(57)【要約】【課題】  ＮＯｘ吸蔵器を再生する方法および装置を提供する。【解決手段】  エンジンの排気管と連結されたＮＯｘ吸蔵器を再生する方法および装置。アクチュエータは、ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なとき第１の位置にスロットルバルブを駆動する。第１の位置は、ＮＯｘ吸蔵器の再生をもたらす位置である。アクチュエータは、ＮＯｘ吸蔵器の再生が尚も必要な間第２の位置にスロットルバルブを駆動する。第２の位置は、第１の位置よりもさらに開き、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする位置である。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンの排気管と連結されたＮＯｘ吸蔵器を再生する方法であって、
ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なとき、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする第１の位置にスロットルバルブを作動する工程と、
ＮＯｘ吸蔵器の再生が尚も必要な間は、第１の位置よりもさらに開き、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする第２の位置にスロットルバルブを作動する工程と
を含む方法。
【請求項２】
第１のスロットル位置は、開度約２０％である位置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
第２のスロットル位置は、開度約２５％である位置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
第１のスロットル位置は、エンジンのラムダを約０．８５に制御する働きをするスロットル位置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
第１のスロットル位置は、エンジンのラムダを約０．８７に制御する働きをするスロットル位置を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
ＮＯｘ吸蔵器を再生する方法であって、
ＮＯｘ吸蔵器の所望再生を示す特性を決定する工程と、
第１の所定期間第１の位置にスロットルを作動する工程であって、第１の位置は、特性が再生を必要とすることを示すときの定常状態リッチ運転スロットル位置よりもさらに閉じた位置であり、定常状態リッチ運転スロットル位置は、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする定常状態所望スロットル位置である工程と、
第２の所定期間第２の位置にスロットルを作動する工程であって、第２の位置は、第１の位置よりもさらに開いた位置であり、ほぼ定常状態リッチ運転スロットル位置に対応する工程と
を含む方法。
【請求項７】
第１のスロットル位置は、開度約２０％である位置を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
第２のスロットル位置は、開度約２５％である位置を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項９】
第１のスロットル位置は、エンジンのラムダを約０．８５に制御する働きをするスロットル位置を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
第１のスロットル位置は、エンジンのラムダを約０．８７に制御する働きをするスロットル位置を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１１】
第１の所定期間は、第２の所定期間よりも比較的短い期間を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項１２】
第１の所定期間は約１．５秒を含み、第２の所定期間は約５秒を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
ＮＯｘ吸蔵器を再生する方法であって、
ＮＯｘ吸蔵器の所望再生を示す第１の特性を決定する工程と、
ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする定常状態ラムダを決定する工程と、
ＮＯｘ吸蔵器に送られるガスのラムダを、ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なことを第１の特性が示すとき第１の所定期間第１のラムダに制御する工程であって、第１のラムダは、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする定常状態ラムダよりも小さいラムダである工程と、
ガスのラムダを第２の所定期間第２のラムダに制御する工程であって、第２のラムダは、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする定常状態ラムダにほぼ対応するラムダである工程と
を含む方法。
【請求項１４】
第１のラムダは約０．８５を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
第２のラムダは約０．８７を含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
ＮＯｘ吸蔵器を再生する装置であって、
エンジンの吸気経路と、
エンジンの吸気経路内に配置されたスロットルバルブと、
スロットルバルブと連結され、スロットルバルブを第１の位置と第２の位置との間で移動させる働きをするスロットルバルブアクチュエータと、
エンジンと連結され、ＮＯｘ吸蔵器の再生の要求を示す少なくとも１種類の信号を送る働きをする少なくとも１つのセンサと、
ＮＯｘ吸蔵器の再生の要求を示す少なくとも１種類の信号を受信する少なくとも１つのセンサと連結されたコントローラと
を備え、コントローラは、スロットルバルブアクチュエータと連結され、ＮＯｘ吸蔵器の再生の要求を示す少なくとも１種類の信号に応じて第１の信号をスロットルバルブアクチュエータに送る働きをし、第１の信号はスロットルバルブアクチュエータをしてスロットルバルブを第１の所定期間第１の位置に作動させる働きをし、第１の位置は定常状態リッチ運転スロットル位置よりもさらに閉じた位置であり、さらにスロットルバルブアクチュエータをしてスロットルバルブを第２の所定期間第２の位置に作動させる働きをし、第２の位置は定常状態リッチ運転スロットル位置にほぼ対応する位置である、装置。
【請求項１７】
第１のスロットル位置は、スロットルを開度約２０％となるようにする位置に対応する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１８】
第２のスロットル位置は、スロットルを開度約２５％となるようにする位置に対応する、請求項１６に記載の装置。
【請求項１９】
第２のスロットル位置は、吸気経路内の空気に約０．８５のラムダをもたせる位置に対応する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２０】
第１のスロットル位置は、吸気経路内の空気に約０．８５のラムダをもたせる位置に対応する、請求項１６に記載の装置。
【請求項２１】
第１の所定期間は、第２の所定期間よりも比較的短い期間を含む、請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
第１の所定期間は約１．５秒を含み、第２の所定期間は約５秒を含む、請求項２１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に後処理に、特にＮＯｘ吸蔵器の再生に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃エンジンからの排出物がエンジンメーカーにとって益々関心を集めているので、エンジン内の排気経路内に、リーンＮＯｘトラップ（「ＬＮＴ」）としても知られているＮＯｘ吸蔵器を採用している設計が増えつつある。ＮＯｘ吸蔵器は、燃焼過程で生成されたＮＯｘの一部を吸蔵し、それによって環境へのＮＯｘ排出量を削減する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
但し、公知のＮＯｘ吸蔵器は、比較的短期間で、ときには数分程度で満杯になる傾向がある。この劣化を克服する１つの技術は、一般に所定期間リッチ条件でエンジンを運転させることによって実施されるＮＯｘ吸蔵器の定期的再生である。現在のエンジンの多くはリーン燃焼エンジンであるのに、ＮＯｘ吸蔵器はこのリッチ条件で再生するので、余分な燃料が消費されることになる。これは、エンジンの燃費／燃料効率の低下に相関する。高頻度の再生のため、この低下は、ある運転条件においてほぼ４％程度にも匹敵し得る。これを考慮に入れて、現在のエンジンメーカーの多くは、コンマパーセントの燃料効率の改良でも意味があると考えている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、エンジンの排気管と連結されたＮＯｘ吸蔵器を再生する方法および装置を提供する。アクチュエータは、ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なときスロットルバルブを第１の位置に駆動する。第１の位置は、ＮＯｘ吸蔵器を再生させる位置である。アクチュエータは、ＮＯｘ吸蔵器の再生が尚も必要な間スロットルバルブを第２の位置に駆動する。第２の位置は、第１の位置よりもさらに開き、ＮＯｘ吸蔵器を再生する働きをする位置である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
図１は、本発明の一実施形態による内燃エンジンのスロットル位置およびラムダのグラフを示す。ｘ軸は時間を秒単位で表し、ｙ軸は、内燃エンジンの吸気のラムダ値と同エンジンのスロットル位置との両方を表す（スロットル位置の１は全開、０は全閉；ラムダ値の１は理論空燃比である）。
【０００６】
ライン１２は、本発明の一実施形態によるスロットル位置を表す。通常エンジンの運転中、エンジンは典型的に「リーン条件」（１よりも大きいラムダ）で動作する。この状況において、スロットル位置は、１〜３秒中に見られるように、典型的に広く開いている。ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なとき、例えば、エンジンの１つのセンサまたは複数のセンサで示されたとき、スロットル位置は、空燃比（ラムダ）を「リッチ」（理論空燃比よりも小さい空燃比）にさせるに足るさらに閉じた位置に変更される。本発明の一実施形態において、この第１の位置は、開度がほぼ２０％であるバルブ位置であってもよいが、他の開度を採用することもできる。この「リッチ」条件は、当業者には公知である、ゆえにここでは説明を繰り返さない方法で、ＮＯｘ吸蔵器を再生する。
【０００７】
典型的にエンジン制御装置（図示せず）は、ＮＯｘ吸蔵器の再生をもたらす所望の定常状態「リッチ条件」、およびその対応するスロットル位置を決定するであろう。ＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なとき、スロットル位置は、３〜４秒に見られるように、定常状態「リッチ」スロットル位置よりもさらに閉じる位置に駆動される。本発明の一実施形態において、この第２の位置は、開度がほぼ２５％であるバルブ位置であってもよいが、他の開度を採用することもできる。
【０００８】
ある第１の所定期間後、スロットル位置は、第２の位置、例えば、ほぼ定常状態「リッチ」スロットル位置に駆動され（例えば、開かれ）、その位置に第２の所定期間維持される。第２の所定期間は、ＮＯｘ吸蔵器をある所望程度まで再生させるのに十分な時間である。この再生は、１００％、または１００％未満のある所望比率であってもよい。この例では、スロットル位置は、ほぼ５秒間第２の位置で保持されるが、他の期間を採用することもできる。
【０００９】
ＮＯｘ吸蔵器の所望量の再生が達成された後に、スロットル位置は、９〜１５秒で示されるように、通常エンジン運転の「リーン」位置に戻るように移動されるであろう。
【００１０】
ライン１４は、上述され、ライン１２と称される２段階プロセスを使用しないエンジンのスロットル位置を示す。ライン１６は、本発明の一実施形態による、２段階スロットル位置ライン１２の対応ラムダを示す。ライン１８は、本発明の一実施形態による、１段階スロットル位置ライン１４の対応ラムダを示す。
【００１１】
注目するに値するのは、２段階プロセス（ライン１２）を使用することによって、エンジンが「リッチ」状態で運転中であるときの全期間が、１段階プロセス（ライン１４）に対し低減され、尚もＮＯｘ吸蔵器の同程度の再生を達成することである。これは、ライン１６および１８の曲線の上の面積を比較することで分かる。この例では、再生期間当たりほぼ１秒がカットされるが、結果は、特定の用途によりまちまちである。エンジンの「リッチ」運転における１秒のこの低減は、ライン１４で示されたプロセスと比べて燃料効率におけるほぼ０．５％の増加と同等である。
【産業上の利用可能性】
【００１２】
エンジンの１つのセンサまたは複数のセンサ（図示せず）は、当業者には公知の方法によってＮＯｘ吸蔵器の再生が必要なときを決定するために使用される。エンジン制御装置（図示せず）は、次にスロットル位置を、ＮＯｘ吸蔵器を再生する定常状態位置よりもさらに閉じたポイントに駆動できる。所定期間後に、スロットル位置は、再生のためのほぼ定常状態位置まで開かれる。この２段階プロセスを使用することによって、スロットル位置は、１よりも小さいラムダをより速やかに達成することができる。これは、再生期間、つまりエンジンが「リッチ」状態で運転される時間を短縮し、それによってエンジンの燃料効率を潜在的に増加させる。
【００１３】
前述から、本発明の特定の実施形態がここでは例示を目的として説明されているが、様々な修正が本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく実施されても良いことは理解されよう。従って、本発明は添付した請求の範囲による場合を除き限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態による内燃エンジンのスロットル位置およびラムダのグラフを示す。
【符号の説明】
【００１５】
１２  ライン
１４  ライン
１６  ライン
１８  ライン
【図１】
2005201238.tif 000003