JP2003065036A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
- Publication number
- JP2003065036A JP2003065036A JP2001253187A JP2001253187A JP2003065036A JP 2003065036 A JP2003065036 A JP 2003065036A JP 2001253187 A JP2001253187 A JP 2001253187A JP 2001253187 A JP2001253187 A JP 2001253187A JP 2003065036 A JP2003065036 A JP 2003065036A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- absorbent
- exhaust gas
- reduction catalyst
- fuel ratio
- selective reduction
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/40—Engine management systems
Landscapes
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 機関運転状態に関わらず排気ガスを良好に浄
化する。 【解決手段】 低温燃焼と通常燃焼とを切り換え可能な
内燃機関の排気通路内にＮＯX 吸収剤２２と、選択還元
触媒２５と、尿素供給ノズル２７とを配置する。低温燃
焼又は通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いながらこの
とき排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤２２に吸収する。
低温燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯ
X 量が上限値よりも多くなったときには低温燃焼を一時
的にリッチ空燃比のもとで行ってＮＯX 吸収剤内に吸収
されているＮＯX を放出させかつ還元する。通常燃焼を
行うべきときにＮＯX 吸収剤の吸収ＮＯX 量が上限値よ
りも多くなったときには通常燃焼をリーン空燃比のもと
で行いながら尿素供給ノズル２７から選択還元触媒２５
に尿素を供給して選択還元触媒２５において尿素により
ＮＯX を還元する。
化する。 【解決手段】 低温燃焼と通常燃焼とを切り換え可能な
内燃機関の排気通路内にＮＯX 吸収剤２２と、選択還元
触媒２５と、尿素供給ノズル２７とを配置する。低温燃
焼又は通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いながらこの
とき排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤２２に吸収する。
低温燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯ
X 量が上限値よりも多くなったときには低温燃焼を一時
的にリッチ空燃比のもとで行ってＮＯX 吸収剤内に吸収
されているＮＯX を放出させかつ還元する。通常燃焼を
行うべきときにＮＯX 吸収剤の吸収ＮＯX 量が上限値よ
りも多くなったときには通常燃焼をリーン空燃比のもと
で行いながら尿素供給ノズル２７から選択還元触媒２５
に尿素を供給して選択還元触媒２５において尿素により
ＮＯX を還元する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤をディーゼル機関の排
気通路内に配置し、機関運転をリーン空燃比のもとで行
いながらこのとき内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯ
X 吸収剤に吸収すると共に、機関運転を一時的にリッチ
空燃比のもとで行ってＮＯX 吸収剤に吸収されているＮ
ＯX を放出させかつ還元するようにした内燃機関が知ら
れている。
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤をディーゼル機関の排
気通路内に配置し、機関運転をリーン空燃比のもとで行
いながらこのとき内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯ
X 吸収剤に吸収すると共に、機関運転を一時的にリッチ
空燃比のもとで行ってＮＯX 吸収剤に吸収されているＮ
ＯX を放出させかつ還元するようにした内燃機関が知ら
れている。
【０００３】ところが、ディーゼル機関において機関高
負荷高回転運転時にリッチ空燃比のもとで機関運転を行
うと多量のスモークが発生するので、このときＮＯX 吸
収剤からＮＯX を放出させかつ還元することができな
い。
負荷高回転運転時にリッチ空燃比のもとで機関運転を行
うと多量のスモークが発生するので、このときＮＯX 吸
収剤からＮＯX を放出させかつ還元することができな
い。
【０００４】そこで、二次的に供給された尿素が存在す
る酸化雰囲気においてＮＯX を選択的に還元可能な選択
還元触媒と、選択還元触媒に尿素を二次的に供給可能な
尿素供給手段とを機関排気通路内に配置し、機関高負荷
高回転運転時には機関運転をリーン空燃比のもとで行い
ながら尿素供給手段から選択還元触媒に尿素を供給して
選択還元触媒において尿素によりＮＯX を還元するよう
にした内燃機関の排気浄化装置が公知である（特開２０
００−２６５８２８号公報参照）。
る酸化雰囲気においてＮＯX を選択的に還元可能な選択
還元触媒と、選択還元触媒に尿素を二次的に供給可能な
尿素供給手段とを機関排気通路内に配置し、機関高負荷
高回転運転時には機関運転をリーン空燃比のもとで行い
ながら尿素供給手段から選択還元触媒に尿素を供給して
選択還元触媒において尿素によりＮＯX を還元するよう
にした内燃機関の排気浄化装置が公知である（特開２０
００−２６５８２８号公報参照）。
【０００５】この排気浄化装置では、機関高負荷高回転
運転時でない限り、ＮＯX 吸収剤による排気浄化作用が
行われることになる。
運転時でない限り、ＮＯX 吸収剤による排気浄化作用が
行われることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流入す
る排気ガスの空燃比がリーンであっても例えばＮＯX 吸
収剤の温度がかなり高くなるとＮＯX 吸収剤はＮＯX を
吸収しなくなり、従ってＮＯX 吸収剤による良好な排気
浄化作用を確保できない。従って、機関高負荷高回転運
転時でないときにＮＯX 吸収剤の温度がかなり高くなる
と、もはや排気ガスを良好に浄化できない恐れがあると
いう問題点がある。
る排気ガスの空燃比がリーンであっても例えばＮＯX 吸
収剤の温度がかなり高くなるとＮＯX 吸収剤はＮＯX を
吸収しなくなり、従ってＮＯX 吸収剤による良好な排気
浄化作用を確保できない。従って、機関高負荷高回転運
転時でないときにＮＯX 吸収剤の温度がかなり高くなる
と、もはや排気ガスを良好に浄化できない恐れがあると
いう問題点がある。
【０００７】そこで本発明の目的は、機関運転状態に関
わらず排気ガスを良好に浄化することができる内燃機関
の排気浄化装置を提供することにある。
わらず排気ガスを良好に浄化することができる内燃機関
の排気浄化装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に１番目の発明によれば、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配
置し、機関運転をリーン空燃比のもとで行いながらこの
とき内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸
収すると共に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃
比を一時的にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されてい
るＮＯXを放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を
行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、二次
的に供給された還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮ
Ｏ X を選択的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元
触媒に還元剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを
機関排気通路内に配置し、ＮＯX 吸収剤の温度が予め定
められた上限値よりも高いか否かを判断する手段を具備
し、ＮＯX 吸収剤の温度が該上限値よりも高いときには
機関運転をリーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給
手段から選択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触
媒において該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気
浄化作用を一時的に行うようにしている。即ち、上述し
たようにＮＯX 吸収剤の温度がかなり高くなるとＮＯX
吸収剤のＮＯX 吸収能力が低下する。そこで１番目の発
明では、ＮＯX 吸収剤の温度が上限値よりも高いときに
は選択還元触媒により排気ガスを浄化するようにし、そ
れにより排気ガスを確実に浄化できるようにしている。
に１番目の発明によれば、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配
置し、機関運転をリーン空燃比のもとで行いながらこの
とき内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸
収すると共に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃
比を一時的にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されてい
るＮＯXを放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を
行うようにした内燃機関の排気浄化装置において、二次
的に供給された還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮ
Ｏ X を選択的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元
