JP2015086848A - Exhaust emission control system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気中の窒素酸化物や微粒子物質を浄化する排気浄化システムに関する。 The present invention relates to an exhaust purification system that purifies nitrogen oxides and particulate matter in exhaust gas from an internal combustion engine.
内燃機関の排気ガス中の窒素酸化物(以下「NOx」と表記する)を低減させる排気浄化システムとしては、排気通路中に排気中のNOxを選択的に還元する選択的触媒還元方式の触媒(以下「SCR」ともいう。)と、SCRの上流において還元剤としての尿素水溶液を噴射する還元剤噴射弁と、を備えるものが知られている。この種の排気浄化システムでは、SCRの温度推移を予測しながら、尿素水溶液の噴射量を制御することにより、SCRにおけるNOxの還元効率の低下を抑制している。 As an exhaust gas purification system for reducing nitrogen oxides (hereinafter referred to as “NOx”) in exhaust gas of an internal combustion engine, a selective catalytic reduction type catalyst that selectively reduces NOx in exhaust gas in an exhaust passage ( (Hereinafter also referred to as “SCR”) and a reducing agent injection valve that injects a urea aqueous solution as a reducing agent upstream of the SCR. In this type of exhaust purification system, a decrease in NOx reduction efficiency in the SCR is suppressed by controlling the injection amount of the urea aqueous solution while predicting the temperature transition of the SCR.
また、微粒子物質(以下、「PM:Particulate Matter」ともいう。)を捕集するフィルタにSCRをコートし排気中のNOxと微粒子物質とを浄化可能としたSCRFを備えるとともに、その下流にSCRを備え、SCRFの上流から還元剤としての尿素水溶液を供給する排気浄化システムも知られている。このような構成のシステムでは、フィルタのPM捕集能力の再生処理中にSCRF及びSCRの温度が高くなると、NOxの還元反応とは別に、還元剤自体の酸化反応も同時に生ずるため、SCRF及び排気浄化システム全体のNOx浄化性能が低下する場合がある。 In addition, the filter that collects particulate matter (hereinafter also referred to as “PM: Particulate Matter”) is provided with SCRF that is capable of purifying NOx and particulate matter in exhaust gas by coating SCR, and the SCR is disposed downstream thereof. An exhaust purification system is also known that supplies an aqueous urea solution as a reducing agent from upstream of the SCRF. In the system having such a configuration, when the temperature of the SCRF and the SCR becomes high during the regeneration process of the PM trapping ability of the filter, the oxidation reaction of the reducing agent itself occurs simultaneously with the NOx reduction reaction. The NOx purification performance of the entire purification system may be reduced.
これに対し、下流のSCRを冷却することで、SCRFをすり抜けたNOxまたはSCRFでNH3が酸化して生じたNOxを下流のSCRで浄化をすることが考えられるが、下流のSCRへの還元剤の流入量は上流のSCRFの温度、還元剤供給量等と関係して増減するため、SCRの冷却制御を適切に行わないと、下流のSCRからも還元剤が流出したりSCRにおけるNOx浄化率が低下したりする場合があった。また、下流のSCRへの還元剤の流入がない場合にSCRの冷却制御を行うことでエネルギーの無駄が生じる虞もあった。 On the other hand, it is conceivable that the downstream SCR is cooled to purify NOx that has passed through the SCRF or NOx produced by oxidation of NH 3 with the SCRF by the downstream SCR. Since the inflow amount of the agent increases and decreases in relation to the temperature of the upstream SCRF, the supply amount of the reducing agent, etc., if the SCR cooling control is not properly performed, the reducing agent flows out from the downstream SCR or the NOx purification in the SCR. The rate may have decreased. Further, when there is no inflow of the reducing agent to the downstream SCR, there is a possibility that energy is wasted by performing cooling control of the SCR.
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、排気通路において上流側に第一選択還元触媒を、下流側に第二選択還元触媒を配置し第一選択還元触媒のさらに上流側から還元剤としての尿素水を供給する排気浄化システムにおいて、第一選択還元触媒の温度が高温の場合でも、よりに確実にまたはより効率的に、排気浄化システム全体のNOx浄化率を向上させることが可能な技術を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to further arrange the first selective reduction catalyst by disposing a first selective reduction catalyst on the upstream side and a second selective reduction catalyst on the downstream side in the exhaust passage. In an exhaust purification system that supplies urea water as a reducing agent from the upstream side, even if the temperature of the first selective reduction catalyst is high, the NOx purification rate of the entire exhaust purification system is improved more reliably or more efficiently. It is to provide the technology that can be made.
上記目的を達成するための本発明は、還元剤の供給を受けて排気中のNOxを還元浄化する第一選択還元触媒と、第一選択還元触媒より下流側に設けられた第二選択還元触媒と、第一選択還元触媒より上流側から還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備えた内燃機関の排気浄化システムで、第二選択還元触媒の温度がNOxの還元浄化を効率的に実施可能か否かの高温側の閾値以上であり、且つ、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能であると判定された場合に、第二選択還元触媒を冷却する制御を行うことを最大の特徴とする。 To achieve the above object, the present invention provides a first selective reduction catalyst for reducing and purifying NOx in exhaust gas upon receipt of a reducing agent, and a second selective reduction catalyst provided downstream of the first selective reduction catalyst And a reducing agent supply means for supplying a reducing agent from the upstream side of the first selective reduction catalyst, and the exhaust gas purification system for an internal combustion engine efficiently reduces and purifies NOx when the temperature of the second selective reduction catalyst is It is determined that it is equal to or higher than the threshold value on the high temperature side, and at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst. In this case, the greatest feature is to perform control to cool the second selective reduction catalyst.
より詳しくは、内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤の供給を受けて排気中のNOxを還元浄化する第一選択還元触媒と、
前記排気通路における前記第一選択還元触媒より下流側に設けられた第二選択還元触媒と、
前記排気通路における前記第一選択還元触媒より上流側において前記排気通路を通過する排気に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
前記第二選択還元触媒の温度を取得する温度取得手段と、
前記第二選択還元触媒を冷却する冷却手段と、
前記還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が、第一選択還元触媒をすり抜け前記第二選択還元触媒に供給可能であることを判定する還元剤供給判定手段と、をさらに備え、
前記温度取得手段が取得した第二選択還元触媒の温度が、前記NOxの還元浄化を効率的に実施可能か否かの高温側の閾値である冷却判定温度以上であり、且つ、
前記還元剤供給判定手段が、前記還元剤供給手段から供給された還元剤が、前記第一選択還元触媒をすり抜け前記第二選択還元触媒に供給可能であると判定した場合に、
前記冷却手段が前記第二選択還元触媒を冷却することを特徴とする内燃機関の排気浄化システムである。
More specifically, a first selective reduction catalyst that is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and receives the supply of the reducing agent to reduce and purify NOx in the exhaust,
A second selective reduction catalyst provided downstream of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust gas passing through the exhaust passage on the upstream side of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage;
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine comprising:
Temperature acquisition means for acquiring the temperature of the second selective reduction catalyst;
Cooling means for cooling the second selective reduction catalyst;
Reducing agent supply determining means for determining that at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst;
The temperature of the second selective reduction catalyst acquired by the temperature acquisition means is equal to or higher than a cooling determination temperature, which is a high temperature side threshold value indicating whether the NOx reduction purification can be efficiently performed, and
When the reducing agent supply determination means determines that the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst,
An exhaust purification system for an internal combustion engine, wherein the cooling means cools the second selective reduction catalyst.
ここで、還元剤の供給を受けて排気中のNOxを還元浄化する第一選択還元触媒と、第一選択還元触媒より下流側に設けられた第二選択還元触媒と、第一選択還元触媒より上流側から還元剤を供給する還元剤供給手段と、を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいては、第一選択還元触媒の温度が高い場合に、第二選択還元触媒でもNOxを浄化しなければならない場合がある。その場合は、第二選択還元触媒の温度も高温になっており、NOxの還元浄化を効率よく行うことが困難な場合が多いので、第二選択還元触媒を冷却することで、より効率的に、第二選択還元触媒においてNOxを浄化することができる。 Here, the first selective reduction catalyst that receives the supply of the reducing agent to reduce and purify NOx in the exhaust, the second selective reduction catalyst provided downstream from the first selective reduction catalyst, and the first selective reduction catalyst In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a reducing agent supply means for supplying a reducing agent from the upstream side, if the temperature of the first selective reduction catalyst is high, the second selective reduction catalyst must also purify NOx. It may not be possible. In that case, the temperature of the second selective reduction catalyst is also high, and it is often difficult to efficiently perform reduction and purification of NOx. Therefore, it is more efficient to cool the second selective reduction catalyst. In the second selective reduction catalyst, NOx can be purified.
一方、第二選択還元触媒においてNOxを浄化するには、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能であることが条件となる。すなわち、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能な状態でなければ、第二選択還元触媒を冷却する制御自体が無駄になる。 On the other hand, in order to purify NOx in the second selective reduction catalyst, it is necessary that at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst. It becomes. That is, if at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means cannot pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst, the control itself for cooling the second selective reduction catalyst is useless. become.
これに対し、本発明においては、第二選択還元触媒の温度がNOxの還元浄化を効率的に実施可能か否かの高温側の閾値以上であり、且つ、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能であると判定された場合に、第二選択還元触媒を冷却する制御を行うこととした。これによれば、還元剤の存在という意味で第二選択還元触媒においてNOxの還元浄化が可能な場合にのみ、第二選択還元触媒を冷却して、第二選択還元触媒の温度を、第一選択還元触媒の下流側に排出されたNOxを効率的に浄化可能な温度に維持することが可能となる。 On the other hand, in the present invention, the temperature of the second selective reduction catalyst is equal to or higher than the high temperature side threshold value indicating whether or not the reduction and purification of NOx can be efficiently performed, and the reduction supplied from the reducing agent supply means When it is determined that at least part of the agent can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst, control is performed to cool the second selective reduction catalyst. According to this, only when NOx reduction and purification can be performed in the second selective reduction catalyst in the sense of the presence of the reducing agent, the second selective reduction catalyst is cooled, and the temperature of the second selective reduction catalyst is set to the first selective reduction catalyst. It becomes possible to maintain NOx discharged to the downstream side of the selective reduction catalyst at a temperature at which it can be efficiently purified.
その結果、より確実に、第一選択還元触媒の下流側に排出されたNOxを第二選択還元触媒で還元浄化できるとともに、無駄な冷却制御を防止できる。よって、排気浄化システム全体として、より効率的に排気中のNOxを浄化することが可能になる。 As a result, NOx discharged to the downstream side of the first selective reduction catalyst can be reduced and purified more reliably by the second selective reduction catalyst, and unnecessary cooling control can be prevented. Therefore, the exhaust gas purification system as a whole can more efficiently purify NOx in the exhaust gas.
また、本発明においては、冷却時の第二選択還元触媒の温度を、より高いNOx浄化率が得られる目標触媒温度に設定してもよい。これによれば、冷却手段によって第二選択還元触媒を冷却することで、より効率よく、第一選択還元触媒の下流側に排出されたNOxを浄化することができる。 In the present invention, the temperature of the second selective reduction catalyst during cooling may be set to a target catalyst temperature at which a higher NOx purification rate can be obtained. According to this, the NOx discharged to the downstream side of the first selective reduction catalyst can be purified more efficiently by cooling the second selective reduction catalyst by the cooling means.
また、本発明においては、第一選択還元触媒の温度を取得する第一温度取得手段をさらに備え、上記した条件に加え、第一選択還元触媒の温度が、第一選択還元触媒において充分なNOx浄化率が得られるか否かの高温側の閾値以上である場合に、第二選択還元触媒を冷却するようにしてもよい。これによれば、第一選択還元触媒の温度がNOx浄化率が低下するような高温である場合にのみ、第二選択還元触媒を冷却できるので、この点においても無駄な冷却制御を防止することができる。 The present invention further includes first temperature acquisition means for acquiring the temperature of the first selective reduction catalyst. In addition to the above-described conditions, the temperature of the first selective reduction catalyst is sufficient for NOx in the first selective reduction catalyst. The second selective reduction catalyst may be cooled when the purification rate is equal to or higher than the high temperature threshold. According to this, since the second selective reduction catalyst can be cooled only when the temperature of the first selective reduction catalyst is such a high temperature that the NOx purification rate decreases, it is possible to prevent wasteful cooling control also in this respect. Can do.
また、本発明においては、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が、第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能であるか判定する際には、上記した条件に加え、排気流量、NOx濃度、還元剤供給量の少なくとも一つに基づいて判定してもよい。これによれば、より精度よく、第一選択還元触媒をすり抜けて第二選択還元触媒に供給可能な還元剤の量を取得することができ、より精度よく、第二選択還元触媒の冷却制御を行うか否かの判断を行うことができる。 In the present invention, when determining whether at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst, In addition, the determination may be made based on at least one of the exhaust gas flow rate, the NOx concentration, and the reducing agent supply amount. According to this, the amount of the reducing agent that can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst can be acquired with higher accuracy, and the cooling control of the second selective reduction catalyst can be performed with higher accuracy. It can be determined whether or not to do so.
また、本発明においては、還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が、第一選択還元触媒をすり抜け第二選択還元触媒に供給可能であるか判定する際には、上記の条件に加え、還元剤供給手段からの還元剤供給量に基づいて判定してもよい。これによれば、さらに精度よく、第一選択還元触媒をすり抜ける還元剤の量を取得することができ、さらに精度よく、第二選択還元触媒の冷却制御を行うか否かの判断を行うことができる。 In the present invention, when determining whether at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst, the above conditions are satisfied. In addition, the determination may be made based on the amount of reducing agent supplied from the reducing agent supply means. According to this, the amount of the reducing agent that can pass through the first selective reduction catalyst can be acquired with higher accuracy, and it can be determined whether or not the cooling control of the second selective reduction catalyst is to be performed with higher accuracy. it can.
また、本発明においては、第一選択還元触媒をすり抜ける還元剤の量が、第一選択還元触媒の下流側に排出されるNOxを還元浄化するのに必要な量より多い場合には、冷却時の第二選択還元触媒の温度を、余剰の還元剤を酸化可能な目標触媒温度に設定してもよい。これによれば、余剰の還元剤が第二選択還元触媒の下流側に排出されることをより確実に抑制することができる。 Further, in the present invention, when the amount of reducing agent that passes through the first selective reduction catalyst is larger than the amount necessary for reducing and purifying NOx discharged downstream of the first selective reduction catalyst, The temperature of the second selective reduction catalyst may be set to a target catalyst temperature capable of oxidizing the excess reducing agent. According to this, it can suppress more reliably that excess reducing agent is discharged | emitted by the downstream of a 2nd selective reduction catalyst.
また、本発明においては、第一選択還元触媒の温度、排気流量、NOx濃度の少なくとも一つに基づいて、より確実に第二選択還元触媒に還元剤を供給するための最適還元剤供給量を取得し、還元剤供給手段は、最適還元剤供給量に係る還元剤を排気に供給するようにしてもよい。これによれば、より確実に第二選択還元触媒に還元剤を供給することができ、より確実に、排気浄化システム全体としてのNOx浄化率を向上させることができる。 In the present invention, the optimum reducing agent supply amount for more reliably supplying the reducing agent to the second selective reduction catalyst is determined based on at least one of the temperature, exhaust flow rate, and NOx concentration of the first selective reduction catalyst. The reducing agent supply means may acquire the reducing agent according to the optimum reducing agent supply amount to the exhaust gas. According to this, a reducing agent can be more reliably supplied to a 2nd selective reduction catalyst, and the NOx purification rate as the whole exhaust gas purification system can be improved more reliably.
なお、本発明における課題を解決するための手段は、可能な限り組み合わせて使用することができる。 The means for solving the problems in the present invention can be used in combination as much as possible.
本発明にあっては、排気通路において上流側に第一選択還元触媒を、下流側に第二選択還元触媒を配置し第一選択還元触媒のさらに上流側から還元剤としての尿素水を供給する
排気浄化システムにおいて、第一選択還元触媒の温度が高温の場合でも、よりに確実にまたはより効率的に、排気浄化システム全体のNOx浄化率を向上させることができる。
In the present invention, the first selective reduction catalyst is arranged on the upstream side in the exhaust passage, the second selective reduction catalyst is arranged on the downstream side, and urea water as a reducing agent is supplied from the further upstream side of the first selective reduction catalyst. In the exhaust purification system, even when the temperature of the first selective reduction catalyst is high, the NOx purification rate of the entire exhaust purification system can be improved more reliably or more efficiently.
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be exemplarily described in detail below with reference to the drawings.
<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関1と、その排気系及び制御系の概略構成を示す図である。図1においては、内燃機関1の内部及びその吸気系は省略されている。図1において内燃機関1には、内燃機関1から排出される排気が流通する排気通路としての排気管5が接続され、この排気管5は下流にて図示しないマフラーに接続されている。また、排気管5の途中には、排気中のPMを捕集するフィルタにSCRをコートし排気中のNOxとPMとを浄化可能とした第一選択還元触媒としてのSCRF10が配置されている。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an
また、排気管5におけるSCRF10の下流側には、排気中のNOxを選択的に還元する選択的触媒還元方式の触媒である第二選択還元触媒としてのSCR11が配置されており、SCRF10とSCRFの間の排気管5には、排気管5を通過する排気を冷却する冷却手段としての冷却装置17が設けられている。また、排気管5におけるSCRF10の上流側には、還元剤としての尿素水溶液を噴射する還元剤供給手段としての還元剤噴射弁14が配置されている。また、SCRF10及びSCR11の直上流には、各々の温度を検出するための第一温度取得手段としての第一温度センサ15及び温度取得手段としての第二温度センサ16が設けられている。
Further, on the downstream side of the
以上述べたように構成された内燃機関1及びその排気系には、内燃機関1及び排気系を制御するための電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)20が併設され
ている。このECU20は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態等を制御する他、SCRF10、SCR11を含めた排気浄化システムに係る制
御を行うユニットである。
The
また、ECU20には、CPU、ROM、RAM等が備えられており、ROMには、内燃機関1の種々の制御を行うためのプログラムや、データを格納したマップが記憶されている。以下で説明する本実施例におけるSCR温度制御ルーチンも、ECU20内のROMに記憶されたプログラムの一つである。なお、本実施例において排気浄化システムは、図1に示す構成のうち、内燃機関1を除いた構成を含んでいる。
The
次に、本実施例におけるSCRF10及びSCR11による排気浄化について説明する。内燃機関1から排出された排気は、排気管5を通りSCRF10に流入し、排気中のPMがSCRF10内のフィルタにより捕集される。また、SCRF10に流入する排気には、排気に含まれるNOx量に応じて還元剤噴射弁14から噴射された尿素水が添加される。排気に添加された尿素水は、先ずはSCRF10において排気の熱と排気中の水蒸気により加水分解されてNH3(アンモニア)とCO2(二酸化炭素)になる。
Next, exhaust purification by the
SCRF10内で生成されたNH3はSCRF10の温度が低い場合、その大部分はSCRF10に吸着される。そして、SCRF10の温度が触媒活性温度以上に上昇すると、SCRF10のアンモニア吸着層に吸着されたNH3と排気ガス中のNOxが反応して、窒素および水となり、排気中のNOxが浄化される。続いて、SCRF10から排出された排気はSCR11に流入する。SCR11においては、SCRF10で消費されず排気中に残留するNH3が吸着される。SCR11では、このようにSCRF10で消費されずにすり抜けたNH3によって、SCR11に流入する排気中のNOxを還元浄化する。SCR11を通過してNOxが浄化された排気は大気中へ放出される。
Most of NH 3 produced in
ところで、SCRF10におけるフィルタのPM再生制御が行われた場合には、SCRF10の温度が600〜650℃程度の高温になる。このような高温度条件下では、SCRF10におけるNOx還元反応と同時に、還元剤噴射弁14から排気中に添加された尿素の酸化反応が進行するため、SCRF10におけるNOx還元反応に使用されるNH3の量が減少する。その結果、SCRF10におけるNOx浄化率が低下する場合がある。
By the way, when the filter PM regeneration control is performed in the
それに対し、本実施例においては、冷却装置17によって、SCR11が高温度に晒されないようにSCRF10から排出された排気を冷却しつつ、さらに、SCRF10をすり抜けたNH3をSCR11に供給する。このことで、SCRF10で浄化できなかったNOxをSCR11においてより確実に還元浄化する。
On the other hand, in the present embodiment, the
ここで、図2には、選択的触媒還元方式の触媒(SCRF10やSCR11)の温度と、当該触媒におけるNOx浄化率及びNH3の酸化割合との関係についての概念図を示す。図2(a)は触媒の温度とNOx浄化率との関係を、図2(b)は触媒の温度とNH3の酸化割合との関係を示す。図2(b)を見て分かるように、触媒の温度の上昇とともに、触媒におけるNH3の酸化割合が急激に上昇する。そうすると、NOx浄化に使用されるNH3の割合が相対的に減少するため、触媒におけるNOx浄化率は、NH3の酸化割合の増加が無い場合と比較して減少する。 Here, FIG. 2 shows a conceptual diagram of the relationship between the temperature of the selective catalytic reduction type catalyst (SCRF10 or SCR11), the NOx purification rate and the NH 3 oxidation ratio in the catalyst. FIG. 2 (a) shows the relationship between the catalyst temperature and the NOx purification rate, and FIG. 2 (b) shows the relationship between the catalyst temperature and the NH 3 oxidation rate. As can be seen from FIG. 2 (b), as the temperature of the catalyst rises, the oxidation rate of NH 3 in the catalyst rises rapidly. Then, since the proportion of NH 3 used for NOx purification is relatively reduced, the NOx purification rate in the catalyst is reduced as compared with the case where there is no increase in the oxidation rate of NH 3 .
このように、SCRF10においてもSCR11においても、触媒温度によって、NOx浄化率やNH3の酸化割合が変化してしまうので、上記のようにSCRF10から排出された排気を冷却する際にも、これらの特性を考慮すべきである。
Thus, in both the
次に、図3には、SCRF11の温度と、還元剤のすり抜け量との関係のグラフを示す。黒丸のラインに対して黒三角のラインは、より還元剤供給量を増加させた場合のラインである。図3からは、SCRF10の温度及び、還元剤供給量によって、SCR11に流
入するNH3の量が変化することが理解できる。このように、SCRF10から排出された排気を冷却する際には、SCRF10の温度及び、還元剤供給量によって、SCR11に流入する還元剤の量が変化することについても考慮すべきである。例えば、SCR11への還元剤の流入が無い状態で排気を冷却しても、SCR11においてNOx還元はできない。
Next, FIG. 3 shows a graph of the relationship between the temperature of
これに対し、本実施例においては、SCRF10及びSCR11の温度を取得し、取得した温度より、SCRF10をすり抜けてSCR11に流入する還元剤の量を予測し、その予測値に基づいてSCR11の冷却の有無を判定して制御を実行することとした。図4には、本実施例におけるSCR温度制御ルーチンについてのフローチャートを示す。SCR温度制御ルーチンは、ECU20のROMに記憶され、CPUによって実行されるプログラムであって、内燃機関1の稼働中は所定時間毎に定期的に実行されるルーチンである。
On the other hand, in the present embodiment, the temperatures of the
SCR温度制御ルーチンが実行されると、まず、S101において、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1以上かどうかが判定される。より具体的には、SCRF10の温度Tscrfは、第一温度センサ15の出力に基づいて算出される。また、冷却判定閾値T1は、SCRF10の温度がこれ以上の場合には、SCRF10から排出される排気の温度も高く、SCR11の冷却制御を実施してSCR11の温度をNOx浄化率が高い状態に維持しないと、排気浄化システム全体としても充分なNOx浄化率を維持することが困難であると判断される温度である。冷却判定閾値T1は、予め実験によってあるいは理論的に定めておいてもよい。S101において、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1より低いと判定された場合には、SCR11の冷却制御は不要と判断されるので、そのまま本ルーチンを一旦終了する。一方、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1以上と判定された場合にはS102に進む。
When the SCR temperature control routine is executed, first, in S101, it is determined whether the temperature Tscrf of the
S102においては、SCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2以上か否かが判定される。より具体的には、SCR11の温度Tscrは、第二温度センサ16の出力に基づいて算出される。また、冷却判定閾値T2は、SCR11の温度がこれ以上の場合には、SCR11において還元剤NH3の酸化により、充分なNOx浄化率が得られないと判断される温度である。冷却判定閾値T2は、予め実験によってあるいは理論的に定めておいてもよい。S102において、SCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2より低いと判定された場合には、SCR11の冷却制御は不要と判断されるので、そのまま本ルーチンを一旦終了する。一方、SCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2以上と判定された場合にはS103に進む。
In S102, it is determined whether or not the temperature Tscr of the
S103においては、SCR11の冷却制御が実施される。ここでは、ECU20において、目標触媒温度Ttrgが算出される。この目標触媒温度Ttrgは、SCR11の温度と浄化率との関係の推定モデルとマップを用いてSCR11において最適なNOx浄化率が得られる温度として決定されてもよいし、予め実験的、理論的に求められた値に定められてもよい。そして、SCR11の温度が目標触媒温度Ttrgになるように、SCR11が冷却される。より具体的には、本実施例では、SCRF10とSCR11の間における排気管5の周囲に内燃機関1の冷却水を通過させておき、この冷却水の流量を増加させることにより、SCR11を冷却する。S103の処理が終了するとS104に進む。
In S103, cooling control of the
S104では、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1より低いかどうかが判定される。ここで、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1より低いと判定された場合には、これ以上SCR11の冷却制御を継続する必要がないと判断されるので、SCR11の冷却制御を停止して本ルーチンを一旦終了する。一方、SCRF10の温
度Tscrfが冷却判定閾値T1以上であると判定された場合には、S105に進む。
In S104, it is determined whether the temperature Tscrf of the
S105では、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度Ttrgより低いかどうかが判定される。ここで、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度Ttrg以上であると判定された場合には、さらに冷却制御を継続する必要があると判断されるので、S103の処理の前に戻る。一方、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度Ttrgより低いと判定された場合には、これ以上SCR11の冷却制御を継続する必要がないと判断されるので、SCR11の冷却制御を停止して本ルーチンを一旦終了する。
In S105, it is determined whether or not the temperature Tscr of the
なお、本ルーチンの実行においては、SCRF10の温度が極端に高くない限り、SCR11においてNOx浄化が可能な程度のNH3のすり抜けが生じていることを前提としている。よって、本実施例においては、S101の処理を実行するECU20が還元剤供給判定手段に相当する。もちろん、S101において、SCRF10の温度が冷却判定閾値T1より高温の所定の閾値以上である場合には、SCR11においてNOx浄化が可能な程度のNH3のすり抜けが生じないと判断し、SCR温度制御ルーチンを一旦終了するような制御としてもよい。
Note that the execution of this routine is based on the premise that the NH 3 has slipped through the
図5には、上記のSCR温度制御ルーチンを実行した際の、SCRF10及びSCR11に関連する各パラメータの変化について示す。図5(a)はSCRF10及びSCR11の温度変化である。図5(b)はSCRF10へ流入する排気とSCR11から排出される排気におけるNOx濃度の変化である。図5(c)はSCRF10及びSCR11上におけるNH3の酸化量の変化である。
FIG. 5 shows changes in parameters related to the
図5(a)に示すように、内燃機関1のSCRF10のフィルタのPM再生処理が開始されると、SCRF10及び、SCR11の温度は上昇を続ける。そして、SCRF10の温度が上昇して冷却判定温度T1以上となり、さらに、SCR11の温度が上昇して冷却判定温度T2以上となる時刻t1においてSCR11の冷却制御が開始される。これにより、SCR11の温度は低下し始める。そして、SCR温度が目標触媒温度Ttrgより低くなる時刻t2において、冷却制御が停止される。
As shown in FIG. 5A, when the PM regeneration process of the filter of the
また、SCRF10へ流入する排気におけるNOx濃度は、図5(b)に示すように一定になっている。そして、SCRF10及びSCR11の温度が上昇するにつれて、SCRF10及びSCR11におけるNOx浄化率が一旦上昇するので、SCR11から排出される排気におけるNOx濃度は低下する。そして、SCRF10及びSCR11の温度がさらに上昇し続けると、図5(c)に示すようにSCRF10及びSCR11上におけるNH3の酸化量が増加し始めるので、図5(b)に示すようにSCR11から排出される排気におけるNOx濃度は再度増加する。
Further, the NOx concentration in the exhaust gas flowing into the
そして、時刻t1においてSCR11の冷却制御が開始されると、SCR11の温度の低下に伴い、SCR11におけるNH3の酸化量が減少しNOx浄化率が上昇するので、その結果としてSCR11から排出される排気におけるNOx濃度も低下する。
When the cooling control of the
以上のように、本実施例によれば、PM再生処理などにより、SCRF10の温度がSCR11の冷却制御が必要と判断される高温であり、且つ、SCR11の温度がSCR11においても充分なNOx浄化率が得られないと判断される温度である場合には、SCR11の冷却制御を行いSCR11をNOx浄化率の高い状態に維持する。そして、SCRF10の温度上昇によるNOx浄化率低下や、NH3自体が酸化することに起因して増加するNOxを、SCR11において充分に還元浄化することができる。
As described above, according to the present embodiment, the temperature of the
また、本実施例では、SCRF10において充分なNOx浄化率が見込めず、SCR1
1の温度低下が有効に働く場合にのみ、SCR11の冷却制御を行うので、SCRF10及びSCR11を有効に使い切り、効率良く排気浄化をすることが可能となる。
In the present embodiment, a sufficient NOx purification rate cannot be expected in SCRF10, and SCR1
Since the cooling control of the
<実施例2>
次に、本発明の実施例2について説明する。実施例2では、SCRF10へ流入する排気におけるNOx濃度、排気流量、触媒温度、還元剤供給量を取得し、これらの値から、SCR11の最適な冷却量を算出し、最適冷却制御用の目標温度を算出し、この値に基づいてSCR11の冷却制御を行う例について説明する。
<Example 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the NOx concentration, the exhaust flow rate, the catalyst temperature, and the reducing agent supply amount in the exhaust gas flowing into the
図6には、本実施例における内燃機関1及びその排気系、制御系について示す。図6に示した系では、NOxセンサ18及び、吸入空気量センサ19から取得した情報をSCR11の冷却制御に用いることとしている。なお、本実施例において排気浄化システムは、図6に示す構成のうち、内燃機関1を除いた構成を含んでいる。
FIG. 6 shows the
次に図7は、NH3によるNOx還元処理に影響を及ぼすパラメータの変化によって、SCRF10に供給されたNH3のうちの、NOx浄化に使われるNH3の量と、SCRF10で酸化されるNH3の量と、SCRF10をすり抜けるNH3の量との関係がどのように変わるかを示すグラフである。図7(a)は還元剤としてのNH3の供給量との関係を、図7(b)は排気流量との関係を、図7(c)はフィルタ温度すなわちSCRF10の温度との関係を示す。
Next, FIG. 7, by changing the parameters affecting NOx reduction treatment with NH 3, of the NH 3 supplied to SCRF10, the amount of NH 3 used in the NOx purification, NH 3 which is oxidized at SCRF10 the amount of a graph showing how changes to how the relationship between the amount of NH 3 slip through SCRF10. 7A shows the relationship with the supply amount of NH 3 as a reducing agent, FIG. 7B shows the relationship with the exhaust flow rate, and FIG. 7C shows the relationship with the filter temperature, that is, the temperature of the
図7(a)から分かるように、NH3の供給量を増加させると、それに比例して、NOx浄化に使われるNH3の量と、SCRF10で酸化されるNH3の量と、SCRF10をすり抜けるNH3の量の合計量は増加する。そして、NH3の供給量を増加させることで、NOx浄化に使われるNH3の量、SCRF10をすり抜けるNH3の量を増加させることができる。 As can be seen from FIG. 7 (a), when increasing the supply amount of the NH 3, in proportion to slip through the amount of NH 3 used in the NOx purification, and the amount of NH 3 which is oxidized at SCRF10, a SCRF10 The total amount of NH 3 increases. Then, by increasing the supply amount of NH 3, the amount of NH 3 used in the NOx purification, it is possible to increase the amount of NH 3 slip through SCRF10.
図7(b)から分かるように、排気流量が増加すると、供給されたNH3のうち、NOx浄化に使われるNH3の量とSCRF10で酸化されるNH3の量は減少し、SCRF10をすり抜けるNH3の量が増加する。また、図7(c)から分かるように、フィルタ温度すなわちSCRF10の温度が上昇すると、供給されたNH3のうち、NOx浄化に使われるNH3の量は減少し、SCRF10で酸化されるNH3の量は増加し、SCRF10をすり抜けるNH3の量は減少する。そして、SCRF10の温度が非常に高い場合には、SCR11に還元剤を供給できない場合も生じる。
As can be seen from FIG. 7 (b), the exhaust flow rate increases, among NH 3 supplied, the amount of NH 3 which is oxidized by the amount and SCRF10 of NH 3 used for NOx purification is reduced, slip through SCRF10 The amount of NH 3 increases. Moreover, as can be seen from FIG. 7 (c), the the temperature of the filter temperature ie SCRF10 rises, among NH 3 supplied, the amount of NH 3 used for NOx purification is reduced, NH 3 which is oxidized at SCRF10 The amount of NH 3 increases and the amount of NH 3 that slips through
このように、NH3の供給量、排気流量、SCRF11の温度によって、SCRF11におけるNOx浄化量、NH3の酸化量及び、NH3のすり抜け量が決まるので、これに応じて、SCR11の冷却温度を制御することで、より精度よく、SCR11におけるNOx浄化率を向上させ、排気浄化システム全体のNOx浄化率を向上させることができる。
Thus, the supply amount of NH 3, the exhaust flow rate, the temperature of the SCRF11, NOx purification amount in SCRF11, oxidation of NH 3 and, since the slipping amount of NH 3 is determined, in response to this, the cooling temperature of SCR11 By controlling, the NOx purification rate in the
図8には、本実施例におけるSCR温度制御ルーチン2についてのフローチャートを示す。SCR温度制御ルーチン2は、ECU20のROMに記憶され、CPUによって実行されるプログラムであって、内燃機関1の稼働中は所定時間毎に定期的に実行されるルーチンである。
In FIG. 8, the flowchart about the SCR temperature control routine 2 in a present Example is shown. The SCR temperature control routine 2 is a program stored in the ROM of the
SCR温度制御ルーチン2が実行されると、まず、S101において、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1以上かどうかが判定され、S102においては、SCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2以上か否かが判定されるが、これは実施例1で説明したSCR温度制御ルーチンにおける処理と同様の処理であるので、ここでは詳細な
説明は省略する。
When the SCR temperature control routine 2 is executed, first, in S101, it is determined whether the temperature Tscrf of the
次に、S201においては、SCRF10から排出される未浄化NOxの量Qnox及び、NH3のすり抜け量Qredが算出される。より具体的には、SCRF10へ流入する排気のNOx濃度、排気流量、SCRF10の温度、NH3供給量に基づいて、図7に示したような特性を考慮した推定モデル、推定マップを用いて算出される。S201の処理が終了するとS202に進む。
Next, in S201, the amount Qnox of unpurified NOx discharged from the
S202においては、NH3のすり抜けがあるか否か、すなわち、S201において算出されたQredが零より大きいか否かが判定される。ここでQred=0の場合には、SCR11に到達するNH3がなく還元剤不足でNOx浄化が不可能な状態であるので、SCR11の冷却制御を行っても無駄になると判断されるため、本ルーチンを一旦終了する。一方、Qred>0の場合には、SCR11に供給可能なNH3が存在し、NOx浄化が可能な状態であるので、SCR11の冷却制御の効果が期待できると判断されるため、S203に進む。
In S202, it is determined whether or not there is NH 3 slip-through, that is, whether or not Qred calculated in S201 is greater than zero. Here, when Qred = 0, since there is no NH 3 reaching the
S203においては、還元剤すり抜け量Qredが未浄化NOx量Qnoxの浄化に必要な量(以下、Qnox浄化使用量ともいう。)より大きいか否かが判定される。ここで、Qred>Qnox浄化使用量と判定された場合には、SCR11でNH3の酸化反応を起こし、Qnox浄化使用量に対する余剰分のNH3を全て消費させることが要求されるのでS204に進む。これは、SCR11から余剰NH3がさらに下流側に漏れると、NH3が外部に排出されたり、NH3の酸化により生じたNOxが外部に排出される虞があるからである。一方、Qred≦Qnox浄化使用量と判定された場合には、実施例1で説明したSCR温度制御ルーチンにおける制御と同様の冷却制御で充分と考えられるので、S103に進む。
In S203, it is determined whether or not the reducing agent slip-through amount Qred is larger than an amount necessary for purification of the unpurified NOx amount Qnox (hereinafter also referred to as Qnox purification usage amount). Here, when it is determined that Qred> Qnox purification usage amount, it is required to cause an oxidation reaction of NH 3 in the
S204においては、最適冷却量が算出される。すなわち、未浄化NOx量Qnox、排気流量、NH3のすり抜け量Qredに基づく推定モデルとマップにより、最適冷却制御用の目標温度Ttrg2を算出する。この最適冷却制御用の目標触媒温度Ttrg2は、SCR11において未浄化NOxが還元浄化され、且つ、余剰のすり抜けNH3を酸化して全てを消費できるようなSCR11の温度である。S204の処理が終了するとS103に進み、触媒冷却制御が実施される。S204からS103に進んだ場合の目標温度はTtrg2、S203からS103に進んだ場合の目標触媒温度はTtrgとなる。S103の処理が終了すると、S104に進む。S104の処理は実施例1で説明したSCR温度制御ルーチンにおける処理と同等であるので、ここでは説明を省略する。
In S204, the optimum cooling amount is calculated. That is, the target temperature Ttrg2 for optimal cooling control is calculated based on the estimation model and map based on the unpurified NOx amount Qnox, the exhaust gas flow rate, and the NH 3 slip-through amount Qred. This target catalyst temperature Ttrg2 for optimal cooling control is the temperature of the
S205では、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度より低いかどうかが判定される。この目標触媒温度は、S203で肯定判定されていた場合にはTtrg2であり、S203で否定判定されていた場合にはTtrgである。ここで、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度以上であると判定された場合には、さらに冷却制御を継続する必要があると判断されるので、S103の前に戻る。一方、SCR11の温度Tscrが目標触媒温度より低いと判定された場合には、これ以上SCR11の冷却制御を継続する必要がないと判断されるので、SCR11の冷却制御を停止して本ルーチンを一旦終了する。
In S205, it is determined whether the temperature Tscr of the
以上、説明したとおり、本実施例においては、SCRF10へ流入される排気のNOx濃度、排気流量、SCRF10の温度、NH3供給量に基づいて、未浄化NOxの量Qnox及び、NH3のすり抜け量Qredが算出される。そして、Qredが、Qnoxの浄化に必要なNH3の量であるQnox浄化使用量より大きい場合には、SCR11でNH3の一部酸化反応を起こし、余剰のNH3を全て消費させるための目標温度Ttrg2が算出され、当該温度まで冷却されるようにSCR11の冷却制御が行われる。よって、
SCR11からのNH3の流出をより確実に抑制することができ、NH3や、NH3が酸化して生じたNOxが外部に排出されることを抑制できる。
As described above, in this embodiment, based on the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the
The outflow of NH 3 from the
また、本実施例においては、NH3のすり抜け量Qredがあるかどうかを判定し、NH3のすり抜け量Qredがない場合には、SCR11でのNOx浄化は不可能と判断し、SCR11の冷却制御を行わないこととした。これにより、実際にNOx浄化率向上の効果が期待できる場合にのみSCR11の冷却制御を行うことができ、エネルギーの無駄を抑制することができる。なお、本実施例においては、S202の処理を実行するECU20が還元剤供給判定手段に相当する。
In the present embodiment, to determine if there is slipping amount Qred of NH 3, when there is no slipping amount Qred of NH 3 is, NOx purification determines impossible in SCR11, cooling control of SCR11 It was decided not to do. Thereby, the cooling control of the
<実施例3>
次に、本発明の実施例3について説明する。本実施例では、SCRF10の温度、排気流量、NOx濃度を検知または推定し、NOx浄化効率を最大化する還元剤供給量、SCR10の温度を算出した上で、SCR11を冷却制御する例について説明する。なお、本実施例に係る内燃機関1と、その排気系及び制御系の概略構成は図6に示したものと同様である。
<Example 3>
Next, Embodiment 3 of the present invention will be described. In this embodiment, an example will be described in which the temperature of the
図9には、本実施例におけるSCR温度制御ルーチン3についてのフローチャートを示す。SCR温度制御ルーチン3は、ECU20のROMに記憶され、同じくECU20のCPUによって実行されるプログラムであって、内燃機関1の稼働中は所定時間毎に定期的に実行されるルーチンである。
In FIG. 9, the flowchart about the SCR temperature control routine 3 in a present Example is shown. The SCR temperature control routine 3 is a program that is stored in the ROM of the
SCR温度制御ルーチン3が実行されると、まず、S101において、SCRF10の温度Tscrfが冷却判定閾値T1以上かどうかが判定され、次に、S201においては、未浄化NOxの量Qnox及び、NH3のすり抜け量Qredが算出される。S101及びS201における処理の内容は、実施例2のSCR温度制御ルーチン2におけるS101及びS201の処理の内容と同等であるので、ここでは詳細は省略する。S201の処理が終了するとS301に進む。
When the SCR temperature control routine 3 is executed, first, in S101, it is determined whether the temperature Tscrf of the
S301においては、最適還元剤供給量Qsupplyを算出する。この最適還元剤供給量Qsupplyは、SCRF10において確実にNH3のすり抜けを発生させ、SCR11に確実にNH3を供給し、結果として排気浄化システム全体のNOx浄化率が最大となる還元剤供給量であって、SCRF10へ流入する排気のNOx濃度、排気流量、SCRF10の温度、この時点における還元剤供給量等に基づき、図7に示したような特性を考慮した推定モデル、推定マップを用いて算出されるものである。S301の処理が終了するとS302に進む。
In S301, the optimum reducing agent supply amount Qsupply is calculated. This optimum reductant supply amount Qsupply is a reductant supply amount that reliably causes NH 3 to slip through the
S302においては、還元剤噴射弁14からのNH3供給量をS301で算出された最適還元剤供給量Qsupplyに変更する。S302の処理が終了するとS102に進む。S102ではSCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2以上か否かが判定される。この処理の内容は、実施例1のSCR温度制御ルーチンにおけるS102の処理と同等であるので、詳細な説明は省略する。S102においてSCR11の温度Tscrが冷却判定閾値T2以上であると判定された場合にはS303に進む。
In S302, the NH 3 supply amount from the reducing
S303においては、未浄化NOxの量Qnox及び、還元剤のすり抜け量Qredが改めて算出される。より具体的には、SCRF10へ流入する排気のNOx濃度、排気流量、SCRF10の温度、S302で変更された新たなNH3供給量に基づいて、図7に示したような特性を考慮した推定モデル、推定マップを用いて算出される。S303の処理が終了するとS203に進む。S203〜S205までの処理の内容は、実施例2のSCR温度制御ルーチン2におけるS203〜S205の処理の内容と同等であるので、こ
こでは詳細は省略する。
In S303, the unpurified NOx amount Qnox and the reducing agent slip-through amount Qred are calculated again. More specifically, based on the NOx concentration of the exhaust gas flowing into the
以上、説明したように、本実施例においては、実施例2と同様に、SCR11において未浄化NOxが還元浄化され、且つ、余剰のすり抜けNH3を酸化して全てを消費できるようなSCR11の温度である目標触媒温度Ttrg2を算出し、それに向けて冷却制御を行う。それに加えて、排気浄化システム全体としてのNOx浄化率を最大にする最適還元剤供給量Qsuppyを算出し、SCRF10に供給する。これにより、より確実に、排気浄化システム全体としてのNOx浄化率を向上させることが可能である。
As described above, in this embodiment, as in the second embodiment, the temperature of the
なお、本実施例におけるSCR温度制御ルーチン3では、必ずSCR11においてNOx浄化が可能な程度のNH3のすり抜けが生じるような最適還元剤供給量Qsupplyを使用している。従って、最適還元剤供給量Qsupplyを算出する際に、SCR11においてNOx浄化が可能な程度のNH3のすり抜けが生じるか否かの判定がされていると考えられる。よって、本実施例ではS301を実行するECU20が還元剤供給判定手段であると言える。
Note that, in the SCR temperature control routine 3 in the present embodiment, the optimum reducing agent supply amount Qsupply is used so that the
次に、上記の実施例で説明した触媒冷却制御においてSCR11に流入する排気の温度を低下させる機構の例について説明する。図10には、排気ガスの冷却装置17の具体例を示す。図10(a)に示すのは、内燃機関1の冷却水を利用して排気ガスを冷却する例である。この例では、ラジエータ17aからの冷却水路17bを排気管5の周囲に這い回している。そして、冷却不要の場合にはラジエータ17からの冷却水を極低流量で循環させ、SCR11の冷却制御においては、Ttrgまたは、Ttrg2の値に応じて流量を増加させ、制御する。
Next, an example of a mechanism for reducing the temperature of the exhaust gas flowing into the
図10(b)に示すのは、排気管5をSCRF10とSCR11との間で分岐させ、分岐管5aには、空冷または水冷で分岐管5aを通過する排気を冷却する冷却素子17cが備えられている。冷却不要の場合には排気制御弁5bによってSCRF10からの排気の全てが排気管5のみを通過してSCR11に流入するようにする。SCR11の冷却制御においては、Ttrgまたは、Ttrg2の値に応じて、分岐管5aを通過する排気の量と、必要に応じて冷却素子17cを流れる水または空気の流量を増加し、SCR11に流入する排気の温度を制御する。
In FIG. 10B, the
図10(c)に示すのは、蓄熱材17dを有する蓄熱システムを備えており、蓄熱材17dにおける蓄熱量、放熱量を制御する例である。すなわち、冷却不要の場合は、蓄熱システムを作動させない。また、SCR11の冷却制御においては蓄熱システムを作動させ、排気の熱を蓄熱材17dへ移動させることでSCR11に流入する排気を冷却する。また、SCR11の温度が低くなり過ぎた場合には、蓄熱材17dに蓄えられた熱を排気に戻してSCR11に流入する排気の温度を上昇させる。
FIG. 10C shows an example in which a heat storage system having the
1・・・内燃機関
5・・・排気管
10・・・SCRF
11・・・SCR
14・・・還元剤噴射弁
15・・・第一温度センサ
16・・・第二温度センサ
17・・・冷却装置
20・・・ECU
DESCRIPTION OF
11 ... SCR
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記排気通路における前記第一選択還元触媒より下流側に設けられた第二選択還元触媒と、
前記排気通路における前記第一選択還元触媒より上流側において前記排気通路を通過する排気に還元剤を供給する還元剤供給手段と、
を備えた内燃機関の排気浄化システムであって、
前記第二選択還元触媒の温度を取得する温度取得手段と、
前記第二選択還元触媒を冷却する冷却手段と、
前記還元剤供給手段から供給された還元剤の少なくとも一部が、第一選択還元触媒をすり抜け前記第二選択還元触媒に供給可能であることを判定する還元剤供給判定手段と、をさらに備え、
前記温度取得手段が取得した第二選択還元触媒の温度が、前記NOxの還元浄化を効率的に実施可能か否かの高温側の閾値である冷却判定温度以上であり、且つ、
前記還元剤供給判定手段が、前記還元剤供給手段から供給された還元剤が、前記第一選択還元触媒をすり抜け前記第二選択還元触媒に供給可能であると判定した場合に、
前記冷却手段が前記第二選択還元触媒を冷却することを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 A first selective reduction catalyst that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and receives a supply of a reducing agent to reduce and purify NOx in the exhaust;
A second selective reduction catalyst provided downstream of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust gas passing through the exhaust passage on the upstream side of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage;
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine comprising:
Temperature acquisition means for acquiring the temperature of the second selective reduction catalyst;
Cooling means for cooling the second selective reduction catalyst;
Reducing agent supply determining means for determining that at least a part of the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst;
The temperature of the second selective reduction catalyst acquired by the temperature acquisition means is equal to or higher than a cooling determination temperature, which is a high temperature side threshold value indicating whether the NOx reduction purification can be efficiently performed, and
When the reducing agent supply determination means determines that the reducing agent supplied from the reducing agent supply means can pass through the first selective reduction catalyst and be supplied to the second selective reduction catalyst,
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the cooling means cools the second selective reduction catalyst.
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