JP4497158B2 - 内燃機関の排気ガス浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気ガス浄化装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4497158B2 JP4497158B2 JP2006356226A JP2006356226A JP4497158B2 JP 4497158 B2 JP4497158 B2 JP 4497158B2 JP 2006356226 A JP2006356226 A JP 2006356226A JP 2006356226 A JP2006356226 A JP 2006356226A JP 4497158 B2 JP4497158 B2 JP 4497158B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ozone
- nox
- exhaust gas
- supply
- air supply
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
- F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
- F02D41/1439—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor characterised by the position of the sensor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
- B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
- B01D53/92—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases
- B01D53/94—Chemical or biological purification of waste gases of engine exhaust gases by catalytic processes
- B01D53/9404—Removing only nitrogen compounds
- B01D53/9409—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0814—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with catalytic converters, e.g. NOx absorption/storage reduction catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0828—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents characterised by the absorbed or adsorbed substances
- F01N3/0842—Nitrogen oxides
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
- F01N3/206—Adding periodically or continuously substances to exhaust gases for promoting purification, e.g. catalytic material in liquid form, NOx reducing agents
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/021—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine
- F02D41/0235—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/027—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus
- F02D41/0275—Introducing corrections for particular conditions exterior to the engine in relation with the state of the exhaust gas treating apparatus to purge or regenerate the exhaust gas treating apparatus the exhaust gas treating apparatus being a NOx trap or adsorbent
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2251/00—Reactants
- B01D2251/10—Oxidants
- B01D2251/104—Ozone
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
- F01N2240/38—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an ozone (O3) generator, e.g. for adding ozone after generation of ozone from air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
- F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
- F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
- F02D41/06—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up
- F02D41/062—Introducing corrections for particular operating conditions for engine starting or warming up for starting
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
Description
内燃機関の排気通路に配置され、NOx保持物質と触媒活性点とを含むNOx吸蔵還元型触媒と、
