JP2007138719A - Nox purification system and method of verifying clogging of nox purification system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、NOX浄化システム及びNOX浄化システムの目詰まり検証方法に関する。特に、還元剤噴射部、還元剤通路、及び還元剤供給部の目詰まりの有無を検証できるNOX浄化システム及びNOX浄化システムの目詰まり検証方法に関する。 The present invention relates to a NO x purification system and a clogging verification method for a NO x purification system. In particular, the present invention relates to a NO x purification system capable of verifying the presence or absence of clogging of the reducing agent injection unit, the reducing agent passage, and the reducing agent supply unit, and a clogging verification method for the NO x purification system.
従来、ディーゼルエンジン等の内燃機関から排出される排気ガス中には、環境汚染を促す黒煙微粒子(以下、PMと称する)や窒素酸化物(以下、NOXと称する)等が含まれている。このうち、NOXを浄化するために用いられる浄化装置として、NOX触媒にNOXを吸収するとともに、尿素や生ガス(HC)等の還元剤を供給してNOXを還元浄化するNOX浄化システムが知られている。 Conventionally, in exhaust gas discharged from an internal combustion engine such as a diesel engine black smoke particles to promote environmental pollution (hereinafter, referred to as PM) and nitrogen oxides (hereinafter, referred to as NO X), etc. are included . Among them, purifying apparatus used to purify NO X, NO with absorbs NO X in the X catalyst, NO X which reduces and purifies NO X by supplying a reducing agent such as urea or raw gas (HC) Purification systems are known.
このNOX浄化システムとしてのSCR(Selective Catalytic Reduction)システムは、排気ガス中のNOX(NOやNO2)を触媒に吸収するとともに、尿素やHCを主成分とする還元剤を噴射することにより、NOXを還元反応させ、窒素と水等に分解して排出するものである。かかるSCRシステムにおける還元剤の供給方法としては、タンク内に貯蔵された液体の還元剤を、液体還元剤供給ポンプによって圧送し、排気管内に配置された噴射ノズルを介して、NOXを吸収した触媒に対して供給することが一般的である。 An SCR (Selective Catalytic Reduction) system as a NO x purification system absorbs NO x (NO and NO 2 ) in exhaust gas into a catalyst and injects a reducing agent mainly composed of urea and HC. the NO X by reduction, is to discharge decomposed into nitrogen and water. As a supply method of the reducing agent in the SCR system, the liquid reducing agent stored in the tank is pumped by the liquid reducing agent supply pump, and NO X is absorbed through the injection nozzle arranged in the exhaust pipe. It is common to supply to the catalyst.
ここで、尿素を還元剤とするSCRシステムに用いられる液体の還元剤は、例えば、尿素水溶液やアンモニア水溶液等の水溶液であり、この液体の還元剤が供給経路の途中で結晶化した場合には、触媒に対して効率的に供給することができなくなる。
また、尿素又はHCを還元剤とするSCRシステムにおいて、排気通路中のPM等の異物が、還元剤の供給系統内に入り込むことによって目詰まりを生じた場合においても、それらの還元剤を触媒に対して効率的に供給することができなくなる。
Here, the liquid reducing agent used in the SCR system using urea as a reducing agent is, for example, an aqueous solution such as an aqueous urea solution or an aqueous ammonia solution, and this liquid reducing agent is crystallized in the middle of the supply path. Thus, it becomes impossible to efficiently supply the catalyst.
In addition, in a SCR system using urea or HC as a reducing agent, even if foreign matter such as PM in the exhaust passage enters the reducing agent supply system and becomes clogged, the reducing agent is used as a catalyst. On the other hand, it cannot supply efficiently.
そこで、NOX浄化装置における尿素プラギング現象によるNOX浄化装置の停止頻度がむやみに増加することを防止できる内燃機関のNOX浄化装置が提案されている(特許文献1参照)。より詳細には、図15に示すように、エンジン401の排気系402に設けられNOXを選択還元するNOX触媒417、NOX触媒上流の排気系402に連通する供給通路rn、供給通路rnを介して排気系に尿素水を供給する尿素水供給装置(還元剤供給手段)429、尿素水の供給部位gより上流部位から排気系402に加圧空気を供給する高圧エアタンク(空気供給手段)432、尿素水供給装置429の作動を制御する制御手段、供給通路rn内の圧力paを検出するエア圧センサ(空気供給状態検出手段)424、上記制御手段により尿素水を添加した後に加圧空気を供給するとともにエア圧センサ424に検出された圧力paに応じて供給通路の目詰まりの有無を判定する判定手段を備えた内燃機関のNOX浄化装置である。
しかしながら、特許文献1に開示された内燃機関のNOX浄化装置は、還元剤の供給通路内における目詰まりを検知することができるものの、排気管内に配置された添加ノズルや還元剤(尿素水)噴射部、さらには、還元剤の貯蔵タンクと還元剤噴射部とをつなぐ通路における還元剤の目詰まりを検知することができないものであった。
すなわち、還元剤の結晶化は、還元剤が貯まりやすく、また、外気に触れやすい箇所において、還元剤中の水分が蒸発することに起因して生じる場合が多く、霧状の還元剤を添加する添加ノズルや、液体の還元剤を噴射する噴射弁、貯蔵タンクと噴射弁とをつなぐ通路内において生じる場合が多く見られる。また、還元剤の供給通路以外に、添加ノズルや噴射弁等においても、排気通路中の異物が進入して目詰まりを引き起こす可能性がある。したがって、かかる箇所における目詰まりを精度よく測定できることが望まれている。
However, although the NO x purification device for an internal combustion engine disclosed in
That is, the crystallization of the reducing agent is often caused by evaporation of moisture in the reducing agent at a location where the reducing agent is easily stored and easily exposed to the outside air, and a mist-like reducing agent is added. In many cases, it occurs in an addition nozzle, an injection valve for injecting a liquid reducing agent, or a passage connecting the storage tank and the injection valve. Further, in addition to the reducing agent supply passage, foreign substances in the exhaust passage may enter and cause clogging also in the addition nozzle, the injection valve, and the like. Therefore, it is desired that clogging at such locations can be accurately measured.
そこで、本発明の発明者らは鋭意努力し、NOX浄化システムにおける所定箇所に圧力センサを配置するとともに、目詰まりの測定対象箇所以外の弁や通路を遮断した上で、圧力値を測定することにより、上述した問題を解決できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、NOX浄化システムの還元剤噴射部、所定の還元剤供給通路、又は還元剤添加部における目詰まりを、比較的簡易な構成で、精度よく検証することができるNOX浄化システム及びNOX浄化システムの目詰まり検証方法を提供することである。
Therefore, the inventors of the present invention have made diligent efforts to arrange pressure sensors at predetermined locations in the NO x purification system, and measure the pressure value after blocking valves and passages other than the locations where clogging is to be measured. Thus, the inventors have found that the above-described problems can be solved, and have completed the present invention.
That is, it is an object of the present invention to be able to accurately verify clogging in the reducing agent injection unit, the predetermined reducing agent supply passage, or the reducing agent addition unit of the NO X purification system with a relatively simple configuration. It is to provide a method for verifying clogging of an X purification system and an NO X purification system.
本発明によれば、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
当該第2の還元剤通路に配置され、当該第2の還元剤通路内の圧力を測定する圧力センサと、
第2の還元剤通路を介して還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路を介して第1の還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
還元剤を供給しない状態において、高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部を開状態とし、第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりの有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム(以下、第1のNOX浄化システムと称する)が提供され、上述した問題を解決することができる。
According to the present invention, a catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and absorbs NO x in exhaust gas and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A pressure sensor disposed in the second reducing agent passage and measuring a pressure in the second reducing agent passage;
A storage tank storing a reducing agent that is transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage;
An air passage connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In a state where no reducing agent is supplied, high-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection section is opened, and the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time. Determining means for determining whether or not the reducing agent injection section or the second reducing agent passage is clogged by verifying the variation of the measured pressure value;
An NO X purification system (hereinafter referred to as a first NO X purification system) is provided, which can solve the above-described problems.
また、本発明の別のNOX浄化システムは、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された還元剤通路と、
当該還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路におけるオリフィスの上流側及び下流側に配置された二つの圧力センサと、
エア通路を介して還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
還元剤噴射部を閉じた状態において、高圧エア発生手段から還元剤通路に高圧エアを供給し、二つの圧力センサによって測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部の目詰まりの有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム(以下、第2のNOX浄化システムと称する)である。
Another NO x purification system of the present invention is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, and absorbs NO x in the exhaust gas and reduces using a reducing agent,
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the reducing agent passage;
A storage tank storing a reducing agent to be transferred to the reducing agent injection unit;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the reducing agent passage;
Two pressure sensors arranged upstream and downstream of the orifice in the air passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
With the reducing agent injection part closed, high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the reducing agent passage, and the pressure value measured by the two pressure sensors is compared to check whether the reducing agent addition part is clogged. Determining means for determining
Is a NO X purification system (hereinafter referred to as a second NO X purification system).
また、本発明のさらに別のNOX浄化システムは、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
当該第2の還元剤通路に配置され、当該第2の還元剤通路内の圧力を測定する第1の圧力センサと、
第2の還元剤通路を介して還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路におけるオリフィスの上流側及び下流側に配置された第2及び第3の圧力センサと、
エア通路を介して第1の還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
還元剤噴射部を閉じた状態において、高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給し、第2及び第3の圧力センサによって測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部の目詰まりの有無を判定する第1の判定手段と、
高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部を開状態とし、第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりの有無を判定する第2の判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム(以下、第3のNOX浄化システムと称する)である。
Further, another NO x purification system of the present invention is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and absorbs NO x in exhaust gas and reduces using a reducing agent,
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A first pressure sensor disposed in the second reducing agent passage and measuring a pressure in the second reducing agent passage;
A storage tank storing a reducing agent that is transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the first reducing agent passage;
Second and third pressure sensors disposed upstream and downstream of the orifice in the air passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In a state where the reducing agent injection unit is closed, high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, and the pressure values measured by the second and third pressure sensors are compared, thereby reducing the reducing agent. First determining means for determining whether or not the adding portion is clogged;
The high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection portion is opened, the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time, and the measured pressure value varies. A second determination unit that determines whether or not the reducing agent injection section or the second reducing agent passage is clogged by verifying
Is a NO X purification system (hereinafter referred to as a third NO X purification system).
また、本発明の別の態様は、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
第2の還元剤通路を介して還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路を介して第1の還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法であって、
還元剤を供給しない状態で、高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部を開状態とし、第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりを検証することを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法(以下、第1の目詰まり検証方法と称する)である。
Another aspect of the present invention is a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, which absorbs NO x in exhaust gas and reduces using a reducing agent,
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A storage tank storing a reducing agent that is transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage;
An air passage connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In the NO x purification system comprising the NO x purification system, the clogging verification method of the NO x purification system for verifying the presence or absence of clogging in the reducing agent injection section or the second reducing agent passage,
In a state where no reducing agent is supplied, high-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection unit is opened, and the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time. The method for verifying clogging of the NO X purification system (hereinafter referred to as the first capping method) is characterized by verifying clogging of the reducing agent injection section or the second reducing agent passage by verifying fluctuations in the measured pressure value. This is called a clogging verification method.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、第2の還元剤通路内の圧力が所定値以下である場合に、高圧エアの供給を開始することが好ましい。 In carrying out the first clogging verification method of the present invention, it is preferable to start supplying high-pressure air when the pressure in the second reducing agent passage is equal to or lower than a predetermined value.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、高圧エアの供給前の状態において、第2の還元剤通路内の圧力が所定値を超える場合には、当該第2の還元剤通路に設けられた排出弁を開けて、第2の還元剤通路内の圧力を所定値以下とすることが好ましい。 In carrying out the first clogging verification method of the present invention, when the pressure in the second reducing agent passage exceeds a predetermined value in the state before the supply of high-pressure air, the second reducing agent It is preferable to open a discharge valve provided in the passage so that the pressure in the second reducing agent passage is a predetermined value or less.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、第2の還元剤通路内の圧力が所定時間内に所定の圧力値を超えない場合に、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路の目詰まりを有りと判定することが好ましい。 In carrying out the first clogging verification method of the present invention, when the pressure in the second reducing agent passage does not exceed a predetermined pressure value within a predetermined time, the reducing agent injection unit and the second reduction agent It is preferable to determine that the agent passage is clogged.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、高圧エア発生手段における高圧エアの圧力が所定値を超えた場合に、第2の還元剤通路内の圧力の測定を開始することが好ましい。 Further, in carrying out the first clogging verification method of the present invention, when the pressure of the high pressure air in the high pressure air generating means exceeds a predetermined value, measurement of the pressure in the second reducing agent passage is started. Is preferred.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、第2の還元剤通路内の圧力が大気圧と実質的に等しい場合に、還元剤噴射部を開状態とすることが好ましい。
なお、「大気圧と実質的に等しい」圧力とは、大気圧と完全に一致する場合だけでなく、大気圧に近い圧力値を含むことを意味する。
In carrying out the first clogging verification method of the present invention, it is preferable to open the reducing agent injection section when the pressure in the second reducing agent passage is substantially equal to the atmospheric pressure.
The pressure “substantially equal to the atmospheric pressure” means not only a case where the pressure completely matches the atmospheric pressure but also a pressure value close to the atmospheric pressure.
また、本発明の第1の目詰まり検証方法を実施するにあたり、目詰まりの検証を内燃機関の始動時に行うことが好ましい。 In carrying out the first clogging verification method of the present invention, it is preferable to perform clogging verification at the start of the internal combustion engine.
また、本発明の別の目詰まり検証方法は、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された還元剤通路と、
当該還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
エア通路を介して還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、還元剤噴射部における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法であって、
還元剤噴射部を閉じるとともに、高圧エア発生手段から還元剤通路に高圧エアを供給し、エア通路の途中に配置されたオリフィスの上流側及び下流側における圧力値の差を比較することにより、還元剤添加部の目詰まりを検証することを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法(以下、第2の目詰まり検証方法と称する)である。
Further, another clogging verification method of the present invention is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and absorbs NO x in exhaust gas and reduces using a reducing agent,
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the reducing agent passage;
A storage tank storing a reducing agent to be transferred to the reducing agent injection unit;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In the NO x purification system provided with the NO x purification system for verifying the clogging of the NO x purification system for verifying the presence or absence of clogging in the reducing agent injection unit,
The reductant injection unit is closed and high-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the reducing agent passage, and the pressure is reduced by comparing the pressure value difference between the upstream side and the downstream side of the orifice arranged in the air passage. A clogging verification method for an NO x purification system (hereinafter referred to as a second clogging verification method), characterized by verifying clogging in the agent addition section.
また、本発明のさらに別の目詰まり検証方法は、内燃機関の排気通路中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒と、
触媒の上流側で排気通路中に還元剤を添加する還元剤添加部と、
還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
第2の還元剤通路を介して還元剤噴射部に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
エア通路を介して第1の還元剤通路に供給され、還元剤噴射部から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、還元剤添加部、還元剤噴射部、又は第2の還元剤通路における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法であって、
還元剤噴射部を閉状態とするとともに、高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給し、エア通路の途中に配置されたオリフィスの上流側及び下流側における圧力値を比較することにより、還元剤添加部の目詰まりを検証する工程と、
還元剤噴射部を開状態とし、高圧エア発生手段から第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに、第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりを検証する工程と、
を含むことを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法(以下、第3の目詰まり検証方法と称する)である。
Further, another clogging verification method of the present invention is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and absorbs NO x in exhaust gas and reduces using a reducing agent,
A reducing agent addition section for adding a reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection section for injecting a reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A storage tank storing a reducing agent that is transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In NO X purification system with a reducing agent addition unit, the reducing agent injection unit, or the presence or absence of clogging in the second reducing agent passage a clogging verification method of the NO X purification system for verifying,
The reducing agent injection unit is closed, and high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, and the pressure values on the upstream side and the downstream side of the orifice arranged in the air passage are compared. By verifying the clogging of the reducing agent addition part,
The reducing agent injection part is opened, high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time, and the measured pressure value Verifying the clogging of the reducing agent injection part or the second reducing agent passage by verifying the variation; and
Is a clogging verification method for a NO x purification system (hereinafter referred to as a third clogging verification method).
また、本発明の第3の目詰まり検証方法を実施するにあたり、還元剤添加部の目詰まりの状態に応じて、第2の還元剤通路内の圧力値の変動の検証条件を変えることが好ましい。 Further, in carrying out the third clogging verification method of the present invention, it is preferable to change the verification condition of the fluctuation of the pressure value in the second reducing agent passage according to the clogging state of the reducing agent addition part. .
本発明の第1のNOX浄化システム及び第1の目詰まり検証方法によれば、排気通路に配置された還元剤添加部を閉じるとともに、還元剤噴射部を開状態にして高圧エアを供給することにより、還元剤噴射部が目詰まりを生じている場合には、還元剤噴射部と貯蔵タンク内とをつなぐ還元剤通路内の圧力が上昇しにくいことから、還元剤噴射部の目詰まりを容易に発見することができる。
また、目詰まりの検証を行う際に、高圧エアの圧力を所定圧力以上とし、また、還元剤噴射部と貯蔵タンク内とをつなぐ還元剤通路内の圧力を所定圧力以下とした状態で、当該検証を行うことにより、還元剤通路内の圧力変動を容易に検証できるようになる。
さらに、所定の判定手段以外は、従来のNOX浄化システムに備えている部材をそのまま使用することができるために、NOX浄化システムの構成部材を増加させることなく、比較的簡易な構成で、所定箇所の目詰まりの有無を検証することができる。
According to the first NO x purification system and the first clogging verification method of the present invention, the reducing agent addition unit disposed in the exhaust passage is closed and the reducing agent injection unit is opened to supply high-pressure air. As a result, when the reducing agent injection unit is clogged, the pressure in the reducing agent passage connecting the reducing agent injection unit and the storage tank is unlikely to increase. Can be easily discovered.
Also, when verifying clogging, the pressure of the high pressure air is set to a predetermined pressure or higher, and the pressure in the reducing agent passage connecting the reducing agent injection part and the storage tank is set to a predetermined pressure or lower. By performing the verification, it becomes possible to easily verify the pressure fluctuation in the reducing agent passage.
Furthermore, since members other than the predetermined determination means can be used as they are in the conventional NO X purification system, the number of constituent members of the NO X purification system is not increased, and the configuration is relatively simple. The presence or absence of clogging at a predetermined location can be verified.
また、本発明の第2のNOX浄化システム及び第2の目詰まり検証方法によれば、還元剤噴射部を閉じた状態で高圧エアを供給することにより、還元剤添加部が目詰まりを生じている場合には、エア通路内のオリフィスの上流側と下流側との圧力差が小さくなることから、還元剤添加部の目詰まりを容易に発見することができる。
また、所定の判定手段やオリフィス以外は、従来のNOX浄化システムに備えている部材をそのまま使用することができるために、NOX浄化システムの構成部材を増加させることなく、比較的簡易な構成で、所定箇所の目詰まりの有無を検証することができる。
In addition, according to the second NO x purification system and the second clogging verification method of the present invention, the reducing agent addition unit is clogged by supplying high-pressure air with the reducing agent injection unit closed. In this case, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the orifice in the air passage becomes small, so that the clogging of the reducing agent addition portion can be easily found.
Further, other than the predetermined judging means or orifice, to the members that are included in the conventional of the NO X purification system can be directly used, without increasing the components of the NO X purification system, relatively simple structure Thus, the presence or absence of clogging at a predetermined location can be verified.
また、本発明の第3のNOX浄化システム及び第3の目詰まり検証方法によれば、第1段階で還元剤添加部における目詰まりを検証した後、第2段階で還元剤噴射部における目詰まりを検証することにより、還元剤添加部の目詰まりの度合いに応じて、還元剤噴射部の目詰まりを判定するための圧力基準を修正することができる。したがって、還元剤添加部の目詰まり状態及び還元剤噴射部の目詰まり状態をともに精度よく検証することができる。 According to the third NO x purification system and the third clogging verification method of the present invention, after the clogging in the reducing agent addition unit is verified in the first stage, the clogging in the reducing agent injection unit is performed in the second stage. By verifying the clogging, the pressure reference for determining the clogging of the reducing agent injection unit can be corrected according to the degree of clogging of the reducing agent addition unit. Therefore, both the clogged state of the reducing agent addition unit and the clogged state of the reducing agent injection unit can be verified with high accuracy.
以下、本発明にかかるNOX浄化システム及びNOX浄化システムの目詰まり検証方法の実施の形態について詳細に説明する。ただし、かかる実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の範囲内で任意に変更することが可能である。 Hereinafter, embodiments of the NO X purification system and clogging verification method of the NO X purification system according to the present invention will be described in detail. However, this embodiment shows one aspect of the present invention and does not limit the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the present invention.
[第1の実施の形態]
本発明の第1の実施の形態は、上述の第1のNOX浄化システムとして、尿素を還元剤として用いた第1のSCRシステム及び当該第1のSCRシステムを用いて行われる第1の目詰まり検証方法である。
[First Embodiment]
In the first embodiment of the present invention, a first SCR system using urea as a reducing agent and a first eye performed using the first SCR system as the first NO X purification system described above. This is a clogging verification method.
1.第1のSCRシステム
(1)内燃機関及び排気通路
第1のSCRシステムによって浄化する排気ガスを排出する内燃機関としては、ディーゼルエンジンやガソリンエンジンが典型的であるが、現状においてNOXの浄化が課題とされるディーゼルエンジンを対象とすることが適している。
また、内燃機関の回転数や、燃焼温度等を検出する内燃機関の運転状態検出手段を備えるとともに、当該検出結果をも考慮して、NOX濃度やそれに対応した還元剤噴射量を制御できるように構成してあることが好ましい。
また、排気通路は、内燃機関からの排気ガスの排出口に接続されており、その途中に、NOXを吸収するNOX触媒が配設される。かかる排気通路の断面形状は、円形、楕円、あるいは角柱の排気通路等、その形態は特に制限されるものではない。
1. The internal combustion engine for discharging exhaust gas purifying by the first SCR system (1) an internal combustion engine and the exhaust passage a first SCR systems, diesel engines and gasoline engines are typical, purifying of the NO X in the state It is suitable to target the diesel engine considered as a subject.
In addition, an internal combustion engine operating state detection means for detecting the rotational speed of the internal combustion engine, the combustion temperature, and the like is provided, and the NO x concentration and the reducing agent injection amount corresponding thereto can be controlled in consideration of the detection result. It is preferable that it is comprised.
The exhaust passage is connected to the outlet of exhaust gas from an internal combustion engine, in the way, NO X catalyst to absorb NO X is arranged. The cross-sectional shape of the exhaust passage is not particularly limited, such as a circular, elliptical, or prismatic exhaust passage.
(2)SCRシステム
(2)−1 基本的構成
図1は、本実施形態のSCRシステム30の構成例を示す図である。
本実施形態のSCRシステム30は、内燃機関の排気通路20中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤5を用いて還元する触媒13と、触媒13の上流側で排気通路20中に還元剤5を添加する還元剤添加部15と、還元剤添加部15に接続された第1の還元剤通路17と、当該第1の還元剤通路17に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部36と、当該還元剤噴射部36に接続された第2の還元剤通路18と、当該第2の還元剤通路18に配置され、当該第2の還元剤通路18内の圧力を測定する圧力センサ43aと、第2の還元剤通路18を介して還元剤噴射部36に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンク31と、第1の還元剤通路17の途中に接続されたエア通路19と、当該エア通路19を介して第1の還元剤通路17に供給され、還元剤噴射部36から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段33と、還元剤を供給しない状態において、高圧エア発生手段33から第1の還元剤通路17に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部36を開状態とし、第2の還元剤通路18内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18の目詰まりの有無を判定する判定手段45と、を備えている。
(2) SCR System (2) -1 Basic Configuration FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
このようなSCRシステム30は、排気ガスに含まれるNOXを触媒13に吸収させるとともに、尿素等の還元剤を用いてNOXを還元浄化するための浄化手段であって、触媒13に吸収されたNOやNO2に対して尿素等の還元剤を添加することにより還元反応させ、窒素(N2)と水(H2O)等に分解して排出することができる。
また、かかるSCR触媒のシステム30では、貯蔵タンク31からポンプ等を用いて圧送され、還元剤噴射部36によって噴射された液体の還元剤に対して高圧エアを混合し、霧状にした還元剤が、還元剤添加部15を介して触媒13の上流側に添加される。
Such an
Further, in the
かかるSCRシステム30において、一般的に、還元剤噴射後には、還元剤の貯蔵タンク31側から排出弁38を介して引き込むことにより、第1及び第2の還元剤通路17、18などに残存する還元剤をタンク31内に還流させることが行われている。ただし、すべての還元剤を完全に戻すことは困難である。特に、還元剤添加部15や還元剤噴射部36、還元剤噴射部36と第2の還元剤通路18の接続箇所において、還元剤が溜まりやすくなっている。
In such an
この場合において、内燃機関が通常運転状態を継続しているなど、排気ガス温度が所定温度以上(例えば、135℃以上)である場合には、還元剤が結晶化することなく目詰まりは生じにくい。逆に、排気ガスの温度が所定温度以下(例えば、70℃以下)である場合には、還元剤中の水分の蒸発が生じにくいため、還元剤が凍結しない限りは噴射孔の目詰まりを生じることは少ない。
一方、排気ガスの温度が所定範囲内(例えば、70〜135℃)にある場合には、還元剤中の水分が蒸発する一方で、還元剤が溶解することがなく、結晶化して目詰まりを生じやすくなる。さらに、内燃機関を停止した状態で長期間放置しておいた場合にも、噴射孔先端に残存した還元剤中の水分が自然蒸発し、結晶化するおそれがある。
In this case, when the exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 135 ° C. or higher), such as when the internal combustion engine is continuously operating, clogging is unlikely to occur without crystallization of the reducing agent. . Conversely, when the temperature of the exhaust gas is lower than a predetermined temperature (for example, 70 ° C. or lower), it is difficult for water in the reducing agent to evaporate. Therefore, the injection hole is clogged unless the reducing agent is frozen. There are few things.
On the other hand, when the temperature of the exhaust gas is within a predetermined range (for example, 70 to 135 ° C.), the moisture in the reducing agent evaporates, while the reducing agent does not dissolve and crystallizes and clogs. It tends to occur. Furthermore, even when the internal combustion engine is stopped for a long time, the water in the reducing agent remaining at the tip of the injection hole may spontaneously evaporate and crystallize.
また、還元剤の結晶化以外にも、例えば、排気ガスに含まれるPM等の異物が、還元剤添加部を介して還元剤通路等に入り込んで、通路内や還元剤噴射部等に蓄積することによって目詰まりを生じる場合がある。 In addition to the crystallization of the reducing agent, for example, foreign substances such as PM contained in the exhaust gas enter the reducing agent passage and the like through the reducing agent addition unit and accumulate in the passage and in the reducing agent injection unit and the like. May cause clogging.
このような目詰まりを生じた場合には、排気通路内に還元剤を十分に供給することができず、触媒に吸収されたNOXを還元させることができない。そこで、本実施形態のSCRシステムにおいては、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりを迅速に発見し、内燃機関を停止させるか、あるいは、速やかに結晶化した還元剤を溶解させて適正な噴射状態を回復させる必要がある。 When such clogging occurs, the reducing agent cannot be sufficiently supplied into the exhaust passage, and NO x absorbed by the catalyst cannot be reduced. Therefore, in the SCR system of the present embodiment, the clogging in the reducing agent injection part or the second reducing agent passage is quickly found and the internal combustion engine is stopped or the crystallized reducing agent is dissolved quickly. It is necessary to restore the proper injection state.
なお、還元剤の主成分として尿素を用いた場合の、還元剤が溶解しうる温度が約135℃、還元剤が結晶化しやすい温度が約70℃であることを前提として説明しているが、それらの温度に限定することを意図するものではない。 In the case where urea is used as the main component of the reducing agent, the temperature at which the reducing agent can be dissolved is about 135 ° C., and the temperature at which the reducing agent is easily crystallized is about 70 ° C. It is not intended to be limited to those temperatures.
(2)−2 触媒及び還元剤
ここで、かかるSCRシステム30に使用されるNOXを吸収する触媒13に関し、種類については特に制限されるものではなく、公知のもの、例えば、多孔質担体上に、活性成分としてのストロンチウム又はバリウム、及びマグネシウム等のアルカリ土類金属や、セリウムとランタン等の希土類金属、白金とロジウム等の貴金属等を含むものを用いることができる。
また、SCRシステム30で用いられるNOやNO2を還元させるための還元剤についても特に制限されるものではない。本実施形態のSCRシステムは、主として、尿素水、アンモニア水溶液等の液体の還元剤を用いた際の結晶化や、異物による目詰まりの有無を精度よく検証するものである。ただし、本発明は、還元剤として生ガス(HC)等を用いた際の、異物による目詰まりの有無についても同様に検証することができる。
(2) -2 Catalyst and Reducing Agent Here, the type of the
Further, the reducing agent for reducing NO and NO 2 used in the
(2)−3 還元剤添加部
また、本実施形態のSCRシステム30における排気通路20内に還元剤を添加するための還元剤添加部15は、添加ノズルや噴射弁等、特に制限されるものではない。すなわち、還元剤噴射部36から噴射された液体の還元剤に対して高圧エアが混合され霧状となった還元剤を排気通路20中に供給することができるものであれば好適に用いることができる。
(2) -3 Reducing agent addition part Moreover, the reducing
また、還元剤添加部における少なくとも噴射孔の周囲に、結晶化した還元剤の主成分を溶解しうる温度以上に加熱するための加熱手段を備えることが好ましい。
この理由は、万が一、還元剤添加部の噴射孔において還元剤の主成分が結晶化してしまった場合、迅速に結晶化した還元剤を溶解させて、還元剤の適正な噴射状態を回復させることができるためである。
このような加熱手段としては、例えば、図2に示すように、還元剤添加部15の先端が位置する領域の周囲あるいは内部に、電熱線71を配置した構成とすることができる。ただし、このような電熱線に限られるものではなく、噴射孔の近傍を加熱できるものであれば好適に使用することができる。なお、還元剤として尿素水やアンモニア水溶液を用いる場合には、結晶化した還元剤の主成分を溶解させるべく、例えば、135℃以上に加熱できる加熱手段であることが必要とされる。
Moreover, it is preferable to provide a heating means for heating to a temperature at which the main component of the crystallized reducing agent can be dissolved, at least around the injection hole in the reducing agent addition section.
The reason for this is that if the main component of the reducing agent has crystallized in the injection hole of the reducing agent addition section, the reducing agent that has crystallized quickly is dissolved to restore the proper injection state of the reducing agent. It is because it can do.
As such a heating means, for example, as shown in FIG. 2, a
(2)−4 還元剤噴射部
また、本実施形態のSCRシステム30における液体の還元剤を還元剤添加部15側に噴射する還元剤噴射部36についても、噴射弁が一般的であるがこれに制限されるものではない。すなわち、貯蔵タンク31内に貯蔵された液体の還元剤がポンプ35等によって圧送されてきた場合に噴射できる構成であれば好適に用いることができる。
例えば、還元剤噴射部36として噴射弁を用いた場合には、圧送されてくる液体の還元剤の圧力に応じて開弁され、還元剤添加部15側に還元剤を噴射することができる。
また、還元剤噴射部36における少なくとも噴射孔の周囲に、上述した還元剤添加部15の加熱手段(図2を参照)と同様、還元剤の主成分が結晶化した場合に、この結晶化した還元剤を溶解しうる温度以上に加熱するための加熱手段を備えることが好ましい。
(2) -4 Reducing agent injection unit Although the reducing
For example, when an injection valve is used as the reducing
Further, when the main component of the reducing agent is crystallized at least around the injection hole in the reducing
(2)−5 第1及び第2の還元剤通路
また、還元剤添加部15と還元剤噴射部36とをつなぐ第1の還元剤通路17や、貯蔵タンク31と還元剤噴射部36とをつなぐ第2の還元剤通路18は、それぞれ液体の還元剤や霧状の還元剤を通過させることができる管状部材であり、その断面形状や大きさ等は、特に制限されるものではない。
また、第1の還元剤通路17の途中には、後述するエア通路19が接続され、高圧エア発生手段33からの高圧エアが還元剤噴射部36から噴射された還元剤と混合される。
なお、この第1及び第2の還元剤通路17、18の途中においても、還元剤の主成分が結晶化する可能性がある箇所に、上述の加熱手段(図2を参照)を適宜配置しておくことが好ましい。
(2) -5 First and second reducing agent passages Further, the first reducing
Further, an
Even in the middle of the first and second reducing
(2)−6 貯蔵タンク
また、貯蔵タンク31は、液体の還元剤を貯蔵しておくことができるタンクであれば特に制限されるものではない。また、例えば、ポンプ35等を備えることにより、還元剤噴射部36に必要な流量の還元剤を圧送させることができる。
(2) -6 Storage Tank The
(2)−7 排出弁
また、第2の還元剤通路18の途中に、還元剤の噴射後に、余剰の還元剤を貯蔵タンク31に還流させるための排出弁38を備えることが好ましい。この理由は、余剰の還元剤が残留して結晶化の原因となることを防ぐためである。
また、この排出弁38は、本実施形態の第1のSCRシステムを用いて還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18における目詰まりの有無を検証する際に、あらかじめ第2の還元剤通路18内の圧力を低下させるためにも用いることができる。これによって、高圧エアによる圧力変動を検知しやすくするためである。
(2) -7 Discharge Valve It is preferable that a
Further, the
(2)−8 高圧エア発生手段
また、高圧エア発生手段33は、還元剤噴射部36から噴射された液体の還元剤を、霧状の還元剤にして還元剤添加部15に移送するための高圧エアを発生させる手段であり、例えば、エアポンプやコンプレッサを用いることができる。
(2) -8 High Pressure Air Generating Unit The high pressure
(2)−9 エア通路
また、エア通路19は、高圧エア発生手段33により発生させた高圧エアを、第1の還元剤通路17に移送するための管状部材であり、その断面形状や直径等は特に制限されるものではない。
また、このエア通路の途中にはオリフィス41を備えることが好ましい。この理由は、高圧エア発生手段33で発生させた高圧エアの圧力を調整して第1の還元剤通路17に移送させることができるためである。
(2) -9 Air passage The
In addition, an
(2)−10 圧力センサ
また、本実施形態のSCRシステム30における第2の還元剤通路18には、第2の還元剤通路18内の圧力を測定するための圧力センサ43aを備えている。すなわち、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18において目詰まりを生じている場合には、第2の還元剤通路18まで高圧エアが回りこみにくくなり、第2の還元剤通路18内の圧力が上昇しにくくなるため、この圧力変動を検知して、容易に目詰まりの有無を検証することができる。
このような圧力センサ43aとしては特に制限されるものではなく、公知のものを適宜使用することができる。
(2) -10 Pressure Sensor The second reducing
Such a
また、圧力センサ43aの配置に関し、第2の還元剤通路18の途中であれば特に制限されるものではないが、第2の還元剤通路18における目詰まりの検証範囲を広くできることから、第2の還元剤通路18における、できる限り貯蔵タンク31に近い側に配置することが好ましい。すなわち、圧力センサ43aを貯蔵タンク31にできるだけ近付けて配置することにより、圧力センサ43aと還元剤噴射部36との間の距離を長く確保することができるため、第2の還元剤通路18中における目詰まりの有無を検証できる領域を広く確保することができる。逆に言えば、圧力センサ43aが、還元剤噴射部36と目詰まりを生じている箇所との間に配置されていると、目詰まりの有無にかかわらず圧力が上昇してしまうために、圧力変化の異常を検知することができなくなる。
Further, the arrangement of the
(2)−11 判定手段
また、本実施形態のSCRシステム30は、還元剤を供給しない状態において、高圧エア発生手段33から第1の還元剤通路17に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部36を開状態とし、第2の還元剤通路18内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18の目詰まりの有無を判定する判定手段45を備えることを特徴とする。
すなわち、第1の還元剤通路17に対して高圧エアを供給した場合に、仮に、還元剤噴射部36が目詰まりを生じている場合には、高圧エアが第2の還元剤通路18まで回りにくくなり、第2の還元剤通路18内の圧力が上昇しにくくなるために、その圧力変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18内の目詰まりを容易に検知することができる。
より具体的な、検証方法については後述する。
(2) -11 Determination Unit The
That is, when high-pressure air is supplied to the first reducing
A more specific verification method will be described later.
(2)−12 制御手段
また、図示しないが、SCRシステムにおいて、上述の判定手段によって、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路に目詰まりが生じていると判定された場合に、加熱手段によって結晶化した還元剤を溶解させるべく制御するための制御手段を備えることが好ましい。
この理由は、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりが検知された場合に対応させて加熱手段を動作させることにより、結晶化した還元剤の主成分を迅速に溶解させることができるためである。したがって、還元剤の適正な噴射状態を速やかに回復させることができる。
(2) -12 Control means Although not shown, in the SCR system, when it is determined by the above-mentioned determination means that the reducing agent injection section or the second reducing agent passage is clogged, the heating means It is preferable to provide a control means for controlling to dissolve the reducing agent crystallized by the above.
The reason is that the main component of the crystallized reducing agent can be rapidly dissolved by operating the heating means in response to the clogging of the reducing agent injection part or the second reducing agent passage. This is because it can. Therefore, the proper injection state of the reducing agent can be quickly recovered.
2.第1のSCRシステムの目詰まり検証方法
以下、これまで説明した構成の第1のSCRシステムを用いた目詰まり検証方法について、図3のフロー及び図4〜図5を参照しつつ説明する。
2. Clogging Verification Method of First SCR System Hereinafter, a clogging verification method using the first SCR system having the configuration described so far will be described with reference to the flow of FIG. 3 and FIGS. 4 to 5.
まず、ステップ1として、あらかじめ、第2の還元剤通路内の圧力を所定値以下としておくことが好ましい。例えば、第2の還元剤通路内の圧力の初期値が所定値を超える場合には、図4(a)に示すように、第2の還元剤通路18に配置された排出弁38を開いて、内部の圧力を所定値以下とすることが好ましい。
この理由は、高圧エアが第2の還元剤通路内に回り込んできた際に、第2の還元剤通路内の圧力変化を検知しやすくするためである。また、通常、還元剤噴射後に、余剰の還元剤を貯蔵タンク内に還流させるための排出弁が備えられていることから、当該排出弁を利用することにより、構成部材を増加させることなく、既存の弁を利用して、第2の還元剤通路内の圧力を低下させることができる。
First, as
The reason for this is to make it easier to detect a pressure change in the second reducing agent passage when the high-pressure air has entered the second reducing agent passage. In addition, since a discharge valve for returning excess reducing agent into the storage tank is usually provided after injection of the reducing agent, the existing valve can be used without increasing the number of components by using the discharge valve. By using this valve, the pressure in the second reducing agent passage can be reduced.
また、この場合の第2の還元剤通路内の圧力値を、大気圧と実質的に等しくすることが好ましい。この理由は、圧力の初期値を、供給される高圧エアが第2の還元剤通路に回り込んだ場合の圧力と比較して十分に低い値に設定することにより、第2の還元剤通路内の圧力変化を容易に検知できるようにするためである。
ここで、「大気圧と実質的に等しい」圧力とは、大気圧と完全に一致する場合だけでなく、大気圧に近い圧力値を含むことを意味する。ただし、言うまでもなく、第2の還元剤通路内の圧力を大気圧に実質に等しい圧力値にすることは必須ではないものの、後の工程で高圧エアが第2の還元剤通路内に回り込んできた場合に、その圧力変化を検知できる程度に低下させることが必要とされる。
なお、排出弁38を開いて、第2の還元剤通路18内の圧力を低下させた場合には、再度、排出弁38を閉じておく。
In this case, it is preferable that the pressure value in the second reducing agent passage is substantially equal to the atmospheric pressure. This is because the initial value of the pressure is set to a value that is sufficiently lower than the pressure when the supplied high-pressure air enters the second reducing agent passage. This is to make it possible to easily detect a change in pressure.
Here, the pressure “substantially equal to the atmospheric pressure” means not only a case where the pressure completely coincides with the atmospheric pressure but also a pressure value close to the atmospheric pressure. However, needless to say, although it is not essential to set the pressure in the second reducing agent passage to a pressure value substantially equal to the atmospheric pressure, high-pressure air may enter the second reducing agent passage in a later step. In such a case, it is necessary to reduce the pressure change to such an extent that it can be detected.
Note that when the
次に、ステップ2として、図4(b)に示すように、還元剤を供給しない状態において、高圧エア発生手段33から、第1の還元剤通路17に高圧エア21を供給する。この段階では、還元剤噴射部36は閉じられており、供給された高圧エア21の一部は還元剤添加部15から放出される一方、第1の還元剤通路17内の圧力が徐々に上昇する。
Next, as
次いで、ステップ3として、図4(c)に示すように、還元剤噴射部36を開状態にする。すなわち、第1の還元剤通路17に供給された高圧エア21が第2の還元剤通路18に流入しうる状態とする。
ここで、還元剤噴射部36を開状態とする際には、高圧エア発生手段33から供給される高圧エア21の圧力が所定値を超えていることを確認した上で、開状態とすることが好ましい。この理由は、高圧エアの圧力が十分に高くなっていない場合には、高圧エアが第2の還元剤通路に回り込んだ場合であっても、第2の還元剤通路内の圧力変化を検知することが困難になる場合があるためである。
Next, as
Here, when the reducing
次いで、ステップ4として、図5(a)に示すように、第2の還元剤通路18内に配置された圧力センサ43aにおける圧力変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18における目詰まりの有無を判定する。
これによって、還元剤噴射部又は第2の還元剤噴射部に目詰まりが生じている場合には、高圧エアが第2の還元剤通路に回り込むことがないか、あるいは、回り込むとしても微量であるために、第2の還元剤通路内の圧力が上昇しないか、あるいは、著しく遅い速度で上昇することになる。したがって、例えば、所定時間内に所定の圧力値まで上昇しない場合には、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりを有りと判定することができる。
一方、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路が目詰まりを生じていない場合には、第2の還元剤通路内にも高圧エアが回り込み、第2の還元剤通路内の圧力が速やかに上昇するため、その圧力変化を容易に検知して、目詰まりが生じていないものと判定することができる。
Next, as
Thus, when the reducing agent injection unit or the second reducing agent injection unit is clogged, the high-pressure air does not enter the second reducing agent passage, or even if it enters, there is a small amount. For this reason, the pressure in the second reducing agent passage does not rise or rises at a significantly slow speed. Therefore, for example, when the pressure does not rise to a predetermined pressure value within a predetermined time, it can be determined that there is clogging in the reducing agent injection unit or the second reducing agent passage.
On the other hand, when the reducing agent injection unit and the second reducing agent passage are not clogged, the high-pressure air also enters the second reducing agent passage, and the pressure in the second reducing agent passage quickly increases. Therefore, it is possible to easily detect the pressure change and determine that no clogging has occurred.
目詰まりの有無を判定した後には、ステップ5として、図5(b)に示すように、高圧エアの供給を停止するとともに、第2の還元剤通路18に設けられた排出弁38を再度開けて、第1及び第2の還元剤通路17、18等の内部の圧力を低下させて、目詰まりの検証を終了する。
After determining the presence or absence of clogging, as shown in FIG. 5B, as shown in FIG. 5B, the supply of high-pressure air is stopped and the
ここで、図6を参照して、本実施形態にかかる第1の目詰まり検証方法を実施した場合における、第2の還元剤通路内の圧力変動について説明する。
図6は、横軸に時間の経過を示し、縦軸に圧力値を示している。また、図6中、点線Aはエア通路のオリフィスの下流側における高圧エアの圧力値を示し、実線Bは還元剤噴射部が目詰まりを生じていない場合での第2の還元剤通路内の圧力値を示し、破線Cは還元剤噴射部が目詰まりを生じている場合での第2の還元剤通路内の圧力値を示している。また、鎖線Dは高圧エア発生手段における高圧エア供給バルブの開閉状態を示し、鎖線Eは第2の還元剤通路に設けられた排出弁の開閉状態を示し、鎖線Fは還元剤噴射部の開閉状態を示している。
Here, with reference to FIG. 6, the pressure fluctuation in the second reducing agent passage when the first clogging verification method according to the present embodiment is performed will be described.
In FIG. 6, the horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the pressure value. In FIG. 6, the dotted line A indicates the pressure value of the high-pressure air on the downstream side of the orifice of the air passage, and the solid line B indicates the inside of the second reducing agent passage when the reducing agent injection portion is not clogged. The broken line C indicates the pressure value in the second reducing agent passage when the reducing agent injection unit is clogged. A chain line D indicates the open / close state of the high-pressure air supply valve in the high-pressure air generating means, a chain line E indicates the open / close state of the discharge valve provided in the second reducing agent passage, and a chain line F indicates the opening / closing state of the reducing agent injection unit. Indicates the state.
まず、検証開始前のステップ0では、鎖線D、E、Fにそれぞれ示すように、高圧エア供給バルブが半分程度開かれ、排出弁及び還元剤噴射部は閉じられている。また、点線Aに示すように、このときのエア通路内のオリフィスの下流側の圧力が高圧状態で保持されているとともに、実線B及び破線Cに示すように、第2の還元剤通路内の圧力は供給ポンプにより増圧された圧力を保持している。
First, in
次いで、ステップ1では、高圧エア供給バルブを閉じる一方で、第2の還元剤通路に設けられた排出弁を開き、第2の還元剤通路内の圧力を低下させる。これにしたがって、オリフィス下流側における高圧エアの圧力が低下し、低圧状態で維持される一方、第2の還元剤通路内の圧力は徐々に低下し、大気圧に近い圧力となる。
Next, in
次いで、ステップ2では、高圧エア供給バルブを開け、第2の還元剤通路に設けられた排出弁を閉じる。これにしたがって、オリフィス下流側の圧力が上昇する。ただし、このとき、還元剤噴射部は閉じられたままであり、第2の還元剤通路内の圧力は依然として大気圧に近い圧力のまま維持される。
Next, in
次いで、ステップ3及び4では、供給される高圧エアを所定値に維持した状態で還元剤噴射部を開状態とするとともに、第2の還元剤通路内の圧力変動をもとにして、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりの有無を検証する。
実線Bで示す、還元剤噴射部が目詰まりを生じていない場合においては、還元剤噴射部を開状態とした後およそ3〜4秒程度の間に、第2の還元剤通路内の圧力は、明らかにエア圧による上昇を示している。一方、破線Cで示す、還元剤噴射部が目詰まりを生じている場合においては、還元剤噴射部を開状態とした後、30秒経過した状態であっても、第2の還元剤通路内の圧力はほとんど上昇していない。したがって、還元剤噴射部における目詰まりの有無の判断を容易に行うことができる。
このように圧力変動に差が見られることは、第2の還元剤通路内において目詰まりを生じている場合であっても同様であることは言うまでもない。
Next, in
When the reducing agent injection unit is not clogged, as indicated by the solid line B, the pressure in the second reducing agent passage is about 3 to 4 seconds after the reducing agent injection unit is opened. It clearly shows an increase due to air pressure. On the other hand, in the case where the reducing agent injection part is clogged, as indicated by the broken line C, even if 30 seconds have elapsed after the reducing agent injection part is opened, The pressure has hardly increased. Therefore, it is possible to easily determine the presence or absence of clogging in the reducing agent injection unit.
Needless to say, such a difference in pressure fluctuation is the same even when clogging occurs in the second reducing agent passage.
次いで、ステップ5では、高圧エア供給バルブを閉じるとともに、第2の還元剤通路に設けられた排出弁を開く。これによって、オリフィス下流側における高圧エアの圧力及び第2の還元剤通路内の圧力が低下し、目詰まりの検証工程を終了する。
Next, in
以上のように、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路の目詰まりが生じていない場合には、所定時間内に所定圧力まで第2の還元剤通路内の圧力が上昇することから、この第2の還元剤通路内の圧力変動を監視することによって、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路内の目詰まりの有無を検証することができる。
なお、この所要時間や圧力上昇のしきい値の設定は任意であり、排気浄化装置の性能や使用者のスペックに応じ、許容しうる目詰まりの度合いに対応させて、それらの値を設定することができる。
As described above, when the clogging of the reducing agent injection unit and the second reducing agent passage has not occurred, the pressure in the second reducing agent passage rises to a predetermined pressure within a predetermined time. By monitoring the pressure fluctuation in the second reducing agent passage, the presence or absence of clogging in the reducing agent injection portion or the second reducing agent passage can be verified.
The required time and the threshold value for the pressure increase are optional, and these values are set in accordance with the degree of clogging that can be tolerated according to the performance of the exhaust purification device and the user's specifications. be able to.
また、第1の目詰まり検証方法を実施することにより、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりを検知した場合には、それらの各部の周囲に設けた加熱手段を作動させるなどして、結晶化した還元剤の主成分を溶解させることが好ましい。また、異物による目詰まりの場合には、当該異物を除去する必要がある。 Moreover, when clogging in the reducing agent injection part or the second reducing agent passage is detected by carrying out the first clogging verification method, the heating means provided around these parts is operated, etc. Thus, it is preferable to dissolve the main component of the crystallized reducing agent. In addition, in the case of clogging due to foreign matter, it is necessary to remove the foreign matter.
これまで説明した第1の目詰まり検証方法を行うタイミングについては特に制限されるものではないが、例えば、内燃機関の始動時に行うことが好ましい。この理由は、内燃機関の運転中では、目詰まりの検証を行っている間NOXの浄化を中断せざるを得ない場合があるためである。また、内燃機関が運転状態にある場合には、排気ガスの熱等によって、目詰まりの原因となった結晶化した還元剤を溶解させることができ、目詰まりが自然的に解消される場合もあるためである。
したがって、内燃機関の始動時に目詰まりの有無を検証し、速やかに目詰まりを解消させた上で、通常運転を開始することが好ましい。
Although the timing for performing the first clogging verification method described so far is not particularly limited, for example, it is preferably performed when the internal combustion engine is started. This is because during the operation of the internal combustion engine, NO x purification may have to be interrupted while clogging is being verified. In addition, when the internal combustion engine is in an operating state, the crystallized reducing agent that causes the clogging can be dissolved by the heat of the exhaust gas, etc., and the clogging may be resolved naturally. Because there is.
Therefore, it is preferable to check the presence or absence of clogging at the start of the internal combustion engine, to quickly eliminate clogging, and to start normal operation.
[第2の実施の形態]
本発明の第2の実施の形態は、上述の第2のNOX浄化システムとして、尿素を還元剤として用いた第2のSCRシステム及び当該第2のSCRシステムを用いて行われる第2の目詰まり検証方法である。
なお、第1の実施の形態と同様の構成とすることができる点については適宜説明を省略し、第1の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Second Embodiment]
In the second embodiment of the present invention, a second SCR system using urea as a reducing agent and a second eye performed using the second SCR system as the second NO x purification system described above. This is a clogging verification method.
Note that description of points that can be configured in the same manner as in the first embodiment will be omitted as appropriate, and differences from the first embodiment will be mainly described.
1.第2のSCRシステム
(1)内燃機関及び排気通路
第2のSCRシステムによって浄化する排気ガスを排出する内燃機関や、内燃機関に備えられる運転状態検出手段、排気通路は、第1の実施の形態と同様の構成とすることができるために、ここでの説明は省略する。
1. Second SCR System (1) Internal Combustion Engine and Exhaust Passage The internal combustion engine that exhausts exhaust gas purified by the second SCR system, the operating state detection means provided in the internal combustion engine, and the exhaust passage are the same as those in the first embodiment. Since the configuration can be the same as that in FIG.
(2)SCRシステム
(2)−1 基本的構成
図7は、本実施形態のSCRシステム80の構成例を示す図である。
本実施形態のSCRシステム80は、内燃機関の排気通路20中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤5を用いて還元する触媒13と、触媒13の上流側で排気通路20中に還元剤5を添加する還元剤添加部15と、還元剤添加部15に接続された還元剤通路17と、当該還元剤通路17に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部36と、当該還元剤噴射部36に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンク31と、内部にオリフィス41を備えるとともに、還元剤通路17の途中に接続されたエア通路19と、当該エア通路19におけるオリフィス41の上流側及び下流側に配置された二つの圧力センサ43b、43cと、エア通路19を介して還元剤通路17に供給され、還元剤噴射部36から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段33と、還元剤噴射部36を閉じた状態において、高圧エア発生手段33から還元剤通路17に高圧エアを供給し、二つの圧力センサ43b、3cによって測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部15の目詰まりの有無を判定する判定手段81と、を備えている。
(2) SCR System (2) -1 Basic Configuration FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
ここで、かかるSCRシステム80に使用されるNOX触媒13や還元剤、還元剤添加部15、還元剤噴射部36、還元剤通路(第1の還元剤通路)17、貯蔵タンク31、排出弁38、高圧エア発生手段33、還元剤が結晶化した場合の加熱手段を作動させる制御手段等については、第1の実施の形態と同様の構成とすることができる。
Here, the NO X
(2)−2 エア通路
一方、本実施形態のSCRシステムに備えられるエア通路19についても、基本的に第1の実施の形態と同様の構成とすることができる。ただし、本実施形態のSCRシステム80におけるエア通路19の途中には、オリフィス41を備えるとともに、当該オリフィス41の上流側及び下流側に、それぞれ圧力センサ43b、43cを備えている。すなわち、オリフィス41を備えることにより、高圧エア発生手段33で発生させた高圧エアの圧力を調整して第1の還元剤通路17に移送させるとともに、オリフィス41の上流側及び下流側の圧力を異ならせることができるために、上流側及び下流側における圧力を比較することで、還元剤添加部15の目詰まりの有無を検証することができる。
なお、用いられるエア通路19、オリフィス41、及び圧力センサ43b、43cについては、特に制限されるものではなく、それぞれ第1の実施の形態と同様に、公知のものを使用することができる。
(2) -2 Air Passage On the other hand, the
The
(2)−3 判定手段
また、本実施形態のSCRシステム80は、還元剤噴射部36を閉じた状態において、高圧エア発生手段33から還元剤通路17に高圧エアを供給し、第1及び第2の圧力センサ43b、43cによって測定される圧力の値を比較することにより、還元剤添加部15の目詰まりの有無を判定する判定手段81を備えることを特徴とする。
すなわち、還元剤噴射部36を閉じた状態で、還元剤通路17に対して高圧エアを供給した場合に、還元剤添加部15が目詰まりを生じていない場合には、高圧エアが還元剤添加部15から放出され、エア通路19のオリフィス41の下流側における圧力は、上流側の圧力に比べて低くなる。一方、仮に、還元剤添加部15が目詰まりを生じている場合には、高圧エアが外部に排出されにくくなるために、エア通路19のオリフィス41の下流側における圧力は、上流側の圧力と近似する値を示すことになる。したがって、オリフィス41の上流側及び下流側における圧力の値を比較することにより、還元剤添加部15の目詰まりを容易に検証することができる。
より具体的な、検証方法については後述する。
(2) -3 Determination Unit The
That is, when high pressure air is supplied to the reducing
A more specific verification method will be described later.
2.第2のSCRシステムの目詰まり検証方法
以下、上述の構成の第2のSCRシステムを用いた目詰まり検証方法について、図8のフロー、及び図9を参照しつつ説明する。
2. Clogging Verification Method of Second SCR System Hereinafter, a clogging verification method using the second SCR system having the above-described configuration will be described with reference to the flow of FIG. 8 and FIG.
まず、ステップ1として、あらかじめ、還元剤通路内及びエア通路内の圧力を所定値以下としておくことが好ましい。この理由は、高圧エアが供給された際に、エア通路内の圧力変化を検知しやすくするためである。
なお、還元剤添加部として、通常使用される添加ノズルを使用する場合には、当該添加ノズルから内部のエアが放出されることにより圧力は低下する。
First, as
In addition, when using the addition nozzle normally used as a reducing agent addition part, a pressure falls because internal air is discharge | released from the said addition nozzle.
次いで、ステップ2として、図9(a)に示すように、還元剤噴射部36を閉じた状態において、高圧エア発生手段33から、還元剤通路17に高圧エア21を供給する。これによって、まず、オリフィス上流側のエア通路内が高圧エアによって満たされるとともに、オリフィス下流側に対しても徐々に高圧エアが流入していく。
Next, as
次いで、ステップ3として、図9(b)に示すように、エア通路19内に配置されたオリフィス41の上流側及び下流側の圧力値を、圧力センサ43b、43cを用いて測定するとともに、それぞれ測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部15における目詰まりの有無を判定する。
これによって、還元剤添加部15に目詰まりが生じている場合には、高圧エア21が外部に放出されることがないか、あるいは、放出されるとしても微量であるために、時間の経過に伴って、オリフィス41の上流側の圧力と、下流側の圧力とが近似してくることになる。したがって、例えば、所定時間内にオリフィス41の上流側の圧力と下流側の圧力との差が所定範囲内になった場合には、還元剤添加部15における目詰まりを有りと判定することができる。
一方、還元剤添加部15が目詰まりを生じていない場合には、還元剤通路17内に供給された高圧エア21が還元剤添加部15から放出されるため、オリフィス41の下流側の圧力は一定以上上昇することがないため、目詰まりが生じていないものと判定することができる。
Next, as
As a result, when the reducing
On the other hand, when the reducing
目詰まりの有無を判定した後には、ステップ4として、高圧エア発生手段33からの高圧エアの供給を停止し、目詰まりの検証を終了する。
After determining the presence or absence of clogging, in
ここで、図10を参照して、本実施形態にかかる第2の目詰まり検証方法を実施した場合における、エア通路内のオリフィスの下流側における圧力変動について説明する。
図10は、横軸に時間の経過を示し、縦軸に圧力値を示している。また、図10中、実線Aはオリフィス上流側のエア通路内の高圧エアの圧力値を示し、点線Bはオリフィス下流側のエア通路内の圧力値を示している。また、鎖線Cは高圧エア発生手段における高圧エア供給バルブの開閉状態を示している。
Here, with reference to FIG. 10, the pressure fluctuation in the downstream side of the orifice in the air passage when the second clogging verification method according to the present embodiment is performed will be described.
In FIG. 10, the horizontal axis indicates the passage of time, and the vertical axis indicates the pressure value. In FIG. 10, a solid line A indicates the pressure value of the high pressure air in the air passage on the upstream side of the orifice, and a dotted line B indicates the pressure value in the air passage on the downstream side of the orifice. A chain line C indicates an open / close state of the high pressure air supply valve in the high pressure air generating means.
この図10に示すように、ステップ1では、鎖線Cに示すように、高圧エア供給バルブが閉じられるとともに、点線A、実線Bに示すように、オリフィス上流側及び下流側それぞれの圧力値はほぼ同じ圧力で保持されている。
次いで、ステップ2〜3では、高圧エア供給バルブを開くとともに、オリフィスの上流側及び下流側における圧力の値をもとにして、還元剤添加部における目詰まりの有無を検証する。このデータでは、オリフィス上流側の圧力が速やかに上昇するとともに、その後も徐々に上昇し、開弁後およそ7〜8秒後には所定の高圧状態で保持される。これに対し、オリフィス下流側の圧力は、開弁後徐々に上昇するものの、およそ5〜6秒経過後は、オリフィスの絞りによって上流側の圧力よりも明らかに低い圧力状態のまま一定の値を維持している。なお、このデータは、目詰まりを生じていない還元剤添加部を使用したことから、高圧エア供給バルブを開放した後、所定時間経過後であっても、オリフィスの上流側及び下流側における圧力の値は近似することがないという結果が見られた。
As shown in FIG. 10, in
Next, in
以上のように、還元剤添加部の目詰まりが生じていない場合には、オリフィスの上流側及び下流側におけるエア通路内の圧力が近似してくることがないことから、この二つの圧力の値を比較することによって、還元剤添加部の目詰まりの有無を検証することができる。
ただし、目詰まりを無しと判定する際の時間や圧力差のしきい値の設定は任意であり、排気浄化装置の性能や使用者のスペックに応じ、許容しうる目詰まりの度合いに対応させて、それらの値を設定することができる。
As described above, since the pressure in the air passage on the upstream side and the downstream side of the orifice does not approximate when the clogging of the reducing agent addition portion has not occurred, the value of these two pressures. By comparing these, the presence or absence of clogging of the reducing agent addition part can be verified.
However, the time when determining that there is no clogging and the threshold value for the pressure difference are optional, and depending on the performance of the exhaust purification system and the user's specifications, it can be adjusted according to the allowable degree of clogging. , You can set their values.
また、第2の目詰まり検証方法を実施することにより、還元剤添加部における目詰まりが検知された場合には、還元剤添加部の周囲に設けた加熱手段を作動させるなどして、結晶化した還元剤の主成分を溶解させることが好ましい。また、異物による目詰まりの場合には、当該異物を除去する必要がある。 Further, when clogging in the reducing agent addition unit is detected by performing the second clogging verification method, the crystallization is performed by operating a heating means provided around the reducing agent addition unit. It is preferable to dissolve the main component of the reducing agent. In addition, in the case of clogging due to foreign matter, it is necessary to remove the foreign matter.
なお、これまで説明した第2の目詰まり検証方法を行うタイミングについても、第1の目詰まり検証方法と同様、特に制限されるものではなく、例えば、内燃機関の始動時に行うことが好ましい。したがって、内燃機関の始動時に目詰まりの有無を検証し、速やかに目詰まりを解消させた上で、通常運転を開始することが好ましい。 Note that the timing for performing the second clogging verification method described so far is not particularly limited as in the first clogging verification method, and is preferably performed, for example, when the internal combustion engine is started. Therefore, it is preferable to check the presence or absence of clogging at the start of the internal combustion engine, to quickly eliminate clogging, and to start normal operation.
[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態は、上述の第3のNOX浄化システムとして、尿素を還元剤として用いた第3のSCRシステム及び当該第3のSCRシステムを用いて行われる第3の目詰まり検証方法である。
なお、第1又は第2の実施の形態と同様の構成とすることができる点については適宜説明を省略し、第1又は第2の実施の形態と異なる点を中心に説明する。
[Third Embodiment]
In the third embodiment of the present invention, a third SCR system using urea as a reducing agent and a third eye performed using the third SCR system as the third NO x purification system described above. This is a clogging verification method.
Note that description of points that can be configured in the same manner as in the first or second embodiment will be omitted as appropriate, and differences from the first or second embodiment will be mainly described.
1.第3のSCRシステム
(1)内燃機関及び排気通路
第3のSCRシステムによって浄化する排気ガスを排出する内燃機関や、内燃機関の運転状態検出手段、排気通路は、第1の実施の形態と同様の構成とすることができるために、ここでの説明は省略する。
1. Third SCR system (1) Internal combustion engine and exhaust passage The internal combustion engine that discharges exhaust gas to be purified by the third SCR system, the operating state detection means of the internal combustion engine, and the exhaust passage are the same as in the first embodiment. The description here will be omitted.
(2)SCRシステム
(2)−1 基本的構成
図11は、本実施形態のSCRシステム90の構成例を示す図である。
本実施形態のSCRシステム90は、内燃機関の排気通路20中に備えられ、排気ガス中のNOXを吸収するとともに還元剤を用いて還元する触媒13と、触媒13の上流側で排気通路30中に還元剤5を添加する還元剤添加部15と、還元剤添加部15に接続された第1の還元剤通路17と、当該第1の還元剤通路17に対して還元剤を噴射する還元剤噴射部36と、当該還元剤噴射部36に接続された第2の還元剤通路18と、当該第2の還元剤通路18に配置され、当該第2の還元剤通路18内の圧力を測定する第1の圧力センサ43aと、第2の還元剤通路18を介して還元剤噴射部36に移送される還元剤が貯蔵された貯蔵タンク31と、内部にオリフィス41を備えるとともに、第1の還元剤通路18の途中に接続されたエア通路19と、当該エア通路19におけるオリフィス41の上流側及び下流側に配置された第2及び第3の圧力センサ43b、43cと、エア通路19を介して第1の還元剤通路17に供給され、還元剤噴射部36から噴射される還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段33と、還元剤噴射部36を閉じた状態において、高圧エア発生手段33から第1の還元剤通路17に高圧エアを供給し、第2及び第3の圧力センサ43b、43cによって測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部15の目詰まりの有無を判定する第1の判定手段45と、高圧エア発生手段33から第1の還元剤通路17に高圧エアを供給するとともに還元剤噴射部36を開状態とし、第2の還元剤通路18内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18の目詰まりの有無を判定する第2の判定手段81と、を備えている。
(2) SCR System (2) -1 Basic Configuration FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the
The
すなわち、第3のSCRシステム90においては、第1の実施の形態における判定手段(第1の判定手段)45と、第2の実施の形態における判定手段(第2の判定手段)81をともに備えていることを特徴とする。それぞれの判定手段の詳細については、第1の実施の形態及び第2の実施の形態におけるそれぞれの判定手段と同様の構成とすることができるため、ここでの説明を省略する。
また、かかるSCRシステム90に使用されるNOX触媒13や還元剤5、還元剤添加部15、還元剤噴射部36、第1及び第2の還元剤通路17、18、貯蔵タンク31、排出弁38、高圧エア発生手段33、エア通路19、圧力センサ43a、43b、43c、還元剤が結晶化した場合の加熱手段を作動させる制御手段等についても、第1の実施の形態又は第2の実施の形態と同様の構成とすることができる。
That is, the
Further, the NO x
2.第3のSCRシステムの目詰まり検証方法
以下、上述の構成の第3のSCRシステムを用いた目詰まり検証方法について、図12のフロー、及び図13〜図14を適宜参照しつつ説明する。
2. Clogging Verification Method of Third SCR System Hereinafter, a clogging verification method using the third SCR system having the above-described configuration will be described with reference to the flow of FIG. 12 and FIGS. 13 to 14 as appropriate.
まず、ステップ1として、あらかじめ、第1及び第2の還元剤通路内及びエア通路内の圧力を所定値以下としておくことが好ましい。この理由は、高圧エアが供給された際に、それぞれの通路内の圧力変化を検知しやすくするためである。
例えば、第1の実施の形態と同様、図13(a)に示すように、第2の還元剤通路18に設けられた排出弁38を開くことにより、当該排出弁38や還元剤添加部15等から通路内のエアや還元剤を除去することができ、それぞれの通路内の圧力を低下させることができる。
なお、排出弁38を開いて、第2の還元剤通路18内の圧力を低下させた場合には、再度、排出弁38を閉じておく。
First, as
For example, as in the first embodiment, as shown in FIG. 13A, by opening the
Note that when the
次いで、ステップ2として、図13(b)に示すように、還元剤噴射部36を閉じた状態において、高圧エア発生手段33から、第1の還元剤通路17に高圧エア21を供給する。これによって、まず、オリフィス41上流側のエア通路19内が高圧エア21によって満たされるとともに、オリフィス41下流側に対しても徐々に高圧エア21が流入していく。
Next, as
次いで、ステップ3として、図13(c)に示すように、エア通路19内に配置されたオリフィス41の上流側及び下流側の圧力値を、圧力センサ43b、43cを用いて測定するとともに、それぞれ測定される圧力値を比較することにより、還元剤添加部15における目詰まりの有無を判定する。
これによって、還元剤添加部15に目詰まりが生じている場合には、オリフィス41の上流側の圧力と、下流側の圧力とが近似してくることになるため、例えば、所定時間内にオリフィス41の上流側の圧力と下流側の圧力との差が所定範囲内になった場合には、還元剤添加部15における目詰まりを有りと判定することができる。
一方、還元剤添加部15が目詰まりを生じていない場合には、還元剤通路17内に供給された高圧エアが還元剤添加部15から放出され、オリフィス41の下流側の圧力は一定以上上昇することがないため、目詰まりが生じていないものと判定することができる。
Next, as
As a result, when clogging occurs in the reducing
On the other hand, when the reducing
次いで、引き続き還元剤を供給しない状態において、高圧エア発生手段から、第1の還元剤通路に高圧エアを供給し続ける。この段階では、還元剤噴射部は閉じられており、供給された高圧エアの一部は還元剤添加部から放出される一方、第1の還元剤通路内の圧力は徐々に上昇する。 Next, in a state where the reducing agent is not supplied continuously, the high pressure air is continuously supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage. At this stage, the reducing agent injection unit is closed, and a part of the supplied high-pressure air is released from the reducing agent addition unit, while the pressure in the first reducing agent passage gradually increases.
次いで、ステップ4として、図14(a)に示すように、還元剤噴射部36を開状態にする。すなわち、第1の還元剤通路17に供給された高圧エア21が第2の還元剤通路18に流入しうる状態とする。
ここで、第1の実施の形態と同様、還元剤噴射部36を開状態とする際には、高圧エア発生手段33から供給される高圧エア21の圧力が所定値を超えていることを確認した上で、開状態とすることが好ましい。
Next, as
Here, as in the first embodiment, when the reducing
次いで、ステップ5として、図14(b)に示すように、第2の還元剤通路18内に配置された圧力センサ43aにおける圧力変動を検証することにより、還元剤噴射部36又は第2の還元剤通路18における目詰まりの有無を判定する。
これによって、還元剤噴射部又は第2の還元剤噴射部に目詰まりが生じている場合には、所定時間内に所定の圧力値まで上昇しないことから、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりを有りと判定することができる。
一方、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路が目詰まりを生じていない場合には、第2の還元剤通路内の圧力が速やかに上昇するため、その圧力変化を検知して、目詰まりが生じていないものと容易に判定することができる。
Next, as
Thus, when the reducing agent injection unit or the second reducing agent injection unit is clogged, the reducing agent injection unit or the second reducing agent is not increased to a predetermined pressure value within a predetermined time. It can be determined that there is clogging in the passage.
On the other hand, when the reducing agent injection section and the second reducing agent passage are not clogged, the pressure in the second reducing agent passage rises quickly, so that the pressure change is detected and clogging occurs. It can be easily determined that no occurs.
このとき、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりを有りと判定する際の、時間や圧力のしきい値を、先に検証した還元剤添加部の目詰まりの度合いに応じて設定することが好ましい。
この理由は、還元剤添加部の目詰まりの度合い、例えば、完全に詰まっているか、まったく詰まっていないか、半分程度詰まっているかによって、高圧エアが第2の還元剤通路に回り込む速度が異なるためである。
したがって、例えば、還元剤添加部が完全に詰まっている場合には、還元剤噴射部を開状態としたときに、第2の還元剤通路側に高圧エアが回り込む速度が速くなるために、目詰まり無しと判定される、所定の圧力まで上昇する時間を短く設定することが好ましい。一方、例えば、還元剤添加部の目詰まりの度合いが低くなるにつれ、還元剤噴射部を開状態としたときに、第2の還元剤通路側に高圧エアが回り込む速度が遅くなるために、目詰まり無しと判定される、所定の圧力まで上昇する時間をより長く設定することが好ましい。
これによって、還元剤添加部の目詰まりの状態に対応させて、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりを精度よく検証することができる。
At this time, when determining that the reducing agent injection unit or the second reducing agent passage is clogged, the threshold of time and pressure is determined according to the degree of clogging of the reducing agent addition unit verified previously. It is preferable to set.
The reason for this is that the speed at which the high-pressure air enters the second reducing agent passage varies depending on the degree of clogging of the reducing agent addition part, for example, whether it is completely clogged, not clogged at all, or clogged about half. It is.
Therefore, for example, when the reducing agent addition unit is completely clogged, the speed at which the high-pressure air flows into the second reducing agent passage side when the reducing agent injection unit is opened increases. It is preferable to set a short time for rising to a predetermined pressure at which it is determined that there is no clogging. On the other hand, for example, as the degree of clogging of the reducing agent addition unit becomes low, the speed at which the high-pressure air flows into the second reducing agent passage side becomes slow when the reducing agent injection unit is opened. It is preferable to set a longer time for rising to a predetermined pressure at which it is determined that there is no clogging.
Accordingly, the clogging in the reducing agent injection unit or the second reducing agent passage can be accurately verified in accordance with the clogged state of the reducing agent addition unit.
目詰まりの有無を判定した後には、ステップ6として、図14(c)に示すように、高圧エアの供給を停止するとともに、第2の還元剤通路18に設けられた排出弁38を再度開けて、第1及び第2の還元剤通路17、18等の内部の圧力を低下させて、目詰まりの検証を終了する。
After determining the presence or absence of clogging, as shown in FIG. 14C, the supply of high-pressure air is stopped and the
以上説明した、第3の目詰まり検証方法を実施するにあたっては、それぞれ第1の実施の形態及び第2の実施の形態と同様の条件で実施することができる。
さらに、第3の目詰まり検証方法についても、内燃機関の始動時に行うことが好ましい。また、還元剤添加部や、還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりが検知された場合には、それらの各部の周囲に設けた加熱手段を作動させて、結晶化した還元剤の主成分を溶解させることが好ましい。また、異物による目詰まりの場合には、当該異物を除去する必要がある。
The third clogging verification method described above can be performed under the same conditions as those in the first embodiment and the second embodiment, respectively.
Further, the third clogging verification method is also preferably performed when the internal combustion engine is started. Further, when clogging in the reducing agent addition unit, the reducing agent injection unit or the second reducing agent passage is detected, the heating means provided around each of these units is operated to crystallize the reducing agent. It is preferable to dissolve the main component. In addition, in the case of clogging due to foreign matter, it is necessary to remove the foreign matter.
本発明によれば、NOX浄化システムに所定の判定手段を備えたことにより、還元剤添加部又は、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路における目詰まりの有無を精度よく検証できるようになった。また、NOX浄化システムの目詰まりの検証を実施するにあたり、検証する対象箇所以外の弁や通路を遮断して、所定箇所での圧力値を測定することにより、還元剤添加部又は、還元剤噴射部及び第2の還元剤通路における目詰まりの有無を精度よく検証できるようになった。
したがって、尿素やHCを還元剤として用いたNOX浄化システムにおける、還元剤の結晶化や異物の侵入に起因する供給系統内の目詰まりを容易にかつ精度よく検証することができる。
According to the present invention, the NO x purification system is provided with the predetermined determination means, so that the presence or absence of clogging in the reducing agent addition unit or the reducing agent injection unit and the second reducing agent passage can be accurately verified. became. Further, in performing the verification of the clogging of the NO x purification system, the reducing agent addition unit or the reducing agent is measured by shutting off valves and passages other than the verification target location and measuring the pressure value at a predetermined location. The presence or absence of clogging in the injection section and the second reducing agent passage can be verified with high accuracy.
Therefore, in the NO x purification system using urea or HC as a reducing agent, clogging in the supply system due to crystallization of the reducing agent or intrusion of foreign matters can be easily and accurately verified.
5:還元剤、13:触媒、15:還元剤添加部、17:第1の還元剤通路、18:第2の還元剤通路、19:エア通路、20:排気通路、21:高圧エア、30:第1のSCRシステム、31:貯蔵タンク、33:エアコンプレッサ、35:還元剤供給ポンプ、36:還元剤噴射部、37:高圧エア供給バルブ、38:排出弁、41:オリフィス、43a・43b・43c:圧力センサ、45:判定手段(第1の判定手段)、71:加熱手段、80:第2のSCRシステム、81:判定手段(第2の判定手段)、90:第3のSCRシステム
5: reducing agent, 13: catalyst, 15: reducing agent addition section, 17: first reducing agent passage, 18: second reducing agent passage, 19: air passage, 20: exhaust passage, 21: high pressure air, 30 : First SCR system, 31: Storage tank, 33: Air compressor, 35: Reductant supply pump, 36: Reductant injection unit, 37: High pressure air supply valve, 38: Discharge valve, 41: Orifice, 43a and
Claims (13)
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
当該第2の還元剤通路に配置され、当該第2の還元剤通路内の圧力を測定する圧力センサと、
前記第2の還元剤通路を介して前記還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
前記第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路を介して前記第1の還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
前記還元剤を供給しない状態において、前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに前記還元剤噴射部を開状態とし、前記第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、前記還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりの有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, absorbs NO x in the exhaust gas, and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit for injecting the reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A pressure sensor disposed in the second reducing agent passage and measuring a pressure in the second reducing agent passage;
A storage tank in which the reducing agent transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage is stored;
An air passage connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In a state where the reducing agent is not supplied, high-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection unit is opened, and the pressure in the second reducing agent passage is changed. Determination means for measuring a predetermined time and verifying the variation of the measured pressure value to determine whether the reducing agent injection section or the second reducing agent passage is clogged;
A NO X purification system comprising:
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された還元剤通路と、
当該還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、前記還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路における前記オリフィスの上流側及び下流側に配置された二つの圧力センサと、
前記エア通路を介して前記還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
前記還元剤噴射部を閉じた状態において、前記高圧エア発生手段から前記還元剤通路に高圧エアを供給し、前記二つの圧力センサによって測定される圧力値を比較することにより、前記還元剤添加部の目詰まりの有無を判定する判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, absorbs NO x in the exhaust gas, and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit that injects the reducing agent into the reducing agent passage;
A storage tank storing the reducing agent to be transferred to the reducing agent injection unit;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the reducing agent passage;
Two pressure sensors arranged upstream and downstream of the orifice in the air passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the reducing agent passage via the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In a state where the reducing agent injection unit is closed, high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the reducing agent passage, and the pressure value measured by the two pressure sensors is compared, thereby reducing the reducing agent addition unit. Determining means for determining the presence or absence of clogging,
A NO X purification system comprising:
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
当該第2の還元剤通路に配置され、当該第2の還元剤通路内の圧力を測定する第1の圧力センサと、
前記第2の還元剤通路を介して前記還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、前記第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路における前記オリフィスの上流側及び下流側に配置された第2及び第3の圧力センサと、
前記エア通路を介して前記第1の還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
前記還元剤噴射部を閉じた状態において、前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給し、前記第2及び第3の圧力センサによって測定される圧力値を比較することにより、前記還元剤添加部の目詰まりの有無を判定する第1の判定手段と、
前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに前記還元剤噴射部を開状態とし、前記第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、前記還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりの有無を判定する第2の判定手段と、
を備えることを特徴とするNOX浄化システム。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, absorbs NO x in the exhaust gas, and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit for injecting the reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A first pressure sensor disposed in the second reducing agent passage and measuring a pressure in the second reducing agent passage;
A storage tank in which the reducing agent transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage is stored;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the first reducing agent passage;
Second and third pressure sensors disposed upstream and downstream of the orifice in the air passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
High pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage in a state where the reducing agent injection unit is closed, and pressure values measured by the second and third pressure sensors are compared. By the first determination means for determining the presence or absence of clogging of the reducing agent addition unit,
High-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection unit is opened, and the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time. A second determination means for determining whether or not the reducing agent injection section or the second reducing agent passage is clogged by verifying the variation of the pressure value;
A NO X purification system comprising:
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
前記第2の還元剤通路を介して前記還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
前記第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
当該エア通路を介して前記第1の還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、前記還元剤噴射部又は第2の還元剤通路における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法において、
前記還元剤を供給しない状態で、前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに前記還元剤噴射部を開状態とし、前記第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、前記還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりを検証することを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and absorbs NO x in the exhaust gas and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit for injecting the reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A storage tank in which the reducing agent transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage is stored;
An air passage connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In the NO x purification system comprising the NO x purification system for verifying the clogging of the NO x purification system for verifying the presence or absence of clogging in the reducing agent injection section or the second reducing agent passage,
In a state where the reducing agent is not supplied, high-pressure air is supplied from the high-pressure air generating means to the first reducing agent passage, the reducing agent injection unit is opened, and the pressure in the second reducing agent passage is changed. Clogging verification of the NO x purification system characterized by verifying clogging of the reducing agent injection section or the second reducing agent passage by measuring a predetermined time and verifying the variation of the measured pressure value. Method.
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された還元剤通路と、
当該還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、前記還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
前記エア通路を介して前記還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、前記還元剤噴射部における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法において、
前記還元剤噴射部を閉じるとともに、前記高圧エア発生手段から前記還元剤通路に高圧エアを供給し、前記エア通路の途中に配置されたオリフィスの上流側及び下流側における圧力値の差を比較することにより、前記還元剤添加部の目詰まりを検証することを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and absorbs NO x in the exhaust gas and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit that injects the reducing agent into the reducing agent passage;
A storage tank storing the reducing agent to be transferred to the reducing agent injection unit;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air supplied to the reducing agent passage via the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In the NO x purification system provided with the clogging verification method of the NO x purification system for verifying the presence or absence of clogging in the reducing agent injection unit,
The reducing agent injection unit is closed and high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the reducing agent passage, and the difference in pressure value between the upstream side and the downstream side of the orifice arranged in the middle of the air passage is compared. Thus, the clogging verification method of the NO x purification system is characterized by verifying clogging of the reducing agent addition section.
前記触媒の上流側で前記排気通路中に前記還元剤を添加する還元剤添加部と、
前記還元剤添加部に接続された第1の還元剤通路と、
当該第1の還元剤通路に対して前記還元剤を噴射する還元剤噴射部と、
当該還元剤噴射部に接続された第2の還元剤通路と、
前記第2の還元剤通路を介して前記還元剤噴射部に移送される前記還元剤が貯蔵された貯蔵タンクと、
内部にオリフィスを備えるとともに、前記第1の還元剤通路の途中に接続されたエア通路と、
前記エア通路を介して前記第1の還元剤通路に供給され、前記還元剤噴射部から噴射される前記還元剤に対して混合される高圧エアを発生させる高圧エア発生手段と、
を備えたNOX浄化システムにおける、前記還元剤添加部、還元剤噴射部、又は第2の還元剤通路における目詰まりの有無を検証するためのNOX浄化システムの目詰まり検証方法において、
前記還元剤噴射部を閉状態とするとともに、前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給し、前記エア通路の途中に配置されたオリフィスの上流側及び下流側における圧力値を比較することにより、前記還元剤添加部の目詰まりを検証する工程と、
前記還元剤噴射部を開状態とし、前記高圧エア発生手段から前記第1の還元剤通路に高圧エアを供給するとともに、前記第2の還元剤通路内の圧力を所定時間測定して、測定される圧力値の変動を検証することにより、前記還元剤噴射部又は第2の還元剤通路の目詰まりを検証する工程と、
を含むことを特徴とするNOX浄化システムの目詰まり検証方法。 A catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and absorbs NO x in the exhaust gas and reduces using a reducing agent;
A reducing agent addition section for adding the reducing agent into the exhaust passage upstream of the catalyst;
A first reducing agent passage connected to the reducing agent addition section;
A reducing agent injection unit for injecting the reducing agent to the first reducing agent passage;
A second reducing agent passage connected to the reducing agent injection unit;
A storage tank in which the reducing agent transferred to the reducing agent injection unit via the second reducing agent passage is stored;
An air passage provided with an orifice therein and connected in the middle of the first reducing agent passage;
High-pressure air generating means for generating high-pressure air that is supplied to the first reducing agent passage through the air passage and mixed with the reducing agent injected from the reducing agent injection section;
In NO X purification system wherein the reducing agent adding unit, the reducing agent injection unit, or the clogging verification method of the NO X purification system for verifying the presence or absence of clogging in the second reducing agent passage,
The reducing agent injection section is closed, and high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, and the pressure on the upstream side and the downstream side of the orifice arranged in the middle of the air passage A step of verifying clogging of the reducing agent addition part by comparing the values;
The reducing agent injection section is opened, high pressure air is supplied from the high pressure air generating means to the first reducing agent passage, and the pressure in the second reducing agent passage is measured for a predetermined time. Verifying clogging of the reducing agent injection section or the second reducing agent passage by verifying fluctuations in pressure value,
A method for verifying clogging of an NO X purification system, comprising:
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