JP2003286832A - 排気ガス浄化システム及びその制御方法 - Google Patents
排気ガス浄化システム及びその制御方法Info
- Publication number
- JP2003286832A JP2003286832A JP2002093872A JP2002093872A JP2003286832A JP 2003286832 A JP2003286832 A JP 2003286832A JP 2002093872 A JP2002093872 A JP 2002093872A JP 2002093872 A JP2002093872 A JP 2002093872A JP 2003286832 A JP2003286832 A JP 2003286832A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- catalyst
- exhaust gas
- dpf
- nox
- direct reduction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/164—Control of the pumps by bypassing charging air the bypassed air being used in an auxiliary apparatus, e.g. in an air turbine
-
- 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
- F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
- F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
- F01N13/0097—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are arranged in a single housing
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/023—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters using means for regenerating the filters, e.g. by burning trapped particles
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/02—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust
- F01N3/021—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters
- F01N3/033—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices
- F01N3/035—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for cooling, or for removing solid constituents of, exhaust by means of filters in combination with other devices with catalytic reactors, e.g. catalysed diesel particulate filters
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0821—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents combined with particulate filters
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/0807—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by using absorbents or adsorbents
- F01N3/0871—Regulation of absorbents or adsorbents, e.g. purging
- F01N3/0885—Regeneration of deteriorated absorbents or adsorbents, e.g. desulfurization of NOx traps
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
- F01N3/22—Control of additional air supply only, e.g. using by-passes or variable air pump drives
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
- F02B37/12—Control of the pumps
- F02B37/16—Control of the pumps by bypassing charging air
- F02B37/168—Control of the pumps by bypassing charging air into the exhaust conduit
-
- 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
- F01N11/00—Monitoring or diagnostic devices for exhaust-gas treatment apparatus, e.g. for catalytic activity
-
- 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
- F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
- F01N2260/04—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for regeneration or reactivation, e.g. of catalyst
-
- 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
- F01N2570/14—Nitrogen oxides
-
- 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
- F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
- F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
- F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
- F01N3/24—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by constructional aspects of converting apparatus
- F01N3/30—Arrangements for supply of additional air
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B29/00—Engines characterised by provision for charging or scavenging not provided for in groups F02B25/00, F02B27/00 or F02B33/00 - F02B39/00; Details thereof
- F02B29/04—Cooling of air intake supply
- F02B29/0406—Layout of the intake air cooling or coolant circuit
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B37/00—Engines characterised by provision of pumps driven at least for part of the time by exhaust
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/04—EGR systems specially adapted for supercharged engines with a single turbocharger
