JP4407705B2 - 排気浄化剤の添加量制御装置、及び排気浄化システム - Google Patents
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Description
また、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量しても前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量することにより前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであることを特徴とする。
また、前記添加量制御手段が、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
また、前記実行制御切替手段が、前記第1の添加量制御により添加量を増量しても前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第2の添加量制御に切り替え、前記第2の添加量制御により添加量を減量することにより前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第1の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
また、上記所定条件が成立している間(第1の添加量制御と第2の添加量制御とが繰り返し実行されている期間)は継続的に、排気浄化剤の添加量を高い精度で適量に制御することができるようになる。
また、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量しても前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量することにより前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであることを特徴とする。
また、前記添加量制御手段が、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
また、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量しても前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方が、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量することにより前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであることを特徴とする。
また、前記添加量制御手段が、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
また、実行制御切替手段が、前記第2の添加量制御により添加量を減量しても前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第1の添加量制御に切り替え、前記第1の添加量制御により添加量を増量することにより前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第2の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
また、前記実行制御切替手段が、前記第2の添加量制御により添加量を減量しても前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第1の添加量制御に切り替え、前記第1の添加量制御により添加量を増量することにより前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第2の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする。
NO+NO2+2NH3→2N2+3H2O …(式2)
そして、上記還元反応(式2)で消費されずにSCR触媒13の下流(排気管14)へ流れてきた余分なNH3(余剰NH3)は、NH3触媒15により下記反応(式3)を通じて浄化され、大気中に放出されるNH3放出量が低減される。なお、SCR触媒13下流の排気については、その排気中のNH3量(NH3余剰量)及びNOx量(NOx排出量)が、それぞれ排気管14に設けられた排気センサ14a(NOxセンサとNH3センサとを内蔵するセンサ)によって検出(詳しくは各センサ出力に基づきECU40にて算出)可能とされている。
続けて、本システムの排気浄化系を構成する上記各種排気浄化装置について詳述する。
Claims (12)
- 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記選択還元触媒の下流であって前記酸化触媒の上流に配置され排気中の特定成分量を検出する特定成分検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記排気中の特定成分のうち、前記浄化剤との反応により浄化されなかった分に相当する特定成分未浄化量を前記特定成分検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量又は減量させる制御である第1の添加量制御を行い、該第1の添加量制御の実行により前記特定成分未浄化量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第1の添加量制御を停止して今度は前記第1の添加量制御とは逆に前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量又は増量させる制御である第2の添加量制御を、前記特定成分検出手段により前記特定成分未浄化量を監視しながら行い、該第2の添加量制御の実行により前記特定成分未浄化量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第2の添加量制御を停止する添加量制御手段を備え、
前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量しても前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量することにより前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであり、
前記添加量制御手段は、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 前記添加量制御手段は、前記特定成分未浄化量の監視を、同特定成分未浄化量の実測値に基づいて行うものである請求項1に記載の排気浄化剤の添加量制御装置。
- 前記添加量制御手段により第2の添加量制御が停止された時の前記浄化剤の添加量を取得する最適添加量取得手段を備える請求項1又は2に記載の排気浄化剤の添加量制御装置。
- データを不揮発に保持可能とする所定の記憶装置に対して、前記最適添加量取得手段により取得された浄化剤の添加量を格納する手段を備える請求項3に記載の排気浄化剤の添加量制御装置。
- 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記選択還元触媒の下流であって前記酸化触媒の上流に配置され排気中の浄化剤量を検出する浄化剤検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記浄化剤のうち、前記特定成分との反応により消費されなかった分に相当する浄化剤未反応量を前記浄化剤検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量又は減量させる制御である第1の添加量制御を行い、該第1の添加量制御の実行により前記浄化剤未反応量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第1の添加量制御を停止して今度は前記第1の添加量制御とは逆に前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量又は増量させる制御である第2の添加量制御を、前記浄化剤検出手段により前記浄化剤未反応量を監視しながら行い、該第2の添加量制御の実行により前記浄化剤未反応量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第2の添加量制御を停止する添加量制御手段を備え、
前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量しても前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量することにより前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであり、
前記添加量制御手段は、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記酸化触媒の下流において排気中の前記浄化剤量を検出する浄化剤検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記浄化剤のうち、前記特定成分との反応箇所よりも下流の大気中へ放出される分に相当する浄化剤放出量を前記浄化剤検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量又は減量させる制御である第1の添加量制御を行い、該第1の添加量制御の実行により前記浄化剤放出量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第1の添加量制御を停止して今度は前記第1の添加量制御とは逆に前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量又は増量させる制御である第2の添加量制御を、前記浄化剤検出手段により前記浄化剤放出量を監視しながら行い、該第2の添加量制御の実行により前記浄化剤放出量の変化態様が所定の態様になった場合には、この第2の添加量制御を停止する添加量制御手段を備え、
前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御の一方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御であって、添加量を減量しても前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に停止されるものであり、他方は、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御であって、添加量を増量することにより前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化した場合に停止されるものであり、
前記添加量制御手段は、前記第2の添加量制御を停止した後、再び前記第1の添加量制御を行うことにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記選択還元触媒の下流であって前記酸化触媒の上流に配置され排気中の特定成分量を検出する特定成分検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記排気中の特定成分のうち、前記浄化剤との反応により浄化されなかった分に相当する特定成分未浄化量を前記特定成分検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御である第1の添加量制御と、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御である第2の添加量制御とのいずれか一方を実行し、前記特定成分未浄化量の変化態様が所定の態様になったか否かに応じて、前記実行する制御を、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御のうちの実行されている一方から他方へ切り替える実行制御切替手段を備え、
前記実行制御切替手段は、前記第1の添加量制御により添加量を増量しても前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第2の添加量制御に切り替え、前記第2の添加量制御により添加量を減量することにより前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第1の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記選択還元触媒の下流であって前記酸化触媒の上流に配置され排気中の浄化剤量を検出する浄化剤検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記浄化剤のうち、前記特定成分との反応により消費されなかった分に相当する浄化剤未反応量を前記浄化剤検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御である第1の添加量制御と、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御である第2の添加量制御とのいずれか一方を実行し、前記浄化剤未反応量の変化態様が所定の態様になったか否かに応じて、前記実行する制御を、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御のうちの実行されている一方から他方へ切り替える実行制御切替手段を備え、
前記実行制御切替手段は、前記第2の添加量制御により添加量を減量しても前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第1の添加量制御に切り替え、前記第1の添加量制御により添加量を増量することにより前記浄化剤未反応量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第2の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 内燃機関の排気通路において、排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、前記選択還元触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を前記選択還元触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、前記選択還元触媒の下流に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、前記酸化触媒の下流に配置され排気中の浄化剤量を検出する浄化剤検出手段とを備える排気浄化システムに適用され、前記浄化剤の添加量を制御する装置であって、
前記浄化剤のうち、前記特定成分との反応箇所よりも下流の大気中へ放出される分に相当する浄化剤放出量を前記浄化剤検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御である第1の添加量制御と、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御である第2の添加量制御とのいずれか一方を実行し、前記浄化剤放出量の変化態様が所定の態様になったか否かに応じて、前記実行する制御を、前記第1の添加量制御及び前記第2の添加量制御のうちの実行されている一方から他方へ切り替える実行制御切替手段を備え、
前記実行制御切替手段は、前記第2の添加量制御により添加量を減量しても前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第1の添加量制御に切り替え、前記第1の添加量制御により添加量を増量することにより前記浄化剤放出量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第2の添加量制御に切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行するものであることを特徴とする排気浄化剤の添加量制御装置。 - 前記特定成分は、NOx(窒素酸化物)であり、前記浄化剤は、尿素水溶液のかたちで添加され排気中にて分解して生成されるNH3(アンモニア)である請求項1〜9のいずれか一項に記載の排気浄化剤の添加量制御装置。
- 排気浄化のための特定の排気浄化反応を促進する選択還元触媒と、
前記触媒上で排気中の特定成分と前記排気浄化反応を行うことにより排気を浄化する浄化剤又はその発生源となる添加剤を、前記選択還元触媒自体又は該触媒よりも上流の排気へ添加する浄化剤添加弁と、
前記選択還元触媒の下流の排気通路に設けられ排気中における前記特定成分と未反応分の前記浄化剤を浄化する酸化触媒と、
前記選択還元触媒の下流であって前記酸化触媒の上流の排気通路に配置され排気中の特定成分量を検出する特定成分検出手段と、
前記排気中の特定成分のうち、前記排気浄化反応により浄化されなかった分に相当する特定成分未浄化量を前記特定成分検出手段により監視しつつ、前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次増量させる制御である第1の添加量制御と前記浄化剤の添加量を所定量ずつ逐次減量させる制御である第2の添加量制御とのいずれか一方を実行し、前記特定成分未浄化量の変化態様において、前記第1の添加量制御により添加量を増量しても前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化しなくなった場合に前記第2の添加量制御へ切り替え、前記第2の添加量制御により添加量を減量することにより前記特定成分未浄化量が許容範囲を超えて変化した場合に前記第1の添加量制御へ切り替えることにより、所定条件が成立している間、それら第1の添加量制御と第2の添加量制御とを交互に繰り返し実行する実行制御切替手段と、
を備えることを特徴とする排気浄化システム。 - 前記特定成分は、NOx(窒素酸化物)であり、前記添加剤は尿素水溶液であり、前記選択還元触媒は、尿素水溶液が分解して生成されるNH3(アンモニア)を通じてNOxを還元するNOx還元反応を前記排気浄化反応として促進するものである請求項11に記載の排気浄化システム。
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