JP2009264181A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

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耕平 吉田
Takamitsu Asanuma
孝充 浅沼
Hiromasa Nishioka
寛真 西岡
Yuka Nakata
有香 中田
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Abstract

【課題】NOX選択還元触媒からの脱離アンモニア濃度を許容濃度以下に制御する。
【解決手段】機関排気通路内にNOX選択還元触媒14を配置し、NOX選択還元触媒14上流の機関排気通路内にパティキュレートフィルタ12を配置する。パティキュレートフィルタ12が昇温したときにNOX選択還元触媒14から脱離するアンモニアの濃度を許容濃度以下にさせるNOX選択還元触媒14への目標最大アンモニア吸着量WHiが予め記憶されている。パティキュレートフィルタ12の昇温前にNOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHi以下に制御される。
【選択図】図6

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。
機関排気通路内にNOX選択還元触媒を配置し、NOX選択還元触媒上流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを配置し、NOX選択還元触媒に尿素を供給して尿素から発生するアンモニアにより排気ガス中に含まれるNOXを選択的に還元するようにした内燃機関が公知である(例えば特許文献1を参照)。
特開2000−303826号公報
ところでこのようにNOX選択還元触媒の上流にパティキュレートフィルタを配置した場合、パティキュレートフィルタ上に堆積したパティキュレートを酸化除去すべくパティキュレートフィルタを上昇させるとNOX選択還元触媒も昇温せしめられる。ところがこのようにNOX選択還元触媒が昇温せしめられるとNOX選択還元触媒に多量のアンモニアが吸着している場合、NOX選択還元触媒から許容濃度を越える多量のアンモニアが脱離するという問題を生ずる。
上記問題を解決するために本発明によれば、機関排気通路内にNOX選択還元触媒を配置し、NOX選択還元触媒に尿素を供給して尿素から発生するアンモニアをNOX選択還元触媒に吸着させると共に、主に吸着したアンモニアにより排気ガス中に含まれるNOXを選択的に還元するようにし、NOX選択還元触媒上流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを配置した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィルタが昇温したときにNOX選択還元触媒から脱離するアンモニアの濃度を予め定められた許容濃度以下にさせるNOX選択還元触媒への目標最大アンモニア吸着量が予め記憶されており、パティキュレートフィルタが昇温する以前にNOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量が目標最大アンモニア吸着量以下に制御される。
パティキュレートフィルタが昇温したときにNOX選択還元触媒から脱離するアンモニアの濃度を許容濃度以下に抑制することができる。
図1に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図1を参照すると、1は機関本体、2は各気筒の燃焼室、3は各燃焼室2内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、4は吸気マニホルド、5は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド4は吸気ダクト6を介して排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aの出口に連結され、コンプレッサ7aの入口は吸入空気量検出器8を介してエアクリーナ9に連結される。吸気ダクト6内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁10が配置され、更に吸気ダクト6周りには吸気ダクト6内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置11が配置される。図1に示される実施例では機関冷却水が冷却装置11内に導かれ、機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
一方、排気マニホルド5は排気ターボチャージャ7の排気タービン7bの入口に連結され、排気タービン7bの出口は排気ガス中に含まれる粒子状物質、即ちパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタ12に連結される。このパティキュレートフィルタ12の出口は排気管13を介してNOX選択還元触媒14の入口に連結され、このNOX選択還元触媒14の出口には酸化触媒15が連結される。
NOX選択還元触媒14上流の排気管13内には尿素水供給弁16が配置され、この尿素水供給弁16は供給管17、供給ポンプ18を介して尿素水タンク19に連結される。尿素水タンク19内に貯蔵されている尿素水は供給ポンプ18によって尿素水供給弁16から排気管13内を流れる排気ガス中に噴射され、この尿素水中の尿素から発生したアンモニア((NH22CO+H2O→2NH3+CO2)がNOX選択還元触媒14に吸着される。排気ガス中に含まれているNOXはNOX選択還元触媒14に吸着されているアンモニアによって還元される。
排気マニホルド5と吸気マニホルド4とは排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路20を介して互いに連結され、EGR通路20内には電子制御式EGR制御弁21が配置される。また、EGR通路20周りにはEGR通路20内を流れるEGRガスを冷却するための冷却装置22が配置される。図1に示される実施例では機関冷却水が冷却装置22内に導かれ、機関冷却水によってEGRガスが冷却される。一方、各燃料噴射弁3は燃料供給管23を介してコモンレール24に連結され、このコモンレール24は電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ25を介して燃料タンク26に連結される。燃料タンク26内に貯蔵されている燃料は燃料ポンプ25によってコモンレール24内に供給され、コモンレール24内に供給された燃料は各燃料供給管23を介して燃料噴射弁3に供給される。
電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備する。パティキュレートフィルタ12にはパティキュレートフィルタ12の前後の圧力差を検出するための差圧センサ27が取付けられており、NOX選択還元触媒14にはNOX選択還元触媒14の温度を検出するための温度センサ28が取付けられている。これら差圧センサ27、温度センサ28および吸入空気量検出器8の出力信号は夫々対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。
一方、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ41が接続され、負荷センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば15°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁3、スロットル弁10の駆動用ステップモータ、尿素水供給弁16、供給ポンプ18、EGR制御弁21および燃料ポンプ25に接続される。
パティキュレートフィルタ12としては触媒を担持していないパティキュレートフィルタを用いることもできるし、例えば白金のような貴金属触媒を担持したパティキュレートフィルタを用いることもできる。また、NOX選択還元触媒14は低温で高いNOX浄化率を有するアンモニア吸着タイプのFeゼオライトから構成されている。一方、酸化触媒15は例えば白金からなる貴金属触媒を担持しており、この酸化触媒15はNOX選択還元触媒14から漏出したアンモニアを酸化する作用をなす。
さて、図2においてWHmaxは飽和状態にあるNOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量、即ち飽和吸着量を示しており、この飽和吸着量WHmaxは図2に示されるようにNOX選択還元触媒14の温度TCが高くなるほど低下する。また、本発明による実施例では破線で示されるようにこのアンモニアの飽和吸着量WHmaxよりも若干少ないアンモニア吸着量W3が基準目標アンモニア吸着量WH0とされており、基本的にはNOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量W3がこの基準目標アンモニア吸着量WH0となるように尿素水の供給が制御される。
しかしながらこのようにアンモニア吸着量Wが基準目標アンモニア吸着量WH0となるように尿素水の供給が制御されているとパティキュレートフィルタ12の温度上昇によりNOX選択還元触媒14が温度上昇したときにNOX選択還元触媒14から許容濃度を越える多量のアンモニアが脱離してしまう場合が生ずる。
例えば今、図2においてアンモニア吸着量Wおよび触媒温度TCが黒丸X1で示される状態であったとする。このとき触媒温度TCがTaまで上昇したとすると飽和吸着量WHmaxに対して過剰となるアンモニア吸着量WD1がNOX選択還元触媒14から急速に脱離せしめられる。これに対しこのとき触媒温度TCがTb(<Ta)までしか上昇しなかったとするとこのとき脱離するアンモニア量WD2はWD1に比べてかなり少なくなる。一方、図2においてアンモニア吸着量Wおよび触媒温度TCがアンモニア吸着量Wの少ない黒丸X2で示される状態のときに触媒温度TCがTaまで上昇してもこのとき脱離するアンモニア量WD3はかなり少ない。
ところでNOX選択還元触媒14から脱離するアンモニア量が多いほどNOX選択還元触媒14から脱離するアンモニアの濃度は高くなる。従って図2においてWD1とWD2とを比較すればわかるようにアンモニア吸着量Wが同一の場合には触媒温度TCが高くなるほど脱離するアンモニアの濃度は高くなり、WD1とWD3を比較すればわかるようにNOX選択還元触媒14が同一の温度Taまで昇温せしめられた場合にはアンモニア吸着量Wが多いほど脱離するアンモニアの濃度は高くなる。
図3は脱離するアンモニアの濃度と、触媒温度TCと、アンモニア吸着量Wとの関係を示している。なお、図3においてアンモニア吸着量WはW3>W2>W1の関係があり、鎖線DXは刺激臭を感じることのない最大の濃度、即ち許容濃度を示している。図3から脱離するアンモニアの濃度が許容濃度DXを越えるときの触媒温度TCはアンモニア吸着量Wが多いほど低くなることがわかる。言い換える触媒温度TCが上昇したときに脱離するアンモニアの濃度を許容濃度DX以下に抑制するには触媒温度TCが高められるほどアンモニア吸着量Wを少なくする必要がある。
ところでNOX選択還元触媒14から多量のNOXを脱離させるようなNOX選択還元触媒14の温度上昇はパティキュレートフィルタ12上に堆積したパティキュレートが着火して燃焼したとき、即ち酸化したときに生ずる。この場合、堆積したパティキュレートの着火形態はパティキュレートフィルタ12の種類によって異なり、機関運転中に自然に着火する場合もあれば強制的に着火しないと着火しない場合もある。
図4はパティキュレートが着火したときのパティキュレートフィルタ12へのパティキュレートの堆積量MとNOX選択還元触媒14の温度TCとの関係を示している。なお、図4において実線は、例えば高負荷運転が行われてパティキュレートフィルタ12の温度が上昇したときにパティキュレートフィルタ12上のパティキュレートが自然に着火した場合を示している。この場合には着火が行われたときのパティキュレート堆積量Mが多いほどパティキュレートフィルタ12の温度が高くなり、従って図4に示されるように着火が行われたときのパティキュレート堆積量Mが多いほど触媒温度TCが高くなる。
図5は、パティキュレートの燃焼により触媒温度TCがT0から図4に示される各温度T1,T2,T3,T4まで上昇したときに脱離アンモニアの濃度が許容濃度となる、即ち各NOX脱離量WDが或る値となるアンモニア吸着量W1,W2,W3,W4を示している。即ち、図4において例えばパティキュレート堆積量MがM1のときにパティキュレートが着火せしめられると触媒温度TCはT1となり、このとき図5に示されるようにアンモニア吸着量W1であれば脱離アンモニアの濃度は許容濃度となる。従ってパティキュレート堆積量Mが図4に示されるM1のときにはアンモニア吸着量Wを図5に示されるW1以下にしておけばこのときパティキュレートが着火しても脱離アンモニアの濃度は許容濃度以下となる。
同様に、パティキュレート堆積量Mが図4に示されるM2のときにはアンモニア吸着量Wを図5に示されるW2以下にしておけばこのときパティキュレートが着火しても脱離アンモニアの濃度は許容濃度以下となり、パティキュレート堆積量Mが図4に示されるM3のときにはアンモニア吸着量Wを図5に示されるW3以下にしておけばこのときパティキュレートが着火しても脱離アンモニアの濃度は許容濃度以下となる。即ち、パティキュレート堆積量Mが増大するほどアンモニア吸着量Wを低下させればパティキュレートが着火しても脱離アンモニアの濃度は許容濃度以下となる。
そこで本発明による第1実施例では図5に示される各アンモニア吸着量W1,W2,W3,W4よりも若干少ないアンモニア吸着量が目標最大アンモニア吸着量とされ、アンモニア吸着量がパティキュレート堆積量Mに応じたこの目標最大アンモニア吸着量以下となるように制御される。なお、図4の各パティキュレート堆積量M1,M2,M3,M4に対する各目標最大アンモニア吸着量が図6(A)に夫々WH1,WH2,WH3,WH4で示されている。
即ち、目標最大アンモニア吸着量WHiは図6(B)に示されるようにパティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量Mの関数であり、目標最大アンモニア吸着量WHiはパティキュレート堆積量Mが増大するほど低下せしめられる。この第1実施例では図6(A)に示される各目標最大アンモニア吸着量WH1,WH2,WH3,WH4又は図6(B)に示される関数が予めROM32内に記憶されている。なお、この第1実施例ではアンモニア吸着量Wが基準目標アンモニア吸着量WH0以下であってかつ目標最大アンモニア吸着量WHi以下となるように制御される。例えば目標最大アンモニア吸着量がWH4であったとするとアンモニア吸着量Wは図6(A)においてハッチングで示す領域内に制御される。
図7に第1実施例を実行するための尿素供給制御ルーチンを示す。このルーチンは一定時間毎の割込みによって実行される。
図7を参照するとまず初めにステップ50において差圧センサ27の出力値からパティキュレートフィルタ12へのパティキュレート堆積量Mが算出される。次いでステップ51では算出されたパティキュレート堆積量Mに基づいて図6(B)に示す関係から目標最大アンモニア吸着量WHiが算出される。
次いでステップ52では機関から単位時間当り排出される排出NOXNOXAが算出される。この排出NOX量NOXAは要求トルクTQおよび機関回転数Nの関数として図8(A)に示すマップの形で予めROM32内に記憶されている。次いでステップ53ではNOX選択還元触媒14におけるNOX浄化率Rが算出される。このNOX浄化率Rは図8(B)に示されるようにNOX選択還元触媒14の床温TCの関数であり、更に排気ガス量、即ち吸入空気量Gaに応じて変化する。このNOX浄化率Rは図8(C)に示されるように吸入空気量GaおよびNOX選択還元触媒14の床温TCの関数としてマップの形で予めROM32内に記憶されている。
次いでステップ54では排出NOX量NOXAとNOX浄化率RからNOXを還元するために単位時間当り消費された吸着アンモニア量NDが算出される。次いでステップ55ではW3に尿素水の形で単位時間当り供給される供給アンモニア量Qを加算し、Wから消費されたアンモニア量NDを減算することによってNOX選択還元触媒14のアンモニア吸着量W3(←W3+Q−ND)が算出される。
次いでステップ56ではアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも小さくかつ基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さいか否かが判別される。アンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも小さくかつ基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さいときにはステップ57に進んで尿素水供給弁16から尿素水が単位時間当りQの噴射量でもって噴射される。これに対し、アンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも大きくなったとき又は基準目標アンモニア吸着量WH0よりも大きくなったときにはステップ58に進んで尿素水の噴射が停止される。
再び図4に戻ると、図4において破線はパティキュレートフィルタ12として機関運転中には自然に着火することのないパティキュレートフィルタを用い、パティキュレート堆積量Mが予め定められた量を越えたときにパティキュレートを強制的に着火させるようにした場合、即ちパティキュレートフィルタ12を強制的に再生するようにした場合を示している。この場合でも図7に示す尿素供給制御ルーチンを用いれば脱離するアンモニア濃度を許容濃度以下に抑制することができる。
しかしながら機関運転中にパティキュレートが自然燃焼しない場合にはパティキュレートフィルタ12の再生制御を開始するまで目標最大アンモニア吸着量WHiによってアンモニア吸着量Wを制限する必要がなく、パティキュレートフィルタ12の再生制御を行う直前にアンモニア吸着量Wを低減すれば十分である。図9および図10はパティキュレートフィルタ12を強制的に再生するようにした場合に適した第2実施例を示している。
この第2実施例では通常はアンモニア吸着量Wが図9に示される基準目標アンモニア吸着量WH0以下に制御されており、パティキュレートフィルタ12の再生作用が行われる直前にアンモニア吸着量Wが予め定められた目標最大アンモニア吸着量WHz以下まで低減せしめられる。具体的に言うとこの第2実施例ではパティキュレートフィルタ12を強制的に再生するときにはNOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHz以下になるまで尿素水の供給が停止され、NOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHz以下になった後にパティキュレートフィルタ12が昇温せしめられる。
なお、この目標最大アンモニア吸着量WHzは、パティキュレートフィルタ12の再生作用が開始されたときに脱離アンモニアの濃度が許容濃度以下となるように設定されている。従って本発明による第1実施例および第2実施例のいずれにおいても、パティキュレートフィルタ12が昇温したときにNOX選択還元触媒14から脱離するアンモニアの濃度を予め定められた許容濃度以下にさせるNOX選択還元触媒14への目標最大アンモニア吸着量WHi,WHzが予め記憶されており、パティキュレートフィルタ12が昇温する以前にNOX選択還元触媒14へのアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHi,WHz以下に制御されていることになる。
図10の第2実施例を実行するための尿素供給制御ルーチンを示す。このルーチンも一定時間毎の割込みによって実行される。
図10を参照するとまず初めにステップ60において図8(A)に示すマップから機関からの単位時間当りの排出NOX量NOXAが算出される。次いでステップ61では図8(C)に示すマップからNOX選択還元触媒14におけるNOX浄化率Rが算出される。次いでステップ62では排出NOX量NOXAとNOX浄化率RからNOXを還元するために単位時間当り消費された吸着アンモニア量NDが算出される。次いでステップ63ではW3に尿素水の形で単位時間当り供給される供給アンモニア量Qを加算し、W3から消費されたアンモニア量NDを減算することによってNOX選択還元触媒14のアンモニア吸着量W3(←W3+Q−ND)が算出される。
次いでステップ64では、差圧センサ27の出力値に基づいてパティキュレートフィルタ12へのパティキュレート堆積量Mが再生すべきであることを示す堆積量を越えたか否か、即ち再生条件が成立したか否かが判別される。再生条件が成立していないときにはステップ65に進む。
ステップ65ではアンモニア吸着量Wが基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さいか否かが判別される。アンモニア吸着量Wが基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さいときにはステップ66に進んで尿素水供給弁16から尿素水が単位時間当りQの噴射量でもって噴射される。これに対し、アンモニア吸着量Wが基準目標アンモニア吸着量WH0よりも大きくなったときにはステップ67に進んで尿素水の噴射が停止される。
一方、ステップ64において再生条件が成立したと判断されたときにはステップ68に進んでアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも小さくかつ基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さいか否かが判別される。アンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも大きいとき又は基準目標アンモニア吸着量WH0よりも大きいときにはステップ69に進んでアンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも小さくかつ基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さくなるまで尿素水の噴射が停止される。
次いで、アンモニア吸着量Wが目標最大アンモニア吸着量WHiよりも小さくなりかつ基準目標アンモニア吸着量WH0よりも小さくなるとステップ68からステップ70に進んで尿素水供給弁16から尿素水が単位時間当りQの噴射量でもって噴射される。次いでステップ71においてパティキュレートフィルタ12の再生制御が開始される。再生制御が開始されるパティキュレートフィルタ12の温度はほぼ600℃まで上昇せしめられる。
ところで第1実施例および第2実施例では通常尿素水供給弁16から尿素水が図11(A)に示されるようにパルス状に噴射され、従ってNOX選択還元触媒14には尿素水がパルス状に供給される。この場合、本発明による一実施例ではパティキュレートフィルタ12へのパティキュレート堆積量Mが増大すると図11(b)に示されるように上述のパルスの巾が狭められると共にパルスの発生頻度が高められる。
このようにパルスの巾を狭め、パルスの発生頻度を高めると噴射された尿素水の気化が促進され、斯くしてNOX選択還元触媒14に単位時間当り吸着されるアンモニア量が減少する。その結果パティキュレートが着火せしめられたときに脱離するアンモニア量が減少し、斯くして脱離したアンモニアの濃度が許容濃度を越えるのを一層阻止することができる。
圧縮着火式内燃機関の全体図である。 NOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量とNOX選択還元触媒の温度との関係を説明するための図である。 NOX選択還元触媒からの脱離アンモニアの濃度とNOX選択還元触媒の温度との関係を説明するための図である。 パティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量とNOX選択還元触媒の温度との関係を説明するための図である。 NOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量とNOX選択還元触媒の温度との関係を説明するための図である。 目標最大アンモニア吸着量を説明するための図である。 尿素供給制御を行うためのフローチャートである。 機関から排出されるNOX量NOXAのマップ等を示す図である。 NOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量とNOX選択還元触媒の温度との関係を説明するための図である。 尿素供給制御を行うためのフローチャートである。 尿素水の噴射方法を説明するための図である。
符号の説明
4 吸気マニホルド
5 排気マニホルド
7 排気ターボチャージャ
12 パティキュレートフィルタ
14 NOX選択還元触媒
16 尿素水供給弁

Claims (4)

  1. 機関排気通路内にNOX選択還元触媒を配置し、該NOX選択還元触媒に尿素を供給して該尿素から発生するアンモニアをNOX選択還元触媒に吸着させると共に、主に吸着したアンモニアにより排気ガス中に含まれるNOXを選択的に還元するようにし、該NOX選択還元触媒上流の機関排気通路内に排気ガス中に含まれるパティキュレートを捕集するためのパティキュレートフィルタを配置した内燃機関の排気浄化装置において、パティキュレートフィルタが昇温したときにNOX選択還元触媒から脱離するアンモニアの濃度を予め定められた許容濃度以下にさせるNOX選択還元触媒への目標最大アンモニア吸着量が予め記憶されており、パティキュレートフィルタが昇温する以前にNOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量が該目標最大アンモニア吸着量以下に制御される内燃機関の排気浄化装置。
  2. 上記目標最大アンモニア吸着量がパティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量の関数であり、該目標最大アンモニア吸着量はパティキュレート堆積量が増大するほど低下せしめられる請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. パティキュレートフィルタを強制的に再生するときにはNOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量が上記目標最大アンモニア吸着量以下になるまで尿素の供給を停止してNOX選択還元触媒へのアンモニア吸着量が上記目標最大アンモニア吸着量以下になった後にパティキュレートフィルタを昇温させるようにした請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. NOX選択還元触媒に尿素水がパルス状に供給され、パティキュレートフィルタへのパティキュレート堆積量が増大すると該パルスの巾が狭められると共にパルスの発生頻度が高められる請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011111945A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Isuzu Motors Ltd 排気浄化装置
JP2011163197A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2011220145A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2012002064A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
JP2012002063A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
JP2012002065A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
WO2013132603A1 (ja) * 2012-03-07 2013-09-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2014066200A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
EP2749745A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-02 Hyundai Motor Company Method and apparatus for controlling urea injection amount of vehicle
EP2873823A1 (en) 2013-11-14 2015-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
JP2015102088A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 現代自動車株式会社 排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法
JP2015108359A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2017015041A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 ヤンマー株式会社 ディーゼルエンジン
US9593610B2 (en) 2012-06-20 2017-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003293743A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関のNOx浄化装置
JP2006057575A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Hino Motors Ltd 排気浄化装置の制御方法
JP2006112252A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2006342734A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
WO2007039240A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und vorrichtung zur reduktion des stickoxidanteils im abgas einer verbrennungskraftmaschine
JP2007262939A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 選択還元型NOx触媒付きエンジンの制御装置
JP2008031854A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排ガス浄化装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003293743A (ja) * 2002-04-03 2003-10-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関のNOx浄化装置
JP2006057575A (ja) * 2004-08-23 2006-03-02 Hino Motors Ltd 排気浄化装置の制御方法
JP2006112252A (ja) * 2004-10-12 2006-04-27 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2006342734A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 排気浄化装置
WO2007039240A1 (de) * 2005-10-06 2007-04-12 Emitec Gesellschaft Für Emissionstechnologie Mbh Verfahren und vorrichtung zur reduktion des stickoxidanteils im abgas einer verbrennungskraftmaschine
JP2007262939A (ja) * 2006-03-28 2007-10-11 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 選択還元型NOx触媒付きエンジンの制御装置
JP2008031854A (ja) * 2006-07-26 2008-02-14 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排ガス浄化装置

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011111945A (ja) * 2009-11-25 2011-06-09 Isuzu Motors Ltd 排気浄化装置
JP2011163197A (ja) * 2010-02-09 2011-08-25 Honda Motor Co Ltd 内燃機関の排気浄化装置
JP2011220145A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
CN102822465A (zh) * 2010-04-06 2012-12-12 丰田自动车株式会社 用于内燃发动机的排气控制设备和方法
EP2556226B1 (en) * 2010-04-06 2015-08-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus and method for internal combustion engine
US8580215B2 (en) 2010-04-06 2013-11-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus and method for internal combustion engine
JP2012002064A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
JP2012002063A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
JP2012002065A (ja) * 2010-05-17 2012-01-05 Isuzu Motors Ltd Scrシステム
JPWO2013132603A1 (ja) * 2012-03-07 2015-07-30 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
WO2013132603A1 (ja) * 2012-03-07 2013-09-12 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
CN104160123A (zh) * 2012-03-07 2014-11-19 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化装置
USRE48658E1 (en) 2012-03-07 2021-07-27 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US9604177B2 (en) 2012-03-07 2017-03-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
US9593610B2 (en) 2012-06-20 2017-03-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine
EP2868884B1 (en) * 2012-06-20 2017-05-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2014066200A (ja) * 2012-09-26 2014-04-17 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
US9133752B2 (en) 2012-12-31 2015-09-15 Hyundai Motor Company Method and apparatus for controlling urea injection amount of vehicle
EP2749745A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-02 Hyundai Motor Company Method and apparatus for controlling urea injection amount of vehicle
EP2873823A1 (en) 2013-11-14 2015-05-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for an internal combustion engine
JP2015102088A (ja) * 2013-11-22 2015-06-04 現代自動車株式会社 排気ガス浄化装置および排気ガス浄化方法
JP2015108359A (ja) * 2013-12-05 2015-06-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2017015041A (ja) * 2015-07-06 2017-01-19 ヤンマー株式会社 ディーゼルエンジン

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