- F02M26/05—High pressure loops, i.e. wherein recirculated exhaust gas is taken out from the exhaust system upstream of the turbine and reintroduced into the intake system downstream of the compressor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/02—EGR systems specially adapted for supercharged engines
- F02M26/09—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine
- F02M26/10—Constructional details, e.g. structural combinations of EGR systems and supercharger systems; Arrangement of the EGR and supercharger systems with respect to the engine having means to increase the pressure difference between the exhaust and intake system, e.g. venturis, variable geometry turbines, check valves using pressure pulsations or throttles in the air intake or exhaust system
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M26/00—Engine-pertinent apparatus for adding exhaust gases to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture, e.g. by exhaust gas recirculation [EGR] systems
- F02M26/13—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories
- F02M26/22—Arrangement or layout of EGR passages, e.g. in relation to specific engine parts or for incorporation of accessories with coolers in the recirculation passage
- F02M26/23—Layout, e.g. schematics
- F02M26/28—Layout, e.g. schematics with liquid-cooled heat exchangers
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
- Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
-
- 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
被毒に対する触媒劣化回復処理の際に、発生するHC、
COを利用して、下流側のDPFに捕集されているPM
を燃焼除去することができる排気ガス浄化システム及び
その制御方法を提供する。 【解決手段】 排気ガス中のNOxを浄化するための直
接還元型NOx触媒3と、排気ガス中のPMを浄化する
ための触媒付きDPF4を、排気ガス通路2に上流側か
ら順に配置した排気ガス浄化システム10において、排
気ガス中の酸素濃度をほぼゼロにすると共に排気ガス温
度を昇温する、前記直接還元型NOx触媒3の硫黄被毒
に対する触媒劣化回復処理中に、前記直接還元型NOx
触媒3と前記触媒付きDPF4の間にエアAaを供給す
るエア供給システム5を設けて構成される。
Description
ス中のNOxを還元して浄化すると共に、排気ガスの粒
子状物質を捕集して燃焼除去する排気ガス浄化システム
及びその制御方法に関する。より詳細には、NOxの浄
化用に直接還元型NOx触媒を上流側に配置し、PMの
浄化用に酸化触媒付きDPFを下流側に配置した排気ガ
ス浄化システム及びその制御方法に関する。
関の排気ガスから、粒子状物質(パティキュレートマテ
リアル:以下PMとする)とNOx(窒素酸化物)を浄
化するための排気ガス浄化システムについて種々の研究
や提案がなされており、PMに対しては、ディーゼルパ
ティキュレートフィルタ(DPF:Diesel Particulate
Filter :以下DPFとする)と呼ばれるフィルタが開
発され、また、NOxについては、NOx還元触媒や三
元触媒等が開発されている。
白金(Pt)等の酸化触媒をフィルタの表面に塗布した
酸化触媒付きDPFや、白金等の酸化触媒と酸化セリウ
ム(CeO2 )等のPM酸化触媒をフィルタの表面に塗
布したPM酸化触媒付きDPF等の触媒付きDPFがあ
る。
るPMの酸化が、O2 による酸化よりもエネルギー障壁
が低く低温で行うことが可能な点を利用して、酸化触媒
により排気ガス中のNOを酸化し、発生したNO2 で捕
集されたPMを酸化してCO 2 とし、PMを除去してい
る。
セリウム等の触媒を有し、低温酸化域(350℃〜45
0℃程度)では、酸化触媒でNOをNO2 に酸化し、こ
のNO2 でPMを酸化し、中温酸化域(400℃〜60
0℃程度)では、PM酸化触媒で排気ガス中のO2 を活
性化させてPMを直接酸化し、PMが排気ガス中のO 2
で燃焼する温度以上の高温酸化域(600℃程度以上)
では排気ガス中のO2によりPMを酸化している。
フィルタの上流側に白金等の酸化触媒を配置し、上流側
の酸化触媒で排気ガス中のNOを酸化し、発生したNO
2 で、下流側のDPFに捕集されたPMを酸化してCO
2 とし、PMを除去するものもある。
DPFでは、触媒や、NO2 によるPMの酸化を利用す
ることによって、PMを酸化できる温度を下げて、PM
を捕集しながら酸化除去している。
酸化触媒前置のDPFでも、まだ、排気ガスを350℃
程度に昇温させる必要があるため、アイドルや低負荷の
エンジン運転状態では、排気ガス温度が不足して触媒が
活性化しないため、上記の反応が起こらず、PMが酸化
されずにDPFに堆積してしまう。そのため、噴射時期
遅延や多段噴射等で排気ガス温度を上昇させたり、ポス
ト噴射や排気管内噴射によって酸化触媒に燃料を供給し
て燃焼させて、PMを再燃焼温度以上に昇温させて燃焼
させる等して、DPFの再生処理を行っている。このD
PFの再生に際しては、酸素濃度を比較的高くして酸化
雰囲気で捕集されているPMをPM燃焼温度にする必要
がある。
の一つに特開2000−274279号公報等で提案さ
れている内燃機関の排気浄化装置に用いられているNO
x吸蔵還元触媒がある。このNOx吸蔵還元触媒は、触
媒担体上に白金等の貴金属触媒とバリウム(Ba)等の
アルカリ土類等を担持して形成され、高酸素濃度雰囲気
下では、排気ガス中のNOは貴金属触媒の触媒作用によ
り酸化されてNO2 となり、硝酸イオンNO3 - の形で
触媒内に拡散し硝酸塩の形で吸収される。
低下すると硝酸イオン(NO3 - )がNO2 の形で放出
され、貴金属触媒の触媒作用により、排気ガス中に含ま
れている未燃炭化水素(HC)やCOやH2 等の還元剤
でNO2 はN2 に還元される。この還元作用により、大
気中にNOxが放出されるのを阻止することができる。
公報の排気浄化装置では、流入する排気ガスの空燃比が
リーンである時にNOxをNOx吸蔵還元型触媒に吸収
させると共に、NOx吸収能力が飽和に近くなると、排
気ガスの空燃比を理論空燃比やリッチにする再生処理を
行って、流入する排気ガスの酸素濃度を低下させること
により吸収したNOxを放出させて、この放出されたN
Oxを還元させ、NOxを浄化している。
は、放出されるNOxを貴金属触媒により還元する必要
があるが、極めて大量のNOxが短時間に放出されるの
で、適量の還元剤を供給しても、NOxの全量を確実に
還元剤と貴金属触媒に接触させて、N2 に還元すること
は難しく、一部のNOxが漏出してしまうので、NOx
の低減に限界が生じるという問題がある。
ている硫黄分によって触媒機能が劣化してしまうので、
長時間にわたってNOxの浄化率を高く維持することが
難しいという硫黄被毒の問題がある。
めの硫黄パージには、触媒温度を650℃まで昇温する
ことが必要であり、ディーゼルエンジンにおいては、こ
の触媒温度を650℃以上にするためには、排気ガス温
度を600℃以上に昇温させる必要がある。しかし、吸
気絞りやリッチ燃焼等の排気ガス昇温制御を行っても、
エンジンの制御だけで触媒温度を650℃まで昇温させ
ることは実際上は困難である。
フィンランド共和国への特許出願NO.1999248
1やNO.20000617に記載されているNOxを
直接還元する触媒(以下、直接還元型NOx触媒とい
う。)がある。
に示すように、β型ゼオライト等の担体Tに触媒成分で
あるロジウム(Rh)やパラジウム(Pd)等の金属M
を担持させたもので、ディーゼルエンジン等の内燃機関
の空燃比がリーン状態の排気ガスのように酸素濃度が高
い雰囲気では、図7に示すように、NOxと接触して、
NOxをN2 に還元すると共にこの触媒成分自体が酸化
して酸化ロジウム等の酸化金属MOxとなる。この金属
Mが全部酸化してしまうとNOxの還元能力が無くなる
ので、ある程度酸化された時点で再生させる必要があ
る。
状態の時のように、排気ガス中の酸素濃度を略ゼロ%に
低い状態にして、図8に示すように、この酸化ロジウム
等の酸化金属MOxを還元雰囲気で、未燃HCやCOや
水素H2 等の還元剤と接触させて還元して金属Mに戻す
ことにより行なう。
は、酸化金属MOxを還元する反応は他の触媒に比較し
て低温(例えば200℃以上)でも迅速に行なわれ、し
かも、硫黄被毒の問題が少ないという利点がある。
し、NOx還元能力の保持に寄与するセリウム(Ce)
を配合し、下層に三元触媒を設けて酸化還元反応、特に
リッチ状態におけるNOxの還元反応を促進するように
している。また、NOxの浄化率を向上させるために担
体に鉄(Fe)を加える等している。
毒がNOx吸蔵還元触媒に比べて少ないとはいうもの
の、燃料中の硫黄分により徐々に硫黄被毒して劣化す
る。即ち、担体に加えた鉄に、排気ガス中の硫黄分がS
O2 として吸収されるので、この鉄によるNOxの浄化
性能の向上が阻害される一次的な硫黄被毒が生じたり、
更に、還元剤を含まない一定の温度の酸化雰囲気中で鉄
から排出されたSO2 がSO3 に変化して、セリウムと
化合するので、このセリウムによるNOx還元能力の保
持に対する寄与が減少したりする二次的な硫黄被毒が生
じて、NOxの浄化率が低下する。
は、この硫黄被毒に対する触媒劣化回復に必要な触媒温
度(硫黄パージ温度)は400℃程度であり、NOx吸
蔵還元型触媒の650℃に比較して低く、通常の運転状
態でも容易に達成することができる。
x触媒で進展すると、排気ガスの空燃比がリーン状態で
酸素濃度が高い雰囲気であっても、NOxをN2 に還元
する能力が低下しているためNOxの浄化率が低下し、
また、すぐにNOx還元能力が限界に近くまで低下する
ため、リッチ燃焼による再生処理を頻繁に行う必要が生
じるので、燃費の悪化が生じる。
て、酸化金属MOxを還元雰囲気で、還元剤と接触させ
て還元して金属Mに戻す再生処理の他に、この硫黄被毒
による劣化の進捗状態を監視し、劣化がある程度進捗し
た段階で、二次的な硫黄被毒を回避するために低酸素状
態で、触媒の温度を400℃程度の硫黄パージ温度以上
にして硫黄分を除去する硫黄パージによる触媒劣化回復
処理を行う必要があり、強制的にこの触媒劣化回復処理
を行っている。
排気ガスを低酸素濃度にするリッチスパイク運転をする
と、排気ガス中に未燃成分であるHC、COが多量に生
成され、外部に排出されてしまうので、排気ガス浄化の
面から好ましくないという問題がある。
されたものであり、その目的は、上流側の直接還元型N
Ox触媒における硫黄被毒に対する触媒劣化回復処理の
際に、発生するHC、COを利用して、下流側のDPF
に捕集されているPMを燃焼除去できる排気ガス浄化シ
ステム及びその制御方法を提供することにある。
するためのNOx浄化システムは、排気ガス中のNOx
を浄化するための直接還元型NOx触媒と、排気ガス中
のPMを浄化するための触媒付きDPFを、排気ガス通
路に上流側から順に配置した排気ガス浄化システムにお
いて、排気ガス中の酸素濃度をほぼゼロにすると共に排
気ガス温度を昇温する、前記直接還元型NOx触媒の硫
黄被毒に対する触媒劣化回復処理中に、前記直接還元型
NOx触媒と前記触媒付きDPFの間にエアを供給する
エア供給システムを設けて構成される。
ガス中の酸素濃度が高い時に、触媒成分がNOx(窒素
酸化物)をN2 (窒素)に還元すると共にこの触媒成分
が酸化され、且つ、排気ガス中の酸素濃度が低下した時
に、この触媒成分が還元される触媒のことをいい、この
直接還元型NOx触媒は、β型ゼオライト等の担体に触
媒成分であるロジウム(Rh)やパラジウム(Pd)等
の特別な金属を担持させて構成することができる。
作用を軽減し、NOx還元能力の保持に寄与させるため
にセリウム(Ce)を配合し、酸化還元反応、特にリッ
チ状態における放出されたNOxの還元反応を促進する
ために、下層に白金等を有する三元触媒を設けたり、ま
た、NOxの浄化率を向上させるために担体に鉄(F
e)を加えたりして形成することができる。
x触媒の硫黄被毒に対して、二次的な硫黄被毒を回避す
るために、排気ガス中の酸素濃度をほぼゼロにすると共
に、排気ガス温度を昇温して触媒温度を硫黄が排出され
る硫黄パージ温度(約400℃程度)以上に昇温する処
理であり、吸気絞り等の吸気量制御や後噴射等の燃料噴
射制御やEGR制御等によるリッチスパイク制御によっ
て実施することができる。
て、前記エア供給システムは、ターボチャージャのコン
プレッサによって過給される空気の一部を前記直接還元
型NOx触媒と前記触媒付きDPFの間に供給するよう
に構成する。この構成により、比較的簡単なシステムで
空気を供給することができる。
る前記触媒付きDPFとしては、酸化触媒を有する様々
な種類のDPFを利用できるが、酸化触媒をウォールフ
ロータイプの壁表面に塗布して形成した触媒付きDPF
や、酸化触媒とPM酸化触媒をウォールフロータイプの
壁表面に塗布して形成した触媒付きDPFを用いること
ができる。また、前記触媒付きDPFの代わりに、上流
側に酸化触媒を配置したDPFを用いることもできる。
x浄化システムの制御方法は、排気ガス中のNOxを浄
化するための直接還元型NOx触媒と、排気ガス中のP
Mを浄化するための触媒付きDPFを、排気ガス通路に
上流側から順に配置した排気ガス浄化システムにおい
て、排気ガス中の酸素濃度をほぼゼロにすると共に排気
ガス温度を昇温する、前記直接還元型NOx触媒の硫黄
被毒に対する触媒劣化回復処理中に、前記直接還元型N
Ox触媒と前記触媒付きDPFの間にエアを供給するこ
とを特徴とする。
触媒では、触媒劣化回復処理の硫黄パージを行う際に、
二次的な硫黄被毒を回避するために、リッチスパイク運
転をして、排気ガスを低酸素状態にするので、未燃焼成
分HC、COが多量に排出され、同時に、リッチスパイ
ク運転により排気ガス温度が上昇し、直接還元型NOx
触媒の下流側では排気ガス温度が通常では400℃以上
に上昇する。
ア供給を行うと、下流側の触媒付きDPFの酸化触媒に
より、リッチスパイク運転で発生したHC、COが酸化
するので、この酸化により、DPFに捕集されているP
Mが昇温し、PMは供給されるエア中のO2 で燃焼して
除去され、DPFが再生される。
媒と下流側の触媒付きDPF(又は酸化触媒前置のDP
F)を組み合わせてエア供給システムを設けた本発明の
排気ガス浄化システムとその制御方法では、直接還元型
NOx触媒の触媒劣化回復処理の硫黄パージの際に、直
接還元型NOx触媒と触媒付きDPF(又は酸化触媒前
置のDPF)の間にエアを供給することで、直接還元型
NOx触媒の硫黄パージで発生する未燃HC、COの外
部への排出を防止でき、しかも、同時に触媒付きDPF
のPMを燃焼除去できる。
る実施の形態の排気ガス浄化システム及びその制御方法
について説明する。
明する。図1に示すように、この排気ガス浄化システム
10は、エンジン本体1の排気ガス通路2に、上流側か
ら順に直接還元型NOx触媒3と触媒付きDPF4を配
置し、更に、この直接還元型NOx触媒3と触媒付きD
PF4との間にエア供給口5aを有するエア供給システ
ム5を設けて構成される。
8に示すように、β型ゼオライト等の担体Tにロジウム
(Rh)やパラジウム(Pd)等の特別な金属Mを担持
させて構成される。そして、更に、金属Mの酸化作用を
軽減し、NOx還元能力の保持に寄与するセリウム(C
e)を配合し、下層に白金等を有する三元触媒を設けて
酸化還元反応、特にリッチ状態におけるNOxの還元反
応を促進するようにし、また、NOxの浄化率を向上さ
せるために担体に鉄(Fe)を加えている。
図7に示すように、ディーゼルエンジン等の内燃機関の
空燃比がリーンの排気ガスのように酸素濃度が高い雰囲
気では、NOxと接触して、NOxをN2 に還元すると
共にこの金属M自体が酸化して酸化ロジウム(RhO
x)等の酸化金属MOxとなり、図8に示すように、空
燃比が理論空燃比やリッチ状態の時のように排気ガス中
の酸素濃度が略ゼロ%の低い還元雰囲気の場合には、酸
化金属MOxが、未燃HCやCOやH2 等の還元剤と接
触して還元されてロジウム等の元の金属Mに戻る性質を
有するものである。
ィライト、あるいは、炭化ケイ素によって多数のガス通
路(セル)が平行に形成され、この周囲を多孔質壁面で
囲まれた多数の排気ガス通路の入口側と出口側を千鳥状
に目封止して形成されるウォールフロータイプと呼ばれ
るハニカムフィルタや、セラミック繊維をステンレス多
孔管に巻き付けて積層した繊維型フィルタ等で形成す
る。
は、このフィルタの壁表面に白金(Pt)等の酸化触媒
を塗布し、PM酸化触媒付きDPFの場合には、このフ
ィルタの壁表面に白金等の酸化触媒と酸化セリウム(C
eO2 )等のPM酸化触媒を塗布して形成される。
COを190℃〜200℃の酸化雰囲気で燃焼すること
ができる。
PF4の直前のエア供給口5aと、ターボ6のコンプレ
ッサー6aの後流側のエア吸入口5bを連結するエア供
給配管5cと、このエア供給配管5cに設けられたエア
供給弁5dとを有して構成される。
Qとエンジン回転数Neを検出するトルクセンサや回転
数センサ等からなる運転状況検出装置21が設けられ
る。また、排気ガス通路2の直接還元型NOx触媒3の
上流側には空燃比Afを検知するための空燃比センサ2
2が、また、直接還元型NOx触媒3には触媒温度Tca
t を検知するための触媒温度センサ23が、更に、下流
側にはNOx濃度Cnoxを検知するNOxセンサ24が
設けられる。また、排気ガス温度を検知するための温度
センサ25、26が、直接還元型NOx触媒3の上流側
と、DPF4の下流側に設けられる。
れるエンジン1のトルク(負荷)Qやエンジン回転数N
e等を入力とし、燃料噴射制御等のエンジン全般の制御
を行うエンジンコントロールユニット(ECU)と呼ば
れる制御装置50を有して構成され、この制御装置50
に直接還元型NOx触媒3の触媒再生制御や触媒劣化回
復制御やDPF再生制御等を行なう排気ガス浄化システ
ム制御手段200が設けられる。
1と、ターボチャージャ6のコンプレッサ6aと、イン
タークーラ32と、吸気スロットル弁33が設けられ、
更にEGR装置40として、EGR弁42とEGRクー
ラ43を有するEGR通路41と冷却水用配管44が設
けられている。
テム制御手段200は、触媒再生時期判定手段211や
触媒再生処理制御手段212を含む触媒再生手段210
と、硫黄パージ時期判定手段221や硫黄パージ処理制
御手段222を含む触媒劣化回復手段220と、DPF
再生時期判定手段231やDPF再生処理制御手段23
2を含むDPF再生手段230を有して構成される。
燃比がリーン状態の酸素濃度が高い通常の運転状態で、
NOxと接触してNOxをN2 に還元して酸化金属MO
xとなった直接還元型NOx触媒3を、排気ガスの空燃
比がリッチ状態の酸素濃度が低い状態で再生する手段で
あり、触媒再生時期判定手段211でこの触媒再生を行
うタイミングを判定し、触媒再生時期であると判定した
時に、触媒再生処理制御手段212で、空燃比が理論空
燃比やリッチ状態の酸素濃度が略ゼロ%の状態の排気ガ
スを発生し、酸化金属MOxを還元雰囲気で未燃HCや
COやH2 等の還元剤と接触させて還元して金属Mに戻
す。
型NOx触媒3の再生処理用の運転や触媒劣化回復処理
用の運転や触媒付きDPF4の再生処理等を行っていな
い時の、エンジンに要求されるトルクや回転数で運転す
る運転のことをいい、この通常の運転状態では、排気ガ
ス中のNOxは直接還元型NOx触媒3により、直接N
2 に還元されて浄化され、排気ガス中のPMは触媒付き
DPF4による捕集及び燃焼除去により浄化される。
xを還元している時の直接還元型NOx触媒3の下流側
の排気ガス中のNOx濃度Cnox や、酸素濃度が高い状
態の経過時間や、NOxを還元している時に直接還元型
NOx触媒3によって還元されるNOx量を推定演算し
た推定演算量等で、触媒再生時期であるか否かを判定す
る。
気ガス中の酸素濃度を低下させる手段、即ち、空燃比A
fが14.7以下のリッチスパイク運転を行う手段であ
り、内燃機関の燃焼室に供給される燃料の噴射を制御す
る燃料噴射制御や、吸入空気量を制御する吸気量制御
や、EGR装置のEGRガス量を制御するEGR制御等
のいずれか一つまたはその組み合わせで行い、空燃比セ
ンサ22の検出値Afに基づいて、この検出値Afが所
定の設定範囲内に入るようにフィードバック制御する。
室に噴射する燃料の主噴射のタイミングを変更する主噴
射タイミング制御や主噴射の後に後噴射(ポスト噴射)
を行なう後噴射制御等があり、吸気量制御には、吸気ス
ロットル弁33の弁開度を制御する吸気スロットル弁制
御や、ターボチャージャ6のコンプレッサ6aからの吸
気量を制御するターボチャージャ吸気量制御等がある。
パージ時期判定手段221、硫黄パージ処理制御手段2
22を有して構成される。
黄パージ制御を行うか、行わないかを判定する手段であ
り、燃料消費量と燃料中の硫黄濃度から、直接還元型N
Ox触媒3に堆積される硫黄量X1を推定し、この推定
した硫黄の堆積量X1を累積した累積値Xtが、硫黄パ
ージ開始判定値X1より大きい場合に、硫黄パージ制御
を開始するとの判定を行い、小さければ硫黄パージ制御
を開始しないとの判定を行う。
は、硫黄の累積量Xtが限界X1に達し多時に、硫黄パ
ージする必要があるとして、排気ガス中の酸素濃度を低
くすると共に触媒温度Tcat を硫黄パージ温度Tr以上
に昇温するリッチスパイク運転制御を行う手段であり、
これにより、触媒温度Tcat を硫黄パージ温度Tr以上
に昇温して、リッチ状態で二次的な硫黄被毒を防止しな
がら、硫黄パージを行って、触媒の劣化回復を行うもの
である。なお、この硫黄パージ運転におけるリッチスパ
イク運転は、再生処理のリッチスパイク運転と同様に、
燃料噴射制御や吸気量制御やEGR制御等のいずれか一
つまたはその組み合わせで行うことができる。
ジ処理制御手段222は、DPF再生処理制御を含み、
このDPF再生処理制御では、エア供給弁5dを開弁操
作して、触媒付きDPF4の上流側に、ターボチャージ
ャ6のコンプレッサ6a下流の過給空気の一部Aaを供
給する。このエア供給により、硫黄パージ処理制御にお
けるリッチスパイク運転で発生する多量の未燃HC、C
Oを、触媒付きDPF4の酸化触媒で酸化し、更に、こ
れらのHC、COの酸化により発生した熱により、触媒
付きDPF4に捕集されているPMを昇温させて、エア
供給によって供給されるO2 で、燃焼除去する。
ク運転により排気ガス温度を上昇させ、直接還元型NO
x触媒3の触媒温度Tcat を硫黄パージ温度(約400
℃)以上に上昇させる。このとき、エア供給を行うこと
により、リッチスパイク運転により発生した未燃HC、
COを、触媒付きDPF4の酸化触媒の触媒作用により
燃焼させることにより、触媒付きDPF4に捕集された
PMに流入する排気ガス温度を更に高く、一般的には5
00℃程度にすることができるので、このPMを燃焼さ
せて、触媒付きDPF4のPMを除去して再生すること
ができる。
生時期判定手段231でDPFの目詰まりが進捗して触
媒付きDPF4の再生処理が必要であると判定したら、
DPF再生処理制御手段232で、再生処理制御を行っ
て、触媒付きDPF4に捕集されたPMを燃焼除去する
手段である。
PF再生時期を判定する手段であり、エンジンの運転条
件から触媒付きDPF4に堆積されるPM量を推定して
積算することでPM蓄積量を算出し、このPM蓄積量が
予め設定した判定値を超えた時に、DPF再生時期であ
ると判定したり、あるいは、触媒付きDPF4の前後の
排気圧力の差や比が判定値を超えた時に、DPF再生時
期であると判定する。
コモンレール等の電子制御式燃料噴射システムを利用し
て、噴射時期遅延や多段噴射等で排気ガス温度を上昇さ
せたり、ポスト噴射や排気管内噴射によってフィルタに
塗布した酸化触媒に燃料を供給して燃焼させて、排気ガ
ス温度をPMの再燃焼温度以上に昇温させる等して、触
媒付きDPF4の再生処理を行う。
給システム5によるエア供給で、触媒付きDPF4に流
入する排気ガス中の酸素濃度が高い状態で行われる。
10を、排気ガス浄化システム制御手段200により制
御して、排気ガス中のNOx除去を行なう排気ガス浄化
システム制御フローについて説明する。この制御フロー
は図3〜図5に例示するフローチャート等に基づいて行
なわれる。
フローは、ステップS100の触媒再生制御とステップ
S200の触媒劣化回復制御とステップS300のDP
F再生制御からなり、エンジン全般を制御する全体のフ
ローの一部として構成されるものであり、メインのエン
ジン制御フローで呼ばれて、エンジン制御フローと並行
して実行され、エンジン運転の終了に伴って実行を中断
し、メインのエンジン制御フローに戻って、このエンジ
ン制御フローと共に終了するものとして示してある。
浄化システム制御フローがスタートすると、ステップS
100の触媒再生制御とステップS200の触媒劣化回
復制御とステップS300のDPF再生制御が並行して
実行され、エンジンの運転終了等のこの制御フローを終
了する場合が生じると、この各ステップの制御内で終了
の割り込みが生じリターンして、このフローに戻り、更
に、図示しないメインのエンジン制御フローにリターン
し、このフローを終了する。
の触媒再生制御フローに示すように、ステップS110
で、直接還元型NOx触媒3によりNOxを浄化する通
常運転制御を所定の時間(例えば、触媒再生制御を行う
か否かを判定する時間間隔に相当する時間)の間行った
後、ステップS120で直接還元型NOx触媒3が再生
開始時期であるか否かを判定し、再生開始時期であれ
ば、ステップS130の触媒再生処理制御を行ってか
ら、また、再生開始時期でなければ、そのまま、ステッ
プS110に戻り、この制御を繰り返す。そして、エン
ジンの運転終了等のこの制御フローを終了する場合が生
じると、ステップS140の終了の割り込みが生じリタ
ーンして、図3の制御に戻る。
制御では、図5の触媒劣化回復制御フローに示すよう
に、このフローがスタートすると、ステップS201で
前回のエンジン運転で直接還元型NOx触媒3に累積し
た硫黄の累積量Xtをメモリーから読み込む。
御を所定の時間(例えば、触媒劣化回復制御を行うか否
かを判定する時間間隔に相当する時間)の間行った後、
このステップS202のエンジン運転による硫黄の堆積
量Xaを、燃料消費量及び燃料中の硫黄濃度から算出
し、この堆積量Xaを累積量Xtに加えて、新しい累積
量Xtとする(Xt=Xt+Xa)。
始時期であるか否かを、累積量Xtが所定のパージ開始
判定値X1より大きいか否かで判定し、大きくない場合
には、硫黄パージ開始時期に入っていないとして、ステ
ップS202に戻る。
定のパージ開始判定値X1より大きい場合には、ステッ
プS204の硫黄パージ運転制御を所定の時間の間行
い、ステップS205で、直接還元型NOx触媒3の入
口側の排気ガス温度Tg1が所定の判定温度T1(例え
ば、400℃)より大きい場合にはステップS206で
エア供給を行ってから、また、小さい場合にはエア供給
を行わずに、ステップS207に行く。なお、ステップ
S205の判定に排気ガス温度Tg1を用いたが, 代り
に、触媒温度Tcat を用いることもできる。
御は、リッチスパイク運転を行って、触媒温度Tcat を
硫黄パージ温度以上にすると共に、排気ガス中の酸素濃
度をゼロに近くして、SO3 の発生を防止して、セリウ
ムの二次的な硫黄被毒を防止しながら、触媒劣化回復処
理を行うものである また、ステップS206のエア供給は、硫黄パージ運転
制御のリッチスパイク運転によって発生する未燃HC、
COを触媒付きDPF4の酸化触媒の触媒作用によって
酸化して浄化すると共に、この酸化によって生じる熱に
より触媒付きDPF4捕集されたPMを昇温し、このP
Mを供給されたエアAa中のO2 で酸化し、触媒付きD
PF4を再生するものである。
吐出される硫黄の吐出量Xsを、排気ガス量と触媒温度
Tcat (又は、排気ガス温度Tg1)と予め入力した硫黄
吐出量マップデータとから算出し、この吐出量Xsを累
積量Xtから減算して、ステップS204の硫黄パージ
運転制御を行った後の累積量Xtを求め、ステップS2
08の判定でこの累積量Xtが所定の第2判定値X2
(通常はゼロ)以下でない場合には、ステップS204
に戻って、累積量Xtが第2判定値X2以下になるまで
硫黄パージ運転制御を継続し、ステップS208の判定
で、この累積量Xtが第2判定値X2以下になったら、
硫黄パージが完了したと判定して、ステップS209で
硫黄パージ運転を停止し、通常の運転に戻る。なお、こ
の時累積量Xtがマイナスの時はゼロとする。
207とステップS208により累積量Xtが第2判定
値X2以下になった時を硫黄パージ運転の終了の時とし
ているが、燃料消費量と燃料中の硫黄濃度から算出した
硫黄の累積量Xtと、硫黄パージ運転開始時の排気ガス
量と触媒温度Tcat (又は、排気ガス温度Tg1)と予め
入力された硫黄パージ運転時間マップデータとから、硫
黄パージ運転時間を算出して、この運転時間の間硫黄パ
ージ運転制御を行うようにしてもよい。
プS202に戻り、このフローを繰り返す。そして、エ
ンジンの運転終了等、この制御フローを終了する場合が
生じると、ステップS210の終了の割り込みが生じ、
ステップS211で、終了時の硫黄の累積量Xt、即
ち、ステップS202やステップS207で算出された
累積量Xtをメモリーへ書込んでから、図3のNOx浄
化システム制御フローにリターンし、このフローを終了
する。
6のDPF再生制御フローに示すように、ステップS3
10で、PMを捕集する通常運転制御を所定の時間(例
えば、DPF再生制御を行うか否かを判定する時間間隔
に相当する時間)の間行った後、ステップS320で触
媒付きDPF4が再生開始時期であるか否かを判定し、
再生開始時期であれば、ステップS330のDPF再生
処理制御を行ってから、また、再生開始時期でなけれ
ば、そのまま、ステップS310に戻り、この制御を繰
り返す。そして、エンジンの運転終了等のこの制御フロ
ーを終了する場合が生じると、ステップS340の終了
の割り込みが生じリターンして、図3の制御に戻る。
劣化回復制御、図6のDPF再生制御が共に終了の割込
みによりリターンして、図3の排気ガス浄化システム制
御フローに戻ると、更に図示しないメインのエンジン制
御フローに戻り、このエンジン制御フローの終了と共に
このNOx浄化システム制御フローも終了する。
触媒再生処理制御、触媒パージ運転制御、DPF再生処
理制御の何れかが重なる時は、予め設定された優先順序
によってどれか一つを優先して行うものとする。
とその制御方法によれば、NOx浄化用の直接還元型N
Ox触媒3とPM浄化用の触媒付きDPF4を排気ガス
通路2の上流側から順に配置し、これらの間にエア供給
を行うエア供給システム5を設けることにより、直接還
元型NOx触媒3の硫黄パージによる劣化回復処理時
に、エアを触媒付きDPF4に供給して、硫黄パージの
リッチスパイク運転で発生する未燃HC,COを酸化し
て浄化すると共に、この酸化によって発生する熱で、触
媒付きDPF4に捕集され堆積されたPMをPM再燃焼
温度以上に昇温し、燃焼除去できる。
PFを例にして説明したが、触媒付きDPFの代わり
に、酸化触媒をDPFの前に配置するタイプのDPFに
対しても、本発明を適用することができる。
置する酸化触媒は、コーディエライト、炭化ケイ素、ス
テンレス等で形成されるハニカム構造に設けられた、上
流側から下流側に貫通する多数のガス通路(セル)の壁
面に、アルミナ、ゼオライト、シリカ等に白金等を担持
させた貴金属触媒をコーティングして形成される。
供給され、未燃HC、COはこの酸化触媒で酸化され、
酸化によって発生した熱により排気ガスが昇温し、この
昇温した排気ガスにより、下流側のDPFが昇温し、こ
のDPFに捕集されたPMが供給されたエア中のO2 に
より酸化されるので、これによりDPFが再生すること
になる。
ガス浄化システム及びその制御方法によれば、次のよう
な効果を奏することができる。
x触媒を選択し、また、PM浄化用のDPFとして、触
媒付きDPFや酸化触媒前置のDPFを選択して、排気
ガス通路の上流側から順に配置し、更に、直接還元型N
Ox触媒の硫黄パージによる劣化回復処理時に、これら
の間にエア供給を行うエア供給システムを設けることに
より、エア供給により、硫黄パージのリッチスパイク運
転で発生する未燃HC,COを酸化して浄化することが
できる。
によって発生する熱で、触媒付きDPFや酸化触媒前置
のDPFに捕集され堆積されたPMをPM再燃焼温度以
上に昇温することができ、供給されたエア中のO2 で燃
焼除去できる。
触媒の触媒劣化回復時に、PM浄化用のDPFの再生処
理を行うことができるので、DPFの再生制御の回数を
少なくすることができて、DPF再生処理による燃料の
消費量の増加を抑制することができる。
備えたエンジンの構成を示す図である。
御手段の構成を示す図である。
御フローの一例を示すフローチャートである。
チャートである。
ローチャートである。
ーチャートである。
る反応を示す模式図である。
る反応を示す模式図である。
Claims (6)
- 【請求項1】 排気ガス中のNOxを浄化するための直
接還元型NOx触媒と、排気ガス中のPMを浄化するた
めの触媒付きDPFを、排気ガス通路に上流側から順に
配置した排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス中の
酸素濃度をほぼゼロにすると共に排気ガス温度を昇温す
る、前記直接還元型NOx触媒の硫黄被毒に対する触媒
劣化回復処理中に、前記直接還元型NOx触媒と前記触
媒付きDPFの間にエアを供給するエア供給システムを
設けたことを特徴とする排気ガス浄化システム。 - 【請求項2】 前記エア供給システムは、ターボチャー
ジャのコンプレッサによって過給される空気の一部を前
記直接還元型NOx触媒と前記触媒付きDPFの間に供
給することを特徴とする請求項1記載の排気ガス浄化シ
ステム。 - 【請求項3】 前記触媒付きDPFは、酸化触媒をウォ
ールフロータイプの壁表面に塗布して形成されることを
特徴とする請求項1又は2に記載の排気ガス浄化システ
ム。 - 【請求項4】 前記触媒付きDPFは、酸化触媒とPM
酸化触媒をウォールフロータイプの壁表面に塗布して形
成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の排気
ガス浄化システム。 - 【請求項5】 前記触媒付きDPFの代わりに、上流側
に酸化触媒を配置したDPFを用いることを特徴とする
請求項1又は2に記載の排気ガス浄化システム。 - 【請求項6】 排気ガス中のNOxを浄化するための直
接還元型NOx触媒と、排気ガス中のPMを浄化するた
めの触媒付きDPFを、排気ガス通路に上流側から順に
配置した排気ガス浄化システムにおいて、排気ガス中の
酸素濃度をほぼゼロにすると共に排気ガス温度を昇温す
る、前記直接還元型NOx触媒の硫黄被毒に対する触媒
劣化回復処理中に、前記直接還元型NOx触媒と前記触
媒付きDPFの間にエアを供給することを特徴とするN
Ox浄化システムの制御方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002093872A JP4093301B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 排気ガス浄化システム及びその制御方法 |
PCT/JP2003/003936 WO2003083272A1 (fr) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | Systeme de decontamination de gaz d'echappement et procede de commande associe |
EP03745438A EP1491735B1 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | Exhaust gas decontamination system and method of controlling the same |
DE60314611T DE60314611T2 (de) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | Abgasentgiftungssystem und verfahren zu dessen steuerung |
US10/508,551 US20050153828A1 (en) | 2002-03-29 | 2003-03-28 | Exhaust gas decontamination system and method of controlling the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002093872A JP4093301B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 排気ガス浄化システム及びその制御方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003286832A true JP2003286832A (ja) | 2003-10-10 |
JP4093301B2 JP4093301B2 (ja) | 2008-06-04 |
Family
ID=28671769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002093872A Expired - Fee Related JP4093301B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 排気ガス浄化システム及びその制御方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20050153828A1 (ja) |
EP (1) | EP1491735B1 (ja) |
JP (1) | JP4093301B2 (ja) |
DE (1) | DE60314611T2 (ja) |
WO (1) | WO2003083272A1 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004324454A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2007113497A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
DE102005046366B4 (de) * | 2004-09-29 | 2008-02-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Verbrennungsmotor mit zwei Ladern |
JP2015048767A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
CN107131034A (zh) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | 大众汽车有限公司 | 带有外部点火的燃烧发动机的内燃机和运行内燃机的方法 |
CN110603373A (zh) * | 2017-06-02 | 2019-12-20 | 沃尔沃卡车集团 | 用于控制NOx控制部件的温度的方法和排气后处理系统 |
Families Citing this family (35)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10350485A1 (de) | 2003-10-29 | 2005-06-02 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine |
DE10361791A1 (de) * | 2003-12-31 | 2005-07-28 | Volkswagen Ag | Vorrichtung zur Reinigung des Abgases einer Brennkraftmaschine und Verfahren zur Regeneration einer solchen Abgasreinigungsanlage |
US7386676B2 (en) * | 2005-01-21 | 2008-06-10 | International Buiness Machines Coporation | Data coherence system |
JP5468263B2 (ja) | 2005-11-18 | 2014-04-09 | ボーグワーナー インコーポレーテッド | 後処理を伴う空気処理システム |
DE102005062398B4 (de) * | 2005-12-23 | 2016-02-04 | Volkswagen Ag | Regenerieren eines Partikelfilters mit einer oxidationskatalytischen Beschichtung |
US20070283697A1 (en) * | 2006-06-08 | 2007-12-13 | Deere & Company, A Delaware Corporation | Internal combustion engine including charged combustion air duct to a particulate filter |
US8117832B2 (en) | 2006-06-19 | 2012-02-21 | Donaldson Company, Inc. | Exhaust treatment device with electric regeneration system |
FR2907844A1 (fr) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Renault Sas | Procede de regeneration passive d'un filtre a particules et moteur a combustion interne associe |
US8099953B2 (en) * | 2006-12-22 | 2012-01-24 | Volvo Group North America, Llc | Method and apparatus for controlling exhaust temperature of a diesel engine |
DE102007054227A1 (de) * | 2007-11-12 | 2009-05-14 | Man Nutzfahrzeuge Ag | Brennkraftmaschine mit AGR-Kühler |
DE102007057603B4 (de) * | 2007-11-28 | 2023-03-23 | Volkswagen Ag | Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einem Abgasturbolader |
EP2072774A1 (en) * | 2007-12-18 | 2009-06-24 | Delphi Technologies, Inc. | Compression ignition engine comprising a three way catalyst device |
US20090173062A1 (en) * | 2008-01-04 | 2009-07-09 | Caterpillar Inc. | Engine system having valve actuated filter regeneration |
FR2928176B1 (fr) * | 2008-02-29 | 2016-12-23 | Faurecia Systemes D'echappement | Procede de regeneration d'un filtre a particules pour moteur a essence et ensemble d'echappement associe |
DE102008000793A1 (de) * | 2008-03-20 | 2009-09-24 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zur Regeneration eines Dieselpartikelfilters einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Vorrichtung |
US20090241541A1 (en) * | 2008-03-25 | 2009-10-01 | International Truck Intellectual Property Company, Llc | Pre-turbo exahust filtration system for internal combustion engines |
FR2931514A3 (fr) * | 2008-05-22 | 2009-11-27 | Renault Sas | Regeneration d'un dispositif de post-traitement de vehicule automobile |
JP5293941B2 (ja) * | 2008-06-11 | 2013-09-18 | 株式会社Ihi | 集塵フィルタの再生方法 |
US8776502B2 (en) * | 2008-07-03 | 2014-07-15 | Donaldson Company, Inc. | System and method for regenerating an auxiliary power unit exhaust filter |
DE102008036284B4 (de) | 2008-08-04 | 2013-09-12 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug |
JP4688941B2 (ja) * | 2008-08-05 | 2011-05-25 | 本田技研工業株式会社 | 触媒の劣化判定装置 |
US8844270B2 (en) * | 2009-01-16 | 2014-09-30 | Donaldson Company, Inc. | Diesel particulate filter regeneration system including shore station |
US8607549B2 (en) * | 2009-07-31 | 2013-12-17 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling regeneration of an emission control device |
US8302387B2 (en) * | 2009-08-25 | 2012-11-06 | International Engine Intellectual Property Company, Llc | Method and apparatus for de-sulfurization on a diesel oxidation catalyst |
DE102009043087B4 (de) * | 2009-09-25 | 2023-08-03 | Volkswagen Ag | Brennkraftmaschine mit Sekundärluftzuführung sowie ein Verfahren zum Betreiben dieser |
DE102010006309A1 (de) * | 2010-01-22 | 2011-07-28 | Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 | Brennkraftmaschine mit in deren Zylinderkopf integriertem Abgasturbolader |
JP2011220158A (ja) | 2010-04-07 | 2011-11-04 | Ud Trucks Corp | エンジンの排気浄化装置 |
DE102010044102A1 (de) * | 2010-11-18 | 2012-05-24 | Ford Global Technologies, Llc | Abgasanlage für Brennkraftmaschinen mit Partikelfilter |
US20130000297A1 (en) * | 2011-06-29 | 2013-01-03 | Electro-Motive Diesel, Inc. | Emissions reduction system |
DE102012101767B4 (de) | 2012-03-02 | 2015-01-08 | Pierburg Gmbh | Verbrennungskraftmaschine |
CN106164433B (zh) * | 2014-02-14 | 2018-11-16 | 天纳克汽车经营有限公司 | 具有吹灰器的排气处理系统 |
US10100689B2 (en) * | 2015-03-27 | 2018-10-16 | Cummins Inc. | Systems and methods for desulfation of an oxidation catalyst for dual fuel engines |
US10309278B2 (en) * | 2017-10-03 | 2019-06-04 | GM Global Technology Operations LLC | Method for desulfurization of selective catalytic reduction devices |
US11536177B2 (en) | 2018-01-16 | 2022-12-27 | Carrier Corporation | Exhaust gas temperature control |
US10781737B1 (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-22 | Southwest Research Institute | Regeneration of automotive exhaust aftertreatment device using diverted boost air during deceleration |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000045755A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2001115829A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2001149758A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-06-05 | Valtion Teknillinen Tukimuskeskus | 窒素酸化物を接触分解するための触媒と方法 |
JP2003201828A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3013445A1 (de) * | 1980-04-05 | 1981-10-08 | Bosch und Pierburg System oHG, 4040 Neuss | Einrichtung zum verringern von abgas-schadstoffkomponenten eines verbrennungsmotors |
DE4410489C1 (de) * | 1994-03-25 | 1995-10-05 | Daimler Benz Ag | Verfahren zur Steuerung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für einen Verbrennungsmotor mit Katalysator |
JP3434117B2 (ja) * | 1996-03-29 | 2003-08-04 | 住友電気工業株式会社 | ディーゼルエンジン用パティキュレートトラップ |
DE19901760A1 (de) * | 1999-01-18 | 2000-07-27 | Emitec Emissionstechnologie | Verfahren und Anordnung zum Reinigen eines in einem Abgasstrang strömenden Abgasstromes eines Ottomotors |
JP3633349B2 (ja) | 1999-03-19 | 2005-03-30 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP3911951B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2007-05-09 | 日産自動車株式会社 | 内燃機関の排気浄化装置および排気浄化方法 |
WO2002022255A1 (en) * | 2000-09-18 | 2002-03-21 | Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus | Catalyst and method for the catalytic reduction of nitrogen oxides |
US6915629B2 (en) * | 2002-03-07 | 2005-07-12 | General Motors Corporation | After-treatment system and method for reducing emissions in diesel engine exhaust |
-
2002
- 2002-03-29 JP JP2002093872A patent/JP4093301B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-28 DE DE60314611T patent/DE60314611T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-03-28 EP EP03745438A patent/EP1491735B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-03-28 US US10/508,551 patent/US20050153828A1/en not_active Abandoned
- 2003-03-28 WO PCT/JP2003/003936 patent/WO2003083272A1/ja active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000045755A (ja) * | 1998-07-28 | 2000-02-15 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2001115829A (ja) * | 1999-10-15 | 2001-04-24 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2001149758A (ja) * | 1999-11-22 | 2001-06-05 | Valtion Teknillinen Tukimuskeskus | 窒素酸化物を接触分解するための触媒と方法 |
JP2003201828A (ja) * | 2002-01-08 | 2003-07-18 | Nissan Motor Co Ltd | 内燃機関の排気浄化装置 |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004324454A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Mitsubishi Motors Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
DE102005046366B4 (de) * | 2004-09-29 | 2008-02-21 | Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. | Verbrennungsmotor mit zwei Ladern |
US7451597B2 (en) | 2004-09-29 | 2008-11-18 | Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Intake system of internal combustion engine |
JP2007113497A (ja) * | 2005-10-20 | 2007-05-10 | Toyota Motor Corp | 内燃機関の排気浄化装置 |
JP2015048767A (ja) * | 2013-08-30 | 2015-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
CN107131034A (zh) * | 2016-02-29 | 2017-09-05 | 大众汽车有限公司 | 带有外部点火的燃烧发动机的内燃机和运行内燃机的方法 |
CN107131034B (zh) * | 2016-02-29 | 2020-04-24 | 大众汽车有限公司 | 带有外部点火的燃烧发动机的内燃机和运行内燃机的方法 |
CN110603373A (zh) * | 2017-06-02 | 2019-12-20 | 沃尔沃卡车集团 | 用于控制NOx控制部件的温度的方法和排气后处理系统 |
US11268415B2 (en) | 2017-06-02 | 2022-03-08 | Volvo Truck Corporation | Method for controlling the temperature of a NOx controlling component and an exhaust after treatment system |
CN110603373B (zh) * | 2017-06-02 | 2022-04-12 | 沃尔沃卡车集团 | 用于控制NOx控制部件的温度的方法和排气后处理系统 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20050153828A1 (en) | 2005-07-14 |
EP1491735A4 (en) | 2006-10-11 |
DE60314611D1 (de) | 2007-08-09 |
DE60314611T2 (de) | 2008-02-28 |
EP1491735A1 (en) | 2004-12-29 |
WO2003083272A1 (fr) | 2003-10-09 |
EP1491735B1 (en) | 2007-06-27 |
JP4093301B2 (ja) | 2008-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003286832A (ja) | 排気ガス浄化システム及びその制御方法 | |
JP4417878B2 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
JP5087836B2 (ja) | 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム | |
JP4304447B2 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
JP4140636B2 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
EP1538311A1 (en) | Exhaust gas purifying method and exhaust gas purifying system | |
JP4304428B2 (ja) | 内燃機関の排気ガス浄化システム | |
JP3885813B2 (ja) | 排気ガス浄化装置の昇温方法及び排気ガス浄化システム | |
WO2006027903A1 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
JP2003161139A (ja) | 排ガス浄化システム及びその再生制御方法 | |
WO2006080187A1 (ja) | 排気ガス浄化装置の昇温方法及び排気ガス浄化システム | |
JP2002188432A (ja) | ディーゼルエンジンの排気浄化装置 | |
JP5217102B2 (ja) | NOx浄化システムの制御方法及びNOx浄化システム | |
WO2006059470A1 (ja) | 排気ガス浄化システムの脱硫制御方法及び排気ガス浄化システム | |
JP2004108320A (ja) | 排気ガス浄化方法及びそのシステム | |
JP3797125B2 (ja) | 排気ガス浄化装置及びその再生制御方法 | |
JP2003286833A (ja) | NOx浄化システム及びその触媒劣化回復方法 | |
JP4561467B2 (ja) | 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム | |
JP3885814B2 (ja) | 排気ガス浄化装置の昇温方法及び排気ガス浄化システム | |
JP3925357B2 (ja) | 排気ガス浄化システムの制御方法 | |
JP2003166412A (ja) | 排気浄化装置の再生制御方法 | |
JP2002295298A (ja) | 排気ガス浄化システム及びその再生制御方法 | |
JP2002276338A (ja) | 連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタシステムとその再生制御方法 | |
JP3747793B2 (ja) | 燃料噴射制御方法と連続再生型ディーゼルパティキュレートフィルタシステムの再生制御方法 | |
JP3876905B2 (ja) | 排気ガス浄化システムの脱硫制御方法及び排気ガス浄化システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050325 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071225 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080226 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110314 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |