JP5553629B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP5553629B2
JP5553629B2 JP2010026356A JP2010026356A JP5553629B2 JP 5553629 B2 JP5553629 B2 JP 5553629B2 JP 2010026356 A JP2010026356 A JP 2010026356A JP 2010026356 A JP2010026356 A JP 2010026356A JP 5553629 B2 JP5553629 B2 JP 5553629B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
selective reduction
reduction catalyst
reducing agent
urea water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2010026356A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2011163195A (en
Inventor
久夫 羽賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2010026356A priority Critical patent/JP5553629B2/en
Publication of JP2011163195A publication Critical patent/JP2011163195A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5553629B2 publication Critical patent/JP5553629B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関し、より具体的には、還元剤の存在下において排気通路中のNOを還元する選択還元触媒を備える内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly relates to an exhaust purifying apparatus for an internal combustion engine provided with a selective reduction catalyst for reducing NO x in the exhaust passage in the presence of a reducing agent.

従来、排気中のNOを浄化する排気浄化装置の1つとして、還元剤を添加することで排気中のNOを選択的に還元する選択還元触媒を排気通路に設けた装置が提案されている。例えば、還元剤として尿素水を用いる尿素添加式の選択還元触媒では、添加された尿素を加水分解させてアンモニア(NH)を生成し、NHにより排気中のNOを選択的に還元する。 2. Description of the Related Art Conventionally, as one of exhaust purification apparatuses that purify NO x in exhaust gas, an apparatus has been proposed in which a selective reduction catalyst that selectively reduces NO x in exhaust gas by adding a reducing agent is provided in an exhaust passage. Yes. For example, urea addition type of the selective reduction catalyst using urea water as the reducing agent, the added urea is hydrolyzed to produce ammonia (NH 3), to selectively reduce NO x in the exhaust by NH 3 .

このような選択還元触媒では、還元剤の噴射量が最適な量よりも少ない場合には、NOの還元に消費されるNHが不足することでNOの還元率が低下し、最適な量よりも多い場合には、NOの還元に余剰となったNHが排出する。このため、選択還元触媒を備える排気浄化装置では、還元剤の噴射量を適切に制御することが重要となっている。 In such a selective reduction catalyst, if less than the injection amount is optimum amount of the reducing agent, the reduction rate of the NO x by NH 3 to be consumed in the reduction of the NO x is insufficient is reduced, optimal When the amount is larger than the amount, NH 3 surplus in the reduction of NO x is discharged. For this reason, it is important to appropriately control the injection amount of the reducing agent in the exhaust emission control device including the selective reduction catalyst.

特許文献1は、2つの選択還元触媒を用いた内燃機関の排気浄化装置を開示する。この排気浄化装置では、2つの選択還元触媒の間に設けたNHセンサが検出するNH濃度に応じて、選択還元触媒の上流側での還元剤の噴射量をフィードバック(F/B)制御する。 Patent Document 1 discloses an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine using two selective reduction catalysts. In this exhaust purification apparatus, in accordance with the NH 3 concentration NH 3 sensor provided between two of the selective reduction catalyst is detected, feedback injection amount of the reducing agent on the upstream side of the selective reduction catalyst (F / B) control To do.

国際公開WO2009/128169号公報International Publication WO2009 / 128169

選択還元触媒はNHを吸着する能力を有しており、このNH吸着可能量は選択還元触媒の温度が上昇するにつれて低下する傾向がある。特許文献1に記載の排気浄化装置では、選択還元触媒の温度が低い状態(例えば160℃)からNHセンサが検出するNH濃度に応じたF/B制御を実施する。したがって、選択還元触媒の温度が浄化性能を最大限に発揮できる高い温度(例えば250℃)まで上昇したときには、選択還元触媒のNH吸着可能量が低下してしまい、NH吸着可能量以上の多量なNHが排出(スリップ)されてしまうという問題がある。 The selective reduction catalyst has an ability to adsorb NH 3 , and this NH 3 adsorptionable amount tends to decrease as the temperature of the selective reduction catalyst increases. In the exhaust purifying apparatus according to patent document 1 performs the F / B control the temperature is NH 3 sensor from a low state (for example, 160 ° C.) according to the NH 3 concentration detection of the selective reduction catalyst. Therefore, when the temperature of the selective reduction catalyst rises to a high temperature (for example, 250 ° C.) at which the purification performance can be maximized, the amount of NH 3 that can be adsorbed by the selective reduction catalyst decreases, and the amount of NH 3 that can be adsorbed exceeds There is a problem that a large amount of NH 3 is discharged (slipped).

そこで、本発明は、選択還元触媒を備える内燃機関の排気浄化装置において、選択還元触媒からのNH吸着可能量以上の多量なNHスリップを抑制することを目的とする。 Accordingly, the present invention is, in the exhaust purification system for an internal combustion engine having a selective reduction catalyst, and an object thereof is to suppress the NH 3 adsorption capacity more abundant NH 3 slip from the selective reduction catalyst.

本発明は、さらにそのNHスリップの抑制制御を迅速におこなうことを目的とする。 Another object of the present invention is to quickly perform suppression control of the NH 3 slip.

本発明は、内燃機関の排気浄化装置を提供する。その排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤であるNHを捕捉すると共に、捕捉したNHを用いて排気通路を流れるNOを還元する選択還元触媒であって、第1選択還元触媒と、排気通路のうち第1選択還元触媒よりも下流側に設けられた第2選択還元触媒とを含む選択還元触媒と、排気通路内の選択還元触媒の上流側に還元剤を供給する還元剤供給手段と、排気通路のうち第1選択還元触媒と第2選択還元触媒との間のNH濃度を検出するNH検出手段と、第1選択還元触媒内のNH量を算出する手段と、算出されたNH量と第1選択還元触媒内の最大NHストレージ量との差分が減少するように、還元剤の供給量の第1補正量を設定する第1補正量設定手段と、検出されたNH濃度と目標NH濃度との差分が減少するように、還元剤の供給量の第2補正量を設定する第2補正量設定手段とを備え、還元剤供給量設定手段は、第1選択還元触媒内のNH量が、最大NHストレージ量以上になるまでは、第1補正量のみを用いて還元剤の供給量を設定し、最大NHストレージ量に至ったときから、第2補正量を用いて還元剤の供給量を設定する。 The present invention provides an exhaust emission control device for an internal combustion engine. The exhaust purification device is a selective reduction catalyst that is provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, captures NH 3 as a reducing agent, and reduces NO x flowing through the exhaust passage using the captured NH 3 . A selective reduction catalyst including a first selective reduction catalyst and a second selective reduction catalyst provided downstream of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage, and a reducing agent upstream of the selective reduction catalyst in the exhaust passage. Reducing agent supply means for supplying, NH 3 detection means for detecting the NH 3 concentration between the first selective reduction catalyst and the second selective reduction catalyst in the exhaust passage, and the amount of NH 3 in the first selective reduction catalyst. A first correction amount that sets the first correction amount of the reducing agent supply amount so that the difference between the calculating means and the calculated NH 3 amount and the maximum NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst decreases. Setting means, detected NH 3 concentration and target NH And a second correction amount setting means for setting a second correction amount of the reducing agent supply amount so that a difference from the three concentrations decreases, and the reducing agent supply amount setting means includes NH in the first selective reduction catalyst. Until the 3 amount reaches the maximum NH 3 storage amount, the supply amount of the reducing agent is set using only the first correction amount, and when the maximum NH 3 storage amount is reached, the second correction amount is used. Sets the supply amount of reducing agent.

本発明によれば、第1選択還元触媒内のNH量が、最大NHストレージ量以上になるまでは、検出されたNH濃度に基づく第2補正量ではなく算出したNH量に基づく第1補正量を用いて還元剤の供給量を設定するので、最大NHストレージ量以上になるまでの還元剤の供給速度を低く制御することができ、最大NHストレージ量後の過剰なNHスリップ量を抑制することが可能となる。 According to the present invention, the NH 3 amount in the first selective reduction catalyst is based on the calculated NH 3 amount instead of the second correction amount based on the detected NH 3 concentration until the NH 3 storage amount becomes equal to or greater than the maximum NH 3 storage amount. since setting the supply amount of the reducing agent by using the first correction amount, it can be controlled lower the feed rate of the reducing agent until the above maximum NH 3 storage amount, the excess NH after maximum NH 3 storage amount 3 slip amount can be suppressed.

本発明の一形態によると、還元剤供給量設定手段は、第1選択還元触媒内のNH量が最大NHストレージ量に至った後も、第1補正量を継続して用いて還元剤の供給量を設定する。 According to one aspect of the present invention, the reducing agent supply amount setting means continues to use the first correction amount after the NH 3 amount in the first selective reduction catalyst reaches the maximum NH 3 storage amount. Set the supply amount.

本発明の一形態によれば、第1選択還元触媒内のNH量が最大NHストレージ量に至った後は、第2補正量のみならず第1補正量も併用して還元剤の供給量を設定するので、目標NH濃度への迅速な制御(収束)が可能となる。 According to an aspect of the present invention, after the NH 3 amount in the first selective reduction catalyst reaches the maximum NH 3 storage amount, the supply of the reducing agent is performed using not only the second correction amount but also the first correction amount. Since the amount is set, rapid control (convergence) to the target NH 3 concentration becomes possible.

本発明の一実施例に従う、エンジンとその排気浄化装置の構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing composition of an engine and its exhaust gas purification device according to one example of the present invention. 選択還元触媒におけるNO濃度と、NH濃度と、NHストレージ量との関係を示す図である。And concentration of NO x in the selective reduction catalyst, and NH 3 concentration is a diagram showing the relationship between the NH 3 storage amount. 選択還元触媒における温度とNHストレージ量との関係を示す図である。Is a graph showing the relationship between the temperature and the NH 3 storage amount of the selective reduction catalyst. 図1のECU3の構成(機能)を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure (function) of ECU3 of FIG. NH吸着量の推定値の算出と還元剤供給量の第1補正量設定のフローを示す図である。NH 3 is a diagram showing a flow of a first correction amount setting calculated reducing agent supply amount of the estimated value of the adsorption amount. 尿素水の第1および第2の補正量の算出に至る制御フローを示す図である。It is a figure which shows the control flow which leads to calculation of the 1st and 2nd correction amount of urea water. 触媒温度と、NHセンサF/Bによる尿素水補正量と、NH濃度と、NHストレージ量との関係を示す図である。And the catalyst temperature is a diagram showing the urea water correction amount by NH 3 sensor F / B, and NH 3 concentrations, the relationship between the NH 3 storage amount. 触媒温度と、NHセンサF/Bによる尿素水補正量と、推定ストレージF/Bによる尿素水補正量と、NH濃度と、NHストレージ量との関係を示す図である。And the catalyst temperature is a diagram showing the urea water correction amount by NH 3 sensor F / B, and the urea water correction amount according to the estimated storage F / B, and NH 3 concentrations, the relationship between the NH 3 storage amount.

図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る内燃機関(以下「エンジン」という)1及びその排気浄化装置2の構成を示す模式図である。エンジン1は、ガソリンエンジン又はディーゼルエンジンであり、図示しない車両に搭載されている。   Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an internal combustion engine (hereinafter referred to as “engine”) 1 and its exhaust purification device 2 according to an embodiment of the present invention. The engine 1 is a gasoline engine or a diesel engine, and is mounted on a vehicle (not shown).

排気浄化装置2は、エンジン1の排気通路11に設けられた酸化触媒21と、排気通路11の酸化触媒21の下流側に設けられ、排気通路11を流れる排気中の窒素酸化物(以下、「NO」という)を還元剤の存在下で浄化する選択還元触媒23と、排気通路11の選択還元触媒23の上流側に還元剤としての尿素水を供給する尿素水噴射装置25と、電子制御ユニット(以下、「ECU」という)3を含む。 The exhaust purification device 2 includes an oxidation catalyst 21 provided in the exhaust passage 11 of the engine 1 and a nitrogen oxide (hereinafter referred to as “hereinafter referred to as“ nitrogen oxide ”) provided in the exhaust passage 11 provided downstream of the oxidation catalyst 21 in the exhaust passage 11. NO x ”) in the presence of a reducing agent, a selective reduction catalyst 23, a urea water injection device 25 for supplying urea water as a reducing agent to the upstream side of the selective reduction catalyst 23 in the exhaust passage 11, and electronic control A unit (hereinafter referred to as “ECU”) 3 is included.

ECU3は、中央演算処理装置(CPU)およびメモリを備えるコンピュータである。メモリには、車両の様々な制御を実現するためのコンピュータ・プログラムおよび該プログラムの実施に必要なデータ、テーブルおよびマップを格納することができる。ECU3は、後述するように、車両の各部(センサ等)から送られてくるデータを受け取って演算を行い、車両の各部を制御するための制御信号を生成する。   The ECU 3 is a computer that includes a central processing unit (CPU) and a memory. The memory can store a computer program for realizing various controls of the vehicle and data, tables, and maps necessary for executing the program. As will be described later, the ECU 3 receives data sent from each part (sensor or the like) of the vehicle, performs calculation, and generates a control signal for controlling each part of the vehicle.

尿素水噴射装置25は、タンク251と、噴射器253とを備える。タンク251は、尿素水を貯蔵するものであり、尿素水供給路254及び図示しないポンプを介して、噴射器253に接続されている。このタンク251には、尿素水レベルセンサ255が設けられている。このセンサ255は、タンク251内の尿素水の水位を検出し、この水位に対応する検出信号をECU3に出力する。噴射器253は、ECU3に接続されており、ECU3からの制御信号に応じて尿素水を排気通路11内に噴射する。すなわち、噴射器253は、ECU3が設定した噴射時間(秒/1ショット)および噴射間隔(秒、周期(Hz))で所定量の尿素水を排気通路11内に噴射する。   The urea water injection device 25 includes a tank 251 and an injector 253. The tank 251 stores urea water, and is connected to the injector 253 via the urea water supply path 254 and a pump (not shown). The tank 251 is provided with a urea water level sensor 255. This sensor 255 detects the water level of the urea water in the tank 251 and outputs a detection signal corresponding to this water level to the ECU 3. The injector 253 is connected to the ECU 3 and injects urea water into the exhaust passage 11 in accordance with a control signal from the ECU 3. That is, the injector 253 injects a predetermined amount of urea water into the exhaust passage 11 at an injection time (seconds / shot) set by the ECU 3 and an injection interval (seconds, period (Hz)).

酸化触媒21は、排気通路11のうち選択還元触媒23及び噴射器253よりも上流側に設けられ、排気中のNOの大部分を占めるNOをNOに変換し、これにより、選択還元触媒23におけるNOの還元を促進させる。 The oxidation catalyst 21 is provided on the upstream side of the selective reduction catalyst 23 and the injector 253 in the exhaust passage 11, and converts NO occupying most of the NO x in the exhaust gas into NO 2 , thereby the selective reduction catalyst. to promote the reduction of the NO x in 23.

選択還元触媒23は、第1選択還元触媒231と、排気通路11のうち第1選択還元触媒231よりも下流側に設けられた第2選択還元触媒232とを含む。第1および第2の選択還元触媒231、232は、それぞれ、還元剤であるアンモニアが存在する雰囲気下で、排気中のNOを選択的に還元する。具体的には、尿素水噴射装置25により尿素水を噴射すると、加水分解により尿素からアンモニア(以下、「NH」という)が生成され、このNHにより選択還元触媒23において排気中のNO(NOとNO)が選択的に還元される。選択還元触媒23はNHを貯蔵する機能も有し、貯蔵されたNHによってもNOが還元浄化される。 The selective reduction catalyst 23 includes a first selective reduction catalyst 231 and a second selective reduction catalyst 232 provided downstream of the first selective reduction catalyst 231 in the exhaust passage 11. The first and second selective reduction catalysts 231 and 232 selectively reduce NO x in the exhaust gas in an atmosphere in which ammonia as a reducing agent exists. Specifically, when urea water is injected by the urea water injection device 25, ammonia (hereinafter referred to as “NH 3 ”) is generated from urea by hydrolysis, and the NO x in the exhaust gas in the selective reduction catalyst 23 is generated by this NH 3. (NO and NO 2 ) are selectively reduced. The selective reduction catalyst 23 also has a function of storing NH 3, NO x is reduced and purified by NH 3 that is stored.

ECU3には、NHセンサ26、触媒温度センサ27、及びNOセンサ28の他、クランク角度位置センサ14、アクセル開度センサ15、及び尿素水残量警告灯16が接続されている。 In addition to the NH 3 sensor 26, the catalyst temperature sensor 27, and the NO x sensor 28, the ECU 3 is connected with a crank angle position sensor 14, an accelerator opening sensor 15, and a urea water remaining amount warning lamp 16.

NHセンサ26は、排気通路11のうち第1選択還元触媒231と第2選択還元触媒232との間における排気のアンモニアの濃度(以下、「NH濃度」という)を検出し、検出したNH濃度に対応した検出信号をECU3に送る。 The NH 3 sensor 26 detects the concentration of ammonia in the exhaust gas between the first selective reduction catalyst 231 and the second selective reduction catalyst 232 in the exhaust passage 11 (hereinafter referred to as “NH 3 concentration”), and detects the detected NH A detection signal corresponding to the three concentrations is sent to the ECU 3.

触媒温度センサ27は、第1選択還元触媒231の温度(以下、「触媒温度」という)を検出し、検出した触媒温度に対応した検出信号をECU3に送る。NOセンサ28は、第1選択還元触媒231に流入する排気のNOの濃度を検出し、検出したNOに対応する検出信号をECU3に送る。 The catalyst temperature sensor 27 detects the temperature of the first selective reduction catalyst 231 (hereinafter referred to as “catalyst temperature”), and sends a detection signal corresponding to the detected catalyst temperature to the ECU 3. The NO x sensor 28 detects the concentration of NO x in the exhaust gas flowing into the first selective reduction catalyst 231 and sends a detection signal corresponding to the detected NO x to the ECU 3.

クランク角度位置センサ14は、エンジン1のクランク軸の回転角度を検出するとともに、クランク角1度毎にパルスを発生し、そのパルス信号をECU3に送る。ECU3では、このパルス信号に基づいて、エンジン1の回転数NEを算出する。クランク角度位置センサ14は、さらに特定気筒の所定クランク角度位置で気筒識別パルスを生成して、ECU3に送る。   The crank angle position sensor 14 detects the rotation angle of the crankshaft of the engine 1, generates a pulse at every crank angle, and sends the pulse signal to the ECU 3. The ECU 3 calculates the rotational speed NE of the engine 1 based on this pulse signal. The crank angle position sensor 14 further generates a cylinder identification pulse at a predetermined crank angle position of the specific cylinder and sends it to the ECU 3.

アクセル開度センサ15は、車両の図示しないアクセルペダルの踏み込み量(以下、「アクセル開度」という)を検出し、検出したアクセル開度に対応する検出信号をECU3に送る。ECU3では、このアクセル開度及び回転数に応じて、エンジン1の要求トルクが算出される。   The accelerator opening sensor 15 detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) of the vehicle (hereinafter referred to as “accelerator opening”), and sends a detection signal corresponding to the detected accelerator opening to the ECU 3. In the ECU 3, the required torque of the engine 1 is calculated according to the accelerator opening and the rotational speed.

尿素水残量警告灯16は、例えば、車両のメータパネルに設けられ、タンク251内の尿素水の残量が所定の残量より少なくなったことに応じて点灯する。これにより、タンク251内の尿素水の残量が少なくなったことを運転者に警告する。   The urea water remaining amount warning lamp 16 is provided, for example, on a meter panel of the vehicle, and lights up when the remaining amount of urea water in the tank 251 is less than a predetermined remaining amount. As a result, the driver is warned that the remaining amount of urea water in the tank 251 has decreased.

図2は、図1の選択還元触媒23におけるNO濃度と、NH濃度と、NHのストレージ量との関係を示す図である。図2のグラフ30、31は、NOが還元されてNO濃度が減少するにつれて、選択還元触媒231、232のNHが消費されてNH濃度も減少することを示している。 FIG. 2 is a diagram illustrating the relationship among the NO x concentration, the NH 3 concentration, and the storage amount of NH 3 in the selective reduction catalyst 23 of FIG. Graphs 30 and 31 in FIG. 2 indicate that as NO x is reduced and the NO x concentration decreases, NH 3 of the selective reduction catalysts 231 and 232 is consumed and the NH 3 concentration also decreases.

図2では、第1選択還元触媒231においてNHがほぼ飽和した状態、すなわち最大NHストレージ量の状態にある(符号32)。なお、符号35で示される破線は、アイドル時等の低負荷(低回転)運転状態においてNOを還元するために最低限必要なNHストレージ量(下限ストレージ量)を示している。第2選択還元触媒232においては、第1選択還元触媒231からスリップしたNHが符号33で示される量だけストレージ(吸着)された状態にある。破線34は、このストレージ量が触媒温度によって変動することを示している。 In FIG. 2, NH 3 is almost saturated in the first selective reduction catalyst 231, that is, a state of maximum NH 3 storage amount (reference numeral 32). The broken line indicated by reference numeral 35 indicates the minimum NH 3 storage amount (lower limit storage amount) required to reduce NO x in a low load (low rotation) operation state such as idling. In the second selective reduction catalyst 232, NH 3 slipped from the first selective reduction catalyst 231 is stored (adsorbed) by an amount indicated by reference numeral 33. A broken line 34 indicates that this storage amount varies depending on the catalyst temperature.

図3は、選択還元触媒における温度とNHストレージ量との関係を示す図である。NHストレージ量は、低温において大きく、高温になるほど小さくなる傾向がある。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the temperature and the NH 3 storage amount in the selective reduction catalyst. The amount of NH 3 storage tends to increase at low temperatures and decrease with increasing temperatures.

図4は、図1のECU3の構成(機能)を示すブロック図である。各ブロックの機能は、ECU3が有するCPUがメモリ(図示なし)に格納された制御用プログラムを読み出して実行することによって実現される。第1選択還元触媒のNH量算出手段301は、図1の第1選択還元触媒231に捕獲(吸着)されるNH量(推定量)を算出する。還元剤供給量の第1補正量設定手段302は、第1選択還元触媒のNH量算出手段301により算出されるNH量と第1選択還元触媒内の最大NHストレージ量との差分がゼロになるように、還元剤(尿素水)の供給量の第1補正量を設定する。 FIG. 4 is a block diagram showing a configuration (function) of the ECU 3 in FIG. The function of each block is realized by the CPU included in the ECU 3 reading and executing a control program stored in a memory (not shown). The NH 3 amount calculation means 301 of the first selective reduction catalyst calculates the amount of NH 3 (estimated amount) captured (adsorbed) by the first selective reduction catalyst 231 in FIG. The first correction amount setting unit 302 for the reducing agent supply amount has a difference between the NH 3 amount calculated by the NH 3 amount calculating unit 301 of the first selective reduction catalyst and the maximum NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst. The first correction amount of the supply amount of the reducing agent (urea water) is set so as to be zero.

図5は、NH吸着量の推定値の算出と還元剤供給量の第1補正量設定のフローの一例を示す図である。NH吸着量の推定値Vsは、供給されるNH量V1と、NO還元反応で消費されるNH量V2と、第1選択還元触媒231をスリップしてくるNH量V3とから次式により算出される。なお、次式の記号Σは、推定値Vsを単位時間当たりの積算値として得ることを意味する。図5では、ブロック「1/Z」のループ37がこの積算をすることを意味している。

Vs=Σ[V1−V2−V3]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the flow of calculating the estimated value of the NH 3 adsorption amount and setting the first correction amount of the reducing agent supply amount. The estimated value Vs of the NH 3 adsorption amount is based on the supplied NH 3 amount V1, the NH 3 amount V2 consumed in the NO x reduction reaction, and the NH 3 amount V3 slipping the first selective reduction catalyst 231. It is calculated by the following formula. The symbol Σ in the following equation means that the estimated value Vs is obtained as an integrated value per unit time. In FIG. 5, the loop 37 of the block “1 / Z” means that this integration is performed.

Vs = Σ [V1-V2-V3]

供給されるNH量V1は、噴射器253から噴射される尿素水の量から、図5に示した加水分解反応式を用いて算出する。NO還元反応で消費されるNH量V2は以下のように求める。NOセンサ28で検知したNO量を予めECU3のメモリに格納されているNO変換マップを用いてNO量とNO量に換算する。同様にECU3のメモリに格納されているNO浄化率マップから、NOとNOのそれぞれに対する浄化(還元)率F1とF2を求める。F1、F2をNO量、NO量にそれぞれ乗算して、還元NO量と還元NO量を算出する。図5中の3つの還元反応式(1)〜(3)のそれぞれから、還元NO量と還元NO量に対応するNH量を求める。各式について得られるNH量の合計がNO還元反応で消費されるNH量V2となる。 The supplied NH 3 amount V1 is calculated from the amount of urea water injected from the injector 253 using the hydrolysis reaction equation shown in FIG. The NH 3 amount V2 consumed in the NO x reduction reaction is determined as follows. It is converted into the amount of NO and NO 2 amount using the NO x conversion map the amount of NO x detected by the NO x sensor 28 is stored in advance in ECU3 memory. Similarly, purification (reduction) rates F1 and F2 for NO and NO 2 are obtained from the NO x purification rate map stored in the memory of the ECU 3. F1, F2 and NO amount, by multiplying each of the NO 2 amount, and calculates the reduced amount of NO and reducing NO 2 amount. The amount of NH 3 corresponding to the amount of reduced NO and the amount of reduced NO 2 is determined from each of the three reduction reaction formulas (1) to (3) in FIG. The total amount of NH 3 obtained for each formula is the NH 3 amount V2 consumed in the NO x reduction reaction.

第1選択還元触媒231をスリップしてくるNH量V3は、NHセンサ26で検知されるNH濃度に予め求めた選択還元触媒の体積等のパラメータを乗算してNH重量として求める。 The NH 3 amount V3 slipping the first selective reduction catalyst 231 is obtained as the NH 3 weight by multiplying the NH 3 concentration detected by the NH 3 sensor 26 by a parameter such as the volume of the selective reduction catalyst obtained in advance.

図5において、ECU3のメモリに格納されているNHストレージ可能量マップから第1選択還元触媒のNHストレージ可能量Vaを得る。このNHストレージ可能量マップは、例えば図3の触媒温度とNHストレージ量との関係図が該当する。このNHストレージ可能量Vaと算出されるNH吸着量の推定値Vsとの差分(Va−Vs)がゼロになるように、言い換えれば、NH吸着量の推定値VsがNHストレージ可能量Vaに収束するように、フィードバック(PI)制御するための制御入力として尿素水の供給量の第1補正量(第1のFB補正量)を算出する。図5では補正尿素水量が算出される。 In FIG. 5, the NH 3 storage capacity Va of the first selective reduction catalyst is obtained from the NH 3 storage capacity map stored in the memory of the ECU 3 . This NH 3 storage possible amount map corresponds to, for example, the relationship diagram between the catalyst temperature and the NH 3 storage amount in FIG. The difference (Va−Vs) between the NH 3 storage capacity Va and the calculated NH 3 adsorption amount estimated value Vs becomes zero, in other words, the NH 3 adsorption amount estimated value Vs can be stored in NH 3. A first correction amount (first FB correction amount) of the urea water supply amount is calculated as a control input for feedback (PI) control so as to converge to the amount Va. In FIG. 5, the corrected urea water amount is calculated.

図4に戻って、還元剤供給量の第2補正量設定手段303は、図1のNHセンサ26により検出されたNH濃度と目標NH濃度との差分がゼロになるように、還元剤の供給量の第2補正量を設定する。より具体的には、検出されたNH濃度が予め設定された目標NH濃度に収束するように、フィードバック制御するための制御入力として、尿素水の供給量の第2補正量を(第2のFB補正量)を算出する。 Returning to FIG. 4, the second correction amount setting means 303 of the reducing agent supply amount, so that the difference between the NH 3 concentration and the target NH 3 concentration detected by the NH 3 sensor 26 of FIG. 1 is zero, the reduction A second correction amount of the agent supply amount is set. More specifically, as is detected NH 3 concentration converges to a preset target NH 3 concentrations were, as a control input to the feedback control, the second correction amount of the supply amount of the urea water (second FB correction amount).

第1の補正量と第2の補正量から還元剤供給量を設定する手段304は、還元剤供給手段による尿素水の供給量、すなわち図1の噴射器253から噴射される尿素水量を、第1補正量と第2補正量とを用いて設定する。   The means 304 for setting the reducing agent supply amount from the first correction amount and the second correction amount is configured to determine the urea water supply amount by the reducing agent supply means, that is, the urea water amount injected from the injector 253 in FIG. It is set using the first correction amount and the second correction amount.

図6は、本発明の尿素水の供給量の第1および第2の補正量の算出に至る制御フローの一例を示す図である。この制御フローは、ECU3がメモリに格納する制御プログラムを呼び出して所定の制御周期毎に実行される。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a control flow for calculating the first and second correction amounts of the urea water supply amount according to the present invention. This control flow is executed every predetermined control cycle by calling a control program stored in the memory by the ECU 3.

ステップS1では、尿素水噴射装置25の故障フラグが「1」であるか否かを判別する。この故障フラグは、図示しない判定処理において尿素水噴射装置が故障したと判定されたときに「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。この判別がYesの場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。この判別がNoの場合には、ステップS2に移る。   In step S1, it is determined whether or not the failure flag of the urea water injection device 25 is “1”. This failure flag is set to “1” when it is determined in the determination process (not shown) that the urea water injection device has failed, and is set to “0” otherwise. If this determination is Yes, the process moves to step S14, and the urea water injection amount is set to “0”, and then this process ends. If this determination is No, the process proceeds to step S2.

ステップS2では、選択還元触媒の劣化フラグが「1」であるか否かを判別する。この触媒劣化フラグは、図示しない判定処理において図1の第1選択還元触媒231及び第2選択還元触媒232の何れかが故障したと判定されたときに「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。この判別がYesの場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。この判別がNoの場合には、ステップS3に移る。   In step S2, it is determined whether or not the deterioration flag of the selective reduction catalyst is “1”. This catalyst deterioration flag is set to “1” when it is determined in the determination process (not shown) that one of the first selective reduction catalyst 231 and the second selective reduction catalyst 232 in FIG. 1 has failed, and otherwise. Set to “0”. If this determination is Yes, the process moves to step S14, and the urea water injection amount is set to “0”, and then this process ends. If this determination is No, the process proceeds to step S3.

ステップS3では、尿素水残量が所定値未満であるか否かを判別する。この尿素水残量は、図1の尿素水タンク251内の尿素水の残量を示し、レベルセンサの出力に基づいて算出される。この判別がYesの場合には、ステップS4に移り、Noの場合には、ステップS5に移る。   In step S3, it is determined whether or not the urea water remaining amount is less than a predetermined value. The remaining amount of urea water indicates the remaining amount of urea water in the urea water tank 251 in FIG. 1, and is calculated based on the output of the level sensor. If this determination is Yes, the process moves to step S4, and if No, the process moves to step S5.

ステップS4では、尿素水残量の警告灯を点灯し、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。   In step S4, a warning light for the remaining amount of urea water is turned on, the process proceeds to step S14, and after the urea water injection amount is set to “0”, this process is terminated.

ステップS5では、図1の酸化触媒21の暖機タイマ値が所定値より大きいか否かを判別する。この触媒暖機タイマ値は、エンジン始動後の酸化触媒21の暖機時間を計時するものである。この判別がYesの場合には、ステップS6に移る。この判別がNoの場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。   In step S5, it is determined whether or not the warm-up timer value of the oxidation catalyst 21 in FIG. 1 is greater than a predetermined value. This catalyst warm-up timer value measures the warm-up time of the oxidation catalyst 21 after the engine is started. If this determination is Yes, the process proceeds to step S6. When this determination is No, the process proceeds to step S14, and after setting the urea water injection amount to “0”, this process is terminated.

ステップS6では、センサ故障フラグが「0」であるか否かを判別する。このセンサ故障フラグは、図示しない判定処理において図1のNHセンサ26および触媒温度センサ27の少なくともいずれか一方が故障したと判定されたときに「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。この判別がYesの場合には、ステップS7に移る。この判別がNoの場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。 In step S6, it is determined whether or not the sensor failure flag is “0”. This sensor failure flag is set to “1” when it is determined that at least one of the NH 3 sensor 26 and the catalyst temperature sensor 27 in FIG. 1 has failed in a determination process (not shown), and “0” otherwise. "Is set. If this determination is Yes, the process proceeds to step S7. When this determination is No, the process proceeds to step S14, and after setting the urea water injection amount to “0”, this process is terminated.

ステップS7では、NHセンサ26の活性フラグが1であるか否かを判別する。このNHセンサ活性フラグは、図示しない判定処理においてNHセンサ26が活性状態に達したと判定されたときに「1」に設定され、それ以外のときには「0」に設定される。この判別がYesの場合には、ステップS8に移る。この判別がNoの場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。 In step S7, it is determined whether or not the activation flag of the NH 3 sensor 26 is 1. The NH 3 sensor activation flag is set to “1” when it is determined in the determination process (not shown) that the NH 3 sensor 26 has reached the active state, and is set to “0” otherwise. If this determination is Yes, the process proceeds to step S8. When this determination is No, the process proceeds to step S14, and after setting the urea water injection amount to “0”, this process is terminated.

ステップS8では、尿素水が加水分解されてNHが発生可能な状態か否かを判別する。具体的には、選択還元触媒23の温度が尿素水の加水分解可能な所定温度(例えば約160℃)以上であるか否かを判別する。この判別がYesである場合には、尿素水が加水分解されてNHが発生可能と判断して、ステップS9に移る。この判別がNoである場合には、ステップS14に移り、尿素水噴射量を「0」に設定した後に、この処理を終了する。 In step S8, it is determined whether the urea water is hydrolyzed and NH 3 can be generated. Specifically, it is determined whether or not the temperature of the selective reduction catalyst 23 is equal to or higher than a predetermined temperature at which urea water can be hydrolyzed (for example, about 160 ° C.). When this determination is Yes, it is determined that the urea water is hydrolyzed and NH 3 can be generated, and the process proceeds to step S9. When this determination is No, the process proceeds to step S14, and the urea water injection amount is set to “0”, and then this process ends.

ステップS9において尿素水噴射量の算出を開始する。最初にステップS10において、第1選択還元触媒231に捕獲される推定ストレージNH量を算出する。この算出方法は、図5の推定量Vsの算出の説明において述べた通りである。 In step S9, calculation of the urea water injection amount is started. First, in step S10, the estimated storage NH 3 amount captured by the first selective reduction catalyst 231 is calculated. This calculation method is as described in the description of the calculation of the estimated amount Vs in FIG.

ステップS11では、推定ストレージNH量を用いて尿素水の第1補正供給量を算出する。この第1補正供給量の算出方法は、図5の補正尿素水(第1のFB補正量)の算出において述べた通りである。 In step S11, the first corrected supply amount of urea water is calculated using the estimated storage NH 3 amount. The calculation method of the first correction supply amount is as described in the calculation of the corrected urea water (first FB correction amount) in FIG.

ステップS12では、NH量センサ26の出力であるNH濃度が得られているか否かを判別する。この判別がYesである場合には、第1選択還元触媒231においてNHが最大ストレージNH量(例えば図2の符号32)までストレージされていると判断して、ステップS13に移る。この判別がNoである場合には、この処理を終了する。すなわち、第1選択還元触媒231においてNHが最大ストレージNH量までストレージされるまでは、算出した尿素水の第1補正供給量のみが尿素水供給量のF/B制御入力として利用される。 In step S12, it is determined whether or not the NH 3 concentration that is the output of the NH 3 amount sensor 26 is obtained. If this determination is Yes, it is determined that NH 3 has been stored up to the maximum storage NH 3 amount (for example, reference numeral 32 in FIG. 2) in the first selective reduction catalyst 231, and the process proceeds to step S13. If this determination is No, this process ends. That is, until the NH 3 is stored up to the maximum storage NH 3 amount in the first selective reduction catalyst 231, only the calculated first corrected supply amount of urea water is used as the F / B control input of the urea water supply amount. .

ステップS13では、NH量センサ26の出力であるNH濃度を用いて尿素水の第2補正供給量を算出する。この第2補正供給量の算出方法は、図4の還元剤供給量の第2補正量設定手段303による第2のF/B補正量の算出の説明において述べた通りである。このように、本発明では、NH濃度が検出されてから、言い換えれば第1選択還元触媒231においてNHが最大ストレージNH量までストレージされてから、第2補正供給量が算出される。したがって、その最大ストレージ後は、この第2補正供給量と先の第1補正供給量の双方が尿素水供給量の制御入力として利用可能となる。 In step S <b> 13, the second corrected supply amount of urea water is calculated using the NH 3 concentration that is the output of the NH 3 amount sensor 26. The method for calculating the second correction supply amount is as described in the description of the calculation of the second F / B correction amount by the second correction amount setting means 303 for the reducing agent supply amount in FIG. Thus, in the present invention, after the NH 3 concentration is detected, in other words, after the NH 3 is stored up to the maximum storage NH 3 amount in the first selective reduction catalyst 231, the second corrected supply amount is calculated. Therefore, after the maximum storage, both the second correction supply amount and the previous first correction supply amount can be used as control inputs for the urea water supply amount.

図7は、触媒温度と、NHセンサF/Bによる尿素水補正量と、NH濃度と、第1選択還元触媒231におけるNHストレージ量との関係を示す図である。(a)は比較のために示す従来例であり、NHセンサF/Bによる尿素水補正を全域、すなわち第1選択還元触媒231におけるNHフル(最大)ストレージの前後において適用する場合の例である。(b)は本発明の一実施例であり、NHセンサF/Bによる尿素水補正を第1選択還元触媒231におけるNHフル(最大)ストレージ後において適用する場合の例である。最初に(a)の従来例について説明する。 FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the catalyst temperature, the urea water correction amount by the NH 3 sensor F / B, the NH 3 concentration, and the NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst 231. (A) is a conventional example shown for comparison, and an example in which urea water correction by the NH 3 sensor F / B is applied to the entire region, that is, before and after NH 3 full (maximum) storage in the first selective reduction catalyst 231. It is. (B) is an embodiment of the present invention, which is an example of applying urea water correction by the NH 3 sensor F / B after NH 3 full (maximum) storage in the first selective reduction catalyst 231. First, the conventional example (a) will be described.

図7(a)において、触媒温度が上昇し尿素水を加水分解可能な温度(例えば160℃)になると噴射器253から尿素水の供給が開始される。尿素水の供給開始に応じて、NHセンサF/B制御による尿素水補正、すなわち上述した第2のFB補正量による補正を開始する。NHセンサ反応、すなわち第1選択還元触媒231におけるNHフル(最大)ストレージが得られるまでは最大限に尿素水の供給量補正が行われる(1)。これに伴い第1選択還元触媒231におけるNHストレージ量は最大ストレージ速度で増加していく(2)。NHセンサ反応が得られてからは、検出されたNH濃度が予め設定された目標NH濃度に収束するようにF/B制御されるが、第1選択還元触媒231のNHフル(最大)ストレージまで最大限に尿素水の供給量補正がおこなわれたために、NH濃度が目標NH濃度を大きく超えてしまう。つまり、触媒の温度上昇に伴う第1選択還元触媒231でのNHストレージ可能量の減少に伴い多量のNHスリップが発生してしまう(3)。 In FIG. 7A, when the catalyst temperature rises and reaches a temperature at which urea water can be hydrolyzed (for example, 160 ° C.), supply of urea water from the injector 253 is started. In response to the start of the urea water supply, the urea water correction by the NH 3 sensor F / B control, that is, the correction by the second FB correction amount described above is started. Until the NH 3 sensor reaction, that is, the NH 3 full (maximum) storage in the first selective reduction catalyst 231 is obtained, the supply amount of urea water is corrected to the maximum (1). Accordingly, the NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst 231 increases at the maximum storage speed (2). NH 3 from the sensor response was obtained, although the detected NH 3 concentration is in the F / B control to converge to a preset target NH 3 concentrations were, NH 3 in the first selective reduction catalyst 231 full ( (Maximum) Since the supply amount of urea water was corrected to the maximum extent to the storage, the NH 3 concentration greatly exceeded the target NH 3 concentration. That is, a large amount of NH 3 slip occurs as the NH 3 storage capacity of the first selective reduction catalyst 231 decreases as the temperature of the catalyst increases (3).

図7(b)において、(a)の場合と同様に、触媒温度が尿素水を加水分解可能な温度(例えば160℃)になると噴射器253から尿素水の供給が開始される。しかし、(a)の場合と異なり、NHセンサF/B制御による尿素水補正は行われず、代わって、尿素水の供給開始からNHセンサ反応、すなわち第1選択還元触媒231におけるNHフル(最大)ストレージが得られるまでは、図5のNH推定ストレージ量を用いたF/B補正(第1のFB補正量による補正)をおこなう。この場合、第1選択還元触媒231におけるNHストレージ量は(a)の場合に比べて緩やかなストレージ速度で増加していく(1)。NHセンサ反応が得られてからは、NHセンサF/B制御による尿素水補正(第2のFB補正量による補正)を開始する(2)。NHストレージ量は緩やかに増加してきたために、NH濃度が目標NH濃度を大きく超えてしまうことなく、迅速に目標NH濃度に収束するように制御される(3)。その結果、NHスリップ量は、(a)の場合よりも減少し速やかに収束していく(4)。 In FIG. 7B, as in the case of FIG. 7A, when the catalyst temperature reaches a temperature at which urea water can be hydrolyzed (for example, 160 ° C.), supply of urea water from the injector 253 is started. However, unlike the case of (a), urea water correction by NH 3 sensor F / B control is not performed, and instead, NH 3 sensor reaction from the start of urea water supply, that is, NH 3 full in the first selective reduction catalyst 231 is performed. Until the (maximum) storage is obtained, F / B correction (correction by the first FB correction amount) using the NH 3 estimated storage amount of FIG. 5 is performed. In this case, the NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst 231 increases at a slower storage speed than in the case (a) (1). After the NH 3 sensor reaction is obtained, urea water correction (correction by the second FB correction amount) by NH 3 sensor F / B control is started (2). NH 3 storage amount in order to have increased moderately, NH 3 concentration without exceed greatly the target NH 3 concentration, is rapidly controlled such that it converges to the target NH 3 concentration (3). As a result, the NH 3 slip amount decreases and converges more quickly than in the case of (a) (4).

また、先のNH推定ストレージ量を用いたF/B補正(第1のFB補正量による補正)もNHフル(最大)ストレージ後も継続して利用する。その理由は、NHセンサF/B制御はレスポンスが比較的遅い濃度F/Bであるために、NH吸着可能量に対してオーバーシュートした尿素水噴射量をその可能量に戻す動きが弱いので、併用によりその動きを早めるためである。なお、第1のFB補正量による補正は、状況に応じてNHフル(最大)ストレージ後は停止させてもよい。 Further, the F / B correction (correction by the first FB correction amount) using the previous NH 3 estimated storage amount is continuously used even after the NH 3 full (maximum) storage. The reason is that the NH 3 sensor F / B control has a relatively slow concentration F / B response, so the urea water injection amount overshooting the NH 3 adsorbable amount is less likely to return to that possible amount. Therefore, it is for speeding up the movement by the combined use. The correction based on the first FB correction amount may be stopped after NH 3 full (maximum) storage depending on the situation.

図8は、触媒温度と、NHセンサF/Bによる尿素水補正量と、NH推定ストレージ量を用いたF/B補正(第1のFB補正量による補正)による尿素水補正量と、NH濃度と、第1選択還元触媒231におけるNHストレージ量との関係を示す図である。(a)はNH推定ストレージ量を用いたF/B補正をNHフル(最大)ストレージ後は併用しない場合の例であり、(b)はそれを併用する場合の例である。最初に(a)の場合について説明する。 FIG. 8 shows the catalyst temperature, the urea water correction amount by the NH 3 sensor F / B, the urea water correction amount by the F / B correction (correction by the first FB correction amount) using the NH 3 estimated storage amount, FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the NH 3 concentration and the NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst 231. (A) is an example in the case where F / B correction using the NH 3 estimated storage amount is not used after NH 3 full (maximum) storage, and (b) is an example in the case of using it together. First, the case of (a) will be described.

図8(a)において、触媒温度が上昇し尿素水を加水分解可能な温度(例えば160℃)になると噴射器253から尿素水の供給が開始される。尿素水の供給開始からNHセンサ反応が得られるまでの間、NH推定ストレージ量を用いたF/B補正(第1のFB補正量による補正)をおこなう(1)。第1選択還元触媒231におけるNHストレージ量は、その間比較的緩やかなストレージ速度で増加していく(2)。 In FIG. 8A, when the catalyst temperature rises and reaches a temperature at which urea water can be hydrolyzed (for example, 160 ° C.), supply of urea water from the injector 253 is started. From the start of urea water supply until the NH 3 sensor response is obtained, F / B correction using the estimated NH 3 storage amount (correction by the first FB correction amount) is performed (1). The amount of NH 3 storage in the first selective reduction catalyst 231 increases at a relatively slow storage speed during that time (2).

NHセンサ反応が得られてからは、図7(b)の場合と同様に、NHセンサF/B制御による尿素水補正(第2のFB補正量による補正)を開始する。その補正量は、最初は増量(プラス)側に向かうが、NHセンサのNHの実濃度が目標濃度を超えるため減量側へシフトする(3)。しかしながら、尿素水補正量を減らしても、NHセンサの反応が遅いために、NH目標濃度以上の濃度が継続されてしまう(4)。つまり、触媒の温度上昇に伴う第1選択還元触媒231でのNHストレージ可能量の減少に伴い比較的多量のNHスリップが発生してしまう(5)。 After the NH 3 sensor reaction is obtained, urea water correction by the NH 3 sensor F / B control (correction by the second FB correction amount) is started as in the case of FIG. 7B. The correction amount is initially toward the increase (plus) side, but shifts to the decrease side because the actual concentration of NH 3 of the NH 3 sensor exceeds the target concentration (3). However, even if the urea water correction amount is reduced, the NH 3 sensor response is slow, and thus a concentration equal to or higher than the NH 3 target concentration is continued (4). That is, a relatively large amount of NH 3 slip occurs as the NH 3 storage capacity of the first selective reduction catalyst 231 decreases as the catalyst temperature rises (5).

図8(b)において、尿素水の供給開始からNHセンサの反応が得られるまでは(a)の場合と同様である。(a)との違いは、NHセンサの反応が得られた後もNH推定ストレージ量を用いたF/B補正を継続し、NHセンサF/B制御による尿素水補正と併用することである。NHセンサF/B制御による尿素水補正量は、最初は増量(プラス)側に向かうが、NHセンサのNHの実濃度が目標濃度を超えるため減量側へシフトする(1)。同時に、NH推定ストレージ量を用いたF/B補正も、ストレージ可能量を超えているため、その補正量が減量側へシフトする(2)。両F/B補正の併用により、NH濃度の目標濃度に対するズレの抑制効果が大きくなる(3)。その結果、触媒の温度上昇に伴う第1選択還元触媒231でのNHストレージ可能量の減少があっても、(a)の場合よりもNHスリップ量は小さく速やかに収束していく(4)。 In FIG. 8B, the process from the start of urea water supply until the reaction of the NH 3 sensor is obtained is the same as in the case of FIG. The difference from (a) is that F / B correction using the NH 3 estimated storage amount is continued even after the reaction of the NH 3 sensor is obtained, and combined with urea water correction by NH 3 sensor F / B control. It is. The urea water correction amount by the NH 3 sensor F / B control is initially directed to the increase (plus) side, but shifts to the decrease side because the actual concentration of NH 3 of the NH 3 sensor exceeds the target concentration (1). At the same time, the F / B correction using the NH 3 estimated storage amount also exceeds the storage possible amount, so that the correction amount shifts to the decrease side (2). The combined use of both F / B corrections increases the effect of suppressing the deviation of the NH 3 concentration from the target concentration (3). As a result, even if there is a decrease in the NH 3 storage capacity at the first selective reduction catalyst 231 due to the temperature rise of the catalyst, the NH 3 slip amount is smaller than in the case of (a) and converges quickly (4 ).

上述した実施形態は一例でありこれに限定されるものではない。本発明は、任意の数の気筒を有するエンジンに適用可能である。また、本発明は、直接噴射式のガソリンエンジン等のエンジンにも適用可能である。さらに、本発明は、還元剤供給として、上述した一実施形態である尿素水供給のみならず、ガス状のNHを直接供給する場合等において適用可能である。例えば、図1の一実施形態を利用する場合、尿素水噴射装置25の代わりにNHガス供給装置を用いることにより、NHガスを直接供給することができる。 The above-described embodiment is an example, and the present invention is not limited to this. The present invention is applicable to an engine having an arbitrary number of cylinders. The present invention can also be applied to an engine such as a direct injection gasoline engine. Furthermore, the present invention can be applied not only to the urea water supply that is the above-described embodiment but also to the case where gaseous NH 3 is directly supplied as the reducing agent supply. For example, when using the embodiment of FIG. 1, NH 3 gas can be directly supplied by using an NH 3 gas supply device instead of the urea water injection device 25.

Claims (2)

内燃機関の排気浄化装置であって、
内燃機関の排気通路に設けられ、還元剤であるNHを捕捉すると共に、捕捉したNHを用いて前記排気通路を流れるNOを還元する選択還元触媒であって、第1選択還元触媒と、排気通路のうち第1選択還元触媒よりも下流側に設けられた第2選択還元触媒とを含む選択還元触媒と、
前記排気通路内の前記選択還元触媒の上流側に前記還元剤を供給する還元剤供給手段と、
前記排気通路のうち前記第1選択還元触媒と前記第2選択還元触媒との間のNH濃度を検出するNH検出手段と、
前記第1選択還元触媒内のNH量を算出する手段と、
算出されたNH量と前記第1選択還元触媒内の最大NHストレージ量との差分が減少するように、前記還元剤の供給量の第1補正量を設定する第1補正量設定手段と、
検出されたNH濃度と目標NH濃度との差分が減少するように、前記還元剤の供給量の第2補正量を設定する第2補正量設定手段と、
前記第1選択還元触媒内のNH 量を算出開始後から、前記第1選択還元触媒内のNHが最大NHストレージ量以上になるまでは、前記第1補正量のみを用いて前記還元剤の供給量を設定し、最大NHストレージ量に至ったときから、前記第2補正量を用いて前記還元剤の供給量を設定する還元剤供給量設定手段とを備えた、排気浄化装置。
An exhaust purification device for an internal combustion engine,
A selective reduction catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine for capturing NH 3 as a reducing agent and reducing NO X flowing through the exhaust passage using the captured NH 3 , comprising: a first selective reduction catalyst; A selective reduction catalyst including a second selective reduction catalyst provided downstream of the first selective reduction catalyst in the exhaust passage;
Reducing agent supply means for supplying the reducing agent to the upstream side of the selective reduction catalyst in the exhaust passage;
And NH 3 detection means for detecting the NH 3 concentration between the second selective reduction catalyst and the first selective reduction catalyst of the exhaust passage,
Means for calculating the amount of NH 3 in the first selective reduction catalyst;
First correction amount setting means for setting a first correction amount of the reducing agent supply amount so that a difference between the calculated NH 3 amount and the maximum NH 3 storage amount in the first selective reduction catalyst decreases. ,
A second correction amount setting means for setting a second correction amount of the reducing agent supply amount so that a difference between the detected NH 3 concentration and the target NH 3 concentration decreases ;
After calculating starting the NH 3 amount in said first selective reduction catalyst, wherein the first distance from the NH 3 amount of the selective reduction in the catalyst is equal to or greater than 3 storage amount maximum NH, using only the first correction amount Exhaust gas comprising: a reducing agent supply amount setting means for setting the reducing agent supply amount and setting the reducing agent supply amount using the second correction amount after the maximum NH 3 storage amount is set. Purification equipment.
前記還元剤供給量設定手段は、前記第1選択還元触媒内のNH量が最大NHストレージ量に至った後も、前記第1補正量を継続して用いて前記還元剤の供給量を設定する、請求項1に記載の排気浄化装置。 The reducing agent supply amount setting means continues to use the first correction amount to reduce the supply amount of the reducing agent even after the NH 3 amount in the first selective reduction catalyst reaches the maximum NH 3 storage amount. The exhaust emission control device according to claim 1, which is set.
JP2010026356A 2010-02-09 2010-02-09 Exhaust gas purification device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP5553629B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010026356A JP5553629B2 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2010026356A JP5553629B2 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011163195A JP2011163195A (en) 2011-08-25
JP5553629B2 true JP5553629B2 (en) 2014-07-16

Family

ID=44594182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010026356A Expired - Fee Related JP5553629B2 (en) 2010-02-09 2010-02-09 Exhaust gas purification device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5553629B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104870764A (en) * 2012-12-18 2015-08-26 丰田自动车株式会社 Exhaust purification device for internal combustion engine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3500492B2 (en) * 1997-11-13 2004-02-23 日立造船株式会社 Flue gas denitration method
JP2002177741A (en) * 2000-12-18 2002-06-25 Miura Co Ltd Method of controlling denitration apparatus in boiler
DE102006027357B4 (en) * 2006-06-13 2015-12-03 Volkswagen Ag Method for operating an SCR catalytic converter and exhaust system
JP4661814B2 (en) * 2007-03-29 2011-03-30 トヨタ自動車株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
WO2009128169A1 (en) * 2008-04-18 2009-10-22 本田技研工業株式会社 Exhaust purification apparatus for internal combustion engine
EP2299338B1 (en) * 2008-07-07 2013-05-29 Honda Motor Co., Ltd. Controller

Also Published As

Publication number Publication date
JP2011163195A (en) 2011-08-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5351186B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP5553631B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5284408B2 (en) Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP5221647B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5653618B2 (en) Control of selective catalytic reduction
JP4875744B2 (en) Catalyst degradation judgment device for exhaust purification system
USRE48658E1 (en) Exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine
EP1712764B1 (en) Method and control system for an engine equipped with an SCR system
US20130318949A1 (en) Exhaust gas purifying system of internal combustion engine
JP6052411B2 (en) Condensate treatment device for internal combustion engine
JP2009007967A (en) Additive amount control device of exhaust emission control agent, and exhaust emission control system
JP5560089B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5553629B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6350581B2 (en) Exhaust gas purification control device for internal combustion engine
JP6112093B2 (en) Exhaust purification system
CN107448264B (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US8225596B2 (en) Exhaust purification device of internal combustion engine
JP7262705B2 (en) engine exhaust purification device
WO2011099051A1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5553630B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2011202620A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2009299597A (en) Exhaust emission control device for vehicular internal combustion engine
JP2014088826A (en) Exhaust cleaning system of internal combustion engine
WO2011024721A1 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2018044454A (en) Exhaust emission control system of internal combustion engine

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140513

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140527

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5553629

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees