JPH03242415A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
内燃機関の排気浄化装置Info
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- JPH03242415A JPH03242415A JP2038271A JP3827190A JPH03242415A JP H03242415 A JPH03242415 A JP H03242415A JP 2038271 A JP2038271 A JP 2038271A JP 3827190 A JP3827190 A JP 3827190A JP H03242415 A JPH03242415 A JP H03242415A
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- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
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- F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
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- F01N2610/03—Adding substances to exhaust gases the substance being hydrocarbons, e.g. engine fuel
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- 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
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Supplying Secondary Fuel Or The Like To Fuel, Air Or Fuel-Air Mixtures (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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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
内燃機関の排気浄化装置に関する。
内燃機関の排気浄化装置に関する。
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（希薄燃焼）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を浄イビできないので、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を還元できる触媒が注目されている。
リーンバーン（希薄燃焼）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を浄イビできないので、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を還元できる触媒が注目されている。
希薄空燃比でもＮＯｘを還元する触媒として、特開平１
−１３０７３５号公報、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（リーンＮＯ
ｘ触媒に含まれる）を教示している。
−１３０７３５号公報、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（リーンＮＯ
ｘ触媒に含まれる）を教示している。
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、たとえばアイドルか
らの加速時や登板時等の軽、中負荷領域では、リーンＮ
Ｏｘ触媒のＮＯｘ浄化率が低下して、大気へのＮＯｘ排
出量を規制値以内に抑えることが困難になるという問題
がある。
ても、機関の運転状態によっては、たとえばアイドルか
らの加速時や登板時等の軽、中負荷領域では、リーンＮ
Ｏｘ触媒のＮＯｘ浄化率が低下して、大気へのＮＯｘ排
出量を規制値以内に抑えることが困難になるという問題
がある。
本発明は、内燃機関の運転状態によっては生しるリーン
ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率の低下を、燃料タンクからの
蒸発燃料を利用して、抑制し、リーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化率を常に高く維持することを目的とする。
