JP2001050035A - Exhaust emission control system for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control system for internal combustion engine

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JP2001050035A
JP2001050035A JP11219936A JP21993699A JP2001050035A JP 2001050035 A JP2001050035 A JP 2001050035A JP 11219936 A JP11219936 A JP 11219936A JP 21993699 A JP21993699 A JP 21993699A JP 2001050035 A JP2001050035 A JP 2001050035A
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urea
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase a NOx purification ratio while reducing an amount of ammonia emitted to the atmosphere. SOLUTION: A NOx reduction catalyst 18 suitable for reducing NOx in exhaust gas by ammonia in oxygen-excessive condition is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine. An ammonia oxidation catalyst 21 suitable for oxidizing ammonia to nitrogen in oxygen-excessive condition is disposed in the exhaust passage downstream of the NOx reduction catalyst 18. Aqueous urea is supplied from supply means 24 in an exhaust passage 17 upstream of the NOx reduction catalyst 18. A supply quantity of the aqueous urea is controlled such that an equivalence ratio thereof with respect to a flow rate of the NOx flowing in the NOx reduction catalyst 18 is greater than 1.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は内燃機関の排気浄化
装置に関する。
The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】酸素過剰のもとでアンモニアにより排気
ガス中のNOx を還元するのに適したNOx 還元触媒を
機関排気通路内に配置し、NOx 還元触媒に尿素水溶液
を供給し、NOx 還元触媒へのNOx 流入量を求めてN
x 流入量に対する尿素の供給量の当量比が1となるよ
うに尿素水溶液の供給量を制御する内燃機関の排気浄化
装置が公知である(実開平3−129712号公報参
照)。
2. Description of the Prior Art Oxygen excess ammonia under Place the NO x reduction catalyst suitable for reducing the NO x in the exhaust gas in the engine exhaust passage, to supply the urea aqueous solution the NO x reduction catalyst, N seeking NO x inflow into the NO x reduction catalyst
O x inflow exhaust purification system of an internal combustion engine for controlling the supply amount of the urea aqueous solution as the equivalent ratio of the supply amount of the urea is 1 for a known (see Japanese Patent real-Open No. 3-129712).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、当量比を正
確に1に一致させたとしてもNOx 還元触媒に流入する
全てのNOx を還元できるわけではなく、NOx 還元率
を増大させる余地はある。一方、本願発明者によれば、
当量比を1よりも大きくするとNOx 還元率が増大し、
このとき当量比を大きくするにつれてNOx 還元率が増
大することが判明している。言い換えると、NOx 還元
触媒に流入するNOx 量に対して過剰の尿素水溶液を供
給すれば、極めて高いNOx 還元率を得ることができ
る。
[SUMMARY OF THE INVENTION However, not capable of reducing all of the NO x flowing into the NO x reduction catalyst also equivalent ratio as was exactly match the 1, room to increase the NO x reduction rate is there. On the other hand, according to the present inventor,
If the equivalent ratio is larger than 1, the NO x reduction rate increases,
The NO x reduction rate was found to increase as the time to increase the equivalence ratio. In other words, if supplying an excess of aqueous urea solution relative amount of NO x flowing into the NO x reduction catalyst, it is possible to obtain a very high the NO x reduction rate.

【0004】しかしながら、尿素水溶液を過剰に供給す
るとNOx 還元触媒から多量のアンモニアが排出され、
従ってNOx 還元率を増大させるためにはNOx 還元触
媒から排出されるアンモニアを処理する必要がある。従
って、本発明の目的は大気中に排出されるアンモニア量
を低減しつつNOx浄化率を高めることができる内燃機
関の排気浄化装置を提供することにある。
However, when the urea aqueous solution is excessively supplied, a large amount of ammonia is discharged from the NO x reduction catalyst,
Therefore, in order to increase the NO x reduction rate, it is necessary to treat the ammonia discharged from the NO x reduction catalyst. Accordingly, an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine that can increase the NO x purification rate while reducing the amount of ammonia discharged into the atmosphere.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に1番目の発明によれば、酸素過剰のもとでアンモニア
により排気ガス中のNOx を還元するのに適したNOx
還元触媒を機関排気通路内に配置し、NOx 還元触媒に
アンモニア発生化合物を含む液体を供給するようにした
内燃機関の排気浄化装置において、酸素過剰のもとでア
ンモニアを窒素に酸化するのに適したアンモニア酸化触
媒をNOx 還元触媒内又はNOx 還元触媒下流の排気通
路内に配置し、NOx 還元触媒へのNOx 流入量に対す
る前記アンモニア発生化合物の供給量の当量比が1より
も大きくなるように前記液体の供給量を制御するように
している。即ち1番目の発明では、NOx 還元触媒に過
剰のアンモニア発生化合物が供給されるのでNOx 還元
率が高く維持され、このときNOx 還元触媒から排出さ
れる過剰のアンモニアはアンモニア酸化触媒で酸化さ
れ、従って大気中に排出されるのが阻止される。
According Means for Solving the Problems In order to solve the problems in the first invention, the oxygen excess of the NO x that is suitable for reducing the NO x in the exhaust gas by ammonia under
The reducing catalyst disposed in an engine exhaust passage, the exhaust purification system of an internal combustion engine which is adapted to supply a liquid containing ammonia generating compound to the NO x reduction catalyst, to oxidize ammonia to nitrogen under oxygen excess a suitable ammonia oxidation catalyst disposed NO x in reduction catalyst or the NO x reduction catalyst in the exhaust passage downstream of the equivalent ratio of the supply amount of the ammonia generating compound to the NO x inflow into the NO x reduction catalyst than 1 The supply amount of the liquid is controlled to increase. That is, in the first invention, since the excess ammonia generating compound is supplied to the NO x reduction catalyst, the NO x reduction rate is maintained high, and at this time, the excess ammonia discharged from the NO x reduction catalyst is oxidized by the ammonia oxidation catalyst. And thus are prevented from being released into the atmosphere.

【0006】また2番目の発明によれば1番目の発明に
おいて、前記アンモニア酸化触媒の温度が最適温度範囲
内にあるか否かを判断してアンモニア酸化触媒の温度が
最適温度範囲内にあると判断されたときには前記当量比
が1よりも大きくなるように、アンモニア酸化触媒の温
度が最適温度範囲内にないと判断されたときに前記当量
比が1以下になるように前記液体の供給量を制御してい
る。即ち2番目の発明では、アンモニア酸化触媒の温度
が最適温度範囲内にあるときに過剰の液体が供給され
る。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, it is determined whether or not the temperature of the ammonia oxidation catalyst is within an optimum temperature range. When it is determined, the supply amount of the liquid is set so that the equivalent ratio becomes 1 or less when it is determined that the temperature of the ammonia oxidation catalyst is not within the optimum temperature range so that the equivalent ratio becomes larger than 1. Controlling. That is, in the second aspect, when the temperature of the ammonia oxidation catalyst is within the optimum temperature range, the excess liquid is supplied.

【0007】また3番目の発明によれば1番目の発明に
おいて、前記当量比が1よりも大きくかつ5以下になる
ように前記液体の供給量を制御している。また4番目の
発明によれば1番目の発明において、前記アンモニア発
生化合物が尿素であり、アンモニア発生化合物を含む液
体が尿素水溶液である。また5番目の発明によれば1番
目の発明において、前記アンモニア酸化触媒がゼオライ
トを具備している。
According to a third aspect, in the first aspect, the supply amount of the liquid is controlled such that the equivalent ratio is greater than 1 and less than or equal to 5. According to a fourth aspect, in the first aspect, the ammonia-generating compound is urea, and the liquid containing the ammonia-generating compound is an aqueous urea solution. According to a fifth aspect, in the first aspect, the ammonia oxidation catalyst includes zeolite.

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】図1は本発明を圧縮着火式内燃機
関に適用した場合を示している。なお、本発明は火花点
火式機関にも適用することができる。図1を参照する
と、1は機関本体、2は燃焼室、3は燃焼室2内に燃料
を直接噴射する電気制御式燃料噴射弁、4は吸気弁、5
は吸気ポート、6は排気弁、7は排気ポートを夫々示
す。吸気ポート5は対応する吸気枝管8を介してサージ
タンク9に連結され、サージタンク9は吸気ダクト10
を介してエアクリーナ11に連結される。吸気ダクト1
0内にはステップモータ12により駆動されるスロット
ル弁13が配置される。
FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine. The present invention can be applied to a spark ignition type engine. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a combustion chamber, 3 is an electrically controlled fuel injection valve for directly injecting fuel into the combustion chamber 2, 4 is an intake valve, and 5 is an intake valve.
Denotes an intake port, 6 denotes an exhaust valve, and 7 denotes an exhaust port. The intake port 5 is connected to a surge tank 9 via a corresponding intake branch 8, and the surge tank 9 is connected to an intake duct 10.
Is connected to the air cleaner 11 via the Intake duct 1
A throttle valve 13 driven by a step motor 12 is arranged in the area 0.

【0009】一方、排気ポート7は排気マニホルド14
を介して触媒15を収容したケーシング16の入口部に
連結され、ケーシング16の出口部は排気管17を介し
て触媒18を内蔵したケーシング19に連結される。ケ
ーシング19の出口部は排気管20を介して触媒21を
内蔵したケーシング22の入口部に連結され、ケーシン
グ22の出口部は排気管23に連結される。本実施例で
は触媒15は酸化機能を有する触媒、例えば酸化触媒又
は三元触媒からなり、触媒18は酸素過剰のもとでアン
モニアにより排気ガス中のNOx を還元するのに適した
NOx 還元触媒からなり、触媒21は酸素過剰のもとで
アンモニアを窒素N2 に酸化するのに適したアンモニア
酸化触媒からなる。
On the other hand, the exhaust port 7 is connected to the exhaust manifold 14.
Is connected to an inlet of a casing 16 containing the catalyst 15, and an outlet of the casing 16 is connected to a casing 19 containing the catalyst 18 via an exhaust pipe 17. An outlet of the casing 19 is connected to an inlet of a casing 22 containing the catalyst 21 via an exhaust pipe 20, and an outlet of the casing 22 is connected to an exhaust pipe 23. Catalyst 15 in this embodiment is made of a catalyst having an oxidation function, for example, oxidation catalysts or three-way catalyst, the catalyst 18 is the NO x reduction suitable for reducing the NO x in the exhaust gas by ammonia under an excess of oxygen consists catalyst, the catalyst 21 is comprised of ammonia oxidation catalyst suitable ammonia under an excess of oxygen to oxidize the nitrogen N 2.

【0010】図1に示す実施例では、NOx 還元触媒1
8としてチタニアを担体とし、この担体上に酸化バナジ
ウムを担持した触媒V2 5 /TiO2 (以下、バナジ
ウム・チタニア触媒という)、又はゼオライトを担体と
し、この担体上に銅Cuを担持した触媒Cu/ZSM5
(以下、銅ゼオライト触媒という)が用いられる。一
方、アンモニア酸化触媒21として銅ゼオライト触媒、
又はゼオライト担体上に白金Pt及び銅Cuを担持した
触媒(以下、白金・銅ゼオライト触媒という)、もしく
は銅ゼオライト触媒と白金・銅ゼオライト触媒との組み
合わせが用いられる。
[0010] In the embodiment shown in FIG. 1, NO x reduction catalyst 1
A catalyst V 8 O 5 / TiO 2 (hereinafter, referred to as a vanadium titania catalyst) in which titania is used as a carrier and vanadium oxide is supported on this carrier, or a catalyst in which zeolite is used as a carrier and copper Cu is supported on this carrier Cu / ZSM5
(Hereinafter, referred to as a copper zeolite catalyst). On the other hand, a copper zeolite catalyst as the ammonia oxidation catalyst 21,
Alternatively, a catalyst in which platinum Pt and copper Cu are supported on a zeolite carrier (hereinafter, referred to as a platinum-copper zeolite catalyst), or a combination of a copper zeolite catalyst and a platinum-copper zeolite catalyst is used.

【0011】各燃料噴射弁3は燃料リザーバいわゆるコ
モンレール(図示しない)を介して電気制御式の吐出量
可変な燃料ポンプ(図示しない)に接続される。コモン
レールにはコモンレール内の燃料圧を検出するための燃
料圧センサ(図示しない)が取付けられており、燃料圧
センサの出力信号に基づいてコモンレール内の燃料圧が
目標燃料圧となるように燃料ポンプの吐出量が制御され
る。
Each fuel injection valve 3 is connected to an electrically controlled variable discharge fuel pump (not shown) via a fuel reservoir, a so-called common rail (not shown). A fuel pressure sensor (not shown) for detecting fuel pressure in the common rail is attached to the common rail, and a fuel pump is provided so that the fuel pressure in the common rail becomes a target fuel pressure based on an output signal of the fuel pressure sensor. Is controlled.

【0012】さらに、排気管17には供給装置24が接
続されている。この供給装置24はアンモニアを発生す
るアンモニア発生化合物を含む液体を収容したタンク2
5と、供給導管26と、供給ポンプ27と、電磁制御式
流量制御弁28とを具備する。タンク25内に貯えられ
ているアンモニア発生化合物を含む液体はこれら供給導
管26、供給ポンプ27、及び電磁制御式流量制御弁2
8を介して排気管17内に供給される。
Further, a supply device 24 is connected to the exhaust pipe 17. The supply device 24 is a tank 2 containing a liquid containing an ammonia generating compound that generates ammonia.
5, a supply conduit 26, a supply pump 27, and an electromagnetically controlled flow control valve 28. The liquid containing the ammonia generating compound stored in the tank 25 is supplied to the supply conduit 26, the supply pump 27, and the electromagnetically controlled flow control valve 2.
The gas is supplied into the exhaust pipe 17 through the pipe 8.

【0013】電子制御ユニット30はデジタルコンピュ
ータからなり、双方向性バス31によって互いに接続さ
れたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ラン
ダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッ
サ)34、常時電源に接続されているB−RAM(バッ
クアップRAM)35、入力ポート36、及び出力ポー
ト37を具備する。機関本体1には機関冷却水温を検出
するための水温センサ38が取付けられ、この水温セン
サ38は機関冷却水温を表す出力電圧を発生する。スロ
ットル弁13上流の吸気ダクト10内には吸入空気質量
流量を検出するための吸入空気量センサ39が配置さ
れ、この吸入空気量センサ39は吸入空気質量流量を表
す出力電圧を発生する。排気管20内には排気管20内
を流れる排気ガスの温度を検出するための温度センサ4
0が配置され、この温度センサ40はこの排気ガス温を
表す出力電圧を発生する。この排気ガス温はNOx 還元
触媒18の温度を表しており、以下NOx 還元触媒温度
TNCと称する。また、排気管23内には排気管23内
を流れる排気ガスの温度を検出するための温度センサ4
1が配置され、この温度センサ41はこの排気ガス温を
表す出力電圧を発生する。この排気ガス温はアンモニア
酸化触媒21の温度を表しており、以下アンモニア酸化
触媒温度TACと称する。また、アクセルペダル(図示
しない)の踏み込み量を検出するための踏み込み量セン
サ42が設けられ、この踏み込み量センサ42は踏み込
み量を表す出力電圧を発生する。これらセンサ38,3
9,40,41,42の出力信号は夫々対応するAD変
換器43を介して入力ポート36に入力される。さら
に、機関回転数を検出するための回転数センサ44が入
力ポート36に接続される。この回転数センサ44は機
関回転数を表す出力パルスを発生する。一方、出力ポー
ト37は対応する駆動回路45を介して燃料噴射弁3、
ステップモータ12、ポンプ27、及び流量制御弁28
に接続される。
The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and is connected to a ROM (read only memory) 32, a RAM (random access memory) 33, a CPU (microprocessor) 34, and a power supply connected to each other by a bidirectional bus 31. B-RAM (backup RAM) 35, an input port 36, and an output port 37. A water temperature sensor 38 for detecting the temperature of the engine cooling water is attached to the engine body 1, and this water temperature sensor 38 generates an output voltage indicating the temperature of the engine cooling water. An intake air amount sensor 39 for detecting an intake air mass flow rate is disposed in the intake duct 10 upstream of the throttle valve 13, and the intake air amount sensor 39 generates an output voltage indicating the intake air mass flow rate. A temperature sensor 4 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 20 is provided in the exhaust pipe 20.
0 is disposed, and the temperature sensor 40 generates an output voltage representing the exhaust gas temperature. This exhaust gas temperature represents the temperature of the NO x reduction catalyst 18 and is hereinafter referred to as the NO x reduction catalyst temperature TNC. A temperature sensor 4 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 23 is provided in the exhaust pipe 23.
The temperature sensor 41 generates an output voltage representing the exhaust gas temperature. This exhaust gas temperature represents the temperature of the ammonia oxidation catalyst 21 and is hereinafter referred to as ammonia oxidation catalyst temperature TAC. Further, a depression amount sensor 42 for detecting the depression amount of an accelerator pedal (not shown) is provided, and this depression amount sensor 42 generates an output voltage indicating the depression amount. These sensors 38, 3
Output signals 9, 40, 41, and 42 are input to the input port 36 via the corresponding AD converters 43, respectively. Further, a rotation speed sensor 44 for detecting the engine rotation speed is connected to the input port 36. The rotation speed sensor 44 generates an output pulse indicating the engine rotation speed. On the other hand, the output port 37 is connected to the fuel injection valve 3 via the corresponding drive circuit 45,
Step motor 12, pump 27, and flow control valve 28
Connected to.

【0014】さて、前述したようにNOx 還元触媒18
上流の排気管17内にはアンモニア発生化合物を含む液
体が供給される。アンモニアを発生しうるアンモニア発
生化合物については種々の化合物が存在し、従ってアン
モニア発生化合物として種々の化合物を用いることがで
きる。本発明による実施例ではアンモニア発生化合物と
して尿素(CO(NH2 2 )を用いており、アンモニ
ア発生化合物を含む液体として尿素水溶液を用いてい
る。従って以下、NOx 還元触媒18上流の排気管17
内に尿素水溶液を供給する場合を例にとって本発明を説
明する。
Now, as described above, the NO x reduction catalyst 18
A liquid containing an ammonia generating compound is supplied into the upstream exhaust pipe 17. There are various types of ammonia-generating compounds capable of generating ammonia, and thus various compounds can be used as the ammonia-generating compound. In the embodiment according to the present invention, urea (CO (NH 2 ) 2 ) is used as the ammonia generating compound, and an aqueous urea solution is used as the liquid containing the ammonia generating compound. Therefore the following, NO x reducing catalyst 18 upstream of the exhaust pipe 17
The present invention will be described by taking as an example a case where an aqueous urea solution is supplied to the inside.

【0015】過剰酸素を含んでいる排気ガス中に尿素水
溶液を供給すると排気ガス中に含まれるNOはNOx
元触媒18上において尿素CO(NH2 2 から発生す
るアンモニアNH3 により還元される(例えば4NH3
+4NO+O2 →4N2 +6H2 O)。この場合のアン
モニア発生メカニズムについては必ずしも明らかにされ
ていない。しかしながら、少なくとも次の二つのメカニ
ズムが存在しているものと考えられている。即ち、その
一つ目は排気通路内又はNOx 還元触媒18内における
尿素の熱分解によるものである。また、二つ目は尿素の
形態変化に伴うものである。詳しく説明すると、尿素は
ほぼ132℃においてビウレットに変化し、ビウレット
はほぼ190℃においてシアヌル酸に変化し、シアヌル
酸はほぼ360℃においてシアン酸又はイソシアン酸に
変化する。このような温度上昇による形態変化の過程で
少しずつアンモニアが発生するものと考えられている。
When an aqueous urea solution is supplied to the exhaust gas containing excess oxygen, NO contained in the exhaust gas is reduced on the NO x reduction catalyst 18 by ammonia NH 3 generated from urea CO (NH 2 ) 2. (For example, 4NH 3
+ 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O). The mechanism of ammonia generation in this case is not necessarily clarified. However, it is believed that at least the following two mechanisms exist. That is, the first is due to the thermal decomposition of urea in the exhaust passage or in the NO x reduction catalyst 18. The second is accompanied by a change in the form of urea. Specifically, urea changes to biuret at about 132 ° C, biuret changes to cyanuric acid at about 190 ° C, and cyanuric acid changes to cyanic or isocyanic acid at about 360 ° C. It is considered that ammonia is gradually generated in the course of the form change due to such a temperature rise.

【0016】いずれにしてもNOx 還元触媒18におい
て流入するNOx は尿素から発生するアンモニアNH3
によって還元される。この場合、上述の反応式からわか
るようにNOx とアンモニアとは理論上、等モルで反応
する。従って、理論上はNOx 還元触媒18へのNOx
流入量に対する尿素の供給量の当量比が1となるように
尿素水溶液の供給量を制御すれば、NOx 還元触媒18
に流入する全てのNOx を窒素N2 まで還元できること
になる。
In any case, NO x flowing into the NO x reduction catalyst 18 is converted into ammonia NH 3 generated from urea.
Is reduced by In this case, theoretically, it is reacted in equimolar The NO x and ammonia as can be seen from the above described reaction formulas. Therefore, theoretically, the NO x to the NO x reduction catalyst 18
By controlling the supply amount of the urea aqueous solution as the equivalent ratio of the supply amount of urea against the inflow is 1, NO x reducing catalyst 18
All the NO x flowing into the gas can be reduced to nitrogen N 2 .

【0017】しかしながら、冒頭で述べたように当量比
を正確に1に一致させても実際には、必ずしも全てのN
x を還元することはできない。一方、図2に示される
ように、当量比を1よりも大きくするとNOx 浄化率E
FFが増大し、このとき当量比を大きくするにつれてN
x 浄化率EFFが増大する。言い換えると、NOx
元触媒18へのNOx 流入量に対して過剰の尿素水溶液
を供給すれば、極めて高いNOx 浄化率を得ることがで
きる。
However, even when the equivalence ratio exactly matches 1 as described at the beginning, in practice, not all N
O x cannot be reduced. On the other hand, as shown in FIG. 2, when the equivalent ratio is larger than 1, the NO x purification rate E
FF increases, and as the equivalent ratio increases, N
O x purification rate EFF is increased. In other words, if supplying an excess of an aqueous urea solution with respect to NO x inflow into the NO x reduction catalyst 18, it is possible to obtain a very high the NO x purification rate.

【0018】しかしながら、図2に示されるように尿素
水溶液を過剰に供給するとNOx 還元触媒18からアン
モニアが排出され、このアンモニア排出量Q(NH3
は当量比を大きくするにつれて増大する。従ってNOx
浄化率を増大させるためにはNOx 還元触媒18から排
出されるアンモニアを処理する必要がある。そこで本発
明による実施例では、NOx 還元触媒18下流の排気通
路内にアンモニア酸化触媒21を設け、このアンモニア
酸化触媒21において過剰のアンモニアを酸化除去する
ようにしている。即ち、アンモニア酸化触媒21では酸
素過剰であると、まず流入するアンモニアの一部からN
Oが生成される(4NH3 +5O2 →4NO+6H
2 O)。このようにして生成されたNOは次いで残りの
アンモニアと反応する(4NH3 +4NO+O2 →4N
2 +6H2 O)。このような逐次反応によりアンモニア
が完全に除去され、大気中に放出されるのが阻止され
る。
However, as shown in FIG. 2, when the urea aqueous solution is excessively supplied, ammonia is discharged from the NO x reduction catalyst 18 and the ammonia discharge amount Q (NH 3 )
Increases with increasing equivalence ratio. Therefore NO x
In order to increase the purification rate, it is necessary to treat the ammonia discharged from the NO x reduction catalyst 18. Therefore, in this embodiment of the present invention, the ammonia oxidation catalyst 21 provided in the NO x reduction catalyst 18 in the exhaust passage downstream of, and the excess ammonia in the ammonia oxidation catalyst 21 so as to remove oxide. That is, if there is an excess of oxygen in the ammonia oxidation catalyst 21, first, a part of
O is generated (4NH 3 + 5O 2 → 4NO + 6H
2 O). The NO thus produced then reacts with the remaining ammonia (4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N
2 + 6H 2 O). Such a sequential reaction completely removes ammonia and prevents its release into the atmosphere.

【0019】従って、本発明による実施例では、アンモ
ニア酸化触媒21をNOx 還元触媒18下流の排気通路
内に配置し、NOx 還元触媒18へのNOx 流入量に対
する尿素の供給量の当量比が1よりも大きくなるように
尿素水溶液の供給量を制御しているということになる。
このようにすると、NOx 浄化率を極めて高く維持しつ
つ大気中にアンモニアが放出されるのを阻止できる。ま
た、当量比の正確の正確な制御が必要ないので尿素水溶
液の供給量の制御を簡素化できる。
[0019] Thus, in the embodiment according to the present invention, to place the ammonia oxidation catalyst 21 to the NO x reduction catalyst 18 in the exhaust passage downstream of the equivalent ratio of the supply amount of urea for NO x inflow into the NO x reduction catalyst 18 Means that the supply amount of the aqueous urea solution is controlled so that the value of urea is larger than 1.
In this way, the emission of ammonia into the atmosphere can be prevented while maintaining the NO x purification rate at an extremely high level. In addition, since it is not necessary to precisely control the equivalent ratio, control of the supply amount of the urea aqueous solution can be simplified.

【0020】この場合、アンモニアの逐次反応を良好に
生じせしめるためにはアンモニアをアンモニア酸化触媒
21内に保持しておくのが好ましい。一方、ゼオライト
は優れたアンモニア保持能力を有している。従って、ア
ンモニア酸化触媒21としてゼオライトを具備した触媒
が好ましい。ところが、アンモニア酸化触媒21のアン
モニア除去能力にも限界があるので、当量比の上限も定
めるべきである。この場合、好ましくは当量比が1より
も大きくかつ5以下となるように尿素水溶液の供給量が
制御され、更に好ましくは当量比が2以上かつ5以下と
なるように尿素水溶液の供給量が制御される。
In this case, it is preferable to keep the ammonia in the ammonia oxidation catalyst 21 in order to make the successive reaction of ammonia favorably. On the other hand, zeolite has excellent ammonia retention ability. Therefore, a catalyst including zeolite as the ammonia oxidation catalyst 21 is preferable. However, since the ammonia removal ability of the ammonia oxidation catalyst 21 is also limited, the upper limit of the equivalent ratio should be set. In this case, the supply amount of the urea aqueous solution is preferably controlled so that the equivalent ratio is greater than 1 and 5 or less, and more preferably the supply amount of the urea aqueous solution is controlled such that the equivalent ratio is 2 or more and 5 or less. Is done.

【0021】しかしながら、アンモニア酸化触媒21の
アンモニア除去能力はアンモニア酸化触媒温度TACに
も依存する。図3はアンモニアを含みかつNOx を含ま
ないモデルガスを供給した場合のアンモニア酸化触媒2
1の浄化率EANを表している。ここで浄化率EANは
アンモニア酸化触媒21へのアンモニア流入量と、アン
モニア酸化触媒21からのアンモニア流出量及びNOx
流出量とに基づいて算出される。図3に示されるよう
に、アンモニア酸化触媒温度TACが低いときには浄化
率EANは低くなっている。これはアンモニア酸化触媒
21が活性状態にないためであると考えられる。アンモ
ニア酸化触媒温度TACが高くなると浄化率EANは次
第に高くなり、アンモニア酸化触媒温度TACが下限し
きい値TLよりも高くなると許容最低浄化率LLよりも
高くなる。
However, the ammonia removing ability of the ammonia oxidation catalyst 21 also depends on the ammonia oxidation catalyst temperature TAC. FIG. 3 shows an ammonia oxidation catalyst 2 when a model gas containing ammonia and containing no NO x is supplied.
1 represents a purification rate EAN. Here, the purification rate EAN is determined by the amount of ammonia flowing into the ammonia oxidation catalyst 21, the amount of ammonia flowing out of the ammonia oxidation catalyst 21, and NO x
It is calculated based on the outflow amount. As shown in FIG. 3, when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is low, the purification rate EAN is low. It is considered that this is because the ammonia oxidation catalyst 21 is not in an active state. When the ammonia oxidation catalyst temperature TAC increases, the purification rate EAN gradually increases, and when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC becomes higher than the lower threshold TL, the purification rate EAN becomes higher than the allowable minimum purification rate LL.

【0022】さらにアンモニア酸化触媒温度TACが高
くなると浄化率EANはほぼ100%に維持される。さ
らにアンモニア酸化触媒温度TACが高くなると浄化率
EANは次第に低下し、アンモニア酸化触媒温度TAC
が上限しきい値TUよりも高くなると許容最低浄化率L
Lよりも低くなる。これは上述の逐次反応のうち後段の
アンモニア酸化反応に比べて前段のNO生成反応が活発
になり、その結果多量のNOが排出されるためであると
考えられている。
When the temperature TAC of the ammonia oxidation catalyst is further increased, the purification rate EAN is maintained at almost 100%. Further, as the ammonia oxidation catalyst temperature TAC increases, the purification rate EAN gradually decreases, and the ammonia oxidation catalyst temperature TAC increases.
Is higher than the upper threshold TU, the allowable minimum purification rate L
It becomes lower than L. This is considered to be because the former NO generation reaction becomes more active than the latter ammonia oxidation reaction in the above-described sequential reaction, and as a result, a large amount of NO is discharged.

【0023】そこで、浄化率EANが許容最低浄化率L
Lよりも高くなるアンモニア酸化触媒温度TACの範囲
を最適温度範囲と称すると、本発明による実施例では、
アンモニア酸化触媒温度TACが最適温度範囲内にある
か否かを判断してアンモニア酸化触媒温度TACが最適
温度範囲内にあると判断されたときには当量比が2以上
5以下なるように尿素水溶液の供給量を制御し、アンモ
ニア酸化触媒温度TACが最適温度範囲内にないと判断
されたときには当量比が1になるように尿素水溶液の供
給量を制御している。
Therefore, the purification rate EAN is equal to the allowable minimum purification rate L.
When the range of the ammonia oxidation catalyst temperature TAC that is higher than L is referred to as an optimum temperature range, in the embodiment according to the present invention,
It is determined whether or not the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range. When it is determined that the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range, the supply of the aqueous urea solution is performed so that the equivalent ratio becomes 2 or more and 5 or less. The amount is controlled, and when it is determined that the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is not within the optimum temperature range, the supply amount of the aqueous urea solution is controlled so that the equivalent ratio becomes 1.

【0024】アンモニア酸化触媒21の浄化率EANが
高いということは当量比を大きくしてもアンモニア酸化
触媒21で十分にアンモニアを浄化できることを示して
いる。そこで本発明による実施例では、アンモニア酸化
触媒温度TACが最適温度範囲内にあるときにおいて、
アンモニア酸化触媒温度TACが高いときには低いとき
に比べて当量比が大きくなるように尿素水溶液の供給量
を制御している。言い換えると、当量比がアンモニア酸
化触媒21の浄化率EANに比例するように尿素水溶液
の供給量が制御される。
The high purification rate EAN of the ammonia oxidation catalyst 21 indicates that the ammonia oxidation catalyst 21 can sufficiently purify ammonia even when the equivalent ratio is increased. Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range,
When the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is high, the supply amount of the urea aqueous solution is controlled such that the equivalent ratio becomes larger than when the temperature is low. In other words, the supply amount of the aqueous urea solution is controlled such that the equivalent ratio is proportional to the purification rate EAN of the ammonia oxidation catalyst 21.

【0025】次に、図4に示すルーチンを参照して供給
装置24からの尿素水溶液の供給量QLの算出方法につ
いて詳細に説明する。このルーチンは予め定められた設
定時間毎の割り込みによって実行される。図4を参照す
るとまず、ステップ100では図5のマップから、単位
時間当たりのNOx 還元触媒18へのNOx 流入量に対
する尿素の当量QEが算出される。単位時間当たりのN
x 流入量は機関負荷を表すNOx 還元触媒温度TNC
が高くなるにつれて増大し、吸入空気量Gaが大きくな
るにつれて増大する。従って、尿素の当量QEもNOx
還元触媒温度TNCが高くなるにつれて増大し、吸入空
気量Gaが大きくなるにつれて増大する。この尿素の当
量QEは予め実験により求められており、NOx 還元触
媒温度TNC及び吸入空気量Gaの関数として図5に示
されるマップの形で予めROM32内に記憶されてい
る。
Next, a method of calculating the supply amount QL of the aqueous urea solution from the supply device 24 will be described in detail with reference to the routine shown in FIG. This routine is executed by interruption every predetermined set time. Referring to FIG. 4, first, at step 100, the urea equivalent QE with respect to the NO x inflow amount into the NO x reduction catalyst 18 per unit time is calculated from the map of FIG. N per unit time
O x inflow is the NO x reduction catalyst temperature TNC representing the engine load
Increases, and increases as the intake air amount Ga increases. Therefore, the urea equivalent QE is also NO x
It increases as the reduction catalyst temperature TNC increases, and increases as the intake air amount Ga increases. The equivalent QE of urea is stored in advance experimentally and calculated by, in advance in the ROM32 in the form of a map shown in FIG. 5 as a function of the NO x reduction catalyst temperature TNC and the intake air amount Ga.

【0026】続くステップ101では、アンモニア酸化
触媒温度TACが最適温度範囲(図3)内にあるか否か
が判別される。アンモニア酸化触媒温度TACが最適温
度範囲内にないときには次いでステップ102に進み、
目標となる当量比を表す増量係数KIが1.0とされ
る。次いでステップ104に進む。これに対しアンモニ
ア酸化触媒温度TACが最適温度範囲内にあるときには
次いでステップ103に進み、図6のマップから増量係
数KIが算出される。この場合の増量係数KIは上述し
たようにかつ図6に示されるように、アンモニア酸化触
媒温度TACに依存しかつ浄化率EAN(図3)に比例
する。この増量係数KIはアンモニア酸化触媒温度TA
Cの関数として図6に示されるマップの形で予めROM
32内に記憶されている。次いでステップ104に進
む。ステップ104では当量QEに増量係数KIを乗算
することにより尿素の基本供給量QBが算出される(Q
B=QE・KI)。この基本供給量QBは実際の当量比
を目標となる当量比にするのに必要な尿素の供給量を表
している。
In the following step 101, it is determined whether or not the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range (FIG. 3). When the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is not within the optimum temperature range, the process then proceeds to step 102,
The increase coefficient KI representing the target equivalent ratio is set to 1.0. Next, the routine proceeds to step 104. On the other hand, when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range, the routine proceeds to step 103, where the increase coefficient KI is calculated from the map of FIG. As described above and shown in FIG. 6, the increase coefficient KI in this case depends on the ammonia oxidation catalyst temperature TAC and is proportional to the purification rate EAN (FIG. 3). This increase coefficient KI is based on the ammonia oxidation catalyst temperature TA.
ROM as a function of C in the form of the map shown in FIG.
32. Next, the routine proceeds to step 104. In step 104, the basic supply amount QB of urea is calculated by multiplying the equivalent amount QE by the increase coefficient KI (Q
B = QE · KI). This basic supply amount QB represents the supply amount of urea necessary to make the actual equivalent ratio the target equivalent ratio.

【0027】続くステップ105からステップ109ま
ではNOx 還元触媒18の貯蔵・放出機能のために必要
となる尿素の基本供給量QBの補正部分である。即ち、
上述のように構成されるNOx 還元触媒18は尿素又は
アンモニアの貯蔵・放出機能を有することが判明してい
る。この貯蔵・放出メカニズムについては明らかにされ
ていないが、尿素の形で吸着され、アンモニアの形で脱
離するものと考えられている。なお、アンモニアの形で
吸着され、或いは尿素の形で放出された後にアンモニア
に転換されるという考え方もある。
The following steps 105 to 109 are a part for correcting the basic supply amount QB of urea necessary for the storage / release function of the NO x reduction catalyst 18. That is,
It has been found that the NO x reduction catalyst 18 configured as described above has a function of storing and releasing urea or ammonia. Although the mechanism of this storage and release is not clear, it is believed that it is adsorbed in the form of urea and desorbed in the form of ammonia. It is to be noted that there is also a concept that it is converted into ammonia after being adsorbed in the form of ammonia or released in the form of urea.

【0028】このようにNOx 還元触媒18が貯蔵・放
出機能を有する場合、尿素を基本供給量QBだけ供給す
ると、NOx 還元触媒18内に尿素が貯蔵されるときに
はNOx 還元のために必要なアンモニアが不足し、NO
x 還元触媒18から尿素がアンモニアの形で放出される
ときにはアンモニアが過度に過剰になる。そこで本発明
による実施例では、NOx 還元触媒18への尿素貯蔵量
及びNOx 還元触媒18からの尿素放出量を推定し、こ
れら尿素貯蔵量及び尿素放出量に基づいて基本供給量Q
Bを補正するようにしている。
In the case where the NO x reduction catalyst 18 has a storage / release function as described above, if urea is supplied by the basic supply amount QB, when urea is stored in the NO x reduction catalyst 18, it is necessary for NO x reduction. Ammonia shortage, NO
When urea is released from the x reduction catalyst 18 in the form of ammonia, the ammonia becomes excessively excessive. Therefore, in this embodiment of the present invention, the NO x reduction urea storage amount of the catalyst 18 and to estimate the urea release from the NO x reduction catalyst 18, the basic supply quantity Q based on the amount of these urea storage and urea emissions
B is corrected.

【0029】さらに詳細に説明する。NOx 還元触媒1
8内に貯蔵されている全尿素量を積算尿素貯蔵量SQ、
積算尿素貯蔵量SQに対する単位時間当たりにNOx
元触媒18から放出される尿素量の割合を放出係数KR
(<1.0)、単位時間当たりの尿素の供給量に対する
単位時間当たりにNOx 還元触媒18に貯蔵される尿素
量の割合を貯蔵係数KS(<1.0)で表すとすると、
単位時間当たりにNO x 還元触媒18から放出される尿
素量は概略的にはSQ・KRで表される。即ち、SQ・
KRだけ過剰となるので単位時間当たりの尿素の供給量
QはQB−SQ・KRとすべきである。この場合、単位
時間当たりにNOx 還元触媒18に貯蔵される尿素量は
概略的には(QB−SQ・KR)・KSで表され、従っ
て(QB−SQ・KR)・KSだけ不足する。
This will be described in more detail. NOxReduction catalyst 1
8, the total amount of urea stored in the urea 8 is calculated as an integrated urea storage amount SQ,
NO per unit time for accumulated urea storage amount SQxReturn
The ratio of the amount of urea released from the source catalyst 18 is determined by the release coefficient KR
(<1.0), relative to the amount of urea supplied per unit time
NO per unit timexUrea stored in the reduction catalyst 18
Assuming that the ratio of the quantity is represented by the storage coefficient KS (<1.0),
NO per unit time xUrine released from the reduction catalyst 18
The elementary quantity is roughly represented by SQ · KR. That is, SQ
Supply amount of urea per unit time because it is excessive by KR
Q should be QB-SQ · KR. In this case, the unit
NO per hourxThe amount of urea stored in the reduction catalyst 18 is
Roughly represented by (QB-SQ · KR) · KS,
(QB-SQ · KR) · KS is insufficient.

【0030】従って、単位時間当たりに供給すべき尿素
量Qは次式で表される。 Q=(QB−SQ・KR)+(QB−SQ・KR)・KS =(QB−SQ・KR)・(1+KS) 次に、積算尿素貯蔵量SQの算出方法について説明す
る。前回の処理サイクルにおける積算尿素貯蔵量SQ及
び単位時間当たりの尿素の供給量QをそれぞれSQOL
D、QOLDで表すとすると、前回の処理サイクルから
今回の処理サイクルまでにNOx 還元触媒18に貯蔵さ
れた尿素量は概略的にはQOLD・KSで表される。ま
た、前回の処理サイクルから今回の処理サイクルまでに
NOx 還元触媒18から放出された尿素量は概略的には
SQOLD・KRで表される。従って、今回の処理サイ
クルにおける積算尿素貯蔵量SQは次式で表されること
になる。
Therefore, the urea amount Q to be supplied per unit time is expressed by the following equation. Q = (QB−SQ · KR) + (QB−SQ · KR) · KS = (QB−SQ · KR) · (1 + KS) Next, a method of calculating the accumulated urea storage amount SQ will be described. The accumulated urea storage amount SQ and the supply amount Q of urea per unit time in the previous processing cycle are represented by SQOL, respectively.
If expressed by D and QOLD, the amount of urea stored in the NO x reduction catalyst 18 from the previous processing cycle to the current processing cycle is roughly expressed by QOLD · KS. Further, the amount of urea released from the NO x reduction catalyst 18 from the previous processing cycle to the current processing cycle is roughly represented by SQOLD · KR. Therefore, the accumulated urea storage amount SQ in the current processing cycle is represented by the following equation.

【0031】 SQ=SQOLD+QOLD・KS−SQOLD・KR 再び図4を参照すると、ステップ105では図7のマッ
プから貯蔵係数KSが算出される。貯蔵係数KSはNO
x 還元触媒18の可能な最大の尿素貯蔵量MAXに対す
る積算尿素貯蔵量SQの比SQ/MAXが大きくなるに
つれて小さくなり、NOx 還元触媒温度TNCが高くな
るにつれて小さくなる。この貯蔵係数KSは予め実験に
より求められており、比SQ/MAX及びNOx 還元触
媒温度TNCの関数として図7に示されるマップの形で
予めROM32内に記憶されている。
SQ = SQOLD + QOLD.KS-SQOLD.KR Referring again to FIG. 4, in step 105, the storage coefficient KS is calculated from the map of FIG. Storage coefficient KS is NO
It decreases as the ratio SQ / MAX integrated urea storage amount SQ to the maximum of the urea storage amount MAX possible x reduction catalyst 18 increases, decreases as the the NO x reduction catalyst temperature TNC becomes higher. The storage modulus KS is stored in advance experimentally and calculated by, in the form of a map as a function of the ratio SQ / MAX and the NO x reduction catalyst temperature TNC shown in Figure 7 in advance in the ROM 32.

【0032】続くステップ106では図8のマップから
放出係数KRが算出される。放出係数KRはNOx 還元
触媒温度TNCが高くなるにつれて増大し、吸入空気量
Gaが大きくなるにつれて増大する。この放出係数KR
は予め実験により求められており、NOx 還元触媒温度
TNC及び吸入空気量Gaの関数として図8に示される
マップの形で予めROM32内に記憶されている。
In the following step 106, the release coefficient KR is calculated from the map shown in FIG. Emission coefficient KR increases as the is the NO x reduction catalyst temperature TNC becomes higher, to increase as the intake air amount Ga increases. This release coefficient KR
Is stored in advance experimentally and calculated by, in advance in the ROM32 in the form of a map shown in FIG. 8 as a function of the NO x reduction catalyst temperature TNC and the intake air amount Ga.

【0033】続くステップ107では積算尿素貯蔵量S
Qが算出される(SQ=SQOLD+QOLD・KS−
SQOLD・KR)。続くステップ108では単位時間
当たりの尿素の供給量Qが算出される(Q=(QB−S
Q・KR)・(1+KS))。続くステップ109では
積算尿素貯蔵量SQ及び単位時間当たりの尿素の供給量
QがそれぞれSQOLD、QOLDとして記憶される。
In the following step 107, the accumulated urea storage amount S
Q is calculated (SQ = SQOLD + QOLD · KS−
SQUAD.KR). In the following step 108, the supply amount Q of urea per unit time is calculated (Q = (QB-S
Q · KR) · (1 + KS)). In the following step 109, the accumulated urea storage amount SQ and the supply amount Q of urea per unit time are stored as SQOLD and QOLD, respectively.

【0034】続くステップ110では単位時間当たりの
尿素の供給量Qに濃度補正係数KCを乗算することによ
り単位時間当たりの尿素水溶液の供給量QLが算出され
る(QL=Q・KC)。ここで濃度補正係数KCは供給
装置24から供給される尿素水溶液の濃度に応じて定め
られるものである。例えば、尿素水溶液として30重量
パーセントの尿素水溶液を用いた場合にはこの濃度補正
係数KCの値は(100+30)/30=4.3とな
る。流量制御弁28は実際の単位時間当たりの尿素水溶
液の供給量がQLとなるように制御される。
In the subsequent step 110, the supply amount QL of the aqueous urea solution per unit time is calculated by multiplying the supply amount Q of urea per unit time by the concentration correction coefficient KC (QL = Q · KC). Here, the concentration correction coefficient KC is determined according to the concentration of the aqueous urea solution supplied from the supply device 24. For example, when a 30% by weight urea aqueous solution is used as the urea aqueous solution, the value of the concentration correction coefficient KC is (100 + 30) /30=4.3. The flow control valve 28 is controlled so that the actual supply amount of the urea aqueous solution per unit time becomes QL.

【0035】本発明による実施例では、このようにNO
x 還元触媒18の尿素貯蔵・放出機能を考慮して尿素の
供給量を求めている。従って、アンモニア酸化触媒温度
TACが最適温度範囲内にあるときに、実際の当量比が
1以下になり或いは5よりも大きくなる可能性がある。
また、アンモニア酸化触媒温度TACが最適温度範囲内
にないときに、実際の当量比が1よりも大きくなる可能
性がある。
In the embodiment according to the present invention, NO
The supply amount of urea is determined in consideration of the urea storage / release function of the x reduction catalyst 18. Therefore, when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is within the optimum temperature range, the actual equivalent ratio may be 1 or less or may be greater than 5.
Further, when the ammonia oxidation catalyst temperature TAC is not within the optimum temperature range, the actual equivalent ratio may be larger than 1.

【0036】上述の実施例では、NOx 還元触媒18と
アンモニア酸化触媒21とは別体とし、アンモニア酸化
触媒21をNOx 還元触媒18下流の排気通路内に配置
している。しかしながら、NOx 還元触媒18とアンモ
ニア酸化触媒21とを共通の担体上に配置してアンモニ
ア酸化触媒21をNOx 還元触媒18内に配置するよう
にしてもよい。
In the above-described embodiment, the NO x reduction catalyst 18 and the ammonia oxidation catalyst 21 are separated from each other, and the ammonia oxidation catalyst 21 is disposed in the exhaust passage downstream of the NO x reduction catalyst 18. However, it is also possible to arrange the the NO x reduction catalyst 18 and the ammonia oxidation catalyst 21 on a common carrier arranged ammonia oxidation catalyst 21 into the NO x reduction catalyst 18.

【0037】また、これまで本発明についてアンモニア
発生化合物を含む液体として尿素水溶液を用いた場合を
例にとって説明してきた。この場合、前述したようにア
ンモニア発生化合物として尿素以外のものを用いること
もできるし、溶剤として水以外のものを用いることがで
きる。更に、アンモニア発生化合物を含む液体と共にア
ンモニア水或いはアンモニアを含むガスを排気通路内に
供給することもできる、この場合、アンモニアを含むガ
スは固体尿素を用いて生成することができる。
Further, the present invention has been described above by taking as an example the case where a urea aqueous solution is used as the liquid containing the ammonia generating compound. In this case, as described above, a compound other than urea can be used as the ammonia-generating compound, and a compound other than water can be used as the solvent. Further, ammonia water or a gas containing ammonia can be supplied into the exhaust passage together with the liquid containing the ammonia generating compound. In this case, the gas containing ammonia can be generated using solid urea.

【0038】[0038]

【発明の効果】大気中に排出されるアンモニア量を低減
しつつNOx 浄化率を高めることができる。
As described above, the NO x purification rate can be increased while reducing the amount of ammonia discharged into the atmosphere.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine.

【図2】NOx 還元触媒のNOx 浄化率EFFと、アン
モニア排出量Q(NH3 )とを示す線図である。
FIG. 2 is a diagram showing a NO x purification rate EFF of a NO x reduction catalyst and an ammonia emission amount Q (NH 3 ).

【図3】アンモニア酸化触媒の浄化率EANを示す線図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a purification rate EAN of an ammonia oxidation catalyst.

【図4】単位時間当たりに供給すべき尿素水溶液の量Q
Lの算出ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 4 Amount Q of urea aqueous solution to be supplied per unit time
9 is a flowchart illustrating a calculation routine of L.

【図5】尿素の当量をQEを示す線図である。FIG. 5 is a diagram showing the urea equivalent QE.

【図6】増量係数KIを示す線図である。FIG. 6 is a diagram showing an increase coefficient KI.

【図7】貯蔵係数KSを示す線図である。FIG. 7 is a diagram showing a storage coefficient KS.

【図8】放出係数KRを示す線図である。FIG. 8 is a diagram showing an emission coefficient KR.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…機関本体 14…排気マニホルド 18…NOx 還元触媒 21…アンモニア酸化触媒 24…供給装置 40,41…温度センサ1 ... engine body 14 ... exhaust manifold 18 ... NO x reduction catalyst 21 ... ammonia oxidation catalyst 24 ... feeder 40, 41 ... temperature sensor

フロントページの続き Fターム(参考) 3G091 AA02 AA17 AA18 AB02 AB03 AB05 BA04 BA14 BA32 BA39 CA16 CA17 CB02 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 DB13 EA00 EA01 EA05 EA07 EA16 EA17 EA18 EA31 GA16 GB01W GB01X GB06W GB09X GB10W HA08 HA09 HA10 HA12 HA36 HA37 HA42 4D048 AA06 AA08 AB01 AB02 AB07 AC04 BA07X BA11X BA23X BA30X BA35X BA41X CC47 DA01 DA02 DA06 DA10 DA13Continued on the front page F term (reference) 3G091 AA02 AA17 AA18 AB02 AB03 AB05 BA04 BA14 BA32 BA39 CA16 CA17 CB02 CB07 CB08 DA01 DA02 DB06 DB10 DB13 EA00 EA01 EA05 EA07 EA16 EA17 EA18 EA31 GA16 GB10W GB01X GB06W GB01X GB06 HA GB HA42 4D048 AA06 AA08 AB01 AB02 AB07 AC04 BA07X BA11X BA23X BA30X BA35X BA41X CC47 DA01 DA02 DA06 DA10 DA13

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 酸素過剰のもとでアンモニアにより排気
ガス中のNOx を還元するのに適したNOx 還元触媒を
機関排気通路内に配置し、該NOx 還元触媒にアンモニ
ア発生化合物を含む液体を供給するようにした内燃機関
の排気浄化装置において、酸素過剰のもとでアンモニア
を窒素に酸化するのに適したアンモニア酸化触媒をNO
x 還元触媒内又はNOx 還元触媒下流の排気通路内に配
置し、NOx 還元触媒へのNOx 流入量に対する前記ア
ンモニア発生化合物の供給量の当量比が1よりも大きく
なるように前記液体の供給量を制御するようにした内燃
機関の排気浄化装置。
1. A an oxygen excess of the NO x reduction catalyst suitable for reducing the NO x in the exhaust gas by ammonia under placed in the engine exhaust passage, comprising the ammonia generating compound in the the NO x reduction catalyst In an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine adapted to supply a liquid, an ammonia oxidation catalyst suitable for oxidizing ammonia to nitrogen under an excess of oxygen is NO.
placed x the reduction catalyst or the NO x reduction catalyst in the exhaust passage downstream of, NO x equivalent ratio of the supply amount of the ammonia generating compound to the NO x flow rate to the reducing catalyst of the liquid to be greater than 1 An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that controls a supply amount.
【請求項2】 前記アンモニア酸化触媒の温度が最適温
度範囲内にあるか否かを判断して該アンモニア酸化触媒
の温度が最適温度範囲内にあると判断されたときには前
記当量比が1よりも大きくなるように、アンモニア酸化
触媒の温度が最適温度範囲内にないと判断されたときに
前記当量比が1以下になるように前記液体の供給量を制
御する請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
And determining whether or not the temperature of the ammonia oxidation catalyst is within an optimum temperature range. When it is determined that the temperature of the ammonia oxidation catalyst is within an optimum temperature range, the equivalence ratio is set to a value less than 1. 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the temperature of the ammonia oxidation catalyst is determined not to be within the optimum temperature range, the supply amount of the liquid is controlled so that the equivalent ratio becomes 1 or less. Exhaust gas purification device.
【請求項3】 前記当量比が1よりも大きくかつ5以下
になるように前記液体の供給量を制御する請求項1に記
載の内燃機関の排気浄化装置。
3. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the supply amount of the liquid is controlled such that the equivalent ratio is greater than 1 and equal to or less than 5.
【請求項4】 前記アンモニア発生化合物が尿素であ
り、アンモニア発生化合物を含む液体が尿素水溶液であ
る請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the ammonia generating compound is urea, and the liquid containing the ammonia generating compound is an aqueous urea solution.
【請求項5】 前記アンモニア酸化触媒がゼオライトを
具備した請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
5. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein said ammonia oxidation catalyst comprises zeolite.
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