automobiles, aircraft, thermal power plants, various factories, etc. includes nitrogen oxides (NOx) and sulfur oxides (SOx), odorous substances and dust, and unburned (unburned) ) Hydrocarbons (HC). Various measures have been taken for exhaust gases including these, and further research and development have been promoted. Conventionally, gas engines,
In gas turbines, boilers, or heating furnaces, methane, ethane, propane,
Fuel gas containing butane and the like is used, and a lean burn system has been applied in order to increase the combustion efficiency and heat efficiency. These points are the same for a cogeneration system (CGS) capable of simultaneously supplying heat and electricity and a lean burn gas engine in a gas engine heat pump (GHP) used for air conditioning. Exhaust gas of such a lean burn gas engine contains a large amount of oxygen and coexists with lower unburned hydrocarbons including NOx, CO, and methane.

【0003】現在、ストイキガスエンジンでは排気ガス
浄化の方法として、三元触媒が用いられている。三元触
媒はストイキ近傍の極狭い空燃比範囲(触媒ウィンド
ウ)で、NOx、CO、未燃炭化水素を効率良く除去す
ることが可能である。しかし、希薄燃焼ガスエンジン排
気ガス中では、NOxの浄化性能が極端に低下するばか
りでなく、未燃低級炭化水素、特にメタンの浄化性能も
低下してしまう。
At present, a three-way catalyst is used as a method of purifying exhaust gas in a stoichiometric gas engine. The three-way catalyst can efficiently remove NOx, CO, and unburned hydrocarbons in an extremely narrow air-fuel ratio range (catalyst window) near stoichiometry. However, in the exhaust gas of a lean combustion gas engine, not only the purification performance of NOx is extremely reduced, but also the purification performance of unburned lower hydrocarbons, especially methane, is reduced.

【0004】希薄燃焼排気ガス中のNOxを除去する方
法としては、NOx吸蔵還元触媒、アンモニア(尿素)
脱硝触媒、未燃炭化水素選択還元触媒等を用いた方式が
提案されている。その内NOx吸蔵還元触媒は、三元触
媒にアルカリ、アルカリ土類等の吸蔵剤を添加したもの
で、排気ガスが燃料希薄(リーン)状態の時にはNOx
を吸蔵し、燃料過剰(リッチ)もしくはストイキの状態
の時には吸蔵していたNOxを放出するとともに、放出
されたNOxを還元するという特徴があり、高いNOx
浄化性能を持つことが知られている。しかし、吸蔵材と
してアルカリやアルカリ土類金属を使用しているため、
希薄燃焼排気ガス中での低級未燃炭化水素、特にメタン
の浄化性能は非常に低く、NOx、低級未燃炭化水素の
同時除去を行うことはできない。
[0004] As a method of removing NOx in the lean combustion exhaust gas, a NOx storage reduction catalyst, ammonia (urea)
A system using a denitration catalyst, an unburned hydrocarbon selective reduction catalyst, or the like has been proposed. Among them, the NOx storage reduction catalyst is obtained by adding a storage agent such as an alkali or alkaline earth to a three-way catalyst. When the exhaust gas is in a lean fuel state, the NOx storage reduction catalyst is NOx storage reduction catalyst.
Is characterized by the fact that the stored NOx is released when the fuel is excessive (rich) or in a stoichiometric state, and the released NOx is reduced.
It is known to have purification performance. However, since alkali and alkaline earth metals are used as occlusion materials,
The purification performance of lower unburned hydrocarbons, particularly methane, in lean burn exhaust gas is very low, and it is impossible to simultaneously remove NOx and lower unburned hydrocarbons.

【0005】希薄燃焼排気ガス中の低級未燃炭化水素、
特にメタンを除去する方法としては、例えば、アルミナ
(Al2O3)やジルコニア(ZrO2)等が単独、も
しくは複合化された担体に、パラジウム(Pd)を単
独、或いは、パラジウム(Pd)に白金(Pt)やロジ
ウム(Rh)等を添加した触媒(メタン酸化触媒)が提
案されている。しかしながら、メタンの化学的安定性が
高いため、これら提案された触媒の貴金属担持量は非常
に多く、高コストなものなっている。
Lower unburned hydrocarbons in lean burn exhaust gases,
In particular, as a method for removing methane, for example, palladium (Pd) alone or palladium (Pd) is used for palladium (Pd) alone or on a composite carrier of alumina (Al2O3) or zirconia (ZrO2). (Methane oxidation catalyst) to which rhodium (Rh) or the like is added has been proposed. However, because of the high chemical stability of methane, these proposed catalysts have very high noble metal loadings and are costly.

【0006】さらに、そのメタン酸化触媒も早期に活性
が低下するという問題がある。劣化の主な原因は、熱劣
化と、排気ガス中に含まれるSOxによる硫黄被毒であ
る。特に、排気ガスの温度が低い場合には、硫黄被毒が
顕著で活性の低下が著しい。CGSやGHPで用いられ
ている希薄燃焼ガスエンジンでは、排気ガス温度が35
0〜450℃の比較的低温になるため、硫黄被毒による
活性の早期低下が大きな問題となる。
Further, there is a problem that the activity of the methane oxidation catalyst is also reduced at an early stage. The main causes of deterioration are thermal deterioration and sulfur poisoning by SOx contained in exhaust gas. In particular, when the temperature of the exhaust gas is low, sulfur poisoning is remarkable and the activity is remarkably reduced. In the lean burn gas engine used in CGS and GHP, the exhaust gas temperature is 35
Since the temperature is relatively low, that is, 0 to 450 ° C., an early decrease in activity due to sulfur poisoning is a serious problem.

【0007】図16にPt、Pd(それぞれ10、15
g/リットル)をアルミナに担持したメタン酸化触媒
(SV=30,000hr−1)を、希薄燃焼ガスエン
ジンの400℃のリーン排気ガス中で処理した結果を示
す。本条件では、100時間が経過する前に、硫黄被毒
によりメタン浄化率が20%程度に急激に低下した。
FIG. 16 shows Pt and Pd (10 and 15 respectively).
g / liter) of a methane oxidation catalyst (SV = 30,000 hr-1) supported on alumina in a lean exhaust gas engine at 400 ° C. in lean exhaust gas. Under these conditions, before 100 hours had elapsed, the methane purification rate sharply decreased to about 20% due to sulfur poisoning.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した様な
従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、希薄
燃焼ガスエンジンの様な排気温度が比較的低温であるタ
イプの内燃機関であって、内燃機関の排気管に介装され
たメタン酸化触媒の寿命を延伸し、且つ、NOxも同時
除去可能な内燃機関の排気ガス浄化装置及びその運転制
御方法の提供を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in view of the above-mentioned problems of the prior art, and is an internal combustion engine of a type having a relatively low exhaust gas temperature, such as a lean burn gas engine. It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine capable of extending the life of a methane oxidation catalyst interposed in an exhaust pipe of an internal combustion engine and simultaneously removing NOx, and an operation control method thereof.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した問題に関連し
て、われわれは以下の知見を得ている。
In connection with the above problems, we have obtained the following findings.

【0010】a. リーン運転のエンジンを、定期的に
リッチで運転することにより、メタン酸化触媒の活性の
低下を抑制することができる(リーン/リッチ切換運
転)。 b. 高温、リッチ〜ストイキの排気ガスで定期的に処
理することにより、硫黄被毒されたメタン酸化触媒の活
性を再生することができる(再生運転)。 c. 希薄燃焼中のNOx除去触媒として用いられてい
るNOx吸蔵還元触媒は、排気ガス中のNOxだけでな
くSOxも吸蔵する能力を有している。また、NOx吸
蔵還元触媒を用いる際には、リーン/リッチ切換運転が
行われ、リーンで吸蔵されたNOxがリッチ時に放出・
還元除去される。更に、吸蔵されたSOxを除去するた
めに、定期的に高温、リッチ〜ストイキの再生運転が行
われることがある。 d. メタン酸化触媒をNOx吸蔵還元触媒の後流に配
置した場合、NOx吸蔵還元触媒で行われるリーン/リ
ッチ運転時に、a.の効果に加え、SOxがNOx吸蔵触
媒内に吸蔵されるため、メタン酸化触媒の硫黄被毒が低
減される。 e. メタン酸化触媒をNOx吸蔵還元触媒の後流に配
置した場合、NOx吸蔵還元触媒で行われる再生条件と
メタン酸化触媒の再生条件が等しいので、NOx吸蔵還
元触媒の再生運転時にb.の効果によりメタン酸化触媒の
再生も同時に行うことが出来る。
A. By periodically operating the lean-run engine rich, it is possible to suppress a decrease in the activity of the methane oxidation catalyst (lean / rich switching operation). b. Periodic treatment with high-temperature, rich to stoichiometric exhaust gas makes it possible to regenerate the activity of the sulfur-poisoned methane oxidation catalyst (regeneration operation). c. The NOx storage reduction catalyst used as the NOx removal catalyst during lean combustion has the ability to store not only NOx in the exhaust gas but also SOx. When the NOx storage reduction catalyst is used, a lean / rich switching operation is performed, and the NOx stored in the lean state is released when rich.
It is reduced and removed. Further, a high-temperature, rich to stoichiometric regeneration operation may be performed periodically to remove the stored SOx. d. When the methane oxidation catalyst is disposed downstream of the NOx storage reduction catalyst, during lean / rich operation performed by the NOx storage reduction catalyst, SOx is stored in the NOx storage catalyst in addition to the effect of a. The sulfur poisoning of the catalyst is reduced. e. When the methane oxidation catalyst is disposed downstream of the NOx storage reduction catalyst, the regeneration conditions of the NOx storage reduction catalyst are equal to the regeneration conditions of the methane oxidation catalyst. The regeneration of the oxidation catalyst can be performed at the same time.

【0011】図17の特性曲線(A)は、ガスエンジン
のリーンの排気ガス組成を模擬したガス(リーン模擬ガ
ス)に、SO2をガスエンジン排気ガスの12倍の濃度
になるように添加し、400℃でのメタン酸化触媒の活
性変化を測定した結果である。触媒は図16と同じもの
を用い、SV=30,000hr−1で測定した。特性
曲線(B)は、同一のSO2濃度で、リーン模擬ガスお
よびガスエンジンのリッチ排気ガス組成を模擬したガス
(リッチ模擬ガス)を交互に流した際の測定結果であ
る。メタン浄化率は、その処理中のリーン模擬ガスを流
している際の値である。結果から明らかなように、リー
ン、リッチの切り換え(リーン/リッチ切換)により、
メタン酸化触媒の活性低下を抑えられることがわかる。
よって、メタンに酸化触媒の寿命を延伸することが可能
になる。
A characteristic curve (A) in FIG. 17 shows that SO2 is added to a gas simulating a lean exhaust gas composition of a gas engine (lean simulated gas) so as to have a concentration 12 times that of the gas engine exhaust gas. It is the result of measuring the activity change of the methane oxidation catalyst at 400 ° C. The catalyst was the same as in FIG. 16 and measured at SV = 30,000 hr-1. The characteristic curve (B) is a measurement result when the lean simulation gas and the gas simulating the rich exhaust gas composition of the gas engine (rich simulation gas) are alternately flown at the same SO2 concentration. The methane purification rate is a value when a lean simulation gas is flowing during the treatment. As is clear from the results, by switching between lean and rich (lean / rich switching),
It can be seen that the decrease in the activity of the methane oxidation catalyst can be suppressed.
Therefore, it is possible to extend the life of the oxidation catalyst to methane.

【0012】図18は、実際の希薄燃焼ガスエンジン
(常時リーン運転)で500時間程度使用して活性の低
下したメタン酸化触媒(図16と同様のもの)を、60
0℃のリッチ模擬ガスで10分間処理した後の400
℃、リーン模擬ガス中、SV=30,000hr−1で
のメタン浄化率を示している。結果より、高温のリッチ
模擬ガスで処理を行う(再生処理)度に、活性が回復し
ていくことがわかる。本試験では、リッチ排気ガス組成
で再生処理を行っているが、高温のストイキ排気ガスで
も再生の効果があることがわかっている。すなわち、リ
ーン運転を行っている際に、定期的に係る再生処理を行
うことで、メタン酸化触媒の寿命の延伸を図ることが可
能となる。
FIG. 18 shows a methane oxidation catalyst (similar to FIG. 16) whose activity has been reduced by using an actual lean burn gas engine (constant lean operation) for about 500 hours.
400 after treatment with a rich simulated gas at 0 ° C. for 10 minutes
It shows the methane purification rate at SV = 30,000 hr-1 in a simulated lean gas at ℃. The results show that the activity recovers each time the treatment is performed with the high-temperature rich simulation gas (regeneration treatment). In this test, the regeneration treatment was performed with a rich exhaust gas composition, but it has been found that regeneration is effective even with high-temperature stoichiometric exhaust gas. That is, it is possible to extend the life of the methane oxidation catalyst by performing the regeneration process periodically during the lean operation.

【0013】また、前記リーン/リッチ切換と再生処理
を組み合わせることで、更に寿命の延伸を図れることが
できる。図17の特性曲線(C)に示すように、リーン
/リッチ切換と定期的な再生処理を組み合わせた結果、
メタン酸化触媒(炭化水素酸化触媒)の活性低下を更に
抑制できることがわかった。本試験では、実濃度の12
倍のSO2を添加し、400℃でリーン/リッチ切換を
行い、40分毎に10分間、600℃のリッチ模擬ガス
で再生処理を行っている。
Further, by combining the lean / rich switching and the reproduction processing, the life can be further extended. As shown by a characteristic curve (C) in FIG. 17, as a result of combining the lean / rich switching and the periodic reproduction processing,
It has been found that a decrease in the activity of the methane oxidation catalyst (hydrocarbon oxidation catalyst) can be further suppressed. In this test, the actual concentration of 12
Double SO2 is added, lean / rich switching is performed at 400 ° C., and regeneration processing is performed with a rich simulated gas at 600 ° C. for 10 minutes every 40 minutes.

【0014】ここで、高温で触媒を処理した際には、熱
劣化が懸念される。そこで、実際のガスエンジンを用
い、600℃のストイキ排気ガス中でメタン酸化触媒
(図16と同様のもの)を約350時間、SV=30,
000hr−1処理した結果、図19に示すように活性
の低下は小さかった。本再生処理を行う場合、図17の
特性曲線(C)に示すように、10分程度の再生処理で
効果が現れる。そこで、定期的に本再生処理を行う場
合、メタン酸化触媒が使われる間に高温に晒される時間
はそれほど長くならない。従って、図19の結果から、
熱劣化の影響は小さいということがわかる。
Here, when the catalyst is treated at a high temperature, there is a concern about thermal deterioration. Therefore, using a real gas engine, a methane oxidation catalyst (similar to that shown in FIG. 16) was used for about 350 hours in a stoichiometric exhaust gas at
As a result of the 000 hr-1 treatment, the decrease in activity was small as shown in FIG. In the case of performing the main reproduction process, as shown by a characteristic curve (C) in FIG. 17, an effect appears in the reproduction process for about 10 minutes. Therefore, when the regular regeneration treatment is performed periodically, the time of exposure to high temperature while the methane oxidation catalyst is used does not become so long. Therefore, from the result of FIG.
It can be seen that the effect of thermal degradation is small.

【0015】次に、NOx吸蔵還元触媒の後流にメタン
酸化触媒を配置した場合の結果を図20に示す。ここで
は、図17〜20で用いたメタン酸化触媒に対して、貴
金属量を約1/3に減じたものを用いた。図20の比較
例1はメタン酸化触媒のみを、比較例2はNOx吸蔵還
元触媒のみを、ガスエンジン排気ガスの12倍の濃度に
なるようSO2を添加したリーン模擬ガスおよびリッチ
模擬ガスを交互に400℃で1時間流した(エージン
グ)後、600℃のリッチ模擬ガスで10分間再生処理
を行った(再生処理)後のそれぞれのメタン浄化率を示
している。実施例は、同一の処理条件で、NOx吸蔵還
元触媒の後流にメタン酸化触媒を配置した際のメタン浄
化率を示している。なお、NOx吸蔵還元触媒は、Pt
/Al2O3にNOx吸蔵材としてカリウムを添加した
ものを用いた。それぞれの触媒に対して、SV=30,
000hr-1とし試験を行った。比較例1において、エ
ージング後にメタン浄化率が大きく低下している(1
0.9%)ことがわかる。また、再生処理後のメタン浄
化率(39.1%)も、初期活性時のメタン浄化率(4
4.1%)に対して低下している。比較例2から、NO
x吸蔵還元触媒では、メタンの浄化性能はほとんど得ら
れないことがわかる。一方、NOx吸蔵還元触媒の後流
にメタン酸化触媒を配置した実施例では、エージング後
の活性低下も小さく(43.7%)、再生処理によりほ
ぼ初期活性に回復している(50.1%)ことがわか
る。
Next, FIG. 20 shows the result when a methane oxidation catalyst is arranged downstream of the NOx storage reduction catalyst. Here, the methane oxidation catalyst used in FIGS. 17 to 20 was used in which the amount of noble metal was reduced to about 1 /. Comparative Example 1 in FIG. 20 uses only the methane oxidation catalyst, Comparative Example 2 uses only the NOx storage reduction catalyst, and alternately uses the lean simulation gas and the rich simulation gas to which SO2 is added so as to have a concentration 12 times that of the gas engine exhaust gas. The graph shows the respective methane purification rates after flowing at 400 ° C. for 1 hour (aging) and then performing a regeneration treatment with a rich simulation gas at 600 ° C. for 10 minutes (regeneration treatment). The example shows the methane purification rate when the methane oxidation catalyst is arranged downstream of the NOx storage reduction catalyst under the same processing conditions. The NOx storage reduction catalyst is Pt
/ Al2O3 obtained by adding potassium as a NOx occluding material was used. For each catalyst, SV = 30,
The test was performed at 000 hr-1. In Comparative Example 1, the methane purification rate was significantly reduced after aging (1
0.9%). In addition, the methane purification rate (39.1%) after the regeneration treatment is the same as the methane purification rate (4
4.1%). From Comparative Example 2, NO
It can be seen that the x storage reduction catalyst hardly provides methane purification performance. On the other hand, in the embodiment in which the methane oxidation catalyst is arranged downstream of the NOx storage reduction catalyst, the decrease in the activity after aging is small (43.7%), and the activity is almost restored to the initial activity by the regeneration treatment (50.1%). ).

【0016】図21には、上述の試験を行った際のNO
x浄化率を示す。実施例では、リーン/リッチ切換によ
るNOxの浄化も、NOx吸蔵還元触媒のNOx吸蔵能
力に対する硫黄被毒の再生も十分に行えていることがわ
かる。
FIG. 21 shows the results obtained when the above test was conducted.
x Indicates the purification rate. In the example, it can be seen that both the purification of NOx by lean / rich switching and the regeneration of sulfur poisoning with respect to the NOx storage capacity of the NOx storage reduction catalyst are sufficiently performed.

【0017】以上のことから、希薄燃焼エンジンで用い
られるNOx吸蔵還元触媒の後流に少量のメタン酸化触
媒を配置することにより、制御方法および装置を変更す
ることなく、長期間に渡るNOx、メタンの同時除去が
可能になる。その結果、高価なメタン酸化触媒の寿命延
伸、使用量低減により、低コストなNOx、メタンの同
時除去システムが実現される。この際、エンジンの希薄
化により十分に低NOxが図られている場合は、NOx
吸蔵還元触媒によるNOx除去の必要がないので、該N
Ox吸蔵還元触媒の位置にSOx吸着部材(例えばCu
/A12)を設置し、リーン/リッチ切換運 転お
よび再生運転を行い、メタン酸化触媒の硫黄被毒の低減
を図っても良い。
As described above, by arranging a small amount of methane oxidation catalyst downstream of the NOx storage reduction catalyst used in the lean burn engine, NOx and methane can be maintained for a long period of time without changing the control method and apparatus. Can be simultaneously removed. As a result, a low-cost simultaneous removal system of NOx and methane is realized by extending the life of the expensive methane oxidation catalyst and reducing the amount of use. At this time, if a sufficiently low NOx is achieved by leaning the engine, the NOx
Since there is no need to remove NOx by the storage reduction catalyst,
At the position of the Ox storage reduction catalyst, an SOx adsorption member (for example, Cu
/ A 12 O 3 ) to perform lean / rich switching operation and regeneration operation to reduce sulfur poisoning of the methane oxidation catalyst.

【0018】この様な知見に基づき、本発明の内燃機関
は、排気系に炭化水素酸化触媒(40B)及びNOx吸
蔵還元触媒(40A)が直列に介装されており、内燃機
関(10)に近い側にNOx吸蔵還元触媒(40A)が
配置されていることを特徴としている(請求項1)。こ
こで、前記炭化水素酸化触媒(40B)は、例えばメタ
ン酸化触媒であることが好ましい。また、前記NOx吸
蔵還元触媒(40A)の代わりに、SOx吸着部材を具
備することも可能である。
Based on such findings, the internal combustion engine of the present invention has a hydrocarbon oxidation catalyst (40B) and a NOx storage reduction catalyst (40A) interposed in series in the exhaust system. The NOx storage reduction catalyst (40A) is disposed on the near side (claim 1). Here, the hydrocarbon oxidation catalyst (40B) is preferably, for example, a methane oxidation catalyst. Further, an SOx adsorbing member may be provided instead of the NOx storage reduction catalyst (40A).

【0019】係る構成を具備する本発明によれば、NO
x吸蔵還元触媒を炭化水素酸化触媒(例えばメタン酸化
触媒)の内燃機関側へ配置しているので、排気ガス中の
SOxはNOx吸蔵還元触媒により吸蔵され、炭化水素
酸化触媒の硫黄被毒が抑制される。
According to the present invention having such a configuration, NO
Since the x storage reduction catalyst is disposed on the internal combustion engine side of the hydrocarbon oxidation catalyst (for example, methane oxidation catalyst), SOx in the exhaust gas is stored by the NOx storage reduction catalyst, and the sulfur poisoning of the hydrocarbon oxidation catalyst is suppressed. Is done.

【0020】また、排気ガス中のメタン等の炭化水素は
炭化水素酸化触媒で除去され、NOxはNOx吸蔵還元
触媒で除去されるので、排気ガス中から、炭化水素とN
Oxとが同時に除去されることとなる。
Further, hydrocarbons such as methane in the exhaust gas are removed by the hydrocarbon oxidation catalyst, and NOx is removed by the NOx storage reduction catalyst.
Ox will be removed at the same time.

【0021】そして、NOx吸蔵還元触媒がSOxを吸
蔵して、NOx吸蔵可能量が減少すれば高温再生運転を
行うが、その際に、炭化水素酸化触媒も同時に再生され
る。従って、NOx吸蔵還元触媒の再生処理を行うこと
により、炭化水素酸化触媒の活性を高く維持する事が出
来て、しかも、寿命を長期化することが出来るのであ
る。
If the NOx storage reduction catalyst stores SOx and the NOx storage possible amount decreases, a high-temperature regeneration operation is performed. At that time, the hydrocarbon oxidation catalyst is also regenerated at the same time. Therefore, by performing the regeneration treatment of the NOx storage reduction catalyst, the activity of the hydrocarbon oxidation catalyst can be maintained at a high level, and the life can be prolonged.

【0022】本発明の内燃機関の運転制御方法は、上記
した様な構成を具備する内燃機関(10:例えば、希薄
燃焼型ガスエンジン。以下、本明細書において同じ。)
の運転制御方法において、内燃機関(10)に供給され
る混合気が燃料リッチである運転状態と、燃料リーンで
ある運転状態とを、所定間隔にて切り換えつつ内燃機関
(10)の運転を行うリーン/リッチ切換運転工程を有
することを特徴としている(請求項4:図1−図3)。
An operation control method for an internal combustion engine according to the present invention includes an internal combustion engine having the above-described configuration (10: for example, a lean-burn gas engine; the same applies hereinafter).
In the operation control method, the operation of the internal combustion engine (10) is performed while switching at a predetermined interval between an operation state in which the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine (10) is fuel-rich and an operation state in which the air-fuel mixture is fuel-lean. It is characterized by having a lean / rich switching operation step (Claim 4: FIGS. 1 to 3).

【0023】上述した運転制御方法を実行するため、前
記構成を具備する本発明の内燃機関は、内燃機関(1
0)に供給される混合気の空燃比を調節する空燃比調節
機構(18、20)を制御する制御手段(30)を有
し、前記混合気がリッチである運転状態とリーンである
運転状態とを所定間隔にて切り換えつつ運転するリーン
/リッチ切換制御手段を有することを特徴としている
(請求項11:図1−図3)。この場合、リーン/リッ
チ切換運転中は、 リーン運転時間>リッチ運転時間 となる様にせしめ、リーン/リッチサイクル切換運転の
1サイクルにおける平均空燃比がリーンとなる様に構成
する事が好ましい。
In order to execute the above-described operation control method, the internal combustion engine having the above configuration according to the present invention is provided with an internal combustion engine (1).
0) control means (30) for controlling the air-fuel ratio adjusting mechanism (18, 20) for adjusting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the air-fuel mixture; And lean / rich switching control means for operating while switching between at predetermined intervals (claim 11: FIGS. 1 to 3). In this case, it is preferable that during the lean / rich switching operation, the lean operation time is longer than the rich operation time so that the average air-fuel ratio in one cycle of the lean / rich cycle switching operation becomes lean.

【0024】ここで、例えば、内燃機関に設けられた吸
気管(12)は空気供給管(12A)と燃料ガス供給管
(12F)とが合流して構成されており、合流箇所には
ミキサ(14)が設けられ、燃料ガス供給管(12F)
からは、ミキサ(14)をバイパスして吸気管(12)
に連通するバイパスライン(18)が分岐しており、バ
イパスガス流量制御弁(20)が介装されているのが好
ましい。この場合、「内燃機関に供給される混合気の空
燃比を調節する空燃比調節機構」としては、バイパスラ
イン(18)及びバイパスガス流量制御弁(20)が該
当する。
Here, for example, the intake pipe (12) provided in the internal combustion engine is formed by merging an air supply pipe (12A) and a fuel gas supply pipe (12F), and a mixer ( 14) is provided and a fuel gas supply pipe (12F)
The intake pipe (12) bypasses the mixer (14).
It is preferable that a bypass line (18) that communicates with the branch is branched and a bypass gas flow control valve (20) is interposed. In this case, the “air-fuel ratio adjusting mechanism for adjusting the air-fuel ratio of the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine” corresponds to the bypass line (18) and the bypass gas flow control valve (20).

【0025】該制御手段(30)は、空燃比制御用のコ
ントロールユニットで、センサ信号の入力ポート、演算
処理のためのマイコン、バイパスガス流量制御弁(2
0)への制御信号の出力ポートを備えている。
The control means (30) is a control unit for controlling the air-fuel ratio, which comprises an input port for sensor signals, a microcomputer for arithmetic processing, and a bypass gas flow control valve (2).
0) output port for the control signal.

【0026】なお、リーン/リッチ切換運転時には、空
燃比の変化によるエンジンの発生トルクの変動を抑制す
るため、点火時期の変更制御等を用いることが望まし
い。
During the lean / rich switching operation, it is desirable to use ignition timing change control or the like in order to suppress fluctuations in the engine generated torque due to changes in the air-fuel ratio.

【0027】この様な知見を実現するための内燃機関の
運転制御方法は、高温のリッチ〜ストイキの排気ガスを
発生する再生運転を行って、前記NOx吸蔵還元触媒
(40A)及びメタン酸化触媒(40B)の再生処理を
定期的に行う再生運転工程を含むことが好ましい(請求
項5:図1)。
An operation control method for an internal combustion engine for realizing such knowledge is to perform a regeneration operation for generating high-temperature rich to stoichiometric exhaust gas to perform the NOx storage reduction catalyst (40A) and the methane oxidation catalyst (40A). It is preferable to include a regeneration operation step of periodically performing the regeneration process of Step 40B) (Claim 5: FIG. 1).

【0028】そして、係る運転制御方法を実施するため
には、前記制御手段(30)は、前記空燃比調節機構
(18、20)を制御して、内燃機関(10)に高温の
排気ガスを発生させる再生運転(高温・リッチ〜ストイ
キ運転)を行わせて、前記NOx吸蔵還元触媒(40
A)及び炭化水素酸化触媒(40B)の再生処理を定期
的に行わせる再生運転制御手段(34)を含むことが好
ましい(請求項12:図1)。
In order to carry out the operation control method, the control means (30) controls the air-fuel ratio adjusting mechanisms (18, 20) to supply high-temperature exhaust gas to the internal combustion engine (10). The regeneration operation (high temperature / rich to stoichiometric operation) is performed to generate the NOx storage reduction catalyst (40).
It is preferable to include a regeneration operation control means (34) for periodically performing the regeneration treatment of A) and the hydrocarbon oxidation catalyst (40B) (Claim 12: FIG. 1).

【0029】なお、所定の温度の排気ガスを発生させる
ため、前記制御手段(30)により、点火時期をエンジ
ンの負荷、回転数に応じて変化させても良い。
In order to generate exhaust gas having a predetermined temperature, the control means (30) may change the ignition timing according to the load and the number of revolutions of the engine.

【0030】ここで、前記炭化水素酸化触媒(40B)
は三元触媒の機能も有するため、CGSやGHP等の定
置式ガスエンジンで、本発明に係る制御方法および装置
において、再生運転を行う場合、CO等の排出を抑制す
るため、高温・ストイキ運転を行って、高温のストイキ
排気ガスにより、前記NOx吸蔵還元触媒(40A)及
び炭化水素酸化触媒(40B)の再生処理を行うことが
好ましい。その際には、従来三元触媒の空燃比制御で用
いられている様に、触媒上流のメイン酸素センサ(5
0)および触媒下流のサブ酸素センサ(51)の信号を
前記制御手段(30)で処理し、前記空燃比調節機構
(18、20)を制御して、空燃比を触媒ウィンドウへ
と制御するのが好ましい。
Here, the hydrocarbon oxidation catalyst (40B)
Also has the function of a three-way catalyst, so that in a stationary gas engine such as CGS or GHP, in the control method and apparatus according to the present invention, when performing regeneration operation, high-temperature / stoichiometric operation It is preferable to perform a regeneration process of the NOx storage reduction catalyst (40A) and the hydrocarbon oxidation catalyst (40B) with high temperature stoichiometric exhaust gas. At this time, as is conventionally used in the air-fuel ratio control of the three-way catalyst, the main oxygen sensor (5
0) and the signal of the sub-oxygen sensor (51) downstream of the catalyst are processed by the control means (30) to control the air-fuel ratio adjusting mechanism (18, 20) to control the air-fuel ratio to the catalyst window. Is preferred.

【0031】また、本発明の内燃機関の排気ガス浄化装
置の制御方法において、前記内燃機関の再生運転直後か
らの運転時間をタイマ値として計測する工程を有し、計
測された再生運転直後からの運転時間が所定時間(基準
値)を超えた場合に、前記再生運転工程が実行されるの
が好ましい(請求項6:図4、図5)。
Further, the method for controlling an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes a step of measuring, as a timer value, an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine, and When the operation time exceeds a predetermined time (reference value), it is preferable to execute the regeneration operation step (claim 6: FIGS. 4 and 5).

【0032】この制御方法を実施するため、本発明の内
燃機関の運転制御装置は、前記内燃機関の再生運転直後
からの運転時間をタイマ値として計測するタイマ(6
0)を有し、前記制御手段(30)は、計測されたタイ
マ値が所定時間(基準値)を超えた場合に内燃機関に前
記再生運転を実行せしめる様に構成されている(60、
62、64、66、68、34)のが好ましい(請求項
13:図4、図5)。
In order to implement this control method, the operation control device for an internal combustion engine of the present invention uses a timer (6) for measuring the operation time from immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine as a timer value.
0), and the control means (30) is configured to cause the internal combustion engine to execute the regeneration operation when the measured timer value exceeds a predetermined time (reference value) (60,
62, 64, 66, 68, and 34) (claim 13: FIGS. 4 and 5).

【0033】ここで、再生直後からの運転時間とは、再
生運転を行ってからリーン/リッチ切換運転(場合によ
っては、リーン運転)が継続している時間のことを示
す。この値が所定値に達すると再び再生運転が行われる
ため、定期的な再生運転が可能になる。
Here, the operation time immediately after the regeneration indicates the time during which the lean / rich switching operation (in some cases, the lean operation) is continued after the regeneration operation is performed. When this value reaches a predetermined value, the regeneration operation is performed again, so that the periodic regeneration operation is possible.

【0034】係る構成を具備する本発明によれば、再生
運転直後からの運転時間を計測することにより、SOx
を吸蔵したNOx吸蔵還元触媒(40A)及び硫黄被毒
されたメタン酸化触媒(40B)を適正なタイミングで
再生処理することが出来る。換言すれば、タイマ値に基
づいて再生運転を行うか否かを適正に制御出来る。
According to the present invention having such a configuration, by measuring the operation time immediately after the regeneration operation, the SOx
The NOx occlusion reduction catalyst (40A) that occludes methane and the sulfur-poisoned methane oxidation catalyst (40B) can be regenerated at appropriate timing. In other words, whether or not to perform the regeneration operation can be appropriately controlled based on the timer value.

【0035】或いは、本発明の内燃機関の運転制御方法
において、メタン酸化触媒下流側における炭化水素濃度
を検出する工程を有し、検出された炭化水素濃度が所定
値を超えた場合に、前記再生運転工程が実行されるのが
好ましい(請求項7:図6、図7)。
Alternatively, in the operation control method for an internal combustion engine according to the present invention, there is provided a step of detecting a hydrocarbon concentration downstream of the methane oxidation catalyst, and when the detected hydrocarbon concentration exceeds a predetermined value, the regeneration is performed. It is preferable that an operation step is performed (claim 7: FIGS. 6 and 7).

【0036】そして、係る運転制御方法を実行するため
には、メタン酸化触媒(40)下流側における炭化水素
濃度を検出する炭化水素センサ(72)を有し、前記制
御手段(30)は、検出された炭化水素濃度が所定値を
超えた場合に内燃機関に前記再生運転を実行せしめる様
に構成されている(80、78、34)のが好ましい
(請求項14:図6、図7)。
In order to execute the operation control method, a hydrocarbon sensor (72) for detecting the hydrocarbon concentration downstream of the methane oxidation catalyst (40) is provided, and the control means (30) It is preferable (80, 78, 34) to make the internal combustion engine execute the regeneration operation when the determined hydrocarbon concentration exceeds a predetermined value (claim 14: FIGS. 6 and 7).

【0037】この様に構成すれば、炭化水素酸化触媒
(例えばメタン酸化触媒)の硫黄被毒による性能低下の
程度が、炭化水素濃度によって直接に求まるので、触媒
の性能低下に応じて再生運転を行うことが出来る。その
ため、適正なタイミングにて、触媒の再生を行うことが
出来る。また、この場合、炭化水素センサにメタンセン
サを用いて、直接メタン濃度を検出しても良い。また、
排気ガス中の炭化水素以外の未燃分(例えばCO)の濃
度が低い場合は、触媒前流、後流に酸素センサを取り付
け、該2本の酸素センサの示す酸素濃度の差から、炭化
水素(メタン)の除去率を算出し、再生運転の開始を行
うこともできる。
With this configuration, the degree of performance deterioration due to sulfur poisoning of the hydrocarbon oxidation catalyst (for example, methane oxidation catalyst) is directly determined by the hydrocarbon concentration. You can do it. Therefore, the catalyst can be regenerated at an appropriate timing. In this case, the methane concentration may be directly detected by using a methane sensor as the hydrocarbon sensor. Also,
If the concentration of unburned components (eg, CO) other than hydrocarbons in the exhaust gas is low, oxygen sensors are installed upstream and downstream of the catalyst, and the difference in oxygen concentration between the two oxygen sensors indicates It is also possible to calculate the removal rate of (methane) and start the regeneration operation.

【0038】ここで、内燃機関(10)が始動後まもな
く、排気ガス温度が低く、また触媒層温度が低い状態で
は、メタン酸化触媒(40B)は活性化しておらず、排
気ガス中の未燃炭化水素を浄化することができない。従
って、排気ガス温度を検出した上で、上述した制御を実
施し誤検知を防止することが好ましい。
Here, shortly after the start of the internal combustion engine (10), when the exhaust gas temperature is low and the catalyst layer temperature is low, the methane oxidation catalyst (40B) is not activated and unburned Unable to purify hydrocarbons. Therefore, it is preferable to perform the above-described control after detecting the exhaust gas temperature to prevent erroneous detection.