触媒に還元剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを
機関排気通路内に配置し、ＮＯX 吸収剤の温度が予め定
められた上限値よりも高いか否かを判断する手段を具備
し、ＮＯX 吸収剤の温度が該上限値よりも高いときには
機関運転をリーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給
手段から選択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触
媒において該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気
浄化作用を一時的に行うようにしている。即ち、上述し
たようにＮＯX 吸収剤の温度がかなり高くなるとＮＯX
吸収剤のＮＯX 吸収能力が低下する。そこで１番目の発
明では、ＮＯX 吸収剤の温度が上限値よりも高いときに
は選択還元触媒により排気ガスを浄化するようにし、そ
れにより排気ガスを確実に浄化できるようにしている。
【０００９】また、上記課題を解決するために２番目の
発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する排気ガス中
の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX を放出して
還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、機関
運転をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき内燃機
関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収すると共
に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的
にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、単位時間当たりにＮＯX 吸収剤に流入す
るＮＯX の量が予め定められた上限値よりも多いか否か
を判断する手段を具備し、単位時間当たりにＮＯX 吸収
剤に流入するＮＯX の量が該上限値よりも多いときには
機関運転をリーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給
手段から選択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触
媒において該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気
浄化作用を行うようにしている。即ち、単位時間当たり
にＮＯX 吸収剤に流入するＮＯX の量がかなり多くなる
と、ＮＯX がＮＯX 吸収剤に吸収されずにＮＯX 吸収剤
から流出する恐れがある。そこで２番目の発明では、単
位時間当たりにＮＯX 吸収剤に流入するＮＯX の量が上
限値よりも多いときには選択還元触媒により排気ガスを
浄化するようにし、それにより排気ガスを確実に浄化で
きるようにしている。
発明によれば、流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する排気ガス中
の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX を放出して
還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、機関
運転をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき内燃機
関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収すると共
に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的
にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、単位時間当たりにＮＯX 吸収剤に流入す
るＮＯX の量が予め定められた上限値よりも多いか否か
を判断する手段を具備し、単位時間当たりにＮＯX 吸収
剤に流入するＮＯX の量が該上限値よりも多いときには
機関運転をリーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給
手段から選択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触
媒において該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気
浄化作用を行うようにしている。即ち、単位時間当たり
にＮＯX 吸収剤に流入するＮＯX の量がかなり多くなる
と、ＮＯX がＮＯX 吸収剤に吸収されずにＮＯX 吸収剤
から流出する恐れがある。そこで２番目の発明では、単
位時間当たりにＮＯX 吸収剤に流入するＮＯX の量が上
限値よりも多いときには選択還元触媒により排気ガスを
浄化するようにし、それにより排気ガスを確実に浄化で
きるようにしている。
【００１０】また、上記課題を解決するために３番目の
発明によれば、低温燃焼と通常燃焼とを切り換え可能な
内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤を配置し、低温燃焼又
は通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき
内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収す
ると共に、低温燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤に吸
収されているＮＯX の量が予め定められた上限値よりも
多くなったときには低温燃焼を一時的にリッチ空燃比の
もとで行ってＮＯX 吸収剤内に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、通常燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤
に吸収されているＮＯX の量が前記上限値よりも多くな
ったときには通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いなが
ら還元剤供給手段から選択還元触媒に還元剤を供給して
該選択還元触媒において該還元剤によりＮＯ X を還元す
る第２の排気浄化作用を行うようにしている。即ち、リ
ッチ空燃比のもとで通常燃焼を行うのは困難であるの
で、通常燃焼が行われているときにＮＯ X 吸収剤に吸収
されているＮＯX の量が前記上限値よりも多くなると、
もはやＮＯX を良好に還元できなくなる。そこで３番目
の発明では、通常燃焼が行われているときにＮＯX 吸収
剤に吸収されているＮＯX の量が前記上限値よりも多く
なったときには選択還元触媒により排気ガスを浄化する
ようにし、それにより排気ガスを確実に浄化できるよう
にしている。
発明によれば、低温燃焼と通常燃焼とを切り換え可能な
内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤を配置し、低温燃焼又
は通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき
内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収す
ると共に、低温燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤に吸
収されているＮＯX の量が予め定められた上限値よりも
多くなったときには低温燃焼を一時的にリッチ空燃比の
もとで行ってＮＯX 吸収剤内に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、通常燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤
に吸収されているＮＯX の量が前記上限値よりも多くな
ったときには通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いなが
ら還元剤供給手段から選択還元触媒に還元剤を供給して
該選択還元触媒において該還元剤によりＮＯ X を還元す
る第２の排気浄化作用を行うようにしている。即ち、リ
ッチ空燃比のもとで通常燃焼を行うのは困難であるの
で、通常燃焼が行われているときにＮＯ X 吸収剤に吸収
されているＮＯX の量が前記上限値よりも多くなると、
もはやＮＯX を良好に還元できなくなる。そこで３番目
の発明では、通常燃焼が行われているときにＮＯX 吸収
剤に吸収されているＮＯX の量が前記上限値よりも多く
なったときには選択還元触媒により排気ガスを浄化する
ようにし、それにより排気ガスを確実に浄化できるよう
にしている。
【００１１】また、４番目の発明によれば１番目から３
番目の発明うちのいずれか一つにおいて、前記選択還元
触媒を二次的に供給された尿素が存在する酸化雰囲気に
おいてＮＯX を選択的に還元可能な選択還元触媒から形
成し、前記還元剤供給手段を選択還元触媒に尿素を二次
的に供給可能な尿素供給手段から形成している。
番目の発明うちのいずれか一つにおいて、前記選択還元
触媒を二次的に供給された尿素が存在する酸化雰囲気に
おいてＮＯX を選択的に還元可能な選択還元触媒から形
成し、前記還元剤供給手段を選択還元触媒に尿素を二次
的に供給可能な尿素供給手段から形成している。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１は本発明をディーゼル機関に
適用した場合を示している。しかしながら、本発明を火
花点火式内燃機関に適用することもできる。
適用した場合を示している。しかしながら、本発明を火
花点火式内燃機関に適用することもできる。
【００１３】図１を参照すると、１は機関本体、２はシ
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１
８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却され
る。
リンダブロック、３はシリンダヘッド、４はピストン、
５は燃焼室、６は電気制御式燃料噴射弁、７は吸気弁、
８は吸気ポート、９は排気弁、１０は排気ポートを夫々
示す。吸気ポート８は対応する吸気枝管１１を介してサ
ージタンク１２に連結され、サージタンク１２は吸気ダ
クト１３を介して排気ターボチャージャ１４のコンプレ
ッサ１５に連結される。吸気ダクト１３内にはステップ
モータ１６により駆動されるスロットル弁１７が配置さ
れ、更に吸気ダクト１３周りには吸気ダクト１３内を流
れる吸入空気を冷却するための冷却装置１８が配置され
る。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置１
８内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却され
る。
【００１４】一方、排気ポート１０は排気マニホルド１
９および排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出
口はＮＯX 吸収剤２２を内蔵したケーシング２３に連結
される。このケーシング２３は排気管２４を介して選択
還元触媒２５を内蔵したケーシング２６に連結される。
排気管２４には選択還元触媒２５に尿素を供給するため
の尿素供給ノズル２７が配置され、尿素供給ノズル２７
には尿素タンク２８内の尿素水溶液が尿素ポンプ２９に
よって供給される。なお、尿素ポンプ２９は通常停止さ
れており、従って選択還元触媒２５への尿素の供給は通
常停止されている。
９および排気管２０を介して排気ターボチャージャ１４
の排気タービン２１に連結され、排気タービン２１の出
口はＮＯX 吸収剤２２を内蔵したケーシング２３に連結
される。このケーシング２３は排気管２４を介して選択
還元触媒２５を内蔵したケーシング２６に連結される。
排気管２４には選択還元触媒２５に尿素を供給するため
の尿素供給ノズル２７が配置され、尿素供給ノズル２７
には尿素タンク２８内の尿素水溶液が尿素ポンプ２９に
よって供給される。なお、尿素ポンプ２９は通常停止さ
れており、従って選択還元触媒２５への尿素の供給は通
常停止されている。
【００１５】排気マニホルド１９とサージタンク１２と
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路３０を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路３０内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁３１が配置される。また、ＥＧＲ通路３０
周りにはＥＧＲ通路３０内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置３２が配置される。図１に示される実
施例では機関冷却水が冷却装置３２内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴
射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆ
るコモンレール３３に連結される。このコモンレール３
３内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ３４から
燃料が供給され、コモンレール３３内に供給された燃料
は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給され
る。コモンレール３３にはコモンレール３３内の燃料圧
を検出するための燃料圧センサ３５が取付けられ、燃料
圧センサ３５の出力信号に基づいてコモンレール３３内
の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ３４の吐
出量が制御される。
は排気ガス再循環（以下、ＥＧＲと称す）通路３０を介
して互いに連結され、ＥＧＲ通路３０内には電気制御式
ＥＧＲ制御弁３１が配置される。また、ＥＧＲ通路３０
周りにはＥＧＲ通路３０内を流れるＥＧＲガスを冷却す
るための冷却装置３２が配置される。図１に示される実
施例では機関冷却水が冷却装置３２内に導かれ、機関冷
却水によってＥＧＲガスが冷却される。一方、各燃料噴
射弁６は燃料供給管６ａを介して燃料リザーバ、いわゆ
るコモンレール３３に連結される。このコモンレール３
３内へは電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ３４から
燃料が供給され、コモンレール３３内に供給された燃料
は各燃料供給管６ａを介して燃料噴射弁６に供給され
る。コモンレール３３にはコモンレール３３内の燃料圧
を検出するための燃料圧センサ３５が取付けられ、燃料
圧センサ３５の出力信号に基づいてコモンレール３３内
の燃料圧が目標燃料圧となるように燃料ポンプ３４の吐
出量が制御される。
【００１６】電子制御ユニット４０はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。燃料圧センサ３５の出力信号は対応するＡＤ変換
器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、排
気管２４には排気管２４内を流通する排気ガスの温度を
検出するための温度センサ４９が取付けられ、この温度
センサ４９の出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介し
て入力ポート４５に入力される。なお、排気管２４内を
流通する排気ガスの温度はＮＯX 吸収剤２２の温度を表
している。
ータからなり、双方向性バス４１によって互いに接続さ
れたＲＯＭ（リードオンリメモリ）４２、ＲＡＭ（ラン
ダムアクセスメモリ）４３、ＣＰＵ（マイクロプロセッ
サ）４４、入力ポート４５および出力ポート４６を具備
する。燃料圧センサ３５の出力信号は対応するＡＤ変換
器４７を介して入力ポート４５に入力される。また、排
気管２４には排気管２４内を流通する排気ガスの温度を
検出するための温度センサ４９が取付けられ、この温度
センサ４９の出力信号は対応するＡＤ変換器４７を介し
て入力ポート４５に入力される。なお、排気管２４内を
流通する排気ガスの温度はＮＯX 吸収剤２２の温度を表
している。
【００１７】一方、アクセルペダル５０にはアクセルペ
ダル５０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負
荷センサ５１が接続され、負荷センサ５１の出力電圧は
対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力
される。更に入力ポート４５にはクランクシャフトが例
えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ５２が接続される。一方、出力ポート４６は対
応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、スロットル
弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制御弁３１、尿素
ポンプ２９、および燃料ポンプ３４に接続される。
ダル５０の踏込み量Ｌに比例した出力電圧を発生する負
荷センサ５１が接続され、負荷センサ５１の出力電圧は
対応するＡＤ変換器４７を介して入力ポート４５に入力
される。更に入力ポート４５にはクランクシャフトが例
えば３０°回転する毎に出力パルスを発生するクランク
角センサ５２が接続される。一方、出力ポート４６は対
応する駆動回路４８を介して燃料噴射弁６、スロットル
弁駆動用ステップモータ１６、ＥＧＲ制御弁３１、尿素
ポンプ２９、および燃料ポンプ３４に接続される。
【００１８】ＮＯX 吸収剤２２は例えばアルミナを担体
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。なお、排気ガス中に含まれる固体炭素
からなる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィ
ルタにＮＯX 吸収剤２２を担持させることもできる。
とし、この担体上に例えばカリウムＫ、ナトリウムＮ
ａ、リチウムＬｉ、セシウムＣｓのようなアルカリ金
属、バリウムＢａ、カルシウムＣａのようなアルカリ土
類、ランタンＬａ、イットリウムＹのような希土類から
選ばれた少なくとも一つと、白金Ｐｔ、パラジウムＰ
ｄ、ロジウムＲｈ、イリジウムＩｒのような貴金属とが
担持されている。なお、排気ガス中に含まれる固体炭素
からなる微粒子を捕集するためのパティキュレートフィ
ルタにＮＯX 吸収剤２２を担持させることもできる。
【００１９】このＮＯX 吸収剤２２は流入する排気ガス
の平均空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入
する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX
を放出するＮＯX の吸放出作用を行う。なお、本明細書
では排気通路の或る位置よりも上流の排気通路、燃焼室
５、および吸気通路内に供給された空気と燃料及び尿素
との比を排気ガスの空燃比と称している。
の平均空燃比がリーンのときにはＮＯX を吸収し、流入
する排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収したＮＯX
を放出するＮＯX の吸放出作用を行う。なお、本明細書
では排気通路の或る位置よりも上流の排気通路、燃焼室
５、および吸気通路内に供給された空気と燃料及び尿素
との比を排気ガスの空燃比と称している。
【００２０】ＮＯX 吸収剤２２の詳細な吸放出メカニズ
ムについては完全には明らかにされていない。しかしな
がら、現在考えられている吸放出メカニズムを、担体上
に白金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にと
って簡単に説明すると次のようになる。
ムについては完全には明らかにされていない。しかしな
がら、現在考えられている吸放出メカニズムを、担体上
に白金Ｐｔ及びバリウムＢａを担持させた場合を例にと
って簡単に説明すると次のようになる。
【００２１】即ち、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの
空燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入す
る排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２がＯ
２ −又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一
方、流入する排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ
２ −又はＯ２−と反応し、ＮＯ２となる（２ＮＯ＋Ｏ２
→２ＮＯ２）。次いで生成されたＮＯ２の一部は白金Ｐ
ｔ上でさらに酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バ
リウムＢａＯと結合しながら、硝酸イオンＮＯ３ −の形
で吸収剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX
吸収剤２２内に吸収される。
空燃比が理論空燃比よりもかなりリーンになると流入す
る排気ガス中の酸素濃度が大巾に増大し、酸素Ｏ２がＯ
２ −又はＯ２−の形で白金Ｐｔの表面に付着する。一
方、流入する排気ガス中のＮＯは白金Ｐｔの表面上でＯ
２ −又はＯ２−と反応し、ＮＯ２となる（２ＮＯ＋Ｏ２
→２ＮＯ２）。次いで生成されたＮＯ２の一部は白金Ｐ
ｔ上でさらに酸化されつつ吸収剤内に吸収されて酸化バ
リウムＢａＯと結合しながら、硝酸イオンＮＯ３ −の形
で吸収剤内に拡散する。このようにしてＮＯX がＮＯX
吸収剤２２内に吸収される。
【００２２】これに対し、ＮＯX 吸収剤に流入する排気
ガスの空燃比がリッチになると、排気ガス中の酸素濃度
が低下してＮＯ２の生成量が低下し、反応が逆方向（Ｎ
Ｏ３ −→ＮＯ２）に進み、斯くして吸収剤内の硝酸イオ
ンＮＯ３ −がＮＯ２の形で吸収剤から放出される。この
放出されたＮＯX は排気ガス中のＨＣ，ＣＯと反応して
還元せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面上に
ＮＯ２が存在しなくなると吸収剤から次から次へとＮＯ
２が放出され、還元される。
ガスの空燃比がリッチになると、排気ガス中の酸素濃度
が低下してＮＯ２の生成量が低下し、反応が逆方向（Ｎ
Ｏ３ −→ＮＯ２）に進み、斯くして吸収剤内の硝酸イオ
ンＮＯ３ −がＮＯ２の形で吸収剤から放出される。この
放出されたＮＯX は排気ガス中のＨＣ，ＣＯと反応して
還元せしめられる。このようにして白金Ｐｔの表面上に
ＮＯ２が存在しなくなると吸収剤から次から次へとＮＯ
２が放出され、還元される。
【００２３】一方、選択還元触媒２５は図１に示す実施
例ではチタニアを担体とし、この担体上に酸化バナジウ
ムを担持したバナジウム・チタニア触媒か、ゼオライト
を担体とし、この担体上に銅を担持した銅ゼオライト触
媒から形成されている。この選択還元触媒２５は二次的
に供給された尿素が存在する酸化雰囲気においてＮＯ X
を選択的に還元することができる。即ち、選択還元触媒
２５は酸化雰囲気であっても流入する排気ガス中に尿素
が含まれているとこの尿素でもってＮＯX を還元するこ
とができる。
例ではチタニアを担体とし、この担体上に酸化バナジウ
ムを担持したバナジウム・チタニア触媒か、ゼオライト
を担体とし、この担体上に銅を担持した銅ゼオライト触
媒から形成されている。この選択還元触媒２５は二次的
に供給された尿素が存在する酸化雰囲気においてＮＯ X
を選択的に還元することができる。即ち、選択還元触媒
２５は酸化雰囲気であっても流入する排気ガス中に尿素
が含まれているとこの尿素でもってＮＯX を還元するこ
とができる。
【００２４】図１に示される内燃機関では低温燃焼と従
来の通常燃焼とが切り換え可能になっている。次にこの
低温燃焼方法について図２から図４を参照しつつ簡単に
説明する。
来の通常燃焼とが切り換え可能になっている。次にこの
低温燃焼方法について図２から図４を参照しつつ簡単に
説明する。
【００２５】図１に示される内燃機関ではＥＧＲ率（Ｅ
ＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））を増大し
ていくとスモークの発生量が次第に増大してピークに達
し、更にＥＧＲ率を高めていくと今度はスモークの発生
量が急激に低下する。このことについてＥＧＲガスの冷
却度合を変えたときのＥＧＲ率とスモークとの関係を示
す図２を参照しつつ説明する。なお、図２において曲線
ＡはＥＧＲガスを強力に冷却してＥＧＲガス温をほぼ９
０℃に維持した場合を示しており、曲線Ｂは小型の冷却
装置でＥＧＲガスを冷却した場合を示しており、曲線Ｃ
はＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。
ＧＲガス量／（ＥＧＲガス量＋吸入空気量））を増大し
ていくとスモークの発生量が次第に増大してピークに達
し、更にＥＧＲ率を高めていくと今度はスモークの発生
量が急激に低下する。このことについてＥＧＲガスの冷
却度合を変えたときのＥＧＲ率とスモークとの関係を示
す図２を参照しつつ説明する。なお、図２において曲線
ＡはＥＧＲガスを強力に冷却してＥＧＲガス温をほぼ９
０℃に維持した場合を示しており、曲線Ｂは小型の冷却
装置でＥＧＲガスを冷却した場合を示しており、曲線Ｃ
はＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合を示してい
る。
【００２６】図２の曲線Ａで示されるようにＥＧＲガス
を強力に冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセントよ
りも少し低いところでスモークの発生量がピークとな
り、この場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上に
すればスモークがほとんど発生しなくなる。一方、図２
の曲線Ｂで示されるようにＥＧＲガスを少し冷却した場
合にはＥＧＲ率が５０パーセントよりも少し高いところ
でスモークの発生量がピークとなり、この場合にはＥＧ
Ｒ率をほぼ６５パーセント以上にすればスモークがほと
んど発生しなくなる。また、図２の曲線Ｃで示されるよ
うにＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合にはＥＧ
Ｒ率が５５パーセントの付近でスモークの発生量がピー
クとなり、この場合にはＥＧＲ率をほぼ７０パーセント
以上にすればスモークがほとんど発生しなくなる。
を強力に冷却した場合にはＥＧＲ率が５０パーセントよ
りも少し低いところでスモークの発生量がピークとな
り、この場合にはＥＧＲ率をほぼ５５パーセント以上に
すればスモークがほとんど発生しなくなる。一方、図２
の曲線Ｂで示されるようにＥＧＲガスを少し冷却した場
合にはＥＧＲ率が５０パーセントよりも少し高いところ
でスモークの発生量がピークとなり、この場合にはＥＧ
Ｒ率をほぼ６５パーセント以上にすればスモークがほと
んど発生しなくなる。また、図２の曲線Ｃで示されるよ
うにＥＧＲガスを強制的に冷却していない場合にはＥＧ
Ｒ率が５５パーセントの付近でスモークの発生量がピー
クとなり、この場合にはＥＧＲ率をほぼ７０パーセント
以上にすればスモークがほとんど発生しなくなる。
【００２７】このようにＥＧＲガス率を５５パーセント
以上にするとスモークが発生しなくなるのは、ＥＧＲガ
スの吸熱作用によって燃焼時における燃料および周囲の
ガス温がさほど高くならず、即ち低温燃焼が行われ、そ
の結果炭化水素が煤まで成長しないからである。
以上にするとスモークが発生しなくなるのは、ＥＧＲガ
スの吸熱作用によって燃焼時における燃料および周囲の
ガス温がさほど高くならず、即ち低温燃焼が行われ、そ
の結果炭化水素が煤まで成長しないからである。
【００２８】この低温燃焼は、空燃比にかかわらずにス
モークの発生を抑制しつつＮＯX の発生量を低減するこ
とができるという特徴を有する。即ち、空燃比がリッチ
にされると燃料が過剰となるが燃焼温度が低い温度に抑
制されているために過剰な燃料は煤まで成長せず、斯く
してスモークが発生することがない。また、このときＮ
ＯX も極めて少量しか発生しない。一方、平均空燃比が
リーンのとき、或いは空燃比が理論空燃比のときでも燃
焼温度が高くなれば少量の煤が生成されるが低温燃焼下
では燃焼温度が低い温度に抑制されているためにスモー
クは全く発生せず、ＮＯX も極めて少量しか発生しな
い。
モークの発生を抑制しつつＮＯX の発生量を低減するこ
とができるという特徴を有する。即ち、空燃比がリッチ
にされると燃料が過剰となるが燃焼温度が低い温度に抑
制されているために過剰な燃料は煤まで成長せず、斯く
してスモークが発生することがない。また、このときＮ
ＯX も極めて少量しか発生しない。一方、平均空燃比が
リーンのとき、或いは空燃比が理論空燃比のときでも燃
焼温度が高くなれば少量の煤が生成されるが低温燃焼下
では燃焼温度が低い温度に抑制されているためにスモー
クは全く発生せず、ＮＯX も極めて少量しか発生しな
い。
【００２９】ところで機関の要求トルクＴＱが高くなる
と、即ち燃料噴射量が多くなると燃焼時における燃料お
よび周囲のガス温が高くなるために低温燃焼を行うのが
困難となる。即ち、低温燃焼を行いうるのは燃焼による
発熱量が比較的少ない機関中低負荷運転時に限られる。
図３（Ａ）において領域Ｉは煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室５の不活性ガス量が多い第１
の燃焼、即ち低温燃焼を行わせることのできる運転領域
を示しており、領域ＩＩは煤の発生量がピークとなる不
活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が少ない第２
の燃焼、即ち通常燃焼しか行わせることのできない運転
領域を示している。
と、即ち燃料噴射量が多くなると燃焼時における燃料お
よび周囲のガス温が高くなるために低温燃焼を行うのが
困難となる。即ち、低温燃焼を行いうるのは燃焼による
発熱量が比較的少ない機関中低負荷運転時に限られる。
図３（Ａ）において領域Ｉは煤の発生量がピークとなる
不活性ガス量よりも燃焼室５の不活性ガス量が多い第１
の燃焼、即ち低温燃焼を行わせることのできる運転領域
を示しており、領域ＩＩは煤の発生量がピークとなる不
活性ガス量よりも燃焼室内の不活性ガス量が少ない第２
の燃焼、即ち通常燃焼しか行わせることのできない運転
領域を示している。
【００３０】そこで図１に示される内燃機関では、運転
領域Ｉでは低温燃焼を行い、運転領域ＩＩでは通常燃焼
を行うようにしている。
領域Ｉでは低温燃焼を行い、運転領域ＩＩでは通常燃焼
を行うようにしている。
【００３１】図３（Ｂ）は運転領域Ｉにおいて低温燃焼
を行う場合の目標空燃比Ａ／Ｆを示しており、図４は運
転領域Ｉにおいて低温燃焼を行う場合の要求トルクＴＱ
に応じたスロットル弁１７の開度、ＥＧＲ制御弁３１の
開度、ＥＧＲ率、空燃比、噴射開始時期θＳ、噴射完了
時期θＥ、噴射量を示している。なお、図４には運転領
域ＩＩにおいて行われる通常の燃焼時におけるスロット
ル弁１７の開度等も合わせて示している。
を行う場合の目標空燃比Ａ／Ｆを示しており、図４は運
転領域Ｉにおいて低温燃焼を行う場合の要求トルクＴＱ
に応じたスロットル弁１７の開度、ＥＧＲ制御弁３１の
開度、ＥＧＲ率、空燃比、噴射開始時期θＳ、噴射完了
時期θＥ、噴射量を示している。なお、図４には運転領
域ＩＩにおいて行われる通常の燃焼時におけるスロット
ル弁１７の開度等も合わせて示している。
【００３２】即ち、運転領域Ｉでは低温燃焼がリーン空
燃比のもとで行われ、このとき内燃機関から排出される
ＮＯX はＮＯX 吸収剤２２に吸収される。また、低温燃
焼を行っているときにＮＯX 吸収剤に吸収されているＮ
ＯX の量、即ち吸収ＮＯX 量Ｑが予め定められた上限値
ＱＭよりも多くなったときには低温燃焼を継続しながら
空燃比を一時的にリッチに切り換えてＮＯX 吸収剤２２
内に吸収されているＮＯX を放出させかつ還元するよう
にしている。このようにするとＮＯX 吸収剤２２がＮＯ
X で飽和することがなくなる。なお、上述したように低
温燃焼では空燃比をリッチにしてもスモークが発生しな
い。
燃比のもとで行われ、このとき内燃機関から排出される
ＮＯX はＮＯX 吸収剤２２に吸収される。また、低温燃
焼を行っているときにＮＯX 吸収剤に吸収されているＮ
ＯX の量、即ち吸収ＮＯX 量Ｑが予め定められた上限値
ＱＭよりも多くなったときには低温燃焼を継続しながら
空燃比を一時的にリッチに切り換えてＮＯX 吸収剤２２
内に吸収されているＮＯX を放出させかつ還元するよう
にしている。このようにするとＮＯX 吸収剤２２がＮＯ
X で飽和することがなくなる。なお、上述したように低
温燃焼では空燃比をリッチにしてもスモークが発生しな
い。
【００３３】一方、運転領域ＩＩでは通常燃焼がリーン
空燃比のもとで行われ、このとき内燃機関から排出され
るＮＯX もＮＯX 吸収剤２２に吸収される。ところが通
常燃焼では空燃比をリッチにするとスモークが発生する
のでＮＯX 吸収剤２２からＮＯX を放出させることがで
きない。
空燃比のもとで行われ、このとき内燃機関から排出され
るＮＯX もＮＯX 吸収剤２２に吸収される。ところが通
常燃焼では空燃比をリッチにするとスモークが発生する
のでＮＯX 吸収剤２２からＮＯX を放出させることがで
きない。
【００３４】そこで本発明による実施例では、通常燃焼
が行われているときにＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量
Ｑが上限値ＱＭよりも多くなったか否かを判断し、通常
燃焼が行われているときにＱ＞ＱＭとなったときには通
常燃焼をリーン空燃比のもとで継続しながら尿素供給ノ
ズル２７から選択還元触媒２５に尿素を供給し、選択還
元触媒２５において尿素によりＮＯX を還元するように
している。
が行われているときにＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量
Ｑが上限値ＱＭよりも多くなったか否かを判断し、通常
燃焼が行われているときにＱ＞ＱＭとなったときには通
常燃焼をリーン空燃比のもとで継続しながら尿素供給ノ
ズル２７から選択還元触媒２５に尿素を供給し、選択還
元触媒２５において尿素によりＮＯX を還元するように
している。
【００３５】この場合、吸収ＮＯX 量Ｑが上限値ＱＭを
越えたとしてもＮＯX 吸収剤２２が実際にＮＯX で飽和
するまでは、内燃機関から排出されたＮＯX はＮＯX 吸
収剤２２に吸収され、ＮＯX 吸収剤２２が実際にＮＯX
で飽和したときにＮＯX 吸収剤２２から流出するＮＯX
が選択還元触媒２５において還元される。従って、運転
領域ＩＩにおいてＮＯX 吸収剤２２がＮＯX で飽和した
としてもＮＯX が大気中に排出されるのを阻止すること
ができる。
越えたとしてもＮＯX 吸収剤２２が実際にＮＯX で飽和
するまでは、内燃機関から排出されたＮＯX はＮＯX 吸
収剤２２に吸収され、ＮＯX 吸収剤２２が実際にＮＯX
で飽和したときにＮＯX 吸収剤２２から流出するＮＯX
が選択還元触媒２５において還元される。従って、運転
領域ＩＩにおいてＮＯX 吸収剤２２がＮＯX で飽和した
としてもＮＯX が大気中に排出されるのを阻止すること
ができる。
【００３６】次いで運転領域ＩＩから運転領域Ｉに戻る
と、リッチ空燃比のもとで低温燃焼が行われ、斯くして
ＮＯX 吸収剤２２から吸収されているＮＯX が放出され
かつ還元される。
と、リッチ空燃比のもとで低温燃焼が行われ、斯くして
ＮＯX 吸収剤２２から吸収されているＮＯX が放出され
かつ還元される。
【００３７】ここで、吸収ＮＯX 量Ｑが上限値ＱＭより
も多くなったか否かを判断する方法として様々な方法が
ある。例えば、ＮＯX 吸収剤２２から流出した排気ガス
中のＮＯX 濃度を検出するためのＮＯX 濃度センサを設
け、検出されたＮＯX 濃度が予め定められた上限値を越
えたときにＱ＞ＱＭになったと判断することもできる
し、或いは吸収ＮＯX 量Ｑを求めてこの吸収ＮＯX 量を
上限値ＱＭと比較することもできる。この吸収ＮＯX 量
Ｑを求めるために、例えばＮＯX 吸収剤２２に流入する
排気ガス中のＮＯX 濃度を検出するためのＮＯX 濃度セ
ンサを設けることもできる。
も多くなったか否かを判断する方法として様々な方法が
ある。例えば、ＮＯX 吸収剤２２から流出した排気ガス
中のＮＯX 濃度を検出するためのＮＯX 濃度センサを設
け、検出されたＮＯX 濃度が予め定められた上限値を越
えたときにＱ＞ＱＭになったと判断することもできる
し、或いは吸収ＮＯX 量Ｑを求めてこの吸収ＮＯX 量を
上限値ＱＭと比較することもできる。この吸収ＮＯX 量
Ｑを求めるために、例えばＮＯX 吸収剤２２に流入する
排気ガス中のＮＯX 濃度を検出するためのＮＯX 濃度セ
ンサを設けることもできる。
【００３８】図１に示される内燃機関では、単位時間当
たり内燃機関から排出されるＮＯXの量ΔＱを機関運転
状態、例えば要求トルクＴＱ及び機関回転数Ｎの関数と
して図５に示されるマップの形で予め記憶しておき、リ
ーン空燃比で機関運転が行われているときにこのΔＱを
積算することにより吸収ＮＯX 量Ｑを算出するようにし
ている。
たり内燃機関から排出されるＮＯXの量ΔＱを機関運転
状態、例えば要求トルクＴＱ及び機関回転数Ｎの関数と
して図５に示されるマップの形で予め記憶しておき、リ
ーン空燃比で機関運転が行われているときにこのΔＱを
積算することにより吸収ＮＯX 量Ｑを算出するようにし
ている。
【００３９】ところで、ＮＯX 吸収剤２２にはＮＯX だ
けでなく燃料に含まれているイオウ分例えばＳＯＸも吸
収される。ところがこのＳＯＸをＮＯX 吸収剤２２から
放出させるためには、空燃比をリッチに切り換えるだけ
でなく、ＮＯX 吸収剤２２の温度を例えば６００℃程度
まで上昇させる必要がある。従って、ＮＯX 吸収剤２２
からＳＯＸを放出させるとＮＯX 吸収剤２２の温度が高
くなる。或いは、ＮＯ X 吸収剤２２をパティキュレート
フィルタに担持させるようにした場合には、パティキュ
レートフィルタに堆積した微粒子を酸化除去するとＮＯ
X 吸収剤２２の温度が高くなる。
けでなく燃料に含まれているイオウ分例えばＳＯＸも吸
収される。ところがこのＳＯＸをＮＯX 吸収剤２２から
放出させるためには、空燃比をリッチに切り換えるだけ
でなく、ＮＯX 吸収剤２２の温度を例えば６００℃程度
まで上昇させる必要がある。従って、ＮＯX 吸収剤２２
からＳＯＸを放出させるとＮＯX 吸収剤２２の温度が高
くなる。或いは、ＮＯ X 吸収剤２２をパティキュレート
フィルタに担持させるようにした場合には、パティキュ
レートフィルタに堆積した微粒子を酸化除去するとＮＯ
X 吸収剤２２の温度が高くなる。
【００４０】ところが、図６に示されるようにＮＯX 吸
収剤２２の温度Ｔがかなり高くなるとＮＯX 吸収剤２２
のＮＯX 吸収能力ＡＣが次第に低下する。従って、ＮＯ
X 吸収剤２２の温度Ｔがかなり高くなると、内燃機関か
ら排出されるＮＯX を吸収できなくなるばかりでなく、
ＮＯX 吸収剤２２から吸収されているＮＯX も放出さ
れ、このときＮＯX 吸収剤２２ではＮＯX が還元されな
い。このような現象は低温燃焼を行っているときでも、
通常燃焼を行っているときでも起こりうる。
収剤２２の温度Ｔがかなり高くなるとＮＯX 吸収剤２２
のＮＯX 吸収能力ＡＣが次第に低下する。従って、ＮＯ
X 吸収剤２２の温度Ｔがかなり高くなると、内燃機関か
ら排出されるＮＯX を吸収できなくなるばかりでなく、
ＮＯX 吸収剤２２から吸収されているＮＯX も放出さ
れ、このときＮＯX 吸収剤２２ではＮＯX が還元されな
い。このような現象は低温燃焼を行っているときでも、
通常燃焼を行っているときでも起こりうる。
【００４１】そこで本発明による実施例では、ＮＯX 吸
収剤２２の温度Ｔが予め定められた上限値ＴＭよりも高
いか否かを判断し、Ｔ＞ＴＭのときには機関運転をリー
ン空燃比のもとで継続しながら尿素供給ノズル２７から
選択還元触媒２５に尿素を供給し、選択還元触媒２５に
おいて尿素によりＮＯX を還元するようにしている。そ
の結果、ＮＯX 吸収剤２２の温度Ｔがかなり高くなって
もＮＯX が大気中に排出されるのを阻止することができ
る。
収剤２２の温度Ｔが予め定められた上限値ＴＭよりも高
いか否かを判断し、Ｔ＞ＴＭのときには機関運転をリー
ン空燃比のもとで継続しながら尿素供給ノズル２７から
選択還元触媒２５に尿素を供給し、選択還元触媒２５に
おいて尿素によりＮＯX を還元するようにしている。そ
の結果、ＮＯX 吸収剤２２の温度Ｔがかなり高くなって
もＮＯX が大気中に排出されるのを阻止することができ
る。
【００４２】一方、例えば機関高負荷運転時には単位時
間当たりに内燃機関から排出されるＮＯX の量がかなり
多くなり、従って単位時間当たりにＮＯX 吸収剤２２に
流入するＮＯX の量がかなり多くなる。ところが、この
ときＮＯX がＮＯX 吸収剤２２に吸収されずにＮＯX 吸
収剤２２から流出する恐れがある。このような現象は低
温燃焼を行っているときでも、通常燃焼を行っていると
きでも起こりうる。
間当たりに内燃機関から排出されるＮＯX の量がかなり
多くなり、従って単位時間当たりにＮＯX 吸収剤２２に
流入するＮＯX の量がかなり多くなる。ところが、この
ときＮＯX がＮＯX 吸収剤２２に吸収されずにＮＯX 吸
収剤２２から流出する恐れがある。このような現象は低
温燃焼を行っているときでも、通常燃焼を行っていると
きでも起こりうる。
【００４３】そこで本発明による実施例では、単位時間
当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が予め
定められた上限値よりも多いか否かを判断し、単位時間
当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が上限
値よりも多いときには機関運転をリーン空燃比のもとで
継続しながら尿素供給ノズル２７から選択還元触媒２５
に尿素を供給し、選択還元触媒２５において尿素により
ＮＯX を還元するようにしている。その結果、ＮＯX 吸
収剤２２からＮＯX が流出したとしてもＮＯXが大気中
に排出されるのを阻止することができる。
当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が予め
定められた上限値よりも多いか否かを判断し、単位時間
当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が上限
値よりも多いときには機関運転をリーン空燃比のもとで
継続しながら尿素供給ノズル２７から選択還元触媒２５
に尿素を供給し、選択還元触媒２５において尿素により
ＮＯX を還元するようにしている。その結果、ＮＯX 吸
収剤２２からＮＯX が流出したとしてもＮＯXが大気中
に排出されるのを阻止することができる。
【００４４】単位時間当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入
するＮＯX の量が上限値よりも多いか否かを判断する方
法には様々な方法がある。例えば、上述した吸収ＮＯX
量Ｑの場合と同様に、ＮＯX 吸収剤２２の上流又は下流
にＮＯX 濃度センサを取り付けることができる。
するＮＯX の量が上限値よりも多いか否かを判断する方
法には様々な方法がある。例えば、上述した吸収ＮＯX
量Ｑの場合と同様に、ＮＯX 吸収剤２２の上流又は下流
にＮＯX 濃度センサを取り付けることができる。
【００４５】或いは、低温燃焼が行われているときに
は、単位時間当たり空燃比がリッチに切り換えられる回
数が予め定められた上限値よりも多いときに単位時間当
たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が上限値
よりも多いと判断することもできる。即ち、単位時間当
たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が多くな
ると、ＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量Ｑが短時間のう
ちに上限値ＱＭよりも多くなり、従ってＮＯX 吸収剤２
２からＮＯX を放出させるための空燃比の切り換え作用
が頻繁に行われることになる。このため、単位時間当た
りの空燃比の切り換え作用の回数は単位時間当たりにＮ
ＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量を表していること
になる。なお、このような観点からすると、単位時間当
たりにＮＯ X 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が多いと
きに選択還元触媒２５においてＮＯ X を還元することに
よって、空燃比の切り換え作用を頻繁に行う必要がなく
なるということになる。従って、ドライバビリティが向
上する。
は、単位時間当たり空燃比がリッチに切り換えられる回
数が予め定められた上限値よりも多いときに単位時間当
たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が上限値
よりも多いと判断することもできる。即ち、単位時間当
たりにＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が多くな
ると、ＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量Ｑが短時間のう
ちに上限値ＱＭよりも多くなり、従ってＮＯX 吸収剤２
２からＮＯX を放出させるための空燃比の切り換え作用
が頻繁に行われることになる。このため、単位時間当た
りの空燃比の切り換え作用の回数は単位時間当たりにＮ
ＯX 吸収剤２２に流入するＮＯX の量を表していること
になる。なお、このような観点からすると、単位時間当
たりにＮＯ X 吸収剤２２に流入するＮＯX の量が多いと
きに選択還元触媒２５においてＮＯ X を還元することに
よって、空燃比の切り換え作用を頻繁に行う必要がなく
なるということになる。従って、ドライバビリティが向
上する。
【００４６】図１に示される内燃機関では、単位時間当
たり内燃機関から排出されるＮＯXの量ΔＱ（図５）を
用いて単位時間当たりＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯ
X の量が上限値ΔＱＭよりも多いか否かを判断するよう
にしている。
たり内燃機関から排出されるＮＯXの量ΔＱ（図５）を
用いて単位時間当たりＮＯX 吸収剤２２に流入するＮＯ
X の量が上限値ΔＱＭよりも多いか否かを判断するよう
にしている。
【００４７】図７は上述した機関運転制御及び尿素供給
制御方法を実行するためのフローチャートである。この
フローチャートは予め定められた設定時間毎の割り込み
によって実行される。
制御方法を実行するためのフローチャートである。この
フローチャートは予め定められた設定時間毎の割り込み
によって実行される。
【００４８】図７を参照すると、まずステップ１００で
は図５のマップを用いてＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX
量Ｑが算出される。続くステップ１０１では図３（Ａ）
のマップから現在の運転領域が領域ＩＩであるか否かが
判別される。現在の運転領域が領域Ｉであるときには次
いでステップ１０２に進み、リーン空燃比のもとで低温
燃焼が行われる。続くステップ１０３ではＮＯX 吸収剤
２２の吸収ＮＯX 量Ｑが上限値ＱＭよりも多いか否かが
判別される。Ｑ≦ＱＭのときには処理サイクルを終了
し、Ｑ＞ＱＭのときにはステップ１０４に進み、ＮＯX
吸収剤２２の温度Ｔが上限値ＴＭ以下であるか否かが判
別される。Ｔ＞ＴＭのときには次いでステップ１１２に
ジャンプし、Ｔ≦ＴＭのときには次いでステップ１０５
に進み、単位時間当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入する
ＮＯX の量ΔＱが上限値ΔＱＭ以下であるか否かが判別
される。ΔＱ＞ΔＱＭのときにはテップ１１１にジャン
プし、ΔＱ≦ΔＱのときには次いでステップ１０６に進
み、リッチ空燃比のもとで低温燃焼が行われる。
は図５のマップを用いてＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX
量Ｑが算出される。続くステップ１０１では図３（Ａ）
のマップから現在の運転領域が領域ＩＩであるか否かが
判別される。現在の運転領域が領域Ｉであるときには次
いでステップ１０２に進み、リーン空燃比のもとで低温
燃焼が行われる。続くステップ１０３ではＮＯX 吸収剤
２２の吸収ＮＯX 量Ｑが上限値ＱＭよりも多いか否かが
判別される。Ｑ≦ＱＭのときには処理サイクルを終了
し、Ｑ＞ＱＭのときにはステップ１０４に進み、ＮＯX
吸収剤２２の温度Ｔが上限値ＴＭ以下であるか否かが判
別される。Ｔ＞ＴＭのときには次いでステップ１１２に
ジャンプし、Ｔ≦ＴＭのときには次いでステップ１０５
に進み、単位時間当たりにＮＯX 吸収剤２２に流入する
ＮＯX の量ΔＱが上限値ΔＱＭ以下であるか否かが判別
される。ΔＱ＞ΔＱＭのときにはテップ１１１にジャン
プし、ΔＱ≦ΔＱのときには次いでステップ１０６に進
み、リッチ空燃比のもとで低温燃焼が行われる。
【００４９】これに対し、ステップ１０１において現在
の運転領域が領域ＩＩであるときにはステップ１０７に
進み、リーン空燃比のもとで通常燃焼が行われる。続く
ステップ１０８ではＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量Ｑ
が上限値ＱＭよりも多いか否かが判別される。Ｑ＞ＱＭ
のときにはステップ１１１に進み、Ｑ≦ＱＭのときには
ステップ１０９に進み、Ｔ≦ＴＭであるか否かが判別さ
れる。Ｔ≦ＴＭのときには処理サイクルを終了し、Ｔ＞
ＴＭのときには次いでステップ１１０に進み、ΔＱ≦Δ
ＱＭであるか否かが判別される。ΔＱ≦ΔＱＭのときに
は処理サイクルを終了し、ΔＱ＞ΔＱＭのときにはステ
ップ１１１に進む。ステップ１１１では尿素供給ノズル
２７から尿素水溶液が選択還元触媒２５に供給される。
の運転領域が領域ＩＩであるときにはステップ１０７に
進み、リーン空燃比のもとで通常燃焼が行われる。続く
ステップ１０８ではＮＯX 吸収剤２２の吸収ＮＯX 量Ｑ
が上限値ＱＭよりも多いか否かが判別される。Ｑ＞ＱＭ
のときにはステップ１１１に進み、Ｑ≦ＱＭのときには
ステップ１０９に進み、Ｔ≦ＴＭであるか否かが判別さ
れる。Ｔ≦ＴＭのときには処理サイクルを終了し、Ｔ＞
ＴＭのときには次いでステップ１１０に進み、ΔＱ≦Δ
ＱＭであるか否かが判別される。ΔＱ≦ΔＱＭのときに
は処理サイクルを終了し、ΔＱ＞ΔＱＭのときにはステ
ップ１１１に進む。ステップ１１１では尿素供給ノズル
２７から尿素水溶液が選択還元触媒２５に供給される。
【００５０】図８は本発明による別の実施例を示してい
る。
る。
【００５１】図８（Ａ）に示す例では、ＮＯX 吸収剤２
２をバイパスするバイパス管６０と、選択還元触媒２５
に尿素を供給すべきときに開弁され、それ以外は閉弁さ
れるバイパス制御弁６１とが設けられる。バイパス制御
弁６１が開弁されると排気ガスがバイパス管６０内に流
入し、ＮＯX 吸収剤２２をバイパスする。
２をバイパスするバイパス管６０と、選択還元触媒２５
に尿素を供給すべきときに開弁され、それ以外は閉弁さ
れるバイパス制御弁６１とが設けられる。バイパス制御
弁６１が開弁されると排気ガスがバイパス管６０内に流
入し、ＮＯX 吸収剤２２をバイパスする。
【００５２】図８（Ｂ）に示す例では、ＮＯX 吸収剤２
２と選択還元触媒２５とが並列に配置される。即ち、排
気タービン２１（図１）の出口に分岐管６２が連結さ
れ、分岐管６２の各枝管にＮＯX 吸収剤２２及び選択還
元触媒２５が連結される。分岐管６２内には、選択還元
触媒２５に尿素を供給すべきときに排気ガスを選択還元
触媒２５に導き、それ以外は排気ガスをＮＯX 吸収剤２
２に導くための切り換え弁６３が配置されている。
２と選択還元触媒２５とが並列に配置される。即ち、排
気タービン２１（図１）の出口に分岐管６２が連結さ
れ、分岐管６２の各枝管にＮＯX 吸収剤２２及び選択還
元触媒２５が連結される。分岐管６２内には、選択還元
触媒２５に尿素を供給すべきときに排気ガスを選択還元
触媒２５に導き、それ以外は排気ガスをＮＯX 吸収剤２
２に導くための切り換え弁６３が配置されている。
【００５３】図８（Ｃ）に示す例では、ＮＯX 吸収剤２
２上流の排気通路内に酸化触媒６４が配置される。この
酸化触媒６４は例えば白金のような貴金属を担持してお
り、流入する排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化すると共
に、ＮＯをＮＯ２に酸化してＮＯX 吸収剤２２へのＮＯ
X の吸収を促進する。また、パティキュレートフィルタ
を設ける場合にはパティキュレートフィルタを酸化触媒
６４と一体的に設ければ微粒子の酸化除去を速やかに行
うことが可能になる。
２上流の排気通路内に酸化触媒６４が配置される。この
酸化触媒６４は例えば白金のような貴金属を担持してお
り、流入する排気ガス中のＨＣ，ＣＯを酸化すると共
に、ＮＯをＮＯ２に酸化してＮＯX 吸収剤２２へのＮＯ
X の吸収を促進する。また、パティキュレートフィルタ
を設ける場合にはパティキュレートフィルタを酸化触媒
６４と一体的に設ければ微粒子の酸化除去を速やかに行
うことが可能になる。
【００５４】これまで述べてきた実施例では、ＮＯX 吸
収剤２２の下流に選択還元触媒２５及び尿素供給ノズル
２７が配置されている。しかしながら、選択還元触媒２
５及び尿素供給ノズル２７をＮＯX 吸収剤２２の上流に
配置することもできる。
収剤２２の下流に選択還元触媒２５及び尿素供給ノズル
２７が配置されている。しかしながら、選択還元触媒２
５及び尿素供給ノズル２７をＮＯX 吸収剤２２の上流に
配置することもできる。
【００５５】また、これまで述べてきた実施例では、低
温燃焼が行われているときにＮＯX吸収剤２２に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにするために、燃焼室５内
における平均空燃比をリッチにしている。しかしなが
ら、ＮＯX 吸収剤２２に流入する排気ガスの空燃比をリ
ッチにするために、例えば膨張行程後半又は排気行程中
に燃焼室５内に追加の燃料を噴射することもできるし、
ＮＯX 吸収剤２２上流の排気通路内に追加の燃料を噴射
することもできる。これらの方法は低温燃焼を行うこと
ができない内燃機関でも適用することができる。
温燃焼が行われているときにＮＯX吸収剤２２に流入す
る排気ガスの空燃比をリッチにするために、燃焼室５内
における平均空燃比をリッチにしている。しかしなが
ら、ＮＯX 吸収剤２２に流入する排気ガスの空燃比をリ
ッチにするために、例えば膨張行程後半又は排気行程中
に燃焼室５内に追加の燃料を噴射することもできるし、
ＮＯX 吸収剤２２上流の排気通路内に追加の燃料を噴射
することもできる。これらの方法は低温燃焼を行うこと
ができない内燃機関でも適用することができる。
【００５６】更に、これまで述べてきた実施例では、選
択還元触媒２５に供給される還元剤として尿素を用いて
いる。しかしながら、他のアンモニア化合物、炭化水
素、又は水素を用いることもできる。
択還元触媒２５に供給される還元剤として尿素を用いて
いる。しかしながら、他のアンモニア化合物、炭化水
素、又は水素を用いることもできる。
【００５７】
【発明の効果】機関運転状態に関わらず排気ガスを良好
に浄化することができる。
に浄化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】内燃機関の全体図である。
【図２】スモークの発生量を示す図である。
【図３】機関の運転領域等を示す図である。
【図４】スロットル弁開度等の変化を示す図である。
【図５】単位時間当たりに内燃機関から排出されるＮＯ
X の量を示す線図である。
X の量を示す線図である。
【図６】ＮＯX 吸収剤のＮＯX 吸収能力を示す線図であ
る。
る。
【図７】機関運転制御及び尿素供給制御方法を実行する
ためのフローチャートである。
ためのフローチャートである。
【図８】本発明による別の実施例を示す図である。
１…内燃機関
２２…ＮＯX 吸収剤
２５…選択還元触媒
２７…尿素供給ノズル
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｆ０１Ｎ 3/20 Ｕ
3/24 Ｃ
3/24 3/28 ３０１Ｃ
3/28 ３０１ Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５Ａ
Ｆ０２Ｄ 41/04 ３０５ ３５５
３５５ 43/00 ３０１Ｅ
43/00 ３０１ ３０１Ｎ
３０１Ｔ
45/00 ３１４Ｚ
45/00 ３１４ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ
１０３Ｂ
Ｆターム(参考） 3G084 AA01 AA03 AA04 BA05 BA08
BA09 BA13 BA15 BA19 BA24
CA03 CA04 CA05 CA06 DA10
DA19 DA27 EA11 EB04 EB22
EC01 FA10 FA27 FA28 FA33
FA38
3G091 AA02 AA10 AA11 AA17 AA18
AA28 AB02 AB05 AB06 AB13
BA11 BA14 BA15 BA19 BA33
CA12 CA13 CA17 CA18 CB02
CB03 DA01 DA02 DA03 DA10
DB06 DB10 EA00 EA01 EA03
EA07 EA17 EA18 EA31 EA33
FA12 FA13 FA14 FB02 FB10
FB12 FC02 GA06 GB01W
GB01X GB02W GB03W GB04W
GB05W GB06W GB07W GB09X
GB10X GB16X GB17X HA08
HA10 HA11 HA12 HA14 HA15
HA16 HA36 HA37 HB03 HB05
HB06
3G301 HA01 HA02 HA04 HA06 HA11
HA13 HA15 JA15 JA24 JA25
JA26 JB09 KA07 KA08 KA09
LA03 LB11 MA01 MA06 MA11
MA18 MA26 NA06 NA07 NA08
NB12 NC01 NC02 NE01 NE06
NE13 NE15 PD01B PD01Z
PD11B PD11Z PD12B PD12Z
PE01B PE01Z PE03B PE03Z
PF03B PF03Z
4D048 AA06 AA13 AA18 AB02 AB07
AC03 AC10 CC41 CC61 DA01
DA02 DA13 DA20 EA04
Claims (4)
- 【請求項１】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する排気ガス中
の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯXを放出して
還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、機関
運転をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき内燃機
関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収すると共
に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的
にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、ＮＯX 吸収剤の温度が予め定められた上
限値よりも高いか否かを判断する手段を具備し、ＮＯX
吸収剤の温度が該上限値よりも高いときには機関運転を
リーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給手段から選
択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触媒において
該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気浄化作用を
一時的に行うようにした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項２】 流入する排気ガスの空燃比がリーンのと
きに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する排気ガス中
の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯXを放出して
還元するＮＯX 吸収剤を機関排気通路内に配置し、機関
運転をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき内燃機
関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収すると共
に、ＮＯX 吸収剤に流入する排気ガスの空燃比を一時的
にリッチにしてＮＯX 吸収剤に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、単位時間当たりにＮＯX 吸収剤に流入す
るＮＯX の量が予め定められた上限値よりも多いか否か
を判断する手段を具備し、単位時間当たりにＮＯX 吸収
剤に流入するＮＯX の量が該上限値よりも多いときには
機関運転をリーン空燃比のもとで行いながら還元剤供給
手段から選択還元触媒に還元剤を供給して該選択還元触
媒において該還元剤によりＮＯX を還元する第２の排気
浄化作用を行うようにした内燃機関の排気浄化装置。 - 【請求項３】 低温燃焼と通常燃焼とを切り換え可能な
内燃機関の排気通路内に、流入する排気ガスの空燃比が
リーンのときに排気ガス中のＮＯX を吸収し、流入する
排気ガス中の酸素濃度が低下すると吸収しているＮＯX
を放出して還元するＮＯX 吸収剤を配置し、低温燃焼又
は通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いながらこのとき
内燃機関から排出されるＮＯX をＮＯX 吸収剤に吸収す
ると共に、低温燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤に吸
収されているＮＯX の量が予め定められた上限値よりも
多くなったときには低温燃焼を一時的にリッチ空燃比の
もとで行ってＮＯX 吸収剤内に吸収されているＮＯX を
放出させかつ還元する第１の排気浄化作用を行うように
した内燃機関の排気浄化装置において、二次的に供給さ
れた還元剤が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択
的に還元可能な選択還元触媒と、該選択還元触媒に還元
剤を二次的に供給可能な還元剤供給手段とを機関排気通
路内に配置し、通常燃焼を行うべきときにＮＯX 吸収剤
に吸収されているＮＯX の量が前記上限値よりも多くな
ったときには通常燃焼をリーン空燃比のもとで行いなが
ら還元剤供給手段から選択還元触媒に還元剤を供給して
該選択還元触媒において該還元剤によりＮＯX を還元す
る第２の排気浄化作用を行うようにした内燃機関の排気
浄化装置。 - 【請求項４】 前記選択還元触媒を二次的に供給された
尿素が存在する酸化雰囲気においてＮＯX を選択的に還
元可能な選択還元触媒から形成し、前記還元剤供給手段
を選択還元触媒に尿素を二次的に供給可能な尿素供給手
段から形成した請求項１から３までのいずれか一項に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001253187A JP4556364B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001253187A JP4556364B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003065036A true JP2003065036A (ja) | 2003-03-05 |
| JP4556364B2 JP4556364B2 (ja) | 2010-10-06 |
Family
ID=19081557
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001253187A Expired - Fee Related JP4556364B2 (ja) | 2001-08-23 | 2001-08-23 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4556364B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280949A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2009008150A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Hino Motors, Ltd. | 排気浄化装置 |
| WO2009031483A1 (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
| EP2175113A1 (en) * | 2007-08-08 | 2010-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine |
| US9051860B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-06-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
| JP2019190417A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 排気浄化装置および車両 |
| JP2019190419A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 排気浄化装置および車両 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07102948A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2000265828A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
2001
- 2001-08-23 JP JP2001253187A patent/JP4556364B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07102948A (ja) * | 1993-10-04 | 1995-04-18 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2000265828A (ja) * | 1999-03-11 | 2000-09-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008280949A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| WO2009008150A1 (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-15 | Hino Motors, Ltd. | 排気浄化装置 |
| JP2009013932A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Hino Motors Ltd | 排気浄化装置 |
| EP2175113A1 (en) * | 2007-08-08 | 2010-04-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine |
| EP2175113A4 (en) * | 2007-08-08 | 2013-08-21 | Toyota Motor Co Ltd | EXHAUST GAS CLEANING DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE |
| WO2009031483A1 (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-12 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | 内燃機関の排気浄化装置 |
| JP2009062850A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
| US8209954B2 (en) | 2007-09-05 | 2012-07-03 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device of an internal combustion engine |
| US9051860B2 (en) | 2010-05-20 | 2015-06-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification system of internal combustion engine |
| JP2019190417A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 排気浄化装置および車両 |
| JP2019190419A (ja) * | 2018-04-27 | 2019-10-31 | いすゞ自動車株式会社 | 排気浄化装置および車両 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4556364B2 (ja) | 2010-10-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4158697B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置および排気浄化方法 | |
| JP4300862B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| KR20020033815A (ko) | 내연기관의 배기 정화장치 | |
| JP2000303878A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4556364B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3353650B2 (ja) | 内燃機関の触媒被毒再生装置 | |
| JPH1193641A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3624747B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4106913B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3514152B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3508703B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2003286878A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置および排気浄化方法 | |
| JP2005105828A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3496557B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3397175B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3414323B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3496572B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3613660B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2004144072A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4321117B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3570262B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4297762B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP4175031B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP2000303825A (ja) | 希薄燃焼式内燃機関の排気浄化装置 | |
| JP3896893B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080328 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100218 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100223 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100311 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100629 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100712 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4556364 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130730 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |