JP2006070771A - Exhaust emission control system - Google Patents

Exhaust emission control system Download PDF

Info

Publication number
JP2006070771A
JP2006070771A JP2004253907A JP2004253907A JP2006070771A JP 2006070771 A JP2006070771 A JP 2006070771A JP 2004253907 A JP2004253907 A JP 2004253907A JP 2004253907 A JP2004253907 A JP 2004253907A JP 2006070771 A JP2006070771 A JP 2006070771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nox
exhaust gas
particulate filter
temperature
exhaust
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.)
Pending
Application number
JP2004253907A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Tsumagari
一郎 津曲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hino Motors Ltd
Original Assignee
Hino Motors Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hino Motors Ltd filed Critical Hino Motors Ltd
Priority to JP2004253907A priority Critical patent/JP2006070771A/en
Priority to US11/574,072 priority patent/US7765800B2/en
Priority to PCT/JP2005/015189 priority patent/WO2006022213A1/en
Publication of JP2006070771A publication Critical patent/JP2006070771A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)
  • Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
  • Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control system by which NOx is reduced by controlling the ratio of NO to NOx in the state of a particulate filter being provided. <P>SOLUTION: The exhaust emission control system comprises a selective reduction catalyst 16, an aqueous urea-adding means 22, the particulate filter 28, a plasma generator 25, and a controller 32. The selective reduction catalyst 16 is placed midway on an exhaust pipe 11 of an engine 1 for selectively reacting NOx with ammonia. The aqueous urea-adding means 22 is for adding aqueous urea 21 as a reducing agent in the exhaust gas 9 on the entry side of the selective reduction catalyst 16. The particulate filter 28 is placed upstream of the addition point of the aqueous urea-adding means 22 in order to capture soot in the exhaust gas 9. The plasma generator 25 generating NO<SB>2</SB>upstream of the particulate filter 28 by discharging electricity in the exhaust gas 9. The controller 32 controls the plasma generator 25 in every temperature-region so as to adjust the NO/NO<SB>2</SB>ratio in the exhaust gas 9, and allows the aqueous urea-adding means 22 to make addition of the aqueous urea to oxidize the soot in the particulate filter 28. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ディーゼルエンジン等のエンジンに適用される排気浄化装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust purification device applied to an engine such as a diesel engine.

ディーゼルエンジンから排出されるパティキュレート(Particulate Matter:粒子状物質)は、炭素質から成る煤と、高沸点炭化水素成分から成るSOF分(Soluble Organic Fraction:可溶性有機成分)とを主成分とし、更に微量のサルフェート(ミスト状硫酸成分)を含んだ組成を成すものであるが、この種のパティキュレートの低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、パティキュレートフィルタを装備することが従来より行われている。   Particulate matter (particulate matter) discharged from a diesel engine is mainly composed of soot made of carbonaceous matter and SOF content (Soluble Organic Fraction) made of high-boiling hydrocarbon components. The composition contains a small amount of sulfate (mist-like sulfuric acid component). As a measure to reduce this type of particulates, a particulate filter is installed in the middle of the exhaust pipe through which the exhaust gas flows. It has been done conventionally.

この種のパティキュレートフィルタは、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。   This type of particulate filter has a porous honeycomb structure made of a ceramic such as cordierite, and the inlets of the flow paths partitioned in a lattice pattern are alternately sealed, and the inlets are not sealed. About the flow path, the exit is sealed, and only the exhaust gas which permeate | transmitted the porous thin wall which divides each flow path is discharged | emitted downstream.

そして、排気ガス中のパティキュレートは、前記多孔質薄壁の内側表面に捕集されて堆積するので、目詰まりにより排気抵抗が増加しないうちにパティキュレートを適宜に燃焼除去してパティキュレートフィルタの再生を図る必要があるが、通常のディーゼルエンジンの運転状態においては、パティキュレートが自己燃焼するほどの高い排気温度が得られる機会が少ないため、例えば白金等の貴金属系の酸化触媒をパティキュレートフィルタに一体的に担持させたり、パティキュレートフィルタの前段に酸化触媒を別体で配置するようにした触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用することが検討されている。   Then, the particulates in the exhaust gas are collected and deposited on the inner surface of the porous thin wall, so that the particulates are appropriately burned and removed before the exhaust resistance increases due to clogging. Although it is necessary to regenerate, in normal diesel engine operation conditions, there are few opportunities to obtain exhaust temperatures that are high enough to cause the particulates to self-combust. It has been studied to adopt a catalyst regeneration type particulate filter in which an oxidation catalyst is separately provided in front of the particulate filter or an oxidation catalyst is disposed separately from the particulate filter.

即ち、このような触媒再生型のパティキュレートフィルタを採用すれば、捕集されたパティキュレートの酸化反応が促進されて着火温度が低下し、従来より低い排気温度でもパティキュレートを燃焼除去することが可能となるのである。   That is, if such a catalyst regeneration type particulate filter is employed, the oxidation reaction of the collected particulates is promoted to lower the ignition temperature, and the particulates can be burned and removed even at an exhaust temperature lower than the conventional one. It becomes possible.

又、排気ガス中におけるNOx低減対策としては、排気ガスが流通する排気管の途中に、酸素共存下でも選択的にNOxを還元剤と反応させる性質を備えた選択還元型触媒を装備し、該選択還元型触媒の上流側に必要量の還元剤を添加して該還元剤を選択還元型触媒上で排気ガス中のNOx(窒素酸化物)と還元反応させ、これによりNOxの排出濃度を低減し得るようにしたものがある。   Further, as a measure for reducing NOx in exhaust gas, a selective reduction type catalyst having a property of selectively reacting NOx with a reducing agent even in the presence of oxygen is provided in the middle of an exhaust pipe through which exhaust gas circulates. A necessary amount of reducing agent is added upstream of the selective catalytic reduction catalyst, and the reducing agent is reacted with NOx (nitrogen oxide) in the exhaust gas on the selective catalytic reduction catalyst, thereby reducing the NOx emission concentration. There is something that can be done.

例えば、この種の選択還元型触媒としては、白金,パラジウム等の貴金属触媒や、バナジウム,銅,鉄の酸化物等の卑金属触媒が前述した如き性質を有するものとして既に知られているが、これらの選択還元型触媒の活性温度域は一般的に狭く、ディーゼルエンジンの排気温度範囲の一部でしかNOxを浄化できていないのが現状であり、選択還元型触媒の活性温度域の拡大、特に低温活性の向上が今後の大きな課題となっている。   For example, as this type of selective reduction catalyst, noble metal catalysts such as platinum and palladium and base metal catalysts such as vanadium, copper and iron oxides are already known as having the above-described properties. The active temperature range of the selective catalytic reduction catalyst is generally narrow, and NOx can be purified only in a part of the exhaust temperature range of the diesel engine. Improvement of low-temperature activity will be a major issue in the future.

そこで、本発明者らは、選択還元型触媒の前段に酸化触媒を配置して該酸化触媒により排気ガス中のNOを酸化して酸化力の強いNO2を生成し、このような酸化力の強いNO2を選択還元型触媒に導くことにより該選択還元型触媒上での還元剤による還元反応を促進し、通常の選択還元型触媒の単独使用の場合より低い温度域から還元反応が起こるようにすることを創案するに到った(例えば、特許文献1参照)。
特開2002−161732号公報
Therefore, the present inventors have arranged an oxidation catalyst in the preceding stage of the selective catalytic reduction catalyst to oxidize NO in the exhaust gas by the oxidation catalyst to generate strong oxidizing power NO 2 , By introducing strong NO 2 to the selective catalytic reduction catalyst, the reduction reaction by the reducing agent on the selective catalytic reduction catalyst is promoted, so that the reduction reaction starts from a lower temperature range than in the case of normal use of the selective catalytic reduction catalyst alone. (See, for example, Patent Document 1).
JP 2002-161732 A

尚、プラント等における工業的な排煙脱硝処理の分野では、還元剤にアンモニア(NH3)を用いてNOxを還元浄化する手法の有効性が既に広く知られているところであるが、自動車の場合には、アンモニアのような有毒な物質を搭載して走行することに関し安全確保が困難であるため、近年においては、毒性のない尿素水を還元剤として使用することが研究されている。 In addition, in the field of industrial flue gas denitration treatment in plants and the like, the effectiveness of a method of reducing and purifying NOx using ammonia (NH 3 ) as a reducing agent is already widely known. In recent years, it has been difficult to ensure safety when traveling with a toxic substance such as ammonia, and in recent years, the use of non-toxic urea water as a reducing agent has been studied.

しかしながら、還元剤にアンモニア(NH3)を用いてNOxを還元浄化する還元反応には、
[化1]
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2
[化2]
4NO+4NH3+O2→3N2+6H2
[化3]
2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2
[化4]
8NH3+6NO2→7N2+12H2
があり、上から下へ順に反応速度が遅くなるため、最も反応速度が早い[化1]の還元反応で処理し得るよう、排気ガス中のNOとNO2の比を約1:1に近くに制御して低温でも良好なNOxの低減化を図ることが求められる。
However, for the reduction reaction that reduces and purifies NOx using ammonia (NH 3 ) as the reducing agent,
[Chemical 1]
NO + NO 2 + 2NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O
[Chemical formula 2]
4NO + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2 O
[Chemical formula 3]
2NO 2 + 4NH 3 + O 2 → 3N 2 + 6H 2 O
[Chemical formula 4]
8NH 3 + 6NO 2 → 7N 2 + 12H 2 O
Since the reaction rate decreases in order from top to bottom, the ratio of NO to NO 2 in the exhaust gas is close to about 1: 1 so that the reaction can be performed by the reduction reaction with the fastest reaction rate [Chemical Formula 1]. Therefore, it is required to reduce NOx well even at low temperatures.

一方、排気ガス中のNOとNO2の比を約1:1に近くに制御しても、パティキュレートフィルタを備えて排気ガスを処理する際には、パティキュレートフィルタに溜ったパティキュレートの煤とNO2とが反応してNOとNO2の比のバランスが崩れ、NOxの低減を適切に行うことができないという問題があった。 On the other hand, even if the ratio of NO to NO 2 in the exhaust gas is controlled to be close to about 1: 1, when the exhaust gas is treated with the particulate filter, the particulate matter accumulated in the particulate filter is reduced. balance ratio of nO 2 and react nO and nO 2 is lost, there is a problem that it is impossible to properly perform the reduction of NOx with.

本発明は、上述の実情に鑑みてなされたものであり、パティキュレートフィルタを備えた状態でNOとNO2の比を制御してNOxの低減化を行う排気浄化装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide an exhaust purification device that reduces NOx by controlling the ratio of NO and NO 2 with a particulate filter. Yes.

本発明は、エンジンの排気管途中に装備されて酸素共存下でも選択的にNOxをアンモニアと反応させ得る選択還元型触媒と、該選択還元型触媒の入側で排気ガス中に還元剤として尿素水を添加する尿素水添加手段と、該尿素水添加手段の添加より上流に装備されて排気ガス中の煤を捕捉するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタより上流で排気ガス中に放電してNO2を発生させるプラズマ発生装置と、前記排気ガス中のNOとNO2の比を調整するよう前記プラズマ発生装置を温度領域ごとに制御して前記尿素水添加手段に尿素水の添加を行しめる共にパティキュレートフィルタ中の煤を酸化し得る制御装置とを備えたことを特徴とする排気浄化装置、に係るものである。 The present invention relates to a selective reduction catalyst that is provided in the middle of an exhaust pipe of an engine and can selectively react NOx with ammonia even in the presence of oxygen, and urea as a reducing agent in the exhaust gas on the inlet side of the selective reduction catalyst. Urea water adding means for adding water, a particulate filter installed upstream from the addition of the urea water adding means for capturing soot in the exhaust gas, and discharging into the exhaust gas upstream from the particulate filter. A plasma generator for generating NO 2 , and the plasma generator is controlled for each temperature region so as to adjust the ratio of NO and NO 2 in the exhaust gas, so that urea water is added to the urea water adding means. The present invention also relates to an exhaust emission control device comprising a control device capable of oxidizing soot in a particulate filter.

又、本発明において、プラズマ発生装置の制御は、パティキュレートフィルタ中の煤を酸化させると共に、NOとNO2の比のバランスを維持するよう構成されることが好ましい。 In the present invention, the control of the plasma generator is preferably configured to oxidize soot in the particulate filter and maintain the balance of the ratio of NO and NO 2 .

更に、本発明において、エンジンの回転数を検出する回転センサと、排気温度を検出する温度センサと、NOx濃度を検出するNOxセンサとを備え、これら回転センサ及び温度センサ並びにNOxセンサからの検出値に基づきプラズマ発生装置を制御するように構成することが好ましい。   The present invention further includes a rotation sensor that detects the engine speed, a temperature sensor that detects the exhaust temperature, and a NOx sensor that detects the NOx concentration, and the detected values from the rotation sensor, the temperature sensor, and the NOx sensor. It is preferable that the plasma generator is controlled based on the above.

更に又、本発明において、プラズマ発生装置の上流に酸化触媒を装備することが好ましい。   Furthermore, in the present invention, it is preferable to provide an oxidation catalyst upstream of the plasma generator.

而して、このようにすれば、プラズマ発生装置により排気ガス中のNOをNO2に酸化してNOとNO2の比を制御するので、尿素水添加手段により尿素水を添加する場合であってもNOxの低減化を行うことができる。又、同時にパティキュレートフィルタを備えた状態であっても、排気ガス中のNOとNO2の比を調整してNO2によりパティキュレートフィルタの煤を酸化させるので、パティキュレートフィルタの煤の影響を抑制し、NOxの低減化を行うことができる。更に、プラズマ発生装置を温度領域ごとに制御するので、それぞれの温度領域における温度の影響を考慮してNOxの低減化や煤の酸化の処理を行うことができる。 Thus, in this case, NO in the exhaust gas is oxidized to NO 2 by the plasma generator and the ratio of NO and NO 2 is controlled, so that urea water is added by the urea water adding means. However, NOx can be reduced. At the same time, even if a particulate filter is provided, the ratio of NO to NO 2 in the exhaust gas is adjusted to oxidize the particulate filter soot by NO 2. It is possible to suppress and reduce NOx. Furthermore, since the plasma generator is controlled for each temperature region, NOx reduction and soot oxidation treatment can be performed in consideration of the influence of temperature in each temperature region.

又、プラズマ発生装置の制御は、パティキュレートフィルタ中の煤を酸化させると共に、NOとNO2の比のバランスを維持するよう構成されると、パティキュレートフィルタの煤の影響を一層抑制し、NOxの低減化を好適に行うことができる。 Further, the control of the plasma generator oxidizes soot in the particulate filter and maintains the balance of the ratio of NO and NO 2 to further suppress the effect of soot on the particulate filter, Can be suitably reduced.

更に、エンジンの回転数を検出する回転センサと、排気温度を検出する温度センサと、NOx濃度を検出するNOxセンサとを備え、これら回転センサ及び温度センサ並びにNOxセンサからの検出値に基づきプラズマ発生装置を制御するように構成すると、NOとNO2の比や温度の影響を考慮して適切に処理し得るので、プラズマ発生装置及び/又は尿素水添加手段を容易に制御し、NOxの低減化を一層好適に行うことができる。 Furthermore, a rotation sensor that detects the engine speed, a temperature sensor that detects the exhaust temperature, and a NOx sensor that detects the NOx concentration are provided, and plasma is generated based on detection values from the rotation sensor, the temperature sensor, and the NOx sensor. If the apparatus is configured to control, it can be processed appropriately in consideration of the ratio of NO to NO 2 and the influence of temperature, so the plasma generator and / or urea water addition means can be easily controlled to reduce NOx. Can be more suitably performed.

更に又、プラズマ発生装置の上流に酸化触媒を装備すると、酸化触媒でNO2を生成して選択還元型触媒へ流下させるので、NOとNO2の比を容易に制御し、NOxの低減化を一層好適に行うことができる。 Furthermore, if an oxidation catalyst is installed upstream of the plasma generator, NO 2 is generated by the oxidation catalyst and flows down to the selective catalytic reduction catalyst, so the ratio of NO and NO 2 can be easily controlled to reduce NOx. It can carry out more suitably.

上記した本発明の排気浄化装置によれば、プラズマ発生装置によりNOとNO2の比を制御するので、尿素水添加手段により尿素水の添加を行ってもNOxの低減化を行うことができる。又、同時にNO2によりパティキュレートフィルタの煤を酸化させるので、パティキュレートフィルタの煤の影響を抑制することができる。更に、プラズマ発生装置を温度領域ごとに制御するので、それぞれの温度領域における温度の影響を考慮してNOxの低減化や煤の酸化の処理を行うことができるという優れた効果を奏し得る。 According to the exhaust gas purification apparatus of the present invention described above, since the ratio of NO and NO 2 is controlled by the plasma generator, NOx can be reduced even if urea water is added by the urea water adding means. At the same time, the particulate filter soot is oxidized by NO 2, so that the influence of the particulate filter soot can be suppressed. Furthermore, since the plasma generator is controlled for each temperature region, it is possible to achieve an excellent effect that NOx reduction and soot oxidation treatment can be performed in consideration of the temperature influence in each temperature region.

以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1〜図4は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図1中における符号1はディーゼル機関であるディーゼルエンジンを示し、ここに図示しているエンジン1では、ターボチャージャ2が備えられており、エアクリーナ3から導いた吸気4が吸気管5を介し前記ターボチャージャ2のコンプレッサ2aへと送られ、該コンプレッサ2aで加圧された吸気4が更にインタークーラ6へと送られて冷却され、該インタークーラ6から更に吸気マニホールド7へと吸気4が導かれてディーゼルエンジン1の各気筒8(図1では直列6気筒の場合を例示している)に分配されるようになっている。   1 to 4 show an example of an embodiment of the present invention. Reference numeral 1 in FIG. 1 denotes a diesel engine which is a diesel engine. In the engine 1 shown here, a turbocharger 2 is provided. The intake air 4 guided from the air cleaner 3 is sent to the compressor 2a of the turbocharger 2 through the intake pipe 5, and the intake air 4 pressurized by the compressor 2a is further sent to the intercooler 6 for cooling. Then, the intake air 4 is further guided from the intercooler 6 to the intake manifold 7 and is distributed to each cylinder 8 of the diesel engine 1 (the case of in-line 6 cylinders is illustrated in FIG. 1). .

更に、このディーゼルエンジン1の各気筒8から排出された排気ガス9は、排気マニホールド10を介しターボチャージャ2のタービン2bへと送られ、該タービン2bを駆動した排気ガス9が排気管11を介し車外へ排出されるようにしてある。   Further, the exhaust gas 9 discharged from each cylinder 8 of the diesel engine 1 is sent to the turbine 2b of the turbocharger 2 through the exhaust manifold 10, and the exhaust gas 9 that has driven the turbine 2b passes through the exhaust pipe 11. It is designed to be discharged outside the vehicle.

又、排気マニホールド10における各気筒8の並び方向の一端部と、吸気マニホールド7に接続されている吸気管5の一端部との間をEGRパイプ12で接続し、排気マニホールド10から抜き出した排気ガス9の一部を水冷式のEGRクーラ13及びEGRバルブ14を介して吸気管5に再循環するようになっており、排気側から吸気側へ再循環された排気ガス9で各気筒8内での燃料の燃焼を抑制して燃焼温度を下げることによりNOxの発生を低減し得るようにしてある。   Further, an exhaust gas extracted from the exhaust manifold 10 is connected between the one end portion of the exhaust manifold 10 in the arrangement direction of the cylinders 8 and one end portion of the intake pipe 5 connected to the intake manifold 7 by the EGR pipe 12. 9 is recirculated to the intake pipe 5 through the water-cooled EGR cooler 13 and the EGR valve 14, and the exhaust gas 9 recirculated from the exhaust side to the intake side in each cylinder 8. The generation of NOx can be reduced by suppressing the combustion of the fuel and lowering the combustion temperature.

更に、排気管11の途中には、ケーシング15により抱持された選択還元型触媒16が装備されており、この選択還元型触媒16は、フロースルー方式のハニカム構造物として形成され、酸素共存下でも選択的にNOxをアンモニアと反応させ得るような性質を有している。ここで、前記選択還元型触媒16には、白金,パラジウム等の貴金属触媒や、バナジウム,銅,鉄の酸化物等の卑金属触媒といった従来周知の触媒を採用することが可能であるが、SO2をサルフェート(硫酸塩)に酸化し易い貴金属触媒を採用するよりも、比較的酸化力の弱い卑金属触媒を採用する方がより好ましい。 Further, a selective reduction catalyst 16 held by a casing 15 is provided in the middle of the exhaust pipe 11, and this selective reduction catalyst 16 is formed as a flow-through type honeycomb structure and coexists with oxygen. However, it has the property of selectively reacting NOx with ammonia. Here, the selective reduction catalyst 16, platinum, or a noble metal catalyst such as palladium, vanadium, copper, it is possible to adopt a conventionally known catalyst such as a base metal catalyst of oxides of iron, SO 2 It is more preferable to employ a base metal catalyst having a relatively weak oxidizing power than to employ a noble metal catalyst that easily oxidizes to sulfate (sulfate).

又、ケーシング15より上流側の排気管11には噴射ノズル17が設置され、噴射ノズル17と所要場所に設けた尿素水タンク18との間が尿素水供給ライン19により接続されており、該尿素水供給ライン19の途中に装備した供給ポンプ20の駆動により尿素水タンク18内の尿素水21(還元剤)を噴射ノズル17を介し選択還元型触媒16の上流側に添加し得るようになっていて、これら噴射ノズル17と尿素水タンク18と尿素水供給ライン19と供給ポンプ20とにより尿素水添加装置22が構成されている。   An injection nozzle 17 is installed in the exhaust pipe 11 upstream of the casing 15, and a urea water supply line 19 connects between the injection nozzle 17 and a urea water tank 18 provided at a required location. The urea water 21 (reducing agent) in the urea water tank 18 can be added to the upstream side of the selective catalytic reduction catalyst 16 via the injection nozzle 17 by driving the supply pump 20 provided in the middle of the water supply line 19. The injection nozzle 17, the urea water tank 18, the urea water supply line 19, and the supply pump 20 constitute a urea water addition device 22.

そして、この尿素水添加装置22による尿素水21の添加位置(噴射ノズル17の開口位置)とケーシング15との間には、尿素水21の噴霧を均等に拡散するミキサ23が設けられており、又、前記ケーシング15内における選択還元型触媒16の直後には、リークアンモニア対策として余剰のアンモニアを酸化処理するNH3スリップ触媒24が装備されている。 A mixer 23 for uniformly diffusing the spray of the urea water 21 is provided between the casing 15 and the addition position of the urea water 21 (opening position of the injection nozzle 17) by the urea water addition device 22. Further, immediately after the selective reduction catalyst 16 in the casing 15, an NH 3 slip catalyst 24 that oxidizes surplus ammonia as a countermeasure against leakage ammonia is provided.

一方、尿素水21の添加位置(噴射ノズル17の開口位置)より上流側の排気管11には、排気ガス9中に放電してプラズマを発生させるプラズマ発生装置25が配設されており、プラズマ発生装置25は、電源26に接続された複数の電極(図示せず)を対向配置して相互間に放電を行い得る構造を備え、プラズマを発生させることによってNOをNO2に酸化するようにしている。ここで、NO2生成量は、図2に示す如く、プラズマを発生させる電力量の調整により制御可能になっている。 On the other hand, in the exhaust pipe 11 upstream of the urea water 21 addition position (opening position of the injection nozzle 17), a plasma generator 25 that discharges into the exhaust gas 9 to generate plasma is disposed. The generator 25 has a structure in which a plurality of electrodes (not shown) connected to the power source 26 are arranged to face each other and can discharge between each other, and NO is oxidized to NO 2 by generating plasma. ing. Here, as shown in FIG. 2, the amount of NO 2 generated can be controlled by adjusting the amount of electric power for generating plasma.

又、プラズマ発生装置25は、プラズマ発生の電源制御を容易にするために電気的もしくはメカニカルな接点をもつON−OFFスイッチで、パルスのような切り替えを行っても良く、この場合には印可電圧を一定にし、スイッチング間隔を制御することにより電気量を調整し、プラズマを発生させることになる。電源26は、直流電源、高周波電源、パルス電源も適用可能である。更に、NO2の生成率を上げるために、電極に酸化触媒を付け、電極間に酸化触媒を塗った誘電体(図示せず)を挟むことが好ましい。更に又、プラズマ発生装置25の電源26には、指示された電力を供給し得るように内部にコンピュータを内蔵することが好ましい。又、プラズマ発生装置25の電極は相互間距離がほぼ一様に設定できるものであれば、板型、ロッド型、円筒型等の様々な形状でも良い。 Further, the plasma generator 25 may be switched like a pulse with an ON-OFF switch having an electrical or mechanical contact in order to facilitate control of the power source for plasma generation. The amount of electricity is adjusted by controlling the switching interval and plasma is generated. As the power source 26, a DC power source, a high frequency power source, or a pulse power source can be applied. Furthermore, in order to increase the production rate of NO 2 , it is preferable to attach an oxidation catalyst to the electrodes and sandwich a dielectric (not shown) coated with the oxidation catalyst between the electrodes. Furthermore, it is preferable that the power source 26 of the plasma generator 25 has a computer built therein so that the instructed power can be supplied. Further, the electrodes of the plasma generator 25 may have various shapes such as a plate shape, a rod shape, and a cylindrical shape as long as the distance between them can be set almost uniformly.

更に、プラズマ発生装置25と尿素水21の添加位置(噴射ノズル17の開口位置)との間の排気管11には、ケーシング27に抱持されたパティキュレートフィルタ28が装備されており、このパティキュレートフィルタ28は、コージェライト等のセラミックから成る多孔質のハニカム構造となっており、格子状に区画された各流路の入口が交互に目封じされ、入口が目封じされていない流路については、その出口が目封じされるようになっており、各流路を区画する多孔質薄壁を透過した排気ガスのみが下流側へ排出されるようにしてある。   Further, the exhaust pipe 11 between the plasma generator 25 and the urea water 21 addition position (opening position of the injection nozzle 17) is provided with a particulate filter 28 held in a casing 27. The curate filter 28 has a porous honeycomb structure made of ceramic such as cordierite, and the inlets of the respective flow paths partitioned in a lattice shape are alternately sealed, and the flow paths in which the inlets are not sealed are as follows. The outlet is sealed, and only the exhaust gas that has permeated through the porous thin wall that defines each flow path is discharged downstream.

更に又、プラズマ発生装置25とターボチャージャ2のタービン2bとの間の排気管11には、プラズマ発生装置25の上流に装備されて選択還元型触媒16の低温活性を向上させるよう、ケーシング29により抱持された酸化触媒30が装備されており、この酸化触媒30は、白金に酸化アルミニウム(アルミナ)を混合してステンレス製のメタル担体等に担持させた構造となっている。ここで、酸化触媒30とプラズマ発生装置25は、図1の如く別々に備えられても良いが、酸化触媒をプラズマ発生装置25に付設してまとめ、酸化触媒付きプラズマ発生装置にしても良いし、更にパティキュレートフィルタ28も付設してまとめ、酸化触媒及びパティキュレートフィルタ付きプラズマ発生装置(酸化触媒付きプラズマDPF)にしても良い。   Furthermore, the exhaust pipe 11 between the plasma generator 25 and the turbine 2b of the turbocharger 2 is equipped with a casing 29 so as to improve the low-temperature activity of the selective catalytic reduction catalyst 16 that is installed upstream of the plasma generator 25. An embraced oxidation catalyst 30 is provided. The oxidation catalyst 30 has a structure in which aluminum oxide (alumina) is mixed with platinum and supported on a stainless steel metal carrier or the like. Here, the oxidation catalyst 30 and the plasma generator 25 may be provided separately as shown in FIG. 1, but the oxidation catalyst may be attached to the plasma generator 25 to form a plasma generator with an oxidation catalyst. Furthermore, a particulate filter 28 may be additionally provided to be combined into an oxidation catalyst and a plasma generator with a particulate filter (plasma DPF with an oxidation catalyst).

ここで、前記プラズマ発生装置25の作動、前記尿素水添加装置22の作動、排気ガス9を再循環させるEGRバルブ14の作動、各気筒8に燃料を噴射する燃料噴射装置31の作動は、エンジン制御コンピュータ(ECU:Electronic Control Unit)を成す制御装置32からの指令信号26a,22a,14a,31aを受けて実行されるようになっている。   Here, the operation of the plasma generator 25, the operation of the urea water addition device 22, the operation of the EGR valve 14 for recirculating the exhaust gas 9, and the operation of the fuel injection device 31 for injecting fuel into each cylinder 8 are performed by the engine. It is configured to receive command signals 26a, 22a, 14a, 31a from a control device 32 constituting a control computer (ECU: Electronic Control Unit).

他方、この制御装置32においては、前記エンジン1での回転センサ33からの回転数信号33aと、アクセル開度をエンジン1の負荷として検出するアクセルセンサ34(負荷センサ)からの負荷信号34aと、ケーシング27と尿素水21の添加位置の間、及びケーシング15より下流側の適宜位置で排気ガス9中のNOx濃度を検出するNOxセンサ35,36からの検出信号35a,36aと、ケーシング15の入側及び出側で排気温度を検出する温度センサ37,38からの検出信号37a,38aと、吸気マニホールド7の入側で吸気温度を検出する温度センサ39からの検出信号39aと、吸気マニホールド7の入側で過給圧を検出する過給圧センサ40からの検出信号40aと、エアクリーナ3とコンプレッサ2aとの間で吸入空気量を計測するエアフローメータ41からの検出信号41aとが入力されるようになっている。ここで、制御装置32においては、更に外部に配置した外気温センサ(図示せず)からの検出信号が入力されるようにしてもよい。   On the other hand, in the control device 32, a rotation speed signal 33a from the rotation sensor 33 in the engine 1, a load signal 34a from an accelerator sensor 34 (load sensor) for detecting the accelerator opening as a load of the engine 1, Detection signals 35a, 36a from NOx sensors 35, 36 for detecting the NOx concentration in the exhaust gas 9 between the casing 27 and the addition position of the urea water 21 and at an appropriate position downstream of the casing 15; Detection signals 37a, 38a from the temperature sensors 37, 38 for detecting the exhaust temperature on the exhaust side and the exhaust side, detection signals 39a from the temperature sensor 39 for detecting the intake air temperature on the inlet side of the intake manifold 7, The detection signal 40a from the supercharging pressure sensor 40 that detects the supercharging pressure on the inlet side, and the suction between the air cleaner 3 and the compressor 2a. A detection signal 41a from the air flow meter 41 for measuring the amount of air are inputted. Here, the control device 32 may further receive a detection signal from an outside air temperature sensor (not shown) arranged outside.

以下、本発明の実施の形態例の作用を説明する。   The operation of the embodiment of the present invention will be described below.

排気ガス9中のNOxを浄化する際には、初めに、回転センサ33からの回転数信号33aに基づいて現在のエンジン1の回転数が読み出されると共に、NOxセンサ35,36からの検出信号35a,36aに基づいてNOx濃度が読み出され、更に、温度センサ37,38からの検出信号37a,38aに基づいて排気ガスの温度が読み出され、図3に示す如きエンジン回転数、NOx濃度、排気温度からなる3Dマップ(3次元マップ)により、プラズマ発生装置25でプラズマを発生させるプラズマ電力が決定される。   When purifying NOx in the exhaust gas 9, first, the current rotational speed of the engine 1 is read based on the rotational speed signal 33 a from the rotational sensor 33, and the detection signal 35 a from the NOx sensors 35 and 36. 36a, the NOx concentration is read out, and the exhaust gas temperature is read out based on the detection signals 37a, 38a from the temperature sensors 37, 38, and the engine speed, NOx concentration, as shown in FIG. Plasma power for generating plasma in the plasma generator 25 is determined by a 3D map (three-dimensional map) composed of the exhaust temperature.

ここで、決定されるプラズマ電力は温度領域によって制御装置の制御方法が異なっており、具体的な温度領域における制御方法の一例を示すと、温度領域は、下限温度から130℃までの温度領域(図4ではIの温度領域)、130℃から180℃までの温度領域(図4ではIIの温度領域)、180℃から270℃までの温度領域(図4ではIIIの温度領域)、270℃から450℃までの温度領域(図4ではIVの温度領域)、450℃から600℃までの温度領域(図4ではVの温度領域)、600℃から上限温度までの温度領域(図4ではVIの温度領域)に分かれている。   Here, the control method of the control device differs depending on the temperature region for the determined plasma power. An example of a specific control method in the temperature region is as follows. The temperature region is a temperature region from the lower limit temperature to 130 ° C. In FIG. 4, the temperature range of I), the temperature range from 130 ° C. to 180 ° C. (the temperature range of II in FIG. 4), the temperature range of 180 ° C. to 270 ° C. (the temperature range of III in FIG. 4), from 270 ° C. Temperature range up to 450 ° C. (temperature range IV in FIG. 4), temperature range from 450 ° C. to 600 ° C. (temperature range V in FIG. 4), temperature range from 600 ° C. to upper limit temperature (in FIG. Temperature range).

下限温度から130℃までの温度領域(図4ではIの温度領域)は、プラズマ発生装置25によりプラズマを発生させてもNOxの低減に関与しない領域であり、電力を供給しないようにしている。又、130℃から180℃までの温度領域(図4ではIIの温度領域)は、先の温度領域と同様にプラズマ発生装置25によりプラズマを発生させてもNOxの低減に関与しない領域であるが、プラズマの発生の熱で選択還元型触媒16を活性温度領域にするよう排気ガスの温度を所定温度に維持する電力を供給している。更に、180℃から270℃までの温度領域(図4ではIIIの温度領域)は、煤を酸化させる必要はないが、尿素水添加装置22により尿素水21を添加し、NOxの低減を向上させる必要がある領域であり、NOxの低減のためにプラズマ発生装置25によりNO2を生成する電力を供給している。更に又、270℃から450℃までの温度領域(図4ではIVの温度領域)は、選択還元型触媒16の活性が高く、選択還元型触媒16に対して、NO2の生成は少くても良いが、煤を酸化させる必要がある領域であり、NO2により煤を酸化させるためにプラズマ発生装置25によりNO2を生成する電力を供給している。なお、270℃から450℃までの温度領域は図4に示すく180℃から270℃までの温度領域より少ない電力で良い。又、450℃から600℃までの温度領域(図ではVの温度領域)は、選択還元型触媒16の活性が更に高く、選択還元型触媒16に対してNO2の生成は不要であるが、煤を確実に酸化させる必要がある領域であり、NO2により煤の酸化を促進するためにプラズマ発生装置25によりNO2を生成する電力を供給している。更に、600℃から上限温度までの温度領域(図ではVIの温度領域)は、煤が自然に酸化する領域であり、NO2は不要であるため電力を供給しないようにしている。 The temperature range from the lower limit temperature to 130 ° C. (the temperature range I in FIG. 4) is a region that does not contribute to NOx reduction even when plasma is generated by the plasma generator 25, and power is not supplied. The temperature region from 130 ° C. to 180 ° C. (the temperature region II in FIG. 4) is a region that does not contribute to NOx reduction even when plasma is generated by the plasma generator 25 as in the previous temperature region. Then, electric power is supplied to maintain the temperature of the exhaust gas at a predetermined temperature so that the selective catalytic reduction catalyst 16 is brought into the active temperature region by the heat of plasma generation. Furthermore, in the temperature range from 180 ° C. to 270 ° C. (the temperature range of III in FIG. 4), it is not necessary to oxidize soot, but urea water 21 is added by the urea water addition device 22 to improve NOx reduction. This is a necessary region, and power for generating NO 2 is supplied by the plasma generator 25 in order to reduce NOx. Further, in the temperature range from 270 ° C. to 450 ° C. (the temperature range IV in FIG. 4), the activity of the selective catalytic reduction catalyst 16 is high, and the production of NO 2 is less than the selective catalytic reduction catalyst 16. good, a region that needs to oxidize soot, supplies power for generating NO 2 by the plasma generating device 25 in order to oxidize the soot by NO 2. Note that the temperature range from 270 ° C. to 450 ° C. requires less power than the temperature range from 180 ° C. to 270 ° C. shown in FIG. In addition, in the temperature range from 450 ° C. to 600 ° C. (the temperature range of V in the figure), the activity of the selective catalytic reduction catalyst 16 is further higher, and NO 2 generation is not required for the selective catalytic reduction catalyst 16. an area that needs to be reliably oxidized soot, supplies power for generating NO 2 by the plasma generating device 25 in order to promote the oxidation of soot by NO 2. Further, the temperature range from 600 ° C. to the upper limit temperature (VI temperature range in the figure) is a region where soot naturally oxidizes, and NO 2 is unnecessary, so power is not supplied.

これらの温度領域において、プラズマ発生装置25によりNO2が適宜生成されており、具体例を、180℃から270℃までの温度領域(図ではIIIの温度領域)の場合で説明すると、プラズマ発生装置25でNO2を生成する際には、回転センサ33からの回転数信号33aに基づいて現在のエンジン1の回転数が読み出されると共に、アクセルセンサ34からの負荷信号34aに基づいて現在の燃料噴射量が換算され、NOxセンサ35,36からの検出信号35a,36a、温度センサ37,38からの検出信号37a,38aに基づいて、温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度等を推定する。ここで、回転センサ33、アクセルセンサ34、NOxセンサ35,36、温度センサ37,38等は、随時、データを更新検出することにより、エンジン1の運転状態の変化に伴って温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度等に変化があっても対応し得るようになっている。又、EGRバルブ14で排気ガス9を再循環させた際には、エンジン1出口でNO2の量も変化するが、同様に、データを更新検出して対応し得るようになっている。 In these temperature regions, NO 2 is appropriately generated by the plasma generator 25, and a specific example will be described in the case of a temperature region from 180 ° C. to 270 ° C. (temperature region III in the figure). When NO 2 is generated at 25, the current rotational speed of the engine 1 is read based on the rotational speed signal 33 a from the rotational sensor 33, and the current fuel injection is performed based on the load signal 34 a from the accelerator sensor 34. The amount is converted, and based on the detection signals 35a and 36a from the NOx sensors 35 and 36 and the detection signals 37a and 38a from the temperature sensors 37 and 38, the temperature, flow rate, NO concentration, N 2 concentration, O 2 concentration, etc. presume. Here, the rotation sensor 33, the accelerator sensor 34, the NOx sensors 35 and 36, the temperature sensors 37 and 38, etc. update and detect data at any time, so that the temperature, flow velocity, NO. Even if there is a change in the concentration, N 2 concentration, O 2 concentration, etc., it can be dealt with. Further, when the exhaust gas 9 is recirculated by the EGR valve 14, the amount of NO 2 also changes at the outlet of the engine 1, but similarly, the data can be updated and detected.

温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度等を推定した後には、制御装置32により、NOxセンサ35,36の検出信号(検出値)35a,36aを介して、又はエンジン1の回転数とアクセル開度(燃料噴射量)とを入力したマップを介して、どの程度NO2を生成すれば排気ガス9中のNOとNO2の比が約1:1になるのか判断し、プラズマ発生装置25の電力を調整してプラズマを発生させ、所定量のNOをNO2に酸化する。 After estimating the temperature, flow velocity, NO concentration, N 2 concentration, O 2 concentration, etc., the control device 32 causes the rotation of the engine 1 via the detection signals (detected values) 35a, 36a of the NOx sensors 35, 36. It is determined how much NO 2 is generated and the ratio of NO to NO 2 in the exhaust gas 9 is about 1: 1 through a map in which the number and the accelerator opening (fuel injection amount) are input. The power of the generator 25 is adjusted to generate plasma, and a predetermined amount of NO is oxidized to NO 2 .

ここで、プラズマ発生装置25によるNO2の生成は、
[数1]
NO2の生成=f(プラズマのエネルギー、温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度)
の関数で処理されており、温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度はエンジン1の運転状態により変化するため、プラズマのエネルギーを適宜調整している。
又、プラズマのエネルギーは、
[数2]
プラズマのエネルギー=f(電力、極板間距離、誘電率(体))
の関数で求まり、極板間距離と誘電率(体)は装置の設定により不可変の数になっている。
更に、電力は、
[数3]
電力=f(印可電圧、周波数(電流量))
である。つまり、プラズマのエネルギーは、電圧と周波数を変えることによって制御可能である。ここで、電源は、高周波、パルスを用いても良い。
Here, the generation of NO 2 by the plasma generator 25 is as follows.
[Equation 1]
NO 2 generation = f (plasma energy, temperature, flow rate, NO concentration, N 2 concentration, O 2 concentration)
Since the temperature, flow velocity, NO concentration, N 2 concentration, and O 2 concentration vary depending on the operating state of the engine 1, the plasma energy is adjusted as appropriate.
The energy of plasma is
[Equation 2]
Plasma energy = f (power, distance between electrode plates, dielectric constant (body))
The distance between electrode plates and the dielectric constant (body) are invariable numbers depending on the setting of the apparatus.
In addition, the power is
[Equation 3]
Power = f (applied voltage, frequency (current amount))
It is. That is, the plasma energy can be controlled by changing the voltage and frequency. Here, the power source may use a high frequency pulse.

このため、NO2の生成量は、温度、流速、NO濃度、N2濃度、O2濃度に合わせて、電力、つまり電圧と周波数(電流量)を調整することによって求まる。 For this reason, the amount of NO 2 generated is determined by adjusting the power, that is, the voltage and frequency (current amount) according to the temperature, flow rate, NO concentration, N 2 concentration, and O 2 concentration.

プラズマ発生装置25によりNOをNO2に酸化して排気ガス9中のNOとNO2の比を約1:1にした後には、NOxセンサ35,36等からの検出信号35a,36aに基づいて尿素水21の添加量を算出すると共に、温度センサ37,38等からの検出信号37a,38aにより排気温度が選択還元型触媒16の活性温度領域であることを確認し、制御装置32からの指令信号22aにより尿素水添加装置22の噴射ノズル17から尿素水21を噴射し、NOxを低減する。 The ratio of NO and NO 2 in the exhaust gas 9 by oxidizing NO to NO 2 by the plasma generator 25 to about 1: After 1, the detection signal 35a from the NOx sensor 35, etc., based on 36a While calculating the addition amount of the urea water 21, it is confirmed by the detection signals 37a, 38a from the temperature sensors 37, 38, etc. that the exhaust temperature is in the active temperature region of the selective catalytic reduction catalyst 16, and the command from the control device 32 The urea water 21 is injected from the injection nozzle 17 of the urea water adding device 22 by the signal 22a, and NOx is reduced.

而して、このように排気浄化装置を構成すれば、プラズマ発生装置25により排気ガス中のNOをNO2に酸化してNOとNO2の比を制御するので、尿素水添加装置22により尿素水を添加する場合であってもNOxの低減化を行うことができる。又、同時にパティキュレートフィルタ28を備えた状態であっても、温度領域の区分けにより排気ガス中のNOとNO2の比を調整してNO2によりパティキュレートフィルタ28の煤を酸化させるので、パティキュレートフィルタ28の煤の影響を抑制し、NOxの低減化を行うことができる。更に、プラズマ発生装置25を温度領域ごとに制御するので、それぞれの温度領域における温度の影響を考慮してNOxの低減化や煤の酸化の処理を行うと共に消費電力を低減することができる。 Thus, if the exhaust gas purification device is configured in this way, the plasma generator 25 oxidizes NO in the exhaust gas to NO 2 to control the ratio of NO and NO 2 , so the urea water addition device 22 controls the urea. Even when water is added, NOx can be reduced. At the same time, even if the particulate filter 28 is provided, the ratio of NO and NO 2 in the exhaust gas is adjusted by dividing the temperature region and the soot of the particulate filter 28 is oxidized by NO 2. The influence of soot on the curate filter 28 can be suppressed, and NOx can be reduced. Further, since the plasma generator 25 is controlled for each temperature region, NOx reduction and soot oxidation treatment can be performed and power consumption can be reduced in consideration of the influence of temperature in each temperature region.

又、プラズマ発生装置25の制御は、パティキュレートフィルタ28中の煤を酸化させると共に、NOとNO2の比のバランスを維持するよう構成されると、パティキュレートフィルタ28の煤の影響を一層抑制し、NOxの低減化を好適に行うことができる。 Further, the control of the plasma generator 25 oxidizes the soot in the particulate filter 28 and further suppresses the influence of the soot on the particulate filter 28 when configured to maintain the balance of the ratio of NO and NO 2. In addition, NOx can be suitably reduced.

更に、エンジン1の回転数を検出する回転センサ33と、排気ガスの温度を検出する温度センサ37,38と、NOx濃度を検出するNOxセンサ35,36とを備え、これら回転センサ33及び温度センサ37,38並びにNOxセンサ35,36からの検出値に基づきプラズマ発生装置25を制御するように構成すると、NOとNO2の比や温度の影響を考慮して適切に処理し得るので、プラズマ発生装置25及び/又は尿素水添加装置22を容易に制御し、NOxの低減化を一層好適に行うことができる。 Furthermore, a rotation sensor 33 for detecting the rotational speed of the engine 1, temperature sensors 37 and 38 for detecting the temperature of the exhaust gas, and NOx sensors 35 and 36 for detecting the NOx concentration are provided. 37 and 38 as well as when configured to control the plasma generator 25 on the basis of the detection value from the NOx sensor 35, because it can properly handle in consideration of the influence of the ratio and the temperature of the NO and NO 2, the plasma generating The device 25 and / or the urea water addition device 22 can be easily controlled to reduce NOx more suitably.

更に又、プラズマ発生装置25の上流に装備される酸化触媒30を備えると、酸化触媒30でNO2を生成して選択還元型触媒16へ流下させるので、NOとNO2の比を容易に制御し、NOxの低減化を一層好適に行うことができる。 Furthermore, if the oxidation catalyst 30 provided upstream of the plasma generator 25 is provided, NO 2 is generated by the oxidation catalyst 30 and flows down to the selective reduction catalyst 16, so that the ratio of NO and NO 2 can be easily controlled. In addition, NOx can be reduced more suitably.

尚、本発明の排気浄化装置は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、プラズマにより煤を酸化させると共にNOとNO2の比を制御するならば、制御方法、プラズマの発生方法及びNOxの処理手順は特に限定されるものではないこと、プラズマ発生装置及び尿素水添加装置の制御は他のセンサからの指令信号によって制御しても良いこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The exhaust emission control device of the present invention is not limited to the above-described embodiment. If the soot is oxidized by plasma and the ratio of NO and NO 2 is controlled, a control method, a plasma generation method, and The processing procedure of NOx is not particularly limited, the control of the plasma generator and the urea water addition device may be controlled by a command signal from another sensor, and the scope not departing from the gist of the present invention Of course, various changes can be made.

本発明を実施する形態例を示す概略図である。It is the schematic which shows the embodiment which implements this invention. 電力とNO2生成量の関係を示すグラフである。It is a graph showing the relationship between power and NO 2 generation amount. プラズマ電力を求める3Dマップを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the 3D map which calculates | requires plasma electric power. 温度領域による制御方法の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the control method by a temperature area.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼルエンジン(エンジン)
9 排気ガス
11 排気管
16 選択還元型触媒
21 尿素水(還元剤)
22 尿素水添加装置(尿素水添加手段)
25 プラズマ発生装置
28 パティキュレートフィルタ
30 酸化触媒
32 制御装置
33 回転センサ
33a 回転数信号(検出値)
34 アクセルセンサ(負荷センサ)
34a 負荷信号(検出値)
35 NOxセンサ
35a 検出信号(検出値)
36 NOxセンサ
36a 検出信号(検出値)
37 温度センサ
37a 検出信号(検出値)
38 温度センサ
38a 検出信号(検出値)
39 温度センサ
39a 検出信号(検出値)
1 Diesel engine (engine)
9 Exhaust gas 11 Exhaust pipe 16 Selective reduction catalyst 21 Urea water (reducing agent)
22 Urea water addition device (urea water addition means)
25 Plasma generator 28 Particulate filter 30 Oxidation catalyst 32 Controller 33 Rotation sensor 33a Rotation speed signal (detection value)
34 Accelerator sensor (load sensor)
34a Load signal (detected value)
35 NOx sensor 35a Detection signal (detection value)
36 NOx sensor 36a Detection signal (detection value)
37 Temperature sensor 37a Detection signal (detection value)
38 Temperature sensor 38a Detection signal (detection value)
39 Temperature sensor 39a Detection signal (detection value)

Claims (4)

エンジンの排気管途中に装備されて酸素共存下でも選択的にNOxをアンモニアと反応させ得る選択還元型触媒と、該選択還元型触媒の入側で排気ガス中に還元剤として尿素水を添加する尿素水添加手段と、該尿素水添加手段の添加より上流に装備されて排気ガス中の煤を捕捉するパティキュレートフィルタと、該パティキュレートフィルタより上流で排気ガス中に放電してNO2を発生させるプラズマ発生装置と、前記排気ガス中のNOとNO2の比を調整するよう前記プラズマ発生装置を温度領域ごとに制御して前記尿素水添加手段に尿素水の添加を行しめる共にパティキュレートフィルタ中の煤を酸化し得る制御装置とを備えたことを特徴とする排気浄化装置。 A selective reduction catalyst that is installed in the exhaust pipe of the engine and can selectively react NOx with ammonia even in the presence of oxygen, and urea water as a reducing agent is added to the exhaust gas on the inlet side of the selective reduction catalyst Urea water addition means, a particulate filter installed upstream from the addition of the urea water addition means to capture soot in the exhaust gas, and discharge into the exhaust gas upstream from the particulate filter to generate NO 2 And a particulate filter that controls the plasma generator for each temperature region so as to adjust the ratio of NO and NO 2 in the exhaust gas, and adds urea water to the urea water addition means. An exhaust emission control device comprising a control device capable of oxidizing the soot inside. プラズマ発生装置の制御は、パティキュレートフィルタ中の煤を酸化させると共に、NOとNO2の比のバランスを維持するよう構成されたことを特徴とする請求項1記載の排気浄化装置。 2. The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the control of the plasma generator is configured to oxidize soot in the particulate filter and maintain a balance of the ratio of NO and NO2. エンジンの回転数を検出する回転センサと、排気温度を検出する温度センサと、NOx濃度を検出するNOxセンサとを備え、これら回転センサ及び温度センサ並びにNOxセンサからの検出値に基づきプラズマ発生装置を制御するように構成したことを特徴とする請求項1又は2に記載の排気浄化装置。   A rotation sensor that detects the number of revolutions of the engine, a temperature sensor that detects the exhaust temperature, and a NOx sensor that detects the NOx concentration, and a plasma generator based on detection values from the rotation sensor, the temperature sensor, and the NOx sensor The exhaust emission control device according to claim 1, wherein the exhaust gas purification device is configured to be controlled. プラズマ発生装置の上流に酸化触媒を装備したことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の排気浄化装置。   The exhaust emission control device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an oxidation catalyst upstream of the plasma generator.
JP2004253907A 2004-08-23 2004-09-01 Exhaust emission control system Pending JP2006070771A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004253907A JP2006070771A (en) 2004-09-01 2004-09-01 Exhaust emission control system
US11/574,072 US7765800B2 (en) 2004-08-23 2005-08-22 Exhaust gas purification apparatus
PCT/JP2005/015189 WO2006022213A1 (en) 2004-08-23 2005-08-22 Exhaust gas purification apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004253907A JP2006070771A (en) 2004-09-01 2004-09-01 Exhaust emission control system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2006070771A true JP2006070771A (en) 2006-03-16

Family

ID=36151654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004253907A Pending JP2006070771A (en) 2004-08-23 2004-09-01 Exhaust emission control system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2006070771A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009001623A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Isuzu Motors Limited Nox purification system, and method for control of nox purification system
JP2011506827A (en) * 2007-12-12 2011-03-03 ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション Exhaust treatment system
JP2014171960A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Denso Corp Gas reformer and exhaust gas purification system
KR101826556B1 (en) * 2016-09-02 2018-02-07 현대자동차 주식회사 Exhaust system and exhaust gas temperature control method
US9993771B2 (en) 2007-12-12 2018-06-12 Basf Corporation Emission treatment catalysts, systems and methods

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001525902A (en) * 1997-05-16 2001-12-11 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for removing oxidized harmful substances in exhaust gas containing oxygen and engine driven thereby
JP2003201825A (en) * 2001-10-31 2003-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and device for processing exhaust gas from engine
JP2003239728A (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001525902A (en) * 1997-05-16 2001-12-11 シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト Method and apparatus for removing oxidized harmful substances in exhaust gas containing oxygen and engine driven thereby
JP2003201825A (en) * 2001-10-31 2003-07-18 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Method and device for processing exhaust gas from engine
JP2003239728A (en) * 2002-02-14 2003-08-27 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009001623A1 (en) * 2007-06-26 2008-12-31 Isuzu Motors Limited Nox purification system, and method for control of nox purification system
US8713916B2 (en) 2007-06-26 2014-05-06 Isuzu Motors Limited NOx purification system and method for control of NOx purification system
JP2011506827A (en) * 2007-12-12 2011-03-03 ビー・エイ・エス・エフ、コーポレーション Exhaust treatment system
JP2014080979A (en) * 2007-12-12 2014-05-08 Basf Corp Exhaust processing method
US9993771B2 (en) 2007-12-12 2018-06-12 Basf Corporation Emission treatment catalysts, systems and methods
US11344845B2 (en) 2007-12-12 2022-05-31 Basf Corporation Emission treatment catalysts, systems and methods
US12023627B2 (en) 2007-12-12 2024-07-02 Basf Corporation Emission treatment catalysts, systems and methods
JP2014171960A (en) * 2013-03-08 2014-09-22 Denso Corp Gas reformer and exhaust gas purification system
KR101826556B1 (en) * 2016-09-02 2018-02-07 현대자동차 주식회사 Exhaust system and exhaust gas temperature control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101725392B (en) Urea water injection amount controller and urea water injection control system
EP2826974B1 (en) Exhaust gas purification device
JP4726926B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
KR100910038B1 (en) Device for cleaning exhaust gas of internal combustion engine
JP4715581B2 (en) Exhaust gas purification system control method and exhaust gas purification system
US7765800B2 (en) Exhaust gas purification apparatus
CN104285048A (en) Exhaust gas purification system and method for purifying exhaust gas
WO2008035623A1 (en) Engine exhaust gas purification apparatus
JP4186422B2 (en) Exhaust gas purification equipment for diesel engines
WO2014129449A1 (en) Exhaust purification device for internal combustion engine
JP2011196311A (en) Exhaust emission purifying method and exhaust emission purifying apparatus
JP2013124608A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2013130120A (en) Exhaust gas cleaning device for internal combustion engine
JP2012127307A (en) Exhaust emission control device for engine
EP3075975B1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2007051924A (en) MEASURING INSTRUMENT OF NH3 AND NOx IN EXHAUST GAS
JP2011033001A (en) Exhaust emission control device
JP2006070771A (en) Exhaust emission control system
JP5930493B2 (en) Exhaust gas aftertreatment system in which an activating material is added to the reducing agent supplied to the catalytic converter
JP2005061362A (en) Exhaust emission control device
JP2006057576A (en) Exhaust emission control device
WO2011067966A1 (en) Engine exhaust-air purifying apparatus
JP4581753B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6147563B2 (en) Exhaust purification system and exhaust purification method
JP2009243316A (en) Exhaust emission control device and its exhaust emission control method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070823

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100518

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20101012