JP2003519325A - 内燃機関の触媒の作動方法 - Google Patents

内燃機関の触媒の作動方法

Info

Publication number
JP2003519325A
JP2003519325A JP2001549907A JP2001549907A JP2003519325A JP 2003519325 A JP2003519325 A JP 2003519325A JP 2001549907 A JP2001549907 A JP 2001549907A JP 2001549907 A JP2001549907 A JP 2001549907A JP 2003519325 A JP2003519325 A JP 2003519325A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
internal combustion
nox
combustion engine
emissions
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.)
Withdrawn
Application number
JP2001549907A
Other languages
English (en)
Inventor
シュナイベル，エーバーハルト
コリング，アンドレアス
ベルマン，ホルガー
ヴァール，トーマス
ブルーメンシュトック，アンドレアス
ヴィンクラー，クラウス
シュタングルマイアー，フランク
シュマン，ベルント
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.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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 Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of JP2003519325A publication Critical patent/JP2003519325A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
    • F01N3/0842—Nitrogen oxides
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
    • F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/04—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an electric, e.g. electrostatic, device other than a heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2430/00—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics
    • F01N2430/06—Influencing exhaust purification, e.g. starting of catalytic reaction, filter regeneration, or the like, by controlling engine operating characteristics by varying fuel-air ratio, e.g. by enriching fuel-air mixture
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/02—Catalytic activity of catalytic converters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/03—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems of sorbing activity of adsorbents or absorbents
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
    • F01N3/38—Arrangements for igniting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00—Other engines
    • F02B75/12—Other methods of operation
    • F02B2075/125—Direct injection in the combustion chamber for spark ignition engines, i.e. not in pre-combustion chamber
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • 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

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)

Abstract

(57)【要約】 触媒（１２）に窒素酸化物を充填可能および触媒（１２）から窒素酸化物を排出可能な前記触媒（１２）が設けられている、特に自動車用内燃機関（１）が記載されている。触媒（１２）の後方においてＮＯｘエミッションをそれにより測定可能なＮＯｘセンサ（１４）が設けられている。制御装置（１８）により、触媒（１２）が一部分のみ充填可能である。制御装置（１８）により、触媒（１２）の手前または触媒（１２）内に上昇されたＮＯｘエミッションを発生可能である。制御装置（１８）により、触媒（１２）の後方において測定されたＮＯｘエミッションから触媒（１２）の機能性を推測可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 従来の技術 本発明は、触媒に窒素酸化物が充填されおよび触媒から窒素酸化物が排出され
、および触媒の後方においてＮＯｘエミッションが測定される、特に自動車の内
燃機関の触媒の作動方法に関するものである。同様に、本発明は、特に自動車の
内燃機関用制御装置並びに特に自動車用内燃機関に関するものである。
【０００２】 このような方法、このような制御装置およびこのような内燃機関は、例えばい
わゆるガソリン直接噴射において既知である。ここでは、燃料は、均質燃焼運転
においては吸気行程の間に、または成層燃焼運転においては圧縮行程の間に、内
燃機関の燃焼室内に噴射される。均質燃焼運転は特に内燃機関の全負荷運転に対
して行われ、一方、成層燃焼運転はアイドル運転および部分負荷運転に適してい
る。このような直接噴射内燃機関においては、例えば要求トルクの関数として前
記運転方式間で切換が行われる。
【０００３】 特に成層燃焼運転を行うためには貯蔵触媒が存在することが必要であり、この
窒素酸化物を次の均質燃焼運転の間に還元するために、貯蔵触媒により、発生し
た窒素酸化物を中間貯蔵することが可能である。成層燃焼運転においてこの貯蔵
触媒に窒素酸化物が充填され、および均質燃焼運転においてこの貯蔵触媒から窒
素酸化物が再び排出される。制御およびモニタリングのために、触媒の後方にＮ
Ｏｘセンサが設けられ、ＮＯｘセンサは発生した排気ガスのＮＯｘエミッション
を測定するように設計されている。
【０００４】 触媒の劣化によりまたはその他の理由から、触媒の一部が欠陥となることがあ
る。 課題および発明の利点 触媒の欠陥をそれにより検出可能な、内燃機関の触媒の作動方法を提供するこ
とが本発明の課題である。
【０００５】 この課題は、冒頭記載のタイプの方法において、本発明により、触媒が一部分
のみ充填されることと、触媒の手前または触媒内に上昇されたＮＯｘエミッショ
ンが発生されることと、および触媒の後方において測定されたＮＯｘエミッショ
ンから触媒の機能性が推測されることとにより解決される。それぞれ冒頭記載の
タイプの制御装置および内燃機関において、この課題はそれに対応して解決され
る。
【０００６】 触媒の一部分のみの充填により、触媒は、触媒の手前または触媒内に発生され
た上昇されたＮＯｘエミッションを低減することができる。したがって、触媒の
出口において、最初に発生された上昇されたＮＯｘエミッションより少ないＮＯ
ｘエミッションが存在する。この低減から、本発明により、触媒の機能性を推測
することができる。最初に上昇されたＮＯｘエミッションの本質的な低減が存在
した場合、少なくともこのかぎりにおいて、触媒の機能が正常であることを推測
することができる。
【０００７】 しかしながら、上昇されたＮＯｘエミッションが測定されたとき、触媒に欠陥
があると判定される。この場合、最初に上昇されたＮＯｘエミッションは触媒に
より低減されなかったことになる。これは、触媒の機能が正常でないことを示し
ている。
【０００８】 本発明の有利な変更態様においては、触媒の手前または触媒内の上昇されたＮ
Ｏｘエミッションが、触媒からの排出により発生される。排出への切換により上
昇されたＮＯｘエミッションが発生する。触媒は完全に充填されていないので、
この上昇されたＮＯｘエミッションは触媒の「入口において」または少なくとも
触媒の「内部において」存在する。したがって、健全な触媒の場合、上昇された
ＮＯｘエミッションはなお触媒の内部で再び低減させることができる。このとき
、触媒の出口においては、ＮＯｘセンサによりＮＯｘエミッションが全く測定さ
れないかまたはきわめて僅かなＮＯｘエミッションが測定されるにすぎず、この
ことから、触媒の機能が正常であることを推測することができる。
【０００９】 同様に、触媒の手前または触媒内の上昇されたＮＯｘエミッションが、排気ガ
ス循環率の低下により、および／または点火時期の過早調節により、および燃料
圧力の低下により発生されたとき、それは有利である。それの代わりに、または
それに追加して、上昇されたＮＯｘエミッションが化学的ＮＯｘ源により発生さ
れてもよく、この場合、例えば尿素または硝酸塩が触媒の手前に供給される。さ
らに、上昇されたＮＯｘエミッションが、触媒の手前に配置された点火プラグに
より発生されてもよい。
【００１０】 本発明による方法の実行が、特に自動車の内燃機関の制御装置に対して設けら
れている制御要素の形であることが特に重要である。この場合、計算装置上特に
マイクロ・プロセッサ上で実行可能であり且つ本発明による方法を実行するため
に適しているプログラムが制御要素上に記憶されている。即ち、この場合には、
本発明は制御要素上に記憶されているプログラムにより実行されるので、プログ
ラムが設けられているこの制御要素は、プログラムがその実行に適している本方
法と同様に本発明を示している。制御要素として、特に電気式記憶要素例えばリ
ード・オンリー・メモリまたはフラッシュ・メモリが使用されてもよい。
【００１１】 本発明のその他の特徴、適用可能性および利点が、図に示されている本発明の
実施態様に関する以下の説明から明らかである。この場合、記載または図示され
ているすべての特徴は、それ自身または任意の組み合わせで本発明の対象を形成
し、このとき、特許請求の範囲内のそれらの要約またはそれらの引用並びに明細
書ないし図面におけるそれらの形式ないし図示とは無関係である。
【００１２】 発明の実施態様 図１に自動車の内燃機関１が示され、内燃機関１において、ピストン２がシリ
ンダ３内で往復運動可能である。シリンダ３に燃焼室４が設けられ、燃焼室４は
、特にピストン２、吸気弁５および排気弁６により囲まれている。吸気管７が吸
気弁５と結合され、および排気管８が排気弁６と結合されている。
【００１３】 吸気弁５および排気弁６の範囲内で、噴射弁９および点火プラグ１０が燃焼室
４内に突出している。噴射弁９を介して燃料を燃焼室４内に噴射可能である。点
火プラグ１０により燃焼室４内の燃料を点火可能である。
【００１４】 吸気管７内に旋回可能な絞り弁１１が設けられ、絞り弁１１を介して吸気管７
に空気を供給可能である。供給空気量は絞り弁１１の角度位置の関数である。排
気管８内に触媒１２が設けられ、触媒１２は燃料の燃焼により発生した排気ガス
の浄化を行う。
【００１５】 触媒１２は、三元触媒と組み合わされている貯蔵触媒である。したがって、触
媒１２は特に窒素酸化物（ＮＯｘ）を中間貯蔵するように設計されている。 触媒１２は、図１に示すように、触媒層のための２つの担体１３いわゆるブリ
ックから構成されている。触媒１２に直接隣接して配置された排気管内にＮＯｘ
センサ１４が設けられ、ＮＯｘセンサ１４により、触媒１２から流出する排気ガ
ス内のＮＯｘエミッションが測定される。
【００１６】 制御装置１８に、センサにより測定された内燃機関１の運転変数を示す入力信
号１９が供給される。制御装置１８は、アクチュエータないし調節装置を介して
内燃機関１の特性をそれにより調節可能な出力信号２０を発生する。特に、制御
装置１８は、内燃機関１の運転変数を操作および／または制御するように設計さ
れている。このために、制御装置１８にマイクロ・プロセッサが設けられ、マイ
クロ・プロセッサは、記憶媒体特にフラッシュ・メモリ内に、上記の操作および
／または制御を実行するのに適しているプログラムを記憶している。
【００１７】 内燃機関１の第１の運転方式いわゆる均質燃焼運転においては、絞り弁１１は
希望トルクの関数として部分開閉される。燃料は、ピストン２により形成された
吸気行程の間に噴射弁９により燃焼室４内に噴射される。噴射された燃料は、同
時に絞り弁１１を介して吸い込まれた空気により旋回され、これにより燃焼室４
内にほぼ均等に分配される。その後に、燃料／空気混合物は圧縮行程の間に圧縮
され、次に点火プラグ１０により点火される。点火された燃料の膨張により、ピ
ストン２が駆動される。発生トルクは、均質燃焼運転においては特に絞り弁１１
の位置の関数である。有害物質の発生を少なくする観点から、燃料／空気混合物
はできるだけ１に等しいλに調節される。
【００１８】 内燃機関１の第２の運転方式いわゆる成層燃焼運転においては、絞り弁１１は
大きく開かれる。燃料は、ピストン２により形成された圧縮行程の間に噴射弁９
により燃焼室４内に噴射され、しかも位置的には点火プラグ１０の直接周辺に、
並びに時間的には点火時期前に適切な間隔を設けた時点に噴射される。次に、点
火プラグ１０により燃料は点火され、これによりピストン２は、ここで次の作業
行程において、点火された燃料の膨張により駆動される。成層燃焼運転において
は、発生トルクはほぼ噴射された燃料質量の関数である。本質的に、成層燃焼運
転は内燃機関１のアイドル運転および部分負荷運転用に設計されている。
【００１９】 成層燃焼運転の間に、触媒１２の貯蔵触媒に窒素酸化物が充填される。それに
続く均質燃焼運転において、貯蔵触媒から窒素酸化物が再び排出され且つ窒素酸
化物は三元触媒により還元される。貯蔵触媒は継続する窒素酸化物の充填および
排出の間に時間の経過と共に硫黄を蓄積する。これにより触媒の貯蔵能力が制限
され、以下においてこれが劣化と呼ばれる。
【００２０】 図２に、例えばＮＯｘエミッションが触媒１２の出口においてＮＯｘセンサ１
４により測定されるように、ＮＯｘエミッションが時間に対して目盛られている
。ＮＯｘエミッションは貯蔵触媒の充填量の増加と共に同様に増大する。貯蔵触
媒が完全に充填されている所定のしきい値に到達した場合、内燃機関１の運転方
式が切り換えられ且つ既に説明したように例えば均質燃焼運転において触媒から
再び排出される。
【００２１】 内燃機関１を均質燃焼運転に切り換えた直後に上昇されたＮＯｘエミッション
が発生する。これが図２において符号１５により示されている。この上昇された
ＮＯｘエミッション１５は、一方で均質燃焼運転によって貯蔵触媒が貯蔵されて
いる窒素酸化物を再び排出することにより、他方で三元触媒が排出された窒素酸
化物を窒素および酸素にまだ転換できないことにより発生する。したがって、窒
素酸化物は変化されることなく触媒１２から流出し且ついわゆる上昇されたＮＯ
ｘエミッション１５を発生する。
【００２２】 図３ａに、触媒１２の充填状態の曲線１６が、排気ガスが触媒１２内で両方の
担体１３内を通過する距離に対して目盛られている。充填状態の曲線１６から、
本質的に触媒１２の両方の担体１３の排気ガス方向に見て第１の担体のみに窒素
酸化物が一部分充填され、一方で第２の担体１３からは窒素酸化物が排出されて
いる。
【００２３】 触媒１２が、図３ａの充填状態の曲線１６に対応する状態を有しているとき、
制御装置１８により、均質燃焼運転への移行が行われたとする。即ち、貯蔵触媒
が曲線１６に示すようにまだ完全に充填されていないにもかかわらず、制御装置
１８により、貯蔵触媒からの排出が開始される。
【００２４】 貯蔵触媒が完全に充填されている場合には、切換により、図２に示されている
ように、触媒１２の出口において上昇されたＮＯｘエミッションが測定されるで
あろう。しかしながら、図３ａに示すように貯蔵触媒は完全には充填されていな
いので、この上昇されたＮＯｘエミッションは触媒１２の出口に発生せず、本質
的に触媒１２の「入口において」ないし触媒の「内部において」発生するにすぎ
ない。これが、図３ａに示すように、貯蔵触媒が「入口において」のみ著しく充
填されていることから得られる。
【００２５】 図３ｂに、上昇されたＮＯｘエミッションが、一方で、排出ガスが触媒１２内
を通過する距離に対して目盛られ、並びに他方で、上昇されたＮＯｘエミッショ
ンが触媒１２内のこの距離を通過するのに必要な時間に対して目盛られている。
【００２６】 図３ｂからわかるように、および既に説明したように、上昇されたＮＯｘエミ
ッションは触媒１２の「入口において」比較的大きい。この大きな上昇されたＮ
Ｏｘエミッションは触媒１２内をその出口の方向に通過する。この距離の間に、
上昇されたＮＯｘエミッションは、少なくともその一部分が三元触媒により窒素
および酸素に転換される。この結果、時間と共におよび排気ガスの通過距離に沿
って、最初は比較的大きな上昇されたＮＯｘエミッションが徐々に小さくなって
いく。これが、図３ｂにおいて、常に小さくなっていく連続する上昇されたＮＯ
ｘエミッション１７により示されている。
【００２７】 したがって、図３ａおよび３ｂにおいて破線で示されているように、触媒１２
の出口において比較的小さい上昇されたＮＯｘエミッションが触媒１２を離れて
いく。充填状態の曲線１６を適切に選択した場合、この比較的小さい上昇された
ＮＯｘエミッションはほぼ０となる。
【００２８】 触媒１２の両方の担体１３が正常なとき、上記のように、触媒１２の出口にお
いて、ＮＯｘセンサ１４により上昇されたＮＯｘエミッションがもはや全く測定
されないかまたは少なくともほとんど測定されない。これから、制御装置１８は
、触媒１２の両方の担体１３の正常な機能を推測することができる。
【００２９】 しかしながら、排気ガスの流れ方向に見て触媒１２の第１の担体１３には欠陥
があるが第２の担体１３は正常である場合、上昇されたＮＯｘエミッションは、
最初に第２の担体１３の「入口において」発生し、次に第２の担体１３の内部に
おいてはもはや完全に０までＮＯｘエミッションを還元することができない。し
たがってこの場合。触媒１２の出口においてＮＯｘセンサ１４により上昇された
ＮＯｘエミッションが測定され、これから制御装置１８は触媒１２の両方の担体
１３の少なくとも１つに欠陥があると推測することができる。
【００３０】 第１の担体１３は正常であるが、第２の担体１３に欠陥があるときも同様のこ
とが適用される。この場合、第１の担体１３の入口において確かに上昇されたＮ
Ｏｘエミッションが発生するが、第２の担体１３なしではＮＯｘエミッションを
完全に０まで還元することができない。したがって、この場合には、触媒１２の
出口においてＮＯｘセンサ１４により上昇されたＮＯｘエミッションが測定され
、これから制御装置１８は触媒１２の両方の担体１３の少なくとも１つに欠陥が
あると推測することができる。
【００３１】 触媒１２の両方の担体１３に欠陥がある場合、貯蔵触媒内に窒素酸化物が貯蔵
されてなく、したがって上昇されたＮＯｘエミッションもまた発生可能ではない
ので、ＮＯｘセンサ１４によりいかなるＮＯｘエミッションも測定することがで
きない。このケースは、このかぎりにおいては、触媒１２の両方の担体１３が正
常である最初に説明したケースとの相違がみられない。この相違に対しては、こ
こでは説明されていない他の方法が使用されなければならない。
【００３２】 したがって、図３ａに示した充填状態により、および均質燃焼運転に切り換え
たのちに、上昇されたＮＯｘエミッションがＮＯｘセンサ１４により測定された
場合、これから制御装置１８により、触媒１２の少なくとも１つの担体１３に欠
陥があると推測することができる。
【００３３】 上昇されたＮＯｘエミッションを検出するために、制御装置１８により、ＮＯ
ｘセンサ１４により測定されたＮＯｘエミッションの最大値および／またはこの
ＮＯｘエミッションが形成する平面および／またはこのＮＯｘエミッションの存
在する時定数等が使用されてもよい。
【００３４】 上記の方法は触媒層に対してただ１つの担体１３のみを有する触媒１２にも使
用可能であることがわかる。この場合、上昇されたＮＯｘエミッションにより、
この触媒１２の少なくとも一部分の欠陥を推測することができる。
【００３５】 上記の方法において、図２の上昇されたＮＯｘエミッション１５は、均質燃焼
運転に切り換えることにより発生される。同様に、他の方法で上昇されたＮＯｘ
エミッションを発生することが可能である。上昇されたＮＯｘエミッションは、
排気ガス循環率の低減により、および／または点火時期の過早調節により、およ
び／または燃料圧力の低下により発生されてもよい。同様に、上昇されたＮＯｘ
エミッションは、化学的ＮＯｘ源により発生されてもよく、この場合、例えば尿
素または硝酸塩が触媒１２の手前に供給される。同様に、上昇されたＮＯｘエミ
ッションは、触媒１２の手前に配置された点火プラグが適切に操作されることに
より発生されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明による内燃機関の一実施態様の略示図を示す。
【図２】 図２は図１の内燃機関の触媒の出口におけるＮＯｘエミッションの略経過線図
を示す。
【図３】 図３ａは図１の触媒の充填状態の略経過線図を示し、および図３ｂは図１の触
媒のＮＯｘエミッションの略経過線図を示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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 43/00 Ｆ０２Ｄ 43/00 ３０１Ｎ 45/00 ３７６ 45/00 ３７６Ｚ Ｆ０２Ｐ 13/00 ３０３ Ｆ０２Ｐ 13/00 ３０３Ｚ (72)発明者 ベルマン，ホルガー ドイツ連邦共和国 71636 ルートヴィヒ スブルク，アドルフ−ゲスヴァイン−シュ トラーセ ４ (72)発明者 ヴァール，トーマス ドイツ連邦共和国 75172 プフォルツハ イム，マクシミーリアンシュトラーセ 40 ／42 (72)発明者 ブルーメンシュトック，アンドレアス ドイツ連邦共和国 71638 ルートヴィヒ スブルク，イェーガーホフアレー 79 (72)発明者 ヴィンクラー，クラウス ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，シューベルトシュトラーセ 34 (72)発明者 シュタングルマイアー，フランク ドイツ連邦共和国 71696 メクリンゲン， エレン−キー−ヴェーク ８ (72)発明者 シュマン，ベルント ドイツ連邦共和国 71277 ルーテスハイ ム，ダイムラーシュトラーセ 23 Ｆターム(参考） 3G019 AA07 AA08 AA09 CA11 KA11 3G084 AA04 BA14 BA17 BA20 DA10 DA27 EA07 EB12 FA10 FA28 3G091 AA02 AA12 AA17 AA24 AB03 AB06 BA14 BA33 CA17 CB01 CB05 DA01 DB10 EA07 EA33 FC02 HA08 HA37 HB05

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 触媒（１２）に窒素酸化物が充填されおよび触媒（１２）か
    ら窒素酸化物が排出され、および触媒（１２）の後方においてＮＯｘエミッショ
    ンが測定される、特に自動車の内燃機関（１）の触媒（１２）の作動方法におい
    て、 触媒（１２）が一部分のみ充填される（図３ａ）ことと、 触媒（１２）の手前または触媒（１２）内に上昇されたＮＯｘエミッション（
    図３ｂ）が発生されることと、および 触媒（１２）の後方において測定されたＮＯｘエミッションから触媒（１２）
    の機能性が推測されることと、 を特徴とする特に自動車の内燃機関の触媒の作動方法。
  2. 【請求項２】 上昇されたＮＯｘエミッションが測定されたとき、触媒（１
    ２）に欠陥があると判定されることを特徴とする請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 触媒（１２）の手前または触媒（１２）内の上昇されたＮＯ
    ｘエミッションが、触媒（１２）からの排出により発生される（図２）ことを特
    徴とする請求項１または２のいずれかの方法。
  4. 【請求項４】 触媒（１２）の手前または触媒（１２）内の上昇されたＮＯ
    ｘエミッションが、排気ガス循環率の低下により、および／または点火時期の過
    早調節により、および／または燃料圧力の低下により発生されることを特徴とす
    る請求項１ないし３のいずれかの方法。
  5. 【請求項５】 上昇されたＮＯｘエミッションが化学的ＮＯｘ源により発生
    され、この場合、例えば尿素または硝酸塩が触媒（１２）の手前に供給されるこ
    とを特徴とする請求項１ないし４のいずれかの方法。
  6. 【請求項６】 上昇されたＮＯｘエミッションが、触媒（１２）の手前に配
    置された点火プラグにより発生されることを特徴とする請求項１ないし５のいず
    れかの方法。
  7. 【請求項７】 計算装置上特にマイクロ・プロセッサ上で実行可能であり且
    つ請求項１ないし６のいずれかの方法を実行するために適しているプログラムが
    それに記憶されている、特に自動車の内燃機関（１）の制御装置（１８）用制御
    要素特にフラッシュ・メモリ。
  8. 【請求項８】 内燃機関（１）が、触媒（１２）に窒素酸化物を充填可能お
    よび触媒（１２）から窒素酸化物を排出可能な前記触媒（１２）を有し、および
    内燃機関（１）が、触媒（１２）の後方においてＮＯｘエミッションをそれによ
    り測定可能なＮＯｘセンサ（１４）を有する、特に自動車の内燃機関（１）用制
    御装置（１８）において、 制御装置（１８）により、触媒（１２）の一部分のみ充填可能である（図３ａ
    ）ことと、 制御装置（１８）により、触媒（１２）の手前または触媒（１２）内に上昇さ
    れたＮＯｘエミッション（図３ｂ）を発生可能であることと、および 制御装置（１８）により、触媒（１２）の後方において測定されたＮＯｘエミ
    ッションから、触媒（１２）の機能性を推測可能であることと、 を特徴とする特に自動車の内燃機関用制御装置。
  9. 【請求項９】 触媒（１２）に窒素酸化物を充填可能および触媒（１２）か
    ら窒素酸化物を排出可能な前記触媒（１２）と、触媒（１２）の後方においてＮ
    Ｏｘエミッションをそれにより測定可能なＮＯｘセンサ（１４）と、および制御
    装置（１８）とを備えた特に自動車用内燃機関（１）において、 制御装置（１８）により、触媒（１２）の一部分のみ充填可能であることと、 制御装置（１８）により、触媒（１２）の手前または触媒（１２）内に上昇さ
    れたＮＯｘエミッション（図３ｂ）を発生可能であることと、および 制御装置（１８）により、触媒（１２）の後方において測定されたＮＯｘエミ
    ッションから、触媒（１２）の機能性を推測可能であることと、 を特徴とする特に自動車用内燃機関。
JP2001549907A 1999-12-31 2000-12-22 内燃機関の触媒の作動方法 Withdrawn JP2003519325A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19963901A DE19963901A1 (de) 1999-12-31 1999-12-31 Verfahren zum Betreiben eines Katalysators einer Brennkraftmaschine
DE19963901.9 1999-12-31
PCT/DE2000/004615 WO2001049995A1 (de) 1999-12-31 2000-12-22 Verfahren zum betreiben eines katalysators einer brennkraftmaschine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003519325A true JP2003519325A (ja) 2003-06-17

Family

ID=7935073

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001549907A Withdrawn JP2003519325A (ja) 1999-12-31 2000-12-22 内燃機関の触媒の作動方法

Country Status (8)

Country Link
US (1) US6494036B2 (ja)
EP (1) EP1159517B1 (ja)
JP (1) JP2003519325A (ja)
KR (1) KR20010102447A (ja)
BR (1) BR0008630A (ja)
DE (2) DE19963901A1 (ja)
RU (1) RU2261340C2 (ja)
WO (1) WO2001049995A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19963921A1 (de) * 1999-12-31 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben eines Speicherkatalysators einer Brennkraftmaschine
JP3927395B2 (ja) * 2001-09-28 2007-06-06 株式会社日立製作所 圧縮着火エンジンの制御装置
US7404809B2 (en) * 2004-10-12 2008-07-29 Iradimed Corporation Non-magnetic medical infusion device
US7401462B2 (en) * 2004-03-30 2008-07-22 General Motors Corporation Control strategy for lean NOx trap regeneration
AT501503B1 (de) * 2005-03-03 2007-04-15 Avl List Gmbh Verfahren zur diagnose eines abgasnachbehandlungssystems
DE102005059055A1 (de) 2005-12-08 2007-06-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Diagnose eines einem Abgasstrom angeordneten Katalysators und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
JP4576464B2 (ja) * 2008-08-05 2010-11-10 本田技研工業株式会社 排ガス浄化装置の劣化判定装置
DE102015206120A1 (de) * 2014-04-09 2015-10-15 Ford Global Technologies, Llc Verbesserte Echtzeit-Ammoniakschlupfdetektion
GB2532021B (en) * 2014-11-05 2018-08-15 Ford Global Tech Llc A method of pre-emptively regenerating a lean NOx trap
GB2532977B (en) * 2014-12-04 2018-06-06 Ford Global Tech Llc A method of scheduling the regeneration of a lean NOx trap

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5201802A (en) * 1991-02-04 1993-04-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
US5426934A (en) * 1993-02-10 1995-06-27 Hitachi America, Ltd. Engine and emission monitoring and control system utilizing gas sensors
KR0150432B1 (ko) * 1994-05-10 1998-10-01 나까무라 유이찌 내연엔진의 제어장치 및 제어방법
JPH1071325A (ja) * 1996-06-21 1998-03-17 Ngk Insulators Ltd エンジン排ガス系の制御方法および触媒／吸着手段の劣化検出方法
US6309536B1 (en) * 1997-10-14 2001-10-30 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Method and apparatus for detecting a functional condition on an NOx occlusion catalyst
DE19753718C1 (de) * 1997-12-04 1999-07-08 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Betreiben eines Dieselmotors
JP3456401B2 (ja) * 1998-02-12 2003-10-14 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP3997599B2 (ja) 1998-04-27 2007-10-24 株式会社デンソー 内燃機関の空燃比制御装置
DE19823923C2 (de) * 1998-05-28 2003-04-17 Siemens Ag Verfahren zur Stickoxidreduzierung im Abgas einer Brennkraftmaschine
JP3684854B2 (ja) * 1998-07-02 2005-08-17 日産自動車株式会社 内燃機関の触媒劣化診断装置
US6305160B1 (en) * 1999-07-12 2001-10-23 Ford Global Technologies, Inc. Emission control system

Also Published As

Publication number Publication date
RU2261340C2 (ru) 2005-09-27
US20020134077A1 (en) 2002-09-26
DE19963901A1 (de) 2001-07-12
US6494036B2 (en) 2002-12-17
EP1159517A1 (de) 2001-12-05
BR0008630A (pt) 2001-12-18
WO2001049995A1 (de) 2001-07-12
EP1159517B1 (de) 2005-06-01
DE50010456D1 (de) 2005-07-07
KR20010102447A (ko) 2001-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6901745B2 (en) Method for operating a nitrogen oxide (nox) storage catalyst
US6761023B1 (en) Method for operating an internal combustion engine, in particular, of a motor vehicle
US6889497B2 (en) Method and controller for operating a nitrogen oxide (NOx) storage catalyst
JP4289736B2 (ja) ＮＯｘ貯蔵触媒の機能性の判定方法
US6230487B1 (en) Method for regenerating a catalytic converter
JPH11148337A (ja) とくに自動車用内燃機関およびその運転方法
JP2000027628A (ja) 内燃機関用のＮＯｘ―蓄積器の作動のための制御装置
JP4780897B2 (ja) 触媒の作動方法
JP2000104537A (ja) 触媒の機能性の判定方法
US6758034B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
JP2003519325A (ja) 内燃機関の触媒の作動方法
US6634167B1 (en) Exhaust temperature raising apparatus and method for internal combustion engine
US6216664B1 (en) Method for starting an internal combustion engine
US6439190B1 (en) Method for operating an internal combustion engine, especially of an automobile
US6626033B1 (en) Method for operating an accumulator-type catalytic converter of an internal combustion engine
US6651423B1 (en) Method for operating a storage catalyst of an internal combustion engine
US6698189B1 (en) Method for operation of an internal combustion engine
JP4669185B2 (ja) 内燃機関の貯蔵触媒の作動方法
US7383680B2 (en) Method for controlling the lean operation of an internal combustion engine, especially an internal combustion engine of a motor vehicle, provided with a NOx storage catalyst
JP2003519324A (ja) 内燃機関の吸蔵触媒を運転するための方法
US6662776B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
US7127881B2 (en) Method for operating a nitrogen oxide storage-type catalytic converter of an internal combustion engine, particularly of a motor vehicle
US6378496B1 (en) Fuel supply system for an internal combustion engine in a motor vehicle in particular
US20020134075A1 (en) Method for operation of a nox storage catalyst in internal combustion engines
JPH0996233A (ja) エンジン制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080304