前記NOx吸蔵還元型触媒に流れ込む排気ガスと混合するように空気を供給する空気供給手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒に流れ込む排気ガスと混合するようにオゾン(O3)を供給するオゾン供給手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒の温度が前記空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度未満の状況下では前記オゾン供給手段によるオゾン供給を実行し、該NOx吸蔵還元型触媒の温度が該空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度に達した後に該オゾン供給を抑制または停止するオゾン供給制御手段と、
遅くとも前記オゾン供給が抑制または停止されるまでに前記空気供給手段による空気供給を開始する空気供給制御手段と、
を有することを特徴とする。
前記空気供給制御手段は、前記オゾン供給制御手段によるオゾン供給の実行中には空気供給を停止し、該オゾン供給制御手段によるオゾン供給が停止したら空気供給を開始することを特徴とする。
前記NOx吸蔵還元型触媒の下流に配置される排気ガスセンサと、
オープンループ制御により前記内燃機関の燃料噴射量を制御する第1噴射量制御手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒から流出する排気ガスが理論空燃比となるように前記排気ガスセンサの出力を燃料噴射量にフィードバックして、クローズドループ制御により燃料噴射量を制御する第2噴射量制御手段と、を有し、
前記空気供給制御手段は、前記NOx吸蔵還元型触媒の温度が排気ガスを浄化する活性温度以上となった後、前記空気供給手段による空気供給を停止し、
前記空気供給手段による空気供給の実行中に前記第1噴射量制御手段による燃料噴射量制御を実行し、該空気供給手段による空気供給が停止したら内燃機関の燃料噴射量制御を前記第1噴射量制御手段による制御から前記第2噴射量制御手段による制御へ切り替えることを特徴とする。
排気ガスに供給されるオゾンのモル量が、排気ガスに含まれる一酸化窒素(NO)のモル量よりも大きくなるようにオゾン供給量を調整するオゾン供給量調整手段を更に備えることを特徴とする。
前記オゾン供給量調整手段は、排気ガスに供給されるオゾンのモル量が、排気ガスに含まれる一酸化窒素(NO)のモル量の2倍量以上となるように前記オゾン供給手段を制御することを特徴とする。
[実施の形態1の構成]
図1は、本発明の実施の形態1の排気ガス浄化装置を説明するための図である。図1に示すように、実施の形態1の排気ガス浄化装置は、内燃機関10の排気通路12に、触媒装置20を有している。触媒装置20は、その内部にNOx吸蔵還元型触媒22を収納している。このような構成によれば、排気通路12を通ってきた排気ガスが触媒装置20に流入し、その後NOx吸蔵還元型触媒22に流れ込むことになる。
NOxの吸蔵、還元が円滑に行われるには、NOx吸蔵還元型触媒22に含まれる触媒(より厳密には活性点)の温度が、その活性機能を十分に発揮できる温度に達していることが求められる。しかしながら、内燃機関10の始動時(特に低温始動時)など、触媒が低温状態にある場合には、触媒の活性機能を活用することが困難である。そこで、実施の形態1の装置では、内燃機関10の始動時に、NOx酸化ガス供給装置30により排気ガスにオゾンを供給することとする。これにより、触媒が十分な活性状態にない場合であっても、排気ガスの浄化を効果的に行うことができる。
以下図2乃至4を用いて、本発明の実施の形態1に関して行った実験結果を説明する。本実験は、O3および空気の供給と触媒温度とが、NOx吸蔵に及ぼす影響を明らかにするために行った。
図2は、本実験に用いられた測定系を示す図である。本測定系は、内燃機関の排気ガスを模したモデルガスを発生するために、モデルガス発生器230および複数のガスボンベ232を備えている。モデルガス発生器230は、ガスボンベ232内のガスを混合させて、下記の組成の模擬ガスを作成することができる。
模擬ガス組成: C3H6 1000ppm、
CO 7000ppm、
NO 1500ppm、
O2 7000ppm
CO2 10%
H2O 3%
残部 N2
注入ガス組成: (1)O3 30000ppm、残部 O2
(2)O2のみ
そして、流量制御ユニット250により、注入ガスを所望の流量で供給することができる。
オゾン発生器246: 岩崎電気 OP100W
オゾン分析計248(上流側): 荏原実業 EG600
オゾン分析計264(下流側): 荏原実業 EG2001B
排ガス分析計260、262:
堀場製作所 MEXA9100D(HC、CO、NOx計測)
堀場製作所 VAI−510(CO2を計測)
上記のような測定系において、下記の条件で、前述した各種組成の模擬ガスと注入ガスとを組み合わせてNOx吸蔵還元型触媒試験体222に供給した。そして、下記の昇温速度で触媒温度が上昇するように電気炉を制御し、下流に流出するNOx濃度の時間推移を調べた。
温度:30℃〜500℃
昇温速度:10℃/min(一定)
模擬ガス流量:15L/min
注入ガス流量:3L/min
混合ガス組成(3種類):
(1)模擬ガスにオゾンと酸素の両方を供給
(2)模擬ガスに酸素のみ供給(空気供給を模擬)
(3)模擬ガスのみ(ストイキ浄化を模擬)
なお、300℃以上では、注入ガスは供給せず、模擬ガスのみを流通させた。
図4は、上記の実験を行った結果得られたNOx濃度の時間推移を示す図である。ガス組成(1)(太線)およびガス組成(2)(細線)の場合、注入ガス供給により全体のガス量が増加するので、ガス分析計で計測されるNOx濃度の値が低くなっている。また、図4の横軸の温度の目盛りは、昇温速度から概算した値である。
以下、図5を用いて、実施の形態1の装置が行う具体的処理を説明する。図5は、実施の形態1において実行されるルーチンのフローチャートであり、内燃機関10の始動時、低温状態(例えば、Cold Start時)において実行される。本実施の形態では、上述した実験結果で述べたT1(空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度)T2(触媒の三元活性が発現する温度)を予め求めておき、ECU50に記憶しておくこととする。
(第1変形例)
実施の形態1では、触媒の温度が、上述した実験におけるT1、すなわち、空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する最低温度に達したら、空気の供給を開始した。そして、触媒温度TがT1以上となったら、NOx酸化ガスの供給が、オゾン供給から空気供給へと直ちに切り替わる構成とした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。必要に応じ、空気供給を開始する温度をT1よりも高めに設定し、オゾンを供給する温度領域を大きくしても(オゾン供給から空気供給へ切り替えるタイミングを遅らせても)よい。
