JP2010255531A - 内燃機関の排気浄化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】排気浄化システムでは、リーン運転時におけるNOx浄化触媒についてそのNOx捕捉性能が不活性の状態から活性した状態となる第1判定温度T1、並びに、リッチ運転時におけるNOx浄化触媒についてそのNOx還元性能が不活性の状態から活性した状態となる第2判定温度T2を、NOx浄化触媒の被毒度合いに相関のある燃料噴射量の積算値ΣQ_FUELに基づいて設定する。そして、NOxカウンタNCが所定の開始判定値NMAX以上でありリッチ運転を行う必要があると判定された際(S8)に、NOx浄化触媒の温度TLNCが第1判定温度T1より大きくかつ第2判定温度T2以下である場合に、昇温制御を実行する(S6)。
【選択図】図4
Description
図1は、本実施形態に係る内燃機関の排気浄化システム1、及びこれを適用した内燃機関2の構成を示す模式図である。内燃機関(以下「エンジン」という)2は、各気筒21の燃焼室内に燃料を直接噴射するディーゼルエンジンである。
図2は、NOx浄化触媒の性能と触媒温度との関係を模式的に示す図である。
上述のように、NOx浄化触媒は、リーン運転時にNOxを捕捉する機能と、リッチ運転時及びこのリッチ運転の直後のリーン運転時に、上記捕捉したNOxを還元する機能を有する。一般的には、これら2つの機能が効率良く発揮される温度域は、それぞれ異なったものとなる。
上述のようにNOx浄化触媒は、リーン運転時にNOxを捕捉するが、同時に燃料又はオイル中の硫黄成分をも捕捉してしまう。捕捉した硫黄成分は、NOxよりも脱離しにくいため、リッチ運転に加えてNOx浄化触媒を600℃程度まで昇温することにより脱離する脱硫制御を実行する必要がある。このような脱硫制御の実行中に、リッチ運転を中止した場合、NOx浄化触媒は600℃程度の高温の状態で酸化雰囲気下にさらされることとなる。このような状態に長時間さらされると、NOx浄化触媒に捕捉された硫黄成分が白金に強吸着し、白金の硫黄被毒を起こすこととなる。
図5は、NOx浄化触媒に捕捉されたNOxの量の、上記還元制御処理の実行中における変化を示す図である。
ステップS5では、NOx浄化触媒の温度TLNCが所定の第1判定温度T1以下であるか否かを判別する。この第1判定温度T1は、上述のように、NOx浄化触媒におけるNOx捕捉性能が不活性にある状態(領域I)と、NOx捕捉性能が活性した状態(領域II)とを分ける閾値を示す。この第1判定温度T1は、後述の図6に示す判定温度設定処理において、NOx浄化触媒の状態に応じて逐次更新されたものが用いられる。
ここで、NOx浄化触媒の温度TLNCが第1判定温度T1以下である場合には、このような昇温制御を実行することにより、NOx浄化触媒は基本的には第1判定温度より高い温度に保持されることとなる。
ステップS8では、NOxカウンタNCが開始判定値NMAXを上回ったか否かを判別する。ステップS8の判別結果がNOの場合には、リッチ運転を行う時期ではないと判断し、ステップS7に移る。ステップS8の判別結果がYESの場合には、リッチ運転を行う時期であると判断し、ステップS9に移る。
性能が十分にある場合には、リッチ運転を開始するべくステップS10に移りリッチフラグF_RICHを「1」にセットした後、この処理を終了する。
ステップS21では、NOx浄化触媒の被毒度合いに相関のあるパラメータとして、燃料噴射量の積算値ΣQ_FUELを算出し、ステップS22に移る。この燃料噴射量の積算値ΣQ_FUELは、燃料噴射量QINJに基づいて今回の処理サイクルにおいて噴射された燃料の量を積算することにより算出される。
例えば、上記実施形態では、NOx浄化触媒に流入する排気の温度TEに基づいてNOx浄化触媒の温度TLNCを算出したが、これに限らない。NOx浄化触媒の温度は直接検出してもよい。
2…エンジン(内燃機関)
22…インジェクタ(浄化制御実行手段、昇温制御実行手段)
32…スロットル弁(浄化制御実行手段、昇温制御実行手段)
4…排気管(排気通路)
43…NOx浄化触媒
7…ECU(浄化制御実行手段、昇温制御実行手段、判定温度設定手段)
Claims (4)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、酸化雰囲気の下で排気中のNOxを捕捉し、還元雰囲気の下で捕捉したNOxを浄化するNOx浄化触媒を備える内燃機関の排気浄化システムであって、
前記NOx浄化触媒に流入する排気を還元雰囲気にする浄化制御を所定の時期に実行することにより、当該NOx浄化触媒に捕捉されたNOxを浄化する浄化制御実行手段と、
前記NOx浄化触媒を昇温する昇温制御を実行する昇温制御実行手段と、
酸化雰囲気下におけるNOx浄化触媒についてそのNOx捕捉性能が不活性の状態から活性した状態となる第1判定温度、並びに、還元雰囲気下におけるNOx浄化触媒についてそのNOx還元性能が不活性の状態から活性した状態となる第2判定温度を設定する判定温度設定手段と、を備え、
前記昇温制御実行手段は、前記浄化制御を実行する必要があると判定された際に前記NOx浄化触媒の温度が前記第1判定温度より大きくかつ前記第2判定温度以下である場合に前記昇温制御を実行することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 - 前記判定温度設定手段は、前記NOx浄化触媒の被毒度合いに相関のあるパラメータに基づいて前記第1及び第2判定温度を設定することを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システム。
- 前記判定温度設定手段は、前記NOx浄化触媒の被毒度合いが大きくなるに従い前記第2判定温度と第1判定温度との差を大きくすることを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化システム。
- 前記NOx浄化触媒の被毒度合いに相関のあるパラメータは、燃料噴射量の積算値であることを特徴とする請求項2又は3に記載の内燃機関の排気浄化システム。
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Citations (5)
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2009
- 2009-04-24 JP JP2009106941A patent/JP2010255531A/ja not_active Ceased
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