JP2013113267A - Exhaust emission purifying apparatus of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
【課題】機関始動時のNOx浄化性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供する。
【解決手段】エンジン1には、還元剤の供給によりNOxを浄化するNOx浄化触媒41と、尿素水を排気通路26内に噴射する尿素添加弁230とが設けられている。制御装置80は、機関停止後に尿素添加弁230から尿素水を噴射する。
【選択図】図1An exhaust emission control device for an internal combustion engine that can suppress NOx purification performance at the time of engine start and suppress deterioration of fuel consumption.
An engine 1 is provided with a NOx purification catalyst 41 that purifies NOx by supplying a reducing agent, and a urea addition valve 230 that injects urea water into an exhaust passage 26. The control device 80 injects urea water from the urea addition valve 230 after the engine is stopped.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関するものである。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
例えば特許文献1に記載されているように、排気中の窒素酸化物(NOx)を浄化するNOx浄化触媒と、同触媒でのNOx浄化に利用する還元剤を排気通路内に供給する還元剤供給機構とを備える内燃機関の排気浄化装置が知られている。 For example, as described in Patent Document 1, a NOx purification catalyst that purifies nitrogen oxide (NOx) in exhaust gas, and a reducing agent supply that supplies a reducing agent used for NOx purification in the exhaust gas into the exhaust passage. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine including a mechanism is known.
この排気浄化装置では、機関運転中において、還元剤供給機構に設けられた還元剤噴射弁から排気通路に向けて尿素水が噴射される。噴射された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアとなる。そしてこのアンモニアが還元剤としてNOx浄化触媒に吸着される。 In this exhaust purification device, urea water is injected toward the exhaust passage from a reducing agent injection valve provided in the reducing agent supply mechanism during engine operation. The injected urea water is hydrolyzed by the heat of the exhaust to become ammonia. This ammonia is adsorbed on the NOx purification catalyst as a reducing agent.
ところで、機関始動が開始されると燃焼室からNOxが排出されるため、機関始動後において速やかにNOxを浄化することが望ましい。そこで、例えば特許文献1に記載の装置では、機関始動に先立って十分な量のアンモニアをNOx浄化触媒に吸着される用にしている。より詳細には、イグニッションスイッチがオフ操作されたときのNOx浄化触媒のアンモニア吸着量が目標値に達しているかどうかを判定するようにしている。そして、アンモニア吸着量が目標値に満たないときには、アイドル運転及び還元剤供給を継続して行い、アンモニア吸着量が目標値に達すると機関を停止させるようにしている。 By the way, since NOx is discharged from the combustion chamber when the engine start is started, it is desirable to quickly purify NOx after the engine start. Therefore, for example, in the apparatus described in Patent Document 1, a sufficient amount of ammonia is adsorbed by the NOx purification catalyst prior to engine start. More specifically, it is determined whether or not the ammonia adsorption amount of the NOx purification catalyst when the ignition switch is turned off has reached a target value. When the ammonia adsorption amount does not reach the target value, idle operation and reducing agent supply are continued, and the engine is stopped when the ammonia adsorption amount reaches the target value.
ところで、上述した従来の装置では、イグニッションスイッチがオフ操作されても、アンモニア吸着量が目標値に達するまでは機関運転が継続して行われる。つまり機関停止が遅延処理される。従って、機関始動時のNOx浄化性能は確保されるものの、機関停止の遅延処理中に消費される燃料の分だけ燃費は悪化してしまう。 By the way, in the above-mentioned conventional apparatus, even if the ignition switch is turned off, the engine operation is continued until the ammonia adsorption amount reaches the target value. That is, the engine stop is delayed. Therefore, although NOx purification performance at the time of starting the engine is ensured, the fuel consumption is deteriorated by the amount of fuel consumed during the engine stop delay process.
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、機関始動時のNOx浄化性能を確保しつつ、燃費の悪化を抑えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device for an internal combustion engine capable of suppressing deterioration of fuel consumption while ensuring NOx purification performance at the time of engine start. is there.
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について記載する。
請求項1に記載の発明は、還元剤の供給によりNOxを浄化するNOx浄化触媒と、還元剤を排気通路内に噴射する還元剤噴射弁とを備える内燃機関の排気浄化装置において、機関停止後に前記還元剤噴射弁からの還元剤噴射を行うことをその要旨とする。
In the following, means for achieving the above object and its effects are described.
The invention according to claim 1 is an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine comprising a NOx purification catalyst that purifies NOx by supplying a reducing agent, and a reducing agent injection valve that injects the reducing agent into the exhaust passage. The gist is to perform the reducing agent injection from the reducing agent injection valve.
同構成によれば、機関が停止した後に還元剤の噴射が行われる。つまり還元剤噴射に伴った機関運転が行われないため、燃費の悪化を抑えることができる。
また、機関停止後の排気通路内の温度は急激に低下するわけではなく、ある程度の期間が経過するまでは、還元剤が気化できる程度の高温状態になっていることが多い。従って、同構成によるように機関停止後に還元剤噴射を行うと、噴射された還元剤は排気通路の内部で気化した後、同排気通路内で滞留する。そして、機関始動時には、排気通路内に滞留した還元剤でNOxが浄化される。また、機関始動時には、排気通路内に滞留した還元剤が排気とともにNOx浄化触媒に到達し、同NOx浄化触媒にてNOxが浄化される。従って、機関停止後に還元剤の噴射を行っても機関始動時のNOx浄化性能を確保することができる。
According to this configuration, the reducing agent is injected after the engine is stopped. That is, since the engine operation accompanying the reducing agent injection is not performed, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
In addition, the temperature in the exhaust passage after the engine is stopped does not rapidly decrease, and is often in a high temperature state that allows the reducing agent to vaporize until a certain period of time has elapsed. Therefore, when the reducing agent is injected after the engine is stopped as in the same configuration, the injected reducing agent is vaporized in the exhaust passage and then stays in the exhaust passage. When the engine is started, NOx is purified by the reducing agent staying in the exhaust passage. Further, when the engine is started, the reducing agent staying in the exhaust passage reaches the NOx purification catalyst together with the exhaust gas, and the NOx is purified by the NOx purification catalyst. Therefore, even if the reducing agent is injected after the engine is stopped, the NOx purification performance at the time of starting the engine can be ensured.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤噴射を行うときの還元剤の噴射圧は、機関運転中の噴射圧よりも高くされることをその要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first aspect, an injection pressure of the reducing agent when performing the reducing agent injection is set higher than an injection pressure during engine operation. The gist.
同構成によれば、噴射圧の高圧化によって還元剤の霧化が促進されるため、還元剤の液滴化を抑えることができ、より多くの還元剤を気化させることができるようになる。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤は間欠噴射されることをその要旨とする。
According to this configuration, since the atomization of the reducing agent is promoted by increasing the injection pressure, it is possible to suppress the droplets of the reducing agent and to vaporize more reducing agent.
The gist of a third aspect of the invention is that the reducing agent is intermittently injected in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the first or second aspect.
還元剤を間欠噴射すると、連続噴射する場合と比較して、還元剤の霧化が促進される傾向にある。そこで同構成では、機関停止後の還元剤噴射を間欠噴射にて行うようにしている。従って、排気の流れがなく還元剤が霧化しにくい機関停止後において還元剤を噴射する場合でも、還元剤の霧化を促進させることができるようになる。 When the reducing agent is intermittently injected, atomization of the reducing agent tends to be promoted compared to the case of continuous injection. Therefore, in this configuration, the reducing agent injection after the engine stop is performed by intermittent injection. Accordingly, the atomization of the reducing agent can be promoted even when the reducing agent is injected after the engine is stopped because there is no flow of exhaust gas and the reducing agent is difficult to atomize.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤噴射を行うときの還元剤噴射量は、排気通路内の温度が高いときほど多くなるように可変設定されることをその要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to third aspects, the reducing agent injection amount when the reducing agent injection is performed is determined by a temperature in the exhaust passage. The gist is that it is variably set so as to increase as the height increases.
排気通路内の温度が高いほど、噴射された還元剤は気化しやすくなる。そこで同構成では、排気通路内の温度が高いときほど還元剤の噴射量が多くなるようにしており、これによりNOxの浄化性能がより適切に確保される。 The higher the temperature in the exhaust passage, the more easily the injected reducing agent is vaporized. Therefore, in the same configuration, the amount of reducing agent injected is increased as the temperature in the exhaust passage is higher, so that the NOx purification performance is more appropriately ensured.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤噴射弁の噴射孔は、前記NOx浄化触媒に向かって開口されていることをその要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to fourth aspects, an injection hole of the reducing agent injection valve is opened toward the NOx purification catalyst. The gist of this is.
機関が停止すると排気の流れがなくなるため、機関停止後に還元剤噴射を行う場合には、還元剤がNOx浄化触媒に届きにくくなる。この点、同構成では、還元剤噴射弁の噴射孔がNOx浄化触媒に向かって開口されているため、排気の流れが無くても還元剤をNOx浄化触媒に供給することができるようになる。なお、同構成と請求項2に記載の構成とを組み合わせる場合には、還元剤の噴射圧が高められるため、還元剤をNOx浄化触媒により一層供給することができるようになる。 When the engine is stopped, there is no exhaust flow. Therefore, when reducing agent injection is performed after the engine is stopped, it becomes difficult for the reducing agent to reach the NOx purification catalyst. In this respect, in the same configuration, since the injection hole of the reducing agent injection valve is opened toward the NOx purification catalyst, the reducing agent can be supplied to the NOx purification catalyst even if there is no exhaust flow. In addition, when combining the structure and the structure of Claim 2, since the injection pressure of a reducing agent is raised, it becomes possible to supply a reducing agent further by a NOx purification catalyst.
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記内燃機関は、所定の条件が成立したときに自動停止及び自動始動が行われる機関であり、自動停止が行われたときに前記還元剤噴射を行うことをその要旨とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the first to fifth aspects, the internal combustion engine performs automatic stop and automatic start when a predetermined condition is satisfied. The gist of the invention is that the reducing agent injection is performed when the automatic stop is performed.
燃費等を向上させるために、所定の条件が成立したときに自動停止及び自動始動を行う内燃機関では、自動停止及び自動始動を行わない内燃機関と比較して、機関の停止回数が多くなる。従って、自動停止及び自動始動を行う内燃機関において、上述した従来の装置のように機関停止の遅延処理を行うようにすると、遅延処理の実行回数が多くなり、燃費が悪化しやすくなる。この点、同構成では、自動停止及び自動始動が行われることにより機関の停止回数が多くなりやすい内燃機関において、自動停止が行われたときに還元剤噴射を行うようにしている。そのため、上述した機関停止の遅延処理を行う従来の装置に比べて燃費をより向上させることができる。 In order to improve fuel consumption and the like, an internal combustion engine that performs automatic stop and automatic start when a predetermined condition is satisfied has a greater number of engine stops than an internal combustion engine that does not perform automatic stop and automatic start. Therefore, in an internal combustion engine that performs automatic stop and automatic start, if the delay process of the engine stop is performed as in the above-described conventional device, the number of executions of the delay process increases, and the fuel consumption tends to deteriorate. In this regard, in the same configuration, the reducing agent injection is performed when the automatic stop is performed in the internal combustion engine in which the number of stoppages of the engine is likely to increase due to the automatic stop and the automatic start. Therefore, the fuel efficiency can be further improved as compared with the conventional device that performs the engine stop delay process described above.
また、自動停止及び自動始動を行う内燃機関では、自動停止後、比較的短い時間が経過した後に再始動されることが多い、換言すれば、機関停止後、排気通路内の温度がある程度高いうちに再始動されることが多い。従って、自動停止後に還元剤噴射を行う場合には、噴射された還元剤が気化した後、液滴化する前に再始動される場合が多く、噴射された還元剤をNOx浄化のために有効利用することができる。そこで、同構成では、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関、つまり機関停止後、排気通路内の温度がある程度高いうちに再始動されることが多い内燃機関において、自動停止が行われたときに還元剤噴射を行うようにしている。そのため、噴射された還元剤をNOx浄化のために有効利用することができるようになる。 Further, in an internal combustion engine that performs automatic stop and automatic start, it is often restarted after a relatively short time after automatic stop. In other words, after the engine is stopped, the temperature in the exhaust passage is somewhat high. Often restarted. Therefore, when reducing agent injection is performed after the automatic stop, the injected reducing agent is often restarted after vaporizing and before droplet formation, and the injected reducing agent is effective for NOx purification. Can be used. Therefore, in the same configuration, when an automatic stop is performed in an internal combustion engine that is automatically stopped and automatically started, that is, an internal combustion engine that is often restarted while the temperature in the exhaust passage is somewhat high after the engine is stopped. In addition, the reducing agent is injected. Therefore, the injected reducing agent can be effectively used for NOx purification.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤噴射弁に還元剤を供給する供給通路と、前記供給通路から還元剤を回収する回収手段とを備えており、前記回収手段は、機関停止時間が所定時間を超えたときに還元剤の回収を行うことをその要旨とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the sixth aspect, a supply passage for supplying a reducing agent to the reducing agent injection valve, and a recovery means for recovering the reducing agent from the supply passage. And the collection means collects the reducing agent when the engine stop time exceeds a predetermined time.
また、請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置において、前記還元剤噴射弁に還元剤を供給する供給通路と、前記供給通路から還元剤を回収する回収手段とを備えており、前記回収手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフ操作されたときに還元剤の回収を行うことをその要旨とする。 The invention according to claim 8 is the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the supply passage for supplying the reducing agent to the reducing agent injection valve, and the recovery for recovering the reducing agent from the supply passage. And the recovery means recovers the reducing agent when the ignition switch of the internal combustion engine is turned off.
機関停止後、還元剤噴射弁に還元剤を供給する供給通路内に還元剤が残留していると、同還元剤の凍結による体積増加によって供給通路等が損傷するおそれがある。そこで、請求項7や請求項8に記載の同構成では、そうした供給通路等の損傷を抑えるために、同供給通路から還元剤を回収する回収手段を備えるようにしている。 If the reducing agent remains in the supply passage for supplying the reducing agent to the reducing agent injection valve after the engine is stopped, the supply passage or the like may be damaged due to an increase in volume due to freezing of the reducing agent. Therefore, in the same configuration as described in claims 7 and 8, in order to suppress such damage to the supply passage and the like, a recovery means for recovering the reducing agent from the supply passage is provided.
このようにして還元剤の回収を行った後に還元剤を噴射するときには、還元剤噴射弁や供給通路内を還元剤で満たす必要があり、こうした還元剤の充填が完了するまでは排気通路内に十分な量の還元剤を供給することができない。従って、還元剤の充填が完了するまではNOx浄化性能が低下するおそれがある。 When the reducing agent is injected after the reducing agent is recovered in this way, it is necessary to fill the reducing agent injection valve and the supply passage with the reducing agent, and until the filling of the reducing agent is completed, A sufficient amount of reducing agent cannot be supplied. Therefore, there is a possibility that the NOx purification performance is lowered until the filling of the reducing agent is completed.
他方、機関停止時間が短ければ、機関熱や排気熱などによって還元剤の凍結は抑えられる。逆にいえば、機関停止時間が長ければ、還元剤が凍結する可能性は高くなる。そのため、機関停止時間が短い場合には還元剤の回収を行う必要が無く、還元剤の回収を行わないのであれば上述した還元剤の充填も不要になるため、還元剤の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下も生じない。 On the other hand, if the engine stop time is short, freezing of the reducing agent can be suppressed by engine heat or exhaust heat. Conversely, if the engine stop time is long, the possibility that the reducing agent will freeze increases. Therefore, when the engine stop time is short, there is no need to collect the reducing agent, and if the reducing agent is not collected, the above-described filling of the reducing agent is not necessary. There is no reduction in purification performance.
そこで、請求項7に記載の発明では、機関停止時間が所定時間を超えたときに還元剤の回収を行うようにしている。従って、機関停止時間が所定時間よりも短く還元剤の凍結可能性が低いときには還元剤の回収が行われなくなる。従って、還元剤の回収頻度を抑えることができ、これにより還元剤の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下を抑えることができるようになる。 Therefore, in the invention described in claim 7, the reducing agent is recovered when the engine stop time exceeds a predetermined time. Therefore, when the engine stop time is shorter than the predetermined time and the possibility of freezing of the reducing agent is low, the reducing agent is not recovered. Therefore, it is possible to suppress the frequency of recovery of the reducing agent, thereby suppressing a decrease in NOx purification performance during the reducing agent filling period.
また、請求項8に記載の発明では、内燃機関のイグニッションスイッチがオフ操作されたときに還元剤の回収を行うようにしている。従って、機関停止時間が比較的短い傾向にある自動停止時には、還元剤の回収が行われなくなる。従って、同構成によっても、還元剤の回収頻度を抑えることができ、これにより還元剤の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下を抑えることができるようになる。 According to the eighth aspect of the present invention, the reducing agent is recovered when the ignition switch of the internal combustion engine is turned off. Therefore, at the time of automatic stop where the engine stop time tends to be relatively short, the reducing agent is not recovered. Therefore, even with the same configuration, the frequency of reducing agent recovery can be suppressed, and thereby a reduction in NOx purification performance during the reducing agent charging period can be suppressed.
なお、上記回収手段としては、前記供給通路に設けられた正逆転可能なポンプや、前記供給通路に設けられて還元剤の流れ方向を変更する可能な切替弁などが挙げられる。 Examples of the recovery means include a forward / reversible pump provided in the supply passage, a switching valve provided in the supply passage and capable of changing the flow direction of the reducing agent.
(第1実施形態)
以下、この発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図3を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment of an internal combustion engine exhaust gas purification apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1に、本実施形態にかかる排気浄化装置が適用されたディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という)、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図を示す。
エンジン1には複数の気筒#1〜#4が設けられている。シリンダヘッド2には複数の燃料噴射弁4a〜4dが取り付けられている。これら燃料噴射弁4a〜4dは各気筒#1〜#4の燃焼室に燃料を噴射する。また、シリンダヘッド2には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート6a〜6dとが各気筒#1〜#4に対応して設けられている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) to which the exhaust emission control device according to the present embodiment is applied, and a peripheral configuration thereof.
The engine 1 is provided with a plurality of cylinders # 1 to # 4. A plurality of fuel injection valves 4 a to 4 d are attached to the cylinder head 2. These fuel injection valves 4a to 4d inject fuel into the combustion chambers of the cylinders # 1 to # 4. Also, the cylinder head 2 is provided with intake ports for introducing fresh air into the cylinders and exhaust ports 6a to 6d for discharging combustion gas to the outside of the cylinders corresponding to the respective cylinders # 1 to # 4. It has been.
燃料噴射弁4a〜4dは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール9に接続されている。コモンレール9はサプライポンプ10に接続されている。サプライポンプ10は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール9に高圧燃料を供給する。コモンレール9に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁4a〜4dの開弁時に同燃料噴射弁4a〜4dから気筒内に噴射される。 The fuel injection valves 4a to 4d are connected to a common rail 9 that accumulates high-pressure fuel. The common rail 9 is connected to the supply pump 10. The supply pump 10 sucks fuel in the fuel tank and supplies high-pressure fuel to the common rail 9. The high-pressure fuel supplied to the common rail 9 is injected into the cylinder from the fuel injection valves 4a to 4d when the fuel injection valves 4a to 4d are opened.
吸気ポートにはインテークマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド7は吸気通路3に接続されている。この吸気通路3内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁16が設けられている。 An intake manifold 7 is connected to the intake port. The intake manifold 7 is connected to the intake passage 3. An intake throttle valve 16 for adjusting the intake air amount is provided in the intake passage 3.
排気ポート6a〜6dにはエキゾーストマニホールド8が接続されている。エキゾーストマニホールド8は排気通路26に接続されている。
排気通路26の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ11が設けられている。同ターボチャージャ11の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁16との間の吸気通路3にはインタークーラ18が設けられている。このインタークーラ18によって、ターボチャージャ11の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。
An exhaust manifold 8 is connected to the exhaust ports 6a to 6d. The exhaust manifold 8 is connected to the exhaust passage 26.
In the middle of the exhaust passage 26, there is provided a turbocharger 11 that supercharges intake air introduced into the cylinder using exhaust pressure. An intercooler 18 is provided in the intake passage 3 between the intake side compressor of the turbocharger 11 and the intake throttle valve 16. The intercooler 18 cools the intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger 11.
また、排気通路26の途中にあって、ターボチャージャ11の排気側タービンの排気下流には、排気を浄化する第1浄化部材30が設けられている。この第1浄化部材30の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒31及びフィルタ32が配設されている。 A first purification member 30 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the exhaust side turbine of the turbocharger 11. Inside the first purification member 30, an oxidation catalyst 31 and a filter 32 are arranged in series with respect to the flow direction of the exhaust gas.
酸化触媒31には、排気中のHCを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ32は、排気中のPM(粒子状物質)を捕集する部材であって、多孔質のセラミックで構成されている。このフィルタ32には、PMの酸化を促進させるための触媒が担持されており、排気中のPMは、フィルタ32の多孔質の壁を通過する際に捕集される。 The oxidation catalyst 31 carries a catalyst for oxidizing HC in the exhaust. The filter 32 is a member that collects PM (particulate matter) in the exhaust gas, and is made of porous ceramic. The filter 32 carries a catalyst for promoting the oxidation of PM, and the PM in the exhaust gas is collected when passing through the porous wall of the filter 32.
また、エキゾーストマニホールド8の集合部近傍には、酸化触媒31やフィルタ32に添加剤として燃料を供給するための燃料添加弁5が設けられている。この燃料添加弁5は、燃料供給管27を介して前記サプライポンプ10に接続されている。なお、燃料添加弁5の配設位置は、排気系にあって第1浄化部材30の上流側であれば適宜変更するも可能である。 Further, a fuel addition valve 5 for supplying fuel as an additive to the oxidation catalyst 31 and the filter 32 is provided in the vicinity of the collecting portion of the exhaust manifold 8. The fuel addition valve 5 is connected to the supply pump 10 through a fuel supply pipe 27. The position of the fuel addition valve 5 can be changed as appropriate as long as it is in the exhaust system and upstream of the first purification member 30.
フィルタ32に捕集されたPMの量が所定値を超えると、フィルタ32の再生処理が開始されて燃料添加弁5からはエキゾーストマニホールド8内に向けて燃料が噴射される。この燃料添加弁5から噴射された燃料は、酸化触媒31に達すると燃焼され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒31にて昇温された排気がフィルタ32に流入することにより、同フィルタ32は昇温され、これによりフィルタ32に堆積したPMが酸化処理されてフィルタ32の再生が図られる。 When the amount of PM collected by the filter 32 exceeds a predetermined value, the regeneration process of the filter 32 is started, and fuel is injected from the fuel addition valve 5 into the exhaust manifold 8. The fuel injected from the fuel addition valve 5 is combusted when it reaches the oxidation catalyst 31, thereby increasing the exhaust temperature. The exhaust gas whose temperature has been raised by the oxidation catalyst 31 flows into the filter 32, whereby the temperature of the filter 32 is raised, whereby the PM deposited on the filter 32 is oxidized and the filter 32 is regenerated.
また、排気通路26の途中にあって、第1浄化部材30の排気下流には、排気を浄化する第2浄化部材40が設けられている。第2浄化部材40の内部には、還元剤を利用して排気中のNOxを還元浄化するNOx浄化触媒としての選択還元型NOx触媒(以下、SCR触媒という)41が配設されている。 A second purification member 40 that purifies the exhaust gas is provided downstream of the first purification member 30 in the middle of the exhaust passage 26. Inside the second purification member 40, a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter referred to as an SCR catalyst) 41 is disposed as a NOx purification catalyst that reduces and purifies NOx in the exhaust using a reducing agent.
さらに、排気通路26の途中にあって、第2浄化部材40の排気下流には、排気を浄化する第3浄化部材50が設けられている。第3浄化部材50の内部には、排気中のアンモニアを浄化するアンモニア酸化触媒51が配設されている。 Further, a third purification member 50 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the second purification member 40. Inside the third purification member 50, an ammonia oxidation catalyst 51 for purifying ammonia in the exhaust is disposed.
エンジン1には、上記SCR触媒41に還元剤を供給する還元剤供給機構としての尿素水供給機構200が設けられている。尿素水供給機構200は、尿素水を貯留するタンク210、排気通路26内に尿素水を噴射供給する尿素添加弁230、尿素添加弁230とタンク210とを接続する供給通路240、供給通路240の途中に設けられたポンプ220にて構成されている。 The engine 1 is provided with a urea water supply mechanism 200 as a reducing agent supply mechanism that supplies a reducing agent to the SCR catalyst 41. The urea water supply mechanism 200 includes a tank 210 that stores urea water, a urea addition valve 230 that injects urea water into the exhaust passage 26, a supply passage 240 that connects the urea addition valve 230 and the tank 210, and a supply passage 240. The pump 220 is provided in the middle.
尿素添加弁230は、第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26に設けられており、その噴射孔はSCR触媒41に向かって開口されている。この尿素添加弁230が開弁されると、供給通路240を介して排気通路26内に尿素水が噴射供給される。なお、尿素添加弁230は、上記還元剤噴射弁を構成している。 The urea addition valve 230 is provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40, and the injection hole is opened toward the SCR catalyst 41. When the urea addition valve 230 is opened, urea water is injected and supplied into the exhaust passage 26 via the supply passage 240. The urea addition valve 230 constitutes the reducing agent injection valve.
ポンプ220は電動式のポンプであり、正回転時には、タンク210から尿素添加弁230に向けて尿素水を送液する。一方、逆回転時には、尿素添加弁230からタンク210に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ220の逆回転時には、尿素添加弁230及び供給通路240から尿素水が回収されてタンク210に戻される。このポンプ220は、上記回収手段を構成している。 The pump 220 is an electric pump, and at the time of forward rotation, the urea water is fed from the tank 210 toward the urea addition valve 230. On the other hand, during reverse rotation, urea water is sent from the urea addition valve 230 toward the tank 210. In other words, during the reverse rotation of the pump 220, urea water is recovered from the urea addition valve 230 and the supply passage 240 and returned to the tank 210. The pump 220 constitutes the collecting means.
また、尿素添加弁230とSCR触媒41との間の排気通路26内には、尿素添加弁230から噴射された尿素水を分散させることにより同尿素水の霧化を促進する分散板60が設けられている。 A dispersion plate 60 is provided in the exhaust passage 26 between the urea addition valve 230 and the SCR catalyst 41 to promote atomization of the urea water by dispersing the urea water injected from the urea addition valve 230. It has been.
尿素添加弁230から噴射された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアとなる。そしてこのアンモニアがNOxの還元剤としてSCR触媒41に供給される。SCR触媒41に供給されたアンモニアは、同SCR触媒41に吸蔵されてNOxの還元に利用される。なお、加水分解されたアンモニアの一部は、SCR触媒41に吸蔵される前に直接NOxの還元に利用される。 The urea water injected from the urea addition valve 230 is hydrolyzed by the heat of the exhaust to become ammonia. The ammonia is supplied to the SCR catalyst 41 as a NOx reducing agent. Ammonia supplied to the SCR catalyst 41 is occluded by the SCR catalyst 41 and used for NOx reduction. A part of the hydrolyzed ammonia is directly used for NOx reduction before being occluded by the SCR catalyst 41.
この他、エンジン1には排気再循環装置(以下、EGR装置という)が備えられている。このEGR装置は、排気の一部を吸入空気に導入することで気筒内の燃焼温度を低下させ、NOxの発生量を低減させる装置である。この排気再循環装置は、吸気通路3とエキゾーストマニホールド8とを連通するEGR通路13、同EGR通路13に設けられたEGR弁15、及びEGRクーラ14等により構成されている。EGR弁15の開度が調整されることにより排気通路26から吸気通路3に導入される排気再循環量、すなわちEGR量が調量される。また、EGRクーラ14によってEGR通路13内を流れる排気の温度が低下される。 In addition, the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device). This EGR device is a device that reduces the combustion temperature in the cylinder by introducing a part of the exhaust gas into the intake air, thereby reducing the amount of NOx generated. This exhaust gas recirculation device includes an EGR passage 13 that communicates the intake passage 3 and the exhaust manifold 8, an EGR valve 15 provided in the EGR passage 13, an EGR cooler 14, and the like. By adjusting the opening degree of the EGR valve 15, the exhaust gas recirculation amount introduced into the intake passage 3 from the exhaust passage 26, that is, the EGR amount is adjusted. Further, the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 13 is lowered by the EGR cooler 14.
エンジン1には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ19は吸気通路3内の吸入空気量GAを検出する。絞り弁開度センサ20は吸気絞り弁16の開度を検出する。機関回転速度センサ21はクランクシャフトの回転速度、すなわち機関回転速度NEを検出する。アクセルセンサ22はアクセルペダルの踏み込み量、すなわちアクセル操作量ACCPを検出する。外気温センサ23は、外気温THoutを検出する。車速センサ24はエンジン1が搭載された車両の車速SPDを検出する。イグニッションスイッチ25は、車両の運転者によるエンジン1の始動操作及び停止操作を検出する。 Various sensors for detecting the engine operation state are attached to the engine 1. For example, the air flow meter 19 detects the intake air amount GA in the intake passage 3. The throttle valve opening sensor 20 detects the opening of the intake throttle valve 16. The engine rotation speed sensor 21 detects the rotation speed of the crankshaft, that is, the engine rotation speed NE. The accelerator sensor 22 detects an accelerator pedal depression amount, that is, an accelerator operation amount ACCP. The outside air temperature sensor 23 detects the outside air temperature THout. The vehicle speed sensor 24 detects the vehicle speed SPD of the vehicle on which the engine 1 is mounted. The ignition switch 25 detects a start operation and a stop operation of the engine 1 by a vehicle driver.
また、酸化触媒31の排気上流に設けられた第1排気温度センサ100は、酸化触媒31に流入する前の排気温度である第1排気温度TH1を検出する。差圧センサ110は、フィルタ32の排気上流及び排気下流の排気圧の圧力差ΔPを検出する。 The first exhaust temperature sensor 100 provided upstream of the oxidation catalyst 31 detects the first exhaust temperature TH1 that is the exhaust temperature before flowing into the oxidation catalyst 31. The differential pressure sensor 110 detects a pressure difference ΔP between the exhaust pressure upstream and the exhaust downstream of the filter 32.
第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26にあって、尿素添加弁230の排気上流には、第2排気温度センサ120及び第1NOxセンサ130が設けられている。第2排気温度センサ120は、SCR触媒41に流入する前の排気温度である第2排気温度TH2を検出する。第1NOxセンサ130は、SCR触媒41に流入する前の排気中のNOx濃度である第1NOx濃度N1を検出する。 In the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40, a second exhaust temperature sensor 120 and a first NOx sensor 130 are provided upstream of the urea addition valve 230. The second exhaust temperature sensor 120 detects a second exhaust temperature TH2, which is the exhaust temperature before flowing into the SCR catalyst 41. The first NOx sensor 130 detects a first NOx concentration N1, which is the NOx concentration in the exhaust before flowing into the SCR catalyst 41.
第3浄化部材50の排気下流の排気通路26には、SCR触媒41で浄化された排気のNOx濃度である第2NOx濃度N2を検出する第2NOxセンサ140が設けられている。 A second NOx sensor 140 that detects a second NOx concentration N2 that is the NOx concentration of the exhaust gas purified by the SCR catalyst 41 is provided in the exhaust passage 26 downstream of the third purification member 50.
これら各種センサ等の出力は制御装置80に入力される。この制御装置80は、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。 Outputs from these various sensors are input to the control device 80. The control device 80 includes a central processing control device (CPU), a read-only memory (ROM) that stores various programs and maps in advance, a random access memory (RAM) that temporarily stores CPU calculation results, a timer counter, an input The microcomputer is mainly configured with an interface, an output interface, and the like.
そして、制御装置80により、例えば燃料噴射弁4a〜4dや燃料添加弁5の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ10の吐出圧力制御、吸気絞り弁16を開閉するアクチュエータ17の駆動量制御、EGR弁15の開度制御等、エンジン1の各種制御が行われる。 Then, the controller 80 controls, for example, the fuel injection amount control / fuel injection timing control of the fuel injection valves 4a to 4d and the fuel addition valve 5, the discharge pressure control of the supply pump 10, and the drive amount of the actuator 17 that opens and closes the intake throttle valve 16. Various controls of the engine 1 such as control and opening control of the EGR valve 15 are performed.
制御装置80は、イグニッションスイッチ25の操作に基づくエンジン1の始動及び停止に加え、エンジン1の各種制御の1つとして、車両走行状態に応じたエンジン1の自動停止制御及び自動始動制御を行う。エンジン1の自動停止条件としては例えば、「車両の走行中に車速が基準速度を下回ること」や「アクセルペダルの踏み込みが「0」になること」等が設定されている。また、エンジン1の自動始動条件としては例えば、「自動停止中にアクセルペダルが踏み込まれること」や、「バッテリの充電量が低下したこと」や、「電気負荷が増大したこと」等が設定されている。 In addition to starting and stopping the engine 1 based on the operation of the ignition switch 25, the control device 80 performs automatic stop control and automatic start control of the engine 1 according to the vehicle running state as one of various controls of the engine 1. As the automatic stop condition of the engine 1, for example, “the vehicle speed falls below the reference speed while the vehicle is traveling”, “the accelerator pedal is depressed“ 0 ””, or the like is set. Further, as an automatic start condition of the engine 1, for example, “the accelerator pedal is depressed during automatic stop”, “the battery charge amount is reduced”, “the electric load is increased”, or the like is set. ing.
また、上記フィルタ32に捕集されたPMを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置80によって行われる。
制御装置80は、排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁230による尿素水の添加制御を行う。この添加制御では、エンジン1から排出されるNOxを還元処理するために過不足の無い尿素添加量が機関運転状態等に基づいて算出され、その算出された尿素添加量が尿素添加弁230から噴射されるように、同尿素添加弁230の開弁状態が制御される。
The exhaust gas purification control such as the regeneration process for burning the PM collected by the filter 32 is also performed by the controller 80.
The control device 80 performs urea water addition control by the urea addition valve 230 as one of exhaust purification control. In this addition control, a urea addition amount without excess or deficiency is calculated based on the engine operating state or the like in order to reduce the NOx discharged from the engine 1, and the calculated urea addition amount is injected from the urea addition valve 230. Thus, the valve opening state of the urea addition valve 230 is controlled.
また、尿素水添加が停止された後、尿素水供給機構200の供給通路240内や尿素添加弁230内に尿素水が残留していると、その尿素水の凍結による体積増加によって供給通路240や尿素添加弁230が損傷するおそれがある。そこで、こうした尿素水の凍結を抑えるために、制御装置80は、機関停止後に尿素添加弁230及び供給通路240から尿素水を回収する回収制御も行う。この回収制御では、予め定められた時間だけ、尿素添加弁230が開弁されるとともにポンプ220が逆回転される。これにより、尿素添加弁230や供給通路240に残留していた尿素水がタンク210に回収される。 If urea water remains in the supply passage 240 of the urea water supply mechanism 200 or in the urea addition valve 230 after the urea water addition is stopped, the supply passage 240 or The urea addition valve 230 may be damaged. Therefore, in order to suppress such freezing of urea water, the control device 80 also performs recovery control for recovering urea water from the urea addition valve 230 and the supply passage 240 after the engine is stopped. In this recovery control, the urea addition valve 230 is opened and the pump 220 is reversely rotated for a predetermined time. As a result, the urea water remaining in the urea addition valve 230 and the supply passage 240 is collected in the tank 210.
そして本実施形態では、機関停止後に尿素水を噴射する停止時添加を行うことで機関始動時のNOx浄化性能等を確保するようにしている。以下、図2を併せ参照して、停止時添加を行う停止時尿素添加処理の手順を説明する。なお、この停止時尿素添加処理は、制御装置80によって実行される。 In the present embodiment, NOx purification performance at the time of starting the engine is ensured by performing addition at the time of injecting urea water after the engine is stopped. Hereinafter, with reference to FIG. 2 as well, the procedure of the stop-time urea addition process for performing the stop-time addition will be described. The stop urea addition process is executed by the controller 80.
本処理が開始されるとまず、エンジン1の自動停止が開始されたか否かが判定される(S100)。そして、自動停止が開始されていないときには(S100:NO)、本処理は終了される。 When this process is started, it is first determined whether or not the automatic stop of the engine 1 has started (S100). Then, when the automatic stop is not started (S100: NO), this process is ended.
一方、自動停止が開始されたときには(S100:YES)、自動停止開始直前に検出された第2排気温度TH2が閾値α以上であるか否かが判定される(S110)。この閾値αとしては、排気通路26内の温度が尿素水の気化する温度であるか否かを判定できる値が設定されている。 On the other hand, when the automatic stop is started (S100: YES), it is determined whether or not the second exhaust temperature TH2 detected immediately before the start of the automatic stop is equal to or higher than the threshold value α (S110). The threshold α is set to a value that can determine whether or not the temperature in the exhaust passage 26 is a temperature at which urea water vaporizes.
そして、第2排気温度TH2が閾値α未満であるときには(S110:NO)、本処理は終了される。
一方、第2排気温度TH2が閾値α以上であるときには(S110:YES)、第2排気温度TH2に基づいて停止時添加量TSが設定される。この停止時添加量TSは、機関停止後に尿素添加弁230から噴射する単位時間当たりの尿素水の量である。そして、排気通路26内の温度が高いときほど、噴射された尿素水は気化しやすくなるため、図3に示すように、第2排気温度TH2が高いときほど、停止時添加量TSは多くなるように同停止時添加量TSは可変設定される。
When the second exhaust temperature TH2 is less than the threshold value α (S110: NO), this process is terminated.
On the other hand, when the second exhaust temperature TH2 is equal to or higher than the threshold value α (S110: YES), the stop addition amount TS is set based on the second exhaust temperature TH2. The stop addition amount TS is the amount of urea water per unit time injected from the urea addition valve 230 after the engine is stopped. And, as the temperature in the exhaust passage 26 is higher, the injected urea water is more easily vaporized. Therefore, as shown in FIG. 3, the stop addition amount TS increases as the second exhaust temperature TH2 is higher. In this way, the stop addition amount TS is variably set.
次に、設定された停止時添加量TSが尿素添加弁230から噴射されることにより、機関停止中での停止時添加が実行される(S130)。
次に、総添加量TSAが停止判定値S以上であるか否かが判定される(S140)。この総添加量TSAは、上記停止時添加にて尿素添加弁230から噴射された尿素水の総量であり、停止時添加の実行期間中に、単位時間当たりの添加量が時間経過とともに積算されることによって算出される。また、停止判定値Sは、アンモニアスリップ(尿素水から生じたアンモニアがアンモニア酸化触媒51をすり抜けて大気に放出されること)が生じるおそれがある程度に総添加量TSAが多くなっているか否かを判定できる値であり、予めの実験等を通じて適切な値が設定されている。
Next, the set stop-time addition amount TS is injected from the urea addition valve 230, whereby stop-time addition while the engine is stopped is executed (S130).
Next, it is determined whether or not the total addition amount TSA is equal to or greater than the stop determination value S (S140). The total addition amount TSA is the total amount of urea water injected from the urea addition valve 230 in the stop addition, and the addition amount per unit time is integrated over time during the stop addition execution period. Is calculated by Further, the stop determination value S indicates whether or not the total addition amount TSA is increased to a certain extent that ammonia slip (ammonia generated from the urea water passes through the ammonia oxidation catalyst 51 and is released to the atmosphere) may occur. It is a value that can be determined, and an appropriate value is set through a prior experiment or the like.
そして、総添加量TSAが停止判定値S以上であるときには(S140:YES)、これ以上停止時添加を続けるとアンモニアスリップが発生するおそれがあるため、停止時添加が終了されて(S160)、本処理は終了される。 When the total addition amount TSA is equal to or greater than the stop determination value S (S140: YES), ammonia slip may occur if the stop addition is continued any more, so the stop addition is terminated (S160), This process is terminated.
一方、総添加量TSAが停止判定値S未満であるときには(S140:NO)、次の条件(A)及び条件(B)の少なくとも一方が成立しているか否かが判定される(S150)。 On the other hand, when the total addition amount TSA is less than the stop determination value S (S140: NO), it is determined whether or not at least one of the following condition (A) and condition (B) is satisfied (S150).
(A)SCR触媒41の浄化機能が低下する温度である低温判定値Aよりも第2排気温度TH2が低い。
(B)機関始動が開始された。
(A) The second exhaust temperature TH2 is lower than the low temperature determination value A, which is the temperature at which the purification function of the SCR catalyst 41 is lowered.
(B) Engine start has started.
そして、条件(A)及び条件(B)のいずれも成立していないときには(S150:NO)、ステップS130に戻って停止時添加が継続される。
一方、条件(A)及び条件(B)の少なくとも一方が成立しているときには(S150:NO)、停止時添加が終了されて(S160)、本処理は終了される。
When neither the condition (A) nor the condition (B) is satisfied (S150: NO), the process returns to step S130 and the addition at the stop is continued.
On the other hand, when at least one of the condition (A) and the condition (B) is satisfied (S150: NO), the addition at the time of stop is ended (S160), and this process is ended.
次に、本実施形態の作用を説明する。
まず、機関が停止した後に尿素水の噴射を行うようにしている。従って、従来の装置のように還元剤の噴射に伴った機関運転が行われないため、燃費の悪化が抑えられる。
Next, the operation of this embodiment will be described.
First, urea water is injected after the engine is stopped. Therefore, unlike the conventional apparatus, the engine operation accompanying the injection of the reducing agent is not performed, so that deterioration of fuel consumption can be suppressed.
また、機関停止後において排気通路26内の温度は急激に低下するわけではなく、ある程度の期間が経過するまでは、尿素水が気化できる程度の高温状態になっていることが多い。従って、機関停止後に噴射された尿素水は排気通路26の内部で気化した後、アンモニアとなって排気通路26内で滞留する。そして、機関始動時には、排気通路26内に滞留したアンモニアによってNOxが浄化される。また、機関始動時には、排気通路26内に滞留したアンモニアが排気とともにSCR触媒41に到達し、このSCR触媒41でNOxが浄化される。このように、機関停止後に尿素水を噴射することにより、機関始動に先立ってアンモニアの量を適切に確保することができ、これによって機関始動時のNOx浄化性能が確保される。 In addition, the temperature in the exhaust passage 26 does not drop rapidly after the engine is stopped, and the temperature is often high enough to vaporize urea water until a certain period of time elapses. Therefore, the urea water injected after the engine stops is vaporized inside the exhaust passage 26 and then becomes ammonia and stays in the exhaust passage 26. When the engine is started, the NOx is purified by the ammonia retained in the exhaust passage 26. Further, when the engine is started, ammonia staying in the exhaust passage 26 reaches the SCR catalyst 41 together with the exhaust gas, and the SCR catalyst 41 purifies NOx. In this way, by injecting urea water after the engine is stopped, the amount of ammonia can be appropriately ensured prior to engine start, thereby ensuring NOx purification performance at the time of engine start.
また、排気通路26内の温度が高いほど、噴射された尿素水は気化しやすくなる。そこで本実施形態では、機関停止後に行われる停止時添加に際して、排気通路26内の温度(第2排気温度TH2)が高いときほど、尿素水の噴射量(停止時添加量TS)が多くなるようにしている。従って、排気通路26内の温度に応じてより多くの尿素水が気化するようになり、NOxの浄化性能がより適切に確保される。 Further, the higher the temperature in the exhaust passage 26, the more easily the injected urea water is vaporized. Therefore, in the present embodiment, during stop addition performed after the engine is stopped, the urea water injection amount (stop addition amount TS) increases as the temperature in the exhaust passage 26 (second exhaust temperature TH2) increases. I have to. Therefore, more urea water is vaporized according to the temperature in the exhaust passage 26, and the NOx purification performance is more appropriately ensured.
また、機関が停止すると排気の流れがなくなるため、機関停止後に尿素水の噴射を行う場合には、尿素水がSCR触媒41や分散板60に届きにくくなる。この点、本実施形態では、尿素添加弁230の噴射孔がSCR触媒41に向かって開口されているため、排気の流れが無くても尿素水はSCR触媒41に供給される。従って、機関停止中においてもSCR触媒41にアンモニアを吸着させることができ、機関始動に際しては吸着したアンモニアを利用してNOxを浄化することができる。なお、機関停止からの経過時間が短い場合には、尿素添加弁230から噴射された尿素水が高温の分散板60やSCR触媒41に接触するため、これら分散板60やSCR触媒41の熱量を利用して尿素水を気化させることができる。 Further, when the engine is stopped, the flow of exhaust gas disappears. Therefore, when the urea water is injected after the engine is stopped, the urea water is difficult to reach the SCR catalyst 41 and the dispersion plate 60. In this respect, in this embodiment, since the injection hole of the urea addition valve 230 is opened toward the SCR catalyst 41, urea water is supplied to the SCR catalyst 41 even when there is no exhaust flow. Therefore, ammonia can be adsorbed to the SCR catalyst 41 even when the engine is stopped, and NOx can be purified using the adsorbed ammonia when the engine is started. When the elapsed time since the engine stop is short, the urea water injected from the urea addition valve 230 comes into contact with the high-temperature dispersion plate 60 and the SCR catalyst 41. Therefore, the amount of heat of the dispersion plate 60 and the SCR catalyst 41 is reduced. Urea water can be vaporized by using it.
また、自動停止及び自動始動が行われるエンジン1では、自動停止及び自動始動を行わないエンジンと比較して、機関の停止回数が多くなる傾向がある。従って、エンジン1において、上述した従来の装置のように機関停止の遅延処理を行うようにすると、遅延処理の実行回数が多くなり、燃費が悪化しやすくなる。この点、本実施形態では、自動停止及び自動始動が行われることにより機関の停止回数が多くなりやすいエンジン1において、自動停止が行われたときに(図2のステップS100での肯定判定)、尿素水の噴射を行うようにしている(図2のステップS130における停止時添加の実行)。そのため、上述した機関停止の遅延処理を行う従来の装置に比べて燃費がより向上するようになる。 Further, in the engine 1 in which automatic stop and automatic start are performed, the number of engine stops tends to increase as compared with an engine that does not perform automatic stop and automatic start. Therefore, if the engine 1 is subjected to the engine stop delay process as in the conventional device described above, the number of executions of the delay process increases, and the fuel consumption tends to deteriorate. In this regard, in the present embodiment, when automatic stop is performed in the engine 1 in which the number of stoppages of the engine is likely to increase due to automatic stop and automatic start (positive determination in step S100 in FIG. 2), The urea water is injected (execution at the time of stoppage in step S130 in FIG. 2). Therefore, the fuel efficiency is further improved as compared with the conventional device that performs the engine stop delay process described above.
また、自動停止及び自動始動が行われるエンジン1では、自動停止後、比較的短い時間が経過した後に再始動されることが多い、換言すれば、機関停止後、排気通路26内の温度がある程度高いうちに再始動されることが多い。従って、自動停止後に停止時添加を行う場合には、噴射された尿素水が気化した後、液滴化する前に再始動される場合が多く、噴射された尿素水をNOx浄化のために有効利用することができる。そこで、本実施形態では、自動停止及び自動始動が行われるエンジン1、つまり機関停止後、排気通路26内の温度がある程度高いうちに再始動されることが多いエンジン1において、自動停止が行われたときに尿素水の噴射(停止時添加)を行うようにしている。そのため、噴射された尿素水はNOx浄化のために有効利用される。 Further, the engine 1 that is automatically stopped and automatically started is often restarted after a relatively short period of time after the automatic stop. In other words, after the engine is stopped, the temperature in the exhaust passage 26 is to some extent. Often restarted while expensive. Therefore, when addition at stop is performed after automatic stop, the injected urea water is often restarted after vaporizing and before droplet formation, and the injected urea water is effective for NOx purification. Can be used. Therefore, in the present embodiment, automatic stop is performed in the engine 1 that is automatically stopped and automatically started, that is, the engine 1 that is often restarted while the temperature in the exhaust passage 26 is high to some extent after the engine is stopped. The urea water is injected (added when stopped). Therefore, the injected urea water is effectively used for NOx purification.
以上説明したように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。
(1)機関停止後に、尿素添加弁230からの尿素水噴射を行うようにしている。そのため、還元剤噴射に伴った機関運転が行われないため、燃費の悪化を抑えることができる。
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The urea water injection from the urea addition valve 230 is performed after the engine is stopped. Therefore, since the engine operation accompanying the reducing agent injection is not performed, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
(2)機関停止後の排気通路26内の温度は急激に低下するわけではなく、ある程度の期間が経過するまでは、尿素水が気化できる程度の高温状態になっていることが多い。従って、機関停止後に尿素水の噴射を行っても機関始動時のNOx浄化性能を確保することができる。 (2) The temperature in the exhaust passage 26 after the engine is stopped does not drop sharply, and is often in a high temperature state at which urea water can be vaporized until a certain period of time elapses. Therefore, the NOx purification performance at the time of starting the engine can be ensured even if urea water is injected after the engine is stopped.
(3)機関停止後に尿素水噴射を行う際の噴射量(停止時添加量TS)は、排気通路26内の温度が高いときほど多くなるように可変設定される。従って、NOxの浄化性能がより適切に確保されるようになる。 (3) The injection amount (addition amount TS at the time of stoppage) when performing urea water injection after the engine is stopped is variably set so as to increase as the temperature in the exhaust passage 26 increases. Therefore, the NOx purification performance is more appropriately ensured.
(4)尿素添加弁230の噴射孔は、SCR触媒41に向かって開口されている。従って、機関停止後であって排気の流れが無い状態でも、尿素水をSCR触媒41に供給することができるようになる。 (4) The injection hole of the urea addition valve 230 is opened toward the SCR catalyst 41. Therefore, urea water can be supplied to the SCR catalyst 41 even after the engine is stopped and there is no exhaust flow.
(5)エンジン1は、所定の条件が成立したときに自動停止及び自動始動が行われるエンジンであり、自動停止が行われたときに尿素水の噴射を行うようにしている。そのため、上述した機関停止の遅延処理を行う従来の装置に比べて燃費をより向上させることができる。また、噴射された還元剤をNOx浄化のために有効利用することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第2実施形態について、図4を参照して説明する。
(5) The engine 1 is an engine that is automatically stopped and automatically started when a predetermined condition is established, and urea water is injected when the automatic stop is performed. Therefore, the fuel efficiency can be further improved as compared with the conventional device that performs the engine stop delay process described above. Further, the injected reducing agent can be effectively used for NOx purification.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment in which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG.
機関停止後に尿素水を噴射する場合において、その噴射された尿素水が十分に霧化しないと、尿素水は液滴化して気化が阻害されてしまう。このようにして尿素水の気化が阻害されてしまうと、NOxの浄化性能を低下するおそれがある。 When urea water is injected after the engine is stopped, if the injected urea water is not sufficiently atomized, the urea water is formed into droplets and vaporization is hindered. If the vaporization of urea water is inhibited in this way, the NOx purification performance may be reduced.
また、機関停止後では排気の流れが無いため、機関運転中と比較して、尿素添加弁230から噴射された尿素水はSCR触媒41に到達しにくい。
そこで、本実施形態では、機関停止後に尿素水を噴射するときには、尿素水の噴射圧を機関運転中の噴射圧よりも高くするとともに、尿素水を間欠噴射するようにしており、先の図2に示した停止時尿素添加処理とは一部のみが異なっている。以下、第1実施形態で説明した停止時尿素添加処理との相異点を中心に、本実施形態の停止時尿素添加処理を説明する。
Further, since there is no exhaust flow after the engine is stopped, the urea water injected from the urea addition valve 230 is less likely to reach the SCR catalyst 41 compared to when the engine is operating.
Therefore, in this embodiment, when the urea water is injected after the engine is stopped, the injection pressure of the urea water is set higher than the injection pressure during the engine operation, and the urea water is intermittently injected. Only a part of the stop urea addition treatment shown in FIG. Hereinafter, the stop urea addition process of this embodiment will be described focusing on the differences from the stop urea addition process described in the first embodiment.
本実施形態の停止時尿素添加処理では、図4に示すように、先の図2のステップS120の処理、つまり第2排気温度TH2に基づく停止時添加量TSの設定が完了すると、次に、停止時噴射圧SPが設定される(S200)。この停止時噴射圧SPには、機関運転中での尿素水の噴射圧よりも高い圧力が設定されている。そして、こうした噴射圧の高圧化は、ポンプ220の吐出圧を高めることで行われる。 In the stop urea addition process of the present embodiment, as shown in FIG. 4, when the process of step S120 of FIG. 2, that is, the setting of the stop addition amount TS based on the second exhaust temperature TH2, is completed, Stop injection pressure SP is set (S200). A pressure higher than the injection pressure of urea water during engine operation is set as the stop-time injection pressure SP. The injection pressure is increased by increasing the discharge pressure of the pump 220.
次に、停止時噴射圧SPにて尿素水の停止時添加が行われて(S210)、先の図2のステップS140以降の処理が行われる。このステップS210での停止時添加では、尿素水が間欠的に噴射される、つまり尿素添加弁230の開弁及び閉弁が短い周期で繰り返し行われる。 Next, addition of urea water at the time of stop is performed at the stop-time injection pressure SP (S210), and the processing after step S140 in FIG. 2 is performed. In the stop addition in step S210, urea water is intermittently injected, that is, the urea addition valve 230 is repeatedly opened and closed in a short cycle.
次に、本実施形態特有の作用を説明する。
停止時添加を行うときの尿素水の噴射圧は、機関運転中での尿素水の噴射圧よりも高くされる。こうした噴射圧の高圧化によって尿素水の霧化が促進されるため、尿素水の液滴化が抑えられ、より多くの尿素水が気化するようになる。また、噴射圧の高圧化によって尿素水の噴霧到達距離が長くなるため、尿素水がSCR触媒41に到達しやすくなり、より一層尿素水がSCR触媒41に供給されるようになる。
Next, operations unique to the present embodiment will be described.
The urea water injection pressure at the time of stop addition is made higher than the urea water injection pressure during engine operation. As the injection pressure is increased, atomization of the urea water is promoted, so that formation of droplets of the urea water is suppressed, and more urea water is vaporized. Further, since the spraying distance of the urea water is increased by increasing the injection pressure, the urea water is likely to reach the SCR catalyst 41, and the urea water is further supplied to the SCR catalyst 41.
また、尿素水を間欠噴射すると、連続噴射する場合と比較して、尿素水の霧化が促進される傾向にあることを本発明者は確認している。そこで、機関停止後の尿素水の噴射を間欠噴射にて行うようにしている。従って、排気の流れがなく尿素水が霧化しにくい機関停止後に尿素水を噴射する場合でも、尿素水の霧化が促進される。 In addition, the present inventor has confirmed that when the urea water is intermittently injected, the atomization of the urea water tends to be promoted as compared with the case of continuous injection. Therefore, the urea water is injected after the engine is stopped by intermittent injection. Therefore, atomization of urea water is promoted even when urea water is injected after the engine is stopped because there is no flow of exhaust gas and urea water is difficult to atomize.
以上説明したように、本実施形態によれば、上記(1)〜(5)の効果に加えて、さらに次の効果を得ることができる。
(6)機関停止後に尿素水を噴射するときには、尿素水の噴射圧を機関運転中の噴射圧よりも高くするようにしている。そのため、より多くの尿素水を気化させることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) to (5), the following effects can be further obtained.
(6) When the urea water is injected after the engine is stopped, the injection pressure of the urea water is set higher than the injection pressure during engine operation. Therefore, more urea water can be vaporized.
(7)尿素添加弁230の噴射孔がSCR触媒41に向かって開口されている。そして、機関停止後に尿素水を噴射するときには、尿素水の噴射圧を機関運転中の噴射圧よりも高くするようにしている。従って、機関停止後における尿素水の噴射では、尿素水の噴霧到達距離が長くなり、尿素水をSCR触媒41により一層供給することができるようになる。 (7) The injection hole of the urea addition valve 230 is opened toward the SCR catalyst 41. When the urea water is injected after the engine is stopped, the injection pressure of the urea water is set higher than the injection pressure during engine operation. Therefore, in the urea water injection after the engine is stopped, the spray distance of the urea water becomes long, and the urea water can be further supplied by the SCR catalyst 41.
(8)機関停止後に尿素水を噴射するときには、尿素水を間欠噴射するようにしている。従って、これによっても尿素水の霧化を促進させることができるようになる。
(第3実施形態)
次に、本発明にかかる内燃機関の排気浄化装置を具体化した第3実施形態について、図5を参照して説明する。
(8) When the urea water is injected after the engine is stopped, the urea water is intermittently injected. Therefore, atomization of urea water can be promoted also by this.
(Third embodiment)
Next, a third embodiment in which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is embodied will be described with reference to FIG.
第1実施形態の排気浄化装置では、尿素添加弁230や供給通路240での尿素水の凍結を抑えるために、上述した尿素水の回収制御を行うようにしている。
このようにして尿素水の回収を行うと、尿素添加弁230や供給通路240内には排気や空気が吸い込まれる。そのため、回収制御を行った後に尿素水を噴射するときには、尿素添加弁230や供給通路240を尿素水で満たす必要があり、こうした尿素添加弁230や供給通路240への尿素水の充填が完了するまでは排気通路26内に十分な量の尿素水を供給することができない。従って、尿素水の充填が完了するまではNOx浄化性能が低下するおそれがある。
In the exhaust purification system of the first embodiment, the urea water recovery control described above is performed in order to suppress freezing of the urea water in the urea addition valve 230 and the supply passage 240.
When the urea water is recovered in this way, exhaust gas and air are sucked into the urea addition valve 230 and the supply passage 240. Therefore, when injecting urea water after performing recovery control, it is necessary to fill the urea addition valve 230 and the supply passage 240 with urea water, and filling of the urea water into the urea addition valve 230 and the supply passage 240 is completed. Until then, a sufficient amount of urea water cannot be supplied into the exhaust passage 26. Therefore, there is a possibility that the NOx purification performance is lowered until the filling of the urea water is completed.
そこで、本実施形態では、図5に示すように、尿素水の回収制御の実行可否を判定する判定処理を行うことで、尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下を抑えるようにしている。なお、本処理は、制御装置80によって実行される。ちなみに本実施形態では、同判定処理を第1実施形態の排気浄化装置に適用するようにしているが、第2実施形態の排気浄化装置にも適用することができる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a determination process for determining whether or not the urea water recovery control can be performed is performed to suppress a decrease in NOx purification performance during the urea water filling period. . This process is executed by the control device 80. Incidentally, in the present embodiment, the determination process is applied to the exhaust purification device of the first embodiment, but can also be applied to the exhaust purification device of the second embodiment.
本処理が開始されるとまず、次の条件(C)及び条件(D)の少なくとも一方が成立したか否かが判定される(S300)。
(C)自動停止が開始されてからの経過時間である自動停止時間ASTが判定時間TA以上である。
When this process is started, it is first determined whether or not at least one of the following condition (C) and condition (D) is satisfied (S300).
(C) The automatic stop time AST, which is an elapsed time since the start of the automatic stop, is equal to or greater than the determination time TA.
(D)イグニッションスイッチ25がオフ操作された。
なお、上記自動停止時間ASTは、エンジン1の自動停止が開始されてから自動始動が行われるまで制御装置80によって計測される。また、上記判定時間TAとしては、機関停止後において尿素水が凍結する程度に温度が低くなるまでの時間が設定されており、より好適には機関停止時の機関水温や排気温度、あるいは外気温度等に応じて可変設定することにより、さらに最適な時間が設定される。
(D) The ignition switch 25 is turned off.
The automatic stop time AST is measured by the control device 80 until the automatic start is performed after the automatic stop of the engine 1 is started. In addition, the determination time TA is set to a time until the temperature becomes low enough to freeze the urea water after the engine is stopped, and more preferably the engine water temperature, the exhaust temperature, or the outside air temperature when the engine is stopped. A more optimal time is set by variably setting according to the above.
そして、条件(C)及び条件(D)の少なくとも一方が成立しているときには(S300:YES)、尿素水の回収制御が実行されて(S310)、本処理は終了される。
一方、条件(C)及び条件(D)のいずれも成立していないときには(S300:NO)、尿素水の回収制御が禁止されて(S320)、本処理は終了される。
Then, when at least one of the condition (C) and the condition (D) is satisfied (S300: YES), urea water recovery control is executed (S310), and this process ends.
On the other hand, when neither the condition (C) nor the condition (D) is satisfied (S300: NO), the urea water recovery control is prohibited (S320), and this process is terminated.
次に、本実施形態特有の作用を説明する。
機関停止時間が短ければ、機関熱や排気熱などによって尿素水の凍結は抑えられる。逆にいえば、機関停止時間が長ければ、尿素水が凍結する可能性は高くなる。そのため、機関停止時間が短い場合には尿素水の回収を行う必要が無く、尿素水の回収を行わないのであれば上述した尿素水の充填も不要になるため、尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下も生じない。
Next, operations unique to the present embodiment will be described.
If the engine stop time is short, freezing of urea water can be suppressed by engine heat or exhaust heat. Conversely, if the engine stop time is long, the possibility of the urea water freezing increases. Therefore, it is not necessary to recover urea water when the engine stop time is short, and if the urea water is not recovered, the above-described filling of urea water is not necessary. There is no reduction in purification performance.
そこで、機関の自動停止時間ASTが所定の判定時間TA以上のときには、尿素水の回収を行うようにしている。従って、自動停止時間ASTが判定時間TAよりも短く、尿素水の凍結可能性が低いときには尿素水の回収が行われなくなる。従って、尿素水の回収頻度を抑えることができ、これにより尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下が抑えられる。 Therefore, when the automatic engine stop time AST is equal to or longer than the predetermined determination time TA, the urea water is collected. Accordingly, when the automatic stop time AST is shorter than the determination time TA and the possibility of freezing urea water is low, urea water is not collected. Therefore, the recovery frequency of urea water can be suppressed, thereby suppressing a decrease in NOx purification performance during the urea water filling period.
また、イグニッションスイッチ25がオフ操作されたときにも尿素水の回収を行うようにしている。従って、機関停止時間が比較的短い傾向にあるエンジン1の自動停止時には、尿素水の回収が行われなくなる。従って、上記条件(D)を設定することによっても、尿素水の回収頻度を抑えることができ、これにより尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下が抑えられる。 The urea water is also collected when the ignition switch 25 is turned off. Accordingly, urea water is not collected during the automatic stop of the engine 1 whose engine stop time tends to be relatively short. Therefore, by setting the above condition (D), the urea water recovery frequency can be suppressed, thereby suppressing the NOx purification performance from being lowered during the urea water filling period.
以上説明したように、本実施形態によれば、上記(1)〜(5)の効果に加えて、さらに次の効果を得ることができる。
(9)エンジン1の自動停止時間ASTが判定時間TA以上のときに尿素水の回収を行うようにしている。従って、尿素水の回収頻度を抑えることができ、これにより尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下を抑えることができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, in addition to the effects (1) to (5), the following effects can be further obtained.
(9) The urea water is collected when the automatic stop time AST of the engine 1 is equal to or greater than the determination time TA. Therefore, the recovery frequency of urea water can be suppressed, and this makes it possible to suppress a decrease in NOx purification performance during the urea water filling period.
(10)また、エンジン1のイグニッションスイッチ25がオフ操作されたときにも尿素水の回収を行うようにしている。従って、この場合にも、尿素水の回収頻度を抑えることができ、これにより尿素水の充填期間中におけるNOx浄化性能の低下を抑えることができるようになる。 (10) The urea water is also collected when the ignition switch 25 of the engine 1 is turned off. Therefore, in this case as well, the recovery frequency of the urea water can be suppressed, and thereby the decrease in the NOx purification performance during the urea water filling period can be suppressed.
なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・第1実施形態では、図2のステップS110において、排気通路26内の温度が尿素水の気化する温度であるか否かを判定するようにした。しかし、機関停止直後では、排気通路26内の温度が尿素水の気化する温度隣っている可能性が高い。従って、より簡易的にはステップS110の処理を省略することも可能である。
In addition, each said embodiment can also be changed and implemented as follows.
In the first embodiment, in step S110 of FIG. 2, it is determined whether or not the temperature in the exhaust passage 26 is a temperature at which urea water is vaporized. However, immediately after the engine is stopped, there is a high possibility that the temperature in the exhaust passage 26 is adjacent to the temperature at which the urea water vaporizes. Therefore, the process of step S110 can be omitted more simply.
・第2実施形態では、停止時添加を行う場合に噴射圧の高圧化と間欠噴射とを行うようにした。この他、噴射圧を高圧化するとともに、間欠噴射ではなく尿素水を連続噴射するようにしてもよい。また、噴射圧の高圧化を省略して尿素水の間欠噴射のみを行うようにしてもよい。 -In 2nd Embodiment, when performing addition at the time of a stop, the high injection pressure and intermittent injection were performed. In addition, the injection pressure may be increased and urea water may be continuously injected instead of intermittent injection. Alternatively, the intermittent injection of urea water may be performed without increasing the injection pressure.
・第3実施形態において、先の図5に示したステップS300では、条件(C)のみを判定したり、条件(D)のみを判定するようにしてもよい。
・尿素添加弁230はその噴射孔がSCR触媒41に向かって開口されていた。この他、噴射孔がSCR触媒41に向かって開口していないもの、例えば噴射孔が排気通路の内壁に向かっているものであっても、本発明は適用することができる。この場合でも、上記(4)及び(7)以外の効果を得ることができる。
In the third embodiment, only the condition (C) may be determined or only the condition (D) may be determined in step S300 illustrated in FIG.
The injection hole of the urea addition valve 230 was opened toward the SCR catalyst 41. In addition, the present invention can be applied even if the injection hole is not opened toward the SCR catalyst 41, for example, the injection hole is directed toward the inner wall of the exhaust passage. Even in this case, effects other than the above (4) and (7) can be obtained.
・第2排気温度TH2をセンサで検出するようにしたが、機関運転状態に基づいて推定するようにしてもよい。
・供給通路240から尿素水を回収するときには、ポンプ220を逆回転させるようにしたがこの他の態様で回収を行ってもよい。例えば、供給通路240内での尿素水の流れ方向を変更する切替弁等を供給通路240に設けてもよい。
Although the second exhaust temperature TH2 is detected by the sensor, it may be estimated based on the engine operating state.
When recovering urea water from the supply passage 240, the pump 220 is rotated in the reverse direction. However, recovery may be performed in other modes. For example, a switching valve or the like that changes the flow direction of urea water in the supply passage 240 may be provided in the supply passage 240.
・還元剤として尿素水を使用するようにしたが、この他の液状の還元剤を使用するようにしてもよい。
・各実施形態におけるエンジン1は、自動停止及び自動始動が行われる内燃機関であったが、こうした自動停止及び自動始動が行われない内燃機関の排気浄化装置としても、本発明は適用することができる。
Although urea water is used as the reducing agent, other liquid reducing agents may be used.
The engine 1 in each embodiment is an internal combustion engine in which automatic stop and automatic start are performed. However, the present invention can also be applied to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which such automatic stop and automatic start are not performed. it can.
自動停止及び自動始動が行われない内燃機関の排気浄化装置に本発明を適用する場合には、図2のステップS100において、自動停止が開始されたか否かを判定する代わりに、機関停止が行われたか否かを判定する。例えばイグニッションスイッチ25がオフ操作されたか否かを判定するようにすればよい。また、図5のステップS300では、「自動停止時間ASTが判定時間TA以上である」という条件(C)を省略する。こうした変形例でも、上記(5)及び(9)以外の効果を得ることができる。 When the present invention is applied to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine in which automatic stop and automatic start are not performed, the engine stop is performed instead of determining whether or not the automatic stop is started in step S100 of FIG. It is determined whether or not For example, it may be determined whether or not the ignition switch 25 is turned off. Further, in step S300 of FIG. 5, the condition (C) that “the automatic stop time AST is equal to or greater than the determination time TA” is omitted. Even in such a modification, effects other than the above (5) and (9) can be obtained.
1…エンジン、2…シリンダヘッド、3…吸気通路、4a〜4d…燃料噴射弁、5…燃料添加弁、6a〜6d…排気ポート、7…インテークマニホールド、8…エキゾーストマニホール、9…コモンレール、10…サプライポンプ、11…ターボチャージャ、13…EGR通路、14…EGRクーラ、15…EGR弁、16…吸気絞り弁、17…アクチュエータ、18…インタークーラ、19…エアフロメータ、20…絞り弁開度センサ、21…機関回転速度センサ、22…アクセルセンサ、23…外気温センサ、24…車速センサ、25…イグニッションスイッチ、26…排気通路、27…燃料供給管、30…第1浄化部材、31…酸化触媒、32…フィルタ、40…第2浄化部材、41…NOx浄化触媒(選択還元型NOx触媒:SCR触媒)、50…第3浄化部材、51…アンモニア酸化触媒、60…分散板、80…制御装置、100…第1排気温度センサ、110…差圧センサ、120…第2排気温度センサ、130…第1NOxセンサ、140…第2NOxセンサ、200…尿素水供給機構、210…タンク、220…ポンプ、230…尿素添加弁、240…供給通路。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Intake passage, 4a-4d ... Fuel injection valve, 5 ... Fuel addition valve, 6a-6d ... Exhaust port, 7 ... Intake manifold, 8 ... Exhaust manifold, 9 ... Common rail, DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Supply pump, 11 ... Turbocharger, 13 ... EGR passage, 14 ... EGR cooler, 15 ... EGR valve, 16 ... Intake throttle valve, 17 ... Actuator, 18 ... Intercooler, 19 ... Air flow meter, 20 ... Throttle valve opening Degree sensor, 21 ... Engine rotation speed sensor, 22 ... Accelerator sensor, 23 ... Outside air temperature sensor, 24 ... Vehicle speed sensor, 25 ... Ignition switch, 26 ... Exhaust passage, 27 ... Fuel supply pipe, 30 ... First purification member, 31 ... oxidation catalyst, 32 ... filter, 40 ... second purification member, 41 ... NOx purification catalyst (selective reduction type NOx catalyst: SCR) Medium), 50 ... third purification member, 51 ... ammonia oxidation catalyst, 60 ... dispersion plate, 80 ... control device, 100 ... first exhaust temperature sensor, 110 ... differential pressure sensor, 120 ... second exhaust temperature sensor, 130 ... 1st NOx sensor, 140 ... 2nd NOx sensor, 200 ... Urea water supply mechanism, 210 ... Tank, 220 ... Pump, 230 ... Urea addition valve, 240 ... Supply passage.
Claims (8)
機関停止後に前記還元剤噴射弁からの還元剤噴射を行う
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising an NOx purification catalyst that purifies NOx by supplying a reducing agent, and a reducing agent injection valve that injects the reducing agent into an exhaust passage.
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, wherein the reducing agent is injected from the reducing agent injection valve after the engine is stopped.
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an injection pressure of the reducing agent when performing the reducing agent injection is higher than an injection pressure during engine operation.
請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the reducing agent is intermittently injected.
請求項1〜3のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 3, wherein the reducing agent injection amount when performing the reducing agent injection is variably set so as to increase as the temperature in the exhaust passage increases. .
請求項1〜4のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The exhaust purification device of the internal combustion engine according to any one of claims 1 to 4, wherein an injection hole of the reducing agent injection valve is opened toward the NOx purification catalyst.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The internal combustion engine is an engine that is automatically stopped and automatically started when a predetermined condition is satisfied, and performs the reducing agent injection when the automatic stop is performed. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine as described.
前記回収手段は、機関停止時間が所定時間を超えたときに還元剤の回収を行う
請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A supply passage for supplying a reducing agent to the reducing agent injection valve, and a recovery means for recovering the reducing agent from the supply passage,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the recovery means recovers the reducing agent when the engine stop time exceeds a predetermined time.
前記回収手段は、前記内燃機関のイグニッションスイッチがオフ操作されたときに還元剤の回収を行う
請求項6に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A supply passage for supplying a reducing agent to the reducing agent injection valve, and a recovery means for recovering the reducing agent from the supply passage,
The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 6, wherein the recovery means recovers the reducing agent when an ignition switch of the internal combustion engine is turned off.
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