JP2007032396A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
内燃機関、特にディーゼル機関の排気経路に、吸蔵還元型NOx触媒(以下、「NOx触媒」という場合もある。)を配置し、窒素酸化物(以下、「NOx」という。)を浄化する技術が知られている。また、NOx触媒を担持したり、NOx触媒と直列に並べたりしてパティキュレートフィルタ(以下、単に「フィルタ」という場合もある。)を配置し、内燃機関から排出される煤等の微粒子(PM:Particulate Matter、以下、「PM」という場合もある。)を捕集する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。ここで、NOx触媒とフィルタとで構成される一体的な手段を排気浄化手段という。 A technique for purifying nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NOx”) by arranging an NOx storage reduction catalyst (hereinafter also referred to as “NOx catalyst”) in an exhaust path of an internal combustion engine, particularly a diesel engine. Are known. Further, a particulate filter (hereinafter sometimes simply referred to as a “filter”) is arranged so as to carry the NOx catalyst or be arranged in series with the NOx catalyst, and particulates such as soot discharged from the internal combustion engine (PM) : Particulate Matter (hereinafter, sometimes referred to as “PM”) is known (see, for example, Patent Document 1). Here, the integral means constituted by the NOx catalyst and the filter is referred to as exhaust purification means.
排気浄化手段のNOx触媒のNOx保持能力が飽和する前に、NOx触媒に保持(吸蔵)されたNOxあるいは硫黄酸化物(以下、「SOx」という場合もある。)を放出及び還元して除去する処理(NOx還元処理、SOx被毒解消処理)を行う必要がある。この処理においては、排気経路の排気浄化手段の上流側に配置された還元剤供給手段から還元剤を供給することにより、NOx触媒に流入する排気の空燃比を必要に応じて理論空燃比以下(リッチ化)にして、NOxあるいはSOxを還元除去している。 Before the NOx retention capacity of the NOx catalyst of the exhaust purification means is saturated, NOx or sulfur oxide (hereinafter sometimes referred to as “SOx”) retained (occluded) in the NOx catalyst is released and reduced to be removed. It is necessary to perform processing (NOx reduction processing, SOx poisoning elimination processing). In this process, the reducing agent is supplied from the reducing agent supply means arranged on the upstream side of the exhaust gas purification means in the exhaust path, so that the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst is reduced below the stoichiometric air-fuel ratio if necessary ( NOx or SOx is reduced and removed.
また、排気浄化手段のフィルタに捕集されたPMを酸化除去する処理(PM酸化除去処理)を行う必要がある。この処理においては、排気経路の排気浄化手段の上流側に配置された還元剤供給手段から還元剤を供給することにより、還元剤をNOx触媒において酸化させ、酸化の際に発生する熱によってフィルタの温度を500℃〜700℃程度の高温域まで高めている。そして、このフィルタの昇温に加えてフィルタへ流入する排気を酸素過剰な雰囲気とし、PMを酸化除去している。 In addition, it is necessary to perform a process for removing PM collected by the filter of the exhaust gas purification means (PM oxidation removal process). In this process, the reducing agent is oxidized in the NOx catalyst by supplying the reducing agent from the reducing agent supply means arranged upstream of the exhaust gas purification means in the exhaust path, and the heat generated during the oxidation causes the filter to be oxidized. The temperature is increased to a high temperature range of about 500 ° C to 700 ° C. In addition to raising the temperature of the filter, the exhaust gas flowing into the filter is made into an oxygen-excess atmosphere, and PM is oxidized and removed.
上記の排気浄化手段に対するNOx還元処理、SOx被毒解消処理、PM酸化除去処理においては、いずれも還元剤供給が必要となる。ただし、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離が長いと、排気浄化手段に到るまでに排気経路の内壁面への付着等によって到達遅れが生じ、最適な供給量に対して不足が生じる。それゆえ還元剤を有効利用できていないという問題があった。これに対して、還元剤供給位置の直下流に排気浄化手段を配置し、還元剤の有効利用を図る技術が特許文献1に開示されている。
しかしながら、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離が短すぎると、排気浄化手段に至る前に還元剤が排気中に十分拡散しないおそれがある。これでは、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際に、還元剤がNOx触媒の全体に行き渡らず、NOx触媒のNOxあるいはSOxの還元がNOx触媒の一部でしか行われず、不完全となってしまうおそれがある。なお、拡散とは、物理的な広がりと化学的なクラッキング(軽質化)の両方の意味を含むものである。 However, if the distance from the reducing agent supply position to the exhaust purification unit is too short, the reducing agent may not sufficiently diffuse into the exhaust before reaching the exhaust purification unit. In this case, during the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process, the reducing agent does not reach the entire NOx catalyst, and NOx or SOx of the NOx catalyst is reduced only by a part of the NOx catalyst, resulting in incompleteness. There is a risk that. The diffusion includes both physical spread and chemical cracking (lightening).
また、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離が長いと、以下のような不具合も考えられる。すなわち、PM酸化除去処理中に、当該内燃機関を搭載した車両が減速運転さ
れるなどフィルタの過昇温を生じさせ易い運転条件になった場合に、即座に還元剤供給を停止させたとしても、すでに供給していた還元剤のNOx触媒への到達遅れが生じ、遅れて到達する還元剤によってフィルタの過昇温を招いてしまうおそれがある。
In addition, if the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification means is long, the following problems can be considered. That is, even if the operating condition that tends to cause excessive temperature rise of the filter, such as when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated during the PM oxidation removal processing, is caused, even if the reducing agent supply is immediately stopped. There is a risk that the reducing agent that has already been supplied arrives at the NOx catalyst, and the reducing agent that arrives late causes an excessive temperature rise in the filter.
このように、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際には、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離が短いと上述した不具合が生じ、PM酸化除去処理の際には、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離が長いと上述した不具合が生じる。すなわち、排気浄化手段に対する処理によって還元剤供給位置から排気浄化手段までの最適な距離が異なり、各処理に対する最適な条件が異なっているのである。 As described above, in the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process, if the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification unit is short, the above-described problem occurs. In the PM oxidation removal process, the reducing agent supply is performed. If the distance from the position to the exhaust gas purification means is long, the above-described problems occur. That is, the optimum distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification means differs depending on the process for the exhaust gas purification means, and the optimum conditions for each process are different.
