JP2011127535A - Nox detecting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、NOX検出装置に関する。 The present invention relates to a NO x detection device.
排気ガス中のNOX濃度を検出するためのNOX濃度センサを機関排気系に配置することが提案されている(特許文献1参照)。一般的なNOX濃度センサは、排気ガス中の瞬時のNOX濃度を検出するものである。 It has been proposed to arrange an NO x concentration sensor for detecting the NO x concentration in the exhaust gas in the engine exhaust system (see Patent Document 1). A general NO x concentration sensor detects an instantaneous NO x concentration in exhaust gas.
このような瞬時のNOX濃度を検出するNOX濃度センサでは、排気ガス中のNOX濃度が低いと、正確なNOX濃度を検出することが難しくなる。 The NO X concentration sensor for detecting the concentration of NO X such instant, the low concentration of NO X in the exhaust gas, it is difficult to detect an accurate NO X concentration.
従って、本発明の目的は、NOX濃度が比較的低くても単位時間当たりに排気ガス通路を通過するNOX量を比較的正確に検出することができるNOX検出装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a NO x detection device capable of detecting the amount of NO x passing through the exhaust gas passage per unit time relatively accurately even if the NO x concentration is relatively low. .
本発明による請求項1に記載のNOX検出装置は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス通路を通過する排気ガス中のNOXを保持し、排気ガス中の酸素濃度を低下させると保持したNOXを放出して還元物質により還元する保持部と、前記保持部の温度を測定する温度センサと、前記保持部の回りの酸素濃度を低下させる酸素濃度低下手段とを有し、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンであって前記保持部にNOXが保持されていない時から第一設定時間後において、前記酸素濃度低下手段により前記保持部回りの酸素濃度の低下を開始し、前記酸素濃度低下手段により前記保持部回りの酸素濃度の低下を開始してから第二設定時間後の前記保持部の温度上昇値を前記温度センサにより検出し、前記第二設定時間は前記第一設定時間に比較して短時間であり、前記温度上昇値に基づき前記第一設定時間の間に前記排気ガス通路を通過した排気ガス中のNOX量を検出することを特徴とする。 The NO x detection device according to claim 1 of the present invention holds NO x in the exhaust gas passing through the exhaust gas passage when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, and oxygen in the exhaust gas A holding unit that releases the reduced NO x when the concentration is reduced and reduces it by a reducing substance; a temperature sensor that measures the temperature of the holding unit; and an oxygen concentration reducing unit that reduces the oxygen concentration around the holding unit; After the first set time from when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and NO x is not held in the holding portion, oxygen around the holding portion is obtained by the oxygen concentration reducing means The temperature sensor detects a temperature rise value of the holding unit after a second set time after the oxygen concentration reducing unit starts to reduce the oxygen concentration around the holding unit. Second setting And wherein is a short time compared to the first set time, detecting the amount of NO X in the exhaust gas passing through the exhaust gas passage between the temperature rise value based on the first set time To do.
本発明による請求項2に記載のNOX検出装置は、請求項1に記載のNOX検出装置において、検出した前記NOX量に基づき、前記排気ガス通路の前記保持部の下流側に配置されて排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス中のNOXを保持するNOX触媒装置に保持されているNOX量を推定することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the NO x detection device according to the first aspect, wherein the NO x detection device according to the first aspect is disposed downstream of the holding portion of the exhaust gas passage based on the detected amount of NO x. air-fuel ratio of the exhaust gas Te is characterized by estimating the amount of NO X held in the NO X catalyst device for holding the NO X in the exhaust gas when it is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio.
