Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6927765B2 - Exhaust purification control device for internal combustion engine - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6927765B2 - Exhaust purification control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust purification control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP6927765B2
JP6927765B2 JP2017127270A JP2017127270A JP6927765B2 JP 6927765 B2 JP6927765 B2 JP 6927765B2 JP 2017127270 A JP2017127270 A JP 2017127270A JP 2017127270 A JP2017127270 A JP 2017127270A JP 6927765 B2 JP6927765 B2 JP 6927765B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amount
urea water
exhaust
exhaust gas
reduction
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
Application number
JP2017127270A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2019011685A (en
Inventor
徹 齊藤
徹 齊藤
天野 典保
典保 天野
隆徳 中野
隆徳 中野
土屋 富久
富久 土屋
正憲 坂井
正憲 坂井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017127270A priority Critical patent/JP6927765B2/en
Publication of JP2019011685A publication Critical patent/JP2019011685A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6927765B2 publication Critical patent/JP6927765B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に、選択還元型触媒と、該選択還元型触媒よりも上流側に配置されて排気に尿素水を添加する添加弁と、前記添加弁から噴射された尿素水を分散させる分散器と、が設けられた排気浄化装置に適用される内燃機関の排気浄化制御装置に関する。 In the present invention, a selective reduction catalyst, an addition valve arranged upstream of the selective reduction catalyst to add urea water to the exhaust gas, and urea water injected from the addition valve are provided in the exhaust passage of the internal combustion engine. The present invention relates to an exhaust gas purification control device for an internal combustion engine, which is applied to an exhaust gas purification device provided with a disperser.

たとえば下記特許文献1には、排気通路のうち尿素SCR触媒(選択還元型触媒)の上流において、尿素水噴射ノズル(添加弁)からミキサ(分散器)に向けて尿素水を噴射することによって、尿素水と排気との混合を促進する排気浄化装置が記載されている。
なお、添加弁による尿素水の噴射量を排気中のNOx量と反応できる量とすることが周知である。
For example, in Patent Document 1 below, urea water is injected from a urea water injection nozzle (addition valve) toward a mixer (dispersor) upstream of a urea SCR catalyst (selective reduction catalyst) in an exhaust passage. An exhaust purification device that promotes mixing of urea water and exhaust gas is described.
It is well known that the amount of urea water injected by the addition valve is an amount that can react with the amount of NOx in the exhaust gas.

特開2009−2213号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-2213

ところで、排気の温度が低い場合には、添加弁から噴射された尿素が分散器において尿素変性物となって堆積する。その後、排気の温度が高くなると、分散器に堆積している尿素変性物が分解してアンモニアとなる。このため、分散器に尿素変性物が堆積しているときに排気の温度が高くなる場合、添加弁による尿素水の噴射量を排気中のNOx量と反応できる量としたのでは、選択還元型触媒に流入するアンモニアの量が過剰となるおそれがある。 By the way, when the temperature of the exhaust gas is low, the urea injected from the addition valve is deposited as a urea-modified product in the disperser. After that, when the temperature of the exhaust gas rises, the urea-modified product accumulated in the disperser is decomposed into ammonia. For this reason, if the temperature of the exhaust gas rises when urea modified products are deposited on the disperser, the amount of urea water injected by the addition valve may be set to an amount that can react with the amount of NOx in the exhaust gas. The amount of ammonia flowing into the catalyst may be excessive.

上記課題を解決すべく、内燃機関の制御装置は、内燃機関の排気通路に、選択還元型触媒と、該選択還元型触媒よりも上流側に配置されて排気に尿素水を添加する添加弁と、前記添加弁から噴射された尿素水を分散させる分散器と、が設けられた排気浄化装置に適用され、前記排気の温度が規定温度以上であるとき、前記分散器に堆積物が堆積している場合には堆積していない場合と比較して前記添加弁から噴射する尿素水量を低減する低減処理を実行する。 In order to solve the above problems, the control device of the internal combustion engine includes a selective reduction catalyst in the exhaust passage of the internal combustion engine and an addition valve arranged upstream of the selective reduction catalyst to add urea water to the exhaust. It is applied to an exhaust gas purification device provided with a disperser for dispersing urea water injected from the addition valve, and when the temperature of the exhaust is equal to or higher than a specified temperature, deposits are deposited on the disperser. If it is present, a reduction treatment is performed to reduce the amount of urea water injected from the addition valve as compared with the case where it is not deposited.

排気の温度が低い場合に添加弁から尿素水を噴射すると、その一部が分散器において尿素変性物として堆積する。分散器に堆積した尿素変性物は、排気の温度が高くなると、分解してアンモニアとして分散器から脱離する。そこで、上記構成によれば、規定温度をアンモニアが脱離する温度とすることにより、脱離したアンモニアが選択還元型触媒に流入するときに、低減処理を実行することによって添加弁から噴射する尿素水の量を低減することができる。これにより、選択還元型触媒に流入するアンモニアの量が過剰となることを抑制することができる。 When urea water is injected from the addition valve when the exhaust temperature is low, a part of it is deposited as a urea modifier in the disperser. When the temperature of the exhaust gas rises, the urea-modified product deposited on the disperser decomposes and desorbs from the disperser as ammonia. Therefore, according to the above configuration, by setting the specified temperature to the temperature at which ammonia is desorbed, when the desorbed ammonia flows into the selective reduction catalyst, urea is injected from the addition valve by performing a reduction treatment. The amount of water can be reduced. This makes it possible to prevent the amount of ammonia flowing into the selective reduction catalyst from becoming excessive.

第1の実施形態にかかる排気浄化制御装置および排気浄化装置を示す図。The figure which shows the exhaust gas purification control device and the exhaust gas purification device which concerns on 1st Embodiment. 同実施形態にかかる尿素水の添加処理の手順を示す流れ図。The flow chart which shows the procedure of the addition treatment of urea water which concerns on this embodiment. 第2の実施形態にかかる排気浄化制御装置および排気浄化装置を示す図。The figure which shows the exhaust gas purification control device and the exhaust gas purification device which concerns on 2nd Embodiment. 同実施形態にかかる尿素水の添加処理の手順を示す流れ図。The flow chart which shows the procedure of the addition treatment of urea water which concerns on this embodiment. 第3の実施形態にかかる分散器の堆積物の堆積量を検出するための構成を示す図。The figure which shows the structure for detecting the sedimentation amount of the disperser which concerns on 3rd Embodiment.

<第1の実施形態> <First Embodiment>

図1に示す内燃機関10において、吸気通路12に吸入された空気は、過給機14を介してスロットルバルブ16の下流側に流入し、吸気弁18の開動作に伴って、シリンダ20およびピストン22によって区画される燃焼室24内に流入する。燃焼室24には、燃料噴射弁26が設けられており、燃料噴射弁26から噴射された燃料と燃焼室24内に流入した空気との混合気が圧縮着火によって燃焼に供される。混合気の燃焼エネルギは、ピストン22を介してクランク軸28の回転エネルギに変換される。燃焼室24内において燃焼に供された混合気は、排気弁30の開動作に伴って、排気として、排気通路32に排出される。吸気通路12と排気通路32とは、EGR通路34によって接続されており、EGR通路34には、その流路断面積を調整するEGRバルブ36が設けられている。 In the internal combustion engine 10 shown in FIG. 1, the air sucked into the intake passage 12 flows into the downstream side of the throttle valve 16 via the supercharger 14, and the cylinder 20 and the piston are opened as the intake valve 18 is opened. It flows into the combustion chamber 24 partitioned by 22. A fuel injection valve 26 is provided in the combustion chamber 24, and a mixture of the fuel injected from the fuel injection valve 26 and the air flowing into the combustion chamber 24 is subjected to combustion by compression ignition. The combustion energy of the air-fuel mixture is converted into the rotational energy of the crankshaft 28 via the piston 22. The air-fuel mixture used for combustion in the combustion chamber 24 is discharged to the exhaust passage 32 as exhaust gas as the exhaust valve 30 is opened. The intake passage 12 and the exhaust passage 32 are connected by an EGR passage 34, and the EGR passage 34 is provided with an EGR valve 36 for adjusting the cross-sectional area of the passage.

排気通路32のうちの過給機14の下流には、上流側から順に、酸化触媒38およびディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF40)が設けられている。また、DPF40の下流には、上流側から順に、選択還元型触媒(SCR42)および、アンモニアを酸化するアンモニア酸化触媒44が設けられている。 An oxidation catalyst 38 and a diesel particulate filter (DPF40) are provided downstream of the supercharger 14 in the exhaust passage 32 in this order from the upstream side. Further, downstream of the DPF 40, a selective reduction catalyst (SCR42) and an ammonia oxidation catalyst 44 that oxidizes ammonia are provided in this order from the upstream side.

さらに、SCR42とDPF40との間には、排気に尿素水を添加する添加弁46が設けられており、添加弁46の下流には、尿素水を分散する分散器48が設けられている。添加弁46は分散器48に向けて尿素水を噴射するものであり、これにより、分散器48において尿素水が分散し、排気と尿素水との混合度合いが高められる。なお、添加弁46には、タンク50に貯蔵された尿素水がポンプ52によって汲み上げられて供給される。 Further, an addition valve 46 for adding urea water to the exhaust gas is provided between the SCR 42 and the DPF 40, and a disperser 48 for dispersing the urea water is provided downstream of the addition valve 46. The addition valve 46 injects urea water toward the disperser 48, whereby the urea water is dispersed in the disperser 48, and the degree of mixing between the exhaust gas and the urea water is increased. The urea water stored in the tank 50 is pumped up and supplied to the addition valve 46 by the pump 52.

制御装置60は、内燃機関10を制御対象とし、スロットルバルブ16や、燃料噴射弁26、EGRバルブ36、添加弁46等の各種操作対象機器を操作することによって、制御量(トルク、排気成分)を制御する。制御装置60は、制御量の制御に際し、エアフローメータ70によって検出される吸入空気量Gaや、クランク角センサ72の出力信号Scr、排気温センサ74によって検出される過給機14から排出される排気の温度(排気温Tex)を取り込む。また、制御装置60は、上流側NOxセンサ76によって検出される上流側のNOxの濃度である上流側濃度NOxu、下流側NOxセンサ78によって検出される下流側のNOxの濃度である下流側濃度NOxdを取り込む。制御装置60は、CPU62、ROM64およびRAM66を備えており、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が実行することにより、上記制御量の制御を実行する。 The control device 60 controls the internal combustion engine 10 and controls various operation target devices such as the throttle valve 16, the fuel injection valve 26, the EGR valve 36, and the addition valve 46 to control the amount (torque, exhaust component). To control. The control device 60 controls the control amount, such as the intake air amount Ga detected by the air flow meter 70, the output signal Scr of the crank angle sensor 72, and the exhaust discharged from the supercharger 14 detected by the exhaust temperature sensor 74. Temperature (exhaust temperature Tex) is taken in. Further, the control device 60 has an upstream concentration NOxu which is the concentration of the upstream NOx detected by the upstream NOx sensor 76 and a downstream concentration NOxd which is the concentration of the downstream NOx detected by the downstream NOx sensor 78. To capture. The control device 60 includes a CPU 62, a ROM 64, and a RAM 66, and the CPU 62 executes a program stored in the ROM 64 to control the control amount.

図2に、添加弁46を用いた排気浄化制御の処理手順を示す。図2に示す処理は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、以下では、先頭に「S」の付与された数字によってステップ番号を表現する。 FIG. 2 shows a processing procedure for exhaust gas purification control using the addition valve 46. The process shown in FIG. 2 is realized by the CPU 62 repeatedly executing the program stored in the ROM 64 at a predetermined cycle. In the following, the step number is represented by a number with "S" added at the beginning.

図2に示す一連の処理において、CPU62は、まず、上流側濃度NOxuと、排気流量とに基づき、排気中のNOx流量と過不足なく反応する尿素水量(等量比QSR)を算出する(S10)。ここで、CPU62は、排気流量を、吸入空気量Gaと、燃料噴射量とに基づき算出する。次に、CPU62は、下流側濃度NOxdと排気流量とに基づき、添加弁46から噴射する尿素水の量を等量比QSRに対して増量する増量補正量ΔQを算出する(S12)。具体的には、CPU62は、まず、下流側濃度NOxdと排気流量とに基づきSCR42の下流における排気中のNOx流量を算出する。次に、CPU62は、算出したNOx流量と過不足なく反応させることができる尿素水量を、SCR42の上流における排気中のNOx流量と過不足なく反応させることができる尿素水量に対する等量比QSRの不足量と見なし、この不足量を増量補正量ΔQとする。なお、下流側濃度NOxdがゼロである場合、増量補正量ΔQはゼロである。そしてCPU62は、添加弁46からの単位時間当たりの尿素水の噴射量の指令値(噴射量指令値QS*)を、等量比QSRを増量補正量ΔQにて増量した値とする(S14)。 In the series of processes shown in FIG. 2, the CPU 62 first calculates the amount of urea water (equal ratio QSR) that reacts with the NOx flow rate in the exhaust without excess or deficiency based on the upstream concentration NOxu and the exhaust flow rate (S10). ). Here, the CPU 62 calculates the exhaust flow rate based on the intake air amount Ga and the fuel injection amount. Next, the CPU 62 calculates an increase correction amount ΔQ that increases the amount of urea water injected from the addition valve 46 with respect to the equivalent ratio QSR based on the downstream concentration NOxd and the exhaust flow rate (S12). Specifically, the CPU 62 first calculates the NOx flow rate in the exhaust downstream of the SCR 42 based on the downstream concentration NOxd and the exhaust flow rate. Next, the CPU 62 lacks an equal amount ratio QSR to the amount of urea water that can react with the calculated NOx flow rate without excess or deficiency with the amount of urea water that can react with the NOx flow rate in the exhaust upstream of the SCR 42 without excess or deficiency. It is regarded as an amount, and this shortage amount is defined as an increase correction amount ΔQ. When the downstream concentration NOxd is zero, the increase correction amount ΔQ is zero. Then, the CPU 62 sets the command value (injection amount command value QS *) of the urea water injection amount per unit time from the addition valve 46 to a value obtained by increasing the equal amount ratio QSR by the increase correction amount ΔQ (S14). ..

次にCPU62は、排気温Texが、規定温度Tth以上であるか否かを判定する(S16)。ここで、規定温度Tthは、分散器48に堆積した尿素変性物の堆積物が分解する温度(たとえば400°C)に設定されている。すなわち、排気温Texが低い場合(たとえば350°C以下の場合)には、添加弁46から噴射された尿素水が分散器48において尿素変性物となって堆積するものの、排気温Texが高くなる場合には、堆積した尿素変性物が分解されてアンモニアとして脱離する。S16の処理では、分散器48に堆積物が堆積していると仮定する場合に、堆積している尿素変性物が分解してアンモニアとして脱離する温度であるか否かを判定する。 Next, the CPU 62 determines whether or not the exhaust temperature Tex is equal to or higher than the specified temperature Tth (S16). Here, the specified temperature Tth is set to a temperature (for example, 400 ° C.) at which the urea-modified deposits deposited on the disperser 48 decompose. That is, when the exhaust temperature Tex is low (for example, when the temperature is 350 ° C. or lower), the urea water injected from the addition valve 46 is deposited as a urea-modified product in the disperser 48, but the exhaust temperature Tex is high. In some cases, the accumulated urea denatured product is decomposed and desorbed as ammonia. In the treatment of S16, when it is assumed that deposits are deposited on the disperser 48, it is determined whether or not the deposited urea denaturants are at a temperature at which they are decomposed and desorbed as ammonia.

CPU62は、規定温度Tth未満であると判定する場合(S16:NO)、増量補正量ΔQに基づき、SCR42の堆積物の堆積量の増加量ΔDiを算出する(S18)。すなわち、S10の処理によって定まった等量比QSRに応じて添加弁46から尿素水を噴射する場合、噴射した尿素水の全てがSCR42に到達するなら、下流側濃度NOxdは無視できる値となると考えられる。このため、下流側濃度NOxdがゼロよりも大きい値となり、増量補正量ΔQがゼロよりも大きい値となる場合、添加弁46から噴射した尿素水のうちの一部が分散器48において尿素変性物として堆積し、SCR42に到達しなかったと考えられる。そして、分散器48に堆積することによって、SCR42に到達しなかった量は、増量補正量ΔQに一致すると考えられる。したがって、CPU62は、増加量ΔDiを、増量補正量ΔQとする。 When the CPU 62 determines that the temperature is less than the specified temperature Tth (S16: NO), the CPU 62 calculates the increase amount ΔDi of the deposit amount of the SCR42 deposit based on the increase correction amount ΔQ (S18). That is, when urea water is injected from the addition valve 46 according to the equivalent ratio QSR determined by the treatment of S10, if all of the injected urea water reaches SCR42, the downstream concentration NOxd is considered to be a negligible value. Be done. Therefore, when the downstream concentration NOxd becomes a value larger than zero and the increase correction amount ΔQ becomes a value larger than zero, a part of the urea water injected from the addition valve 46 is a urea-modified product in the disperser 48. It is probable that it did not reach SCR42. Then, it is considered that the amount that did not reach the SCR 42 by depositing on the disperser 48 corresponds to the increase correction amount ΔQ. Therefore, the CPU 62 sets the increase amount ΔDi as the increase correction amount ΔQ.

そしてCPU62は、堆積量Dを、増加量ΔDiによって増量補正する(S20)。次に、CPU62は、堆積量Dが、許容上限量Dth以下であるか否かを判定する(S22)。そしてCPU62は、許容上限量Dthよりも多いと判定する場合(S22:NO)、分散器48の堆積物を分解してアンモニアとして脱離させるべく、排気温Texを所定温度(たとえば500°C)以上に上昇させる処理を実行する(S24)。これは、たとえば、燃料噴射弁26による噴射時期を遅角させることによって実現できる。 Then, the CPU 62 increases and corrects the accumulated amount D by the increased amount ΔDi (S20). Next, the CPU 62 determines whether or not the accumulated amount D is equal to or less than the allowable upper limit amount Dth (S22). When the CPU 62 determines that the amount is greater than the allowable upper limit amount Dth (S22: NO), the exhaust temperature Tex is set to a predetermined temperature (for example, 500 ° C.) in order to decompose the deposits of the disperser 48 and desorb them as ammonia. The process of raising the temperature is executed (S24). This can be achieved, for example, by retarding the injection timing of the fuel injection valve 26.

一方、CPU62は、排気温Texが規定温度Tth以上であると判定する場合(S16:YES)、堆積量Dと、排気温Texと、排気流量とに基づき、分散器48からのアンモニアの脱離量ΔDdを算出する(S26)。詳しくは、CPU62は、堆積物の温度として排気温Texを代用し、堆積物の温度が高い場合に低い場合よりも脱離速度が高くなることに鑑み、排気温Texが高い場合に低い場合よりも脱離量ΔDdを多く算出する。また、CPU62は、排気流量が多い場合に少ない場合よりも脱離量ΔDdを多く算出する。さらに、CPU62は、堆積量Dが多い場合に少ない場合よりも脱離量ΔDdを多く算出する。これは、たとえば堆積量D、排気温Texおよび排気流量を入力パラメータとし、脱離量ΔDdを出力パラメータとするマップデータを用いたマップ演算によって行うことができる。ここで、マップデータとは、入力変数の離散的な値と、入力変数の値のそれぞれに対応する出力変数の値と、の組データである。またマップ演算は、たとえば、入力変数の値がマップデータの入力変数の値のいずれかに一致する場合、対応するマップデータの出力変数の値を演算結果とし、一致しない場合、マップデータに含まれる複数の出力変数の値の補間によって得られる値を演算結果とする処理とすればよい。なお、アンモニアの脱離量ΔDdは、尿素水量に換算された値となっている。すなわち、脱離量ΔDdは、脱離したアンモニアを生成可能な尿素水量と等しい。 On the other hand, when the CPU 62 determines that the exhaust temperature Tex is equal to or higher than the specified temperature Tth (S16: YES), the CPU 62 desorbs ammonia from the disperser 48 based on the accumulated amount D, the exhaust temperature Tex, and the exhaust flow rate. The quantity ΔDd is calculated (S26). Specifically, the CPU 62 substitutes the exhaust temperature Tex as the temperature of the deposit, and in view of the fact that the desorption rate is higher when the temperature of the deposit is higher than when it is lower, than when the exhaust temperature Tex is lower than when it is low. Also, a large amount of desorption ΔDd is calculated. Further, the CPU 62 calculates the desorption amount ΔDd more when the exhaust flow rate is large than when it is small. Further, the CPU 62 calculates the desorption amount ΔDd more when the deposition amount D is large than when it is small. This can be performed by, for example, a map calculation using map data in which the deposition amount D, the exhaust temperature Tex, and the exhaust flow rate are input parameters, and the desorption amount ΔDd is the output parameter. Here, the map data is a set of data of discrete values of input variables and values of output variables corresponding to the values of the input variables. In the map calculation, for example, if the value of the input variable matches any of the values of the input variable of the map data, the value of the output variable of the corresponding map data is used as the calculation result, and if they do not match, the map data is included. The process may be such that the value obtained by interpolating the values of a plurality of output variables is used as the calculation result. The amount of ammonia desorbed ΔDd is a value converted into the amount of urea water. That is, the desorption amount ΔDd is equal to the amount of urea water capable of producing desorbed ammonia.

次にCPU62は、噴射量指令値QS*を、脱離量ΔDdによって減少補正する(S28)。次にCPU62は、堆積量Dを、脱離量ΔDdによって減少補正する(S30)。 Next, the CPU 62 reduces and corrects the injection amount command value QS * by the desorption amount ΔDd (S28). Next, the CPU 62 reduces and corrects the accumulated amount D by the desorption amount ΔDd (S30).

CPU62は、S24,S30の処理が完了する場合や、S22において肯定判定する場合には、添加弁46から単位時間当たりに噴射される尿素水の量が噴射量指令値QS*となるように添加弁46を操作すべく、添加弁46に操作信号MSを出力する(S32)。
なお、CPU62は、S32の処理が完了する場合には、図2に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで本実施形態の作用を説明する。
When the processing of S24 and S30 is completed or when affirmative judgment is made in S22, the CPU 62 is added so that the amount of urea water injected from the addition valve 46 per unit time becomes the injection amount command value QS *. An operation signal MS is output to the addition valve 46 in order to operate the valve 46 (S32).
When the process of S32 is completed, the CPU 62 temporarily ends the series of processes shown in FIG.
Here, the operation of the present embodiment will be described.

CPU62は、等量比QSRに応じた噴射量指令値QS*に基づき添加弁46に尿素水を噴射させる。ここで、排気温Texが低い場合には、添加弁46から噴射された尿素水の一部が分散器48において尿素変性物として堆積するため、SCR42に到達する尿素水の量が排気中のNOxと過不足なく反応する量に対して不足することがある。その場合、下流側濃度NOxdに基づき、CPU62は、尿素水の不足を検知し、増量補正量ΔQによって等量比QSRを増量補正する。また、CPU62は、増量補正量ΔQに応じて分散器48における堆積物の堆積量の増加量を把握する。そしてCPU62は、排気温Texが上昇することにより、分散器48に堆積していた尿素変性物が分解してアンモニアが脱離する場合、脱離量ΔDdだけ噴射量指令値QS*を減少補正する。これにより、分散器48から脱離したアンモニアと、添加弁46から噴射された尿素水とがSCR42に到達することにより、それらによってNOxを十分に浄化することができる。このため、NOxを浄化する上で必要な量に対して過剰な量の尿素水を噴射することを抑制できる。
<第2の実施形態>
以下、第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
The CPU 62 injects urea water into the addition valve 46 based on the injection amount command value QS * according to the equivalent ratio QSR. Here, when the exhaust temperature Tex is low, a part of the urea water injected from the addition valve 46 is deposited as a urea modified product in the disperser 48, so that the amount of urea water reaching the SCR 42 is NOx in the exhaust. It may be insufficient for the amount that reacts without excess or deficiency. In that case, the CPU 62 detects the shortage of urea water based on the downstream concentration NOxd, and increases and corrects the equivalent ratio QSR by the increase correction amount ΔQ. Further, the CPU 62 grasps the amount of increase in the amount of deposits accumulated in the disperser 48 according to the amount of increase correction amount ΔQ. Then, when the urea modified product deposited on the disperser 48 is decomposed and ammonia is desorbed due to the increase in the exhaust temperature Tex, the CPU 62 reduces and corrects the injection amount command value QS * by the desorption amount ΔDd. .. As a result, the ammonia desorbed from the disperser 48 and the urea water jetted from the addition valve 46 reach the SCR 42, whereby NOx can be sufficiently purified. Therefore, it is possible to suppress the injection of an excessive amount of urea water with respect to the amount required for purifying NOx.
<Second embodiment>
Hereinafter, the second embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.

図3に、本実施形態にかかる排気浄化制御装置および排気浄化装置を示す。なお、図3において、図1に示した部材に対応するものについては、便宜上、同一の符号を付している。
図3に示すように、本実施形態では、SCR42とアンモニア酸化触媒44との間に、アンモニア濃度Daを検出するアンモニアセンサ80を備えている。
FIG. 3 shows an exhaust gas purification control device and an exhaust gas purification device according to the present embodiment. In FIG. 3, the members corresponding to the members shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals for convenience.
As shown in FIG. 3, in the present embodiment, an ammonia sensor 80 for detecting the ammonia concentration Da is provided between the SCR 42 and the ammonia oxidation catalyst 44.

図4に、添加弁46を用いた排気浄化制御の処理手順を示す。図4に示す処理は、ROM64に記憶されたプログラムをCPU62が所定周期で繰り返し実行することにより実現される。なお、図4において、図2に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付与する。 FIG. 4 shows a processing procedure for exhaust gas purification control using the addition valve 46. The process shown in FIG. 4 is realized by the CPU 62 repeatedly executing the program stored in the ROM 64 at a predetermined cycle. In FIG. 4, the same step numbers are assigned to the processes corresponding to the processes shown in FIG. 2 for convenience.

図4に示す一連の処理において、CPU62は、排気温Texが規定温度Tth以上であると判定する場合(S16:YES)、排気流量とアンモニア濃度Daとに基づき、脱離量ΔDdを算出する(S26a)。詳しくは、CPU62は、排気流量が多い場合に少ない場合よりも脱離量ΔDdを大きい値に算出し、アンモニア濃度Daが高い場合に低い場合よりも脱離量ΔDdを大きい値に算出する。具体的には、たとえばROM64に、アンモニア濃度Daと排気流量とを入力変数とし脱離量ΔDdを出力変数とするマップデータを記憶しておき、CPU62がマップ演算を行うことにより脱離量ΔDdを算出すればよい。CPU62は、脱離量ΔDdを算出すると、S28の処理に移行する。
<第3の実施形態>
以下、第3の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
In the series of processes shown in FIG. 4, when the CPU 62 determines that the exhaust temperature Tex is equal to or higher than the specified temperature Tth (S16: YES), the CPU 62 calculates the desorption amount ΔDd based on the exhaust flow rate and the ammonia concentration Da (S16: YES). S26a). Specifically, the CPU 62 calculates the desorption amount ΔDd to a larger value when the exhaust flow rate is high than when it is low, and calculates the desorption amount ΔDd to a larger value when the ammonia concentration Da is high than when it is low. Specifically, for example, the ROM 64 stores map data in which the ammonia concentration Da and the exhaust flow rate are input variables and the desorption amount ΔDd is an output variable, and the desorption amount ΔDd is calculated by the CPU 62 performing a map calculation. It may be calculated. When the CPU 62 calculates the desorption amount ΔDd, the CPU 62 shifts to the process of S28.
<Third embodiment>
Hereinafter, the third embodiment will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.

図5に、本実施形態にかかる内燃機関10のうちの排気通路32の一部を示す。なお、図5において、図1に示した部材に対応する部材については、便宜上、同一の符号を付している。 FIG. 5 shows a part of the exhaust passage 32 of the internal combustion engine 10 according to the present embodiment. In FIG. 5, the members corresponding to the members shown in FIG. 1 are designated by the same reference numerals for convenience.

図5に示すように、分散器48の上流側には、上流側排気圧Pexuを検出する上流側圧力センサ82が配置されており、分散器48の下流側には、下流側排気圧Pexdを検出する下流側圧力センサ84が配置されている。 As shown in FIG. 5, an upstream pressure sensor 82 for detecting the upstream exhaust pressure Pexu is arranged on the upstream side of the disperser 48, and a downstream exhaust pressure Pexd is arranged on the downstream side of the disperser 48. A downstream pressure sensor 84 for detection is arranged.

CPU62は、図2のS18,S20,S30の処理に代えて、上流側排気圧Pexuと下流側排気圧Pexdとの差圧に基づき、堆積量Dを算出する。詳しくは、CPU62は、上流側排気圧Pexuが下流側排気圧Pexdを上回る量が大きい場合に小さい場合よりも堆積量Dを大きい値に算出する。具体的には、たとえばROM64に、上記差圧を入力変数とし堆積量Dを出力変数とするマップデータを記憶しておき、CPU62がマップ演算を行うことにより堆積量Dを算出すればよい。
<対応関係>
Instead of the processing of S18, S20, and S30 in FIG. 2, the CPU 62 calculates the accumulated amount D based on the differential pressure between the upstream exhaust pressure Pexu and the downstream exhaust pressure Pexd. Specifically, the CPU 62 calculates the accumulated amount D to be a larger value when the upstream exhaust pressure Pexu exceeds the downstream exhaust pressure Pexd than when it is small. Specifically, for example, the ROM 64 may store map data in which the differential pressure is used as an input variable and the accumulated amount D is used as an output variable, and the accumulated amount D may be calculated by the CPU 62 performing a map calculation.
<Correspondence>

上記実施形態における事項と、上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項との対応関係は、次の通りである。選択還元型触媒は、SCR42に対応し、低減処理は、S28の処理に対応する。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。
The correspondence between the matters in the above-described embodiment and the matters described in the above-mentioned "means for solving the problem" column is as follows. The selective reduction catalyst corresponds to SCR42, and the reduction treatment corresponds to the treatment of S28.
<Other Embodiments>
In addition, at least one of each item of the said embodiment may be changed as follows.

・堆積量Dの算出手法としては、上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、S18の処理に代えて、排気温Texおよび排気流量に基づき、増加量ΔDiを算出してもよい。これは、排気温Texおよび排気流量を入力変数とし、増加量ΔDiを出力変数とするマップデータをROM64に記憶しておき、CPU62によりマップ演算を行うことで実現できる。ちなみに、ここでの排気流量は、尿素水量と正の相関を有するパラメータである。 -The method for calculating the amount of deposit D is not limited to that exemplified in the above embodiment. For example, instead of the processing of S18, the increase amount ΔDi may be calculated based on the exhaust temperature Tex and the exhaust flow rate. This can be realized by storing the map data in which the exhaust temperature Tex and the exhaust flow rate are input variables and the increase amount ΔDi is the output variable in the ROM 64 and performing the map calculation by the CPU 62. By the way, the exhaust flow rate here is a parameter having a positive correlation with the amount of urea water.

・排気浄化制御装置としては、CPU62とROM64とを備えて、ソフトウェア処理を実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、ハードウェア処理する専用のハードウェア回路(たとえばASIC等)を備えてもよい。 -The exhaust gas purification control device is not limited to the one that includes the CPU 62 and the ROM 64 and executes software processing. For example, a dedicated hardware circuit (for example, ASIC or the like) for hardware processing at least a part of the software processed in the above embodiment may be provided.

10…内燃機関、12…吸気通路、14…過給機、16…スロットルバルブ、18…吸気弁、20…シリンダ、22…ピストン、24…燃焼室、26…燃料噴射弁、28…クランク軸、30…排気弁、32…排気通路、34…EGR通路、36…EGRバルブ、38…酸化触媒、40…DPF、42…SCR、44…アンモニア酸化触媒、46…添加弁、48…分散器、50…タンク、52…ポンプ、60…制御装置、62…CPU、64…ROM、66…RAM、70…エアフローメータ、72…クランク角センサ、74…排気温センサ、76…上流側NOxセンサ、78…下流側NOxセンサ、80…アンモニアセンサ、82…上流側圧力センサ、84…下流側圧力センサ。 10 ... Internal combustion engine, 12 ... Intake passage, 14 ... Supercharger, 16 ... Throttle valve, 18 ... Intake valve, 20 ... Cylinder, 22 ... Piston, 24 ... Combustion chamber, 26 ... Fuel injection valve, 28 ... Crankshaft, 30 ... Exhaust valve, 32 ... Exhaust passage, 34 ... EGR passage, 36 ... EGR valve, 38 ... Oxidation catalyst, 40 ... DPF, 42 ... SCR, 44 ... Ammonia oxidation catalyst, 46 ... Addition valve, 48 ... Disperser, 50 ... Tank, 52 ... Pump, 60 ... Control device, 62 ... CPU, 64 ... ROM, 66 ... RAM, 70 ... Airflow meter, 72 ... Crank angle sensor, 74 ... Exhaust temperature sensor, 76 ... Upstream NOx sensor, 78 ... Downstream NOx sensor, 80 ... ammonia sensor, 82 ... upstream pressure sensor, 84 ... downstream pressure sensor.

Claims (3)

内燃機関の排気通路に、選択還元型触媒と、該選択還元型触媒よりも上流側に配置されて排気に尿素水を添加する添加弁と、前記添加弁と前記選択還元型触媒との間に配置されて前記添加弁から噴射された尿素水を分散させる分散器と、が設けられた排気浄化装置に適用される内燃機関の排気浄化制御装置において、
前記添加弁は、前記分散器に向けて前記尿素水を噴射するものであり、
前記排気の温度が規定温度以上であるとき、前記分散器に尿素変性物の堆積物が堆積している場合には堆積していない場合と比較して前記添加弁から噴射する尿素水量を低減する低減処理を実行し、
前記低減処理は、排気流量が大きい場合に小さい場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理である内燃機関の排気浄化制御装置。
In the exhaust passage of the internal combustion engine, between the selective reduction catalyst, the addition valve arranged upstream of the selective reduction catalyst and adding urea water to the exhaust, and the addition valve and the selective reduction catalyst. In an exhaust gas purification control device for an internal combustion engine, which is applied to an exhaust gas purification device provided with a disperser that is arranged and disperses urea water injected from the addition valve.
The addition valve injects the urea water toward the disperser.
When the temperature of the exhaust is equal to or higher than the specified temperature, the amount of urea water injected from the addition valve is reduced when urea-modified deposits are deposited on the disperser as compared with the case where they are not deposited. run the reduction process,
The reduction treatment is an exhaust gas purification control device for an internal combustion engine, which is a treatment for increasing the reduction amount of the urea water amount when the exhaust flow rate is large as compared with the case where the exhaust flow rate is small.
前記低減処理は、前記排気流量が大きい場合に小さい場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理であるとともに、前記堆積物の温度が高い場合に低い場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理であって且つ、前記堆積物の堆積量が多い場合に少ない場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理である請求項1記載の内燃機関の排気浄化制御装置。The reduction treatment is a treatment for increasing the amount of reduction in the amount of urea water when the exhaust flow rate is large, and for reducing the amount of urea water when the temperature of the sediment is high, as compared with the case where the amount of urea water is low. The exhaust gas purification control device for an internal combustion engine according to claim 1, which is a process for increasing the amount of urea water, which is a process for increasing the amount of reduction in the amount of urea water as compared with the case where the amount of accumulated sediment is large. 前記低減処理は、前記排気流量が大きい場合に小さい場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理であるとともに、前記選択還元型触媒から流出する排気中のアンモニア濃度が高い場合に低い場合よりも前記尿素水量の低減量を大きくする処理である請求項1記載の内燃機関の排気浄化制御装置。The reduction treatment is a treatment in which the reduction amount of the urea water amount is larger than that in the case where the exhaust flow rate is large, and is lower than the case where the ammonia concentration in the exhaust gas flowing out from the selective reduction catalyst is high. The exhaust gas purification control device for an internal combustion engine according to claim 1, which is also a process for increasing the reduction amount of the urea water amount.
JP2017127270A 2017-06-29 2017-06-29 Exhaust purification control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP6927765B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017127270A JP6927765B2 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Exhaust purification control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017127270A JP6927765B2 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Exhaust purification control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019011685A JP2019011685A (en) 2019-01-24
JP6927765B2 true JP6927765B2 (en) 2021-09-01

Family

ID=65227902

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017127270A Expired - Fee Related JP6927765B2 (en) 2017-06-29 2017-06-29 Exhaust purification control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6927765B2 (en)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4877123B2 (en) * 2007-07-23 2012-02-15 マツダ株式会社 Engine exhaust purification system
JP2010121478A (en) * 2008-11-18 2010-06-03 Nippon Soken Inc Exhaust emission control device and exhaust emission control system for internal combustion engine
JP6551030B2 (en) * 2015-08-06 2019-07-31 三菱自動車工業株式会社 Exhaust purification system for internal combustion engine

Also Published As

Publication number Publication date
JP2019011685A (en) 2019-01-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8033168B2 (en) Catalyst deterioration judgment device
US20030140623A1 (en) Fuel injection control for diesel engine
JP2006125247A (en) Engine exhaust gas purification method and exhaust gas purification device
JP2009150290A (en) Exhaust gas purification apparatus for engine
US20100058741A1 (en) Exhaust purification device of internal combustion engine
KR20190039855A (en) Control device and control method for internal combustion engine
RU2013114277A (en) METHOD AND SYSTEM FOR REGENERATION OF DIESEL SOOT FILTER
CN100476174C (en) engine control system
JP2009024685A (en) Control device for internal combustion engine
US10337433B2 (en) Exhaust purification system
WO2014175821A1 (en) Method and system for control of an internal combustion engine
US10392985B2 (en) Exhaust purification system
JP6927765B2 (en) Exhaust purification control device for internal combustion engine
WO2014175817A1 (en) Method and system for control of an internal combustion engine
JP2012197681A (en) Exhaust gas recirculation system for engine device
JP2010261846A (en) Gas sensor signal processing device
CN113006960A (en) Control method and device of engine
EP3462012B1 (en) Controller and control method for internal combustion engine
JP4166681B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6804969B2 (en) Internal combustion engine equipment
JP7715078B2 (en) Internal combustion engine control system
JP2011117458A (en) Exhaust emission control device of internal combustion device
JP7580889B2 (en) Control device for internal combustion engine
EP1835138B1 (en) Exhaust gas purifier for internal combustion engine
JP7472764B2 (en) Engine equipment

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191210

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20201027

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20201104

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20201221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210302

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210428

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: 20210713

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210805

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6927765

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees