JP2005504911A - 低排出の乗物 - Google Patents

Abstract

低排出の乗物は、内燃機関を、その作動負荷範囲の少なくとも一部にわたって、希薄な空燃比で作動させる。この乗物は、三元触媒のみを用いて、そして処理システムの後の排気においていかなるＮＯＸ貯蔵能力もなしに、ＥＵＲＯ ＩＶ排出要求を満足する。電子制御ユニットは、この乗物によって排出される、任意のテールパイプのＮＯＸ質量の８０％以下が、エンジンの希薄な作動の間に発生するように、このエンジンを作動させるようプログラムされ、これによって、この乗物は、ＥＵＲＯ ＩＶ排出要求を満足する。

Description

【技術分野】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、内燃機関および内燃機関の排出標準に関し、そしてより具体的には、特定の排出標準に従うような、直接噴射エンジンおよび希薄な燃料層状給気機関の較正、制御および作動に関する。
【背景技術】
【０００２】
（背景）
世界中での、次第に厳しくなる内燃機関の排気の立法措置（例えば、提唱されるＵＳ ＵＬＥＶ ＩＩ ＆ ＳＵＬＥＶ排出規制および欧州のＥｕｒｏ ＩＶ規制）の、近年および将来における導入は、エンジン排出を低減させるように、エンジンおよび乗物の製造業者に次第に圧力をかけている。
【０００３】
これらの厳しい排出標準に適合する際に、ほとんどのＭＰＩ（マニホルドポート噴射式）乗物は、全体のテールパイプ排出レベルが減少する場合でさえも、燃料消費の罰金に悩まされる。この燃料消費の増加は、種々の理由により生じる。この理由としては、エンジンに対する寄生的な負荷のレベルを増加させるよう働く、増加したエンジンハードウェアの要件、使用される触媒着火ストラテジーに起因する、増加した燃料消費、ならびに低下したレベルの炭化水素排出およびＮＯｘ排出を生じるためにエンジンが較正される場合に生じる、燃料消費の増加が挙げられる。
【０００４】
直接噴射（ＤＩ）エンジンは、それらが希薄燃焼および層状給気機関として作動する能力によって、燃料経済的な利点を約束し得る。しかし、これらはまた、従来の三元触媒転換器（ＴＷＣ）が、希薄燃焼作動の間に生成したＮＯｘ排出を効率的に処理するためには不満足であることが見出された点で、特定の挑戦を提示する。このことに取り組む現在の１つの方法は、さらなる希薄なＮＯｘトラップ（ＬＮＴ）触媒（これは、エンジンが、ＬＮＴ触媒によって吸着されたＮＯｘを低減させるために十分な濃厚な空燃比で作動するまで、エンジンから排出されるＮＯｘガスを吸着するよう働く）を組み込むことによる。従って、ＬＮＴを組み込む現在のシステムにおいて、エンジンが一時的に、濃厚な空気／燃料比率で運転して、ＬＮＴ上に貯蔵／トラップされたＮＯｘの減少を促進することが必要であることが見出された。濃厚な作動のためのこの要件は、直接噴射エンジンから利用可能な燃料消費の利点を低下させる。
【０００５】
ＬＮＴの使用に関する特定の他の問題が存在することもまた、見出されている。このようなＬＮＴ上に必要な貴金属充填に起因して、有意な費用増加が、このようなＬＮＴを組み込む任意のＤＩエンジンに対して招かれるようである。さらに、そして同様に禁止するものは、硫黄に対するＬＮＴの感受性である。現在利用可能な燃料は、代表的に、有意な割合の硫黄を含有し、これは、ＬＮＴを効果的に「汚染」し、その結果、特定の期間の後に、このＬＮＴはもはやＮＯｘをトラップおよび処理するために有効ではなくなることが見出されている。米国を含む多くの国において、低い硫黄含有量の燃料は、依然として、容易には入手可能ではない。従って、米国および排出規制がＮＯｘ排出の厳しい制御を必要とするような他の国において運転される乗物において、ＬＮＴを効果的に使用することが、現在可能ではない。
【０００６】
これらの状況下で、ＬＮＴ触媒の必要なく、従来の触媒転換器（例えば、ＴＷＣ）を使用することのみを必要とするように、ＤＩエンジンを作動させ得ることが好ましい。この様式で、ＤＩの採用の利点の多くが、ＬＮＴに付随する費用および耐久性の問題に取り組む必要なく、実現され得る。
【０００７】
上記問題のいくつかは、Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ｉｎ ２０００、「Ａ Ｎｅｗ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｍｅｅｔｉｎｇ Ｆｕｔｕｒｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｏｒｂｉｔａｌ Ｄｉｒｅｃｔ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｇａｓｏｌｉｎｅ Ｅｎｇｉｎｅ」、ＳＡＥ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｐａｐｅｒ Ｓｅｒｉｅｓ ＳＡＥ ２０００−０１−２９１３、Ｂｒｏｇａｎらに提供された論文において強調されており、ここで、この応募者は、２００５年のＥｕｒｏｐｅａｎ Ｅｍｉｓｓｉｉｏｎｓの要件（Ｅｕｒｏ ＩＶ要件として公知）を満たす乗物を製造するための努力を詳述している。当時、この論文において議論される乗物は、ＮＯｘの貯蔵および還元触媒を用いずには、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件を満たし得なかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明の目的は、希薄な空燃比で、作動負荷範囲の少なくとも一部にわたって作動し、そしてＥｕｒｏ ＩＶ排出要件を満たす、低排出の乗物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（発明の要旨）
上記のことに留意して、本出願人らはここで、本発明の第一の局面に従って、直接噴射燃料システムを備えるエンジン、および触媒を備える排気システムを有する、乗用車を提供する。この触媒は、希薄な空燃比作動条件下では低いＮＯｘ転換効率を有し、この触媒は、エンジンから出る排気排出を受け、そして処理された排気排出を吐出し、このエンジンは、このエンジンの作動を制御するための電子制御ユニットをさらに備え、そしてこのＥＣＵは、希薄な空燃比で、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルの少なくとも一部にわたって、このエンジンを作動させるよう適合され、そしてこの駆動サイクルにわたって、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要件を満たす。
【００１０】
好ましくは、この触媒は、希薄な空燃比の作動条件下では、ほぼ０％のＮＯｘ転換効率を有する。好ましくは、この触媒は、三元触媒（ＴＷＣ）である。
【００１１】
好ましくは、この乗物は、駆動サイクルにわたって１００キロメートルあたり８リットル以下のオーダーの燃料消費を有し、そしてより好ましくは、この燃料消費は、１００キロメートルあたり７．８リットル以下のオーダーである。
【００１２】
好ましくは、この直接噴射燃料システムは、中央噴射燃料システムである。好ましくは、この直接噴射燃料システムは、スプレーガイド直接噴射燃料システムである。好ましくは、この直接噴射燃料システムは、空気利用スプレーガイド燃料システムである。好ましくは、この空気利用燃料システムは、スプレーガイド燃料システムである。好ましくは、この空気利用燃料システムは、中央噴射スプレーガイド燃料システムである。
【００１３】
好ましくは、この触媒は、総行程容量の１１０％以下の容量を有する。好ましくは、この触媒は、総行程容量の８５％のオーダーの容量を有する。
【００１４】
好ましくは、この乗物は、定常状態での走行条件下で、５０ｋｍ／ｈ以下の希薄な空燃比で作動するよう適合される。
【００１５】
オーバーランカット（ｏｖｅｒｒｕｎ ｃｕｔ）条件を除いて、この乗物は、５０ｋｍ／ｈのオーダーの乗物速度について、２５．０：１以下の希薄な空燃比で作動することが可能であり、そして好ましくは、この乗物は、１８．０：１〜２０．０：１の範囲の希薄な空燃比で作動する。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態は、ここで、例のみとして、添付の図面を参照して記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
（発明を実施するための最良の形態）
本実施形態は、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルの少なくとも一部にわたって、希薄な空燃比で作動し、そしてＮＯｘ貯蔵能力を有する排気システムの必要なしにＥｕｒｏ ＩＶ排気要件に従う、直接噴射希薄燃焼、および直接噴射層状給気の内燃機関を提供する。１つの好ましい実施形態は、スプレーガイド直接注入燃料システムを利用する。
【００１８】
エンジンおよび乗物の製造業者に、種々の型の乗物によって生成される排出物を低減させることを要求する、排出の立法措置は、世界中で導入されている。欧州に適用されるような立法措置の一例は、通常、Ｅｕｒｏ ＩＩＩ排出目標およびＥｕｒｏ ＩＶ排出目標と称され、そして関連分野の当業者に周知であるはずである。
【００１９】
Ｅｕｒｏ ＩＩＩ排出およびＥｕｒｏ ＩＶ排出は、ＨＣ、ＣＯおよびＮＯｘの排出に関して、ガソリンによってのみ動く乗用車を標的にし、この排出は、以下の通りである：
【００２０】
【表１】
【００２１】
乗物の排出のこれらの測定を行うためには、乗物は、代表的に、ダイナモメータで作動される。このダイナモメータは、特定の現実世界の駆動条件をシミュレートする、特定の駆動サイクルで作動を引き起こされる。Ｅｕｒｏ ＩＩＩおよびＥｕｒｏ ＩＶは、特定の駆動サイクルを有し、このサイクルの間、上に示される排出物が測定され、これらの駆動サイクルは、ＥＣＥ駆動サイクルおよびＥＵＤＣ駆動サイクルと称される。ＥＣＥ駆動サイクルは、４回繰り返され、そしてＥＵＤＣ駆動サイクルは、ほんの１回作動される。全体で、このシリーズの駆動サイクルは、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルと称される。上に示される排出物要件は、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって測定され、これは、長さが約１１キロメートルである。
【００２２】
測定される排出は、テールパイプ排出と称される。なぜなら、これらは、乗物の排気管（しばしば、「テールパイプ」と称される）から大気中に排出されるからである。代表的な乗物において、エンジンからの排出物（しばしば、「エンジンから出る」排出物と称される）は、排気処理システムによって処理され、このシステムは、代表的に、触媒転換器を利用する。この触媒転換器は、エンジンから出る排出物の還元および酸化をさらに促進し、その結果、テールパイプ排出物は、エンジンから出る排出物より多い割合のＮ_２、Ｏ_２、ＣＯ_２、およびＨ_２Ｏを含む。従って、Ｅｕｒｏ ＩＩＩ排出およびＥｕｒｏ ＩＶ排出は、炭化水素、一酸化炭素、および窒素酸化物のテールパイプ排出の最大レベルを、種々のクラスの乗物について特定する。
【００２３】
これらの排出目標に適合する際に、その乗物はまた、現在利用可能なＭＰＩ（マニホルドポート噴出式）エンジンおよびＤＩ（直接噴出）エンジンより優れた、燃料経済的な利点を有する。
【００２４】
本出願人は、２流体直接燃料噴射システムを利用する特定のエンジンを開発した。４行程エンジンへのこのような燃料噴出システムの単純な適用は、それ自体では、これらの排出目標に適合するためには十分ではなく、そしてさらなる改善が、上記排出目標に適合し得る前に必要とされる。具体的には、これらの排出目標に適合するために、エンジンを種々の速度および負荷作動点において較正することが必要である。しかし、較正は、多変数の、代表的には非線形の問題である。直接噴出エンジンにおいて特に、１サイクルあたりの燃料、空気燃料比、および排出ガス再循環レベルのような変数の考慮が関与する。
【００２５】
これらの排出目標が、直接噴出燃料システムの使用によっていかにして適合され得るかを理解するために、本出願人の２流体燃料噴射システムがまず、いくらか詳細に、図１ａおよび１ｂを参照して記載される。これらの図は、本出願人の米国特許第４，６９３，２２４号、ＲＥ３６７６８、およびＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９９／２８６２１（これらの内容は、本明細書中に参考として援用される）に記載される型の、二重流体燃料噴射システムを組み込むエンジン１００の概略表現である。このような空気利用または二重の流体燃料システムは、特定のエンジン作動点において層状燃料給気で作動するエンジンに、特に貢献する。このようなエンジンの作動を制御する際に使用するための制御ストラテジーについてのさらなる情報は、本出願人の米国特許第４，８００，８６２号、米国特許第５，５４０，２０５号にまた見出され得、そして本明細書中に参考として援用される。
【００２６】
エンジン１００は、燃料送達インゼクタ１０２を利用し、これは、燃料を、エンジン１２０の燃焼室に直接送達する。この燃料送達インゼクタは、燃料（送達インゼクタ１０２の保持チャンバ内に保持される）を燃焼室内に噴射するための推進剤として、圧縮空気（圧縮機１４０によって供給される）を利用する。代表的に、送達インゼクタ１０２は、一定供給量の圧縮空気と流体連絡しており、そして燃料は、送達インゼクタ１０２内の保持チャンバ内に計量される。ＭＰＩ／ＰＦＩ乗物において通常使用される型の燃料インゼクタは、電子制御ユニット１１４によって決定される燃料の量を送達インゼクタ１０２の保持チャンバに計量するための、軽量デバイスとして使用され得る。
【００２７】
送達インゼクタは、組み合わせられた燃料および空気の供給レール１２０によってか、または別個の燃料供給レールおよび別個の空気供給レールによってかのいずれかで、燃料および圧縮空気を供給される。燃料および空気の供給レール１２０は、燃料供給回路と流体連絡しており、この燃料供給回路は、燃料タンク１２４、燃料ポンプ１２８、燃料圧力除去弁１２６、燃料フィルタ１３０、および差次的圧力調節器１３２を備える。燃料および空気の供給レール１２０はまた、空気供給回路と連絡しており、この空気供給回路は、消音器容量１４７と連絡した空気取り込みライン１４６を備える空気圧縮機１４０、および空気フィルタ箱１０８の下流の入口マニホルド１０９を備える。この圧縮空気供給回路はまた、空気圧力除去弁１４８を備え、そしてまた、差次的圧力調節器１３２と連絡する。
【００２８】
差示的圧力調節器１３２は、空気および燃料のレール１２０に供給された空気および燃料の圧力を、燃料の圧力が予め決定されたレベルだけ圧縮空気の圧力より高くなるように調節し、その結果、この燃料は、圧縮空気の圧力に対して計量され得る。
【００２９】
入口マニホルド１０９は、電子スロットル１０６を備え、これは、アクセルペダルセンサ１１２によって提供される運転者の要求信号に応答して、ＥＣＵ １１４によって始動される。
【００３０】
圧縮空気によって送達インゼクタ１０２から燃焼室に送達される燃料の吸気は、火花プラグ１１８によって、適切なタイミングで点火される。この火花プラグは、添加コイル１１６によって発生する電気エネルギーを受けると、始動される。この点火コイルは、ＥＣＵ １１４によって制御される。燃料を燃焼室に送達する圧縮空気は、燃料の噴霧を補助する。代表的な燃料スプレーは、１８ミクロン未満Ｓａｅｕｔｅｒ平均直径（ＳＭＤ）を有し、そして燃料補給レベルに依存して、７ミクロン程度に小さくあり得る。
【００３１】
エンジン１００の燃焼室からの原料エンジン排気ガスは、三元触媒（ＴＷＣ）１１０に送達される。ＴＷＣ １１０は、排気ガス中の炭化水素および一酸化炭素のさらなる酸化を促進し、これによって、エンジンから出る排気ガスが大気に通る前に、この排気ガス中に存在する排出物のレベルを低下させる。ＴＷＣはまた、エンジンが化学量論的または濃厚な空燃比で作動する場合に、ＮＯｘ（窒素の酸化物）をＮ_２に還元する。
【００３２】
燃料タンク１２４に付随する活性炭キャニスタ１３４からの燃料蒸気のパージを可能にするシステムもまた、提供される。活性炭キャニスタパージ弁１３６は、導管１３８を介して圧縮機１４０と活性炭キャニスタとを連絡させる。本出願人は、米国特許第５，２４５，９７４号（その内容は、本明細書中に参考として援用される）に記載されるようなシステムを開発した。さらなる詳細はまた、上記のＢｒｏｇａｎら（これもまた、参考として援用される）に見出され得る。既存のＭＰＩ／ＰＦＩエンジンと比較される場合、好ましい実施形態に従って作動されるＤＩエンジンへのこのような蒸気パージシステムの適用は、蒸気が全ての速度および負荷においてパージされることを可能にし、上記キャニスタの能力が有利に改変されることを可能にし、そして低下したパージ燃料補給が軽い負荷でもたらされて改善されたエンジン制御を与えることを可能にする。
【００３３】
排気システムおよび特に触媒に関して、ＴＷＣは、排出物の転換を最も効率的に促進する、好ましい温度ウィンドウを有することが公知である。このウィンドウは、代表的に、周囲温度と比較して高い。従って、スタートアップの際の冷たい触媒の問題を克服するために、この触媒が非常に迅速にその着火温度に達し得、従って、エンジン排出物の高効率な転換を開始し得るような、代替の作動様式が提唱される。この点に関して、そして空回りにおける希薄な様式でのエンジンの作動の代替としてかまたはそれと一緒にかのいずれかで、エンジンが「迅速な着火」の作動様式を起し、触媒転換器がその着火温度に可能な限り早く加熱されることが好ましい。このような作動様式は、本出願人の米国特許第５，６５５，３６５号（その詳細は、本明細書中に参考として援用される）に記載されている。さらなる詳細はまた、上記のＢｒｏｇａｎら（これもまた、参考として援用される）に見出され得る。この作動様式は、最初のエンジンのスタートアップの間に、エンジンの少なくとも１つのシリンダに送達されるチャージの点火を、このエンジンの少なくとも１つのシリンダの燃焼サイクルに関する後上死点に対して遅延させ、この点火が遅延する間に、この少なくとも１つのシリンダの燃料補給速度を増加させて、エンジンが通常は空回りで作動する場合に必要とされるより高いレベルにされることを必要とする。このことは、エンジンの排気ガス温度を上昇させることを補助し、これによって、触媒転換器をその着火温度に迅速に加熱する。この少なくとも１つのシリンダ内へのチャージの導入のタイミングは、前上死点（ｂｅｆｏｒｅ ｔｏｐ ｄｅａｄ ｃｅｎｔｒｅ）で維持され得る。この米国特許は、迅速な触媒の着火を達する１つの方法を開示するが、他の適切な方法が、おそらく、迅速な触媒の着火を容易にするために使用され得ることが明らかである。
【００３４】
好ましい実施形態はまた、排気システムにおいて補助的な空気ポンプもインゼクタも必要とせずに、排気システムにおけるＴＷＣ １１０の上流で、酸化後または二次的な空気噴射を実施する能力を提供し得る。このような酸化後は、触媒の効率を改善するため、従って、テールパイプ排出物の減少したレベルを導くために、使用され得る。代表的に、二次的な空気の噴射は、本出願人のＰＣＴ特許出願番号ＷＯ９９／２８６２１に議論されるような、二重噴射ストラテジーによってもたらされ得る。着火作動の間の酸化後に関するさらなる情報はまた、Ｂｒｏｇａｎら（また、参考として援用される）に見出され得る。
【００３５】
エンジン１００はまた、出口マニホルド１５４からの排気ガスを、排気ガス再循環（ＥＧＲ）導管１５０およびＥＧＲ制御弁１５２を介して入口マニホルド１０９に供給することによって、ＥＧＲを利用する。ＥＧＲの使用は、ＮＯｘの排出の抑制を補助し得る場合に特に、いくつかの負荷点において特定の排出の利点を提供し得る。
【００３６】
Ｆｏｒｄ ＺＥＴＥＣ４気筒４行程２リットルエンジンのようなエンジンは、上に詳述される型の直接噴射燃料システムを組み込むような改変に適している。本実施形態は、内部質量１３６０ｋｇのＦｏｒｄ Ｍｏｎｄｅｏ ＧＬＸ車に搭載された２．０リットルのＦｏｒｄ Ｚｅｔｅｃ ＤＯＨＣエンジンを利用した。このエンジンは、１０．８の圧縮比を有した。排気弁カムは、遅延したタイミングを提供した。３５％の最大排気ガス再循環（ＥＧＲ）が提供された。トランスミッションは、５速手動変速機であった（ＦＤＲ＝３．８４）。
【００３７】
入口ポート設計に関する増加したポートフローおよびより大きいパッケージング可撓性を介する、改善された燃料負荷性能を導く減少したタンブル／渦流要件の可能性のような、他の利点もまた、好ましい実施形態を介して生じ得る。なおさらに、二重流体燃料システムがスプレーガイド型のもの（点火が、流出する燃料スプレーから直接もたらされ得る）である場合、平頭ピストンが使用され得、このピストンは、燃焼室における減少した表面積、最適な圧縮およびより高い圧縮比の使用の利点を導き得る。スプレーガイド燃焼に関するさらなる詳細は、本出願人の特許出願番号ＷＯ０１／２９４０６（その内容は、本明細書中に参考として援用される）に見出され得る。スプレーの内包を実施する際、およびスプレーガイド燃焼室の実装を補助する際に有用な、ポペット突出部に関する情報は、本出願人の米国特許第５，５５１，６３８号に見出され得る。
【００３８】
重要なことには、好ましい実施形態は、直接燃料噴射を有するエンジンが、低硫黄燃料が容易には入手可能ではない市場において販売されることを可能にする。さらに、そして本明細書中上記で言及されたように、ＤＩエンジンが本実施形態に従って作動される場合に、ＬＮＴ転換器の費用（これは、従来のＴＷＣより有意に高い）が回避され得る。高硫黄燃料を有すると予測される市場としては、米国およびカナダが挙げられる。
【００３９】
本実施形態は、１５０ｐｐｍと２５０ｐｐｍとの間の硫黄を含むガソリン燃料を使用して、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要件に従う。これは、通常、高硫黄燃料とみなされる。一般的にいえば、５０ｐｐｍを超える硫黄を含むガソリンは、高硫黄燃料である。
【００４０】
ここで図１ｂを参照すると、Ｅｕｒｏ ＩＶへの適合を達成する際に利用されるようなＬＮＴを備えない、ＴＷＣを有する排気システムの、絵による表現が示される。ＴＷＣは、排気マニホルドから０．３５ｍの距離で、クローズカップルド位置に位置するが、他の距離もまた、選択される触媒の正確な特徴に依存して、利用され得る。この排気マニホルドは、単一の管状の低い熱慣性の構成を利用した。ＴＷＣは、（総行程容量）ＥＳＶの８５％の容量を有し、セル密度は、４００ＣＰＩであった。その断面積は、１１８．６３ｍｍ^２である。その短軸は、８０．８ｍｍであり、その長軸は、１６９．７ｍｍであり、そしてその長さは、８３ｍｍである。
【００４１】
ＥＳＶの８５％〜１１０％の範囲の容量を有するＴＷＣもまた効果的であると考えられる。重要なことには、ＴＷＣは、一般に、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出標準を達成するために、ＭＰＩ／ＰＦＩ車において現在使用されている型であると分類され得る。Ｅｕｒｏ ＩＶが達成されたＴＷＣは、１０５０℃、２％Ｏ_２、１０％Ｈ_２Ｏで、４時間熱水熟成された。この熟成は、１００，０００ｋｍにわたって作動された触媒と等価であると考えられる。改善された排出物コンプライアンスが、熟成されていない新鮮なＴＷＣを用いて利用可能である。三元触媒は、Ｊｏｈｎｓｏｎ Ｍａｔｔｈｅｙ ｏｆ Ｔｒａｆａｌｇａｒ Ｓｑｕａｒｅ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍから入手可能である。
【００４２】
ＴＷＣは、希薄な空燃比条件下でのエンジンの作動に由来する排気排出物を処理する場合に、低いＮＯｘ転換効率を有する。代表的に、ＴＷＣは、希薄な作動条件下では０％のＮＯｘ転換効率を有するといわれる。
【００４３】
ここで図２ａを参照すると、空気利用直接噴射スプレーガイド燃料システムを備える４行程エンジンを有する乗物についての、代表的な空燃比走査が示されている。この空燃比操作は、エンジンが同じエンジン速度および１エンジンサイクルあたりの燃料補給レベルで作動される場合の、炭化水素、一酸化炭素、ＮＯｘのエンジンを出る排出物、および異なる空燃比についての道路力（ｒｏａｄ ｆｏｒｃｅ）を詳細に示す。
【００４４】
このグラフから、任意の特定の作動点において、エンジンは、エンジンから出る排出物を広い範囲にわたって生成し、そして特定の範囲内で道路力を伝達するよう構成され得ることがわかり得る。
【００４５】
走査を作成するために、この乗物は、ダイナモメータで作動される。スロットルの位置を変動させて、空燃比を変化させる。点火のタイミング、燃料噴射のタイミング、排気ガスの再循環レベルを変動させて、同じエンジン速度を達成する。
【００４６】
ここで図２ｂを参照すると、この図は、図２ａのＮＯｘ曲線および道路力曲線に焦点を当てるが、道路力の軸は、０〜２００ニュートンの範囲に短縮されており、そして道路力曲線とＮＯｘ曲線との相対的位置が変化していることに注目するべきである。この走査において、４つの点（点Ａ、点Ｂ、点Ｃ、および点Ｄ）が同定されている。点Ａは、最良の燃料燃焼点と称され得、そして点Ｂは、最良のＮＯｘ排出点と称され得る。点Ａにおいて、道路力は、約１１０Ｎであり、そしてＮＯｘは、約１２ｐｐｍである。点Ｂにおいて、道路力は、約９５Ｎであり、そしてＮＯｘは、約８ｐｐｍである。従って、点Ａと点Ｂとの間には、１０％より大きい道路力の差異、および約３３％のＮＯｘの差異が存在する。道路力は、燃料消費の指標である。従って、点Ａと点Ｂとの間の約１０％の道路力の煙道は、ＮＯｘ排出レベルの３３％の変化を生じる。対照的に、点Ｃにおいて、ＮＯｘは、約６ｐｐｍであり、そして道路力は、約５０Ｎである。従って、点Ｂから点Ｃに進むと、道路力の約５０％の変化は、約２５％のＮＯｘの変化を生じた。同様に、点Ａから点Ｄに進むと、道路力は約１１０Ｎのままであるが、ＮＯｘは、２６ｐｐｍに有意に増加し、これは、約１１０％の変化である。
【００４７】
従って、最適なＮＯｘについて、最良の燃料消費でエンジンを作動させるためには、点Ａに近い作動点が最良に選択され、そして最適な燃料消費について、最小のＮＯｘで作動させるためには、点Ｂに近い作動点が最良に選択される。
【００４８】
Ｂｒｏｇａｎらの乗物は、最良の燃料消費および最適なＮＯｘに対して較正され、一方で本実施形態は、最適な燃料消費での最良のＮＯｘに対して較正される。最良のＮＯｘ較正のこの選択は、Ｂｒｏｇａｎらの較正から得られると考えられるより大きな燃料経済的な利点を生じた。この燃料経済利点の増加は、ＮＯｘ排出の低減として利用可能であり、乗物が、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルのより大きな部分にわたって、希薄な空燃比で作動することを可能にした。具体的には、本実施形態は、ＭＶＥＧ−Ｂサイクルの２３％にわたって、化学量論的な空燃比で作動した。この実施形態はまた、ＭＶＥＧ−Ｂサイクルの３３％にわたって、１４．６と２０との間の空燃比で作動し、そしてＭＶＥＧ−Ｂサイクルの４３％にわたって、２０を越える空燃比で作動した。１００キロメートルあたり８．０リットル以下のオーダーの燃料消費が、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって達成された。具体的には、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって、１００キロメートルあたり８．０〜７．５リットルの範囲の燃料消費が提供されると考えられる。ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって１００キロメートルあたり７．５リットルの燃料消費は、ベースラインのＭＰＩ車にわたる約１３％の燃料経済的利点を表す。車間の４％のオーダーの変動は、本実施形態に従って作動される乗物のフリートに起因すると予測され得る。従って、いくつかの乗物は、ベースラインのＭＰＩ車にわたる９％のオーダーの燃料消費の利点を示し得る。これは、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたる１００キロメートルあたり７．８リットルの燃料消費に対応する。
【００４９】
ここで図３を参照すると、図１および２に詳述された型の直接噴射エンジンおよび排気システムを搭載され、そして本明細書中に詳述した排出レベルが達成された、Ｆｏｒｄ Ｍｏｎｄｅｏ車の実施形態についての道路負荷曲線が示されている。この道路負荷曲線は、種々の道路速度において、定常状態走行条件下で乗物が経験する抵抗を示す。この道路負荷曲線には、異なる道路負荷速度での、エンジンから出るＮＯｘのフローをｇ／ｋｍで示す第二のグラフが重ねられている。これらのＮＯｘの流速を達成するために、このエンジンには、最良のＮＯｘ較正を提供し、これによって、少なくとも希薄な作動負荷範囲にわたって、エンジンから出るＮＯｘの流速を最小にした。
【００５０】
ＮＯｘの流速は非線形であり、そしておよそ７０ｋｍ／ｈの負荷点において、エンジンから出るＮＯｘの流速は、Ｅｕｒｏ ＩＶ流速要件（１キロメートルあたりのグラム数）を超えたことがわかり得る。従って、７０ｋｍ／ｈの走行が、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルの間に化学量論的作動が開始するべきエンジン負荷であると選択された。しかし、６０ｋｍ／ｈにおけるＮＯｘの流速は、０．０８ｇ／ｋｍのＥｕｒｏ ＩＶ要件より低く、従って、６０ｋｍ／ｈの希薄な定常状態走行条件下での実施形態の作動が可能であるようであることが、注目され得る。
【００５１】
図２に詳述される触媒を用いてＥｕｒｏ ＩＶ排出標準を満足する較正は、テールパイプＮＯｘ排出の８０％以下が、希薄な作動条件下で生成し、そしてテールパイプから出るＮＯｘ排出の２０％以下が、化学量論的作動条件下で生成するような、目標乗物作動を有した。これは、乗物を、希薄な空燃比で、道路負荷曲線上の、エンジンから出るＮＯｘ排出物がＥｕｒｏ ＩＶ要件未満であると推定される走行点において乗物を作動させることによって、達成された。この結果として、エンジンが、ＭＶＥＧ−Ｂサイクルの間に、７０ｋｍ／ｈ以上の走行点で、化学量論的な空燃比で作動された。５０ｋｍ／ｈ走行、３５ｋｍ／ｈ走行、３２ｋｍ／ｈ走行、および１５ｋｍ／ｈ走行の間、この乗物は、一般に、希薄な空燃比で作動された。５０ｋｍ／ｈ走行の間、このエンジンは、０．０００８１ｇ／秒のＮＯｘ流速で作動し、これは、０．０５８３ｇ／ｋｍのＮＯｘ流速に対応する。空回り時に、このエンジンは、０．０００２６ｇ／ｓのＮＯｘ流速で作動した。従って、本実施形態は、０．０００８１ｇ／ｓと０．０００２６ｇ／ｓとの間の範囲のＮＯｘ流速で作動した。０．０００８１ｇ／ｓのＮＯｘ流速での道路力は、２５０Ｎのオーダーであり、そして空回り時には、道路力は、０ニュートン（０Ｎ）であった。代替の実施形態は、エンジンを、希薄な作動条件下で作動させ、その結果、ＮＯｘの流速が、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件の８０％以下となることを目的とし得る。
【００５２】
ここで図４ａを参照すると、この図は、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクル４００にわたって利用される空燃比の、グラフ表現である。空燃比は、左側の指標に示されており、そしてこれら２つのグラフのうちの一方の頂部に対応する。ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたる乗物速度は、右側の指標によって示されており、これは、これら２つのフラグの低い方に対応する。水平方向の破線４４０は、化学量論的な空燃比レベルを示す。ほぼ垂直な線４４２の遷移は、乗物がオーバーランカットで作動される位置を示す。オーバーランカットは、オペレータが自分の足をアクセルペダルから離し、そしてその乗物が減速する場合に起こる。代表的に、スロットルは、オーバーランカットの間は閉じており、そしてまた、エンジンへの燃料補給は、遮断されるかまたは実質的に減少され、これは、グラフに示される、より大きい空燃比の急騰４４２を提供する。
【００５３】
ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクル４００は、ＥＣＥ駆動サイクル４０５およびＥＵＤＣ駆動サイクル４１０に分割される。ＥＣＥ駆動サイクル４０５は、次に、４つの同一のサイクルに分割され、これらのサイクルの各々が、Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５と称される。
【００５４】
Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５は、第一（４２０）、第二（４２２）、および第三（４２４）、および第四（４２６）の定常状態走行点からなる。第一の定常状態走行点４２０は、第一のギアで１５ｋｍ／ｈである。第二の定常状態走行点４２２は、第二のギアで３２ｋｍ／ｈであり、第三の定常状態走行点４２４は、第三のギアで５０ｋｍ／ｈであり、そして第四の定常状態走行４２６は、第三のギアで３５ｋｍ／ｈである。上で詳述されるように、このサイクルは、ＥＣＥ駆動サイクル４０５を完成するために、４回繰り返される。
【００５５】
ＥＵＤＣ駆動サイクルは、第五の定常状態走行点４２８（これは、第五のギアで７０ｋｍ／ｈである）、第六の定常状態走行点４３０（これは、第四のギアで５０ｋｍ／ｈである）、第六の定常状態走行点４３２（これは、第五のギアで７０ｋｍ／ｈである）、第七の定常状態走行点４３４（これは、第五のギアで１００ｋｍ／ｈである）、および第八の定常状態走行点４３８（これは、第五のギアで１２０ｋｍ／ｈである）からなる。
【００５６】
ここで図４ｂを参照すると、これは、Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５をさらに詳細に強調する。このＥｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅは、多数の垂直線によって、空燃比プロットと連結されている。これは、空燃比プロット（および従って、エンジン作動）が、どのようにＥｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５と対応するかを示すためである。この乗物は、主としてＥＣＥ駆動サイクル４０５にわたって、希薄で作動され、従って、Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５にわたる空燃比の記載は、エンジン構成および作動点の指標である。
【００５７】
点４４４において、エンジンは空回りしており、そして空燃比は、２５．０：１のオーダーで希薄である。点４４６において、この乗物は、約１．０４ｍ／ｓ^２の第一のギアでの加速を起こしており、そしてエンジンは、１９．０：１のオーダーの空燃比で希薄で作動している。点４４８において、この乗物は、２５．０：１のオーダーの空燃比で、第一のギアでの１５ｋｍ／ｈの定常状態走行を起こしている。次いで、この乗物は、減速されて空回りに戻る。点４５０において、空回りであった後に、この乗物は、第一のギアで０．８３ｍ／ｓ^２の割合で、１５ｋｍ／ｈの速度まで加速する。空燃比は、この期間の間、１９．０：１のオーダーで希薄である。次いで、点４５２において、この乗物は、第二のギアに変化し、そして０．９４ｍ／ｓ^２の割合で加速する。このエンジンは、この加速の間、化学量論的な空燃比で作動する。点４５４において、この乗物は、第二のギアで、３２ｋｍ／ｈの定常状態走行で作動する。空燃比は、２０．０：１のオーダーの希薄に戻る。３２ｋｍ／ｈの定常状態走行の終了時に、この乗り物は減速して静止に戻り、そしてエンジンは、オーバーランカットに入る。空回り時に、空燃比は、約２５．０：１に戻る。この空回り段階の完了時に、この乗物は、点４５６において、１９．０：１のオーダーの空燃比で、第一のギアで１５ｋｍ／ｈまでの速度に加速する。点４５８において、この乗物は、第二のギアに変化し、そして０．６２ｋｍ／ｈの速度で、３５ｋｍ／ｈの速度まで、化学量論的な空燃比で加速し、このとき、この乗物は、第三のギアおよび０．５２ｋｍ／ｈの割合での化学量論的加速への、別のギア変化を経験する。点４６０において、この乗物は、５０ｋｍ／ｈの速度に達成、そして第三のギアのままで定常状態走行期間に入り、このとき、この乗物は、１９．０：１のオーダーの空燃比での希薄作動に切り替わって戻る。点４６２において、この乗物は、この定常状態走行を完了し、そしてオーバーランカット条件下で、３５ｋｍ／ｈまで減速する。点４６４において、この乗物は、２０．０：１のオーダーの空燃比で、３５ｋｍ／ｈの定常走行条件下で作動する。次いで、この乗物は、減速してオーバーランカット条件下で定常位置に戻り、そして第三のＥｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｕｒｂａｎ Ｃｙｃｌｅ ４１５を完了する。
【００５８】
上記較正は、エンジンを、希薄な空燃比で、５０ｋｍ／ｈまでの定常状態走行条件下で作動させる。このエンジンは、加速期間（特に、第二のギア、第三のギア、および第四のギア）の間は、化学量論的な空燃比で作動される。７０ｋｍ／ｈの定常状態走行速度において、この乗物は、化学量論的な空燃比で作動される。
【００５９】
ＥＵＤＣ駆動サイクル４１０の間、この乗物は、サイクル４１０の開始時の第一のギアでの加速の間、および第四のギアによって実施される、５０ｋｍ／ｈ走行４３０の間、希薄な空燃比で作動する。ＥＵＤＣ駆動サイクルの残りの部分は、オーバーランカット条件、およびおそらく、ギア変化の間の一時的な空燃比の挙動とは別に、化学量論的な空燃比作動条件下で実施される。
【００６０】
化学量論的な作動の間、９０％を超えるＮＯｘ転換効率が達成された。しかし、１４．４：１または１４．３：１のオーダーの、わずかに濃厚な空燃比で作動することが好ましいことが見出された。閉ループの化学量論的空燃比作動条件に入った後で、このより濃厚な空燃比に移動する前に、おそらく、５秒のオーダーの遅延が存在する。ＮＯｘ転換効率のモニタリングおよび制御は、好ましくは、ＴＷＣ １１０の下流に位置する第二の酸素センサの使用によって達成され、このセンサは、ＴＷＣの酸素貯蔵能力に基づいて、空燃比の制御を提供した。この５秒間の遅延は、以前には、後部酸素センサが安定化することを可能にするといわれた。
【００６１】
このグラフは、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクル４００の約７０〜７５％について、このエンジンは、希薄な空燃比で作動し、そしてＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクル４００の約２５〜３０％について、このエンジンは、化学量論的な空燃比で作動することを示す。この希薄な作動としては、希薄な定常状態作動条件、および希薄から化学量論までの、過渡的な空燃比作動条件が挙げられる。このグラフはまた、オーバーランカット条件の間、このエンジンは、２５：１を超える空燃比で作動されることを示す。過渡的な空燃比条件は、希薄作動条件の約２０％であり、希薄定常状態作動条件は、この作動上件の約４０％であり、そしてオーバーランカット条件は、希薄作動条件の約１５％であった。
【００６２】
ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたる１００キロメートルあたり８．０〜７．５リットルの範囲の燃料消費が提供された。ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたる、１００キロメートル当たり７．５リットルのオーダーの燃料消費で作動する場合、ＥＣＥ駆動サイクルにわたる燃料消費は、１００キロメートルのＥＣＥ駆動サイクルあたり１０．４リットルのオーダーであり、そしてＥＵＤＣ駆動サイクルの間、燃料消費は、ＥＵＤＣ駆動サイクルの１００キロメートル当たり、５．８ｍｌリットルのオーダーである。
【００６３】
較正が達成されたサイクルは、ＮＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって、平均して、テールパイプＮＯｘ排出が、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件未満である。ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたって、平均して０．０６１ｇ／ｋｍの、エンジンから出るＮＯｘが、希薄作動条件の間に生成した。このことは、希薄作動の間にエンジンから出るＮＯｘが、Ｅｕｒｏ ＩＶ標準の約７６％であると表す。ＴＷＣは、希薄な条件下では最小のＮＯｘ転換効率を有すると仮定され、そして希薄な条件下で排出する、エンジンから出るＮＯｘもまた、希薄な作動条件下でテールパイプのＮＯｘ排出と対応する。化学量論的作動での０．００７ｇ／ｋｍの平均のテールパイプＮＯｘが、生成された。これは、λがほぼ１である（化学量論的な）作動の間に、エンジンから出るＮＯｘの総量は、Ｅｕｒｏ ＩＶ標準の１９０％であると表す。希薄な作動条件と、λがほぼ１である（化学量論的な）条件との両方について、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルにわたる０．０．０６８ｇ／ｋｍの総平均テールパイプＮＯｘが生成した。これは、Ｅｕｒｏ ＩＶ標準の約８５％を表す。ＥＣＥ駆動サイクルにわたって、０．１３６ｇ／ｋｍの総テールパイプＮＯｘ排出が生成され、そしてＥＵＤＣ駆動サイクルにわたって、０．０２７ｇ／ｋのテールパイプＮＯｘが生成された。
【００６４】
ＥＣＥサイクルにわたって、３．６７ｇ／ｋｍの、エンジンから出る炭化水素排出物が生成し、そしてＥＵＤＣサイクルにわたって、１．３８５ｇ／ｋｍの炭化水素排出物が生成し、これは、組み合わせられたＥＣＥサイクルおよびＥＵＤＣサイクルにわたって、２．２１ｇ／ｋｍの、エンジンから出る平均の炭化水素排出物を提供した。
【００６５】
ＥＣＥ駆動サイクルにわたって、熟成されたＴＷＣを用いて、０．１７２ｇ／ｋｍのテールパイプ炭化水素排出が達成された。ＥＵＤＣ駆動サイクルにわたって、熟成されたＴＷＣを用いて、０．０３３ｇ／ｋｍのテールパイプ炭化水素排出が生成された。組み合わせられたＥＣＥ駆動サイクルおよびＥＵＤＣ駆動サイクルにわたって、熟成されたＴＷＣを用いて、０．０８４ｇ／ｋｍの炭化水素のテールパイプ排出が達成された。これは、熟成されたＴＷＣを用いるＥｕｒｏ ＩＶ標準の約８５％を表す。
【００６６】
ベースラインのＦｏｒｄ Ｍｏｎｄｅｏ ＭＰＩ車と比較して、９％と１３％と間の燃料消費の利点が達成された。
【００６７】
３５％までの排気ガス再循環のレベルは、直接噴射エンジンから、そして特に、空気利用または二重流体直接噴射エンジンからの、ＮＯｘ排出を最小にする場合に適切であると考えられる。
【００６８】
代替の実施形態は、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件を超えることなく、燃料消費を最小にするように、エンジンの化学量論的作動を較正し得る。これは、希薄な作動の間の最小のＮＯｘについて、および化学量論的作動の間の最小の燃料消費について較正された、層状給気エンジンまたは希薄燃焼エンジンを提供し、これによって、ＴＷＣが、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出標準を満足する際に利用され得る。
【００６９】
上に詳述された実施形態は、低排出の乗物を提供し、この乗物は、処理システムの後の排気において、ＮＯｘ貯蔵能力の必要なく、希薄な空燃比で、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要求を満足して作動し得る。具体的には、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要求は、三元触媒を用いて、ＮＯｘ貯蔵能力を用いずに作動される場合に、本実施形態によって満足される。これらの実施形態は、１００キロメートルあたり８リットル以下のオーダーの燃料消費を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１ａ】図１ａは、希薄燃焼エンジンまたは層状給気エンジンとして作動し得る、内燃機関の概略表現である。
【図１ｂ】図１ｂは、排気システムおよび三元触媒の絵の表現である。
【図２ａ】図２ａは、一定の速度および燃料補給での作動点についての、空燃比の走査である。
【図２ｂ】図２ｂは、一定の速度および燃料補給での作動点についての、代替の空燃比の走査の詳細である。
【図３】図３は、図１ａのエンジンおよび図１ｂの排気システムを使用してＥｕｒｏ ＩＶ排出が満足された乗物についての、道路負荷曲線を示すグラフである。
【図４ａ】図４ａは、Ｅｕｒｏ ＩＶ駆動サイクルにわたって乗物において作動される場合の、図１のエンジンの空燃比を示すグラフである。
【図４ｂ】図４ｂは、図４ａのグラフの一部をさらに詳細に示す。

Claims (31)

1. 直接噴射燃料システムおよび電子制御ユニットを備える内燃機関、ならびに三元触媒を備える排気システムを有する、乗物であって、該電子制御ユニットは、少なくとも希薄な、化学量論的な空燃比でエンジンを作動させるようプログラムされており、希薄な空燃比について、Ｅｕｒｏ ＩＶ駆動サイクルにわたってエンジンを出るＮＯｘの質量は、Ｅｕｒｏ ＩＶ標準の８０％以下であり、これによって、該乗物は、Ｅｕｒｏ ＩＶ駆動サイクルにわたって、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件を満足するテールパイプ排出を有する、乗物。
2. 前記触媒が、総行程容積（ＥＳＶ）の８５％以下の容積を有する、請求項１に記載の乗物。
3. 前記乗物が、該ビヒクルの道路負荷曲線における５０ｋｍ／ｈでの走行に等価なエンジン負荷について、化学量論的な空燃比で作動される、請求項１または２に記載の乗物。
4. 前記エンジンが、希薄な定常状態条件下で、２５：１以下の空燃比で作動される、請求項１〜３のいずれか１項に記載の乗物。
5. 前記エンジンが、希薄な定常状態条件下で、２０：１以下の空燃比で作動される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の乗物。
6. 希薄内燃機関、電子制御ユニット、および三元触媒を備える排気システムを有する乗物であって、該電子制御ユニットは、Ｅｕｒｏ ＩＶ駆動サイクルにわたって、該乗物によって排出される任意のテールパイプＮＯｘ質量の８０％以下が、該エンジンの希薄作動の間に発生するように、該エンジンを作動させるようにプログラムされており、これによって該エンジンは、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要件を満足する、乗物。
7. 前記乗物によって排出される任意のテールパイプＮＯｘ質量の２０％以下が、該乗物の化学量論的作動の間に発生する、請求項６に記載の乗物。
8. 直接噴射燃料システムおよび電子制御ユニットを備える内燃機関、ならびに三元触媒を備える排気システムを有する、乗物であって、該電子制御ユニットが、希薄な空燃比で、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件未満のＮＯｘ質量流速を有する負荷について、該エンジンを作動させるようプログラムされている、乗物。
9. 前記ＮＯｘ質量流速が、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件の８０％以下である、請求項８に記載の乗物。
10. 前記乗物が、Ｅｕｒｏ ＩＶ要件以下のテールパイプ排出を有する、請求項８または９に記載の乗物。
11. 希薄な定常状態の空気燃料比が、２５：１未満である、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の乗物。
12. 希薄な定常状態の空気燃料比が、２５：１と２０：１との間である、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の乗物。
13. 前記エンジンが、低い熱慣性を有する排気マニホルドを有する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の乗物。
14. 前記エンジンが、空気利用直接噴射燃料送達システムを利用する、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の乗物。
15. 前記エンジンが、スプレーガイド直接噴射燃料送達システムをさらに備える、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の乗物。
16. 前記エンジンが、高硫黄燃料で作動するよう適合されている、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の乗物。
17. 直接噴射燃料システムを備えるエンジンおよび触媒を備える排気システムを有する、乗用車であって、該触媒は、希薄な空燃比作動条件下で、低いＮＯｘ転換効率を有し、該触媒は、エンジンを出る排気排出を受け、そして処理された排気排出を吐出し、該エンジンは、該エンジンの作動を制御するための電子制御ユニットをさらに備え、該ＥＣＵは、ＭＶＥＧ−Ｂ駆動サイクルの少なくとも一部にわたって、希薄な空燃比で該エンジンを作動させるよう適合されており、そして該駆動サイクルにわたって、Ｅｕｒｏ ＩＶ排出要件を満たす、乗用車。
18. 前記触媒が、希薄な空燃比作動条件下で、ほぼ０％のＮＯｘ転換効率を有する、請求項１８に記載の乗用車。
19. 前記触媒が、三元触媒（ＴＷＣ）である、請求項１７に記載の乗用車。
20. 前記乗物が、前記駆動サイクルにわたって、１００キロメートルあたり８リットル以下のオーダーの燃料消費を有する、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載の乗用車。
21. 前記燃料消費が、１００キロメートルあたり７．８リットル以下のオーダーである、請求項２０に記載の乗用車。
22. 前記直接噴射燃料システムが、中央噴射燃料システムである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の乗用車。
23. 前記直接噴射燃料システムが、スプレーガイド直接噴射燃料システムである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の乗用車。
24. 前記直接噴射燃料システムが、空気利用スプレーガイド燃料システムである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の乗用車。
25. 前記空気利用燃料システムが、スプレーガイド燃料システムである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の乗用車。
26. 前記空気利用燃料システムが、中央噴射スプレーガイド燃料システムである、請求項１７〜２１のいずれか１項に記載の乗用車。
27. 前記触媒が、総行程容量の１１０％以下の容量を有する、請求項１７〜２６のいずれか１項に記載の乗用車。
28. 前記触媒が、総行程容量の８５％のオーダーの容量を有する、請求項２７に記載の乗用車。
29. 前記乗物が、定常状態走行条件下で、５０ｋｍ／ｈ以下のオーダーで、希薄な空燃比で作動するよう適合されている、請求項１７〜２８のいずれか１項に記載の乗用車。
30. オーバーランカット条件を除いて、前記乗物が、２５．０：１以下の希薄な空燃比で作動する、請求項２９に記載の乗用車。
31. 前記乗物が、５０ｋｍ／ｈのオーダーの乗物速度について、１８．０：１〜２０．０：１の範囲の希薄な空燃比で作動する、請求項３０に記載の乗用車。