JP4765992B2 - Exhaust gas purification device for internal combustion engine - Google Patents
Exhaust gas purification device for internal combustion engine Download PDFInfo
- Publication number
- JP4765992B2 JP4765992B2 JP2007113983A JP2007113983A JP4765992B2 JP 4765992 B2 JP4765992 B2 JP 4765992B2 JP 2007113983 A JP2007113983 A JP 2007113983A JP 2007113983 A JP2007113983 A JP 2007113983A JP 4765992 B2 JP4765992 B2 JP 4765992B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sulfur
- concentration
- recovery
- reducing agent
- sulfur poisoning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Processes For Solid Components From Exhaust (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
- Exhaust Gas Treatment By Means Of Catalyst (AREA)
- Exhaust Gas After Treatment (AREA)
Description
本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.
内燃機関の排気通路に吸蔵還元型ＮＯx触媒（以下、単にＮＯx触媒という。）を配置する技術が知られている。このＮＯx触媒は、流入する排気の酸素濃度が高いときに排気中
のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときに吸蔵し
ていたＮＯxを還元する。
A technique is known in which an NOx storage reduction catalyst (hereinafter simply referred to as a NOx catalyst) is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine. This NOx catalyst occludes NOx in the exhaust when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas is high, and reduces the NOx occluded when the oxygen concentration of the inflowing exhaust gas decreases and a reducing agent is present.
また、ＮＯx触媒には燃料に含まれる硫黄成分もＮＯxと同様に吸蔵される。このように吸蔵された硫黄成分はＮＯxよりも放出されにくく、ＮＯx触媒内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によりＮＯx触媒でのＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒回復を行なう必要がある。 Further, the sulfur component contained in the fuel is also stored in the NOx catalyst in the same manner as NOx. The sulfur component occluded in this way is less likely to be released than NOx and accumulates in the NOx catalyst. This is called sulfur poisoning. This sulfur poisoning reduces the NOx purification rate of the NOx catalyst, so it is necessary to recover sulfur poisoning at an appropriate time.
この硫黄被毒回復は、ＮＯx触媒を高温にし、且つ理論空燃比またはリッチ空燃比の排
気をＮＯx触媒に流通させて行われる。例えばＮＯx触媒に燃料を添加することにより、該燃料がＮＯx触媒で反応して該ＮＯx触媒が高温となる。この状態でさらに燃料を添加して排気の空燃比をリッチ空燃比とすることにより、硫黄被毒を回復させることができる。
This sulfur poisoning recovery is performed by setting the NOx catalyst to a high temperature and circulating exhaust gas having a stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio to the NOx catalyst. For example, by adding fuel to the NOx catalyst, the fuel reacts with the NOx catalyst, and the NOx catalyst becomes high temperature. In this state, sulfur poisoning can be recovered by adding fuel to make the air-fuel ratio of the exhaust gas rich.
そして、内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度に応じて硫黄被毒回復制御の制御態様を切り替える技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。つまり、内燃機関に供給される燃料中の硫黄濃度が高いほど、内燃機関から排出される硫黄成分の量が多くなり、その分ＮＯx触媒に吸蔵される硫黄成分の量も多くなるため、該ＮＯx触媒に吸蔵される硫黄成分の量に応じて硫黄被毒回復制御を行っている。
ところで、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復を行なうときに、還元剤中の硫黄成分
の濃度が変わると、硫黄被毒の回復度合いが変わる。そのため、硫黄被毒回復が完了するまでの時間が変わる。ここで、硫黄成分の放出が十分になされる前に硫黄被毒回復が終了してしまうと、ＮＯxの浄化率の回復が不十分となる虞がある。
By the way, when the sulfur poisoning recovery of the NOx storage reduction catalyst is performed, if the concentration of the sulfur component in the reducing agent is changed, the recovery degree of the sulfur poisoning is changed. Therefore, the time until the sulfur poisoning recovery is completed changes. Here, if the sulfur poisoning recovery is completed before the sulfur component is sufficiently released, the recovery of the NOx purification rate may be insufficient.
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたものであり、内燃機関の排気浄化装置において、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復をより確実に行なうことができる技術
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems, and provides a technique capable of more reliably performing sulfur poisoning recovery of the NOx storage reduction catalyst in an exhaust purification device of an internal combustion engine. With the goal.
上記課題を達成するために本発明による内燃機関の排気浄化装置は、以下の手段を採用した。すなわち、本発明による内燃機関の排気浄化装置は、
排気中のＮＯxを吸蔵し、還元剤の存在下でＮＯxを還元する吸蔵還元型ＮＯx触媒と、
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路へ還元剤を供給する還元剤供給手段と
、
前記還元剤供給手段から還元剤を供給させることにより前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫
黄被毒を回復させる硫黄被毒回復手段と、
前記還元剤供給手段により供給される還元剤中の硫黄成分の濃度を検出する硫黄濃度検出手段と、
前記硫黄被毒を回復させるときであって、前記硫黄濃度検出手段により検出される硫黄成分の濃度が高いときには、低いときと比較して、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵され
ている硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なう回復強化手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention employs the following means. That is, the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is
A NOx storage reduction catalyst that stores NOx in the exhaust and reduces NOx in the presence of a reducing agent;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst;
Sulfur poisoning recovery means for recovering sulfur poisoning of the NOx storage reduction catalyst by supplying a reducing agent from the reducing agent supply means;
A sulfur concentration detection means for detecting the concentration of the sulfur component in the reducing agent supplied by the reducing agent supply means;
When the sulfur poisoning is recovered and when the concentration of the sulfur component detected by the sulfur concentration detecting means is high, the sulfur component stored in the NOx storage reduction catalyst is lower than when the concentration is low. A means of strengthening recovery that takes action to increase the rate of decrease;
It is characterized by providing.
本発明の最大の特徴は、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いときには低いときと比較して、吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分が放出され難いということに基づいて、硫黄被毒回
復の制御態様を切り替えることにある。
The greatest feature of the present invention is that the sulfur poisoning recovery control is based on the fact that the sulfur component is less likely to be released from the NOx storage reduction catalyst when the concentration of the sulfur component in the reducing agent is high than when the concentration is low. The mode is to switch.
ここで、吸蔵還元型ＮＯx触媒は、ＮＯxを吸蔵し、この吸蔵されているＮＯxは還元剤
供給手段から還元剤が供給されることにより還元される。また、吸蔵還元型ＮＯx触媒に
還元剤を供給することにより該吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒も回復される。
Here, the NOx storage reduction catalyst stores NOx, and the stored NOx is reduced by supplying a reducing agent from the reducing agent supply means. Further, by supplying a reducing agent to the NOx storage reduction catalyst, the sulfur poisoning of the NOx storage reduction catalyst is also recovered.