本発明の目的とするところは、排気浄化手段に対する処理に応じて還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離を最適化し、各処理を最適な条件下で実施する技術を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a technique for optimizing the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification unit in accordance with the process for the exhaust gas purification unit, and performing each process under optimal conditions.
上記目的を達成するために、本発明にあっては以下の構成を採用する。すなわち、
内燃機関から延びる排気経路内に配置され、排気中のNOxを吸蔵還元する吸蔵還元型のNOx触媒と内燃機関から排出される微粒子を捕集するフィルタとを有する排気浄化手段と、
前記排気浄化手段の上流の前記排気経路に還元剤を供給する第1還元剤供給手段と、
前記第1還元剤供給手段の下流かつ前記排気浄化手段の上流の前記排気経路に還元剤を供給する第2還元剤供給手段と、
を備え、
前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元させる際、及び、前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているSOxを還元させる際には、前記第1還元剤供給手段から還元剤を供給し、
前記フィルタに捕集されている微粒子を酸化除去させる際には、前記第2還元剤供給手段から還元剤を供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In order to achieve the above object, the present invention adopts the following configuration. That is,
An exhaust purification means that is disposed in an exhaust path extending from the internal combustion engine and has a NOx storage reduction catalyst that stores and reduces NOx in the exhaust and a filter that collects particulates discharged from the internal combustion engine;
First reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust path upstream of the exhaust purification means;
Second reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust path downstream of the first reducing agent supply means and upstream of the exhaust purification means;
With
When reducing NOx occluded in the NOx catalyst from the NOx catalyst and reducing SOx occluded in the NOx catalyst from the NOx catalyst, the reducing agent is supplied from the first reducing agent supply means. Supply
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine is characterized in that when fine particles collected by the filter are oxidized and removed, a reducing agent is supplied from the second reducing agent supply means.
これにより、NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元させる際、及び、NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているSOxを還元させる際、すなわちNOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際には、第1還元剤供給手段から排気浄化手段へ還元剤を供給する。よって、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離は、第2還元剤供給手段から還元剤を供給する場合よりも長くなる。そして、その長い距離の間に供給された還元剤が排気中に十分拡散し、還元剤が排気浄化手段の全体に行き渡り、NOx触媒におけるNOxあるいはSOxの還元除去反応を促進させることができる。なお、拡散とは、物理的な広がりと化学的なクラッキング(軽質化)の両方の意味を含むものである。 Accordingly, when NOx stored in the NOx catalyst is reduced from the NOx catalyst, and when SOx stored in the NOx catalyst is reduced from the NOx catalyst, that is, in the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process. In this case, the reducing agent is supplied from the first reducing agent supply means to the exhaust gas purification means. Therefore, the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification unit is longer than when the reducing agent is supplied from the second reducing agent supply unit. Then, the reducing agent supplied over the long distance is sufficiently diffused into the exhaust gas, and the reducing agent is spread over the entire exhaust gas purification means, and the NOx or SOx reduction and removal reaction in the NOx catalyst can be promoted. The diffusion includes both physical spread and chemical cracking (lightening).
また、フィルタに捕集されている微粒子を酸化除去させる際、すなわちPM酸化除去処理の際には、第2還元剤供給手段から排気浄化手段へ還元剤を供給する。よって、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離は、第1還元剤供給手段から還元剤を供給する場合よりも短くなる。そして、この短い距離では排気浄化手段のNOx触媒への還元剤の到達遅れがなくなり、第2還元剤供給手段で還元剤を供給停止すればすぐに排気浄化手段へ還元剤が到達しなくなり、遅れて到達する還元剤によるフィルタの過昇温が防止でき、還元剤供給手段での還元剤供給停止による過昇温回避の即応性が得られる。 Further, when the fine particles collected by the filter are oxidized and removed, that is, during the PM oxidation removal process, the reducing agent is supplied from the second reducing agent supply unit to the exhaust gas purification unit. Accordingly, the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification unit is shorter than when the reducing agent is supplied from the first reducing agent supply unit. Then, at this short distance, there is no delay in reaching the reducing agent to the NOx catalyst of the exhaust purification means, and if the supply of the reducing agent is stopped by the second reducing agent supply means, the reducing agent does not reach the exhaust purification means as soon as it stops. Therefore, it is possible to prevent excessive temperature rise of the filter due to the reducing agent that arrives, and to obtain quick response of avoiding excessive temperature rise by stopping the supply of reducing agent in the reducing agent supply means.
このように、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、排気浄化手段に対する処理に応じて還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離を最適化し、各処理を最適な条件下で実施することができる。 As described above, according to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention, the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification unit is optimized according to the process for the exhaust gas purification unit, and each process is performed under optimal conditions. can do.
前記フィルタに捕集されている微粒子を酸化除去させる際に、前記排気浄化手段が所定温度以下の場合には、前記第1還元剤供給手段から還元剤を供給することが好適である。 When the particulates collected by the filter are oxidized and removed, if the exhaust purification unit is at a predetermined temperature or lower, it is preferable to supply a reducing agent from the first reducing agent supply unit.
排気浄化手段の温度が比較的低温である場合には、PM酸化除去処理の際にある程度温度が上昇しても過昇温とはならない。それゆえ、PM酸化除去処理の際に、前記排気浄化手段が所定温度以下の場合には、排気浄化手段のNOx触媒への還元剤の到達遅れが生じ、遅れて到達する還元剤によってフィルタがある程度昇温してもフィルタの過昇温は防ぐことができる。 When the temperature of the exhaust purification means is relatively low, even if the temperature rises to some extent during the PM oxidation removal process, the temperature does not rise excessively. Therefore, when the exhaust gas purification means is at a predetermined temperature or less during the PM oxidation removal process, there is a delay in reaching the reducing agent to the NOx catalyst of the exhaust gas purification means, and the filter is somewhat affected by the reducing agent that arrives late. Even if the temperature rises, overheating of the filter can be prevented.
一方、PM酸化除去処理の際においても、還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離を長くして燃料拡散による反応促進性を確保し、低温活性を高くしたりNOx触媒内の温度不均一性を向上したりすることが好適である。 On the other hand, during the PM oxidation removal process, the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification means is increased to ensure the reaction promoting property by fuel diffusion, and the low temperature activity is increased or the temperature non-uniformity in the NOx catalyst is increased. It is preferable to improve.
それゆえ、フィルタに捕集されている微粒子を酸化除去させる際に、排気浄化手段が所定温度以下の場合には、言い換えればPM酸化除去処理の際にフィルタが過昇温する可能性がないのであれば、排気浄化手段までの距離が長い第1還元剤供給手段から還元剤を供給することで、フィルタの過昇温を防止しつつ、低温活性を高くしたりNOx触媒内の温度不均一性を向上したりすることができる。 Therefore, when oxidizing and removing the particulates collected by the filter, if the exhaust purification means is below a predetermined temperature, in other words, there is no possibility that the filter will overheat during PM oxidation removal processing. If present, the reducing agent is supplied from the first reducing agent supply means having a long distance to the exhaust gas purification means, thereby preventing the overheating of the filter while increasing the low temperature activity or the temperature non-uniformity in the NOx catalyst. Can be improved.
また、前記NOx触媒に吸蔵されているNOxあるいはSOxを還元させる際に、当該NOx触媒における上流側部位と下流側部位のどちらから還元されるかを推定する部位推定手段を備え、前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元させる際、及び、前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているSOxを還元させる際に、前記部位推定手段が下流側部位から還元されると推定した場合には、前記第2還元剤供給手段から還元剤を供給することが好適である。 In addition, when NOx or SOx stored in the NOx catalyst is reduced, the NOx catalyst includes site estimation means for estimating whether the NOx catalyst is reduced from an upstream site or a downstream site, and from the NOx catalyst When the NOx stored in the NOx catalyst is reduced and when the SOx stored in the NOx catalyst is reduced from the NOx catalyst, it is estimated that the part estimation means is reduced from the downstream part. In this case, it is preferable to supply the reducing agent from the second reducing agent supply means.
NOx触媒の下流側部位に吸蔵されているNOxあるいはSOxを還元させる場合、還元剤供給位置からNOx触媒までの距離が短くても、NOxあるいはSOxの還元除去性能は悪化しない。これは、排気が下流側部位に至る過程で排気中の酸素が反応して減少し、下流側部位に到達する排気には酸素があまり存在せずに主にHCが存在することから、下流側部位におけるNOxあるいはSOxの還元反応が促進されるためである。 When NOx or SOx stored in the downstream portion of the NOx catalyst is reduced, the reduction and removal performance of NOx or SOx does not deteriorate even if the distance from the reducing agent supply position to the NOx catalyst is short. This is because the oxygen in the exhaust gas reacts and decreases in the process where the exhaust gas reaches the downstream site, and the exhaust gas that reaches the downstream site contains mainly HC without much oxygen. This is because the reduction reaction of NOx or SOx at the site is promoted.
それゆえ、部位推定手段が下流側部位から還元されると推定した場合には、排気浄化手段までの距離が短い第2還元剤供給手段から還元剤を供給することで、還元反応を促進させることができるとともに、排気経路への燃料付着量が増加して還元に寄与する燃料が減少することに起因して燃費が悪化するという不具合を防止することができる。 Therefore, when it is estimated that the part estimation means is reduced from the downstream part, the reduction reaction is promoted by supplying the reducing agent from the second reducing agent supply means having a short distance to the exhaust purification means. In addition, it is possible to prevent a problem that fuel consumption deteriorates due to an increase in the amount of fuel attached to the exhaust path and a decrease in fuel that contributes to reduction.
本発明によると、排気浄化手段に対する処理に応じて還元剤供給位置から排気浄化手段までの距離を最適化し、各処理を最適な条件下で実施することができる。 According to the present invention, the distance from the reducing agent supply position to the exhaust gas purification means can be optimized according to the process for the exhaust gas purification means, and each process can be performed under optimal conditions.
以下に、本発明の具体的な実施例を説明する。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described.
図1は、本発明の実施例1に係る排気浄化装置を適用する内燃機関とその吸排気系の概略構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which an exhaust gas purification apparatus according to
図1に示す内燃機関1は、#1〜#4の4つの気筒2を有する水冷式の4サイクル・デ
ィーゼル機関であり、各気筒2の燃焼室に直接燃料を噴射する燃料噴射弁3を備えている。各燃料噴射弁3は、蓄圧室(コモンレール)4と接続され、このコモンレール4は燃料供給管5を介して燃料ポンプ6と連通している。
The
内燃機関1からは排気通路7が延びている。排気通路7は、内燃機関1の気筒2の排気ポートから連続しており、当該排気通路7と各気筒2の排気ポートとで排気経路を形成する。排気通路7は、不図示の下流にてマフラーと接続されている。排気通路7の途中には、過給機8のタービンハウジング9が配置されており、排気通路7におけるタービンハウジング9より下流の部位には、気筒2から排出される排気を浄化するための排気浄化手段10が配置されている。なお、排気浄化手段10は、吸蔵還元型のNOx触媒が内燃機関1から排出される煤等のPMを捕集するフィルタに担持されたものである。また、排気浄化手段10は、NOx触媒とフィルタが直列に並んだものやそれらが交互に多重化されたものなどであってもよい。
An exhaust passage 7 extends from the
内燃機関1の第1気筒(#1)の排気ポートには、当該排気ポート内を流通する排気中に還元剤たる燃料を供給する第1燃料添加弁11(第1還元剤供給手段)が取り付けられている。第1燃料添加弁11は、燃料通路12を介して燃料ポンプ6と接続されている。
The exhaust port of the first cylinder (# 1) of the
また、排気通路7の排気浄化手段10の上流側近傍には、排気通路7内を流通する排気中に還元剤たる燃料を供給する第2燃料添加弁13(第2還元剤供給手段)が取り付けられている。第2燃料添加弁13は、燃料通路12を介して燃料ポンプ6と接続されている。
A second fuel addition valve 13 (second reducing agent supply means) that supplies fuel as a reducing agent into the exhaust gas flowing through the exhaust passage 7 is attached to the exhaust passage 7 in the vicinity of the upstream side of the exhaust purification means 10. It has been. The second
すなわち、第1燃料添加弁11は、排気浄化手段10の上流の排気経路に、具体的には内燃機関1の排気ポートに、燃料を添加する。また、第2燃料添加弁13は、第1燃料添加弁11の下流かつ排気浄化手段10の上流の排気経路に、具体的には排気浄化手段10の直上流の排気通路7に、燃料を添加する。そして、この第1燃料添加弁11と第2燃料添加弁13との間には、タービンハウジング9が介在している。
That is, the first
このように、第1燃料添加弁11と第2燃料添加弁13は、排気経路の上下流に離れて配置されていることから、排気浄化手段10までの距離が異なっており、第1燃料添加弁11から排気浄化手段10までの距離の方が、第2燃料添加弁13から排気浄化手段10までの距離より長い。なお、この条件を満たせば、2つの燃料添加弁の位置は本実施例での配置位置に限られるものではない。
Thus, since the first
以上の構成の内燃機関1には、内燃機関1を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)14が併設されている。このECU14は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAMなどからなる算術論理演算回路である。
The
ECU14は、燃料噴射弁3、第1、第2燃料添加弁11、13を電気配線で接続されており、ECU14が燃料噴射弁3、第1、第2燃料添加弁11、13での燃料供給・停止や燃料供給量を制御することが可能になっている。
The
ECU14は、一定時間毎に実行すべき基本ルーチンにおいて、例えば、各種センサの出力信号の入力、機関回転数の演算、燃料供給量の演算、燃料供給時期の演算などを実行する。基本ルーチンにおいてECU14が入力した各種信号やECU14が演算して得られた各種制御値は、ECU14のRAMに一時的に記憶される。
In the basic routine to be executed at regular intervals, the
更に、ECU14は、各種のセンサやスイッチからの信号の入力、一定時間の経過、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処
理などにおいて、RAMから各種制御値を読み出し、それら制御値に従って燃料噴射弁3、第1、第2燃料添加弁11、13等を制御する。
Further, the
そして、ECU14は、ROMに記憶されたアプリケーションプログラムに従って動作し、後述するNOx還元処理、SOx被毒解消処理、PM酸化除去処理といった排気浄化手段10に対する処理を実行する。
The
まず、NOx還元処理について説明する。NOx還元処理は、排気浄化手段10のNOx触媒に流入する排気の空燃比をリッチ空燃比とし、NOx触媒に吸蔵されたNOxを放出・還元する処理である。 First, the NOx reduction process will be described. The NOx reduction process is a process for releasing / reducing NOx stored in the NOx catalyst by setting the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst of the exhaust gas purification means 10 to be a rich air-fuel ratio.
NOx還元処理を実行するには、ECU14は、所定の周期毎にNOx還元処理実行条件が成立しているか否かを判別する。このNOx還元処理実行条件としては、例えば、NOx触媒に吸蔵しているNOx量が所定のNOx吸蔵量以上であり、かつ、NOx触媒が活性状態にある、不図示の排気温度センサの出力信号値(排気温度)が所定の上限値以下である、SOx被毒解消処理が実行されていない、などの条件を満たしていることを例示することができる。
In order to execute the NOx reduction process, the
上記NOx還元処理実行条件が成立していると判別された場合は、ECU14は、燃料を燃料添加弁から噴射させて排気浄化手段10のNOx触媒に流入する排気の空燃比を一時的に所定の目標リッチ空燃比とする。
When it is determined that the NOx reduction processing execution condition is satisfied, the
この結果、NOx還元処理では、排気浄化手段10のNOx触媒に流入する排気の空燃比は、目標リッチ空燃比となり、NOx触媒に吸蔵されたNOxが放出・還元されることになる。 As a result, in the NOx reduction process, the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst of the exhaust purification means 10 becomes the target rich air-fuel ratio, and NOx stored in the NOx catalyst is released / reduced.
次に、SOx被毒解消処理について説明する。排気浄化手段10のNOx触媒は、NOxと同様のメカニズムによって排気中のSOxを吸蔵するため、SOxの吸蔵量が増加すると、それに応じてNOx触媒のNOx吸蔵能力が低減する、いわゆるSOx被毒が発生する。 Next, the SOx poisoning elimination process will be described. The NOx catalyst of the exhaust purification means 10 stores SOx in the exhaust by the same mechanism as NOx. Therefore, when the storage amount of SOx increases, the NOx storage capacity of the NOx catalyst decreases accordingly, so-called SOx poisoning. appear.
そして、このようにNOx触媒にSOx被毒が生じると、NOx吸蔵能力が飽和し、排気中のNOxがNOx触媒にて浄化されずに大気中へ放出されてしまう。これを防止するため、NOx触媒に吸蔵されたSOxを放出及び還元させる、SOx被毒解消処理を実行することとしている。 When SOx poisoning occurs in the NOx catalyst in this way, the NOx storage capacity is saturated, and NOx in the exhaust is released into the atmosphere without being purified by the NOx catalyst. In order to prevent this, SOx poisoning elimination processing for releasing and reducing SOx stored in the NOx catalyst is performed.
SOx被毒解消処理を実行するには、ECU14は、所定の周期毎にSOx被毒解消処理実行条件が成立しているか否かを判別する。このSOx被毒解消処理実行条件としては、例えば、NOx触媒に吸蔵しているSOx量が所定のSOx吸蔵量以上であり、かつ、NOx触媒が活性状態にある、不図示の排気温度センサの出力信号値(排気温度)が所定の上限値以下である、NOx還元処理が実行されていない、などの条件を満たしていることを例示することができる。
In order to execute the SOx poisoning elimination process, the
上記SOx被毒解消処理実行条件が成立していると判別された場合は、ECU14は、先ず排気浄化手段10のNOx触媒の床温を約600℃に高めた上で、NOx触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃比以下とするようにする。
When it is determined that the SOx poisoning elimination process execution condition is satisfied, the
具体的には、NOx触媒の温度を早期に上昇させる手段として、内燃機関1の圧縮行程上死点近傍での通常の主燃料噴射に加えて、排気行程中もしくは膨張行程中に気筒内に燃料を副次的に噴射するポスト噴射又は吸気行程もしくは排気行程の上死点近傍で気筒内に
燃料を噴射するビゴム噴射等の副噴射を行うことが有効である。
Specifically, as means for increasing the temperature of the NOx catalyst at an early stage, in addition to normal main fuel injection near the top dead center of the compression stroke of the
また、上述の副噴射の代わりにあるいは副噴射とともに、燃料添加弁から排気中へ還元剤たる燃料を添加させることにより、それらの未燃燃料成分をNOx触媒において酸化させ、酸化の際に発生する熱によってNOx触媒の床温を高めるようにしてもよい。 Further, instead of the above-mentioned sub-injection or together with the sub-injection, by adding fuel as a reducing agent from the fuel addition valve into the exhaust, those unburned fuel components are oxidized in the NOx catalyst and generated during the oxidation. The bed temperature of the NOx catalyst may be increased by heat.
そして、NOx触媒の床温が約600℃まで上昇したら、ECU14は、NOx触媒に流入する排気の空燃比を理論空燃比以下とすべく燃料添加弁から還元剤たる燃料を供給させる。そして、燃料添加弁から燃料が供給されると、燃料は気筒2から排出された排気と混ざり合って理論空燃比以下の混合気を形成してNOx触媒に流入し、NOx触媒に吸蔵されたSOxが放出・還元されることになる。
Then, when the bed temperature of the NOx catalyst rises to about 600 ° C., the
PM酸化除去処理について説明する。排気浄化手段10のフィルタにPMが過度に捕集されると、フィルタが目詰まりを起こし、排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関1の出力低下を生じさせる。そのため、フィルタに捕集されたPMを除去するフィルタの再生処理を実行することが必要であり、ECU14は、PM酸化除去処理を実行する。
The PM oxidation removal process will be described. When PM is excessively collected in the filter of the exhaust gas purification means 10, the filter is clogged, the exhaust resistance is increased, and the output of the
PM酸化除去処理は、フィルタのPM酸化除去処理実行条件が成立したときに、フィルタに捕集されているPMを除去すべく、ECU14が実行するものである。PM酸化除去処理実行条件としては、フィルタに捕集されているPM量が、所定のPM堆積量以上であるという条件を例示することができる。当該所定のPM堆積量は、PMがフィルタに堆積していることによりフィルタの目詰まりを起こし、この目詰まりが排気抵抗の増加を生じさせ、内燃機関の出力低下を生じさせてしまう限界量よりもやや低めに設定される量である。
The PM oxidation removal process is executed by the
そして、PM酸化除去処理実行条件が成立としていると判別された場合には、ECU14は、フィルタの温度を500℃〜700℃程度の高温域まで昇温させる昇温処理を実行するとともに、フィルタへ流入する排気を酸素過剰な雰囲気とする。
When it is determined that the PM oxidation removal process execution condition is satisfied, the
昇温処理は、燃料添加弁から排気中へ還元剤たる燃料を添加させることにより、それらの未燃燃料成分を排気浄化手段10のNOx触媒において酸化させ、酸化の際に発生する熱によってフィルタの温度を高める処理である。 In the temperature raising process, fuel as a reducing agent is added into the exhaust gas from the fuel addition valve to oxidize those unburned fuel components in the NOx catalyst of the exhaust gas purification means 10, and the heat generated during the oxidation causes the filter to This is a process for increasing the temperature.
酸素過剰な雰囲気にする空燃比処理は、フィルタに流入する排気の空燃比がリーン空燃比となるように、燃料噴射弁3から噴射される燃料量又は燃料添加弁から排気中へ添加される燃料供給量を調整する制御である。 In the air-fuel ratio process to make the atmosphere excessive in oxygen, the amount of fuel injected from the fuel injection valve 3 or the fuel added to the exhaust from the fuel addition valve so that the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the filter becomes a lean air-fuel ratio. This is control for adjusting the supply amount.
そして、このようなPM酸化除去処理が実行されると、フィルタに捕集されているPMが酸化され、フィルタからPMが除去されることになる。 When such a PM oxidation removal process is executed, the PM collected in the filter is oxidized, and the PM is removed from the filter.
ここで、排気浄化手段10のNOx触媒の、NOxあるいはSOxの還元性能を向上させるためには、燃料添加弁により添加された燃料が排気中に十分拡散した状態でNOx触媒に至らせることが好ましい。また、燃料が揮発性の低い重質燃料である場合には、NOx触媒に至る前に燃料を十分に気化させることが好適である。 Here, in order to improve the NOx or SOx reduction performance of the NOx catalyst of the exhaust gas purification means 10, it is preferable that the fuel added by the fuel addition valve reaches the NOx catalyst in a state where the fuel is sufficiently diffused in the exhaust gas. . Further, when the fuel is a heavy fuel with low volatility, it is preferable that the fuel is sufficiently vaporized before reaching the NOx catalyst.
それゆえ、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際には、燃料添加弁による燃料供給位置からNOx触媒までの距離が長いことが好ましい。また、PM酸化除去処理の昇温処理における昇温速度を高めるためには、燃料添加弁による燃料供給位置からNOx触媒までの距離が長いことが好ましい。 Therefore, in the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process, it is preferable that the distance from the fuel supply position by the fuel addition valve to the NOx catalyst is long. Further, in order to increase the temperature increase rate in the temperature increase process of the PM oxidation removal process, it is preferable that the distance from the fuel supply position by the fuel addition valve to the NOx catalyst is long.
ただし、燃料添加弁による燃料供給位置から排気浄化手段10までの距離が長いと、以下のような不具合も考えられる。すなわち、PM酸化除去処理中に、当該内燃機関を搭載した車両が減速運転されるなどフィルタの過昇温を生じさせ易い運転条件になった場合に、即座に還元剤供給を停止させたとしても、すでに供給していた燃料のNOx触媒への到達遅れが生じ、遅れて到達する燃料によってフィルタの過昇温を招いてしまうおそれがある。 However, if the distance from the fuel supply position by the fuel addition valve to the exhaust purification means 10 is long, the following problems may be considered. That is, even if the operating condition that tends to cause excessive temperature rise of the filter, such as when the vehicle equipped with the internal combustion engine is decelerated during the PM oxidation removal processing, is caused, even if the reducing agent supply is immediately stopped. There is a risk that the fuel that has already been supplied arrives at the NOx catalyst, and the fuel that arrives late may cause the filter to overheat.
このように、上記の排気浄化手段10に対するNOx還元処理、SOx被毒解消処理、PM酸化除去処理においては、いずれも燃料添加弁からの燃料供給が必要となるが、各処理の際に重要視するものに応じて燃料添加位置から排気浄化手段10までの最適な距離が異なる。 As described above, in the NOx reduction process, the SOx poisoning elimination process, and the PM oxidation removal process for the exhaust gas purification means 10 described above, fuel supply from the fuel addition valve is required, but importance is attached to each process. The optimum distance from the fuel addition position to the exhaust purification means 10 varies depending on what is to be done.
上述した事項に鑑み、本実施例においては、排気浄化手段10までの距離を異ならせた2つの第1、第2燃料添加弁11、13を配置し、排気浄化手段10に対する処理に応じて第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択して燃料供給を行うようにする。
In view of the above-described matters, in the present embodiment, two first and second
概略としては、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際には、NOxあるいはSOxの還元効率を重要視し第1燃料添加弁11から燃料を添加する。一方、PM酸化除去処理の際には、フィルタの過昇温を防止することを重要視し第2燃料添加弁13から燃料を添加する。
As an outline, in the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process, the fuel is added from the first
具体的に、本実施例においては、ECU14が、図2のフローに従って、2つの第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかから燃料供給を行うかを選択する。なお、このフローは、一定時間毎、あるいはクランクポジションセンサからのパルス信号の入力などをトリガとした割り込み処理としてECUが実行するルーチンである。以下、図2のフローチャート図に沿って説明する。
Specifically, in the present embodiment, the
この制御ルーチンは、予めECU14のROMに記憶されているルーチンである。ECU14は、先ず、ステップ(以下、単に「S」という場合もある。)101においては、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理が要求されているか否かを判別する。なお、本実施例においては、上述したNOx還元処理実行条件が成立しているときにNOx還元処理が要求されていると判定し、上述したSOx被毒解消処理実行条件が成立しているときにSOx被毒解消処理が要求されていると判定する。そして、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理が要求されていると判別された場合は、S102へ進み、要求されていないと判別された場合は、S103へ進む。
This control routine is a routine stored in advance in the ROM of the
S102においては、第1燃料添加弁11を選択し、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理を実行する。よって、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際に第1燃料添加弁11から排気へ燃料が供給される。これにより、燃料供給位置から排気浄化手段10までの距離は、内燃機関1の排気ポートから排気浄化手段10までとなり、長くなる。その結果、供給された燃料が排気中に十分拡散する。特に、第1燃料添加弁11の下流にはタービンハウジング9が位置しており、タービンハウジング9を通過する際に十分拡散する。これにより、燃料が排気浄化手段10の全体に行き渡り、NOx触媒に吸蔵されたNOxあるいはSOxの還元除去処理が促進され、還元効率が向上する。
In S102, the first
一方、S103においては、PM酸化除去処理が要求されているか否かを判別する。なお、本実施例においては、上述したPM酸化除去処理実行条件が成立しているときにPM酸化除去処理が要求されていると判定する。そして、PM酸化除去処理が要求されていると判別された場合は、S104へ進み、要求されていないと判別された場合は、本ルーチンの実行を終了する。 On the other hand, in S103, it is determined whether PM oxidation removal processing is required. In this embodiment, it is determined that the PM oxidation removal process is required when the above-described PM oxidation removal process execution condition is satisfied. If it is determined that the PM oxidation removal process is requested, the process proceeds to S104. If it is determined that the PM oxidation removal process is not requested, the execution of this routine is terminated.
S104においては、第2燃料添加弁13を選択し、PM酸化除去処理を実行する。よって、PM酸化除去処理の際に、第2燃料添加弁13から排気浄化手段10へ燃料が供給される。これにより、燃料供給位置から排気浄化手段10までの距離は、排気浄化手段10の直上流から排気浄化手段10までとなり、短くなる。その結果、この短い距離では排気浄化手段10のNOx触媒への燃料の到達遅れがなくなり、第2燃料添加弁13からの燃料供給を停止すればすぐに排気浄化手段10へ燃料が到達しないようにすることができる。これにより、遅れて到達する燃料によるフィルタの過昇温が防止でき、第2燃料添加弁13での燃料供給停止による過昇温回避の即応性が得られる。
In S104, the second
このように、排気浄化手段10に対する処理(NOx還元処理、SOx被毒解消処理、PM酸化除去処理)によって、第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択し、燃料添加位置を切り替えるので、排気浄化手段10に対する処理に応じて燃料添加位置から排気浄化手段10までの距離を最適化し、各処理を最適な条件下で実施することができる。
In this way, either the first or second
上記実施例1では、PM酸化除去処理の際には、一律に第2燃料添加弁13から排気浄化手段10へ燃料を供給していた。しかし、PM酸化除去処理の際においてもフィルタが過昇温する可能性がないのであれば、燃料添加位置から排気浄化手段10までの距離を長くして燃料拡散による反応促進性を確保し、低温活性を高くしたりNOx触媒内の温度不均一性を向上したりすることが好適である。
In the first embodiment, the fuel is uniformly supplied from the second
そこで、本実施例においては、PM酸化除去処理の際のフィルタ温度に応じて第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択して燃料供給を行うようにする。つまり、PM酸化除去処理の際に、排気浄化手段10におけるフィルタ温度が所定温度より高いか否かを判別し、フィルタ温度が所定温度より高いと判別された場合は、第2燃料添加弁13を選択し、所定温度以下であると判別された場合は、第1燃料添加弁11を選択し、PM酸化除去処理を実行する。
Therefore, in this embodiment, the fuel supply is performed by selecting one of the first and second
具体的に、本実施例においては、ECU14が、図3のフローに従って、2つの第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかから燃料供給を行うかを選択する。なお、このフローにおけるS201〜S204のステップは、実施例1でのS101〜S104のステップと同じであるので、説明を省略する。
Specifically, in the present embodiment, the
S203においてPM酸化除去処理が要求されていると判別された場合は、S210へ進み、当該ステップにおいて、排気浄化手段10におけるフィルタ温度が所定温度より高いか否かを判別する。そして、フィルタ温度が所定温度より高いと判別された場合は、S204へ進み、第2燃料添加弁13を選択し、PM酸化除去処理を実行する。一方、所定温度以下であると判別された場合は、S202へ進み、第1燃料添加弁11を選択し、PM酸化除去処理を実行する。
When it is determined in S203 that the PM oxidation removal process is required, the process proceeds to S210, and in this step, it is determined whether or not the filter temperature in the
なお、当該所定温度としては、600℃であることを例示することができる。また、フィルタの温度検出は、内燃機関1の始動後からの吸入空気量及び機関回転数から導くことができる排気温度の履歴によって推定することができる。また、フィルタ温度を直に検出するセンサによって検出するものでもよい。
An example of the predetermined temperature is 600 ° C. Further, the temperature detection of the filter can be estimated from the history of the exhaust gas temperature that can be derived from the intake air amount and the engine speed after the
S210後のフィルタ温度が所定温度以下であると判別された場合のS202においては、PM酸化除去処理の際に、第1燃料添加弁11から排気浄化手段10へ燃料が供給される。この場合には、フィルタ温度が所定温度以下であり、ある程度の昇温が生じても過
昇温とはならないので、PM酸化除去処理の際に、排気浄化手段10への燃料の到達遅れが生じることに起因するフィルタの過昇温を防ぐことができる。このため、燃料添加弁での燃料供給停止による過昇温回避の即応性は得られないがかまわない。
In S202 when it is determined that the filter temperature after S210 is equal to or lower than the predetermined temperature, fuel is supplied from the first
また、第1燃料添加弁11から排気浄化手段10までの距離は、内燃機関1の排気ポートから排気浄化手段10までの間となって、第2燃料添加弁13から排気浄化手段10までの距離よりも長くなる。そして、その長い距離の間に供給された燃料が排気中に十分拡散し、燃料が排気浄化手段10の径方向全域に行き渡り、燃料のNOx触媒における酸化を完全に行うことができ、酸化反応性を確保できる。この結果、NOx触媒内の温度不均一性を改善できるし、低温活性を高くすることができる。
The distance from the first
このように、PM酸化除去処理においても、フィルタ過昇温の可能性の存否によって第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択し、燃料添加位置を切り替えるので、PM酸化除去処理を最適な条件下で実施することができる。
As described above, also in the PM oxidation removal processing, either the first or second
なお、上記においては、フィルタ温度が所定温度以下であるなら第1燃料添加弁11を選択してPM酸化除去処理を実行するというように、フィルタの過昇温の危険がない条件としてフィルタ温度を例示している。
In the above description, if the filter temperature is equal to or lower than the predetermined temperature, the filter temperature is set as a condition that there is no risk of overheating of the filter, such as selecting the first
このフィルタの過昇温の危険がない条件としては、その他に、車速が120km/h以下、PM堆積量が1g以下、推定燃料到達遅れ時間が0.5sec以下のいずれかであることを例示することができる。 Other examples of the condition that there is no risk of overheating of the filter include that the vehicle speed is 120 km / h or less, the PM accumulation amount is 1 g or less, and the estimated fuel arrival delay time is 0.5 sec or less. be able to.
また、例えば、車速が120km/h、PM堆積量が1gおよび燃料推定遅れ時間が0.5secであるときのフィルタの過昇温の危険がないフィルタ温度を600℃にするというように、逐一フィルタ温度、車速、PM堆積量および推定燃料到達遅れ時間を総合的に勘案してフィルタの過昇温の危険がない条件を定めてもよい。 Further, for example, when the vehicle speed is 120 km / h, the PM accumulation amount is 1 g, and the estimated fuel delay time is 0.5 sec, the filter temperature is set to 600 ° C. without any risk of overheating of the filter. Conditions that do not pose a risk of overheating of the filter may be determined by comprehensively considering the temperature, the vehicle speed, the PM accumulation amount, and the estimated fuel arrival delay time.
上記実施例1,2では、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理の際には、一律に第1燃料添加弁11からNOx触媒へ燃料を供給していた。しかし、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の処理対象部位がNOx触媒の下流側部位であれば、燃料添加位置からNOx触媒までの距離が短くても、NOxあるいはSOxの還元除去性能は悪化しない。これは、排気が下流側部位に至る過程で排気中の酸素が反応して減少し、下流側部位に到達する排気には酸素があまり存在せずに主にHCが存在することから、下流側部位におけるNOxあるいはSOxの還元反応が促進されるためである。
In the first and second embodiments, the fuel is uniformly supplied from the first
一方、燃料添加位置から排気浄化手段10までの距離が長いと、排気経路の内壁への燃料付着量が増加し、燃費が悪化するという問題がある。 On the other hand, if the distance from the fuel addition position to the exhaust purification means 10 is long, there is a problem that the amount of fuel adhering to the inner wall of the exhaust path increases and fuel consumption deteriorates.
そこで、本実施例においては、ECU14が、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理を実行する際に、先ず、NOx触媒を排気流れ方向の上流側部位と下流側部位の2つに分けた場合にどちらの部位からNOxあるいはSOxが還元されるのかを推定する。
Therefore, in the present embodiment, when the
そして、推定した、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際に還元される部位(以下、「処理対象部位」という場合もある。)に応じて、第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択して燃料供給を行うようにする。つまり、NOx触媒における上流側部位から還元されると推定したら第1燃料添加弁11を選択し、NOx触媒における下流側部位と推定したら第2燃料添加弁13を選択し、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理を実行する。
Then, the first and second
なお、処理対象部位を推定する手法は以下の通りである。例えば、上流側部位あるいは下流側部位のいずれか一方が活性温度である場合には、活性温度に達している部位を処理対象部位であると推定する。ただし、当該部位にNOxあるいはSOxが吸蔵されていない場合はこの限りではない。一方、上流側部位および下流側部位がともに活性温度である場合には、上流側部位を処理対象部位であると推定する。ただし、上流側部位にNOxあるいはSOxが吸蔵されていない場合は下流側部位を処理対象部位であると推定する。 The method for estimating the processing target part is as follows. For example, when either the upstream part or the downstream part is at the activation temperature, it is estimated that the part that has reached the activation temperature is the treatment target part. However, this is not the case when NOx or SOx is not occluded in the part. On the other hand, when the upstream part and the downstream part are both at the activation temperature, it is estimated that the upstream part is the processing target part. However, when NOx or SOx is not occluded in the upstream part, it is estimated that the downstream part is the processing target part.
NOx触媒の温度分布は、これまでNOx触媒に流入してきた排気のエネルギの履歴、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の間に燃料添加弁から添加してきた燃料供給量、NOx触媒の特性で定まる浄化率などに基づいて把握することができる。また、NOx触媒の温度を直に検出するセンサによって検出してもよい。 The temperature distribution of the NOx catalyst is determined by the history of the energy of the exhaust gas that has flowed into the NOx catalyst so far, the amount of fuel supplied from the fuel addition valve during the NOx reduction process or the SOx poisoning elimination process, and the characteristics of the NOx catalyst. It can be grasped based on the purification rate. Further, it may be detected by a sensor that directly detects the temperature of the NOx catalyst.
そして、本実施例においては、ECU14が、図4のフローに従って、2つの第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかから燃料供給を行うかを選択する。なお、このフローにおけるS301〜S304のステップは、実施例1でのS101〜S104のステップと同じであるので、説明を省略する。
In this embodiment, the
ECU14は、先ず、S301においては、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理が要求されたかを判別する。そして、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理が要求されていると判別された場合は、S310へ進み、要求されていないと判別された場合は、S303へ進む。
First, in S301, the
S310においては、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際の処理対象部位がNOx触媒における上流側部位と下流側部位のどちらであるかを推定し、推定した部位がNOx触媒における上流側部位か否かを判別する。そして、処理対象部位がNOx触媒における上流側部位と判別された場合は、S302へ進み、第1燃料添加弁11を選択し、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理を実行する。一方、NOx触媒における上流側部位ではない(下流側部位)と判別された場合は、S304へ進み、第2燃料添加弁13を選択し、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理を実行する。
In S310, it is estimated whether the site to be treated in the NOx reduction process or the SOx poisoning elimination process is the upstream part or the downstream part in the NOx catalyst, and the estimated part is the upstream part in the NOx catalyst. Determine whether or not. If it is determined that the site to be processed is an upstream site in the NOx catalyst, the process proceeds to S302, the first
S310後のNOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際の処理対象部位がNOx触媒における上流側部位ではないと判別された場合のS304においては、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際に、第2燃料添加弁13から排気へ燃料が供給される。よって、第2燃料添加弁13から排気浄化手段10までの距離は、排気浄化手段10の直上流から排気浄化手段10までの間となって短くなる。
In S304 when it is determined that the processing target site in the NOx reduction processing or SOx poisoning elimination processing after S310 is not the upstream side site in the NOx catalyst, during the NOx reduction processing or SOx poisoning elimination processing, Fuel is supplied from the second
これにより、NOxあるいはSOxの還元除去性能を維持したまま添加した燃料が排気通路に付着して還元に寄与する燃料が減少することに起因する燃費悪化を抑制することができる。 As a result, fuel consumption deterioration caused by a decrease in the amount of fuel that contributes to reduction due to the added fuel adhering to the exhaust passage while maintaining the reduction and removal performance of NOx or SOx can be suppressed.
このように、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理においても、NOx還元処理又はSOx被毒解消処理の際の処理対象部位がNOx触媒の上流側部位か下流側部位かによって第1、第2燃料添加弁11、13のどちらかを選択し、燃料添加位置を切り替えるので、NOx還元処理及びSOx被毒解消処理を最適な条件下で実施することができる。
Thus, also in the NOx reduction process and the SOx poisoning elimination process, the first and second fuels depend on whether the site to be treated in the NOx reduction process or the SOx poisoning elimination process is the upstream part or the downstream part of the NOx catalyst. Since either the
上述した実施例2および3は、各々独立して述べているが、特にこれに限定されるわけではなく、両者を組み合わせてもよいことは言うまでもない。 Although the above-described Examples 2 and 3 are described independently, it is not limited thereto, and it goes without saying that both may be combined.
1 内燃機関
2 気筒
3 燃料噴射弁
4 コモンレール
5 燃料供給管
6 燃料ポンプ
7 排気通路
8 過給機
9 タービンハウジング
10 排気浄化手段
11 第1燃料添加弁
12 燃料通路
13 第2燃料添加弁
1 Internal combustion engine 2 Cylinder 3 Fuel injection valve 4 Common rail 5 Fuel supply pipe 6 Fuel pump 7 Exhaust passage 8 Supercharger 9
Claims (3)
前記排気浄化手段の上流の前記排気経路に還元剤を供給する第1還元剤供給手段と、
前記第1還元剤供給手段の下流かつ前記排気浄化手段の上流の前記排気経路に還元剤を供給する第2還元剤供給手段と、
を備え、
前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元させる際、及び、前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているSOxを還元させる際には、前記第1還元剤供給手段から還元剤を供給し、
前記フィルタに捕集されている微粒子を酸化除去させる際には、前記第2還元剤供給手段から還元剤を供給することを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An exhaust purification means that is disposed in an exhaust path extending from the internal combustion engine and has a NOx storage reduction catalyst that stores and reduces NOx in the exhaust and a filter that collects particulates discharged from the internal combustion engine;
First reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust path upstream of the exhaust purification means;
Second reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust path downstream of the first reducing agent supply means and upstream of the exhaust purification means;
With
When reducing NOx occluded in the NOx catalyst from the NOx catalyst and reducing SOx occluded in the NOx catalyst from the NOx catalyst, the reducing agent is supplied from the first reducing agent supply means. Supply
An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, wherein a reducing agent is supplied from the second reducing agent supply means when the particulates collected by the filter are oxidized and removed.
前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているNOxを還元させる際、及び、前記NOx触媒から当該NOx触媒に吸蔵されているSOxを還元させる際に、前記部位推定手段が下流側部位から還元されると推定した場合には、前記第2還元剤供給手段から還元剤を供給することを特徴とする請求項1又は2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 When reducing NOx or SOx occluded in the NOx catalyst, it is provided with site estimation means for estimating from the upstream site or the downstream site in the NOx catalyst,
When the NOx stored in the NOx catalyst is reduced from the NOx catalyst, and when the SOx stored in the NOx catalyst is reduced from the NOx catalyst, the site estimation means is reduced from the downstream site. 3. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when it is estimated, a reducing agent is supplied from the second reducing agent supply means.
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