本発明による請求項3に記載のNOX検出装置は、請求項1又は2に記載のNOX検出装置において、前記保持部は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス通路を通過する排気ガス中のSOXも保持し、排気ガス中の酸素濃度を低下させただけでは保持したSOXを放出せず、前記保持部においてSOX保持量が増加するほどNOX保持可能量が減少することを利用して、前記保持部に最大限に保持されたNOX量を検出することにより前記保持部の前記SOX保持量を推定し、一定期間の間に前記排気ガス通路を通過したSOXの積算量又は前記積算量に基づく値を検出することを特徴とする。
NO X detection device according to claim 3 of the present invention, in NO X detection device according to
本発明による請求項1に記載のNOX検出装置によれば、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス通路を通過する排気ガス中のNOXを保持し、排気ガス中の酸素濃度を低下させると保持したNOXを放出して還元物質により還元する保持部と、保持部の温度を測定する温度センサと、保持部の回りの酸素濃度を低下させる酸素濃度低下手段とを有し、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンであって保持部にNOXが保持されていない時から第一設定時間後において、酸素濃度低下手段により保持部回りの酸素濃度の低下を開始し、保持部に保持されたNOXを放出させて保持部の回りに存在する還元物質により還元させる。それにより、保持部の温度は放出させたNOXの還元により温度上昇し、酸素濃度低下手段により保持部回りの酸素濃度の低下を開始してから第二設定時間後においては、第一設定時間の間に保持された全てのNOXが放出されて還元される一方で、第二設定時間は第一設定時間に比較して短時間であるために、保持部回りに存在するNOXは保持部において殆ど還元されることはなく、温度センサにより検出される第二設定時間後の保持部の温度上昇値は、第一設定時間の間に保持されたNOX量に対応する。第一設定時間の間に排気ガス通路を通過した排気ガス中のNOXの既知割合が保持部に保持されるために、排気ガス中のNOX濃度が比較的低くても、温度上昇値に基づき第一設定時間の間に排気ガス通路を通過した排気ガス中のNOX量を比較的正確に検出することができる。 According to the NO x detection device of the first aspect of the present invention, when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the NO x in the exhaust gas passing through the exhaust gas passage is held, and the exhaust gas A holding unit that releases the reduced NO x when the oxygen concentration of the holding unit is reduced and is reduced by a reducing substance, a temperature sensor that measures the temperature of the holding unit, and an oxygen concentration reducing unit that reduces the oxygen concentration around the holding unit, After the first set time from when the air-fuel ratio of the exhaust gas is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio and NO x is not held in the holding portion, the oxygen concentration around the holding portion is reduced by the oxygen concentration reducing means was initiated, it is reduced by a reducing agent present around the holder by releasing the NO X held in the holding unit. Thereby, the temperature of the holding part rises due to the reduction of the released NO x , and after the second set time after the oxygen concentration reduction means starts to reduce the oxygen concentration around the holding part, the first set time While all the NO x held during this period is released and reduced, the second set time is shorter than the first set time, so the NO x existing around the holding part is held The temperature rise value of the holding unit after the second set time detected by the temperature sensor corresponds to the amount of NO x held during the first set time. Since a known ratio of NO x in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas passage during the first set time is held in the holding unit, the temperature rise value is maintained even if the NO x concentration in the exhaust gas is relatively low. Based on this, it is possible to detect the amount of NO x in the exhaust gas that has passed through the exhaust gas passage during the first set time relatively accurately.
本発明による請求項2に記載のNOX検出装置によれば、請求項1に記載のNOX検出装置において、検出したNOX量に基づき、排気ガス通路の保持部の下流側に配置されて排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス中のNOXを保持するNOX触媒装置に保持されているNOX量を推定する。それにより、機関運転状態毎に設定されたNOX触媒装置への単位時間当たりのNOXの保持量を積算する場合に比較して、NOX触媒装置に保持されているNOX量を比較的正確に推定することができる。
According to the NO X detection device according to
本発明による請求項3に記載のNOX検出装置によれば、請求項1又は2に記載のNOX検出装置において、保持部は、排気ガスの空燃比が理論空燃比よりリーンである時に排気ガス通路を通過する排気ガス中のSOXも保持し、排気ガス中の酸素濃度を低下させただけでは保持したSOXを放出せず、保持部においてSOX保持量が増加するほどNOX保持可能量が減少することを利用して、保持部に最大限に保持されたNOX量を検出することにより保持部のSOX保持量を推定することができる。一定期間の間に排気ガス通路を通過した排気ガス中のSOXの既知割合が保持部に保持されるために、本NOX検出装置によって、推定されたSOX保持量に基づき一定期間の間に排気ガス通路を通過したSOXの積算量又は積算量に基づく値を検出することができる。
According to the NO X detection device according to claim 3 of the present invention, the exhaust when the NO X detection device according to
図1は本発明によるNOX検出装置が配置された機関排気系を示す概略図であり、同図において、1は内燃機関の排気通路である。内燃機関は、ディーゼルエンジン又は筒内噴射式火花点火内燃機関のような希薄燃焼を実施する内燃機関である。このような内燃機関の排気ガス中には、比較的多くのNOXが含まれるために、排気通路1には、NOXを浄化するためのNOX触媒装置2が配置されている。
FIG. 1 is a schematic view showing an engine exhaust system in which a NO x detecting device according to the present invention is arranged. In FIG. 1, 1 is an exhaust passage of an internal combustion engine. The internal combustion engine is an internal combustion engine that performs lean combustion, such as a diesel engine or a direct injection spark ignition internal combustion engine. The exhaust gas of such an internal combustion engine, in order to contain a relatively large amount of NO X, in the exhaust passage 1, NO X
NOX触媒装置2には、NOX保持材と白金Ptのような貴金属触媒とが担持されている。NOX保持材は、カリウムK、ナトリウムNa、リチウムLi、セシウムCsのようなアルカリ金属、バリウムBa、カルシウムCaのようなアルカリ土類金属、ランタンLa、イットリウムYのような希土類から選ばれた少なくとも一つである。
The NO X
NOX触媒装置2は、排気ガスがリーン空燃比である時、すなわち、排気ガス中の酸素濃度が高い時に、排気ガス中のNOXを良好に保持し、すなわち、硝酸塩として良好に吸収したり、NO2として良好に吸着したりする。しかしながら、無制限にNOXを保持することはできず、NOX保持量がNOX保持可能量に達してさらにNOXを保持することができなくなる前に、再生処理として、排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比とし、すなわち、排気ガス中の酸素濃度を低下させる。それにより、保持NOXは離脱され、すなわち、吸収NOXは放出され、また、吸着NO2は脱離され、これら離脱NOXは排気ガス中の還元物質によりN2へ還元浄化される。 When the exhaust gas has a lean air-fuel ratio, that is, when the oxygen concentration in the exhaust gas is high, the NO x catalyst device 2 holds NO x in the exhaust gas well, that is, absorbs it well as nitrate. , NO 2 adsorbs well. However, it is impossible to hold indefinitely NO X, before the NO X holding amount becomes impossible to retain the more NO X reached the NO X holdable amount, as the reproduction process, the air-fuel ratio of the exhaust gas The stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio is set, that is, the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced. As a result, the retained NO x is desorbed, that is, the absorbed NO x is released, and the adsorbed NO 2 is desorbed, and these desorbed NO x is reduced and purified to N 2 by the reducing substance in the exhaust gas.
このようなNOX触媒装置2が排気ガス中のSOXを硫酸塩として吸蔵してしまうと、硫酸塩は硝酸塩に比較して安定な物質であるために再生処理では放出させることができず、NOX吸蔵可能量が低下してしまう(S被毒)。それにより、排気通路1のNOX触媒装置2の上流側には、排気ガス中のSOXを吸蔵するSトラップ装置3が配置され、NOX触媒装置2のS被毒を抑制している。
When such NO X
NOX触媒装置2の再生処理は、排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比とするために燃料消費を悪化させる。それにより、再生処理は必要最小限に実施されることが好ましく、そのためには、NOX触媒装置2に保持されているNOX量を正確に推定することが必要となる。一般的には、運転状態毎に単位時間当たりNOX触媒装置2へ保持されるNOX量が予め定められており、このNOX量を積算することによりNOX触媒装置2に保持されているNOX量が推定されるが、運転状態毎に予め定められた単位時間当たりNOX触媒装置2へ保持されるNOX量は実際と異なることがあり、このような推定ではNOX触媒装置2に保持されているNOX量を正確に推定することは難しい。
Regeneration process of the NO X catalyst device 2 worsens fuel consumption in order to make the air-fuel ratio of the exhaust gas the stoichiometric air-fuel ratio or a rich air-fuel ratio. Accordingly, the regeneration process is preferably performed to the minimum necessary. For that purpose, it is necessary to accurately estimate the amount of NO x held in the NO x catalyst device 2. In general, the amount of NO x held in the NO x catalyst device 2 per unit time for each operating state is determined in advance, and the NO x amount is held in the NO x catalyst device 2 by integrating the amount of NO x . Although the amount of NO X is estimated, the amount of NO X held to advance per defined unit time NO X
本実施形態のNOX検出装置4は、例えば、Sトラップ装置3とNOX触媒装置2との間に配置されて、NOX検出装置4の位置において単位時間当たり排気通路1を通過するNOX量、すなわち、単位時間当たりNOX触媒装置2へ流入するNOX量を検出することができ、それにより、単位時間当たりNOX触媒装置2へ保持されるNOX量を正確に算出して、NOX触媒装置2に保持されているNOX量を正確に推定することが可能となる。 NO X detection apparatus 4 of the present embodiment, for example, is disposed between the S trap device 3 and NO X catalyst device 2, NO passing through per exhaust passage 1 unit time at the position of the NO X detector 4 X the amount, i.e., can be detected amount of NO X flowing into the unit time per NO X catalyst device 2, thereby the amount of NO X held in the unit time per NO X catalyst device 2 is calculated accurately, it becomes possible to accurately estimate the amount of NO X held in the NO X catalyst device 2.
図2は、本発明によるNOX検出装置4の実施形態を示す概略断面図である。同図において、10は排気通路1の外壁である。41はNOX検出装置4を構成する熱電対等の温度センサである。42は温度センサ41の感温部を覆うように配置されたNOX保持部である。43はNOX保持部42を取り囲んで排気通路1の外壁10を貫通する円筒状のケースである。
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of the NO x detection device 4 according to the present invention. In the figure,
ケース43には複数の開口穴43aが形成され、開口穴43aを介して排気通路1を通過する排気ガスがケース43内へ流入するようになっている。44はケース43内のNOX保持部42回りの酸素濃度を低下させる酸素ポンプであり、温度センサ41の回りに位置してケース43内のNOX保持部42回りの空間と低酸素室45とを分離する。酸素ポンプ44は、ジルコニア等から形成され、ジルコニア式酸素濃度センサとは逆に電圧が印加されることにより、ケース43内から低酸素室45へ酸素を移動させる。それにより、ケース43内のNOX保持部42回りの酸素濃度を低下させることができる。
A plurality of
NOX保持部42は、排気ガス中のNOXを保持するものであり、例えば、前述したNOX保持材と白金Ptのような貴金属触媒とを温度センサ41の感温部に塗布することにより形成することができる。
The NO X
このように構成されたNOX検出装置4は、図3に示すフローチャートに従って、電子制御装置(図示せず)により酸素ポンプ44を作動させると共に、温度センサ41により検出したNOX保持部42の温度を電子制御装置へ入力することにより単位時間当たりにNOX検出装置4の位置において排気通路を通過するNOX量を検出する。
The NO X detection device 4 configured as described above operates the oxygen pump 44 by an electronic control device (not shown) according to the flowchart shown in FIG. 3 and also detects the temperature of the NO X holding unit 42 detected by the
先ず、ステップ101において、NOX検出装置4により単位時間当たり排気通路を通過するNOX量を検出する時期であるか否かが判断される。この判断が否定される時、すなわち、NOX検出装置4によりNOX量を検出することが要求されていない時にはそのまま終了する。一方、ステップ101の判断が肯定される時には、ステップ102において、NOX検出装置4のNOX保持部42から全てのNOXが放出されているか否かが判断される。NOX保持部42に全くNOXが保持されていない時には、ステップ102の判断が肯定されてステップ104へ進む。しかしながら、ステップ102の判断が否定される時には、ステップ103においてNOX保持部42からNOXを完全に放出するための処理を実施した後に、ステップ104へ進む。
First, in
ステップ104において、NOX保持部42において全てのNOXが放出されてからの経過時間tが第一設定時間t1(例えば10秒)となったか否かが判断される。この判断は肯定されるまで繰り返される。ステップ104の判断が肯定されると、すなわち、NOX保持部42において全てのNOXが放出されてからの経過時間tが第一設定時間t1となった時には、ステップ105において、NOX検出装置4の温度センサ41によりNOX保持部42の温度T1が測定される。この時には、保持部42は第一設定時間t1の間だけ排気ガス中のNOXを吸蔵したこととなる。第一設定時間t1は、現在のNOX保持部42のNOX保持可能量を下回るNOX量しか保持されないように設定しなければならない。
In
次いで、ステップ106において、酸素濃度低下処理として、酸素ポンプ44により、ケース43内のNOX保持部43回りの酸素濃度を低下させる。次いで、ステップ107において、酸素濃度低下処理を開始してからの経過時間tが第二設定時間t2(例えば0.5秒)となったか否かが判断され、この判断が肯定されるまで酸素濃度低下処理が実施される。ステップ107の判断が肯定されると、ステップ108において、温度センサ41によりNOX保持部42の温度T2が測定される。この時には、第一設定時間t1においてNOX保持部に保持されたNOXは、NOX保持部42回りの酸素濃度の低下により全て放出されると同時にNOX保持部回りの排気ガス中のHC及びCO等の還元物質を使用して還元される。
Ba(NO3)2+CO→BaCO3+N2+2O2+発熱
Next, at step 106, as the oxygen concentration reduction process, the oxygen concentration around the NO X holding unit 43 in the
Ba (NO 3 ) 2 + CO → BaCO 3 + N 2 + 2O 2 + heat generation
それにより、NOX保持部42は、第一設定時間t1において保持したNOX量に対応する還元反応熱によって温度上昇することとなり、ステップ109において、NOX保持部42の温度上昇値、すなわち、ステップ108において測定された温度T2と、ステップ105において測定された温度T1との差(T2−T1)に基づき、第一設定時間t1においてNOX保持部に保持されたNOX量が算出され、このNOX量は単位時間としての第一設定時間t1の間にNOX検出装置の位置において排気通路1を通過したNOX量に例えば実験的に設定可能なNOX保持割合を乗算した値となるために、第一設定時間t1の間にNOX検出装置の位置において排気通路1を通過したNOX量、すなわち、第一設定時間t1の間にNOX触媒装置2へ流入するNOX量を比較的正確に推定することができる。こうして、単位時間当たりNOX触媒装置2へ保持されるNOX量を比較的正確に算出して、NOX触媒装置2に保持されているNOX量を比較的正確に推定することができる。
Thereby, the NO X holding
ここで、酸素濃度低下処理を実施する第二設定時間t2(例えば0.5秒)は、NOX保持部42へNOXを保持させる第一設定時間t1(例えば10秒)に比較して非常に短いために、このような短時間ではNOX保持部42回りの排気ガス中のNOXがNOX保持部42において殆ど還元されることはなく、また、還元されたとしても、第一設定時間t1において保持されたNOX量に比較すれば極僅かであり、ステップ109において使用されるNOX保持部42の温度上昇値には殆ど影響しない。
Very wherein the second set time t2 (for example, 0.5 seconds) for implementing the oxygen concentration reduction process, as compared to the first set time t1 (e.g. 10 seconds) to hold the NO X to the NO X holding
第二設定時間t2において、NOX保持部42から放出させたNOXを還元させるために排気ガス中の還元物質を利用するとしたが、この還元を良好にするために、ケース43内のNOX保持部42近傍にHC(燃料)等の還元剤を供給するようにしても良い。
In the second set time t2, has been to utilize a reducing substance in the exhaust gas to reduce NO X that was released from the NO X holding
ところで、NOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出する時期は、例えば、ステップ108においてNOX保持部42の温度T2を測定した時としても良い。すなわち、第二設定時間t2においてNOX保持部42に保持させたNOXを全て放出させた時を、次にNOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出する時期として、第一設定時間t1だけNOX保持部42にNOXを保持させるようにし、このように、第一設定時間t1と第二設定時間t2とが連続的に繰り返されるようにしても良い。それにより、NOX触媒装置2へ流入するNOX量が連続的に推定され、NOX触媒装置2に保持されているNOX量をかなり正確に推定することができる。また、NOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出する時期は、常に、第二設定時間t2の経過時であり、NOX保持部42からはNOXは完全に放出されているために、ステップ103のNOX完全放出処理を実施する必要はない。
By the way, the timing for detecting the amount of NO x passing through the exhaust passage per unit time by the NO x detecting device 4 may be, for example, when the temperature T2 of the NO x holding portion 42 is measured in
また、NOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出する時期は、機関運転状態(機関回転数及び機関負荷の少なくとも一方)が変化した時としても良い。機関運転状態が変化しない定常時には、単位時間当たりにNOX触媒装置へ流入するNOX量も一定とすることができる。しかしながら、機関運転状態が変化すれば、単位時間当たりにNOX触媒装置へ流入するNOX量も変化するために、単位時間当たりにNOX触媒装置へ流入する新たなNOX量を推定するために、NOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出することが好ましい。 The timing for detecting the amount of NO x passing through the exhaust passage per unit time by the NO x detector 4 may be when the engine operating state (at least one of the engine speed and the engine load) has changed. At a steady time when the engine operating state does not change, the amount of NO x flowing into the NO x catalyst device per unit time can also be made constant. However, if the engine operating state changes, the amount of NO x flowing into the NO x catalyst device per unit time also changes, so that a new amount of NO x flowing into the NO x catalyst device per unit time is estimated. Moreover, it is preferable to detect the amount of NO x passing through the exhaust passage per unit time by the NO x detection device 4.
この場合において、前回の第二設定時間t2の経過時からの時間経過によりNOX保持部42には排気ガス中のNOXが吸蔵されているために、ステップ102の判断が否定され、第一設定時間t1においてだけNOX保持部42へNOXを保持させるために、その前にNOX保持部42からNOXを完全に放出させなければならない。この時には、例えば第二設定時間t2よりも長く酸素ポンプ42によりNOX保持部42回りの酸素濃度を低下させ、NOX保持部42に保持されているNOXを完全に放出させれば良い。
In this case, the NO X holding portion 42 by the time elapsed from the time lapse of the second set time t2 of the last to NO X in the exhaust gas is occluded, the determination in
NOX検出装置4により単位時間当たりに排気通路を通過するNOX量を検出する時期は、設定時間毎としても良い。この場合においても、必要に応じて、ステップ103のNOX完全放出処理を実施することとなる。
The timing for detecting the amount of NO x passing through the exhaust passage per unit time by the NO x detector 4 may be set every set time. Even in this case, the NO X complete release process of
ところで、本実施形態のNOX検出装置4のNOX保持部42は、NOX触媒装置2に担持されているNOX保持材及び貴金属触媒により形成されているために、前述したように、排気ガス中のSOXも硫酸塩として保持してしまう。硫酸塩は、硝酸塩に比較して安定な物質であり、酸素濃度を低下させただけではNOX保持部から放出されない。それにより、NOX保持部42のSOX保持量は増加する一方であり、NOX保持部42のNOX又はSOXの保持可能量は一定であるために、NOX保持部42においてSOX保持量が増加すると、NOX保持可能量が減少することとなる。
By the way, since the NO X holding part 42 of the NO X detecting device 4 of the present embodiment is formed by the NO X holding material and the noble metal catalyst carried on the NO X catalyst device 2, as described above, the exhaust gas is exhausted. SO X in the gas is also retained as sulfate. Sulfate is a stable substance compared to nitrate, and is not released from the NO x holding part only by reducing the oxygen concentration. Thereby, NO SO X amount of retained X holding
これを利用することにより、現在においてNOX保持部42に最大限にNOXを保持させて、NOX保持部42から全てのNOXを放出させてNOX保持部42に保持されていた最大限のNOX量が検出されれば、NOX保持部のSOX保持量を算出することができる。このSOX保持量は、内燃機関を最初に始動してから現在までの一定期間においてNOX保持部に保持されたSOX量であり、この一定期間の間にNOX検出装置の位置において排気通路1を通過したSOX量に例えば実験的に設定可能なSOX保持割合を乗算した値に一致する。こうして、この一定期間の間にNOX触媒装置2へ流入したSOX量を検出することができる。また、一定期間の間にNOX触媒装置2へ流入した排気ガスのSOX平均濃度又は一定期間の間にNOX触媒装置2へ流入したSOX量の平均値等も検出することができる。例えば、NOX触媒装置2へ流入したSOX量が設定量を超える時には、Sトラップ装置3を交換するようにしても良い。
Maximum By utilizing this, that by holding the NO X to maximize the NO X holding unit 42 in the current, and to release all of the NO X from the NO X holding
このようにしてNOX検出装置4のNOX保持部42におけるSOX保持量を検出する際には、NOX保持部42に最大限にNOXを保持させる必要があり、すなわち、NOX保持部42には、第一設定時間t1より長時間の間において排気ガス中のNOXを保持させ、NOX保持部42には、現在のNOX保持可能量のNOXが保持されるようにしなければならない。
In this way, when detecting the amount of SO X held in the NO X holding unit 42 of the NO X detecting device 4, it is necessary to cause the NO X holding unit 42 to hold NO X to the maximum extent, that is, NO X holding. the
NOX保持部の最大限のNOX量は、最大限に保持されたNOXを全て放出させると同時に還元させ、この還元反応熱によりNOX保持部の温度を上昇させ、NOX保持部42の温度上昇値に基づき検出する。NOX保持部42からNOXを放出させるためには、酸素ポンプ44によりNOX保持部42の回りの酸素濃度を低下させれば良い。また、NOX触媒装置2の再生処理時には前述したように排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比とされ、この時には、NOX保持部42に保持されているNOXも全て放出されて排気ガス中の還元物質により還元されることとなる。それにより、NOX触媒装置2の再生処理を開始する以前に、NOX検出装置2のNOX保持部42に最大限にNOXを保持させれば、再生処理時の間のNOX保持部の温度上昇値は、現在のNOX保持部に最大限に保持されたNOX量に対応する値であり、前述したようにして、現在のNOX保持部のSOX保持量を検出することができる。
Maximum amount of NO X in the NO X holding section, when the release all NO X held in the maximum is reduced simultaneously, increasing the temperature of the NO X holding portion by the reduction reaction heat, the NO X holding
もちろん、現在のNOX保持部のSOX保持量を検出するために、NOX触媒装置2の再生処理とは無関係に、排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比としても良い。排気ガスの空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比とするには、燃焼空燃比を理論空燃比又はリッチ空燃比としたり、膨張行程又は排気行程において気筒内へ追加燃料を供給したり、又は、排気通路へ燃料を供給したりすれば良い。
Of course, the air-fuel ratio of the exhaust gas may be the stoichiometric air-fuel ratio or the rich air-fuel ratio irrespective of the regeneration process of the NO X
1 排気通路
2 NOX触媒装置
4 NOX検出装置
41 温度センサ
42 NOX保持部
43 ケース
44 酸素ポンプ
1
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