ＮＯｘ触媒のＮＯｘ浄化率の低下を、燃料タンクからの
蒸発燃料を利用して、抑制し、リーンＮＯｘ触媒のＮＯ
ｘ浄化率を常に高く維持することを目的とする。
上記目的を達成する、本発明に係る内燃機関の排気浄化
装置は、第１図に示す如く、 内燃機関２の排気系４に設けられた、遷移金属或いは貴
金属を担持せしめたゼオライトからなり酸化雰囲気中Ｈ
Ｃ存在下でＮＯｘを還元するり−ンＮＯｘ触媒６と、 燃料タンク８からの蒸発燃料を薫発燃料吸着用キャニス
タ１０およびリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導く蒸
発燃料管１２．１４と、 内燃機関２の運転状態を検出する運転状態検出手段１８
と、 運転状態検出手段１８によって検出された運転状態が、
該運転状態においてリーンＮＯｘ触媒６に流入する排気
ガス中のＨＣがリーンＮＯｘ触媒６によるＮＯｘ還元に
必要とされるＨＣ量に対して不足する運転状態か否かを
判断するＨＣ不足判定手段２０と、 ＨＣ不足判定手段２０がＨＣ不足運転状態と判断したと
きに蒸発燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入
し、ＨＣ不足判定手段２０がＨＣ不足運転状態でないと
判断したときに蒸発燃料をキャニスタ１０に導入するよ
うに切替わる、実兄燃料管１２．１４に対して設けられ
た切替弁１６と、から戒る。
装置は、第１図に示す如く、 内燃機関２の排気系４に設けられた、遷移金属或いは貴
金属を担持せしめたゼオライトからなり酸化雰囲気中Ｈ
Ｃ存在下でＮＯｘを還元するり−ンＮＯｘ触媒６と、 燃料タンク８からの蒸発燃料を薫発燃料吸着用キャニス
タ１０およびリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導く蒸
発燃料管１２．１４と、 内燃機関２の運転状態を検出する運転状態検出手段１８
と、 運転状態検出手段１８によって検出された運転状態が、
該運転状態においてリーンＮＯｘ触媒６に流入する排気
ガス中のＨＣがリーンＮＯｘ触媒６によるＮＯｘ還元に
必要とされるＨＣ量に対して不足する運転状態か否かを
判断するＨＣ不足判定手段２０と、 ＨＣ不足判定手段２０がＨＣ不足運転状態と判断したと
きに蒸発燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入
し、ＨＣ不足判定手段２０がＨＣ不足運転状態でないと
判断したときに蒸発燃料をキャニスタ１０に導入するよ
うに切替わる、実兄燃料管１２．１４に対して設けられ
た切替弁１６と、から戒る。
リーンＮＯｘ触媒６によるＮＯｘ還元メカニズムは、第
９図に示す如く、排気ガス中のＨＣの一部、部分酸化に
まり生成される活性種とＮＯｘとの反応であると推定さ
れる。第８図に示す如く、ＨＣ量が多い程活性種量も多
くなり、Ｎ０ｗ浄化率が向上する。
９図に示す如く、排気ガス中のＨＣの一部、部分酸化に
まり生成される活性種とＮＯｘとの反応であると推定さ
れる。第８図に示す如く、ＨＣ量が多い程活性種量も多
くなり、Ｎ０ｗ浄化率が向上する。
排気ガス中のＨＣ量および活性種量は、機関運転状態に
よって左右される。すなわち、空燃比に関しては、第６
図に示す如く、理論空燃比より希薄（リーン）側の空燃
比領域において、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浄化率も低
下する。また、排気ガス温度に関しては、第７図に示す
如く、触媒温度（排気ガス温度と相関）がある温度以上
になれば、ＨＣの直接酸化が進むため、ＮＯｘ浄化率が
低下する。
よって左右される。すなわち、空燃比に関しては、第６
図に示す如く、理論空燃比より希薄（リーン）側の空燃
比領域において、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浄化率も低
下する。また、排気ガス温度に関しては、第７図に示す
如く、触媒温度（排気ガス温度と相関）がある温度以上
になれば、ＨＣの直接酸化が進むため、ＮＯｘ浄化率が
低下する。
定常走行時または緩加速時のような軽負荷時では、空燃
比は２０〜２４の超リーンに設定されていて、排気ガス
温度も比較的低温である。この領域では、第６図に示す
如く、ＨＣ量が多い、しかも、比較的低温のため、ＨＣ
の直接酸化が進まないので、活性種の生成量が多く、Ｎ
Ｏｘ浄化率上問題はない、したがって、ＨＣ不足判定手
段２０はＨＣ不足運転状態でないと判断し、切替弁１６
はキャニスタ１０側に切替わり、従来通りの運転が行わ
れる。
比は２０〜２４の超リーンに設定されていて、排気ガス
温度も比較的低温である。この領域では、第６図に示す
如く、ＨＣ量が多い、しかも、比較的低温のため、ＨＣ
