JP2014001682A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】N2Oの生成量を低減しつつNH3を生成する。
【解決手段】NH3を還元剤としてNOxを還元する選択還元型NOx触媒と、このNO
x触媒よりも上流の排気通路に設けられて排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3
を生成する排気浄化触媒と、排気の空燃比を調整する空燃比調整手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、空燃比調整手段は、内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2
Oの生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える。
【選択図】図5
【解決手段】NH3を還元剤としてNOxを還元する選択還元型NOx触媒と、このNO
x触媒よりも上流の排気通路に設けられて排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3
を生成する排気浄化触媒と、排気の空燃比を調整する空燃比調整手段と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、空燃比調整手段は、内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2
Oの生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える。
【選択図】図5
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
内燃機関の排気通路に吸蔵還元型NOx触媒(以下、NSR触媒ともいう。)を配置する技術が知られている。このNSR触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたNOxを還元する。
また、三元触媒またはNSR触媒よりも下流側に、選択還元型NOx触媒(以下、SCR触媒ともいう。)を設けることができる。このSCR触媒は、還元剤によりNOxを選択還元する触媒である。そして、三元触媒またはNSR触媒において排気中のHCやH2
がNOxと反応することでNH3が生成される。このNH3は、SCR触媒において還元剤となる。
がNOxと反応することでNH3が生成される。このNH3は、SCR触媒において還元剤となる。
ここで、NSR触媒よりも下流側にSCR触媒を配置し、SCR触媒が吸着したNH3
の量に基づいてNH3の生成量を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照
。)。
の量に基づいてNH3の生成量を制御する技術が知られている(例えば、特許文献1参照
。)。
ところで、内燃機関が理論空燃比近傍で運転するストイキ運転から、リーン空燃比で運転するリーンバーン運転に移行する際に、SCR触媒において還元剤が不足する虞がある。例えば、内燃機関の暖機完了後はリーンバーン運転を行う場合であっても、内燃機関の冷間始動時や加速時などには、ストイキ運転が行われる。そして、ストイキ運転中には、三元触媒やNSR触媒にてNH3を生成させていないので、ストイキ運転からリーンバー
ン運転に移行するときには、SCR触媒がNH3を吸着していない。このため、リーンバ
ーン運転に移行した直後には、SCR触媒にてNOxを浄化することができない。
ン運転に移行するときには、SCR触媒がNH3を吸着していない。このため、リーンバ
ーン運転に移行した直後には、SCR触媒にてNOxを浄化することができない。
これに対し、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときにNSR触媒にてNH3を生成させることが考えられる。すなわち、NH3を生成するために、NSR触媒に流入する排気の空燃比を所定のリッチ空燃比まで短期間低下させる所謂リッチスパイクを実施することが考えられる。しかし、NH3を生成するときに排気の空燃比を低下させると、
NSR触媒においてN2Oが発生する虞がある。このN2Oは、大気中への排出量を低減することが望まれている。
NSR触媒においてN2Oが発生する虞がある。このN2Oは、大気中への排出量を低減することが望まれている。
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、N2Oの
生成量を低減しつつNH3を生成することにある。
生成量を低減しつつNH3を生成することにある。
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に設けられてNH3を還元剤としてNOxを還元する選択還元型N
Ox触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気通路に設けられて排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3を生成する排気浄化触媒と、
前記内燃機関の排気の空燃比を調整する空燃比調整手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大
となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える。
内燃機関の排気通路に設けられてNH3を還元剤としてNOxを還元する選択還元型N
Ox触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気通路に設けられて排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3を生成する排気浄化触媒と、
前記内燃機関の排気の空燃比を調整する空燃比調整手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大
となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える。
選択還元型NOx触媒は、排気浄化触媒にて生成されるNH3によりNOxを還元する
。ここで、内燃機関において理論空燃比近傍で運転するストイキ運転が実施されているときには、NH3がほとんど生成されないので、そのままリーン空燃比で運転するリーンバ
ーン運転に移行すると、選択還元型NOx触媒がNH3を吸着していない状態でリーン空
燃比に移行することになる。したがって、NOxの浄化率が低くなる虞がある。なお、空燃比調整手段は、内燃機関の冷間始動時や加速時においてストイキ運転を実施し、その他のときにはリーンバーン運転を実施してもよい。
。ここで、内燃機関において理論空燃比近傍で運転するストイキ運転が実施されているときには、NH3がほとんど生成されないので、そのままリーン空燃比で運転するリーンバ
ーン運転に移行すると、選択還元型NOx触媒がNH3を吸着していない状態でリーン空
燃比に移行することになる。したがって、NOxの浄化率が低くなる虞がある。なお、空燃比調整手段は、内燃機関の冷間始動時や加速時においてストイキ運転を実施し、その他のときにはリーンバーン運転を実施してもよい。
これに対して、空燃比調整手段は、理論空燃比からリーン空燃比に移行するときに、一旦リッチ空燃比とする。リッチ空燃比とすることにより、NH3を生成することができる
ので、選択還元型NOx触媒に還元剤を供給することができる。したがって、リーン空燃比に移行してすぐに、選択還元型NOx触媒においてNOxを浄化することができる。しかし、リッチ空燃比にしたときに、排気浄化触媒においてN2Oが生成される虞がある。
このため、空燃比調整手段は、N2Oの発生量が最大となる空燃比よりも低い空燃比を目
標とする。これにより、N2Oの発生量を低減させることができる。したがって、N2Oの発生量を低減しつつNOxを浄化することができる。
ので、選択還元型NOx触媒に還元剤を供給することができる。したがって、リーン空燃比に移行してすぐに、選択還元型NOx触媒においてNOxを浄化することができる。しかし、リッチ空燃比にしたときに、排気浄化触媒においてN2Oが生成される虞がある。
このため、空燃比調整手段は、N2Oの発生量が最大となる空燃比よりも低い空燃比を目
標とする。これにより、N2Oの発生量を低減させることができる。したがって、N2Oの発生量を低減しつつNOxを浄化することができる。
なお、リッチ空燃比となっている時間は、所定時間としてもよい。この所定時間は、リーン空燃比に切り替わったときに選択還元型NOx触媒にてNOxを浄化することができるNH3を生成するために必要な時間としてもよい。また、内燃機関の排気の空燃比を切
り替えるとは、内燃機関から排出されるガスの空燃比を変化させるとしてもよいし、内燃機関の気筒内の空燃比を変化させるとしてもよい。また、内燃機関の排気の空燃比は、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比としてもよいし、気筒内の混合気の空燃比としてもよい。
り替えるとは、内燃機関から排出されるガスの空燃比を変化させるとしてもよいし、内燃機関の気筒内の空燃比を変化させるとしてもよい。また、内燃機関の排気の空燃比は、排気浄化触媒に流入する排気の空燃比としてもよいし、気筒内の混合気の空燃比としてもよい。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段が、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比で、且つ、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも高い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
すなわち、N2Oの生成量が最大となる空燃比よりも、NH3の生成量が最大となる空燃比のほうが低いので、N2Oの生成量が最大となる空燃比よりも低く、且つ、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも高い空燃比を目標空燃比に設定することにより、N2Oの生
成を抑制しつつ、多くのNH3を生成することができる。そして、この範囲の空燃比であ
れば、内燃機関の排気の空燃比を低くするほど、N2Oの生成量を減少させ、NH3の生成量を増加させることができる。
成を抑制しつつ、多くのNH3を生成することができる。そして、この範囲の空燃比であ
れば、内燃機関の排気の空燃比を低くするほど、N2Oの生成量を減少させ、NH3の生成量を増加させることができる。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、前記内燃機関の排気の空燃比を所定の間隔でリッチ空燃比にして前記排気浄化触媒にてNH3を生成させ、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも高い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも高い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
ここで、リーンバーン運転が実施されているときには、排気浄化触媒に多くの酸素が吸蔵されている。そして、排気浄化触媒に酸素が吸蔵されているときに排気の空燃比を低下しても、排気浄化触媒から酸素が放出されることにより、排気の空燃が理論空燃比まで上昇し、NH3がほとんど生成されない。このため、リーンバーン運転時においてNH3を生成するときには、排気浄化触媒に吸蔵されている酸素を速やかに放出させるように、NH3の生成に必要となる空燃比よりも低い空燃比を目標にすることがある。一方、ストイキ
運転を実施しているときには、排気浄化触媒には酸素がほとんど吸蔵されていない。このため、リーンバーン運転が実施されているときのように空燃比を低くする必要がない。したがって、NH3を生成するために必要となる空燃比とすれば足りる。また、排気の空燃
比を低くし過ぎるとNH3の生成量が減少するので、リーンバーン運転が実施されている
ときに所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも高い空燃比とすることで、NH3の生
成量が減少することを抑制できる。なお、内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、内燃機関の排気の空燃比をリッチ空燃比とする所定の間隔は、選択還元型NOx触媒において消費されるNH3量に応じて決定してもよい。これは、選択還元型NO
x触媒に流入するNOx量に応じて決定しているともいえる。また、選択還元型NOx触媒の浄化能力が低下しない間隔でNH3を供給するように、リッチ空燃比とする間隔を決
定してもよい。
運転を実施しているときには、排気浄化触媒には酸素がほとんど吸蔵されていない。このため、リーンバーン運転が実施されているときのように空燃比を低くする必要がない。したがって、NH3を生成するために必要となる空燃比とすれば足りる。また、排気の空燃
比を低くし過ぎるとNH3の生成量が減少するので、リーンバーン運転が実施されている
ときに所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも高い空燃比とすることで、NH3の生
成量が減少することを抑制できる。なお、内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、内燃機関の排気の空燃比をリッチ空燃比とする所定の間隔は、選択還元型NOx触媒において消費されるNH3量に応じて決定してもよい。これは、選択還元型NO
x触媒に流入するNOx量に応じて決定しているともいえる。また、選択還元型NOx触媒の浄化能力が低下しない間隔でNH3を供給するように、リッチ空燃比とする間隔を決
定してもよい。
また、本発明においては、前記排気浄化触媒の温度を上昇させる昇温手段を備え、
前記内燃機関の排気の空燃比が理論空燃比からリーン空燃比に切り替わるときに、前記昇温手段が、前記排気浄化触媒の温度を上昇させることができる。
前記内燃機関の排気の空燃比が理論空燃比からリーン空燃比に切り替わるときに、前記昇温手段が、前記排気浄化触媒の温度を上昇させることができる。
ここで、N2Oの生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比であっても、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも高い空燃比であれば、N2Oが生成される。これに対し、排
気浄化触媒の温度を上昇させることにより、N2Oの生成量を減少させることができる。
すなわち、NH3を生成するときに、排気浄化触媒の温度を上昇させることにより、N2Oの生成を抑制することができる。このときには、排気浄化触媒の温度を、現時点よりもN2Oの生成量が少なくなる温度まで上昇させるとしてもよい。また、排気浄化触媒の温度
を、N2Oの生成を抑制し得る所定温度まで上昇させてもよい。
気浄化触媒の温度を上昇させることにより、N2Oの生成量を減少させることができる。
すなわち、NH3を生成するときに、排気浄化触媒の温度を上昇させることにより、N2Oの生成を抑制することができる。このときには、排気浄化触媒の温度を、現時点よりもN2Oの生成量が少なくなる温度まで上昇させるとしてもよい。また、排気浄化触媒の温度
を、N2Oの生成を抑制し得る所定温度まで上昇させてもよい。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比で、且つ、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
そうすると、排気の空燃比を、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも低い空燃比に
することで、N2Oがほとんど生成されない。したがって、NH3を生成しつつ、N2Oの
生成量をより確実に低減することができる。この場合、排気浄化触媒の温度を上昇させなくてもよい。
することで、N2Oがほとんど生成されない。したがって、NH3を生成しつつ、N2Oの
生成量をより確実に低減することができる。この場合、排気浄化触媒の温度を上昇させなくてもよい。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、前記内燃機関の排気の空燃比を所定の間隔でリッチ空燃比に
して前記排気浄化触媒にてNH3を生成させ、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
して前記排気浄化触媒にてNH3を生成させ、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替えることができる。
そうすると、排気の空燃比を、N2Oがほとんど生成されない空燃比に調整することが
できる。したがって、NH3を生成しつつ、N2Oの生成量をより確実に低減することができる。
できる。したがって、NH3を生成しつつ、N2Oの生成量をより確実に低減することができる。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときであって、前記リッチ空燃比とした後に、徐々に又は段階的に前記内燃機関の排気の空燃比を高くしてリーン空燃比とすることができる。
このようにすることで、NH3を生成可能な空燃比を長く維持することができるので、
NH3の生成量をより増加させることができる。
NH3の生成量をより増加させることができる。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記排気浄化触媒の温度に応じて前記リッチ空燃比とするときの目標空燃比を変更することができる。
ここで、排気浄化触媒の温度が高くなると、排気浄化触媒における還元反応が促進されるため、N2の生成量が増加し、N2Oの生成量が減少する。したがって、排気浄化触媒の温度が高くなれば、NH3を生成させるときの目標空燃比が高くてもよい。すなわち、N2Oの生成量の減少にしたがって、目標空燃比を高くすることができる。例えば、排気浄化触媒の温度が高いほど、リッチ空燃比とするときの目標空燃比を高くしてもよい。このようにして、内燃機関における燃焼状態が悪化したり、燃費が悪化したりすることを抑制できる。
また、本発明においては、前記空燃比調整手段は、前記排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて前記リッチ空燃比とするときの目標空燃比を変更することができる。
ここで、排気浄化触媒の劣化の度合いが高くなると、排気浄化触媒における還元反応が緩慢となるため、N2Oの生成量が増加する。したがって、排気浄化触媒の劣化の度合い
が高いほど、NH3を生成させるときの目標空燃比を低くしてもよい。すなわち、目標空
燃比を低くすることにより、N2Oの生成を抑制することができる。
が高いほど、NH3を生成させるときの目標空燃比を低くしてもよい。すなわち、目標空
燃比を低くすることにより、N2Oの生成を抑制することができる。
本発明によれば、N2Oの生成量を低減しつつNH3を生成することができる。
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。
<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系との概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、ガソリン機関であるが、ディーゼル機関であってもよい。内燃機関1は、たとえば車両に搭載される。
図1は、本実施例に係る内燃機関と、その吸気系及び排気系との概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、ガソリン機関であるが、ディーゼル機関であってもよい。内燃機関1は、たとえば車両に搭載される。
内燃機関1には、排気通路2が接続されている。この排気通路2の途中には、上流側から順に、三元触媒3、吸蔵還元型NOx触媒4(以下、NSR触媒4という。)、選択還元型NOx触媒5(以下、SCR触媒5という。)が備えられている。
三元触媒3は、触媒雰囲気が理論空燃比のときにNOx,HCおよびCOを最大効率で浄化する。また、三元触媒3は、酸素ストレージ能を有している。すなわち、流入する排気の空燃比がリーン空燃比であるときに過剰分の酸素を吸蔵し、流入する排気の空燃比がリッチ空燃比であるときに不足分の酸素を放出することにより、排気を浄化する。このような酸素ストレージ能の作用により、三元触媒3がHC,COおよびNOxを理論空燃比以外であっても浄化することができる。
なお、三元触媒3には、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたNOxを還元する機能を持たせることもできる。この場合、NSR触媒4は無くてもよい。
また、NSR触媒4は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたNOxを還元する。NSR触媒4に供給する還元剤には、内燃機関1から排出される未燃燃料であるHCまたはCOを利用することができる。そして、NSR触媒4も、酸素ストレージ能を有している。
なお、三元触媒3またはNSR触媒4を排気が通過するときに、排気中のNOxがHCまたはH2と反応してアンモニア(NH3)が生成されることがある。例えば、水性ガスシフト反応または水蒸気改質反応により排気中のCOやH2OからH2が発生すれば、該H2
が三元触媒3またはNSR触媒4においてNOと反応してNH3が生成される。そして、
三元触媒3またはNSR触媒4を通過する排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3
が生成される。なお、本実施例においては三元触媒3またはNSR触媒4の少なくとも一方の触媒が、本発明における排気浄化触媒に相当する。なお、本実施例では、NSR触媒4を排気浄化触媒として説明するが、三元触媒3を排気浄化触媒としても同様に考えることができる。また、三元触媒3及びNSR触媒4を合わせて、本発明における排気浄化触媒としてもよい。
が三元触媒3またはNSR触媒4においてNOと反応してNH3が生成される。そして、
三元触媒3またはNSR触媒4を通過する排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3
が生成される。なお、本実施例においては三元触媒3またはNSR触媒4の少なくとも一方の触媒が、本発明における排気浄化触媒に相当する。なお、本実施例では、NSR触媒4を排気浄化触媒として説明するが、三元触媒3を排気浄化触媒としても同様に考えることができる。また、三元触媒3及びNSR触媒4を合わせて、本発明における排気浄化触媒としてもよい。
SCR触媒5は、還元剤を吸着しておき、NOxが通過するときに、吸着していた還元
剤によりNOxを選択還元する。SCR触媒5へ供給する還元剤には、三元触媒3またはNSR触媒4にて生成されるNH3を利用することができる。
剤によりNOxを選択還元する。SCR触媒5へ供給する還元剤には、三元触媒3またはNSR触媒4にて生成されるNH3を利用することができる。
また、三元触媒3よりも下流で且つNSR触媒よりも上流の排気通路2には、排気の温度を検出する第一温度センサ11と、排気の空燃比を検出する空燃比センサ12と、が取り付けられている。なお、第一温度センサ11により三元触媒3の温度、または、NSR触媒4の温度を検出することができる。また、空燃比センサ12により、内燃機関1の排気の空燃比、または、NSR触媒4に流入する排気の空燃比を検出することができる。
また、NSR触媒4よりも下流で且つSCR触媒5よりも上流の排気通路2には、排気の温度を検出する第二温度センサ13が取り付けられている。なお、第二温度センサ13によりNSR触媒4の温度、または、SCR触媒5の温度を検出することができる。
また、SCR触媒5よりも下流の排気通路2には、排気の温度を検出する第三温度センサ14が取り付けられている。なお、第三温度センサ14によりSCR触媒5の温度を検出することができる。また、NSR触媒4及びSCR触媒5の温度は、内燃機関1の運転状態(例えば、内燃機関1の負荷)に応じて変化するため、該内燃機関1の運転状態に応じてNSR触媒4及びSCR触媒5の温度を推定してもよい。また、NSR触媒4及びSCR触媒5に温度センサを直接取り付けて、該NSR触媒4及びSCR触媒5の温度を検出してもよい。
また、各触媒の上流側及び下流側に、排気中のNOx濃度を検出するNOxセンサを取り付けてもよい。なお、上記センサは、全て取り付ける必要はなく、適宜選択して取り付けてもよい。
また、内燃機関1には、該内燃機関1へ燃料を供給する噴射弁6が取り付けられている。さらに、内燃機関1には、点火プラグ9が設けられている。
一方、内燃機関1には、吸気通路7が接続されている。吸気通路7の途中には、内燃機関1の吸入空気量を調整するスロットル8が設けられている。また、スロットル8よりも上流の吸気通路7には、内燃機関1の吸入空気量を検出するエアフローメータ15が取り付けられている。
以上述べたように構成された内燃機関1には、該内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU10が併設されている。このECU10は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1を制御する。
また、ECU10には、上記センサの他、運転者がアクセルペダル16を踏み込んだ量に応じた電気信号を出力し機関負荷を検知するアクセル開度センサ17、および機関回転数を検知するクランクポジションセンサ18が電気配線を介して接続され、これら各種センサの出力信号がECU10に入力される。
一方、ECU10には、噴射弁6、スロットル8、点火プラグ9が電気配線を介して接続されており、該ECU10により噴射弁6の開閉時期及びスロットル8の開度が制御される。
例えばECU10は、アクセル開度センサ17により検出されるアクセル開度とクランクポジションセンサ18により検出される機関回転数とから要求吸入空気量を決定する。そして、エアフローメータ15により検出される吸入空気量が要求吸入空気量となるように、スロットル8の開度が制御される。このときに変化する吸入空気量に応じた燃料噴射
量を供給するように噴射弁6を制御する。このときに設定される空燃比は、内燃機関1の運転状態に応じて設定される空燃比である。なお、本実施例に係る内燃機関1は、リーンバーン運転が実施される。ただし、内燃機関1の冷間始動時や高負荷運転時などにおいては、ストイキ運転が実施される。リーンバーン運転時には、混合気の空燃比が例えば25となるように、噴射弁6またはスロットル8が制御される。また、ストイキ運転時には、混合気の空燃比が例えば14.5となるように、噴射弁6またはスロットル8が制御される。
