JP2006183525A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device of internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006183525A JP2006183525A JP2004376924A JP2004376924A JP2006183525A JP 2006183525 A JP2006183525 A JP 2006183525A JP 2004376924 A JP2004376924 A JP 2004376924A JP 2004376924 A JP2004376924 A JP 2004376924A JP 2006183525 A JP2006183525 A JP 2006183525A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nox trap
- nox
- catalyst
- exhaust
- unit time
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
-
- 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
Abstract
Description
本発明は、NOxトラップ触媒を排気通路に備えて排気中のNOxを浄化する内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that includes a NOx trap catalyst in an exhaust passage to purify NOx in exhaust gas.
特許文献1には、排気空燃比がリーンのとき流入する排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比又はリッチのときトラップしたNOxを脱離浄化するNOxトラップ触媒を排気通路に備え、前記NOxトラップ触媒にトラップされたNOxの総量を推定し、前記総量が大きくなると、空燃比をリッチにして前記NOxトラップ触媒にトラップされたNOxを還元処理する構成の排気浄化装置が開示されている。
前記NOxトラップ総量の推定は、機関運転状態(機関回転速度及び燃料噴射量)に応じて決定される所定の加算量を一定時間毎に加算する積算処理によって行われていた。
ところで、NOxトラップ触媒におけるNOxのトラップ効率は、担体温度に依存して変化すると共に、NOxトラップ触媒の劣化によっても変化し、内燃機関からのNOx排出量が同じでも、前記担体温度及び触媒劣化に依存するトラップ効率の違いによって、実際にNOxトラップ触媒にトラップされるNOx量が変化する。
しかし、従来では、NOxトラップ総量の推定において上記の担体温度及び触媒劣化に依存するトラップ効率の違いが考慮されておらず、担体温度の条件や触媒の劣化状態によっては、実際よりもNOxトラップ総量が多めに推定され、排気空燃比をリッチにするNOx還元処理が過剰に早いタイミングで行われて機関の燃費性能を低下させるという問題があった。
By the way, the NOx trap efficiency in the NOx trap catalyst changes depending on the carrier temperature and also changes due to the deterioration of the NOx trap catalyst. Even if the NOx emission amount from the internal combustion engine is the same, the carrier temperature and the catalyst deterioration are affected. The amount of NOx actually trapped by the NOx trap catalyst varies depending on the difference in the trapping efficiency that depends on it.
However, conventionally, the estimation of the total amount of NOx traps does not take into account the difference in trap efficiency depending on the carrier temperature and catalyst deterioration, and depending on the conditions of the carrier temperature and the deterioration state of the catalyst, the total amount of NOx traps is more than actual. However, there is a problem that the NOx reduction process for enriching the exhaust air-fuel ratio is performed at an excessively early timing to reduce the fuel efficiency of the engine.
本発明は上記問題点に鑑みなされたものであり、NOxトラップ触媒にトラップされたNOxの総量を、担体温度や触媒の劣化によるトラップ効率の変化に応じて精度良く推定できるようにして、NOx還元処理を適切なタイミングで行えるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and the total amount of NOx trapped in the NOx trap catalyst can be accurately estimated in accordance with changes in trap efficiency due to carrier temperature or catalyst deterioration, so that NOx reduction can be performed. The purpose is to enable processing to be performed at an appropriate timing.
このため、本発明では、NOxトラップ触媒における単位時間当たりのNOxトラップ量を機関運転状態に基づいて演算し、該単位時間当たりのNOxトラップ量を積算して求められるNOxトラップ総量に基づいて排気空燃比を理論空燃比又はリッチに制御する内燃機関の排気浄化装置において、NOxトラップ触媒の担体温度を検出すると共に、前記NOxトラップ触媒の劣化を診断し、前記担体温度と前記劣化診断の結果に基づいて、前記単位時間当たりのNOxトラップ量を補正する構成とした。 Therefore, in the present invention, the NOx trap amount per unit time in the NOx trap catalyst is calculated based on the engine operating state, and the exhaust air amount is calculated based on the total NOx trap amount obtained by integrating the NOx trap amount per unit time. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that controls the fuel ratio to the stoichiometric air-fuel ratio or richly, the carrier temperature of the NOx trap catalyst is detected, the deterioration of the NOx trap catalyst is diagnosed, and based on the carrier temperature and the result of the deterioration diagnosis Thus, the NOx trap amount per unit time is corrected.
上記構成によると、NOxトラップ触媒におけるNOxのトラップ効率が、NOxトラップ触媒の担体温度及び触媒劣化状態に応じて変化する特性に対応させて、NOxトラップ触媒におけるトラップ総量を求めることができ、NOxトラップ総量に基づく空燃比制御タイミングの判断をより適切に行わせることができるようになる。 According to the above configuration, the total amount of traps in the NOx trap catalyst can be obtained in correspondence with the characteristics in which the trap efficiency of NOx in the NOx trap catalyst changes according to the carrier temperature of the NOx trap catalyst and the catalyst deterioration state. The determination of the air-fuel ratio control timing based on the total amount can be performed more appropriately.
以下に本発明の実施形態を説明する。
図1は、過給機付ディーゼルエンジン(内燃機関)のシステム図である。
図に示すように、エンジン本体1には、コモンレール2、燃料噴射弁3及び図示しない燃料ポンプを構成要素とするコモンレール燃料噴射系が設けられており、高圧の燃料をエンジン本体1に供給する。
Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a system diagram of a turbocharged diesel engine (internal combustion engine).
As shown in the figure, the
前記燃料噴射弁3は、燃焼室に燃料を直接噴射し、かつ、メイン噴射の前にパイロット噴射が可能であり、また、コモンレール2内の燃料圧力を変更することにより、燃料の噴射圧力を可変に制御できる。
前記過給機4のコンプレッサ4aは吸気通路5に介装され、圧縮空気をエンジン本体1に供給する。
The fuel injection valve 3 directly injects fuel into the combustion chamber and can perform pilot injection before main injection. The fuel injection pressure can be changed by changing the fuel pressure in the
The
前記過給機4のタービン4bは排気通路6に介装され、エンジン本体1からの排気により回転されて前記コンプレッサ4aを駆動する。
前記コンプレッサ4aの上流側の吸気通路5にはエアフローメータ7が設けられ、前記コンプレッサ4aの下流側の吸気通路6には吸気絞り弁8が設けられている。
前記吸気絞り弁8は、例えば、ステップモータを用いて開度変更が可能な電子制御式の吸気絞り弁であり、該吸気絞り弁8の開度に応じてエンジン本体1に吸入される吸入空気量が制御される。
A turbine 4b of the supercharger 4 is interposed in the exhaust passage 6, and is rotated by exhaust from the
An air flow meter 7 is provided in the
The intake throttle valve 8 is, for example, an electronically controlled intake throttle valve whose opening degree can be changed by using a step motor, and the intake air sucked into the
エンジン本体1と過給機のタービン4bとの間の排気通路6から分岐して、吸気通路5に接続されるEGR通路9が設けられ、該EGR通路9にはEGR弁10が介装されている。
前記タービン4bの下流側の排気通路6には、NOxトラップ触媒11が設けられている。
An EGR passage 9 branched from the exhaust passage 6 between the
A
前記EGR弁10は、例えば、ステップモータを用いた電子制御式の絞り弁であり、該EGR弁10の開度に応じて吸気側に還流する排気の量を制御する。
前記NOxトラップ触媒11は、排気空燃比がリーンのとき流入する排気中のNOxをトラップし、排気空燃比が理論空燃比又はリッチのときトラップしたNOxを脱離して還元処理するNOxトラップ型の三元触媒である。
The
The
前記NOxトラップ触媒11は、例えばバナジウム系の物質にNOxのトラップする構成であり、排気空燃比がリーンであるときに、白金などの貴金属上でNOxをトラップし易いように酸化した後、前記バナジウム系のトラップ物質中に吸蔵する。
そして、排気空燃比が理論空燃比又はリッチになると、前記トラップ物質中に吸蔵されていたNOxが再び貴金属上に移動し、ここでHCやCOなどの還元剤と反応して窒素に還元される。
The
When the exhaust air-fuel ratio becomes the stoichiometric air-fuel ratio or rich, the NOx stored in the trap material moves again onto the noble metal, where it reacts with a reducing agent such as HC or CO and is reduced to nitrogen. .
各種状態を検出するセンサとして、エンジン本体1の吸入空気量Qaを検出する前記エアフローメータ7、エンジン回転速度Neを検出する回転速度センサ12、アクセル開度を検出するアクセル開度センサ13、エンジン本体1の冷却水温Twを検出する水温センサ14、前記NOxトラップ触媒11の触媒担体温度を検出する熱電対15(温度センサ)、前記NOxトラップ触媒11の前後に設けられ排気中の酸素濃度を検出する第1,第2酸素センサ16a,16b等が設けられる。
As sensors for detecting various states, the air flow meter 7 for detecting the intake air amount Qa of the
コントロールユニット20は、前記各種センサからの検出信号に基づいて前記燃料噴射弁3の駆動制御、前記吸気絞り弁8及びEGR弁10の開度制御を行う。
また、前記コントロールユニット20は、リーン領域での運転が継続して前記NOxトラップ触媒11にトラップされたNOx総量が飽和量に達したと推定したときに、強制的に空燃比をリッチにしてNOxを還元処理する制御を行う。
The
In addition, when the
図2のフローチャートは、前記NOxトラップ総量の推定処理を示す。
ステップS1では、前記回転速度センサ12によって検出されたエンジン回転速度Ne、アクセル開度センサ13で検出されたアクセル開度Accと前記エンジン回転速度Neとに基づいて設定された燃料噴射量Qf、エアフローメータ7によって検出された吸入空気量Qaに基づき後述するようにして算出される単位時間当たりの吸入空気流量Qac(mg/s)、熱電対(温度センサ)15によって検出されたNOxトラップ触媒11の触媒担体温度Tbedを読み込む。
The flowchart of FIG. 2 shows the NOx trap total amount estimation process.
In step S1, the fuel injection amount Qf and the air flow set based on the engine rotational speed Ne detected by the
ステップ2では、単位時間あたりの吸入空気量QacとNOx量との相関を表したテーブル(図3参照)から、エンジン1から排出される単位出力及び単位時間(20ms)当たりのNOx排出量NOxht(g/kW/20ms)を演算する。
前記NOx排出量NOxhtの単位時間は、前述のように20msとするが、これは、本ルーチンの実行周期に対応している。
In
The unit time of the NOx emission amount NOxht is 20 ms as described above, and this corresponds to the execution cycle of this routine.
前記NOx排出量NOxhtは、単位時間あたりの吸入空気量Qacが大きくなるほど、より大きな値に設定される。
ステップ3では、ステップ2で演算した単位出力及び単位時間当たりのNOx排出量NOxht(g/kW/20ms)と、そのときのエンジン出力Peとの積によりエンジン1から排出される単位時間当たりのNOx排出量(g/20ms)を演算し、これをNOxトラップ触媒11にトラップされる単位時間あたりのNOxトラップ量NOxt(g/20ms)とする。
The NOx emission amount NOxht is set to a larger value as the intake air amount Qac per unit time increases.
In step 3, NOx per unit time discharged from the
ここでは、ステップ1で読み込んだ燃料噴射量Qfをエンジントルクとみなし、以下の式によりエンジンの出力相当値Peを演算してもよい。
Pe=Ne×Qf
ステップ4では、図4に示すテーブルを用いて、単位時間当たりのNOx排出量に基づく補正係数kNOxeoeを演算する。
Here, the fuel injection amount Qf read in
Pe = Ne × Qf
In step 4, a correction coefficient kNOxeoe based on the NOx emission amount per unit time is calculated using the table shown in FIG.
尚、前記補正係数kNOxeoeの代わりに、エンジンの排気流量とNOxトラップ量との関係に基づき図5に示すテーブルにより演算される補正係数kNOxqexhや、エンジン運転条件(負荷,回転)によりNOxトラップ量が変化することを考慮して、図6に示すマップにより演算される補正係数kNOxneqfを用いることができる。
ステップ5では、NOxトラップ触媒11におけるトラップ効率が、触媒の担体温度及び触媒の劣化状態に依存して変化することに対応させるための補正係数kNOxbedを、前記熱電対15で検出される担体温度及び後述するようにして診断される触媒11の劣化状態に基づき、図7に示すテーブルにより演算する。
Instead of the correction coefficient kNOxeoe, the NOx trap amount is determined by the correction coefficient kNOxqexh calculated from the table shown in FIG. 5 based on the relationship between the engine exhaust flow rate and the NOx trap amount, and the engine operating conditions (load, rotation). In consideration of the change, the correction coefficient kNOxneqf calculated from the map shown in FIG. 6 can be used.
In
前記NOxトラップ触媒11が排気中のNOx量から実際にトラップできる効率であるトラップ効率は、図8に示すように、触媒担体温度が活性温度に達しない低温域(非活性温度域)で低くなり、また、触媒担体温度が所定温度(所定温度>活性温度であり、例えば450℃)を超える高温域でも低下する傾向がある。
更に、NOxトラップ触媒11(トラップ機能)が劣化することで、図8に点線で示すように、非劣化時に比べて担体温度によるトラップ効率の低下傾向がより大きくなり、前記低温域及び高温域で僅かにしかNOxをトラップできなくなる。
The trap efficiency, which is the efficiency with which the
Furthermore, as the NOx trap catalyst 11 (trap function) deteriorates, as shown by the dotted line in FIG. 8, the tendency of the trap efficiency to decrease due to the carrier temperature becomes larger compared to the non-deteriorated state. Only a small amount of NOx can be trapped.
そこで、図7に示すように、前記補正係数kNOxbedは、前記熱電対15で検出される担体温度が低温域(非活性温度域)であるときには、温度が低くなるほど小さい値に設定され、前記所定温度を超える高温域では、温度が高くなるほど小さい値に設定され、更に、触媒11の劣化時には、より小さい値に設定される。
前記補正係数kNOxbedが小さくなると、単位時間当たりのNOxトラップ量がより小さく修正される。
Therefore, as shown in FIG. 7, when the carrier temperature detected by the
When the correction coefficient kNOxbed is decreased, the NOx trap amount per unit time is corrected to be smaller.
尚、NOxトラップ触媒11の温度を排気温度等から推定させても良い。
ステップ6では、NOxトラップ触媒11における単位時間当たりのNOxトラップ量が、それまでにNOxトラップ触媒11にトラップされたNOx総量NOxtrapの影響を受けることに対応すべく、図9に示すようなテーブルにより補正係数kNOxtrapを演算する。
Note that the temperature of the
In step 6, in order to cope with the influence of the NOx trap amount per unit time in the
ステップS7では、ステップ4〜6にて演算した各補正係数を乗算し、最終的な補正係数kNOxを演算する。
kNOx=kNOxeoe×kNOxbed×kNOxtrap
尚、上記kNOxeoeに代えて、kNOxqexh又はkNOxneqfを用いることができる。
In step S7, the final correction coefficient kNOx is calculated by multiplying the correction coefficients calculated in steps 4-6.
kNOx = kNOxeoe x kNOxbed x kNOxtrap
Note that kNOxqexh or kNOxneqf can be used instead of the kNOxeoe.
ステップ8では、次式のように、前回までのNOxトラップ総量NOxtrap(n-1)に、ステップ3で演算した今回の単位時間当たりのNOxトラップ量NOxtとステップ7で演算した補正係数kNOxとの積を加算し、今回のNOxトラップ総量NOxtrapを演算する。
NOxtrap=NOxtrap(n-1)+NOxt×kNOx
前記推定演算したNOxトラップ総量NOxtrapが所定の飽和量に達すると、NOxトラップ触媒11の再生時期であると判断し、空燃比をリッチ化させてNOxトラップ触媒11にトラップされたNOxを脱離・還元させる。
In Step 8, the total NOx trap amount NOxtrap (n-1) up to the previous time is added to the current NOx trap amount NOxt per unit time calculated in Step 3 and the correction coefficient kNOx calculated in Step 7 as shown in the following equation. The product is added, and the current NOx trap total amount NOxtrap is calculated.
NOxtrap = NOxtrap (n−1) + NOxt × kNOx
When the estimated NOx trap total amount NOxtrap reaches a predetermined saturation amount, it is determined that the regeneration timing of the
ここで、NOxトラップ触媒11におけるトラップ効率が低下する担体温度領域であるときに、前記NOxトラップ総量NOxtrapの基礎となる単位時間当たりのNOxトラップ量NOxtを、前記補正係数kNOxbedで減少補正するから、担体温度によるトラップ効率の変化によってNOxトラップ総量NOxtrapを過大に推定してしまうことがない。
Here, when the
更に、前記トラップ効率が担体温度と共に触媒劣化によって低下することに対応して、単位時間当たりのNOxトラップ量NOxtが前記補正係数kNOxbedで減少補正されるから、触媒の劣化時にNOxトラップ総量NOxtrapを過大に推定してしまうことがない。
従って、実際にはNOxトラップ総量が飽和量に達していないときに、空燃比をリッチ化させる再生処理が行われることで、燃費性能が低下することを防止できる。
Further, the NOx trap amount NOxt per unit time is corrected to decrease by the correction coefficient kNOxbed in response to the trap efficiency decreasing due to the catalyst deterioration together with the carrier temperature. Therefore, the NOx trap total amount NOxtrap is excessively increased when the catalyst deteriorates. It will never be estimated.
Therefore, when the NOx trap total amount does not actually reach the saturation amount, the regeneration process for enriching the air-fuel ratio is performed, so that it is possible to prevent the fuel efficiency performance from being lowered.
次に、前記単位時間あたりの吸入空気量Qacの演算を、図10のフローチャートに従って説明する。
ステップ11では、エンジン回転速度Neとエアフローメータ7により検出される吸入空気量Qaとを読み込む。
ステップ12では、これらの値に基づいて、次式により1シリンダあたりの吸入空気量Qac0を演算する。
Next, the calculation of the intake air amount Qac per unit time will be described with reference to the flowchart of FIG.
In
In
Qac0=(Qa/Ne)×KCON♯
上式において、KCON♯は気筒数に応じて定まる定数である。
図1に示したように、エアフローメータ7は、コンプレッサ4a上流の吸気通路5に設けられており、該エアフローメータ7からコンプレッサ4a下流のコレクタ部までの輸送遅れがある。
Qac0 = (Qa / Ne) × KCON #
In the above equation, KCON # is a constant determined according to the number of cylinders.
As shown in FIG. 1, the air flow meter 7 is provided in the
そこで、ステップ13では、L回前(L=整数の定数)のQac0の値を、コレクタ入口部における1シリンダあたりの吸入空気量Qacnとして求める。
そして、ステップ14では、前記Qacnに対して、次式(一次遅れの式)により吸気弁位置における1シリンダあたりの吸入空気量Qaciを演算する。
Qaci=Qaci(n-1)×(1−KIN×KVOL)+Qacn×KIN×KVOL
尚、前記Qaci(n-1)は1シリンダあたりの吸入空気量Qaciの前回値、前記KINは排気還流による体積効率の変化を補正するための体積効率相当値、前記KVOLは、KVOL=排気量VE/気筒数NC/吸気系容積VMとして求められる値である。
Therefore, in
In
Qaci = Qaci (n-1) * (1-KIN * KVOL) + Qacn * KIN * KVOL
The Qac i (n-1) is the previous value of the intake air amount Q aci per cylinder, the KIN is a volume efficiency equivalent value for correcting the change in volume efficiency due to exhaust gas recirculation, and the KVOL is KVOL = displacement amount This is a value obtained as VE / number of cylinders NC / intake system volume VM.
更に、ステップ15では、1シリンダあたりの吸入空気量Qaciを単位時間あたりの吸入空気量Qac(mg/s)に変換する。
Qac=Qaci×Kn♯×{Ne/(60×2)}
ただし、Kn♯は定数であり、4気筒の場合4、6気筒の場合6とする。
尚、本実施形態では、単位出力及び単位時間当たりのNOx排出量NOxhtを演算する際に、吸入空気量の遅れを正確に把握するために、エアフローメータの検出値Qaに基づき演算される単位時間あたりの吸入空気量Qacを用いたが、エアフローメータ7の検出値Qaをそのまま用いてもよい。
Further, in
Qac = Qaci × Kn # × {Ne / (60 × 2)}
However, Kn # is a constant and is 4 for 4 cylinders and 6 for 6 cylinders.
In this embodiment, when calculating the NOx emission amount NOxht per unit output and unit time, the unit time calculated based on the detection value Qa of the air flow meter in order to accurately grasp the delay of the intake air amount. Although the per intake air amount Qac is used, the detection value Qa of the air flow meter 7 may be used as it is.
図11に示したように、吸入空気量Qは燃料噴射量Qfとエンジン回転速度Neとの変化に応じて一点鎖線で示したtQaのように変化することが望ましいが、実際は遅れを伴うためQacのように変化する。
ここで、エアフローメータ7の検出値Qaも実際の遅れに略対応する変化を示すので、エアフローメータ7の検出値Qaを用いてNOxhtを演算する構成とすることができ、これにより、Qacを用いてNOx排出量NOxhtを演算する場合よりもNOx排出量NOxhtの推定精度は低下するが、制御ロジックの簡素化が図れる。
As shown in FIG. 11, it is desirable that the intake air amount Q changes as tQa indicated by a one-dot chain line in accordance with changes in the fuel injection amount Qf and the engine rotational speed Ne. It changes as follows.
Here, since the detected value Qa of the air flow meter 7 also shows a change that substantially corresponds to the actual delay, it can be configured to calculate NOxht using the detected value Qa of the air flow meter 7, thereby using Qac. Thus, although the estimation accuracy of the NOx emission amount NOxht is lower than when calculating the NOx emission amount NOxht, the control logic can be simplified.
次に、前記NOxトラップ触媒11の劣化診断を、以下に説明する。
本実施形態におけるNOxトラップ触媒11は、NOxトラップ機能を有すると共に、酸素ストレージ機能を有し、貴金属(白金やセリアなど)の劣化によって前記NOxトラップ機能と酸素ストレージ機能とが劣化する。つまり、酸素ストレージ機能の劣化からNOxトラップ機能の劣化を推定できる。
Next, the deterioration diagnosis of the
The
前記酸素ストレージ機能は、排気空燃比がリーンであるときに触媒内に酸素を溜め込み、排気空燃比がリッチになると、触媒内に溜め込んでいた酸素を放出する機能である。
従って、NOxトラップ触媒11のNOx脱離・還元処理時や、NOxトラップ触媒11の硫黄被毒解除時に、エンジンを理論空燃比付近で運転し、NOxトラップ触媒11の上流側における排気空燃比が理論空燃比(空気過剰率λ=1)を中心に変動するときには、NOxトラップ触媒11は、前記酸素ストレージ機能により前記排気空燃比の変動による酸素濃度の変動を抑制するように作用する。
The oxygen storage function is a function of storing oxygen in the catalyst when the exhaust air-fuel ratio is lean and releasing the oxygen stored in the catalyst when the exhaust air-fuel ratio becomes rich.
Therefore, when the NOx desorption / reduction process of the
即ち、前記NOxトラップ触媒11は、上流側の排気空燃比がリーンに振れ、排気中の酸素が増えると、酸素を内部に溜め込み、逆に、上流側の排気空燃比がリッチに振れ、排気中の酸素が減ると、それまでに蓄えていた酸素を放出する。
従って、触媒上流側の排気空燃比(酸素濃度)の変動は、前記酸素ストレージ機能によって、触媒下流側では大きく減衰されることになる。
In other words, the
Therefore, the fluctuation of the exhaust air-fuel ratio (oxygen concentration) on the upstream side of the catalyst is greatly attenuated on the downstream side of the catalyst by the oxygen storage function.
ここで、NOxトラップ触媒11における酸素ストレージ機能が劣化すると、排気空燃比がリーンに振れたときに酸素を溜め込み、排気空燃比がリッチに振れたときに酸素を放出する機能が低下することで、触媒上流での酸素濃度の変動が触媒下流側に現れるようになる(図12参照)。
そこで、NOxトラップ触媒11のNOx脱離・還元処理時や、NOxトラップ触媒11の硫黄被毒解除時で、エンジンを理論空燃比付近で運転するときに、触媒上流側の酸素センサ16aで検出される酸素濃度の変動周波数と触媒下流側の酸素センサ16bで検出される酸素濃度の変動周波数とを比較し、下流側の変動周波数が上流側の変動周波数に所定以上に近づいたときに、NOxトラップ触媒11の劣化を判定する。
Here, when the oxygen storage function in the
Therefore, when the engine is operated near the theoretical air-fuel ratio during the NOx desorption / reduction process of the
尚、NOxトラップ触媒11の劣化は、車両の走行距離、累積の排気流量などから推定させることもできる。
更に、NOxトラップ触媒11のNOx脱離・還元処理において、空燃比を理論空燃比又はリッチに制御してから、NOxトラップ触媒11下流側の排気空燃比が理論空燃比又はリッチに切り換わるまでのタイムラグを計測することで、実際にトラップされたNOx総量を推定し、該推定値からNOxトラップ触媒11の劣化を判定することができる。
The deterioration of the
Further, in the NOx desorption / reduction process of the
また、NOxトラップ触媒11における劣化度合いを判定して、劣化度合いに応じて多段階に前記補正係数kNOxbedを変化させることができる。
Further, the degree of deterioration in the
1…エンジン本体,3…燃料噴射弁,4…過給機,5…吸気通路,6…排気通路,7…エアフローメータ,8…吸気絞り弁,9…EGR通路,10…EGR弁,11…NOxトラップ触媒,12…回転速度センサ,13…アクセルセンサ,14…水温センサ,15…熱電対,16a,16b…酸素センサ、20 コントロールユニット
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記NOxトラップ触媒における単位時間当たりのNOxトラップ量を機関運転状態に基づいて演算し、該単位時間当たりのNOxトラップ量を積算して求められるNOxトラップ総量に基づいて排気空燃比を理論空燃比又はリッチに制御する内燃機関の排気浄化装置において、
前記NOxトラップ触媒の担体温度を検出すると共に、前記NOxトラップ触媒の劣化を診断し、前記担体温度と前記劣化診断の結果に基づいて、前記単位時間当たりのNOxトラップ量を補正することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An NOx trap catalyst that is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine and traps NOx in exhaust flowing when the exhaust air-fuel ratio is lean, and desorbs and purifies trapped NOx when the exhaust air-fuel ratio is rich or stoichiometric. ,
The NOx trap amount per unit time in the NOx trap catalyst is calculated based on the engine operating state, and the exhaust air / fuel ratio is calculated based on the total NOx trap amount obtained by integrating the NOx trap amount per unit time. In an exhaust purification device for an internal combustion engine that is richly controlled,
Detecting the carrier temperature of the NOx trap catalyst, diagnosing deterioration of the NOx trap catalyst, and correcting the NOx trap amount per unit time based on the carrier temperature and the result of the deterioration diagnosis. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004376924A JP2006183525A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004376924A JP2006183525A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006183525A true JP2006183525A (en) | 2006-07-13 |
Family
ID=36736817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004376924A Pending JP2006183525A (en) | 2004-12-27 | 2004-12-27 | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006183525A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014125976A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust post-treatment device of diesel engine |
JP2014163331A (en) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Mazda Motor Corp | Control method of exhaust emission control device |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001323812A (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Mitsubishi Motors Corp | Degradation detecting device of exhaust emission control catalyst |
JP2004285841A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
-
2004
- 2004-12-27 JP JP2004376924A patent/JP2006183525A/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001323812A (en) * | 2000-05-16 | 2001-11-22 | Mitsubishi Motors Corp | Degradation detecting device of exhaust emission control catalyst |
JP2004285841A (en) * | 2003-03-19 | 2004-10-14 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014125976A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Nissan Motor Co Ltd | Exhaust post-treatment device of diesel engine |
JP2014163331A (en) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Mazda Motor Corp | Control method of exhaust emission control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3873904B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP4120523B2 (en) | Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine | |
US8091350B2 (en) | Exhaust purification apparatus for engine | |
KR100649403B1 (en) | Device and method for estimating occlusion amount of ??? occlusion catalyst | |
JP4055670B2 (en) | Engine exhaust purification system | |
US7162860B2 (en) | Diagnosis system of exhaust aftertreatment apparatus for internal combustion engine | |
JP4466008B2 (en) | Engine fuel injection control device | |
JP2008223483A (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2006274905A (en) | NOx GENERATION AMOUNT ESTIMATION DEVICE FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE | |
EP2500537B1 (en) | Control apparatus for an internal combustion engine | |
JP4973370B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2008128213A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
EP1510679A2 (en) | Excessive sulfur poisoning recovery control method and apparatus for exhaust gas control catalyst | |
JP2005048673A (en) | Exhaust emission control device for engine | |
JP2005048702A (en) | Fuel injection control device for engine | |
JP3925273B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
JP2006183525A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
CN110945218B (en) | Exhaust gas purification system | |
JP5151818B2 (en) | Diesel engine exhaust purification system | |
JP2004245046A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP2006183495A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
JP5195173B2 (en) | Diesel engine exhaust purification system | |
JP4063743B2 (en) | Fuel injection timing control device for internal combustion engine | |
JP4646868B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
JP2005090460A (en) | Engine control device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20071128 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20080321 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20080331 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100126 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100128 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100601 |