の直接酸化が進まないので、活性種の生成量が多く、Ｎ
Ｏｘ浄化率上問題はない、したがって、ＨＣ不足判定手
段２０はＨＣ不足運転状態でないと判断し、切替弁１６
はキャニスタ１０側に切替わり、従来通りの運転が行わ
れる。
一方、アイドルからの急加速時、登板時のような軽、中
負荷時では、空燃比は１６〜１９に設定されていて、排
気ガス温度も比較的高温または高温である。この領域で
は、第６図に示す如＜ＨＣ量は少ない。しかも、排気ガ
スが高温の場合はＨＣの直接酸化が進んで、活性種の生
成量が少なくなる。
負荷時では、空燃比は１６〜１９に設定されていて、排
気ガス温度も比較的高温または高温である。この領域で
は、第６図に示す如＜ＨＣ量は少ない。しかも、排気ガ
スが高温の場合はＨＣの直接酸化が進んで、活性種の生
成量が少なくなる。
この領域では、ＨＣ不足判定手段２０はＨＣ不足運転状
態と判断し、切替弁１６はリーンＮＯｘ上流排気管４ａ
！に切替わる。この結果、燃料タンク８からの蒸発燃料
かり−ンＮＯｘ上流排気管４ａに導入され、ＨＣ不足が
解消される。
態と判断し、切替弁１６はリーンＮＯｘ上流排気管４ａ
！に切替わる。この結果、燃料タンク８からの蒸発燃料
かり−ンＮＯｘ上流排気管４ａに導入され、ＨＣ不足が
解消される。
このようにして、排気ガスのＨＣｉｌ１度は、常に高く
保たれる。
保たれる。
以下に、本発明に係る実施例を説明する。
第２図に示すように、内燃機関２の排気系４にはリーン
ＮＯｘ触媒６が設けられ、その下流に：元触媒２２が設
けられる。８は図示略の燃料噴射弁への燃料を入れる燃
料タンクであり、蒸発燃料は、蒸発燃料管１２を通して
蒸発燃料吸着用キャニスタ１０に導かれ、大気への洩出
しを防止されている。
ＮＯｘ触媒６が設けられ、その下流に：元触媒２２が設
けられる。８は図示略の燃料噴射弁への燃料を入れる燃
料タンクであり、蒸発燃料は、蒸発燃料管１２を通して
蒸発燃料吸着用キャニスタ１０に導かれ、大気への洩出
しを防止されている。
燃料タンク８とキャニスタ１０とを連絡する蒸発燃料管
１２の途中から、もうひとつの蒸発燃料管１４がリーン
ＮＯｘ触媒上流排気管４ａに延びていて、蒸発燃料をリ
ーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａ内に導入することができ
るようになっている。蒸発燃料管１４の蒸発燃料管１２
からの分岐部には、切替弁１６が設けられ、燃料タンク
８からの蒸発燃料のキャニスタ１０への導入と、リーン
ＮＯｘ触媒上流排気管４ａへの導入とを、切替えること
ができるようになっている。実施例では、切替弁１６が
ＯＮのときに蒸発燃料がリーンＮＯｘ触媒上流排気管４
ａに導入され、ＯＦＦのときにキャニスタ１０に導入さ
れるようになっている。
１２の途中から、もうひとつの蒸発燃料管１４がリーン
ＮＯｘ触媒上流排気管４ａに延びていて、蒸発燃料をリ
ーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａ内に導入することができ
るようになっている。蒸発燃料管１４の蒸発燃料管１２
からの分岐部には、切替弁１６が設けられ、燃料タンク
８からの蒸発燃料のキャニスタ１０への導入と、リーン
ＮＯｘ触媒上流排気管４ａへの導入とを、切替えること
ができるようになっている。実施例では、切替弁１６が
ＯＮのときに蒸発燃料がリーンＮＯｘ触媒上流排気管４
ａに導入され、ＯＦＦのときにキャニスタ１０に導入さ
れるようになっている。
切替弁１６の切替は、機関運転状態に対応して行われる
０機関運転状態を検出するために、後述する第１実施例
では、リーンＮＯｘ触媒６上流でかつ蒸発燃料管１４の
リーンＮＯｘ上流排気管４ａへの開口部の上流に、空燃
比を検出する空燃比センサ２４と、排気ガス温度を検出
する排気温センサ２６とが設けられる。また、後述する
第２実施例では、望ましくはリーンＮＯｘ触媒６の下流
に、ＨＣ濃度を検出するＨＣセンサ３２が設けられる。
０機関運転状態を検出するために、後述する第１実施例
では、リーンＮＯｘ触媒６上流でかつ蒸発燃料管１４の
リーンＮＯｘ上流排気管４ａへの開口部の上流に、空燃
比を検出する空燃比センサ２４と、排気ガス温度を検出
する排気温センサ２６とが設けられる。また、後述する
第２実施例では、望ましくはリーンＮＯｘ触媒６の下流
に、ＨＣ濃度を検出するＨＣセンサ３２が設けられる。
なお、２８は、ディストリビュータ３４に内装されたク
ランク角度センサであり、後述する第４ＵｇＪ、第５図
の演算の割込みのためのクランク角度を検出して出力す
る。上記において、空燃比センサ２４、排気温センサ２
６は、第１実施例において、第１図で述べた運転状態検
出手段１８を構威し、ＨＣセンサ３２は第２実施例にお
ける運転状態検出手段１８を槽底する。
ランク角度センサであり、後述する第４ＵｇＪ、第５図
の演算の割込みのためのクランク角度を検出して出力す
る。上記において、空燃比センサ２４、排気温センサ２
６は、第１実施例において、第１図で述べた運転状態検
出手段１８を構威し、ＨＣセンサ３２は第２実施例にお
ける運転状態検出手段１８を槽底する。
第２［ｉ４において、３０はエンジンコントロールコン
ピュータ（ＥＣＵ）であり、機関の運転を制御するとと
もに、切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦも制御する。第２図の
制御系統は切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦに必要なものだけ
を示しである。ＥＣＵ３Ｏは、第３図に示す如く、演算
を実行するセントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）３
０ａ、読出し専用メモリとしてのリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）３０ｂ、データー時記憶用のランダムアクセ
スメモリ （ＲＡＭ）３０ｃ、ディジタル信号入力用の
入力インターフェース３０ｄ、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３０ｅ、出力信号を
出力する出力インターフェース３０ｆを有する。クラン
ク角度センサ２８の出力は入力インターフェース３０ｄ
に入力され、空燃比センサ２４、排気温センサ２６、Ｈ
Ｃセンサ３２の出力はＡ／Ｄコンバータ３０ｅに出力さ
れる。また、ＥＣＵ３Ｏから切替弁１６への指令は出力
インターフェース３０ｆから出力される。
ピュータ（ＥＣＵ）であり、機関の運転を制御するとと
もに、切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦも制御する。第２図の
制御系統は切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦに必要なものだけ
を示しである。ＥＣＵ３Ｏは、第３図に示す如く、演算
を実行するセントラルプロセッサユニット（ＣＰＵ）３
０ａ、読出し専用メモリとしてのリードオンリメモリ
（ＲＯＭ）３０ｂ、データー時記憶用のランダムアクセ
スメモリ （ＲＡＭ）３０ｃ、ディジタル信号入力用の
入力インターフェース３０ｄ、アナログ信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３０ｅ、出力信号を
出力する出力インターフェース３０ｆを有する。クラン
ク角度センサ２８の出力は入力インターフェース３０ｄ
に入力され、空燃比センサ２４、排気温センサ２６、Ｈ
Ｃセンサ３２の出力はＡ／Ｄコンバータ３０ｅに出力さ
れる。また、ＥＣＵ３Ｏから切替弁１６への指令は出力
インターフェース３０ｆから出力される。
第４図、第５図はＲＯＭ３０ｂに記憶され、ＣＰＵ３０
ａに読出されて、切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦを実行する
演算ルーチンを示している。このうち第４図は、機関運
転状態から間接的にＨＣ不足か否かを判断するルーチン
を含み、第１実施例として説明する。また第５図は、排
気ガス中のＨＣ濃度から直接的にＨＣ不足か否かを判断
するルーチンを含み、第２実施例として説明する。
ａに読出されて、切替弁１６のＯＮ、ＯＦＦを実行する
演算ルーチンを示している。このうち第４図は、機関運
転状態から間接的にＨＣ不足か否かを判断するルーチン
を含み、第１実施例として説明する。また第５図は、排
気ガス中のＨＣ濃度から直接的にＨＣ不足か否かを判断
するルーチンを含み、第２実施例として説明する。
第１実施例では、第４図に示すように、ステップ１０１
で、空燃比ＡＢＦを読込む、Ｖｔいて、ステップ１０２
で、排気ガス温度ＴＥＸを読込む、続いて、ステップ１
０３ と１０４で、空燃比ＡＢＦが低側空燃比ＡＢＦＩ
（たとえば、空燃比＝１６）と高側空燃比ＡＢＦ２
（たとえば、空燃比＝１９）との間にあるか否かを判
断し、ＡＢＦＩとＡＢＦ２との間の領域にあればステッ
プ１０５に進んで切替弁１６をＯＮとする。ＡＢＦＩ〜
ＡＢＦ２の空燃比領域は、第６図に示す如＜ＨＣが少な
くかつＮＯｘが多い領域であるから、ＨＣが不足する領
域であり、この時には、切替弁１６をＯＮとして、蒸発
燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入する。
で、空燃比ＡＢＦを読込む、Ｖｔいて、ステップ１０２
で、排気ガス温度ＴＥＸを読込む、続いて、ステップ１
０３ と１０４で、空燃比ＡＢＦが低側空燃比ＡＢＦＩ
（たとえば、空燃比＝１６）と高側空燃比ＡＢＦ２
（たとえば、空燃比＝１９）との間にあるか否かを判
断し、ＡＢＦＩとＡＢＦ２との間の領域にあればステッ
プ１０５に進んで切替弁１６をＯＮとする。ＡＢＦＩ〜
ＡＢＦ２の空燃比領域は、第６図に示す如＜ＨＣが少な
くかつＮＯｘが多い領域であるから、ＨＣが不足する領
域であり、この時には、切替弁１６をＯＮとして、蒸発
燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入する。
ステップ１０３．１０４で、空燃比ＡＢＦがＡＢＦ１〜
ＡＢＦ２の領域にないと判断されたときは、第６図に示
す如く、ＨＣ量が多い領域であるが、この場合でも、排
気ガス温度があまり高温すぎると、第９図においてＨＣ
の直接酸化および活性種のＣＣＶ、ｃｏ、への酸化が進
んで、ＮＯｘと有効に反応する活性種が少なくなるから
、そのような活性種不足が生じるか否かを判断するため
に、ステップ１０６に進む、ステップ１０６で、排気温
度ＴＥＸが所定の温度ＴＥＸ １より高いなら、第７図
に示す如く、ＮＯｘ浄化率が低下するから、ステップ１
０５に進んで、切替弁１６をＯＮとし、蒸発燃料をリー
ンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入する。
ＡＢＦ２の領域にないと判断されたときは、第６図に示
す如く、ＨＣ量が多い領域であるが、この場合でも、排
気ガス温度があまり高温すぎると、第９図においてＨＣ
の直接酸化および活性種のＣＣＶ、ｃｏ、への酸化が進
んで、ＮＯｘと有効に反応する活性種が少なくなるから
、そのような活性種不足が生じるか否かを判断するため
に、ステップ１０６に進む、ステップ１０６で、排気温
度ＴＥＸが所定の温度ＴＥＸ １より高いなら、第７図
に示す如く、ＮＯｘ浄化率が低下するから、ステップ１
０５に進んで、切替弁１６をＯＮとし、蒸発燃料をリー
ンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入する。
また、ステップ１０６で排気温度ＴＥＸが所定温度ＴＥ
Ｘ １以下なら、ＨＣの直接酸化も進まないから、ステ
ップ１０７に進み、切替弁１６をＯＦＦにして、蒸発燃
料をキャニスタ１０に導入する。
Ｘ １以下なら、ＨＣの直接酸化も進まないから、ステ
ップ１０７に進み、切替弁１６をＯＦＦにして、蒸発燃
料をキャニスタ１０に導入する。
上記において、ステップ１０３．１０４．１０６は、第
１実施例における、ＨＣが不足する運転状態か否かを間
接的に判断するための、第１図で述べたＨＣ不足判定手
段２０を構成する。
１実施例における、ＨＣが不足する運転状態か否かを間
接的に判断するための、第１図で述べたＨＣ不足判定手
段２０を構成する。
また、上記第１実施例では、ステップ１０１で空燃比Ａ
ＢＦを空燃比センサ２４の出力で読込んでいるが、−ａ
にリーンバーン内燃機関においては、運転状態（エンジ
ン回転速度ＮＥ、吸気管圧力ＰＭ）に基づいて目標空燃
比を定めて燃料噴射制御を行っているので、そのような
場合には、空燃比センサ２４で検出した実際の空燃比の
代りに、運転状態から定めた目標空燃比をステップ１０
１で読込んでもよい。
ＢＦを空燃比センサ２４の出力で読込んでいるが、−ａ
にリーンバーン内燃機関においては、運転状態（エンジ
ン回転速度ＮＥ、吸気管圧力ＰＭ）に基づいて目標空燃
比を定めて燃料噴射制御を行っているので、そのような
場合には、空燃比センサ２４で検出した実際の空燃比の
代りに、運転状態から定めた目標空燃比をステップ１０
１で読込んでもよい。
つぎに、第２実施例を、第５図を参照して説明する。第
５図において、ステップ２０１で、ＨＣセンサ３２（第
２実施例の運転状態検出手段１８）の出力であるＨＣｉ
ｌ１度ＶＨＣを読込む。続いて、ステップ２０２で、現
在のＨＣＪ度ＶＨＣが、所定のＨＣｒ１度ＶＯより小か
否かを判断する。ステップ２０２は、第２実施例におけ
る、第１図で述べたＨＣ不足判定手段２０を構成する。
５図において、ステップ２０１で、ＨＣセンサ３２（第
２実施例の運転状態検出手段１８）の出力であるＨＣｉ
ｌ１度ＶＨＣを読込む。続いて、ステップ２０２で、現
在のＨＣＪ度ＶＨＣが、所定のＨＣｒ１度ＶＯより小か
否かを判断する。ステップ２０２は、第２実施例におけ
る、第１図で述べたＨＣ不足判定手段２０を構成する。
ステップ２０２でＶＨＣ〈ＶＯならＨＣ不足であるから
ステップ２０３に進んで、切替弁１６をＯＮとし、蒸発
燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入し、ＶＨ
ＣがＶＯより小でなければステップ２０４に進んで、切
替弁１６をＯＦＦにし、蒸発燃料をキャニスタ１０に導
入する。
ステップ２０３に進んで、切替弁１６をＯＮとし、蒸発
燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａに導入し、ＶＨ
ＣがＶＯより小でなければステップ２０４に進んで、切
替弁１６をＯＦＦにし、蒸発燃料をキャニスタ１０に導
入する。
つぎに、作用を説明する。
アイドルからの加速時および登板時等の軽、中負荷状態
の時、切替弁１６はＯＮになり、燃料タンク８からの蒸
発燃料は、リーンＮＯｘ上流排気管４ａに導入される。
の時、切替弁１６はＯＮになり、燃料タンク８からの蒸
発燃料は、リーンＮＯｘ上流排気管４ａに導入される。
このような場合にはトルクカく必要なため、空燃比が１
６〜１９で運転されるが、その時に内燃機関２に供給さ
れる燃料量に対し、蒸発燃料は５〜２０％の量が排気系
４に導入されることになる。したがって、第８図のリー
ンＮＯｘ触媒６のＮＯｘ浄化率特性において、排気ガス
中のＨＣ，量が増大し、ＮＯｘ浄化率が向上する。
６〜１９で運転されるが、その時に内燃機関２に供給さ
れる燃料量に対し、蒸発燃料は５〜２０％の量が排気系
４に導入されることになる。したがって、第８図のリー
ンＮＯｘ触媒６のＮＯｘ浄化率特性において、排気ガス
中のＨＣ，量が増大し、ＮＯｘ浄化率が向上する。
定常走行時や緩加速時のような軽負荷状態で巳よ、切替
弁１６はＯＦＦになり、蒸発燃料は排気系４に導入され
ず、キャニスタ１０に導入される。
弁１６はＯＦＦになり、蒸発燃料は排気系４に導入され
ず、キャニスタ１０に導入される。
高負荷状態では、空燃比を理論空燃比に適合して運転さ
れ、切替弁１６はＯＦＦである。この特番よ、三元触媒
２２が有効に働く領域だから、エミッションは三元触媒
２２で浄化される。
れ、切替弁１６はＯＦＦである。この特番よ、三元触媒
２２が有効に働く領域だから、エミッションは三元触媒
２２で浄化される。
本発明によれば、次の効果を得る。
燃料タンク８からの蒸発燃料をリーンＮＯｘ触媒上流排
気管４ａにも導く蒸発燃料管１４、蒸発燃料をキャニス
タ１０とリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａとの間で切替
える切替弁１６、ＨＣが不足する運転状態か否かを判断
するＨＣ不足判定手段２０を設けたので、ＨＣ不足手段
２０がＨＣ不足の運転状態と判断したときに切替弁１６
がリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａ側に切替わり、蒸発
燃料を排気系４に導入して、ＨＣ不足を解消でき、リー
ンＮ。
気管４ａにも導く蒸発燃料管１４、蒸発燃料をキャニス
タ１０とリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａとの間で切替
える切替弁１６、ＨＣが不足する運転状態か否かを判断
するＨＣ不足判定手段２０を設けたので、ＨＣ不足手段
２０がＨＣ不足の運転状態と判断したときに切替弁１６
がリーンＮＯｘ触媒上流排気管４ａ側に切替わり、蒸発
燃料を排気系４に導入して、ＨＣ不足を解消でき、リー
ンＮ。
Ｘ触媒６のＮＯｘ浄化率を常に高く維持することができ
る。これによって、ＮＯｘの大気への排出を充分低く抑
えることができる。また、希薄空燃比領域を必要に応し
て自由に使用することができるため、ドライバビリティ
に優れた適合ができる。
る。これによって、ＮＯｘの大気への排出を充分低く抑
えることができる。また、希薄空燃比領域を必要に応し
て自由に使用することができるため、ドライバビリティ
に優れた適合ができる。
また、蒸発燃料をキャニスタ１０に常に貯める必要がな
くなり、キャニスタ１０の破過を防ぐことができる。
くなり、キャニスタ１０の破過を防ぐことができる。
さらに、蒸発燃料をリーンＮＯｘ触媒６の上流の排気管
に導入することにより、蒸発燃料も浄化でき、ＮＯｘの
排出抑制と同時に蒸発燃料の排出も充分に低く抑えるこ
とができる。
に導入することにより、蒸発燃料も浄化でき、ＮＯｘの
排出抑制と同時に蒸発燃料の排出も充分に低く抑えるこ
とができる。
第１図は本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の基本制
御系統図、 第２図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の制御および機器系統図、 第３図は第２図の排気浄化装置のうちＥＣＵの構成を示
すブロック図、 第４図は本発明の第１実施例に係る制御フロー図、 第５図は本発明の第２実施例に係る制御フロー図、 第６図は空燃比−ＮＯｘ、ＨＣ、トルク変動特性図、 第７図はリーンＮＯｘ触媒の触媒温度−ＮＯｘ浄化率特
性図、 第８図はり−ンＮＯｘ触媒のＨＣ濃度−ＮＯｘ浄化率特
性図、 第９図はリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元メカニズムを示
すブロック図、 である。 ２・・・・・・内燃機関 ４・・・・・・排気系 ４ａ・・・・・・リーンＮＯｘ触媒上流排気管６・・・
・・・リーンＮＯｘ触媒 ８・・・・・・燃料タンク １０・・・・・・キャニスタ １２．１４・・・・・・蒸発燃料管 １６・・・・・・切替弁 １８・・・・・・運転状態検出手段 ２０・・・・・・ＨＣ不足判定手段 ２２・・・・・・三元触媒 ２４・・・・・・空燃比センサ ２６・・・・・・排気温センサ ２Ｂ・・・・・・クランク角度センサ ３０・・・・・・ＥＣＵ ３２・・・・・・ＨＣセンサ 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 出側 経雄（他１名） 第３図 第５図 第６図 第７図 ・、・、＋触Ｗ温度→
御系統図、 第２図は本発明の一実施例に係る内燃機関の排気浄化装
置の制御および機器系統図、 第３図は第２図の排気浄化装置のうちＥＣＵの構成を示
すブロック図、 第４図は本発明の第１実施例に係る制御フロー図、 第５図は本発明の第２実施例に係る制御フロー図、 第６図は空燃比−ＮＯｘ、ＨＣ、トルク変動特性図、 第７図はリーンＮＯｘ触媒の触媒温度−ＮＯｘ浄化率特
性図、 第８図はり−ンＮＯｘ触媒のＨＣ濃度−ＮＯｘ浄化率特
性図、 第９図はリーンＮＯｘ触媒のＮＯｘ還元メカニズムを示
すブロック図、 である。 ２・・・・・・内燃機関 ４・・・・・・排気系 ４ａ・・・・・・リーンＮＯｘ触媒上流排気管６・・・
・・・リーンＮＯｘ触媒 ８・・・・・・燃料タンク １０・・・・・・キャニスタ １２．１４・・・・・・蒸発燃料管 １６・・・・・・切替弁 １８・・・・・・運転状態検出手段 ２０・・・・・・ＨＣ不足判定手段 ２２・・・・・・三元触媒 ２４・・・・・・空燃比センサ ２６・・・・・・排気温センサ ２Ｂ・・・・・・クランク角度センサ ３０・・・・・・ＥＣＵ ３２・・・・・・ＨＣセンサ 特 許 出 願 人 トヨタ自動車株式会社代
理 人 弁理士 出側 経雄（他１名） 第３図 第５図 第６図 第７図 ・、・、＋触Ｗ温度→
Claims (1)
- １．内燃機関の排気系に設けられた、遷移金属或いは貴
金属を担持せしめたゼオライトからなり酸化雰囲気中Ｈ
Ｃ存在下でＮＯｘを還元するリーンＮＯｘ触媒と、 燃料タンクからの蒸発燃料を蒸発燃料吸着用キャニスタ
およびリーンＮＯｘ触媒上流排気管に導く蒸発燃料管と
、 内燃機関の運転状態を検出する運転状態検出手段と、 運転状態検出手段によって検出された運転状態が、該運
転状態においてリーンＮＯｘ触媒に流入する排気ガス中
のＨＣがリーンＮＯｘ触媒によるＮＯｘ還元に必要とさ
れるＨＣ量に対して不足する運転状態か否かを判断する
ＨＣ不足判定手段と、ＨＣ不足判定手段がＨＣ不足運転
状態と判断したときに蒸発燃料をリーンＮＯｘ触媒上流
排気管に導入し、ＨＣ不足判定手段がＨＣ不足運転状態
でないと判断したときに蒸発燃料をキャニスタに導入す
るように切替わる、蒸発燃料管に対して設けられた切替
弁と、 から成ることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038271A JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038271A JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03242415A true JPH03242415A (ja) | 1991-10-29 |
| JP2666508B2 JP2666508B2 (ja) | 1997-10-22 |
Family
ID=12520654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2038271A Expired - Lifetime JP2666508B2 (ja) | 1990-02-21 | 1990-02-21 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2666508B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03253713A (ja) * | 1990-03-01 | 1991-11-12 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 内燃機関の脱硝装置 |
| JPH04129828U (ja) * | 1991-05-21 | 1992-11-27 | 三菱自動車工業株式会社 | 車両の触媒コンバータ |
| US5365734A (en) * | 1992-03-25 | 1994-11-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | NOx purification apparatus for an internal combustion engine |
| WO1995008703A1 (en) * | 1993-09-21 | 1995-03-30 | Orbital Engine Company (Australia) Pty. Limited | Catalytic treatment of engine exhaust gas |
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| WO1997043031A3 (en) * | 1996-05-13 | 1998-01-08 | Engelhard Corp | Method and apparatus for nox abatement in lean gaseous streams |
| EP0864356A3 (de) * | 1997-02-27 | 1998-11-18 | Adam Opel Ag | Einrichtung zum Nachbehandeln von Abgasen einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine |
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| WO2003062005A1 (de) * | 2002-01-22 | 2003-07-31 | Bayerische Motoren Werke | Kraftfahrzeug mit einem kryotank |
| JP2008031926A (ja) * | 2006-07-28 | 2008-02-14 | Mazda Motor Corp | 排気ガス浄化用装置 |
| US7500356B2 (en) | 2004-02-02 | 2009-03-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
| US7614213B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-11-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
| US7849674B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-12-14 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
| US8011176B2 (en) | 2004-02-02 | 2011-09-06 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for internal combustion engine |
-
1990
- 1990-02-21 JP JP2038271A patent/JP2666508B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (20)
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| US7131265B2 (en) | 2002-01-22 | 2006-11-07 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Motor vehicle with a cryotank |
| US7614213B2 (en) | 2003-09-19 | 2009-11-10 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
| US7849674B2 (en) | 2003-09-19 | 2010-12-14 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Exhaust emission purifying apparatus for engine |
| US8209958B2 (en) | 2003-09-19 | 2012-07-03 | Nissan Diesel Motor Co., Ltd. | Engine exhaust emission purification apparatus |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2666508B2 (ja) | 1997-10-22 |
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