実施の形態1では、NOx酸化ガス供給装置30内にオゾン発生器を設け、必要に応じて当該オゾン発生器をON状態とすることでオゾン供給を行った。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。例えば、オゾン供給装置と空気供給装置とを別々に備える構成にしてもよい。
実施の形態1では、触媒温度がT1以下ではオゾン供給のみ、T1以上では空気供給のみが行われるようにしている。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。触媒温度Tが空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度未満の状況下ではオゾン供給を実行し、触媒温度Tが空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度に達した後にオゾン供給を抑制または停止するとともに、遅くとも当該オゾン供給が抑制または停止されるまでに空気供給が開始されるように、NOx酸化ガス供給装置30を制御することとすればよい。
実施の形態1では、触媒とNOx保持材とが混合、一体化されてNOx吸蔵還元型触媒22を形成している。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。種々の公知のNOx吸蔵還元型触媒を、本発明に用いることができる。例えば、図6に示すように、オゾン供給装置30の下流にNOx保持材322、触媒324が、順次個別に備えられる構成であってもよい。
実施の形態1では、NOx酸化ガス供給装置30により排気ガスにオゾンを添加している。このオゾン添加は、より好ましくは、以下に述べるような態様で行っても良い。オゾン(O3)を排気ガスに添加すると、気相反応により排気ガス中のNOxが酸化されることが知られている。具体的には、NOxとオゾンとが反応し、下記に示す反応が生じる。
NO+O3→NO2+O2 [1]
NO2+O3→NO3+O2 [2]
NO2+NO3→N2O5 [3]
(NO2+NO3←N2O5)
尚、以下の説明では、[1]の反応式を「第1式」と、[2]の反応式を「第2式」と、[3]の反応式を「第3式」とも呼称する。なお、第3式は右方向への反応を示す矢印のみが記載されているが、括弧に示すような左方向への反応も生じうる。
mol(O3)/mol(NO) > 1 [4]
尚、以下の説明では、上記[4]の式を「第4式」とも呼称する。
さらには、更にオゾン供給量を増加し、混合ガス中の一酸化窒素に対するオゾンのモル比が2以上(mol(O3)/mol(NO)≧2)となるようにしてもよい。混合ガス中の一酸化窒素(NO)に対するオゾン(O3)のモル比が1よりも大きければ、上述した第1式によってNOがNO2へと酸化された後もオゾンが混合ガス中に未だ残存するため、第2式、第3式の反応が生じてNO3、N2O5が生成される。しかしながら、第1式の反応後に残存するオゾン量が微量な場合には、第2式、第3式の反応により生成されるNO3、N2O5の量も少なくなってしまう。
実施の形態1では、触媒装置20の外にNOx酸化ガス供給装置30を設け、ガス噴射口32を触媒装置20内に配置する構成で、オゾン供給を行った。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。公知となっている種々のオゾン発生装置およびオゾン発生方法を用いて、排気ガスへのオゾン添加を行うことができる。例えば、排気通路12内若しくは触媒装置20内に、プラズマ放電によって直接オゾンを生成するような構成としてもよい。
[実施の形態2の構成]
図7は、本発明の実施の形態2の排気ガス浄化装置を説明するための図である。図7の装置は、NOx吸蔵還元型触媒22の下流に空燃比センサ70を有する点で、実施の形態1に相違している。その他、実施の形態1と同一の構成については、同一の符号を付して、その説明を省略、簡略する。
実施の形態2の内燃機関10の始動時、上述したような排気ガスへのNOx酸化ガスの供給が実行されている間は、実施の形態1と同様、ストイキ条件の運転がなされるように内燃機関10の燃料噴射量がオープンループ制御されている。実施の形態2では、その後、内燃機関10が始動してから十分な時間が経過してNOx吸蔵還元型触媒22の温度も上昇し、触媒の活性機能が十分に発揮されうる状況となったら、NOx酸化ガスの供給を停止する。
以下、図8を用いて、実施の形態2の装置が行う具体的処理を説明する。図8は、実施の形態2において実行されるルーチンのフローチャートであり、内燃機関10の始動時、低温状態(例えば、Cold Start時)において実行される。なお、図8のルーチンのステップS100〜S140の処理は、実施の形態1と同様の処理であるため、その説明を省略する。そして、実施の形態2における上記ステップ実行中は、実施の形態1と同様、ストイキ条件の運転がなされるように内燃機関10の燃料噴射量がオープンループ制御されているものとする。
(第1変形例)
実施の形態2の具体的処理では、ステップS254において燃料噴射量の制御をオープンループ制御からクローズドループ制御(フィードバック制御)へと切り替えて、その後、ステップS300のルーチン停止条件の成立が認められたら、通常の運転状態に移行するようにした。しかしながら、本発明はこれに限られるものではない。通常の運転状態が燃料噴射量のフィードバック制御を含むような構成の場合には、実施の形態2とは異なり、オープンループ制御から、フィードバック制御を含む通常の運転状態へと直接移行することとしてもよい。
実施の形態2においても、実施の形態1の変形例同様、NOx保持材、触媒が順次個別に備えられる構成であってもよい。この場合には、空燃比センサ70を、触媒の下流に配置することとすればよい。また、実施の形態2においても、実施の形態1と同様、本発明におけるNOx吸蔵還元型触媒を形成する触媒、NOx保持物質およびそれらの担体は、本実施の形態で使用した材料に限られない。また、オゾン供給および空気供給の形態も、実施の形態1で述べたのと同様に、種々の公知の技術を利用することができる。
実施の形態1では、主に、「触媒温度に応じてオゾンおよび空気供給の切替を行う」という思想(具体的には、図5のルーチンのステップS100〜S140の処理に相当し、以下「第1の思想」とも呼称する)について説明している。そして、実施の形態2では、主に、「NOx放出反応時に燃料噴射量を補正する」という思想(具体的には、図8のルーチンのステップS254〜S290の処理に相当し、以下「第2の思想」とも呼称する)について説明している。
12 排気通路
20 触媒装置
22 NOx吸蔵還元型触媒
30 NOx酸化ガス供給装置
32 ガス噴射口
34 空気入口
50 ECU
60 温度センサ
70 空燃比センサ
322 NOx保持材
324 触媒
Claims (5)
- 内燃機関の排気通路に配置され、NOx保持物質と触媒活性点とを含むNOx吸蔵還元型触媒と、
前記NOx吸蔵還元型触媒に流れ込む排気ガスと混合するように空気を供給する空気供給手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒に流れ込む排気ガスと混合するようにオゾン(O3)を供給するオゾン供給手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒の温度が前記空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度未満の状況下では前記オゾン供給手段によるオゾン供給を実行し、該NOx吸蔵還元型触媒の温度が該空気供給によるNOx吸蔵促進効果が発現する温度に達した後に該オゾン供給を抑制または停止するオゾン供給制御手段と、
遅くとも前記オゾン供給が抑制または停止されるまでに前記空気供給手段による空気供給を開始する空気供給制御手段と、
を有することを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化装置。 - 前記空気供給制御手段は、前記オゾン供給制御手段によるオゾン供給の実行中には空気供給を停止し、該オゾン供給制御手段によるオゾン供給が停止したら空気供給を開始することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- 前記NOx吸蔵還元型触媒の下流に配置される排気ガスセンサと、
オープンループ制御により前記内燃機関の燃料噴射量を制御する第1噴射量制御手段と、
前記NOx吸蔵還元型触媒から流出する排気ガスが理論空燃比となるように前記排気ガスセンサの出力を燃料噴射量にフィードバックして、クローズドループ制御により燃料噴射量を制御する第2噴射量制御手段と、を有し、
前記空気供給制御手段は、前記NOx吸蔵還元型触媒の温度が排気ガスを浄化する活性温度以上となった後、前記空気供給手段による空気供給を停止し、
前記空気供給手段による空気供給の実行中に前記第1噴射量制御手段による燃料噴射量制御を実行し、該空気供給手段による空気供給が停止したら内燃機関の燃料噴射量制御を前記第1噴射量制御手段による制御から前記第2噴射量制御手段による制御へ切り替えることを特徴とする請求項1または2記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。 - 排気ガスに供給されるオゾンのモル量が、排気ガスに含まれる一酸化窒素(NO)のモル量よりも大きくなるようにオゾン供給量を調整するオゾン供給量調整手段を更に備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
- 前記オゾン供給量調整手段は、排気ガスに供給されるオゾンのモル量が、排気ガスに含まれる一酸化窒素(NO)のモル量の2倍量以上となるように前記オゾン供給手段を制御することを特徴とする請求項4記載の内燃機関の排気ガス浄化装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006356226A JP4497158B2 (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
PCT/JP2007/074531 WO2008081734A1 (ja) | 2006-12-28 | 2007-12-20 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
US12/520,998 US20100024398A1 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-20 | Exhaust emission control apparatus for internal combustion engine |
AT07850966T ATE532950T1 (de) | 2006-12-28 | 2007-12-20 | Abgasreinigungsvorrichtung für brennkraftmotor |
CNA2007800486287A CN101583780A (zh) | 2006-12-28 | 2007-12-20 | 内燃机的废气净化装置 |
EP07850966A EP2098694B1 (en) | 2006-12-28 | 2007-12-20 | Exhaust gas purifying apparatus for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006356226A JP4497158B2 (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008163897A JP2008163897A (ja) | 2008-07-17 |
JP4497158B2 true JP4497158B2 (ja) | 2010-07-07 |
Family
ID=39588418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006356226A Expired - Fee Related JP4497158B2 (ja) | 2006-12-28 | 2006-12-28 | 内燃機関の排気ガス浄化装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20100024398A1 (ja) |
EP (1) | EP2098694B1 (ja) |
JP (1) | JP4497158B2 (ja) |
CN (1) | CN101583780A (ja) |
AT (1) | ATE532950T1 (ja) |
WO (1) | WO2008081734A1 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2403542A1 (en) * | 2009-03-04 | 2012-01-11 | Saian Corporation | Steriliser with exhaust gas cleaning system for decomposing nox with ozone |
JP5369862B2 (ja) * | 2009-04-23 | 2013-12-18 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP5321255B2 (ja) * | 2009-06-05 | 2013-10-23 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP5693110B2 (ja) * | 2010-09-13 | 2015-04-01 | 日産自動車株式会社 | 排気ガス浄化システム |
JP6279232B2 (ja) * | 2013-06-04 | 2018-02-14 | 株式会社堀場製作所 | 模擬ガス供給装置 |
CN103541793A (zh) * | 2013-09-26 | 2014-01-29 | 东风本田发动机有限公司 | 发动机台架试验尾气净化处理方法及装置 |
JP6156238B2 (ja) * | 2014-04-08 | 2017-07-05 | 株式会社デンソー | 還元剤添加装置 |
JP6052257B2 (ja) * | 2014-09-18 | 2016-12-27 | 株式会社デンソー | 還元剤添加装置 |
WO2020083096A1 (zh) * | 2018-10-22 | 2020-04-30 | 上海必修福企业管理有限公司 | 一种发动机排放处理系统和方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002089246A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化方法および排ガス浄化装置 |
Family Cites Families (23)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6326748U (ja) * | 1986-08-02 | 1988-02-22 | ||
JPH0616818B2 (ja) * | 1990-03-23 | 1994-03-09 | 川崎重工業株式会社 | 排ガス浄化方法及び装置 |
JPH05192535A (ja) | 1992-01-22 | 1993-08-03 | Kawasaki Heavy Ind Ltd | 排ガスの浄化方法及び装置 |
US5493858A (en) * | 1992-06-23 | 1996-02-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Controlling apparatus for introduction air into exhaust pipe of internal combustion engine |
JP3311051B2 (ja) | 1992-12-16 | 2002-08-05 | 日本碍子株式会社 | 排気ガス浄化方法及び装置 |
JPH10169434A (ja) | 1996-12-09 | 1998-06-23 | Ngk Insulators Ltd | 排ガス浄化方法及びそれに用いる排ガス浄化システム |
JP3551346B2 (ja) | 1996-12-19 | 2004-08-04 | トヨタ自動車株式会社 | 排ガス浄化装置 |
GB9801023D0 (en) * | 1998-01-19 | 1998-03-18 | Johnson Matthey Plc | Combatting air pollution |
US6125778A (en) * | 1998-03-16 | 2000-10-03 | Rodden; Raymond M. | Ballast water treatment |
JP3531489B2 (ja) * | 1998-08-05 | 2004-05-31 | 三菱ふそうトラック・バス株式会社 | 燃焼排ガス用NO▲x▼還元システム |
US6162409A (en) * | 1999-03-15 | 2000-12-19 | Arthur P. Skelley | Process for removing Nox and Sox from exhaust gas |
US6860100B1 (en) * | 2000-03-17 | 2005-03-01 | Ford Global Technologies, Llc | Degradation detection method for an engine having a NOx sensor |
US6615577B2 (en) * | 2001-06-19 | 2003-09-09 | Ford Global Technologies, Llc | Method and system for controlling a regeneration cycle of an emission control device |
DE10142801A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-03-20 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Abgasnachbehandlung |
DE10142800A1 (de) * | 2001-08-31 | 2003-03-20 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zur Abgasnachbehandlung |
DE10241063A1 (de) | 2002-09-05 | 2004-03-11 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Abgasnachbehandlung und Vorrichtung hierzu |
DE10307879A1 (de) * | 2003-02-25 | 2004-09-02 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung zur Behandlung eines stickstoffoxidhaltigen Abgases einer Verbrennungseinrichtung |
US20040188238A1 (en) * | 2003-03-28 | 2004-09-30 | Hemingway Mark David | System and method for concurrent particulate and NOx control |
JP4292909B2 (ja) | 2003-07-30 | 2009-07-08 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の空燃比制御装置 |
US7090811B2 (en) * | 2003-12-11 | 2006-08-15 | General Motors Corporation | Method of reducing NOx in diesel engine exhaust |
