JP2669092B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas purification device for internal combustion engineInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、排気系にいわゆるリーンNOx触媒を備えた
内燃機関における、リーンNOx触媒によるNOx浄化に必要
な、HCの部分酸化により生成される活性種を、活性種不
足時に、機関温度を下げることにより多量生成せしめ、
リーンNOx触媒によるNOx浄化を促進させる内燃機関の排
気浄化装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is produced by partial oxidation of HC necessary for NOx purification by a lean NOx catalyst in an internal combustion engine having a so-called lean NOx catalyst in an exhaust system. A large amount of active species is generated by lowering the engine temperature when the active species are insufficient,
The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine that promotes NOx purification by a lean NOx catalyst.
［従来の技術］ 最近、燃費向上のために、希薄域の空燃比で燃焼させ
るリーンバーン内燃機関の開発が進められ、一部は実用
化されている。希薄空燃比領域においては、従来の触媒
ではNOxを浄化できないので、NOx低減がリーンバーン内
燃機関の課題になっており、希薄空燃比でもNOxを浄化
できる触媒が注目されている。[Related Art] In recent years, in order to improve fuel efficiency, the development of a lean burn internal combustion engine that burns at an air-fuel ratio in a lean region has been promoted, and a part thereof has been put into practical use. In the lean air-fuel ratio range, NOx cannot be purified by conventional catalysts, so reduction of NOx has become a problem for lean-burn internal combustion engines, and catalysts that can purify NOx even at lean air-fuel ratios are drawing attention.
特開平１−130735号工公報、特願昭63−95026号は、
遷移金属を担持せしめたゼオライトからなり、酸化雰囲
気中、HC存在下でNOxを還元する触媒（以下、リーンNOx
触媒という）を教示している。Japanese Patent Laid-Open No. 1-130735 and Japanese Patent Application No. 63-95026
A catalyst that consists of zeolite supporting a transition metal and reduces NOx in the presence of HC in an oxidizing atmosphere (hereinafter referred to as lean NOx
(Referred to as a catalyst).
［発明が解決しようとする課題］ しかし、内燃機関の排気系にリーンNOx触媒を装着し
ても、機関の運転状態によっては、NOx浄化率が低下し
て、NOx排出量が増加してしまい、NOx量を規則値以内に
抑えることができなくなるという問題がある。[Problems to be Solved by the Invention] However, even if a lean NOx catalyst is installed in the exhaust system of an internal combustion engine, the NOx purification rate decreases and the NOx emission amount increases depending on the operating state of the engine. There is a problem that the NOx amount cannot be suppressed within the regulation value.
一方、リーンNOx触媒によるNOx還元メカニズムは、第
９図に示すごとく、排気ガス中のHCの一部、部分酸化に
より生成される活性種とNOxとの反応であると推定され
る。したがって、第８図に示す如く、排気ガス中のHC濃
度が大になればなる程活性種の生成量も増え、NOx浄化
率が大になる。上記のように、運転状態によってはNOx
浄化率が低下するのは、内燃機関の運転状態によっては
排気ガス中のHC濃度が低減するからであると考えられ
る。On the other hand, the NOx reduction mechanism by the lean NOx catalyst is presumed to be a reaction between NOx and a part of HC in the exhaust gas, an active species generated by partial oxidation, as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 8, as the HC concentration in the exhaust gas increases, the generation amount of the active species also increases, and the NOx purification rate increases. As mentioned above, depending on the operating condition, NOx
It is considered that the purification rate decreases because the HC concentration in the exhaust gas decreases depending on the operation state of the internal combustion engine.
本発明は、内燃機関の運転状態によっては生じるNOx
浄化率の低下或いはHC量の不足を、内燃機関の冷却水温
を制御することによって解決することを目的とする。The present invention provides NOx generated depending on the operating state of the internal combustion engine.
It is an object of the present invention to solve a decrease in purification rate or a shortage of HC amount by controlling a cooling water temperature of an internal combustion engine.
［課題を解決するための手段］ 上記目的は、本発明によれば、 内燃機関の排気系に設けられたリーンNOx触媒（遷移
金属或いは貴金属を担持せしめたデオライトからなり、
酸化雰囲気中、HC存在下でNOxを還元する触媒として定
義される）と、 HCの部分酸化により生成される活性種がリーンNOx触
媒によるNOxの還元に必要とされる活性種量に対して直
接的に判断するHC不足判定手段と、 内燃機関の冷却水温を調節する、しかもHC不足判定手
段が、活性種が不足する運転状態と判断したときには、
不足する運転状態でないと判断したときに比べて冷却水
温を低く調節する温度調節手段と、 からなる内燃機関の排気浄化装置によって、達成され
る。Means for Solving the Problems According to the present invention, the object is to provide a lean NOx catalyst (made of deolite supporting a transition metal or a noble metal, provided in an exhaust system of an internal combustion engine,
(Defined as a catalyst that reduces NOx in the presence of HC in an oxidizing atmosphere), and the active species generated by partial oxidation of HC are directly related to the amount of active species required for NOx reduction by lean NOx catalyst. When the HC shortage determining means determines that the active state is insufficient, the HC shortage determining means adjusts the cooling water temperature of the internal combustion engine.
This is achieved by an exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising: a temperature adjusting means for adjusting the cooling water temperature lower than when it is determined that the operating state is not insufficient.
［作用］ 排気ガスのHC濃度は、したがってNOx浄化率も、第６
図に示す如く、空燃比によて、また、第７図に示す如
く、触媒温度によって、大きく左右される。すなわち、
空燃比に関しては、理論空燃比より希薄（リーン）側の
空燃比領域においては、トルク変動が急激に大きくなり
始める空燃比迄は、HC量が徐々に低下し、NOx浄化率が
低下する。また、触媒温度に関しては、触媒温度がある
温度以上になれば急激にNOx浄化率が低下する。[Action] The HC concentration of the exhaust gas, and thus the NOx purification rate, is
As shown in the figure, it largely depends on the air-fuel ratio and, as shown in FIG. 7, the catalyst temperature. That is,
Regarding the air-fuel ratio, in the air-fuel ratio region leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the HC amount gradually decreases and the NOx purification rate decreases until the air-fuel ratio where the torque fluctuation starts to increase rapidly. Further, regarding the catalyst temperature, when the catalyst temperature becomes higher than a certain temperature, the NOx purification rate sharply decreases.
トルク変動が急激に立上る空燃比迄の希薄空燃比領域
で運転されているか、または触媒温度（排気温度に相関
する）が所定温度以上となるような、高負荷あるいは高
回転域では、HC不足判定手段が、活性種が不足する運転
状態と判断し、温度調節手段が冷却温度を低く調節する
ので、内燃機関の温度は低くされる。この結果、燃焼室
壁への燃料の付着の増加、燃料壁面蒸発の遅れが生じ、
燃料の一部が不完全燃焼し、未燃燃料が増えて、排気ガ
ス中のHCが増加する。このHCがリーンNOxを触媒に流れ
て、NOx浄化率を向上させる。HC is insufficient in a high load or high speed range where the engine is operating in a lean air-fuel ratio range up to the air-fuel ratio where the torque fluctuation rises abruptly, or the catalyst temperature (correlation with exhaust temperature) exceeds a specified temperature. The determining means determines that the operating state is insufficient for the active species, and the temperature adjusting means adjusts the cooling temperature to be low, so that the temperature of the internal combustion engine is lowered. As a result, the adhesion of fuel to the wall of the combustion chamber increases and the evaporation of the fuel wall surface is delayed,
Part of the fuel burns incompletely, unburned fuel increases, and HC in the exhaust gas increases. This HC flows lean NOx to the catalyst to improve the NOx purification rate.
他方、HC不足判定手段が、活性種が不足する運転状態
でないと判断したときには、冷却水温度は高くされ、ほ
ぼ完全燃焼が行われて燃費が良くされ、HCミッションも
低減される。On the other hand, when the HC deficiency determining means determines that the operating state is not such that the active species is deficient, the temperature of the cooling water is increased, almost complete combustion is performed, fuel efficiency is improved, and the HC mission is also reduced.
［実施例］ 以下、本発明の望ましい実施例を説明する。EXAMPLES Hereinafter, desirable examples of the present invention will be described.
第１図において、内燃機関２の排気系４には、リーン
NOx触媒６が設けられ、その上流に、空燃比センサ８、
排気温センサ10が設けられている。内燃機関２の吸気系
12には、吸気管圧力センサ14が設けられている。内燃機
関２のクランク軸と連動されるディストリビュータには
クランク角度センサ16が設けられ、後述する演算の割り
込みのタイミングをとる信号を発するとともに、該信号
を演算して機関回転速度を得ることができるようになっ
ている。In FIG. 1, the exhaust system 4 of the internal combustion engine 2 has a lean
An NOx catalyst 6 is provided, and an air-fuel ratio sensor 8,
An exhaust temperature sensor 10 is provided. Intake system of internal combustion engine 2
An intake pipe pressure sensor 14 is provided at 12. A crank angle sensor 16 is provided in the distributor that is interlocked with the crankshaft of the internal combustion engine 2 so as to issue a signal for timing the interrupt of the calculation described later and to calculate the signal to obtain the engine rotation speed. It has become.
一方、内燃機関２の燃焼室まわりに形成されたウォー
タジャケットには冷却水が循環され、内燃機関を冷却す
ることによって自分自身が昇温された冷却水は車両前部
に設けられたラジエータ18に導かれて冷却される。内燃
機関２とラジエータ18との冷却水循環経路20には、ラジ
エータ18をバイパスするバイパス通路22が設けられ、バ
イパス通路22と冷却水循環経路との分岐部に三方電磁弁
24が設けられている。ウォータポンプ26によって冷却水
が循環されるとき、三方電磁弁24がONとされれば冷却水
はラジエータ18を流れて冷却され、三方電磁弁24がOFF
とされれば冷却水はラジエータ18をバイパスして機関の
みを循環するので機関の熱によって昇温する。この冷却
水の温度は内燃機関２のウォータジャケットに設けた水
温センサ28によって検出される。On the other hand, the cooling water is circulated in the water jacket formed around the combustion chamber of the internal combustion engine 2, and the cooling water whose temperature is raised by cooling the internal combustion engine is supplied to the radiator 18 provided at the front of the vehicle. It is guided and cooled. A cooling water circulation path 20 between the internal combustion engine 2 and the radiator 18 is provided with a bypass passage 22 that bypasses the radiator 18, and a three-way solenoid valve is provided at a branch point between the bypass passage 22 and the cooling water circulation path.
24 are provided. When the cooling water is circulated by the water pump 26, if the three-way solenoid valve 24 is turned on, the cooling water flows through the radiator 18 to be cooled, and the three-way solenoid valve 24 is turned off.
If so, the cooling water bypasses the radiator 18 and circulates only in the engine, so that the temperature rises due to the heat of the engine. The temperature of this cooling water is detected by a water temperature sensor 28 provided in the water jacket of the internal combustion engine 2.
内燃機関２の運転を制御するために、制御装置30が設
けられる。制御装置30はマイクロコンピュータからな
り、演算を実行するセントラルプロセッサユニット（CP
U）30a、読出し専用のリードオンメモリ（ROM）30b、一
時記憶用のランダムアクセスメモリ（RAM）30c、アナロ
グ入力をディジタル量に変換するアナログ／ディジタル
変換器30d、ディジタル入力を受信する入力インターフ
ェース30e、演算結果を指令信号として出力する出力イ
ンターフェース30f、およびこれらの各要素を連絡する
パス30gを有する。A control device 30 is provided to control the operation of the internal combustion engine 2. The control device 30 is composed of a microcomputer, and is a central processor unit (CP
U) 30a, read-only memory (ROM) 30b for reading only, random access memory (RAM) 30c for temporary storage, analog / digital converter 30d for converting analog input to digital quantity, input interface 30e for receiving digital input , An output interface 30f for outputting a calculation result as a command signal, and a path 30g for connecting these respective elements.
クランク角度センサ16の出力は入力インターフェース
30eに、空燃比センサ８、排気センサ10、吸気管圧力セ
ンサ14、水温センサ28の出力はアナログ／ディジタル変
換器30dに、それぞれ入力され、出力インターフェース3
0fからの指令は三方電磁弁24に送られる。The output of the crank angle sensor 16 is an input interface
30e, the outputs of the air-fuel ratio sensor 8, the exhaust sensor 10, the intake pipe pressure sensor 14, and the water temperature sensor 28 are input to the analog / digital converter 30d, respectively.
The command from 0f is sent to the three-way solenoid valve 24.
第２図、第５図のルーチンは、それぞれ、本発明の第
１実施例、第２実施例の内燃機関の冷却水温制御ルーチ
ンであり、第１実施例はHCの部分酸化により生成される
活性種が不足する運転状態か否かを空燃比や排気温度か
ら間接的に判断する場合に対応し、第２実施例は排気ガ
ス中のHC濃度から直接的に判断する場合に対応する。こ
れらのルーチンは、ROM30bに記憶されていて、CPU30aに
読出されて、一定のクランク角度毎に割込まれて、演算
が実行される。2 and 5 are routines for controlling the cooling water temperature of the internal combustion engine according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, respectively. In the first embodiment, the activity generated by the partial oxidation of HC is performed. The second embodiment corresponds to a case where it is indirectly determined from the air-fuel ratio or the exhaust gas temperature whether or not the operation state is short of species, and the second embodiment corresponds to a case where it is directly determined from the HC concentration in the exhaust gas. These routines are stored in the ROM 30b, read out to the CPU 30a, interrupted at every fixed crank angle, and executed.
まず、第１実施例を第２図から第４図までを参照して
説明する。第２図において、ステップ101、102で内燃機
関の運転状態を読込む。図示例では、ステップ101で内
燃比センサ８からの出力である空燃比ABFを読込み、ス
テップ102で排気温センサ10からの出力である排気温度T
EXを読込む。ステップ102は、また、吸気管圧力PM、機
関回転速度NEを読込んで、PM、NEより排気温度TEXを推
定するようにしてもよい。First, the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 4. In FIG. 2, in steps 101 and 102, the operating state of the internal combustion engine is read. In the illustrated example, the air-fuel ratio ABF output from the internal combustion ratio sensor 8 is read in step 101, and the exhaust gas temperature T output from the exhaust gas temperature sensor 10 is read in step 102.
Read EX. In step 102, the intake pipe pressure PM and the engine speed NE may be read, and the exhaust gas temperature TEX may be estimated from PM and NE.
続いてステップ103、104へと進み、空燃比ABFが、HC
の少ない領域を決める下側の空燃比ABF1と上側空燃比AB
F2との間にあるか否か、すなわち第６図のABF1とABF2の
間の、HCの少ない領域にあるか否かを判断し、HCが少な
い空燃比領域にあるときはステップ105に進み、HCが多
い空燃比領域にあるときはステップ106へと進む。Subsequently, the routine proceeds to steps 103 and 104, where the air-fuel ratio ABF is HC
Lower air-fuel ratio ABF1 and upper air-fuel ratio AB
It is judged whether or not it is between F2, that is, whether or not it is in the region where HC is small between ABF1 and ABF2 in FIG. 6, and when HC is in the air-fuel ratio region, proceed to step 105, When it is in the air-fuel ratio region in which HC is large, the routine proceeds to step 106.
ステップ105に進むとき、すなわちHC不足のときは、
ステップ105で第３図の空燃比ABF、排気温度TEX−目標
冷却水温度THW0マップから、目標冷却水温度TWOを算出
する。この場合の目標冷却水温度THW0は、通常の目標冷
却水温度たとえば95℃よりも低い。したがって、以下の
ステップ109〜112で冷却水温THWが目標冷却温度THW0に
近づくように制御されたときに、内燃機関２の温度は低
くされる。When proceeding to step 105, that is, when HC is insufficient,
In step 105, the target coolant temperature TWO is calculated from the map of the air-fuel ratio ABF, the exhaust temperature TEX and the target coolant temperature THW0 in FIG. The target cooling water temperature THW0 in this case is lower than the normal target cooling water temperature, for example, 95 ° C. Therefore, when the cooling water temperature THW is controlled to approach the target cooling temperature THW0 in the following steps 109 to 112, the temperature of the internal combustion engine 2 is lowered.
一方、ステップ106に進んだときは、すなわちHC量が
比較的多量にあるときは、排気温度TEXが、第７図のNOx
浄化率が急激に低下する触媒温度に対応する排気温度TE
X1より大か否かを判断し、TEX＞TEX1だと、HCが比較的
多量にあっても第９図の直接酸化および活性種のCO2側
への酸化が進んでHCが不足するので、ステップ107に進
み、ステップ107で、第４図の排気温度TEX−目標冷却水
温度THW0マップより、目標冷却水温度THW0を算出する。
この時の目標冷却水温度THW0も、通常の目標冷却水温度
たとえば95℃よりも低い。したがって、内燃機関２の温
度は低くされる。On the other hand, when the routine proceeds to step 106, that is, when the HC amount is relatively large, the exhaust temperature TEX becomes equal to the NOx in FIG.
Exhaust temperature TE corresponding to the catalyst temperature at which the purification rate drops sharply
Judgment as to whether or not it is larger than X1, and if TEX> TEX1, even if HC is relatively large, direct oxidation and oxidation of active species to the CO 2 side in FIG. 9 progress and HC becomes insufficient. Proceeding to step 107, in step 107, the target cooling water temperature THW0 is calculated from the exhaust temperature TEX-target cooling water temperature THW0 map shown in FIG.
The target cooling water temperature THW0 at this time is also lower than the normal target cooling water temperature, for example, 95 ° C. Therefore, the temperature of the internal combustion engine 2 is lowered.
ステップ106で排気温度TEXが所定温度TEX1以下のとき
は、HC量が比較的多量で、HCの直接酸化も進まない領域
であるから、ステップ108に進み、目標冷却水温度THW0
を、通常の、良好な燃焼が行われる冷却水温度、たとえ
ば95℃に設定する。When the exhaust gas temperature TEX is equal to or lower than the predetermined temperature TEX1 in step 106, since the HC amount is relatively large and the direct oxidation of HC does not proceed, the process proceeds to step 108, where the target cooling water temperature THW0
Is set to a normal, cooling water temperature at which good combustion occurs, for example 95 ° C.
続いて、ステップ109〜112に進み、冷却水温度THW
を、ステップ103〜108で算出した目標冷却水温度THW0に
調節する制御を実行する。すなわち、ステップ109で、
水温センサ28の出力である冷却水温度THWを読込み、ス
テップ110に進んで現在の冷却水温度THWが目標冷却水温
度THW0より低いか否かを判断する。THW＜THW0なら、ス
テップ112に進んで、三方電磁弁24をOFFにしてラジエー
タ18をバイパスさせて冷却水を循環させ、機関温度を上
げ、THW＜THW0でないなら、三方電磁弁24をONにして冷
却水をラジエータ18に循環させ、機関温度をさげる。Then, proceed to steps 109 to 112, and the cooling water temperature THW
Is controlled to the target cooling water temperature THW0 calculated in steps 103 to 108. That is, in step 109,
The coolant temperature THW output from the coolant temperature sensor 28 is read, and the routine proceeds to step 110, where it is determined whether the current coolant temperature THW is lower than the target coolant temperature THW0. If THW <THW0, proceed to step 112, turn off the three-way solenoid valve 24, bypass the radiator 18 and circulate the cooling water, raise the engine temperature, and if THW <THW0, turn on the three-way solenoid valve 24. Cooling water is circulated through the radiator 18 to reduce the engine temperature.
第１実施例では、ステップ101、102、103、104、106
および空燃比センサ８、排気温センサ10（或いは排気温
度を推定する吸気管圧力センサ14および機関回転速度セ
ンサとしてのクランク角度センサ16）が、HCしたがって
活性種がNOx還元上必要とされる量に対して不足するか
否かを判断するHC不足判定手段を構成する。また、ステ
ップ105、107、108、109、110、111、112および第３
図、第４図のマップ、および三方電磁弁24、水温センサ
28が、冷却水温の温度調節手段を構成する。In the first embodiment, steps 101, 102, 103, 104, 106.
And the air-fuel ratio sensor 8, the exhaust gas temperature sensor 10 (or the intake pipe pressure sensor 14 for estimating the exhaust gas temperature and the crank angle sensor 16 as the engine rotational speed sensor) are set to the amount that HC and thus the active species are required for NOx reduction. An HC shortage determination means for determining whether or not there is a shortage is configured. Also, steps 105, 107, 108, 109, 110, 111, 112 and the third
Figure, map of Figure 4, three-way solenoid valve 24, water temperature sensor
28 constitutes a means for adjusting the temperature of the cooling water.
つぎに、HCしたがて活性種の不足を直接的に判断する
第２実施例を、第５図を参照して説明する。ただし、第
２図において、リーンNOx触媒６の下流または上流に排
気ガス中のHC濃度を検出するHCセンサ32を配置する。Next, a second embodiment in which the shortage of active species is determined directly by HC will be described with reference to FIG. However, in FIG. 2, an HC sensor 32 for detecting the concentration of HC in the exhaust gas is disposed downstream or upstream of the lean NOx catalyst 6.
第５図において、ステップ201にて、HCセンサ32の出
力であるHC濃度VHCを読込む。続いて、ステップ202に進
み、現在のVHCが所定のHC濃度V0より小か否かを判断す
る。VHC＜V0ならHCしたがって活性種が不足するからス
テップ203に進み、目標冷却水温度THW0を、通常の冷却
水温度たとえば95℃よりも低い冷却水温度たとえば70℃
に設定する。また、ステップ202でVHC＜V0でないなら、
ステップ204に進み、目標冷却水温度THW0を、通常の冷
却水温度たとえば95℃に設定する。In FIG. 5, in step 201, the HC concentration VHC, which is the output of the HC sensor 32, is read. Subsequently, the process proceeds to step 202, where it is determined whether or not the current VHC is lower than a predetermined HC concentration V0. If VHC <V0, the flow proceeds to step 203 because HC is insufficient for active species, and the target cooling water temperature THW0 is reduced to a normal cooling water temperature, for example, a cooling water temperature lower than 95 ° C., for example, 70 ° C.
Set to. If VHC <V0 in step 202,
In step 204, the target cooling water temperature THW0 is set to the normal cooling water temperature, for example, 95 ° C.
続いて、ステップ205〜208に進んで、現在の冷却水温
度THWをステップ201〜204で求めた目標冷却水温度THW0
に調節する。ステップ205〜208は、第１実施例のステッ
プ109〜112に対応する。Subsequently, the process proceeds to steps 205 to 208, where the current coolant temperature THW is calculated as the target coolant temperature THW0 obtained in steps 201 to 204.
Adjust to. Steps 205 to 208 correspond to steps 109 to 112 of the first embodiment.
第２実施例においては、ステップ201、202、HCセンサ
32がHC不足判定手段を構成する。また、ステップ203、2
04、205、206、207、208、三方電磁弁24、水温センサ28
が、温度調節手段を構成する。In the second embodiment, steps 201, 202, HC sensor
32 constitutes HC shortage determination means. Also, steps 203 and 2
04, 205, 206, 207, 208, three-way solenoid valve 24, water temperature sensor 28
Constitute the temperature control means.
つぎに、本発明の作用について説明する。 Next, the operation of the present invention will be described.
希薄空燃比領域で空燃比ABFがABF1（たとえば16）とA
BF2（たとえば19）の間にある場合、および空燃比がABF
1以下或いはABF2以上であっても排気温度TEXが所定温度
TEX1より高い場合、およびHC濃度VHCが所定濃度V0より
低い場合には、HCしたがって活性種がNOx還元上不足と
判断され、目標冷却水温度THW0が通常の冷却水温度たと
えば95℃よりも低く設定される。そして、三方電磁弁24
をON/OFFさせることにより、冷却水温度THWは目標冷却
温度THW0に調節される。上記の場合以外はHCしたがって
活性種がNOx還元上不足しないと判断され、冷却水温度T
HWは通常の冷却水温度たとえば95に℃に調節される。In the lean air-fuel ratio region, the air-fuel ratio ABF is ABF1 (eg 16) and A
If between BF2 (eg 19) and the air / fuel ratio is ABF
Exhaust temperature TEX is the specified temperature even if it is 1 or less or ABF 2 or more
When it is higher than TEX1 and when the HC concentration VHC is lower than the specified concentration V0, it is judged that HC and therefore the active species are insufficient for NOx reduction, and the target cooling water temperature THW0 is set lower than the normal cooling water temperature, for example 95 ° C. To be done. And the three-way solenoid valve 24
By turning ON / OFF, the cooling water temperature THW is adjusted to the target cooling temperature THW0. Except in the above cases, it is judged that HC and therefore active species are sufficient for NOx reduction, and the cooling water temperature T
The HW is adjusted to the normal cooling water temperature, for example 95 ° C.
HC不足と判断され、したがって冷却水温度が低い温度
に調節されると、内燃機関２の温度が低くなり、燃焼が
一部不完全燃焼となり、未燃燃料によって排気ガス中の
HC量が増え、これが活性種を増やし、リーンNOx触媒６
のNOx浄化率を向上させる。If it is determined that HC is insufficient, and therefore the cooling water temperature is adjusted to a low temperature, the temperature of the internal combustion engine 2 decreases, and the combustion partially becomes incomplete, and the unburned fuel causes
The amount of HC increases, which increases active species, and lean NOx catalyst 6
Improve NOx purification rate.
HCが不足しないと判断され、したがって冷却水温度が
通常の最適の温度に調節されると、内燃機関２の温度は
上がり、ほぼ完全燃焼が行われて、燃費が良好に維持さ
れ、HCエミッションも低い。When it is determined that the HC is not insufficient, and therefore the cooling water temperature is adjusted to the normal optimum temperature, the temperature of the internal combustion engine 2 rises, almost complete combustion is performed, fuel efficiency is maintained well, and HC emission is also Low.
［発明の効果］ 本発明によれば、排気系にリーンNOx触媒を装着した
内燃機関において、HC不足判定手段と冷却水温の温度調
節手段を設けたので、HCの部分酸化によって生成される
活性種の量がNOx還元上不足と判断されたときには、冷
却水温度を低目にして、一部不完全燃焼により、排気ガ
ス中のHC量、したがって活性種量を増やし、NOx浄化率
を高めることができる。[Advantages of the Invention] According to the present invention, in the internal combustion engine in which the lean NOx catalyst is installed in the exhaust system, the HC deficiency determining means and the cooling water temperature temperature adjusting means are provided. When it is determined that the amount of NOx is insufficient for NOx reduction, the cooling water temperature may be lowered and the amount of HC in the exhaust gas, and hence the amount of active species, may be increased by partially incomplete combustion to increase the NOx purification rate. it can.
第１図は、本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化
装置の系統図、 第２図は本発明の第１実施例の制御フロー図、 第３図は第２図のステップ105で用いられる空燃比ABF、
排気温度TEX−目標冷却水温度THW0マップ図、 第４図は第２図のステップ107で用いられる空燃比TEX−
目標冷却水温度THW0マップ図、 第５図は本発明の第２実施例の制御フロー図、 第６図は空燃比−トルク変動、HC、NOx特性図、 第７図は触媒温度−NOx浄化率特性図、 第８図はHC濃度−NOx浄化率特性図、 第９図はNOx還元メカニズム図、 である。 ２……内燃機関 ４……排気系 ６……リーンNOx触媒 ８……空燃比センサ 10……排気温センサ 12……吸気系 14……吸気管圧力センサ 16……クランク角度センサ 18……ラジエータ 20……冷却水循環経路 22……バイパス通路 24……三方電磁弁 26……ウォータポンプ 28……水温センサ 30……制御装置 32……HCセンサFIG. 1 is a system diagram of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a control flow diagram of the first embodiment of the present invention, and FIG. Air-fuel ratio ABF used,
FIG. 4 is a map diagram of exhaust temperature TEX-target cooling water temperature THW0, and FIG. 4 is an air-fuel ratio TEX- used in step 107 of FIG.
Target cooling water temperature THW0 map diagram, FIG. 5 is a control flow diagram of the second embodiment of the present invention, FIG. 6 is an air-fuel ratio-torque fluctuation, HC, NOx characteristic diagram, and FIG. 7 is catalyst temperature-NOx purification rate. 8 is an HC concentration-NOx purification rate characteristic diagram, and FIG. 9 is a NOx reduction mechanism diagram. 2 ... internal combustion engine 4 ... exhaust system 6 ... lean NOx catalyst 8 ... air-fuel ratio sensor 10 ... exhaust temperature sensor 12 ... intake system 14 ... intake pipe pressure sensor 16 ... crank angle sensor 18 ... radiator 20 ... Cooling water circulation path 22 ... Bypass passage 24 ... 3-way solenoid valve 26 ... Water pump 28 ... Water temperature sensor 30 ... Control device 32 ... HC sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ０１Ｐ 7/16 ５０１ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１Ｇ Ｆ０２Ｄ 45/00 ３０１ ３１２Ｈ ３１２ ３６８Ｇ ３６８ Ｂ０１Ｄ 53/36 １０１Ｂ (56)参考文献 特開 平２−125941（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−310742（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−262311（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−242622（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−32315（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−225026（ＪＰ，Ａ)──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location F01P 7/16 501 F02D 45/00 301G F02D 45/00 301 312H 312 368G 368 B01D 53/36 101B ( 56) References JP-A-2-125941 (JP, A) JP-A-1-310742 (JP, A) JP-A-1-262311 (JP, A) JP-A-61-242622 (JP, A) JP 50-32315 (JP, A) JP-A-3-225026 (JP, A)
Claims (1)
或いは貴金属を担持せしめたゼオライトからなり酸化雰
囲気中HC存在下でNOxを還元する触媒、いわゆるリーンN
Ox触媒と、 HCの部分酸化により生成される活性種がリーンNOx触媒
によるNOxの還元に必要とされる活性種量に対して不足
する運転状態か否かを、間接的或いは直接的に判断する
HC不足判定手段と、 内燃機関の冷却水温を調節する、しかも前記HC不足判定
手段が、活性種が不足する運転状態と判断したときに
は、不足する運転状態でないと判断したときに比べて冷
却水温を低く調節する温度調節手段と、 からなることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。1. A catalyst for reducing NOx in the presence of HC in an oxidizing atmosphere, which is a so-called lean N, comprising a zeolite supporting a transition metal or a noble metal, provided in an exhaust system of an internal combustion engine.
It is indirectly or directly determined whether or not the Ox catalyst and the active species generated by the partial oxidation of HC are in an operating state in which the amount of the active species required for the reduction of NOx by the lean NOx catalyst is insufficient.
The HC deficiency determining means and the cooling water temperature of the internal combustion engine are adjusted, and when the HC deficiency determining means determines that the operating state is insufficient for active species, the cooling water temperature is set to be lower than that when it is determined that the operating state is not insufficient. An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising: a temperature control means for adjusting the temperature to a low level.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2022104A JP2669092B2 (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2022104A JP2669092B2 (en) | 1990-02-02 | 1990-02-02 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03229914A JPH03229914A (en) | 1991-10-11 |
| JP2669092B2 true JP2669092B2 (en) | 1997-10-27 |
Family
ID=12073583
Family Applications (1)
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