硫黄濃度検出手段は、還元剤中の硫黄成分の濃度をセンサ等により得てもよく、また運転者等により入力された値に基づいて得てもよい。さらに、還元剤中の硫黄成分の濃度が予め分かっている場合には、その値を用いてもよい。 The sulfur concentration detecting means may obtain the concentration of the sulfur component in the reducing agent by a sensor or the like, or may be obtained based on a value input by a driver or the like. Furthermore, when the concentration of the sulfur component in the reducing agent is known in advance, the value may be used.
「吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されている硫黄成分の減少速度をより速くする処置」と
は、硫黄被毒回復時により多くの硫黄成分を放出させるための処置のことをいい、例えば吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くしたり、排気中の還元剤の濃度をより高くしたり
することをいう。
The “treatment for increasing the reduction rate of the sulfur component stored in the NOx storage reduction catalyst” refers to a treatment for releasing more sulfur component during recovery from sulfur poisoning. For example, the storage reduction type It means that the temperature of the NOx catalyst is raised or the concentration of the reducing agent in the exhaust is made higher.
ここで、硫黄被毒回復時には、高温雰囲気にて還元剤が例えばＰｔに作用することにより吸蔵還元型ＮＯx触媒からＳＯ３が放出され、このＳＯ３が還元剤によりＳＯ２に還元
されると推定される。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度が高くなると、Ｐｔ周辺では硫黄成分の濃度が局所的に高くなり、ＳＯ３の放出が阻害されると推定される。そのため、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵されている硫黄成分
の減少速度が遅くなると考えられる。
Here, when sulfur poisoning is recovered, it is estimated that SO 3 is released from the NOx storage reduction catalyst when the reducing agent acts on, for example, Pt in a high-temperature atmosphere, and this SO 3 is reduced to SO 2 by the reducing agent. Is done. When the concentration of the sulfur component in the reducing agent increases, the concentration of the sulfur component locally increases around Pt, and it is estimated that SO 3 release is inhibited. Therefore, it is considered that as the concentration of the sulfur component in the reducing agent is higher, the decreasing rate of the sulfur component stored in the NOx storage reduction catalyst becomes slower.
これに対し、還元剤中の硫黄成分の濃度が高くなるほど、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なうことにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒からの硫黄成分の放出を促進させ
るため、吸蔵還元型ＮＯx触媒に硫黄が残留することを抑制できる。
On the other hand, the higher the concentration of the sulfur component in the reducing agent, the faster the reduction rate of the sulfur component is increased, thereby promoting the release of the sulfur component from the NOx storage reduction catalyst. It is possible to suppress sulfur from remaining in the NOx catalyst.
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることにより行なうことができる。 In the present invention, the recovery strengthening means can perform the treatment for increasing the reduction rate of the sulfur component by increasing the temperature of the NOx storage reduction catalyst.
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることにより、該吸蔵還元型ＮＯx触媒の活性が高くなるため、より多くの硫黄成分を放出させることが可能となる。一方、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くすると熱劣化が進行する。これに対し、還元剤中の硫黄
成分の濃度に応じて温度を決定することで、熱劣化の進行を抑制できる。
That is, by raising the temperature of the NOx storage reduction catalyst, the activity of the NOx storage reduction catalyst becomes higher, so that more sulfur components can be released. On the other hand, when the temperature of the NOx storage reduction catalyst is raised, thermal degradation proceeds. On the other hand, the progress of thermal deterioration can be suppressed by determining the temperature according to the concentration of the sulfur component in the reducing agent.
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄被毒回復中の前半よりも後半で前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることができる。 In the present invention, the recovery strengthening means can raise the temperature of the NOx storage reduction catalyst in the second half compared to the first half during the sulfur poisoning recovery.
つまり、硫黄被毒回復の前半では、還元剤中の硫黄成分の濃度によらずに硫黄被毒回復が行なわれる。しかし、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いと、吸蔵還元型ＮＯx触媒から
放出されない硫黄成分の量が多くなる。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度によらずに行なった硫黄被毒回復で放出されなかった硫黄成分を、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより
高くすることにより放出させることができる。なお、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くしても良い。また、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くするのは、硫黄被毒回復の終了前としてもよい。
That is, in the first half of the sulfur poisoning recovery, the sulfur poisoning recovery is performed regardless of the concentration of the sulfur component in the reducing agent. However, when the concentration of the sulfur component in the reducing agent is high, the amount of the sulfur component that is not released from the NOx storage reduction catalyst increases. And the sulfur component which was not released | emitted by the sulfur poisoning recovery | restoration performed irrespective of the density | concentration of the sulfur component in a reducing agent can be discharge | released by making the temperature of a storage reduction type NOx catalyst higher. Note that the higher the concentration of the sulfur component in the reducing agent, the higher the temperature of the NOx storage reduction catalyst may be. Further, the temperature of the NOx storage reduction catalyst may be raised before the end of the sulfur poisoning recovery.
そして、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くする期間を還元剤中の硫黄成分の濃度に基
づいて決定してもよい。つまり、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くする期間を長くしても良い。このときには、硫黄成分の濃度に応
じて吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を決定してもよく、硫黄成分の濃度によらない規定の温
度としてもよい。
The period during which the temperature of the NOx storage reduction catalyst is raised may be determined based on the concentration of the sulfur component in the reducing agent. That is, the higher the concentration of the sulfur component in the reducing agent, the longer the period during which the temperature of the NOx storage reduction catalyst is raised. At this time, the temperature of the NOx storage reduction catalyst may be determined according to the concentration of the sulfur component, or may be a prescribed temperature that does not depend on the concentration of the sulfur component.
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄被毒回復の全般に亘り前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度をより高くすることができる。 In the present invention, the recovery strengthening means can raise the temperature of the NOx storage reduction catalyst throughout the recovery of sulfur poisoning.
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を高くすることにより活性度合いを高める。これ
により、還元剤中の硫黄成分の濃度が高い場合であっても、硫黄被毒回復を促進させることができる。そして、還元剤中の硫黄成分の濃度に応じて吸蔵還元型ＮＯx触媒の温度を
高くするため、熱劣化の進行を抑制できる。
That is, the degree of activity is increased by increasing the temperature of the NOx storage reduction catalyst. Thereby, even if the concentration of the sulfur component in the reducing agent is high, recovery from sulfur poisoning can be promoted. Since the temperature of the NOx storage reduction catalyst is increased according to the concentration of the sulfur component in the reducing agent, the progress of thermal deterioration can be suppressed.
本発明においては、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも下流の排気通路に排気中の粒子状
物質を捕集するパティキュレートフィルタをさらに備え、
前記硫黄被毒回復手段による吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒の回復と同時に前記パテ
ィキュレートフィルタの再生を行なうフィルタ再生手段をさらに備えることができる。
In the present invention, it further comprises a particulate filter for collecting particulate matter in the exhaust gas in the exhaust passage downstream of the NOx storage reduction catalyst,
A filter regeneration means for regenerating the particulate filter simultaneously with the recovery of the sulfur poisoning of the NOx storage reduction catalyst by the sulfur poisoning recovery means can be further provided.
ここで、フィルタの再生とは、パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質を除去することをいう。そして、硫黄被毒回復時にパティキュレートフィルタの温度も上昇するため、該パティキュレートフィルタに捕集されている粒子状物質が酸化され易くなる。つまり、硫黄被毒回復時にはフィルタの再生を行い易い。このような時期にフィルタの再生を行なうことにより、還元剤の消費量をより少なくすることができる。なお、フィルタの再生には、パティキュレートフィルタの温度を粒子状物質が酸化可能な温度まで上昇させるまでも含んでいる。また、「硫黄被毒の回復と同時」とは、硫黄被毒回復とフィルタの再生との少なくとも一部が同期間に行なわれることを含む。 Here, the regeneration of the filter means removal of the particulate matter collected by the particulate filter. And since the temperature of a particulate filter also rises at the time of sulfur poisoning recovery, the particulate matter collected by this particulate filter becomes easy to be oxidized. That is, it is easy to regenerate the filter when recovering sulfur poisoning. By regenerating the filter at such a time, the consumption of the reducing agent can be further reduced. Note that the regeneration of the filter includes the temperature of the particulate filter until it is raised to a temperature at which the particulate matter can be oxidized. Further, “simultaneously with the recovery of sulfur poisoning” includes that at least a part of the sulfur poisoning recovery and the regeneration of the filter is performed during the same period.
本発明においては、前記回復強化手段は、硫黄成分の減少速度をより速くする処置を、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給する還元剤の濃度をより高くすることにより行なうこと
ができる。
In the present invention, the recovery strengthening means can perform the treatment for increasing the reduction rate of the sulfur component by increasing the concentration of the reducing agent supplied to the NOx storage reduction catalyst.
つまり、吸蔵還元型ＮＯx触媒に供給する還元剤の濃度をより高くすることにより、該
吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分をより放出し易くすることができるので、より多くの
硫黄成分を放出させることが可能となる。つまり、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど、還元剤の濃度をより高くすることにより、吸蔵還元型ＮＯx触媒から硫黄成分をより放
出されることができる。
In other words, by increasing the concentration of the reducing agent supplied to the NOx storage reduction catalyst, the sulfur component can be more easily released from the NOx storage reduction catalyst, so that more sulfur components can be released. Is possible. That is, the higher the concentration of the sulfur component in the reducing agent, the higher the concentration of the reducing agent, so that the sulfur component can be released from the NOx storage reduction catalyst.
一方、還元剤の濃度を常に高くしていると、該還元剤が吸蔵還元型ＮＯx触媒をすり抜
けたり、還元剤の消費量が多くなったりする虞がある。これに対し、還元剤中の硫黄成分の濃度に応じて還元剤の濃度をより高くする期間を決定することで、還元剤のすり抜けを抑制できる。また還元剤の消費量を低減できる。
On the other hand, if the concentration of the reducing agent is constantly increased, the reducing agent may slip through the NOx storage reduction catalyst or the consumption of the reducing agent may increase. On the other hand, slipping of the reducing agent can be suppressed by determining a period during which the concentration of the reducing agent is increased according to the concentration of the sulfur component in the reducing agent. Moreover, the consumption of a reducing agent can be reduced.
本発明においては、前記回復強化手段は、内燃機関の低負荷運転時に還元剤の濃度をより高くすることができる。 In the present invention, the recovery enhancing means can make the concentration of the reducing agent higher during low load operation of the internal combustion engine.
低負荷運転時にはパティキュレートフィルタの温度が上昇し難い。そのため、硫黄被毒回復を行なうのが困難となる。このときにも、還元剤中の硫黄成分の濃度が高いほど硫黄被毒回復を行なうのがより困難となる。しかし、還元剤の濃度をより高くすることにより、温度がより低い場合であっても、また還元剤の濃度がより高い場合であっても、硫黄被毒回復を行なうことが可能となる。つまり、低負荷運転時においても硫黄被毒回復が可能となる。 During low-load operation, the temperature of the particulate filter is unlikely to rise. Therefore, it becomes difficult to perform sulfur poisoning recovery. Also at this time, it becomes more difficult to recover sulfur poisoning as the concentration of the sulfur component in the reducing agent is higher. However, by increasing the concentration of the reducing agent, sulfur poisoning recovery can be performed even when the temperature is lower and the concentration of the reducing agent is higher. That is, it is possible to recover sulfur poisoning even during low load operation.
本発明によれば、吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒回復をより確実に行なうことができ
る。
According to the present invention, the sulfur poisoning recovery of the NOx storage reduction catalyst can be performed more reliably.
以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化装置の具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, specific embodiments of an exhaust emission control device for an internal combustion engine according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。図１に示す内燃機関１は、水冷式の４サイクル・ディーゼルエンジンである。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine 1 to which an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied and an exhaust system thereof. The internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 is a water-cooled four-cycle diesel engine.
内燃機関１には、吸気通路２および排気通路３が接続されている。この吸気通路２の途中には、スロットル４が設けられている。このスロットル４は、電動アクチュエータにより開閉される。スロットル４よりも上流の吸気通路２には、該吸気通路２内を流通する吸気の流量に応じた信号を出力するエアフローメータ５が設けられている。このエアフローメータ５により、内燃機関１の吸入新気量が測定される。
An
一方、排気通路３の途中には、吸蔵還元型ＮＯx触媒６（以下、ＮＯx触媒６という。）が備えられている。ＮＯx触媒６は、流入する排気の酸素濃度が高いときは排気中のＮＯxを吸蔵し、流入する排気の酸素濃度が低下し且つ還元剤が存在するときは吸蔵していたＮＯxを還元する機能を有する。
On the other hand, an NOx storage reduction catalyst 6 (hereinafter referred to as NOx catalyst 6) is provided in the middle of the
さらに、本実施例では、ＮＯx触媒６よりも上流の排気通路３を流通する排気中に還元
剤たる燃料（軽油）を添加する燃料添加弁７を備えている。ここで、燃料添加弁７は、後述するＥＣＵ１０からの信号により開弁して燃料を噴射する。そして、燃料添加弁７から排気通路３内へ噴射された燃料は、排気通路３の上流から流れてきた排気の空燃比をリッチにすると共に、該ＮＯx触媒６に吸蔵されていたＮＯxを還元する。このＮＯx還元時に
は、ＮＯx触媒６に流入する排気の空燃比を比較的に短い周期でスパイク的（短時間）に
リッチとする、所謂リッチスパイク制御を実行する。なお、本実施例では燃料添加弁７が、本発明における還元剤供給手段に相当する。
Further, in this embodiment, a fuel addition valve 7 for adding fuel (light oil) as a reducing agent to the exhaust gas flowing through the
また、ＮＯx触媒６には燃料に含まれる硫黄成分もＮＯxと同様に吸蔵される。このように吸蔵された硫黄成分はＮＯxよりも放出され難く、ＮＯx触媒６内に蓄積される。これを硫黄被毒という。この硫黄被毒によりＮＯx触媒６でのＮＯx浄化率が低下するため、適宜の時期に硫黄被毒から回復させる硫黄被毒回復を行なう必要がある。この硫黄被毒回復は、ＮＯx触媒６を高温にし、且つ理論空燃比またはリッチ空燃比の排気をＮＯx触媒６に流通させて行われる。このときにも前記リッチスパイク制御が行われる。なお、本実施例では硫黄被毒回復を行なうＥＣＵ１０が、本発明における硫黄被毒回復手段に相当する。
Further, the NOx catalyst 6 also stores sulfur components contained in the fuel in the same manner as NOx. The sulfur component occluded in this way is less likely to be released than NOx and is accumulated in the NOx catalyst 6. This is called sulfur poisoning. Since the NOx purification rate in the NOx catalyst 6 decreases due to this sulfur poisoning, it is necessary to perform sulfur poisoning recovery to recover from sulfur poisoning at an appropriate time. This sulfur poisoning recovery is performed by raising the temperature of the NOx catalyst 6 and flowing exhaust gas having a stoichiometric air-fuel ratio or rich air-fuel ratio to the NOx catalyst 6. Also at this time, the rich spike control is performed. In this embodiment, the
そして、内燃機関１には、排気通路３内を流通する排気の一部を吸気通路２へ再循環させるＥＧＲ装置８が備えられている。このＥＧＲ装置８は、ＥＧＲ通路８１及びＥＧＲ弁
８２を備えて構成されている。
The internal combustion engine 1 is provided with an
ＥＧＲ通路８１は、ＮＯx触媒６よりも上流側の排気通路３と、スロットル４よりも下
流の吸気通路２と、を接続している。このＥＧＲ通路８１を通って、排気が再循環される。また、ＥＧＲ弁８２は、ＥＧＲ通路８１の通路断面積を調整することにより、該ＥＧＲ通路８１を流れるＥＧＲガスの量を調整する。
The
また、燃料が流通する燃料通路７１には、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄成分の濃度（硫黄成分の濃度を以下「硫黄濃度」という。）を検出する硫黄濃度検出装置７２が備えられている。この硫黄濃度検出装置７２は、例えばセンサにより硫黄濃度を測定する。また、燃料中の硫黄濃度を直接検出せずに、例えば給油される燃料中の硫黄濃度を予め求めておき、この値に基づいて硫黄濃度を算出してもよい。なお、本実施例では硫黄濃度検出装置７２が、本発明における硫黄濃度検出手段に相当する。
Further, a sulfur
さらに、ＮＯx触媒６よりも下流側の排気通路３には、該排気通路３を流通する排気の
温度を検出する排気温度センサ９が取り付けられている。この排気温度センサ９の出力信号に基づいてＮＯx触媒６の温度が検出される。
Further, an exhaust temperature sensor 9 for detecting the temperature of the exhaust gas flowing through the
以上述べたように構成された内燃機関１には、該内燃機関１を制御するための電子制御ユニットであるＥＣＵ１０が併設されている。このＥＣＵ１０は、内燃機関１の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関１の運転状態を制御するユニットである。
The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an
ＥＣＵ１０には、エアフローメータ５及び排気温度センサ９、さらには硫黄濃度検出装置７２が電気配線を介して接続され、該排気温度センサ９の出力信号が入力されるようになっている。一方、ＥＣＵ１０には、スロットル４、燃料添加弁７及びＥＧＲ弁８２が電気配線を介して接続され、これらはＥＣＵ１０により制御される。
The
そして本実施例では、ＮＯx触媒６に吸蔵されている硫黄成分の量（以下、硫黄被毒量
ともいう。）が規定量以上となったときに前記硫黄被毒回復が行なわれる。なお、ＮＯx
触媒６に吸蔵されている硫黄成分の量を以下「硫黄被毒量」ともいう。また、硫黄成分の量を単に「硫黄量」ともいう。ここで、硫黄被毒量を求めるために先ず、硫黄濃度検出装置７２から得られる燃料中の硫黄濃度と、燃料消費量と、に基づいて、内燃機関１から排出される硫黄量を算出する。そして、この硫黄がＮＯx触媒６に吸蔵される割合を予め実
験等により求めておくことで、ＮＯx触媒６に吸蔵される硫黄量を求めることができる。
さらにこの値を積算することで、硫黄被毒量を得ることができる。
In this embodiment, the sulfur poisoning recovery is performed when the amount of the sulfur component occluded in the NOx catalyst 6 (hereinafter also referred to as sulfur poisoning amount) exceeds a specified amount. NOx
Hereinafter, the amount of the sulfur component stored in the catalyst 6 is also referred to as “sulfur poisoning amount”. The amount of sulfur component is also simply referred to as “sulfur amount”. Here, in order to obtain the sulfur poisoning amount, first, the sulfur amount discharged from the internal combustion engine 1 is calculated based on the sulfur concentration in the fuel obtained from the sulfur
Furthermore, the amount of sulfur poisoning can be obtained by integrating these values.
硫黄被毒回復を行なうときの硫黄被毒量の閾値となる規定量は、ＮＯx浄化率等を考慮
して予め設定しておく。
The prescribed amount that is the threshold value for the sulfur poisoning amount when performing sulfur poisoning recovery is set in advance in consideration of the NOx purification rate and the like.
また、硫黄被毒回復中にも硫黄被毒量が算出される。つまり、硫黄被毒回復により放出された硫黄量分だけ硫黄被毒量が減じられる。硫黄成分の放出速度は例えばＮＯx触媒６
の硫黄被毒量、ＮＯx触媒６または排気の温度、排気の流量、空燃比がリッチとされてい
る時間、空燃比がリッチとされているときのリッチの度合い等に基づいて算出する。そして、硫黄被毒回復で硫黄被毒量が所定量まで減少したときに、該硫黄被毒回復が終了される。
Further, the sulfur poisoning amount is calculated even during the sulfur poisoning recovery. That is, the sulfur poisoning amount is reduced by the amount of sulfur released by the sulfur poisoning recovery. The release rate of the sulfur component is, for example, NOx catalyst 6
Is calculated based on the sulfur poisoning amount of NO, the temperature of the NOx catalyst 6 or the exhaust, the flow rate of the exhaust, the time when the air-fuel ratio is rich, the degree of rich when the air-fuel ratio is rich, and the like. When the sulfur poisoning amount is reduced to a predetermined amount due to the recovery from sulfur poisoning, the sulfur poisoning recovery is completed.
ここで図２は、硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量と燃料中の硫黄濃度との関係を示した図である。燃料中の硫黄濃度が比較的低いときを実線で示し、中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、硫黄被毒回復が開始されてからの硫黄被毒量の減少量は、燃料中の硫黄濃度が高いほど、小さくなる。 Here, FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the elapsed time from the start of recovery from sulfur poisoning, the amount of sulfur poisoning, and the sulfur concentration in the fuel. When the sulfur concentration in the fuel is relatively low, it is indicated by a solid line, when it is moderate, it is indicated by a one-dot chain line, and when it is relatively high, it is indicated by a broken line. That is, the amount of decrease in the sulfur poisoning amount after the start of recovery from sulfur poisoning becomes smaller as the sulfur concentration in the fuel is higher.
そこで本実施例では、硫黄被毒回復の後半であって硫黄被毒回復の終了前に、燃料中の硫黄濃度に応じてＮＯx触媒６の温度をより高くする。このように温度をより高くするこ
とにより、ＮＯx触媒６に残留している硫黄成分を放出させる。例えば燃料添加弁７から
の燃料添加間隔を短くしてＮＯx触媒６の温度を上昇させることができる。なお、「硫黄
被毒回復の終了前」は「硫黄被毒の終了直前」としてもよい。
In this embodiment, therefore, the temperature of the NOx catalyst 6 is increased in accordance with the sulfur concentration in the fuel in the latter half of the sulfur poisoning recovery and before the sulfur poisoning recovery is completed. By increasing the temperature in this way, the sulfur component remaining in the NOx catalyst 6 is released. For example, the temperature of the NOx catalyst 6 can be raised by shortening the fuel addition interval from the fuel addition valve 7. Note that “before the end of sulfur poisoning recovery” may be “just before the end of sulfur poisoning”.
ここで図３は、硫黄被毒回復を開始してからの経過時間と硫黄被毒量とＮＯx触媒６の
温度との関係を示した図である。ＮＯx触媒６の温度が比較的低いときを実線で示し、中
程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、硫黄被毒回復が開始されてからの硫黄被毒量の減少量は、ＮＯx触媒６の温度が高いほど、大きくな
る。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the elapsed time from the start of the recovery from sulfur poisoning, the sulfur poisoning amount, and the temperature of the NOx catalyst 6. When the temperature of the NOx catalyst 6 is relatively low, it is indicated by a solid line, when it is medium, it is indicated by a one-dot chain line, and when it is relatively high, it is indicated by a broken line. That is, the amount of decrease in the sulfur poisoning amount after the start of the sulfur poisoning recovery increases as the temperature of the NOx catalyst 6 increases.
つまり、燃料中の硫黄濃度が高くなるほど、ＮＯx触媒６の硫黄被毒量は減少し難くな
るが、ＮＯx触媒６の温度を高くすることにより、硫黄被毒量の減少を促進させることが
できる。これにより、燃料中の硫黄濃度が高い場合であっても、燃料中の硫黄濃度が低いときと同等に硫黄成分を放出させることができる。
That is, as the sulfur concentration in the fuel increases, the sulfur poisoning amount of the NOx catalyst 6 is less likely to decrease. However, by increasing the temperature of the NOx catalyst 6, the reduction of the sulfur poisoning amount can be promoted. Thereby, even when the sulfur concentration in the fuel is high, the sulfur component can be released in the same manner as when the sulfur concentration in the fuel is low.
また、ＮＯx触媒６の温度を高くするのは、硫黄被毒回復の終了前に限ることで、該Ｎ
Ｏx触媒６の熱劣化の進行を抑制できる。
Further, the temperature of the NOx catalyst 6 is increased only before the end of the sulfur poisoning recovery.
The progress of thermal deterioration of the Ox catalyst 6 can be suppressed.
次に図４は、本実施例に係る硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の目標温度の推移を示した
タイムチャートである。Ｘは硫黄被毒回復の開始時間を示し、Ｚは硫黄被毒回復の終了時間を示し、ＹはＮＯx触媒６の温度をより高くすることを開始する時間を示している。ま
た、Ａは通常の硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の目標温度を示し、Ｂは燃料中の硫黄濃度
に応じて決定される目標温度を示している。なお、通常の硫黄被毒回復とは、燃料中の硫黄濃度が最も低いときに行なわれる硫黄被毒回復としてもよく、また従来の硫黄被毒回復としてもよい。
Next, FIG. 4 is a time chart showing the transition of the target temperature of the NOx catalyst 6 at the time of recovery from sulfur poisoning according to the present embodiment. X indicates the start time of the recovery from sulfur poisoning, Z indicates the end time of the recovery from sulfur poisoning, and Y indicates the time to start raising the temperature of the NOx catalyst 6. Further, A indicates the target temperature of the NOx catalyst 6 at the time of normal sulfur poisoning recovery, and B indicates the target temperature determined according to the sulfur concentration in the fuel. The normal sulfur poisoning recovery may be a sulfur poisoning recovery performed when the sulfur concentration in the fuel is the lowest, or a conventional sulfur poisoning recovery.
ＸからＹまでの期間は、通常の硫黄被毒回復が行なわれる。このときには、ＮＯx触媒
６の温度は比較的低いが、ＮＯx触媒６に硫黄成分が多く吸蔵されている場合には、燃料
中の硫黄濃度によらず硫黄成分を放出させることができる。
During the period from X to Y, normal sulfur poisoning recovery is performed. At this time, the temperature of the NOx catalyst 6 is relatively low. However, if the NOx catalyst 6 contains a large amount of sulfur component, the sulfur component can be released regardless of the sulfur concentration in the fuel.
ＹからＺまでの期間は、ＮＯx触媒６の温度が燃料中の硫黄濃度に応じてより高くされ
る。例えば燃料中の硫黄濃度が高いほど、ＹからＺまでの期間を長くする。つまり、Ｙをより早い時間とすることで、温度をより高くする期間を長くする。また、例えば燃料中の硫黄濃度が高いほど、ＹからＺまでの期間中の目標温度Ｂを高くしてもよい。つまり、温度の上昇幅を大きくしてもよい。なお、燃料中の硫黄濃度が所定値よりも高いときに限りＮＯx触媒６の温度をより高くしても良い。
During the period from Y to Z, the temperature of the NOx catalyst 6 is made higher according to the sulfur concentration in the fuel. For example, the higher the sulfur concentration in the fuel, the longer the period from Y to Z. That is, by setting Y to an earlier time, the period during which the temperature is raised is lengthened. For example, the target temperature B during the period from Y to Z may be increased as the sulfur concentration in the fuel is higher. That is, the temperature increase range may be increased. Note that the temperature of the NOx catalyst 6 may be increased only when the sulfur concentration in the fuel is higher than a predetermined value.
このようにすることでＹからＺまでの期間では、通常の硫黄被毒回復では放出されなかった硫黄成分が放出される。 By doing in this way, in the period from Y to Z, the sulfur component which was not released by normal sulfur poisoning recovery is released.
なお、本実施例ではＹからＺまでの期間にＮＯx触媒６の温度を高くするＥＣＵ１０が
、本発明における回復強化手段に相当する。
In this embodiment, the
以上説明したように本実施例によれば、ＮＯx触媒６に添加する燃料中の硫黄濃度が高
いときには、硫黄被毒回復の終了前にＮＯx触媒６の温度をより高くするため、硫黄成分
の放出を促進させることができる。これにより、硫黄被毒回復終了時の硫黄被毒量を減少させることができる。また、硫黄被毒回復を速やかに完了させることができる。
As described above, according to this embodiment, when the concentration of sulfur in the fuel added to the NOx catalyst 6 is high, the temperature of the NOx catalyst 6 is raised before the end of the recovery from sulfur poisoning, so that the sulfur component is released. Can be promoted. Thereby, the sulfur poisoning amount at the end of the sulfur poisoning recovery can be reduced. Moreover, the sulfur poisoning recovery can be completed quickly.
さらに、燃料中の硫黄濃度に応じてＮＯx触媒６の温度を設定したり、または温度をよ
り高くする期間を設定したりすることで、ＮＯx触媒６の熱劣化の進行を抑制できる。ま
た、燃料添加量を減少させることにより、燃費の悪化を抑制できる。
Furthermore, the progress of thermal deterioration of the NOx catalyst 6 can be suppressed by setting the temperature of the NOx catalyst 6 according to the sulfur concentration in the fuel or by setting a period during which the temperature is increased. Moreover, the fuel consumption can be prevented from deteriorating by reducing the fuel addition amount.
図５は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関１とその排気系の概略構成を示す図である。本実施例は、ＮＯx触媒６よりも下流にパティキュレートフィ
ルタ１１（以下、フィルタ１１という。）を備えている点で実施例１と相違する。このフィルタ１１は、排気中のＰＭを捕集する。その他のハードウェアについては実施例１と同じなので説明を省略する。
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of the internal combustion engine 1 to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied and its exhaust system. The present embodiment is different from the first embodiment in that a particulate filter 11 (hereinafter referred to as filter 11) is provided downstream of the NOx catalyst 6. This
本実施例では、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど、硫黄被毒回復中のＮＯx触媒６の温度をより高くする。実施例１とは異なり、硫黄被毒回復を行なう
期間中、ＮＯx触媒６の目標温度は変えない。
In this embodiment, the higher the sulfur concentration in the fuel added from the fuel addition valve 7, the higher the temperature of the NOx catalyst 6 during sulfur poisoning recovery. Unlike Example 1, the target temperature of the NOx catalyst 6 is not changed during the period of recovery from sulfur poisoning.
そして、燃料中の硫黄濃度が規定値Ｃ１以上のときで且つフィルタ１１の再生が必要なときには、硫黄被毒回復と同時にフィルタ１１の再生を行なう。なお、フィルタ１１の再生が必要なときとは、例えばフィルタ１１に規定量のＰＭが捕集されたときである。
When the sulfur concentration in the fuel is equal to or higher than the specified value C1 and when the
ここで、図６は、燃料中の硫黄濃度と、硫黄被毒回復が十分に行なわれるＮＯx触媒６
の温度ＴＮおよびそのときのフィルタ１１の温度ＴＤと、の関係を示した図である。実線はＮＯx触媒６を示し、一点鎖線はフィルタ１１を示している。この関係は実験等により
得ることができる。
Here, FIG. 6 shows the NOx catalyst 6 in which the sulfur concentration in the fuel and the sulfur poisoning recovery are sufficiently performed.
It is the figure which showed the relationship between temperature TN of this and temperature TD of the
Ｔ１は、フィルタ１１の再生に必要となる温度の下限値を示している。また、Ｔ２は、フィルタ１１の再生が可能となるときのＮＯx触媒６の温度を示している。さらにＴ３は
、ＮＯx触媒６が過熱する虞のない温度の上限値を示している。
T1 indicates the lower limit value of the temperature required for the regeneration of the
Ｃ１は、フィルタ１１の再生を行なうことのできる硫黄濃度の下限値を示している。つまり、ＮＯx触媒６の硫黄被毒回復とフィルタ１１の再生とを同時に行なうことのできる
硫黄濃度の下限値を示している。このＣ１の値は、フィルタ１１の温度がＴ１となる濃度として予め実験等により求める。また、Ｃ２は、硫黄被毒回復時にＮＯx触媒６が過熱す
る虞のない硫黄濃度の上限値を示している。このＣ２の値は、フィルタ１１の温度がＴ３となる濃度として予め実験等により求める。
C1 indicates a lower limit value of the sulfur concentration at which the
そして、硫黄被毒回復を行なうときに、燃料中の硫黄濃度がＣ１以上で且つフィルタ１１の再生が必要なときに、ＮＯx触媒６の目標温度をそのときの燃料中の硫黄濃度に応じ
た値とする。これによりＮＯx触媒６の硫黄被毒回復が行なわれる。このときにフィルタ
１１の温度が該フィルタ１１の再生に必要となる温度まで上昇するため、フィルタ１１の再生も行なわれる。
When sulfur poisoning recovery is performed, when the sulfur concentration in the fuel is C1 or higher and the
なお、燃料中の硫黄濃度がＣ２よりも高い場合には、ＮＯx触媒６が過熱する虞がある
ため、硫黄被毒回復時の目標温度をＴ３とする。このときには、硫黄被毒回復が十分に行なわれない虞があるため、硫黄被毒回復を促進させるための他の制御を行なってもよい。
Note that when the sulfur concentration in the fuel is higher than C2, the NOx catalyst 6 may be overheated, so the target temperature at the time of sulfur poisoning recovery is T3. At this time, since there is a possibility that the sulfur poisoning may not be sufficiently recovered, another control for promoting the sulfur poisoning recovery may be performed.
なお、本実施例では燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど硫黄被毒回復中のＮＯx触媒６の温度をより高くするＥＣＵ１０が、本発明における回復強化手段
に相当する。
In this embodiment, the
以上説明したように本実施例によれば、硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の温度を、該Ｎ
Ｏx触媒６に添加される燃料中の硫黄濃度に応じて高くするため、硫黄被毒回復を速やか
に完了させることができる。
As described above, according to this embodiment, the temperature of the NOx catalyst 6 at the time of recovery from sulfur poisoning is set to the N
Since the sulfur concentration is increased according to the sulfur concentration in the fuel added to the Ox catalyst 6, the sulfur poisoning recovery can be completed quickly.
また、硫黄被毒回復と同時にフィルタ１１の再生を行なうことにより、燃料の消費量を減少させることができるため、燃費の悪化を抑制できる。
Further, since the fuel consumption can be reduced by regenerating the
本実施例では、内燃機関１の低負荷運転時において、燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほど、リッチスパイク時の目標空燃比をより低くする。 In the present embodiment, during the low load operation of the internal combustion engine 1, the target air-fuel ratio at the time of rich spike is lowered as the sulfur concentration in the fuel added from the fuel addition valve 7 is higher.
ここで、内燃機関１の低負荷運転時には排気の温度が低いため、実施例１または２で説明したＮＯx触媒６の温度を高くする制御が困難となる。なお、低負荷とは、ＮＯx触媒６の温度を所定の温度まで上昇させることが困難な負荷としてもよい。 Here, since the temperature of the exhaust gas is low during low load operation of the internal combustion engine 1, it becomes difficult to control to increase the temperature of the NOx catalyst 6 described in the first or second embodiment. The low load may be a load that makes it difficult to raise the temperature of the NOx catalyst 6 to a predetermined temperature.
一方、燃料中の硫黄濃度が高くなるほど、ＮＯx触媒６の硫黄被毒量は減少し難くなる
が、ＮＯx触媒６に添加する燃料の濃度を高くすることにより、硫黄被毒量の減少を促進
させることができる。つまり、燃料中の硫黄濃度が低いときと同等に硫黄成分を放出させることができる。
On the other hand, as the sulfur concentration in the fuel increases, the sulfur poisoning amount of the NOx catalyst 6 is less likely to decrease. However, by increasing the concentration of the fuel added to the NOx catalyst 6, the reduction of the sulfur poisoning amount is promoted. be able to. That is, the sulfur component can be released in the same manner as when the sulfur concentration in the fuel is low.
ここで、図７は、ＮＯx触媒６に流入する排気の温度と硫黄被毒回復時のＮＯx触媒６の温度との関係を示した図である。図７中の実線は、排気の温度に対して上昇可能なＮＯx
触媒６の温度の上限値を示している。また、二点鎖線は、燃料中の硫黄濃度が比較的低いときに十分に硫黄被毒回復を行なうために必要な温度を示している。同様に、燃料中の硫黄濃度が中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。このように、燃料中の硫黄濃度が高いほど、十分に硫黄被毒回復を行なうために必要となる温度が高くなる。なお、十分に硫黄被毒を行なうために必要となる温度とは、実施例１または２により硫黄被毒回復を行なうことができる温度としてもよい。
Here, FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the temperature of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 6 and the temperature of the NOx catalyst 6 at the time of sulfur poisoning recovery. The solid line in FIG. 7 indicates NOx that can be raised with respect to the exhaust temperature.
The upper limit of the temperature of the catalyst 6 is shown. A two-dot chain line indicates a temperature necessary for sufficiently recovering sulfur poisoning when the sulfur concentration in the fuel is relatively low. Similarly, when the sulfur concentration in the fuel is medium, it is indicated by a one-dot chain line, and when it is relatively high, it is indicated by a broken line. Thus, the higher the sulfur concentration in the fuel, the higher the temperature required to sufficiently recover sulfur poisoning. Note that the temperature necessary for sufficient sulfur poisoning may be a temperature at which sulfur poisoning recovery can be performed according to Example 1 or 2.
また、Ｔ４１は、燃料中の硫黄濃度が比較的低いときに十分に硫黄被毒回復を行なうために必要な排気の温度を示している。同様に、燃料中の硫黄濃度が中程度のときをＴ４２で示し、比較的高いときをＴ４３で示している。 T41 indicates the temperature of the exhaust gas necessary for sufficiently recovering sulfur poisoning when the sulfur concentration in the fuel is relatively low. Similarly, when the sulfur concentration in the fuel is medium, it is indicated by T42, and when it is relatively high, it is indicated by T43.
そして、実際の燃料中の硫黄濃度を図７に代入することで、十分に硫黄被毒回復を行なうことのできる排気の温度を閾値Ｔ４として求めることができる。この閾値Ｔ４よりも排気温度センサ９により得られる実際の排気の温度が低い場合には、硫黄被毒回復を十分に行なうことができないため、本実施例による空燃比の低下が行なわれる。 Then, by substituting the actual sulfur concentration in the fuel into FIG. 7, the temperature of the exhaust gas that can sufficiently recover the sulfur poisoning can be obtained as the threshold value T4. When the actual exhaust gas temperature obtained by the exhaust gas temperature sensor 9 is lower than the threshold value T4, the sulfur poisoning cannot be sufficiently recovered. Therefore, the air-fuel ratio is lowered according to this embodiment.
また、排気温度センサ９により排気の温度を測定し、この値を図７に代入することで、硫黄被毒回復を十分に行なうことのできる燃料中の硫黄濃度を閾値として求めてもよい。このようにして求められた閾値よりも実際の硫黄濃度が高い場合に本実施例による空燃比の低下を行なってもよい。 Alternatively, the exhaust gas temperature sensor 9 may measure the temperature of the exhaust gas and substitute this value in FIG. 7 to obtain the sulfur concentration in the fuel that can sufficiently recover sulfur poisoning as a threshold value. When the actual sulfur concentration is higher than the threshold value thus obtained, the air-fuel ratio may be lowered according to this embodiment.
図８は、ＮＯx触媒６に流入する排気の空燃比の推移を燃料中の硫黄濃度毎に示したタ
イムチャートである。燃料中の硫黄濃度が比較的低いときを実線で示し、中程度のときを一点鎖線で示し、比較的高いときを破線で示している。つまり、リッチスパイク時の空燃比は、燃料中の硫黄濃度が高いほど、低くなる。
FIG. 8 is a time chart showing the transition of the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx catalyst 6 for each sulfur concentration in the fuel. When the sulfur concentration in the fuel is relatively low, it is indicated by a solid line, when it is moderate, it is indicated by a one-dot chain line, and when it is relatively high, it is indicated by a broken line. That is, the air-fuel ratio at the time of rich spike becomes lower as the sulfur concentration in the fuel becomes higher.
例えば複数回の燃料の噴射により１回のリッチスパイクが形成されているときには、１回のリッチスパイク中の夫々の噴射時間を長くすることにより排気の空燃比をより低下さ
せることができる。また、燃料添加弁７に供給する燃料の圧力を高くすることにより、排気の空燃比をより低下させることができる。
For example, when one rich spike is formed by a plurality of fuel injections, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be further lowered by lengthening each injection time during one rich spike. Further, by increasing the pressure of the fuel supplied to the fuel addition valve 7, the air-fuel ratio of the exhaust can be further reduced.
なお、実際の排気の温度が、燃料中の硫黄濃度を図７に代入して得られる排気温度の閾値Ｔ４よりも高い場合には、実施例１または２により硫黄被毒回復を行なうことができる。 When the actual exhaust gas temperature is higher than the exhaust gas temperature threshold T4 obtained by substituting the sulfur concentration in the fuel into FIG. 7, the sulfur poisoning recovery can be performed according to the first or second embodiment. .
そして、本実施例では燃料添加弁７から添加される燃料中の硫黄濃度が高いほどリッチスパイク時の目標空燃比をより低くするＥＣＵ１０が、本発明における回復強化手段に相当する。
In this embodiment, the
以上説明したように本実施例によれば、内燃機関１の低負荷運転時であっても、燃料中の硫黄濃度に応じて排気の空燃比を低くするため、硫黄被毒回復を行なうことができる。また、燃料中の硫黄被毒濃度に応じて空燃比を低くするため、必要以上に燃料が添加されることが抑制されるため、ＮＯx触媒６をすり抜ける燃料を低減することができる。また
、燃費の悪化を抑制できる。
As described above, according to the present embodiment, even when the internal combustion engine 1 is in a low load operation, the sulfur poisoning recovery can be performed in order to reduce the air-fuel ratio of the exhaust gas according to the sulfur concentration in the fuel. it can. Further, since the air-fuel ratio is lowered in accordance with the sulfur poisoning concentration in the fuel, the fuel is prevented from being added more than necessary, so that the fuel that passes through the NOx catalyst 6 can be reduced. Moreover, deterioration of fuel consumption can be suppressed.
１ 内燃機関
２ 吸気通路
３ 排気通路
４ スロットル
５ エアフローメータ
６ 吸蔵還元型ＮＯx触媒
７ 燃料添加弁
８ ＥＧＲ装置
９ 排気温度センサ
１０ ＥＣＵ
１１ パティキュレートフィルタ
７１ 燃料通路
７２ 硫黄濃度検出装置
８１ ＥＧＲ通路
８２ ＥＧＲ弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
11
Claims (7)
前記吸蔵還元型ＮＯx触媒よりも上流の排気通路へ還元剤を供給する還元剤供給手段と
、
前記還元剤供給手段から還元剤を供給させることにより前記吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫
黄被毒を回復させる硫黄被毒回復手段と、
前記還元剤供給手段により供給される還元剤中の硫黄成分の濃度を検出する硫黄濃度検出手段と、
前記硫黄被毒を回復させるときであって、前記硫黄濃度検出手段により検出される硫黄成分の濃度が高いときには、低いときと比較して、前記吸蔵還元型ＮＯx触媒に吸蔵され
ている硫黄成分の減少速度をより速くする処置を行なう回復強化手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 A NOx storage reduction catalyst that stores NOx in the exhaust and reduces NOx in the presence of a reducing agent;
Reducing agent supply means for supplying a reducing agent to the exhaust passage upstream of the NOx storage reduction catalyst;
Sulfur poisoning recovery means for recovering sulfur poisoning of the NOx storage reduction catalyst by supplying a reducing agent from the reducing agent supply means;
A sulfur concentration detection means for detecting the concentration of the sulfur component in the reducing agent supplied by the reducing agent supply means;
When the sulfur poisoning is recovered and when the concentration of the sulfur component detected by the sulfur concentration detecting means is high, the sulfur component stored in the NOx storage reduction catalyst is lower than when the concentration is low. A means of strengthening recovery that takes action to increase the rate of decrease;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
関の排気浄化装置。 2. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the recovery strengthening means performs a treatment for further increasing the reduction rate of the sulfur component by increasing the temperature of the NOx storage reduction catalyst. .
温度をより高くすることを特徴とする請求項２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 2, wherein the recovery strengthening means raises the temperature of the NOx storage reduction catalyst in the latter half of the first half during the sulfur poisoning recovery.
り高くすることを特徴とする請求項２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 2, wherein the recovery strengthening means raises the temperature of the NOx storage reduction catalyst throughout the recovery of sulfur poisoning.
ィキュレートフィルタをさらに備え、
前記硫黄被毒回復手段による吸蔵還元型ＮＯx触媒の硫黄被毒の回復と同時に前記パテ
ィキュレートフィルタの再生を行なうフィルタ再生手段をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A particulate filter for collecting particulate matter in the exhaust gas in the exhaust passage downstream of the NOx storage reduction catalyst;
The exhaust purification of an internal combustion engine according to claim 4, further comprising filter regeneration means for regenerating the particulate filter simultaneously with recovery of sulfur poisoning of the NOx storage reduction catalyst by the sulfur poisoning recovery means. apparatus.
１に記載の内燃機関の排気浄化装置。 2. The internal combustion engine according to claim 1, wherein the recovery strengthening means performs a treatment for further increasing a reduction rate of the sulfur component by increasing a concentration of a reducing agent supplied to the NOx storage reduction catalyst. Engine exhaust purification system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007113983A JP4765992B2 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007113983A JP4765992B2 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008267331A JP2008267331A (en) | 2008-11-06 |
| JP4765992B2 true JP4765992B2 (en) | 2011-09-07 |
Family
ID=40047125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007113983A Expired - Fee Related JP4765992B2 (en) | 2007-04-24 | 2007-04-24 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4765992B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016084752A (en) * | 2014-10-27 | 2016-05-19 | いすゞ自動車株式会社 | Exhaust emission control system |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3829766B2 (en) * | 2002-06-27 | 2006-10-04 | 日産自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
| JP3945335B2 (en) * | 2002-07-31 | 2007-07-18 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification device for internal combustion engine |
| JP4241279B2 (en) * | 2003-09-12 | 2009-03-18 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification system for internal combustion engine |
| JP4193793B2 (en) * | 2004-12-13 | 2008-12-10 | トヨタ自動車株式会社 | Exhaust gas purification method and exhaust gas purification apparatus for internal combustion engine |
-
2007
- 2007-04-24 JP JP2007113983A patent/JP4765992B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008267331A (en) | 2008-11-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7506502B2 (en) | Exhaust gas purifying system for internal combustion engine | |
| JP4385593B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP4910932B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP2006194149A (en) | Exhaust emission control system of internal combustion engine | |
| WO2008114878A1 (en) | Exhaust purification system for internal combustion engine | |
| JP2004324455A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
| JP3962386B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| KR100785751B1 (en) | Exhaust purifying apparatus for internal combustion engine | |
| JP4276472B2 (en) | Catalyst deterioration determination device for internal combustion engine | |
| JP3649130B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP4435300B2 (en) | Control device for internal combustion engine | |
| JP5761255B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP2010019092A (en) | Exhaust emission control device for internal combustion engine | |
| JP4241784B2 (en) | Exhaust gas purification system for internal combustion engine | |
| JP4765992B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP6729473B2 (en) | Filter regeneration control device and filter regeneration control method | |
| JP2008267213A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
| JP4962740B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP2008069728A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
| JP2008064063A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine | |
| JP4407787B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP4556417B2 (en) | Method for raising the temperature of an exhaust purification catalyst for an internal combustion engine | |
| JP4069043B2 (en) | Exhaust gas purification device for internal combustion engine | |
| JP4406255B2 (en) | Method for maintaining catalyst temperature of internal combustion engine | |
| JP2008202409A (en) | Exhaust emission control device of internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20091210 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110414 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110517 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110530 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4765992 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140624 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |