JPH0979026A - 排気浄化装置 - Google Patents
排気浄化装置Info
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- JPH0979026A JPH0979026A JP23292595A JP23292595A JPH0979026A JP H0979026 A JPH0979026 A JP H0979026A JP 23292595 A JP23292595 A JP 23292595A JP 23292595 A JP23292595 A JP 23292595A JP H0979026 A JPH0979026 A JP H0979026A
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- 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
- F01N2240/18—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 adsorber or absorber
-
- 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
- F01N2570/00—Exhaust treating apparatus eliminating, absorbing or adsorbing specific elements or compounds
- F01N2570/12—Hydrocarbons
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- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
着型三元触媒9Bとを介装する。NOx吸着触媒はリー
ン運転時にNOxを吸着し、このNOxをストイキ運転
時に脱離する。HC吸着型三元触媒はHCを吸着すると
共に、三元触媒としての機能を有する。 【効果】 ストイキからリーンへA/Fを切り換える時
にA/Fを著しくリッチ化する必要がないので、燃費の
悪化を防止できる。また触媒システムとしてのコストが
安価である。
Description
xを吸着し、ストイキ条件でNOxを還元する排気浄化
装置に関する。
開平6−66185号公報がある。この装置はNOx吸
着材の下流に三元触媒を有し、リーン条件でNOxを吸
着する。三元条件でのスタートでA/Fをリッチ化して
脱離したNOxをA/Fのリッチ化による過剰な還元材
(HC,CO)で処理するものである。
5975号公報に示すように、Pt/Pd/RhとL
a,Ceの組み合わせがある。
5437号公報に示すように、ゼオライトにCuをイオ
ン交換したものがある。
うな従来の排気浄化装置にあっては、リーン条件で吸着
したNOxを還元するには、リーン条件からの切り換え
時に一時的にA/Fをストイキよりリッチにして、還元
材を多量に供給して脱離したNOxを処理する触媒とな
っていたため、NOxの脱離が終了するまでリッチにし
続けると燃費の悪化が大きいという問題があった。
してなされたもので、NOx吸着触媒の下流にHC吸着
材と、この吸着材に吸着されたHCとNOx吸着触媒か
ら脱離したNOxを反応させる三元触媒とを装着した排
気浄化装置を提供することを目的としている。
決するために、排気管にリーン条件ではNOxを吸着す
ると共にストイキ条件ではNOxを還元するNOx吸着
型三元触媒を有し、その下流にはHCを吸着すると共に
ストイキ条件ではNOxを還元するHC吸着型三元触媒
を有する。
を切り換える時に、A/Fを著しくリッチ化する必要が
ないので燃費の悪化を防止することができる。
細に説明する。なお、本発明に用いる材料は従来例に示
した特開平6−205975号公報および特開平3−1
35437号公報のものが適用される。
図1〜図6により説明する。
には、エアクリーナ2から、スロットル弁3、吸気マニ
ホールド4を介して、空気が吸入される。吸気マニホー
ルド4の各ブランチ部にはそれぞれ電磁式の燃料噴射弁
5が設けられており、各燃料噴射弁5から噴射される燃
料により混合気が生成される。そして、混合気は燃焼室
内で点火栓6により点火されて燃焼する。
ット12からのエンジン回転に同期して所定のタイミン
グで出力される駆動パルス信号により通電されて開弁
し、所定圧力に調整された燃料を噴射する。従って、駆
動パルス信号のパルス幅により燃料噴射量が制御され
る。
ド7を経て、排気管8に至る。
9AとHC吸着型三元触媒9Bとが介装されている。こ
のNOx吸着触媒9Aは、リーン運転時にNOxを吸着
し、このNOxをストイキ運転時に脱離するものであ
る。
と共に、三元触媒としての機能を有するものである。そ
して、排気はマフラー11を経て排出される。
ルユニット12は、マイクロコンピュータを内蔵するも
ので、各種のセンサから信号が入力されている。
3の上流側でエンジン1の吸入空気流量Qを検出するエ
アフローメータ13、エンジン1のカム軸回転から基準
クランンク角信号及び単位クランク角信号を出力し間接
的にエンジン回転数Nを検出できるクランク角センサ1
4、エンジン1のウォータジャケット内の冷却水温度T
wを検出する水温センサ15、排気マニホールド7に取
付けられてエンジン1に吸入される混合気の空燃比に関
連する排気中酸素濃度に対応した電圧信号を出力するO
2 センサ16、更に必要により排気温度(触媒入口温度
又は出口温度)Teを検出する排気温センサ17等が設
けられている。
は、前記各種のセンサからの信号に基づき後述のごとく
演算処理を行って、燃料噴射弁5の作動を制御する。
コントロールユニット12の演算処理内容について説明
する。尚、本フローは所定時間Δt(例えば10ms)
毎に実行される。
下同様)では、エアフローメータ13からの信号に基づ
いて吸入空気流量Qを検出する。
らの信号に基づいてエンジン回転数Nを検出する。
ン回転数Nとから、ストイキ(A/F=14.6)相当
の基本燃料噴射量Tp=K×Q/N(Kは定数)を計算
する。
号に基づいて冷却水温度Twを検出する。
75℃以上か否かを判定し、75℃未満の低温時は、ス
トイキにより運転するため、ステップ8へ進む。
領域に応じた空燃比の切換制御を実現するため、ステッ
プ6へ進む。
燃料噴射量(負荷)Tpとに基づき、図4のマップ上で
の領域(ストイキ領域・リーン領域)を検出して、ステ
ップ7へ進む。
し、NO(ストイキ領域)のときはストイキ運転のため
にステップ8へ進み、YES(リーン領域)のときはリ
ーン運転のためにステップ14へ進む。ストイキ領域、
リーン領域の処理は図3の処理フローに示されている。
リーンフラグFLの値(ストイキ運転中はFL=0、リ
ーン運転中はFL=1)を判定する。
ーン→ストイキの切換指令がなされたときであり、この
ときはステップ9へ進み、リーンフラグFL=0にす
る。また、次のステップ10では、ストイキ運転継続時
間計測用のタイマTMSをクリアする(TMS=0)。
あるので、ステップ11へ進み、ストイキ運転継続時間
計測用のタイマTMSを本ルーチンの実行時間隔Δt分
カウントアップする(TMS=TMS+Δt)。
ンサ16からの信号に基づいて空燃比フィードバック補
正係数αを計算する。
本燃料噴射量Tpと、空燃比フィードバック補正係数α
と、バッテリ電圧に基づいて設定される電圧補正分(無
効噴射時間)Tsとから、次式に従って、燃料噴射量T
iを計算し、本ルーチンを終了する。
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はストイキに制御される。
リーンフラグFLの値(ストイキ運転中はFL=0、リ
ーン運転中はFL=1)を判定する。
ストイキ→リーンの切換指令がなされたときであり、こ
のときはステップ15へ進み、リーンフラグFL=1に
する。また、次のステップ16では、リーン切換後時間
計測用のタイマTMLをクリアする(TM=0)。
ように、ストイキ運転継続時間TMSに応じてリーン切
換時の最終目標リーン空燃比(例えばA/F=22)へ
の切換速度に関連する切換時間(切換開始から完了まで
の時間)Tcを定めたマップを参照して、実際のストイ
キ運転継続時間TMSから切換時間Tcを検索する。こ
こで、ストイキ運転継続時間TMSが長い程、切換速度
が遅くなるように、切換時間Tcを長く設定してある。
本実施の形態のNOx吸着触媒9Aは、リーン条件にお
いてNOxを吸着し、その後のストイキ条件においてN
Oxを脱離・還元するものであるので、ストイキ運転継
続時間TMSが長い程、NOxの脱離・還元処理が進む
ので、NOx吸着能力が高くなるからである。
るので、ステップ18へ進み、リーン切換後時間計測用
のタイマTMLを本ルーチンの実行時間隔Δt分カウン
トアップする。
のリーン切換後時間TMLを切換時間Tcと比較し、T
ML≦Tc(切換時間内)の場合は、ステップ20へ進
む。ステップ20では、次式のごとく、基本燃料噴射量
Tpを補正した上で、燃料噴射量Tiを計算し、本ルー
チンを終了する。
(TML/Tc)〕+Ts すなわち、切換時間Tc内において、時間(TML)経
過と共に、目標空燃比をストイキ(A/F=14.6)
から最終目標リーン空燃比(A/F=22)まで変化さ
せつつ、基本燃料噴射量Tpを目標空燃比相当に補正し
た上で、燃料噴射量Tiを計算する。
は、ステップ21へ進む。
料噴射量Tpを最終目標リーン空燃比(A/F=22)
相当に補正した上で、燃料噴射量Tiを計算し、本ルー
チンを終了する。
にセットされ、エンジン回転に同期して所定のタイミン
グで、このTiのパルス幅の駆動パルス信号が燃料噴射
弁5に出力されて燃料噴射が行われる。このとき、空燃
比はリーンに制御される。
6,7,13,19,20,21の部分が空燃比切換手
段に相当し、ステップ8,9,10,11の部分が運転
履歴(ストイキ運転継続時間)記憶手段に相当し、ステ
ップ17の部分が切換速度決定手段に相当する。
す。
て、リーン条件になる。
件になる。A/Fを上段に示す。
F=10程度のリッチにして還元材であるCOやHCを
多量に排出して、吸着されていたNOxを還元する。一
方、本実施の形態では、実線に示すようにHC吸着材9
Bに吸着されていたHCを還元材とできるので図のよう
にA/Fのリッチ化を小さくしたり、不要にできる。こ
のため下段のように燃料消費量の増加が小さく、本実施
の形態では燃費悪化を小さくできる。
るNOx量は同一である。
図7に示す。これは触媒9cが装着されている。これは
NOx吸着材とHC吸着材と三元触媒とが同一の担体に
コーティングされているものである。
ータルの価格は安い。
ばその構成をNOx吸着材の下流にHC吸着材と三元触
媒とを装着する排気システムとしたため、ストイキから
リーンへA/Fを切り換える時に、A/Fを著しくリッ
チ化する必要がないので燃費の悪化を防止することがで
きる。
媒とが同一の担体にコーティングされているため、触媒
システムとしてのコストを安価にすることができる。
示した図である。
フローチャートである。
フローチャートである。
図である。
たマップを示した図である。
を示した図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 排気管にリーン条件ではNOxを吸着す
ると共にストイキ条件ではNOxを還元するNOx吸着
型三元触媒を有し、その下流にはHCを吸着すると共に
ストイキ条件ではNOxを還元するHC吸着型三元触媒
を有する事を特徴とする排気浄化装置。 - 【請求項2】 同一のコンテナ内に2つの担体を有し、
上流側の担体には前記NOx吸着型三元触媒を、その下
流側には前記HC吸着型三元触媒を有する事を特徴とす
る請求項1に記載の排気浄化装置。 - 【請求項3】 前記HC吸着型三元触媒として、Cu−
ZSM−5と貴金属系三元触媒とを二層に塗り分けたハ
イブリッド型触媒とする事を特徴とする請求項1に記載
の排気浄化装置。 - 【請求項4】 前記NOx吸着型三元触媒として、Pd
/RhにNOxを吸着する物質を用いる事を特徴とする
請求項1に記載の排気浄化装置。 - 【請求項5】 エンジンに吸入される混合気のA/Fを
リーンとストイキとに運転条件に対応して変化させる場
合、リーンからストイキへ変化させる時に、一時的にA
/FをストイキよりリッチなA/Fとする制御装置を有
する機関に装着される事を特徴とする請求項1に記載の
排気浄化装置。 - 【請求項6】 同一のコンテナ内に同一の担体を有し、
NOx吸着材料とHC吸着材料と三元触媒とを多層コー
ティング又は混合してコーティングする事を特徴とする
請求項1に記載の排気浄化装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23292595A JP3764193B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 排気浄化装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23292595A JP3764193B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 排気浄化装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0979026A true JPH0979026A (ja) | 1997-03-25 |
JP3764193B2 JP3764193B2 (ja) | 2006-04-05 |
Family
ID=16946995
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23292595A Expired - Lifetime JP3764193B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 排気浄化装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3764193B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998048153A1 (fr) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme de gestion d'emissions d'echappement pour moteurs a combustion interne |
JP2007291970A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23292595A patent/JP3764193B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998048153A1 (fr) * | 1997-04-24 | 1998-10-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Systeme de gestion d'emissions d'echappement pour moteurs a combustion interne |
US6367246B1 (en) | 1997-04-24 | 2002-04-09 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
JP2007291970A (ja) * | 2006-04-26 | 2007-11-08 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP4702162B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2011-06-15 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3764193B2 (ja) | 2006-04-05 |
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