JP2016205351A - Exhaust emission control system of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本願発明は、内燃機関の排気浄化制御システムに関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification control system for an internal combustion engine.
内燃機関の排気通路には、排気中のNOxを還元するための選択還元型NOx触媒を備える場合がある。選択還元型NOx触媒は、還元剤としてのアンモニアが供給されると該触媒の活性点にアンモニアが吸着し、排気中のNOxに対して選択的な還元反応を示すことでNOx浄化が行われる。ここで、特許文献1には、排気通路に、上流側から吸蔵還元型NOx触媒、及び選択還元型NOx触媒を配置することで、吸蔵還元型NOx触媒での排気中の燃料成分との反応によりアンモニアを生成し、該生成されたアンモニアを選択還元型NOx触媒でのNOx還元反応に利用する排気浄化装置が開示されている。ここで吸蔵還元型NOx触媒は、排気中に含まれる硫黄成分の酸化物を吸蔵して硫黄被毒することで、その触媒としての性能が劣化する特性を有する。そこで、吸蔵された硫黄成分を除去するために、吸蔵還元型NOx触媒を昇温させ、その触媒性能の回復を図る硫黄被毒回復処理が行われる。 The exhaust passage of the internal combustion engine may be provided with a selective reduction type NOx catalyst for reducing NOx in the exhaust. When ammonia as a reducing agent is supplied to the selective reduction type NOx catalyst, ammonia is adsorbed on the active point of the catalyst, and NOx purification is performed by showing a selective reduction reaction with respect to NOx in the exhaust gas. Here, in Patent Document 1, the NOx storage reduction catalyst and the selective reduction NOx catalyst are arranged in the exhaust passage from the upstream side, so that the reaction with the fuel component in the exhaust gas in the NOx storage reduction catalyst is performed. An exhaust purification device that generates ammonia and uses the generated ammonia for a NOx reduction reaction with a selective reduction type NOx catalyst is disclosed. Here, the NOx storage reduction catalyst has a characteristic that its performance as a catalyst deteriorates by storing an oxide of a sulfur component contained in exhaust gas and poisoning with sulfur. Therefore, in order to remove the stored sulfur component, a sulfur poisoning recovery process is performed in which the NOx storage reduction catalyst is heated to recover its catalytic performance.
具体的には、特許文献1に示す技術では、吸蔵還元型NOx触媒の性能回復のために硫黄被毒回復処理が行われている際に、吸蔵還元型NOx触媒の上流側から噴射弁により尿素水が噴射供給される。この構成により、噴射供給された尿素水で生成されたアンモニアが上流側の吸蔵還元型NOx触媒に作用することで、吸蔵された硫黄酸化物による硫黄被毒の解消が図られる。更に、生成されたアンモニアが吸蔵還元型NOx触媒から漏れ出し、下流側の選択還元型NOx触媒に到達することで、排気中のNOx浄化も促進されることになる。 Specifically, in the technique disclosed in Patent Document 1, when the sulfur poisoning recovery process is performed to recover the performance of the NOx storage reduction catalyst, urea is injected from the upstream side of the NOx storage reduction catalyst by an injection valve. Water is jetted. With this configuration, the ammonia produced by the urea water supplied by injection acts on the upstream storage-reduction NOx catalyst, so that sulfur poisoning caused by the stored sulfur oxide can be eliminated. Further, the generated ammonia leaks from the NOx storage reduction catalyst and reaches the downstream selective reduction NOx catalyst, so that NOx purification in the exhaust gas is also promoted.
従来技術によれば、吸蔵還元型NOx触媒における硫黄被毒の解消処理が開示されているが、選択還元型NOx触媒も排気中に含まれる硫黄成分が吸着することで、その触媒性能が低下し得る。そのため、選択還元型NOx触媒においても、可及的に硫黄被毒状態となることを回避すべきである。ここで、上記の従来技術に示す例では、吸蔵還元型NOx触媒の硫黄被毒回復処理が行われると、そこに吸蔵されていた硫黄成分がアンモニアの作用によって触媒外に放出されることになるが、その下流側に配置されている選択還元型NOx触媒は、放出された硫黄成分に晒されるため硫黄被毒状態に陥り、そのNOx浄化性能が低下しやすい。 According to the prior art, the sulfur poisoning elimination process in the NOx storage reduction catalyst is disclosed. However, the catalytic performance of the selective reduction NOx catalyst is also reduced by the adsorption of the sulfur component contained in the exhaust gas. obtain. Therefore, even in the selective reduction type NOx catalyst, the sulfur poisoning state should be avoided as much as possible. Here, in the example shown in the above prior art, when the sulfur poisoning recovery process of the NOx storage reduction catalyst is performed, the sulfur component stored therein is released out of the catalyst by the action of ammonia. However, the selective reduction type NOx catalyst arranged on the downstream side thereof is exposed to the released sulfur component, and thus falls into a sulfur poisoning state, and its NOx purification performance tends to be lowered.
本願発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、排気通路に選択還元型NOx触媒と、その上流に硫黄成分を吸蔵又は吸着する性質を有する前段触媒とを有する内燃機関の排気系において、前段触媒の硫黄成分の吸蔵や吸着を解消する際に、選択還元型NOx触媒が硫黄被毒状態に陥りNOx浄化性能が低下することを可及的に回避することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an exhaust system of an internal combustion engine having a selective reduction type NOx catalyst in an exhaust passage and a pre-stage catalyst having a property of storing or adsorbing a sulfur component upstream thereof. The purpose of this invention is to avoid, as much as possible, that the selective reduction type NOx catalyst falls into a sulfur poisoning state and the NOx purification performance is lowered when the sulfur component of the upstream catalyst is occluded or adsorbed.
上記課題を解決するために、本出願人は、前段触媒での硫黄成分の吸蔵や吸着の解消の
際における、選択還元型NOx触媒でのアンモニア吸着量に着目した。これは、選択還元型NOx触媒での硫黄成分による硫黄被毒形態が、選択還元型NOx触媒でのアンモニア吸着量の影響を受けやすく、仮に選択還元型NOx触媒が硫黄被毒したとしても、アンモニア吸着量が多いほど選択還元型NOx触媒によるNOx還元性能の低下が抑制され、また、選択還元型NOx触媒における硫黄被毒状態を解消しやすいからである。
In order to solve the above-mentioned problems, the present applicant paid attention to the ammonia adsorption amount in the selective reduction type NOx catalyst when the sulfur component is occluded and the adsorption is eliminated in the preceding catalyst. This is because the sulfur poisoning form by the sulfur component in the selective reduction type NOx catalyst is easily affected by the ammonia adsorption amount in the selective reduction type NOx catalyst, and even if the selective reduction type NOx catalyst is sulfur poisoned, ammonia This is because as the amount of adsorption increases, the reduction in NOx reduction performance by the selective reduction type NOx catalyst is suppressed, and the sulfur poisoning state in the selective reduction type NOx catalyst is easily eliminated.
より詳細には、本願発明は、内燃機関の排気浄化制御システムであって、内燃機関の排気通路に設けられた触媒であって、排気中の硫黄成分を吸蔵又は吸着する性質を有する前段触媒と、前記前段触媒の下流側の前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤としてNOxを選択還元する選択還元型NOx触媒と、前記選択還元型NOx触媒にアンモニアを供給するアンモニア供給手段と、前記選択還元型NOx触媒に吸着しているアンモニア量を推定する推定手段と、前記前段触媒を昇温させて、該前段触媒に吸蔵又は吸着している硫黄酸化物を除去する回復処理を実行する回復手段と、前記回復処理の実行条件の成立を判定する判定手段と、前記判定手段により前記回復処理の実行条件が成立していると判定されたときに、前記推定手段により推定されたアンモニア量が所定量より少ない場合には、前記アンモニア供給手段によりアンモニアを供給することで前記選択還元型NOx触媒におけるアンモニア吸着量を少なくとも該所定量まで増量した後に、前記被毒回復手段による該回復処理を実行させる制御手段と、を備える。 More specifically, the present invention relates to an exhaust gas purification control system for an internal combustion engine, which is a catalyst provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and has a property of storing or adsorbing sulfur components in the exhaust gas. A selective reduction type NOx catalyst that is provided in the exhaust passage on the downstream side of the pre-stage catalyst and selectively reduces NOx using ammonia as a reducing agent, an ammonia supply means for supplying ammonia to the selective reduction type NOx catalyst, and the selection Estimating means for estimating the amount of ammonia adsorbed on the reduced NOx catalyst, and recovery means for executing a recovery process for raising the temperature of the preceding catalyst and removing sulfur oxides occluded or adsorbed on the preceding catalyst Determining means for determining whether the execution condition for the recovery process is satisfied; and when the determination means determines that the execution condition for the recovery process is satisfied, the estimating means When the estimated ammonia amount is less than a predetermined amount, the ammonia supply amount is increased to at least the predetermined amount by supplying ammonia by the ammonia supply means, and then the poisoning recovery is performed. Control means for executing the recovery processing by the means.
本願発明によれば、排気通路に選択還元型NOx触媒と、その上流に硫黄成分を吸蔵又は吸着する性質を有する前段触媒とを有する内燃機関の排気系において、前段触媒の硫黄成分の吸蔵や吸着を解消する際に、選択還元型NOx触媒が硫黄被毒状態に陥りNOx浄化性能が低下することを可及的に回避することができる。 According to the present invention, in an exhaust system of an internal combustion engine having a selective reduction type NOx catalyst in an exhaust passage and a upstream catalyst having a property of storing or adsorbing a sulfur component upstream thereof, storage and adsorption of the sulfur component of the upstream catalyst. When eliminating the above, it is possible to avoid as much as possible that the selective reduction type NOx catalyst falls into a sulfur poisoning state and the NOx purification performance is lowered.
以下、本発明の具体的な実施形態について図面に基づいて説明する。本実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置等は、特に記載がない限りは発明の技術的範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the present embodiment are not intended to limit the technical scope of the invention to those unless otherwise specified.
本発明に係る内燃機関の排気浄化制御システムの実施例について、本願明細書に添付された図に基づいて説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化システムの概略構成を示す図である。内燃機関1は車両駆動用のガソリンエンジン等である。 An embodiment of an exhaust gas purification control system for an internal combustion engine according to the present invention will be described based on the drawings attached to the present specification. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 is a gasoline engine for driving a vehicle.
内燃機関1には排気通路2が接続されている。排気通路2には、上流側から順に、三元触媒41、吸蔵還元型NOx触媒(以下、「NSR触媒」という)42、選択還元型NOx触媒(以下、「SCR触媒」という)43が備えられている。三元触媒41は、酸化機
能を有し、触媒雰囲気が理論空燃比のときにNOx、HCおよびCOを最大効率で浄化する。また、NSR触媒42は、NOxを吸蔵する吸蔵剤を有し、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたNOxを放出し還元する。NSR触媒42に供給する還元剤には、内燃機関1から排出される燃料を利用することができる。当該燃料の量は、内燃機関1での燃料噴射条件やその燃焼条件の調整を介して制御される。
An
ここで、三元触媒41またはNSR触媒42を排気が通過するときに、排気中のNOxがHCまたは水素と反応してアンモニアが生成されることがある。例えば、水性ガスシフト反応または水蒸気改質反応により排気中のCOや水から水素が発生すれば、該水素が三元触媒41またはNSR触媒42においてNOと反応してアンモニアが生成される。三元触媒41またはNSR触媒42を通過する排気の空燃比が理論空燃比以下のときにアンモニアが生成される。そして、SCR触媒43は、三元触媒41またはNSR触媒42にて生成される上記のアンモニアを吸着しておき、NOxが通過するときに、吸着していたアンモニアによりNOxを選択還元する。
Here, when the exhaust gas passes through the three-way catalyst 41 or the
更に、NSR触媒42の下流側には、NSR触媒42から流れ出る排気温度を検出する温度センサ44が設けられる。その他、クランクポジションセンサ21、アクセル開度センサ22、排気流路25に設けられたエアフローメータ26等も配置されており、これらの各センサはECU20に電気的に接続され、その検出値がECU20に渡される。そして、ECU20は、これらの検出値に基づいて、内燃機関1の運転状態を把握することができる。
Further, a
このように構成される排気浄化制御システムでは、三元触媒41、NSR触媒42、SCR触媒43の各排気浄化能力により、内燃機関1から排出される排気の浄化が図られる。その際に、排気に含まれる硫黄酸化物(SOx)が、NSR触媒42の吸蔵剤にNOxとともに吸蔵され、そして蓄積していく場合がある。吸蔵材にSOxが蓄積していくと、NOxを吸蔵できる容量が低下するため、結果としてNSR触媒42が本来果たすべきNOx浄化機能やアンモニア生成能力を発揮しにくくなる。そこで、NSR触媒42の吸蔵剤に蓄積したSOxを離脱させるために、NSR触媒42の温度を上昇させるとともにNSR触媒42をリッチ雰囲気に置く硫黄被毒回復処理が行われる。具体的には、酸化機能を有する三元触媒41に対して、排気を介して燃料を送り込み、そこでの燃料の酸化反応熱によりNSR触媒42の温度が所定の温度となるように昇温が図られる。なお、NSR触媒42の温度は、温度センサ44の検出値に基づいて検出される。また、硫黄被毒回復処理においてはNSR触媒42をリッチ雰囲気に置く必要があるため、三元触媒41に流れ込む排気へ供給される燃料は、NSR触媒42の昇温とともにそのリッチ雰囲気の形成を考慮した量となる。
In the exhaust purification control system configured as described above, the exhaust gas discharged from the internal combustion engine 1 is purified by the exhaust gas purification capabilities of the three-way catalyst 41, the
このような硫黄被毒回復処理が行われると、NSR触媒42の昇温に伴いSCR触媒43の温度が上昇するとともに、NSR触媒42から離脱させられたSOxがSCR触媒43に流れ込むことになる。そのため、SCR触媒43が離脱SOxに晒されることにより、SCR触媒43が硫黄被毒してしまい、そのNOx浄化性能(NOx浄化率)が低下するおそれがある。
When such sulfur poisoning recovery processing is performed, the temperature of the
ここで、SCR触媒43における硫黄被毒について、図2A〜図2Cに基づいて説明する。図2Aは、SCR触媒43におけるアンモニア吸着量と、硫黄被毒の割合(被毒割合)との相関を表すグラフである。SCR触媒43における硫黄被毒には、大別して2つの被毒形態が確認できる。第1の被毒形態は、SCR触媒43に含まれる活性成分、例えばCu等とSOxとの結合とによって生じる被毒であり、SCR触媒43においてCuSO4等が生成されることになる。また、第2の被毒形態は、SCR触媒43に吸着している
アンモニアとSOxとの結合によって生じる被毒であり、SCR触媒43において(NH4)2SO4等が生成されることになる。そこで、上記被毒割合は、SCR触媒43で生じている硫黄被毒における、第1の被毒形態による硫黄被毒の占める割合(図2Aにおいて線L1で示される推移)、又は第2の被毒形態による硫黄被毒の占める割合(図2Aにおいて線L2で示される推移)として定義される。図2Aに示す被毒割合の特性からも理解できるように、SCR触媒43におけるアンモニア吸着量が多くなるほど、第1の被毒形態による被毒割合は低下し、一方で、第2の被毒形態による被毒割合は上昇する傾向がある。
Here, sulfur poisoning in the
次に、図2Bは、SCR触媒43の硫黄被毒量と、SCR触媒43によるNOx浄化性能との相関を表すグラフである。NOx浄化性能としては、SCR触媒43によるNOx浄化率(=1−SCR触媒43から流出する排気中のNOx濃度/SCR触媒43に流入する排気中のNOx濃度)が利用できる。また、SCR触媒43の硫黄被毒量は、第1の被毒形態又は第2の被毒形態によりSCR触媒43に含まれているSOxの量である。図2Bにおいて、線L3で示されるのは、第1の被毒形態に係るNOx浄化性能の推移であり、線L4で示されるのは、第2の被毒形態に係るNOx浄化性能の推移である。図2Bに示すNOx浄化性能の特性からも理解できるように、SCR触媒43における硫黄被毒量が多くなるほど、第1の被毒形態によるSCR触媒43のNOx浄化性能は、第2の被毒形態によるSCR触媒43のNOx浄化性能よりも大きく低下する傾向がある。このように第2の被毒形態の場合の方が、NOx浄化性能の低下程度が小さいのは、第2の被毒形態では、SCR触媒43の還元性能を決定する活性成分に対してSOxが結び付いていないためと考えられる。
Next, FIG. 2B is a graph showing the correlation between the sulfur poisoning amount of the
次に、図2Cは、SCR触媒43の温度に対する、該SCR触媒43から離脱する硫黄成分量の推移を示すグラフである。SCR触媒43の温度が約450度のときは、第2の被毒形態によりSCR触媒43と結合していたSOxが主に離脱している。また、SCR触媒43の温度が、更に高温側の約650度のときは、第1の被毒形態によりSCR触媒43と結合していたSOxが主に離脱している。すなわち、第2の被毒形態下でのSOxは、第1の被毒形態下でのSOxよりもSCR触媒43からの離脱がより低温側で生じ、換言すれば、比較的容易にSCR触媒43から離脱させることができると言える。
Next, FIG. 2C is a graph showing the transition of the amount of sulfur component desorbed from the
以上より、第1の被毒形態と第2の被毒形態を比較すると、仮にSCR触媒43が硫黄被毒してしまった場合でも、第2の被毒形態による硫黄被毒の方が、硫黄被毒に起因するNOx浄化性能の落ち込みは小さく、また、硫黄被毒状態からの回復も容易であることが理解できる。そこで、本発明では、図3に示す硫黄被毒回復制御が行われることで、NSR触媒42において硫黄被毒回復処理が行われることで、その下流側に配置されるSCR触媒43が硫黄被毒する可能性があったとしても、その被毒形態が可及的に第2の被毒形態となるように、SCR触媒43のアンモニア吸着量が制御される。当該硫黄被毒回復制御は、ECU20に格納された制御プログラムにより、所定タイミングで繰り返し実行される。
As described above, when the first poisoning form and the second poisoning form are compared, even if the
先ず、S101では、NSR触媒42の硫黄被毒状態が推定される。すなわち、後述するS106での硫黄被毒回復処理の対象であるNSR触媒42においてどの程度のSOxが吸蔵された状態となっているか推定される。具体的には、前回の硫黄被毒回復処理の実行完了後から現時点までの間の、排気に含まれる硫黄量に関連する内燃機関1の運転状態に基づいて、当該推定が行われる。当該推定は従来技術によるものであるので、その詳細な説明は割愛する。S101の処理が終了すると、S102へ進む。
First, in S101, the sulfur poisoning state of the
S102では、SCR触媒43におけるアンモニアの吸着量X1が算出される。SCR触媒43におけるアンモニアの吸着量については、当該吸着量を増加させる要素として、
内燃機関1から供給される燃料成分に従ってNSR触媒42で生成されたアンモニア量のSCR触媒43への新たな吸着が挙げられる。この新たなアンモニアの吸着量は、内燃機関1から供給される燃料成分の量、NSR触媒42でのアンモニア生成反応の速度、供給されたアンモニアがSCR触媒43をすり抜けずにそこに吸着する割合等の要素を考慮して、算出することができる。一方で、SCR触媒43におけるアンモニアの吸着量を減少させる要素として、SCR触媒43でのNOx浄化のための還元反応による消費と、SCR触媒43に吸着していたアンモニアの離脱を挙げることができる。前者は、SCR触媒43でのNOx還元反応に関連する触媒温度や排気中のNOx濃度等に基づいて算出することができ、後者は、アンモニアの離脱に関連する触媒温度等に基づいて算出することができる。当該算出は従来技術によるものであるので、その詳細な説明は割愛する。S102の処理が終了すると、S103へ進む。
In S102, the ammonia adsorption amount X1 in the
A new adsorption of the amount of ammonia produced by the
S103では、NSR触媒42の硫黄被毒回復処理の実行条件が成立しているか否かが判定される。S101で推定されたNSR触媒42の硫黄被毒状態において、その硫黄被毒量が所定の閾量を超えている場合、NSR触媒42の触媒性能が硫黄被毒によって低下しているため硫黄被毒回復処理を実行すべき状態にあると考えることができる。そこで、第1の実行条件としては、当該硫黄被毒量が所定の閾量を超えていることを含めることができる。更に、硫黄被毒回復処理は、上記の通り、内燃機関1から三元触媒41に燃料を送り込むことで、NSR触媒42の昇温を図るとともにNSR触媒42をリッチ雰囲気に置く必要があるため、内燃機関1の運転状態が、このような燃料供給が可能な状態に置かれている必要がある。その一例としては、アイドル運転状態が挙げられる。そこで、第2の実行条件としては、内燃機関の運転状態がアイドル運転状態であることを含めることができる。以上より、S103では上記の第1及び第2の実行条件の成立の有無が判定され、両実行条件が成立している場合は肯定判定され、それ以外の場合は否定判定されることになる。そして、S103で肯定判定されるとS104へ進み、否定判定されると本制御を終了する。
In S103, it is determined whether the execution condition of the sulfur poisoning recovery process of the
S104では、S102で算出されたアンモニア吸着量X1が、所定量X0より少ないか否かが判定される。図2B、図2Cに基づいて説明したように、仮にNSR触媒42の硫黄被毒回復処理に伴ってSCR触媒43が硫黄被毒してしまった場合でも、第2の被毒形態による硫黄被毒の方が、硫黄被毒に起因するNOx浄化性能の落ち込みは小さく、また、硫黄被毒状態からの回復も容易である。そして、図2Aに示すように、SCR触媒43において生じる、第1の被毒形態と第2の被毒形態の比率は、SCR触媒43でのアンモニア吸着量によって変動し、具体的には、当該アンモニア吸着量が増加する程、第2の被毒形態による硫黄被毒が生じやすい。そこで、この点を考慮して、アンモニア吸着量が所定量X0より少ない場合には、SCR触媒43では第1の被毒形態による硫黄被毒が生じやすくなり、NOx浄化性能の低下や硫黄被毒解消のための困難さ等が顕著になると考えることができる。そのような考えに従って、所定量X0は、SCR触媒43に求められる最低限のNOx浄化性能やSCR触媒43の硫黄被毒回復に要するエネルギー量等に基づいて設定することができる。S104で肯定判定されるとS105へ進み、否定判定されるとS106へ進む。
In S104, it is determined whether or not the ammonia adsorption amount X1 calculated in S102 is smaller than a predetermined amount X0. As described based on FIGS. 2B and 2C, even if the
S105では、内燃機関1からの燃料供給を介して、SCR触媒43のアンモニア吸着量の増量処理が実行される。当該増量処理は、仮にNSR触媒42の硫黄被毒回復処理に伴ってSCR触媒43が硫黄被毒してしまった場合でも、上記したようにアンモニア吸着量が多いほど第2の被毒形態による硫黄被毒が生じやすくなる点を考慮したものである。したがって、S105では、SCR触媒43のアンモニア吸着量が、少なくとも所定量X0に到達するまで増量処理が行われることになる。S105の処理が終了すると、S106へ進む。そして、S106では、上述したNSR触媒42のための硫黄被毒回復処理が実行される。
In S105, the process for increasing the ammonia adsorption amount of the
このように本制御によれば、NSR触媒42の硫黄被毒回復処理の実行条件が成立しており且つその実行前に、その下流に配置されたSCR触媒43のアンモニア吸着量が所定量X0より少ない場合には、その増量処理が行われた後に硫黄被毒回復処理が実行されることになる。これにより、硫黄被毒回復処理の実行時において、SCR触媒43におけるアンモニア吸着量は所定量X0以上であることが担保されることになり、以て、NSR触媒42の硫黄被毒解消に伴いSCR触媒43で第1の被毒形態による硫黄被毒が生じることで、SCR触媒43のNOx浄化性能が大きく低下する等の不都合を回避することが可能となる。
As described above, according to this control, the execution condition of the sulfur poisoning recovery process of the
<変形例>
内燃機関1の排気系の変形例として、図1に示すNSR触媒42に代えて、排気中のSOxを吸蔵するSトラップを配置してもよい。ここで、Sトラップは、その中を流通する排気中のSOxを吸蔵し、排気からSOxを除去するものであり、触媒担持層と触媒担持層に担持された貴金属触媒とSOx吸収剤から構成される。触媒担持層は、一般に用いられている酸化物多孔体より構成され、例えば、アルミナ、シリカ、ジルコニア、シリカ−アルミナ、ゼオライトなどが用いられる。貴金属触媒としては、白金(Pt)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)などが例示でき、これらのうち1種又は複数種を用いることができる。SOx吸収剤としては、硫酸塩を形成することができる物質を用いることができ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、遷移金属より選ばれる少なくとも1種が例示できる。
<Modification>
As a modification of the exhaust system of the internal combustion engine 1, an S trap for storing SOx in the exhaust gas may be arranged instead of the
Sトラップは、上記の通り排気中のSOxを吸蔵するためのものであるから、本変形例では、SCR触媒43に還元剤としてのアンモニアを供給するために、その前駆体である尿素水を排気中に添加する構成(例えば、尿素水供給弁およびその尿素水を貯留するタンク等)が配置される必要がある。
Since the S trap is for storing SOx in the exhaust as described above, in this modification, in order to supply ammonia as a reducing agent to the
このように内燃機関1の排気系が、上流側から三元触媒41、Sトラップ、SCR触媒43によって構成される場合でも、Sトラップに吸蔵されているSOxが放出される処理、すなわちSトラップによるSOxの吸蔵能力を回復させるための回復処理が実行されると、それに伴い放出されるSOxが下流に位置するSCR触媒43に流れ込むことで、図1に示す場合と同じようにSCR触媒43の硫黄被毒が発生し得る。そこで、このようなケースにおいても、上記に示した硫黄被毒回復制御と同等の制御が実行されて、Sトラップのための回復処理の前に、SCR触媒43におけるアンモニア吸着量に応じたその増量処理が行われてもよい。これにより、SCR触媒43の硫黄被毒に起因するNOx浄化性能の低下等を回避することができる。
As described above, even when the exhaust system of the internal combustion engine 1 is constituted by the three-way catalyst 41, the S trap, and the
1 内燃機関
2 排気通路
41 三元触媒
42 NSR触媒(吸蔵還元型NOx触媒)
43 SCR触媒
44 温度センサ
20 ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
43
Claims (1)
前記前段触媒の下流側の前記排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤としてNOxを選択還元する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒にアンモニアを供給するアンモニア供給手段と、
前記選択還元型NOx触媒に吸着しているアンモニア量を推定する推定手段と、
前記前段触媒を昇温させて、該前段触媒に吸蔵又は吸着している硫黄酸化物を除去する回復処理を実行する回復手段と、
前記回復処理の実行条件の成立を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記回復処理の実行条件が成立していると判定されたときに、前記推定手段により推定されたアンモニア量が所定量より少ない場合には、前記アンモニア供給手段によりアンモニアを供給することで前記選択還元型NOx触媒におけるアンモニア吸着量を少なくとも該所定量まで増量した後に、前記被毒回復手段による該回復処理を実行させる制御手段と、
を備える、内燃機関の排気浄化制御システム。 A pre-stage catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, having a property of storing or adsorbing a sulfur component in exhaust;
A selective reduction type NOx catalyst that is provided in the exhaust passage on the downstream side of the preceding catalyst and selectively reduces NOx using ammonia as a reducing agent;
Ammonia supply means for supplying ammonia to the selective reduction type NOx catalyst;
Estimating means for estimating the amount of ammonia adsorbed on the selective reduction type NOx catalyst;
A recovery means for performing a recovery process for raising the temperature of the preceding catalyst and removing sulfur oxides occluded or adsorbed by the preceding catalyst;
Determining means for determining whether the execution condition of the recovery process is satisfied;
When it is determined by the determination means that the conditions for executing the recovery process are satisfied, if the ammonia amount estimated by the estimation means is less than a predetermined amount, ammonia is supplied by the ammonia supply means. And a control means for executing the recovery process by the poisoning recovery means after increasing the ammonia adsorption amount in the selective reduction type NOx catalyst to at least the predetermined amount;
An exhaust gas purification control system for an internal combustion engine.
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---|---|---|---|---|
JP2019094878A (en) * | 2017-11-27 | 2019-06-20 | いすゞ自動車株式会社 | Post-treatment control device and post-treatment control method |
US11097264B2 (en) | 2016-03-29 | 2021-08-24 | Basf Corporation | Desulfation method for SCR catalyst |
-
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