JP2014231761A - Exhaust purification device of internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restore HC poisoning of an oxidation catalyst while curbing emission of NOx into the atmosphere on the occurrence of the HC poisoning of the oxidation catalyst in an exhaust purification device of an internal combustion engine which has the oxidation catalyst and an SCR catalyst, selectively reducing nitrogen oxide in exhaust using ammonia, in series on an exhaust passage of the internal combustion engine.SOLUTION: An exhaust purification device for an internal combustion engine comprises: an oxidation catalyst poisoning amount acquisition section which acquires an HC poisoning amount of an oxidation catalyst; an oxygen concentration increasing section which increases an oxygen concentration in an air-fuel mixture; and an oxidation catalyst poisoning recovering section which recovers the oxidation catalyst from HC poisoning. In a case that the HC poisoning amount of the oxidation catalyst reaches a level where a reduction in oxidation capacity of the oxidation catalyst due to HC poisoning causes a ratio of NO to NOin exhaust flowing out of the oxidation catalyst to be lower than a predetermined threshold ratio, the oxygen concentration in the air-fuel mixture, when a temperature of an SCR catalyst is not less than an activating temperature, is increased larger than the same when the temperature of the SCR catalyst is less than the activating temperature.

Description

本発明は、酸化触媒と、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物を選択還元する選択還元型触媒と、を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine comprising an oxidation catalyst and a selective reduction catalyst that selectively reduces nitrogen oxides in exhaust using ammonia as a reducing agent.

従来、内燃機関の排気通路に、酸化能力を有する酸化触媒と、この酸化触媒の下流側に、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物(NOx)を選択還元する選択還元型触媒(以下、SCR触媒ともいう。)と、を備える内燃機関の排気浄化装置が知られている。このSCR触媒におけるNOxの選択還元反応においては、一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO)が1対1で反応する還元反応の反応速度が特に速いことが知られている。そのため、SCR触媒のNOx浄化率は、当該SCR触媒に流入する排気のNO比率(排気内のNOに対するNOのモル比率)が、当該還元反応が促進される所定比率(例えば略1)に近いほど高くなる。しかしながら、内燃機関から排出される排気には、通常、NOがNOより多く含まれるため、当該排気のNO比率は上述の所定比率よりも低い。そこで、酸化触媒を用いて排気内のNOをNOに酸化させて、酸化触媒から流出してSCR触媒に流入する排気のNO比率を上述の所定比率に近付けることで、SCR触媒のNOx浄化率を上昇させる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, an oxidation catalyst having an oxidation capability in an exhaust passage of an internal combustion engine, and a selective reduction catalyst that selectively reduces nitrogen oxide (NOx) in exhaust using ammonia as a reducing agent downstream of the oxidation catalyst ( Hereinafter, an exhaust emission control device for an internal combustion engine including an SCR catalyst is also known. In the selective reduction reaction of NOx in this SCR catalyst, it is known that the reaction rate of the reduction reaction in which nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO 2 ) react one-on-one is particularly fast. Therefore, the NOx purification rate of the SCR catalyst is such that the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst (the molar ratio of NO 2 to NO in the exhaust gas) is a predetermined ratio (for example, approximately 1) that promotes the reduction reaction. The closer you get, the higher. However, since the exhaust discharged from the internal combustion engine usually contains more NO than NO 2 , the NO 2 ratio of the exhaust is lower than the above-mentioned predetermined ratio. Therefore, the NOx purification of the SCR catalyst is performed by oxidizing the NO in the exhaust gas to NO 2 using an oxidation catalyst and bringing the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out of the oxidation catalyst and flowing into the SCR catalyst close to the above-mentioned predetermined ratio. A technique for increasing the rate is known (see, for example, Patent Document 1).

ところで、排気に含まれる炭化水素(HC)が酸化触媒に付着すると、酸化触媒の酸化能力が低下するHC被毒が発生することがある。酸化触媒の酸化能力が低下すると、酸化されるNOの量が減少して酸化触媒から流出する排気のNO比率が低下する。つまり、酸化触媒にHC被毒が発生すると、結果的にSCR触媒のNOx浄化率が低下する。ここで、HC被毒の回復方法としては、リーン燃焼に切り替えて酸化触媒に流入する排気の酸素濃度を増大させることによって、酸化触媒に付着した炭化水素の酸化除去を促進させる技術が知られている(例えば、特許文献2参照)。 By the way, when hydrocarbon (HC) contained in exhaust gas adheres to the oxidation catalyst, HC poisoning may occur in which the oxidation ability of the oxidation catalyst is reduced. When the oxidation ability of the oxidation catalyst is lowered, the amount of NO to be oxidized is reduced and the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst is lowered. In other words, when HC poisoning occurs in the oxidation catalyst, the NOx purification rate of the SCR catalyst decreases as a result. Here, as a method for recovering HC poisoning, a technique is known that promotes the oxidative removal of hydrocarbons adhering to the oxidation catalyst by switching to lean combustion and increasing the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst. (For example, refer to Patent Document 2).

特表2011−506818号公報Special table 2011-506818 gazette 特開2000−145506号公報JP 2000-145506 A

ここで、上述した従来技術では、燃焼される混合気の酸素濃度も増大されるため、内燃機関から排出される排気内のNOx量が増大する虞がある。そのため、酸化触媒のHC被毒を回復させることができたとしても、大気に排出されるNOx量が増大する虞があった。   Here, in the above-described prior art, the oxygen concentration of the air-fuel mixture to be combusted is also increased, so that the amount of NOx in the exhaust gas discharged from the internal combustion engine may increase. Therefore, even if the HC poisoning of the oxidation catalyst can be recovered, the amount of NOx discharged to the atmosphere may increase.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気通路に、酸化触媒と、この酸化触媒よりも下流側に設けられ、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物を選択還元するSCR触媒と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒にHC被毒が発生した場合に、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒のHC被毒を回復することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine with an oxidation catalyst and a downstream side of the oxidation catalyst. In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising an SCR catalyst that selectively reduces oxides, when HC poisoning occurs in the oxidation catalyst, HC poisoning of the oxidation catalyst is recovered while suppressing NOx release to the atmosphere. The purpose is to do.

上記した課題を解決するために、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、
内燃機関の排気通路に設けられ、酸化能力を有する酸化触媒と、
前記排気通路における前記酸化触媒よりも下流側に設けられ、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物を選択還元する選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒に排気を介してアンモニアまたはアンモニアの前駆体を供給する還元剤供給部と、
前記酸化触媒に炭化水素が付着することによって生じるHC被毒のHC被毒量を取得する酸化触媒被毒量取得部と、
前記内燃機関の燃焼室内で燃焼される混合気の酸素濃度を増大させる酸素濃度増大部と、
前記酸化触媒に付着している炭化水素を酸化除去することによって該酸化触媒のHC被毒を回復させる酸化触媒被毒回復部と、
を備え、
前記酸化触媒被毒回復部は、前記酸化触媒のHC被毒量がHC被毒による該酸化触媒の酸化能力の低下によって該酸化触媒から流出する排気内の一酸化窒素に対する二酸化窒素の比率が所定の閾比率未満になる量である場合は、前記選択還元型触媒の温度が該選択還元型触媒の活性温度以上のときに、該温度が該活性温度未満のときよりも前記酸素濃度を増大させるようにした。
In order to solve the above-described problem, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention includes:
An oxidation catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidation ability;
A selective reduction catalyst that is provided downstream of the oxidation catalyst in the exhaust passage and selectively reduces nitrogen oxides in the exhaust using ammonia as a reducing agent;
A reducing agent supply unit for supplying ammonia or an ammonia precursor to the selective catalytic reduction catalyst via exhaust;
An oxidation catalyst poisoning amount acquisition unit for acquiring an HC poisoning amount of HC poisoning caused by hydrocarbons adhering to the oxidation catalyst;
An oxygen concentration increasing portion for increasing the oxygen concentration of the air-fuel mixture burned in the combustion chamber of the internal combustion engine;
An oxidation catalyst poisoning recovery portion for recovering HC poisoning of the oxidation catalyst by oxidizing and removing hydrocarbons adhering to the oxidation catalyst;
With
The oxidation catalyst poisoning recovery unit has a predetermined ratio of nitrogen dioxide to nitrogen monoxide in the exhaust gas flowing out of the oxidation catalyst due to a decrease in the oxidation ability of the oxidation catalyst due to HC poisoning. When the temperature of the selective catalytic reduction catalyst is equal to or higher than the active temperature of the selective catalytic reduction catalyst, the oxygen concentration is increased more than when the temperature is lower than the active temperature. I did it.

酸化触媒に流入する排気に含まれる燃料、即ち炭化水素(HC)は、酸化触媒によって酸化されるが、その量や酸化触媒の触媒温度(以下、「床温」ともいう。)によっては、酸化触媒に付着して当該酸化触媒の酸化能力を低下させるHC被毒を引き起こす。なお、上述の酸化触媒被毒量取得部は、酸化触媒に流入する排気内のHC量や酸化触媒の床温からHC被毒量を取得する。ここで、酸化触媒の酸化能力は、HC被毒量が大きいほど低下する。つまり、HC被毒量が大きいほど、排気内の一酸化窒素(NO)から二酸化窒素(NO)が生成される酸化反応が抑制されるため、酸化触媒から流出する排気内のNOに対するNOの比率(以下、「NO比率」ともいう。)が低下する。 Fuel (HC) contained in the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst, that is, hydrocarbon (HC), is oxidized by the oxidation catalyst. Depending on the amount and the catalyst temperature of the oxidation catalyst (hereinafter also referred to as “bed temperature”), the oxidation is performed. It causes HC poisoning that adheres to the catalyst and reduces the oxidation ability of the oxidation catalyst. The oxidation catalyst poisoning amount acquisition unit described above acquires the HC poisoning amount from the amount of HC in the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst and the bed temperature of the oxidation catalyst. Here, the oxidation ability of the oxidation catalyst decreases as the HC poisoning amount increases. That is, as the HC poisoning amount increases, the oxidation reaction in which nitrogen dioxide (NO 2 ) is generated from nitrogen monoxide (NO) in the exhaust is suppressed, so NO 2 with respect to NO in the exhaust flowing out from the oxidation catalyst. Ratio (hereinafter also referred to as “NO 2 ratio”) decreases.

選択還元型触媒(以下、「SCR触媒」ともいう。)のNOx浄化率は、SCR触媒に流入する排気のNO比率が、SCR触媒によるNOx浄化が最も促進される所定比率(以下、「最適比率」ともいう。)以下である場合は、当該排気のNO比率の低下に応じて低下する。なお、SCR触媒は酸化触媒よりも下流側に設けられているから、SCR触媒に流入する排気のNO比率と酸化触媒から流出する排気のNO比率との間には相関関係がある。つまり、SCR触媒のNOx浄化率と酸化触媒から流出する排気のNO比率との間には相関関係がある。ゆえに、この相関関係から、SCR触媒によって所望のNOx浄化率(以下、「目標NOx浄化率」ともいう。)が発揮されるときにおける、酸化触媒から流出する排気のNO比率を定めることができる。本発明においては、当該NO比率を、上述の「所定の閾比率」とすることができる。つまり、HC被毒による酸化能力の低下によって、酸化触媒から流出する排気のNO比率が当該所定の閾比率未満になる場合は、SCR触媒のNOx浄化率が目標NOx浄化率未満になる。なお、上述のように、酸化触媒の酸化能力はHC被毒量に応じて低下する。ゆえに、酸化触媒のHC被毒量から、酸化触媒の酸化能力が、酸化触媒から流出する排気のNO比率が上述の所定の閾比率未満となる値まで低下したか否かを判断することができる。 The NOx purification rate of the selective catalytic reduction catalyst (hereinafter, also referred to as “SCR catalyst”) is determined as follows. The NO 2 ratio of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst is a predetermined ratio (hereinafter referred to as “optimal”) in which NOx purification by the SCR catalyst is most accelerated. It is also referred to as a “ratio”.) If it is less than or equal to, it decreases in accordance with a decrease in the NO 2 ratio of the exhaust. Incidentally, SCR catalysts because they provided downstream of the oxidation catalyst, there is a correlation between the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out of the NO 2 ratio and the oxidation catalyst of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst. That is, there is a correlation between the NOx purification rate of the SCR catalyst and the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst. Therefore, from this correlation, it is possible to determine the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst when a desired NOx purification rate (hereinafter also referred to as “target NOx purification rate”) is exhibited by the SCR catalyst. . In the present invention, the NO 2 ratio can be the above-mentioned “predetermined threshold ratio”. That is, when the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst becomes less than the predetermined threshold ratio due to the reduction of the oxidation ability due to HC poisoning, the NOx purification rate of the SCR catalyst becomes less than the target NOx purification rate. As described above, the oxidation ability of the oxidation catalyst decreases according to the amount of HC poisoning. Therefore, from the HC poisoning amount of the oxidation catalyst, it is possible to determine whether or not the oxidation capability of the oxidation catalyst has decreased to a value at which the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst becomes less than the predetermined threshold ratio described above. it can.

以上より、本発明によれば、酸化触媒のHC被毒によって、酸化触媒から流出する排気のNO比率が上述の所定の閾比率未満になる場合は、SCR触媒の床温が該SCR触媒の活性温度以上のときに、該床温が該活性温度未満のときよりも混合気の酸素濃度が増大される。これにより、酸化触媒に流入する排気の酸素濃度が増大されるため、酸化触媒に付着しているHCの酸化除去が促進されて当該酸化触媒の酸化能力が回復する。その結果、酸化触媒から流出する排気のNO比率が上昇するため、SCR触媒のNOx浄化率を上昇させることができる。 As described above, according to the present invention, when the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst becomes less than the above-mentioned predetermined threshold ratio due to the HC poisoning of the oxidation catalyst, the bed temperature of the SCR catalyst is reduced. When the temperature is equal to or higher than the activation temperature, the oxygen concentration of the air-fuel mixture is increased more than when the bed temperature is lower than the activation temperature. As a result, the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst is increased, so that the oxidation removal of HC adhering to the oxidation catalyst is promoted, and the oxidation ability of the oxidation catalyst is restored. As a result, since the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst increases, the NOx purification rate of the SCR catalyst can be increased.

ここで、混合気の酸素濃度が増大されると、内燃機関から排出されるNOxの量も増大することがある。ただし、混合気の酸素濃度の増大時には、SCR触媒の床温が、SCR触媒が十分に活性された活性温度以上にある。そのため、SCR触媒のNOx浄化能は維持されているので、酸化触媒のHC被毒の回復に伴ってSCR触媒に流出する排気のNO比率が上昇すれば、SCR触媒のNOx浄化率も上昇する。ゆえに、混合気の酸素濃度の増大による内燃機関から排出されるNOxの増大分は、NOx浄化率が上昇したSCR触媒によって浄化される。ゆえに、本発明によれば、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒のHC被毒を回復することが可能になる。 Here, when the oxygen concentration of the air-fuel mixture is increased, the amount of NOx discharged from the internal combustion engine may also increase. However, when the oxygen concentration of the air-fuel mixture is increased, the bed temperature of the SCR catalyst is equal to or higher than the activation temperature at which the SCR catalyst is sufficiently activated. Therefore, since the NOx purification ability of the SCR catalyst is maintained, if the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out to the SCR catalyst increases with the recovery of HC poisoning of the oxidation catalyst, the NOx purification rate of the SCR catalyst also increases. . Therefore, the increase in NOx discharged from the internal combustion engine due to the increase in the oxygen concentration of the air-fuel mixture is purified by the SCR catalyst having an increased NOx purification rate. Therefore, according to the present invention, it becomes possible to recover the HC poisoning of the oxidation catalyst while suppressing the release of NOx to the atmosphere.

なお、本発明に係る排気浄化装置が、内燃機関から排出された排気の一部を該内燃機関の吸気通路に還流させるEGR装置を更に備える場合は、酸素濃度増大部は、EGR装置による排気の還流量を減少させることによって混合気の酸素濃度を増大させてもよい。これにより、酸化触媒に流入する排気の酸素濃度をより効果的に増大させることが可能になる。   When the exhaust gas purification apparatus according to the present invention further includes an EGR device that recirculates a part of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine to the intake passage of the internal combustion engine, the oxygen concentration increasing unit is configured to reduce the exhaust gas from the EGR device. The oxygen concentration of the air-fuel mixture may be increased by decreasing the reflux amount. As a result, the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst can be increased more effectively.

また、本発明においては、上述の酸素濃度増大部は、SCR触媒の床温がその活性温度以上のときは、SCR触媒の床温が高いほど、混合気の酸素濃度を増大させるようにしてもよい。ここで、SCR触媒の床温が高いほど、SCR触媒のNOx浄化能は高くなる(ただし、過昇温状態は除く)。そのため、HC被毒の回復に伴って上昇するSCR触媒のNOx浄化率の上昇幅は、SCR触媒の床温が高いほど大きい。ゆえに、本発明によれば、混合気の酸素濃度がより増大されたことによって内燃機関から排出されるNOxがより増大したとしても、その増大分は、NOx浄化率がより上昇したSCR触媒によって浄化される。その結果、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒のHC被毒をより速やかに回復することが可能になる。   In the present invention, the oxygen concentration increasing unit described above may increase the oxygen concentration of the air-fuel mixture as the bed temperature of the SCR catalyst is higher when the bed temperature of the SCR catalyst is higher than the activation temperature. Good. Here, the higher the bed temperature of the SCR catalyst, the higher the NOx purification ability of the SCR catalyst (however, excluding overheated state). Therefore, the range of increase in the NOx purification rate of the SCR catalyst that increases with the recovery of HC poisoning is larger as the bed temperature of the SCR catalyst is higher. Therefore, according to the present invention, even if the NOx discharged from the internal combustion engine is further increased due to the increase in the oxygen concentration of the air-fuel mixture, the increase is purified by the SCR catalyst having a further increased NOx purification rate. Is done. As a result, it becomes possible to recover HC poisoning of the oxidation catalyst more quickly while suppressing the release of NOx to the atmosphere.

また、本発明に係る排気浄化装置が、酸化触媒とSCR触媒との間、または、SCR触媒と一体的に設けられ、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、フィルタのHC被毒のHC被毒量を取得するフィルタ被毒量取得部と、酸化触媒に排気を介して燃料を供給する燃料供給部と、フィルタに付着している炭化水素を酸化除去することによって該フィルタのHC被毒を回復させるフィルタ被毒回復部と、を更に備える場合は、このフィルタ被毒回復部は、フィルタのHC被毒量が回復を必要とする所定量以上の場合は、酸化触媒の床温が所定温度以上のときに、該酸化触媒に燃料を供給するようにしてもよい。ここで、上述した酸化触媒のHC被毒と同様に、フィルタにもHC被毒が発生することがある。そのため、上述のフィルタ被毒量取得部は、フィルタに流入する排気内のHC量やフィルタの温度からHC被毒量を取得する。また、上述の所定温度は、供給された燃料を十分に酸化するために必要な酸化触媒の床温とすればよい。   In addition, an exhaust emission control device according to the present invention is provided between the oxidation catalyst and the SCR catalyst or integrally with the SCR catalyst, and collects particulate matter in the exhaust, and HC poisoning of the filter. A filter poisoning amount acquisition unit that acquires the amount of HC poisoning, a fuel supply unit that supplies fuel to the oxidation catalyst via exhaust, and HC removal of the filter by oxidizing and removing hydrocarbons adhering to the filter And a filter poisoning recovery unit that recovers the poison, the filter poisoning recovery unit is configured such that when the amount of HC poisoning of the filter exceeds a predetermined amount that requires recovery, the bed temperature of the oxidation catalyst is increased. You may make it supply a fuel to this oxidation catalyst when it is more than predetermined temperature. Here, HC poisoning may occur in the filter as well as the HC poisoning of the oxidation catalyst described above. Therefore, the filter poisoning amount acquisition unit described above acquires the HC poisoning amount from the amount of HC in the exhaust gas flowing into the filter and the temperature of the filter. The above-mentioned predetermined temperature may be the bed temperature of the oxidation catalyst necessary for sufficiently oxidizing the supplied fuel.

本発明によれば、フィルタのHC被毒を回復する必要がある場合は、燃料供給部から供給される燃料が酸化触媒によってより効果的に酸化される。これにより、酸化触媒から流出する排気の温度が上昇するため、フィルタに流入する排気の温度が上昇する。その結果、フィルタに付着しているHCの酸化除去が促進されるため、フィルタのHC被毒がより効果的に回復される。   According to the present invention, when it is necessary to recover the HC poisoning of the filter, the fuel supplied from the fuel supply unit is more effectively oxidized by the oxidation catalyst. As a result, the temperature of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst increases, and the temperature of the exhaust gas flowing into the filter increases. As a result, oxidation removal of HC adhering to the filter is promoted, so that HC poisoning of the filter is more effectively recovered.

また、本発明においては、上述のフィルタ被毒回復部は、フィルタのHC被毒量が上述の所定量以上の場合は、酸化触媒の床温が上述の所定温度未満のときに、該床温が該所定温度以上のときよりも混合気の酸素濃度を増大させてもよい。これにより、酸化触媒に流入する排気の酸素濃度が増大されることによって、酸化触媒から流出する排気の温度が上昇され、また、当該排気の酸素濃度が増大される。その結果、フィルタに付着しているHCの酸化除去が促進されるため、燃料供給部による燃料供給を実行しなくてもフィルタのHC被毒を回復することができる。   In the present invention, the filter poisoning recovery unit described above is configured such that when the HC poisoning amount of the filter is equal to or more than the predetermined amount, the bed temperature of the oxidation catalyst is less than the predetermined temperature. The oxygen concentration of the air-fuel mixture may be increased more than when the temperature is equal to or higher than the predetermined temperature. As a result, the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst is increased, whereby the temperature of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst is raised, and the oxygen concentration of the exhaust gas is increased. As a result, oxidation removal of HC adhering to the filter is promoted, so that the HC poisoning of the filter can be recovered without performing fuel supply by the fuel supply unit.

本発明によれば、内燃機関の排気通路に、酸化触媒と、この酸化触媒よりも下流側に設けられ、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物を選択還元するSCR触媒と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、酸化触媒にHC被毒が発生した場合に、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒のHC被毒を回復することが可能になる。   According to the present invention, an oxidation catalyst and an SCR catalyst that is provided downstream of the oxidation catalyst and selectively reduces nitrogen oxides in the exhaust gas using ammonia as a reducing agent are provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. In the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine provided, when HC poisoning occurs in the oxidation catalyst, it becomes possible to recover the HC poisoning of the oxidation catalyst while suppressing the release of NOx to the atmosphere.

実施例1に係る内燃機関の排気浄化装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to a first embodiment. 実施例1に係る酸化触媒のHC被毒回復制御のフローを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of an oxidation catalyst according to Embodiment 1. 実施例1に係る酸化触媒のHC被毒回復制御が実行されるときの各物理量の推移を示すタイムチャートである。6 is a time chart showing the transition of each physical quantity when HC poisoning recovery control of the oxidation catalyst according to Example 1 is executed. 実施例1に係る酸化触媒のHC被毒量の更新時に使用されるマップを説明する図である。It is a figure explaining the map used at the time of the update of the HC poisoning amount of the oxidation catalyst which concerns on Example 1. FIG. 実施例1に係る酸化触媒における床温とHC被毒量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the bed temperature in the oxidation catalyst which concerns on Example 1, and HC poisoning amount. 実施例1に係る酸化触媒におけるHC流入量とHC被毒量との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amount of HC inflow in the oxidation catalyst which concerns on Example 1, and the amount of HC poisoning. 実施例2に係る酸化触媒のHC被毒回復制御のフローを示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of an oxidation catalyst according to a second embodiment. 実施例3に係る酸化触媒及びフィルタのHC被毒回復制御のフローを示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of an oxidation catalyst and a filter according to Embodiment 3. 変形例に係る酸化触媒とフィルタの概略構成を示す部分図である。It is a fragmentary figure which shows schematic structure of the oxidation catalyst and filter which concern on a modification.

以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対配置等は、特に記載がない限り発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。   Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.

[実施例1]
まず、本発明の第1の実施例について説明する。図1は、本発明が適用される内燃機関とその排気浄化装置の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、複数の気筒を有する自動車用の圧縮着火式の内燃機関(ディーゼルエンジン)である。
[Example 1]
First, a first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the present invention is applied and its exhaust purification device. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a compression ignition type internal combustion engine (diesel engine) for an automobile having a plurality of cylinders.

内燃機関1は、気筒内の燃焼室内へ燃料を噴射する燃料噴射弁1aを備えている。また、内燃機関1には、吸気通路2と排気通路3が接続されている。吸気通路2は、大気から取り込まれた空気を内燃機関1の気筒へ導く通路であり、内燃機関1の気筒内に吸入される空気量を調整するスロットル弁4が配置されている。また、排気通路3は、内燃機関1の気筒内から排出される排気を流通させるための通路である。   The internal combustion engine 1 includes a fuel injection valve 1a that injects fuel into a combustion chamber in a cylinder. An intake passage 2 and an exhaust passage 3 are connected to the internal combustion engine 1. The intake passage 2 is a passage that guides air taken from the atmosphere to the cylinder of the internal combustion engine 1, and a throttle valve 4 that adjusts the amount of air taken into the cylinder of the internal combustion engine 1 is disposed. Further, the exhaust passage 3 is a passage for circulating the exhaust discharged from the cylinder of the internal combustion engine 1.

排気通路3には、上流側から順に、触媒ケーシング5、第1排気温度センサ6、還元剤添加弁7、第1NOxセンサ8、選択還元型触媒(SCR触媒)9、第2NOxセンサ10及び第2排気温度センサ11が配置されている。また、内燃機関1には、内燃機関1を制御するための電子制御ユニットであるECU100が併設されている。上述の燃料噴射弁1a、スロットルバルブ4、還元剤添加弁7は、ECU100に電気的に接続されており、ECU100によって制御される。また、ECU100には、上述の両排気温度センサ6や両NOxセンサに加えて、機関回転数を検知するクランクポジションセンサ12や運転者によるアクセルペダルの踏み込み量を検知するアクセルポジションセンサ13が電気的に接続されており、これらの出力信号がECU100に入力される。なお。ECU1
00は、クランクポジションセンサ12やアクセルポジションセンサ13等の検出値に基づいて内燃機関10の運転状態を推定する。
In the exhaust passage 3, in order from the upstream side, the catalyst casing 5, the first exhaust temperature sensor 6, the reducing agent addition valve 7, the first NOx sensor 8, the selective reduction catalyst (SCR catalyst) 9, the second NOx sensor 10, and the second An exhaust temperature sensor 11 is disposed. The internal combustion engine 1 is also provided with an ECU 100 that is an electronic control unit for controlling the internal combustion engine 1. The fuel injection valve 1a, the throttle valve 4, and the reducing agent addition valve 7 described above are electrically connected to the ECU 100 and controlled by the ECU 100. In addition to the exhaust gas temperature sensor 6 and the NOx sensor described above, the ECU 100 is electrically provided with a crank position sensor 12 that detects the engine speed and an accelerator position sensor 13 that detects the amount of depression of the accelerator pedal by the driver. These output signals are input to the ECU 100. Note that. ECU1
00 estimates the operating state of the internal combustion engine 10 based on the detection values of the crank position sensor 12, the accelerator position sensor 13, and the like.

触媒ケーシング5内には、酸化能力を有する酸化触媒5aと、排気内の粒子状物質(PM)を捕集するフィルタ5bが収容されている。酸化触媒5aは、内燃機関1から排出される未燃燃料や一酸化炭素等を酸化し、これらが大気へ排出されることを抑制する。また、酸化触媒5aは、排気に含まれる一酸化窒素(NO)を酸化して二酸化窒素(NO)を生成する。そして、第1排気温度センサ6は、触媒ケーシング5から流出する排気の温度を検出する。この第1排気温度センサ6の検出値から酸化触媒5aの触媒温度(床温)が推定される。なお、図1に模式的に示されるように、酸化触媒5aは、触媒ケーシング5内においてフィルタ5bの上流側に配置されているが、酸化触媒5aがフィルタ5bの上流側に配置される限りにおいて、それぞれが別個のケーシング内に収容されていてもよい。 In the catalyst casing 5, an oxidation catalyst 5a having oxidation ability and a filter 5b for collecting particulate matter (PM) in the exhaust are accommodated. The oxidation catalyst 5a oxidizes unburned fuel, carbon monoxide and the like discharged from the internal combustion engine 1, and suppresses them from being discharged to the atmosphere. Further, the oxidation catalyst 5a oxidizes nitrogen monoxide (NO) contained in the exhaust to generate nitrogen dioxide (NO 2 ). The first exhaust temperature sensor 6 detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the catalyst casing 5. From the detection value of the first exhaust temperature sensor 6, the catalyst temperature (bed temperature) of the oxidation catalyst 5a is estimated. As schematically shown in FIG. 1, the oxidation catalyst 5a is arranged upstream of the filter 5b in the catalyst casing 5, but as long as the oxidation catalyst 5a is arranged upstream of the filter 5b. , Each may be housed in a separate casing.

還元剤添加弁7は、ECU100からの指令に基づいて排気通路3内を流通する排気に尿素水を噴射し、アンモニアの前駆体としての尿素をSCR触媒9に供給する。SCR触媒9は、尿素から生成されたアンモニアを還元剤として用いて排気内のNOxを浄化する。ここで、ECU100は、SCR触媒9の上流側に配置された第1NOxセンサ8と、下流側に配置された第2NOxセンサ10によって検出される排気のNOx濃度に基づいて、SCR触媒9においてNOxが効果的に還元されるように、還元剤添加弁7による尿素水の添加量を制御する。なお、還元剤添加弁7は、尿素水に代えてアンモニア水を添加してもよい。そして、第2排気温度センサ11は、SCR触媒9から流出する排気の温度を検出する。この第2排気温度センサ11の検出値からSCR触媒9の床温が推定される。   The reducing agent addition valve 7 injects urea water into the exhaust gas flowing through the exhaust passage 3 based on a command from the ECU 100, and supplies urea as an ammonia precursor to the SCR catalyst 9. The SCR catalyst 9 purifies NOx in the exhaust gas using ammonia generated from urea as a reducing agent. Here, the ECU 100 detects NOx in the SCR catalyst 9 based on the NOx concentration of the exhaust gas detected by the first NOx sensor 8 disposed on the upstream side of the SCR catalyst 9 and the second NOx sensor 10 disposed on the downstream side. The amount of urea water added by the reducing agent addition valve 7 is controlled so as to be effectively reduced. The reducing agent addition valve 7 may add ammonia water instead of urea water. The second exhaust temperature sensor 11 detects the temperature of the exhaust gas flowing out from the SCR catalyst 9. From the detection value of the second exhaust temperature sensor 11, the bed temperature of the SCR catalyst 9 is estimated.

ここで、SCR触媒9のNOx浄化能は、床温の上昇と共に上昇する(ただし、床温が過度に上昇した場合は除く)。特に、SCR触媒9の床温が、SCR触媒9が十分に活性される活性温度以上になると、NOx浄化能が十分に高くなる。ただし、SCR触媒9によって実際に発揮されるNOx浄化率(SCR触媒へ流入するNOx量に対するSCR触媒で浄化されるNOx量の比率)は、SCR触媒9に流入する排気のNO比率(排気内のNOに対するNOのモル比率)に依存する傾向にある。具体的には、SCR触媒9によるアンモニアを還元剤として用いたNOxの選択還元反応においては、NOとNOが1対1で反応する下記の反応式(1)で示される還元反応1の反応速度が特に速い。
NO + NO + NH → 2N + 3HO …(1)
そのため、SCR触媒9に流入する排気のNO比率が、還元反応1が最も促進される所定比率(例えば略1。以下、「最適比率」ともいう。)に近付くほど、SCR触媒9の実際のNOx浄化率(以下、単に「NOx浄化率」ともいう。)が高くなる。
Here, the NOx purification capacity of the SCR catalyst 9 increases as the bed temperature rises (except when the bed temperature rises excessively). In particular, when the bed temperature of the SCR catalyst 9 is equal to or higher than the activation temperature at which the SCR catalyst 9 is sufficiently activated, the NOx purification ability is sufficiently increased. However, the NOx purification rate actually exhibited by the SCR catalyst 9 (the ratio of the NOx amount purified by the SCR catalyst to the NOx amount flowing into the SCR catalyst) is the NO 2 ratio of exhaust gas flowing into the SCR catalyst 9 (inside the exhaust gas). Mole ratio of NO 2 to NO). Specifically, in the selective reduction reaction of NOx using ammonia as a reducing agent by the SCR catalyst 9, the reaction of the reduction reaction 1 represented by the following reaction formula (1) in which NO and NO 2 react one-to-one. The speed is particularly fast.
NO + NO 2 + NH 3 → 2N 2 + 3H 2 O (1)
Therefore, as the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst 9 approaches a predetermined ratio (for example, approximately 1. Hereinafter, also referred to as “optimum ratio”) in which the reduction reaction 1 is most promoted, the actual SCR catalyst 9 becomes more actual. The NOx purification rate (hereinafter also simply referred to as “NOx purification rate”) increases.

以上のように構成された排気通路3には、内燃機関1の吸気通路に内燃機関1から排出された排気の一部を還流させるEGR装置20が設けられている。EGR装置20は、吸気通路2と排気通路3を連通するEGR通路21と、還流されるEGRガス量を調整するEGR弁22を備えている。EGR弁22は、電気的に接続されたECU100からの指令に基づいて、EGRガス量を調整する。   The exhaust passage 3 configured as described above is provided with an EGR device 20 that recirculates a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine 1 to the intake passage of the internal combustion engine 1. The EGR device 20 includes an EGR passage 21 that communicates the intake passage 2 and the exhaust passage 3, and an EGR valve 22 that adjusts the amount of EGR gas to be recirculated. The EGR valve 22 adjusts the amount of EGR gas based on a command from the electrically connected ECU 100.

ところで、本実施例に係る内燃機関1の排気浄化装置においては、内燃機関1の運転が継続すると、酸化触媒5aに未燃燃料としての炭化水素(HC)が付着して、酸化触媒5aの酸化能力を低下させるHC被毒が発生することがある。このHC被毒は、より詳細には、酸化触媒5aに流入する排気内のHCが、酸化触媒5aに坦持されたプラチナ等の活性点に付着することによって、触媒の活性が低下する現象である。そのため、酸化触媒5aに付着しているHCの量をHC被毒量(以下、単に「被毒量」ともいう。)と定義すれ
ば、被毒量が増大するほど、酸化触媒5aの酸化能力は低下する。酸化触媒5aの酸化能力が低下すると、酸化触媒5aによるNOの酸化によって生成されるNOの量が減少する。ここで、内燃機関1から排出される排気には、通常、NOがNOよりも多く含まれている。そのため、酸化触媒5aのHC被毒が進行して被毒量が増大すると、酸化触媒5aの作用によるNO比率の上昇幅が減少する。つまり、酸化触媒5aの被毒量が増大するにつれて、酸化触媒5aから流出する排気のNO比率が低下する。その結果、SCR触媒9に流入する排気のNO比率が上述の最適比率から乖離していくため、SCR触媒9のNOx浄化率が低下する。ここで、NOxの大気への放出を十分に抑制するためには、SCR触媒9のNOx浄化率が所望の目標NOx浄化率以上であることが要求されるため、適当な時期に酸化触媒5aのHC被毒を回復する必要がある。
By the way, in the exhaust emission control device of the internal combustion engine 1 according to the present embodiment, when the operation of the internal combustion engine 1 continues, hydrocarbon (HC) as unburned fuel adheres to the oxidation catalyst 5a, and the oxidation of the oxidation catalyst 5a. HC poisoning that reduces the ability may occur. More specifically, this HC poisoning is a phenomenon in which the activity of the catalyst is reduced by the HC in the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a adhering to active sites such as platinum carried on the oxidation catalyst 5a. is there. Therefore, if the amount of HC adhering to the oxidation catalyst 5a is defined as the HC poisoning amount (hereinafter also simply referred to as “poisoning amount”), the oxidation ability of the oxidation catalyst 5a increases as the poisoning amount increases. Will decline. When the oxidation capability of the oxidation catalyst 5a decreases, the amount of NO 2 generated by the oxidation of NO by the oxidation catalyst 5a decreases. Here, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 usually contains more NO than NO 2 . Therefore, when the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a progresses and the poisoning amount increases, the increase in the NO 2 ratio due to the action of the oxidation catalyst 5a decreases. That is, as the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a increases, the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5a decreases. As a result, the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst 9 deviates from the above-described optimal ratio, so that the NOx purification rate of the SCR catalyst 9 decreases. Here, in order to sufficiently suppress the release of NOx into the atmosphere, the NOx purification rate of the SCR catalyst 9 is required to be equal to or higher than a desired target NOx purification rate. It is necessary to recover HC poisoning.

酸化触媒5aのHC被毒の回復は、酸化触媒5aに付着しているHCを酸化除去することによって行われる。ここで、酸化触媒5aに流入する排気を、燃料噴射弁1aにアフター噴射等を実行されることによって昇温させればHCの酸化除去を促進することができる。しかしながら、排気の昇温には燃料を消費するために好ましくない。そこで、酸化触媒5aに流入する排気の酸素濃度を増大させることによって、付着しているHCの酸化除去を促進させる方法が考えられる。ここで、酸化触媒5aに流入する排気の酸素濃度の増大は、内燃機関1において燃焼される混合気の酸素濃度を増大させることによって行うことができる。しかしながら、この方法では内燃機関1から排出される排気内のNOx量も増大する虞がある。そこで、本実施例に係る酸化触媒5aの被毒回復の制御においては、内燃機関1から排出されるNOxの増大分が浄化されるように、酸化触媒5aの被毒回復に伴ってSCR触媒9のNOx浄化率も上昇される。以下、このHC被毒回復制御について、図面を用いて説明する。   The recovery of the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a is performed by oxidizing and removing the HC adhering to the oxidation catalyst 5a. Here, if the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a is raised by performing after-injection or the like on the fuel injection valve 1a, HC oxidation removal can be promoted. However, the temperature rise of the exhaust gas is not preferable because fuel is consumed. Therefore, a method of promoting the oxidative removal of adhering HC by increasing the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a can be considered. Here, the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a can be increased by increasing the oxygen concentration of the air-fuel mixture combusted in the internal combustion engine 1. However, this method may increase the amount of NOx in the exhaust discharged from the internal combustion engine 1. Therefore, in the poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a according to the present embodiment, the SCR catalyst 9 is accompanied with the poisoning recovery of the oxidation catalyst 5a so that the increased amount of NOx discharged from the internal combustion engine 1 is purified. The NOx purification rate is also increased. Hereinafter, this HC poisoning recovery control will be described with reference to the drawings.

図2は、本実施例に係る酸化触媒5aのHC被毒の回復制御のフローを示すフローチャートである。このフローは、ECU100によって、所定の時間毎に、または、必要に応じて実行される。また、図3は、酸化触媒5aの回復制御の実行時における各物理量の推移を示すタイムチャートである。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a according to the present embodiment. This flow is executed by the ECU 100 at predetermined time intervals or as necessary. FIG. 3 is a time chart showing the transition of each physical quantity at the time of executing the recovery control of the oxidation catalyst 5a.

ステップS101において、ECU100は、酸化触媒5aのHC被毒の被毒量であるQhc_docを更新する。本フローにおけるQhc_docは、前回のフローの終了時におけるQhc_docに、前回のフローの終了から本フローの開始までの期間Δtに発生した被毒量ΔQhc_docを加算することによって求められる。ここで、ECU100は、本フロー実行時における酸化触媒5aの床温Tdocと、Δt間に酸化触媒5aに流入した排気に含まれるHC量であるHC流入量とからΔQhc_docを取得する。なお、Tdocは、第1排気温度センサ6による検出値から推定される。また、HC流入量は、Δt間に内燃機関1から排出された燃料量から推定される。この燃料量は、燃料噴射弁1aによる燃料噴射量が多い(即ち、機関負荷が高い)ほど、また、EGR装置20によって還流されるEGRガス量が多いほど多い。そこで、ECU100は、取得された機関回転数、燃料噴射量やEGRガスの還流量に基づいて、予め用意されたマップや算出モデルからΔt間に内燃機関1から排出された燃料量を取得する。このようにしてTdocとHC流入量を取得すると、ECU100は、図4に模式的に示されるマップから対応するΔQhc_docを取得する。 In step S101, the ECU 100 updates Q hc_doc which is the amount of HC poisoning of the oxidation catalyst 5a. Q Hc_doc in this flow, the Q Hc_doc at the end of the previous flow is determined by adding the poisoning amount Delta] Q Hc_doc that occurred in the period Δt from the end of the previous flow to the start of the flow. Here, the ECU 100 obtains ΔQ hc_doc from the bed temperature T doc of the oxidation catalyst 5a at the time of execution of this flow and the HC inflow amount that is the HC amount contained in the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a during Δt. Note that T doc is estimated from a value detected by the first exhaust temperature sensor 6. Further, the HC inflow amount is estimated from the amount of fuel discharged from the internal combustion engine 1 during Δt. The amount of fuel increases as the amount of fuel injected by the fuel injection valve 1a increases (that is, the engine load increases) and as the amount of EGR gas recirculated by the EGR device 20 increases. Therefore, the ECU 100 acquires the amount of fuel discharged from the internal combustion engine 1 during Δt from a map or calculation model prepared in advance based on the acquired engine speed, fuel injection amount, and EGR gas recirculation amount. When the T doc and the HC inflow amount are acquired in this manner, the ECU 100 acquires the corresponding ΔQ hc_doc from the map schematically shown in FIG.

ここで、図4は、ΔQhc_docの値が、TdocとHC流入量とに関連付けられて記憶されたマップを示している。このマップは、図5に示されるTdocと酸化触媒5aの被毒量との関係、及び、図6に示されるHC流入量と被毒量との関係に基づいて作成されたものであり、ECU100内に予め用意されている。 Here, FIG. 4 shows a map in which the value of ΔQ hc_doc is stored in association with T doc and the HC inflow amount. This map is created based on the relationship between T doc and the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a shown in FIG. 5, and the relationship between the HC inflow amount and the poisoning amount shown in FIG. The ECU 100 is prepared in advance.

ここで、図5は、HC流入量が一定のときにおける、Tdocと酸化触媒5aの被毒量
との関係を示す図である。Tdocが上昇すると酸化触媒5aの活性が上昇して酸化能力が高まるため、酸化触媒5aの被毒量は減少する。なお、図5では、Tdocが温度T1以上であるときには、被毒量は負の値となっている。これは、当該温度範囲においては、酸化触媒5aが十分な酸化能力を有しているため、HC被毒は進行せず、既にHC被毒が発生している場合にはそれが回復されることを意味している。また、図6は、Tdocが一定のときにおける、HC流入量と被毒量との関係を示す図である。図6に示されるように、HC流入量が増大すると酸化触媒5aの被毒量は増大する。そして、図5に示される関係を適当なTdoc範囲において求め、更に、図6に示される関係を適当なHC流入量範囲において求めることによって、図4に示されるマップが作成される。ところで、図4に示されるように、例えば、Tdocが低く、且つ、HC流入量が多いときには、ΔQhc_docが大きくなる。また、Tdocが高く、且つ、HC流入量が少ない場合には、ΔQhc_docが負となるため、酸化触媒5aのHC被毒が回復される。
Here, FIG. 5 is a diagram showing the relationship between T doc and the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a when the HC inflow amount is constant. When T doc increases, the activity of the oxidation catalyst 5a increases and the oxidation ability increases, so the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a decreases. In FIG. 5, when T doc is equal to or higher than temperature T1, the poisoning amount is a negative value. In this temperature range, the oxidation catalyst 5a has a sufficient oxidation capability, so HC poisoning does not proceed, and if HC poisoning has already occurred, it will be recovered. Means. FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the HC inflow amount and the poisoning amount when T doc is constant. As shown in FIG. 6, when the HC inflow amount increases, the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a increases. Then, the map shown in FIG. 4 is created by obtaining the relationship shown in FIG. 5 in an appropriate T doc range and further finding the relationship shown in FIG. 6 in an appropriate HC inflow range. Incidentally, as shown in FIG. 4, for example, when T doc is low and the HC inflow amount is large, ΔQ hc_doc becomes large. Further, when T doc is high and the amount of HC inflow is small, ΔQ hc_doc becomes negative, so that HC poisoning of the oxidation catalyst 5a is recovered.

ステップS102において、ECU100は、前ステップにおいて更新されたQhc_docが、所定の判定被毒量以上であるか否かを判定する。この判定被毒量は、酸化触媒5aから流出する排気のNO比率が所定の閾比率となるときにおける被毒量である。なお、この閾比率は、SCR触媒9の目標NOx浄化率に対応する、酸化触媒5aから流出する排気のNO比率である。つまり、酸化触媒5aの被毒量が当該判定被毒量以上の場合には、SCR触媒9のNOx浄化率が目標NOx浄化率未満になるため、NOxの大気への放出が十分に抑制されない虞がある。そのため、本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、ECU100は、酸化触媒5aの被毒回復を実行するためにステップS103に進む。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合は、ECU100は、SCR触媒9のNOx浄化率を上昇させる必要がないと判断して本フローを終了する。例えば、図3における時間t0からt1までの期間内、即ち、酸化触媒5aの被毒量が低い状態において内燃機関1の運転が開始された直後の一定期間内に本フローが実行された場合には、酸化触媒5aのHC被毒が進行していないため、回復処理が実行されることなく本フローは終了される。 In step S102, the ECU 100 determines whether or not the Q hc_doc updated in the previous step is equal to or greater than a predetermined determination poisoning amount. This determined poisoning amount is a poisoning amount when the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5a becomes a predetermined threshold ratio. This threshold ratio is the NO 2 ratio of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5a corresponding to the target NOx purification rate of the SCR catalyst 9. In other words, when the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a is equal to or greater than the determined poisoning amount, the NOx purification rate of the SCR catalyst 9 becomes less than the target NOx purification rate, so that the release of NOx into the atmosphere may not be sufficiently suppressed. There is. Therefore, when an affirmative determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S103 in order to execute poisoning recovery of the oxidation catalyst 5a. On the other hand, if a negative determination is made in this step, the ECU 100 determines that there is no need to increase the NOx purification rate of the SCR catalyst 9, and ends this flow. For example, when this flow is executed within a period from time t0 to t1 in FIG. 3, that is, within a certain period immediately after the operation of the internal combustion engine 1 is started in a state where the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a is low. Since the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a has not progressed, this flow is terminated without executing the recovery process.

ステップS103において、ECU100は、本フローにおけるSCR触媒9の床温が、SCR触媒9の活性判定温度以上であるか否かを判定する。なお、SCR触媒9の床温は、第2排気温度センサ11の検出値から推定される。また、SCR触媒9の活性判定温度とは、SCR触媒9が十分なNOx浄化能を発揮するときの閾温度であって実験等によって予め用意しておけばよい。なお、この活性判定温度が、本発明における活性温度に対応する。本ステップにおいて否定判定が下された場合には、本フローは終了される。例えば、図3における時間t1からt2までの期間内においては、酸化触媒5aの被毒量が判定被毒量を超過しているが、SCR触媒9の床温が活性判定温度に達していない。このような場合には、内燃機関1から排出される排気のNOx量が増大することは好ましくないため、ECU100は、HC被毒の回復処理を実行することなく本フローを終了する。一方、本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、SCR触媒9のNOx浄化能が十分に高いと判断されるため、ECU100は、ステップS104に進む。   In step S103, the ECU 100 determines whether or not the bed temperature of the SCR catalyst 9 in the present flow is equal to or higher than the activity determination temperature of the SCR catalyst 9. The bed temperature of the SCR catalyst 9 is estimated from the detection value of the second exhaust temperature sensor 11. The activity determination temperature of the SCR catalyst 9 is a threshold temperature when the SCR catalyst 9 exhibits a sufficient NOx purification ability, and may be prepared in advance by experiments or the like. This activity determination temperature corresponds to the activation temperature in the present invention. If a negative determination is made in this step, this flow ends. For example, during the period from time t1 to time t2 in FIG. 3, the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a exceeds the determined poisoning amount, but the bed temperature of the SCR catalyst 9 does not reach the activity determination temperature. In such a case, it is not preferable that the NOx amount of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 increases. Therefore, the ECU 100 ends this flow without executing the HC poisoning recovery process. On the other hand, if an affirmative determination is made in this step, it is determined that the NOx purification ability of the SCR catalyst 9 is sufficiently high, and the ECU 100 proceeds to step S104.

ステップS104において、ECU100は、混合気の酸素濃度の増大量を決定する。この増大量は、酸化触媒5aに流入する排気の酸素濃度を被毒回復に十分な酸素濃度とするために必要な量である。ECU100は、ステップS101において取得されたQhc_docや内燃機関1の運転状態等に基づいて、予め用意されたマップやモデルから当該増大量を決定する。 In step S104, the ECU 100 determines an increase amount of the oxygen concentration of the air-fuel mixture. This increase amount is an amount necessary for making the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5a sufficient to restore poisoning. The ECU 100 determines the amount of increase from a map or model prepared in advance based on Qhc_doc acquired in step S101, the operating state of the internal combustion engine 1, and the like.

ステップS105において、ECU100は、前ステップにおいて決定された増大量だけ混合気の酸素濃度が増大するように、EGR装置20によって還流されるEGRガス量を減少させる。なお、当該酸素濃度の増大量に対応するEGRガスの減少量は、内燃機関
1の運転状態等に基づいて、予め用意されたマップやモデルから取得するようにすればよい。EGRガス量が減少されると、図3における時間t2からt3までの期間に示されるように、SCR触媒9に流入する排気のNOx濃度(SCR触媒入口濃度)は一時的に増大する。しかしながら、酸化触媒5aの被毒量が減少することによって、SCR触媒9のNOx浄化率が上昇する。その結果、SCR触媒9から流出する排気のNOx濃度(テールパイプ濃度)が低下するため、未浄化のNOxの大気への放出が十分に抑制される。
In step S105, the ECU 100 decreases the amount of EGR gas recirculated by the EGR device 20 so that the oxygen concentration of the air-fuel mixture increases by the increase amount determined in the previous step. Note that the decrease amount of the EGR gas corresponding to the increase amount of the oxygen concentration may be acquired from a map or model prepared in advance based on the operating state of the internal combustion engine 1 or the like. When the EGR gas amount is decreased, the NOx concentration (SCR catalyst inlet concentration) of the exhaust gas flowing into the SCR catalyst 9 temporarily increases as shown in the period from time t2 to t3 in FIG. However, as the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a decreases, the NOx purification rate of the SCR catalyst 9 increases. As a result, the NOx concentration (tail pipe concentration) of the exhaust gas flowing out from the SCR catalyst 9 is lowered, so that release of unpurified NOx into the atmosphere is sufficiently suppressed.

ステップS106において、ECU100は、EGRガス量の減少後におけるQhc_docを、ステップS101における処理と同様の方法で取得する。 In step S106, the ECU 100 acquires Q hc_doc after the decrease in the EGR gas amount by the same method as the processing in step S101.

ステップS107において、ECU100は、前ステップにおいて更新されたQhc_docが、HC被毒回復処理の終了を判定するための所定の終了判定被毒量未満であるか否かを判定する。この終了判定被毒量は、酸化触媒5aのHC被毒が十分に回復された否かを判定するために設定される被毒量である。本ステップにおいて、肯定判定が下された場合は、酸化触媒5aのHC被毒は十分に回復されたと判断されて本フローは終了される。一方、否定判定が下された場合は、追加的にHC被毒の回復処理を実行する必要があると判断されて、ステップS103からの処理が再び実行される。 In step S107, ECU 100 determines whether or not Q hc_doc updated in the previous step is less than a predetermined end determination poisoning amount for determining the end of the HC poisoning recovery process. This end determination poisoning amount is a poisoning amount set to determine whether or not the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a has been sufficiently recovered. If an affirmative determination is made in this step, it is determined that the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a has been sufficiently recovered, and this flow is ended. On the other hand, when a negative determination is made, it is determined that it is necessary to additionally perform the HC poisoning recovery process, and the process from step S103 is executed again.

なお、本実施例においては、ステップS101において、酸化触媒5aのHC被毒量を更新するECU100が、本発明における酸化触媒被毒量取得部に相当する。また、ステップS105において、EGRガス量を減少させることによって混合気の酸素濃度を増大させるECU100が、本発明における酸素濃度増大部に相当する。そして、本フローを実行するECU100が、本発明における酸化触媒被毒回復部に相当する。   In this embodiment, the ECU 100 that updates the HC poisoning amount of the oxidation catalyst 5a in step S101 corresponds to the oxidation catalyst poisoning amount acquisition unit in the present invention. In step S105, the ECU 100 that increases the oxygen concentration of the air-fuel mixture by reducing the amount of EGR gas corresponds to the oxygen concentration increasing portion in the present invention. And ECU100 which performs this flow is equivalent to the oxidation catalyst poisoning recovery part in the present invention.

以上より、本実施例によれば、酸化触媒5aにHC被毒が発生している場合には、混合気の酸素濃度が増大されることによって被毒回復が実行される。この場合において、内燃機関1から排出されるNOx量が増大しても、その増大分は、NOx浄化率がより上昇したSCR触媒9によって浄化される。その結果、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒5aのHC被毒を回復することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, when HC poisoning occurs in the oxidation catalyst 5a, the poisoning recovery is executed by increasing the oxygen concentration of the air-fuel mixture. In this case, even if the amount of NOx discharged from the internal combustion engine 1 increases, the increase is purified by the SCR catalyst 9 whose NOx purification rate has further increased. As a result, it becomes possible to recover the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a while suppressing the release of NOx to the atmosphere.

[実施例2]
次に、本発明の第2の実施例について、図7を用いて説明する。図7は、本実施例において実行される酸化触媒5aのHC被毒の回復制御のフローを示すフローチャートである。本実施例に係る回復制御においては、酸化触媒5aの被毒回復の必要性がより高くなっている場合、即ち、酸化触媒5aの被毒量がより増大している場合は、被毒回復をより速やかに実行するために、SCR触媒9の床温が高いほど、混合気の酸素濃度がより増大される早期被毒回復制御が実行される。なお、この早期被毒回復制御のフローは、ステップS103の後にステップS204からステップS207が実行される点で上述の実施例1のフローと異なる。そのため、以下においては、上述の実施例1と同様の構成については説明を省略する。なお、以下においては、実施例1において実行される回復制御を通常被毒回復制御と称する。
[Example 2]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a executed in the present embodiment. In the recovery control according to the present embodiment, when the necessity of recovery of poisoning of the oxidation catalyst 5a is higher, that is, when the amount of poisoning of the oxidation catalyst 5a is further increased, poisoning recovery is performed. In order to execute it more quickly, early poisoning recovery control is executed in which the oxygen concentration of the air-fuel mixture is increased as the bed temperature of the SCR catalyst 9 is higher. The flow of this early poisoning recovery control is different from the flow of the first embodiment described above in that steps S204 to S207 are executed after step S103. Therefore, in the following description, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. In the following, the recovery control executed in the first embodiment is referred to as normal poisoning recovery control.

ステップS103においてSCR触媒9の床温が活性判定温度以上であると判定されると、ECU100は、ステップS204において、ステップS101で更新されたQhc_docが、所定の第2判定被毒量以上であるか否かを判定する。この第2判定被毒量は、上述のステップS102で用いられる判定被毒量よりも大きい値であって、酸化触媒5aの被毒量がより増大していることによって、酸化触媒5aの被毒回復の必要性がより高くなっているか否かを判断するために設定される値である。つまり、本フローの以前に実行されたフローのステップS103において否定判定が下されていた場合には、酸化触媒5aの被毒量が判定被毒量を超えていた場合(即ち、ステップS102において肯定判定
の場合)であっても、SCR触媒9の床温が活性判定温度未満であることを理由に酸化触媒5aの被毒回復が実行されなかった場合が有り得る。そのため、本フローにおいてSCR触媒9の床温が活性判定温度以上であると判定されたときには、酸化触媒5aの被毒量が通常時よりも増大していることが有り得る。当該被毒量がより増大している場合には、より速やかに酸化触媒5aの被毒回復を行う必要がある。ゆえに、ECU100は、本ステップにおいて肯定判定が下された場合には、早期被毒回復制御を行うためにステップS205へ進む。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合には、酸化触媒5aの被毒回復を速やかに行う必要がないため、ECU100は、ステップS104に進んで通常被毒回復制御を継続する。
If it is determined in step S103 that the bed temperature of the SCR catalyst 9 is equal to or higher than the activation determination temperature, the ECU 100 determines in step S204 that Qhc_doc updated in step S101 is equal to or greater than a predetermined second determination poisoning amount. It is determined whether or not. This second determination poisoning amount is a value larger than the determination poisoning amount used in step S102 described above, and the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a is increased, so that the oxidation catalyst 5a is poisoned. This value is set to determine whether or not the necessity for recovery is higher. That is, if the negative determination is made in step S103 of the flow executed before this flow, the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a exceeds the determined poisoning amount (that is, affirmative in step S102). Even in the case of determination), there is a possibility that the poisoning recovery of the oxidation catalyst 5a has not been executed because the bed temperature of the SCR catalyst 9 is lower than the activity determination temperature. Therefore, in this flow, when it is determined that the bed temperature of the SCR catalyst 9 is equal to or higher than the activity determination temperature, it is possible that the poisoning amount of the oxidation catalyst 5a has increased from the normal time. When the poisoning amount is further increased, it is necessary to recover the poisoning of the oxidation catalyst 5a more quickly. Therefore, if an affirmative determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S205 in order to perform early poisoning recovery control. On the other hand, if a negative determination is made in this step, there is no need to quickly recover the poisoning of the oxidation catalyst 5a, so the ECU 100 proceeds to step S104 and continues the normal poisoning recovery control.

ステップS205において、ECU100は、SCR触媒9の床温が、所定の第2活性判定温度以上であるか否かを判定する。この第2活性判定温度は、上述のステップS103で用いられる活性判定温度よりも高い温度である。つまり、早期被毒回復制御においては、混合気の酸素濃度が通常被毒回復制御に比してより増大されるため、SCR触媒9の活性が十分であるか否かが判断される。本ステップにおいて肯定判定が下された場合、ECU100は、SCR触媒9の活性は十分に高いと判断してステップS206に進む。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合、ECU100は、ステップS104に進んで通常被毒回復制御に復帰する。   In step S205, the ECU 100 determines whether or not the bed temperature of the SCR catalyst 9 is equal to or higher than a predetermined second activity determination temperature. This second activity determination temperature is higher than the activity determination temperature used in step S103 described above. That is, in the early poisoning recovery control, the oxygen concentration of the air-fuel mixture is further increased as compared with the normal poisoning recovery control, and therefore it is determined whether or not the activity of the SCR catalyst 9 is sufficient. If an affirmative determination is made in this step, the ECU 100 determines that the activity of the SCR catalyst 9 is sufficiently high, and proceeds to step S206. On the other hand, if a negative determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S104 and returns to normal poisoning recovery control.

ステップS206において、ECU100は、本フローの実行時における混合気の酸素濃度が、所定の判定酸素濃度未満であるか否かを判定する。この判定酸素濃度は、本フロー実行時における当該排気の酸素濃度を、通常被毒回復制御における増大幅よりも更に大きい増大幅で増大させることができるか否かを判定するために設定される値である。つまり、早期被毒回復制御においては、混合気の酸素濃度が、通常被毒回復制御の実行時よりも増大されるため、本フロー実行時における当該酸素濃度が十分に低いか否かが判断される。そこで、ECU100は、内燃機関1の運転状態や、EGRガスの還流量(或いは、EGRガス率)等から、本フローにおける混合気の酸素濃度を取得し、上述の判定酸素濃度と比較する。本ステップにおいて肯定判定が下された場合、ECU100は、EGRガスをより減少させることによって酸素濃度をより増大させることが可能であると判断してステップS207に進む。一方、本ステップにおいて否定判定が下された場合、ECU100は、ステップS104に進んで通常被毒回復制御に復帰する。   In step S206, the ECU 100 determines whether or not the oxygen concentration of the air-fuel mixture during execution of this flow is less than a predetermined determination oxygen concentration. This determination oxygen concentration is a value that is set to determine whether or not the oxygen concentration of the exhaust at the time of execution of this flow can be increased with an increase that is larger than the increase in the normal poisoning recovery control. It is. That is, in the early poisoning recovery control, the oxygen concentration of the air-fuel mixture is increased as compared with the time when the normal poisoning recovery control is executed. The Therefore, the ECU 100 acquires the oxygen concentration of the air-fuel mixture in this flow from the operating state of the internal combustion engine 1, the recirculation amount (or EGR gas rate) of the EGR gas, and compares it with the above-described determination oxygen concentration. If an affirmative determination is made in this step, the ECU 100 determines that the oxygen concentration can be further increased by further reducing the EGR gas, and proceeds to step S207. On the other hand, if a negative determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S104 and returns to normal poisoning recovery control.

ステップS207において、ECU100は、混合気の酸素濃度の増大量である第2増大量を決定する。ここで、この増大量は、通常被毒回復制御のステップS104において決定される増大量よりも大きい量である。つまり、早期被毒回復制御においては、SCR触媒9の床温が高いほど、混合気の酸素濃度が増大される。そこで、ECU100は、以前のステップにおいて取得されたSCR触媒9の床温や、Qhc_doc、内燃機関1の運転状態等に基づいて、予め用意されたマップやモデルから第2増大量を決定する。第2増大量が決定されると、ECU100は、ステップS105に進み、第2増大量だけ混合気の酸素濃度が増大するように、EGRガス量を減少させる。 In step S207, the ECU 100 determines a second increase amount that is an increase amount of the oxygen concentration of the air-fuel mixture. Here, this increase amount is an amount larger than the increase amount determined in step S104 of the normal poisoning recovery control. That is, in the early poisoning recovery control, the oxygen concentration of the air-fuel mixture increases as the bed temperature of the SCR catalyst 9 increases. Therefore, the ECU 100 determines the second increase amount from a map or model prepared in advance based on the bed temperature of the SCR catalyst 9 acquired in the previous step, Q hc_doc , the operating state of the internal combustion engine 1, and the like. When the second increase amount is determined, the ECU 100 proceeds to step S105 and decreases the EGR gas amount so that the oxygen concentration of the air-fuel mixture increases by the second increase amount.

以上より、本実施例によれば、酸化触媒5aのHC被毒を速やかに回復する必要がある場合には、SCR触媒9の床温が高いほど、混合気の酸素濃度が増大される。ここで、混合気の酸素濃度がより増大されたことによって内燃機関1から排出されるNOx量がより増大したとしても、この増大分は、NOx浄化率がより上昇したSCR触媒9によって浄化される。その結果、大気へのNOxの放出を抑制しながら酸化触媒のHC被毒をより速やかに回復することが可能になる。   As described above, according to this embodiment, when it is necessary to quickly recover the HC poisoning of the oxidation catalyst 5a, the oxygen concentration of the air-fuel mixture increases as the bed temperature of the SCR catalyst 9 increases. Here, even if the amount of NOx discharged from the internal combustion engine 1 is further increased due to the increase in the oxygen concentration of the air-fuel mixture, this increase is purified by the SCR catalyst 9 whose NOx purification rate is further increased. . As a result, it becomes possible to recover HC poisoning of the oxidation catalyst more quickly while suppressing the release of NOx to the atmosphere.

[実施例3]
次に、本発明の第3の実施例について、図8を用いて説明する。図8は、本実施例にお
いて実行される酸化触媒5a及びフィルタ5bのHC被毒の回復制御のフローを示すフローチャートである。本実施例に係る回復制御は、酸化触媒5aに被毒回復の必要がない場合であっても、フィルタ5bにその必要がある場合には、酸化触媒5aの被毒回復処理またはフィルタ5bの被毒回復処理が実行される点で、上述の実施例1に係る被毒回復制御と異なる。そのため、以下においては、上述の実施例1と同様の構成については説明を省略する。また、図2に示される実施例1に係るフローにおけるステップと同様のステップについては説明を省略する。
[Example 3]
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a flowchart showing a flow of HC poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a and the filter 5b executed in the present embodiment. In the recovery control according to the present embodiment, even if the oxidation catalyst 5a does not need to be poisoned, if the filter 5b needs to do so, the poisoning recovery process of the oxidation catalyst 5a or the filter 5b It differs from the poisoning recovery control according to the first embodiment described above in that the poison recovery process is executed. Therefore, in the following description, description of the same configuration as that of the first embodiment will be omitted. Also, description of the same steps as those in the flow according to the first embodiment shown in FIG. 2 is omitted.

ステップS102において否定判定が下された場合、ECU100は、酸化触媒5aの被毒回復を行うことによってSCR触媒9のNOx浄化率を上昇させる必要がないと判断してステップS303に進む。ステップS303において、ECU100は、フィルタ5bに発生しているHC被毒の被毒量であるQhc_dpfを更新する。本フローにおけるQhc_dpfは、過去のフローにおいて取得された直近のQhc_dpfに、当該Qhc_dpfの取得時から本フローの実行時までの期間Δt´に発生した被毒量ΔQhc_dpfを加算することによって求められる。ここで、ECU100は、上述したΔQhc_docの取得方法と同様に、本フロー実行時におけるフィルタ5bの温度とΔt´間に
フィルタ5bに流入した排気に含まれるHC量であるフィルタHC流入量とからΔQhc_dpfを取得する。なお、本実施例においては、フィルタ5bの温度としては、酸化触媒5aの床温Tdocが用いられる。また、このフィルタHC流入量は、上述の酸化触媒5aに係るHC流入量と同様の方法、或いは、同様の方法によって取得された値を補正することによって求めることができる。また、本実施例においては、ΔQhc_dpfの値が、TdocとフィルタHC流入量とに関連付けられて記憶されたマップが予め用意されている。当該マップは、図4に示されるΔQhc_docに係るマップと同様に、Tdocとフィルタ5bの被毒量との関係、及び、フィルタHC流入量と被毒量との関係に基づいて作成されたものである。
If a negative determination is made in step S102, the ECU 100 determines that it is not necessary to increase the NOx purification rate of the SCR catalyst 9 by performing poisoning recovery of the oxidation catalyst 5a, and proceeds to step S303. In step S303, the ECU 100 updates Q hc_dpf , which is the amount of HC poisoning occurring in the filter 5b. Q hc_dpf in this flow is obtained by adding the poisoning amount ΔQ hc_dpf generated in the period Δt ′ from the acquisition of the relevant Q hc_dpf to the execution time of this flow to the latest Q hc_dpf acquired in the past flow. Desired. Here, in the same way as the method of obtaining ΔQ hc_doc described above, the ECU 100 determines from the temperature of the filter 5b at the time of execution of this flow and the filter HC inflow amount that is the amount of HC contained in the exhaust gas flowing into the filter 5b during Δt ′. ΔQ hc_dpf is acquired. In the present embodiment, the bed temperature T doc of the oxidation catalyst 5a is used as the temperature of the filter 5b. Further, the filter HC inflow amount can be obtained by correcting the value acquired by the same method or the same method as the HC inflow amount related to the oxidation catalyst 5a described above. Further, in the present embodiment, a map is prepared in which the value of ΔQ hc_dpf is stored in association with T doc and the filter HC inflow amount. Similar to the map relating to ΔQ hc_doc shown in FIG. 4, the map is created based on the relationship between T doc and the poisoning amount of the filter 5b and the relationship between the filter HC inflow amount and the poisoning amount. Is.

ステップS304において、ECU100は、更新されたQhc_dpfが、所定の第3判定被毒量以上であるか否かを判定する。この第3判定被毒量は、フィルタ5bの被毒回復を実行する必要があるか否かを判定するための閾値であり、実験等によって予め求められている。本ステップにおいて否定判定が下された場合、ECU100は、フィルタ5bの被毒回復処理を実行する必要がないと判断して本フローを終了する。一方、本ステップにおいて肯定判定が下された場合は、ECU100は、ステップS305に進む。 In step S304, the ECU 100 determines whether or not the updated Q hc_dpf is greater than or equal to a predetermined third determination poisoning amount. The third determination poisoning amount is a threshold value for determining whether or not it is necessary to execute the poisoning recovery of the filter 5b, and is obtained in advance by an experiment or the like. If a negative determination is made in this step, the ECU 100 determines that it is not necessary to execute the poisoning recovery process of the filter 5b, and ends this flow. On the other hand, if an affirmative determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S305.

ステップS305において、ECU100は、本フローにおける酸化触媒5aの床温Tdocが、所定の第3活性判定温度以上であるか否かを判定する。ここで、この第3活性判定温度は、燃料噴射弁1aからアフター噴射等によって供給される燃料を十分に酸化することができる程度に酸化触媒5aの酸化能力が上昇しているか否かを判定するための閾温度である。本ステップにおいて否定判定が下された場合、ECU100は、燃料噴射弁1aからの燃料添加によってフィルタ5bに流入する排気を昇温することはできないと判断して、上述の通常被毒回復制御に復帰する。ここで、通常被毒回復制御においても、酸化触媒5aに付着しているHCが酸化除去されることによって酸化触媒5aから流出する排気(つまり、フィルタ5bに流入する排気)が昇温されるため、フィルタ5bのHC被毒が回復される。また、酸化触媒5aの被毒量が低い場合には、酸化触媒5aにおいて酸素が消費されないことによって、フィルタ5bに流入する排気の酸素濃度が増大されるため、フィルタ5bのHC被毒が回復される。一方、本ステップにおいて肯定判定が下された場合、ECU100は、ステップS306に進む。 In step S305, the ECU 100 determines whether or not the bed temperature T doc of the oxidation catalyst 5a in the present flow is equal to or higher than a predetermined third activity determination temperature. Here, this third activity determination temperature determines whether or not the oxidation capability of the oxidation catalyst 5a has increased to such an extent that the fuel supplied from the fuel injection valve 1a by after injection or the like can be sufficiently oxidized. For the threshold temperature. If a negative determination is made in this step, the ECU 100 determines that the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 5b cannot be increased by adding fuel from the fuel injection valve 1a, and returns to the normal poisoning recovery control described above. To do. Here, also in the normal poisoning recovery control, the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5a (that is, the exhaust gas flowing into the filter 5b) is heated by oxidative removal of HC adhering to the oxidation catalyst 5a. The HC poisoning of the filter 5b is recovered. Further, when the oxidation catalyst 5a is poisoned in a low amount, oxygen is not consumed in the oxidation catalyst 5a, so that the oxygen concentration of the exhaust gas flowing into the filter 5b is increased, so that the HC poisoning of the filter 5b is recovered. The On the other hand, if a positive determination is made in this step, the ECU 100 proceeds to step S306.

ステップS306において、ECU100は、燃料噴射弁1aによる燃料供給を実行する。供給される燃料の量は、TdocやQhc_dpfに基づいて予め用意されたマップやモデルから取得すればよい。本ステップにおいて供給された燃料が酸化触媒5aに流入
すると、当該燃料が酸化触媒5aによって酸化されることで排気温度が上昇する。このようにして温度が上昇した排気が酸化触媒5aから流出してフィルタ5bに流入すると、フィルタ5bに付着しているHCが酸化されるため、フィルタ5bのHC被毒が回復される。
In step S306, the ECU 100 executes fuel supply by the fuel injection valve 1a. The amount of fuel to be supplied may be acquired from a map or model prepared in advance based on T doc or Q hc_dpf . When the fuel supplied in this step flows into the oxidation catalyst 5a, the exhaust temperature rises because the fuel is oxidized by the oxidation catalyst 5a. When the exhaust gas whose temperature has increased in this way flows out of the oxidation catalyst 5a and flows into the filter 5b, the HC adhering to the filter 5b is oxidized, so that the HC poisoning of the filter 5b is recovered.

ステップS307において、ECU100は、前ステップにおける燃料供給実行後におけるQhc_dpfを、ステップS303における処理と同様の方法で更新する。 In step S307, the ECU 100 updates Qhc_dpf after the fuel supply in the previous step by the same method as the process in step S303.

ステップS308において、ECU100は、前ステップにおいて更新されたQhc_dpfが、フィルタ5bの被毒回復処理の終了を判定するための所定の第2終了判定被毒量未満であるか否かを判定する。本ステップにおいて、肯定判定が下された場合は、フィルタ5bのHC被毒は十分に回復されたと判断されて本フローは終了される。一方、否定判定が下された場合は、追加的にHC被毒の回復処理を実行する必要があると判断されて、ステップS304からの処理が再び実行される。 In step S308, the ECU 100 determines whether or not the Q hc_dpf updated in the previous step is less than a predetermined second end determination poisoning amount for determining the end of the poisoning recovery process of the filter 5b. If an affirmative determination is made in this step, it is determined that the HC poisoning of the filter 5b has been sufficiently recovered, and this flow is ended. On the other hand, if a negative determination is made, it is determined that it is necessary to additionally execute the HC poisoning recovery process, and the process from step S304 is executed again.

なお、本実施例においては、ステップS303において、フィルタ5bのHC被毒量を更新するECU100が、本発明におけるフィルタ被毒量取得部に相当する。また、ステップS306において、酸化触媒5aに排気を介して燃料を供給する燃料噴射弁1aが、本発明における燃料供給部に相当する。そして、本フローを実行するECU100が、本発明におけるフィルタ被毒回復部に相当する。   In this embodiment, the ECU 100 that updates the HC poisoning amount of the filter 5b in step S303 corresponds to the filter poisoning amount acquisition unit in the present invention. In step S306, the fuel injection valve 1a that supplies fuel to the oxidation catalyst 5a via exhaust corresponds to the fuel supply unit in the present invention. And ECU100 which performs this flow is equivalent to a filter poisoning recovery part in the present invention.

以上より、本実施例によれば、フィルタ5bに回復が必要な程度のHC被毒が発生している場合には、燃料供給または流入する排気の酸素濃度が増大されることによって、フィルタ5bのHC被毒が回復される。これにより、酸化触媒5aの床温に応じた方法で、フィルタのHC被毒をより確実に回復することが可能になる。   As described above, according to the present embodiment, when the HC poisoning to the extent that the filter 5b needs to be recovered has occurred, the oxygen concentration of the fuel supply or the inflowing exhaust gas is increased, so that the filter 5b HC poisoning is restored. As a result, the HC poisoning of the filter can be more reliably recovered by a method corresponding to the bed temperature of the oxidation catalyst 5a.

[変形例]
本発明に係る変形例においては、上述の実施例におけるフィルタ5bとSCR触媒9に代えて、SCR触媒と排気内のPMを捕集するフィルタとが一体的に設けられたSCRF触媒が使用される。ここで、SCR触媒とフィルタとが一体的に設けられる態様としては、例えば、SCR触媒がパティキュレートフィルタに担持される態様が考えられる。そして、本変形例は、排気通路3に設けられた一のケーシング内に酸化触媒とSCRF触媒が収容される点で、上述の実施例に係る排気浄化装置と異なる。そのため、以下においては、上述の実施例と同様の構成については説明を省略する。
[Modification]
In the modification according to the present invention, an SCRF catalyst in which an SCR catalyst and a filter for collecting PM in exhaust gas are integrally provided is used instead of the filter 5b and the SCR catalyst 9 in the above-described embodiment. . Here, as an aspect in which the SCR catalyst and the filter are integrally provided, for example, an aspect in which the SCR catalyst is supported on the particulate filter is conceivable. The present modification is different from the exhaust purification apparatus according to the above-described embodiment in that the oxidation catalyst and the SCRF catalyst are accommodated in one casing provided in the exhaust passage 3. Therefore, in the following, description of the same configuration as that of the above-described embodiment is omitted.

図9は、本変形例に係る排気浄化装置の排気通路3の一部を示す部分図である。図9に示されるように、ケーシング5c内における上流側に酸化触媒5aが設けられ、この酸化触媒5aの下流側にSCR触媒とフィルタが一体的に設けられたSCRF触媒9aが設けられる。なお、還元剤添加弁7は酸化触媒5aとSCRF触媒9aとの間に設けられる。そして、図9に例示されるように、第1排気温度センサ6は酸化触媒5aの下流側に設けられ、第2排気温度センサ11はSCRF触媒9aの下流側に設けられる。また、図9に例示されるように、第1NOxセンサ8及び第2NOxセンサ10は、それぞれSCRF触媒9aの上流側と下流側に配置される。   FIG. 9 is a partial view showing a part of the exhaust passage 3 of the exhaust emission control device according to this modification. As shown in FIG. 9, an oxidation catalyst 5a is provided on the upstream side in the casing 5c, and an SCRF catalyst 9a in which an SCR catalyst and a filter are integrally provided is provided on the downstream side of the oxidation catalyst 5a. The reducing agent addition valve 7 is provided between the oxidation catalyst 5a and the SCRF catalyst 9a. As illustrated in FIG. 9, the first exhaust temperature sensor 6 is provided on the downstream side of the oxidation catalyst 5a, and the second exhaust temperature sensor 11 is provided on the downstream side of the SCRF catalyst 9a. Further, as illustrated in FIG. 9, the first NOx sensor 8 and the second NOx sensor 10 are disposed on the upstream side and the downstream side of the SCRF catalyst 9a, respectively.

本変形例に係る内燃機関の排気浄化装置においても、上記実施例1から3において説明した方法と同様の方法によって、酸化触媒5aの被毒回復制御やSCRF触媒9aの被毒回復制御が実行される。その結果、上記実施例と同様の効果が奏される。特に本変形例においては、酸化触媒5aとSCRF触媒9aとの間隔が、上述の実施例における酸化触媒5aとSCR触媒9との間隔よりも小さいため、酸化触媒5aにHC被毒が発生している状態で、SCRF触媒9aが活性温度に達する状況が生じやすい。ゆえに、本変形例にお
いては、酸化触媒5aの被毒回復制御が実行される機会がより多くなると共に、内燃機関1から排出されるNOxがより効果的に浄化される。その結果、NOxの放出の抑制と酸化触媒5aのHC被毒の回復をより効果的に実行することが可能になる。
Also in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this modification, the poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a and the poisoning recovery control of the SCRF catalyst 9a are executed by the same method as described in the first to third embodiments. The As a result, the same effects as in the above embodiment are achieved. In particular, in this modification, since the interval between the oxidation catalyst 5a and the SCRF catalyst 9a is smaller than the interval between the oxidation catalyst 5a and the SCR catalyst 9 in the above-described embodiment, HC poisoning occurs in the oxidation catalyst 5a. In such a state, the SCRF catalyst 9a is likely to reach the activation temperature. Therefore, in this modified example, the chance of performing poisoning recovery control of the oxidation catalyst 5a is increased, and NOx discharged from the internal combustion engine 1 is more effectively purified. As a result, it becomes possible to more effectively execute the suppression of NOx release and the recovery of HC poisoning of the oxidation catalyst 5a.

1 内燃機関
3 排気通路
5a 酸化触媒
5b フィルタ
9 SCR触媒
20 EGR装置
100 ECU
1 Internal combustion engine 3 Exhaust passage 5a Oxidation catalyst 5b Filter 9 SCR catalyst 20 EGR device 100 ECU

Claims (5)

内燃機関の排気通路に設けられ、酸化能力を有する酸化触媒と、
前記排気通路における前記酸化触媒よりも下流側に設けられ、アンモニアを還元剤として用いて排気内の窒素酸化物を選択還元する選択還元型触媒と、
前記選択還元型触媒に排気を介してアンモニアまたはアンモニアの前駆体を供給する還元剤供給部と、
前記酸化触媒に炭化水素が付着することによって生じるHC被毒のHC被毒量を取得する酸化触媒被毒量取得部と、
前記内燃機関の燃焼室内で燃焼される混合気の酸素濃度を増大させる酸素濃度増大部と、
前記酸化触媒に付着している炭化水素を酸化除去することによって該酸化触媒のHC被毒を回復させる酸化触媒被毒回復部と、
を備え、
前記酸化触媒被毒回復部は、前記酸化触媒のHC被毒量がHC被毒による該酸化触媒の酸化能力の低下によって該酸化触媒から流出する排気内の一酸化窒素に対する二酸化窒素の比率が所定の閾比率未満になる量である場合は、前記選択還元型触媒の温度が該選択還元型触媒の活性温度以上のときに、該温度が該活性温度未満のときよりも前記酸素濃度を増大させる、内燃機関の排気浄化装置。
An oxidation catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and having an oxidation ability;
A selective reduction catalyst that is provided downstream of the oxidation catalyst in the exhaust passage and selectively reduces nitrogen oxides in the exhaust using ammonia as a reducing agent;
A reducing agent supply unit for supplying ammonia or an ammonia precursor to the selective catalytic reduction catalyst via exhaust;
An oxidation catalyst poisoning amount acquisition unit for acquiring an HC poisoning amount of HC poisoning caused by hydrocarbons adhering to the oxidation catalyst;
An oxygen concentration increasing portion for increasing the oxygen concentration of the air-fuel mixture burned in the combustion chamber of the internal combustion engine;
An oxidation catalyst poisoning recovery portion for recovering HC poisoning of the oxidation catalyst by oxidizing and removing hydrocarbons adhering to the oxidation catalyst;
With
The oxidation catalyst poisoning recovery unit has a predetermined ratio of nitrogen dioxide to nitrogen monoxide in the exhaust gas flowing out of the oxidation catalyst due to a decrease in the oxidation ability of the oxidation catalyst due to HC poisoning. When the temperature of the selective catalytic reduction catalyst is equal to or higher than the active temperature of the selective catalytic reduction catalyst, the oxygen concentration is increased more than when the temperature is lower than the active temperature. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
請求項1において、
前記内燃機関から排出された排気の一部を該内燃機関の吸気通路に還流させるEGR装置を更に備え、
前記酸素濃度増大部は、前記EGR装置による排気の還流量を減少させることによって前記酸素濃度を増大させる、内燃機関の排気浄化装置。
In claim 1,
An EGR device for recirculating a part of the exhaust discharged from the internal combustion engine to the intake passage of the internal combustion engine;
The oxygen concentration increasing unit increases the oxygen concentration by decreasing an exhaust gas recirculation amount by the EGR device.
請求項1または2において、
前記酸素濃度増大部は、前記選択還元型触媒の温度が高いほど、前記酸素濃度を増大させる、内燃機関の排気浄化装置。
In claim 1 or 2,
The oxygen concentration increasing unit increases the oxygen concentration as the temperature of the selective catalytic reduction catalyst increases.
請求項1から3の何れか1項において、
前記酸化触媒と前記選択還元型触媒との間、または、前記選択還元型触媒と一体的に設けられ、排気内の粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに炭化水素が付着することによって生じるHC被毒のHC被毒量を取得するフィルタ被毒量取得部と、
前記酸化触媒に排気を介して燃料を供給する燃料供給部と、
前記フィルタに付着している炭化水素を酸化除去することによって該フィルタのHC被毒を回復させるフィルタ被毒回復部と、
を更に備え、
前記フィルタ被毒回復部は、前記フィルタのHC被毒量が回復を必要とする所定量以上の場合は、前記酸化触媒の温度が所定温度以上のときに、該酸化触媒に燃料を供給する、内燃機関の排気浄化装置。
In any one of Claims 1-3,
A filter that is provided between the oxidation catalyst and the selective reduction catalyst or integrated with the selective reduction catalyst and collects particulate matter in the exhaust;
A filter poisoning amount acquisition unit for acquiring an HC poisoning amount of HC poisoning caused by hydrocarbons adhering to the filter;
A fuel supply section for supplying fuel to the oxidation catalyst via exhaust;
A filter poisoning recovery unit that recovers HC poisoning of the filter by oxidizing and removing hydrocarbons adhering to the filter;
Further comprising
The filter poisoning recovery unit supplies fuel to the oxidation catalyst when the temperature of the oxidation catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature when the HC poisoning amount of the filter is equal to or higher than a predetermined amount that needs to be recovered. An exhaust purification device for an internal combustion engine.
請求項4において、
前記フィルタ被毒回復部は、前記フィルタのHC被毒量が前記所定量以上の場合は、前記酸化触媒の温度が前記所定温度未満のときに、該温度が該所定温度以上のときよりも前記酸素濃度を増大させる、内燃機関の排気浄化装置。
In claim 4,
The filter poisoning recovery unit, when the HC poisoning amount of the filter is equal to or higher than the predetermined amount, when the temperature of the oxidation catalyst is lower than the predetermined temperature, than when the temperature is higher than the predetermined temperature. An exhaust purification device for an internal combustion engine that increases the oxygen concentration.
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JP2016121589A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine exhaust purification system
JP2016142155A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017015041A (en) * 2015-07-06 2017-01-19 ヤンマー株式会社 diesel engine

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112459913B (en) * 2020-11-17 2023-03-21 潍柴动力股份有限公司 Thermal management control method and thermal management control system for removing crystals

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3104692B2 (en) * 1998-11-13 2000-10-30 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine
DE102007060623B4 (en) 2007-12-15 2011-04-14 Umicore Ag & Co. Kg Denitrification of diesel engine exhaust gases using a tempered pre-catalyst for on-demand NO2 provision
SE1050161A1 (en) * 2010-02-19 2011-08-20 Scania Cv Ab Arrangement and method for reducing nitrogen oxides in exhaust gases from an internal combustion engine

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016121589A (en) * 2014-12-24 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine exhaust purification system
JP2016142155A (en) * 2015-01-30 2016-08-08 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017015041A (en) * 2015-07-06 2017-01-19 ヤンマー株式会社 diesel engine

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