JPH11107739A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust emission control device for internal combustion engine

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JPH11107739A
JPH11107739A JP27557097A JP27557097A JPH11107739A JP H11107739 A JPH11107739 A JP H11107739A JP 27557097 A JP27557097 A JP 27557097A JP 27557097 A JP27557097 A JP 27557097A JP H11107739 A JPH11107739 A JP H11107739A
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JP
Japan
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catalyst
exhaust
exhaust passage
switching
sub
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JP27557097A
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Japanese (ja)
Inventor
Toru Matsui
井 徹 松
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Tokyo Gas Co Ltd
Original Assignee
Tokyo Gas Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the consumption quantity of reducing agent by causing highly efficient reduction work by preventing Nox from being occluded in a catalyst during low load running. SOLUTION: In this device, an exhaust emission passage E is branched into three exhaust emission passages, first through third passages E1, E2 and E3 provided with switch valves 13A, 13B and 13C respectively, and reduction agent adding devices 4A and 4B are arranged upperstream of the first and second exhaust emission passages respectively, and occluding reduction catalysts 1A and 2A are provided in the first and second passages respectively. When the load on an engine 35 is a specified value or less, the switch valves of the first and second passages are closed, and the switch valve of the third passage us opened to directly discharge exhaust emission gas G. When the load is more than the specified value, the switch valve of the third passage is closed, and the switch valve of either the first or second passage is opened so that oxidation occlusion works by means of a catalyst in the passage, and reduction agent R is added to the closed passage of the other switch valve from a reduction adding device to make a catalyst backstream of the reduction agent adding device perform reduction occlusion work. Thus, their respective oxidation occlusion work and reduction releasing work of the first and second catalysts are alternatively conducted by operating switch valves.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内燃機関の排気通
路に吸蔵還元触媒を介装した排気浄化装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus having a storage reduction catalyst interposed in an exhaust passage of an internal combustion engine.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ガスリーンに相当する空燃比では
NOxを酸化吸蔵し、ガスリッチな還元雰囲気、或いは
理論空燃比で燃焼する雰囲気では、その吸蔵されたNO
xを還元除去する吸蔵還元触媒は知られている。例え
ば、特開平8−19728号公報には、2組の酸化触
媒、二酸化窒素捕捉剤及び還元触媒を含む触媒装置を設
け、開閉バルブを交互に開閉して開き側の触媒での捕捉
作用と、閉じ側の触媒に還元ガスを供給しての還元作用
とを連続して排気ガスを浄化する技術が開示されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, NOx is oxidized and stored at an air-fuel ratio corresponding to gas lean, and the stored NO is stored in a gas-rich reducing atmosphere or an atmosphere burning at a stoichiometric air-fuel ratio.
A storage reduction catalyst for reducing and removing x is known. For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-19728, a catalyst device including two sets of an oxidation catalyst, a nitrogen dioxide trapping agent, and a reduction catalyst is provided, and an opening / closing valve is alternately opened and closed, and a trapping action by an open side catalyst is provided. There is disclosed a technique for purifying exhaust gas by continuously performing a reducing operation by supplying a reducing gas to a catalyst on a closed side.

【0003】しかし、これ等の技術では、NOx発生の
少ない低負荷運転時にも酸化吸蔵が行われ、長時間の低
負荷運転後には大量の還元剤を噴射する必要があり、還
元剤の消費が多くなるという不具合がある。
[0003] However, in these techniques, oxidation storage is performed even during low-load operation in which NOx is less generated, and after a long-time low-load operation, a large amount of reducing agent needs to be injected. There is a problem that it increases.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、効率の良い
還元作用を行って還元剤の消費量を減らすことが出来る
内燃機関の排気浄化装置の提供を目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine which can perform an efficient reducing operation to reduce the consumption of a reducing agent.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の内燃機関の排気
浄化装置は、内燃機関の排気通路に吸蔵還元触媒を設置
した内燃機関の排気浄化装置において、排気通路を3本
の第1〜3の排気通路に分岐し、第1〜3の排気通路の
それぞれに第1〜3の切換弁が介装されており、第1及
び第2の排気通路のそれぞれには吸蔵還元触媒が介装さ
れ且つその上流側には還元剤添加装置が設けられ、第1
〜3の切換弁は、内燃機関の負荷が所定値以下の場合に
は第1及び第2の排気通路を閉鎖し、且つ、第3の切換
弁を開いて排気ガスを第3の排気通路にのみ流過せし
め、負荷が所定値以上の場合には、第3の排気通路を閉
鎖し、第1及び第2の切換弁のいずれか一方のみを開
き、開放された排気通路に介装されている前記触媒で酸
化吸蔵作用を行う様に構成し、第1、第2の排気通路の
内の開じた方の切換弁が介装されている側に介装された
前記触媒の還元作用を行う様に当該排気通路に設けた前
記還元剤添加装置から還元剤(例えば、都市ガス)を添
加する様に構成し、前記第1及び第2の切換弁の開閉を
交互に切り換えることにより、第1、第2の触媒の酸化
吸蔵作用と還元放出作用とを交互に行う様に構成したこ
とを特徴としている(図1、2に対応)。本発明は上記
の様に構成され、内燃機関の負荷が所定値以下で且つ排
気ガス中のNOx濃度の低い領域においては、排気ガス
が吸蔵還元触媒を流れないので、低負荷から高負荷に変
更された際に還元剤を多量に必要とする様なことがな
い。また、低負荷運転の時間分だけ触媒使用時間を減縮
出来る、等の効果がある。
According to the present invention, there is provided an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which an occlusion reduction catalyst is provided in an exhaust path of the internal combustion engine. , And first to third switching valves are interposed in each of the first to third exhaust passages, and occlusion reduction catalysts are interposed in each of the first and second exhaust passages. In addition, a reducing agent addition device is provided upstream of the first device.
The third to third switching valves close the first and second exhaust passages when the load of the internal combustion engine is equal to or lower than a predetermined value, and open the third switching valve to transfer exhaust gas to the third exhaust passage. When the load is equal to or more than a predetermined value, the third exhaust passage is closed, only one of the first and second switching valves is opened, and the exhaust passage is interposed in the opened exhaust passage. The catalyst is configured to perform an oxidative occlusion action, and the reduction action of the catalyst disposed on the side of the first and second exhaust passages where the open switching valve is disposed is performed. As described above, a reducing agent (for example, city gas) is added from the reducing agent adding device provided in the exhaust passage, and the first and second switching valves are alternately opened and closed, so that the first and second switching valves are alternately opened and closed. The first and second catalysts are characterized in that they are configured to alternately perform the oxidizing / occluding action and the reducing / releasing action of the second catalyst ( Corresponding to 1, 2). The present invention is configured as described above, and in a region where the load of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value and the NOx concentration in the exhaust gas is low, the exhaust gas does not flow through the storage reduction catalyst, so that the load is changed from a low load to a high load. It is not necessary to use a large amount of a reducing agent. Further, there is an effect that the catalyst use time can be reduced by the time of the low load operation.

【0006】ここで、バイパス通路(すなわち触媒を介
装していない側の排気通路)の流過抵抗は、触媒を介装
した排気通路の流過抵抗と同等にすることが望ましい。
これにより、切り換えによるエンジン背圧の変化を防止
する。
Here, it is desirable that the flow resistance of the bypass passage (that is, the exhaust passage on the side where the catalyst is not interposed) is equal to the flow resistance of the exhaust passage where the catalyst is interposed.
This prevents a change in the engine back pressure due to the switching.

【0007】また、本発明の内燃機関の排気浄化装置
は、内燃機関の排気通路に吸蔵還元触媒を設置した内燃
機関の排気浄化装置において、排気通路を切換弁により
3本の排気通路に分岐し(その内の1本は、低負荷時の
バイパス用の排気通路)、吸蔵還元触媒を介装した2本
の排気通路の当該触媒の上流に還元剤添加ラインが合流
しており、該還元剤添加ラインは還元剤供給源より酸化
触媒を介して前記吸蔵還元触媒の上流側に開口してお
り、前記還元剤添加ラインの前記酸化触媒の上流には前
記切換弁下流の他方側の排気通路から分岐した分岐ライ
ンが合流しており、該分岐ラインは、前記切換弁下流の
他方側の排気通路を流れる排気ガスの一部を導入して前
記還元剤添加ラインを介して供給される還元剤を部分酸
化した後に、該部分酸化した還元剤を当該還元剤添加ラ
インが合流する側の排気通路に介装された吸蔵還元触媒
に添加する様に構成されている(図3、4に対応)。
Further, the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine in which an occlusion reduction catalyst is provided in the exhaust path of the internal combustion engine, wherein the exhaust path is branched into three exhaust paths by a switching valve. (One of them is an exhaust passage for bypass at low load), and a reducing agent addition line joins upstream of the two exhaust passages interposing a storage reduction catalyst upstream of the catalyst. The addition line is open from the reducing agent supply source via the oxidation catalyst to the upstream side of the storage reduction catalyst, and the upstream side of the oxidation catalyst of the reducing agent addition line from the other exhaust passage downstream of the switching valve. The branched branch lines join together, and the branch line introduces a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage on the other side downstream of the switching valve to supply a reducing agent supplied through the reducing agent addition line. After partial oxidation, the partial acid And the reducing agent is configured so as to be added to the storage-reduction catalyst which is interposed in the exhaust passage on the side to which the reducing agent addition line merge (corresponding to FIG. 3 and 4).

【0008】かかる構成によれば、還元剤に排気ガスが
混入されて酸化触媒で還元力の高いCO(一酸化炭素)
に部分酸化されて供給されるので、効率良く吸蔵NOx
を還元することができる。
[0008] According to this structure, the exhaust gas is mixed with the reducing agent, and the oxidation catalyst has a high reducing power of CO (carbon monoxide).
NOx is supplied after being partially oxidized,
Can be reduced.

【0009】さらに本発明の内燃機関の排気浄化装置
は、コージェネレーションシステム等でガスエンジンの
様な内燃機関(発電用)とボイラーとが併用されている
場合において、内燃機関の排気通路に吸蔵還元触媒を設
置した内燃機関の排気浄化装置において、排気通路を切
換弁を介して3本の排気通路に分岐し(その内の1本
は、低負荷時のバイパス用)、吸収還元触媒を介装した
2本の排気通路の当該触媒の上流側にそれぞれ還元剤添
加装置を設け、該還元剤添加装置にボイラーの排気ガス
を供給するボイラー排気ガス供給ラインを設けたことを
特徴としている(図5に対応)。
Further, the exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is configured such that when an internal combustion engine (for power generation) such as a gas engine and a boiler are used in a cogeneration system or the like, the occlusion reduction is performed in an exhaust passage of the internal combustion engine. In an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine provided with a catalyst, the exhaust passage is branched into three exhaust passages via a switching valve (one of the exhaust passages is for bypass at low load), and an absorption reduction catalyst is interposed. It is characterized in that a reducing agent addition device is provided on each of the two exhaust passages upstream of the catalyst, and a boiler exhaust gas supply line for supplying boiler exhaust gas is provided in the reducing agent addition device (FIG. 5). Corresponding to).

【0010】ここで、前記ボイラーのリッチ排気ガスの
内、吸蔵された窒素酸化物を還元するのに対する余剰分
を、窒素酸化物を吸蔵している触媒側へ供給する様に構
成されているのが好ましい。
Here, the excess exhaust gas for reducing the stored nitrogen oxides of the rich exhaust gas of the boiler is supplied to the catalyst side storing the nitrogen oxides. Is preferred.

【0011】かかる構成において、ボイラーを燃料過剰
雰囲気で燃焼させてCOを発生させ、その排気を還元剤
として添加することで、効率良く吸蔵NOxを還元する
ことができる。
[0011] In this configuration, the stored NOx can be reduced efficiently by burning the boiler in an excess fuel atmosphere to generate CO and adding the exhaust gas as a reducing agent.

【0012】本発明の内燃機関の排気浄化装置は、コー
ジェネレーションシステム等で2台のエンジンが併用さ
れる様な場合において、ガスリーンの状態で燃焼するエ
ンジン(リーン燃焼エンジン)と、理論空燃比で燃焼す
るエンジン(ストイキ燃焼エンジン或いはリッチ燃焼エ
ンジン)の2台のエンジンを同時運転可能に設け、それ
等のエンジンの排気通路にそれぞれ吸蔵還元触媒を介装
し、それぞれの触媒の上流に切換弁を介装して排気通路
を分岐し、その一端を他方の排気通路の切換弁と触媒の
間に連通し、前記ガスリーンの状態で燃焼するエンジン
(リーン燃焼エンジン)の排気を前記触媒の一方へ流入
して酸化吸蔵作用を行い、他方の触媒に前記理論空燃比
で燃焼するエンジン(ストイキ燃焼エンジン)の排気を
流入して還元放出作用を行い、該酸化吸蔵作用と還元放
出作用とを交互に切換えて排気浄化を行う様に前記切換
弁を制御する弁切換作動手段を有している(図6、図7
に対応)。
The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to the present invention has a stoichiometric air-fuel ratio with an engine that burns in a gas lean state (lean combustion engine) when two engines are used in a cogeneration system or the like. Two engines, a combustion engine (stoichiometric combustion engine or rich combustion engine), are provided so as to be able to operate simultaneously, and a storage reduction catalyst is interposed in each of the exhaust passages of those engines, and a switching valve is provided upstream of each catalyst. An exhaust passage is branched to be interposed, one end of which is communicated between the switching valve of the other exhaust passage and the catalyst, and the exhaust gas of the engine burning in the gas lean state (lean combustion engine) flows into one of the catalysts. To perform an oxidative occlusion action, and the exhaust of an engine (stoichiometric combustion engine) that burns at the stoichiometric air-fuel ratio flows into the other catalyst and is reduced and released. Do use, has a valve switching operation means for controlling said switching valve so as to perform the exhaust gas purification switched alternately and reducing release effect and oxidation occluding effect (FIGS. 6 and 7
Corresponding to).

【0013】この場合、1台のエンジンをガスリーンの
状態で運転するため、2台とも理論空燃比で運転するの
に比較して、エンジンの燃料消費量を減少することが出
来る。また、理論空燃比で燃焼するエンジンの排気ガス
を還元剤として用いるため、還元剤を使用しなくても済
む。
In this case, since one engine is operated in a gas lean state, the fuel consumption of the engine can be reduced as compared with the case where both engines are operated at the stoichiometric air-fuel ratio. Further, since the exhaust gas of the engine burning at the stoichiometric air-fuel ratio is used as the reducing agent, it is not necessary to use the reducing agent.

【0014】上記の構成により、吸蔵還元触媒触媒に
は、リーンな燃焼ガス(リーン排ガス雰囲気ではNOx
を吸蔵)と、ストイキの燃焼ガス(その雰囲気下では吸
蔵NOxの放出及び還元を行う)とが交互に流れて、N
Oxの酸化吸蔵と還元放出とが連続して行われて排気ガ
スを浄化することができる。
[0014] With the above structure, lean occlusion gas (NOx in lean exhaust gas atmosphere)
And the stoichiometric combustion gas (which releases and reduces stored NOx in that atmosphere) flows alternately,
Oxidation and occlusion and reduction and release of Ox are performed continuously to purify exhaust gas.

【0015】係る構成を具備する本発明の実施に際し
て、前記理論空燃比で燃焼するエンジン(ストイキ燃焼
エンジン)に負荷を検出する負荷センサ及び回転数を検
出する回転数センサを設け、理論空燃比で燃焼するエン
ジン(ストイキ燃焼エンジン)の排気通路にメイン酸素
センサを設け、前記吸蔵還元触媒の下流側にそれぞれサ
ブ酸素センサを設け、これ等の各センサの出力ラインは
制御装置に連通しており、該制御装置は、前記メイン酸
素センサの信号を読み込みメインフィードバック量を演
算するメインフィードバック演算手段と、前記サブ酸素
センサの信号を読み込みサブフィードバック量を演算す
るサブフィードバック演算手段と、前記負荷センサ及び
回転数センサの信号とメインフィードバック演算手段の
出力とサブフィードバック演算手段の出力とに基づいて
空気比制御弁を制御する空気比制御弁作動手段と、切換
時間を演算して前記切換弁を制御する弁切換作動手段
と、サブフィードバック制御定数記憶手段とを備えてお
り、該サブフィードバック制御定数記憶手段は、前記切
換弁を切り換える直前に用いられていた吸蔵還元触媒に
ついてのサブフィードバック制御定数を記憶し、且つ、
切換弁を切り換えた後に理論空燃比で燃焼するエンジン
(ストイキ燃焼エンジン)の排気通路に介装されること
となった吸蔵還元触媒についての前回のサブフィードバ
ック制御定数を読み込ませる様に構成されているのが好
ましい(図6、図7に対応)。
When the present invention having the above configuration is implemented, an engine that burns at the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric combustion engine) is provided with a load sensor for detecting a load and a rotational speed sensor for detecting a rotational speed. A main oxygen sensor is provided in an exhaust passage of a burning engine (stoichiometric combustion engine), and sub oxygen sensors are provided downstream of the storage reduction catalyst. Output lines of these sensors are connected to a control device. The control device includes: a main feedback calculating unit that reads a signal of the main oxygen sensor to calculate a main feedback amount; a sub feedback calculating unit that reads a signal of the sub oxygen sensor to calculate a sub feedback amount; Number sensor signal, main feedback calculation means output and sub feed An air ratio control valve operating means for controlling the air ratio control valve based on the output of the lock calculating means, a valve switching operating means for calculating a switching time to control the switching valve, and a sub feedback control constant storage means. The sub-feedback control constant storage means stores a sub-feedback control constant for the storage reduction catalyst used immediately before switching the switching valve, and
It is configured to read the previous sub-feedback control constant for the storage reduction catalyst that is to be interposed in the exhaust passage of an engine that burns at the stoichiometric air-fuel ratio after switching the switching valve (stoichiometric combustion engine). Is preferable (corresponding to FIGS. 6 and 7).

【0016】係る制御装置を設けることにより、触媒の
状態に応じてストイキ燃焼エンジンの空燃比を最適な空
燃比に設定することが出来るのに加えて、前記サブフィ
ードバック制御定数記憶手段を設けることにより、2つ
の吸蔵還元触媒の最適のサブフィードバック定数が大き
く違った際に、前記切換弁を切り換えた後に、サブフィ
ードバック制御が安定するのに費やされる時間を大幅に
減縮することが出来るのである。
By providing such a control device, in addition to being able to set the air-fuel ratio of the stoichiometric combustion engine to an optimum air-fuel ratio according to the state of the catalyst, by providing the sub-feedback control constant storage means, Second, when the optimum sub-feedback constant of the two storage reduction catalysts is significantly different, the time required for the sub-feedback control to stabilize after switching the switching valve can be significantly reduced.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図1において、エンジン35(内燃
機関)の排気ガスGを排出する排気通路Eは、それぞれ
第1〜第3の切換弁13A〜13Cを介して3本の排気
通路(第1〜第3の排気通路)E1、E2、E3に分岐
され、第1及び第2の排気通路E1、E2にはそれぞれ
吸蔵還元触媒1A、1Bが設けられている。そして、第
1、第2の排気通路E1、E2の触媒1A、1Bの上流
には、還元剤Rを添加するための添加装置(還元剤添加
装置)4A、4Bがそれぞれ設けられている。なお、第
3の排気通路E3の流過抵抗は、それぞれ触媒1Aまた
は1Bを介装した第1または第2の排気通路E1、E2
と同等となる様に構成されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, an exhaust passage E for exhausting an exhaust gas G of an engine 35 (internal combustion engine) has three exhaust passages (first to third exhaust passages) via first to third switching valves 13A to 13C, respectively. Passages) E1, E2, E3, and the first and second exhaust passages E1, E2 are provided with storage reduction catalysts 1A, 1B, respectively. Further, addition devices (reducing agent addition devices) 4A and 4B for adding the reducing agent R are provided upstream of the catalysts 1A and 1B in the first and second exhaust passages E1 and E2, respectively. The flow resistance of the third exhaust passage E3 is determined by the first or second exhaust passages E1 and E2 with the catalyst 1A or 1B interposed therebetween.
It is configured to be equivalent to.

【0018】上記の構成において、エンジン35の負荷
が、所定値以下(NOxが規制値以下のレベル)の低負
荷では、第3の切換弁13Cを開、第1及び第2の切換
弁13A、13Bを閉として、排気ガスGを触媒1A、
1Bをバイパスさせる。一方、エンジン35の負荷が前
記所定値以上であれば、第3の切換弁13Cを閉じ、第
1または第2の切換弁13A、13Bのいずれか一方、
例えば第1の切換弁13Aを開とし、第1の排気通路E
1に排気ガスGを流して第1の触媒1A(開放された排
気通路に介装されている前記触媒)においてNOxを吸
蔵する。そして、他方の排気通路E2(第1、第2の排
気通路の内の閉じた方の切換弁が介装されている側)で
は、還元剤R(例えば都市ガス)を第2の添加装置4A
(当該排気通路に設けた前記還元剤添加装置)から添加
して、第2の触媒1Bにて吸蔵されたNOxを還元放出
する。
In the above configuration, when the load of the engine 35 is a low load that is equal to or less than a predetermined value (NOx is equal to or less than the regulation value), the third switching valve 13C is opened, and the first and second switching valves 13A and 13A are opened. 13B is closed, the exhaust gas G is passed through the catalyst 1A,
1B is bypassed. On the other hand, if the load on the engine 35 is equal to or greater than the predetermined value, the third switching valve 13C is closed, and either one of the first or second switching valves 13A and 13B,
For example, the first switching valve 13A is opened, and the first exhaust passage E
The exhaust gas G is caused to flow through the first catalyst 1 to occlude NOx in the first catalyst 1A (the catalyst provided in the open exhaust passage). Then, in the other exhaust passage E2 (the side of the first and second exhaust passages where the closed switching valve is interposed), the reducing agent R (for example, city gas) is supplied to the second addition device 4A.
(The reducing agent addition device provided in the exhaust passage) is added to reduce and release NOx stored in the second catalyst 1B.

【0019】一定時間経過したら、第1、第2の切換弁
13A、13Bの開閉、及び第2、第1の添加装置4
B、4Aの還元剤添加を切換えることで、触媒1A、1
Bの酸化吸蔵作用、還元放出作用を交互に連続して行
う。
After a lapse of a predetermined time, the first and second switching valves 13A and 13B are opened and closed, and the second and first adding devices 4 are opened.
By switching the addition of the reducing agent to B, 4A, catalysts 1A, 1A
The oxidizing / occluding action and the reducing / releasing action of B are performed alternately and continuously.

【0020】図2は、図1の実施形態における切換弁や
還元剤添加装置をフローチャートで示したものである。
図1をも参照して説明すると、先ず、エンジン35の負
荷が所定値以下(NOxが規制値以下のレベル)である
か否かを判定する(図2:ステップS31)。YESで
あれば、第1及び第2の切換弁13A、13Bを閉じて
第1及び第2の排気通路E1、E2を閉鎖し、且つ、第
3の切換弁13Cを開く(ステップS32)。以て、エ
ンジン35の排気ガスを第3の排気通路E3にのみ流過
せしめ、吸蔵還元触媒はバイパスさせる。その結果、触
媒1A、1BはいずれもNOxを吸蔵しないので、低負
荷時に吸蔵されるNOxの分だけ還元剤の消費量が減少
する。また、低負荷時の時間分だけ触媒使用時間を減ら
すことが出来る。
FIG. 2 is a flowchart showing the switching valve and the reducing agent adding device in the embodiment of FIG.
Referring to FIG. 1, first, it is determined whether the load of the engine 35 is equal to or less than a predetermined value (NOx is equal to or less than a regulation value) (FIG. 2: step S31). If YES, the first and second switching valves 13A and 13B are closed to close the first and second exhaust passages E1 and E2, and the third switching valve 13C is opened (step S32). Thus, the exhaust gas of the engine 35 is allowed to flow only to the third exhaust passage E3, and the storage reduction catalyst is bypassed. As a result, none of the catalysts 1A and 1B occlude NOx, so that the consumption amount of the reducing agent is reduced by the amount of NOx occluded at a low load. Further, the catalyst usage time can be reduced by the time at the time of low load.

【0021】一方、エンジン35の負荷が所定値以上で
あれば(ステップS31がNO)、触媒1A、1Bの酸
化吸蔵作用と還元放出作用とが同一程度に交互に行われ
る事を考慮して、その時点においてどちらの触媒にNO
xの吸蔵を行わせるかを決定し(ステップS33)、第
3の切換弁13Cを閉じて第3の排気通路E3を閉鎖
し、ステップS33で決定された切換弁を開く(ステッ
プS34)。そして、開放された排気通路に介装されて
いる前記触媒で酸化吸蔵作用を行うと共に、閉じた方の
切換弁が介装されている側の排気通路に介装された還元
剤添加装置から還元剤を添加するのである。
On the other hand, if the load of the engine 35 is equal to or greater than the predetermined value (NO in step S31), taking into account that the oxidation and occlusion actions and the reduction and release actions of the catalysts 1A and 1B are performed alternately to the same extent, At that point, NO
It is determined whether to store x (step S33), the third switching valve 13C is closed to close the third exhaust passage E3, and the switching valve determined in step S33 is opened (step S34). The catalyst provided in the open exhaust passage performs an oxidative occlusion function, and the catalyst is reduced by the reducing agent addition device provided in the exhaust passage on the side where the closed switching valve is provided. The agent is added.

【0022】以下、触媒1A、1Bの酸化吸蔵作用と還
元放出作用とが同一程度に行われる事を考慮しつつ、ス
テップS31〜34の処理を繰り返すのである。
Hereinafter, the processes of steps S31 to S34 are repeated while taking into consideration that the oxidizing / occluding action and the reducing / releasing action of the catalysts 1A and 1B are performed to the same extent.

【0023】図3に示す実施形態においては、エンジン
35の排気ガスGを排出する排気通路Eは、切換弁13
A−Cを介して3本の排気通路E1、E2、E3に分岐
され、排気通路E1、E2のそれぞれに吸蔵還元触媒1
A、1Bが介装されている。そして、還元剤Rの供給ラ
イン(還元剤添加ライン)が、流量調整弁15を介し
て、2本のラインL1、L2に分岐して、それぞれ開閉
弁16A、16B、逆止弁c、c、c、c及び酸化触媒
39A、39Bを経て、第1、第2の触媒1A、1Bの
上流側に設置した添加装置4A、4Bに連通されてい
る。
In the embodiment shown in FIG. 3, the exhaust passage E for discharging the exhaust gas G of the engine 35 is connected to the switching valve 13.
The exhaust gas is branched into three exhaust passages E1, E2, and E3 via AC, and the storage reduction catalyst 1 is provided in each of the exhaust passages E1 and E2.
A and 1B are interposed. Then, the supply line (reducing agent addition line) of the reducing agent R is branched into two lines L1 and L2 via the flow rate regulating valve 15, and each of the valves 16A and 16B, the check valves c and c, Through c, c and the oxidation catalysts 39A, 39B, they are connected to addition devices 4A, 4B installed upstream of the first and second catalysts 1A, 1B.

【0024】排気通路E1、E2の切換弁13A、13
Bの下流から、それぞれ他方の排気通路への還元剤添加
ラインL2、L1の酸化触媒39B、39Aの上流に、
排気ガスGが分岐されて導かれている。換言すれば、還
元剤添加ラインL1、L2の前記酸化触媒39A、39
Bの上流には、前記切換弁13下流の他方側の排気通路
から分岐した分岐ラインE2−D、E1−Dが合流(そ
れぞれ符号L1−P、L2−Pで示す)している。ま
た、排気通路E3は低負荷時のバイパス用であり、上記
と同様に制御される。
Switching valves 13A, 13 in exhaust passages E1, E2
B, from upstream of the oxidation catalysts 39B, 39A of the reducing agent addition lines L2, L1 to the other exhaust passages, respectively,
The exhaust gas G is branched and led. In other words, the oxidation catalysts 39A, 39A of the reducing agent addition lines L1, L2.
On the upstream side of B, branch lines E2-D and E1-D branched from the other exhaust passage downstream of the switching valve 13 merge (represented by symbols L1-P and L2-P, respectively). Further, the exhaust passage E3 is for bypass at a low load, and is controlled in the same manner as described above.

【0025】例えば、排気ガスGが排気通路Eから切換
弁13A、13Bによって一方の排気通路E1側に流れ
る場合には、吸蔵還元触媒1AでNOxが酸化吸蔵され
る。他方の排気通路E2には排気ガスGは流れない。そ
して、排気通路E2の還元剤添加ラインL2に還元剤を
供給するため、開閉弁16Bが切換弁13A、13Bと
連動して開き、調整弁15で調量された還元剤R(炭化
水素)が還元剤供給ラインL2側に供給される。ここ
で、還元剤添加ラインL2を流れる還元剤Rは、排気通
路E1から分岐して導かれた排気ガスG(切換弁下流の
他方側の排気通路を流れる排気ガスの一部を導入)と混
合され、酸化触媒39BでCO(一酸化炭素)に部分酸
化されて、第2の添加装置4Bから触媒1Bの上流に添
加される(該部分酸化した還元剤を当該還元剤添加ライ
ンが合流する側の排気通路に介装された吸蔵還元触媒に
添加する)。還元触媒1Bでは、添加されたCO等によ
り、効率よく還元放出作用が行われる。
For example, when the exhaust gas G flows from the exhaust passage E to one of the exhaust passages E1 by the switching valves 13A and 13B, NOx is oxidized and stored in the storage reduction catalyst 1A. The exhaust gas G does not flow in the other exhaust passage E2. Then, to supply the reducing agent to the reducing agent addition line L2 in the exhaust passage E2, the on-off valve 16B opens in conjunction with the switching valves 13A and 13B, and the reducing agent R (hydrocarbon) metered by the adjusting valve 15 is supplied. It is supplied to the reducing agent supply line L2 side. Here, the reducing agent R flowing through the reducing agent addition line L2 is mixed with the exhaust gas G branched off from the exhaust passage E1 (a part of the exhaust gas flowing through the other exhaust passage downstream of the switching valve is introduced). Is partially oxidized to CO (carbon monoxide) by the oxidation catalyst 39B and added to the upstream of the catalyst 1B from the second addition device 4B (the side where the partially oxidized reducing agent joins the reducing agent addition line). Is added to the storage-reduction catalyst interposed in the exhaust passage. In the reduction catalyst 1B, the reduced release action is efficiently performed by the added CO and the like.

【0026】本実施形態の制御の態様を図4を参照して
説明する。当初のスタート状態では、例えば、切換弁1
3はE1側に開き、開閉弁16Bが開弁されている。ス
テップS1において、所定時間t1(s)経過したか否
か判定し、NoであればステップS1のルーチンを繰り
返し、Yesであれば、ステップS2にて開閉弁16B
を閉じる。そして、ステップS3にて切換弁13Aを開
き、ステップS9で切換弁13Bを閉じる。そして、ス
テップS4で開閉弁16Aを開く。排気通路E1側には
排気ガスGは流れず、ラインL1には還元剤R及び排気
通路E2側から一部排気ガスが分岐して酸化触媒39A
にて部分酸化し、添加装置4Aから触媒1Aに流入し
て、吸蔵されたNOxは還元放出される。その間、排気
通路E2側では触媒1BにNOxが酸化吸蔵される。
The mode of control according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In the initial start state, for example, the switching valve 1
Reference numeral 3 opens to the E1 side, and the on-off valve 16B is opened. In step S1, it is determined whether or not a predetermined time t1 (s) has elapsed. If No, the routine of step S1 is repeated, and if Yes, the on-off valve 16B in step S2.
Close. Then, the switching valve 13A is opened in step S3, and the switching valve 13B is closed in step S9. Then, in step S4, the on-off valve 16A is opened. The exhaust gas G does not flow to the exhaust passage E1 side, and the reducing agent R and a part of the exhaust gas branch from the exhaust passage E2 side to the line L1 to oxidize the oxidation catalyst 39A.
, And flows into the catalyst 1A from the addition device 4A, and the stored NOx is reduced and released. Meanwhile, NOx is oxidized and stored in the catalyst 1B on the exhaust passage E2 side.

【0027】そして、ステップS5にて所定時間t1
(s)経過したか否か判定し、Noであれば、ステップ
S5のルーチンを繰り返し、Yesであれば、ステップ
S6にて開閉弁16Aを閉じ、ステップS7にて切換弁
13Bを開き、ステップS10で切換弁13Aを閉じ、
ステップS8で開閉弁16Bを開く。そして、ステップ
S1に戻る。
Then, in step S5, a predetermined time t1
(S) It is determined whether or not the time has elapsed. If No, the routine of Step S5 is repeated. If Yes, the on-off valve 16A is closed in Step S6, the switching valve 13B is opened in Step S7, and Step S10 is performed. To close the switching valve 13A,
In step S8, the on-off valve 16B is opened. Then, the process returns to step S1.

【0028】図5に示す実施形態において、排気通路E
は、切換弁13A−Cを介して3本の排気通路E1、E
2、E3に分岐され、排気通路E1、E2のそれぞれに
吸蔵還元触媒1A、1Bが介装され、それ等の触媒1
A、1Bの上流には還元剤添加装置4A、4Bが配設さ
れている。一方、ボイラー38は、供給される燃料ガス
F及び空気Aが調整されて燃料過剰雰囲気で燃焼されて
おり、その排気ガスラインはブロワ18を介して2分さ
れ、それぞれ流量調整弁15A、15Bを介装して還元
剤添加装置4A、4Bに連通されている。なお排気通路
E3は、上記と同様に、低負荷時の排気ガスのバイパス
ラインである。
In the embodiment shown in FIG.
Are connected to the three exhaust passages E1, E via the switching valves 13A-C.
2 and E3, and the storage reduction catalysts 1A and 1B are interposed in the exhaust passages E1 and E2, respectively.
Upstream of A and 1B, reducing agent addition devices 4A and 4B are provided. On the other hand, in the boiler 38, the supplied fuel gas F and the air A are adjusted and combusted in an excess fuel atmosphere, and the exhaust gas line is divided into two by the blower 18 and the flow rate adjusting valves 15A and 15B are respectively operated. It is interposed and connected to the reducing agent addition devices 4A and 4B. Note that, similarly to the above, the exhaust passage E3 is a bypass line for exhaust gas at the time of low load.

【0029】排気ガスGは、切換弁13A、13Bによ
り一方の排気通路、例えばE2側に流れ、該通路E2に
介装された触媒1Bにより、NOxは吸蔵される。そし
て、他方の排気通路E1側には、燃料過剰雰囲気で燃焼
されたボイラー38の排気ガス(COを多量に含んでい
る)が調整弁15Aで調量されて添加装置4Aから添加
され、触媒1Aに吸蔵されたNOxは還元除去される。
この際、ボイラー排ガスのCOが、吸蔵されたNOxよ
り多い場合には、余剰のCOは逆側の触媒1Bに流して
酸化させる(調整弁15Aが「閉」、調整弁15Bが
「開」)。こうして、触媒1BにNOxが所定量吸蔵さ
れたら、あるいは一定時間毎に、切換弁13A、13B
によって、吸蔵側と還元側とを切換えて連続して排気浄
化を行う。次に、図6に示す実施形態においては、リー
ン燃焼エンジン(ガスリーンの状態で燃焼するエンジ
ン)35Aとストイキ燃焼エンジン(理論空燃比で燃焼
するエンジン)35Bとの2台のエンジンが平行運転可
能に設けられ、それぞれのエンジンには空気A及び燃料
ガスFがミキサ37で混合されて供給されている。そし
て、それ等のエンジン35A、35Bの排気通路E1、
E2には、それぞれ吸蔵還元触媒1A、1Bが介装され
ており、それぞれの触媒1A、1Bの上流通路には切換
弁13A、13Bが介装されて排気通路E3、E4が分
岐され、その一端が他方の排気通路E2、E1の切換弁
・触媒間(13B・1B、13A・1A)に連通されて
いる。
The exhaust gas G flows to one exhaust passage, for example, E2 side by the switching valves 13A and 13B, and NOx is stored by the catalyst 1B interposed in the passage E2. Then, on the other exhaust passage E1 side, the exhaust gas (containing a large amount of CO) of the boiler 38 burned in the excess fuel atmosphere is metered by the regulating valve 15A and added from the adding device 4A, and is added to the catalyst 1A. NOx occluded in the fuel cell is reduced and removed.
At this time, when the CO of the boiler exhaust gas is larger than the stored NOx, the excess CO flows to the opposite catalyst 1B to be oxidized (the regulating valve 15A is "closed" and the regulating valve 15B is "open"). . In this way, when a predetermined amount of NOx is stored in the catalyst 1B or at regular intervals, the switching valves 13A and 13B
Thus, the storage side and the reduction side are switched to purify the exhaust gas continuously. Next, in the embodiment shown in FIG. 6, two engines, a lean combustion engine (engine burning in a gaseous state) 35A and a stoichiometric combustion engine (engine burning at stoichiometric air-fuel ratio) 35B, can be operated in parallel. The air A and the fuel gas F are mixed and supplied to the respective engines by the mixer 37. The exhaust passages E1 of the engines 35A and 35B,
The storage reduction catalysts 1A and 1B are interposed in E2, respectively. Switching valves 13A and 13B are interposed in the upstream passages of the respective catalysts 1A and 1B, and the exhaust passages E3 and E4 are branched. One end is communicated between the switching valve and the catalyst (13B / 1B, 13A / 1A) of the other exhaust passages E2, E1.

【0030】また、ストイキ燃焼エンジン35Bには、
エンジン負荷を検出する負荷センサ36、及び回転数を
検出する回転センサ6が設けられ、そして、燃料ガス供
給ラインに空気比を制御する空気比制御弁17がミキサ
37をバイパスして設けられている。一方、ストイキ燃
焼エンジン35Bの排気通路E2には、メイン酸素セン
サ8が、そして両触媒1A、1Bの後流にはサブ酸素セ
ンサ9A、9Bがそれぞれ設けられている。また、これ
等の各センサ36、6、8、9A、9Bに連結されて制
御装置20が設けられている。
The stoichiometric combustion engine 35B has
A load sensor 36 for detecting the engine load and a rotation sensor 6 for detecting the number of revolutions are provided, and an air ratio control valve 17 for controlling the air ratio is provided in the fuel gas supply line, bypassing the mixer 37. . On the other hand, a main oxygen sensor 8 is provided in the exhaust passage E2 of the stoichiometric combustion engine 35B, and sub oxygen sensors 9A and 9B are provided downstream of the catalysts 1A and 1B, respectively. Further, a control device 20 is provided so as to be connected to these sensors 36, 6, 8, 9A, and 9B.

【0031】その制御装置20には、メイン酸素センサ
8に連結されたメイン酸素センサ読み込み手段26と、
そのメイン酸素センサ読み込み手段26の信号によりメ
インフィードバック量を演算するメインフィードバック
量演算手段27と、サブ酸素センサ9A、9Bにそれぞ
れ連結されたサブ酸素センサ読み込み手段31A、31
Bと、それ等のサブ酸素センサ31A、31Bの信号に
よりサブフィードバック量を演算するサブフィードバッ
ク演算手段32と、負荷センサ36に連結された負荷セ
ンサ読み込み手段21と、回転センサ6に連結された回
転数センサ読み込み手段22とが設けられている。そし
て、負荷センサ読み込み手段21及び回転センサ読み込
み手段22の信号と、メインフィードバック演算手段2
7及びサブフィードバック演算手段32の出力とに基づ
いて空気比制御弁17の開度を演算する空気比制御弁演
算手段24が設けられ、その空気比制御弁開度演算手段
24の出力により空気比制御弁17を作動する空気比制
御弁作動手段25が設けられている。
The control device 20 includes a main oxygen sensor reading means 26 connected to the main oxygen sensor 8,
A main feedback amount calculating means 27 for calculating a main feedback amount based on a signal of the main oxygen sensor reading means 26, and sub oxygen sensor reading means 31A, 31 connected to the sub oxygen sensors 9A, 9B, respectively.
B, a sub-feedback calculating means 32 for calculating a sub-feedback amount based on signals from the sub oxygen sensors 31A and 31B, a load sensor reading means 21 connected to a load sensor 36, and a rotation connected to the rotation sensor 6. Number sensor reading means 22 is provided. Then, the signals of the load sensor reading means 21 and the rotation sensor reading means 22 and the main feedback calculation means 2
7 and an output of the sub-feedback calculating means 32, an air ratio control valve calculating means 24 for calculating the opening of the air ratio control valve 17 is provided. An air ratio control valve operating means 25 for operating the control valve 17 is provided.

【0032】さらに、サブフィードバック演算手段32
で演算した制御定数を記憶するサブフィードバック制御
定数記憶手段34と、切換時間を演算する切換時間演算
手段28とが設けられ、その切換時間演算手段の信号に
より切換弁13A、13Bを作動する切換弁作動手段2
9と、切換時間演算手段28の信号によりサブ酸素セン
サ読み込み手段31A、31B及びサブフィードバック
制御定数記憶手段34にサブ酸素センサの信号切換えを
指示するサブ酸素センサ信号切換手段33とが設けられ
ている。
Further, the sub feedback operation means 32
A sub-feedback control constant storage means 34 for storing the control constant calculated in the step (1) and a switching time calculation means 28 for calculating the switching time are provided, and a switching valve for operating the switching valves 13A and 13B according to a signal from the switching time calculation means. Actuating means 2
9 and a sub oxygen sensor signal switching means 33 for instructing a signal switching of the sub oxygen sensor in the sub oxygen sensor reading means 31A and 31B and the sub feedback control constant storing means 34 based on a signal of the switching time calculating means 28. .

【0033】ここで、サブフィードバック及びメインフ
ィードバックとは、サブ酸素センサの信号により、メイ
ンフィードバックの遅延時間等を変化させて、空燃比が
触媒ウィンドウに来る様にせしめる制御であって、従来
から、三元触媒を用いた排気浄化システムで用いられて
いるものである。
Here, the sub feedback and the main feedback are controls for changing the delay time of the main feedback and the like so that the air-fuel ratio comes to the catalyst window according to the signal of the sub oxygen sensor. This is used in an exhaust gas purification system using a three-way catalyst.

【0034】以下、図7を参照して切換え制御の態様を
説明する。まず、ステップS11でメインフィードバッ
クが成立したか否か判断する。Noであれば前に戻り、
Yesであれば、ステップS12にてサブフィードバッ
ク制御定数記憶手段34からサブ酸素フィードバック
(A)学習値を読み込み、ステップS13でサブ酸素フ
ィードバックを開始する。そして、ステップS14で所
定時間t(s)経過したか判断し、Noであれば前に戻
り、YesであればステップS15でサブフィードバッ
ク(A)制御定数を制御定数記憶手段34に保存する。
そして、ステップS16で切換弁13A、13Bを切換
え、ステップS17でサブ酸素センサを(Bに)切換え
る。そして、ステップS18でサブ酸素フィードバック
学習値(B)を読み込み、ステップS19でサブ酸素フ
ィードバックを開始する。ステップS20で所定時間t
(s)経過したか判断し、Noであれば前に戻り、Ye
sであればステップS21でサブフィードバック(B)
制御定数を保存し、ステップS22で切換弁13A、1
3Bを切換え、ステップS23でサブ酸素センサを(A
に)切換え、ステップS12に戻る。
Hereinafter, the mode of the switching control will be described with reference to FIG. First, it is determined in step S11 whether main feedback has been established. If No, go back and
If Yes, the sub-oxygen feedback (A) learning value is read from the sub-feedback control constant storage means 34 in step S12, and sub-oxygen feedback is started in step S13. In step S14, it is determined whether a predetermined time t (s) has elapsed. If No, the process returns to the previous step. If Yes, the sub-feedback (A) control constant is stored in the control constant storage unit 34 in step S15.
Then, in step S16, the switching valves 13A and 13B are switched, and in step S17, the sub oxygen sensor is switched (to B). Then, the sub oxygen feedback learning value (B) is read in step S18, and the sub oxygen feedback is started in step S19. At step S20, a predetermined time t
(S) It is determined whether or not the time has elapsed.
If it is s, the sub feedback (B) is performed in step S21.
The control constants are saved, and the switching valves 13A, 1
3B, and switches the sub oxygen sensor to (A) in step S23.
), And returns to step S12.

【0035】この様に、切換弁13A、13Bを切換え
の度に、新たにエンジン35Bの排気通路側に介装され
ることとなる触媒の前回の前記サブフィードバック制御
定数が読み取られるので、サブフィードバック制御の安
定に必要な時間がその分だけ短縮されるのである。
In this way, every time the switching valves 13A and 13B are switched, the previous sub-feedback control constant of the catalyst to be newly interposed on the exhaust passage side of the engine 35B is read. The time required to stabilize the control is shortened accordingly.

【0036】そして、コージェネレーションシステム等
で、エンジンが2台並列で運転される場合、一方をリー
ンバーンで運転することで、2台トータルの燃料消費量
を低減することが出来る。また、この場合、還元剤とし
ては理論空燃比で燃焼するエンジンの排気ガスが用いら
れるので、別途還元剤を必要とはしない。
When two engines are operated in parallel in a cogeneration system or the like, the total fuel consumption of the two engines can be reduced by operating one of the engines in lean burn. In this case, since the exhaust gas of the engine burning at the stoichiometric air-fuel ratio is used as the reducing agent, no separate reducing agent is required.

【0037】[0037]

【発明の効果】本発明は、以上説明した様に構成され、
以下の効果を奏する。 (1) 負荷が所定値以下で、エンジン排気ガス中のN
Ox濃度が低い領域においては、排気ガスが吸蔵還元触
媒を流れないので、低負荷時に吸蔵されるNOxを処理
する分の還元剤を節約することが出来る。そして、低負
荷運転の時間分だけ触媒使用時間を減らすことにより、
吸蔵還元触媒の寿命を延ばすことが出来る。 (2) 部分酸化触媒若しくはボイラーのリッチ排ガス
を用いることにより、効率良く還元を行うことができ
る。 (3) 2台のエンジンを併用して使用する場合、吸蔵
還元触媒を用いて、一方のエンジンをリーン状態で(リ
ーンバーン)運転し、他方のエンジンを理論空燃比で
(ストイキで)運転することにより、2台のエンジンの
全体におけるエンジンの燃料消費量を減少し、NOxを
効率良く除去することが出来る。
The present invention is configured as described above,
The following effects are obtained. (1) When the load is less than a predetermined value, the N
In the region where the Ox concentration is low, since the exhaust gas does not flow through the storage reduction catalyst, it is possible to save a reducing agent for processing NOx stored at a low load. And, by reducing the catalyst usage time by the time of low load operation,
The life of the storage reduction catalyst can be extended. (2) Efficient reduction can be achieved by using a partial oxidation catalyst or boiler-rich exhaust gas. (3) When two engines are used in combination, one of the engines is operated in a lean state (lean burn) using the storage reduction catalyst, and the other is operated at the stoichiometric air-fuel ratio (stoichiometric). As a result, the fuel consumption of the engine in the entire two engines can be reduced, and NOx can be efficiently removed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態の構成を示す図。FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態の制御の態様を示すフ
ローチャート図。
FIG. 2 is a flowchart showing a control mode according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施形態の構成を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図4】図3の実施形態の制御の態様を示すフローチャ
ート図。
FIG. 4 is a flowchart showing a control mode of the embodiment of FIG. 3;

【図5】本は発明の第3の実施形態を示す断面図。FIG. 5 is a sectional view showing a third embodiment of the present invention.

【図6】本は発明の第4の実施形態の構成を示す断面
図。
FIG. 6 is a sectional view showing the configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図7】図6の実施形態の制御の態様を示すフローチャ
ート図。
FIG. 7 is a flowchart illustrating a control mode according to the embodiment of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、1A、1B・・・吸蔵還元触媒 3・・・閉鎖板 4A、4B・・・還元剤添加装置 6・・・回転数センサ 8・・・メイン酸素センサ 9A、9B・・・サブ酸素センサ 11・・・バイパス 13A、13B、13C・・・切換弁 15・・・流量調整弁 16・・・開閉弁 17・・・空気比制御弁 20・・・制御装置 25・・・空気比制御弁作動手段 27・・・メインフィードバック演算手段 29・・・切換弁作動手段 32・・・サブフィードバック演算手段 34・・・サブフィードバック制御定数記憶手段 35、35A、35B・・・エンジン 36・・・負荷センサ 37・・・ミキサ 38・・・ボイラー 39A、39B・・・酸化触媒 1, 1A, 1B ... storage reduction catalyst 3 ... closing plate 4A, 4B ... reducing agent addition device 6 ... rotation speed sensor 8 ... main oxygen sensor 9A, 9B ... sub oxygen sensor DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Bypass 13A, 13B, 13C ... Switching valve 15 ... Flow control valve 16 ... On-off valve 17 ... Air ratio control valve 20 ... Control device 25 ... Air ratio control valve Operating means 27: Main feedback calculating means 29: Switching valve operating means 32: Sub-feedback calculating means 34: Sub-feedback control constant storage means 35, 35A, 35B: Engine 36: Load Sensor 37 ・ ・ ・ Mixer 38 ・ ・ ・ Boiler 39A, 39B ・ ・ ・ Oxidation catalyst

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F01N 3/24 ZAB F01N 3/24 ZABE

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内燃機関の排気通路に吸蔵還元触媒を設
置した内燃機関の排気浄化装置において、排気通路を3
本の第1〜3の排気通路に分岐し、第1〜3の排気通路
のそれぞれに第1〜3の切換弁が介装されており、第1
及び第2の排気通路のそれぞれには吸蔵還元触媒が介装
され且つその上流側には還元剤添加装置が設けられ、第
1〜3の切換弁は、内燃機関の負荷が所定値以下の場合
には第1及び第2の排気通路を閉鎖し、且つ、第3の切
換弁を開いて排気ガスを第3の排気通路にのみ流過せし
め、負荷が所定値以上の場合には、第3の排気通路を閉
鎖し、第1及び第2の切換弁のいずれか一方のみを開
き、開放された排気通路に介装されている前記触媒で酸
化吸蔵作用を行う様に構成し、第1、第2の排気通路の
内の閉じた方の切換弁が介装されている側に介装された
前記触媒の還元作用を行う様に当該排気通路に設けた前
記還元剤添加装置から還元剤を添加する様に構成し、前
記第1及び第2の切換弁の開閉を交互に切り換えること
により、第1、第2の触媒の酸化吸蔵作用と還元放出作
用とを交互に行う様に構成したことを特徴とする内燃機
関の排気浄化装置。
In an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine in which a storage reduction catalyst is provided in the exhaust passage of the internal combustion engine, the exhaust passage is connected to the exhaust passage.
The first to third exhaust passages are branched, and the first to third exhaust passages are respectively provided with first to third switching valves.
A storage reduction catalyst is interposed in each of the second exhaust passages and a reducing agent addition device is provided upstream thereof, and the first to third switching valves are provided when the load of the internal combustion engine is equal to or less than a predetermined value. The first and second exhaust passages are closed, and the third switching valve is opened to allow exhaust gas to flow only to the third exhaust passage. If the load is equal to or more than a predetermined value, the third exhaust passage is closed. , And only one of the first and second switching valves is opened, and the catalyst provided in the open exhaust passage performs an oxidative occlusion action. The reducing agent is supplied from the reducing agent adding device provided in the exhaust passage so as to perform the reducing action of the catalyst provided on the side of the second exhaust passage on which the closed switching valve is provided. The first and second switching valves are alternately opened and closed to switch between the first and second switching valves. Exhaust purification system of an internal combustion engine, characterized by being configured so as to perform the reduction and release action as oxygen storage function of the catalyst alternately.
【請求項2】 前記還元剤として都市ガスを用いる請求
項1の内燃機関の排気浄化装置。
2. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein city gas is used as said reducing agent.
【請求項3】 前記還元剤として、酸化触媒で炭化水素
を部分酸化した還元剤を使用する請求項1の内燃機関の
排気浄化装置。
3. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein a reducing agent obtained by partially oxidizing hydrocarbons with an oxidation catalyst is used as said reducing agent.
【請求項4】 前記還元剤として、ボイラーのリッチ排
気ガスを用いる請求項1の内燃機関の排気浄化装置。
4. The exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein rich exhaust gas from a boiler is used as said reducing agent.
【請求項5】 前記ボイラーのリッチ排気ガスの内、吸
蔵された窒素酸化物を還元するのに対する余剰分を、窒
素酸化物を吸蔵している触媒側へ供給する様に構成され
ている請求項4の内燃機関の排気浄化装置。
5. The system according to claim 1, wherein an excess of the rich exhaust gas of the boiler for reducing the stored nitrogen oxides is supplied to a catalyst side storing the nitrogen oxides. 4. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine according to 4.
【請求項6】 ガスリーンの状態で燃焼するエンジン
と、理論空燃比で燃焼するエンジンの2台のエンジンを
同時運転可能に設け、それ等のエンジンの排気通路にそ
れぞれ吸蔵還元触媒を介装し、それぞれの触媒の上流に
切換弁を介装して排気通路を分岐し、その一端を他方の
排気通路の切換弁と触媒の間に連通し、前記ガスリーン
の状態で燃焼するエンジンの排気を前記触媒の一方へ流
入して酸化吸蔵作用を行い、他方の触媒に前記理論空燃
比で燃焼するエンジンの排気を流入して還元放出作用を
行い、該酸化吸蔵作用と還元放出作用とを交互に切換え
て排気浄化を行う様に前記切換弁を制御する弁切換作動
手段を有することを特徴とする内燃機関の排気浄化装
置。
6. An engine that burns in a gas lean state and an engine that burns at a stoichiometric air-fuel ratio are provided so as to be simultaneously operable, and an occlusion reduction catalyst is interposed in an exhaust passage of each of the engines. The exhaust passage is branched by interposing a switching valve upstream of each catalyst, and one end thereof is communicated between the switching valve of the other exhaust passage and the catalyst, and the exhaust gas of the engine burning in the gas lean state is exhausted by the catalyst. To perform the oxidative occlusion action, and the other catalyst receives the exhaust of the engine burning at the stoichiometric air-fuel ratio to perform the reductive release action, and alternately switches between the oxidative occlusion action and the reduction release action. An exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, comprising valve switching operation means for controlling the switching valve so as to purify exhaust gas.
【請求項7】 前記理論空燃比で燃焼するエンジンに負
荷を検出する負荷センサ及び回転数を検出する回転数セ
ンサを設け、理論空燃比で燃焼するエンジンの排気通路
にメイン酸素センサを設け、前記吸蔵還元触媒の下流側
にそれぞれサブ酸素センサを設け、これ等の各センサの
出力ラインは制御装置に連通しており、該制御装置は、
前記メイン酸素センサの信号を読み込みメインフィード
バック量を演算するメインフィードバック演算手段と、
前記サブ酸素センサの信号を読み込みサブフィードバッ
ク量を演算するサブフィードバック演算手段と、前記負
荷センサ及び回転数センサの信号とメインフィードバッ
ク演算手段の出力とサブフィードバック演算手段の出力
とに基づいて空気比制御弁を制御する空気比制御弁作動
手段と、切換時間を演算して前記切換弁を制御する弁切
換作動手段と、サブフィードバック制御定数記憶手段と
を備えており、該サブフィードバック制御定数記憶手段
は、前記切換弁を切り換える直前に用いられていた吸蔵
還元触媒についてのサブフィードバック制御定数を記憶
し、且つ、切換弁を切り換えた後に理論空燃比で燃焼す
るエンジンの排気通路に介装されることとなった吸蔵還
元触媒についての前回のサブフィードバック制御定数を
読み込ませる様に構成されている請求項6の排気浄化装
置。
7. An engine burning at the stoichiometric air-fuel ratio is provided with a load sensor for detecting a load and a rotational speed sensor for detecting a rotational speed, and a main oxygen sensor is provided in an exhaust passage of the engine burning at the stoichiometric air-fuel ratio. Sub oxygen sensors are provided on the downstream side of the storage reduction catalyst, respectively, and the output lines of these sensors communicate with a control device.
Main feedback calculation means for reading a signal of the main oxygen sensor and calculating a main feedback amount;
Sub-feedback calculating means for reading a signal from the sub-oxygen sensor and calculating a sub-feedback amount; air ratio control based on signals from the load sensor and the speed sensor, an output from the main feedback calculating means, and an output from the sub-feedback calculating means. Air ratio control valve operating means for controlling the valve, valve switching operating means for calculating the switching time to control the switching valve, and sub feedback control constant storage means, the sub feedback control constant storage means, Storing a sub-feedback control constant for the storage reduction catalyst used immediately before switching the switching valve, and interposing the sub feedback control constant in an exhaust passage of an engine burning at a stoichiometric air-fuel ratio after switching the switching valve. To read the previous sub-feedback control constant for the storage reduction catalyst Exhaust purifying apparatus according to claim 6 which have been made.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006095918A1 (en) * 2005-03-09 2006-09-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system for internal combustion engine
JP2009264308A (en) * 2008-04-28 2009-11-12 Honda Motor Co Ltd Exhaust emission control device of internal combustion engine
CN101943046A (en) * 2009-07-06 2011-01-12 Dr.Ing.h.c.F.保时捷股份公司 Exhaust system for an internal combustion engine
US7963102B2 (en) 2005-03-09 2011-06-21 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust purification system for internal combustion engine
KR102431125B1 (en) * 2021-10-14 2022-08-11 박정봉 NOx reduction system and control method thereof

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