JP6586944B2 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Description
Ox触媒の温度が所定温度以上の場合であって、排気の空燃比が所定空燃比より大きい場合において、添加剤の添加量を相対的に少なくすることにより、NOx触媒におけるアンモニアの酸化を抑制できる。このようにして、排気の空燃比が所定空燃比より大きいときに、NOx触媒でのアンモニアの酸化を抑制することにより、NOx触媒からNOxが流出することを抑制し得る。なお、NOx触媒に流入する排気の空燃比が所定空燃比より大きいときには、排気の空燃比が大きいほど、添加弁から排気中へ添加する添加剤の量を少なくしてもよい。この場合、添加剤の量を段階的に変化させてもよく、連続的に変化させてもよい。また、NOx触媒の温度が、アンモニアが酸化される所定温度以上の場合において、排気の空燃比が所定空燃比より大きいときには、添加弁から排気中に添加する添加剤の量を0にしてもよい。すなわち、添加剤の量を少なくすることには、添加剤の量を0にすることを含むことができる。
図1は、本実施例に係る内燃機関と、その排気系と、の概略構成を示す図である。内燃機関1は車両駆動用のディーゼルエンジンである。ただし、内燃機関1はガソリンエンジンであってもよい。内燃機関1には排気通路2が接続されている。排気通路2には、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを選択還元する選択還元型NOx触媒3(以下、「NOx触媒3」という。)が設けられている。
設けられている。なお、本実施例においては温度センサ13が本発明における温度取得装置に相当し、空燃比センサ12が本発明における空燃比取得装置に相当する。また、内燃機関1には各気筒に夫々燃料を噴射する燃料噴射弁6が設けられている。
x触媒3のアンモニア吸着量が減少する。このように、NOx触媒3の温度が比較的高くなるときには、NOx触媒3に十分な量のアンモニアを予め吸着させておくことが困難になるため、NOx触媒3に流入するNOxの量に応じて添加剤を添加する当量比制御を実施する。
ンモニアの割合が許容範囲内となる空燃比である。この所定空燃比は、予め実験またはシミュレーション等により求めることができる。また、NOx触媒3の温度が所定温度以上の場合において、NOx触媒3に流入する排気の空燃比が所定空燃比より大きいときには、添加弁4から添加剤を添加しない(添加弁4からの添加剤の添加量を0になるまで低減する)ようにしてもよい。
触媒3の温度が高いほどアンモニアが酸化され易くなるため、当量比を小さくする。図5に示した関係は、予め実験またはシミュレーション等により求めておく。
テップS105へ進み、一方、否定判定がなされた場合にはステップS106へ進む。
図9は、本実施例に係る内燃機関と、その排気系と、の概略構成を示す図である。図1に示した構成と異なる点について主に説明する。図9に示した構成では、選択還元型NOx触媒を排気通路2に2つ設けている。上流側のNOx触媒を第一NOx触媒31といい、下流側のNOx触媒を第二NOx触媒32という。
よりも上流の排気通路2には、排気中に添加剤を添加する第二添加弁42が設けられている。第一添加弁41及び第二添加弁42はECU10に電気配線を介して接続されており、該ECU10により第一添加弁41及び第二添加弁42が制御される。
NOx触媒31から添加剤が流出して第二NOx触媒32に添加剤を供給できるような当量比に設定される。なお、第一NOx触媒31から流出する添加剤量は、第一NOx触媒31の温度、第一NOx触媒31に流入するNOx量、第一NOx触媒31に流入する排気の空燃比、排気の流量、に応じて決まる。したがって、第二NOx触媒32のアンモニア吸着量に応じて、第一NOx触媒31から流出させる添加剤量を算出し、該第一NOx触媒31から流出させる添加剤量となるように、第一添加弁41からの添加剤の添加量を算出してもよい。
本実施例では、排気の空燃比が所定空燃比以下のときよりも、排気の空燃比が所定空燃比より大きいときのほうが、第一添加弁41の添加比が小さくなればよい。
ることがあった。すなわち、空燃比によらずに、第一NOx触媒31の温度に基づいて第一添加弁41の添加比を変えることがあった。
2 排気通路
3 選択還元型NOx触媒
4 添加弁
6 燃料噴射弁
7 吸気通路
10 ECU
11 NOxセンサ
12 空燃比センサ
13 温度センサ
21 クランクポジションセンサ
22 アクセル開度センサ
23 エアフローメータ
31 第一NOx触媒
32 第二NOx触媒
41 第一添加弁
42 第二添加弁
Claims (3)
- 内燃機関の排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを選択還元する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の前記排気通路に設けられ、排気中にアンモニア又はアンモニアの前駆体である添加剤を添加する添加弁と、
前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得装置と、
前記選択還元型NOx触媒へ流入する排気の空燃比を取得する空燃比取得装置と、
前記温度取得装置により取得される温度が、アンモニアが酸化される所定温度以上の場合において、前記空燃比取得装置により取得される空燃比が所定空燃比より大きいときには、前記所定空燃比以下のときよりも、前記添加弁から排気中に添加する添加剤の量を少なくする制御装置と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。 - 前記選択還元型NOx触媒は、第一NOx触媒と、前記第一NOx触媒よりも前記排気通路の下流側に設けられる第二NOx触媒と、を含んで構成され、
前記温度取得装置は、前記第一NOx触媒の温度を取得するように構成され、
前記空燃比取得装置は、前記第一NOx触媒へ流入する排気の空燃比を取得するように構成され、
前記添加弁は、前記第一NOx触媒よりも上流の前記排気通路に設けられる第一添加弁であるように構成され、
前記第一NOx触媒よりも下流且つ前記第二NOx触媒よりも上流の前記排気通路に設けられ排気中に添加剤を添加する第二添加弁を更に備え、
前記制御装置は、前記温度取得装置により取得される前記第一NOx触媒の温度が前記所定温度以上の場合において、前記空燃比取得装置により取得される空燃比が前記所定空燃比よりも大きいときには、前記空燃比取得装置により取得される空燃比が前記所定空燃比以下のときよりも、前記第一添加弁及び前記第二添加弁から添加する添加剤の総量に対する前記第一添加弁から添加する添加剤の量の比を小さくする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 内燃機関の排気通路に設けられ、アンモニアを還元剤として排気中のNOxを選択還元
する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒よりも上流の前記排気通路に設けられ、排気中にアンモニア又はアンモニアの前駆体である添加剤を添加する添加弁と、
前記選択還元型NOx触媒の温度を取得する温度取得装置と、
前記選択還元型NOx触媒へ流入する排気の空燃比を取得する空燃比取得装置と、
前記温度取得装置により取得される温度が、アンモニアが酸化される所定温度以上の場合において、前記空燃比取得装置により取得される空燃比が所定空燃比より大きいときは、前記空燃比取得装置により取得される空燃比が大きいほど、前記添加弁から排気中に添加する添加剤の量を少なくする制御装置と、
を備える内燃機関の排気浄化装置。
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