JP4379066B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態に基づいて上記NOx吸蔵触媒に吸蔵されるNOx量を算出するNOx量算出手段と、
該NOx量算出手段により算出されたNOx量が、上記NOx吸蔵触媒下流に排出されるNOx量を略零に維持可能な目標吸蔵量に達した時、空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチに制御する空燃比制御手段とを備えた内燃機関の排気浄化装置において、
上記NOx吸蔵触媒からNOxを放出させるための上記空燃比制御手段による空燃比制御量に基づき上記NOx吸蔵触媒の劣化度合に関連するパラメータを検出し、検出された当該パラメータに基づいて上記NOx吸蔵触媒の劣化度合を判定する劣化度合判定手段と、
該劣化度合判定手段により判定された劣化度合に応じて上記目標吸蔵量を補正する目標吸蔵量補正手段と、
該劣化度合判定手段により判定された劣化度合が所定値以上になった時、上記NOx吸蔵触媒に吸着された硫黄成分を離脱すべく空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチに制御するとともに、上記NOx吸蔵触媒の温度を上昇させる硫黄離脱手段とを備えるとともに、
上記硫黄離脱手段の作動後、上記NOx吸蔵触媒のNOx吸蔵能力の復元度合を判定する復元度合判定手段と、
該復元度合判定手段により判定された復元度合が所定値より大きい時、上記硫黄離脱手段を作動させるための上記劣化度合に関する所定値を現在値に維持又は現在値よりも劣化度合が小さな値に補正するとともに、上記復元度合判定手段により判定された復元度合が所定値以下になった時、上記硫黄離脱手段を作動させるための上記劣化度合に関する所定値を現在値よりも劣化度合が大きな値に補正する所定値補正手段を備えるよう構成してある。
上記NOx吸蔵触媒下流の排気通路に配設され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
該酸素濃度検出手段の検出結果に基づいて、上記空燃比制御手段による空燃比制御によって上記NOx吸蔵触媒から離脱したNOxの還元に実際に使用された使用CO量を算出する使用CO量算出手段とを備え、
上記劣化度合判定手段は、上記目標CO量算出手段により算出された目標CO量と、上記使用CO量算出手段により算出された使用CO量との偏差に基づいて上記NOx吸蔵触媒の劣化度合に関連するパラメータを算出し、算出された当該パラメータに基づいて劣化度合を判定するよう構成してある。
上述した点火回路18、インジェクタ20、高圧燃料ポンプ22、スロットル弁28、TSCV32、EGR弁46等は、いずれもエンジンコントロールユニット50(以下、ECUという)によって作動制御される。一方、このECU50には、少なくとも、上記クランク角センサ9、ノックセンサ10、水温センサ11、エアフローセンサ27、スロットルセンサ29,3つの酸素濃度センサ40,41,43、排気温度センサ42等からの出力信号がそれぞれ入力され、さらに、アクセルペダルの操作量(以下、アクセル開度という)を検出するアクセル開度センサ51からの出力信号と、エンジン回転速度(クランク軸8の回転速度)を検出する回転速度センサ52からの出力信号と、車速センサ53からの出力信号とが入力されるようになっている。
図5は、NOxパージ条件の判定フローチャートであって、図5のステップSA1で、エンジン1がエンストモード以外にあるか否か判定する。エンストモードであるか否かの判定は、例えば、イグニッションスイッチがON状態でエンジン回転数がエンスト判定回転数(例えば、300rpm)以下である時、エンストモードであると判定する。
ステップSA8でYESと判定された時、つまり、後述するNOxパージ継続フラグF2が0にリセットされ、NOxパージを継続する必要がない時は、ステップSA9に進み、NOxパージ実行フラグF1を0にリセットする。
次に、図5のステップSA4で読込まれるNOxの目標吸蔵量の具体的な演算を、図6のフローチャートに基づいて説明する。
次に、図5のステップSA5で読込まれるNOxの吸蔵積算量の具体的な演算を、図7のフローチャートに基づいて説明する。
次に、図7のSC3で読込まれる実CO積算量の具体的な演算を、図8のフローチャート、図9のタイムチャートに基づいて説明する。
次に、図5のステップSA8の判定で使用されたNOxパージ継続条件の具体的な判定を、図10のフローチャート、図11のタイムチャートに基づいて説明する。
図10のステップSE1でNOxパージ条件が不成立から成立状態に移行したか否か判定する。具体的には、図5のフローチャートにおいて設定されるNOxパージ実行フラグF1が0から1にセットされたか否か判定する。
この比率に基づいてリッチ運転によってNOx吸蔵触媒38、39からどの程度NOxが離脱したか否か判定するための指標である。
次に、図6のステップSB2、図7のステップSC3、図8のステップSD5において使用されるNOx吸蔵触媒38、39の劣化度合を示す劣化係数の具体的な演算について、図12のフローチャートに基づいて説明する。
また、ステップSF1でNOと判定された時は、ステップSF16に進み、Sリジェネ直後か否か判定する。
次に、図12のステップSF1の判定で使用された劣化判定車両条件の具体的な判定を、図13のフローチャートに基づいて説明する。
次に、硫黄の離脱の具体的な処理について、図14のフローチャートに基づき説明する。
ステップSH3でYESと判定された時、ステップSH4に進み、Sリジェネを実行する。尚、ここで、Sリジェネとは、上述したとおり、エンジン1の運転状態をリッチ運転に切換えるとともに、燃料の噴射時期を吸気行程と圧縮行程とに分割して噴射する分割噴射とし、NOx吸蔵触媒38、39に流入される排気ガス温度を上昇させ、これによって、NOx吸蔵触媒38、39の温度を硫黄の離脱可能な所定温度(例えば、650℃)以上とし、リッチ雰囲気下でバリウムからSOxが離脱して還元浄化することを言う。
次に、NOx吸蔵触媒38、39の熱劣化度合の演算、および図14のステップSH1の判定で使用されたSリジェネ実行用の所定値βの具体的な設定を、図15のフローチャートに基づき説明する。
次に、図14のステップSH3の判定で使用されたSリジェネ車両実行条件の具体的な判定について、図16のフローチャートに基づき説明する。
17:点火プラグ
20:インジェクタ
34:排気通路
38、39:NOx吸蔵触媒
43:第3の酸素濃度センサ(酸素濃度検出手段)
50:エンジンコントロールユニット
Claims (3)
- 内燃機関の排気通路に配設され、流入する排気ガスの空燃比が理論空燃比よりもリーンの時にNOxを吸蔵し、流入される排気ガスの空燃比が理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチの時吸蔵されているNOxを放出して還元するNOx吸蔵触媒と、
内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、
該運転状態検出手段により検出された内燃機関の運転状態に基づいて上記NOx吸蔵触媒に吸蔵されるNOx量を算出するNOx量算出手段と、
該NOx量算出手段により算出されたNOx量が、上記NOx吸蔵触媒下流に排出されるNOx量を略零に維持可能な目標吸蔵量に達した時、空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチに制御する空燃比制御手段と、
上記NOx吸蔵触媒からNOxを放出させるための上記空燃比制御手段による空燃比制御量に基づき上記NOx吸蔵触媒の劣化度合に関連するパラメータを検出し、検出された当該パラメータに基づいて上記NOx吸蔵触媒の劣化度合を判定する劣化度合判定手段と、
該劣化度合判定手段により判定された劣化度合に応じて上記目標吸蔵量を補正する目標吸蔵量補正手段と、
該劣化度合判定手段により判定された劣化度合が所定値以上になった時、上記NOx吸蔵触媒に吸着された硫黄成分を離脱すべく空燃比を理論空燃比又は理論空燃比よりもリッチに制御するとともに、上記NOx吸蔵触媒の温度を上昇させる硫黄離脱手段とを備えるとともに、
上記硫黄離脱手段の作動後、上記NOx吸蔵触媒のNOx吸蔵能力の復元度合を判定する復元度合判定手段と、
該復元度合判定手段により判定された復元度合が所定値より大きい時、上記硫黄離脱手段を作動させるための上記劣化度合に関する所定値を現在値に維持又は現在値よりも劣化度合が小さな値に補正するとともに、上記復元度合判定手段により判定された復元度合が所定値以下になった時、上記硫黄離脱手段を作動させるための上記劣化度合に関する所定値を現在値よりも劣化度合が大きな値に補正する所定値補正手段を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 上記NOx吸蔵触媒に吸蔵されたNOx量が目標吸蔵量に達した時、当該目標吸蔵量のNOxを還元するために必要な目標CO量を算出する目標CO量算出手段と、
上記NOx吸蔵触媒下流の排気通路に配設され、排気ガス中の酸素濃度を検出する酸素濃度検出手段と、
該酸素濃度検出手段の検出結果に基づいて、上記空燃比制御手段による空燃比制御によって上記NOx吸蔵触媒から離脱したNOxの還元に実際に使用された使用CO量を算出する使用CO量算出手段とを備え、
上記劣化度合判定手段は、上記目標CO量算出手段により算出された目標CO量と、上記使用CO量算出手段により算出された使用CO量との偏差に基づいて上記NOx吸蔵触媒の劣化度合に関連するパラメータを算出し、算出された当該パラメータに基づいて劣化度合を判定するよう構成されていることを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 上記所定値正手段は、上記復元度合判定手段により判定された復元度合が上記所定値よりも所定値以上大きい時、上記硫黄離脱手段を作動させるための上記劣化度合に関する所定値を現在値よりも劣化度合が小さな値に補正するよう構成されてい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装置。
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