WO2008114834A1 - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents

内燃機関の排気浄化装置 Download PDF

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Shunsuke Toshioka
Tomihisa Oda
Kazuhiro Itoh
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Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
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    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
  • the the NO x selective reduction catalyst arranged in the engine exhaust passage, and write arranged an oxidation catalyst to the NO x selective reduction catalysts in the engine exhaust passage upstream of converting the NO contained by the oxidation catalyst in the exhaust gas N0 2 to and, an internal combustion engine which is adapted to selectively reduce the free Murrell NO x in the exhaust gas by the ammonia generated from the urea to supply urea to the NO x selective reduction catalyst are known (for example, Japanese 2 0 0 5 — see 2 3 9 2 1).
  • a bypass passage that bypasses the oxidation catalyst is provided, and when the amount of N 0 2 produced in the oxidation catalyst becomes excessive, a part of the exhaust gas is diverted into the bypass passage, thereby oxidizing. excessive N_ ⁇ 2 is prevented from being generated in the catalysts.
  • An object of the present invention is to provide an exhaust purification system of an internal combustion engine capable of appropriately controlling the ratio of N_ ⁇ 2 for NO x in the exhaust gas.
  • the oxidation catalyst was disposed N_ ⁇ x selective reduction catalyst upstream of institutional exhaust passage, the conversion rate from NO in the oxidation catalyst to N_ ⁇ 2 and negative when composed of engine operating conditions is provided an exhaust purification device of an internal combustion engine so as to control the combustion so that the ratio of N_ ⁇ 2 for NO x in the exhaust gas discharged from the combustion chamber becomes more than 5 0 percent.
  • the NO x selective reduction catalyst is arranged in the engine exhaust passage, and urea is supplied to the NO x selective reduction catalyst, and NO x contained in the exhaust gas is selected by the ammonia generated from the urea.
  • the exhaust purification apparatus to by reducing Unishi was an internal combustion engine, a bypass passage for times periphrastic the oxidation catalyst together with arranging an oxidation catalyst in the engine exhaust passage of the NO x selective reduction catalyst on the upstream, NO in the oxidation catalyst.
  • the exhaust gas discharged from the combustion chamber is introduced into the bypass passage and passes through the oxidation catalyst.
  • an exhaust purification device for an internal combustion engine that is caused to flow into an O x selective reduction catalyst.
  • Fig. 1 is an overall view of a compression ignition type internal combustion engine
  • Fig. 2 is an overall view showing another embodiment of the compression ignition type internal combustion engine
  • Fig. 3 is a diagram showing changes in the NO 2 conversion rate, etc.
  • Fig. 4 is N 0 2 shows the ratios, etc.
  • FIG. 5 is a flow chart for controlling the N_ ⁇ 2 ratio
  • 6 is a diagram showing a N_ ⁇ 2 ratios
  • FIG. 7 is a flow chart for controlling the NO 2 ratio
  • FIG. 9 shows a variation of such N_ ⁇ 2 conversion
  • 1 0 is Furochiya one Bok for controlling the NO 2 ratio.
  • Figure 1 shows an overall view of a compression ignition type internal combustion engine.
  • 1 is an engine body
  • 2 is a combustion chamber of each cylinder
  • 3 is an electronically controlled fuel injection valve for injecting fuel into each combustion chamber
  • 4 is an intake manifold
  • 5 is an exhaust manifold.
  • the intake manifold 4 is connected to the outlet of the compressor 7 a of the exhaust turbocharger 7 via the intake duct 6, and the inlet of the compressor 7 a is connected to the air cleaner 9 via the intake air amount detector 8.
  • the A throttle valve 10 driven by a step motor is arranged in the intake duct 6, and a cooling device 1 for cooling the intake air flowing in the intake duct 6 around the intake duct ⁇ 6. 1 is placed.
  • the engine cooling water is guided into the cooling device 11 and the intake air is cooled by the engine cooling water.
  • the exhaust manifold 5 is connected to the inlet of the exhaust turbine 7 b of the exhaust turbocharger 7, and the outlet of the exhaust turbine 7 b is the oxidation catalyst 1 2 Connected to the entrance. Downstream of this oxidation catalyst 1 2, a particulate filter 1 3 is arranged adjacent to the oxidation catalyst 1 2 for collecting particulate matter contained in the exhaust gas. This particulate filter evening 1 3 Is connected to the inlet of the NO x selective reduction catalyst 15 via the exhaust pipe 14. An oxidation catalyst 16 is connected to the outlet of the NO x selective reduction catalyst 15.
  • NO x selective reduction catalyst 1 5 Exhaust pipe 1 5 upstream
  • the urea water supply valve 1 7 is arranged in the 4, and this urea water supply valve 1 7 is connected to the urea water tank 2 via the supply pipe 1 8 and the supply pump 1 9. Concatenated to 0.
  • the urea water stored in the urea water tank 20 is injected by the supply pump 19 into the exhaust gas flowing in the exhaust pipe 14 from the urea water supply valve 1 ⁇ , and ammonia generated from urea ((NH 2 ) 2 CO + H 2 0 ⁇ 2 NH 3 + C 0 2) Niyotsu N_ ⁇ x contained in the exhaust gas Te is based instead in the NO x selective reduction catalyst 1 5.
  • the exhaust manifold 5 and the intake manifold 4 are connected to each other via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 21, and an electronically controlled EGR control valve 2 2 is provided in the EGR passage 21. Be placed.
  • a cooling device 23 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 21 is disposed around the EGR passage 21.
  • the engine cooling water is guided into the cooling device 23, and the EGR gas is cooled by the engine cooling water.
  • each fuel injection valve 3 is connected to a common rail 25 via a fuel supply pipe 24, and this common rail 25 is connected to a fuel tank 27 via an electronically controlled variable discharge pump 26. Is done.
  • the fuel stored in the fuel tank 27 is supplied into the common rail 25 by the fuel pump 26, and the fuel supplied into the common rail 25 is supplied to the fuel injection valve through each fuel supply pipe 24. Supplied to 3.
  • the electronic control unit 30 consists of a digital computer and is bidirectional R 0 M (Read Only Memory) 3 2, RAM (Random Access Memory) 3 3, CPU (Microphone Processor) 3 4, Input Port 3 5 and Output Port 3 6 .
  • a temperature sensor 2 8 for detecting the bed temperature of the oxidation catalyst 1 2 is attached to the oxidation catalyst 1 2, and the output signals of the temperature sensor 2 8 and the intake air amount detector 8 respectively correspond to the “AD converter”. Input to input port 3 5 via 3 7.
  • the accelerator pedal 40 is connected to a load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount L of the accelerator pedal 40, and the output voltage of the load sensor 41 is connected to the corresponding AD converter 37.
  • a crank angle sensor 42 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 15 ° is connected to the input port 35.
  • the output port 36 is connected to the fuel injection valve 3, the throttle valve 10 through the corresponding drive circuit 38, the step motor for driving the throttle valve 10, the urea water supply valve 17, the supply pump 19 and the EGR control. Connected to valve 2 2 and fuel pump 2 6.
  • the oxidation catalyst 1 2 carries a noble metal catalyst such as platinum.
  • This oxidation catalyst 1 2 converts NO contained in the exhaust gas into N 0 2 and oxidizes HC contained in the exhaust gas. It works. That is, NO 2 is more oxidizable than NO. Therefore, when N 0 is converted to N 0 2 , the oxidation reaction of particulate matter trapped on the particulate film 1 3 is promoted, and N 0 x The reduction action by ammonia on the selective reduction catalyst 15 is promoted.
  • the NO x selective reduction catalyst 15 of the type that adsorbs ammonia the adsorption amount of ammonia decreases when HC adsorbs, so the NO x purification rate decreases. Thus is prevented that the NO x purification rate decreases by a child oxidize HC by the oxidation catalyst 1 2 in the case of using such a ⁇ ⁇ 5! Selection selective reduction based catalyst.
  • the Patikyule Filler has a catalyst that does not carry a catalyst.
  • a timber filter can be used, and for example, a patium filter that supports a noble metal catalyst such as platinum can be used.
  • the vo chi selective reduction catalyst 1 5 may be constituted from F e Zeorai Bok ammonia adsorption type having a high vo chi purification rate at low temperatures, consist catalyst adsorbing function is not titania vanadium-based ammonia You can also
  • the oxidation catalyst 1 6 carries a precious metal catalyst, such as of platinum, the oxidation catalyst 1 6 an action of oxidizing ammonia leaked from the original catalyst 1 5 instead N_ ⁇ x selective.
  • FIG. 2 shows another embodiment of the compression ignition type internal combustion engine.
  • the particulate filter 1 3 is arranged downstream of the oxidation catalyst 1 6. Therefore, in this embodiment, the outlet of the oxidation catalyst 1 2 is connected to the inlet of the N 0 x selective reduction catalyst 1 5 via the exhaust pipe 1 4. Connected.
  • N_ ⁇ x contained in the exhaust gas by the NO x selective reduction catalyst 1 5 in ammonia NH 3 generated from the urea is selectively reduced, most fast velocity Scheme when this is represented by the following formula.
  • the ratio of NO to N0 2 in the exhaust gas 1 1 the case, i.e. the ratio of N_ ⁇ 2 for (NO + N0 2) in the exhaust gas, N_ ⁇ x of the exhaust gas Ru paraphrase It can be seen that when the ratio of NO 2 to NO is 50 percent, the reaction rate is the fastest, and therefore the NO x purification rate is the highest.
  • oxidation catalyst 1 2 as described above is an action of converting NO in the exhaust gas to NO 2.
  • N_ ⁇ 2 Rutoki oxidation catalyst 1 2 is not activated
  • the N 0 2 NO Conversely when the oxidation catalyst 1 2 is not activated It was found that it was converted. That is, in the exhaust gas NO, HC addition to N_ ⁇ 2, CO are included, the N_ ⁇ 2 to the oxidation catalyst 1 2 N_ ⁇ also oxidized by adding the activated HC, the CO Generated.
  • the oxidation catalyst 1 2 is not activated, HC and C0 remain in the exhaust gas, so that N0 2 is reduced by these HC and CO, thus generating NO. Become.
  • the bed temperature TC of the oxidation catalyst 12 is the activation temperature T.
  • N_ ⁇ 2 conversion becomes minus when the oxidation catalyst 1 2 is not activated shall apply hereinafter.
  • FIG. 3 there is shown a N 0 2 goal N_ ⁇ 2 ratio against the N_ ⁇ x in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 2, NO for N_ ⁇ x in the exhaust gas in the present invention 2 ratio is effected by controlling the combustion in the combustion chamber 2.
  • the acid catalyst 1 2 in the present invention As can be seen from FIG. 3 is not activated, therefore, that is, NO in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 2 when the engine operating state where N0 2 conversion is Ma Inasu
  • the ratio of NO 2 to x is 50% or more Combustion is controlled.
  • FIG target NO 2 ratio NRO shown in 3. shows the target N_ ⁇ 2 ratio in the first embodiment according to the present invention
  • this goal N_ ⁇ 2 ratio NR_ ⁇ shows the N_ ⁇ 2 ratio required to substantially 5 0 percent ratio of N_ ⁇ 2 for N_ ⁇ x in the exhaust gas flowing into the N_ ⁇ x selective reduction catalyst 1 5. Therefore, in this first embodiment, in almost all engine operating conditions, combustion is performed so that the ratio of NO 2 to N 0 x in the exhaust gas flowing into the NO x selective reduction catalyst 15 becomes approximately 50 percent. Will be controlled.
  • Step 5 0 the ratio NRO Is calculated.
  • the target EGR rate required to set the NO 2 ratio to the target NO 2 ratio NR 0 is calculated.
  • the opening of the EGR control valve 22 is adjusted so that the EGR rate becomes the target EGR rate. Be controlled.
  • Figure 6 shows the change in emissions N_ ⁇ the NO that will be discharged 2 from the combustion chamber 2 at the time of changing the fuel injection timing. Emissions Emissions of the fuel injection timing N_ ⁇ and continue to advance 2 is hardly changed N_ ⁇ as shown in FIG. 6 is gradually reduced, thus the exhaust gas discharged from the combustion chamber 2 the ratio NR of N0 2 for of the NO x increases as the fuel injection timing is advanced as shown in Figure 6. Therefore, in this embodiment the N0 2 ratio NR is the fuel injection timing is controlled so that the target N_ ⁇ 2 ratio NRO shown in FIG.
  • Step 6 0 the target N 0 2 ratio from the detected oxidation catalyst 1 2 bed temperature TC by the temperature sensor 2 8
  • NRO is calculated.
  • target injection timing needed to Step 6 1 N0 2 ratio target N_ ⁇ 2 ratio NRO is calculated.
  • fuel injection is performed at this target injection timing. It is also possible to control both the EGR rate and fuel injection timing in controlling N_ ⁇ 2 Ratio target N 0 2 ratio.
  • FIG. 8 shows still another embodiment of the compression ignition type internal combustion engine.
  • a bypass passage 45 that bypasses the oxidation catalyst 12 is provided, and a flow path switching valve 46 is disposed at the inlet of the bypass passage 45.
  • the flow path switching valve 46 closes the bypass passage 45, and at this time, the exhaust gas flows through the oxidation catalyst 12.
  • the flow path control valve 46 closes the inlet of the oxidation catalyst 12, the exhaust gas flows through the bypass passage 45 and flows into the particulate filter 13.
  • the oxidation catalyst 1 2 is not activated as in this embodiment shown in FIG. 9, i.e. conversion engine operation becomes the negative to N_ ⁇ or al N_ ⁇ 2 in the oxidation catalyst 1 2 combustion as the target N 0 2 ratio of N_ ⁇ 2 for N_ ⁇ x in the exhaust gas discharged from the combustion chamber 2 becomes substantially 5 0% is controlled when the state.
  • the exhaust gas ratio of N_ ⁇ 2 for N_ ⁇ x in the exhaust gas flowing into the NO x selective reduction catalyst 1 5 so fed into the bypass passage 4 5 is substantially 5 0 percent Bok.
  • N_ ⁇ 2 ratio control routine will be described in the case of the control the N_ ⁇ 2 ratio by controlling the EGR rate with reference to FIG. 1 0.
  • step 7 whether the bed temperature TC of the temperature sensor 2 8 oxidation catalyst 1 2 detected by a higher than the activation temperature T 0 is determined, first, at step 7 0. TC> ⁇ . In this case, the routine proceeds to step 71 and the bypass passage 45 is closed. Then in step 7 2 The goal N_ ⁇ 2 ratio NR_ ⁇ is calculated as shown in FIG. Then the target EGR rate needed to Step 7 3 In N_ ⁇ 2 ratio target N_ ⁇ 2 ratio NRO is calculated. Next, in step 74, the EGR rate is the target EG
  • the opening degree of the EGR control valve 22 is controlled so that the R ratio is obtained.

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Abstract

内燃機関において、機関排気通路内にＮＯx選択還元触媒（１５）が配置され、ＮＯx選択還元触媒（１５）上流の機関排気通路内に酸化触媒（１２）が配置される。ＮＯx選択還元触媒（１５）に尿素が供給され、ＮＯxが還元される。酸化触媒（１２）におけるＮＯからＮＯ2への転換率がマイナスとなる機関運転状態のときには燃焼室（２）から排出される排気ガス中のＮＯxに対するＮＯ2の比率が５０パーセント以上になるように燃焼が制御される。

Description

内燃機関の排気浄化装置 技術分野
本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 背景技術 明
機関排気通路内に N Ox選択還元触媒を配置し、 NOx選択還元触 媒上流の機関排気通路内に酸化触媒を書配置してこの酸化触媒により 排気ガス中に含まれる NOを N02に変換し、 NOx選択還元触媒に 尿素を供給して尿素から発生するアンモニアにより排気ガス中に含 まれる NOxを選択的に還元するようにした内燃機関が公知である (例えば特開 2 0 0 5 — 2 3 9 2 1号公報を参照） 。
ところでアンモニアを用いて N〇xを還元するようにした場合に は排気ガス中の N O xに対する N〇 2の比率が 5 0パーセントのとき に最も良好に N O xを浄化できることが知られている。 ところが N 〇x選択還元触媒の上流に酸化触媒を配置した場合には酸化触媒に おいて多量の N02が生成されて NOx選択還元触媒に流入する排気 ガス中の N 02の量が過剰になる場合があり、 この場合には N〇xの 良好な浄化作用が得られなくなる。
そこで上述の内燃機関では酸化触媒を迂回するバイパス通路を設 け、 酸化触媒において生成される N 02の量が過剰になるときには 排気ガスの一部をバイパス通路内に分流させ、 それによつて酸化触 媒において過剰な N〇 2が生成されないようにしている。
ところが機関の運転状態によっては酸化触媒において N02が N 〇に還元させる場合、 即ち酸化触媒における NOから N〇2への転 換率がマイナスになる場合もあり、 この場合にも NOxの良好な浄 化が得られなくなる。 しかしながら上述の内燃機関では酸化触媒に おける NOから N02への転換率がマイナスとなる場合については 何ら対処しておらず、 従って上述の内燃機関ではこのような場合に N〇xの良好な浄化が得られないという問題がある。 発明の開示
本発明の目的は、 排気ガス中の N Oxに対する N〇2の比率を適切 に制御することのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することに ある。
本発明によれば、 機関排気通路内に N〇x選択還元触媒を配置し 、 NOx選択還元触媒に尿素を供給して尿素から発生するアンモニ ァにより排気ガス中に含まれる NOxを選択的に還元するようにし た内燃機関の排気浄化装置において、 N〇x選択還元触媒上流の機 関排気通路内に酸化触媒を配置し、 この酸化触媒における N Oから N〇2への転換率がマイナスとなる機関運転状態のときには燃焼室 から排出される排気ガス中の N Oxに対する N〇2の比率が 5 0パー セント以上になるように燃焼を制御するようにした内燃機関の排気 浄化装置が提供される。
更に、 本発明によれば、 機関排気通路内に NOx選択還元触媒を 配置し、 NOx選択還元触媒に尿素を供給して尿素から発生するァ ンモニァにより排気ガス中に含まれる NOxを選択的に還元するよ うにした内燃機関の排気浄化装置において、 NOx選択還元触媒上 流の機関排気通路内に酸化触媒を配置すると共にこの酸化触媒を迂 回するバイパス通路を設け、 酸化触媒における NOから N 02への 転換率がマイナスとなる機関運転状態のときには燃焼室から排出さ れた排気ガスをバイパス通路内に導びいて酸化触媒を経由せずに N O x選択還元触媒に流入させるようにした内燃機関の排気浄化装置 が提供される。 図面の簡単な説明
図 1は圧縮着火式内燃機関の全体図、 図 2は圧縮着火式内燃機関 の別の実施例を示す全体図、 図 3は N O 2転換率等の変化を示す図 、 図 4は N 0 2比率等を示す図、 図 5は N〇2比率を制御するための フローチャート、 図 6は N〇2比率等を示す図、 図 7は N O 2比率を 制御するためのフローチャート、 図 8は圧縮着火式内燃機関の更に 別の実施例を示す全体図、 図 9は N〇2転換率等の変化を示す図、 図 1 0は N O 2比率を制御するためのフローチヤ一卜である。 発明を実施するための最良の形態
図 1 に圧縮着火式内燃機関の全体図を示す。
図 1 を参照すると、 1は機関本体、 2は各気筒の燃焼室、 3は各 燃焼室 2内に夫々燃料を噴射するための電子制御式燃料噴射弁、 4 は吸気マニホルド、 5は排気マニホルドを夫々示す。 吸気マ二ホル ド 4は吸気ダク ト 6 を介して排気ターボチャージャ 7のコンプレツ サ 7 aの出口に連結され、 コンプレッサ 7 aの入口は吸入空気量検 出器 8を介してエアクリーナ 9 に連結される。 吸気ダク ト 6内には ステップモー夕により駆動されるスロッ トル弁 1 0が配置され、 更 に吸気ダク 卜 6周りには吸気ダク ト 6内を流れる吸入空気を冷却す るための冷却装置 1 1が配置される。 図 1 に示される実施例では機 関冷却水が冷却装置 1 1内に導かれ、 機関冷却水によって吸入空気 が冷却される。
一方、 排気マニホルド 5は排気ターボチャージャ 7の排気タービ ン 7 bの入口に連結され、 排気タービン 7 bの出口は酸化触媒 1 2 の入口に連結される。 この酸化触'媒 1 2の下流には酸化触媒 1 2に 隣接して排気ガス中に含まれる粒子状物質を捕集するためのパティ キュレートフィルタ 1 3が配置され、 このパティキュレートフィル 夕 1 3の出口は排気管 1 4を介して NOx選択還元触媒 1 5の入口 に連結される。 この NOx選択還元触媒 1 5の出口には酸化触媒 1 6が連結される。
NOx選択還元触媒 1 5上流の排気管 1 4内には尿素水供給弁 1 7が配置され、 この尿素水供給弁 1 7は供給管 1 8、 供給ポンプ 1 9 を介して尿素水タンク 2 0に連結される。 尿素水タンク 2 0内に 貯蔵されている尿素水は供給ポンプ 1 9によって尿素水供給弁 1 Ί から排気管 1 4内を流れる排気ガス中に噴射され、 尿素から発生し たアンモニア （ （NH2) 2 C O + H20→ 2 NH3 + C 02) によつ て排気ガス中に含まれる N〇xが NO x選択還元触媒 1 5において還 元される。
排気マ二ホルド 5 と吸気マ二ホルド 4とは排気ガス再循環 （以下 、 E G Rと称す） 通路 2 1 を介して互いに連結され、 E G R通路 2 1内には電子制御式 E G R制御弁 2 2が配置される。 また、 E G R 通路 2 1周りには E G R通路 2 1内を流れる E G Rガスを冷却する ための冷却装置 2 3が配置される。 図 1 に示される実施例では機関 冷却水が冷却装置 2 3内に導かれ、 機関冷却水によって E G Rガス が冷却される。 一方、 各燃料噴射弁 3は燃料供給管 2 4を介してコ モンレール 2 5に連結され、 このコモンレール 2 5は電子制御式の 吐出量可変な燃料ポンプ 2 6を介して燃料タンク 2 7 に連結される 。 燃料タンク 2 7内に貯蔵されている燃料は燃料ポンプ 2 6によつ てコモンレール 2 5内に供給され、 コモンレール 2 5内に供給され た燃料は各燃料供給管 2 4を介して燃料噴射弁 3に供給される。 電子制御ュニッ ト 3 0はデジタルコンピュータからなり、 双方向 性バス 3 1 によって互いに接続された R〇 M (リードオンリメモリ ) 3 2 、 R A M (ランダムアクセスメモリ） 3 3 、 C P U (マイク 口プロセッサ） 3 4、 入力ポート 3 5および出力ポート 3 6 を具備 する。 酸化触媒 1 2には酸化触媒 1 2の床温を検出するための温度 センサ 2 8が取付けられ、 この温度センサ 2 8および吸入空気量検 出器 8の出力信号は夫々対応する' A D変換器 3 7 を介して入力ポー ト 3 5に入力される。 また、 アクセルペダル 4 0にはアクセルぺダ ル 4 0の踏込み量 Lに比例した出力電圧を発生する負荷センサ 4 1 が接続され、 負荷センサ 4 1の出力電圧は対応する A D変換器 3 7 を介して入力ポート 3 5に入力される。 更に入力ポート 3 5にはク ランクシャフ トが例えば 1 5 ° 回転する毎に出力パルスを発生する クランク角センサ 4 2が接続される。 一方、 出力ポ一卜 3 6は対応 する駆動回路 3 8を介して燃料噴射弁 3、 スロッ 卜ル弁 1 0の駆動 用ステップモータ、 尿素水供給弁 1 7、 供給ポンプ 1 9 、 E G R制 御弁 2 2および燃料ポンプ 2 6 に接続される。
酸化触媒 1 2は例えば白金のような貴金属触媒を担持しており、 この酸化触媒 1 2は排気ガス中に含まれる N Oを N 0 2に転換する 作用と排気ガス中に含まれる H Cを酸化させる作用をなす。 即ち、 N O 2は N Oよりも酸化性が強く、 従って N〇が N〇 2に転換される とパティキュレートフィル夕 1 3上に捕獲された粒子状物質の酸化 反応が促進され、 また N〇x選択還元触媒 1 5でのアンモニアによ る還元作用が促進される。 一方、 アンモニアが吸着するタイプの N O x選択還元触媒 1 5では H Cが吸着するとアンモニアの吸着量が 減少するために N O x浄化率が低下する。 従ってこのような ^^〇5!選 択還元触媒を用いた場合には酸化触媒 1 2により H Cを酸化するこ とによって N O x浄化率が低下するのが阻止される。
パティキユレ一トフィル夕 1 3 としては触媒を担持していないパ ティキユレ一トフィル夕を用いることもできるし、 例えば白金のよ うな貴金属触媒を担持したパティキユレ一トフィルタを用いること もできる。 一方、 ΝΟχ選択還元触媒 1 5は低温で高い ΝΟχ浄化率 を有するアンモニア吸着タイプの F eゼォライ 卜から構成すること もできるし、 アンモニアの吸着機能がないチタニア · バナジウム系 の触媒から構成することもできる。 酸化触媒 1 6は例えば白金から なる貴金属触媒を担持しており、 この酸化触媒 1 6は N〇x選択還 元触媒 1 5から漏出したアンモニアを酸化する作用をなす。
図 2に圧縮着火式内燃機関の別の実施例を示す。 この実施例では パティキュレートフィルタ 1 3が酸化触媒 1 6の下流に配置され、 従ってこの実施例では酸化触媒 1 2の出口が排気管 1 4を介して N 〇x選択還元触媒 1 5の入口に連結される。
さて、 機関運転中に燃焼室 2から排出される NOxの大部分は N 〇か N02であり、 これら NOと N〇2との比率は機関の運転状態に 応じて変化する。
一方、 NOx選択還元触媒 1 5では尿素から発生したアンモニア NH3によって排気ガス中に含まれる N〇xが選択的に還元され、 こ のとき最も速度の速い反応式が次式で示される。
NO + N02 + 2 NH3→ 2 N2 + 3 H20
上式から、 排気ガス中の NOと N02との比率が 1 ： 1のとき、 即ち排気ガス中の （NO + N02) に対する N〇2の比率、 言い換え ると排気ガス中の N〇 xに対する N O 2の比率が 5 0パ一セントのと きに反応速度が最も速くなり、 斯く して NOx浄化率が最も高くな ることがわかる。
因みに、 排気ガス中の N 02が過剰の場合には例えば N 02の過剰 分は反応速度の遅い次式に従って反応が行われ、
6 N02 + 8 NH3→ 7 N2 + 1 2 H2 O 排気ガス中の N Oが過剰の場合には例えば N〇の過剰分は反応速 度の遅い次式に従って反応が行われる。
6 NO + 4 NH3→ 5 N2 + 6 H20
このように反応速度が遅くなると N〇x浄化率が低下する。
ところで前述したように酸化触媒 1 2は排気ガス中の NOを NO 2に変換する作用をなす。 しかしながらこの点について詳細に検討 すると NOが N〇2に変換されるのは酸化触媒 1 2が活性化してい るときであり、 酸化触媒 1 2が活性化していないときには逆に N 0 2が N Oに変換されることが判明したのである。 即ち、 排気ガス中 には NO, N〇2に加えて H C , C Oが含まれており、 酸化触媒 1 2が活性化すると H C， C Oに加えて N〇も酸化されるために N〇 2が生成される。 ところが酸化触媒 1 2が活性化していないと排気 ガス中には H C， C〇が残存しているためにこれら H C , C Oによ つて N02が還元され、 斯く して NOが生成されることになる。 図 3に酸化触媒 1 2における NOから N02への N〇2転換率を示 す。 図 3 に示されるように酸化触媒 1 2の床温 T Cが活性化温度 T 。を越えることにより酸化触媒 1 2が活性化すると N〇2転換率はプ ラスとなり、 酸化触媒 1 2の床温 T Cが活性化温度 T。以下であつ て酸化触媒 1 2が活性化していないときには N〇2転換率はマイナ スとなる。
また、 図 3 には燃焼室 2から排出される排気ガス中の N〇xに対 する N 02の目標 N〇2比率が示されており、 本発明では排気ガス中 の N〇 xに対する N O 2の比率は燃焼室 2内における燃焼を制御する ことによって行われる。 従って図 3からわかるように本発明では酸 化触媒 1 2が活性化していないときには、 即ち、 N02転換率がマ ィナスとなる機関運転状態のときには燃焼室 2から排出される排気 ガス中の N O xに対する N O 2の比率が 5 0パーセント以上になるよ うに燃焼が制御される。
なお、 図 3.に示される目標 NO 2比率 N R Oは本発明による第 1 の実施例における目標 N〇2比率を示しており、 本発明による第 1 の実施例ではこの目標 N〇2比率 N R〇は N〇x選択還元触媒 1 5に 流入する排気ガス中の N〇 xに対する N〇 2の比率をほぼ 5 0パーセ ントとするのに必要な N〇2比率を示している。 従ってこの第 1実 施例ではほぼ全ての機関運転状態において NOx選択還元触媒 1 5 に流入する排気ガス中の N〇 xに対する N O 2の比率がほぼ 5 0パ一 セントになるように燃焼が制御されることになる。
この場合、 具体的には NOx選択還元触媒 1 5に流入する排気ガ ス中の N O xに対する N O 2の比率がほぼ 5 0パーセントになるよう に E G R率および燃料噴射時期のいずれか一方又は双方が制御され る。 次にこのことについて図 4および図 5を参照しつつ説明する。 図 4に、 E G R率を変化させたときの燃焼室 2から排出される N 〇と N 02の排出量の変化を示す。 図 4に示されるように E G R率 を高く していく と N〇 2の排出量はほとんど変化しないが N Oの排 出量は徐々に減少し、 従って燃焼室 2から排出される排気ガス中の N〇xに対する N〇2の比率 N Rは図 4に示されるように E G R率が 高くなるほど増大する。 従ってこの実施例ではこの N〇2比率 N R が図 3 に示される目標 N〇 2比率 N R〇となるように E G R率が制 御される。
即ち、 N〇2比率の制御ルーチンを示す図 5 を参照すると、 まず 初めにステップ 5 0において温度センサ 2 8 により検出された酸化 触媒 1 2の床温 T Cから図 3 に示す目標 N02比率 N R Oが算出さ れる。 次いでステップ 5 1では N O 2比率を目標 N O 2比率 N R〇と するのに必要な目標 E G R率が算出される。 次いでステップ 5 2で は E G R率が目標 E G R率となるように E G R制御弁 2 2の開度が 制御される。
図 6に、 燃料噴射時期を変化させたときの燃焼室 2から排出され る NOと N〇2の排出量の変化を示す。 図 6に示されるように燃料 噴射時期を進角していく と N〇2の排出量はほとんど変化しないが N〇の排出量は徐々に減少し、 従って燃焼室 2から排出される排気 ガス中の NOxに対する N02の比率 N Rは図 6に示されるように燃 料噴射時期が進角されるほど増大する。 従ってこの実施例ではこの N02比率 NRが図 3に示される目標 N〇2比率 N R Oとなるように 燃料噴射時期が制御される。
即ち、 N〇 2比率の制御ルーチンを示す図 7 を参照すると、 まず 初めにステップ 6 0において温度センサ 2 8により検出された酸化 触媒 1 2の床温 T Cから図 3に示す目標 N 02比率 N R Oが算出さ れる。 次いでステップ 6 1では N02比率を目標 N〇2比率 N R Oと するのに必要な目標噴射時期が算出される。 次いでステップ 6 2で はこの目標噴射時期において燃料噴射が行われる。 なお、 N〇2比 率を目標 N 02比率に制御する際に E G R率と燃料噴射時期の双方 を制御することもできる。
図 8に圧縮着火式内燃機関の更に別の実施例を示す。 この実施例 では酸化触媒 1 2を迂回するバイパス通路 4 5が設けられ、 バイパ ス通路 4 5の入口部に流路切換弁 4 6が配置される。 この実施例で は通常図 8 において実線で示されるように流路切換弁 4 6がバイパ ス通路 4 5 を閉鎖しており、 このとき排気ガスは酸化触媒 1 2内を 流通する。 これに対し、 図 8の破線で示すように流路制御弁 4 6が 酸化触媒 1 2の入口を閉鎖したときには排気ガスはバイパス通路 4 5内を流れてパティキュレートフィル夕 1 3に流入する。
この実施例では図 9に示されるように酸化触媒 1 2における N〇 から N 02への転換率がマイナスとなる機関運転状態のときにはバ ィパス通路 4 5が開通せしめられ、 即ち酸化触媒 1 2の入口が閉鎖 され、 このとき燃焼室 2から排出された排気ガスはバイパス通路 4 5内に導びかれて酸化触媒 1 2を経由せずにパティキュレートフィ ル夕 1 3および N O x選択還元触媒 1 5に流入する。 即ち、 この実 施例では N O 2転換率がマイナスのときには N Oが N O 2に変換され るのを回避するようにしている。
具体的に言うとこの実施例では図 9 に示されるように酸化触媒 1 2が活性化していないときには、 即ち酸化触媒 1 2における N〇か ら N〇2への転換率がマイナスとなる機関運転状態のときには燃焼 室 2から排出される排気ガス中の N〇xに対する N〇2の目標 N 0 2 比率がほぼ 5 0パーセントになるように燃焼が制御される。 このと き、 排気ガスはバイパス通路 4 5内に送り込まれるので N O x選択 還元触媒 1 5に流入する排気ガス中の N〇xに対する N〇2の比率は ほぼ 5 0パーセン卜になる。
一方、 酸化触媒 1 2が活性化しているとき、 即ち酸化触媒 1 2に おける N Oから N〇 2への転換率がプラスとなる機関運転状態のと きにはバイパス通路 4 5が閉鎖されて燃焼室 2から排出された排気 ガスが酸化触媒 1 2に流入される。 このときには N O x選択還元触 媒 1 5に流入する排気ガス中の N〇xに対する N〇2の比率がほぼ 5 0パーセントになるように燃焼が制御される。
次に図 1 0 を参照しつつ E G R率を制御することによって N〇2 比率を制御するようにした場合の N〇2比率制御ルーチンについて 説明する。
図 1 0 を参照すると、 まず初めにステップ 7 0において温度セン サ 2 8により検出された酸化触媒 1 2 の床温 T Cが活性化温度 Τ 0 よりも高いか否かが判別される。 T C > Τ。のときにはステップ 7 1 に進んでバイパス通路 4 5が閉鎖される。 次いでステップ 7 2で は図 3に示す目標 N〇2比率 N R〇が算出される。 次いでステップ 7 3ではN〇2比率を目標N〇2比率N R Oとするのに必要な目標E G R率が算出される。 次いでステップ 7 4では E G R率が目標 E G
R率となるように E G R制御弁 2 2の開度が制御される。
これに対し、 ステップ 7 0において T C≤ T Qであると判別され たときにはステップ 7 5に進んでバィパス通路 4 5が開通せしめら れる。 次いでステ Vプ 7 6では目標 N 〇 2比率 N R Oが 0 . 5、 即 ち 5 0パーセン hとされ 、 次いでステップ 7 3に進む。 従ってこの ときには燃焼室 2から排出される排気ガス中の N O xに対する N〇2 の比率はほぼ 5 0 一セン卜となる。

Claims

1 . 機関排気通路内に N O x選択還元触媒を配置し、 該 N O x選択 還元触媒に尿素を供給して該尿素から発生するアンモニアにより排 気ガス中に含まれる N〇xを選択的に還元するようにした内燃機関 の排気浄化装置において、 上記 N O x選択還元触媒上流の機関排気 請
通路内に酸化触媒を配置し、 該酸化触媒における N〇から N〇2へ の転換率がマイナスとなる機関運転状態のときには燃焼室から排出 される排気ガス中の N O xに対する N〇 2の比率が 5 0パーセント以 上になるように燃焼を制御するようにした内燃機関の排気浄化装置 囲
2 . ほぼ全ての機関運転状態において上記 N O x選択還元触媒に 流入する排気ガス中の N〇 xに対する N〇 2の比率がほぼ 5 0パ一セ ントになるように燃焼を制御する請求項 1 に記載の内燃機関の排気 浄化装置。
3 . 上記 N O x選択還元触媒に流入する排気ガス中の N O xに対す る N O 2の比率がほぼ 5 0パーセントになるように E G R率および 燃料噴射時期のいずれか一方又は双方を制御するようにした請求項 2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
4 . 機関排気通路内に N〇x選択還元触媒を配置し、 該 N〇x選択 還元触媒に尿素を供給して該尿素から発生するアンモニアにより排 気ガス中に含まれる N〇xを選択的に還元するようにした内燃機関 の排気浄化装置において、 上記 N O x選択還元触媒上流の機関排気 通路内に酸化触媒を配置すると共に該酸化触媒を迂回するバイパス 通路を設け、 該酸化触媒における N〇から N 0 2への転換率がマイ ナスとなる機関運転状態のときには燃焼室から排出された排気ガス をバイパス通路内に導びいて酸化触媒を経由せずに N〇x選択還元 触媒に流入させるようにした内燃機関の排気浄化装置。
5 . 上記酸化触媒における N〇から N〇2への転換率がマイナス となる機関運転状態のときには燃焼室から排出される排気ガス中の N〇 xに対する N〇 2の比率がほぼ 5 0パーセントになるように燃焼 を制御し、 該酸化触媒における N〇から N〇2への転換率がプラス となる機関運転状態のときにはバイパス通路を閉鎖して燃焼室から 排出された排気ガスを該酸化触媒に流入させると共に、 上記 N〇x 選択還元触媒に流入する排気ガス中の N〇xに対する N 0 2の比率が ほぼ 5 0パーセントになるように燃焼を制御する請求項 4に記載の 内燃機関の排気浄化装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769210B (zh) * 2008-12-09 2013-09-18 通用汽车环球科技运作公司 用于控制火花点燃直喷发动机操作的方法和装置
CN105378242A (zh) * 2013-07-04 2016-03-02 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统
EP3473826A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-24 Perkins Engines Company Ltd Engine exhaust aftertreatment system and method

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5778951B2 (ja) * 2010-10-08 2015-09-16 日野自動車株式会社 排ガス浄化装置
JP5351186B2 (ja) 2011-01-25 2013-11-27 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5366988B2 (ja) 2011-02-09 2013-12-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP5284408B2 (ja) 2011-04-05 2013-09-11 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP6136351B2 (ja) * 2013-02-22 2017-05-31 いすゞ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
SE539130C2 (sv) * 2015-08-27 2017-04-11 Scania Cv Ab Förfarande och avgasbehandlingssystem för behandling av en avgasström

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005002968A (ja) * 2003-06-16 2005-01-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005133609A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2006512529A (ja) * 2003-01-02 2006-04-13 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 排気ガス後処理装置及び方法
JP2006183628A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 National Traffic Safety & Environment Laboratory 排ガス処理方法及び尿素ｓｃｒ型自動車排ガス処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006512529A (ja) * 2003-01-02 2006-04-13 ダイムラークライスラー・アクチェンゲゼルシャフト 排気ガス後処理装置及び方法
JP2005002968A (ja) * 2003-06-16 2005-01-06 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2005133609A (ja) * 2003-10-29 2005-05-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2006183628A (ja) * 2004-12-28 2006-07-13 National Traffic Safety & Environment Laboratory 排ガス処理方法及び尿素ｓｃｒ型自動車排ガス処理装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101769210B (zh) * 2008-12-09 2013-09-18 通用汽车环球科技运作公司 用于控制火花点燃直喷发动机操作的方法和装置
CN105378242A (zh) * 2013-07-04 2016-03-02 丰田自动车株式会社 内燃机的排气净化系统
EP3018314A4 (en) * 2013-07-04 2016-07-06 Toyota Motor Co Ltd EXHAUST GAS CLEANING SYSTEM FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
US10047689B2 (en) 2013-07-04 2018-08-14 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Exhaust gas purification system of internal combustion engine
EP3473826A1 (en) * 2017-10-17 2019-04-24 Perkins Engines Company Ltd Engine exhaust aftertreatment system and method

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