量を供給するように噴射弁6を制御する。このときに設定される空燃比は、内燃機関1の運転状態に応じて設定される空燃比である。なお、本実施例に係る内燃機関1は、リーンバーン運転が実施される。ただし、内燃機関1の冷間始動時や高負荷運転時などにおいては、ストイキ運転が実施される。リーンバーン運転時には、混合気の空燃比が例えば25となるように、噴射弁6またはスロットル8が制御される。また、ストイキ運転時には、混合気の空燃比が例えば14.5となるように、噴射弁6またはスロットル8が制御される。
そして、ECU10は、NSR触媒4に吸蔵されているNOxの還元処理を実施する。NSR触媒4に吸蔵されているNOxの還元時には、噴射弁6から噴射する燃料の量またはスロットル8の開度を調整することにより、NSR触媒4に流入する排気の空燃比を所定のリッチ空燃比まで低下させる所謂リッチスパイクを実施する。
このリッチスパイクは、例えば、NSR触媒4に吸蔵されているNOx量が所定量となった場合に実施される。NSR触媒4に吸蔵されているNOx量は、たとえば、NSR触媒4に流入するNOx量と、NSR触媒4から流出するNOx量と、の差を積算することにより算出される。NSR触媒4に流入するNOx量と、NSR触媒4から流出するNOx量とは、センサを取り付けることにより検出できる。また、内燃機関1を搭載する車両の走行距離に応じてリッチスパイクを行ってもよい。
また、ECU10は、リーン空燃比のときにリッチスパイクを実施することにより、NSR触媒4にてNH3を生成させる。このリッチスパイクは、SCR触媒5が吸着してい
るNH3量が所定量まで減少したときに実施される。また、所定の間隔でリッチスパイク
を実施するとしてもよい。なお、本実施例においては排気の空燃比を変化させるECU10が、本発明における空燃比調整手段に相当する。
るNH3量が所定量まで減少したときに実施される。また、所定の間隔でリッチスパイク
を実施するとしてもよい。なお、本実施例においては排気の空燃比を変化させるECU10が、本発明における空燃比調整手段に相当する。
そして、ECU10は、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときにも、リッチスパイクを実施する。すなわち、理論空燃比からリーン空燃比に直接移行するのではなく、理論空燃比からリッチ空燃比を経て、リーン空燃比に移行する。これは、ストイキ運転と、リーンバーン運転との間に、リッチ運転若しくはリッチスパイクを実施するとしてもよい。また、ストイキ運転中にリッチスパイクを実施してリーンバーン運転に移行するとしてもよい。また、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行した直後にリッチスパイクを実施してもよい。
ここで、ストイキ運転時にはリッチスパイクを実施していないので、NSR触媒4にてNH3がほとんど生成されない。このため、SCR触媒5はNH3をほとんど吸着していない。この状態でリーン空燃比に移行すると、SCR触媒5にてNOxをほとんど浄化することができない。このときには、三元触媒3及びNSR触媒4のみでNOxを浄化することになるので、NOx浄化率が低下する虞がある。
そこで本実施例では、ストイキ運転とリーンバーン運転との間にリッチスパイクを実施する。しかし、NSR触媒4にてNH3を生成しようとしてリッチスパイクを実施すると
、N2Oも同時に生成される場合がある。このN2Oは、大気中への放出量を少なくすることが望まれている。したがって、N2Oの生成を抑制しつつNH3の生成を促進させることが望まれる。なお、リーンバーン運転に移行した後であれば、SCR触媒5がNH3を吸
着しているので、リッチスパイク時に発生するN2OをSCR触媒5にて浄化することが
できる。しかし、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときには、SCR触媒5がNH3をほとんど吸着していないので、SCR触媒5にてN2Oを浄化することが困難となる。
、N2Oも同時に生成される場合がある。このN2Oは、大気中への放出量を少なくすることが望まれている。したがって、N2Oの生成を抑制しつつNH3の生成を促進させることが望まれる。なお、リーンバーン運転に移行した後であれば、SCR触媒5がNH3を吸
着しているので、リッチスパイク時に発生するN2OをSCR触媒5にて浄化することが
できる。しかし、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときには、SCR触媒5がNH3をほとんど吸着していないので、SCR触媒5にてN2Oを浄化することが困難となる。
これに対し本実施例では、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときに実施するリッチスパイク時の目標空燃比を、N2Oの生成が抑制され且つNH3が生成される空燃比とする。
図2は、空燃比と、生成されるNH3の濃度及びN2Oの濃度と、の関係を示した図である。なお、実線はNH3濃度、破線はNSR触媒4の温度が350℃のときのN2O濃度、一点鎖線はNSR触媒4の温度が250℃のときのN2O濃度、二点鎖線はNSR触媒4
の温度が450℃のときのN2O濃度である。なお、NH3濃度のスケール(オーダー)とN2O濃度のスケール(オーダー)とは異なる。
の温度が450℃のときのN2O濃度である。なお、NH3濃度のスケール(オーダー)とN2O濃度のスケール(オーダー)とは異なる。
N2O濃度が最高となる空燃比は温度にかかわらず略一定である。そして、N2O濃度が最高となる空燃比よりも、NH3が最高となる空燃比の方が低い。したがって、ストイキ
運転からリーンバーン運転に移行するときに実施するリッチスパイク時の目標空燃比を、N2O濃度が最高となる空燃比よりも低くすれば、N2O濃度をより低くすることができ、且つNH3濃度をより高くすることができる。
運転からリーンバーン運転に移行するときに実施するリッチスパイク時の目標空燃比を、N2O濃度が最高となる空燃比よりも低くすれば、N2O濃度をより低くすることができ、且つNH3濃度をより高くすることができる。
例えば、図3に示すように目標空燃比を変化させる。ここで、図3は、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行する前後の目標空燃比の推移を示したタイムチャートである。図3においてCで示されるのは、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときのリッチスパイク(以下、移行時リッチスパイクという。)のときの目標空燃比である。ここで、図3におけるCの空燃比は、図2におけるAの空燃比に相当する。また、図3においてDで示されるのは、リーン空燃比のときにNH3を生成するために実施されるリッチス
パイク(以下、通常時リッチスパイクという。)のときの目標空燃比である。通常時リッチスパイクは、NH3濃度が最高となる空燃比を目標空燃比としている。すなわち、通常
時リッチスパイクは、NH3生成量が最大となる空燃比を目標空燃比としている。
パイク(以下、通常時リッチスパイクという。)のときの目標空燃比である。通常時リッチスパイクは、NH3濃度が最高となる空燃比を目標空燃比としている。すなわち、通常
時リッチスパイクは、NH3生成量が最大となる空燃比を目標空燃比としている。
図3に示される移行時リッチスパイクでは、N2O濃度が最高となる空燃比よりも低く
、且つ、NH3濃度が最高となる空燃比よりも高い空燃比に目標空燃比が設定されている
(図2のA参照)。そして、移行時リッチスパイクにおける目標空燃比(図3のC)が、通常時リッチスパイクにおける目標空燃比(図3のD)よりも高い。
、且つ、NH3濃度が最高となる空燃比よりも高い空燃比に目標空燃比が設定されている
(図2のA参照)。そして、移行時リッチスパイクにおける目標空燃比(図3のC)が、通常時リッチスパイクにおける目標空燃比(図3のD)よりも高い。
このように移行時リッチスパイクの目標空燃比を設定すると、N2Oの生成を抑制しつ
つNH3を生成することができる。しかし、図2に示されるように、N2Oも生成されてしまう。ここで、図2を見ると、NSR触媒4の温度が450℃になると、N2O濃度が比
較的低くなることが分かる。このため、本実施例では、図2のAで示される空燃比を目標空燃比として移行時リッチスパイクを実施するときには、併せて、NSR触媒4の温度を上昇させる。
つNH3を生成することができる。しかし、図2に示されるように、N2Oも生成されてしまう。ここで、図2を見ると、NSR触媒4の温度が450℃になると、N2O濃度が比
較的低くなることが分かる。このため、本実施例では、図2のAで示される空燃比を目標空燃比として移行時リッチスパイクを実施するときには、併せて、NSR触媒4の温度を上昇させる。
ここで、ストイキ運転が実施されているときには、NSR触媒4の温度が例えば500℃になる。そして、本実施例では、移行時リッチスパイクを実施するときに、NSR触媒4の温度を例えば530℃まで上昇させる。
NSR触媒4の温度上昇は、例えばEGR装置を備えている場合にEGRガスの供給を停止させることにより実施することができる。また、点火プラグ9の点火時期を遅くする(遅角する)ことによっても、NSR触媒4の温度を上昇させることができる。また、NSR触媒4を加熱するヒータを備え、該ヒータによりNSR触媒4の温度を上昇させてもよい。このようにNSR触媒4の温度を上昇させることにより、N2Oの生成を抑制しつ
つNH3を生成することができる。そして、本実施例においてはEGR装置または点火プ
ラグ9が、本発明における昇温手段に相当する。
つNH3を生成することができる。そして、本実施例においてはEGR装置または点火プ
ラグ9が、本発明における昇温手段に相当する。
一方、NSR触媒4の温度を上昇させると、燃費が悪化する虞がある。このため、例えば、図4に示すように移行時リッチスパイクの目標空燃比を変化させてもよい。ここで、図4は、ストイキ運転からリーンバーン運転に移行する前後の目標空燃比の推移を示したタイムチャートである。図4においてEで示されるのは、移行時リッチスパイクのときの目標空燃比である。図4におけるEの空燃比は、図2におけるBの空燃比に相当する。また、図3においてDで示されるのは、通常時リッチスパイクのときの目標空燃比である。
図4に示される移行時リッチスパイクでは、N2O濃度が最高となる空燃比よりも低く
、且つ、NH3濃度が最高となる空燃比よりも低い空燃比に目標空燃比が設定されている
(図2のB参照)。そして、移行時リッチスパイクにおける目標空燃比(図4のE)が、通常時リッチスパイクにおける目標空燃比(図4のD)よりも低い。
、且つ、NH3濃度が最高となる空燃比よりも低い空燃比に目標空燃比が設定されている
(図2のB参照)。そして、移行時リッチスパイクにおける目標空燃比(図4のE)が、通常時リッチスパイクにおける目標空燃比(図4のD)よりも低い。
このように、移行時リッチスパイクの目標空燃比を図2のBで示される空燃比とすることで、NH3の生成量が減少する虞があるものの、N2Oが生成されない空燃比を目標空燃比とすることができる。このため、NSR触媒4の温度を上昇させなくても済む。
図5は、本実施例に係るストイキ運転からリーンバーン運転に移行するときの空燃比制御のフローを示したフローチャートである。本ルーチンは、ECU10により所定の時間毎に実行される。また、本ルーチンは、図3に示した移行時リッチスパイクを実施するときのルーチンである。
ステップS101では、リーンバーン運転を実施する条件が成立しているか否か判定される。本ステップでは、リーンバーン運転に移行可能であるか否か判定している。例えば、内燃機関1の暖機が完了するとストイキ運転からリーンバーン運転に移行する。例えば、ECU10は、内燃機関1の冷却水温度または潤滑油温度が、リーンバーン運転に適する値となっているか否か判定する。
ステップS101で肯定判定がなされた場合にはステップS102へ進み、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
ステップS102では、NSR触媒4の温度が上昇される。本ステップでは、移行時リッチスパイクを実施したときのN2Oの生成を抑制するように、NSR触媒4の温度が上
昇される。例えば、ECU10は、点火時期を遅角する。この点火時期の遅角量は、予め実験等により求めてECU10に記憶させておく。本ステップでは、NSR触媒4の温度を例えば530℃まで上昇させる。ステップS102の処理が完了すると、ステップS103へ進む。
昇される。例えば、ECU10は、点火時期を遅角する。この点火時期の遅角量は、予め実験等により求めてECU10に記憶させておく。本ステップでは、NSR触媒4の温度を例えば530℃まで上昇させる。ステップS102の処理が完了すると、ステップS103へ進む。
ステップS103では、移行時リッチスパイクが実施される。本ルーチンでは、図2のAで示される空燃比を目標空燃比として、移行時リッチスパイクを実施する。ステップS103の処理が完了すると、ステップS104へ進む。
ステップS104では、リーン空燃比に移行が完了したか否か判定される。すなわち、リーンバーン運転への移行が完了したか否か判定される。例えば、空燃比センサ12の検出値が、リーンバーン運転時の目標空燃比に収束したときに、リーン空燃比に移行が完了したと判定される。ステップS104で肯定判定がなされた場合にはステップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS104を再度実行する。
ステップS105では、NSR触媒4の温度が下降される。すなわち、移行時リッチスパイクを実施したときのN2Oの生成を抑制する必要がなくなったので、NSR触媒4の
温度を下降させる。これにより、NSR触媒4の温度が浄化ウィンドウの範囲内となり、
NSR触媒4にてNOxを浄化することが可能となる。例えば、点火時期を進角させ、内燃機関1の運転状態に応じた値とする。本ステップでは、NSR触媒4の温度を例えば450℃まで下降させる。ステップS105の処理が完了すると、ステップS106へ進む。
温度を下降させる。これにより、NSR触媒4の温度が浄化ウィンドウの範囲内となり、
NSR触媒4にてNOxを浄化することが可能となる。例えば、点火時期を進角させ、内燃機関1の運転状態に応じた値とする。本ステップでは、NSR触媒4の温度を例えば450℃まで下降させる。ステップS105の処理が完了すると、ステップS106へ進む。
ステップS106では、ストイキ運転を実施する条件が成立しているか否か判定される。本ステップでは、リーンバーン運転からストイキ運転に移行する条件が成立したか否か判定される。例えば、ECU10は、内燃機関1の冷却水温度または潤滑油温度が、ストイキ運転が必要となる値となっているか否か判定する。
ステップS106で肯定判定がなされた場合にはステップS101へ戻り、一方、否定判定がなされた場合には本ルーチンを終了させる。
以上説明したように、本実施例によれば、N2Oの生成を抑制しつつNH3を生成することができる。これにより、大気中へのN2Oの排出量を低減させつつ、ストイキ運転から
リーンバーン運転に移行したときのNOxの浄化率を高くすることができる。
リーンバーン運転に移行したときのNOxの浄化率を高くすることができる。
なお、本実施例においては、NSR触媒4の劣化の度合いが高くなるほど、移行時リッチスパイクを実施するときの目標空燃比を低くしてもよい。すなわち、NSR触媒4の劣化の度合いが高くなるほど、該NSR触媒4でNH3が生成され難くなるので、NH3の生成量が減少し得る。これに対して、目標空燃比を低くすることで、より多くのHCやH2
をNSR触媒4に供給することができるので、NH3の生成量が減少することを抑制でき
る。
をNSR触媒4に供給することができるので、NH3の生成量が減少することを抑制でき
る。
また、本実施例においては、NSR触媒4の劣化の度合いが高くなるほど、移行時リッチスパイクを実施するときのNSR触媒4の温度を高くしてもよい。すなわち、NSR触媒4の温度を高くすることにより、NSR触媒4における反応を促進させることができるので、NH3をより多く生成することができる。
また、本実施例においては、NSR触媒4の温度に応じて、移行時リッチスパイクを実施するときの目標空燃比を設定してもよい。ここで、図2に示されるように、NSR触媒4の温度に応じて、N2Oの生成量が変化する。このため、NSR触媒4の温度が、N2Oの生成量が少なくなる温度であれば、N2Oの生成を抑制する必要がないので、移行時リ
ッチスパイクを実施するときの目標空燃比を高くすることができる。例えば、ストイキ運転が実施された後では、NSR触媒4の温度が高いほど、N2Oの生成量が少なくなるの
で、移行時リッチスパイクを実施するときの目標空燃比を高くすることができる。
ッチスパイクを実施するときの目標空燃比を高くすることができる。例えば、ストイキ運転が実施された後では、NSR触媒4の温度が高いほど、N2Oの生成量が少なくなるの
で、移行時リッチスパイクを実施するときの目標空燃比を高くすることができる。
また、通常時リッチスパイクを実施するときには、NSR触媒4に貯蔵されている酸素を速やかに放出させるために、空燃比を一旦12.5程度まで低下させ、酸素を放出させた後に、空燃比を13程度にしてNH3を生成することがある。このような場合には、移
行時リッチスパイクの空燃比を、通常時リッチスパイクを実施するときの空燃比であって、酸素を放出させるために設定される空燃比(例えば12.5)以下としてもよい。また、移行時リッチスパイクの空燃比を、通常時リッチスパイクを実施するときの空燃比であって、酸素を放出させるための空燃比(例えば12.5)よりも高く且つNH3を生成す
るときの空燃比(例えば13)以下としてもよい。このような空燃比を目標として移行時リッチスパイクを実施すれば、N2Oの生成量が少ない空燃比で移行時リッチスパイクが
実施されることになる。
行時リッチスパイクの空燃比を、通常時リッチスパイクを実施するときの空燃比であって、酸素を放出させるために設定される空燃比(例えば12.5)以下としてもよい。また、移行時リッチスパイクの空燃比を、通常時リッチスパイクを実施するときの空燃比であって、酸素を放出させるための空燃比(例えば12.5)よりも高く且つNH3を生成す
るときの空燃比(例えば13)以下としてもよい。このような空燃比を目標として移行時リッチスパイクを実施すれば、N2Oの生成量が少ない空燃比で移行時リッチスパイクが
実施されることになる。
<実施例2>
本実施例では、移行時リッチスパイクを実施するときに、直ぐにリーン空燃比に移行す
るのではなく、空燃比を徐々に又は段階的に変化させてリーン空燃比に移行する。その他の装置等は実施例1と同じため、説明を省略する。
本実施例では、移行時リッチスパイクを実施するときに、直ぐにリーン空燃比に移行す
るのではなく、空燃比を徐々に又は段階的に変化させてリーン空燃比に移行する。その他の装置等は実施例1と同じため、説明を省略する。
図6は、本実施例に係るストイキ運転からリーンバーン運転に移行する前後の目標空燃比の推移を示したタイムチャートである。
図6のFからGの期間において、目標空燃比が徐々に高くなる。この間にも、NH3が
生成されるので、より多くのNH3を生成させることができる。また、NSR触媒4の温
度は、例えば510℃程度まで上昇する。実施例1の場合と比較すると、リッチ空燃比となっている時間が長いために、NSR触媒4の温度の上昇量が小さくなる。このときの温度は、実施例1の場合(例えば530℃)よりも低いために、N2Oの生成量が多くなる
。しかし、NSR触媒4の温度を速やかに温度ウィンドウの範囲内まで低下させることができるので、NOxの浄化率をより高めることができる。
生成されるので、より多くのNH3を生成させることができる。また、NSR触媒4の温
度は、例えば510℃程度まで上昇する。実施例1の場合と比較すると、リッチ空燃比となっている時間が長いために、NSR触媒4の温度の上昇量が小さくなる。このときの温度は、実施例1の場合(例えば530℃)よりも低いために、N2Oの生成量が多くなる
。しかし、NSR触媒4の温度を速やかに温度ウィンドウの範囲内まで低下させることができるので、NOxの浄化率をより高めることができる。
また、図7は、本実施例に係るストイキ運転からリーンバーン運転に移行する前後の目標空燃比の推移を示した他のタイムチャートである。
図7のHからJの期間において、目標空燃比をリッチ空燃比で一定とし、その後にリーン空燃比としている。図7のHからJの期間においてもNH3が生成されるので、より多
くのNH3を生成させることができる。この場合も、NSR触媒4の温度が比較的低いた
めに、N2Oの生成量が実施例1の場合よりも多くなるが、NSR触媒4の温度が速やか
に低下することにより、NOxの浄化率を高めることができる。
くのNH3を生成させることができる。この場合も、NSR触媒4の温度が比較的低いた
めに、N2Oの生成量が実施例1の場合よりも多くなるが、NSR触媒4の温度が速やか
に低下することにより、NOxの浄化率を高めることができる。
また、図8は、本実施例に係るストイキ運転からリーンバーン運転に移行する前後の目標空燃比の推移を示した他のタイムチャートである。
図8では、目標空燃比をリッチ空燃比で一定とした後、さらに、理論空燃比で一定とし、その後、徐々に空燃比を高くしている。リッチ空燃比で一定としている期間においてもNH3が生成されるので、より多くのNH3を生成させることができる。また、理論空燃比で一定としている期間では、NSR触媒4の温度を上昇させることができるので、N2O
の生成を抑制することができる。
の生成を抑制することができる。
以上説明したように、本実施例によれば、移行時リッチスパイクを実施したときに、直ぐにリーン空燃比に移行するのではなく、NH3を生成させる空燃比となる時間を設ける
ことで、NH3の生成量を増加させることができる。これにより、リーンバーン運転時に
SCR触媒5で還元剤が不足することを抑制できる。
ことで、NH3の生成量を増加させることができる。これにより、リーンバーン運転時に
SCR触媒5で還元剤が不足することを抑制できる。
1 内燃機関
2 排気通路
3 三元触媒
4 吸蔵還元型NOx触媒(NSR触媒)
5 選択還元型NOx触媒(SCR触媒)
6 噴射弁
7 吸気通路
8 スロットル
9 点火プラグ
10 ECU
11 第一温度センサ
12 空燃比センサ
13 第二温度センサ
14 第三温度センサ
15 エアフローメータ
16 アクセルペダル
17 アクセル開度センサ
18 クランクポジションセンサ
2 排気通路
3 三元触媒
4 吸蔵還元型NOx触媒(NSR触媒)
5 選択還元型NOx触媒(SCR触媒)
6 噴射弁
7 吸気通路
8 スロットル
9 点火プラグ
10 ECU
11 第一温度センサ
12 空燃比センサ
13 第二温度センサ
14 第三温度センサ
15 エアフローメータ
16 アクセルペダル
17 アクセル開度センサ
18 クランクポジションセンサ
Claims (9)
- 内燃機関の排気通路に設けられてNH3を還元剤としてNOxを還元する選択還元型N
Ox触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気通路に設けられて排気の空燃比が理論空燃比以下のときにNH3を生成する排気浄化触媒と、
前記内燃機関の排気の空燃比を調整する空燃比調整手段と、
を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大
となる空燃比よりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段が、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大
となる空燃比よりも低い空燃比で、且つ、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも高い
空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、前記内燃機関の排気の空燃比を所定の間隔でリッチ空燃比にして前記排気浄化触媒にてNH3を生成させ、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも高い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記排気浄化触媒の温度を上昇させる昇温手段を備え、
前記内燃機関の排気の空燃比が理論空燃比からリーン空燃比に切り替わるときに、前記昇温手段が、前記排気浄化触媒の温度を上昇させる請求項1から3の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、N2Oの生成量が最大
となる空燃比よりも低い空燃比で、且つ、NH3の生成量が最大となる空燃比よりも低い
空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比をリーン空燃比にしているときに、前記内燃機関の排気の空燃比を所定の間隔でリッチ空燃比にして前記排気浄化触媒にてNH3を生成させ、
前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときに、理論空燃比よりも低いリッチ空燃比であって、前記所定の間隔でリッチ空燃比にするときよりも低い空燃比にしてからリーン空燃比に切り替える請求項1または5に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段は、前記内燃機関の排気の空燃比を理論空燃比からリーン空燃比に切り替えるときであって、前記リッチ空燃比とした後に、徐々に又は段階的に前記内燃機関の排気の空燃比を高くしてリーン空燃比とする請求項1から6の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 前記空燃比調整手段は、前記排気浄化触媒の温度に応じて前記リッチ空燃比とするとき
の目標空燃比を変更する請求項1から7の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記空燃比調整手段は、前記排気浄化触媒の劣化の度合いに応じて前記リッチ空燃比とするときの目標空燃比を変更する請求項1から8の何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2012
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016084800A (ja) * | 2014-10-24 | 2016-05-19 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
EP3103993A1 (en) | 2015-06-09 | 2016-12-14 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
JP2017002792A (ja) * | 2015-06-09 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US10174695B2 (en) | 2015-06-09 | 2019-01-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Control device for internal combustion engine |
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