JPH06200737A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust emission control device for internal combustion engineInfo
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- JPH06200737A JPH06200737A JP4361465A JP36146592A JPH06200737A JP H06200737 A JPH06200737 A JP H06200737A JP 4361465 A JP4361465 A JP 4361465A JP 36146592 A JP36146592 A JP 36146592A JP H06200737 A JPH06200737 A JP H06200737A
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- exhaust
- poisoning
- exhaust gas
- reducing agent
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Landscapes
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ディーゼルエンジン排気中のNOX を除去す
るNOX 吸収剤に、排気中のSOFや還元剤による低温
被毒が生じることにより排気浄化効率が低下することを
防止する。
【構成】 NOX 吸収剤15の下流側の排気通路3に排
気の酸素濃度を検出する酸素濃度センサ10を設け、再
生操作実行開始後所定時間経過時の酸素濃度を検出す
る。ECU20は、上記酸素濃度が所定値より高い場合
にはNOX 吸収剤の低温被毒が生じていると判断し、電
気ヒータ16によりNOX 吸収剤15の加熱を行う等に
よりNOX 吸収剤に付着したSOF等を燃焼させる被毒
回復処理を行う。
(57) Abstract: OBJECTIVE the NO X absorbent to remove NO X in diesel engine exhaust, the exhaust gas purification efficiency by the low-temperature poisoning is caused by the SOF and the reducing agent in the exhaust to prevent a reduction . [Structure] An oxygen concentration sensor 10 for detecting the oxygen concentration of exhaust gas is provided in the exhaust passage 3 on the downstream side of the NO X absorbent 15, and the oxygen concentration at a predetermined time after the start of the regeneration operation is detected. When the oxygen concentration is higher than a predetermined value, the ECU 20 determines that the low temperature poisoning of the NO x absorbent has occurred, and the electric heater 16 heats the NO x absorbent 15 to change the NO x absorbent to the NO x absorbent. A poisoning recovery process of burning the adhered SOF and the like is performed.
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関の排気浄化装
置に関し、詳細には、ディーゼルエンジンの排気中のN
OX を効果的に除去可能な排気浄化装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust gas purifying apparatus for an internal combustion engine, and more particularly to N in exhaust gas of a diesel engine.
The O X on the Effective removable exhaust gas purification device.
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の排気浄化装置の例としては、例
えば特開昭62─106826号公報に開示されたもの
がある。同公報の装置は、ディーゼル機関の排気通路に
酸素の存在下でNOX を吸収するNOX 吸収剤(触媒)
を配置して排気中のNOX を吸収させ、該吸収剤のNO
X 吸収効率が低下した場合に吸収剤への排気の流入を遮
断して気体状の還元剤を供給することにより、吸収剤か
らNOX を放出させると共に放出されたNOX を還元浄
化するものである。すなわち、同公報の装置では、供給
された還元剤はNOX 吸収剤の触媒作用により燃焼して
排気中の酸素を消費し、NOX 吸収剤の雰囲気酸素濃度
が低下する。これにより、NOX 吸収剤から吸収された
NOX が放出されて還元剤によって還元浄化されるので
ある。2. Description of the Related Art An example of this type of exhaust emission control device is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-106826. The apparatus of the publication, NO X absorbent absorbs NO X in the presence of oxygen in an exhaust passage of a diesel engine (catalyst)
Is installed to absorb NO X in the exhaust gas, and the NO
When the X absorption efficiency is reduced, the exhaust gas is blocked from flowing into the absorbent and a gaseous reducing agent is supplied to release NO X from the absorbent and reduce and purify the released NO X. is there. That is, in the apparatus of this publication, the supplied reducing agent is burned by the catalytic action of the NO X absorbent consume oxygen in the exhaust, the atmospheric oxygen concentration of the NO X absorbent is lowered. Accordingly, it is the NO X absorbed from the NO X absorbent is reduced and purified by the reducing agent is released.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ディーゼルエンジンの
排気には、一般に可溶性有機物(SOF)や、すす(ド
ライスート)等の微粒子(ディーゼルパティキュレー
ト)が含まれている。これらの微粒子は高温では燃焼、
気化するが、ディーゼルエンジンの排気温度は一般的に
ガソリンエンジン等に較べて低いため、排気通路にNO
X 吸収剤を配置した場合、上記SOF等の微粒子がNO
X 吸収剤に付着、堆積するいわゆる低温被毒が生じる。The exhaust gas of a diesel engine generally contains fine particles (diesel particulates) such as soluble organic matter (SOF) and soot (dry soot). These particles burn at high temperatures,
Although it vaporizes, the exhaust temperature of a diesel engine is generally lower than that of a gasoline engine, so NO in the exhaust passage.
When the X absorbent is arranged, the fine particles such as SOF are NO.
So-called low temperature poisoning that adheres to and deposits on the X absorbent occurs.
【0004】このSOF等による低温被毒が生じると、
NOX 吸収剤表面はSOF粒子により覆われてしまい触
媒作用が阻害されるためNOX 吸収剤上での上述の還元
剤の燃焼が生じなくなり、還元剤を供給しても排気中の
酸素を消費することができなくなってしまう。このた
め、NOX 吸収剤に吸収されたNOX の放出と還元浄化
が行えず、NOX 吸収剤のNOX 吸収能力が飽和してし
まい排気中のNOX の除去ができなくなる問題がある。
特に、還元剤として比較的揮発性の低い軽油、灯油等の
液体還元剤を使用する場合には上記のSOFによる被毒
の他に、気化しないままNOX 吸収剤に到達した還元剤
によりNOX 吸収剤表面が覆われる、還元剤による低温
被毒が生じ、更にNOX 吸収剤の被毒が生じやすくな
る。When low temperature poisoning due to SOF etc. occurs,
Since the surface of the NO x absorbent is covered with SOF particles and the catalytic action is impeded, the above-mentioned reducing agent does not burn on the NO x absorbent, and the oxygen in the exhaust gas is consumed even if the reducing agent is supplied. You will not be able to do it. Thus, release and reduction purification of the absorbed NO X can not be performed in the NO X absorbent, NO X absorbing capacity of the NO X absorbent is a problem that can not be removed of the NO X in the exhaust gas becomes saturated.
In particular, when a liquid reducing agent such as light oil or kerosene having a relatively low volatility is used as the reducing agent, in addition to the above poisoning by SOF, the reducing agent that reaches the NO x absorbent without vaporization causes NO x. absorbent surface is covered, occurs cold poisoning by the reducing agent, further poisoning of the NO X absorbent is likely to occur.
【0005】本発明は、上記のSOFや液体還元剤等の
排気中の未燃成分によるNOX 吸収剤の被毒の問題を解
決し、排気浄化効率の低下を防止することのできるディ
ーゼルエンジンの排気浄化装置を提供することを目的と
している。The present invention solves the above-mentioned problem of poisoning of the NO X absorbent due to unburned components in the exhaust such as SOF and liquid reducing agent, and prevents the deterioration of exhaust purification efficiency of a diesel engine. It is intended to provide an exhaust emission control device.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ディー
ゼルエンジンの排気通路に、流入排気の空燃比がリーン
のときにNOX を吸収し、流入排気の酸素濃度が低下し
たときに吸収したNOX を放出するNOX 吸収剤を配置
し、所定の運転条件下で排気中に還元剤を導入してNO
X 吸収剤上で燃焼させ、排気中の酸素を消費してNOX
吸収剤から吸収したNOX を放出させると共に該NOX
を還元浄化する内燃機関の排気浄化装置において、排気
中の未燃成分の付着によるNOX 吸収剤の被毒を検出す
る手段と、前記被毒が検出されたときにNOX 吸収剤を
加熱して被毒回復を行う手段とを備えたことを特徴とす
る内燃機関の排気浄化装置が提供される。According to the present invention, NO x is absorbed in the exhaust passage of a diesel engine when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and it is absorbed when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases. place the NO X absorbent to release the NO X, NO and introducing a reducing agent into the exhaust at a predetermined operating conditions
Combustion on the X- absorbent consumes oxygen in the exhaust and NO X
The NO X with the release of NO X absorbed from the absorbent
In an exhaust gas purification device of an internal combustion engine for reducing and purifying NOx, a means for detecting poisoning of a NO x absorbent due to adhesion of unburned components in exhaust gas, and a means for heating the NO x absorbent when the poisoning is detected. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine is provided, which is provided with a means for recovering poisoning.
【0007】[0007]
【作用】NOX 吸収剤に付着したSOFや液体還元剤は
高温で燃焼、気化する。本発明では、被毒検出手段によ
りNOX 吸収剤の被毒が検出されると、被毒回復手段に
よりNOX 吸収剤の加熱が行われる。これにより、NO
X 吸収剤の表面を覆うSOFや液体還元剤が燃焼、気化
してNOX 吸収剤の表面から除去されるのでNOX 吸収
剤の被毒が解消する。FUNCTION The SOF and liquid reducing agent attached to the NO X absorbent burn and evaporate at high temperatures. In the present invention, when the poisoning detection means detects poisoning of the NO x absorbent, the poisoning recovery means heats the NO x absorbent. As a result, NO
SOF and liquid reducing agent covering the surface of the X absorbent combustion, poisoning of the NO X absorbent since it is removed from the surface of the NO X absorbent is vaporized is eliminated.
【0008】[0008]
【実施例】図1を参照して、本発明をディーゼルエンジ
ンに適用した場合の実施例について説明する。図1にお
いて、1はディーゼルエンジン、2はエンジンの吸気
管、3はエンジンの排気管を示す。本実施例では、エン
ジンの吸気管2にはシャッターバルブ6が設けられてい
る。EXAMPLE An example in which the present invention is applied to a diesel engine will be described with reference to FIG. In FIG. 1, 1 is a diesel engine, 2 is an engine intake pipe, and 3 is an engine exhaust pipe. In this embodiment, a shutter valve 6 is provided on the intake pipe 2 of the engine.
【0009】シャッターバルブ6は全開時の吸気抵抗の
少ないバタフライ弁の形式であり、エンジンの通常運転
時には全開に保持されており、後述のNOX 吸収剤から
のNOX の放出、還元操作時に所定開度まで閉弁され、
吸気管2を絞ってエンジンに吸入される空気量を低下さ
せる。7は後述の電子制御ユニット(ECU)20から
の信号を受けてシャッターバルブ6を開閉駆動するステ
ップモータ、負圧アクチュエータなどの適宜な形式のア
クチュエータ、8はシャッターバルブの開度を検出する
開度センサである。[0009] The shutter valve 6 is in the form of intake resistance less butterfly valve fully open state during normal operation of the engine is held fully opened, release of the NO X from the NO X absorbent to be described later, predetermined during reduction operation The valve is closed to the opening,
The intake pipe 2 is throttled to reduce the amount of air taken into the engine. Reference numeral 7 denotes a step motor that opens and closes the shutter valve 6 in response to a signal from an electronic control unit (ECU) 20 described later, an actuator of an appropriate type such as a negative pressure actuator, and 8 an opening that detects the opening of the shutter valve. It is a sensor.
【0010】又、エンジン排気管3には排気温度センサ
13と、その下流側に還元剤供給装置11が配置されて
おり、排気管3は、更にその下流部でNOX 吸収剤15
を収容したケーシングに接続されている。また、NOX
吸収剤15の下流側の排気管には排気中の酸素濃度に応
じて連続的に変化する信号を出力するリーンミクスチャ
センサを用いた酸素濃度センサ10が設けられている。Further, an exhaust gas temperature sensor 13 and a reducing agent supply device 11 are arranged on the downstream side of the engine exhaust pipe 3, and the exhaust pipe 3 is further downstream of the NO x absorbent 15.
Is connected to the casing that accommodates. Also, NO X
An oxygen concentration sensor 10 using a lean mixture sensor that outputs a signal that continuously changes according to the oxygen concentration in the exhaust gas is provided in the exhaust pipe downstream of the absorbent 15.
【0011】還元剤供給装置11は、NOX 吸収剤15
の上流側の排気管3に還元剤を噴射する噴射弁11aを
備え、ECU20からの入力信号に応じて所定の流量の
還元剤を排気管3内に注入する。還元剤としては、排気
中で炭化水素や一酸化炭素等の還元成分を発生するもの
であれば良く、水素、一酸化炭素等の気体、プロパン、
プロピレン、ブタン等の液体又は気体の炭化水素、ガソ
リン、軽油、灯油等の液体燃料等が使用できる。本実施
例ではディーゼルエンジンが用いられているため、還元
剤としてエンジンの燃料と同じ軽油を使用しており、軽
油は図示しないエンジンの燃料タンクから供給ポンプに
より加圧されて噴射弁11aに供給される。The reducing agent supply device 11 includes a NO x absorbent 15
An injection valve 11a for injecting a reducing agent is provided in the exhaust pipe 3 on the upstream side of, and a predetermined flow rate of the reducing agent is injected into the exhaust pipe 3 according to an input signal from the ECU 20. Any reducing agent may be used as long as it produces a reducing component such as hydrocarbon or carbon monoxide in the exhaust gas, and a gas such as hydrogen or carbon monoxide, propane,
Liquid or gaseous hydrocarbons such as propylene and butane, liquid fuels such as gasoline, light oil, and kerosene can be used. Since the diesel engine is used in the present embodiment, the same light oil as the fuel of the engine is used as the reducing agent, and the light oil is pressurized from the fuel tank of the engine (not shown) by the supply pump and supplied to the injection valve 11a. It
【0012】また、図に20で示すのはエンジン1の電
子制御ユニット(ECU)である。ECU20はCPU
21,RAM22,ROM23及び入力ポート24、出
力ポート25を相互に双方向バス26で接続した構成の
ディジタルコンピュータからなり、エンジンの燃料噴射
量制御等の基本制御を行うほか、本実施例では還元剤の
供給量の演算及び還元剤噴射弁11aの噴射量制御を行
っている。これらの制御のためECU20の入力ポート
24には、酸素濃度センサ10と排気温度センサ13と
から排気中の酸素濃度信号と排気温度信号とが、またシ
ャッターバルブ開度センサ8からシャッターバルブの開
度信号が、それぞれ入力されている他、エンジン回転
数、アクセル開度等の信号がそれぞれ図示しないセンサ
から入力されている。Reference numeral 20 in the drawing denotes an electronic control unit (ECU) of the engine 1. ECU 20 is a CPU
21, a RAM 22, a ROM 23, an input port 24, and an output port 25 are connected to each other by a bidirectional bus 26. The digital computer performs basic control such as fuel injection amount control of the engine. Is calculated and the injection amount of the reducing agent injection valve 11a is controlled. For these controls, the input port 24 of the ECU 20 receives an oxygen concentration signal in exhaust gas and an exhaust temperature signal from the oxygen concentration sensor 10 and the exhaust temperature sensor 13, and a shutter valve opening degree from the shutter valve opening degree sensor 8. In addition to the respective signals input, signals such as the engine speed and the accelerator opening are input from sensors not shown.
【0013】本実施例では、NOX 吸収剤15には加熱
用の電気ヒータ16が設けられている。ヒータ16はN
OX 吸収剤15の排気入口側(上流側)端面に設けら
れ、ECU20からの信号により通電されてNOX 吸収
剤15の上流側端面を加熱するようになっている。な
お、ヒータ16はNOX 吸収剤15の上流側端面近傍に
埋め込む形式のものであっても良い。In this embodiment, the NO x absorbent 15 is provided with an electric heater 16 for heating. Heater 16 is N
O exhaust inlet side of the X absorbent 15 (the upstream side) provided on the end face, so as to heat the upstream-side end face of the energized the NO X absorbent 15 by a signal from the ECU 20. The heater 16 may be of a type embedded in the vicinity of the upstream end surface of the NO X absorbent 15.
【0014】NOX 吸収剤15は例えばアルミナ等の担
体を使用し、この担体上に例えばカリウムK,ナトリウ
ムNa ,リチウムLi ,セシウムCs のようなアルカリ
金属、バリウムBa , カルシウムCa のようなアルカリ
土類、ランタンLa ,イットリウムYのような希土類か
ら選ばれた少なくとも一つと、白金Pt のような貴金属
とが担持されている。このNOX 吸収剤15は流入する
排気の空燃比がリーンの場合にはNOX を吸収し、酸素
濃度が低下するとNOX を放出するNOX の吸放出作用
を行う。As the NO x absorbent 15, for example, a carrier such as alumina is used. On this carrier, for example, potassium K, sodium Na, lithium Li, cesium Cs, an alkaline metal such as barium Ba, calcium Ca, or an alkaline earth is used. At least one selected from rare earths such as lanthanum La and yttrium Y, and a noble metal such as platinum Pt are supported. This the NO X absorbent 15 absorbs NO X in the case the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing is lean, the oxygen concentration is carried out to absorbing and releasing action of the NO X that releases NO X when lowered.
【0015】なお、上述の排気空燃比とは、ここではN
OX 吸収剤15の上流側の排気通路やエンジン燃焼室、
吸気通路等にそれぞれ供給された空気量の合計と燃料の
合計の比を意味するものとする。従って、NOX 吸収剤
15の上流側排気通路に燃料または空気が供給されない
場合には排気空燃比はエンジンの運転空燃比(エンジン
燃焼室内の燃焼における空燃比)と等しくなる。The exhaust air-fuel ratio mentioned above means here N
The exhaust passage on the upstream side of the O X absorbent 15 and the engine combustion chamber,
It means the ratio of the total amount of air and the total amount of fuel supplied to the intake passage and the like. Therefore, when fuel or air is not supplied to the upstream exhaust passage of the NO X absorbent 15, the exhaust air-fuel ratio becomes equal to the operating air-fuel ratio of the engine (air-fuel ratio in combustion in the engine combustion chamber).
【0016】本実施例では、ディーゼルエンジンが使用
されているため、通常運転時の排気空燃比はリーンであ
り、NOX 吸収剤15は排気中のNOX の吸収を行う。
また、後述の操作により排気中に還元剤が導入されて酸
素濃度が低下すると、NOX吸収剤15は吸収した還元
剤の放出を行う。この吸放出作用の詳細なメカニズムに
ついては明らかでない部分もある。しかしながらこの吸
放出作用は図2に示すようなメカニズムで行われている
ものと考えられる。次にこのメカニズムについて担体上
に白金Pt およびバリウムBa を担持させた場合を例に
とって説明するが他の貴金属、アルカリ金属、アルカリ
土類、希土類を用いても同様なメカニズムとなる。In the present embodiment, since the diesel engine is used, the exhaust air-fuel ratio during normal operation is lean, and the NO X absorbent 15 absorbs NO X in the exhaust.
Further, when the reducing agent is introduced into the exhaust gas and the oxygen concentration is lowered by the operation described later, the NO x absorbent 15 releases the absorbed reducing agent. There are some points where the detailed mechanism of this absorption / release action is not clear. However, it is considered that this absorbing and releasing action is performed by the mechanism shown in FIG. Next, this mechanism will be described by taking as an example the case where platinum Pt and barium Ba are supported on a carrier, but the same mechanism can be obtained by using other noble metals, alkali metals, alkaline earths and rare earths.
【0017】即ち、流入排気がかなりリーンになると流
入排気中の酸素濃度が大巾に増大し、図2(A) に示され
るようにこれら酸素O2 がO2 - またはO2-の形で白金
Ptの表面に付着する。一方、流入排気中のNOは白金
Pt の表面上でこのO2 - またはO2-と反応し、NO2
となる(2NO+O2 →2NO2 ) 。次いで生成された
NO2 の一部は白金Pt上で酸化されつつ吸収剤内に吸
収されて酸化バリウムBaOと結合しながら、図2(A)
に示されるように硝酸イオンNO3 - の形で吸収剤内に
拡散する。このようにしてNOX がNOX 吸収剤15内
に吸収される。That is, when the inflow exhaust becomes considerably lean, the oxygen concentration in the inflow exhaust greatly increases, and as shown in FIG. 2 (A), the oxygen O 2 is in the form of O 2 − or O 2 −. It adheres to the surface of platinum Pt. On the other hand, NO in the inflowing exhaust gas reacts with this O 2 − or O 2 − on the surface of platinum Pt to generate NO 2
(2NO + O 2 → 2NO 2 ). Then, a part of the generated NO 2 is oxidized on the platinum Pt, absorbed in the absorbent and combined with barium oxide BaO, and
As shown in ( 3 ), it diffuses into the absorbent in the form of nitrate ion NO 3 − . In this way, NO X is absorbed in the NO X absorbent 15.
【0018】従って、流入排気中の酸素濃度が高い限り
白金Pt の表面でNO2 が生成され、吸収剤のNOX 吸
収能力が飽和しない限りNO2 が吸収剤内に吸収されて
硝酸イオンNO3 - が生成される。これに対して流入排
気中の酸素濃度が低下してNO2 の生成量が減少すると
反応が逆方向(NO3 - →NO2 )に進み、こうして吸
収剤内の硝酸イオンNO3 - がNO2 の形で吸収剤から
放出される。即ち、流入排気中の酸素濃度が低下すると
NOX 吸収剤15からNOX が放出されることになる。Therefore, NO 2 is produced on the surface of platinum Pt as long as the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is high, and NO 2 is absorbed in the absorbent and nitrate ion NO 3 unless the NO X absorption capacity of the absorbent is saturated. - is generated. In contrast the oxygen concentration decreases and the amount of NO 2 is reduced by reaction backward in the inflowing exhaust gas (NO 3 - → NO 2) proceeds to thus of the absorbent and nitrate ions NO 3 - is NO 2 Is released from the absorbent in the form of. Namely, when the oxygen concentration in the inflowing exhaust gas is released NO X from the NO X absorbent 15 when lowered.
【0019】一方、流入排気中にHC,CO等の還元成
分が存在すると、これらの成分は白金Pt 上の酸素O2
- またはO2-と反応して酸化され、排気中の酸素を消費
して排気中の酸素濃度を低下させる。また、排気中の酸
素濃度低下によりNOX 吸収剤15から放出されたNO
2 は図2(B) に示すようにHC,COと反応して還元さ
れる。このようにして白金Pt の表面上にNO2 が存在
しなくなると吸収剤から次から次へとNO2 が放出され
る。従って流入排気中のHC,CO成分が増加する程短
時間のうちにNOX 吸収剤15からNOX が放出され、
還元されることになる。On the other hand, when reducing components such as HC and CO are present in the inflowing exhaust gas, these components are oxygen O 2 on platinum Pt.
- or it is reacted with oxide and O 2-, lowering the oxygen concentration in the exhaust to consume oxygen in the exhaust. Further, the NO released from the NO X absorbent 15 due to the decrease in the oxygen concentration in the exhaust gas.
2 is reduced by reacting with HC and CO as shown in Fig. 2 (B). When NO 2 is no longer present on the surface of platinum Pt in this manner, NO 2 is released from the absorbent one after another. Accordingly HC in the inflowing exhaust gas, NO X from the NO X absorbent 15 in a short time as CO components increase is released,
Will be reduced.
【0020】即ち、流入排気中のHC,COは、まず白
金Pt 上のO2 - またはO2-とただちに反応して酸化さ
れ、次いで白金Pt 上のO2 - またはO2-が消費されて
もまだHC,COが残っていればこのHC,COによっ
て吸収剤から放出されたNOX および機関から排出され
たNOX が還元される。従って、エンジン排気中に含ま
れるSOFや気化していない還元剤等がNOX吸収剤の
表面に付着する低温被毒が生じると白金Pt 上での酸化
による酸素消費が阻害され、排気の酸素濃度を充分に低
下させることができなくなり、上述のNOX の放出、還
元が行われなくなってしまい、排気中のNOX の除去が
行えなくなる。That is, HC and CO in the inflowing exhaust gas first react with O 2 − or O 2− on platinum Pt immediately to be oxidized, and then O 2 − or O 2− on platinum Pt are consumed. the HC, NO X discharged from the released NO X and the engine from the absorbent by CO is reduced even yet HC, any remaining CO is. Therefore, when low temperature poisoning occurs when SOF contained in the engine exhaust and the non-vaporized reducing agent adhere to the surface of the NO x absorbent, oxygen consumption due to oxidation on the platinum Pt is hindered, and the oxygen concentration of the exhaust gas is reduced. sufficiently will not be able to reduce the release of above of the NO X, reduction becomes not performed, removal of the NO X in the exhaust gas can not be performed.
【0021】本実施例では、上記低温被毒が生じたこと
を前記還元剤供給装置11からの還元剤供給開始後の酸
素濃度センサ10の出力の変化から検出して、被毒回復
処理を行う。次に、図3を用いて本実施例のNOX 吸収
剤の被毒検出原理を説明する。図3は、還元剤供給開始
後のNOX 吸収剤15下流側の排気酸素濃度の時間的変
化の被毒の有無による相違を示している。NOX 吸収剤
の被毒が生じていない場合(図3、実線)には還元剤が
NOX 吸収剤に到達すると直ちに白金Pt 上での酸化反
応により排気中の酸素が消費されるため、下流側の排気
酸素濃度は急速に低下する。In the present embodiment, the occurrence of the low temperature poisoning is detected from the change in the output of the oxygen concentration sensor 10 after the supply of the reducing agent from the reducing agent supply device 11 is detected, and the poisoning recovery process is performed. . Then, the poisoning detection principle of the NO X absorbent in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows the difference in the temporal change in the exhaust oxygen concentration on the downstream side of the NO x absorbent 15 after the supply of the reducing agent is different depending on the presence or absence of poisoning. If the NO x absorbent is not poisoned (solid line in FIG. 3), as soon as the reducing agent reaches the NO x absorbent, the oxygen in the exhaust gas is consumed by the oxidation reaction on the platinum Pt. The exhaust oxygen concentration on the side decreases rapidly.
【0022】しかし、低温被毒が生じると上述のように
白金Pt 上にSOF等が付着して酸化反応に関与できる
白金Pt の表面積が減少するため白金Pt 上での酸化反
応が低下する。このため、下流側での排気酸素濃度の低
下は緩やかになり、被毒の程度(付着量)が増すほど還
元剤供給開始後一定時間(図3tD )経過後の排気酸素
濃度は高くなる(図3、点線)。本実施例では、上記を
利用してNOX 吸収剤に吸収されたNOX の放出、還元
浄化操作(以下、NOX 吸収剤の「再生」操作とい
う。)の際に、還元剤供給開始後一定時間経過後の排気
酸素濃度を計測し、酸素濃度が所定値A0 より大きい場
合にNOX 吸収剤の被毒が生じたと判断している。However, when the low temperature poisoning occurs, as described above, the surface area of platinum Pt that can participate in the oxidation reaction due to the attachment of SOF or the like on the platinum Pt decreases, and the oxidation reaction on the platinum Pt decreases. Therefore, the decrease of the exhaust oxygen concentration on the downstream side becomes gentle, and the exhaust oxygen concentration becomes higher after a lapse of a fixed time (FIG. 3t D ) after the start of supplying the reducing agent as the degree of poisoning (adhesion amount) increases ( (Figure 3, dotted line). In this embodiment, release of the NO X absorbed in the NO X absorbent by utilizing the above reduction purification operation (hereinafter, of the NO X absorbent. Referred to as "regeneration" operation) during, after starting the reducing agent supply The exhaust oxygen concentration after a certain period of time is measured, and when the oxygen concentration is larger than the predetermined value A 0, it is determined that the NO x absorbent is poisoned.
【0023】図4は、上述のNOX 吸収剤の被毒判定動
作を示すフローチャートの一例を示している。本ルーチ
ンは前述のECU20により、一定時間毎に実行され
る。図4においてルーチンがスタートするとステップ4
01ではNOX 吸収剤の再生操作実行のための条件が成
立しているか否かが判定される。ここで、NOX 吸収剤
の再生実行条件は、(1)アクセル開度が所定値以下、
かつ、エンジン回転数が所定値以上であること(すなわ
ちエンジンブレーキ中であること)、(2)エンジン排
気温度が所定温度(TSTART )以上であること、(3)
前回NOX 吸収剤の再生操作を行ってから所定時間が経
過していること、等であり、(1)〜(3)の条件が全
部成立した場合のみにステップ403以下のNOX 吸収
剤再生操作を行う。[0023] Figure 4 shows an example of a flowchart showing the poisoning determination operation described above of the NO X absorbent. This routine is executed by the ECU 20 described above at regular intervals. When the routine starts in FIG. 4, step 4
In 01, it is determined whether or not the condition for executing the regeneration operation of the NO X absorbent is satisfied. Here, the conditions for executing the regeneration of the NO X absorbent are (1) the accelerator opening is equal to or less than a predetermined value,
In addition, the engine speed is equal to or higher than a predetermined value (that is, the engine is being braked), (2) The engine exhaust temperature is equal to or higher than a predetermined temperature (T START ), (3)
The predetermined time has elapsed since the previous NO x absorbent regeneration operation was performed, etc., and only when all the conditions (1) to (3) are satisfied, the NO x absorbent regeneration from step 403 onward is performed. Do the operation.
【0024】ここで、NOX 吸収剤の再生をエンジンブ
レーキ中にのみ行うのは(上記条件(1))、再生時に
は後述のように吸気シャッターバルブを閉じて吸入空気
量を低減する必要があるため、通常運転中に再生を行う
とトルクショックを生じ運転性が悪化するためである。
また、排気温度が所定値以上(上記条件(2))とする
のは、NOX 吸収剤がNOX 放出、還元作用の活性化す
る活性化温度に達していることが必要だからである。ま
た、前回の再生操作実行から所定時間が経過しているこ
と(上記条件(3))を再生実行条件としているのは頻
繁な再生操作を避けて真に再生が必要な場合にのみ再生
操作を行うようにするためである。Here, in order to regenerate the NO x absorbent only during engine braking (condition (1) above), it is necessary to close the intake shutter valve and reduce the intake air amount during regeneration as described later. Therefore, if the regeneration is performed during the normal operation, a torque shock occurs and the drivability deteriorates.
Further, the reason why the exhaust gas temperature is equal to or higher than the predetermined value (the above-mentioned condition (2)) is that the NO X absorbent must reach the activation temperature at which the NO X release and the reducing action are activated. The playback execution condition is that a predetermined time has passed since the previous playback operation was performed (the above condition (3)). The frequent playback operation is avoided and the playback operation is performed only when true playback is required. This is to do so.
【0025】なお、上記条件(3)の代わりに、NOX
吸収剤のNOX 吸収量が所定値以上になっていることを
再生操作の実行条件としても良い。NOX 吸収剤のNO
X 吸収量は、例えば、単位時間当たりのエンジンからの
NOX の排出量を予めエンジン負荷(アクセル開度)と
エンジン回転数等の関数としてECU20のROM23
に記憶しておき、一定時間毎にアクセル開度と回転数と
から上記関数によりNOX 排出量を求め、これに一定の
係数を乗じたものを上記一定時間内のNOX 吸収剤のN
OX 吸収量として積算することにより求められる。Instead of the above condition (3), NO X
The condition for executing the regeneration operation may be that the NO X absorption amount of the absorbent is equal to or greater than a predetermined value. NO x absorbent NO
The X absorption amount is, for example, the ROM 23 of the ECU 20 as a function of the engine load (accelerator opening degree), the engine speed, and the like in advance of the NO X emission amount from the engine per unit time.
Is stored in, determine the NO X emissions by the function of the accelerator opening and the rotational speed at regular time intervals, are multiplied by certain coefficients in this of the NO X absorbent in said predetermined time N
It is obtained by integrating as the amount of O X absorption.
【0026】ステップ401で上記再生操作実行条件の
いずれかが成立していない場合、或いは、再生操作実行
中に上記条件が成立しなくなった場合にはステップ41
9、421が実行され、再生操作は中止される。また、
ステップ401で上記条件の全てが成立している場合に
はステップ403から407でNOX 吸収剤15の再生
操作が実行される。If any of the above-mentioned playback operation execution conditions is not satisfied in step 401, or if the above conditions are no longer satisfied during execution of the playback operation, step 41
9, 421 is executed, and the reproduction operation is stopped. Also,
If all the above conditions are satisfied in step 401, the regeneration operation of the NO X absorbent 15 is executed in steps 403 to 407.
【0027】すなわち、ステップ403ではカウンタT
がプラス1カウントアップされ、ステップ405ではカ
ウンタTの値が所定値T0 以上か否かが判定される。カ
ウンタTは、再生操作が開始されてからの時間を表すカ
ウンタであり、所定値T0 はNOX 吸収剤の再生が完全
に行われるために必要な時間に相当するルーチン実行回
数である。ステップ405でT<T0 である場合には未
だNOX 吸収剤の再生が完全に行われていないと判断し
て、ステップ407に進み、再生操作を実行(継続)す
る。すなわち、ステップ407ではエンジン吸気管2の
シャッターバルブ6を所定の開度まで閉弁してエンジン
の吸入空気量を絞るとともに還元剤供給装置11から所
定量の還元剤をNOX 吸収剤15に供給する。That is, in step 403, the counter T
Is incremented by 1, and in step 405 it is determined whether the value of the counter T is equal to or greater than a predetermined value T 0 . The counter T is a counter indicating the time after the regeneration operation is started, and the predetermined value T 0 is the number of times of routine execution corresponding to the time required for completely regenerating the NO X absorbent. If T <T 0 in step 405, it is determined that the NO x absorbent has not been completely regenerated, and the process proceeds to step 407 to execute (continue) the regeneration operation. That is, in step 407, the shutter valve 6 of the engine intake pipe 2 is closed to a predetermined opening degree to throttle the intake air amount of the engine, and a predetermined amount of reducing agent is supplied from the reducing agent supply device 11 to the NO X absorbent 15. To do.
【0028】シャッターバルブの開度は急激な減速が生
じるのを防止するため、予めエンジン回転数の関数とし
て設定されており、この関数はECU20のROM23
に数値テーブルの形で格納されている。ステップ407
では、エンジン回転数を基に数値テーブルからシャッタ
ーバルブ6の開度設定値を読みだし、シャッターバルブ
開度センサ8で検出した開度が上記設定値に等しくなる
ようにシャッターバルブアクチュエータ7を駆動してシ
ャッターバルブ6を所定開度に制御する。また、還元剤
供給量は、エンジン吸入空気量(シャッターバルブ6の
開度とエンジン回転数)に応じて決定される。ステップ
405でT≧T0 であった場合には、すなわち再生操作
が所定時間以上行われておりNOX 吸収剤のNOX 放出
と還元とが完全に行われたと考えられるので、ステップ
419に進みインテークシャッターバルブ6を全開にす
るとともに還元剤供給装置11からの還元剤供給を停止
して再生操作を終了し、ステップ421でカウンタTを
クリア(=0)してルーチンを終了する。The opening of the shutter valve is preset as a function of the engine speed in order to prevent abrupt deceleration, and this function is set in the ROM 23 of the ECU 20.
Are stored in the form of a numerical table. Step 407
Then, the opening setting value of the shutter valve 6 is read from the numerical table based on the engine speed, and the shutter valve actuator 7 is driven so that the opening detected by the shutter valve opening sensor 8 becomes equal to the above setting value. The shutter valve 6 is controlled to a predetermined opening. Further, the reducing agent supply amount is determined according to the engine intake air amount (the opening degree of the shutter valve 6 and the engine speed). If was T ≧ T 0 in step 405, that is, the reproduction operation is considered to have a reducing and NO X emission of the NO X absorbent is performed for a predetermined time or more has been performed completely, the process proceeds to step 419 The intake shutter valve 6 is fully opened, the reducing agent supply from the reducing agent supply device 11 is stopped to end the regeneration operation, the counter T is cleared (= 0) in step 421, and the routine is ended.
【0029】次いでステップ409〜417ではNOX
吸収剤の被毒の有無が判定される。すなわち、ステップ
409ではカウンタTの値が所定値TD になったか否か
が判定される。ここで、TD は図3の時間tD に相当す
るルーチン実行回数である。ステップ409でT=TD
である場合にはステップ411でNOX 吸収剤15出口
での排気酸素濃度Aが酸素濃度センサ10から読み込ま
れ、ステップ413では酸素濃度Aが所定値A0 (図
3)より大きいか否かが判定される。Next, in steps 409 to 417, NO X is carried out.
The presence or absence of poisoning of the absorbent is determined. That is, in step 409, it is determined whether the value of the counter T has reached the predetermined value T D. Here, T D is the number of times of routine execution corresponding to the time t D in FIG. In step 409, T = T D
If it is, the exhaust oxygen concentration A at the outlet of the NO X absorbent 15 is read from the oxygen concentration sensor 10 in step 411, and in step 413, it is determined whether or not the oxygen concentration A is larger than a predetermined value A 0 (FIG. 3). To be judged.
【0030】A>A0 である場合には前述のようにNO
X 吸収剤15の低温被毒が生じていると考えられるので
ステップ415で被毒が生じていることを表すフラグF
1 をセット(=“1”)してルーチンを終了する。また
ステップ413でA≦A0 である場合にはNOX 吸収剤
15の被毒は生じていないと考えられるのでステップ4
17でフラグF1 をリセット(=“0”)してルーチン
を終了する。また、ステップ409で、T≠TDである
場合にはルーチンはそのまま終了する。If A> A 0 , NO as described above.
Since it is considered that low temperature poisoning of the X absorbent 15 is occurring, the flag F indicating that poisoning is occurring at step 415.
Set 1 (= "1") and end the routine. If A ≦ A 0 in step 413, it is considered that the NO x absorbent 15 is not poisoned, so step 4
At 17, the flag F 1 is reset (= “0”) and the routine ends. If T ≠ TD in step 409, the routine ends.
【0031】すなわち、本ルーチンを実行することによ
り、NOX 吸収剤15の低温被毒が生じている場合には
フラグF1 がセット(=“1”)され、低温被毒が生じ
ていない場合にはフラグF1 がリセット(=“0”)さ
れる。次に、図5を用いて本実施例の被毒回復処理につ
いて説明する。図5は被毒回復処理のフローチャートの
例を示す。本ルーチンは図4のルーチンと同様にECU
20により一定時間毎に実行されるが、本ルーチンの実
行間隔は図4のルーチンの実行間隔よりかなり長い間隔
に設定される。また、本ルーチンは一定時間毎に実行す
る代わりに車両が一定距離走行する毎に実行してもよ
い。That is, by executing this routine, if the low temperature poisoning of the NO X absorbent 15 is occurring, the flag F 1 is set (= "1"), and if the low temperature poisoning is not occurring. Flag F 1 is reset (= “0”). Next, the poisoning recovery process of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example of a flowchart of poisoning recovery processing. This routine is similar to the routine of FIG.
Although it is executed by the CPU 20 at regular intervals, the execution interval of this routine is set to be considerably longer than the execution interval of the routine of FIG. Further, this routine may be executed each time the vehicle travels a fixed distance, instead of being executed every fixed time.
【0032】本実施例では、図4のルーチンにより設定
されるフラグF1 の値、NOX 吸収剤の再生操作が実行
中か否か、NOX 吸収剤上流側排気温度が所定値以上か
に応じて以下のような被毒回復処理を行う。 (1)フラグF1 がセット(=“1”)された状態でN
OX 吸収剤の再生操作中に本ルーチンが実行された場合
(図5ステップ501、503)、NOX 吸収剤のヒー
タ16に所定時間通電して、NOX 吸収剤15の上流側
端面を加熱する(ステップ505〜509)。NOX 吸
収剤表面に付着したSOF等は、高温(例えば400度
C以上)では燃焼、気化する。NOX 吸収剤の再生操作
は排気温度が所定値以上になったときに実行されるが、
この時にヒータ16を用いて加熱するすることによりN
OX 吸収剤上流側端面の温度は上記温度を越え、端面で
はSOF等の燃焼が開始される。これにより、NOX 吸
収剤の上流側端面の被毒が回復するため、上流側端面で
は還元剤の酸化が生じるようになり、燃焼熱によりNO
X 吸収剤の温度が上昇する。この温度上昇により、上流
側端面に隣接した部分でもSOFの燃焼が開始され、こ
の部分でも被毒の回復と還元剤の酸化が生じるようにな
る。このように、NOX 吸収剤の上流側から下流側に向
けて順次連鎖的にSOF等の燃焼と還元剤の酸化反応に
よる温度上昇が生じるようになり、NOX 吸収剤全体の
被毒が回復する。In this embodiment, the value of the flag F 1 set by the routine of FIG. 4, whether or not the regeneration operation of the NO X absorbent is being executed, and whether the exhaust temperature of the NO X absorbent upstream side is a predetermined value or more is determined. The following poisoning recovery processing is performed accordingly. (1) N with the flag F 1 set (= "1")
If O routine during playback operation of X absorbent is performed (Fig. 5 step 501 and 503), by energizing a predetermined time to the heater 16 of the NO X absorbent, heat the upstream end face of the NO X absorbent 15 (Steps 505 to 509). SOF or the like attached to the surface of the NO x absorbent burns and vaporizes at a high temperature (for example, 400 ° C. or higher). The NO x absorbent regeneration operation is executed when the exhaust temperature rises above a predetermined value.
At this time, by heating with the heater 16, N
Temperature of O X absorbent upstream end face beyond the temperature, the combustion of such SOF is started at the end face. As a result, the poisoning of the upstream end surface of the NO x absorbent is recovered, so that the reducing agent is oxidized at the upstream end surface, and the NOx is generated by the combustion heat.
X Absorber temperature rises. Due to this temperature rise, SOF combustion starts in the portion adjacent to the upstream end face, and poisoning recovery and reducing agent oxidation also occur in this portion. Thus, now the temperature rise due to oxidation reaction of the combustion with a reducing agent sequentially such a chain to SOF from upstream to downstream of the NO X absorbent occurs, the NO X absorbent entire poisoning recovery To do.
【0033】(2) フラグF1 がセット(=“1”)
された状態でNOX 吸収剤の再生操作実行中以外(NO
X 吸収操作中)に本ルーチンが実行された場合(図5ス
テップ501、503)、NOX 吸収剤上流側排気ガス
温度が所定値(例えば400度C)以上か否かを判定し
(ステップ511)、その結果に応じて以下の処理を行
う。(2) Flag F 1 is set (= "1")
In the state where the NO X absorbent regeneration operation is not being performed (NO
When this routine is executed during the X absorption operation (steps 501 and 503 in FIG. 5), it is determined whether or not the NO x absorbent upstream side exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 400 ° C.) (step 511). ), The following processing is performed according to the result.
【0034】排気ガス温度が所定値(例えば400度
C)以上であった場合には、再生操作実行中以外であっ
てもヒータ加熱によりSOFの燃焼が可能であるので、
ステップ505〜509を実行して被毒の回復を行う。 排気ガス温度が所定値(例えば400度C)より低い
場合には、ステップ513に進み、次回の再生操作実行
開始条件(図4ステップ401)のうちの実行開始排気
ガス温度条件の設定値TSTART を所定温度TA だけ高く
設定しなおす。これにより、次回の再生操作実行中に本
ルーチンが実行されずヒータ16が通電が通電されなか
った場合でも、排気ガス温度によりNOX 吸収剤温度は
SOFの燃焼が生じる温度まで上昇して被毒の回復が行
われる。When the exhaust gas temperature is equal to or higher than a predetermined value (for example, 400 ° C.), the SOF can be burned by heating the heater even when the regeneration operation is not being executed.
Steps 505 to 509 are executed to recover poisoning. When the exhaust gas temperature is lower than the predetermined value (for example, 400 degrees C), the process proceeds to step 513, and the set value T START of the execution start exhaust gas temperature condition of the next regeneration operation execution start condition (step 401 in FIG. 4). Is set higher by a predetermined temperature T A. As a result, even if the routine is not executed during the next regeneration operation and the heater 16 is not energized, the NO x absorbent temperature rises to the temperature at which SOF combustion occurs due to the exhaust gas temperature and poisoning occurs. Recovery is performed.
【0035】なお、次回の再生操作実行によっても被毒
が回復せずに、再度ステップ511、513が実行され
た場合には再生操作実行開始排気温度条件は更にTA だ
け高く設定されることになるので、その次の再生操作実
行時には確実にSOFの燃焼がおこなわれ、被毒が回復
することになる。 (3)フラグF1 がリセット(=“0”)された状態で
本ルーチンが実行された場合、既に被毒は回復している
ため、上記(1)、(2)の操作は行わずステップ51
5で、再生操作実行開始排気温度条件の設定値TSTART
を初期値TS0)に戻した後ルーチンを終了する。It should be noted that if the steps 511 and 513 are executed again without the poisoning being recovered by the next execution of the regeneration operation, the exhaust temperature condition for starting the regeneration operation will be set higher by T A. Therefore, when the next regeneration operation is executed, the SOF is surely burned and the poisoning is recovered. (3) If this routine is executed while the flag F 1 is reset (= “0”), the poisoning has already been recovered, so the steps (1) and (2) above are not performed 51
5, the regeneration operation execution start exhaust gas temperature condition setting value T START
Is returned to the initial value T S0 ) and the routine ends.
【0036】上述のように、本実施例ではNOX 吸収剤
下流側の排気酸素濃度を検出することにより、NOX 吸
収剤の低温被毒の有無を判定して被毒回復処理を実行し
ているが、別の方法により低温被毒を判定することもで
きる。図6は、NOX 吸収剤温度に基づいて被毒判定を
行う場合の実施例の構成を示す。図6において、図1と
同じ参照符号は同じ構成要素を示すので説明は省略す
る。本実施例では、図1の酸素濃度センサ10を使用せ
ず、代わりにNOX 吸収剤の温度を計測する温度センサ
12が設けられている点が図1の実施例と相違する。温
度センサ12は、NOX 吸収剤15の上流側端面から所
定距離だけ下流側のNOX 吸収剤内部に挿入され、この
部分のNOX 吸収剤温度を計測する。[0036] As described above, by detecting the exhaust gas oxygen concentration of the NO X absorbent downstream in the present embodiment, by executing the poisoning recovery process to determine the presence or absence of cold poisoning of the NO X absorbent However, low temperature poisoning can be determined by other methods. FIG. 6 shows the configuration of an embodiment in which poisoning determination is performed based on the NO X absorbent temperature. In FIG. 6, the same reference numerals as those in FIG. The present embodiment is different from the embodiment of FIG. 1 in that the oxygen concentration sensor 10 of FIG. 1 is not used and a temperature sensor 12 for measuring the temperature of the NO x absorbent is provided instead. The temperature sensor 12 is inserted inside the NO X absorbent on the downstream side by a predetermined distance from the upstream end surface of the NO X absorbent 15, and measures the NO X absorbent temperature at this portion.
【0037】次に、図7(A)、(B)を用いて本実施
例の被毒検出の原理を説明する。図7(A)は一定時間
排気を流したあとのNOX 吸収剤内部のSOF、還元剤
等の付着量の分布を示している。図7(A)に示すよう
にSOF等の付着量はNOX 吸収剤の上流側端面近傍で
最も多く、出口側になるに従って少なくなっている。こ
のことは、SOF等の付着によりNOX 吸収剤上流側に
なるほど還元剤の酸化に寄与できる白金Pt の表面積は
少なく、下流側になるほど多くなっていることを示して
いる。また、図7(B)はNOX 吸収剤の被毒が生じて
いない場合(実線)と被毒が生じた場合(点線)のNO
X 吸収剤再生操作時のNOX 吸収剤内部の温度分布を示
している。図から判るように、被毒が生じていない場合
(実線)には、NOX 吸収剤上流側端面で最も活発に還
元剤の酸化が行われ、NOX 吸収剤下流側になるほど到
達する還元剤の量が減少することからNOX 吸収剤上流
側端面の温度が最も高くなり、下流側になるほど温度が
低下する。Next, the principle of poisoning detection of this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 (A) and 7 (B). FIG. 7 (A) shows the distribution of the adhered amount of SOF, reducing agent, etc. inside the NO x absorbent after the exhaust gas has flowed for a certain period of time. As shown in FIG. 7 (A), the amount of SOF or the like attached is greatest near the upstream end face of the NO x absorbent, and decreases toward the outlet side. This indicates that the surface area of platinum Pt that can contribute to the oxidation of the reducing agent decreases toward the upstream side of the NO x absorbent due to the attachment of SOF and the like, and increases toward the downstream side. In addition, FIG. 7B shows NO when the NO x absorbent is not poisoned (solid line) and when it is poisoned (dotted line).
The NO X absorbent during X absorbent regenerating operation shows the temperature distribution inside. As can be seen from the figure, when poisoning does not occur (solid line), the reducing agent is most actively oxidized at the NO x absorbent upstream end face, and reaches the NO x absorbent downstream side. quantities temperature of the NO X absorbent upstream end face is the highest since reducing the temperature the more becomes the downstream side is decreased.
【0038】一方、被毒が生じると(点線)、上流側端
面では前述のように反応に寄与できる白金Pt の表面積
が少なくなっているので上流側近傍での還元剤の酸化反
応は低下し、上流側で参加されずに下流側まで到達する
還元剤の量が増加する。また、下流側では上流側に較べ
てSOF等の付着量が少なく、反応に寄与できる白金P
t の表面積が相対的に多くなっているので還元剤の酸化
反応が活発に行われるようになる。このため、下流側で
はNOX 吸収剤内部温度が被毒が生じていない場合に較
べて上昇する。従って、NOX 吸収剤の上流側端面から
一定の距離だけ下流側の内部温度の上昇を監視すること
によりNOX 吸収剤の被毒の有無を検出することができ
る。On the other hand, when poisoning occurs (dotted line), the surface area of platinum Pt that can contribute to the reaction is small on the upstream end face, and therefore the oxidizing reaction of the reducing agent near the upstream side is reduced, The amount of reducing agent that reaches the downstream side without participating in the upstream side increases. In addition, the amount of SOF attached on the downstream side is smaller than that on the upstream side, and platinum P that can contribute to the reaction
Since the surface area of t is relatively large, the oxidizing reaction of the reducing agent becomes active. Therefore, on the downstream side rises as compared with the case where the NO X absorbent internal temperature does not occur poisoning. Therefore, it is possible to detect the presence or absence of poisoning of the NO X absorbent by monitoring the increase in the internal temperature just downstream fixed distance from the upstream side end face of the NO X absorbent.
【0039】図8は、本実施例のNOX 吸収剤内部温度
に基づくNOX 吸収剤の被毒判定動作を示すフローチャ
ートの一例を示している。本ルーチンも図4のルーチン
と同様に前述のECU20により、一定時間毎に実行さ
れる。図8において、ステップ801〜807及び81
9、821は図4のステップ401〜407、419、
421と同様であるので、ここでは図4と相違する部分
についてのみ説明する。[0039] Figure 8 shows an example of a flowchart showing the poisoning determining operation of the NO X absorbent based on the NO X absorbent internal temperature in this example. This routine is also executed by the above-described ECU 20 at regular time intervals as in the routine of FIG. In FIG. 8, steps 801-807 and 81
9, 821 are steps 401 to 407, 419 of FIG.
Since it is the same as 421, only the parts different from FIG. 4 will be described here.
【0040】図8ステップ809は再生操作開始後所定
時間以上が経過したか否かの判定である。ここでT
1 は、再生操作開始後NOX 吸収剤内部の温度が上昇し
て図7(B)に示すような温度分布が得られるのに必要
な時間に相当するルーチンの実行回数である。ステップ
809で所定時間が経過している場合にはステップ81
1で排気温度センサ13からNOX 吸収剤15の上流側
排気温度tinが、またステップ812で温度センサ12
からNOX 吸収剤15の内部温度tc が入力される。次
いで、ステップ813では上記により入力したNOX 吸
収剤内部温度tc が上流側排気温度tinより所定値Δt
0 以上高いか否かが判定される。Step 809 in FIG. 8 is a determination as to whether or not a predetermined time or more has elapsed since the start of the reproduction operation. Where T
1 is the number of times of execution of the routine corresponding to the time required for the temperature inside the NO x absorbent to rise after the start of the regeneration operation to obtain the temperature distribution as shown in FIG. 7 (B). If the predetermined time has passed in step 809, step 81
Temperature sensor 12 upstream exhaust temperature t in of the NO X absorbent 15 from the exhaust temperature sensor 13 at 1, and in step 812
Is input from the internal temperature t c of the NO x absorbent 15. Next, at step 813, the NO x absorbent internal temperature t c input as above is more than the predetermined value Δt from the upstream side exhaust temperature t in.
It is determined whether or not it is higher than 0 .
【0041】ステップ813でtc ≧tin+Δt0 であ
る場合には、すなわちNOX 吸収剤内部の温度分布が図
7(B)点線のようになっているのでNOX 吸収剤の被
毒が生じたと判断してステップ815に進みフラグF1
をセット(=“1”)する。また、tc <tin+Δt0
である場合には温度分布は図7(B)実線の様になって
いるので、被毒は生じていないと判断してステップ81
7に進みフラグF1 をリセット(=“0”)する。これ
により、図4のルーチンと同様に被毒の有無をフラグF
1 の値により判断することができる。If t c ≧ t in + Δt 0 in step 813, that is, the temperature distribution inside the NO x absorbent is as shown by the dotted line in FIG. 7 (B), the NO x absorbent is poisoned. If it is determined that it has occurred, the process proceeds to step 815 and the flag F 1
Is set (= “1”). Also, t c <t in + Δt 0
If it is, the temperature distribution is as shown by the solid line in FIG. 7 (B), so it is determined that poisoning has not occurred and step 81
7 and the flag F 1 is reset (= "0"). As a result, as in the routine of FIG.
It can be judged by the value of 1 .
【0042】なお、本実施例においても一定時間毎に図
5に示したルーチンが実行され、被毒が生じていると判
定された場合には被毒回復処理が行われるのは図1の実
施例と同様である。In the present embodiment as well, the routine shown in FIG. 5 is executed at regular time intervals, and when it is determined that poisoning has occurred, the poisoning recovery process is carried out as shown in FIG. Similar to the example.
【0043】[0043]
【発明の効果】本発明の排気浄化装置は、上述のように
NOX 吸収剤のSOFや液体還元剤による低温被毒の有
無を判定して、被毒が生じている場合には被毒回復処理
を行うようにしたことにより、排気浄化効率の低下を防
止し、常に排気を良好な状態に保つことができる。As described above, the exhaust gas purifying apparatus of the present invention determines whether or not there is low temperature poisoning by the SOF of the NO x absorbent or the liquid reducing agent, and recovers poisoning if poisoning occurs. By performing the treatment, it is possible to prevent the exhaust purification efficiency from decreasing and always keep the exhaust in a good state.
【図1】本発明の排気浄化装置の一実施例を示す図であ
る。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an exhaust emission control device of the present invention.
【図2】NOX 吸収剤の吸放出作用を説明する図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating the absorption and release action of a NO x absorbent.
【図3】図1の実施例のNOX 吸収剤の被毒検出原理を
説明する図である。3 is a diagram illustrating the poisoning detection principle of the NO X absorbent in the embodiment of FIG.
【図4】図1の実施例のNOX 吸収剤の被毒判定を動作
を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flow chart showing an operation for determining poisoning of the NO X absorbent of the embodiment of FIG.
【図5】被毒回復処理を示すフローチャートである。FIG. 5 is a flowchart showing poisoning recovery processing.
【図6】本発明の排気浄化装置の別の実施例を示す図で
ある。FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the exhaust emission control device of the present invention.
【図7】図6の実施例のNOX 吸収剤の被毒検出原理を
説明する図である。7 is a diagram illustrating the poisoning detection principle of the NO X absorbent in the embodiment of FIG. 6.
【図8】図6の実施例のNOX 吸収剤の被毒判定を動作
を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the operation of determining the poisoning of the NO X absorbent of the embodiment of FIG.
1…ディーゼルエンジン 2…エンジン吸気管 3…エンジン排気管 6…シャッターバルブ 7…アクチュエータ 8…シャッターバルブ開度センサ 10…酸素濃度センサ 11…還元剤供給装置 12…NOX 吸収剤温度センサ 13…排気温度センサ 15…NOX 吸収剤 16…ヒータ 20…電子制御ユニット(ECU)1 ... Diesel engine 2 ... Engine intake pipe 3 ... Engine exhaust pipe 6 ... Shutter valve 7 ... Actuator 8 ... Shutter valve opening sensor 10 ... Oxygen concentration sensor 11 ... Reductant supply device 12 ... NO X absorbent temperature sensor 13 ... Exhaust gas Temperature sensor 15 ... NO X absorbent 16 ... Heater 20 ... Electronic control unit (ECU)
Claims (1)
排気の空燃比がリーンのときにNOX を吸収し、流入排
気の酸素濃度が低下したときに吸収したNOX を放出す
るNOX 吸収剤を配置し、所定の運転条件下で排気中に
還元剤を導入してNOX 吸収剤上で燃焼させ、排気中の
酸素を消費してNOX 吸収剤から吸収したNOX を放出
させると共に該NOX を還元浄化する内燃機関の排気浄
化装置において、排気中の未燃成分によるNOX 吸収剤
の被毒を検出する手段と、前記被毒が検出されたときに
NOX 吸収剤を加熱して被毒回復を行う手段とを備えた
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。In an exhaust passage of 1. A diesel engine, the air-fuel ratio of the inflowing exhaust absorbs NO X when the lean, the the NO X absorbent oxygen concentration of the inflowing exhaust emits NO X absorbed when reduced arrangement and, by introducing a reducing agent into the exhaust at a predetermined operating condition is burned on the NO X absorbent, the NO causes release the absorbed NO X by consuming oxygen in the exhaust from the NO X absorbent In an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine for reducing and purifying X , means for detecting poisoning of a NO x absorbent due to unburned components in exhaust gas, and heating the NO x absorbent when the poisoning is detected. An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising: means for recovering poisoning.
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|---|---|---|---|
| JP4361465A JP2845071B2 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP4361465A JP2845071B2 (en) | 1992-12-29 | 1992-12-29 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
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|---|---|
| JPH06200737A true JPH06200737A (en) | 1994-07-19 |
| JP2845071B2 JP2845071B2 (en) | 1999-01-13 |
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| Country | Link |
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0735250A3 (en) * | 1995-03-28 | 1997-07-30 | Toyota Motor Co Ltd | Device for detecting deterioration of NOx absorbent |
| EP0896136A2 (en) | 1997-08-05 | 1999-02-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for reactivating catalyst of engine |
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-
1992
- 1992-12-29 JP JP4361465A patent/JP2845071B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0733786A3 (en) * | 1995-03-24 | 1997-05-28 | Toyota Motor Co Ltd | An exhaust purification device of an engine |
| US5735119A (en) * | 1995-03-24 | 1998-04-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Exhaust purification device of an engine |
| EP1113155A3 (en) * | 1995-03-24 | 2002-02-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust purification device of an engine |
| EP1113156A3 (en) * | 1995-03-24 | 2002-03-06 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | An exhaust purification device of an engine |
| EP0735250A3 (en) * | 1995-03-28 | 1997-07-30 | Toyota Motor Co Ltd | Device for detecting deterioration of NOx absorbent |
| EP1146208A3 (en) * | 1995-03-28 | 2003-10-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Device for detecting deterioration of NOx absorbent |
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Also Published As
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