JP2017096138A - Exhaust emission control system for internal combustion engine, internal combustion engine and exhaust emission control method for internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関の排気通路に、上流側より順に、尿素水供給装置、排気ガス浄化処理装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, an internal combustion engine, and an exhaust gas purification method for the internal combustion engine, which are provided with a urea water supply device and an exhaust gas purification treatment device in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine. About.
車両に搭載されるディーゼルエンジン等の内燃機関には、窒素酸化物(NOx)、微粒子状物質(PM)、炭化水素(HC)等の排気ガスに含まれる浄化対象成分を浄化するために、排気ガス浄化処理装置を排気通路に備えている。この排気ガス浄化処理装置には、酸化触媒装置(DOC)、微粒子捕集装置(CSF)、選択還元型触媒装置(SCR)等の装置がその内部に備えられている。 An internal combustion engine such as a diesel engine mounted on a vehicle has an exhaust gas for purifying components to be purified contained in exhaust gas such as nitrogen oxide (NOx), particulate matter (PM), and hydrocarbon (HC). A gas purification treatment device is provided in the exhaust passage. This exhaust gas purification processing device is provided with devices such as an oxidation catalyst device (DOC), a particulate collection device (CSF), and a selective catalytic reduction device (SCR).
この選択還元型触媒装置は、その前段の排気通路に備えた尿素水供給装置より排気ガスに向けて噴射される尿素水を排気ガスの熱により加水分解してアンモニア(NH3)を生成し、この生成したアンモニア(NH3)により排気ガスに含まれるNOxを還元浄化する装置である。この選択還元型触媒装置に担持された触媒はアンモニアを貯留することができ、この貯留したアンモニアにより排気ガスに含まれるNOxを主に還元浄化している。 This selective catalytic reduction catalyst device generates ammonia (NH 3 ) by hydrolyzing urea water, which is injected toward the exhaust gas from the urea water supply device provided in the preceding exhaust passage, by the heat of the exhaust gas, This is an apparatus for reducing and purifying NOx contained in exhaust gas by the generated ammonia (NH 3 ). The catalyst supported on the selective catalytic reduction device can store ammonia, and NOx contained in the exhaust gas is mainly reduced and purified by the stored ammonia.
しかしながら、貯留可能なアンモニアの量(ストレージ量)には上限があり、この上限を超えて貯留できなくなったアンモニアは選択還元型触媒装置の下流側の排気通路に放出される。特に、ある条件下では(例えば、内燃機関の運転状態の急激な変化に伴う排気ガスの温度の急上昇により、選択還元型触媒装置の温度が急上昇したとき等)、選択還元型触媒装置の内部に貯留できるアンモニアのストレージ量の上限が急激に変化するため、選択還元型触媒装置の下流側の排気通路に放出されるアンモニアの量(アンモニアスリップする量)は増加する。 However, there is an upper limit to the amount of ammonia that can be stored (storage amount), and ammonia that cannot be stored beyond this upper limit is released into the exhaust passage downstream of the selective catalytic reduction device. In particular, under certain conditions (for example, when the temperature of the selective catalytic reduction device suddenly rises due to a sudden rise in the temperature of exhaust gas due to a sudden change in the operating state of the internal combustion engine, etc.), Since the upper limit of the storage amount of ammonia that can be stored changes rapidly, the amount of ammonia released into the exhaust passage downstream of the selective catalytic reduction device (amount of ammonia slip) increases.
なお、選択還元型触媒装置の下流側の排気通路には、通常、アンモニアスリップ触媒装置が配設される。このアンモニアスリップ触媒装置により、選択還元型触媒装置より放出されたアンモニアの大半は酸化されてNOxとなる。 Note that an ammonia slip catalyst device is usually disposed in the exhaust passage on the downstream side of the selective catalytic reduction device. By this ammonia slip catalyst device, most of the ammonia released from the selective catalytic reduction device is oxidized to NOx.
ところで、ディーゼルエンジン等の内燃機関の排気ガスについての法規制は、年々、より厳しいものとなっており、この厳しくなっていく法規制を遵守するためには、排気ガス浄化処理装置に選択還元型触媒装置を複数備えて大型化する等の対応をする必要がある。 By the way, laws and regulations on exhaust gas from internal combustion engines such as diesel engines are becoming stricter year by year, and in order to comply with these stricter laws and regulations, exhaust gas purification treatment devices are selectively reduced. It is necessary to take measures such as increasing the size by providing a plurality of catalyst devices.
この選択還元型触媒装置を複数備えた例として、エンジンの排気通路に、上流側より順に、尿素水噴射装置、第1選択還元型触媒、NH3センサ、第2選択還元型触媒を備えた内燃機関の排気浄化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As an example provided with a plurality of selective reduction catalyst devices, an internal combustion engine provided with an urea water injection device, a first selective reduction catalyst, an NH3 sensor, and a second selective reduction catalyst in the exhaust passage of the engine in order from the upstream side. An exhaust gas purification apparatus has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
このように排気ガス浄化処理装置に選択還元型触媒装置を複数備える場合は、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアの量を高精度で推定する必要がある。排気ガスに含まれるNOxの浄化処理には、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアを主に還元剤として用いるが、このアンモニアの貯留量の推定精度が良くないと、前段の尿素水供給装置からの尿素水の供給量が過剰または不足する虞があり、選択還元型触媒装置からのアンモニアスリップが発生したり、NOx浄化率が悪化したりする虞があるからである。 As described above, when the exhaust gas purification processing apparatus includes a plurality of selective reduction catalyst devices, it is necessary to estimate the amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device with high accuracy. In the purification process of NOx contained in the exhaust gas, ammonia stored in each selective reduction catalyst device is mainly used as a reducing agent. However, if the accuracy of estimating the storage amount of ammonia is not good, the urea water supply in the previous stage is supplied. This is because the urea water supply amount from the apparatus may be excessive or insufficient, and ammonia slip from the selective catalytic reduction apparatus may occur or the NOx purification rate may deteriorate.
しかしながら、排気ガス浄化処理装置に選択還元型触媒装置を複数備える場合における、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアの量を高精度で推定するための手段について、未だ確立されていなかった。 However, a means for estimating with high accuracy the amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device when a plurality of selective reduction catalyst devices are provided in the exhaust gas purification processing device has not yet been established.
本発明は、上記のことを鑑みてなされたものであり、その目的は、内燃機関の排気通路に、上流側より順に、尿素水供給装置、排気ガス浄化処理装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法に関し、特に、排気ガス浄化処理装置に選択還元型触媒装置を複数備えた場合における、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアの量を高精度で推定することができ、その結果、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができ、選択還元型触媒装置からのアンモニアスリップを抑制しつつ、NOx浄化率を向上させることができる内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関及び内燃機関の排気ガス浄化方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide an internal combustion engine including a urea water supply device and an exhaust gas purification processing device in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine. The exhaust gas purification system, the internal combustion engine, and the exhaust gas purification method of the internal combustion engine, in particular, when the exhaust gas purification processing apparatus includes a plurality of selective reduction catalyst devices, the ammonia stored in each selective reduction catalyst device The amount can be estimated with high accuracy, and as a result, the amount of urea water supplied from the urea water supply device can be optimized, and the NOx purification rate can be reduced while suppressing ammonia slip from the selective catalytic reduction device. It is an object to provide an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, an internal combustion engine, and an exhaust gas purification method for the internal combustion engine.
上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化システムは、内燃機関の排気通路に、上流側より順に、尿素水供給装置、排気ガス浄化処理装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化処理装置に、少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群を備えて、該選択還元型触媒装置群の入口に、前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を検出する窒素酸化物検出装置を備えるとともに、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置の後段に、各々の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニアの濃度を検出するアンモニア濃度検出装置を備えて構成される。 In order to achieve the above object, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention includes an urea water supply device and an exhaust gas purification treatment device in order from the upstream side in an exhaust passage of the internal combustion engine. In the exhaust gas purification system of the present invention, the exhaust gas purification processing device includes a selective reduction catalyst device group composed of at least two selective reduction catalyst devices, and an inlet of the selective reduction catalyst device group, Each of the selective reduction catalyst devices constituting the selective reduction catalyst device group includes a nitrogen oxide detection device that detects the concentration of nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device group. The rear stage is configured to include an ammonia concentration detection device that detects the concentration of ammonia contained in the exhaust gas flowing out from each selective reduction catalyst device.
この構成によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置に貯留されたアンモニアの量(ストレージ量)を、選択還元型触媒装置群の入口に備えた窒素酸化物検出装置の検出値と、各々の選択還元型触媒装置の後段に備えたアンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて推定算出するので、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアの量を高精度で推定することができ、その結果、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができ、選択還元型触媒装置からのアンモニアスリップを抑制しつつ、NOx浄化率を向上させることができる。 According to this configuration, the nitrogen oxide detection device provided at the inlet of the selective reduction catalyst device group with the amount (storage amount) of ammonia stored in each selective reduction catalyst device provided in the exhaust gas purification processing device. Therefore, the amount of ammonia stored in each selective catalytic reduction device can be estimated with high accuracy. As a result, the amount of urea water supplied from the urea water supply device can be optimized, and the NOx purification rate can be improved while suppressing ammonia slip from the selective catalytic reduction device. .
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に、各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を算出して、このアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する度に、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うように構成される。 In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the control device for controlling the exhaust gas purification system is a selective reduction catalyst disposed on the upstream side of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group. The amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device is calculated in order from the device, and the calculated amount of ammonia is calculated for each selective reduction catalyst device based on the operating state of the internal combustion engine. The urea water that is preset based on the operating state of the internal combustion engine every time it is determined whether or not a preset threshold value is exceeded and the calculated value of the ammonia amount exceeds the preset threshold value It is configured to perform control for correcting the basic supply amount of urea water from the supply device.
この構成によれば、排気通路の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に、各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を算出して、この算出したアンモニアのストレージ量が設定閾値を超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加えていくので、各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を確実かつ高精度で適正量に維持することができるとともに、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができる。 According to this configuration, the storage amount of ammonia in each selective reduction catalyst device is calculated in order from the selective reduction catalyst device disposed upstream of the exhaust passage, and the calculated storage amount of ammonia is set. It is determined whether or not the threshold value is exceeded, and in accordance with the determination result, the basic supply amount of urea water from the urea water supply device is corrected, so the storage amount of ammonia in each selective reduction catalyst device is determined. It can be reliably and accurately maintained at an appropriate amount, and the amount of urea water supplied from the urea water supply device can be optimized.
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を同時に算出して、これらの各々のアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加えるとともに、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、前記尿素水の基本供給量に加える補正量を増加させる制御を行うように構成される。 Alternatively, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the control device that controls the exhaust gas purification system may reduce the amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device that constitutes the selective reduction catalyst device group. Calculating at the same time, determining whether the calculated value of each of these ammonia amounts exceeds a preset threshold value set in advance for each selective catalytic reduction device based on the operating state of the internal combustion engine, When there is a selective catalytic reduction device that determines that the calculated value of the amount of ammonia exceeds the set threshold value, the basic urea water from the urea water supply device that is preset based on the operating state of the internal combustion engine Based on the number of selective catalytic reduction catalytic devices that correct the supply amount and determine that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value, the basic supply of the urea water Configured to perform control for increasing the correction amount to be added to.
この構成によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を同時に算出して、この算出したアンモニアのストレージ量が設定閾値を超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に加える補正量を変化させるので、各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を迅速に適正量にすることができるとともに、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができる。 According to this configuration, the storage amount of ammonia in each selective reduction catalyst device provided in the exhaust gas purification processing device is calculated at the same time, and it is determined whether or not the calculated storage amount of ammonia exceeds a set threshold value. Since the correction amount added to the basic supply amount of urea water from the urea water supply device is changed according to the determination result, the storage amount of ammonia in each selective reduction catalyst device can be quickly adjusted to an appropriate amount. In addition, the amount of urea water supplied from the urea water supply device can be optimized.
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記制御装置が、前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の最上流に配設された選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、前記窒素酸化物検出装置の検出値と、この最上流の選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出し、前記最上流の選択還元型触媒装置以外の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置より上流側の隣接する選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値と、この選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出する制御を行うように構成される。 In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the control device may be configured to control ammonia stored in a selective reduction catalyst device disposed in the uppermost stream of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group. The amount is calculated based on the detection value of the nitrogen oxide detection device and the detection value of the ammonia concentration detection device disposed downstream of the upstream selective reduction catalyst device, and the upstream selective reduction The amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction device other than the catalytic catalytic device is detected by the ammonia concentration detection device disposed downstream of the selective catalytic reduction device adjacent to the upstream side of the selective catalytic reduction device. It is configured to perform control based on the value and the detection value of the ammonia concentration detection device disposed in the subsequent stage of the selective catalytic reduction device.
この構成によれば、各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量の算出精度を高精度化することができる。 According to this configuration, the calculation accuracy of the storage amount of ammonia of each selective reduction catalyst device can be increased.
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムにおいて、前記排気ガス浄化システムを制御する制御装置が、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量を、前記窒素酸化物検出装置の検出値と、各々の選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出するとともに、このアンモニア総和量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値を超えるときは、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うように構成される。 Alternatively, in the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the control device that controls the exhaust gas purification system may reduce the amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device that constitutes the selective reduction catalyst device group. The total amount of ammonia, which is the total amount, is calculated based on the detection value of the nitrogen oxide detection device and the detection value of the ammonia concentration detection device disposed at the subsequent stage of each selective reduction catalyst device, and When the calculated value of the total ammonia amount exceeds an ammonia total amount setting threshold that is preset based on the operating state of the internal combustion engine, the urea water supply device that is preset based on the operating state of the internal combustion engine It is comprised so that control which adds correction | amendment to the basic supply amount of the urea water from may be performed.
この構成によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置を一つの大型の選択還元型触媒装置と捉えて、この大型の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を算出して、この算出したアンモニアのストレージ量が設定閾値を超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を行うので、非常に簡素化した制御で制御装置への負担を軽減しつつ、各々の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量を適正量に維持することができ、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができる。 According to this configuration, each selective reduction catalyst device provided in the exhaust gas purification processing device is regarded as one large selective reduction catalyst device, and the storage amount of ammonia of this large selective reduction catalyst device is calculated. Then, it is determined whether or not the calculated storage amount of ammonia exceeds the set threshold value, and the basic supply amount of urea water from the urea water supply device is corrected according to the determination result. It is possible to maintain an appropriate amount of ammonia storage in each selective catalytic reduction catalyst device while reducing the burden on the control device with optimized control, and optimize the amount of urea water supplied from the urea water supply device can do.
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムを搭載した内燃機関は、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムと同様の作用効果を奏することができる。 An internal combustion engine equipped with the exhaust gas purification system for an internal combustion engine can achieve the same effects as the exhaust gas purification system for the internal combustion engine.
また、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関の排気通路に、上流側より順に、尿素水供給装置、排気ガス浄化処理装置を備えるとともに、該排気ガス浄化処理装置に少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群を備えた内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度と、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加えることを特徴とする方法である。 In addition, an exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention for achieving the above object includes a urea water supply device and an exhaust gas purification treatment device in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine, In an exhaust gas purification method for an internal combustion engine comprising a selective reduction catalyst device group composed of at least two selective reduction catalyst devices in a gas purification treatment device, the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device group Based on the concentration of the nitrogen oxide contained and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from each selective reduction catalyst device constituting the selective reduction catalyst device group, based on the operating state of the internal combustion engine in advance. In this method, correction is made to the basic supply amount of urea water from the urea water supply device to be set.
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に、各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を算出して、このアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する度に、前記尿素水の基本供給量に補正を加えることを特徴とする方法である。 Further, in the above exhaust gas purification method for an internal combustion engine, each selective reduction catalyst device is arranged in order from the selective reduction catalyst device disposed upstream of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group. The amount of ammonia stored is calculated, and whether or not the calculated value of the amount of ammonia exceeds a preset threshold value set in advance for each selective catalytic reduction device based on the operating state of the internal combustion engine. Each time the determination is made and it is determined that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value, the basic supply amount of the urea water is corrected.
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を同時に算出して、これらの各々のアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、前記尿素水の基本供給量に補正を加えるとともに、前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、前記尿素水の基本供給量に加える補正量を増加させることを特徴とする方法である。 Alternatively, in the above exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the amount of ammonia stored in each of the selective catalytic reduction devices constituting the selective catalytic reduction device group is calculated simultaneously, and the amount of each of these ammonia It is determined whether or not the calculated value exceeds a preset threshold value set in advance for each selective catalytic reduction device based on the operating state of the internal combustion engine, and the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value. When there is a selective catalytic reduction catalyst device that is determined to exceed, the number of selective catalytic reduction catalyst devices that corrects the basic supply amount of urea water and determines that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value The correction amount to be added to the basic supply amount of the urea water is increased based on the above.
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の最上流に配設された選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度と、この最上流の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出し、前記最上流の選択還元型触媒装置以外の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置より上流側の隣接する選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度と、この選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出することを特徴とする方法である。 Further, in the above exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the amount of ammonia stored in the selective reduction catalyst device disposed in the uppermost stream of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group is selected. Calculation based on the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas flowing into the reduction-type catalyst device group and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from this most selective reduction-type catalyst device, the selection of the most upstream The amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction apparatus other than the catalytic reduction catalytic converter is determined based on the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from the adjacent selective catalytic reduction apparatus upstream of the selective catalytic reduction apparatus, The calculation is based on the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out of the selective catalytic reduction device.
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量を、前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度と、各々の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出するとともに、このアンモニア総和量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値を超えるときは、前記尿素水の基本供給量に補正を加えることを特徴とする方法である。 Alternatively, in the exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the total ammonia amount, which is the sum of the amounts of ammonia stored in the selective reduction catalyst devices constituting the selective reduction catalyst device group, is selected. Calculation based on the concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas flowing into the reduction catalyst device group and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from each selective reduction catalyst device, and calculation of the total amount of ammonia When the value exceeds the ammonia total amount setting threshold set in advance based on the operating state of the internal combustion engine, the basic supply amount of urea water is corrected.
これらの方法によれば、上記の内燃機関の排気ガス浄化システムと同様の作用効果を奏することができる。 According to these methods, the same operational effects as the exhaust gas purification system of the internal combustion engine can be obtained.
本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置に貯留されたアンモニアの量(ストレージ量)を、選択還元型触媒装置群の入口に備えた窒素酸化物検出装置の検出値と、各々の選択還元型触媒装置の後段に備えたアンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて推定算出するので、各々の選択還元型触媒装置に貯留するアンモニアの量を高精度で推定することができ、その結果、尿素水供給装置からの尿素水の供給量を適正化することができ、選択還元型触媒装置からのアンモニアスリップを抑制しつつ、NOx浄化率を向上させることができる。 According to the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the internal combustion engine, and the exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention, the amount of ammonia (storage) stored in each selective reduction catalyst device provided in the exhaust gas purification processing device. Amount) is estimated and calculated based on the detection value of the nitrogen oxide detection device provided at the inlet of the selective reduction catalyst device group and the detection value of the ammonia concentration detection device provided in the subsequent stage of each selective reduction catalyst device. Therefore, the amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device can be estimated with high accuracy, and as a result, the supply amount of urea water from the urea water supply device can be optimized, and the selective reduction type The NOx purification rate can be improved while suppressing ammonia slip from the catalyst device.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気ガス浄化方法について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明に係る実施の形態の内燃機関は、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム1を備えて構成され、後述する内燃機関の排気ガス浄化システム1が奏する作用効果と同様の作用効果を奏することができる。 Hereinafter, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, an internal combustion engine, and an exhaust gas purification method for the internal combustion engine according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The internal combustion engine of the embodiment according to the present invention is configured to include the exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine of the embodiment according to the present invention, and the effects obtained by the exhaust gas purification system 1 of the internal combustion engine described later are provided. The same operational effects can be achieved.
図1に示すように、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気ガス浄化システム1は、エンジン(内燃機関)10の排気通路11に、上流側(エンジン側)より順に、酸化触媒装置(DOC)12、微粒子捕集装置(CSF)13、尿素水供給装置22、選択還元型触媒装置14、アンモニアスリップ触媒装置(DOC)15を備えて構成されるシステムである。この排気ガス浄化システム1を構成する装置12〜15にエンジン10の排気ガスGを通過させることで、排気ガスGに含まれる窒素酸化物(NOx)等の浄化対象成分は浄化され、浄化された排気ガスGcはマフラー(図示しない)等を介して大気へ放出される。なお、図1では、酸化触媒装置12及び微粒子捕集装置13により第1の排気ガス浄化処理装置を構成し、選択還元型触媒装置14及びアンモニアスリップ触媒装置15により第2の排気ガス浄化処理装置を構成している。
As shown in FIG. 1, an exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine according to an embodiment of the present invention enters an oxidation catalyst device (in order from an upstream side (engine side)) into an exhaust passage 11 of an engine (internal combustion engine) 10. DOC) 12, particulate collection device (CSF) 13, urea
酸化触媒装置12は、排気ガスGに含まれる炭化水素(HC)や一酸化窒素(NO)を酸化する装置である。特に、排気ガスGが低温のときには、排気ガスGに含まれる一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO2)の比率が1:1に近づくほど、下流側の選択還元型触媒装置14でのNOx浄化率が高くなるため、この酸化触媒装置12で一酸化窒素(NO)を酸化して二酸化窒素(NO2)の割合を増加させる。
The
微粒子捕集装置13は、排気ガスGに含まれる微粒子状物質(PM)を捕集する装置である。微粒子捕集装置13に捕集できるPMの量(捕集量)には上限があり、PMの捕集量が上限に近づくにつれて、微粒子捕集装置13の前後差圧が上昇して、微粒子捕集装置13の浄化性能に支障をきたすため、定期的に微粒子捕集装置13の強制PM再生制御を行って、微粒子捕集装置13に捕集されたPMを燃焼除去している。
The
選択還元型触媒装置14は、その前段の排気通路11に備えた尿素水供給装置22より排気ガスGに向けて噴射される尿素水Uを排気ガスGの熱により加水分解してアンモニア(NH3)を生成し、この生成したアンモニア(NH3)により排気ガスGに含まれるNOxを還元浄化する装置である。この選択還元型触媒装置14は、担持した触媒にアンモニアを貯留することができ、この貯留したアンモニアにより排気ガスGに含まれるNOxを主に還元浄化しているが、貯留可能なアンモニアの量(ストレージ量)には上限があり、この上限を超えて貯留できなくなったアンモニアは選択還元型触媒装置14の下流側の排気通路11に放出される。
The selective
なお、選択還元型触媒装置14における尿素水Uからアンモニアへの加水分解反応は、「(NH2)2CO+H2O→NH3+HNCO」(排気ガスGの温度が135℃以上)や、「HNCO+H2O→NH3+CO2」(排気ガスGの温度が160℃以上)のような化学式に基づいて行われる。また、選択還元型触媒装置14におけるアンモニアとNOxの酸化還元反応は、「NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O」、「4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O」、「4NO2+4NH3→4N2+6H2O+O2」のような化学式に基づいて行われる。
Note that the hydrolysis reaction from urea water U to ammonia in the selective
アンモニアスリップ触媒装置15は、前段の選択還元型触媒装置14より放出されたアンモニアを窒素またはNOxに酸化する装置である。この酸化反応は、「4NH3+5O2→4NO+6H2O、2NH3+2O2→N2O+3H2O」、「4NH3+3O2→2N2+6H2O」等の化学式に基づいて行われる。尿素水供給装置22からの尿素水Uの噴射量が過剰であると、選択還元型触媒装置14より放出されるアンモニアの量も多くなり、このアンモニアスリップ触媒装置15でアンモニアを酸化することで発生するNOxの量も多くなるので、排気ガス浄化システム全体としてのNOx浄化率が低下してしまう。
The ammonia
また、尿素水供給装置22は、尿素水供給ポンプ21を介して、尿素水Uを貯留する尿素水貯留タンク20と接続している。そして、後述する尿素水供給制御装置(DCU)41からの制御信号により尿素水供給ポンプ21を動作させることで、尿素水貯留タンク20に貯留している尿素水Uの一部を尿素水供給ポンプ21を介して尿素水供給装置22に供給する。尿素水供給装置22に供給された尿素水Uは、尿素水供給制御装置41からの制御信号により尿素水供給装置22の噴射弁(図示しない)が開弁されることで、排気通路11を通過する排気ガスGに向けて噴射される。なお、エンジン10の停止時等で、尿素水Uを排気通路11に噴射する必要が無くなったときには、尿素水供給制御装置41からの制御信号による尿素水供給ポンプ21の動作により、尿素水供給ポンプ21及び尿素水供給装置22に残留した尿素水Uは尿素水貯留タンク20に還流される。
The urea
また、酸化触媒装置12の入口側(前段)及び出口側(後段)に、それぞれ、第1の酸化触媒装置用温度センサー30、第2の酸化触媒装置用温度センサー31を備えるとともに、選択還元型触媒装置14の入口側(前段)に、選択還元型触媒装置14に流入する排気ガスGの温度を検出する選択還元型触媒装置用温度センサー32を備える。
The
また、エンジン制御装置(ECU)40と尿素水供給制御装置(DCU)41を備える。エンジン制御装置40は、第1の酸化触媒装置用温度センサー30及び第2の酸化触媒装置用温度センサー31の検出値、エンジン冷却水の温度、大気圧力、エンジン10に流入する吸気の温度及び流量、エンジン10の気筒(図示しない)内に噴射される燃料の流量等のデータを基に、エンジン10の運転状態を制御する装置である。尿素水供給制御装置41は、エンジン制御装置40に入力される上記のデータをエンジン制御装置40より取得して、この取得したデータや尿素水供給制御装置41に直接入力されるデータ(例えば、選択還元型触媒装置用温度センサー32の検出値等)を基に、尿素水供給ポンプ21及び尿素水供給装置22の動作状態を制御する装置である。
Further, an engine control unit (ECU) 40 and a urea water supply control unit (DCU) 41 are provided. The
そして、本発明の内燃機関の排気ガス浄化システム1では、排気ガス浄化処理装置に、少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群14を備える。図1では、この選択還元型触媒装置群14を、上流側より順に、第1の選択還元型触媒装置141、第2の選択還元型触媒装置142、第3の選択還元型触媒装置143の3つの選択還元型触媒装置で構成する。
In the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine of the present invention, the exhaust gas purification processing device includes the selective reduction
また、この選択還元型触媒装置群14の入口に、選択還元型触媒装置群14に流入する排気ガスGに含まれる窒素酸化物(NOx)の濃度を検出する窒素酸化物検出センサー(窒素酸化物検出装置)33を備えるとともに、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143の後段に、各々の選択還元型触媒装置141、142、143より流出する排気ガスGに含まれるアンモニアの濃度を検出するアンモニア濃度検出センサー(アンモニア濃度検出装置)34、36、39を備えて構成する。これらのアンモニア濃度検出センサー34、36、39は通常同等の性能を有するセンサーが用いられるとともに、これらの検出値は、尿素水供給制御装置41に入力される。
Further, a nitrogen oxide detection sensor (nitrogen oxide) that detects the concentration of nitrogen oxide (NOx) contained in the exhaust gas G flowing into the selective reduction
なお、図1では、アンモニアスリップ触媒装置15の後段にアンモニア濃度検出センサー39を備えているが、第3の選択還元型触媒装置143とアンモニアスリップ触媒装置15の間に備えてもよい。ただし、アンモニアスリップ触媒装置15の後段にアンモニア濃度検出センサーを備えると、大気へ放出される排気ガスGcに含まれるアンモニアの濃度を基に、尿素水供給制御装置41が尿素水供給装置22からの尿素水Uの噴射量を調整制御することができ、大気へのアンモニア放出をより一層抑制できるので好ましい。
In FIG. 1, the ammonia
また、図1では、各々の選択還元型触媒装置141、142、143の後段に、NOx濃度検出センサー35、37、38を備えているが、これらのNOx濃度検出センサー35、37、38を備えなくとも、本発明を実施することができる。ただし、NOx濃度検出センサー35、37、38を備えて、これらの検出値を基に、尿素水供給制御装置41が尿素水供給装置22からの尿素水Uの噴射量を調整制御すると、尿素水Uの噴射量の制御精度が良化するので好ましい。
In FIG. 1, the NOx
そして、制御では、上記の排気ガス浄化システム1の構成を基にして、尿素水供給制御装置41が、選択還元型触媒装置群14の内、排気通路11の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量を算出して、このアンモニアの量の算出値(ストレージ量)N1、N2、N3が、エンジン10の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置141、142、143毎に予め設定される設定閾値N1c、N2c、N3cを超えるか否かを判定する。そして、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する度に、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加える制御を行うように構成する。
In the control, based on the configuration of the exhaust gas purification system 1 described above, the urea water
言い換えれば、まず、第1の選択還元型触媒装置141に貯留されるアンモニアの量N1を算出して、この算出値N1が設定閾値N1cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量の算出値N1が設定閾値N1cを超えると判定する場合には、尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加え、設定閾値N1c以下であると判定する場合には、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えない。
In other words, first, the ammonia amount N1 stored in the first selective
次に、第2の選択還元型触媒装置142に貯留されるアンモニアの量N2を算出して、この算出値N2が設定閾値N2cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量の算出値N2が設定閾値N2cを超えると判定する場合には、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加え、設定閾値N2c以下であると判定する場合には、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えない。第1の選択還元型触媒装置141における判定に伴い、基本供給量Qbを補正している場合には、この補正量も加味される。
Next, the amount N2 of ammonia stored in the second selective
最後に、第3の選択還元型触媒装置143に貯留されるアンモニアの量N3を算出して、この算出値N3が設定閾値N3cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量の算出値N3が設定閾値N3cを超えると判定する場合には、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加え、設定閾値N3c以下であると判定する場合には、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えない。第1の選択還元型触媒装置141における判定、または、第2の選択還元型触媒装置142における判定に伴い、基本供給量Qbを補正している場合には、これらの補正量も加味される。
Finally, the amount N3 of ammonia stored in the third selective
この制御によれば、排気通路11の上流側に配設された選択還元型触媒装置14より順に、各々の選択還元型触媒装置141、142、143のアンモニアのストレージ量N1、N2、N3を算出して、この算出したアンモニアのストレージ量N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えていくので、各々の選択還元型触媒装置14のアンモニアのストレージ量を確実かつ高精度で適正量に維持することができるとともに、尿素水供給装置22からの尿素水Uの供給量を適正化することができる。
According to this control, the storage amounts N1, N2, and N3 of ammonia in the selective
あるいは、制御で、上記の排気ガス浄化システム1の構成を基にして、尿素水供給制御装置41が、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量N1、N2、N3を同時に算出して、これらの各々のアンモニアの量の算出値N1、N2、N3が、エンジン10の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置141、142、143毎に予め設定される設定閾値N1c、N2c、N3cを超えるか否かを判定し、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えるとともに、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、尿素水Uの基本供給量Qbに加える補正量Qcを増加させる制御を行うように構成する。
Alternatively, in the control, the urea water
すなわち、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3の内、設定閾値N1c、N2c、N3cを超える算出値があれば、尿素水Uの基本供給量Qbに補正量Qcを加える。そして、設定閾値を超える算出値の個数が増加するにつれて、この補正量Qcの値を増加させる。 That is, if there are calculated values exceeding the set threshold values N1c, N2c, and N3c among the calculated values N1, N2, and N3 of the ammonia amount, the correction amount Qc is added to the basic supply amount Qb of the urea water U. Then, as the number of calculated values exceeding the set threshold increases, the value of the correction amount Qc is increased.
この制御によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置141、142、143のアンモニアのストレージ量N1、N2、N3を同時に算出して、この算出したアンモニアのストレージ量N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに加える補正量Qcを変化させるので、各々の選択還元型触媒装置141、142、143のアンモニアのストレージ量を迅速に適正量にすることができるとともに、尿素水供給装置22からの尿素水Uの供給量を適正化することができる。
According to this control, the ammonia storage amounts N1, N2, and N3 of the selective
また、制御で、上記の排気ガス浄化システム1において、尿素水供給制御装置41が、選択還元型触媒装置群14の内、排気通路11の最上流に配設された選択還元型触媒装置141に貯留されるアンモニアの量N1を、窒素酸化物検出センサー33の検出値と、この最上流の選択還元型触媒装置141の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー34の検出値と、第1の酸化触媒装置用温度センサー30の検出値と、第2の酸化触媒装置用温度センサー31の検出値と、選択還元型触媒装置用温度センサー32の検出値と、第1の選択還元型触媒装置に流入する排気ガスGの流量に基づいて算出するように構成する。
Further, in the exhaust gas purification system 1, the urea water
また、最上流の選択還元型触媒装置141以外の選択還元型触媒装置142に貯留されるアンモニアの量N2については、尿素水供給制御装置41が、この選択還元型触媒装置142より上流側の隣接する選択還元型触媒装置141の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー34の検出値と、この選択還元型触媒装置142の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー36の検出値に基づいて算出する制御を行うように構成する。これらのセンサー34、36の検出値とアンモニアの量N2の関係については、予め実験等により制御マップを作成して、尿素水供給制御装置41に記憶させておく。
For the ammonia amount N2 stored in the selective
そして、最上流の選択還元型触媒装置141以外の選択還元型触媒装置143に貯留されるアンモニアの量N3については、尿素水供給制御装置41が、この選択還元型触媒装置143より上流側の隣接する選択還元型触媒装置142の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー36の検出値と、この選択還元型触媒装置143の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー39の検出値に基づいて算出する制御を行うように構成する。これらのセンサー36、39の検出値とアンモニアの量N3の関係については、予め実験等により制御マップを作成して、尿素水供給制御装置41に記憶させておく。
For the ammonia amount N3 stored in the selective
この制御によれば、各々の選択還元型触媒装置141、142、143のアンモニアのストレージ量の算出精度を高精度化することができる。
According to this control, the calculation accuracy of the storage amount of ammonia in each of the selective
あるいは、制御で、上記の排気ガス浄化システム1の構成を基にして、尿素水供給制御装置41が、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量Nsを、窒素酸化物検出センサー33の検出値と、各々の選択還元型触媒装置141、142、143の後段に配設されたアンモニア濃度検出センサー34、36、39の検出値に基づいて算出するとともに、このアンモニア総和量の算出値Nsが、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値Nscを超えるときは、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加える制御を行うように構成する。
Alternatively, in the control, the urea water
この制御によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置141、142、143を一つの大型の選択還元型触媒装置と捉えて、この大型の選択還元型触媒装置のアンモニアのストレージ量Nsを算出して、この算出したアンモニアのストレージ量Nsが設定閾値Nscを超えるか否かを判定し、この判定結果に応じて、尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を行うので、非常に簡素化した制御で尿素水供給制御装置41への負担を軽減しつつ、各々の選択還元型触媒装置141、142、143のアンモニアのストレージ量を適正量に維持することができ、尿素水供給装置22からの尿素水Uの供給量を適正化することができる。
According to this control, each selective
上記の内燃機関の排気ガス浄化システム1を基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法の制御フローを図2、図3、図4に示す。図2、図3、図4の制御フローは、それぞれ、尿素水供給装置22からの尿素水Uの供給量を制御するための独立の制御フローであるが、予め設定した制御時間毎に上級の制御フローから呼ばれて実施され、実施後に、上級の制御フローに戻る制御フローとして示している。
The control flow of the exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention based on the exhaust gas purification system 1 for the internal combustion engine is shown in FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 2, 3, and 4 are independent control flows for controlling the supply amount of urea water U from the urea
なお、この図2、図3、図4の制御フローに基づく制御の途中で、エンジン10が運転停止するとき等では、割り込みが生じて、リターンに行って上級の制御フローに戻り、この上級の制御フローの終了と共に終了する。また、図2、図3、図4の制御フローの途中において、選択還元型触媒装置14に貯留するアンモニアの量の単位を変換する必要がある場合は、例えば、単位をppmからgに変換する等、適宜変換する。また、図2、図3、図4の制御フローの途中において、各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留するアンモニアの量N1、N2、N3や、各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量Nsを算出するが、これらの量N1、N2、N3、Nsの算出方法については上記した方法と同様の方法であるので、省略する。
In the middle of the control based on the control flow shown in FIGS. 2, 3, and 4, when the
図2の制御フローについて説明する。図2の制御フローがスタートすると、ステップS10にて、第1の選択還元型触媒装置141に貯留するアンモニアの量N1を算出する。ステップS10の制御を実施後、ステップS20に進む。
The control flow of FIG. 2 will be described. When the control flow of FIG. 2 starts, the amount N1 of ammonia stored in the first selective
ステップS20にて、ステップS10で算出したアンモニアの量N1が、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される設定閾値N1cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量N1が設定閾値N1cを超えると判定する場合(YES)には、ステップS30に進み、ステップS30にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量を加えて、基本供給量Qbを補正する。ステップS30の制御を実施後、ステップS40に進む。一方、アンモニアの量N1が設定閾値N1c以下であると判定する場合(NO)には、ステップS30を通過することなく、ステップS40に進む。
In step S20, it is determined whether the ammonia amount N1 calculated in step S10 exceeds a preset threshold value N1c based on the operating state of the
ステップS40にて、第2の選択還元型触媒装置142に貯留するアンモニアの量N2を算出する。ステップS40の制御を実施後、ステップS50に進む。
In step S40, the amount of ammonia N2 stored in the second selective
ステップS50にて、ステップS40で算出したアンモニアの量N2が、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される設定閾値N2cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量N2が設定閾値N2cを超えると判定する場合(YES)には、ステップS60に進み、ステップS60にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量を加えて、基本供給量Qbを補正する。ステップS30で基本供給量Qbに補正を加えていた場合には、この加えた補正量も加味される。ステップS60の制御を実施後、ステップS70に進む。一方、アンモニアの量N2が設定閾値N2c以下であると判定する場合(NO)には、ステップS60を通過することなく、ステップS70に進む。
In step S50, it is determined whether or not the ammonia amount N2 calculated in step S40 exceeds a preset threshold value N2c based on the operating state of the
ステップS70にて、第3の選択還元型触媒装置143に貯留するアンモニアの量N3を算出する。ステップS70の制御を実施後、ステップS80に進む。
In step S70, an ammonia amount N3 stored in the third selective
ステップS80にて、ステップS70で算出したアンモニアの量N3が、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される設定閾値N3cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量N3が設定閾値N3cを超えると判定する場合(YES)には、ステップS90に進み、ステップS90にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量を加えて、基本供給量Qbを補正する。ステップS30、ステップS60で基本供給量Qbに補正を加えていた場合には、この加えた補正量も加味される。ステップS90の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。一方、アンモニアの量N3が設定閾値N3c以下であると判定する場合(NO)には、ステップS90を通過することなく、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S80, it is determined whether or not the ammonia amount N3 calculated in step S70 exceeds a preset threshold value N3c based on the operating state of the
次に、図3の制御フローについて説明する。図3の制御フローがスタートすると、ステップS10にて、各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留するアンモニアの量N1、N2、N3を同時に算出する。ステップS10の制御を実施後、ステップS20に進む。
Next, the control flow of FIG. 3 will be described. When the control flow of FIG. 3 starts, the amounts of ammonia N1, N2, and N3 stored in the selective
ステップS20にて、ステップS10で算出したアンモニアの量Ni(i=1、2、3)が、エンジン10の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置14i(i=1、2、3)毎に予め設定される設定閾値Nic(i=1、2、3)を超えるか否かを判定する。アンモニアの量Niが設定閾値Nicを超えると判定する選択還元型触媒装置14iがある場合(YES)は、ステップS30に進み、ステップS30にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量Qcを加えて、基本供給量Qbを補正する。この補正量Qcは、アンモニアの量Niが設定閾値Nicを超えると判定する選択還元型触媒装置の個数が多くなるにつれて、増加させる。ステップS30の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。一方、アンモニアの量Niが設定閾値Nicを超えると判定する選択還元型触媒装置14iがない場合(NO)には、ステップS30を通過することなく、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S20, the amount of ammonia Ni (i = 1, 2, 3) calculated in step S10 is changed to the respective selective catalytic reduction devices 14i (i = 1, 2, 3) based on the operating state of the
次に、図4の制御フローについて説明する。図4の制御フローがスタートすると、ステップS10にて、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量Nsを算出する。ステップS10の制御を実施後、ステップS20に進む。
Next, the control flow of FIG. 4 will be described. When the control flow of FIG. 4 is started, in step S10, ammonia that is the sum of the amounts of ammonia stored in the selective
ステップS20にて、ステップS10で算出したアンモニア総和量Nsが、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される設定閾値Nscを超えるか否かを判定する。アンモニア総和量Nsが設定閾値Nscを超えると判定する場合(YES)には、ステップS30に進み、ステップS30にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量を加えて、基本供給量Qbを補正する。ステップS30の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。一方、アンモニア総和量Nsが設定閾値Nsc以下であると判定する場合(NO)には、ステップS30を通過することなく、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S20, it is determined whether or not the total ammonia amount Ns calculated in step S10 exceeds a preset threshold value Nsc based on the operating state of the
以上より、上記の内燃機関の排気ガス浄化システム1を基にした、本発明の内燃機関の排気ガス浄化方法は、内燃機関10の排気通路11に、上流側より順に、尿素水供給装置22、排気ガス浄化処理装置を備えるとともに、この排気ガス浄化処理装置に少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群14を備えた内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置群14に流入する排気ガスGに含まれる窒素酸化物の濃度と、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度に基づいて、内燃機関10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加える制御を行うことを特徴とする方法となる。
From the above, the exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to the present invention based on the exhaust gas purification system 1 for the internal combustion engine described above, in order from the upstream side to the exhaust passage 11 of the
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置群14の内、排気通路11の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に、各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量N1、N2、N3を算出して、このアンモニアの量の算出値N1、N2、N3が、内燃機関10の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置141、142、143毎に予め設定される設定閾値N1c、N2c、N3cを超えるか否かを判定し、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する度に、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加える制御を行うことを特徴とする方法となる。
In the exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the selective
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量N1、N2、N3を同時に算出して、これらの各々のアンモニアの量の算出値N1、N2、N3が、内燃機関10の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加えるとともに、アンモニアの量の算出値N1、N2、N3が設定閾値N1c、N2c、N3cを超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、尿素水Uの基本供給量Qbに加える補正量Qcを増加させる制御を行うことを特徴とする方法となる。
Alternatively, in the exhaust gas purification method for an internal combustion engine described above, the amounts of ammonia N1, N2, and N3 stored in the selective
また、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置群14の内、排気通路11の最上流に配設された選択還元型触媒装置141に貯留されるアンモニアの量N1を、選択還元型触媒装置群14に流入する排気ガスGに含まれる窒素酸化物の濃度と、この最上流の選択還元型触媒装置141より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出する。また、最上流の選択還元型触媒装置141以外の選択還元型触媒装置142に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置142より上流側の隣接する選択還元型触媒装置141より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度と、この選択還元型触媒装置142より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出する。そして、最上流の選択還元型触媒装置141以外の選択還元型触媒装置143に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置143より上流側の隣接する選択還元型触媒装置142より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度と、この選択還元型触媒装置143より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出する制御を行うことを特徴とする方法となる。
Further, in the exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the amount N1 of ammonia stored in the selective
あるいは、上記の内燃機関の排気ガス浄化方法において、選択還元型触媒装置群14を構成する各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量Nsを、選択還元型触媒装置群14に流入する排気ガスGに含まれる窒素酸化物の濃度と、各々の選択還元型触媒装置141、142、143より流出する排気ガスGに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出するとともに、このアンモニア総和量の算出値Nsが、内燃機関10の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値Nscを超えるときは、尿素水Uの基本供給量Qbに補正を加える制御を行うことを特徴とする方法となる。
Alternatively, in the exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the total ammonia amount that is the sum of the amounts of ammonia stored in the selective
上記の構成の内燃機関の排気ガス浄化システム1、内燃機関、及び内燃機関の排気ガス浄化方法によれば、排気ガス浄化処理装置に備えた各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留されたアンモニアの量(ストレージ量)を、選択還元型触媒装置群14の入口に備えた窒素酸化物検出装置33の検出値と、各々の選択還元型触媒装置141、142、143の後段に備えたアンモニア濃度検出装置34、36、39の検出値に基づいて推定算出するので、各々の選択還元型触媒装置141、142、143に貯留するアンモニアの量を高精度で推定することができ、その結果、尿素水供給装置22からの尿素水Uの供給量を適正化することができ、選択還元型触媒装置14からのアンモニアスリップを抑制しつつ、NOx浄化率を向上させることができる。
According to the exhaust gas purification system 1 for an internal combustion engine, the internal combustion engine, and the exhaust gas purification method for an internal combustion engine having the above-described configuration, the gas is stored in each of the selective
なお、上記したように、本発明では、排気ガス浄化処理装置に、少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群14を備えた構成を前提としているが、図5に示すように、排気ガス浄化処理装置に、一つの選択還元型触媒装置14を備えた構成でも、図6の制御フローに示すように、この選択還元型触媒装置14に貯留するアンモニアの量を高精度で推定できる制御方法を、本発明者は先行技術として創出している。なお、図5では、選択還元型触媒装置14の周辺の構成のみを図示しており、エンジン10等の他の装置や、尿素水供給制御装置41からの制御信号線については省略している。
As described above, the present invention is premised on a configuration in which the exhaust gas purification processing apparatus includes the selective reduction
図6の制御フローについて説明する。図6の制御フローがスタートすると、ステップS10にて、選択還元型触媒装置群14に貯留されるアンモニアの量N1を算出する。ステップS10の制御を実施後、ステップS20に進む。
The control flow in FIG. 6 will be described. When the control flow in FIG. 6 starts, the amount N1 of ammonia stored in the selective catalytic
ステップS20にて、ステップS10で算出したアンモニアの量N1が、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される設定閾値N1cを超えるか否かを判定する。アンモニアの量N1が設定閾値N1cを超えると判定する場合(YES)には、ステップS30に進み、ステップS30にて、エンジン10の運転状態に基づいて予め設定される尿素水供給装置22からの尿素水Uの基本供給量Qbに補正量を加えて、基本供給量Qbを補正する。ステップS30の制御を実施後、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。一方、アンモニアの量N1が設定閾値N1c以下であると判定する場合(NO)には、ステップS30を通過することなく、リターンに進んで、本制御フローを終了して、上級の制御フローに戻る。
In step S20, it is determined whether the ammonia amount N1 calculated in step S10 exceeds a preset threshold value N1c based on the operating state of the
1 内燃機関の排気ガス浄化システム
10 エンジン(内燃機関)
11 排気通路
14 選択還元型触媒装置、選択還元型触媒装置群
141 第1の選択還元型触媒装置
142 第2の選択還元型触媒装置
143 第3の選択還元型触媒装置
22 尿素水供給装置
32 選択還元型触媒装置用温度センサー
33、35、37、38 NOx濃度検出センサー(NOx濃度検出装置)
32、34、36、39 アンモニア濃度検出センサー(アンモニア濃度検出装置)
41 尿素水供給制御装置
U 尿素水
Qb 尿素水の基本供給量
Qc 尿素水の補正供給量
G エンジンの排気ガス
Gc 浄化処理された排気ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Exhaust gas purification system of
11
32, 34, 36, 39 Ammonia concentration detection sensor (ammonia concentration detection device)
41 Urea water supply control device U Urea water Qb Basic supply amount of urea water Qc Corrected supply amount of urea water G Engine exhaust gas Gc Purified exhaust gas
Claims (11)
前記排気ガス浄化処理装置に、少なくとも2つ以上の選択還元型触媒装置で構成される選択還元型触媒装置群を備えて、
該選択還元型触媒装置群の入口に、前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度を検出する窒素酸化物検出装置を備えるとともに、
前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置の後段に、各々の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニアの濃度を検出するアンモニア濃度検出装置を備えて構成される内燃機関の排気ガス浄化システム。 In the exhaust gas purification system of the internal combustion engine configured to include the urea water supply device and the exhaust gas purification processing device in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine,
The exhaust gas purification processing apparatus includes a selective reduction catalyst device group including at least two selective reduction catalyst devices,
A nitrogen oxide detection device that detects the concentration of nitrogen oxide contained in the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device group at the inlet of the selective reduction catalyst device group,
An ammonia concentration detection device for detecting the concentration of ammonia contained in the exhaust gas flowing out from each selective reduction catalyst device is provided at the subsequent stage of each selective reduction catalyst device constituting the selective reduction catalyst device group. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine.
前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の上流側に配設された選択還元型触媒装置より順に、各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を算出して、このアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する度に、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うように構成される請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。 A control device for controlling the exhaust gas purification system,
The amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device is calculated in order from the selective reduction catalyst device disposed upstream of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group. Determining whether or not the calculated value of the amount exceeds a set threshold set in advance for each selective catalytic reduction device based on the operating state of the internal combustion engine,
Control for correcting the basic supply amount of urea water from the urea water supply device that is set in advance based on the operating state of the internal combustion engine every time it is determined that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust gas purification system is configured to perform.
前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を同時に算出して、これらの各々のアンモニアの量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて各々の選択還元型触媒装置毎に予め設定される設定閾値を超えるか否かを判定し、
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加えるとともに、
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、前記尿素水の基本供給量に加える補正量を増加させる制御を行うように構成される請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。 A control device for controlling the exhaust gas purification system,
The amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device constituting the selective reduction catalyst device group is calculated simultaneously, and the calculated value of each of these ammonia amounts is based on the operating state of the internal combustion engine. To determine whether or not a preset threshold value is preset for each selective catalytic reduction device,
When there is a selective catalytic reduction device that determines that the calculated value of the amount of ammonia exceeds the set threshold value, the basic urea water from the urea water supply device that is preset based on the operating state of the internal combustion engine While correcting the supply amount,
The control unit is configured to perform control to increase a correction amount to be added to the basic supply amount of the urea water based on the number of selective catalytic reduction apparatuses that determine that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value. Item 6. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to Item 1.
前記選択還元型触媒装置群の内、前記排気通路の最上流に配設された選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、前記窒素酸化物検出装置の検出値と、この最上流の選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出し、
前記最上流の選択還元型触媒装置以外の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置より上流側の隣接する選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値と、この選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出する制御を行うように構成される請求項2または3に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。 The control device is
Of the selective catalytic reduction catalyst group, the amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction device disposed in the uppermost stream of the exhaust passage is determined by the detected value of the nitrogen oxide detection device and Calculated based on the detection value of the ammonia concentration detection device disposed downstream of the selective catalytic reduction catalyst device,
The amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction device other than the upstream selective catalytic reduction device is arranged at the subsequent stage of the adjacent selective catalytic reduction device upstream of the selective catalytic reduction device. 4. The control device according to claim 2, wherein the control is performed based on a detection value of the ammonia concentration detection device and a detection value of the ammonia concentration detection device disposed in a subsequent stage of the selective reduction catalyst device. 5. Exhaust gas purification system for internal combustion engines.
前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を総和した量であるアンモニア総和量を、前記窒素酸化物検出装置の検出値と、各々の選択還元型触媒装置の後段に配設された前記アンモニア濃度検出装置の検出値に基づいて算出するとともに、
このアンモニア総和量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値を超えるときは、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うように構成される請求項1に記載の内燃機関の排気ガス浄化システム。 A control device for controlling the exhaust gas purification system,
The total ammonia amount, which is the sum of the amounts of ammonia stored in the selective reduction catalyst devices constituting the selective reduction catalyst device group, is detected by the detected value of the nitrogen oxide detection device and each selective reduction. While calculating based on the detected value of the ammonia concentration detector disposed in the latter stage of the type catalyst device,
When the calculated value of the total ammonia amount exceeds an ammonia total amount setting threshold that is preset based on the operating state of the internal combustion engine, the urea water supply device that is preset based on the operating state of the internal combustion engine The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, configured to perform a control for correcting a basic supply amount of urea water from the engine.
前記選択還元型触媒装置群に流入する排気ガスに含まれる窒素酸化物の濃度と、前記選択還元型触媒装置群を構成する各々の選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定される前記尿素水供給装置からの尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気ガス浄化方法。 A selective reduction type comprising an urea water supply device and an exhaust gas purification treatment device in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine, and comprising at least two selective reduction catalyst devices in the exhaust gas purification treatment device In an exhaust gas purification method for an internal combustion engine provided with a catalyst device group,
The concentration of nitrogen oxides contained in the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device group and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from each selective reduction catalyst device constituting the selective reduction catalyst device group An exhaust gas purification method for an internal combustion engine, wherein control is performed to correct a basic supply amount of urea water from the urea water supply device preset based on an operating state of the internal combustion engine.
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する度に、前記尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。 The amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device is calculated in order from the selective reduction catalyst device disposed upstream of the exhaust passage in the selective reduction catalyst device group. Determining whether or not the calculated value of the amount exceeds a set threshold set in advance for each selective catalytic reduction device based on the operating state of the internal combustion engine,
The exhaust gas purification of an internal combustion engine according to claim 7, wherein control is performed to correct the basic supply amount of the urea water every time it is determined that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value. Method.
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置があるときは、前記尿素水の基本供給量に補正を加えるとともに、
前記アンモニアの量の算出値が前記設定閾値を超えると判定する選択還元型触媒装置の個数に基づいて、前記尿素水の基本供給量に加える補正量を増加させる制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。 The amount of ammonia stored in each selective reduction catalyst device constituting the selective reduction catalyst device group is calculated simultaneously, and the calculated value of each of these ammonia amounts is based on the operating state of the internal combustion engine. To determine whether or not a preset threshold value is preset for each selective catalytic reduction device,
When there is a selective catalytic reduction device that determines that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value, the basic supply amount of the urea water is corrected, and
The control for increasing the correction amount to be added to the basic supply amount of the urea water is performed based on the number of selective catalytic reduction devices that are determined that the calculated value of the ammonia amount exceeds the set threshold value. Item 8. An exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to Item 7.
前記最上流の選択還元型触媒装置以外の選択還元型触媒装置に貯留されるアンモニアの量を、この選択還元型触媒装置より上流側の隣接する選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度と、この選択還元型触媒装置より流出する排気ガスに含まれるアンモニア濃度に基づいて算出する制御を行うことを特徴とする請求項8または9に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。 The amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction device disposed in the uppermost stream of the exhaust passage in the selective catalytic reduction device group is included in the exhaust gas flowing into the selective catalytic reduction device group. Calculated based on the concentration of nitrogen oxides and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from this upstream selective reduction catalyst device,
The amount of ammonia stored in the selective catalytic reduction device other than the upstream selective catalytic reduction device is included in the exhaust gas flowing out from the adjacent selective catalytic reduction device upstream of the selective catalytic reduction device. 10. The exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to claim 8, wherein control is performed based on the ammonia concentration and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from the selective catalytic reduction device.
このアンモニア総和量の算出値が、前記内燃機関の運転状態に基づいて予め設定されるアンモニア総和量設定閾値を超えるときは、前記尿素水の基本供給量に補正を加える制御を行うことを特徴とする請求項7に記載の内燃機関の排気ガス浄化方法。 The total ammonia amount, which is the sum of the amounts of ammonia stored in the selective reduction catalyst devices constituting the selective reduction catalyst device group, is included in the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst device group. While calculating based on the concentration of nitrogen oxides and the ammonia concentration contained in the exhaust gas flowing out from each selective catalytic reduction device,
When the calculated value of the total ammonia amount exceeds an ammonia total amount setting threshold set in advance based on the operating state of the internal combustion engine, control is performed to correct the basic supply amount of the urea water. An exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to claim 7.
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