【0039】さらに本発明の内燃機関の運転制御方法に
おいて、リーン/リッチ切換運転中(場合によっては、
リーン運転中)の内燃機関(10)の排気ガス温度を計
測する工程と、排気ガス温度が所定温度以下の場合に再
生運転直後からの運転時間をタイマ値に加算する工程
と、排気ガス温度が所定温度を超えた場合には再生運転
直後からの運転時間をタイマ値に加算しない工程とを有
し、タイマ値が所定時間を超えた場合に前記再生運転工
程が実行されるのが好ましい(請求項8:図8、図
9)。
Further, in the operation control method for an internal combustion engine according to the present invention, during the lean / rich switching operation (in some cases,
Measuring the exhaust gas temperature of the internal combustion engine (during the lean operation), adding the operating time immediately after the regeneration operation to the timer value when the exhaust gas temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and A step of not adding the operation time immediately after the regeneration operation to the timer value when the temperature exceeds the predetermined temperature, and preferably performing the regeneration operation step when the timer value exceeds the predetermined time (claim Item 8: FIGS. 8 and 9).

【0040】係る制御方法を実施するためには、リーン
/リッチ切換運転中(場合によっては、リーン運転中)
の内燃機関(10)の排気ガス温度を計測する排気温度
センサ(70)を有し、前記制御手段(30)は、排気
ガス温度が所定温度以下の場合に再生運転直後からの運
転時間をタイマ値に加算し、排気ガス温度が所定温度を
超えた場合には再生運転直後からの運転時間をタイマ値
に加算せず、タイマ値をが所定時間を超えた場合に内燃
機関(10)に前記再生運転を実行せしめる様に構成さ
れている(74、80、62、60、66、64、6
8、34)のが好ましい(請求項15:図8、図9)。
In order to carry out such a control method, it is necessary to perform the lean / rich switching operation (in some cases, the lean operation).
An exhaust temperature sensor (70) for measuring the exhaust gas temperature of the internal combustion engine (10), wherein the control means (30) measures an operation time immediately after the regeneration operation when the exhaust gas temperature is equal to or lower than a predetermined temperature. When the exhaust gas temperature exceeds a predetermined temperature, the operation time immediately after the regeneration operation is not added to the timer value, and when the timer value exceeds the predetermined time, the internal combustion engine (10) It is configured to execute the regeneration operation (74, 80, 62, 60, 66, 64, 6).
8, 34) (claim 15: FIGS. 8, 9).

【0041】排気ガス温度が高い運転常態にあると、硫
黄被毒が低減されるので、メタン酸化触媒(40B)の
炭化水素(例えばメタン)浄化能力の低下は小さい。従
って、上述した本発明において、内燃機関(10)の排
気ガス温度が高い状態であれば、再生運転の回数を減少
したとしても、メタン酸化触媒(40B)の炭化水素
(例えばメタン)除去能力に悪影響を及ぼす恐れが無
い。
When the exhaust gas temperature is in a high operating state, the sulfur poisoning is reduced, and the reduction of the hydrocarbon (eg, methane) purification capacity of the methane oxidation catalyst (40B) is small. Therefore, in the present invention described above, if the exhaust gas temperature of the internal combustion engine (10) is high, even if the number of regeneration operations is reduced, the ability of the methane oxidation catalyst (40B) to remove hydrocarbons (for example, methane) is reduced. There is no risk of adverse effects.

【0042】これに加えて、上述した本発明によれば、
メタン酸化触媒(40B)に負荷される熱的ダメージが
減少する。図19に示すように、再生処理による熱劣化
の影響は小さいと考えられるが、頻繁に再生運転を行
い、高温に晒される時間が非常に長くなると熱劣化して
くる可能性がある。そこで、本発明のように、再生処理
の回数を減らすことができれば、熱劣化の危険性を回避
できる。さらに、内燃機関(10)の熱効率が比較悪い
ストイキ運転(再生運転)の時間が短くなるので、平均
の熱効率が向上するという利点が存在する。
In addition, according to the present invention described above,
Thermal damage applied to the methane oxidation catalyst (40B) is reduced. As shown in FIG. 19, the effect of thermal degradation due to the regeneration process is considered to be small, but if the regeneration operation is performed frequently and the time of exposure to a high temperature becomes very long, thermal degradation may occur. Therefore, if the number of times of the reproduction process can be reduced as in the present invention, the risk of thermal degradation can be avoided. Furthermore, since the time of the stoichiometric operation (regeneration operation) in which the heat efficiency of the internal combustion engine (10) is relatively poor is shortened, there is an advantage that the average heat efficiency is improved.

【0043】そして本発明の運転制御方法において、前
記内燃機関の再生後運転時間を計測する工程と、前記内
燃機関の負荷を求め、当該負荷に基づいて補正係数を決
定する工程と、該補正係数及び前記計測された再生運転
直後からの運転時間により再生運転直後からの運転時間
の補正を行う工程とを含み、再生運転直後からの運転時
間の補正値が所定値を超えた場合に前記再生運転工程が
実行されるのが好ましい(請求項9:図10−図1
2)。
In the operation control method according to the present invention, a step of measuring the post-regeneration operation time of the internal combustion engine, a step of determining a load of the internal combustion engine and determining a correction coefficient based on the load; And correcting the operation time immediately after the regeneration operation based on the measured operation time immediately after the regeneration operation, wherein the regeneration operation is performed when the correction value of the operation time immediately after the regeneration operation exceeds a predetermined value. Preferably, the steps are performed (Claim 9: FIGS. 10 to 1).
2).

【0044】この場合、本発明の内燃機関の運転制御装
置は、前記内燃機関(10)の再生運転直後からの運転
時間を計測するタイマ(60)と、前記内燃機関(1
0)の負荷を計測する負荷計測手段(52、54)とを
有しており、前記制御手段(30)は、当該負荷に基づ
いて補正係数を決定し(84)、該補正係数及び前記計
0測された再生運転直後からの運転時間により再生運転
直後からの運転時間の補正を行い(86)、該再生運転
直後からの運転時間の補正値が所定値を超えた場合に内
燃機関に前記再生運転を実行せしめる様に構成されてい
る(84、86、88、90、34)のが好ましい(請
求項16:図10−図12)。
In this case, the operation control device for an internal combustion engine according to the present invention includes a timer (60) for measuring an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine (10) and the internal combustion engine (1).
0) load measuring means (52, 54) for measuring the load, the control means (30) determines a correction coefficient based on the load (84), and determines the correction coefficient and the The operation time immediately after the regeneration operation is corrected based on the measured operation time immediately after the regeneration operation (86), and when the correction value of the operation time immediately after the regeneration operation exceeds a predetermined value, the internal combustion engine is corrected. It is preferable that the regenerating operation be performed (84, 86, 88, 90, 34) (claim 16: FIGS. 10 to 12).

【0045】ここで、前記補正係数としては、吸気圧及
びエンジン回転数から決定される係数であって、図10
及び図12に関連して本明細書では「再生後時間係数」
と記載されているものを用いることが好ましい。
Here, the correction coefficient is a coefficient determined from the intake pressure and the engine speed.
In this specification, “time coefficient after reproduction” in relation to FIG.
It is preferable to use what is described.

【0046】また、前記再生運転直後からの運転時間の
補正値としては、再生後運転時間係数にタイマ値を乗じ
たものの総和として定義される「再生後運転時間」を用
いることが好ましい。
Further, as the correction value of the operation time immediately after the regeneration operation, it is preferable to use "post-regeneration operation time" defined as the sum of the post-regeneration operation time coefficient multiplied by the timer value.

【0047】吸気圧及びエンジン回転数から、内燃機関
(10)の運転状態(空燃比、燃料ガス流量、排気ガス
温度等)がわかるので、内燃機関(10)負荷を算出で
きる。従って、その時の排気ガス流量もわかるので、N
Ox吸蔵還元触媒(40A)及びメタン酸化触媒(40
B)を通過するSOx量も換算することができる。前記
再生後運転時間係数は、吸気圧、エンジン回転数から決
定されるので、再生後運転時間はNOx吸蔵還元触媒
(40A)及びメタン酸化触媒(40B)を通過したS
Ox量、排気ガス温度に応じて変化する。通過SOx量
が増えれば、再生運転から次の再生運転を行うまでの間
隔(再生間隔)が短くなり、SOx量が減れば長くなる
様設定されるので、適切なタイミングで再生運転を行う
ことが可能になる。また、排気ガス温度が低い状態で
は、再生間隔が短く、排気ガス温度が高い状態では再生
間隔が長くなるよう設定されるので、適切なタイミング
で再生運転を行うことが可能になる。
Since the operating state (air-fuel ratio, fuel gas flow rate, exhaust gas temperature, etc.) of the internal combustion engine (10) can be known from the intake pressure and the engine speed, the load on the internal combustion engine (10) can be calculated. Therefore, the flow rate of the exhaust gas at that time is also known.
Ox storage reduction catalyst (40A) and methane oxidation catalyst (40
The amount of SOx passing through B) can also be converted. Since the post-regeneration operating time coefficient is determined from the intake pressure and the engine speed, the post-regeneration operation time is determined by the amount of S passing through the NOx storage reduction catalyst (40A) and the methane oxidation catalyst (40B).
It changes according to the Ox amount and the exhaust gas temperature. If the passing SOx amount increases, the interval (regeneration interval) from the regeneration operation to the next regeneration operation is shortened, and if the SOx amount decreases, the interval is set to be longer, so that the regeneration operation can be performed at an appropriate timing. Will be possible. In addition, the regeneration interval is set to be short when the exhaust gas temperature is low, and is set to be long when the exhaust gas temperature is high, so that the regeneration operation can be performed at an appropriate timing.

【0048】ここで、「再生後運転時間」は、次式で表
現される。 (再生後運転時間)=(再生後運転時間保存値)+
{(再生後運転時間係数)*(タイマ値)} なお、「再生後運転時間保存値」とは、直前に求められ
た再生後運転時間である。
Here, the “operating time after regeneration” is expressed by the following equation. (Driving time after regeneration) = (Saved value of driving time after regeneration) +
{(Regeneration operation time coefficient) * (timer value)} The “regeneration operation time storage value” is the immediately preceding post-regeneration operation time.

【0049】これに加えて本発明の内燃機関の運転制御
方法において、ストイキ運転を行って前記NOx吸蔵還
元触媒(40A)及びメタン酸化触媒(40B)の再生
処理(高温・ストイキ運転、リッチ運転、高負荷運転)
をしている間にメタン酸化触媒(40B)の劣化判定を
行う工程と、劣化判定の結果に対応して前記所定値或い
は所定時間を変更する工程、とを含むのが好ましい(請
求項10:図13−図15)。
In addition, in the operation control method for an internal combustion engine according to the present invention, the stoichiometric operation is performed to regenerate the NOx storage reduction catalyst (40A) and the methane oxidation catalyst (40B) (high-temperature / stoichiometric operation, rich operation, High load operation)
It is preferable to include a step of determining the deterioration of the methane oxidation catalyst (40B) while performing the step, and a step of changing the predetermined value or the predetermined time according to the result of the deterioration determination (Claim 10: 13 to 15).

【0050】係る制御方法を実行するために、前記制御
手段(30)は、ストイキ運転を行って前記NOx吸蔵
還元触媒(40A)及びメタン酸化触媒(40B)の再
生処理(高温・ストイキ運転、リッチ運転、高負荷運
転)をしている間にメタン酸化触媒(40B)の劣化判
定を行い、劣化判定の結果に対応して前記所定値或いは
所定時間を変更する様に構成されているのが好ましい
(請求項17:図13−図15)。
In order to execute the control method, the control means (30) performs a stoichiometric operation to regenerate the NOx storage reduction catalyst (40A) and the methane oxidation catalyst (40B) (high temperature / stoichiometric operation, rich operation). It is preferable that the deterioration determination of the methane oxidation catalyst (40B) is performed during the operation and the high load operation, and the predetermined value or the predetermined time is changed according to the result of the deterioration determination. (Claim 17: FIGS. 13 to 15).

【0051】前述したように、メタン酸化触媒は三元触
媒の機能も有する。そこで、高温・ストイキ運転、リッ
チ運転、高負荷運転で排気ガス温度を高温として再生運
転を行った場合、従来から提案されている三元触媒の劣
化判定法を用いて、メタン酸化触媒の劣化判定を行うこ
とができる。ここで、劣化判定法は、例えば触媒下流酸
素センサ(サブ酸素センサ)の振幅値の大きさで判定す
る方法(例:特開平5−33632号公報で開示の技
術)等、三元触媒の劣化度合いを判定できるものであれ
ば良い。劣化の度合いが大きい場合は、その度合いに応
じて、再生運転から次の再生運転を行うまでの間隔を短
くし、メタンエミッションの悪化を抑制する。
As described above, the methane oxidation catalyst also has a three-way catalyst function. Therefore, when the regeneration operation is performed at a high exhaust gas temperature in a high-temperature / stoichiometric operation, a rich operation, or a high-load operation, the deterioration determination of the methane oxidation catalyst is performed by using the conventionally proposed deterioration determination method of the three-way catalyst. It can be performed. Here, the deterioration determination method includes, for example, a method of determining the amplitude value of the downstream oxygen sensor (sub-oxygen sensor) (eg, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-33632). What is necessary is just to be able to judge the degree. If the degree of deterioration is large, the interval from the regeneration operation to the next regeneration operation is shortened in accordance with the degree to suppress the deterioration of methane emissions.

【0052】[0052]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。なお、図中、同一の部材に
は同一の符号を付してある。図1は本発明の第1実施形
態を示している。全体を符号10で示す希薄燃焼(リー
ンバーン)タイプのガスエンジン(内燃機関)は、吸気
管12及び排気管15を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. A lean burn type gas engine (internal combustion engine) indicated by reference numeral 10 as a whole includes an intake pipe 12 and an exhaust pipe 15.

【0053】吸気管12は、空気供給管12Aと燃料ガ
ス供給管12Fとが合流して構成されており、合流箇所
にはミキサ14が設けられている。ここで、空気供給管
12Aで供給される空気は、図1において矢印Aで示さ
れており、燃料ガス供給管12Fで供給される燃料ガス
は、矢印Fで示されている。吸気管12には、さらに、
スロットル16が介装されている。
The intake pipe 12 is formed by merging an air supply pipe 12A and a fuel gas supply pipe 12F, and a mixer 14 is provided at the junction. Here, the air supplied by the air supply pipe 12A is indicated by an arrow A in FIG. 1, and the fuel gas supplied by the fuel gas supply pipe 12F is indicated by an arrow F. In the intake pipe 12,
A throttle 16 is provided.

【0054】燃料ガス供給管12Fからはバイパスライ
ン18が分岐しており、バイパスライン18は、ミキサ
14をバイパスして吸気管12のスロットル16の上流
側(ガスエンジン10とは反対側)の領域に連通する。
このバイパスライン18には、バイパスガス流量制御弁
20が介装されている。
A bypass line 18 branches from the fuel gas supply pipe 12F. The bypass line 18 bypasses the mixer 14 and is located upstream of the throttle 16 of the intake pipe 12 (opposite to the gas engine 10). Communicate with
The bypass line 18 is provided with a bypass gas flow control valve 20.

【0055】後述する様に、バイパスガス流量制御弁2
0は、制御手段30によりその開度を制御されている。
そして制御弁20の開度制御によりバイパスガス流量が
制御され、以って、ガスエンジン10の運転状態をリー
ン状態、リッチ状態に制御するのである。この場合、リ
ーン/リッチ切換運転中は、 リーン運転時間>リッチ運転時間 となる様にせしめ、リーン/リッチサイクル切換運転の
1サイクルにおける平均空燃比がリーンとなる様に設定
されている。
As will be described later, the bypass gas flow control valve 2
In the case of 0, the opening degree is controlled by the control means 30.
The bypass gas flow rate is controlled by controlling the opening of the control valve 20, and the operating state of the gas engine 10 is controlled to a lean state or a rich state. In this case, during the lean / rich switching operation, the lean operation time> the rich operation time is set so that the average air-fuel ratio in one cycle of the lean / rich cycle switching operation is set to be lean.

【0056】排気管15には、ガスエンジン10に近い
側から直列に、NOx吸蔵還元触媒40Aと、メタン酸
化触媒40Bとが介装されている。メタン酸化触媒40
としては、例えば、パラジウム、白金等の貴金属を、ア
ルミナ、ジルコニア等に担持したタイプのものが用いら
れる。なお、NOx吸蔵還元触媒40Aとメタン酸化触
媒40Bとは、「触媒40」と包括的に表現される場合
がある。
The exhaust pipe 15 is provided with a NOx storage reduction catalyst 40A and a methane oxidation catalyst 40B in series from the side close to the gas engine 10. Methane oxidation catalyst 40
For example, a type in which a noble metal such as palladium or platinum is supported on alumina or zirconia is used. Note that the NOx storage reduction catalyst 40A and the methane oxidation catalyst 40B may be comprehensively expressed as "catalyst 40".

【0057】制御手段30は、信号伝達ラインCL−2
を介して、バイパスガス流量制御弁20に対して弁開度
制御信号を発進する。バイパスガス流量制御弁20の弁
開度を制御し、バイパスガス流量を制御することによ
り、希薄燃焼ガスエンジン10の空燃比を制御或いは変
更することが出来る。
The control means 30 includes a signal transmission line CL-2.
, A valve opening control signal is started for the bypass gas flow control valve 20. By controlling the valve opening of the bypass gas flow control valve 20 and controlling the bypass gas flow, the air-fuel ratio of the lean burn gas engine 10 can be controlled or changed.

【0058】ここで、ガスエンジン10のヘッド部分に
は、吸気弁22、排気弁24に加えて、点火プラグ26
が設けられており、点火プラグ26には信号伝達ライン
CL−2Aを介してL/R制御手段32から発生する制
御信号が伝達されるように構成されている。スロットル
16にも、信号伝達ラインCL−2Bを介してL/R制
御手段32から発生する制御信号が伝達されるように構
成されている。これは、点火時期、スロットル開度を変
更して、リーン/リッチ切換によるトルク変動を抑制す
るためである。
Here, in addition to the intake valve 22 and the exhaust valve 24, a spark plug 26
And a control signal generated from the L / R control means 32 is transmitted to the ignition plug 26 via a signal transmission line CL-2A. A control signal generated from the L / R control means 32 is also transmitted to the throttle 16 via a signal transmission line CL-2B. This is because the ignition timing and the throttle opening are changed to suppress torque fluctuation due to lean / rich switching.

【0059】ガスエンジン10には回転数センサ52が
設けられており、吸気管12のスロットル16と吸気弁
22の間の領域には吸気圧センサ54が設けられてい
る。回転数センサ52は信号伝達ラインCL−3を介し
て、制御手段30の回転数センサ読込手段56に検出信
号を伝達する。そして、吸気圧センサ54は信号伝達ラ
インCL−4を介して、制御手段30の吸気圧センサ読
込手段58に検出信号を伝達する。
The gas engine 10 is provided with a rotational speed sensor 52, and an intake pressure sensor 54 is provided in a region of the intake pipe 12 between the throttle 16 and the intake valve 22. The rotation speed sensor 52 transmits a detection signal to the rotation speed sensor reading means 56 of the control means 30 via the signal transmission line CL-3. Then, the intake pressure sensor 54 transmits a detection signal to the intake pressure sensor reading means 58 of the control means 30 via the signal transmission line CL-4.

【0060】制御手段30は、回転数センサ読込手段5
6と吸気圧センサ読込手段58の双方から、ガスエンジ
ン10の負荷を把握することが出来る。ガスエンジン1
0の負荷を把握してリーン/リッチ運転制御に活用する
べく、回転数センサ読込手段56と吸気圧センサ読込手
段58の双方は、信号伝達ラインCL−33によりL5
T、RT読込手段93に接続している。
The control means 30 includes a rotational speed sensor reading means 5
The load on the gas engine 10 can be ascertained from both the engine 6 and the intake pressure sensor reading means 58. Gas engine 1
In order to grasp the load of zero and utilize it for lean / rich operation control, both the rotation speed sensor reading means 56 and the intake pressure sensor reading means 58 are connected to the signal transmission line CL-33 through L5.
It is connected to T and RT reading means 93.

【0061】LT、RT読込手段93は、信号伝達ライ
ンCL−34を通してL/R切換手段96に接続してい
る。そして、L/R切換手段96は信号伝達ラインCL
−35を通してLRタイマ作動手段94に接続してい
る。
The LT / RT reading means 93 is connected to the L / R switching means 96 through the signal transmission line CL-34. The L / R switching means 96 is connected to the signal transmission line CL.
It is connected to the LR timer operating means 94 through -35.

【0062】信号伝達ラインCL−36を通して、LR
タイマ作動手段94の信号を基にLRタイマ95が作動
する。そして、LRタイマ95の値は、信号伝達ライン
CL−37を通してL/R切換手段96に送られ、リー
ン/リッチ切換の演算が行われ、その結果は信号伝達ラ
インCL−5を通してL/R制御手段32へ送られ、リ
ーン/リッチ切換制御が実現される。
LR is transmitted through the signal transmission line CL-36.
The LR timer 95 operates based on the signal of the timer operating means 94. Then, the value of the LR timer 95 is sent to the L / R switching means 96 through the signal transmission line CL-37, and the operation of lean / rich switching is performed, and the result is subjected to the L / R control through the signal transmission line CL-5. This is sent to the means 32, and the lean / rich switching control is realized.

【0063】排気管15において、メタン酸化触媒40
の上流にはメイン酸素センサ50が、下流にはサブ酸素
センサ51が設けられている。メイン酸素センサ50の
検出信号は信号伝達ラインCL−30を介して、サブ酸
素センサ51の出力信号は信号伝達ラインCL−31を
介して、制御手段30のメイン酸素センサ読込手段9
1、サブ酸素センサ読込手段92にそれぞれ送られる。
In the exhaust pipe 15, the methane oxidation catalyst 40
Is provided with a main oxygen sensor 50 upstream and a sub oxygen sensor 51 downstream. The detection signal of the main oxygen sensor 50 is transmitted via a signal transmission line CL-30, and the output signal of the sub oxygen sensor 51 is transmitted via a signal transmission line CL-31.
1, sent to the sub oxygen sensor reading means 92, respectively.

【0064】メイン酸素センサおよびサブ酸素センサの
値は、CL−32を通して再生運転制御手段34に送ら
れる。また、吸気圧センサ54、回転数センサ52の値
は、CL−6を通して再生運転制御手段34に送られ
る。これらセンサの値を基に、その時のエンジンの運転
状態に応じたストイキへの空燃比制御が行われる。
The values of the main oxygen sensor and the sub oxygen sensor are sent to the regeneration operation control means 34 through CL-32. Further, the values of the intake pressure sensor 54 and the rotation speed sensor 52 are sent to the regeneration operation control means 34 through CL-6. Based on the values of these sensors, the stoichiometric air-fuel ratio control is performed according to the operating state of the engine at that time.

【0065】再生運転制御手段34から、再生運転に対
応する空燃比制御(高温・ストイキ運転、リッチ運転、
高負荷運転に対応する空燃比制御)を実現するため、C
L−2を介して、バイパスガス流量制御弁20へ制御信
号が送られる。この際、負荷の大きさによっては、スト
イキ運転で排気ガス温度が所定温度に達しない場合があ
るので、再生運転制御手段34から、CL−2Aを介し
て点火プラグ26へ制御信号が送られ、点火時期を変更
し排気ガス温度を上昇させる。
From the regeneration operation control means 34, air-fuel ratio control (high temperature / stoichiometric operation, rich operation,
In order to realize air-fuel ratio control corresponding to high-load operation, C
A control signal is sent to the bypass gas flow control valve 20 via L-2. At this time, depending on the magnitude of the load, the exhaust gas temperature may not reach the predetermined temperature during the stoichiometric operation, so a control signal is sent from the regeneration operation control means 34 to the ignition plug 26 via the CL-2A, Change the ignition timing to increase the exhaust gas temperature.

【0066】次に、図2を参照して、第1実施形態の制
御について説明する。
Next, the control of the first embodiment will be described with reference to FIG.

【0067】まず、リーン/リッチ切換運転の制御を説
明する。回転数センサ読込手段56及び吸気圧センサ読
込手段58において、回転数センサ52(図1)、吸気
圧センサ54(図1)の値を読み込み(ステップS0
1)、検出結果に基づいて、LT、RT読込手段93
で、その運転状態に応じたリーン時間LTおよびリッチ
時間RTを読み込む(ステップS02)。リーン時間L
Tおよびリッチ時間RTは、図3に示すような回転数と
吸気圧からなる2次元マップにより与えられる。
First, the control of the lean / rich switching operation will be described. The rotational speed sensor reading means 56 and the intake pressure sensor reading means 58 read the values of the rotational speed sensor 52 (FIG. 1) and the intake pressure sensor 54 (FIG. 1) (step S0).
1), based on the detection result, LT and RT reading means 93
Then, the lean time LT and the rich time RT corresponding to the operating state are read (step S02). Lean time L
T and the rich time RT are given by a two-dimensional map including the rotation speed and the intake pressure as shown in FIG.

【0068】次に、ステップS03でL/R切換手段3
4の命令により、L/R制御手段32でリーン運転を開
始するとともに、LRタイマ作動手段94でL/Rタイ
マ95の値を一度クリアしてからスタートさせる。
Next, at step S03, L / R switching means 3
In accordance with the instruction of 4, the lean operation is started by the L / R control means 32, and the value of the L / R timer 95 is once cleared by the LR timer operation means 94 and then started.

【0069】ステップS04でL/Rタイマ95の値が
リーン時間LTに達したら(ステップS04がYE
S)、ステップS05でL/R切換手段34の命令によ
り、L/R制御手段32でリーン運転からリッチ運転に
切り換え、L/Rタイマ95をクリアした後、再スター
トさせる。次に、ステップS06でL/Rタイマ95の
値がリッチ時間RTに達したら(ステップS06がYE
S)、ステップS01へと戻る。
When the value of the L / R timer 95 reaches the lean time LT in step S04 (step S04
S) In step S05, the L / R control means 32 switches from the lean operation to the rich operation in accordance with the command of the L / R switching means 34, clears the L / R timer 95, and restarts. Next, when the value of the L / R timer 95 reaches the rich time RT in step S06 (step S06
S), and return to step S01.

【0070】ここで、定期的に再生運転を行うにあた
り、再生運転を行うべき時が到来した場合、上記リーン
/リッチ切換運転制御から再生運転制御ルーチンに移行
する。再生運転は、高温・ストイキ運転、リッチ運転、
或いは高負荷運転で所定の時間(例えば10分間)運転
される。また、排気ガス温度が所定温度に達しない場合
は、点火時期を変更する。
Here, in performing the regeneration operation periodically, when it is time to perform the regeneration operation, the routine shifts from the lean / rich switching operation control to the regeneration operation control routine. Regeneration operation includes high temperature / stoichiometric operation, rich operation,
Alternatively, the operation is performed for a predetermined time (for example, 10 minutes) in the high load operation. If the exhaust gas temperature does not reach the predetermined temperature, the ignition timing is changed.

【0071】再生運転時に対応する空燃比制御(高温・
ストイキ運転、リッチ運転、或いは高負荷運転に対応す
る空燃比制御)に関しては、従来から用いられている酸
素センサを用いた三元触媒の空燃比制御を用いればよい
ので、ここでは具体的な方法の記述は省略する。点火時
期については、あらかじめ設定した値に、吸気圧、エン
ジン回転数に応じて(エンジンの負荷に応じて)点火時
期を変化させれば良い。なお、再生運転制御開始のため
の具体的な方法については、図4、図5の第2実施形態
以降で説明する。
The air-fuel ratio control corresponding to the regeneration operation (high temperature
As for the air-fuel ratio control corresponding to the stoichiometric operation, the rich operation, or the high-load operation, the air-fuel ratio control of a three-way catalyst using a conventionally used oxygen sensor may be used. Is omitted. Regarding the ignition timing, the ignition timing may be changed to a preset value in accordance with the intake pressure and the engine speed (in accordance with the engine load). Note that a specific method for starting the regeneration operation control will be described in the second and subsequent embodiments of FIGS.

【0072】図4、図5の第2実施形態は、図2の特性
曲線(C)で示す様に「定期的に再生運転を行う」ため
にタイマを用いた場合の構造及び制御を示している。こ
こでは、第1実施形態とは相違する点、すなわち第1実
施形態に対して新たに付加する制御について述べる。
The second embodiment shown in FIGS. 4 and 5 shows the structure and control in the case where a timer is used for "performing regular regeneration operation" as shown by the characteristic curve (C) in FIG. I have. Here, a difference from the first embodiment, that is, a control newly added to the first embodiment will be described.

【0073】リーン/リッチ切換運転および再生運転時
の制御法については、第1実施形態と同様である。そこ
で、図4において、リーン/リッチ切換運転制御部は、
L/R切換制御手段32に包括されているものとする。
また、再生処理時の運転(再生運転)の態様について
も、酸素センサを用いた高温・ストイキの運転(或いは
リッチ運転、高負荷運転)を行い、第1実施形態と同様
であるので、ここでは説明を省略する。
The control method during the lean / rich switching operation and the regeneration operation is the same as in the first embodiment. Therefore, in FIG. 4, the lean / rich switching operation control unit includes:
It is assumed that it is included in the L / R switching control means 32.
In addition, the mode of the operation (regeneration operation) at the time of the regeneration process is the same as that of the first embodiment because the high-temperature and stoichiometric operation (or the rich operation or the high-load operation) using the oxygen sensor is performed. Description is omitted.

【0074】図4の制御手段30には、再生運転制御手
段34が設けられている。この再生運転制御手段34も
信号伝達ラインCL−2を介してバイパスガス流量制御
弁20の開度を制御する様に構成されている。バイパス
ライン18を流過する燃料ガス流量を調整して、ガスエ
ンジン10に再生運転(ストイキ運転)を行わせるため
である。再生運転を行う条件等については、図5を参照
して後述する。
The control means 30 shown in FIG. 4 is provided with a regeneration operation control means 34. The regeneration operation control means 34 is also configured to control the opening of the bypass gas flow control valve 20 via the signal transmission line CL-2. This is for adjusting the flow rate of the fuel gas flowing through the bypass line 18 to cause the gas engine 10 to perform the regeneration operation (stoichiometric operation). The conditions for performing the regeneration operation and the like will be described later with reference to FIG.

【0075】図4で示す構成では、ガスエンジン10に
は回転数センサ52が設けられており、吸気管12のス
ロットル16と吸気弁22の間の領域には吸気圧センサ
54が設けられている。回転数センサ52は信号伝達ラ
インCL−3を介して、制御手段30の回転数センサ読
込手段56に検出信号を伝達する。そして、吸気圧セン
サ54は信号伝達ラインCL−4を介して、制御手段3
0の吸気圧センサ読込手段58に検出信号を伝達する。
In the configuration shown in FIG. 4, the gas engine 10 is provided with a rotation speed sensor 52, and an intake pressure sensor 54 is provided in a region between the throttle 16 and the intake valve 22 of the intake pipe 12. . The rotation speed sensor 52 transmits a detection signal to the rotation speed sensor reading means 56 of the control means 30 via the signal transmission line CL-3. The intake pressure sensor 54 is connected to the control unit 3 via the signal transmission line CL-4.
A detection signal is transmitted to the zero intake pressure sensor reading means 58.

【0076】また後述する様に、第2実施形態において
再生運転に関する制御を行うに際しては、ガスエンジン
10が作動中であるか否かについての情報が必要とされ
る。ガスエンジン10が作動中であるか否かについて
も、回転数センサ読込手段56及び/又は吸気圧センサ
読込手段58に伝達された情報から把握出来るので、信
号伝達ラインCL−6を介して、回転数センサ読込手段
56と吸気圧センサ読込手段58は再生運転制御手段3
4にも接続している。
As will be described later, when performing control relating to the regeneration operation in the second embodiment, information as to whether or not the gas engine 10 is operating is required. Whether or not the gas engine 10 is operating can also be grasped from the information transmitted to the rotation speed sensor reading means 56 and / or the intake pressure sensor reading means 58, so that the rotation is performed via the signal transmission line CL-6. The number sensor reading means 56 and the intake pressure sensor reading means 58
4 is also connected.

【0077】さらに、第2実施形態における制御では、
タイマによって計測される運転時間により、再生運転の
要否が判断される。そのため、図4で示す制御手段30
には、タイマ60が設けられている。
Further, in the control according to the second embodiment,
The necessity of the regeneration operation is determined based on the operation time measured by the timer. Therefore, the control means 30 shown in FIG.
Is provided with a timer 60.

【0078】このタイマ60はラインCL−7を介して
タイマ作動手段62により作動され、ラインCL−8を
介してタイマ読込手段64によりタイマ60で計測した
時間(タイマ値)が読み込まれる。
The timer 60 is operated by the timer operating means 62 via the line CL-7, and the time (timer value) measured by the timer 60 is read by the timer reading means 64 via the line CL-8.

【0079】読み込まれたタイマ値は、ラインCL−9
を介してタイマ値保存手段66に保存される。ここでタ
イマ作動手段62は、ラインCL−10を介してタイマ
値保存手段66に保存されたタイマ値を呼び出すことが
出来る。
The read timer value corresponds to line CL-9.
Via the timer value storage means 66. Here, the timer operating means 62 can call the timer value stored in the timer value storing means 66 via the line CL-10.

【0080】タイマ読込手段64により読み込まれたタ
イマ値は、ラインCL−11を介して基準値比較手段6
8に送られ、基準値比較手段68における比較結果は、
ラインCL−12を介して再生運転制御手段34に送ら
れて、再生運転開始の判断基ン準として用いられる。
The timer value read by the timer reading means 64 is transmitted to the reference value comparing means 6 via the line CL-11.
8 and the comparison result in the reference value comparison means 68 is
It is sent to the regeneration operation control means 34 via the line CL-12 and is used as a criterion for judging the start of the regeneration operation.

【0081】次に、図5を参照して、第2実施形態の制
御について説明する。まず、回転数センサ52(図4)
及び/又は吸気圧センサ54(図4)の検出結果に基づ
いて、ガスエンジン10の運転開始を検出したら(図5
左側のフローチャートにおけるステップS1)、ステッ
プS2へ進むとともに、再生運転開始を判断するルーチ
ン制御(符号A2で示すステップ)を開始する。
Next, control of the second embodiment will be described with reference to FIG. First, the rotation speed sensor 52 (FIG. 4)
And / or detecting the start of operation of the gas engine 10 based on the detection result of the intake pressure sensor 54 (FIG. 4) (FIG. 5).
The process proceeds to step S1) and step S2 in the flowchart on the left side, and at the same time, the routine control for determining the start of the regeneration operation (step indicated by reference A2) is started.

【0082】図5の右側のフローチャートにおいて、タ
イマ値保存手段66からその時点で保存されているタイ
マ値を呼び出す(ステップS11)。例えば、ガスエン
ジン10が新品であり、過去に運転されたことが無けれ
ば、呼び出されたタイマ値はゼロである。
In the flowchart on the right side of FIG. 5, the timer value stored at that time is called from the timer value storing means 66 (step S11). For example, if the gas engine 10 is new and has not been operated in the past, the called timer value is zero.

【0083】そしてタイマ60による運転時間の計測を
開始する(ステップS12)。
Then, the measurement of the operation time by the timer 60 is started (step S12).

【0084】ここで、運転時間の計測における初期値
は、ステップS11でタイマ値保存手段66から呼び出
されたタイマ値である。そして、ステップS12で計測
された運転時間を当該初期値に加えた値が、新たなタイ
マ値となる。
Here, the initial value in the measurement of the operation time is the timer value called from the timer value storage means 66 in step S11. Then, a value obtained by adding the operation time measured in step S12 to the initial value becomes a new timer value.

【0085】次に、基準値比較手段68により、当該新
たなタイマ値と、基準値とを比較する(ステップS1
3)。そして、タイマ値が基準値に達するまで待機した
後(ステップS13がNOのループ)、タイマ値が基準
値(例えば8時間)よりも大きくなった時点で(ステッ
プS13がYES)、再生運転を行う(ステップS1
4)。
Next, the new timer value is compared with the reference value by the reference value comparing means 68 (step S1).
3). Then, after waiting until the timer value reaches the reference value (step S13: NO loop), when the timer value becomes larger than the reference value (for example, 8 hours) (step S13: YES), the regeneration operation is performed. (Step S1
4).

【0086】ここで、前記基準値は、NOx吸蔵還元触
媒40A及びメタン酸化触媒40Bの触媒量、性能、ガ
スエンジン10の排気ガス中のメタン濃度、ガスエンジ
ン10の目標メタンエミッション、目標寿命等により、
ケース・バイ・ケースで決定される。再生運転について
は、図1−図3の第1実施形態で説明したものと同様方
法で行われる。
Here, the reference value is determined based on the catalyst amounts and performances of the NOx storage reduction catalyst 40A and the methane oxidation catalyst 40B, the methane concentration in the exhaust gas of the gas engine 10, the target methane emission of the gas engine 10, the target life, and the like. ,
Determined on a case-by-case basis. The regeneration operation is performed in the same manner as that described in the first embodiment in FIGS.

【0087】再生運転を行った後、タイマ60を停止
し、帰零して(ステップS15)、ステップS12に戻
る。
After performing the regeneration operation, the timer 60 is stopped, the timer is returned to zero (step S15), and the process returns to step S12.

【0088】ここで、図5の右側のフローチャート(ス
テップS11−S15)で示される様な制御を行ってい
る間にも、図5の左側のフローチャート(ステップS1
−S4)で示される制御は行われている。
Here, while the control as shown in the flowchart on the right side of FIG. 5 (steps S11 to S15) is being performed, the flowchart on the left side of FIG.
The control indicated by -S4) is performed.

【0089】再び図5の左側のフローチャートにおい
て、ステップS2においてエンジンが停止したか否かを
判断する。エンジンが停止していなければ、ステップS
1に戻る(ステップS2がNOのループ)。エンジンが
停止したならば(ステップS2がYES)、タイマ60
による運転時間の計測を停止して(ステップS3)、そ
の時点におけるタイマ値(ステップS12、S13で説
明したのと同じ)をタイマ値保存手段66に保存する
(ステップS4)。
Referring again to the flowchart on the left side of FIG. 5, it is determined in step S2 whether the engine has stopped. If the engine is not stopped, step S
1 (step S2 is a NO loop). If the engine has stopped (YES in step S2), the timer 60
Is stopped (step S3), and the timer value at that time (same as described in steps S12 and S13) is stored in the timer value storage means 66 (step S4).

【0090】図5で示す様な制御を行う結果、エンジン
運転時間が基準値(ステップS13参照)となる毎に、
NOx吸蔵還元触媒40A及びメタン酸化触媒40Bの
再生運転が行われるのである。
As a result of performing the control as shown in FIG. 5, every time the engine operation time reaches the reference value (see step S13),
The regeneration operation of the NOx storage reduction catalyst 40A and the methane oxidation catalyst 40B is performed.

【0091】なお、図4−図15の各実施形態におい
て、再生運転を行っている以外の運転時間では、リーン
運転とリッチ運転とを交互に繰り返す「リーン/リッチ
切換運転」を行っている。(ただし、リーン/リッチ切
換運転を行うのに不都合がある場合は、リーン運転のみ
が行われることもある。)
In each of the embodiments shown in FIGS. 4 to 15, the "lean / rich switching operation" in which the lean operation and the rich operation are alternately performed during the operation time other than the regeneration operation. (However, if there is a problem in performing the lean / rich switching operation, only the lean operation may be performed.)

【0092】図6、図7は本発明の第3実施形態を示し
ている。この第3実施形態は、触媒下流の炭化水素濃度
により、再生運転の時期を制御するものである。そして
図6で示す第3実施形態でも、リーン/リッチ切換運転
制御云々については第1実施形態と同様であるので、L
/R制御手段32で包括的に表現するものとする。ま
た、再生処理時の運転(再生運転)法についても、酸素
センサを用いた高温・ストイキ運転(或いは、リッチ運
転、高負荷運転)を行い、第1実施形態と同様であるの
で、ここでは説明を省略する。以下においては、第3実
施形態における再生運転を開始するための制御法につい
て説明する。なお、NOx吸蔵還元触媒40Aとメタン
酸化触媒40Bとは、「触媒40」と包括的に表現され
る場合がある。
FIGS. 6 and 7 show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, the timing of the regeneration operation is controlled based on the hydrocarbon concentration downstream of the catalyst. Also in the third embodiment shown in FIG. 6, since the lean / rich switching operation control is the same as in the first embodiment, L
/ R control means 32. Also, the operation (regeneration operation) at the time of the regeneration process is the same as that of the first embodiment by performing the high-temperature and stoichiometric operation (or the rich operation and the high-load operation) using the oxygen sensor. Is omitted. Hereinafter, a control method for starting the regeneration operation in the third embodiment will be described. Note that the NOx storage reduction catalyst 40A and the methane oxidation catalyst 40B may be comprehensively expressed as "catalyst 40".

【0093】図6において、排気管15の触媒40より
も上流側の領域には、排気温度センサ70が介装されて
いる。一方、排気管15の触媒40よりも下流側の領域
には、炭化水素センサ(もしくはメタンセンサ)72が
介装されている。
In FIG. 6, an exhaust gas temperature sensor 70 is provided in a region of the exhaust pipe 15 upstream of the catalyst 40. On the other hand, a hydrocarbon sensor (or methane sensor) 72 is provided in a region of the exhaust pipe 15 downstream of the catalyst 40.

【0094】ガスエンジン10が始動後まもなく、排気
ガス温度が低く、触媒層温度も低い状態では、メタン酸
化触媒40Bは活性化しておらず、排気ガス中の未燃炭
化水素を除去或いは浄化できない。従って、排気温度が
低い状態においては、新品のメタン酸化触媒であっても
劣化したメタン酸化触媒であっても、メタン酸化触媒4
0Bを通過した排気ガス中の炭化水素濃度には差異は存
在せず、炭化水素濃度によりメタン酸化触媒のメタン浄
化能力低下判定を行うことは不可能となってしまう。そ
のため、第3実施形態の再生運転に関する制御を行う場
合には、排気温度に関する情報が必要となるのである。
Shortly after the gas engine 10 is started, when the exhaust gas temperature is low and the catalyst layer temperature is low, the methane oxidation catalyst 40B is not activated, and the unburned hydrocarbons in the exhaust gas cannot be removed or purified. Therefore, in the state where the exhaust gas temperature is low, the methane oxidation catalyst 4
There is no difference in the concentration of hydrocarbons in the exhaust gas that has passed through 0B, and it is impossible to determine a decrease in the methane purification capacity of the methane oxidation catalyst based on the concentration of hydrocarbons. Therefore, when performing the control relating to the regeneration operation of the third embodiment, information regarding the exhaust gas temperature is required.

【0095】ガスエンジン10の排気温度に関する情報
は、排気温度センサ70の検出信号(排気温度信号)と
して、信号伝達ラインCL−20を介して、制御手段3
0の排気温度センサ読込手段74に伝達される。そし
て、信号伝達ラインCL−22を介して排気温度センサ
基準値比較手段76に送られ、排気ガス温度基準値(メ
タン酸化触媒40の触媒量および性能、ガスエンジン1
0の排気ガス中のメタンタ濃度により、ケース・バイ・
ケースで決定される)と比較される。排気ガス温度とそ
の基準値との比較結果は、信号伝達ラインCL−24を
介して、炭化水素基準値比較手段78へ送られる。
The information on the exhaust temperature of the gas engine 10 is sent as a detection signal (exhaust temperature signal) of the exhaust temperature sensor 70 via the signal transmission line CL-20 to the control means 3.
0 is transmitted to the exhaust temperature sensor reading means 74. Then, it is sent to the exhaust gas temperature sensor reference value comparing means 76 via the signal transmission line CL-22, and the exhaust gas temperature reference value (the amount and performance of the methane oxidation catalyst 40, the gas engine 1
0 depending on the concentration of methane in the exhaust gas.
Is determined by the case). The result of the comparison between the exhaust gas temperature and the reference value is sent to the hydrocarbon reference value comparison means 78 via the signal transmission line CL-24.

【0096】メタン酸化触媒40Bを通過した排気ガス
中の炭化水素濃度に関する情報は、炭化水素センサ72
の検出信号(炭化水素信号)として、信号伝達ラインC
L−26を介して炭化水素センサ読込手段80に伝達さ
れる。そして、信号伝達ラインCL−28を介して、炭
化水素基準値比較手段78へ伝達され、その比較結果が
信号伝達ラインCL−30を介して再生運転制御手段3
4に送られる。
The information on the hydrocarbon concentration in the exhaust gas passing through the methane oxidation catalyst 40B is obtained from the hydrocarbon sensor 72.
Signal line C as the detection signal (hydrocarbon signal)
It is transmitted to the hydrocarbon sensor reading means 80 via L-26. Then, the signal is transmitted to the hydrocarbon reference value comparison means 78 via the signal transmission line CL-28, and the comparison result is transmitted to the regeneration operation control means 3 via the signal transmission line CL-30.
4

【0097】図6におけるその他の構成は、図4と概略
同様である。次に、図7を参照して、第3実施形態の制
御について説明する。
The other components in FIG. 6 are substantially the same as those in FIG. Next, control of the third embodiment will be described with reference to FIG.

【0098】先ず、排気温度センサ70の値を排気温度
センサ読込手段76において読み込み、触媒40の上流
側における排気ガス温度を計測する(ステップS2
1)。上述した通り、メタン酸化触媒40B下流側の炭
化水素センサ72を用いて再生運転の制御を行うにあた
っては、排気ガス温度が所定温度(基準値)よりも高温
でなければならない。そのため、排気温度センサ基準値
比較手段76において計測された排気ガス温度が基準値
よりも高温か否かを判断する(ステップS22)。
First, the value of the exhaust gas temperature sensor 70 is read by the exhaust gas temperature sensor reading means 76, and the exhaust gas temperature on the upstream side of the catalyst 40 is measured (step S2).
1). As described above, in controlling the regeneration operation using the hydrocarbon sensor 72 on the downstream side of the methane oxidation catalyst 40B, the exhaust gas temperature must be higher than a predetermined temperature (reference value). Therefore, it is determined whether or not the exhaust gas temperature measured by the exhaust gas temperature sensor reference value comparing means 76 is higher than the reference value (step S22).

【0099】ここで、ステップS22における基準値、
すなわち、炭化水素センサを用いて再生運転の制御を行
うために到達していなければならない排気ガス温度は、
触媒の性質その他により、ケース・バイ・ケースに設定
される。
Here, the reference value in step S22,
That is, the exhaust gas temperature that must be reached to control the regeneration operation using the hydrocarbon sensor is:
It is set on a case-by-case basis depending on the nature of the catalyst and the like.

【0100】排気ガス温度が基準値に到達していなけれ
ば(ステップS22がNOのループ)、ステップS21
に戻る。排気ガス温度が基準値より高温となれば(ステ
ップS22がYES)、炭化水素センサの計測値を用い
て再生運転の制御を行うための条件が整ったので、炭化
素水素センサ72の値を炭化水素センサ読込手段80に
おいて算出する(ステップS23)。
If the exhaust gas temperature has not reached the reference value (NO in step S22), step S21
Return to If the exhaust gas temperature is higher than the reference value (YES in step S22), the condition for controlling the regeneration operation using the measured value of the hydrocarbon sensor is set, and the value of the hydrocarbon sensor 72 is converted to the value of the hydrocarbon sensor 72. The calculation is performed by the hydrogen sensor reading means 80 (step S23).

【0101】メタン酸化触媒40Bのメタン浄化能力が
低下していなければ、メタン酸化触媒40Bは排気ガス
中の炭化水素を浄化するので、メタン酸化触媒40Bを
通過した排気ガス中の炭化水素濃度は低い数値となる。
一方、メタン酸化触媒が劣化によりメタン浄化能力低下
していれば、メタン酸化触媒40Bは排気ガス中の炭化
水素を十分に浄化することが出来ないので、メタン酸化
触媒40Bを通過した排気ガス中の炭化水素濃度は高い
数値となる。従って、炭化水素センサ72で計測された
排気ガス中の炭化水素濃度から、メタン酸化触媒が劣化
しているか否かを判断することが出来る。
If the methane purifying ability of the methane oxidizing catalyst 40B is not lowered, the methane oxidizing catalyst 40B purifies the hydrocarbons in the exhaust gas, so that the hydrocarbon concentration in the exhaust gas passing through the methane oxidizing catalyst 40B is low. Numeric value.
On the other hand, if the methane oxidation catalyst is deteriorated and the methane purification ability is reduced, the methane oxidation catalyst 40B cannot sufficiently purify the hydrocarbons in the exhaust gas. The hydrocarbon concentration is a high value. Therefore, it is possible to determine whether or not the methane oxidation catalyst has deteriorated based on the hydrocarbon concentration in the exhaust gas measured by the hydrocarbon sensor 72.

【0102】ステップS24では、炭化水素センサ72
で計測された排気ガス中の炭化水素濃度が所定値(基準
値)よりも高いか否かを炭化水素基準値比較手段78に
おいて判断する。メタン酸化触媒40を通過した排気ガ
ス中の炭化水素濃度が基準値よりも低ければ(ステップ
S24がNO)、メタン酸化触媒40Bは未だに劣化し
ていないものと判断され、ステップS21に戻る。排気
ガス濃度が基準値よりも高ければ(ステップS24がY
ES)、メタン酸化触媒40Bが劣化してメタン浄化能
力が低下しているものと判断し、再生運転制御手段34
にて再生運転を行う(ステップS25)。ここで、再生
運転について、第1実施形態及び第2実施形態と同様の
制御を行うことによって為される。
In step S24, the hydrocarbon sensor 72
The hydrocarbon reference value comparing means 78 determines whether or not the hydrocarbon concentration in the exhaust gas measured in step (b) is higher than a predetermined value (reference value). If the hydrocarbon concentration in the exhaust gas passing through the methane oxidation catalyst 40 is lower than the reference value (NO in step S24), it is determined that the methane oxidation catalyst 40B has not deteriorated, and the process returns to step S21. If the exhaust gas concentration is higher than the reference value (Y in step S24)
ES), it is determined that the methane oxidation catalyst 40B has deteriorated and the methane purification ability has been reduced, and the regeneration operation control means 34
To perform a regeneration operation (step S25). Here, the regeneration operation is performed by performing the same control as in the first embodiment and the second embodiment.

【0103】図6、図7の第3実施形態では、ガスエン
ジン10の排気管15に排気温度センサ70と炭化水素
センサ72とを介装しているが、触媒40の上流側及び
下流側に炭化水素センサを設け、両者が検出した炭化水
素濃度を比較することにより、劣化の程度の判定(換言
すれば、再生運転が必要か否かの判定)を行うことが可
能である。すなわち、触媒40の上流側及び下流側にそ
れぞれ設けた炭化水素センサで検出した炭化水素濃度の
差異が、所定値未満であれば再生運転を行う必要無しと
判断する。一方、所定値以上であれば再生運転が必要で
あると判断し、再生運転を行って、メタン酸化触媒40
Bを再生する様に構成することが可能である。そのため
には、触媒40の上流側及び下流側に炭化水素センサを
設けること、検出された炭化水素濃度の差異により再生
運転の必要の有無を判断する構成にせしめること、の2
点を除けば、図5、図6の第3実施形態と同様の構成及
び制御を行えば良い。
In the third embodiment shown in FIGS. 6 and 7, the exhaust temperature sensor 70 and the hydrocarbon sensor 72 are interposed in the exhaust pipe 15 of the gas engine 10. By providing a hydrocarbon sensor and comparing the hydrocarbon concentrations detected by the two, it is possible to determine the degree of deterioration (in other words, determine whether or not the regeneration operation is necessary). That is, if the difference between the hydrocarbon concentrations detected by the hydrocarbon sensors provided upstream and downstream of the catalyst 40 is less than a predetermined value, it is determined that the regeneration operation does not need to be performed. On the other hand, if it is equal to or more than the predetermined value, it is determined that the regeneration operation is necessary, and the regeneration operation is performed, and the methane oxidation catalyst 40
B can be configured to be reproduced. To this end, providing a hydrocarbon sensor upstream and downstream of the catalyst 40, and determining whether or not a regeneration operation is necessary based on a difference in the detected hydrocarbon concentration.
Except for this point, the same configuration and control as in the third embodiment shown in FIGS. 5 and 6 may be performed.

【0104】図8、図9は本発明の第4実施形態を示し
ている。この第4実施形態は、第2実施形態と同様に、
ガスエンジンの運転時間をタイマで計測して、再生運転
に関する制御を行っている。但し第4実施形態では、排
気温度により、タイマで運転時間を計測する場合と、計
測しない場合とに分けて制御している。その点で、第2
実施形態とは相違している。ここでは、第2実施形態と
の相違点について説明する。
FIGS. 8 and 9 show a fourth embodiment of the present invention. This fourth embodiment is similar to the second embodiment,
The operation time of the gas engine is measured by a timer to control the regeneration operation. However, in the fourth embodiment, control is performed separately for a case where the operation time is measured by a timer and a case where the operation time is not measured, based on the exhaust gas temperature. In that respect, the second
This is different from the embodiment. Here, differences from the second embodiment will be described.

【0105】図8で示す第4実施形態の構成は、図4の
第2実施形態の構成と概略同様である。そして制御手段
30には、タイマ60に関連する構成が具備されてい
る。しかし図8では、触媒40の上流側には排気ガスの
温度を計測するための排気温度センサ70が設けられて
おり、その検出信号は信号伝達ラインCL−20を介し
て、排気温度センサ読込手段74に伝達される。そし
て、信号伝達ラインCL−34を介して温度基準値比較
手段80に送られる。
The configuration of the fourth embodiment shown in FIG. 8 is substantially the same as the configuration of the second embodiment of FIG. The control means 30 has a configuration related to the timer 60. However, in FIG. 8, an exhaust temperature sensor 70 for measuring the temperature of the exhaust gas is provided on the upstream side of the catalyst 40, and the detection signal thereof is transmitted through a signal transmission line CL-20 to an exhaust temperature sensor reading means. 74. Then, it is sent to the temperature reference value comparing means 80 via the signal transmission line CL-34.

【0106】ここで、例えば高負荷の運転状態にあるエ
ンジンの様に、排気ガス温度が高い運転常態にあるガス
エンジン10においては、メタン酸化触媒40Bの硫黄
被毒が進行しにくくなるのでメタン浄化能力はあまり低
下しない。従って、排気ガス温度が高いガスエンジン1
0では、再生運転の回数を減少したとしても、メタン酸
化触媒40Bのメタン除去能力に悪影響を及ぼす恐れが
無い。これに加えて、前述したように、メタン酸化触媒
40Bに負荷される熱的ダメージが減少し、熱劣化の危
険性を回避できる。さらに、ガスエンジン10の熱効率
が比較悪いストイキ運転(再生運転)の時間が短くなる
ので、平均の熱効率が向上するという利点が存在する。
Here, in the gas engine 10 in the normal operating state where the exhaust gas temperature is high, such as the engine in the high load operating state, for example, the sulfur poisoning of the methane oxidation catalyst 40B becomes difficult to progress, so that the methane purification is performed. The ability does not decrease much. Therefore, the gas engine 1 having a high exhaust gas temperature
At 0, there is no possibility that the methane removal capacity of the methane oxidation catalyst 40B will be adversely affected even if the number of regeneration operations is reduced. In addition to this, as described above, the thermal damage applied to the methane oxidation catalyst 40B is reduced, and the risk of thermal degradation can be avoided. Furthermore, since the time of the stoichiometric operation (regeneration operation) in which the heat efficiency of the gas engine 10 is relatively poor is shortened, there is an advantage that the average heat efficiency is improved.

【0107】そのため、図8、図9の第4実施形態で
は、排気ガス温度が高い(例えば500℃以上)運転状
態にある間は、再生運転を行うまでの運転時間にカウン
トしない(タイマを作動せず、タイマ値に加算しない)
という制御が行われる。その様な制御を行うために、温
度基準値比較手段80では、排気ガス温度と基準値とを
比較して、その時点におけるガスエンジン10の運転状
態は、再生運転を行うまでの運転時間にカウントするべ
き運転状態か、或いは、運転時間にカウントするべきで
はない運転状態かを判断する。
For this reason, in the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9, while the exhaust gas temperature is high (for example, 500 ° C. or more), the operation time until the regeneration operation is performed is not counted (the timer is activated). No, do not add to the timer value)
Is performed. In order to perform such control, the temperature reference value comparison means 80 compares the exhaust gas temperature with the reference value, and counts the operating state of the gas engine 10 at that time as the operation time until the regeneration operation is performed. It is determined whether the operation state should be performed or the operation state should not be counted in the operation time.

【0108】温度基準値比較手段80の判断結果は、信
号伝達ラインCL−36を介してタイマ作動手段62に
伝達される。それによって、再生運転を行うまでの運転
時間にカウントするべき運転状態であれば、タイマ60
を作動する。一方、運転時間にカウントするべきではな
い運転状態であれば、タイマ60を作動せず、タイマ値
に加算しない。
The judgment result of the temperature reference value comparing means 80 is transmitted to the timer operating means 62 via the signal transmission line CL-36. Accordingly, if the operation state is to be counted in the operation time until the regeneration operation is performed, the timer 60
Operate. On the other hand, if the operation state should not be counted as the operation time, the timer 60 is not operated and is not added to the timer value.

【0109】図9をも参照して、第4実施形態の制御に
ついて説明する。第2実施形態の図5左側のフローチャ
ートで、ステップS1でYESと判定された場合、図9
のA4から始まる一連の制御により、第4実施形態の制
御を実現する。ガスエンジン10の運転開始にあたって
(図5左側のフローチャートのステップS1がYE
S)、先ず、タイマ値保存手段66で保存されたタイマ
値(タイマ保存値)を読み込む(図9:ステップS3
1)。そして、タイマ値(タイマ保存値にタイマにより
計測された運転時間を付加した数値)と、基準値(再生
運転を行うまでの運転時間に対応)とをタイマ基準値比
較手段68にて比較する(ステップS32)。ここで、
基準値(再生運転を行うまでの運転時間に対応する数
値)は、触媒量その他の諸条件によって、ケース・バイ
・ケースで決定される。
The control of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. In the flow chart on the left side of FIG. 5 of the second embodiment, if “YES” is determined in step S1, FIG.
The control of the fourth embodiment is realized by a series of controls starting from A4. In starting the operation of the gas engine 10 (step S1 in the flowchart on the left side of FIG.
S) First, the timer value (timer storage value) stored in the timer value storage means 66 is read (FIG. 9: step S3).
1). Then, the timer reference value (a numerical value obtained by adding the operation time measured by the timer to the timer storage value) and a reference value (corresponding to the operation time until the regeneration operation is performed) are compared by the timer reference value comparison unit 68 ( Step S32). here,
The reference value (a numerical value corresponding to the operation time until the regeneration operation is performed) is determined on a case-by-case basis by the amount of the catalyst and other various conditions.

【0110】タイマ値が基準値以下であれば(ステップ
S32がNO)、排気温度に対応してタイマ60による
運転時間の計測を行う制御ルーチンを実行する。
If the timer value is equal to or less than the reference value (NO in step S32), a control routine for measuring the operation time by the timer 60 in accordance with the exhaust gas temperature is executed.

【0111】触媒40上流の排気温度センサ70により
排気ガス温度を検出し、その検出信号を排気温度センサ
読込手段74で読み込む(ステップS33)。そして、
検出された排気ガス温度が、基準値よりも低温であるか
否かを温度基準値比較手段80で判断する(ステップS
34)。ここで、前記「基準値」は、その温度よりも排
気ガス温度が高温であればメタン酸化触媒40Bに硫黄
被毒の影響或いは触媒のメタン浄化能力低下が少ない温
度であり、硫黄被毒の影響が小さく触媒の能力が低下し
ない例えば500℃がステップS34における「基準
値」として選択される。
The exhaust gas temperature is detected by the exhaust temperature sensor 70 upstream of the catalyst 40, and the detection signal is read by the exhaust temperature sensor reading means 74 (step S33). And
The temperature reference value comparison means 80 determines whether the detected exhaust gas temperature is lower than the reference value (step S).
34). Here, the "reference value" is a temperature at which the methane oxidation catalyst 40B is less affected by sulfur poisoning or a decrease in the methane purification capacity of the catalyst is small if the exhaust gas temperature is higher than that temperature. For example, 500 ° C. at which the catalyst capacity is small and the catalyst performance does not decrease is selected as the “reference value” in step S34.

【0112】排気ガス温度が基準値よりも低温であれば
(ステップS34がYES)、その時点におけるガスエ
ンジンの運転時間は、再生運転までの運転時間(ステッ
プS32における「基準値」)に付加されるべき運転時
間である。そのため、タイマ60が作動中であるか否か
を判断し(ステップS35)、タイマ60が不作動であ
れば(ステップS35がNO)タイマ60を作動せしめ
る(ステップS36)。タイマ60が作動したならば
(ステップS35がYES、或いは、ステップS36実
行後)、ステップS32に戻る。
If the exhaust gas temperature is lower than the reference value (YES in step S34), the operation time of the gas engine at that time is added to the operation time until the regeneration operation ("reference value" in step S32). It is the driving time to be done. Therefore, it is determined whether or not the timer 60 is operating (step S35), and if the timer 60 is not operating (step S35 is NO), the timer 60 is operated (step S36). If the timer 60 has been activated (YES in step S35 or after execution of step S36), the process returns to step S32.

【0113】排気ガス温度が基準値よりも高温であれば
(ステップS34がNO)、メタン酸化触媒40Bは硫
黄被毒によるメタン除去能力の低下が少ないので、再生
運転までの運転時間に付加するべきではない。従って、
タイマ60が作動中であるか否かを判断し(ステップS
37)、タイマ60が作動中であれば(ステップS37
がYES)タイマ60を停止し(ステップS38)、そ
の時点における計測された運転時間(タイマ値)をタイ
マ値保ッ存手段66に記憶格納する(ステップS3
9)。タイマ60が非作動であれば(ステップS37が
NO、或いは、ステップS39を完了後)、ステップS
33に戻る。
If the exhaust gas temperature is higher than the reference value (NO in step S34), the methane oxidation catalyst 40B has a small decrease in methane removal ability due to sulfur poisoning, and should be added to the operation time up to the regeneration operation. is not. Therefore,
It is determined whether or not the timer 60 is operating (Step S)
37) If the timer 60 is operating (step S37)
Is YES), the timer 60 is stopped (step S38), and the measured operation time (timer value) at that time is stored in the timer value storage means 66 (step S3).
9). If the timer 60 is not operating (NO in step S37 or after completing step S39),
Return to 33.

【0114】再びステップS32において、タイマ値が
基準値(再生時間までの運転時間)を超えた場合には
(ステップS32がYES)、第1実施形態−第3実施
形態と同様に、再生運転制御手段32で再生運転を行う
(ステップS40)。再生運転を完了したならば、タイ
マ60を停止し、帰零して(ステップS41)、ステッ
プS33に戻る。ここで、図9のフローチャート(ステ
ップS31−S41)で示される様な制御を行っている
間にも、図5の左側のフローチャート(ステップS1−
S4)で示される制御は行われている。
If the timer value exceeds the reference value (the operation time up to the regeneration time) again in step S32 (YES in step S32), the regeneration operation control is performed in the same manner as in the first to third embodiments. The regeneration operation is performed by the means 32 (step S40). When the regeneration operation is completed, the timer 60 is stopped, the operation is returned to zero (step S41), and the process returns to step S33. Here, while the control as shown in the flowchart of FIG. 9 (steps S31 to S41) is being performed, the flowchart on the left side of FIG.
The control shown in S4) is performed.

【0115】上述した様に、図9で示す様な制御を行う
第4実施形態により、排気ガス温度が基準値以上である
場合(ステップS34がNO)に再生運転の回数及び時
間が減少し、メタン酸化触媒40に対する熱的劣化要因
を減少し、燃焼効率が比較悪いストイキ運転(再生運
転)の時間を短縮する。
As described above, according to the fourth embodiment in which the control as shown in FIG. 9 is performed, when the exhaust gas temperature is equal to or higher than the reference value (NO in step S34), the number and time of the regeneration operation are reduced. The thermal deterioration factor for the methane oxidation catalyst 40 is reduced, and the time of the stoichiometric operation (regeneration operation) whose combustion efficiency is relatively low is reduced.

【0116】図10−図12で示す本発明の第5実施形
態は、図4、図5の第2実施形態と似通った構成となっ
ている。しかし第5実施形態は、図10で示す様に、再
生後運転時間係数読込手段84、再生後運転時間値演算
手段86、再生後運転時間値比較手段88、再生後運転
時間値保存手段90を有し、再生運転開始を決めるため
の方法が図4、図5の第2実施形態とは異なっている。
ここでは、第2実施形態との相違点について説明する。
The fifth embodiment of the present invention shown in FIGS. 10 to 12 has a configuration similar to the second embodiment shown in FIGS. However, in the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, the post-regeneration operation time coefficient reading means 84, the post-reproduction operation time value calculation means 86, the post-regeneration operation time value comparison means 88, and the post-regeneration operation time value storage means 90 are used. The method for determining the start of the regeneration operation is different from that of the second embodiment shown in FIGS.
Here, differences from the second embodiment will be described.

【0117】ここで、「再生後運転時間」なる文言は、
リーン/リッチ切換運転を行っている運転時間に関する
数値であり、その直前の再生運転終了から、その時点に
至るまでの再生後運転時間を後述する態様で補正した数
値を意味している。そして、第5実施形態の制御では、
再生後運転時間が所定時間(基準値)を超えているか否
かにより、再生運転を行うか否かを決定するのである。
Here, the phrase “driving time after regeneration” is as follows:
This is a numerical value related to the operation time during which the lean / rich switching operation is being performed, and means a numerical value obtained by correcting the post-regeneration operation time from the end of the immediately preceding regeneration operation to that point in a manner described later. And in the control of the fifth embodiment,
Whether or not the regeneration operation is performed is determined based on whether or not the post-regeneration operation time exceeds a predetermined time (reference value).

【0118】図10において、吸気圧センサ54の検出
結果と、回転数センサ52の検出結果とは、信号伝達ラ
インCL−40を介して、再生後運転時間係数読込手段
84に伝達される。再生後運転時間係数読込手段84
は、図12で示す様な表或いはマップが記憶されてお
り、吸気圧とエンジン回転数とから、再生後運転時間係
数を決定する。上述したように、吸気圧及びエンジン回
転数から、エンジンの運転状態(空燃比、燃料ガス流
量、排気ガス温度、排気ガス流量等)がわかるので、そ
のときの負荷の算出が可能である。また、メタン酸化触
媒を通過するSOx量も換算することができるので、通
過したSOx量や排気ガス温度に応じた適切なタイミン
グで再生運転を行うことが可能になる。
In FIG. 10, the detection result of the intake pressure sensor 54 and the detection result of the rotation speed sensor 52 are transmitted to the post-regeneration operating time coefficient reading means 84 via the signal transmission line CL-40. Operating time coefficient reading means 84 after regeneration
Stores a table or map as shown in FIG. 12, and determines a post-regeneration operating time coefficient from the intake pressure and the engine speed. As described above, since the operating state of the engine (air-fuel ratio, fuel gas flow rate, exhaust gas temperature, exhaust gas flow rate, etc.) can be known from the intake pressure and the engine speed, the load at that time can be calculated. Further, since the amount of SOx passing through the methane oxidation catalyst can be converted, the regeneration operation can be performed at an appropriate timing according to the amount of SOx passed and the exhaust gas temperature.

【0119】再生後運転時間係数読込手段84で決定さ
れた再生後運転時間係数は、信号伝達ラインCL−42
を介して再生後運転時間値演算手段86へ伝達される。
再生後運転時間値演算手段86では、信号伝達ラインC
L−44を介してタイマ読込手段64からタイマ値を伝
達され、図11を参照して後述する様な態様で、再生後
運転時間を演算する。
The post-regeneration operation time coefficient determined by the post-reproduction operation time coefficient reading means 84 is the signal transmission line CL-42.
Is transmitted to the post-regeneration operating time value calculating means 86 via the.
In the post-regeneration operating time value calculating means 86, the signal transmission line C
The timer value is transmitted from the timer reading means 64 via L-44, and the post-regeneration operation time is calculated in a manner described later with reference to FIG.

【0120】再生後運転時間値演算手段86で演算され
た再生後運転時間は、信号伝達ラインCL−46を介し
て再生後運転時間値比較手段88に送られ、その比較結
果が信号伝達ラインCL−52を介して、再生運転制御
手段34に送られて、再生運転が行われる。また、当該
再生後運転時間は、再生後運転時間値比較手段88から
信号伝達ラインCL−48を介して再生後運転時間値保
存手段90に伝達される。なお、再生後運転時間値保存
手段90に保存された再生後運転時間は、信号伝達ライ
ンCL−50を介して再生後運転時間値演算手段86に
送られて、再生後運転時間の演算に用いられる。
The post-regeneration operation time calculated by the post-reproduction operation time value calculation means 86 is sent to the post-regeneration operation time value comparison means 88 via the signal transmission line CL-46, and the comparison result is sent to the signal transmission line CL. It is sent to the regeneration operation control means 34 via -52, and the regeneration operation is performed. The post-regeneration operation time is transmitted from the post-regeneration operation time value comparison means 88 to the post-regeneration operation time value storage means 90 via the signal transmission line CL-48. The post-regeneration operation time stored in the post-regeneration operation time value storage means 90 is sent to the post-regeneration operation time value calculation means 86 via the signal transmission line CL-50 and used for calculating the post-regeneration operation time. Can be

【0121】次に、図11を参照して、第5実施形態の
制御を説明する。図11においては、先ず、符号「A
6」から始まるルーチンを実行する。すなわち、希薄燃
焼型ガスエンジン10(図10)の始動運転時であるか
否かを判断する(ステップS51)。ガスエンジン10
の始動運転していれば(ステップS51がYES)、ス
テップS67に進むとともに、符号「A5」から始まる
制御ルーチン(ステップS52−S66のルーチン)を
実行する。
Next, the control of the fifth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, first, the symbol “A
6 ”is executed. That is, it is determined whether or not the lean-burn gas engine 10 (FIG. 10) is in a start-up operation (step S51). Gas engine 10
If the start operation is performed (YES in step S51), the process proceeds to step S67, and executes a control routine (routine of steps S52 to S66) starting with reference numeral "A5".

【0122】符号「A5」から始まる制御ルーチンで
は、先ず、再生後運転時間保存手段90から、そこに記
憶されている再生後運転時間(再生後運転時間保存値)
を読み込む(ステップS52)。ここで、再生運転終了
直後や、エンジン10が新品である場合には、再生後運
転時間値はゼロである。
In the control routine starting with reference numeral “A5”, first, the post-regeneration operation time storage means 90 reads the post-regeneration operation time stored therein (post-regeneration operation time storage value).
Is read (step S52). Here, immediately after the end of the regeneration operation or when the engine 10 is new, the post-regeneration operation time value is zero.

【0123】次に、回転数センサ52の検出結果と、吸
気圧センサ54の検出結果とを読み込み(ステップS5
3)、再生後運転時間係数読込手段84に伝達する。そ
して、回転数センサ52の検出結果及び吸気圧センサ5
4の検出結果から、再生後運転時間係数読込手段84に
記憶されている図12で示す様なマップによって、再生
後運転時間係数を決定する(ステップS54)。
Next, the detection result of the rotation speed sensor 52 and the detection result of the intake pressure sensor 54 are read (step S5).
3), and transmit to the post-regeneration operating time coefficient reading means 84. The detection result of the rotation speed sensor 52 and the intake pressure sensor 5
From the detection result of No. 4, the post-regeneration operation time coefficient is determined by a map as shown in FIG. 12 stored in the post-regeneration operation time coefficient reading means 84 (step S54).

【0124】図12で示すマップの再生後運転時間係数
は、負荷が高い(排気ガス流量が大きい)ときはメタン
酸化触媒を通過するSOx量が増えるので、その値が大
きくなるように設定される。また、排気ガスの温度が低
い場合は、硫黄被毒の影響が大きくなるので、その値が
大きくなるように設定される。それぞれの再生後運転時
間係数は、エンジンの特性、メタン酸化触媒の能力等に
よって、ケース・バイ・ケースで定められる。
The post-regeneration operating time coefficient of the map shown in FIG. 12 is set to be large when the load is high (the exhaust gas flow rate is large) because the amount of SOx passing through the methane oxidation catalyst increases. . Further, when the temperature of the exhaust gas is low, the influence of sulfur poisoning increases, so that the value is set to increase. Each post-regeneration operating time coefficient is determined on a case-by-case basis by the characteristics of the engine, the capacity of the methane oxidation catalyst, and the like.

【0125】再生後運転時間係数が決定したならば(ス
テップS54が完了)、タイマ60の作動を開始し(ス
テップS55)、その計測値(タイマ値)を読み込み
(ステップS56)、再生後運転時間値演算手段86に
より再生後運転時間を演算する(ステップS57)。
When the post-regeneration operation time coefficient is determined (step S54 is completed), the operation of the timer 60 is started (step S55), and the measured value (timer value) is read (step S56). The post-regeneration operation time is calculated by the value calculation means 86 (step S57).

【0126】再生後運転時間の演算に際しては、ステッ
プS52で読み込んだ再生後運転時間保存値に、ステッ
プS54で読み込まれた再生後運転時間係数をステップ
S56で読み込まれたタイマ値に乗じた数値を加算す
る。すなわち、再生後運転時間は、下式により計算され
る。 (再生後運転時間)=(再生後運転時間保存値)+
{(再生後運転時間係数)*(タイマ値)} この様にして演算された再生後運転時間が、再生後運転
時間値比較手段88により、基準値と比較される(ステ
ップS58)。
In calculating the post-regeneration operation time, a value obtained by multiplying the post-regeneration operation time storage value read in step S52 by the post-regeneration operation time coefficient read in step S54 by the timer value read in step S56 is used. to add. That is, the post-regeneration operation time is calculated by the following equation. (Driving time after regeneration) = (Saved value of driving time after regeneration) +
{(Post-regeneration operation time coefficient) * (Timer value)} The post-reproduction operation time calculated in this way is compared with a reference value by the post-reproduction operation time value comparison means 88 (step S58).

【0127】ここで基準値は、再生後運転時間がその数
値を超えている場合には再生運転を行うべきである様に
決定されており、運転或いは触媒の状態や触媒量、その
他により、ケース・バイ・ケースで予め決定されてい
る。
Here, the reference value is determined so that the regeneration operation should be performed when the post-regeneration operation time exceeds the numerical value. -Pre-determined on a case-by-case basis.

【0128】再生後運転時間が基準値を超えていなけれ
ば(ステップS58がNO)、再生運転を行う必要が無
い段階であると判断する。その場合は、回転数センサ5
2の検出結果と、吸気圧センサ54の検出結果とを読み
込み(ステップS59)、再生後運転時間係数読込手段
84において、再生後運転時間係数を変更する必要があ
るか否かを判断する(ステップS60) 回転数及び吸気圧が変化しておらず、再生後運転時間係
数を変更する必要が無いと判断されれば(ステップS6
0がNO)、ステップS56に戻る。
If the post-regeneration operation time does not exceed the reference value (NO in step S58), it is determined that it is not necessary to perform the regeneration operation. In that case, the rotation speed sensor 5
2 and the detection result of the intake pressure sensor 54 (step S59), and the post-regeneration operation time coefficient reading means 84 determines whether or not the post-regeneration operation time coefficient needs to be changed (step S59). S60) If it is determined that the rotation speed and the intake pressure have not changed and it is not necessary to change the post-regeneration operating time coefficient (step S6).
(0 is NO), the process returns to step S56.

【0129】一方、回転数及び吸気圧が変化して、再生
後運転時間係数を変更する必要がある場合には(ステッ
プS60がYES)、再生後運転時間係数を変更し(ス
テップS61)、再生後運転時間保存手段90でその時
点の再生後保存時間を保存し(ステップS62)、タイ
マ60を停止、帰零し、再びスタートすれば良い(ステ
ップS63)。ステップS63が完了したならば、ステ
ップS56に戻ってタイマ値を読み込む。
On the other hand, when the rotational speed and the intake pressure change and the post-regeneration operation time coefficient needs to be changed (YES in step S60), the post-regeneration operation time coefficient is changed (step S61), and the regeneration is performed. The post-reproduction storage time at that point may be stored by the post-operation time storage means 90 (step S62), the timer 60 may be stopped, returned to zero, and restarted (step S63). When step S63 is completed, the process returns to step S56 to read the timer value.

【0130】ステップS58において、ステップS57
で演算された再生後運転時間が基準値を超えたならば
(ステップS58がYES)、再生運転が必要な段階を
迎えたと判断する。その際には再生運転制御手段34で
再生運転を行うことにより、触媒40を再生処理する
(ステップS64)。そして、タイマ60を停止、帰零
し(ステップS65)、再生運転時間値をクリアする
(ステップS66)。ステップS66を完了したなら
ば、ステップS53に戻る。
In step S58, step S57
If the post-regeneration operation time calculated in step S1 exceeds the reference value (YES in step S58), it is determined that the stage in which regeneration operation is required has been reached. At that time, the regeneration operation is performed by the regeneration operation control means 34, so that the catalyst 40 is regenerated (step S64). Then, the timer 60 is stopped and returned to zero (step S65), and the regeneration operation time value is cleared (step S66). Upon completion of the step S66, the process returns to the step S53.

【0131】ステップS52−S66の制御ルーチンを
実行している間にも、符号S51から始まる制御ルーチ
ンのステップS67以下は常時実行されている。すなわ
ち、ガスエンジン10の停止処理が為されたか否かが判
断され(ステップS67)、ガスエンジン10の停止処
理が為されれば(ステップS67がYES)、タイマ6
0を停止、帰零し(ステップS68)、再生後運転時間
値保存手段90により、その時点における再生後運転時
間が記憶(保存)される(ステップS69)。そして、
ステップS51に戻る。上記制御により、負荷に応じ
た、すなわちNOx吸蔵還元触媒及びメタン酸化触媒を
通過した排気ガスのSOx量や、排気ガスの温度に応じ
て、適切な再生運転が行われる。
While the control routine of steps S52 to S66 is being executed, steps S67 and subsequent steps of the control routine starting with reference numeral S51 are always executed. That is, it is determined whether or not the stop processing of the gas engine 10 has been performed (step S67). If the stop processing of the gas engine 10 has been performed (step S67 is YES), the timer 6 is stopped.
0 is returned to zero (Step S68), and the post-regeneration operating time storage means 90 stores (saves) the post-regeneration operation time at that time (Step S69). And
It returns to step S51. By the above control, an appropriate regeneration operation is performed according to the load, that is, according to the SOx amount of the exhaust gas that has passed through the NOx storage reduction catalyst and the methane oxidation catalyst and the temperature of the exhaust gas.

【0132】図13−図15は、本発明の第6実施形態
を示している。この第6実施形態は、第2、4、5実施
形態で用いられている再生運転を開始する基準となる基
準値を、メタン酸化触媒40Bの劣化度合いに合わせて
変化させるものである。第2、4、5の各実施形態にお
ける制御では、再生運転を行うか否かを決定するための
スレッショールドレベルとしての基準値は定数として用
いられているが、図13−図15の第6実施形態では、
各種基準値そのものを変更する制御を行う。そのため、
本第6実施形態は、第2、4、5の各実施形態の制御に
おける別ルーチンの制御として用いられる。
FIGS. 13 to 15 show a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, a reference value used as a reference for starting the regeneration operation used in the second, fourth, and fifth embodiments is changed according to the degree of deterioration of the methane oxidation catalyst 40B. In the control in each of the second, fourth and fifth embodiments, the reference value as the threshold level for determining whether or not to perform the regeneration operation is used as a constant. In the sixth embodiment,
Control is performed to change various reference values themselves. for that reason,
The sixth embodiment is used as control of another routine in the control of the second, fourth, and fifth embodiments.

【0133】次に、図13を参照して、第6実施形態の
制御を説明する。ここでは、第6実施形態で新たに付加
される基準値の変更制御についてのみ説明する。図13
において、サブ酸素センサ51の出力信号は信号伝達ラ
インCL−31を介して、制御手段30のサブ酸素セン
サ読込手段92に送られる。
Next, the control of the sixth embodiment will be described with reference to FIG. Here, only the control of changing the reference value newly added in the sixth embodiment will be described. FIG.
In, the output signal of the sub oxygen sensor 51 is sent to the sub oxygen sensor reading means 92 of the control means 30 via the signal transmission line CL-31.

【0134】そして、サブ酸素センサ読込手段92か
ら、信号伝達ラインCL−90を介して送られたサブ酸
素センサ51の出力信号値を基に、振幅平均値算出手段
100でサブ酸素センサ51の出力の振幅平均値が求め
られる。その値は、信号伝達ラインCL−92を介して
基準値読込手段102に送られ、マップ(例えば図15
で示すもの)を用いて最適な基準低が選択させる。
Then, based on the output signal value of the sub oxygen sensor 51 sent from the sub oxygen sensor reading means 92 via the signal transmission line CL-90, the average amplitude value calculating means 100 outputs the output of the sub oxygen sensor 51. Is obtained. The value is sent to the reference value reading means 102 via the signal transmission line CL-92, and the map (for example, FIG.
) To select the optimum reference level.

【0135】次に信号伝達ラインCL−94を介して、
基準値変更手段104で最適な基準値に変更され、信号
伝達ラインCL−96を介してその基準値の値が、再生
運転制御手段34で行われる再生運転制御に反映され
る。
Next, via the signal transmission line CL-94,
The reference value is changed to an optimum reference value by the reference value changing means 104, and the value of the reference value is reflected on the regeneration operation control performed by the regeneration operation control means 34 via the signal transmission line CL-96.

【0136】メタン酸化触媒40Bが劣化した場合に
は、再生運転と再生運転との間隔(再生間隔)を短縮し
なければ、メタン酸化触媒40がメタンを十分に酸化除
去することが出来なくなる。従って、公知の触媒劣化判
定手法に基いてメタン酸化触媒40の劣化の程度を判定
し、劣化の程度に対応した再生間隔を設定するべく、基
準値を変更するのである。
When the methane oxidation catalyst 40B is deteriorated, the methane oxidation catalyst 40 cannot sufficiently oxidize and remove methane unless the interval between regeneration operations (regeneration interval) is shortened. Therefore, the degree of deterioration of the methane oxidation catalyst 40 is determined based on a known catalyst deterioration determination method, and the reference value is changed to set a regeneration interval corresponding to the degree of deterioration.

【0137】前述したように、メタン酸化触媒は三元触
媒の機能も有するので、再生運転時に三元触媒の劣化判
定法を用いて、メタン酸化触媒40Bの劣化判定を行
う。第6実施形態では、劣化判定法として、例えば触媒
40の下流側(エンジン10より離隔した側)の酸素セ
ンサの振幅値の大きさで判定する方法(例:特開平5−
33632号公報で開示の技術と同様のもの)を用い
る。
As described above, since the methane oxidation catalyst also has the function of a three-way catalyst, the deterioration of the methane oxidation catalyst 40B is determined during the regeneration operation by using the three-way catalyst deterioration determination method. In the sixth embodiment, as a deterioration determination method, for example, a determination method is made based on the magnitude of the amplitude value of the oxygen sensor on the downstream side (the side separated from the engine 10) of the catalyst 40 (for example, Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 33632).

【0138】図14において、先ず、メタン酸化触媒4
0Bを再生処理している最中であるか(再生運転中か)
否かを判断する(ステップS71)。再生運転中、すな
わちメタン酸化触媒40Bが三元触媒と同等に作用して
いる状態であれば(ステップS71がYES)、振幅平
均値算出手段100において、サブ酸素センサ読込手段
92で読み込んだサブ酸素センサ51の信号の振幅平均
値を算出する(ステップS72)。次に、基準値読込手
段102において、マップ(図15)を用いてサブ酸素
センサ51の信号の振幅平均値に応じた基準値を読み込
む(ステップS73)。そして、基準値変更手段104
において、基準値を変更する(ステップS74)。
In FIG. 14, first, the methane oxidation catalyst 4
Whether OB is being regenerated (regeneration operation is in progress)
It is determined whether or not it is (step S71). During the regeneration operation, that is, when the methane oxidation catalyst 40B is operating in the same manner as the three-way catalyst (YES in step S71), the amplitude average value calculation means 100 reads the sub oxygen read by the sub oxygen sensor reading means 92. The average value of the amplitude of the signal of the sensor 51 is calculated (step S72). Next, the reference value reading means 102 reads a reference value according to the average amplitude value of the signal of the sub oxygen sensor 51 using the map (FIG. 15) (step S73). Then, the reference value changing means 104
In, the reference value is changed (step S74).

【0139】上述した様に、触媒40下流側に酸素セン
サを設けた場合には、三元触媒に関する公知の技術から
明らかな様に、当該サブ酸素センサ51の出力信号の振
幅値により、メタン酸化触媒40Bの劣化の程度が判定
される。すなわち、劣化していない新品の触媒ほど、触
媒下流の酸素センサ出力信号の振幅が小さく、劣化して
いる触媒では振幅が大きくなる。従って、例えば図15
で示す様な表やマップを作成すれば、触媒劣化の程度に
応じた基準値が求まるのである。
As described above, when the oxygen sensor is provided on the downstream side of the catalyst 40, the methane oxidation is determined by the amplitude value of the output signal of the sub-oxygen sensor 51, as is apparent from the known technique relating to the three-way catalyst. The degree of deterioration of the catalyst 40B is determined. That is, the amplitude of the oxygen sensor output signal downstream of the catalyst is smaller for a newer catalyst that has not deteriorated, and the amplitude is larger for a deteriorated catalyst. Therefore, for example, FIG.
By creating a table or a map as shown in the above, a reference value corresponding to the degree of catalyst deterioration can be obtained.

【0140】図15において、「基準値」は、図6、図
7の炭化水素濃度を用いた制御以外の制御(運転時間を
用いた制御、排気ガス温度或いはエンジン負荷と運転時
間とを組み合わせて行う制御)で用いられる基準値を、
符号a、b、c、d、eで包括的に表現したものであ
る。
In FIG. 15, the “reference value” is a control other than the control using the hydrocarbon concentration shown in FIGS. 6 and 7 (the control using the operation time, the exhaust gas temperature or the engine load combined with the operation time). The reference value used in the control
It is comprehensively represented by reference numerals a, b, c, d, and e.

【0141】図16において、振幅値は右側の数値ほど
大きい。すなわち、図16の右側の状態ほど、メタン酸
化触媒40が劣化している状態にある。したがって、図
16において右側の基準値ほど小さく設定し、以って左
側の再生間隔を短くしているのである。
In FIG. 16, the amplitude value increases as the value on the right increases. That is, the more the state on the right side of FIG. 16, the more the methane oxidation catalyst 40 is deteriorated. Therefore, in FIG. 16, the reference value on the right side is set smaller, so that the reproduction interval on the left side is shortened.

【0142】図示の実施形態はあくまでも例示であり、
本発明の技術的範囲を限定する趣旨のものではない。例
えば、図13−図15の第6実施形態において、触媒劣
化判定は、触媒下流側の酸素センサ出力信号の振幅によ
るものに限定されるものではない。従来公知の三元触媒
の劣化度合い判定技術であれば、全て適用可能である。
なお、図示の実施の形態では、NOx吸蔵還元触媒とメ
タン酸化触媒とを介装した場合について説明されている
が、本発明はその他のNOx吸蔵還元触媒やメタン酸化
触媒を介装した場合についても包含する。
The illustrated embodiment is merely an example.
It is not intended to limit the technical scope of the present invention. For example, in the sixth embodiment of FIGS. 13 to 15, the catalyst deterioration determination is not limited to the determination based on the amplitude of the oxygen sensor output signal on the downstream side of the catalyst. Any conventionally known three-way catalyst deterioration degree determination technology can be applied.
In the illustrated embodiment, a case is described in which a NOx storage reduction catalyst and a methane oxidation catalyst are interposed. However, the present invention is also applicable to a case where another NOx storage reduction catalyst and a methane oxidation catalyst are interposed. Include.

【0143】[0143]

【発明の効果】本発明の作用効果を以下に列挙する。 (1) 排気ガス中のSOxをNOx吸蔵還元触媒で吸
蔵することが出来るので、炭化水素酸化触媒(例えばメ
タン酸化触媒)の硫黄被毒による劣化が低減される。 (2) NOx吸蔵還元触媒の再生運転を行うことによ
り、同時に、炭化水素酸化触媒(例えばメタン酸化触
媒)の再生処理を行え、寿命を延伸することが出来る。 (3) 適切な間隔で再生運転を行うことで、メタン酸
化触媒への熱的なダメージを抑制し、またエンジンの平
均熱効率の低下も抑制できる。 (4) 多量の貴金属を担持した高価なメタン酸化触媒
の寿命を延伸することで、触媒量の低減によるコスト削
減が図れる。 (5) 多量の貴金属を担持した高価なメタン酸化触媒
の寿命を延伸することで、触媒交換間隔を長期化し、メ
ンテナンスコストの削減が図れる。
The effects of the present invention are listed below. (1) Since SOx in the exhaust gas can be stored by the NOx storage reduction catalyst, deterioration of the hydrocarbon oxidation catalyst (for example, methane oxidation catalyst) due to sulfur poisoning is reduced. (2) By performing the regeneration operation of the NOx storage reduction catalyst, the regeneration treatment of the hydrocarbon oxidation catalyst (for example, methane oxidation catalyst) can be performed at the same time, and the life can be extended. (3) By performing the regeneration operation at appropriate intervals, thermal damage to the methane oxidation catalyst can be suppressed, and a decrease in the average thermal efficiency of the engine can be suppressed. (4) By extending the life of an expensive methane oxidation catalyst supporting a large amount of noble metal, cost can be reduced by reducing the amount of the catalyst. (5) By extending the life of an expensive methane oxidation catalyst supporting a large amount of noble metal, the catalyst replacement interval can be lengthened and maintenance costs can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施形態の制御フローチャートを示す図。FIG. 2 is a diagram showing a control flowchart of the first embodiment.

【図3】第1実施形態で用いられるエンジン回転数と吸
気圧とリーン時間LTおよびリッチ時間RTとの関係を
表で示す図。
FIG. 3 is a table showing a relationship between an engine speed, an intake pressure, a lean time LT, and a rich time RT used in the first embodiment.

【図4】本発明の第2実施形態を示すブロック図。FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図5】第2実施形態の制御フローチャートを示す図。FIG. 5 is a diagram illustrating a control flowchart according to a second embodiment.

【図6】本発明の第3実施形態を示すブロック図。FIG. 6 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図7】第3実施形態の制御フローチャートを示す図。FIG. 7 is a diagram illustrating a control flowchart according to a third embodiment.

【図8】本発明の第4実施形態を示すブロック図。FIG. 8 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention.

【図9】第4実施形態の制御フローチャートを示す図。FIG. 9 is a diagram illustrating a control flowchart according to a fourth embodiment.

【図10】本発明の第5実施形態を示すブロック図。FIG. 10 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention.

【図11】第5実施形態の制御フローチャートを示す
図。
FIG. 11 is a diagram illustrating a control flowchart according to a fifth embodiment.

【図12】第5実施形態で用いられるエンジン回転数と
吸気圧と再生後運転時間係数との関係を表で示す図。
FIG. 12 is a table showing a relationship between an engine speed, an intake pressure, and a post-regeneration operating time coefficient used in the fifth embodiment.

【図13】本発明の第6実施形態を示すブロック図FIG. 13 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention.

【図14】本発明の第6実施形態の制御フローチャート
を示す図。
FIG. 14 is a diagram illustrating a control flowchart according to a sixth embodiment of the present invention.

【図15】第6実施形態で用いられるサブ酸素センサ出
力信号振幅平均値と基準値との関係を表で示す図。
FIG. 15 is a table showing a relationship between a sub oxygen sensor output signal amplitude average value and a reference value used in the sixth embodiment.

【図16】従来のメタン酸化触媒の浄化率の経時変化を
示す図。
FIG. 16 is a diagram showing a change over time in a purification rate of a conventional methane oxidation catalyst.

【図17】メタン酸化触媒の浄化率の変化を、従来(リ
ーンのみ)、リーン/リッチ切換、リーン/リッチ切換
+再生処理で比較した結果を示す図。
FIG. 17 is a view showing a result of comparing a change in a purification rate of a methane oxidation catalyst in a conventional (lean only), lean / rich switching, lean / rich switching + regeneration processing.

【図18】メタン酸化触媒に再生処理を行った場合のメ
タン浄化率を示す図。
FIG. 18 is a diagram showing a methane purification rate when a regeneration treatment is performed on a methane oxidation catalyst.

【図19】高温、ストイキの実排気ガスで処理を行った
際の、メタン酸化触媒の浄化率の変化を示す図。
FIG. 19 is a diagram showing a change in the purification rate of a methane oxidation catalyst when a process is performed using actual exhaust gas at a high temperature and stoichiometry.

【図20】本発明の1実施例のメタン浄化率を表として
示す図。
FIG. 20 is a table showing the methane purification rates of one example of the present invention as a table.

【図21】本発明の1実施例におけるNOx除去率を表
として示す図。
FIG. 21 is a table showing a NOx removal rate in one example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・希薄燃焼型ガスエンジン(内燃機関) 12・・・吸気管 12A・・・空気供給管 12F・・・燃料ガス供給管 14・・・ミキサ 15・・・排気管 A・・・空気 F・・・燃料ガス 16・・・スロットル 18・・・バイパスライン 20・・・バイパスガス流量制御弁 22・・・吸気弁 24・・・排気弁 26・・・点火プラグ 30・・・制御手段 32・・・リーン/リッチ制御手段(L/R制御手段) 34・・・再生運転制御手段 40・・・メタン酸化触媒 50・・・センサ 52・・・回転数センサ 54・・・吸気圧センサ 60・・・タイマ 70・・・排気ガス温度センサ 72・・・炭化水素センサ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Lean combustion type gas engine (internal combustion engine) 12 ... Intake pipe 12A ... Air supply pipe 12F ... Fuel gas supply pipe 14 ... Mixer 15 ... Exhaust pipe A ... Air F: fuel gas 16: throttle 18: bypass line 20: bypass gas flow control valve 22: intake valve 24: exhaust valve 26: spark plug 30: control means 32 ... lean / rich control means (L / R control means) 34 ... regeneration operation control means 40 ... methane oxidation catalyst 50 ... sensor 52 ... rotation speed sensor 54 ... intake pressure sensor 60 timer 70 exhaust gas temperature sensor 72 hydrocarbon sensor

───────────────────────────────────────────────────── 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 41/04 301 F02D 41/04 305A 305 330M 330 B01D 53/36 103B (72)発明者 本 道 正 樹 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 松 井 徹 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 山 本 博 道 東京都港区海岸一丁目5番20号 東京瓦斯 株式会社内 (72)発明者 横 山 晃 太 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 佐々木 博 一 大阪府大阪市中央区平野町四丁目1番2号 大阪瓦斯株式会社内 (72)発明者 谷 口 圭 仁 愛知県名古屋市熱田区桜田町19番18号 東 邦瓦斯株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA12 AA19 AB02 AB06 BA11 BA14 BA27 BA32 BA33 CA18 DA03 DC01 EA01 EA06 EA17 FB09 HA09 3G301 HA15 HA22 JA21 JA25 MA01 ND01 NE02 PA07Z PD01Z PD02Z PD11Z PE01Z 4D048 AA06 AA18 AB01 AB02 AB05 AB07 BC01 BC04 BD02 CC32 CC47 DA01 DA02 DA08 DA20 EA04 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) F02D 41/04 301 F02D 41/04 305A 305 330M 330 B01D 53/36 103B (72) Inventor Masaki Motomichi Tokyo Gas Co., Ltd., 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Toru Matsui Tokyo Gas Co., Ltd., 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo (72) Hiromichi Yamamoto Tokyo, Inventor Tokyo Gas Co., Ltd., 1-5-20 Kaigan, Minato-ku, Tokyo (72) Inventor Kota Yokoyama 4-1-2, Hirano-cho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Osaka Gas Co., Ltd. (72) Hiroshi Sasaki (1-2) Within Osaka Gas Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Taniguchi 19-18 Sakuradacho, Atsuta-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term within Gas Co., Ltd. (reference) 3G091 AA12 AA19 AB02 AB06 BA11 BA14 BA27 BA32 BA33 CA18 DA03 DC01 EA01 EA06 EA17 FB09 HA09 3G301 HA15 HA22 JA21 JA25 MA01 ND01 NE02 PA07Z PD01Z PD02Z PD11Z PE01Z 4D048 AA02 AB05 CC32 CC47 DA01 DA02 DA08 DA20 EA04

Claims (17)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 排気系に炭化水素酸化触媒及びNOx吸
蔵還元触媒が直列に介装されており、内燃機関に近い側
にNOx吸蔵還元触媒が配置されていることを特徴とす
る内燃機関の排気ガス浄化装置。
1. An exhaust system for an internal combustion engine, wherein a hydrocarbon oxidation catalyst and a NOx storage reduction catalyst are interposed in series in an exhaust system, and the NOx storage reduction catalyst is arranged on a side close to the internal combustion engine. Gas purification device.
【請求項2】 前記炭化水素酸化触媒はメタン酸化触媒
である請求項1の内燃機関の排気ガス浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said hydrocarbon oxidation catalyst is a methane oxidation catalyst.
【請求項3】 前記NOx吸蔵還元触媒に代えてSOx
吸着材を用いることを特徴とする請求項1の内燃機関の
排気ガス浄化装置。
3. An SOx instead of the NOx storage reduction catalyst
2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an adsorbent is used.
【請求項4】 請求項1−3の何れか1項の内燃機関の
排気ガス浄化装置の運転制御方法において、内燃機関に
供給される混合気が燃料リッチである運転状態と、燃料
リーンである運転状態とを、所定間隔にて切り換えつつ
運転を行うリーン/リッチ切換運転により、前記内燃機
関を運転することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化
装置の運転制御方法。
4. The operation control method for an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the operating state is such that the air-fuel mixture supplied to the internal combustion engine is rich in fuel, and the fuel is lean. An operation control method for an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is operated by a lean / rich switching operation in which the operation is performed while switching the operation state at predetermined intervals.
【請求項5】 高温の排気ガスを発生する再生運転を行
って前記NOx吸蔵還元触媒及び炭化水素酸化触媒の再
生処理を定期的に行う再生運転工程を含む請求項4の内
燃機関の排気ガス浄化装置の運転制御方法。
5. The exhaust gas purification of an internal combustion engine according to claim 4, further comprising a regeneration operation step of performing a regeneration operation for generating a high-temperature exhaust gas to periodically perform a regeneration process of the NOx storage reduction catalyst and the hydrocarbon oxidation catalyst. Operation control method of the device.
【請求項6】 前記内燃機関の再生運転直後からの運転
時間をタイマ値として計測する工程を有し、計測された
タイマ値が所定時間を超えた場合に、前記再生運転工程
が実行される請求項5の内燃機関の排気ガス浄化装置の
運転制御方法。
6. A step of measuring an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine as a timer value, wherein the regeneration operation step is executed when the measured timer value exceeds a predetermined time. Item 6. An operation control method for an exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to Item 5.
【請求項7】 炭化水素酸化触媒下流側における炭化水
素濃度を検出する工程を有し、検出された炭化水素濃度
が所定値を超えた場合に、前記再生運転工程が実行され
る請求項5の内燃機関の排気ガス浄化装置の運転制御方
法。
7. The method according to claim 5, further comprising a step of detecting a hydrocarbon concentration downstream of the hydrocarbon oxidation catalyst, wherein the regeneration operation step is performed when the detected hydrocarbon concentration exceeds a predetermined value. An operation control method for an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.
【請求項8】 内燃機関の排気ガス温度を計測する工程
と、排気ガス温度が所定温度以下の場合に再生運転直後
からの運転時間をタイマ値に加算する工程と、排気ガス
温度が所定温度を超えた場合には再生運転直後からの運
転時間をタイマ値に加算しない工程とを有し、タイマ値
が所定時間を超えた場合に前記再生運転工程が実行され
る請求項5の内燃機関の排気ガス浄化装置の運転制御方
法。
8. A step of measuring an exhaust gas temperature of the internal combustion engine, a step of adding an operation time immediately after the regeneration operation to a timer value when the exhaust gas temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and A step of not adding an operation time immediately after the regeneration operation to the timer value when the time exceeds the regeneration operation, and executing the regeneration operation step when the timer value exceeds a predetermined time. An operation control method for a gas purification device.
【請求項9】 前記内燃機関の再生運転直後からの運転
時間を計測する工程と、前記内燃機関の負荷を求め、当
該負荷に基づいて補正係数を決定する工程と、該補正係
数及び前記計測された再生運転直後からの運転時間によ
り再生運転直後からの運転時間の補正を行う工程とを含
み、該再生運転直後からの運転時間の補正値が所定値を
超えた場合に前記再生運転工程が実行される請求項5の
内燃機関の排気ガス浄化装置の運転制御方法。
9. A step of measuring an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine, a step of obtaining a load of the internal combustion engine and determining a correction coefficient based on the load, and a step of determining the correction coefficient and the measured Correcting the operating time immediately after the regeneration operation based on the operation time immediately after the regeneration operation, and executing the regeneration operation step when the correction value of the operation time immediately after the regeneration operation exceeds a predetermined value. An operation control method for an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 5, wherein
【請求項10】 前記NOx吸蔵還元触媒及び炭化水素
酸化触媒の再生処理をしている間に炭化水素酸化触媒の
劣化判定を行う工程と、劣化判定の結果に対応して前記
所定値或いは所定時間を変更する工程、とを含む請求項
5−9のいずれか1項の内燃機関の排気ガス浄化装置の
運転制御方法。
10. A step of judging deterioration of the hydrocarbon oxidation catalyst during the regeneration treatment of the NOx storage reduction catalyst and the hydrocarbon oxidation catalyst, and the predetermined value or the predetermined time corresponding to a result of the deterioration judgment. The method for controlling operation of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 5 to 9, further comprising the step of:
【請求項11】 内燃機関に供給される混合気の空燃比
を調節する空燃比調節機構を制御する制御手段を有し、
該制御手段は、前記混合気が燃料リッチである機運転状
態と燃料リーンである運転状態とを所定間隔にて切り換
えつつ運転を続行するリーン/リッチ制御手段を具備し
ている請求項1−3の何れか1項の内燃機関の排気ガス
浄化装置。
11. A control means for controlling an air-fuel ratio adjusting mechanism for adjusting an air-fuel ratio of an air-fuel mixture supplied to an internal combustion engine,
4. The control device according to claim 1, further comprising: a lean / rich control unit configured to switch between an operation state in which the air-fuel mixture is fuel-rich and an operation state in which the air-fuel mixture is fuel-lean at predetermined intervals to continue operation. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
【請求項12】 前記制御手段は、前記空燃比調節機構
を制御して、内燃機関に高温の排気ガスを発生させる再
生運転を行わせて前記NOx吸蔵還元触媒及び炭化水素
酸化触媒の再生処理を行わせる再生運転制御手段を含む
請求項11の内燃機関の排気ガス浄化装置。
12. The control means controls the air-fuel ratio adjusting mechanism to cause the internal combustion engine to perform a regeneration operation for generating high-temperature exhaust gas to perform a regeneration process of the NOx storage reduction catalyst and the hydrocarbon oxidation catalyst. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 11, further comprising a regeneration operation control means for performing the regeneration operation.
【請求項13】 前記内燃機関の再生運転直後からの運
転時間をタイマ値として計測するタイマを有し、前記制
御手段は、計測されたタイマ値が所定時間を超えた場合
に内燃機関に前記再生運転を実行せしめる様に構成され
ている請求項12の内燃機関の排気ガス浄化装置。
13. A timer for measuring an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine as a timer value, wherein the control means causes the internal combustion engine to perform the regeneration when the measured timer value exceeds a predetermined time. 13. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the apparatus is configured to perform an operation.
【請求項14】 炭化水素酸化触媒下流側における炭化
水素濃度を検出する炭化水素センサを有し、前記制御手
段は、検出された炭化水素濃度が所定値を超えた場合に
内燃機関に前記再生運転を実行せしめる様に構成されて
いる請求項12の内燃機関の排気ガス浄化装置。
14. A hydrocarbon sensor for detecting a hydrocarbon concentration downstream of the hydrocarbon oxidation catalyst, wherein the control means controls the internal combustion engine to perform the regeneration operation when the detected hydrocarbon concentration exceeds a predetermined value. 13. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the exhaust gas purifying apparatus is configured to execute the following.
【請求項15】 内燃機関の排気ガス温度を計測する排
気温度センサを有し、前記制御手段は、排気ガス温度が
所定温度以下の場合に再生運転直後からの運転時間をタ
イマ値に加算し、排気ガス温度が所定温度を超えた場合
には再生運転直後からの運転時間をタイマ値に加算せ
ず、タイマ値が所定時間を超えた場合に内燃機関に前記
再生運転を実行せしめる様に構成されている請求項12
の内燃機関の排気ガス浄化装置。
15. An exhaust temperature sensor for measuring an exhaust gas temperature of an internal combustion engine, wherein the control means adds an operation time immediately after the regeneration operation to a timer value when the exhaust gas temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, When the exhaust gas temperature exceeds a predetermined temperature, the operation time immediately after the regeneration operation is not added to the timer value, and when the timer value exceeds the predetermined time, the internal combustion engine is configured to execute the regeneration operation. Claim 12
Exhaust gas purification device for internal combustion engines.
【請求項16】 前記内燃機関の再生運転直後からの運
転時間を計測するタイマと、前記内燃機関の負荷を計測
する負荷計測手段とを有しており、前記制御手段は、当
該負荷に基づいて補正係数を決定し、該補正係数及び前
記計測された再生運転直後からの運転時間により再生運
転直後からの運転時間の補正を行い、再生運転直後から
の運転時間の補正値が所定値を超えた場合に内燃機関に
前記再生運転を実行せしめる様に構成されている請求項
12の内燃機関の排気ガス浄化装置。
16. A control apparatus comprising: a timer for measuring an operation time immediately after the regeneration operation of the internal combustion engine; and load measuring means for measuring a load of the internal combustion engine, wherein the control means is configured to perform a control based on the load. The correction coefficient is determined, the operation time immediately after the regeneration operation is corrected by the correction coefficient and the measured operation time immediately after the regeneration operation, and the correction value of the operation time immediately after the regeneration operation exceeds a predetermined value. 13. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 12, wherein the exhaust gas purifying apparatus is configured to cause the internal combustion engine to execute the regeneration operation in the case.
【請求項17】 前記制御手段は、前記NOx吸蔵還元
触媒及び炭化水素酸化触媒の再生処理をしている間に該
炭化水素酸化触媒の劣化判定を行い、劣化判定の結果に
対応して前記所定値或いは所定時間を変更する様に構成
されている請求項12−16のいずれか1項の内燃機関
の排気ガス浄化装置。
17. The control means determines a deterioration of the hydrocarbon oxidation catalyst during a regeneration process of the NOx storage reduction catalyst and the hydrocarbon oxidation catalyst, and performs the predetermined determination in accordance with a result of the deterioration determination. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to any one of claims 12 to 16, wherein a value or a predetermined time is changed.
JP2001148950A 2001-05-18 2001-05-18 Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method Pending JP2002349254A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001148950A JP2002349254A (en) 2001-05-18 2001-05-18 Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001148950A JP2002349254A (en) 2001-05-18 2001-05-18 Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002349254A true JP2002349254A (en) 2002-12-04

Family

ID=18994182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001148950A Pending JP2002349254A (en) 2001-05-18 2001-05-18 Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002349254A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215261A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Toyota Motor Corp Deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method for catalyst
JP2015048767A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 本田技研工業株式会社 Control device for internal combustion engine
JP2017214928A (en) * 2010-12-21 2017-12-07 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company Exhaust gas treatment device for lean-burn internal combustion engine including oxidation catalyst and method of recovering oxidation activity of oxidation catalyst

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008215261A (en) * 2007-03-06 2008-09-18 Toyota Motor Corp Deterioration diagnosis device and deterioration diagnosis method for catalyst
JP2017214928A (en) * 2010-12-21 2017-12-07 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company Exhaust gas treatment device for lean-burn internal combustion engine including oxidation catalyst and method of recovering oxidation activity of oxidation catalyst
JP2015048767A (en) * 2013-08-30 2015-03-16 本田技研工業株式会社 Control device for internal combustion engine

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3901194B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
JP3852461B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
JP4175427B1 (en) NOx purification system control method and NOx purification system
JP3848753B2 (en) Method for diagnosing NOx trap status
JP4304428B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2001355485A (en) Exhaust emission control device having nitrogen oxides storage and reduction type catalyst
JP4650109B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
JP5217102B2 (en) NOx purification system control method and NOx purification system
JP2002309928A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP4345484B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
JP7197353B2 (en) Diagnostic device and exhaust purification device for internal combustion engine
JP2002349254A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine and its controlling method
JP4289033B2 (en) Exhaust gas purification system
JP2002295298A (en) Exhaust emission control system and its recovery control method
JP4093302B2 (en) NOx purification system catalyst deterioration judgment method and NOx purification system
JP2002122033A (en) Method and device for controlling operation of internal combustion engine
JP2005299587A (en) Air fuel ratio control device for internal combustion engine
US11193408B2 (en) Reactivation control apparatus and method
JP6955449B2 (en) Exhaust gas purification device
JP4442373B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
JP2004251188A (en) Exhaust emission control system for internal combustion engine
JP2004232576A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP5746008B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US6230485B1 (en) Motor vehicle exhaust catalyst regeneration
JP2005264826A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine