WO2010140262A1 - 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

Info

Publication number
WO2010140262A1
WO2010140262A1 PCT/JP2009/060565 JP2009060565W WO2010140262A1 WO 2010140262 A1 WO2010140262 A1 WO 2010140262A1 JP 2009060565 W JP2009060565 W JP 2009060565W WO 2010140262 A1 WO2010140262 A1 WO 2010140262A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
selective reduction
reduction catalyst
reducing agent
amount
catalyst
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/060565
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
広田信也
Original Assignee
トヨタ自動車株式会社
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 トヨタ自動車株式会社 filed Critical トヨタ自動車株式会社
Priority to US13/375,384 priority Critical patent/US8813480B2/en
Priority to PCT/JP2009/060565 priority patent/WO2010140262A1/ja
Priority to JP2011518169A priority patent/JP5429286B2/ja
Priority to EP09845545.4A priority patent/EP2439384B1/en
Priority to CN200980159431.XA priority patent/CN102549245B/zh
Publication of WO2010140262A1 publication Critical patent/WO2010140262A1/ja

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N3/00—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust
    • F01N3/08—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous
    • F01N3/10—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust
    • F01N3/18—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control
    • F01N3/20—Exhaust or silencing apparatus having means for purifying, rendering innocuous, or otherwise treating exhaust for rendering innocuous by thermal or catalytic conversion of noxious components of exhaust characterised by methods of operation; Control specially adapted for catalytic conversion ; Methods of operation or control of catalytic converters
    • F01N3/2066—Selective catalytic reduction [SCR]
    • F01N3/208—Control of selective catalytic reduction [SCR], e.g. dosing of reducing agent
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N13/00—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00
    • F01N13/009—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series
    • F01N13/0093—Exhaust or silencing apparatus characterised by constructional features ; Exhaust or silencing apparatus, or parts thereof, having pertinent characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F01N1/00 - F01N5/00, F01N9/00, F01N11/00 having two or more separate purifying devices arranged in series the purifying devices are of the same type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N9/00—Electrical control of exhaust gas treating apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2260/00—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for
    • F01N2260/02—Exhaust treating devices having provisions not otherwise provided for for cooling the device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2550/00—Monitoring or diagnosing the deterioration of exhaust systems
    • F01N2550/05—Systems for adding substances into exhaust
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2610/00—Adding substances to exhaust gases
    • F01N2610/02—Adding substances to exhaust gases the substance being ammonia or urea
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/14—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust gas
    • F01N2900/1402—Exhaust gas composition
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1616—NH3-slip from catalyst
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2900/00—Details of electrical control or of the monitoring of the exhaust gas treating apparatus
    • F01N2900/06—Parameters used for exhaust control or diagnosing
    • F01N2900/16—Parameters used for exhaust control or diagnosing said parameters being related to the exhaust apparatus, e.g. particulate filter or catalyst
    • F01N2900/1622—Catalyst reducing agent absorption capacity or consumption amount
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A50/00—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE in human health protection, e.g. against extreme weather
    • Y02A50/20—Air quality improvement or preservation, e.g. vehicle emission control or emission reduction by using catalytic converters
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Definitions

  • the present invention relates to an exhaust purification device for an internal combustion engine.
  • Examples of exhaust gas from internal combustion engines such as diesel engines and gasoline engines include carbon monoxide (CO), unburned fuel (HC), nitrogen oxides (NO x ), and particulate matter (PM: particulates). Contains ingredients.
  • An exhaust gas purification device is attached to the internal combustion engine to purify these components.
  • NO X contained in the exhaust gas is purified by reduction.
  • the NO X selective reducing catalyst capable of selectively reducing NO X in the exhaust passage is arranged.
  • the NO X selective reduction catalyst can reduce NO X discharged from the engine body by supplying a reducing agent in a predetermined temperature range.
  • JP-T-2003-529699 includes a first catalyst arranged downstream of the engine body and a second catalyst arranged downstream of the first catalyst. th reducing the NO X when in the temperature range, the second catalyst, a system for reducing the NO X when in the second temperature range is disclosed.
  • This publication discloses that a reducing agent is injected into a catalyst in which the temperature of exhaust gas is within the temperature range of catalytic activity among two catalysts arranged in series.
  • urea water is supplied into the engine exhaust passage on the upstream side of the NO X selective reduction catalyst.
  • the urea water is supplied so that the equivalent ratio becomes 1 with respect to the amount of NO X flowing into the NO X selective reduction catalyst.
  • the equivalent ratio since the supplied urea water has light and shade, the equivalent ratio locally exceeds 1.
  • urea water is intermittently supplied from the urea water supply valve, a portion having an equivalent ratio exceeding 1 may be generated in order to supply a large amount of urea water at a predetermined interval. For this reason, ammonia may pass through the NO X selective reduction catalyst, so-called ammonia slip may occur.
  • Ammonia is adsorbed by the NO X selective reduction catalyst.
  • the ammonia adsorption amount decreases as the temperature of the NO X selective reduction catalyst increases.
  • the temperature of the NO X selective reducing catalyst is increased, the ratio of ammonia through the the NO X selective reducing catalyst is increased. That is, as the temperature increases, ammonia slip is likely to occur.
  • the reducing agent passes through the NO X selective reduction catalyst, it is released into the atmosphere. For example, when ammonia as a reducing agent is released into the atmosphere, problems such as odor arise. Therefore, it is preferable that all the reducing agent is consumed in the exhaust purification device and is not released into the atmosphere.
  • the present invention includes a the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X, the reducing agent from the NO X selective reducing catalyst and an object thereof is to provide an exhaust purifying apparatus for suppressing internal combustion engine to flow out.
  • a first internal combustion engine exhaust gas purification apparatus includes a first NO X selective reduction catalyst that is disposed in an engine exhaust passage and selectively reduces NO X by supplying a reducing agent; disposed downstream of the engine exhaust passage of the NO X selective reducing catalyst, and a second of the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X by feeding a reducing agent, first the NO X selective reducing catalyst And a reducing agent supply device for supplying the reducing agent to the apparatus.
  • the amount of reducing agent adsorbed on the second NO X selective reduction catalyst is estimated, and the amount of reducing agent supplied from the reducing agent supply device is adjusted so that the estimated amount of reducing agent adsorption does not exceed the allowable value.
  • the reducing agent supply amount from the reducing agent supply device is decreased.
  • the NO X selective reducing catalyst is preferably heat-resistant temperature is higher than the heat resistance temperature of the second of the NO X selective reducing catalyst.
  • Exhaust purification system of the second internal combustion engine of the present invention is disposed in the engine exhaust passage, a first of the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X by feeding a reducing agent, first disposed downstream of the engine exhaust passage of the NO X selective reducing catalyst, and a second of the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X by feeding a reducing agent, first the NO X selective reducing catalyst And a reducing agent supply device for supplying the reducing agent to the apparatus.
  • the engine increasing the amount of NO X discharged from the body.
  • the NO X selective reducing catalyst is preferably heat-resistant temperature is higher than the heat resistance temperature of the second of the NO X selective reducing catalyst.
  • a third internal combustion engine exhaust gas purification apparatus includes a first NO X selective reduction catalyst that is disposed in an engine exhaust passage and selectively reduces NO X by supplying a reducing agent; disposed downstream of the engine exhaust passage of the NO X selective reducing catalyst, and a second of the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X by feeding a reducing agent, first the NO X selective reducing catalyst And a reducing agent supply device for supplying the reducing agent to the apparatus.
  • the concentration of the reducing agent flowing out from the second NO X selective reduction catalyst is estimated, and the amount of reducing agent supplied from the reducing agent supply device is adjusted so that the estimated concentration of reducing agent does not exceed the allowable value.
  • the concentration of the reducing agent flowing out from the second NO X selective reduction catalyst becomes equal to or higher than a predetermined determination value that is less than the allowable value
  • the reducing agent supply amount from the reducing agent supply device is increased.
  • the NO X selective reducing catalyst is preferably heat-resistant temperature is higher than the heat resistance temperature of the second of the NO X selective reducing catalyst.
  • a first NO X selective reduction catalyst that is disposed in an engine exhaust passage and selectively reduces NO X by supplying a reducing agent; disposed downstream of the engine exhaust passage of the NO X selective reducing catalyst, and a second of the NO X selective reducing catalyst that selectively reduces NO X by feeding a reducing agent, first the NO X selective reducing catalyst And a reducing agent supply device for supplying the reducing agent to the apparatus.
  • the engine increasing the amount of NO X discharged from the body.
  • the NO X selective reducing catalyst is preferably heat-resistant temperature is higher than the heat resistance temperature of the second of the NO X selective reducing catalyst.
  • the reducing agent from the NO X selective reducing catalyst able to provide an exhaust purifying apparatus for suppressing internal combustion engine to flow out.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an internal combustion engine in a first embodiment.
  • 3 is a graph showing the characteristics of the NO X selective reduction catalyst in the first embodiment.
  • 3 is a time chart illustrating operation control in the first embodiment.
  • 3 is a map for calculating the amount of NO X discharged from the engine body.
  • FIG. 3 is an enlarged schematic view of a portion of an exhaust pipe of another exhaust purification device in the first embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a portion immediately below an exhaust turbocharger of still another exhaust purification device according to Embodiment 1. 6 is a time chart for explaining operation control in the second embodiment.
  • In the exhaust purification apparatus for an internal combustion engine is a graph showing the NO X amount exhausted from the engine body for recirculation rate.
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of an internal combustion engine in the present embodiment.
  • a compression ignition type diesel engine disposed in an automobile will be described as an example.
  • the internal combustion engine includes an engine body 1.
  • the internal combustion engine includes an exhaust purification device.
  • the engine body 1 includes a combustion chamber 2 as each cylinder, an electronically controlled fuel injection valve 3 for injecting fuel into each combustion chamber 2, an intake manifold 4, and an exhaust manifold 5.
  • the intake manifold 4 is connected to the outlet of the compressor 7 a of the exhaust turbocharger 7 via the intake duct 6.
  • An inlet of the compressor 7 a is connected to an air cleaner 9 via an intake air amount detector 8.
  • a throttle valve 10 driven by a step motor is disposed in the intake duct 6. Further, a cooling device 11 for cooling the intake air flowing through the intake duct 6 is disposed in the middle of the intake duct 6. In the embodiment shown in FIG. 1, engine cooling water is guided to the cooling device 11. The intake air is cooled by the engine cooling water.
  • the exhaust manifold 5 is connected to the inlet of the turbine 7 b of the exhaust turbocharger 7.
  • the exhaust purification device in the present embodiment includes a manifold converter 60 as an exhaust treatment device disposed in the vicinity of the exhaust manifold 5. Manifold converter 60 includes oxidation catalyst 13, particulate filter 16 and NO. X A selective reduction catalyst (SCR) 14 is included.
  • the manifold converter 60 is connected to the outlet of the turbine 7b through the exhaust pipe 12.
  • the exhaust pipe 12 connected to the outlet of the turbine 7 b is connected to the oxidation catalyst 13 of the manifold converter 60.
  • a particulate filter 16 is disposed downstream of the oxidation catalyst 13.
  • a first NO is provided downstream of the particulate filter 16.
  • X NO as selective reduction catalyst X A selective reduction catalyst 14 is disposed. These catalysts and filters are arranged close to each other. Downstream of the manifold converter 60, the second NO. X NO as selective reduction catalyst X A selective reduction catalyst 15 is connected.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment has a plurality of NO. X Selective reduction catalysts are arranged in series.
  • the exhaust gas purification device for an internal combustion engine is NO X
  • a reducing agent supply device that supplies a reducing agent to the selective reduction catalyst 14 is provided.
  • ammonia is used as the reducing agent.
  • the reducing agent supply device includes a urea water supply valve 55.
  • the urea water supply valve 55 is NO in the engine exhaust passage. X It is arranged upstream of the selective reduction catalyst 14.
  • the urea water supply valve 55 is formed to inject urea water into the engine exhaust passage.
  • the urea water supply valve 55 is connected to the particulate filter 16 and NO. X It arrange
  • An EGR passage 18 is arranged between the exhaust manifold 5 and the intake manifold 4 for exhaust gas recirculation (EGR).
  • An electronically controlled EGR control valve 19 is disposed in the EGR passage 18.
  • a cooling device 20 for cooling the EGR gas flowing in the EGR passage 18 is disposed in the middle of the EGR passage 18. In the embodiment shown in FIG. 1, engine cooling water is introduced into the cooling device 20. The EGR gas is cooled by the engine cooling water.
  • Each fuel injection valve 3 is connected to a common rail 22 via a fuel supply pipe 21.
  • the common rail 22 is connected to a fuel tank 24 via an electronically controlled variable discharge amount fuel pump 23.
  • the fuel stored in the fuel tank 24 is supplied into the common rail 22 by the fuel pump 23.
  • the fuel supplied into the common rail 22 is supplied to the fuel injection valve 3 through each fuel supply pipe 21.
  • the electronic control unit 30 is composed of a digital computer.
  • the electronic control unit 30 in the present embodiment functions as a control device for the exhaust purification device.
  • the electronic control unit 30 includes a ROM (Read Only Memory) 32, a RAM (Random Access Memory) 33, a CPU (Microprocessor) 34, an input port 35 and an output port 36 that are connected to each other by a bidirectional bus 31.
  • a temperature sensor 26 is disposed downstream of the particulate filter 16 in order to detect the temperature of the particulate filter 16.
  • NO X Downstream of the selective reduction catalyst 14, NO X A temperature sensor 28 is arranged to detect the temperature of the selective reduction catalyst 14.
  • NO X Downstream of the selective reduction catalyst 15, NO X A temperature sensor 27 is disposed to detect the temperature of the selective reduction catalyst 15.
  • NO X The upstream of the selective reduction catalyst 15 is NO. X NO flowing into the selective reduction catalyst 15 X NO to detect quantity X A sensor 51 is arranged.
  • NO X Downstream of the selective reduction catalyst 15, NO X NO flowing out from the selective reduction catalyst 15 X NO to detect quantity X A sensor 52 is arranged.
  • NO X The upstream of the selective reduction catalyst 15 is NO.
  • An ammonia sensor 53 is arranged to detect the amount of ammonia flowing into the selective reduction catalyst 15. These temperature sensors 26, 27, 28, NO X Output signals from the sensors 51 and 52 and the ammonia sensor 53 are input to the input port 35 via the corresponding AD converters 37. The output signal of the intake air amount detector 8 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. A load sensor 41 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 40 is connected to the accelerator pedal 40. The output voltage of the load sensor 41 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. Further, the input port 35 is connected to a crank angle sensor 42 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 15 °.
  • the oxidation catalyst 13 is a catalyst having oxidation ability.
  • the oxidation catalyst 13 includes, for example, a base having a partition extending in the exhaust gas flow direction.
  • the substrate is formed in a honeycomb structure, for example.
  • the base is accommodated in, for example, a cylindrical case.
  • a coat layer as a catalyst carrier is formed on the surface of the substrate by, for example, porous oxide powder.
  • the coat layer carries a catalyst metal formed of a noble metal such as platinum (Pt), rhodium (Rd), or palladium (Pd).
  • Platinum Pt
  • Rd rhodium
  • Pd palladium
  • Carbon monoxide or unburned hydrocarbons contained in the exhaust gas are oxidized by an oxidation catalyst and converted into water, carbon dioxide, or the like.
  • the particulate filter 16 is a filter that removes particulate matter (particulates) composed of carbon fine particles, high boiling point components of fuel, and engine oil components contained in the exhaust gas.
  • the particulate filter has, for example, a honeycomb structure and has a plurality of flow paths extending in the gas flow direction.
  • the channels whose downstream ends are sealed and the channels whose upstream ends are sealed are alternately formed.
  • the partition walls of the flow path are formed of a porous material such as cordierite. Particulates are captured when the exhaust gas passes through the partition walls. Particulate matter is collected on the particulate filter 16 and oxidized. The particulate matter gradually deposited on the particulate filter 16 is oxidized and removed by raising the temperature to, for example, about 600 ° C. in an atmosphere containing excess air. NO in this embodiment
  • the selective reduction catalysts 14 and 15 are NO with ammonia as a reducing agent.
  • a catalyst in which a transition metal such as iron or copper is ion-exchanged and supported on zeolite can be used.
  • NO X a catalyst support in which a noble metal catalyst metal is supported on a catalyst carrier can be used.
  • a noble metal catalyst metal a noble metal such as platinum (Pt) or rhodium (Rh) can be used.
  • the catalyst carrier for example, titania (TiO 2 ) Or alumina (Al 2 O 3 ) And the like can be used.
  • NO X As the selective reduction catalyst, a catalyst in which titania or the like is used as a carrier and vanadium oxide is supported on the carrier can be used. NO in this embodiment X
  • a catalyst in which a transition metal is supported on zeolite by ion exchange is used.
  • urea water is supplied from the urea water supply valve into the exhaust gas flowing through the engine exhaust passage, the urea water is hydrolyzed. Ammonia and carbon dioxide are produced by the hydrolysis of urea water. The ammonia produced is NO X
  • NO X NO contained in exhaust gas in selective reduction catalyst X Is reduced to nitrogen.
  • FIG. 2 shows NO in the present embodiment.
  • X Ammonia adsorption capacity of selective reduction catalyst, NO X It is a graph which shows a purification rate and the passage rate of ammonia. In each graph, the horizontal axis is NO X It is the bed temperature of the selective reduction catalyst.
  • NO X The selective reduction catalyst has a predetermined temperature T Y No X Can be reduced.
  • NO X The selective reduction catalyst has an activation temperature T as a temperature showing a significant purification rate by selective reduction.
  • reducing agents such as ammonia are NO. X When it flows into the selective reduction catalyst, it is adsorbed on the catalyst carrier or the like.
  • zeolite having a large number of pores on the surface easily adsorbs ammonia. Furthermore, acidic zeolite adsorbs a large amount of alkaline ammonia.
  • the selective reduction catalyst can adsorb a lot of ammonia. The maximum amount of ammonia that can be adsorbed to ammonia is higher as the temperature is lower.
  • NO by selective reduction X The purification rate graph is NO X NO flowing into the selective reduction catalyst X On the other hand, the purification rate when urea water is supplied from the urea water supply valve so that the equivalent ratio is 1 is shown.
  • the selective reduction catalyst has an activation temperature T X If this is the case, a lot of NO X High NO because it can reduce X Indicates the purification rate. However, as the temperature increases, the ammonia adsorption amount decreases. In addition, NO X When the selective reduction catalyst reaches a predetermined temperature or higher, ammonia self-oxidizes and the catalytic activity gradually decreases. For this, NO X The purification rate gradually decreases. NO X Selective reduction catalyst has activation temperature T X At lower temperatures, the activity of the catalytic metal is low.
  • the selective reduction catalyst is NO in a predetermined temperature range. X Can be purified.
  • upstream NO. X The temperature of the selective reduction catalyst 14 and the downstream NO X When the temperatures of the selective reduction catalysts 15 are the same, the upstream NO. X NO downstream of the selective reduction catalyst 14 X
  • the selective reduction catalyst 15 is formed so as to increase the amount of ammonia that can be adsorbed. For example, the NO on the downstream side is increased so that the surface area of the catalyst carrier on which ammonia is adsorbed is increased.
  • Selective reduction catalyst is the upstream NO X It is formed larger than the selective reduction catalyst.
  • urea water is supplied from the urea water supply valve 55 to the engine exhaust passage during operation of the engine body 1.
  • the ammonia produced from the urea water is the upstream NO. X It flows into the selective reduction catalyst 14.
  • NO X At the selective reduction catalyst 14, NO X Ammonia is consumed by the reduction of.
  • NO X The ammonia that was not used for the reduction of NO X Adsorbed to the selective reduction catalyst 14 or NO X Or flow out from the selective reduction catalyst 14.
  • NO X In some cases, ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst 14 is desorbed and flows out.
  • NO X The ammonia flowing out from the selective reduction catalyst 14 is the downstream NO.
  • the selective reduction catalyst 15 adsorbs ammonia or NO. X Or reduce.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has a downstream NO. X It is formed so that the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 can be estimated.
  • the estimation in the present invention includes both direct detection by a sensor or the like and calculation using a sensor output or a map or the like.
  • NO X NO reduced in selective reduction catalyst 15 X The amount can be calculated.
  • Reduced NO X NO by volume X The amount of ammonia consumed in the selective reduction catalyst 15 can be calculated.
  • NO X From the output of the ammonia sensor 53 arranged upstream of the selective reduction catalyst 15, NO X The amount of ammonia flowing into the selective reduction catalyst 15 can be detected.
  • NO X From the amount of ammonia flowing into the selective reduction catalyst 15, NO X By subtracting the amount of ammonia consumed in the selective reduction catalyst 15, NO X The increase / decrease in the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 can be calculated. By repeating this calculation at predetermined intervals, the ammonia adsorption amount at an arbitrary time can be estimated. NO X
  • the apparatus for estimating the amount of ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst 15 is not limited to this form, and any apparatus can be employed. For example, based on the fuel injection amount in the combustion chamber, the engine speed, the urea water supply amount from the urea water supply valve, the temperature of the exhaust gas, etc., the downstream NO.
  • FIG. 3 shows a time chart of operation control of the internal combustion engine in the present embodiment.
  • the internal combustion engine is cold started.
  • the internal combustion engine is started from a state where the engine body and the exhaust gas purification device of the internal combustion engine are at the outside air temperature.
  • Time t 1 The internal combustion engine is started.
  • Time t 1 So upstream NO X
  • the bed temperature of the selective reduction catalyst 14 and the downstream NO X The bed temperature of the selective reduction catalyst 15 is substantially the same as the atmospheric temperature.
  • the temperature of the exhaust gas rises.
  • Time t 2 In the upstream side X The selective reduction catalyst 14 has reached the activation temperature.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine has an upstream NO. X
  • the selective reduction catalyst 14 is disposed immediately below the turbine 7b.
  • the bed temperature can be raised above the activation temperature in a short time after the engine body 1 is started. NO in a short time X Can start the purification of NO X Can be suppressed.
  • upstream NO X The temperature of the selective reduction catalyst 14 is at least part of NO. X Temperature T Y If it reaches, the supply of urea water may be started.
  • urea water is intermittently injected from the urea water supply valve.
  • the amount of urea water supplied from the urea water supply valve is at least upstream NO. X NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X The amount that can be consumed.
  • FIG. 4 shows the NO discharged from the engine body per unit time. X Shows a map of quantities. For example, NO discharged per unit time with the engine speed N and the required torque TQ as a function X An amount map is stored in the ROM 32 of the electronic control unit 30.
  • the upstream NO X NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X The amount can be calculated. For example, at intervals of injecting urea water from the urea water supply valve, NO X The amount can be calculated. Calculated NO X The urea water can be supplied from the urea water supply valve 55 based on the amount.
  • Upstream NO X NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X The estimation of the amount is not limited to the above, and can be estimated by an arbitrary method. Upstream NO X NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X The amount of NO discharged from the engine body X Depends on the amount.
  • the amount of urea water supplied from the urea water supply valve can be selected according to the operating state of the engine body. For example, by changing the exhaust gas recirculation rate, etc., NO X The amount changes. NO discharged from the engine X In the operation state where the amount increases, it is possible to perform control to increase the supply flow rate from the urea water supply valve. In the present embodiment, NO exhausted from engine body 1 X A larger amount of urea water is supplied than can be reduced. That is, the urea water is supplied so that the equivalent ratio is larger than 1. At this time, ammonia is in an excessive state, so ammonia is NO. X It flows out from the selective reduction catalyst 14.
  • the downstream NO X The selective reduction catalyst 15 adsorbs the inflowing ammonia, or the inflowing ammonia and NO. X Can be made to react.
  • the downstream side NO. X The ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 gradually increases.
  • Time t 4 In the downstream NO X The ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 has reached a predetermined determination value.
  • the determination value on the upper limit side in this embodiment is NO. X A value smaller than the allowable value of the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 is employed.
  • the reducing agent supply amount from the reducing agent supply device is adjusted.
  • Time t 4 NO downstream X Adsorption amount reduction control is performed to reduce the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst.
  • control is performed to reduce the amount of urea water supplied from the urea water supply valve 55.
  • Upstream NO X The average amount of urea water per unit time supplied to the selective reduction catalyst 14 is reduced.
  • the amount of urea water to be injected at one time is reduced without changing the interval of injecting urea water. NO X By reducing the amount of urea water supplied to the selective reduction catalyst 14, the reducing agent becomes insufficient.
  • Time t 5 The adsorption amount reduction control is finished. Time t 5 Thereafter, normal operation control is performed. That is, the amount of urea water supplied from the urea water supply valve 55 is restored to the amount during normal operation.
  • the downstream NO. X The ammonia adsorption amount adsorbed on the selective reduction catalyst 15 is estimated, and the urea water supply amount from the urea water supply valve 55 is adjusted so that the ammonia adsorption amount does not exceed the allowable value.
  • Especially downstream NO X Control is performed to reduce the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst. With this configuration, the NO disposed on the downstream side X It is possible to suppress the outflow of ammonia from the selective reduction catalyst.
  • upstream NO X Even if the adsorption amount of the reducing agent of the selective reduction catalyst is not detected, the downstream NO X It is possible to suppress the outflow of ammonia from the selective reduction catalyst. Also, upstream NO X Since ammonia flowing out from the selective reduction catalyst is almost in the form of a gas, it has excellent dispersibility in the exhaust gas. That is, the ammonia is contained almost uniformly in the exhaust gas without locally becoming thicker or thinner. For this purpose, downstream NO X When performing selective reduction in the selective reduction catalyst, NO X The reactivity with can be increased. Downstream NO X The selective reduction catalyst is prevented from passing through ammonia and more reliably NO. X Can be reduced.
  • the exhaust gas purification apparatus has a downstream NO. X Since the selective reduction catalyst can collect and consume ammonia, the upstream NO X Excess urea water can be supplied to the selective reduction catalyst.
  • the reducing agent can be supplied so that the equivalent ratio is greater than 1.
  • Upstream NO X All NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X By supplying more urea water than the minimum amount that can be purified, upstream NO X In the selective reduction catalyst 14, the NO is more reliably determined. X Can be reduced.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment can suppress the outflow of ammonia, and NO X Can be suppressed.
  • the upstream side NO X Selective reduction catalyst and downstream NO X The selective reduction catalyst is arranged at a predetermined distance.
  • the selective reduction catalyst 14 is accommodated in an engine room arranged in front of the automobile.
  • Downstream NO X The selective reduction catalyst 15 is disposed on the lower side of the floor panel.
  • two NO X By arranging the selective reduction catalysts apart from each other, the upstream NO X Selective reduction catalyst and downstream NO X A difference in bed temperature can be provided with the selective reduction catalyst.
  • Upstream NO X Selective reduction catalyst and downstream NO X The function with the selective reduction catalyst can be separated.
  • the upstream side NO during steady operation X Selective reduction catalyst and downstream NO X
  • the temperature difference from the selective reduction catalyst is preferably about 50 ° C. or more.
  • the selective reduction catalyst 15 is an upstream NO X A temperature lower than the temperature of the selective reduction catalyst 14 can be maintained. For this reason, it is possible to maintain a state where the amount of ammonia that can be adsorbed is large.
  • Upstream NO X Ammonia flowing out from the selective reduction catalyst 14 is converted into NO on the downstream side. X It can be adsorbed by the selective reduction catalyst 15. As a result, downstream NO X It is possible to suppress the outflow of ammonia from the selective reduction catalyst 15.
  • the upstream side NO In the exhaust purification system of the present embodiment, the upstream side NO.
  • the selective reduction catalyst 15 is the same catalyst. That is, in the present embodiment, the same catalyst carrier and the same metal supported on the catalyst carrier are used.
  • X Selective reduction catalyst 14 and downstream NO X The selective reduction catalyst 15 may be different from each other.
  • upstream NO X Selective reduction catalyst is the downstream NO X Because it is closer to the engine body than the selective reduction catalyst, X The temperature becomes higher than that of the selective reduction catalyst.
  • upstream NO X The selective reduction catalyst has a heat resistant temperature of NO on the downstream side. X It is preferable to employ a temperature higher than the heat resistance temperature of the selective reduction catalyst. With this configuration, NO X Degradation of the selective reduction catalyst can be suppressed.
  • upstream NO X The selective reduction catalyst 14 employs a catalyst in which iron is ion-exchanged on zeolite and is supported on the downstream side.
  • X As the selective reduction catalyst 15, it is preferable to employ a catalyst in which copper is ion-exchanged on zeolite.
  • a metal catalyst having a high heat resistance has a relatively high temperature range for activation. For this reason, upstream NO X The activated state can be maintained even when the selective reduction catalyst reaches a high temperature.
  • a catalyst having low heat resistance has a relatively low temperature range to be activated.
  • the exhaust gas discharged from the engine body is the downstream NO X The temperature decreases until the selective reduction catalyst is reached. As shown in FIG.
  • the downstream NO X A predetermined time is required for the temperature increase of the selective reduction catalyst.
  • the activation temperature can be reached in a short time even after startup by employing a catalyst having a low activation temperature range. That is, when the internal combustion engine is started, in addition to the adsorption of ammonia, the NO X Can be selectively reduced.
  • the exhaust gas purification device has an amount of ammonia that can be adsorbed at the same temperature.
  • X NO downstream of the selective reduction catalyst 14 X The selective reduction catalyst 15 is preferably formed to be larger. With this configuration, downstream NO X The selective reduction catalyst 15 can adsorb ammonia more reliably. Ammonia is downstream NO X Outflow from the selective reduction catalyst 15 can be more reliably suppressed.
  • the downstream side NO X Adsorption amount reduction control is performed to reduce the amount of ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst.
  • X Adsorption amount increase control for increasing the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst may be performed.
  • downstream NO X When the selective reduction catalyst has a small ammonia adsorption amount, the adsorption amount increase control is performed.
  • downstream NO X By increasing the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst, the downstream NO X NO of selective reduction catalyst X The purification rate can be improved.
  • the adsorption amount increase control for example, downstream NO X It is detected that the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 is less than a predetermined determination value.
  • the amount of urea water supplied from the urea water supply valve is increased.
  • the amount of urea water at this time is the upstream NO. X NO flowing into the selective reduction catalyst X
  • the upstream NO. X Control to reduce the amount of ammonia consumed or adsorbed in the selective reduction catalyst 14 can be performed.
  • control is performed to increase the injection amount of one urea water and lengthen the injection interval.
  • the amount of ammonia that passes through the selective reduction catalyst 14 can be increased.
  • Downstream NO X The ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst can be increased.
  • control is performed to increase the supply amount of urea water.
  • the upstream NO X The reaction time in the selective reduction catalyst 14 is shortened. For this reason, upstream NO X
  • the amount of ammonia consumed in the selective reduction catalyst can be reduced.
  • upstream NO X The amount of ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst can be reduced. For example, when the space velocity (or exhaust gas flow velocity) is larger than a predetermined determination value, it is possible to perform control to increase the supply amount of urea water.
  • the upstream NO X The amount of ammonia that passes through the selective reduction catalyst 14 can be increased.
  • Downstream NO X The ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst can be increased.
  • the temperature of the exhaust gas may become very high.
  • the temperature of the exhaust gas flowing into the particulate filter is raised to about 600 ° C. or more.
  • Upstream NO X The temperature of the selective reduction catalyst becomes higher and NO X The purification rate may decrease.
  • upstream NO X In the selective reduction catalyst, the temperature of the exhaust gas is high, so the urea water is oxidized and NO. X May be generated.
  • the upstream NO X Control can be performed to increase the amount of ammonia passing through the selective reduction catalyst. For example, it is possible to increase the injection amount of one urea water to increase the injection interval, or to control a large amount of urea water when the space velocity is large. By this control, the upstream NO X NO of selective reduction catalyst X Reducing the reaction amount of NO at the downstream side X NO with selective reduction catalyst X The amount of reduction can be increased.
  • FIG. 5 shows a schematic view of another exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment.
  • FIG. 5 is an enlarged schematic view of the exhaust pipe portion of the internal combustion engine.
  • downstream NO X A temperature adjusting device for adjusting the temperature of the selective reduction catalyst 15 is provided.
  • the temperature control device in the present embodiment is NO X
  • a cooling device 56 that lowers the temperature of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst 15 is included.
  • the cooling device 56 is connected to the upstream side NO. X Selective reduction catalyst 14 and downstream NO X It is arranged between the selective reduction catalyst 15.
  • the cooling device 56 in the present embodiment is attached in the middle of the exhaust pipe 12 and is configured to cool the exhaust gas flowing through the exhaust pipe 12. In the example shown in FIG. 5, engine cooling water flows into the cooling device 56.
  • the exhaust gas is cooled by the engine cooling water.
  • the cooling device 56 is controlled by the electronic control unit 30.
  • downstream NO X By arranging a cooling device that cools the selective reduction catalyst, the downstream NO X It can suppress that a selective reduction catalyst becomes high temperature, and the adsorption
  • the temperature of the selective reduction catalyst 15 can be maintained within a temperature range in which the ammonia adsorption amount is large. Or NO X It can be avoided that the selective reduction catalyst 15 reaches a temperature higher than the temperature range to be activated.
  • downstream NO X Control can be performed so that the temperature of the selective reduction catalyst 15 is kept below a predetermined determination value.
  • the temperature sensor 27 causes the downstream NO X The temperature of the selective reduction catalyst 15 is detected. When the temperature is higher than the determination value, the cooling device 56 cools the exhaust gas.
  • NO X By cooling the exhaust gas, NO X An increase in the temperature of the selective reduction catalyst 15 can be suppressed. Or NO X The temperature of the selective reduction catalyst 15 can be lowered or maintained. In the present embodiment, the downstream side NO X A particulate filter 16 is disposed upstream of the selective reduction catalyst 15. When regenerating the particulate filter 16, NO X The temperature of the exhaust gas flowing into the selective reduction catalyst 15 increases. When the temperature of the exhaust gas rises, the exhaust gas can be cooled by the cooling device 56. The cooling device is not limited to this form. X Any device that suppresses the temperature increase of the selective reduction catalyst can be employed. For example, NO X A cooling device is arranged around the selective reduction catalyst and directly X You may form so that a selective reduction catalyst may be cooled.
  • the temperature adjustment device has a downstream NO. X
  • a temperature raising device that raises the temperature of the selective reduction catalyst may be included.
  • downstream NO X The selective reduction catalyst can be heated in a short time.
  • X Increase the selective reduction catalyst above the activation temperature in a short time and X Can be selectively reduced.
  • FIG. 6 is a schematic view of still another internal combustion engine exhaust gas purification apparatus according to the present embodiment.
  • FIG. 6 is an enlarged schematic view of a portion of the exhaust pipe immediately below the turbine of the exhaust turbocharger.
  • the first NO X A catalytic converter 57 is arranged as a selective reduction catalyst.
  • the catalytic converter 57 includes a particulate filter, NO X
  • the selective reduction catalyst is integrated.
  • the catalytic converter 57 is connected to the partition wall of each passage of the particulate filter by NO. X
  • a metal that promotes the selective reduction of is supported.
  • a urea water supply valve 55 for supplying ammonia to the catalytic converter 57 is disposed upstream of the catalytic converter 57.
  • a temperature sensor 26 for detecting the temperature of the catalytic converter 57 is disposed downstream of the catalytic converter 57.
  • the downstream side NO X When the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst exceeds the judgment value, control is performed to decrease the ammonia adsorption amount.
  • the present invention is not limited to this mode, and the ammonia adsorption amount does not exceed the allowable value.
  • Arbitrary control can be performed.
  • downstream NO X An increase rate of the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst may be estimated, and control may be performed to decrease the ammonia adsorption amount when the increase rate is equal to or higher than a predetermined determination value.
  • NO using ammonia as the reducing agent In the present embodiment, NO using ammonia as the reducing agent.
  • the selective reduction catalyst has been described as an example, but the present invention is not limited to this form, and NO X
  • the selective reduction catalyst is NO by the supplied reducing agent. X As long as it can be selectively reduced. NO as a reducing agent X
  • Selective reduction catalyst NO X Any reducing agent capable of reducing can be employed.
  • the fuel of the engine body may be employed as the reducing agent.
  • a selective reduction catalyst can be used. Further, by arranging a fuel supply valve instead of the urea water supply valve, the upstream side NO.
  • a reducing agent can be supplied to the selective reduction catalyst.
  • an air-fuel ratio sensor instead of an ammonia sensor, the downstream side NO X
  • the concentration of the reducing agent flowing into the selective reduction catalyst can be estimated.
  • the internal combustion engine in this Embodiment is arrange
  • Embodiment 2 An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in the second embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in the present embodiment has a second NO X
  • the amount of reducing agent adsorbed on the selective reduction catalyst is estimated, and the second NO is adjusted so that the estimated amount of reducing agent adsorption does not exceed the allowable value.
  • X Control is performed to reduce the amount of reducing agent adsorbed on the selective reduction catalyst.
  • the downstream side NO X NO discharged from the engine body as adsorption amount reduction control to reduce the amount of reducing agent adsorbed on the selective reduction catalyst X Control to increase the amount.
  • NO exhausted from engine body 1 X By increasing the amount, the upstream NO X NO passing through selective reduction catalyst 14 X Increase the amount.
  • FIG. 7 shows a time chart of operation control of the internal combustion engine in the present embodiment.
  • Time t 4 Until then, normal operation is performed while supplying urea water from the urea water supply valve.
  • Time t 4 In the downstream NO X The amount of ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst 15 has reached the determination value on the upper limit side.
  • Time t 4 To time t 5 the adsorption amount reduction control is performed.
  • the recirculation rate (EGR rate) of the engine body 1 is reduced.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the recirculation rate of the engine body and the flow rate of nitrogen oxides discharged from the engine body.
  • the horizontal axis is the recirculation rate, and the vertical axis is the flow rate of nitrogen oxides discharged from the engine body per unit time.
  • the recirculation rate increases.
  • NO emitted from the engine when the recirculation rate increases X It can be seen that the amount decreases.
  • X In order to reduce the amount, operation is performed with a high recirculation rate.
  • Time t 4 In control is performed to reduce the recirculation rate.
  • the supply amount similar to that in the normal operation is maintained without changing the supply amount of the urea water from the urea water supply valve.
  • NO is discharged from the combustion chamber by reducing the recirculation rate of the engine body.
  • X The amount can be increased. Upstream NO X NO flowing into the selective reduction catalyst 14 X The amount increases.
  • Upstream NO X NO flowing out from the selective reduction catalyst 14 X The amount increases. As a result, downstream NO X NO flowing into the selective reduction catalyst 15 X The amount increases. Downstream NO X Ammonia adsorbed on the selective reduction catalyst 15 is NO. X It is possible to reduce the amount of ammonia adsorbed by being consumed for the reduction.
  • Time t 5 In the downstream NO X The ammonia adsorption amount in the selective reduction catalyst 15 has reached the determination value on the lower limit side. Time t 5 , The adsorption amount reduction control is finished. Time t 5 In the following period, normal operation is performed with the recirculation rate restored.
  • NO exhausted from the engine body 1 is reduced by reducing the recirculation rate.
  • the amount can be increased. For example, by advancing the fuel injection timing in the combustion chamber, NO discharged from the engine body X The amount may be increased. That is, the NO emitted from the engine body by extending the ignition delay period leading to combustion X The amount may be increased. Further, in the present embodiment, NO exhausted from the engine body 1 X Although the amount is increased, it is not limited to this form, NO discharged from the engine body 1 X You may perform control which decreases quantity.
  • FIG. 9 is a schematic view of the internal combustion engine in the present embodiment.
  • the internal combustion engine in the present embodiment has a first NO X NO as selective reduction catalyst X Selective reduction catalyst 14 and second NO X NO as selective reduction catalyst X And a selective reduction catalyst 15.
  • NO X An ammonia sensor 54 is disposed in the engine exhaust passage downstream of the selective reduction catalyst 15. The output signal of the ammonia sensor 54 is input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37 (see FIG. 1).
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has a downstream NO. X It is formed so that the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst 15 can be detected.
  • FIG. 10 shows a time chart of the operation control of the internal combustion engine in the present embodiment.
  • the ammonia sensor 54 causes the downstream side NO. X
  • the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst is detected.
  • Time t 4 Until then, normal operation continues.
  • Time t 4 To time t 5 Until then, adsorption amount reduction control is performed.
  • Time t 5 Thereafter, normal operation is resumed.
  • Time t 4 In the normal operation period up to X
  • the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst 15 gradually approaches an allowable value.
  • the downstream NO X A small amount of ammonia flows out from the selective reduction catalyst 15.
  • the amount of ammonia that flows out gradually increases.
  • the exhaust gas purification apparatus in the present embodiment performs adsorption amount reduction control when the concentration of ammonia flowing out reaches a predetermined determination value.
  • This determination value of ammonia concentration is set smaller than the allowable value of ammonia concentration.
  • a determination value having a margin that does not reach the allowable value for a while even if the upper determination value is exceeded is employed.
  • This determination value is stored in the ROM 32 of the electronic control unit 30, for example.
  • Time t 4 In the downstream NO X The concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst 15 has reached a predetermined determination value.
  • the upstream NO. X NO passing through selective reduction catalyst X Control to increase the amount.
  • the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present embodiment has a downstream NO. X
  • the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst is estimated, and the amount of reducing agent supplied from the reducing agent supply device is adjusted so that the ammonia concentration does not exceed an allowable value.
  • Downstream NO X Control is performed to reduce the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst. With this configuration, downstream NO X It is possible to suppress the outflow of ammonia from the selective reduction catalyst.
  • downstream NO X The concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst is estimated, and NO exhausted from the engine body 1 is performed as in the adsorption amount reduction control in the second embodiment.
  • X By increasing the amount, the downstream NO X The ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst can be reduced.
  • the downstream side NO X When the amount of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst becomes equal to or higher than the judgment value, control is performed to decrease the ammonia adsorption amount.
  • Arbitrary control can be performed.
  • downstream NO X Control may be performed to estimate the rate of increase in the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst, and to decrease the amount of ammonia adsorbed when the rate of increase exceeds the determination value.
  • downstream NO X Estimate the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst
  • X Adsorption amount increase control for increasing the ammonia adsorption amount of the selective reduction catalyst may be performed.
  • downstream NO X The adsorption amount increase control may be performed when the concentration of ammonia flowing out from the selective reduction catalyst becomes less than the determination value.
  • the downstream side NO X By placing an air-fuel ratio sensor downstream of the selective reduction catalyst, the downstream NO. X The concentration of fuel flowing out from the selective reduction catalyst can be estimated.
  • upstream NO X The selective reduction catalyst has a heat resistant temperature of NO on the downstream side.

Abstract

　内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯXを選択的に還元する第１のＮＯX選択還元触媒と、第１のＮＯX選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯXを選択的に還元する第２のＮＯX選択還元触媒と、第１のＮＯX選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。第２のＮＯX選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、推定した還元剤の吸着量が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整する。

Description

内燃機関の排気浄化装置
　本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。
　ディーゼルエンジンやガソリンエンジンなどの内燃機関の排気ガスには、例えば、一酸化炭素（ＣＯ）、未燃燃料（ＨＣ）、窒素酸化物（ＮＯＸ）または粒子状物質（ＰＭ：パティキュレート）などの成分が含まれている。内燃機関には、これらの成分を浄化するために排気浄化装置が取り付けられる。
　排気ガスに含まれるＮＯＸは、還元することにより浄化される。排気ガスに含まれるＮＯＸを浄化するために、機関排気通路内にＮＯＸを選択的に還元できるＮＯＸ選択還元触媒が配置される場合がある。ＮＯＸ選択還元触媒は、所定の温度領域で還元剤を供給することにより、機関本体から排出されるＮＯＸを還元することができる。
　特表２００３−５２９６９９号公報には、機関本体の下流に配置されている１番目の触媒と１番目の触媒の下流に配置されている２番目の触媒とを含み、１番目の触媒は、１番目の温度範囲にある時にＮＯＸを還元し、２番目の触媒は、２番目の温度範囲にある時にＮＯＸを還元するシステムが開示されている。この公報には、直列に配置されている２つの触媒のうち、排気ガスの温度が触媒活性の温度範囲内にある触媒に対して還元剤を注入することが開示されている。
特表２００３−５２９６９９号公報
　ＮＯＸ選択還元触媒において、還元剤としてアンモニアを用いる場合には、ＮＯＸ選択還元触媒の上流側の機関排気通路内に尿素水を供給する。ＮＯＸ選択還元触媒に流入するＮＯＸの量に対して、当量比が１になるように尿素水を供給する。ところが、供給された尿素水には濃淡が存在するために、局所的には当量比が１を超える。特に、尿素水供給弁から間欠的に尿素水を供給する場合には、所定の間隔を空けて多くの尿素水を供給するために、当量比が１を超える部分が生じ得る。このため、アンモニアがＮＯＸ選択還元触媒を通り抜ける、いわゆるアンモニアスリップが生じる場合がある。
　また、アンモニアはＮＯＸ選択還元触媒に吸着される。アンモニア吸着量は、ＮＯＸ選択還元触媒の温度の上昇に伴って小さくなる。ＮＯＸ選択還元触媒の温度が高くなると、ＮＯＸ選択還元触媒を通り抜けるアンモニアの比率が高くなる。すなわち、温度が高くなると、アンモニアスリップが生じ易くなる。
　還元剤がＮＯＸ選択還元触媒を通り抜けると大気中に放出される。たとえば、還元剤としてのアンモニアが大気中に放出されると、臭い等の問題が生じる。従って、還元剤は、排気浄化装置内で全てが消費され、大気中に放出されないことが好ましい。
　上記の特表２００３−５２９６９９号公報には、２番目のＮＯＸ選択還元触媒の下流に酸化触媒を配置して、２番目のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアを酸化することにより除去することが開示されている。しかしながら、この装置においては、アンモニアを除去するための酸化触媒を新たに配置する必要がある。
　本発明は、ＮＯＸを選択的に還元するＮＯＸ選択還元触媒を備え、ＮＯＸ選択還元触媒から還元剤が流出することを抑制する内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。
　本発明の第１の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、推定した還元剤の吸着量が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整する。
　上記発明においては、第２のＮＯＸ選択還元触媒の還元剤の吸着量が、許容値未満の予め定められた判定値以上になったときに、還元剤供給装置からの還元剤供給量を減少させることができる。
　上記発明においては、第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことが好ましい。
　本発明の第２の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、第２のＮＯＸ選択還元触媒の還元剤の吸着量が、予め定められた判定値以上になったときに、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させる。
　上記発明においては、第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことが好ましい。
　本発明の第３の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度を推定し、推定した還元剤の濃度が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整する。
　上記発明においては、第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度が、許容値未満の予め定められた判定値以上になったときに、還元剤供給装置からの還元剤供給量を減少させることができる。
　上記発明においては、第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことが好ましい。
　本発明の第４の内燃機関の排気浄化装置は、機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備える。第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度を推定し、第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度が、予め定められた判定値以上になったときに、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させる。
　上記発明においては、第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことが好ましい。
　ＮＯＸを選択的に還元するＮＯＸ選択還元触媒を備え、ＮＯＸ選択還元触媒から還元剤が流出することを抑制する内燃機関の排気浄化装置を提供することができる。
実施の形態１における内燃機関の概略図である。 実施の形態１におけるＮＯＸ選択還元触媒の特性を示すグラフである。 実施の形態１における運転制御を説明するタイムチャートである。 機関本体から排出されるＮＯＸ量を算出するためのマップである。 実施の形態１における他の排気浄化装置の排気管の部分の拡大概略図である。 実施の形態１における更に他の排気浄化装置の排気ターボチャージャの直下の部分の拡大概略図である。 実施の形態２における運転制御を説明するタイムチャートである。 内燃機関の排気浄化装置において、再循環率に対する機関本体から排出されるＮＯＸ量を示すグラフである。 実施の形態３における内燃機関の概略図である。 実施の形態３における運転制御を説明するタイムチャートである。
　実施の形態１
　図１から図６を参照して、実施の形態１における内燃機関の排気浄化装置について説明する。
　図１に、本実施の形態における内燃機関の概略図を示す。本実施の形態においては、自動車に配置されている圧縮着火式のディーゼルエンジンを例に取り上げて説明する。内燃機関は、機関本体１を備える。また、内燃機関は、排気浄化装置を備える。機関本体１は、各気筒としての燃焼室２と、それぞれの燃焼室２に燃料を噴射するための電子制御式の燃料噴射弁３と、吸気マニホールド４と、排気マニホールド５とを含む。
　吸気マニホールド４は、吸気ダクト６を介して排気ターボチャージャ７のコンプレッサ７ａの出口に連結されている。コンプレッサ７ａの入口は、吸入空気量検出器８を介してエアクリーナ９に連結されている。吸気ダクト６内にはステップモータにより駆動されるスロットル弁１０が配置されている。更に、吸気ダクト６の途中には、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１１が配置されている。図１に示される実施例では、機関冷却水が冷却装置１１に導かれている。機関冷却水によって吸入空気が冷却される。
　一方、排気マニホールド５は、排気ターボチャージャ７のタービン７ｂの入口に連結されている。本実施の形態における排気浄化装置は、排気マニホールド５の近傍に配置されている排気処理装置としてのマニホールドコンバータ６０を含む。マニホールドコンバータ６０は、酸化触媒１３、パティキュレートフィルタ１６およびＮＯＸ選択還元触媒（ＳＣＲ）１４を含む。マニホールドコンバータ６０は、タービン７ｂの出口に排気管１２を介して連結されている。
　本実施の形態において、タービン７ｂの出口に接続されている排気管１２は、マニホールドコンバータ６０の酸化触媒１３に連結されている。酸化触媒１３の下流には、パティキュレートフィルタ１６が配置されている。パティキュレートフィルタ１６の下流には、第１のＮＯＸ選択還元触媒としてのＮＯＸ選択還元触媒１４が配置されている。これらの触媒およびフィルタは、互いに近接して配置されている。
　マニホールドコンバータ６０の下流には、排気管１２を介して、第２のＮＯＸ選択還元触媒としてのＮＯＸ選択還元触媒１５が連結されている。本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、複数個のＮＯＸ選択還元触媒が直列に配置されている。
　内燃機関の排気浄化装置は、ＮＯＸ選択還元触媒１４に還元剤を供給する還元剤供給装置を備える。本実施の形態においては、還元剤としてアンモニアを用いる。還元剤供給装置は、尿素水供給弁５５を含む。尿素水供給弁５５は、機関排気通路においてＮＯＸ選択還元触媒１４の上流側に配置されている。尿素水供給弁５５は、機関排気通路内に尿素水を噴射するように形成されている。尿素水供給弁５５は、パティキュレートフィルタ１６とＮＯＸ選択還元触媒１４との間に、尿素水を噴射するように配置されている。本実施の形態における還元剤供給装置は、尿素水を供給するように形成されているが、この形態に限られず、アンモニア水を供給するように形成されていても構わない。
　排気マニホールド５と吸気マニホールド４との間には、排気ガス再循環（ＥＧＲ）を行うためにＥＧＲ通路１８が配置されている。ＥＧＲ通路１８には電子制御式のＥＧＲ制御弁１９が配置されている。また、ＥＧＲ通路１８の途中にはＥＧＲ通路１８内を流れるＥＧＲガスを冷却するための冷却装置２０が配置されている。図１に示される実施例では機関冷却水が冷却装置２０内に導かれている。機関冷却水によってＥＧＲガスが冷却される。
　それぞれの燃料噴射弁３は、燃料供給管２１を介してコモンレール２２に連結されている。コモンレール２２は、電子制御式の吐出量可変な燃料ポンプ２３を介して燃料タンク２４に連結されている。燃料タンク２４に貯蔵される燃料は、燃料ポンプ２３によってコモンレール２２内に供給される。コモンレール２２内に供給された燃料は、それぞれの燃料供給管２１を介して燃料噴射弁３に供給される。
　電子制御ユニット３０は、デジタルコンピュータからなる。本実施の形態における電子制御ユニット３０は、排気浄化装置の制御装置として機能する。電子制御ユニット３０は、双方性バス３１によって互いに接続されたＲＯＭ（リードオンリメモリ）３２、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３３、ＣＰＵ（マイクロプロセッサ）３４、入力ポート３５および出力ポート３６を含む。
　パティキュレートフィルタ１６の下流には、パティキュレートフィルタ１６の温度を検出するため温度センサ２６が配置されている。ＮＯＸ選択還元触媒１４の下流には、ＮＯＸ選択還元触媒１４の温度を検出するために温度センサ２８が配置されている。ＮＯＸ選択還元触媒１５の下流には、ＮＯＸ選択還元触媒１５の温度を検出するために温度センサ２７が配置されている。ＮＯＸ選択還元触媒１５の上流には、ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量を検出するためにＮＯＸセンサ５１が配置されている。ＮＯＸ選択還元触媒１５の下流には、ＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するＮＯＸ量を検出するためにＮＯＸセンサ５２が配置されている。更に、ＮＯＸ選択還元触媒１５の上流には、ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するアンモニアの量を検出するためにアンモニアセンサ５３が配置されている。これらの温度センサ２６，２７，２８、ＮＯＸセンサ５１，５２およびアンモニアセンサ５３の出力信号は対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。
　また、吸入空気量検出器８の出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。アクセルペダル４０には、アクセルペダル４０の踏込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ４１が接続されている。負荷センサ４１の出力電圧は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される。更に入力ポート３５にはクランクシャフトが例えば１５°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ４２が接続されている。クランク角センサ４２の出力により、機関本体の回転数を検出することができる。
　一方、出力ポート３６は、対応する駆動回路３８を介して燃料噴射弁３、スロットル弁１０の駆動用ステップモータ、ＥＧＲ制御弁１９および燃料ポンプ２３に接続されている。さらに、出力ポート３６は、対応する駆動回路３８を介して尿素水供給弁５５に接続されている。本実施の形態における尿素水供給弁５５は、電子制御ユニット３０により制御されている。
　酸化触媒１３は、酸化能力を有する触媒である。酸化触媒１３は、例えば、排気ガスの流れ方向に延びる隔壁を有する基体を備える。基体は、例えばハニカム構造に形成されている。基体は、たとえば円筒形状のケースに収容される。基体の表面には、例えば多孔質酸化物粉末により、触媒担持体としてのコート層が形成されている。コート層には、白金（Ｐｔ）、ロジウム（Ｒｄ）、パラジウム（Ｐｄ）のような貴金属で形成された触媒金属が担持されている。排気ガスに含まれる一酸化炭素または未燃炭化水素は、酸化触媒で酸化されて水や二酸化炭素等に変換される。
　パティキュレートフィルタ１６は、排気ガス中に含まれる炭素微粒子、燃料の高沸点成分とエンジンオイル成分から成る粒子状物質（パティキュレート）を除去するフィルタである。パティキュレートフィルタは、例えば、ハニカム構造を有し、ガスの流れ方向に延びる複数の流路を有する。複数の流路において、下流端が封止された流路と上流端が封止された流路とが交互に形成されている。流路の隔壁は、コージェライトのような多孔質材料で形成されている。この隔壁を排気ガスが通過するときにパティキュレートが捕捉される。
　粒子状物質は、パティキュレートフィルタ１６上に捕集されて酸化される。パティキュレートフィルタ１６に次第に堆積する粒子状物質は、空気過剰の雰囲気中で温度を例えば６００℃程度まで上昇することにより酸化されて除去される。
　本実施の形態におけるＮＯＸ選択還元触媒１４，１５は、アンモニアを還元剤としてＮＯＸを選択的に還元することができる触媒である。アンモニアを還元剤とするＮＯＸ選択還元触媒は、たとえば、ゼオライトに鉄または銅等の遷移金属をイオン交換して担持させた触媒を用いることができる。または、ＮＯＸ選択還元触媒は、触媒担体に貴金属の触媒金属を担持させたものを用いることができる。貴金属の触媒金属としては、白金（Ｐｔ）またはロジウム（Ｒｈ）等の貴金属を用いることができる。触媒担体としては、たとえば、チタニア（ＴｉＯ２）またはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の物質を用いることができる。または、ＮＯＸ選択還元触媒は、チタニア等を担体とし、この担体に酸化バナジウムを担持した触媒等を用いることができる。
　本実施の形態におけるＮＯＸ選択還元触媒１４，１５は、ゼオライトに遷移金属をイオン交換して担持させた触媒を用いている。
　尿素水供給弁から機関排気通路を流れる排気ガス中に尿素水が供給されると、尿素水が加水分解される。尿素水が加水分解されることによりアンモニアと二酸化炭素が生成される。生成されたアンモニアがＮＯＸ選択還元触媒に供給されることにより、ＮＯＸ選択還元触媒において、排気ガスに含まれるＮＯＸが窒素に還元される。次に、本実施の形態におけるＮＯＸ選択還元触媒の特性について詳細に説明する。
　図２は、本実施の形態におけるＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着可能量、ＮＯＸ浄化率、およびアンモニアの通り抜け率を示すグラフである。それぞれのグラフにおいて、横軸はＮＯＸ選択還元触媒の床温である。ＮＯＸ選択還元触媒は、所定の温度ＴＹ以上でＮＯＸの還元を行うことができる。さらに、ＮＯＸ選択還元触媒には、選択還元による有意な浄化率を示す温度として活性化温度ＴＸを有する。
　一方で、アンモニア等の還元剤は、ＮＯＸ選択還元触媒に流入すると触媒担体等に吸着される。特に、表面に多数の細孔を有するゼオライトは、アンモニアを吸着しやすい。さらに、酸性を有するゼオライトは、アルカリ性のアンモニアを多く吸着する。このように、本実施の形態におけるＮＯＸ選択還元触媒は、多くのアンモニアを吸着することができる。アンモニアを吸着することができる最大量であるアンモニア吸着可能量は、温度が低いほど高くなる。
　選択還元によるＮＯＸ浄化率のグラフは、ＮＯＸ選択還元触媒に流入するＮＯＸに対して、当量比が１となるように尿素水供給弁から尿素水を供給した場合の浄化率を示している。ＮＯＸ選択還元触媒が、活性化温度ＴＸ以上である場合には、多くのＮＯＸを還元することができるために高いＮＯＸ浄化率を示す。しかし、温度が高くなると、アンモニア吸着量が減少する。さらに、ＮＯＸ選択還元触媒は、所定の温度以上になるとアンモニアが自己酸化するために触媒活性が除々に低下する。このために、ＮＯＸ浄化率が徐々に低下する。
　ＮＯＸ選択還元触媒が活性化温度ＴＸよりも低い温度では、触媒金属の活性は低い。ところが、触媒が十分に活性化されていなくてもアンモニア吸着量が多いために高いＮＯＸの浄化率を有する。このように、ＮＯＸ選択還元触媒は、所定の温度領域でＮＯＸを浄化することができる。
　図１を参照して、本実施の形態においては、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４の温度と下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の温度が互いに同じである場合に、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４よりも下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の方が、アンモニアの吸着可能量が大きくなるように形成されている。たとえば、アンモニアが吸着する触媒担体の表面積が大きくなるように、下流側のＮＯＸ選択還元触媒が、上流側のＮＯＸ選択還元触媒よりも大型に形成されている。
　本実施の形態においては、機関本体１の運転中に尿素水供給弁５５から尿素水を機関排気通路に供給する。尿素水から生成されたアンモニアは、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入する。ＮＯＸ選択還元触媒１４にて、ＮＯＸの還元によりアンモニアが消費される。ＮＯＸの還元に使用されなかったアンモニアは、ＮＯＸ選択還元触媒１４に吸着されたり、ＮＯＸ選択還元触媒１４から流出したりする。また、ＮＯＸ選択還元触媒１４に吸着していたアンモニアが脱離して流出する場合もある。ＮＯＸ選択還元触媒１４から流出したアンモニアは、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に流入する。ＮＯＸ選択還元触媒１５は、アンモニアを吸着したり、ＮＯＸを還元したりする。
　本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量を推定できるように形成されている。本発明における推定とは、センサ等により直接的に検出することと、センサの出力やマップ等を用いて算出することの両方を含む。
　本実施の形態においては、ＮＯＸ選択還元触媒１５の上流側に配置されているＮＯＸセンサ５１によりＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量を検出する。ＮＯＸ選択還元触媒１５の下流側に配置されているＮＯＸセンサ５２によりＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するＮＯＸ量を検出する。所定の期間にＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量から所定の期間にＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するＮＯＸ量を減算することにより、ＮＯＸ選択還元触媒１５において還元されたＮＯＸ量を算出することができる。還元されたＮＯＸ量により、ＮＯＸ選択還元触媒１５において消費されたアンモニア量を算出することができる。
　一方で、ＮＯＸ選択還元触媒１５の上流側に配置されているアンモニアセンサ５３の出力により、ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するアンモニア量を検出することができる。ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するアンモニア量から、ＮＯＸ選択還元触媒１５において消費されるアンモニア量を減算することにより、ＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量の増減を算出することができる。この計算を所定間隔ごとに繰り返すことにより、任意の時間におけるアンモニア吸着量を推定することができる。
　ＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着するアンモニア量の推定装置としては、この形態に限られず、任意の装置を採用することができる。例えば、燃焼室における燃料の噴射量、機関回転数、尿素水供給弁からの尿素水の供給量、排気ガスの温度等に基づいて、マップ等を用いて下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量を算出しても構わない。
　図３に、本実施の形態における内燃機関の運転制御のタイムチャートを示す。本実施の形態においては、内燃機関を冷間始動させている。内燃機関の機関本体や排気浄化装置が外気の温度である状態から内燃機関を始動している。
　時刻ｔ１において、内燃機関を始動している。時刻ｔ１では、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４の床温および下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の床温は、大気の温度とほぼ同じである。内燃機関を始動することにより、排気ガスの温度が上昇する。時刻ｔ２において、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４が活性化温度に達している。
　時刻ｔ２において、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４が活性化温度以上になったことを検出して、尿素水供給弁５５からの尿素水の供給を開始している。本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４がタービン７ｂの直下に配置されている。機関本体１の始動後に短時間で床温を活性化温度以上にすることができる。短時間でＮＯＸの浄化を開始することができて、ＮＯＸの排出を抑制することができる。
　内燃機関を始動してから上流側のＮＯＸ選択還元触媒が活性化温度に達するまでの期間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間）においては、機関本体１から排出されるＮＯＸが酸化触媒１３やＮＯＸ選択還元触媒１４，１５に含まれる触媒金属等に吸着する。ＮＯＸの吸着により、排気ガスからＮＯＸを除去することができる。触媒金属に吸着するＮＯＸは、温度が高くなると徐々に脱離し、機関本体１から排出されるＮＯＸと共に浄化することができる。
　または、図２を参照して、ＮＯＸ選択還元触媒は、活性化温度ＴＸよりも低い温度領域であっても還元することができる。このために、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４の温度が、少なくとも一部のＮＯＸの還元を行うことができる温度ＴＹに達したら尿素水の供給を開始しても構わない。
　本実施の形態においては、尿素水供給弁から間欠的に尿素水を噴射している。本実施の形態の通常運転においては、尿素水供給弁から供給する尿素水の量は、少なくとも上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入するＮＯＸの全てを消費できる量としている。
　図４に、単位時間当たりに機関本体から排出されるＮＯＸ量のマップを示す。たとえば、機関回転数Ｎと要求トルクＴＱとを関数にする単位時間あたりに排出されるＮＯＸ量のマップを電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２に記憶させておく。運転状態に応じて算出される単位時間あたりに排出されるＮＯＸ量ＮＯＸＡを積算することにより、所定の期間に上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入するＮＯＸ量を算出することができる。たとえば、尿素水供給弁から尿素水を噴射する間隔でＮＯＸ量を算出することができる。算出されたＮＯＸ量に基づいて尿素水供給弁５５から尿素水を供給することができる。
　上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入するＮＯＸ量の推定は、上記に限られず、任意の方法により推定することができる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入するＮＯＸ量は、機関本体から排出されるＮＯＸ量に依存する。このため、尿素水供給弁から供給する尿素水の量は、機関本体の運転状態に応じて選定することができる。たとえば、排気ガスの再循環率等を変化させることにより、機関本体から排出されるＮＯＸ量が変化する。機関本体から排出されるＮＯＸ量が多くなる運転状態の場合には、尿素水供給弁からの供給流量を多くする制御を行うことができる。
　本実施の形態においては、機関本体１から排出されるＮＯＸの全てを還元できる量よりも多量の尿素水を供給している。すなわち、当量比が１よりも大きくなるように尿素水を供給している。このときには、アンモニアが過剰な状態であるために、アンモニアがＮＯＸ選択還元触媒１４から流出する。また、当量比が１であっても、ＮＯＸ選択還元触媒１４の内部において濃淡が生成される。すなわち、局所的に当量比が１を超える。このために、アンモニアがＮＯＸ選択還元触媒１４から流出する。
　図３を参照して、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５は、時刻ｔ３において活性化温度に到達している。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５においては、内燃機関の起動時である時刻ｔ１から活性化温度ＴＸになる時刻ｔ３までの間に、流入するアンモニアを吸着することができる。また、時刻ｔ３以降においては、アンモニアの吸着と共にＮＯＸ選択還元触媒１５のＮＯＸの選択還元を有効に行なうことができる。この様に、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５において、流入するアンモニアを吸着したり、流入するアンモニアとＮＯＸとを反応させたりすることができる。
　図３に示す運転制御例では、運転を継続すると下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量が徐々に増加している。時刻ｔ４において、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量が、予め定められた判定値に達している。本実施の形態における上限側の判定値は、ＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量の許容値よりも小さい値が採用されている。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量が許容値以上の場合には、アンモニアの吸着率が悪化して、ＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するアンモニアの量が多くなる。または、ＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着していたアンモニアが脱離する場合がある。本実施の形態においては、上限側の判定値を超えても許容値までには暫らく到達しないような余裕を有する判定値が採用されている。この判定値は、たとえば、電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
　次に、ＮＯＸ選択還元触媒１５における還元剤の吸着量が許容値を超えないように、還元剤の吸着量を減少させる。本実施の形態にいては、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整する。時刻ｔ４から下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を減少させる吸着量減少制御を行なう。本実施の形態における吸着量減少制御では、尿素水供給弁５５から供給する尿素水の量を減少させる制御を行う。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に供給する単位時間当たりの平均的な尿素水の量を減少させている。本実施の形態においては、尿素水を噴射する間隔は変化させずに、１回に噴射する尿素水の量を少なくしている。
　ＮＯＸ選択還元触媒１４に供給する尿素水の量を減少させることにより、還元剤が不足する。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４において浄化されなかったＮＯＸが流出する。上流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するＮＯＸ量が増加する。上流側のＮＯＸ選択還元触媒を通り抜けるＮＯＸ量が増加する。このため、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量が増加する。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５においては、吸着されているアンモニアによりＮＯＸが還元される。ＮＯＸが還元されるとともにアンモニア吸着量が減少する。
　本実施の形態における吸着量減少制御は、アンモニア吸着量が予め定められた下限側の判定値に達するまで継続する。時刻ｔ５において、アンモニア吸着量が下限側の判定値に達している。時刻ｔ５において、吸着量減少制御を終了している。時刻ｔ５以降では、通常の運転制御を行っている。すなわち、尿素水供給弁５５からの尿素水の供給量を、通常の運転時における量に回復させている。
　このように、本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着するアンモニア吸着量を推定して、アンモニア吸着量が許容値を超えないように、尿素水供給弁５５からの尿素水の供給量を調整する。特に、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を減少させる制御を行っている。この構成により、下流側に配置されているＮＯＸ選択還元触媒からアンモニアが流出することを抑制することができる。または、上流側のＮＯＸ選択還元触媒の還元剤の吸着量を検出しなくても、下流側のＮＯＸ選択還元触媒からアンモニアが流出することを抑制できる。
　また、上流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアは、ほぼガス状になっているために、排気ガスの中における分散性が優れている。すなわち、局所的にアンモニアが濃くなったり薄くなったりせずに、排気ガス中にほぼ均一にアンモニアが含まれる。このために、下流側のＮＯＸ選択還元触媒において選択還元を行う場合に、ＮＯＸとの反応性を高くすることができる。下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニアの通り抜けが抑制されるとともに、より確実にＮＯＸを還元することができる。
　また、本実施の形態における排気浄化装置は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒においてアンモニアを捕集したり消費したりすることができるために、上流側のＮＯＸ選択還元触媒に過剰の尿素水を供給することができる。当量比が１よりも大きくなるように、還元剤を供給することができる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に対して流入する全てのＮＯＸを浄化できる最小の量よりも多くの尿素水を供給することにより、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４において、より確実にＮＯＸを還元することができる。
　このように、本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、アンモニアの流出を抑制することができると共に、ＮＯＸの流出を抑制することができる。
　本実施の形態においては、上流側のＮＯＸ選択還元触媒と下流側のＮＯＸ選択還元触媒とが所定の距離をおいて配置されている。図１に示す例では、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４は、自動車の前方に配置されているエンジンルームに収容されている。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５は、フロアパネルの下側に配置されている。このように、２つのＮＯＸ選択還元触媒を互いに離して配置することにより、上流側のＮＯＸ選択還元触媒と下流側のＮＯＸ選択還元触媒とで床温の差を設けることができる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒と下流側のＮＯＸ選択還元触媒との機能を分離することができる。たとえば、定常的な運転を行っているときの上流側のＮＯＸ選択還元触媒と下流側のＮＯＸ選択還元触媒との温度差は、略５０℃以上であることが好ましい。
　本実施の形態における下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５は、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４の温度よりも低い温度を保つことができる。このためアンモニアの吸着可能量が多い状態を維持することができる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４から流出したアンモニアを下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５で吸着させることができる。この結果、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５からアンモニアが流出することを抑制できる。
　本実施の形態の排気浄化装置においては、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４と下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５とを同じ触媒を用いている。すなわち、本実施の形態においては、触媒担体および触媒担体に担持される金属が同じものを用いているが、この形態に限られず、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４と下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５とが互いに異なるものを採用することができる。
　たとえば、上流側のＮＯＸ選択還元触媒は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒よりも機関本体に近いために、下流側のＮＯＸ選択還元触媒よりも高温になる。このために、上流側のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が下流側のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いものを採用することが好ましい。この構成により、ＮＯＸ選択還元触媒の劣化等を抑制することができる。例えば、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４には、ゼオライトに鉄をイオン交換させて担持した触媒を採用する一方で、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５には、ゼオライトに銅をイオン交換させて担持した触媒を採用することが好ましい。
　また、一般的に耐熱性の高い金属触媒は、活性化する温度領域が比較的高温側に存在する。このため、上流側のＮＯＸ選択還元触媒が高温になった時においても活性化されている状態を維持することができる。一方で、一般的に耐熱性の低い触媒は、活性化する温度領域が比較的低温側に存在する。機関本体から排出された排気ガスは、下流側のＮＯＸ選択還元触媒に到達するまでに、温度が下降する。図３に示すように、下流側のＮＯＸ選択還元触媒の温度上昇には、所定の時間を要する。しかしながら、活性化する温度領域が低い触媒を採用することにより、起動後においても短時間で活性化温度に到達することができる。すなわち、内燃機関を起動したときに、アンモニアの吸着に加えて、短時間の経過後にＮＯＸの選択還元を行なうことができる。
　また、排気浄化装置は、同じ温度におけるアンモニア吸着可能量が、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４よりも下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の方が大きくなるように形成されていることが好ましい。この構成により、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５において、より確実にアンモニアを吸着することができる。アンモニアが下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５から流出することをより確実に抑制することができる。
　上記の説明においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒に吸着しているアンモニアの量を減少させる吸着量減少制御を行っているが、この形態に限られず、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を増加させる吸着量増加制御を行なっても構わない。たとえば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量が少ない場合等に、吸着量増加制御を行なう。下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を増加させることにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のＮＯＸ浄化率を向上させることができる。
　吸着量増加制御においては、たとえば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量が、予め定められた判定値未満であることを検出する。次に、尿素水供給弁から供給する尿素水の量を増加させる。このときの尿素水の量は、上流側のＮＯＸ選択還元触媒に流入するＮＯＸに対して、当量比が１よりも大きくなるように設定することが好ましい。
　吸着量増加制御においては、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４において消費または吸着されるアンモニア量を減少させる制御を行なうことができる。例えば、尿素水供給弁５５から尿素水を間欠的に供給する場合に、１回の尿素水の噴射量を多くして、噴射する間隔を長くする制御を行なう。この制御を行なうことにより、時間で平均したときの単位時間当たりの尿素水の噴射量は同じでも、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４を通り抜けるアンモニアの量を多くすることができる。下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を増加させることができる。
　または、空間速度（または排気ガスの流速）が大きいときに、尿素水の供給量を増加させる制御を行う。空間速度が大きくなると、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４における反応時間が短くなる。このため、上流側のＮＯＸ選択還元触媒において消費されるアンモニアの量を少なくすることができる。また、上流側のＮＯＸ選択還元触媒に吸着するアンモニアの量を少なくすることができる。たとえば、空間速度（または排気ガスの流速）が、所定の判定値よりも大きいときに尿素水の供給量を増加させる制御を行うことができる。この結果、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４を通り抜けるアンモニアの量を多くすることができる。下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を増加させることができる。
　ところで、内燃機関の運転時には、排気ガスの温度が非常に高くなる場合がある。パティキュレートフィルタの再生等の場合には、例えば、パティキュレートフィルタに流入する排気ガスの温度を略６００℃以上に上昇させる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒の温度が高くなり、ＮＯＸ浄化率が低下する場合がある。または、上流側のＮＯＸ選択還元触媒において、排気ガスの温度が高いために、尿素水が酸化されてＮＯＸが生成される場合がある。このような場合においては、前述の上流側のＮＯＸ選択還元触媒を通り抜けるアンモニアの量を多くする制御を行うことができる。たとえば、１回の尿素水の噴射量を増加させて、噴射する間隔を長くする制御を行ったり、空間速度が大きなときに多くの尿素水を供給する制御を行ったりすることができる。この制御により、上流側のＮＯＸ選択還元触媒のＮＯＸの反応量を減少させて、下流側のＮＯＸ選択還元触媒でのＮＯＸの還元量を増加させることができる。
　図５に、本実施の形態における他の内燃機関の排気浄化装置の概略図を示す。図５は、内燃機関の排気管の部分の拡大概略図である。他の内燃機関の排気浄化装置においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の温度を調整するための温度調整装置を備える。
　本実施の形態における温度調整装置は、ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入する排気ガスの温度を下降させる冷却装置５６を含む。冷却装置５６は、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４と下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５との間に配置されている。本実施の形態における冷却装置５６は、排気管１２の途中に取り付けられ、排気管１２内を流れる排気ガスを冷却するように形成されている。図５に示す例では、冷却装置５６には、機関冷却水が流入する。機関冷却水によって排気ガスが冷却される。冷却装置５６は、電子制御ユニット３０により制御されている。
　下流側のＮＯＸ選択還元触媒を冷却する冷却装置を配置することにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒が高温になって、アンモニアの吸着可能量が小さくなることを抑制することができる。ＮＯＸ選択還元触媒１５の温度をアンモニア吸着量が大きな温度範囲内に維持することができる。または、ＮＯＸ選択還元触媒１５が、活性化される温度領域よりも高い温度になることを回避することができる。
　例えば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の温度が所定の判定値以下に保たれるように制御を行なうことができる。温度センサ２７により下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の温度を検出する。温度が判定値よりも高くなっている場合には、冷却装置５６にて排気ガスの冷却を行なう。排気ガスを冷却することにより、ＮＯＸ選択還元触媒１５の温度が上昇することを抑制することができる。または、ＮＯＸ選択還元触媒１５の温度を下降させたり維持したりすることができる。
　また、本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５の上流にパティキュレートフィルタ１６が配置されている。パティキュレートフィルタ１６の再生のときには、ＮＯＸ選択還元触媒１５に流入する排気ガスの温度が上昇する。このような排気ガスの温度が上昇する場合に、冷却装置５６により排気ガスを冷却することができる。
　冷却装置としては、この形態に限られず、ＮＯＸ選択還元触媒の温度上昇を抑制する任意の装置を採用することができる。たとえば、ＮＯＸ選択還元触媒の周りに冷却装置が配置され、直接的にＮＯＸ選択還元触媒を冷却するように形成されていても構わない。
　また、温度調整装置は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒の温度を上昇させる昇温装置を含んでいても構わない。この構成により、下流側のＮＯＸ選択還元触媒を短時間で昇温することができる。たとえば、起動時において下流側のＮＯＸ選択還元触媒を短時間で活性化温度以上に昇温してＮＯＸを選択的に還元することができる。
　図６に、本実施の形態における更に他の内燃機関の排気浄化装置の概略図を示す。図６は、排気ターボチャージャのタービンの直下の排気管の部分の拡大概略図である。更に他の内燃機関の排気浄化装置においては、第１のＮＯＸ選択還元触媒として、触媒コンバータ５７が配置されている。触媒コンバータ５７は、パティキュレートフィルタと、ＮＯＸ選択還元触媒とが一体化されている。触媒コンバータ５７は、パティキュレートフィルタのそれぞれの通路の隔壁に、ＮＯＸの選択還元を促進する金属が担持されている。
　触媒コンバータ５７の上流側には、触媒コンバータ５７にアンモニアを供給するための尿素水供給弁５５が配置されている。また、触媒コンバータ５７の下流には、触媒コンバータ５７の温度を検出するための温度センサ２６が配置されている。このような触媒コンバータ５７を採用することにより、マニホールドコンバータ６０を小型にすることができる。
　本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量が判定値以上になったときに、アンモニア吸着量を減少させる制御を行なっているが、この形態に限られず、アンモニア吸着量が許容値を超えないようにするための任意の制御を行なうことができる。例えば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量の増加率を推定して、この増加率が予め定められた判定値以上になった場合に、アンモニア吸着量を減少させる制御を行っても構わない。
　本実施の形態においては、還元剤としてアンモニアを用いるＮＯＸ選択還元触媒を例に取り上げて説明したが、この形態に限られず、ＮＯＸ選択還元触媒は、供給された還元剤によりＮＯＸを選択的に還元できれば構わない。還元剤としてはＮＯＸ選択還元触媒にて、ＮＯＸを還元することができる任意の還元剤を採用することができる。たとえば、還元剤として機関本体の燃料が採用されていても構わない。この場合には、たとえば、ゼオライトまたは酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の触媒担体に、銅や鉄等の卑金属の触媒金属、または白金、パラジウム等の貴金属の触媒金属を担持させたＮＯＸ選択還元触媒を用いることができる。また、尿素水供給弁の代わりに燃料供給弁を配置することにより、上流側のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給することができる。アンモニアセンサの代わりに空燃比センサを配置することにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒に流入する還元剤の濃度を推定することができる。
　また、本実施の形態における内燃機関は自動車に配置されているが、この形態に限られず、任意の内燃機関に本発明を適用することができる。
　実施の形態２
　図１，図７および図８を参照して、実施の形態２における内燃機関の排気浄化装置について説明する。本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、推定した還元剤の吸着量が許容値を超えないように、第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を減少させる制御を行う。本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒に吸着している還元剤の量を減少させる吸着量減少制御として、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させる制御を行う。
　図１を参照して、本実施の形態においては、機関本体１から排出されるＮＯＸ量を増加させることにより、上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４を通り抜けるＮＯＸ量を増加させる。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量が増加する。ＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着されているアンモニアがＮＯＸの還元に用いられることにより、アンモニア吸着量が減少する。
　図７に、本実施の形態における内燃機関の運転制御のタイムチャートを示す。時刻ｔ４までは、尿素水供給弁から尿素水の供給を行いながら通常運転を行っている。時刻ｔ４において、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着しているアンモニア量が上限側の判定値に達している。時刻ｔ４から時刻ｔ５までの間に吸着量減少制御を行っている。本実施の形態の吸着量減少制御においては、機関本体１の再循環率（ＥＧＲ率）を減少させる。
　図８は、機関本体の再循環率と機関本体から排出される窒素酸化物の流量との関係を示すグラフである。横軸が再循環率であり、縦軸が単位時間あたりに機関本体から排出される窒素酸化物の流量である。再循環率は、燃焼室に流入する全てのガスの流量に対する再循環排気ガスの流量の比である（再循環率＝（再循環排気ガス量）／（再循環排気ガス量＋吸入空気量））。排気ガスの比率が増加すると再循環率が増加する。再循環率が大きくなると機関本体から排出されるＮＯＸ量は減少することが分かる。
　図７を参照して、通常運転においては、機関本体から排出されるＮＯＸ量を少なくするために再循環率を高くして運転を行っている。時刻ｔ４において、再循環率を減少させる制御を行う。
　本実施の形態においては、尿素水供給弁からの尿素水の供給量を変化させずに、通常運転と同様の供給量を維持している。吸着量減少制御において、機関本体の再循環率を小さくすることにより、燃焼室から排出されるＮＯＸ量を増加させることができる。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４に流入するＮＯＸ量が増加する。上流側のＮＯＸ選択還元触媒１４から流出するＮＯＸ量が増加する。この結果、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量が増加する。下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着しているアンモニアがＮＯＸの還元に消費されることにより、アンモニア吸着量を減少させることができる。
　時刻ｔ５において、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５におけるアンモニア吸着量が、下限側の判定値に達している。時刻ｔ５において、吸着量減少制御を終了している。時刻ｔ５以降の期間では、再循環率を元に戻して通常の運転を行っている。
　本実施の形態の吸着量減少制御においては、再循環率を減少させることにより、機関本体１から排出されるＮＯＸ量を増加させているが、この形態に限られず、任意の制御により、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させることができる。例えば、燃焼室における燃料の噴射時期を進めることにより、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させても構わない。すなわち、燃焼に至る着火遅れ期間を延長することにより機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させても構わない。
　また、本実施の形態においては、機関本体１から排出されるＮＯＸ量を増加させているが、この形態に限られず、機関本体１から排出されるＮＯＸ量を減少させる制御を行っても構わない。機関本体１から排出されるＮＯＸ量を減少させることにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に流入するＮＯＸ量が減少する。この結果、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５に吸着するアンモニア量を増加させる吸着量増加制御を行うことができる。
　また、上流側のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が下流側のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いものを採用することが好ましい。この構成により、ＮＯＸ選択還元触媒の劣化等を抑制することができる。
　その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。
　実施の形態３
　図１、図９および図１０を参照して、実施の形態３における内燃機関の排気浄化装置について説明する。
　図９は、本実施の形態における内燃機関の概略図である。本実施の形態における内燃機関は、第１のＮＯＸ選択還元触媒としてのＮＯＸ選択還元触媒１４と、第２のＮＯＸ選択還元触媒としてのＮＯＸ選択還元触媒１５とを備える。ＮＯＸ選択還元触媒１５の下流の機関排気通路にアンモニアセンサ５４が配置されている。アンモニアセンサ５４の出力信号は、対応するＡＤ変換器３７を介して入力ポート３５に入力される（図１参照）。
　本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するアンモニアの濃度を検出することができるように形成されている。本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するアンモニア濃度が許容値を超えないように制御する。
　図１０に、本実施の形態における内燃機関の運転制御のタイムチャートを示す。運転期間中には、アンモニアセンサ５４により、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度を検出している。時刻ｔ４までは、通常の運転を継続している。時刻ｔ４から時刻ｔ５までは、吸着量減少制御を行っている。時刻ｔ５以降では、通常運転を再開している。
　時刻ｔ４までの通常運転の期間において、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５のアンモニア吸着量が許容値に徐々に近づく。このときに、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５からは、微量のアンモニアが流出する。流出するアンモニアの量は徐々に増加する。本実施の形態における排気浄化装置は、流出するアンモニアの濃度が予め定められた判定値に達したときに、吸着量減少制御を行う。このアンモニア濃度の判定値は、アンモニア濃度の許容値よりも小さく設定されている。本実施の形態においては、上側の判定値を超えても許容値までには暫らく到達しないような余裕を有する判定値が採用されている。この判定値は、たとえば、電子制御ユニット３０のＲＯＭ３２に記憶されている。
　時刻ｔ４において、下流側のＮＯＸ選択還元触媒１５から流出するアンモニアの濃度が予め定められた判定値に達している。本実施の形態における吸着量減少制御においては、実施の形態１における吸着量減少制御と同様に、尿素水供給弁からの尿素水の供給量を減少させることにより、上流側のＮＯＸ選択還元触媒を通り抜けるＮＯＸ量を増加させる制御を行っている。
　本実施の形態における内燃機関の排気浄化装置は、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度を推定して、アンモニアの濃度が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤の供給量を調整する。下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を減少させる制御を行っている。この構成により、下流側のＮＯＸ選択還元触媒からアンモニアが流出することを抑制できる。
　または、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度を推定して、実施の形態２における吸着量減少制御と同様に、機関本体１から排出されるＮＯＸ量を増加させることにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を減少させることができる。
　本実施の形態においては、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの量が判定値以上になったときに、アンモニア吸着量を減少させる制御を行なっているが、この形態に限られず、アンモニアの濃度が許容値を超えないようにする任意の制御を行なうことができる。例えば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度の増加率を推定して、この増加率が判定値以上になった場合に、アンモニア吸着量を減少させる制御を行っても構わない。
　また、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度を推定して、下流側のＮＯＸ選択還元触媒のアンモニア吸着量を増加させる吸着量増加制御を行なっても構わない。たとえば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出するアンモニアの濃度が判定値未満になった場合に、吸着量増加制御を行なっても構わない。
　本実施の形態の内燃機関の排気浄化装置において、還元剤として機関本体の燃料を採用する場合には、たとえば、下流側のＮＯＸ選択還元触媒の下流に空燃比センサを配置することにより、下流側のＮＯＸ選択還元触媒から流出する燃料の濃度を推定することができる。
　また、上流側のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が下流側のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いものを採用することが好ましい。この構成により、ＮＯＸ選択還元触媒の劣化等を抑制することができる。
　その他の構成、作用および効果については、実施の形態１または２と同様であるので、ここでは説明を繰り返さない。
　上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり、発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、請求の範囲に含まれる変更が意図されている。
１…機関本体
１２…排気管
１３…酸化触媒
１４，１５…ＮＯＸ選択還元触媒
１６…パティキュレートフィルタ
１８…ＥＧＲ通路
５１，５２…ＮＯＸセンサ
５３，５４…アンモニアセンサ
５５…尿素水供給弁

Claims (10)

  1. 　機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備え、
    　第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、推定した還元剤の吸着量が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整することを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
  2. 　第２のＮＯＸ選択還元触媒の還元剤の吸着量が、許容値未満の予め定められた判定値以上になったときに、還元剤供給装置からの還元剤供給量を減少させることを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  3. 　第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項１に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  4. 　機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備え、
    　第２のＮＯＸ選択還元触媒に吸着する還元剤の吸着量を推定し、第２のＮＯＸ選択還元触媒の還元剤の吸着量が、予め定められた判定値以上になったときに、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させることを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
  5. 　第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  6. 　機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備え、
    　第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度を推定し、推定した還元剤の濃度が許容値を超えないように、還元剤供給装置からの還元剤供給量を調整することを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
  7. 　第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度が、許容値未満の予め定められた判定値以上になったときに、還元剤供給装置からの還元剤供給量を減少させることを特徴とする、請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  8. 　第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項６に記載の内燃機関の排気浄化装置。
  9. 　機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第１のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒の下流側の機関排気通路内に配置され、還元剤を供給することによりＮＯＸを選択的に還元する第２のＮＯＸ選択還元触媒と、
    　第１のＮＯＸ選択還元触媒に還元剤を供給する還元剤供給装置とを備え、
    　第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度を推定し、第２のＮＯＸ選択還元触媒から流出する還元剤の濃度が、予め定められた判定値以上になったときに、機関本体から排出されるＮＯＸ量を増加させることを特徴とする、内燃機関の排気浄化装置。
  10. 　第１のＮＯＸ選択還元触媒は、耐熱温度が第２のＮＯＸ選択還元触媒の耐熱温度よりも高いことを特徴とする、請求項９に記載の内燃機関の排気浄化装置。
PCT/JP2009/060565 2009-06-03 2009-06-03 内燃機関の排気浄化装置 WO2010140262A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/375,384 US8813480B2 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Exhaust purification system of internal combustion engine
PCT/JP2009/060565 WO2010140262A1 (ja) 2009-06-03 2009-06-03 内燃機関の排気浄化装置
JP2011518169A JP5429286B2 (ja) 2009-06-03 2009-06-03 内燃機関の排気浄化装置
EP09845545.4A EP2439384B1 (en) 2009-06-03 2009-06-03 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
CN200980159431.XA CN102549245B (zh) 2009-06-03 2009-06-03 内燃机的排气净化装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/060565 WO2010140262A1 (ja) 2009-06-03 2009-06-03 内燃機関の排気浄化装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010140262A1 true WO2010140262A1 (ja) 2010-12-09

Family

ID=43297408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/060565 WO2010140262A1 (ja) 2009-06-03 2009-06-03 内燃機関の排気浄化装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8813480B2 (ja)
EP (1) EP2439384B1 (ja)
JP (1) JP5429286B2 (ja)
CN (1) CN102549245B (ja)
WO (1) WO2010140262A1 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012085931A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Mahindra & Mahindra Limited Integrated exhaust gas after-treatment system for diesel fuel engines
US20120233986A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Mert Geveci System and method to control selective catalytic reduction systems in feedback
WO2014034947A1 (ja) * 2012-09-03 2014-03-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP2014084822A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Isuzu Motors Ltd 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法
JP2014105645A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2014105644A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
WO2014188876A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド電動車両及びその制御方法
EP2644857B1 (de) * 2012-03-30 2018-12-19 MAN Truck & Bus AG Verfahren zur Anwendung in Verbindung mit einer Abgasnachbehandlungsanlage
EP3929414A1 (de) * 2012-03-30 2021-12-29 MAN Truck & Bus SE Verfahren zur anwendung in verbindung mit einer abgasnachbehandlungsanlage

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9476338B2 (en) * 2010-05-03 2016-10-25 Cummins Inc. Ammonia sensor control, with NOx feedback, of an SCR aftertreatment system
US9714625B2 (en) 2011-07-28 2017-07-25 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling ammonia levels in a selective catalytic reduction catalyst using a nitrogen oxide sensor
US9188071B2 (en) * 2012-05-15 2015-11-17 GM Global Technology Operations LLC System and method for controlling an engine based on ammonia storage in multiple selective catalytic reduction catalysts
DE102012010991A1 (de) * 2012-06-02 2013-12-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Reduktionsmitteldosierung eines SCR-Katalysatorsystems sowie SCR-Katalysatorsystem
JP5751345B2 (ja) * 2012-08-30 2015-07-22 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の添加剤供給装置
WO2014192863A1 (ja) * 2013-05-30 2014-12-04 トヨタ自動車株式会社 排気浄化装置の異常診断装置
JP5915623B2 (ja) * 2013-11-14 2016-05-11 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
CN105814292B (zh) * 2013-12-11 2018-11-30 株式会社科特拉 排气净化材料
EP2899379B1 (en) 2014-01-23 2018-11-21 Delphi International Operations Luxembourg S.à r.l. Method of controlling a multi selective catalytic reduction system
JP6135822B2 (ja) * 2014-04-04 2017-05-31 日産自動車株式会社 エンジンの排気装置
DE102014213890A1 (de) * 2014-07-16 2016-01-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren zum Betreiben einer Reduktionsmitteldosierung eines SCR-Katalysatorsystems sowie entsprechendes SCR-Katalysatorsystem
GB2540832B (en) * 2015-02-20 2019-04-17 Johnson Matthey Plc Bi-metal molecular sieve catalysts
JP2018131984A (ja) * 2017-02-16 2018-08-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814027A (ja) * 1994-06-24 1996-01-16 Isuzu Motors Ltd ディーゼル機関の排気浄化装置
JPH11350939A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2000265828A (ja) * 1999-03-11 2000-09-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2003529699A (ja) 1998-11-13 2003-10-07 エンゲルハード・コーポレーシヨン ＮＯｘの還元を向上させる段階的還元剤注入
JP2003293740A (ja) * 2002-04-05 2003-10-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関のＮＯｘ浄化装置

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU6111799A (en) * 1998-10-12 2000-05-01 Johnson Matthey Public Limited Company Process and apparatus for treating combustion exhaust gas
EP1186764A3 (en) 2000-09-07 2003-11-12 Nissan Motor Co., Ltd. Engine exhaust gas purification device
JP3899869B2 (ja) * 2000-09-07 2007-03-28 日産自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
DE10300298A1 (de) * 2003-01-02 2004-07-15 Daimlerchrysler Ag Abgasnachbehandlungseinrichtung und -verfahren
JP2005351160A (ja) 2004-06-10 2005-12-22 Hino Motors Ltd 排気浄化方法及び装置
US7803338B2 (en) * 2005-06-21 2010-09-28 Exonmobil Research And Engineering Company Method and apparatus for combination catalyst for reduction of NOx in combustion products
US7063642B1 (en) * 2005-10-07 2006-06-20 Eaton Corporation Narrow speed range diesel-powered engine system w/ aftertreatment devices
US7669408B2 (en) * 2005-12-02 2010-03-02 Eaton Corporation LNT desulfation strategy with reformer temperature management
JP4458070B2 (ja) * 2006-06-22 2010-04-28 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
US8209960B2 (en) * 2006-07-21 2012-07-03 International Engine Intellectual Property Company, Llc System and method for coupled DPF regeneration and LNT DeNOx
JP4656071B2 (ja) 2007-03-01 2011-03-23 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP4304539B2 (ja) * 2007-05-17 2009-07-29 いすゞ自動車株式会社 ＮＯｘ浄化システムの制御方法及びＮＯｘ浄化システム
US8166751B2 (en) * 2007-07-31 2012-05-01 Caterpillar Inc. Particulate filter
WO2009128169A1 (ja) * 2008-04-18 2009-10-22 本田技研工業株式会社 内燃機関の排気浄化装置
JP2010265862A (ja) * 2009-05-18 2010-11-25 Toyota Industries Corp 排気ガス浄化装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0814027A (ja) * 1994-06-24 1996-01-16 Isuzu Motors Ltd ディーゼル機関の排気浄化装置
JPH11350939A (ja) * 1998-06-05 1999-12-21 Denso Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2003529699A (ja) 1998-11-13 2003-10-07 エンゲルハード・コーポレーシヨン ＮＯｘの還元を向上させる段階的還元剤注入
JP2000265828A (ja) * 1999-03-11 2000-09-26 Toyota Motor Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2003293740A (ja) * 2002-04-05 2003-10-15 Mitsubishi Fuso Truck & Bus Corp 内燃機関のＮＯｘ浄化装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2439384A4

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2655819A4 (en) * 2010-12-22 2017-01-25 Mahindra & Mahindra Limited Integrated exhaust gas after-treatment system for diesel fuel engines
WO2012085931A1 (en) 2010-12-22 2012-06-28 Mahindra & Mahindra Limited Integrated exhaust gas after-treatment system for diesel fuel engines
US8875490B2 (en) * 2011-03-18 2014-11-04 Cummins Inc. System and method to control selective catalytic reduction systems in feedback
US20120233986A1 (en) * 2011-03-18 2012-09-20 Mert Geveci System and method to control selective catalytic reduction systems in feedback
EP3929414A1 (de) * 2012-03-30 2021-12-29 MAN Truck & Bus SE Verfahren zur anwendung in verbindung mit einer abgasnachbehandlungsanlage
EP2644857B1 (de) * 2012-03-30 2018-12-19 MAN Truck & Bus AG Verfahren zur Anwendung in Verbindung mit einer Abgasnachbehandlungsanlage
JP5850166B2 (ja) * 2012-09-03 2016-02-03 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
WO2014034947A1 (ja) * 2012-09-03 2014-03-06 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の排気浄化システム
JP2014084822A (ja) * 2012-10-25 2014-05-12 Isuzu Motors Ltd 排ガス浄化システム及び排ガス浄化方法
JP2014105644A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
JP2014105645A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Mitsubishi Motors Corp 内燃機関の排気浄化装置
WO2014188876A1 (ja) * 2013-05-21 2014-11-27 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド電動車両及びその制御方法
JP2014227889A (ja) * 2013-05-21 2014-12-08 いすゞ自動車株式会社 ハイブリッド電動車両及びその制御方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP2439384A1 (en) 2012-04-11
CN102549245A (zh) 2012-07-04
EP2439384A4 (en) 2014-09-10
CN102549245B (zh) 2014-06-11
US8813480B2 (en) 2014-08-26
JP5429286B2 (ja) 2014-02-26
EP2439384B1 (en) 2017-04-05
JPWO2010140262A1 (ja) 2012-11-15
US20120102927A1 (en) 2012-05-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5429286B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5087836B2 (ja) 排気ガス浄化システムの制御方法及び排気ガス浄化システム
EP2732141A1 (en) Method and device for reactivating exhaust-gas purification systems of diesel engines with low-pressure egr
US8671661B2 (en) Exhaust gas purification method and exhaust gas purification system
WO2006123510A1 (ja) 排気ガス浄化方法及び排気ガス浄化システム
WO2014128860A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP4935929B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5725214B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5163808B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
WO2014016965A1 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2007218177A (ja) 排ガス浄化システム
JP2006336589A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2011208600A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2011231755A (ja) 内燃機関の排気浄化装置
US20110099984A1 (en) Exhaust purification apparatus for internal combustion engine
JPWO2007029339A1 (ja) 内燃機関の排ガス浄化装置及び排ガス浄化方法
JP4893493B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP5052208B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2020045884A (ja) 排気処理システムおよび車両
JP5534015B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置
JP2010116803A (ja) 排気ガス浄化システムと排気ガス浄化方法
JP2020045883A (ja) 排気処理システムおよび車両
JP5088298B2 (ja) 排気ガス浄化方法と排気ガス浄化システム
JP5782710B2 (ja) 内燃機関の排気浄化装置及び、排気浄化方法
JP2011202511A (ja) 内燃機関の排気浄化装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200980159431.X

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09845545

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2011518169

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

REEP Request for entry into the european phase

Ref document number: 2009845545

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2009845545

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13375384

Country of ref document: US