JP2015028312A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP2015028312A
JP2015028312A JP2013157814A JP2013157814A JP2015028312A JP 2015028312 A JP2015028312 A JP 2015028312A JP 2013157814 A JP2013157814 A JP 2013157814A JP 2013157814 A JP2013157814 A JP 2013157814A JP 2015028312 A JP2015028312 A JP 2015028312A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
temperature
dispersion plate
addition
exhaust
reducing agent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2013157814A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
太田 裕彦
Hirohiko Ota
裕彦 太田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2013157814A priority Critical patent/JP2015028312A/en
Priority to EP14767079.8A priority patent/EP3027860A1/en
Priority to AU2014298160A priority patent/AU2014298160B2/en
Priority to PCT/IB2014/001330 priority patent/WO2015015260A1/en
Publication of JP2015028312A publication Critical patent/JP2015028312A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F01N9/005Electrical control of exhaust gas treating apparatus using models instead of sensors to determine operating characteristics of exhaust systems, e.g. calculating catalyst temperature instead of measuring it directly
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/02Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor
    • F01N2560/026Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being an exhaust gas sensor for measuring or detecting NOx
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2560/00Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics
    • F01N2560/06Exhaust systems with means for detecting or measuring exhaust gas components or characteristics the means being a temperature sensor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/10Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance
    • F01N2610/102Adding substances to exhaust gases the substance being heated, e.g. by heating tank or supply line of the added substance after addition to exhaust gases, e.g. by a passively or actively heated surface in the exhaust conduit
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1453Sprayers or atomisers; Arrangement thereof in the exhaust apparatus
    • F01N2610/146Control thereof, e.g. control of injectors or injection valves
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/14Arrangements for the supply of substances, e.g. conduits
    • F01N2610/1493Purging the reducing agent out of the conduits or nozzle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/10Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle or its components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/12Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the vehicle exterior
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1404Exhaust gas temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01NGAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1411Exhaust gas flow rate, e.g. mass flow rate or volumetric flow rate
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that can suppress a carbon deposit from being generated at a dispersion plate.SOLUTION: An engine 1 includes: an SCR catalyst 41 for cleaning an exhaust gas by adding urea water; an urea water supply mechanism 200 for adding the urea water into an exhaust passage 26; the dispersion plate 60 for dispersing the urea water on an exhaust-upstream side relative to the SCR catalyst 41; and a control device 80 for controlling the urea water supply mechanism 200 to add the urea water. The control device 80 prohibits addition of the urea water when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than a predetermined temperature.

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

例えば特許文献1に記載されているように、排気中の窒素酸化物(NOx)を浄化する触媒の一つである選択還元型NOx触媒と、この選択還元型NOx触媒でのNOx浄化に利用する還元剤を排気通路内に添加する還元剤供給機構と、排気通路内に設けられて還元剤を分散させる分散板とを備える内燃機関の排気浄化装置が知られている。   For example, as described in Patent Document 1, a selective reduction type NOx catalyst which is one of catalysts for purifying nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas, and this selective reduction type NOx catalyst is used for NOx purification. 2. Description of the Related Art An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine is known that includes a reducing agent supply mechanism that adds a reducing agent into an exhaust passage and a dispersion plate that is provided in the exhaust passage and disperses the reducing agent.

この排気浄化装置では、還元剤供給機構から排気通路内に尿素水が噴射される。噴射された尿素水は、分散板によって霧化が促進され、排気熱による加水分解によってアンモニアとなる。そしてこのアンモニアが還元剤として触媒に供給される。   In this exhaust purification device, urea water is injected into the exhaust passage from the reducing agent supply mechanism. The injected urea water is atomized by the dispersion plate and becomes ammonia by hydrolysis by exhaust heat. This ammonia is supplied to the catalyst as a reducing agent.

なお、上記特許文献1に記載の排気浄化装置では、分散板に付着した還元剤の気化を促すために、分散板に付着した還元剤を排気通路の中心付近に集めるようにしている。このようにして排気通路の中心付近に集められた還元剤は、排気通路の壁面付近よりも温度が高い中心付近の排気によって気化される。   In the exhaust emission control device described in Patent Document 1, the reducing agent attached to the dispersion plate is collected near the center of the exhaust passage in order to promote the vaporization of the reducing agent attached to the dispersion plate. The reducing agent collected in the vicinity of the center of the exhaust passage in this way is vaporized by the exhaust near the center whose temperature is higher than the vicinity of the wall surface of the exhaust passage.

特開2009−138592号公報JP 2009-138592 A

ところで、排気通路内への還元剤添加は、触媒の温度が活性化温度以上になっている場合に行われる。ここで、例えば外気温度などが低い場合には、排気通路からの放熱量が多くなるため、排気通路に設けられた分散板の温度は低くなりやすい。従って、触媒の温度が活性化温度以上であっても、分散板の温度は比較的低い状態になっていることがあり、この場合には、排気通路内に添加された還元剤が分散板に付着したままになり、その後デポジット化するおそれがある。   Incidentally, the addition of the reducing agent into the exhaust passage is performed when the temperature of the catalyst is equal to or higher than the activation temperature. Here, for example, when the outside air temperature is low, the amount of heat released from the exhaust passage increases, so the temperature of the dispersion plate provided in the exhaust passage tends to be low. Therefore, even if the temperature of the catalyst is equal to or higher than the activation temperature, the temperature of the dispersion plate may be in a relatively low state. In this case, the reducing agent added in the exhaust passage is applied to the dispersion plate. There is a risk that it will remain attached and subsequently deposited.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分散板でのデポジットの生成を抑えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that can suppress the formation of deposits on a dispersion plate.

上記課題を解決する内燃機関の排気浄化装置は、還元剤の添加により排気を浄化する触媒と、還元剤を排気通路内に添加する還元剤供給機構と、排気通路内に設けられて触媒よりも上流で還元剤を分散させる分散板と、還元剤供給機構による還元剤の添加を制御する制御部と、を備えている。そして、制御部は、分散板の温度が所定温度よりも低い状態のときには、還元剤の添加を禁止する。   An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that solves the above problems includes a catalyst that purifies exhaust gas by adding a reducing agent, a reducing agent supply mechanism that adds the reducing agent into the exhaust passage, and a catalyst provided in the exhaust passage that is more A dispersion plate that disperses the reducing agent upstream and a control unit that controls addition of the reducing agent by the reducing agent supply mechanism are provided. The control unit prohibits the addition of the reducing agent when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature.

同構成によれば、分散板の温度が所定温度よりも低い状態になっており、分散板に還元剤が付着したままの状態になりやすいときには、還元剤の添加が禁止される。従って、分散板での還元剤の付着が抑えられるようになり、そうした還元剤の付着に起因したデポジットの生成を抑えることができる。なお、同構成の上記所定温度は、分散板での還元剤の付着を抑えることができる温度、例えば還元剤の沸点等を設定することが望ましい。   According to this configuration, the addition of the reducing agent is prohibited when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature and the reducing agent tends to remain attached to the dispersion plate. Therefore, the adhesion of the reducing agent on the dispersion plate can be suppressed, and the generation of deposits due to the adhesion of the reducing agent can be suppressed. The predetermined temperature having the same configuration is desirably set to a temperature at which the adhesion of the reducing agent on the dispersion plate can be suppressed, for example, the boiling point of the reducing agent.

上記排気浄化装置において、制御部は、分散板の温度が所定温度よりも低い状態であっても、還元剤の添加要求があるときには、所定期間の間だけ還元剤の添加禁止を中止して還元剤添加を行う。そして制御部は、その所定期間を、分散板の温度が所定温度以上であるときの添加期間よりも短くすることが好ましい。   In the exhaust purification apparatus, the control unit cancels the reduction agent addition prohibition for a predetermined period only when there is a request for addition of the reducing agent even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature. Add agent. And it is preferable that a control part makes the predetermined period shorter than the addition period when the temperature of a dispersion plate is more than predetermined temperature.

同構成によれば、分散板の温度が所定温度よりも低い状態になっていても、還元剤の添加要求がある場合には、その要求を優先するために所定期間の間だけは還元剤が添加される。ここで、同構成では、分散板の温度が所定温度よりも低いときに還元剤を添加するときの添加期間になる上記所定期間は、分散板の温度が所定温度以上になっているときの添加期間に比べて短くされる。このようにして還元剤の添加期間が短くされることにより、分散板に付着する還元剤の量が少なくなる。従って、分散板の温度が低くなっている状態で還元剤の添加要求があるときには、分散板への還元剤付着を抑えつつ、還元剤を添加することができる。そのため、例えば分散板が低温状態であっても、還元剤添加による排気浄化を維持することができる。   According to this configuration, even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature, if there is a request for addition of the reducing agent, the reducing agent is only added for a predetermined period in order to prioritize the request. Added. Here, in the same configuration, the predetermined period that is an addition period when the reducing agent is added when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature is the addition when the temperature of the dispersion plate is equal to or higher than the predetermined temperature. Shortened compared to the period. By reducing the addition period of the reducing agent in this way, the amount of reducing agent adhering to the dispersion plate is reduced. Therefore, when there is a request to add a reducing agent when the temperature of the dispersion plate is low, the reducing agent can be added while suppressing the attachment of the reducing agent to the dispersion plate. Therefore, for example, even if the dispersion plate is in a low temperature state, exhaust purification by adding a reducing agent can be maintained.

上記排気浄化装置において、制御部は、分散板の温度が低いほど、上述の所定期間を短くすることが好ましい。
同構成によれば、分散板の温度が低く還元剤が付着しやすいときほど、還元剤の添加期間は短くされるため、分散板に付着する還元剤の量は少なくなる。従って、分散板に付着する還元剤の量を分散板の温度に応じて適切に抑えることができる。
In the exhaust emission control device, the control unit preferably shortens the predetermined period as the temperature of the dispersion plate is lower.
According to this configuration, as the temperature of the dispersion plate is lower and the reducing agent is more likely to adhere, the addition period of the reducing agent is shortened, so that the amount of the reducing agent attached to the dispersion plate is reduced. Therefore, the amount of the reducing agent adhering to the dispersion plate can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate.

上記排気浄化装置において、当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、制御部は、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて上述の所定期間を可変設定することが好ましい。   In the exhaust purification apparatus, the exhaust purification apparatus is an apparatus mounted on a vehicle, and the control unit variably sets the predetermined period based on at least one of an exhaust temperature, an outside air temperature, an exhaust flow rate, and a vehicle speed. It is preferable.

同構成によれば、分散板の低温時における還元剤の添加期間が、分散板の温度に関与する排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて可変設定される。従って、分散板の温度を直接検出することなく、分散板の温度が低いときほど還元剤の添加期間を短くすることができるようになる。   According to this configuration, the addition period of the reducing agent at a low temperature of the dispersion plate is variably set based on at least one of the exhaust temperature, the outside air temperature, the exhaust flow rate, and the vehicle speed related to the temperature of the dispersion plate. Therefore, the reducing agent addition period can be shortened as the temperature of the dispersion plate is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate.

また、上記排気浄化装置において、制御部は、分散板の温度が所定温度よりも低い状態であっても、還元剤の添加要求があるときには、所定期間の間だけ還元剤の添加禁止を中止して還元剤添加を行う。そして、制御部は、その還元剤添加を行うときの添加量を、分散板の温度が所定温度以上であるときの還添加量よりも減量することが好ましい。   Further, in the exhaust purification apparatus, the control unit stops prohibiting the addition of the reducing agent only for a predetermined period when there is a request for the addition of the reducing agent even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature. Add the reducing agent. And it is preferable that a control part reduces the addition amount when performing the reducing agent addition from the return addition amount when the temperature of a dispersion plate is more than predetermined temperature.

同構成によれば、分散板の温度が所定温度よりも低い状態になっていても、還元剤の添加要求がある場合には、その要求を優先するために所定期間の間だけは還元剤が添加される。ここで、同構成では、分散板の温度が所定温度よりも低いときに還元剤を添加するときの添加量は、分散板の温度が所定温度以上になっているときに比べて減量される。このようにして還元剤の添加量が減量されることにより、分散板に付着する還元剤の量が少なくなる。従って、分散板の温度が低くなっている状態で還元剤の添加要求があるときには、分散板への還元剤付着を抑えつつ、還元剤を添加することができる。そのため、例えば分散板が低温状態であっても、還元剤添加による排気浄化を維持することができる。   According to this configuration, even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature, if there is a request for addition of the reducing agent, the reducing agent is only added for a predetermined period in order to prioritize the request. Added. Here, in the same configuration, the amount of addition when the reducing agent is added when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature is reduced compared to when the temperature of the dispersion plate is equal to or higher than the predetermined temperature. By reducing the amount of the reducing agent added in this way, the amount of the reducing agent adhering to the dispersion plate is reduced. Therefore, when there is a request to add a reducing agent when the temperature of the dispersion plate is low, the reducing agent can be added while suppressing the attachment of the reducing agent to the dispersion plate. Therefore, for example, even if the dispersion plate is in a low temperature state, exhaust purification by adding a reducing agent can be maintained.

上記排気浄化装置において、制御部は、分散板の温度が低いほど添加量を少なくすることが好ましい。
同構成によれば、分散板の温度が低く還元剤が付着しやすいときほど、還元剤の添加量は少なくされるため、分散板に付着する還元剤の量は少なくなる。従って、分散板に付着する還元剤の量を分散板の温度に応じて適切に抑えることができる。
In the exhaust emission control device, it is preferable that the control unit decreases the addition amount as the temperature of the dispersion plate is lower.
According to this configuration, as the temperature of the dispersion plate is lower and the reducing agent is more likely to adhere, the amount of reducing agent added is reduced, so that the amount of reducing agent attached to the dispersion plate is reduced. Therefore, the amount of the reducing agent adhering to the dispersion plate can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate.

上記排気浄化装置において、当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、制御部は、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて添加量を可変設定することが好ましい。   In the exhaust purification apparatus, the exhaust purification apparatus is an apparatus mounted on a vehicle, and the control unit may variably set the addition amount based on at least one of an exhaust temperature, an outside air temperature, an exhaust flow rate, and a vehicle speed. preferable.

同構成によれば、分散板の温度に関与する排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて還元剤の添加量が可変設定される。従って、分散板の温度を直接検出することなく、分散板の温度が低いときほど還元剤の添加量を少なくすることができるようになる。   According to this configuration, the addition amount of the reducing agent is variably set based on at least one of the exhaust temperature, the outside air temperature, the exhaust flow rate, and the vehicle speed that are related to the temperature of the dispersion plate. Therefore, the amount of the reducing agent added can be reduced as the temperature of the dispersion plate is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate.

また、上記排気浄化装置において、当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、制御部は、分散板の温度が所定温度よりも低い状態であるか否かを、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて判定することが好ましい。   Further, in the exhaust purification apparatus, the exhaust purification apparatus is an apparatus mounted on a vehicle, and the control unit determines whether the temperature of the dispersion plate is lower than a predetermined temperature, whether or not the exhaust temperature and the outside air temperature. It is preferable to make a determination based on at least one of the exhaust flow rate and the vehicle speed.

同構成によれば、排気温度、外気温度、排気流量、車速といった分散板の温度に関与するパラメータに基づき、分散板の温度が所定温度よりも低い状態であるか否かの判定が行われる。従って、分散板の温度を直接検出することなく、分散板の温度が所定温度よりも低い状態であるか否かを判定することができるようになる。   According to this configuration, it is determined whether or not the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature based on parameters related to the temperature of the dispersion plate such as the exhaust temperature, the outside air temperature, the exhaust flow rate, and the vehicle speed. Therefore, it is possible to determine whether or not the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature without directly detecting the temperature of the dispersion plate.

内燃機関の排気浄化装置の第1実施形態について、これが適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic which shows the internal combustion engine to which this is applied, and its periphery structure about 1st Embodiment of the exhaust gas purification device of an internal combustion engine. 同実施形態において尿素水を添加するときの一連の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows a series of processing procedures when adding urea water in the same embodiment. 同実施形態での車速及び車速係数の関係を示す表。The table | surface which shows the relationship between the vehicle speed and vehicle speed coefficient in the same embodiment. 同実施形態での外気温度及び外気温度係数の関係を示す表。The table | surface which shows the relationship between the outside temperature in the same embodiment, and an outside temperature coefficient. 同実施形態での排気流量及び排気流量係数の関係を示す表。The table | surface which shows the relationship between the exhaust flow volume in this embodiment, and an exhaust flow coefficient. 第2実施形態において尿素水を添加するときの一連の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows a series of processing procedures when adding urea water in 2nd Embodiment. 同実施形態での添加処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the addition process in the embodiment. 同実施形態での分散板温度及び時間係数の関係を示す表。The table | surface which shows the relationship between the dispersion plate temperature and the time coefficient in the same embodiment. 第3実施形態での添加処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the addition process in 3rd Embodiment. 同実施形態での分散板温度及び添加量係数の関係を示す表。The table | surface which shows the relationship between the dispersion plate temperature in the same embodiment, and an addition amount coefficient.

(第1実施形態)
以下、内燃機関の排気浄化装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment that embodies an exhaust emission control device for an internal combustion engine will be described below with reference to FIGS.

図1に、排気浄化装置が適用された内燃機関であるディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という)や、このエンジン1に設けられた排気浄化装置の構成を示す。
エンジン1には複数の気筒#1〜#4が設けられている。シリンダヘッド2には複数の燃料噴射弁4a〜4dが各気筒#1〜#4に対応して取り付けられている。これら燃料噴射弁4a〜4dは各気筒#1〜#4の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド2には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート6a〜6dとが各気筒#1〜#4に対応して設けられている。
FIG. 1 shows a configuration of a diesel engine (hereinafter simply referred to as an “engine”) that is an internal combustion engine to which an exhaust purification device is applied, and an exhaust purification device provided in the engine 1.
The engine 1 is provided with a plurality of cylinders # 1 to # 4. A plurality of fuel injection valves 4a to 4d are attached to the cylinder head 2 corresponding to the cylinders # 1 to # 4. These fuel injection valves 4a to 4d inject fuel into the combustion chambers of the cylinders # 1 to # 4. Also, the cylinder head 2 is provided with intake ports for introducing fresh air into the cylinders and exhaust ports 6a to 6d for discharging combustion gas to the outside of the cylinders corresponding to the respective cylinders # 1 to # 4. It has been.

燃料噴射弁4a〜4dは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール9に接続されている。コモンレール9はサプライポンプ10に接続されている。サプライポンプ10は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール9に高圧燃料を供給する。コモンレール9に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁4a〜4dの開弁時に同燃料噴射弁4a〜4dから気筒内に噴射される。   The fuel injection valves 4a to 4d are connected to a common rail 9 that accumulates high-pressure fuel. The common rail 9 is connected to the supply pump 10. The supply pump 10 sucks fuel in the fuel tank and supplies high-pressure fuel to the common rail 9. The high-pressure fuel supplied to the common rail 9 is injected into the cylinder from the fuel injection valves 4a to 4d when the fuel injection valves 4a to 4d are opened.

吸気ポートにはインテークマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド7は吸気通路3に接続されている。この吸気通路3内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁16が設けられている。   An intake manifold 7 is connected to the intake port. The intake manifold 7 is connected to the intake passage 3. An intake throttle valve 16 for adjusting the intake air amount is provided in the intake passage 3.

排気ポート6a〜6dにはエキゾーストマニホールド8が接続されている。エキゾーストマニホールド8は排気通路26に接続されている。
排気通路26の途中には、気筒に導入される吸入空気を排気圧を利用して過給するターボチャージャ11が設けられている。同ターボチャージャ11の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁16との間の吸気通路3にはインタークーラ18が設けられている。このインタークーラ18によって、ターボチャージャ11の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
An exhaust manifold 8 is connected to the exhaust ports 6a to 6d. The exhaust manifold 8 is connected to the exhaust passage 26.
In the middle of the exhaust passage 26, there is provided a turbocharger 11 for supercharging intake air introduced into the cylinder using exhaust pressure. An intercooler 18 is provided in the intake passage 3 between the intake side compressor of the turbocharger 11 and the intake throttle valve 16. The intercooler 18 cools the intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger 11.

また、排気通路26の途中にあって、ターボチャージャ11の排気側タービンの排気下流には、排気を浄化する第1浄化部材30が設けられている。この第1浄化部材30の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒31及びフィルタ32が配設されている。   A first purification member 30 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the exhaust side turbine of the turbocharger 11. Inside the first purification member 30, an oxidation catalyst 31 and a filter 32 are arranged in series with respect to the flow direction of the exhaust gas.

酸化触媒31には、排気中のHCを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ32は、排気中のPM(粒子状物質)を捕集する部材であって、多孔質のセラミックで構成されている。このフィルタ32には、PMの酸化を促進させるための触媒が担持されており、排気中のPMは、フィルタ32の多孔質の壁を通過する際に捕集される。   The oxidation catalyst 31 carries a catalyst for oxidizing HC in the exhaust. The filter 32 is a member that collects PM (particulate matter) in the exhaust gas, and is made of porous ceramic. The filter 32 carries a catalyst for promoting the oxidation of PM, and the PM in the exhaust gas is collected when passing through the porous wall of the filter 32.

また、エキゾーストマニホールド8の集合部近傍には、酸化触媒31やフィルタ32に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁5が設けられている。この燃料添加弁5は、燃料供給管27を介して前記サプライポンプ10に接続されている。なお、燃料添加弁5の配設位置は、排気系にあって第1浄化部材30の上流側であれば適宜変更するも可能である。また、燃料の噴射時期を調整してポスト噴射を行うことにより、酸化触媒31やフィルタ32に添加剤として燃料を供給してもよい。   Further, a fuel addition valve 5 for supplying fuel as an additive to the oxidation catalyst 31 and the filter 32 is provided in the vicinity of the collecting portion of the exhaust manifold 8. The fuel addition valve 5 is connected to the supply pump 10 through a fuel supply pipe 27. The position of the fuel addition valve 5 can be changed as appropriate as long as it is in the exhaust system and upstream of the first purification member 30. Further, the fuel may be supplied as an additive to the oxidation catalyst 31 or the filter 32 by adjusting the fuel injection timing and performing the post injection.

フィルタ32に捕集されたPMの量が所定値を超えると、フィルタ32の再生処理が開始されて燃料添加弁5からはエキゾーストマニホールド8内に向けて燃料が噴射される。この燃料添加弁5から噴射された燃料は、酸化触媒31に達すると燃焼され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒31にて昇温された排気がフィルタ32に流入することにより、同フィルタ32は昇温され、これによりフィルタ32に堆積したPMが酸化処理されてフィルタ32の再生が図られる。   When the amount of PM collected by the filter 32 exceeds a predetermined value, the regeneration process of the filter 32 is started, and fuel is injected from the fuel addition valve 5 into the exhaust manifold 8. The fuel injected from the fuel addition valve 5 is combusted when it reaches the oxidation catalyst 31, thereby increasing the exhaust temperature. The exhaust gas whose temperature has been raised by the oxidation catalyst 31 flows into the filter 32, whereby the temperature of the filter 32 is raised, whereby the PM deposited on the filter 32 is oxidized and the filter 32 is regenerated.

また、排気通路26の途中にあって、第1浄化部材30の排気下流には、排気を浄化する第2浄化部材40が設けられている。第2浄化部材40の内部には、還元剤を利用して排気中のNOxを還元浄化する選択還元型NOx触媒(以下、SCR触媒という)41が配設されている。このSCR触媒41の担体はゼオライトで構成されており、その担体上に触媒のコーティング層が形成されている。   A second purification member 40 that purifies the exhaust gas is provided downstream of the first purification member 30 in the middle of the exhaust passage 26. A selective reduction type NOx catalyst (hereinafter referred to as SCR catalyst) 41 that reduces and purifies NOx in the exhaust using a reducing agent is disposed inside the second purification member 40. The carrier of the SCR catalyst 41 is made of zeolite, and a catalyst coating layer is formed on the carrier.

さらに、排気通路26の途中にあって、第2浄化部材40の排気下流には、排気を浄化する第3浄化部材50が設けられている。第3浄化部材50の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒51が配設されている。   Further, a third purification member 50 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the second purification member 40. Inside the third purification member 50, an ammonia oxidation catalyst 51 for purifying ammonia in the exhaust is disposed.

エンジン1には、上記SCR触媒41に還元剤を添加する還元剤供給機構としての尿素水供給機構200が設けられている。尿素水供給機構200は、尿素水を貯留するタンク210、排気通路26内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁230、尿素添加弁230とタンク210とを接続する供給通路240、供給通路240の途中に設けられたポンプ220にて構成されている。   The engine 1 is provided with a urea water supply mechanism 200 as a reducing agent supply mechanism for adding a reducing agent to the SCR catalyst 41. The urea water supply mechanism 200 includes a tank 210 that stores urea water, a urea addition valve 230 that injects urea water into the exhaust passage 26, a supply passage 240 that connects the urea addition valve 230 and the tank 210, and a supply passage 240. The pump 220 is provided in the middle.

尿素添加弁230は、第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26に設けられており、その噴射孔はSCR触媒41に向かって開口されている。この尿素添加弁230が開弁されると、供給通路240を介して排気通路26内に尿素水が噴射供給される。なお、尿素添加弁230は、上記還元剤噴射弁を構成している。   The urea addition valve 230 is provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40, and the injection hole is opened toward the SCR catalyst 41. When the urea addition valve 230 is opened, urea water is injected and supplied into the exhaust passage 26 via the supply passage 240. The urea addition valve 230 constitutes the reducing agent injection valve.

ポンプ220は電動式のポンプであり、正回転時には、タンク210から尿素添加弁230に向けて尿素水を送液する。一方、逆回転時には、尿素添加弁230からタンク210に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ220の逆回転時には、尿素添加弁230及び供給通路240から尿素水が回収されてタンク210に戻される。   The pump 220 is an electric pump, and at the time of forward rotation, the urea water is fed from the tank 210 toward the urea addition valve 230. On the other hand, during reverse rotation, urea water is sent from the urea addition valve 230 toward the tank 210. In other words, during the reverse rotation of the pump 220, urea water is recovered from the urea addition valve 230 and the supply passage 240 and returned to the tank 210.

また、尿素添加弁230とSCR触媒41との間の排気通路26内には、尿素添加弁230から噴射された尿素水を分散させることにより同尿素水の霧化を促進する分散板60が設けられている。   A dispersion plate 60 is provided in the exhaust passage 26 between the urea addition valve 230 and the SCR catalyst 41 to promote atomization of the urea water by dispersing the urea water injected from the urea addition valve 230. It has been.

尿素添加弁230から噴射された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアとなる。このアンモニアがNOxの還元剤としてSCR触媒41に供給される。SCR触媒41に供給されたアンモニアは、同SCR触媒41に吸蔵されてNOxの還元に利用される。   The urea water injected from the urea addition valve 230 is hydrolyzed by the heat of the exhaust to become ammonia. This ammonia is supplied to the SCR catalyst 41 as a NOx reducing agent. Ammonia supplied to the SCR catalyst 41 is occluded by the SCR catalyst 41 and used for NOx reduction.

この他、エンジン1には排気再循環装置(以下、EGR装置という)が備えられている。このEGR装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、NOxの発生量を低減させる装置である。EGR装置は、吸気通路3とエキゾーストマニホールド8とを連通するEGR通路13、同EGR通路13に設けられたEGR弁15、及びEGRクーラ14等により構成されている。EGR弁15の開度が調整されることにより排気通路26から吸気通路3に導入される排気還流量、いわゆる外部EGR量が調量される。また、EGRクーラ14によってEGR通路13内を流れる排気の温度が低下される。   In addition, the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device). This EGR device is a device that reduces the combustion temperature in the cylinder by introducing a part of the exhaust gas into the intake air, thereby reducing the amount of NOx generated. The EGR device includes an EGR passage 13 that communicates the intake passage 3 and the exhaust manifold 8, an EGR valve 15 provided in the EGR passage 13, an EGR cooler 14, and the like. By adjusting the opening degree of the EGR valve 15, the exhaust gas recirculation amount introduced into the intake passage 3 from the exhaust passage 26, that is, the so-called external EGR amount is adjusted. Further, the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 13 is lowered by the EGR cooler 14.

エンジン1には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ19は吸入空気量GAを検出する。絞り弁開度センサ20は吸気絞り弁16の開度を検出する。機関回転速度センサ21はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度NEを検出する。アクセルセンサ22はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ACCPを検出する。外気温センサ23は、外気温度THoutを検出する。車速センサ24はエンジン1が搭載された車両の車速SPDを検出する。また、エンジン1には、車両の運転者がエンジン1を始動させるときや停止させるときに操作するイグニッションスイッチ(以下、IGスイッチという)25も設けられており、このIGスイッチ25の操作位置によって、機関始動や機関停止が行われる。   Various sensors for detecting the engine operation state are attached to the engine 1. For example, the air flow meter 19 detects the intake air amount GA. The throttle valve opening sensor 20 detects the opening of the intake throttle valve 16. The engine rotation speed sensor 21 detects the rotation speed of the crankshaft, that is, the engine rotation speed NE. The accelerator sensor 22 detects an accelerator pedal depression amount, that is, an accelerator operation amount ACCP. The outside air temperature sensor 23 detects the outside air temperature THout. The vehicle speed sensor 24 detects the vehicle speed SPD of the vehicle on which the engine 1 is mounted. The engine 1 is also provided with an ignition switch (hereinafter referred to as an IG switch) 25 that is operated when the driver of the vehicle starts or stops the engine 1, and depending on the operation position of the IG switch 25, The engine is started and stopped.

また、酸化触媒31の上流に設けられた第1排気温度センサ100は、酸化触媒31に流入する前の排気温度である第1排気温度TH1を検出する。差圧センサ110は、フィルタ32の上流及び下流の排気圧の圧力差ΔPを検出する。   The first exhaust temperature sensor 100 provided upstream of the oxidation catalyst 31 detects the first exhaust temperature TH1 that is the exhaust temperature before flowing into the oxidation catalyst 31. The differential pressure sensor 110 detects the pressure difference ΔP between the exhaust pressure upstream and downstream of the filter 32.

第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26にあって、尿素添加弁230の上流には、第2排気温度センサ120及び第1NOxセンサ130が設けられている。第2排気温度センサ120は、SCR触媒41に流入する前の排気温度である第2排気温度TH2を検出する。第1NOxセンサ130は、SCR触媒41に流入する前の排気中のNOx濃度である第1NOx濃度N1を検出する。   A second exhaust temperature sensor 120 and a first NOx sensor 130 are provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40 and upstream of the urea addition valve 230. The second exhaust temperature sensor 120 detects a second exhaust temperature TH2, which is the exhaust temperature before flowing into the SCR catalyst 41. The first NOx sensor 130 detects a first NOx concentration N1, which is the NOx concentration in the exhaust before flowing into the SCR catalyst 41.

第3浄化部材50よりも下流の排気通路26には、SCR触媒41で浄化された排気のNOx濃度である第2NOx濃度N2を検出する第2NOxセンサ140が設けられている。   The exhaust passage 26 downstream of the third purification member 50 is provided with a second NOx sensor 140 that detects a second NOx concentration N2 that is the NOx concentration of the exhaust purified by the SCR catalyst 41.

これら各種センサ等の出力は、制御部を構成する制御装置80に入力される。この制御装置80は、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。   Outputs of these various sensors and the like are input to a control device 80 constituting a control unit. The control device 80 includes a central processing control device (CPU), a read-only memory (ROM) that stores various programs and maps in advance, a random access memory (RAM) that temporarily stores CPU calculation results, a timer counter, an input The microcomputer is mainly configured with an interface, an output interface, and the like.

そして、この制御装置80により、例えば燃料噴射弁4a〜4dや燃料添加弁5の燃料噴射制御、サプライポンプ10の吐出圧力制御、吸気絞り弁16を開閉するアクチュエータ17の駆動量制御、EGR弁15の開度制御等、エンジン1の各種制御が行われる。また、上記フィルタ32に捕集されたPMを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置80によって行われる。   Then, by this control device 80, for example, fuel injection control of the fuel injection valves 4a to 4d and the fuel addition valve 5, discharge pressure control of the supply pump 10, drive amount control of the actuator 17 for opening and closing the intake throttle valve 16, EGR valve 15 Various controls of the engine 1 such as the opening degree control are performed. The exhaust gas purification control such as the regeneration process for burning the PM collected by the filter 32 is also performed by the controller 80.

また、制御装置80は、排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁230による尿素水の添加制御を行う。
この添加制御では、エンジン1から排出されるNOxを還元処理するために必要な尿素量が機関運転状態等に基づいて算出される。また、SCR触媒41のアンモニア吸着量を予め定められた量に維持するために必要な尿素量が算出される。なおアンモニア吸着量は、適宜の方法で推定される。例えば尿素添加量、排気温度、排気流量等といったアンモニア吸着量に相関するパラメータに基づいてアンモニア吸着量は推定される。
Further, the control device 80 performs urea water addition control by the urea addition valve 230 as one of exhaust purification control.
In this addition control, the amount of urea necessary for reducing the NOx discharged from the engine 1 is calculated based on the engine operating state and the like. Further, the urea amount necessary for maintaining the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 41 at a predetermined amount is calculated. The ammonia adsorption amount is estimated by an appropriate method. For example, the ammonia adsorption amount is estimated based on parameters that correlate with the ammonia adsorption amount, such as urea addition amount, exhaust temperature, exhaust flow rate, and the like.

そして、NOxを還元処理するために必要な尿素量とアンモニア吸着量を維持するために必要な尿素量との和が尿素添加量QEとして算出され、その尿素添加量QEが尿素添加弁230から噴射されるように、尿素添加弁230の駆動状態が制御される。なお、本実施形態では、排気通路26内に尿素水を噴射するときには、尿素添加弁230の開弁及び閉弁が周期的に繰り返し行われる。これにより尿素水は間欠的に噴射供給されて、排気通路26内での霧化が促進される。ちなみに、尿素添加弁230の開弁状態を維持することにより、尿素水を間欠的ではなく、連続的に噴射供給するようにしてもよい。   The sum of the urea amount necessary for reducing NOx and the urea amount necessary for maintaining the ammonia adsorption amount is calculated as the urea addition amount QE, and the urea addition amount QE is injected from the urea addition valve 230. Thus, the driving state of the urea addition valve 230 is controlled. In the present embodiment, when the urea water is injected into the exhaust passage 26, the urea addition valve 230 is periodically opened and closed repeatedly. Thereby, urea water is intermittently injected and supplied, and atomization in the exhaust passage 26 is promoted. Incidentally, by maintaining the urea addition valve 230 in an open state, the urea water may be continuously supplied instead of intermittently.

こうした尿素水噴射は、SCR触媒41の温度が活性化温度以上になっているときに行われる。ここで、例えば外気温度などが低い場合には、排気通路26からの放熱量が多くなるため、排気通路26に設けられた分散板60の温度は低くなりやすい。従って、SCR触媒41の温度が活性化温度以上であっても、分散板60の温度は比較的低い状態になっていることがあり、この場合には、排気通路26内に添加された尿素水が分散板60に付着したままになり、その後、分散板60の表面上でデポジット化するおそれがある。   Such urea water injection is performed when the temperature of the SCR catalyst 41 is equal to or higher than the activation temperature. Here, for example, when the outside air temperature is low, the amount of heat released from the exhaust passage 26 increases, so the temperature of the dispersion plate 60 provided in the exhaust passage 26 tends to be low. Therefore, even if the temperature of the SCR catalyst 41 is equal to or higher than the activation temperature, the temperature of the dispersion plate 60 may be relatively low. In this case, urea water added to the exhaust passage 26 May remain attached to the dispersion plate 60 and then deposit on the surface of the dispersion plate 60.

また、分散板60の温度が比較的低い状態のときには、排気通路26内に添加された尿素水の一部が分散板60で拡散されることなく、液状のままSCR触媒41に達するおそれがある。ここで、ゼオライト系の上記SCR触媒41に水分が付着すると、担体を構成するゼオライトが脆くなり、コーティング層が剥がれやすくなる。   In addition, when the temperature of the dispersion plate 60 is relatively low, a part of the urea water added in the exhaust passage 26 may reach the SCR catalyst 41 in a liquid state without being diffused by the dispersion plate 60. . Here, when moisture adheres to the zeolite-based SCR catalyst 41, the zeolite constituting the carrier becomes brittle and the coating layer is easily peeled off.

そこで、本実施形態では、制御装置80によって図2に示す処理を行うことにより、分散板60でのデポジットの生成や、SCR触媒41でのコーティング層の剥がれを抑えるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the processing shown in FIG. 2 is performed by the control device 80 to suppress the generation of deposit on the dispersion plate 60 and the peeling of the coating layer on the SCR catalyst 41.

図2に示すように、本処理が開始されると、制御装置80は、尿素水の添加要求があるか否かを判定する(S100)。こうした尿素水の添加要求は、SCR触媒41のアンモニア吸着量が不足しているときや、NOxの排出量が急増したときなどに行われる。   As shown in FIG. 2, when this process is started, the control device 80 determines whether or not there is a request for adding urea water (S100). Such a urea water addition request is made when the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 41 is insufficient, or when the NOx emission amount increases rapidly.

そして、尿素水の添加要求がないときには(S100:NO)、制御装置80は、本処理を終了する。
一方、尿素水の添加要求があるときには(S100:YES)、制御装置80は、分散板60近傍の排気温度を示す第2排気温度TH2と、車速SPDと、外気温度THoutと、排気流量GEXとに基づいて分散板60の推定温度である分散板温度TBを算出する(S110)。より詳細には、車速SPD及び外気温度THout及び排気流量GEXにて第2排気温度TH2を補正した値を分散板60の推定温度としており、分散板温度TBは、次式(1)に基づいて算出される。
And when there is no addition request | requirement of urea water (S100: NO), the control apparatus 80 complete | finishes this process.
On the other hand, when there is a request for addition of urea water (S100: YES), the controller 80 determines the second exhaust temperature TH2, which indicates the exhaust temperature in the vicinity of the dispersion plate 60, the vehicle speed SPD, the outside air temperature THout, and the exhaust gas flow rate GEX. Based on the above, a dispersion plate temperature TB which is an estimated temperature of the dispersion plate 60 is calculated (S110). More specifically, a value obtained by correcting the second exhaust temperature TH2 with the vehicle speed SPD, the outside air temperature THout and the exhaust flow rate GEX is used as the estimated temperature of the dispersion plate 60. The dispersion plate temperature TB is based on the following equation (1). Calculated.


TB=TH2×K1×K2×K3 …(1)
TB:分散板温度
TH2:第2排気温度
K1:車速係数(0<K1≦1)
K2:外気温度係数(0<K2≦1)
K3:排気流量係数(0<K3≦1)

図3に、車速係数K1の設定態様を示す。車速係数K1は、「0」よりも大きく「1」以下の範囲内で可変設定される。そして、車速SPDが低いほど、車速係数K1の値は大きくされる。これは、車速SPDが低いほど、走行風による排気通路26の冷却効果が低下して分散板60の温度は高くなるためである。

TB = TH2 × K1 × K2 × K3 (1)
TB: Dispersion plate temperature TH2: Second exhaust temperature K1: Vehicle speed coefficient (0 <K1 ≦ 1)
K2: outside air temperature coefficient (0 <K2 ≦ 1)
K3: Exhaust flow coefficient (0 <K3 ≦ 1)

FIG. 3 shows how the vehicle speed coefficient K1 is set. The vehicle speed coefficient K1 is variably set within a range greater than “0” and equal to or less than “1”. The value of the vehicle speed coefficient K1 is increased as the vehicle speed SPD is lower. This is because the lower the vehicle speed SPD, the lower the cooling effect of the exhaust passage 26 by the traveling wind and the higher the temperature of the dispersion plate 60.

図4に、外気温度係数K2の設定態様を示す。外気温度係数K2も、「0」よりも大きく「1」以下の範囲内で可変設定される。そして、外気温度THoutが低いほど、外気温度係数K2の値は小さくされる。これは、外気温度THoutが低いほど排気通路26の温度は低くなり、分散板60の温度も低くなるためである。   FIG. 4 shows how the outside air temperature coefficient K2 is set. The outside air temperature coefficient K2 is also variably set within a range larger than “0” and not larger than “1”. And the value of outside temperature coefficient K2 is made small, so that outside temperature THout is low. This is because the lower the outside air temperature THout, the lower the temperature of the exhaust passage 26 and the lower the temperature of the dispersion plate 60.

図5に、排気流量係数K3の設定態様を示す。排気流量係数K3も、「0」よりも大きく「1」以下の範囲内で可変設定される。そして、排気流量GEXが少ないほど、排気流量係数K3の値は小さくされる。これは、排気流量GEXが少ないほど、排気から分散板60に移動する熱量が減少して、分散板60の温度が低くなるためである。なお、排気流量GEXは、吸入空気量GA等に基づいて推定可能である。そのため、吸入空気量GA等に基づいて排気流量係数K3を設定してもよい。また、排気流量GEXは、機関回転速度NEと各燃料噴射弁4a〜4dからの燃料噴射量Qとに基づいて推定することも可能である。そのため、機関回転速度NE及び燃料噴射量Qに基づいて排気流量係数K3を設定してもよい。   FIG. 5 shows how the exhaust flow coefficient K3 is set. The exhaust flow coefficient K3 is also variably set within a range greater than “0” and less than “1”. And the value of the exhaust flow coefficient K3 is made smaller as the exhaust flow rate GEX is smaller. This is because the amount of heat transferred from the exhaust to the dispersion plate 60 decreases as the exhaust flow rate GEX decreases, and the temperature of the dispersion plate 60 decreases. The exhaust flow rate GEX can be estimated based on the intake air amount GA and the like. Therefore, the exhaust flow coefficient K3 may be set based on the intake air amount GA or the like. Further, the exhaust gas flow rate GEX can be estimated based on the engine speed NE and the fuel injection amount Q from each of the fuel injection valves 4a to 4d. Therefore, the exhaust flow coefficient K3 may be set based on the engine speed NE and the fuel injection amount Q.

こうして分散板温度TBが算出されると、制御装置80は、分散板温度TBが、所定温度である判定値A以上であるか否かを判定する(S120)。この判定値Aは、分散板60での尿素水の付着を抑えることができる温度、例えば一例として尿素水の沸点が設定されているが、沸点近傍の温度を設定してもよい。   When the dispersion plate temperature TB is calculated in this way, the control device 80 determines whether or not the dispersion plate temperature TB is equal to or higher than a determination value A that is a predetermined temperature (S120). The determination value A is set to a temperature at which adhesion of urea water on the dispersion plate 60 can be suppressed, for example, the boiling point of urea water is set as an example, but a temperature near the boiling point may be set.

そして、分散板温度TBが判定値A以上であるときには(S120:YES)、制御装置80は、尿素添加を許可して(S130)、尿素水を噴射供給する。そして、制御装置80は、本処理を終了する。   When the dispersion plate temperature TB is equal to or higher than the determination value A (S120: YES), the control device 80 permits urea addition (S130) and injects urea water. And the control apparatus 80 complete | finishes this process.

一方、分散板温度TBが判定値A未満であるときには(S120:NO)、制御装置80は、尿素水の添加要求があっても尿素添加を禁止する(S140)。そして、制御装置80は、本処理を終了する。   On the other hand, when the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A (S120: NO), the control device 80 prohibits urea addition even if there is a request for addition of urea water (S140). And the control apparatus 80 complete | finishes this process.

次に、本実施形態の作用を説明する。
推定された分散板温度TBが判定値Aよりも低くなっており(S120:NO)、分散板60の実際の温度が判定値Aよりも低い状態になっていると判断できるときには、分散板60に尿素水が付着したままの状態になりやすいため、尿素添加が禁止される(S140)。従って、分散板60での尿素水の付着が抑えられるようになり、そうした尿素水の付着に起因したデポジットの生成が抑えられる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the estimated dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A (S120: NO), and it can be determined that the actual temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A, the dispersion plate 60 Since urea water is likely to remain attached to the water, addition of urea is prohibited (S140). Therefore, adhesion of urea water on the dispersion plate 60 can be suppressed, and generation of deposits due to such adhesion of urea water can be suppressed.

また、分散板温度TBが判定値Aよりも低くなっており(S120:NO)、排気通路26内に添加した尿素水の一部が液状のままSCR触媒41に達するおそれがあるときには、尿素添加が禁止される(S140)。従って、ゼオライト系のSCR触媒41に水分が付着することによるコーティング層の剥がれも抑えられる。   Further, when the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A (S120: NO), and there is a possibility that a part of the urea water added into the exhaust passage 26 may reach the SCR catalyst 41 in a liquid state, urea addition Is prohibited (S140). Therefore, peeling of the coating layer due to moisture adhering to the zeolite-based SCR catalyst 41 is also suppressed.

また、分散板60の温度に関与する第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づき、分散板60の推定温度である分散板温度TBを算出している(S110)。そしてこの分散板温度TBが判定値Aよりも低いか否かを判定している(S120)。このように分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態であるか否かを、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて推定された値を使って判定するようにしている。従って、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が所定温度よりも低い状態であるか否かを判定することができる。   Further, based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust flow rate GEX, and the vehicle speed SPD, which are related to the temperature of the dispersion plate 60, the dispersion plate temperature TB that is the estimated temperature of the dispersion plate 60 is calculated (S110). Then, it is determined whether or not the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A (S120). In this way, whether or not the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A is determined using values estimated based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Like to do. Therefore, it is possible to determine whether or not the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the predetermined temperature without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.

以上説明したように、本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態になっているときには、排気通路26内への尿素水の添加を禁止している。従って、分散板60において、尿素水の付着に起因したデポジットの生成が抑えられるようになる。また、ゼオライト系のSCR触媒41に水分が付着することによるコーティング層の剥がれも抑えられるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the judgment value A, addition of urea water into the exhaust passage 26 is prohibited. Therefore, in the dispersion plate 60, the generation of deposit due to the adhesion of urea water can be suppressed. Also, peeling of the coating layer due to moisture adhering to the zeolite-based SCR catalyst 41 can be suppressed.

(2)分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態であるか否かを、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて推定された値を使って判定している。従って、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が所定温度よりも低い状態であるか否かを判定することができるようになる。
(第2実施形態)
次に、内燃機関の排気浄化装置の第2実施形態について、図6〜図8を参照して説明する。
(2) Whether the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A is determined using values estimated based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. doing. Therefore, it is possible to determine whether or not the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the predetermined temperature without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.

第1実施形態では、尿素水の添加要求があっても、分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態のときには、尿素水の添加を禁止するようにした。しかし、尿素水の添加要求があるにもかかわらず、尿素水の添加を完全に禁止してしまうと、NOxの浄化率が低下してしまう。   In the first embodiment, even when there is a request for adding urea water, when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A, addition of urea water is prohibited. However, if the addition of urea water is completely prohibited in spite of a request for addition of urea water, the purification rate of NOx will decrease.

そこで、本実施形態では、分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態であっても、尿素水の添加要求があるときには、所定期間の間だけ尿素水の添加禁止を中止して尿素水の添加を行うようにしている。そして、その所定期間を、分散板60の温度が判定値A以上であるときの添加期間よりも短くしている。   Therefore, in this embodiment, even when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A, when there is a request for addition of urea water, the prohibition of addition of urea water is stopped for a predetermined period of time, and urea water is stopped. Is added. The predetermined period is shorter than the addition period when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A.

本実施形態は、図2に示した一連の処理の一部を変更することにより実施される。より具体的には、図6に示すように、先の図2に示したステップS120で否定判定された場合、新たにステップS200の処理を実行する。そして、ステップS200の処理を実行した後に、ステップS140の処理を行って尿素添加を禁止するようにしており、これらの点が、第1実施形態とは異なっている。そこで以下では、第1実施形態との相異点を中心にして、本実施形態を説明する。   This embodiment is implemented by changing a part of the series of processes shown in FIG. More specifically, as shown in FIG. 6, when a negative determination is made in step S120 shown in FIG. 2, the process of step S200 is newly executed. And after performing the process of step S200, the process of step S140 is performed and the urea addition is prohibited, and these points differ from 1st Embodiment. Therefore, in the following, the present embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment.

図6に、制御装置80によって行われる一連の処理手順を示す。
本実施形態でも、尿素水の添加要求があるときには(S100:YES)、制御装置80は、分散板60の温度に関与する第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて分散板温度TBを算出する(S110)。
FIG. 6 shows a series of processing procedures performed by the control device 80.
Also in this embodiment, when there is a request for adding urea water (S100: YES), the control device 80 is based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD that are related to the temperature of the dispersion plate 60. The dispersion plate temperature TB is calculated (S110).

そして、分散板温度TBが判定値A未満であるときには(S120:NO)、制御装置80は、第1実施形態と異なる処理、つまり尿素水を所定期間の間だけ添加する添加処理を実行する(S200)。   When the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A (S120: NO), the control device 80 executes a process different from the first embodiment, that is, an addition process for adding urea water only for a predetermined period ( S200).

図7に、ステップS200で行われる添加処理の詳細な処理手順を示す。
この添加処理が開始されると、制御装置80は、分散板温度TBに基づいて低温時添加時間TLを設定する(S300)。この低温時添加時間TLは、尿素水の添加禁止を中止して尿素水の添加を行う上記所定期間に相当する値であり、次式(2)に基づいて算出される。
In FIG. 7, the detailed process sequence of the addition process performed by step S200 is shown.
When this addition process is started, the control device 80 sets the low temperature addition time TL based on the dispersion plate temperature TB (S300). The low temperature addition time TL is a value corresponding to the predetermined period in which the prohibition of urea water addition is stopped and urea water is added, and is calculated based on the following equation (2).


低温時添加時間TL=添加時間T×時間係数K4 …(2)

添加時間Tは、分散板60の温度が判定値A以上であるときの尿素添加時間であり、通常の尿素添加が行われるときの基本的な添加時間である。

Low time addition time TL = addition time T × time coefficient K4 (2)

The addition time T is a urea addition time when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A, and is a basic addition time when normal urea addition is performed.

時間係数K4は、分散板温度TBに応じて添加時間Tを補正するための係数である。
図8に、時間係数K4の設定態様を示す。時間係数K4は、「0」よりも大きく「1」以下の範囲内で可変設定される。そして、分散板温度TBが低いほど、時間係数K4の値は小さくされる。これは、分散板温度TBが低いときほど、尿素水の添加時間を短くすることにより、分散板60に付着する尿素水の量を少なくするためである。
The time coefficient K4 is a coefficient for correcting the addition time T according to the dispersion plate temperature TB.
FIG. 8 shows how the time coefficient K4 is set. The time coefficient K4 is variably set within a range greater than “0” and equal to or less than “1”. And the value of the time coefficient K4 is made smaller as the dispersion plate temperature TB is lower. This is to reduce the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 by shortening the urea water addition time as the dispersion plate temperature TB is lower.

なお、低温時添加時間TLは、上記式(2)による算出の他に、分散板温度TBの一次元マップなどから直接求めるようにしてもよい。例えば、分散板温度TBが低いほど低温時添加時間TLは短くなるように、分散板温度TBに基づいて低温時添加時間TLを直接設定する。そして、可変設定される低温時添加時間TLの最大値は、添加時間T以下に設定する。このようにしても上記式(2)から得られる低温時添加時間TLと同様な時間を設定することができる。   The low temperature addition time TL may be obtained directly from a one-dimensional map of the dispersion plate temperature TB, in addition to the calculation by the above formula (2). For example, the low temperature addition time TL is directly set based on the dispersion plate temperature TB such that the lower the dispersion plate temperature TB is, the shorter the low temperature addition time TL is. The maximum value of the low temperature addition time TL that is variably set is set to be equal to or less than the addition time T. Even in this way, a time similar to the low temperature addition time TL obtained from the above equation (2) can be set.

こうして低温時添加時間TLが設定されると、制御装置80は、尿素添加を実行する(S310)。ちなみに、この尿素添加時に設定される尿素水の添加量は、上述した尿素添加量QEである。   When the low temperature addition time TL is set in this manner, the control device 80 executes urea addition (S310). Incidentally, the addition amount of urea water set at the time of urea addition is the urea addition amount QE described above.

次に、制御装置80は、ステップS310で尿素添加を開始してから低温時添加時間TLが経過したか否かを判定する(S320)。そして、低温時添加時間TLが経過していないときには(S320:NO)、低温時添加時間TLが経過するまで、ステップS310及びステップS320の処理を繰り返すことにより、尿素添加を継続する。   Next, the control device 80 determines whether or not the low temperature addition time TL has elapsed since the start of urea addition in step S310 (S320). Then, when the low temperature addition time TL has not elapsed (S320: NO), the urea addition is continued by repeating the processing of step S310 and step S320 until the low temperature addition time TL has elapsed.

一方、ステップS310で尿素添加を開始してから低温時添加時間TLが経過したときには(S320:YES)、制御装置80は、本処理を終了して、先の図6に示したステップS140の処理を行う。このステップS140の処理が行われると、尿素添加が禁止される。従って、図7のステップS310で開始された尿素添加は、低温時添加時間TLが経過するまで実行されて、図6のステップS140による尿素添加の禁止によって終了される。   On the other hand, when the low temperature addition time TL has elapsed since the start of urea addition in step S310 (S320: YES), the control device 80 ends this process and performs the process of step S140 shown in FIG. I do. When the process of step S140 is performed, urea addition is prohibited. Therefore, the urea addition started in step S310 in FIG. 7 is executed until the low temperature addition time TL has elapsed, and is terminated by prohibiting urea addition in step S140 in FIG.

次に、本実施形態によって得られる特有の作用を説明する。
尿素水の添加要求がある場合には(図6のS100:YES)、分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態になっていても(図6のS120:NO)、添加要求を優先するために所定期間の間だけは尿素水の添加禁止を中止して尿素添加を行う。より詳細には、分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態になっていても、低温時添加時間TLが経過するまでは尿素水が添加される(図6のS200、図7のS300〜S320)。
Next, a specific action obtained by this embodiment will be described.
When there is a request for addition of urea water (S100 in FIG. 6: YES), the addition request has priority even if the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A (S120: NO in FIG. 6). In order to do this, the addition of urea is stopped after the prohibition of addition of urea water is stopped for a predetermined period. More specifically, even when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A, urea water is added until the low temperature addition time TL has elapsed (S200 in FIG. 6 and S300 in FIG. 7). ~ S320).

ここで、分散板60の温度が判定値Aよりも低いときに尿素水を添加するときの低温時添加時間TLが上記式(2)に基づいて算出されることにより、低温時添加時間TLは、分散板60の温度が判定値A以上になっているときの添加時間Tに比べて短くされる。このようにして尿素水の添加時間が短くされることにより、分散板60に付着する尿素水の量は少なくなる。従って、分散板60の温度が低くなっている状態で尿素水の添加要求があるときには、分散板60への尿素水付着を抑えつつ、尿素水を添加することができる。そのため、例えば分散板60が低温状態であっても、SCR触媒41のアンモニア吸着量を増やすことが可能になり、尿素水添加によるNOx浄化を維持することができる。   Here, the low temperature addition time TL when the urea water is added when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A is calculated based on the above formula (2), so that the low temperature addition time TL is The addition time T is shortened when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A. By reducing the urea water addition time in this manner, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 is reduced. Therefore, when there is a request for addition of urea water while the temperature of the dispersion plate 60 is low, it is possible to add urea water while suppressing adhesion of urea water to the dispersion plate 60. Therefore, for example, even when the dispersion plate 60 is in a low temperature state, the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 41 can be increased, and NOx purification by adding urea water can be maintained.

また、先の図8に示したように、分散板温度TBが低いときほど時間係数K4を小さくすることにより、分散板60の温度が低いほど低温時添加時間TLは短くなる。従って、分散板60の温度が低く尿素水が付着しやすいときほど、低温時添加時間TLは短くなるため、分散板60に付着する尿素水の量は少なくなる。そのため、分散板60に付着する尿素水の量を、分散板60の温度に応じて適切に抑えることができる。   Also, as shown in FIG. 8, the time coefficient K4 is decreased as the dispersion plate temperature TB is lower, so that the lower temperature addition time TL is shortened as the temperature of the dispersion plate 60 is lower. Accordingly, the lower the temperature of the dispersion plate 60 and the easier the urea water adheres, the shorter the low temperature addition time TL, and the less the amount of urea water attached to the dispersion plate 60. Therefore, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate 60.

また、時間係数K4は、分散板温度TBに基づいて可変設定される。ここで、分散板温度TBは、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて推定されている。そのため、それら第2排気温度TH2、外気温度THout、排気流量GEX、及び車速SPDのうちの少なくとも1つが変化すれば、分散板温度TBも変化し、時間係数K4も変化する。従って、本実施形態では、分散板60の温度に関与する第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの少なくとも1つに基づいて低温時添加時間TLが可変設定される。そのため、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が低いときほど低温時添加時間TLを短くすることができる。   The time coefficient K4 is variably set based on the dispersion plate temperature TB. Here, the dispersion plate temperature TB is estimated based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Therefore, if at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD changes, the dispersion plate temperature TB also changes, and the time coefficient K4 also changes. Therefore, in this embodiment, the low temperature addition time TL is variably set based on at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD, which are related to the temperature of the dispersion plate 60. Therefore, the low temperature addition time TL can be shortened as the temperature of the dispersion plate 60 is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.

以上説明したように、本実施形態によれば、上記(1)及び(2)の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
(3)分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態であっても、尿素水の添加要求があるときには、低温時添加時間TLの間だけは尿素水の添加禁止を中止して尿素添加を行うようにしている。そして低温時添加時間TLは、分散板60の温度が判定値A以上であるときの添加時間Tよりも短くされている。従って、分散板60の温度が低くなっている状態で尿素水の添加要求があるときには、分散板60への尿素水付着を抑えつつ、尿素水を添加することができる。そのため、例えば分散板60が低温状態であっても、尿素水添加による排気浄化を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (2), the following effects can be further obtained.
(3) Even when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the judgment value A, when there is a request for addition of urea water, the addition of urea water is stopped only during the low temperature addition time TL. Like to do. The low temperature addition time TL is shorter than the addition time T when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A. Therefore, when there is a request for addition of urea water while the temperature of the dispersion plate 60 is low, it is possible to add urea water while suppressing adhesion of urea water to the dispersion plate 60. Therefore, for example, even if the dispersion plate 60 is in a low temperature state, exhaust purification by adding urea water can be maintained.

(4)分散板60の温度が低いときほど、低温時添加時間TLは短くされる。従って、分散板60に付着する尿素水の量を、分散板60の温度に応じて適切に抑えることができる。   (4) As the temperature of the dispersion plate 60 is lower, the low temperature addition time TL is shortened. Therefore, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate 60.

(5)第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの少なくとも1つに基づいて低温時添加時間TLは可変設定される。従って、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が低いときほど低温時添加時間TLを短くすることができる。
(第3実施形態)
次に、内燃機関の排気浄化装置の第3実施形態について、図9及び図10を参照して説明する。
(5) The low temperature addition time TL is variably set based on at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Accordingly, the temperature addition time TL can be shortened as the temperature of the dispersion plate 60 is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.

先の図7に示した第2実施形態での添加処理では、低温状態の分散板60に付着する尿素水の量を少なくするために、尿素水の添加時間を短くするようにした。
一方、本実施形態では、尿素水の添加量自体を減量することにより、低温状態の分散板60に付着する尿素水の量を少なくするようにしている。つまり、本実施形態は、先の図6に示したステップS200での添加処理の内容が、先の図7に示した第2実施形態での処理内容と異なっている。そこで、以下では、本実施形態における添加処理について説明する。
In the addition process in the second embodiment shown in FIG. 7, the urea water addition time is shortened in order to reduce the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 in the low temperature state.
On the other hand, in the present embodiment, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 in the low temperature state is reduced by reducing the amount of urea water itself. That is, in the present embodiment, the content of the addition process in step S200 shown in FIG. 6 is different from the process content in the second embodiment shown in FIG. Therefore, in the following, the addition process in the present embodiment will be described.

図9に、本実施形態における添加処理の手順を示す。本実施形態における添加処理も、先の図6に示したステップS200の処理として実行される。
この添加処理が開始されると、制御装置80は、分散板温度TBに基づいて尿素水の低温時添加量QELを設定する(S400)。この低温時添加量QELは、次式(3)に基づいて算出される。
In FIG. 9, the procedure of the addition process in this embodiment is shown. The addition process in the present embodiment is also executed as the process of step S200 shown in FIG.
When this addition process is started, the controller 80 sets the low temperature addition amount QEL of urea water based on the dispersion plate temperature TB (S400). This low temperature addition amount QEL is calculated based on the following equation (3).


低温時添加量QEL=尿素添加量QE×添加量係数K5 …(3)

尿素添加量QEは、上述したように、NOxを還元処理するために必要な尿素量とアンモニア吸着量を維持するために必要な尿素量との和であり、機関運転状態等に基づいて算出される。

Low temperature addition amount QEL = urea addition amount QE × addition amount coefficient K5 (3)

As described above, the urea addition amount QE is the sum of the urea amount necessary for reducing NOx and the urea amount necessary for maintaining the ammonia adsorption amount, and is calculated based on the engine operating state and the like. The

添加量係数K5は、分散板温度TBに応じて尿素添加量QEを補正するための係数である。
図10に、添加量係数K5の設定態様を示す。添加量係数K5は、「0」よりも大きく「1」以下の範囲内で可変設定される。そして、分散板温度TBが低いほど、添加量係数K5の値は小さくされる。これは、分散板温度TBが低いときほど、尿素水の添加量を少なくすることにより、分散板60に付着する尿素水の量を少なくするためである。
The addition amount coefficient K5 is a coefficient for correcting the urea addition amount QE according to the dispersion plate temperature TB.
FIG. 10 shows how the addition amount coefficient K5 is set. The addition amount coefficient K5 is variably set within a range greater than “0” and equal to or less than “1”. The value of the addition amount coefficient K5 is reduced as the dispersion plate temperature TB is lower. This is because the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 is reduced by decreasing the amount of urea water added as the dispersion plate temperature TB is lower.

なお、低温時添加量QELは、上記式(3)による算出の他に、分散板温度TBの一次元マップなどから直接求めるようにしてもよい。例えば、分散板温度TBが低いほど低温時添加量QELは少なくなるように、分散板温度TBに基づいて低温時添加量QELを直接設定する。そして、可変設定される低温時添加量QELの最大値は、機関運転状態等に基づいて設定される尿素添加量QE以下となるように設定する。このようにしても上記式(3)から得られる低温時添加量QELと同様な添加量を設定することができる。   The low temperature addition amount QEL may be directly obtained from a one-dimensional map of the dispersion plate temperature TB or the like in addition to the calculation by the above formula (3). For example, the low temperature addition amount QEL is directly set based on the dispersion plate temperature TB so that the lower the dispersion plate temperature TB, the lower the low temperature addition amount QEL. The maximum value of the low temperature addition amount QEL that is variably set is set to be equal to or less than the urea addition amount QE that is set based on the engine operating state or the like. Even in this way, it is possible to set an addition amount similar to the low temperature addition amount QEL obtained from the above formula (3).

こうして低温時添加量QELが設定されると、制御装置80は、低温時添加量QELに応じた尿素添加弁230の駆動制御を行うことにより、尿素添加を実行する(S410)。   When the low temperature addition amount QEL is thus set, the control device 80 performs urea addition by performing drive control of the urea addition valve 230 in accordance with the low temperature addition amount QEL (S410).

次に、制御装置80は、現在算出されている分散板温度TBが判定値B未満であるか否かを判定する(S420)。なお、判定値Bは、分散板60の温度が低温状態であるか否かを判定するための上記判定値Aよりもやや低い温度(例えば判定値Aよりも5°C程度低い温度など)が設定されている。   Next, the control device 80 determines whether or not the currently calculated dispersion plate temperature TB is less than the determination value B (S420). The determination value B is a temperature slightly lower than the determination value A for determining whether or not the temperature of the dispersion plate 60 is in a low temperature state (for example, a temperature about 5 ° C. lower than the determination value A). Is set.

そして、分散板温度TBが判定値B以上であるときには(S420:NO)、制御装置80は、分散板温度TBが判定値B未満になるまで、ステップS400〜ステップS420の各処理を繰り返すことにより、尿素添加を継続する。   When the dispersion plate temperature TB is equal to or higher than the determination value B (S420: NO), the control device 80 repeats each process of Step S400 to Step S420 until the dispersion plate temperature TB becomes less than the determination value B. Continue urea addition.

一方、分散板温度TBが判定値B未満のときには(S420:YES)、分散板60の温度が過度に低くなっており、これ以上尿素添加を続けると、分散板60に付着する尿素水の量が許容量を超えるおそれがある。そこで、ステップS420にて肯定判定されるときには、制御装置80は、本処理を終了して、先の図6に示したステップS140の処理を行う。このステップS140の処理が行われると、尿素添加が禁止される。従って、図9のステップS410で開始された尿素添加は、分散板温度TBが判定値B未満になるまでの所定期間の間において実行され、図6のステップS140による尿素添加の禁止によって終了される。   On the other hand, when the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value B (S420: YES), the temperature of the dispersion plate 60 is excessively low. If urea addition is continued further, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 May exceed the allowable amount. Therefore, when an affirmative determination is made in step S420, control device 80 ends this process and performs the process of step S140 shown in FIG. When the process of step S140 is performed, urea addition is prohibited. Therefore, the urea addition started in step S410 in FIG. 9 is executed during a predetermined period until the dispersion plate temperature TB becomes lower than the determination value B, and is terminated by prohibiting urea addition in step S140 in FIG. .

なお、分散板温度TBが判定値B未満になるまで尿素添加を行う代わりに、予め定められた期間の間だけ、低温時添加量QELに応じた尿素添加弁230の駆動制御を行って尿素添加を実行してもよい。   Instead of adding urea until the dispersion plate temperature TB becomes lower than the determination value B, the urea addition valve 230 is driven and controlled according to the low temperature addition amount QEL only during a predetermined period. May be executed.

次に、本実施形態によって得られる特有の作用を説明する。
尿素水の添加要求がある場合には(図6のS100:YES)、分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態になっていても(図6のS120:NO)、添加要求を優先するために所定期間の間だけは尿素水の添加禁止を中止して尿素水が添加される。より詳細には、分散板温度TBが判定値A未満であって判定値B以上の範囲内の温度になっている期間内では、尿素水の添加禁止が中止されて尿素水が添加される(図6のS200、図9のS400〜S420)。
Next, a specific action obtained by this embodiment will be described.
When there is a request for addition of urea water (S100 in FIG. 6: YES), the addition request has priority even if the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A (S120: NO in FIG. 6). Therefore, the urea water addition is stopped only during a predetermined period and the urea water addition prohibition is stopped. More specifically, during the period in which the dispersion plate temperature TB is lower than the determination value A and is in the range of the determination value B or higher, the prohibition of urea water addition is stopped and urea water is added ( S200 in FIG. 6 and S400 to S420 in FIG. 9).

ここで、分散板60の温度が判定値Aよりも低いときに尿素水を添加するときの低温時添加量QELは、上記式(3)に基づいて算出されることにより、その低温時添加量QELは、分散板60の温度が判定値A以上になっているときの通常時における尿素添加量QEに比べて減量される。このようにして尿素水の添加量が減量されることにより、分散板60に付着する尿素水の量は少なくなる。従って、分散板60の温度が低くなっている状態で尿素水の添加要求があるときには、分散板60への尿素水付着を抑えつつ、尿素水を添加することができる。そのため、例えば分散板60が低温状態であっても、SCR触媒41のアンモニア吸着量を増やすことが可能になり、尿素水添加によるNOx浄化を維持することができる。   Here, the low temperature addition amount QEL when the urea water is added when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A is calculated based on the above formula (3), so that the low temperature addition amount is calculated. The QEL is reduced as compared with the urea addition amount QE at the normal time when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A. By reducing the amount of urea water added in this way, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 is reduced. Therefore, when there is a request for addition of urea water while the temperature of the dispersion plate 60 is low, it is possible to add urea water while suppressing adhesion of urea water to the dispersion plate 60. Therefore, for example, even when the dispersion plate 60 is in a low temperature state, the ammonia adsorption amount of the SCR catalyst 41 can be increased, and NOx purification by adding urea water can be maintained.

また、先の図10に示したように、分散板温度TBが低いときほど添加量係数K5を小さくすることにより、分散板60の温度が低いほど低温時添加量QELは少なくなる。従って、分散板60の温度が低く尿素水が付着しやすいときほど、低温時添加量QELは少なくなるため、分散板60に付着する尿素水の量は少なくなる。そのため、分散板60に付着する尿素水の量を、分散板60の温度に応じて適切に抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 10, the addition amount coefficient K5 is decreased as the dispersion plate temperature TB is lower, so that the lower temperature addition amount QEL is decreased as the temperature of the dispersion plate 60 is decreased. Accordingly, the lower the temperature of the dispersion plate 60 and the easier the urea water adheres, the lower the amount of addition QEL at low temperature, the less the amount of urea water attached to the dispersion plate 60. Therefore, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate 60.

また、添加量係数K5は、分散板温度TBに基づいて可変設定される。ここで、分散板温度TBは、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて推定されている。そのため、それら第2排気温度TH2、外気温度THout、排気流量GEX、及び車速SPDのうちの少なくとも1つが変化すれば、分散板温度TBも変化し、添加量係数K5も変化する。従って、本実施形態では、分散板60の温度に関与する第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの少なくとも1つに基づいて低温時添加量QELが可変設定される。そのため、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が低いときほど低温時添加量QELを少なくすることができる。   Further, the addition amount coefficient K5 is variably set based on the dispersion plate temperature TB. Here, the dispersion plate temperature TB is estimated based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Therefore, if at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD changes, the dispersion plate temperature TB also changes, and the addition amount coefficient K5 also changes. Therefore, in the present embodiment, the low temperature addition amount QEL is variably set based on at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD, which are related to the temperature of the dispersion plate 60. Therefore, the lower temperature addition amount QEL can be reduced as the temperature of the dispersion plate 60 is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.

以上説明したように、本実施形態によれば、上記(1)及び(2)の効果に加えて、さらに以下の効果を得ることができる。
(6)分散板60の温度が判定値Aよりも低い状態であっても、尿素水の添加要求があるときには、分散板60の温度が判定値B未満になるまでの期間内において尿素水の添加禁止を中止して尿素添加を行うようにしている。そして低温時添加量QELは、分散板60の温度が判定値A以上であるときの尿素添加量QEよりも減量される。従って、分散板60の温度が低くなっている状態で尿素水の添加要求があるときには、分散板60への尿素水付着を抑えつつ、尿素水を添加することができる。そのため、例えば分散板60が低温状態であっても、尿素水添加による排気浄化を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) and (2), the following effects can be further obtained.
(6) Even when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than the determination value A, when there is a request for addition of urea water, the urea water is within the period until the temperature of the dispersion plate 60 becomes less than the determination value B. The prohibition of addition is stopped and urea is added. The low temperature addition amount QEL is reduced from the urea addition amount QE when the temperature of the dispersion plate 60 is equal to or higher than the determination value A. Therefore, when there is a request for addition of urea water while the temperature of the dispersion plate 60 is low, it is possible to add urea water while suppressing adhesion of urea water to the dispersion plate 60. Therefore, for example, even if the dispersion plate 60 is in a low temperature state, exhaust purification by adding urea water can be maintained.

(7)分散板60の温度が低いときほど、低温時添加量QELは少なくされる。従って、分散板60に付着する尿素水の量を、分散板60の温度に応じて適切に抑えることができる。   (7) The lower temperature addition amount QEL is reduced as the temperature of the dispersion plate 60 is lower. Therefore, the amount of urea water adhering to the dispersion plate 60 can be appropriately suppressed according to the temperature of the dispersion plate 60.

(8)第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの少なくとも1つに基づいて低温時添加量QELは可変設定される。従って、分散板60の温度を直接検出することなく、分散板60の温度が低いときほど低温時添加量QELを少なくすることができる。   (8) The low temperature addition amount QEL is variably set based on at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Therefore, the lower temperature addition amount QEL can be reduced as the temperature of the dispersion plate 60 is lower without directly detecting the temperature of the dispersion plate 60.

なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・分散板60の温度を推定するようにした。この他、そうした推定値に代えて、温度センサ等により分散板60の温度を直接検出するようにしてもよい。
In addition, each said embodiment can also be changed and implemented as follows.
-The temperature of the dispersion plate 60 was estimated. In addition, instead of such an estimated value, the temperature of the dispersion plate 60 may be directly detected by a temperature sensor or the like.

・分散板60の温度を、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDに基づいて推定するようにした。この他、それら第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの少なくとも1つに基づいて分散板60の温度を推定してもよい。なお、好適には、分散板60の温度を推定するパラメータとして、第2排気温度TH2及び外気温度THoutを少なくとも含むようにするとよい。   The temperature of the dispersion plate 60 is estimated based on the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. In addition, the temperature of the dispersion plate 60 may be estimated based on at least one of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. Preferably, at least the second exhaust temperature TH2 and the outside air temperature THout are included as parameters for estimating the temperature of the dispersion plate 60.

・分散板60への尿素水の付着が懸念される程度に、分散板60の温度が低い状態にあることを判定するために、分散板の温度を推定するようにした。この他、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの各パラメータは、分散板60の温度に関与する値である。そこで、それら各パラメータの少なくとも1つに基づいて、分散板60の温度が低い状態になっているか否かを直接判定するようにしてもよい。例えば、外気温度THoutが予め定められた判定温度よりも低くなっているときには、分散板60への尿素水の付着が懸念される程度に分散板60の温度が低い状態になっていると判定してもよい。   The temperature of the dispersion plate is estimated in order to determine that the temperature of the dispersion plate 60 is low enough to cause the urea water to adhere to the dispersion plate 60. In addition, the parameters of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD are values related to the temperature of the dispersion plate 60. Therefore, it may be directly determined whether or not the temperature of the dispersion plate 60 is low based on at least one of these parameters. For example, when the outside air temperature THout is lower than a predetermined determination temperature, it is determined that the temperature of the dispersion plate 60 is low enough to cause the urea water to adhere to the dispersion plate 60. May be.

・第2実施形態では、分散板温度TBに基づいて低温時添加時間TLを可変設定するようにしたが、低温時添加時間TLを固定値にしてもよい。ただし、この場合でも、低温時添加時間TLは、通常の尿素添加が行われるときの添加時間Tよりも短くする。こうした変形例でも上記(3)の効果を得ることができる。   In the second embodiment, the low temperature addition time TL is variably set based on the dispersion plate temperature TB, but the low temperature addition time TL may be set to a fixed value. However, even in this case, the low temperature addition time TL is set shorter than the addition time T when normal urea addition is performed. Even in such a modification, the effect (3) can be obtained.

・第2実施形態では、低温時添加時間TLを可変設定するパラメータが、分散板温度TBであった。この他、分散板温度TBの算出に用いられる第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの各パラメータは、上述したように分散板60の温度に関与する値である。そこで、それら各パラメータの少なくとも1つに基づいて、時間係数K4を直接可変設定するようにしてもよい。例えば、外気温度THoutが低いときほど時間係数K4が小さくなるように、外気温度THoutに基づいて時間係数K4を可変設定してもよい。こうした変形例でも、分散板温度TBによる時間係数K4の可変設定と同様な作用効果を得ることができる。   In the second embodiment, the parameter for variably setting the low temperature addition time TL is the dispersion plate temperature TB. In addition, the parameters of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD used for calculating the dispersion plate temperature TB are values related to the temperature of the dispersion plate 60 as described above. Therefore, the time coefficient K4 may be directly variably set based on at least one of these parameters. For example, the time coefficient K4 may be variably set based on the outside air temperature THout so that the time coefficient K4 decreases as the outside air temperature THout decreases. Even in such a modification, the same effect as the variable setting of the time coefficient K4 by the dispersion plate temperature TB can be obtained.

また、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの各パラメータの少なくとも1つに基づいて、低温時添加時間TLを直接可変設定するようにしてもよい。例えば、外気温度THoutが低いときほど低温時添加時間TLが短くなるように、外気温度THoutに基づいて低温時添加時間TLを可変設定してもよい。こうした変形例でも、分散板温度TBによる時間係数K4の可変設定と同様な作用効果を得ることができる。   Further, the low temperature addition time TL may be directly variably set based on at least one of the parameters of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. For example, the low temperature addition time TL may be variably set based on the outside air temperature THout so that the low temperature addition time TL becomes shorter as the outside air temperature THout is lower. Even in such a modification, the same effect as the variable setting of the time coefficient K4 by the dispersion plate temperature TB can be obtained.

・第3実施形態では、分散板温度TBに基づいて低温時添加量QELを可変設定するようにしたが、低温時添加量QELを固定値にしてもよい。ただし、この場合でも、低温時添加量QELは、通常の尿素添加が行われるときの尿素添加量QEよりも少なくする。こうした変形例でも上記(6)の効果を得ることができる。   In the third embodiment, the low temperature addition amount QEL is variably set based on the dispersion plate temperature TB, but the low temperature addition amount QEL may be a fixed value. However, even in this case, the low temperature addition amount QEL is smaller than the urea addition amount QE when normal urea addition is performed. Even in such a modification, the effect (6) can be obtained.

・第3実施形態では、低温時添加時間TLを可変設定するパラメータが分散板温度TBであった。この他、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの各パラメータは、上述したように分散板60の温度に関与する値である。そこで、それら各パラメータの少なくとも1つに基づいて、添加量係数K5を直接可変設定するようにしてもよい。例えば、外気温度THoutが低いときほど添加量係数K5が小さくなるように、外気温度THoutに基づいて添加量係数K5を可変設定してもよい。こうした変形例でも、分散板温度TBによる添加量係数K5の可変設定と同様な作用効果を得ることができる。   In the third embodiment, the parameter for variably setting the low temperature addition time TL is the dispersion plate temperature TB. In addition, the parameters of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD are values related to the temperature of the dispersion plate 60 as described above. Therefore, the addition amount coefficient K5 may be directly variably set based on at least one of these parameters. For example, the addition amount coefficient K5 may be variably set based on the outside air temperature THout so that the addition amount coefficient K5 decreases as the outside air temperature THout decreases. Even in such a modification, it is possible to obtain the same effect as the variable setting of the addition amount coefficient K5 by the dispersion plate temperature TB.

また、第2排気温度TH2及び外気温度THout及び排気流量GEX及び車速SPDの各パラメータの少なくとも1つに基づいて、低温時添加量QELを直接可変設定するようにしてもよい。例えば、外気温度THoutが低いときほど低温時添加量QELが少なくなるように、外気温度THoutに基づいて低温時添加量QELを可変設定してもよい。こうした変形例でも、分散板温度TBによる添加量係数K5の可変設定と同様な作用効果を得ることができる。   Further, the low temperature addition amount QEL may be directly variably set based on at least one of the parameters of the second exhaust temperature TH2, the outside air temperature THout, the exhaust gas flow rate GEX, and the vehicle speed SPD. For example, the low temperature addition amount QEL may be variably set based on the outside air temperature THout such that the lower the outside air temperature THout, the lower the low temperature addition amount QEL. Even in such a modification, it is possible to obtain the same effect as the variable setting of the addition amount coefficient K5 by the dispersion plate temperature TB.

・SCR触媒41は、ゼオライト系の担体に担持されていたがこの他の担体に担持されていてもよい。この場合でも、上記各実施形態によれば、少なくとも分散板60において尿素水の付着に起因したデポジットの生成が抑えられるようになる。   The SCR catalyst 41 is supported on a zeolite carrier, but may be supported on another carrier. Even in this case, according to each of the above-described embodiments, at least the dispersion plate 60 can suppress the generation of deposit due to the adhesion of urea water.

・還元剤として尿素水を使用するようにしたが、この他の液状の還元剤を使用するようにしてもよい。   Although urea water is used as the reducing agent, other liquid reducing agents may be used.

1…エンジン、2…シリンダヘッド、3…吸気通路、4a〜4d…燃料噴射弁、5…燃料添加弁、6a〜6d…排気ポート、7…インテークマニホールド、8…エキゾーストマニホール、9…コモンレール、10…サプライポンプ、11…ターボチャージャ、13…EGR通路、14…EGRクーラ、15…EGR弁、16…吸気絞り弁、17…アクチュエータ、18…インタークーラ、19…エアフロメータ、20…絞り弁開度センサ、21…機関回転速度センサ、22…アクセルセンサ、23…外気温センサ、24…車速センサ、25…イグニッションスイッチ(IGスイッチ)、26…排気通路、27…燃料供給管、30…第1浄化部材、31…酸化触媒、32…フィルタ、40…第2浄化部材、41…選択還元型NOx触媒(SCR触媒)、50…第3浄化部材、51…アンモニア酸化触媒、60…分散板、80…制御装置、100…第1排気温度センサ、110…差圧センサ、120…第2排気温度センサ、130…第1NOxセンサ、140…第2NOxセンサ、200…尿素水供給機構、210…タンク、220…ポンプ、230…尿素添加弁、240…供給通路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Intake passage, 4a-4d ... Fuel injection valve, 5 ... Fuel addition valve, 6a-6d ... Exhaust port, 7 ... Intake manifold, 8 ... Exhaust manifold, 9 ... Common rail, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Supply pump, 11 ... Turbocharger, 13 ... EGR passage, 14 ... EGR cooler, 15 ... EGR valve, 16 ... Intake throttle valve, 17 ... Actuator, 18 ... Intercooler, 19 ... Air flow meter, 20 ... Throttle valve opening Degree sensor, 21 ... Engine rotation speed sensor, 22 ... Accelerator sensor, 23 ... Outside air temperature sensor, 24 ... Vehicle speed sensor, 25 ... Ignition switch (IG switch), 26 ... Exhaust passage, 27 ... Fuel supply pipe, 30 ... First Purification member, 31 ... oxidation catalyst, 32 ... filter, 40 ... second purification member, 41 ... selective reduction type NOx catalyst (SCR) Medium), 50 ... third purification member, 51 ... ammonia oxidation catalyst, 60 ... dispersion plate, 80 ... control device, 100 ... first exhaust temperature sensor, 110 ... differential pressure sensor, 120 ... second exhaust temperature sensor, 130 ... 1st NOx sensor, 140 ... 2nd NOx sensor, 200 ... Urea water supply mechanism, 210 ... Tank, 220 ... Pump, 230 ... Urea addition valve, 240 ... Supply passage.

Claims (8)

還元剤の添加により排気を浄化する触媒と、
還元剤を排気通路内に添加する還元剤供給機構と、
排気通路内に設けられて前記触媒よりも上流で還元剤を分散させる分散板と、
前記還元剤供給機構による還元剤添加を制御する制御部と、を備える内燃機関の排気浄化装置において、
前記制御部は、前記分散板の温度が所定温度よりも低い状態のときには、還元剤の添加を禁止する
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
A catalyst for purifying exhaust gas by adding a reducing agent;
A reducing agent supply mechanism for adding the reducing agent into the exhaust passage;
A dispersion plate that is provided in the exhaust passage and disperses the reducing agent upstream of the catalyst;
A control unit that controls addition of a reducing agent by the reducing agent supply mechanism;
The control unit prohibits addition of a reducing agent when the temperature of the dispersion plate is lower than a predetermined temperature.
前記制御部は、前記分散板の温度が前記所定温度よりも低い状態であっても、還元剤の添加要求があるときには、所定期間の間だけ還元剤の添加禁止を中止して還元剤添加を行い、前記所定期間を、前記分散板の温度が前記所定温度以上であるときの添加期間よりも短くする
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature, the control unit stops the addition of the reducing agent only for a predetermined period and adds the reducing agent when there is a request for addition of the reducing agent. The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the predetermined period is shorter than an addition period when the temperature of the dispersion plate is equal to or higher than the predetermined temperature.
前記制御部は、前記分散板の温度が低いほど前記所定期間を短くする
請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 2, wherein the control unit shortens the predetermined period as the temperature of the dispersion plate is lower.
当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、
前記制御部は、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて前記所定期間を可変設定する
請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust purification device is a device mounted on a vehicle,
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 3, wherein the control unit variably sets the predetermined period based on at least one of an exhaust temperature, an outside air temperature, an exhaust flow rate, and a vehicle speed.
前記制御部は、前記分散板の温度が前記所定温度よりも低い状態であっても、還元剤の添加要求があるときには、所定期間の間だけ還元剤の添加禁止を中止して還元剤添加を行い、その還元剤添加を行うときの添加量を、前記分散板の温度が前記所定温度以上であるときの添加量よりも減量する
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
Even when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature, the control unit stops the addition of the reducing agent only for a predetermined period and adds the reducing agent when there is a request for addition of the reducing agent. 2. The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the amount of addition when the reducing agent is added is reduced from the amount of addition when the temperature of the dispersion plate is equal to or higher than the predetermined temperature.
前記制御部は、前記分散板の温度が低いほど前記添加量を少なくする
請求項5に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 5, wherein the control unit decreases the addition amount as the temperature of the dispersion plate is lower.
当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、
前記制御部は、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて前記添加量を可変設定する
請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust purification device is a device mounted on a vehicle,
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the control unit variably sets the addition amount based on at least one of an exhaust temperature, an outside air temperature, an exhaust flow rate, and a vehicle speed.
当該排気浄化装置は、車両に搭載される装置であり、
前記制御部は、前記分散板の温度が前記所定温度よりも低い状態であるか否かを、排気温度及び外気温度及び排気流量及び車速の少なくとも1つに基づいて判定する
請求項1〜7のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust purification device is a device mounted on a vehicle,
The control unit determines whether or not the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature based on at least one of an exhaust temperature, an outside air temperature, an exhaust flow rate, and a vehicle speed. An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of the preceding claims.
JP2013157814A 2013-07-30 2013-07-30 Exhaust emission control device for internal combustion engine Pending JP2015028312A (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013157814A JP2015028312A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Exhaust emission control device for internal combustion engine
EP14767079.8A EP3027860A1 (en) 2013-07-30 2014-07-16 Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine and control method thereof
AU2014298160A AU2014298160B2 (en) 2013-07-30 2014-07-16 Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine and control method thereof
PCT/IB2014/001330 WO2015015260A1 (en) 2013-07-30 2014-07-16 Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013157814A JP2015028312A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2015028312A true JP2015028312A (en) 2015-02-12

Family

ID=51570768

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013157814A Pending JP2015028312A (en) 2013-07-30 2013-07-30 Exhaust emission control device for internal combustion engine

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3027860A1 (en)
JP (1) JP2015028312A (en)
AU (1) AU2014298160B2 (en)
WO (1) WO2015015260A1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016151241A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 株式会社デンソー Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2016160831A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device
JP2016196826A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017122396A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 株式会社Soken Addition control device
JP2018119471A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 いすゞ自動車株式会社 Exhaust emission control device and method for controlling the same

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6780763B2 (en) 2018-12-25 2020-11-04 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control device
US11149615B2 (en) * 2018-12-25 2021-10-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control device for internal combustion engine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108726A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device
JP2010071255A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Nippon Soken Inc Exhaust emission control device and exhaust emission control system of internal combustion engine
JP2011106313A (en) * 2009-11-16 2011-06-02 Ud Trucks Corp Exhaust emission control device for engine
EP2525059A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-21 Peugeot Citroën Automobiles Sa Device for treating nitrogen oxides flowing through an exhaust line of an internal combustion engine

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003120279A (en) * 2001-10-05 2003-04-23 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP4626647B2 (en) 2007-12-05 2011-02-09 トヨタ自動車株式会社 Additive dispersion plate structure in exhaust passage
US20110131958A1 (en) * 2009-12-04 2011-06-09 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method for mitigating potential for formation of urea deposits in an engine exhaust system during cold ambient conditions
JP5534925B2 (en) * 2010-04-30 2014-07-02 ヤンマー株式会社 Exhaust gas purification system for internal combustion engine

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009108726A (en) * 2007-10-29 2009-05-21 Mitsubishi Heavy Ind Ltd Exhaust emission control device
JP2010071255A (en) * 2008-09-22 2010-04-02 Nippon Soken Inc Exhaust emission control device and exhaust emission control system of internal combustion engine
JP2011106313A (en) * 2009-11-16 2011-06-02 Ud Trucks Corp Exhaust emission control device for engine
EP2525059A1 (en) * 2011-05-18 2012-11-21 Peugeot Citroën Automobiles Sa Device for treating nitrogen oxides flowing through an exhaust line of an internal combustion engine

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016151241A (en) * 2015-02-18 2016-08-22 株式会社デンソー Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2016160831A (en) * 2015-03-02 2016-09-05 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device
US9683473B2 (en) 2015-03-02 2017-06-20 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas control apparatus
KR101800533B1 (en) * 2015-03-02 2017-11-22 도요타 지도샤(주) Exhaust gas control apparatus
JP2016196826A (en) * 2015-04-02 2016-11-24 トヨタ自動車株式会社 Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2017122396A (en) * 2016-01-06 2017-07-13 株式会社Soken Addition control device
JP2018119471A (en) * 2017-01-25 2018-08-02 いすゞ自動車株式会社 Exhaust emission control device and method for controlling the same

Also Published As

Publication number Publication date
EP3027860A1 (en) 2016-06-08
AU2014298160A1 (en) 2016-02-18
WO2015015260A1 (en) 2015-02-05
AU2014298160B2 (en) 2016-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2014298160B2 (en) Exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine and control method thereof
JP6229488B2 (en) Exhaust gas purification device for in-vehicle internal combustion engine
JP2013113267A (en) Exhaust emission purifying apparatus of internal combustion engine
JP2016183613A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP5834906B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2016098682A (en) Internal combustion engine exhaust emission control apparatus
JP5716687B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2013144938A (en) Exhaust emission control system of internal combustion engine
JP5787083B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2013142309A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP6011504B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2014005741A (en) Exhaust cleaning device of internal combustion engine
EP3055524B1 (en) Exhaust gas control apparatus for an internal combustion engine and corresponding control method
JP5834978B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
AU2014333505A1 (en) Exhaust gas control apparatus for an internal combustion engine and corresponding control method
JP6156039B2 (en) Exhaust gas purification device for vehicle internal combustion engine
JP2015040480A (en) Additive supply device for internal combustion engine
JP6032183B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2015071994A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP6056728B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP6094553B2 (en) Control device for internal combustion engine
JP5751345B2 (en) Additive supply device for internal combustion engine
JP2016196827A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP2013133743A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151207

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160808

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160823

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20170301