JP2000310112A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関から排出
される排気ガス中のNOxを浄化する内燃機関の排気浄
化装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine for purifying NOx in exhaust gas discharged from an internal combustion engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】酸素過剰の雰囲気で還元剤の存在下でN
Oxを還元または分解する選択還元型NOx触媒(以下、
NOx触媒と略す)は、リーン空燃比で燃焼可能な内燃
機関(例えばディーゼルエンジンやリーンバーンガソリ
ンエンジン)から排出される排気ガス中のNOxを浄化
する排気浄化装置として多用されている。2. Description of the Related Art N 2 is used in the presence of a reducing agent in an oxygen-rich atmosphere.
A selective reduction type NOx catalyst for reducing or decomposing Ox (hereinafter, referred to as “NOx catalyst”)
An NOx catalyst is abundantly used as an exhaust gas purifying device for purifying NOx in exhaust gas discharged from an internal combustion engine (for example, a diesel engine or a lean burn gasoline engine) capable of burning at a lean air-fuel ratio.
【0003】従来は前記還元剤として炭化水素を用いる
ことが多かったが、これに代わる還元剤として尿素が着
目されている。この尿素の貯蔵形態としては液体、気
体、固体の三形態が考えられる。このうち尿素水の如き
液体の場合には、溶解度の制約及び凍結回避のために容
積及び重量が大きくなり、また、アンモニアガスの如き
気体の場合には極めて大きな貯蔵容積が必要になり、い
ずれも車両用内燃機関の排気浄化装置に組み込むには、
搭載性に問題がある。そこで、車両搭載性に優れた固体
尿素の利用が考えられている。Conventionally, hydrocarbons have often been used as the reducing agent, but urea has attracted attention as an alternative reducing agent. As a storage form of this urea, three forms of liquid, gas and solid can be considered. Among them, in the case of a liquid such as urea water, the volume and weight increase in order to limit the solubility and avoid freezing, and in the case of a gas such as ammonia gas, an extremely large storage volume is required. In order to incorporate it into an exhaust purification system for a vehicle internal combustion engine,
There is a problem with mountability. Then, utilization of solid urea excellent in vehicle mountability is considered.
【0004】例えば、特開平5−272331号公報に
開示されている排気浄化装置では、還元剤タンクに収容
された粉体尿素を加熱炉に導き、この加熱炉内で粉体尿
素を加熱しガス化して還元ガスとし、この還元ガスを前
記選択還元型NOx触媒よりも上流の排気通路に供給し
ている。[0004] For example, in an exhaust gas purifying apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-272331, powder urea contained in a reducing agent tank is led to a heating furnace, and the powder urea is heated in the heating furnace to produce gas. The reduced gas is supplied to an exhaust passage upstream of the selective reduction type NOx catalyst.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、粉体尿
素をガス化するには多大な熱量が必要であり、熱源の大
型化に伴って排気浄化装置が大型化するという不具合が
あった。また、前記公報に開示された排気浄化装置で
は、還元ガスを排気通路に圧送する手段として加圧空気
を利用しているが、この加圧空気を貯留するためのエア
タンクや、加圧空気を発生させてエアタンクに供給する
ためのエアコンプレッサなどの機器が必要になり、装置
の大型化及び複雑化を招き、車両への搭載性に難があっ
た。However, gasification of powdered urea requires a large amount of heat, and there is a problem that the exhaust gas purifying apparatus becomes larger with the increase in the size of the heat source. Further, in the exhaust gas purification device disclosed in the above-mentioned publication, pressurized air is used as means for pumping the reducing gas into the exhaust passage, but an air tank for storing the pressurized air and a pressurized air generating device are used. In addition, equipment such as an air compressor for supplying the air tank to the air tank is required, which results in an increase in the size and complexity of the apparatus and a difficulty in mountability on a vehicle.
【0006】また、還元ガスの供給量を制御するために
は、加熱炉に供給される粉体尿素の供給量制御と、加圧
空気の流量制御の二つを行わなければならず、制御が複
雑で、制御性も悪かった。Further, in order to control the supply amount of the reducing gas, it is necessary to control the supply amount of the powdered urea supplied to the heating furnace and the flow rate control of the pressurized air. It was complicated and poorly controlled.
【0007】さらに、粉体尿素をガス化する際に加えら
れる熱、排気ガスの熱、又は高温下に車外から入ってく
る熱が還元剤タンクに伝えられ、さらにはその熱が還元
剤タンクに収容されている固体還元剤に伝えられて、還
元剤タンク内で還元ガスが発生し、この還元ガスが還元
剤タンクから大気に漏出する虞れがあった。Further, heat added when gasifying the powdered urea, heat of exhaust gas, or heat entering from outside the vehicle at a high temperature is transmitted to the reducing agent tank, and the heat is further transferred to the reducing agent tank. The reduced gas is transmitted to the stored solid reducing agent and is generated in the reducing agent tank, and this reducing gas may leak from the reducing agent tank to the atmosphere.
【0008】本発明はこのような従来の技術の問題点に
鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする
課題は、ゲル状の還元剤を用いることにより排気浄化装
置の小型化、簡略化、制御性の向上を図ることにある。The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an object of the present invention is to reduce the size of an exhaust gas purification device by using a gel-like reducing agent. The simplification and controllability are to be improved.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、以下の手段を採用した。即ち、本発明は、
内燃機関の排気通路に設けられ還元剤の存在下でNOx
を還元または分解する選択還元型NOx触媒と、還元剤
を貯蔵する還元剤貯蔵室と、この還元剤貯蔵室に貯蔵さ
れた還元剤を前記選択還元型NOx触媒の上流の排気通
路に供給する還元剤供給手段と、を備える内燃機関の排
気浄化装置において、前記還元剤貯蔵室に貯蔵された還
元剤がゲル状であることを特徴とする。The present invention has the following features to attain the object mentioned above. That is, the present invention
NOx provided in the exhaust passage of an internal combustion engine in the presence of a reducing agent
NOx catalyst that reduces or decomposes, a reducing agent storage chamber that stores a reducing agent, and reduction that supplies the reducing agent stored in the reducing agent storage chamber to an exhaust passage upstream of the selective reduction NOx catalyst. And an agent supply means, wherein the reducing agent stored in the reducing agent storage chamber is in a gel state.
【0010】ゲル状の還元剤は加熱することによりガス
化することができ、ガス化された還元剤、即ち還元ガス
は排気ガスとともに選択還元型NOx触媒に供給され
る。その結果、排気ガス中のNOxが選択還元型NOx触
媒において還元され、浄化される。尚、ゲル状の還元剤
を加熱するための加熱源は、排気ガスが有する熱とする
こともできるし、電気ヒータ等の加熱手段とすることも
できる。したがって、ゲル状の還元剤を排気通路に供給
するだけで、ゲル状の還元剤をガス化することも可能で
ある。The reducing agent in a gel state can be gasified by heating, and the gasified reducing agent, that is, the reducing gas, is supplied to the selective reduction type NOx catalyst together with the exhaust gas. As a result, NOx in the exhaust gas is reduced and purified by the selective reduction type NOx catalyst. The heating source for heating the gel-like reducing agent may be the heat of the exhaust gas or a heating means such as an electric heater. Therefore, it is possible to gasify the gel-like reducing agent only by supplying the gel-like reducing agent to the exhaust passage.
【0011】ゲル状の還元剤をガス化する位置について
は、還元剤を排気通路へ供給する還元剤通路において還
元剤貯蔵室の直ぐ下流の位置であっても構わないが、排
気通路への供給口の直ぐ上流の位置でガス化する方が好
ましい。即ち、還元剤は、排気通路への供給口近傍に到
達するまでゲル状で移送するのが好ましい。The gelling agent may be gasified at a position just downstream of the reducing agent storage chamber in the reducing agent passage for supplying the reducing agent to the exhaust passage. It is preferable to gasify immediately upstream of the mouth. That is, it is preferable that the reducing agent is transferred in a gel state until it reaches the vicinity of the supply port to the exhaust passage.
【0012】排気通路への供給口近傍に到達するまで還
元剤をゲル状で移送した場合にあっても、前記供給口近
傍に加熱手段を備えることができる。このようにする
と、還元剤のガス化を促進させることができ、また、排
気ガス温度が低いときの補助加熱手段とすることができ
る。加熱手段としては、電気ヒータ等を例示することが
できる。[0012] Even when the reducing agent is transferred in a gel state until it reaches the vicinity of the supply port to the exhaust passage, a heating means can be provided near the supply port. In this manner, the gasification of the reducing agent can be promoted, and the auxiliary heating means can be used when the exhaust gas temperature is low. An example of the heating unit is an electric heater.
【0013】ゲル状の還元剤は水溶液の還元剤に比較し
て貯蔵容量が小さくて済み、装置を小型、簡略化するこ
とができる。The reducing agent in the form of a gel requires a smaller storage capacity than the reducing agent in the form of an aqueous solution, and the apparatus can be reduced in size and simplified.
【0014】本発明において、内燃機関は、筒内直接噴
射式のリーンバーンガソリンエンジンやディーゼルエン
ジンを例示することができる。前記選択還元型NOx触
媒には、ゼオライトにCu等の遷移金属をイオン交換し
て担持した触媒、ゼオライトまたはアルミナに貴金属を
担持した触媒、等が含まれる。本発明において、還元剤
はアンモニア由来の還元剤を採用することができ、尿素
やカルバミン酸アンモニウムを例示することができる。In the present invention, the internal combustion engine can be exemplified by a direct injection type lean burn gasoline engine or a diesel engine. The selective reduction type NOx catalyst includes a catalyst in which a transition metal such as Cu is ion-exchanged and supported on zeolite, and a catalyst in which a noble metal is supported on zeolite or alumina. In the present invention, a reducing agent derived from ammonia can be used as the reducing agent, and urea and ammonium carbamate can be exemplified.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る内燃機関の排
気浄化装置の一実施の形態を図1の図面に基いて説明す
る。尚、この実施の形態は、本発明を内燃機関としての
車両駆動用ディーゼルエンジンに適用した態様である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS One embodiment of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to FIG. This embodiment is an embodiment in which the present invention is applied to a vehicle driving diesel engine as an internal combustion engine.
【0016】車両用ディーゼルエンジン1の各気筒の燃
焼室2にはエアクリーナ3を経て吸気管4から空気が導
入され、燃料噴射弁5から各燃焼室2に燃料が噴射さ
れ、リーン空燃比で燃焼される。尚、図1において、符
号6はピストンを示す。Air is introduced into the combustion chamber 2 of each cylinder of the vehicle diesel engine 1 from the intake pipe 4 via the air cleaner 3, and fuel is injected from the fuel injection valve 5 into each combustion chamber 2, and burns at a lean air-fuel ratio. Is done. In FIG. 1, reference numeral 6 denotes a piston.
【0017】各燃焼室2から排気された排気ガスは、排
気管(排気通路)7、NOx触媒コンバータ8、排気管
(排気通路)9を通って、大気中に排気される。NOx
触媒コンバータ8には、還元剤の存在下でNOxを還元
または分解するゼオライト・シリカ系の選択還元型NO
x触媒(以下、NOx触媒と略すこともある)10が収容
されている。The exhaust gas exhausted from each combustion chamber 2 passes through an exhaust pipe (exhaust passage) 7, a NOx catalytic converter 8, and an exhaust pipe (exhaust passage) 9, and is exhausted to the atmosphere. NOx
The catalytic converter 8 has a zeolite / silica-based selective reduction type NO that reduces or decomposes NOx in the presence of a reducing agent.
An x catalyst (hereinafter sometimes abbreviated as NOx catalyst) 10 is accommodated.
【0018】選択還元型NOx触媒10によって排気ガ
ス中のNOxを浄化するには還元剤の存在が必要であ
り、そのために、この排気浄化装置には、NOx触媒コ
ンバータ8よりも上流の排気管7内に還元剤を供給する
還元剤供給装置11が設けられている。In order to purify NOx in exhaust gas by the selective reduction type NOx catalyst 10, the presence of a reducing agent is necessary. Therefore, this exhaust gas purification apparatus is provided with an exhaust pipe 7 upstream of the NOx catalytic converter 8. A reducing agent supply device 11 for supplying a reducing agent therein is provided.
【0019】この還元剤供給装置11は、ゲル状の還元
剤Aを排気管7内に供給するものであり、ゲル状の還元
剤Aを貯蔵する還元剤貯蔵タンク12と、還元剤貯蔵タ
ンク12内のゲル状の還元剤Aを排気管7に導く還元剤
供給管13と、ゲル状の還元剤Aの供給量を制御する制
御弁14と、ゲル状の還元剤Aを加熱する加熱部15と
からなる。尚、この実施の形態では、ゲル状の還元剤A
としてゲル状の尿素を用いている。The reducing agent supply device 11 supplies the reducing agent A in the form of a gel into the exhaust pipe 7, and includes a reducing agent storage tank 12 for storing the reducing agent A in the form of a gel and a reducing agent storage tank 12 A reducing agent supply pipe 13 for guiding the gelling agent A in the exhaust pipe 7, a control valve 14 for controlling the supply amount of the gelling agent A, and a heating unit 15 for heating the gelling agent A Consists of In this embodiment, the gel-like reducing agent A is used.
Gel-like urea is used.
【0020】還元剤貯蔵タンク12は内部が二重構造に
なっていて、堅牢な外容器16と伸縮自在な内容器17
との間に圧力室18を備えて構成されている。内容器1
7内にはゲル状の還元剤Aが収容されており、この実施
の形態において内容器17は還元剤貯蔵室を構成する。
そして、この内容器17に前記還元剤供給管13が接続
されている。また、圧力室18には不活性な加圧ガスB
が封入されており、この加圧ガスBの圧力が内容器17
を介してゲル状の還元剤Aに伝達され、ゲル状の還元剤
Aを加圧する。The reducing agent storage tank 12 has a double internal structure, and has a robust outer container 16 and a retractable inner container 17.
And a pressure chamber 18 is provided between them. Inner container 1
The gel 7 contains a reducing agent A in the form of a gel. In this embodiment, the inner container 17 forms a reducing agent storage chamber.
The reducing agent supply pipe 13 is connected to the inner container 17. The pressure chamber 18 contains an inert pressurized gas B
And the pressure of the pressurized gas B is equal to the inner container 17.
Is transmitted to the reducing agent A in the form of a gel through the pressure source, and pressurizes the reducing agent A in the form of a gel.
【0021】つまり、内容器17は、ゲル状の還元剤A
と加圧ガスBとを分離しシールする機能と、加圧ガスB
の圧力をゲル状の還元剤Aに伝達する機能を有する。こ
の内容器17は、例えば、テフロン樹脂製の袋やステン
レス製のベローズなどで構成することができる。That is, the inner container 17 contains the gel-like reducing agent A
For separating and sealing the pressurized gas B and the pressurized gas B
Has the function of transmitting the pressure to the reducing agent A in the form of a gel. The inner container 17 can be composed of, for example, a bag made of Teflon resin or a bellows made of stainless steel.
【0022】この還元剤貯蔵タンク12はカートリッジ
式になっていて、内容器17内のゲル状の還元剤Aがな
くなったときには、還元剤貯蔵タンク12をそっくり交
換する。この実施の形態の還元剤貯蔵タンク12の場合
には、加圧ガスBも補給されることがなく、したがっ
て、ゲル状の還元剤Aの減少に伴い内容器17が収縮す
ると、加圧ガスBのガス圧は漸次減少していくことにな
る。The reducing agent storage tank 12 is of a cartridge type. When the gel-like reducing agent A in the inner container 17 runs out, the reducing agent storage tank 12 is completely replaced. In the case of the reducing agent storage tank 12 of this embodiment, the pressurized gas B is not replenished. Therefore, when the inner container 17 contracts with the decrease of the gel-like reducing agent A, the pressurized gas B Will gradually decrease.
【0023】内容器17内のゲル状の還元剤Aは常に加
圧ガスBによって加圧されているので、制御弁14を開
くとゲル状の還元剤Aが加熱部15を通って排気管7内
に供給される。制御弁14はその開閉時間をエンジンコ
ントロール用電子制御ユニット(ECU)19によって
デューティ比制御され、これによってゲル状の還元剤A
の供給量や供給タイミングが制御される。この実施例に
おいて、圧力室18及びこれに封入されている加圧ガス
Bと、還元剤供給管13と、制御弁14は、還元剤供給
手段を構成する。Since the gel-like reducing agent A in the inner container 17 is always pressurized by the pressurized gas B, when the control valve 14 is opened, the gel-like reducing agent A passes through the heating unit 15 and passes through the exhaust pipe 7. Supplied within. The opening and closing time of the control valve 14 is controlled in duty ratio by an electronic control unit (ECU) 19 for engine control.
Supply timing and supply timing are controlled. In this embodiment, the pressure chamber 18, the pressurized gas B sealed therein, the reducing agent supply pipe 13, and the control valve 14 constitute a reducing agent supply unit.
【0024】加熱部15は、制御弁14を流れ出たゲル
状の還元剤Aを加熱し、還元剤Aのガス化を促進するた
めのものであり、排気管7における還元剤Aの供給口近
傍に設けられている。加熱部15は電気ヒータで構成さ
れており、排気ガスの温度が所定温度T1以下のときに
作動し、所定温度T2程度に維持するように、ECU1
9によって制御される。The heating section 15 heats the gel-like reducing agent A flowing out of the control valve 14 to promote gasification of the reducing agent A. The heating section 15 is located near the supply port of the reducing agent A in the exhaust pipe 7. It is provided in. The heating unit 15 is configured by an electric heater, and operates when the temperature of the exhaust gas is equal to or lower than a predetermined temperature T1 and maintains the temperature at about the predetermined temperature T2.
9.
【0025】還元剤貯蔵タンク12には、加圧ガスBの
圧力を検出する圧力センサ20が設けられており、圧力
センサ20は検出した圧力に比例した出力信号をECU
19に出力する。前述したように、加圧ガスBの圧力
は、内容器17に貯蔵されているゲル状の還元剤Aの減
少に伴って低下するので、圧力センサ20の出力値から
還元剤Aの残量を推定することができ、圧力センサ20
は残量センサとしても機能する。そこで、この実施の形
態では、圧力センサ20の出力値が所定値以下になった
ときに、ECU19は、メータパネル30の警報ランプ
31を点灯し、ゲル状の還元剤Aの残量が少なくなった
ことを知らせる。The reducing agent storage tank 12 is provided with a pressure sensor 20 for detecting the pressure of the pressurized gas B. The pressure sensor 20 outputs an output signal proportional to the detected pressure to the ECU.
19 is output. As described above, the pressure of the pressurized gas B decreases with the decrease of the gel-like reducing agent A stored in the inner container 17, and the remaining amount of the reducing agent A is determined from the output value of the pressure sensor 20. The pressure sensor 20 can be estimated.
Also functions as a remaining amount sensor. Therefore, in this embodiment, when the output value of the pressure sensor 20 becomes equal to or less than the predetermined value, the ECU 19 turns on the alarm lamp 31 of the meter panel 30, and the remaining amount of the reducing agent A in the gel state decreases. Let them know.
【0026】NOx触媒コンバータ8より上流の排気管
7には、NOx触媒コンバータ8に流入する排気ガスの
圧力を検出する入りガス圧センサ22が設けられてお
り、入りガス圧センサ22は検出した排気ガス圧力に比
例した出力信号をECU19に出力する。The exhaust pipe 7 upstream of the NOx catalytic converter 8 is provided with an incoming gas pressure sensor 22 for detecting the pressure of the exhaust gas flowing into the NOx catalytic converter 8, and the incoming gas pressure sensor 22 detects the detected exhaust gas. An output signal proportional to the gas pressure is output to the ECU 19.
【0027】ECU19はデジタルコンピュータからな
り、双方向バスによって相互に接続されたROM(リー
ドオンリメモリ)、RAM(ランダムアクセスメモ
リ)、CPU(セントラルプロセッサユニット)、入力
ポート、出力ポートを具備し、エンジン1の燃料噴射量
制御等の基本制御を行うほか、この実施の形態では、ゲ
ル状の還元剤Aの供給量制御を行っている。The ECU 19 is composed of a digital computer and includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a CPU (Central Processor Unit), an input port, and an output port, which are interconnected by a bidirectional bus. In addition to performing the basic control such as the fuel injection amount control of No. 1, in this embodiment, the supply amount control of the gel-like reducing agent A is performed.
【0028】これら制御のために、ECU19の入力ポ
ートには、アクセル開度センサ24からの入力信号と、
クランク角センサ25からの入力信号が入力される。ア
クセル開度センサ24はアクセル開度に比例した出力電
圧をECU19に出力し、ECU19はアクセル開度セ
ンサ24の出力信号に基づいて機関負荷を演算する。ク
ランク角センサ25はエンジン1のクランクシャフトが
一定角度回転する毎に出力パルスをECU19に出力
し、ECU19はこの出力パルスに基づいて機関回転速
度を演算する。これらエンジン負荷とエンジン回転速度
によってエンジン1の運転状態が判別される。さらに、
ECU19の入力ポートには、エアフロメータ26から
の入力信号がA/Dコンバータを介して入力される。エ
アフロメータ26は吸気量に比例した出力信号をECU
19に出力し、ECU19はエアフロメータ26の出力
信号に基づいて吸気量を演算する。For these controls, an input signal from the accelerator opening sensor 24 is input to an input port of the ECU 19,
An input signal from the crank angle sensor 25 is input. The accelerator opening sensor 24 outputs an output voltage proportional to the accelerator opening to the ECU 19, and the ECU 19 calculates an engine load based on the output signal of the accelerator opening sensor 24. The crank angle sensor 25 outputs an output pulse to the ECU 19 every time the crankshaft of the engine 1 rotates by a certain angle, and the ECU 19 calculates the engine speed based on the output pulse. The operating state of the engine 1 is determined based on the engine load and the engine speed. further,
An input signal from the air flow meter 26 is input to an input port of the ECU 19 via an A / D converter. The air flow meter 26 outputs an output signal proportional to the intake air amount to the ECU.
The ECU 19 calculates the intake air amount based on the output signal of the air flow meter 26.
【0029】また、予め実験により、エンジン負荷とエ
ンジン回転速度とをパラメータとして、これらパラメー
タと単位時間当たりに排出されるNOx量との関係を求
めてマップ化し、このNOx排出量マップをECU19
のROMに記憶しておく。Further, the relationship between these parameters and the amount of NOx emitted per unit time is determined and mapped by an experiment in advance using the engine load and the engine speed as parameters.
In the ROM.
【0030】ECU19は、このNOx排出量マップを
参照し、エンジン負荷とエンジン回転速度に基づいてエ
ンジン1から排出されるNOx量を演算する。さらに、
ECU19は、このNOxを浄化するのに必要なゲル状
の還元剤Aの目標供給量を演算し、この目標供給量を得
るのに必要な制御弁14の開閉時間のデューティ比を演
算し、制御弁14をデューティ比制御する。The ECU 19 calculates the amount of NOx emitted from the engine 1 based on the engine load and the engine speed with reference to the NOx emission amount map. further,
The ECU 19 calculates a target supply amount of the gel-like reducing agent A required for purifying the NOx, calculates a duty ratio of the opening and closing time of the control valve 14 necessary for obtaining the target supply amount, and performs control. The duty ratio of the valve 14 is controlled.
【0031】尚、制御弁14を流れるゲル状の還元剤A
の流量は、制御弁14のデューティ比が同じであっても
ゲル状の還元剤Aの供給圧力や制御弁14の出口側の背
圧が異なると変わってくるので、制御弁14をデューテ
ィ比制御する際に、ECU19は、圧力センサ20によ
り検出した加圧ガスBの圧力(即ち、これが還元剤Aの
供給圧力となる)と、入りガス圧センサ22により検出
した排気ガス圧力に基づいて、目標デューティ比の補正
を行う。The gel-like reducing agent A flowing through the control valve 14
The flow rate changes when the supply pressure of the gelling agent A and the back pressure at the outlet side of the control valve 14 are different even if the duty ratio of the control valve 14 is the same. At this time, the ECU 19 determines the target based on the pressure of the pressurized gas B detected by the pressure sensor 20 (that is, the supply pressure of the reducing agent A) and the exhaust gas pressure detected by the incoming gas pressure sensor 22. Correct the duty ratio.
【0032】次に、この内燃機関の排気浄化装置の作用
を説明する。前述したように、ECU19は、エンジン
1の運転状態に応じて、即ちNOx排出量に応じて、制
御弁14のデューティ比制御を行い、ゲル状の還元剤A
の供給量を適正に制御する。Next, the operation of the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine will be described. As described above, the ECU 19 controls the duty ratio of the control valve 14 according to the operating state of the engine 1, that is, according to the NOx emission amount, and the gel-like reducing agent A
Control the supply amount of water.
【0033】制御弁14から流れ出たゲル状の還元剤A
は、加熱部15によって加熱されるとともに排気管7を
流れる排気ガスの熱によって加熱されて還元ガス(アン
モニアガス)となり、排気ガスと共にNOx触媒コンバ
ータ8に流入する。The gel-like reducing agent A flowing out of the control valve 14
Is heated by the heating unit 15 and heated by the heat of the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 7 to become a reducing gas (ammonia gas), and flows into the NOx catalytic converter 8 together with the exhaust gas.
【0034】この還元ガスはNOx触媒10において排
気ガスに含まれるNOxを還元あるいは分解し、排気ガ
スを浄化する。浄化された排気ガスは排気管9を通って
大気に放出される。This reducing gas reduces or decomposes NOx contained in the exhaust gas in the NOx catalyst 10 to purify the exhaust gas. The purified exhaust gas is discharged to the atmosphere through the exhaust pipe 9.
【0035】尚、上述した実施の形態では、還元剤貯蔵
タンク12の圧力室18に加圧ガスBの補給がされない
システムを例に挙げて説明したが、圧力室18に加圧ガ
スを補給可能にしてもよい。このようにすると、還元剤
Aの供給圧力の変動を少なくしたり、あるいは供給圧力
を一定にすることができ、還元剤Aの供給量制御が容易
になる。この場合の加圧ガスとしてはターボチャージャ
で昇圧された過給気を例示することができる。また、加
圧ガスの代わりに、オイルポンプで昇圧されたエンジン
オイルや冷却水ポンプで昇圧されたエンジン冷却水を圧
力室18に供給して内容器17内の還元剤Aを加圧して
もよい。In the above-described embodiment, a system in which the pressurized gas B is not supplied to the pressure chamber 18 of the reducing agent storage tank 12 has been described as an example. It may be. By doing so, the fluctuation of the supply pressure of the reducing agent A can be reduced, or the supply pressure can be kept constant, and the supply amount control of the reducing agent A becomes easy. As the pressurized gas in this case, a supercharged gas boosted by a turbocharger can be exemplified. Further, instead of the pressurized gas, engine oil pressurized by an oil pump or engine cooling water pressurized by a cooling water pump may be supplied to the pressure chamber 18 to pressurize the reducing agent A in the inner container 17. .
【0036】さらに、上述した実施の形態では、ゲル状
の還元剤Aの供給圧力を得る手段として圧力室18内の
流体圧力を利用した例を挙げたが、これに限るものでは
ない。例えば、還元剤供給管13の途中にゲル状の還元
剤Aを昇圧する加圧ポンプを設け、この加圧ポンプによ
り還元剤Aの供給圧力を得るようにしてもよい。Further, in the above-described embodiment, an example is described in which the fluid pressure in the pressure chamber 18 is used as a means for obtaining the supply pressure of the gelling reducing agent A, but the present invention is not limited to this. For example, a pressurizing pump for increasing the pressure of the gelling reducing agent A may be provided in the middle of the reducing agent supply pipe 13, and the supply pressure of the reducing agent A may be obtained by the pressurizing pump.
【0037】上述した実施の形態では、エンジン1の運
転状態とNOx排出量との関係を予めマップ化してお
き、このマップを参照して実際の個々のエンジン運転状
態におけるNOx排出量を推定算出しているが、これに
代えて、NOx触媒コンバータ8の上流側の排気管7
に、排気ガスのNOx濃度を検出するNOxセンサを設
け、このNOxセンサで検出したNOx濃度とエアフロメ
ータ26で検出した吸気量から、NOx排出量を演算す
るようにしてもよい。In the embodiment described above, the relationship between the operating state of the engine 1 and the NOx emission amount is mapped in advance, and the NOx emission amount in each actual engine operating state is estimated and calculated with reference to this map. However, instead of this, the exhaust pipe 7 on the upstream side of the NOx catalytic converter 8
A NOx sensor for detecting the NOx concentration of the exhaust gas may be provided, and the NOx emission amount may be calculated from the NOx concentration detected by the NOx sensor and the intake air amount detected by the air flow meter 26.
【0038】この実施の形態の排気浄化装置によれば、
還元剤Aがゲル状であるため、貯蔵容量が少なくて済む
ので還元剤貯蔵タンク12が小さくて済み、したがっ
て、排気浄化装置を小型にでき、車両への搭載性も非常
に優れる。また、ゲル状の還元剤Aは制御弁14による
供給量制御が容易にできる。According to the exhaust gas purifying apparatus of this embodiment,
Since the reducing agent A is in the form of a gel, the storage capacity can be reduced, and the reducing agent storage tank 12 can be small. Therefore, the exhaust gas purifying device can be downsized, and the mountability on a vehicle is very excellent. Further, the supply amount of the reducing agent A in a gel state can be easily controlled by the control valve 14.
【0039】[0039]
【発明の効果】本発明に係る内燃機関の排気浄化装置に
よれば、内燃機関の排気通路に設けられ還元剤の存在下
でNOxを還元または分解する選択還元型NOx触媒と、
還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵室と、この還元剤貯蔵室に
貯蔵された還元剤を前記選択還元型NOx触媒の上流の
排気通路に供給する還元剤供給手段と、を備え、前記還
元剤貯蔵室に貯蔵された還元剤がゲル状であることによ
り、排気浄化装置を小型、簡略化することができ、還元
剤の供給量制御も容易にできるという優れた効果が奏さ
れる。According to the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, a selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for reducing or decomposing NOx in the presence of a reducing agent;
A reducing agent storage chamber for storing the reducing agent; and reducing agent supply means for supplying the reducing agent stored in the reducing agent storage chamber to an exhaust passage upstream of the selective reduction type NOx catalyst. Since the reducing agent stored in the chamber is in a gel state, the exhaust gas purifying device can be reduced in size and simplified, and an excellent effect that the supply amount of the reducing agent can be easily controlled can be obtained.
【0040】また、前記ゲル状の還元剤の前記排気通路
への供給口近傍に加熱手段を備えた場合には、排気通路
に供給されたゲル状の還元剤のガス化を促進することが
できるという効果がある。When a heating means is provided near the supply port of the gel-like reducing agent to the exhaust passage, gasification of the gel-like reducing agent supplied to the exhaust passage can be promoted. This has the effect.
【図1】 本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の一実
施の形態における概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention.
1 ディーゼルエンジン(内燃機関) 7,9 排気管(排気通路) 8 NOx触媒コンバータ 10 選択還元型NOx触媒 11 還元剤供給装置 12 還元剤貯蔵タンク 13 還元剤供給管(還元剤供給手段) 14 制御弁(還元剤供給手段) 15 加熱部 17 内容器(還元剤貯蔵室) 18 圧力室(還元剤供給手段) 19 ECU A ゲル状還元剤 B 加圧ガス(還元剤供給手段) Reference Signs List 1 diesel engine (internal combustion engine) 7, 9 exhaust pipe (exhaust passage) 8 NOx catalytic converter 10 selective reduction type NOx catalyst 11 reducing agent supply device 12 reducing agent storage tank 13 reducing agent supply pipe (reducing agent supply means) 14 control valve (Reducing agent supply means) 15 Heating unit 17 Inner vessel (reducing agent storage chamber) 18 Pressure chamber (Reducing agent supply means) 19 ECU A Gel reducing agent B Pressurized gas (Reducing agent supply means)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井口 哲 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自動 車株式会社内 Fターム(参考) 3G091 AA12 AA17 AA18 AA24 AB05 BA14 BA39 CA05 CA16 CA17 CB02 DA01 DA02 DA05 DB10 DC05 EA00 EA01 EA03 EA05 EA07 EA31 EA32 EA33 FB10 FC04 GB01W GB01X GB05W GB09W GB10X GB16X HA36 4D048 AA06 AB02 AB03 CC38 CC52 DA01 DA10 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Tetsu Iguchi 1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Motor Corporation F-term (reference) 3G091 AA12 AA17 AA18 AA24 AB05 BA14 BA39 CA05 CA16 CA17 CB02 DA01 DA02 DA05 DB10 DC05 EA00 EA01 EA03 EA05 EA07 EA31 EA32 EA33 FB10 FC04 GB01W GB01X GB05W GB09W GB10X GB16X HA36 4D048 AA06 AB02 AB03 CC38 CC52 DA01 DA10
Claims (3)
存在下でNOxを還元または分解する選択還元型NOx触
媒と、還元剤を貯蔵する還元剤貯蔵室と、この還元剤貯
蔵室に貯蔵された還元剤を前記選択還元型NOx触媒の
上流の排気通路に供給する還元剤供給手段と、を備える
内燃機関の排気浄化装置において、 前記還元剤貯蔵室に貯蔵された還元剤はゲル状であるこ
とを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。1. A selective reduction type NOx catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for reducing or decomposing NOx in the presence of a reducing agent, a reducing agent storage chamber for storing a reducing agent, and stored in the reducing agent storage chamber And a reducing agent supply means for supplying the reduced agent to the exhaust passage upstream of the selective reduction type NOx catalyst.The reducing agent stored in the reducing agent storage chamber is in a gel state. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine, comprising:
に到達するまでゲル状で移送され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。2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the reducing agent is transferred in a gel state until the reducing agent reaches a vicinity of a supply port to an exhaust passage.
を特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装
置。3. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 2, further comprising a heating means near the supply port.
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---|---|---|---|---|
GB2449499A (en) * | 2006-06-19 | 2008-11-26 | Ford Global Tech Llc | A method for venting a vehicle emissions treatment system |
JP2009013988A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Delphi Technologies Inc | Reservoir for fluid dosing system |
KR20140045944A (en) * | 2011-05-13 | 2014-04-17 | 아아키위 & 아아키위 에스아 | Device for measuring a quantity of a reducing agent, preferably nh3, contained in a vessel |
-
1999
- 1999-04-26 JP JP11872199A patent/JP3521798B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2449499A (en) * | 2006-06-19 | 2008-11-26 | Ford Global Tech Llc | A method for venting a vehicle emissions treatment system |
JP2009013988A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Delphi Technologies Inc | Reservoir for fluid dosing system |
KR20140045944A (en) * | 2011-05-13 | 2014-04-17 | 아아키위 & 아아키위 에스아 | Device for measuring a quantity of a reducing agent, preferably nh3, contained in a vessel |
JP2014516128A (en) * | 2011-05-13 | 2014-07-07 | アークイス アンド アークイス エス アー | Device for measuring a reducing agent, preferably NH3, contained in a container |
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