JP2006161815A - 内燃機関排気内のNOx吸蔵触媒の再生開始方法および制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】NOx吸蔵触媒の蓄積量を決定するステップと、蓄積量の関数である判定値を決定するステップ(40)と、判定値をしきい値と比較するステップ(42)と、および比較結果の関数として再生を開始するステップ(44)とを有する、内燃機関(10)排気内のNOx吸蔵触媒(30)の再生開始方法(44)が開示される。本方法は、判定値を決定するステップ(40)が、吸蔵触媒のNOx蓄積量の関数である第1の部分判定値を形成するステップ(36)と、内燃機関(10)の運転パラメータの関数である第2の部分判定値を形成するステップ(38)と、両方の部分判定値を判定値に結合するステップ(40)とを有することを特徴とする。さらに、このような方法経過を制御する制御装置が開示される。
【選択図】 図1
Description
内燃機関内における過剰空気での燃料の燃焼においては、燃料および空気からなる理論混合物の燃焼においてよりも多い窒素酸化物が形成される。このきわめて高い窒素酸化物エミッションを転化するために、最新の内燃機関は吸蔵触媒を有し、吸蔵触媒は空気過剰運転において放出された窒素酸化物を排気ガスから受け取り且つ吸蔵する。排気ガスから受け取られた窒素酸化物の、排気ガス内の窒素酸化物全量に対する割合は、吸蔵触媒温度、排気ガス容積流量、排気ガス組成および特に既に吸蔵されている窒素酸化物の量の関数である。
内燃機関からエンジン内部手段により供給可能な還元剤の量および組成は、顕著に、例えば燃焼室充填、回転速度、および温度のような他のパラメータとにより決定される内燃機関運転点の関数である。特定の運転点においては、多量のCOおよびH2を発生すること、および同時に残留酸素含有量および酸化されにくい未燃燃料(HC)成分を小さく保持することが比較的困難である。供給可能な還元剤の量が増加したときに再生を開始することの有利性により、前記不利な条件は十分に回避される。したがって、多数の再生の合計において、内燃機関の順調な運転および再生過程の改善された経過が得られる。
第1の部分判定値は第1に吸蔵触媒の蓄積量の関数である。この関数関係により、きわめて高い蓄積量のために吸蔵触媒の窒素酸化物吸蔵能力が低下したとき、吸蔵触媒の再生が開始されることになる。しかしながら、窒素酸化物吸蔵能力は蓄積量の関数であるのみならず、蓄積時に作用している温度の関数でもあることがわかっている。前記形態はこの関数関係を考慮している。
判定値との比較のために設定されているしきい値が、吸蔵触媒の劣化状態および吸蔵触媒のその瞬間の硫黄蓄積量の関数であることもまた好ましい。
その他の利点が以下の説明および添付図面から得られる。
12 燃焼室
14 吸気系
16 空気質量流量計
18 制御装置
20 噴射弁
22 回転速度センサ
24 ドライバの希望伝送器
26 温度センサ
28 NOxセンサ
30 NOx吸蔵触媒
32 排気系
Claims (11)
- NOx吸蔵触媒の蓄積量を決定するステップと、
前記蓄積量の関数である判定値を決定するステップ(40)と、
前記判定値をしきい値と比較するステップ(42)と、
前記比較の結果の関数として再生を開始するステップ(44)と、
を有する、内燃機関(10)排気内のNOx吸蔵触媒(30)の再生開始方法(44)において、
前記判定値を決定する前記ステップ(40)が、更に、
前記吸蔵触媒のNOx蓄積量の関数である第1の部分判定値を形成するステップ(36)と、
前記内燃機関(10)の運転パラメータの関数である第2の部分判定値を形成するステップ(38)と、
前記第1及び第2の部分判定値を前記判定値に結合するステップ(40)と、
を備えることを特徴とする内燃機関排気内のNOx吸蔵触媒の再生開始方法。 - 増加する蓄積量が再生開始(44)を促進するよう、前記結合(40)が前記第1の部分判定値を前記判定値に反映し、第1の部分判定値の少なくとも3つの値が異なる蓄積量に割り当てられていることを特徴とする請求項1の方法。
- 前記第2の部分判定値は、前記内燃機関(10)の少なくとも1つの燃焼室(12)を介して排気ガスに配量可能な還元剤の量に対する尺度であり、前記結合(40)が、増加する還元剤の量が再生開始を促進するよう、前記第2の部分判定値を前記判定値に反映することを特徴とする請求項1または2の方法。
- 前記判定値を決定するステップ(40)が、
前記吸蔵触媒のNOx蓄積量の関数である第1の部分判定値を形成するステップ(36)と、
前記内燃機関(10)の運転パラメータの関数である第2の部分判定値を形成するステップ(38)と、
前記NOx吸蔵触媒(30)の温度の関数である第3の部分判定値を形成するステップ(46)と、
前記3つの部分判定値を前記判定値に結合するステップ(40)と、
を特徴とする請求項1〜3の少なくともいずれかの方法。 - 前記第3の部分判定値は、その温度において予想される再生作用に対する尺度であり、前記結合が、予想される作用の上昇が再生開始を促進するよう、前記第3の部分判定値を前記判定値に反映することを特徴とする請求項1〜4の少なくともいずれかの方法。
- 前記第1の部分判定値が、さらに前記吸蔵触媒(30)の温度の関数として形成されることを特徴とする請求項1〜5の少なくともいずれかの方法。
- 前記吸蔵触媒(30)のNOx蓄積量の関数である前記第1の部分判定値が、排気ガスの流れ方向において前記吸蔵触媒(30)後方に配置されているNOxセンサ(28)の信号から形成され、前記内燃機関(10)の運転パラメータの関数である前記第2の部分判定値が、前記内燃機関(10)のNOxエミッションに対する尺度として形成され、前記判定値が、前記NOx吸蔵触媒(30)の実際効率として形成され、更に、前記判定値、または目標効率として働くしきい値が、前記NOx吸蔵触媒(30)の温度の関数として、および排気ガスの空間速度の関数として形成されることを特徴とする請求項1の方法。
- 前記実際効率が、前記第1の部分判定値で正規化された、前記第1の部分判定値と前記第2の部分判定値との差として形成されることと、
第1の温度において予想される第1の再生作用が第2の温度においてよりも大きい前記第1の温度が再生開始を促進するように、および、より低い空間速度がより高い空間速度よりも再生開始をより強力に促進するように前記しきい値または前記判定値の関数関係が設定されていることと、
を特徴とする請求項7の方法。 - 前記ステップ(42)において行われる前記判定値との比較に対して設定されているしきい値が、前記吸蔵触媒の劣化状態および前記吸蔵触媒のその瞬間の硫黄蓄積量の関数であることを特徴とする請求項1〜8の少なくともいずれかの方法。
- 内燃機関(10)排気内のNOx吸蔵触媒(30)の再生を開始させる制御装置(18)であって、前記NOx吸蔵触媒(30)の蓄積量を決定し、該蓄積量の関数である判定値を決定し、前記判定値をしきい値と比較し、比較結果の関数として再生を開始させる前記制御装置(18)において、
前記制御装置(18)が、前記判定値の決定において、前記吸蔵触媒(30)のNOx蓄積量の関数である第1の部分判定値を形成し、前記内燃機関(10)の運転パラメータの関数である第2の部分判定値を形成し、前記第1及び第2の部分判定値を前記判定値に結合することを特徴とする制御装置。 - 請求項2〜9の方法の少なくともいずれかを実行することを特徴とする請求項10の制御装置(18)。
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