US7238640B2 (en) * | 2003-12-30 | 2007-07-03 | Ford Global Technologies, Llc | Minimization of purge NOx release from NOx traps by optimizing the oxygen storage capacity |
US6957528B1 (en) * | 2004-06-09 | 2005-10-25 | General Motors Corporation | No reduction with diesel fuel reformed by nonthermal hyperplasma |
JP4725177B2 (ja) * | 2005-04-26 | 2011-07-13 | 株式会社豊田中央研究所 | 排ガス浄化方法及び排ガス浄化装置 |
-
2006
- 2006-12-28 JP JP2006356226A patent/JP4497158B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-12-20 US US12/520,998 patent/US20100024398A1/en not_active Abandoned
- 2007-12-20 CN CNA2007800486287A patent/CN101583780A/zh active Pending
- 2007-12-20 AT AT07850966T patent/ATE532950T1/de active
- 2007-12-20 WO PCT/JP2007/074531 patent/WO2008081734A1/ja active Search and Examination
- 2007-12-20 EP EP07850966A patent/EP2098694B1/en not_active Not-in-force
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002089246A (ja) * | 2000-09-20 | 2002-03-27 | Hitachi Ltd | 内燃機関の排ガス浄化方法および排ガス浄化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ATE532950T1 (de) | 2011-11-15 |
EP2098694A1 (en) | 2009-09-09 |
JP2008163897A (ja) | 2008-07-17 |
US20100024398A1 (en) | 2010-02-04 |
CN101583780A (zh) | 2009-11-18 |
EP2098694A4 (en) | 2010-09-08 |
EP2098694B1 (en) | 2011-11-09 |
WO2008081734A1 (ja) | 2008-07-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4497158B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP5340305B2 (ja) | 排ガス中の窒素酸化物を処理する方法およびそのためのシステム | |
US20100058742A1 (en) | Exhaust emission control apparatus for internal combustion engine | |
WO2011114501A1 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2008163887A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP4244648B2 (ja) | 排気ガス浄化装置 | |
JP4453700B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP2008163871A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP4715744B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP2018053882A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
JP2008223577A (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP2019203487A (ja) | 燃料改質装置及びその制御方法 | |
JP4997967B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
JP2003269146A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4867655B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化装置 | |
WO2010146717A1 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2007113497A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2010007656A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2008274763A (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
WO2011080845A1 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP5746008B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP2004216223A (ja) | NOx吸蔵還元型触媒 | |
JP2007303361A (ja) | 内燃機関の排気浄化システム | |
JP4352842B2 (ja) | 内燃機関の排気浄化装置 | |
JP4270090B2 (ja) | 排ガス浄化装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100323 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100405 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130423 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |