JP6069820B2 - Exhaust purification system for internal combustion engine, internal combustion engine, and exhaust purification method for internal combustion engine - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンの運転挙動の大きな変化を伴うことなく、DPFに捕集されるPMの酸化除去を促進できて、PM強制再生制御の頻度を減少できる内燃機関の排気浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, which can promote the oxidation removal of PM trapped in the DPF and reduce the frequency of the forced regeneration control of the PM without significant change in the operation behavior of the engine, the internal combustion engine, And an exhaust gas purification method for an internal combustion engine.
自動車搭載のディーゼルエンジン等の内燃機関においては、排気ガス中にPM(粒子状物質)やNOx(窒素酸化物)が含まれており、触媒担持フィルタやNOx浄化触媒を備えた排気浄化システムを用いて、これらの成分が大気中に放出されるのを防止している。 In an internal combustion engine such as a diesel engine mounted on an automobile, exhaust gas contains PM (particulate matter) and NOx (nitrogen oxide), and an exhaust purification system including a catalyst-carrying filter and a NOx purification catalyst is used. Thus, these components are prevented from being released into the atmosphere.
この排気浄化システムの一つに、図1に示すような、エンジン本体11の排気管12の途中に酸化触媒(DOC)13aと触媒担持フィルタ13bを組み合わせたDPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)装置13が備えられ、その後方にNO浄化用の選択還元型触媒(SCR)14が配置されている排気浄化システム10がある。
As one example of this exhaust purification system, there is a DPF (diesel particulate filter)
この排気浄化システム10では、エンジン本体11から排出されたPMは触媒を担持した触媒担持フィルタ13bに捕集される。この捕集され、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMは、排気ガスG中の二酸化窒素(NO2)により、「2C+2NO2→2CO2+N2」又は「C+NO2→CO2+NO」の反応で、連続的に酸化除去される。この二酸化窒素の一部は排気ガスGに含まれているが、排気ガスG中の一酸化窒素(NO)が前段(上流側)の酸化触媒13aにより、図5に示される温度と一酸化窒素から二酸化窒素への変換率との関係に従って酸化されて二酸化窒素になる。
In this
しかしながら、排気ガス温度Tが酸化触媒13aの活性化温度より低い状況(T<Ta)、又は、活性の高い温度範囲よりも高い状況(T>Tb)が続くような条件では、二酸化窒素の生成が起こらないため、二酸化窒素によるPM酸化の連続再生が起こらずに、PMが触媒担持フィルタ13bに堆積し続けてしまう。
However, under conditions where the exhaust gas temperature T is lower than the activation temperature of the
この対策としては、例えば、排気通路に、酸化触媒と、排ガスG中のPMを捕集するDPFと、排気ガス温度を検出する排気ガス温度センサーが配置され、排気ガス温度が所定の温度範囲になるよう吸気通路に配設された空気量調節機構を制御するコントローラを具備して、エンジンの全運転領域においてDPFに捕集されたPMを確実に燃焼してPMが堆積することが無いようにしたディーゼルエンジンの排気浄化装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As countermeasures, for example, an oxidation catalyst, a DPF that collects PM in the exhaust gas G, and an exhaust gas temperature sensor that detects the exhaust gas temperature are arranged in the exhaust passage so that the exhaust gas temperature falls within a predetermined temperature range. A controller for controlling the air amount adjusting mechanism disposed in the intake passage is provided so that the PM collected in the DPF is surely burned and PM is not deposited in the entire operation region of the engine. An exhaust emission control device for a diesel engine has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、実際の車両運転においては内燃機関(エンジン)は種々の運転条件下で運転されており、上記のディーゼルエンジンの排気浄化装置のように、排気ガス温度を所定範囲内の温度に制御することは殆ど不可能であり、実際的ではない。例えば、この排気浄化装置では、設定温度より高い場合には過給機を駆動させて空気量を増やし、設定温度よりも低い場合は吸気スロットルを閉じて空気量を減らすことが提案されているが、ある条件下における運転中にそのような変化を起こすとエンジンの挙動に大きな変化が生じ、ドライバーが予期せぬエンジンの挙動により不快感を覚えることとなり、商品性を著しく損なうこととなる。 However, in actual vehicle operation, the internal combustion engine (engine) is operated under various operating conditions, and the exhaust gas temperature is controlled to a temperature within a predetermined range as in the exhaust purification device of the diesel engine described above. Is almost impossible and impractical. For example, in this exhaust purification device, it is proposed that when the temperature is higher than the set temperature, the turbocharger is driven to increase the air amount, and when the temperature is lower than the set temperature, the intake throttle is closed to reduce the air amount. If such a change occurs during driving under certain conditions, a large change in the engine behavior will occur, and the driver will feel uncomfortable due to the unexpected engine behavior, and the merchantability will be significantly impaired.
本発明は、上記の状況を鑑みてなされたものであり、その目的は、PM強制再生制御でない場合において、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないNOx増加制御を行って、PMの酸化の向上を図ってPM強制再生制御の頻度を減少できて、排気浄化性能の向上と運転性の悪化の防止の両立を図ることができる内燃機関の排気浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above situation, and its purpose is to perform NOx increase control without significant change in the behavior of engine operation when PM forced regeneration control is not performed, and to oxidize PM. The internal combustion engine exhaust purification system, the internal combustion engine, and the exhaust purification of the internal combustion engine can improve both exhaust purification performance and prevent deterioration of operability by reducing the frequency of forced PM regeneration control It is to provide a method.
上記のような目的を達成するための本発明の内燃機関の排気浄化システムは、内燃機関の排気通路に、上流側から順に酸化触媒、触媒担持フィルタを備えると共に、内燃機関の運転を制御する内燃機関制御装置を備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記内燃機関制御装置は、前記触媒担持フィルタに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以上と判定され、前記酸化触媒の入口の排気ガス温度が予め設定した第一の温度範囲内と判定された時に、排ガスの温度低下に基づいて設定された第一の所定時間の間NOx増加制御を行った後、前記排気ガス温度が、上限と下限が前記第一の温度範囲の上限と下限に対してNOx増加制御で低下すると見込まれる温度だけそれぞれ低い第二の温度範囲内であるか否かに基づいてNOx増加制御を行うか否かを判定し、NOx増加制御を行うと判定する毎に、前記排気ガス温度がNOx増加制御により予め予測した温度低下量の分が低下しきると予測される時間である第一の所定時間とは異なる前記排気ガス温度の判定のインターバルである第二の所定時間の間NOx増加制御を行うように構成する。 An exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object includes an oxidation catalyst and a catalyst-carrying filter in order from the upstream side in an exhaust passage of the internal combustion engine, and controls the operation of the internal combustion engine. In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with the engine control device, the internal combustion engine control device determines that the amount of PM deposited on the catalyst-carrying filter is equal to or greater than a preset control start amount, and When it is determined that the exhaust gas temperature is within a preset first temperature range, after performing NOx increase control for a first predetermined time set based on the temperature decrease of the exhaust gas, the exhaust gas temperature is NO based on whether the upper and lower limits are within the second temperature range, which is lower than the upper and lower limits of the first temperature range, respectively, by a temperature that is expected to decrease by NOx increase control. It is determined whether or not the increase control is performed, and every time it is determined that the NOx increase control is performed, the exhaust gas temperature is a time that is predicted to be reduced by the amount of the temperature decrease predicted in advance by the NOx increase control. The NOx increase control is performed for a second predetermined time which is an interval for determining the exhaust gas temperature different from the one predetermined time .
この構成によれば、PMの堆積量がある程度多くなった場合に、一酸化窒素(NO)から二酸化窒素(NO2)への転換率の高い温度範囲で、PMに対しての還元剤である窒素酸化物(NOx)を増加させるNOx増加制御を行うことにより、二酸化窒素によるPMの酸化を促進して効率良く触媒担持フィルタに堆積したPMを燃焼除去できるので、PMの堆積量の増加を抑制できてPM強制再生制御の頻度を減少することができる。 According to this configuration, when the deposition amount of PM increases to some extent, it is a reducing agent for PM in a temperature range in which the conversion rate from nitric oxide (NO) to nitrogen dioxide (NO 2 ) is high. By performing NOx increase control to increase nitrogen oxide (NOx), the oxidation of PM by nitrogen dioxide can be promoted and the PM deposited on the catalyst-carrying filter can be burned and removed efficiently, thereby suppressing the increase in the amount of accumulated PM. This can reduce the frequency of PM forced regeneration control.
また、NOx増加制御は、吸気空気量(酸素濃度)を変化させる方法に比べて、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないので、排気浄化性能の向上と運転性の悪化防止の両立を図ることができる。 In addition, since the NOx increase control does not involve a large change in the operation behavior of the engine as compared with the method of changing the intake air amount (oxygen concentration), both improvement of exhaust gas purification performance and prevention of deterioration of operability are achieved. be able to.
上記の内燃機関の排気浄化システムにおいて、前記触媒担持フィルタより下流側の前記排気通路に、上流側から順に、尿素水供給装置、選択還元型触媒を備えると共に、前記尿素水供給装置における尿素水の供給を制御する尿素水供給制御装置は、前記PMの堆積量が前記制御開始量より小さい場合には、内燃機関から排出されるNOx量に応じて前記尿素水供給装置から尿素水を供給してNOxを浄化する通常制御を行い、さらに、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して記憶しておき、NOx増加制御時に、前記NOx量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx量に、前記NOx増加量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx増加量を加えたNOx排出量に対して、尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行うように構成すると、NOx増加制御による、後段(下流側)の選択還元型触媒のNOx浄化率への悪影響を避けることができる。 In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, the exhaust passage downstream of the catalyst-carrying filter includes a urea water supply device and a selective reduction type catalyst in order from the upstream side, and urea water in the urea water supply device. The urea water supply control device that controls supply supplies urea water from the urea water supply device according to the amount of NOx discharged from the internal combustion engine when the PM accumulation amount is smaller than the control start amount. Perform normal control to purify NOx, and in addition to map data for NOx amount calculation during normal operation , NOx increase amount predicted to increase when NOx increase control is performed is converted into map data in advance to calculate NOx increase amount Map data is created and stored, and the NOx amount calculated based on the NOx amount calculation map data during NOx increase control is added to the NOx amount. When the urea water increase control for increasing the supply amount of urea water is performed on the NOx emission amount obtained by adding the NOx increase amount calculated based on the addition amount calculation map data, the latter stage by the NOx increase control is performed. An adverse effect on the NOx purification rate of the (downstream side) selective reduction catalyst can be avoided.
そして、上記の目的を達成するための本発明の内燃機関の排気浄化方法は、内燃機関の排気中のNOxとPMを、排気通路に上流側から順に酸化触媒、触媒担持フィルタを配置した排気浄化システムで浄化する内燃機関の排気浄化方法において、前記触媒担持フィルタに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以上の場合には、前記酸化触媒の入口の排気ガス温度が予め設定した第一の温度範囲内に有るときに、排ガスの温度低下に基づいて設定された第一の所定時間の間NOx増加制御を行った後、前記排気ガス温度が、上限と下限が前記第一の温度範囲の上限と下限に対してNOx増加制御で低下すると見込まれる温度だけそれぞれ低い第二の温度範囲内であるか否かに基づいてNOx増加制御を行うか否かを判定し、NOx増加制御を行うと判定する毎に、前記排気ガス温度がNOx増加制御により予め予測した温度低下量の分が低下しきると予測される時間である第一の所定時間とは異なる前記排気ガス温度の判定のインターバルである第二の所定時間の間NOx増加制御を行うことを特徴とする方法である。
また、上記の内燃機関の排気浄化方法において、前記触媒担持フィルタより下流側の前記排気通路に、上流側から順に、尿素水供給装置、選択還元型触媒を備えると共に、前記PMの堆積量が前記制御開始量より小さい場合には、内燃機関から排出されるNOx量に応じて前記尿素水供給装置から尿素水を供給してNOxを浄化する通常制御を行い、さらに、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して記憶しておき、NOx増加制御時に、前記NOx量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx量に、前記NOx増加量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx増加量を加えたNOx排出量に対して、尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行うことを特徴とする方法である。
An exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to the present invention for achieving the above object is an exhaust gas purification method in which NOx and PM in the exhaust gas of an internal combustion engine are disposed in the exhaust passage in order from the upstream side, an oxidation catalyst and a catalyst-carrying filter. In the exhaust gas purification method for an internal combustion engine that purifies by the system, when the accumulation amount of PM accumulated on the catalyst-carrying filter is equal to or greater than a preset control start amount, the exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst is set to a preset value. When the NOx increase control is performed for a first predetermined time set based on the temperature decrease of the exhaust gas when the temperature is within one temperature range, the exhaust gas temperature has an upper limit and a lower limit of the first temperature. It is determined whether or not NOx increase control is to be performed based on whether or not the NOx increase control is within a second temperature range that is lower by the temperature that is expected to decrease with the NOx increase control than the upper limit and lower limit of the range. Each time it is determined that control is performed, the exhaust gas temperature is determined to be different from a first predetermined time, which is a time during which the amount of temperature decrease predicted in advance by NOx increase control is expected to be reduced. In this method, NOx increase control is performed for a second predetermined time that is an interval.
In the exhaust gas purification method for an internal combustion engine, the exhaust passage downstream of the catalyst-carrying filter includes a urea water supply device and a selective catalytic reduction catalyst in order from the upstream side, and the amount of PM accumulated is When the control start amount is smaller than the control start amount, normal control for purifying NOx by supplying urea water from the urea water supply device according to the NOx amount discharged from the internal combustion engine is performed, and further, the NOx amount calculation during normal operation is performed. In addition to the map data for use, the NOx increase amount predicted to increase when the NOx increase control is performed is converted into map data in advance to create and store the NOx increase amount calculation map data. NOx amount obtained by adding the NOx increase amount calculated based on the NOx increase amount calculation map data to the NOx amount calculated based on the NOx amount calculation map data Against emissions is a method which is characterized in that the urea water increasing control for increasing the supply amount of urea water.
この方法によれば、PMの堆積量がある程度多くなった場合に、一酸化窒素から二酸化窒素への転換率の高い温度範囲で、PMに対しての還元剤である窒素酸化物を増加させるNOx増加制御を行うことにより、二酸化窒素によるPMの酸化を促進して効率良く触媒担持フィルタに堆積したPMを燃焼除去できるので、PMの堆積量の増加を抑制できてPM強制再生制御の頻度を減少することができる。 According to this method, when the deposition amount of PM increases to some extent, NOx increases nitrogen oxide as a reducing agent for PM in a temperature range in which the conversion rate from nitric oxide to nitrogen dioxide is high. By controlling the increase, PM oxidation by nitrogen dioxide can be promoted and PM deposited on the catalyst-carrying filter can be burned and removed efficiently, so the increase in the amount of accumulated PM can be suppressed and the frequency of PM forced regeneration control decreased. can do.
また、NOx増加制御は、吸気空気量(酸素濃度)を変化させる方法に比べて、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないので、排気浄化性能の向上と運転性の悪化防止の両立を図ることができる。 In addition, since the NOx increase control does not involve a large change in the operation behavior of the engine as compared with the method of changing the intake air amount (oxygen concentration), both improvement of exhaust gas purification performance and prevention of deterioration of operability are achieved. be able to.
本発明に係る内燃機関の排気浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法によれば、PM強制再生制御でない場合において、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないNOx増加制御を行って、PMの酸化の向上を図ってPM強制再生制御の頻度を減少できて、排気浄化性能の向上と運転性の悪化の防止の両立を図ることができる。 According to the exhaust purification system for an internal combustion engine, the internal combustion engine, and the exhaust purification method for an internal combustion engine according to the present invention, NOx increase control without significant change in the behavior of the engine is performed in the case where the PM forced regeneration control is not performed. The frequency of PM forced regeneration control can be reduced by improving the oxidation of PM, and both improvement of exhaust purification performance and prevention of deterioration of drivability can be achieved.
以下、本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an exhaust gas purification system, an internal combustion engine, and an exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に示すように、この実施の形態の内燃機関の排気浄化システム10は、エンジン本体11の排気通路(排気管)12の途中に、DPF装置13が備えられ、その後段(下流側)には、尿素水供給装置15と選択還元型触媒(SCR)14が順に配置されている。このDPF装置13は上流側(前段)の酸化触媒(DOC)13aと、下流側(後段)の触媒を担持した触媒担持フィルタ(フィルタ)13bを組み合わせて構成されている。
As shown in FIG. 1, an exhaust
更に、酸化触媒13aの上流側に酸化触媒13aの入口の排気ガス温度Tを検出する第1温度センサー21を配置し、また、選択還元型触媒14の上流側に、選択還元型触媒14の入口の排気ガス温度Txを検出する第2温度センサー22を配置する。更に、選択還元型触媒14の入口側に選択還元型触媒14に流入するNOx量を測定できるNOxセンサー23を配置する。また触媒担持フィルタ13bの前後には差圧センサー(図示しない)を設けて、触媒担持フィルタ13bに溜まったPMの堆積量を監視(モニター)している。また、必要に応じて、選択還元型触媒14の下流側(後方)にアンモニア酸化用の触媒(図示しない)を配置する。
Further, a
そして、ECU(エンジンコントロールユニット)と呼ばれる内燃機関制御装置30が設けられる。この内燃機関制御装置30は、上記のセンサー21、22、23からの情報のほかに、図1には示さないエンジンの運転状況を判断するエンジン運転状況判断手段からの情報を入手して、内燃機関(エンジン)の全般の制御を行う。
An internal combustion
また、内燃機関制御装置30と繋がっている、DCU(ドージングユニット)と呼ばれる尿素水供給制御装置31が設置される。この尿素水供給制御装置31の指令を受けて、尿素水供給装置15が、選択還元型触媒14でNOxを浄化するために、尿素水タンク他の供給に必要な装置(図示しない)から排気通路12に尿素水を供給する。
Further, a urea water
次に、この内燃機関の排気浄化システム10における内燃機関の排気浄化方法について説明する。この本発明に係る実施の形態の内燃機関の排気浄化方法では、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以下の場合、即ち、触媒担持フィルタ13bの前後差圧Pが制御開始差圧値Psより小さい通常制御時は、特段な制御を行なわない。
Next, an exhaust gas purification method for the internal combustion engine in the exhaust
この通常制御の状態では、触媒担持フィルタ13bに関しては、酸化触媒13aの温度を指標する、第1温度センサー21で検出される排気ガス温度Tが、図5に示す高変換温度範囲(Ta以上Tb以下)R1内であれば、この排気ガス温度Tに応じた一酸化窒素(NO)から二酸化窒素(NO2)への変換が、変換率の高い状態で行われ、この排気ガス中の二酸化窒素によってPMの酸化が促進されるが、排気ガス温度Tが図5に示す高変換温度範囲R1内から外れると、PMの堆積量が増加し前後差圧Pも増えていくこととなる。この高変換温度範囲R1は、酸化触媒13aに担持される触媒の活性温度範囲に密接に関係し、例えば、酸化触媒13aの入口の排気ガス温度Tに関して250℃〜400℃の温度範囲内とされる。つまり、Ta=250℃、Tb=400℃となる。
In this normal control state, with respect to the catalyst-carrying
このとき、選択還元型触媒14に関しては、排出されるNOX量に応じた通常制御でNOXを浄化している。つまり、エンジン運転状況判断手段からエンジン運転状態(エンジン回転数、トルク又はエンジン負荷)の情報を入手して、このエンジン運転状態に対応するNOx排出量を、予め設定され、尿素水供給制御装置31(又は内燃機関制御装置30)に記憶された通常運転時のNOx量算出用マップデータを参照して算出し、この算出されたNOx排出量を還元できる尿素水の供給量を、尿素水供給装置15から供給して、この尿素水から発生するアンモニアを用いて、DPF装置13から流出してくるNOxを選択還元型触媒14で還元している。なお、還元で消費しきれなかったアンモニアは、下流側のアンモニア酸化用の触媒(図示しない)で酸化して無害化する。
At this time, with respect to the selective
そして、時間の経過又は走行距離の増加と共に、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの量が増加して前後差圧Pが増加する。従来技術における、前後差圧(DPF差圧)の増加の概略の様子を図9に示す。前後差圧Pが、予め設定した限界差圧値Pkに到達すると、触媒担持フィルタ13bの圧損を下げるためにPM強制再生制御(強制再生)を行う。図9に示すように、触媒担持フィルタ13bにPMが全く溜まっていないときの前後差圧Pの初期圧力をP0とすると、強制再生後の前後差圧値P0kは、P0≦P0kの関係にある。最初の強制再生後は、この前後差圧値P0kから前後差圧Pは増加して限界差圧値Pkに到達するとPM強制再生制御を行うことを繰り返す。
As the time elapses or the travel distance increases, the amount of PM accumulated on the catalyst-carrying
一方、本発明の内燃機関の排気浄化方法の制御では、図8に示すように、強制再生後の前後差圧P0kを上回る制御開始差圧値Psに前後差圧Pが到達した後に、状況に応じてNOx増加制御を行う。つまり、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量を超えた場合に、状況に応じてNOx増加制御を行い、更に、PMの堆積量が捕集限界量(限界堆積量)に到達するとPM強制再生制御を行うように構成される。
On the other hand, in the control of the exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention, as shown in FIG. 8, after the front-rear differential pressure P reaches the control start differential pressure value Ps exceeding the front-rear differential pressure P0k after forced regeneration, Accordingly, NOx increase control is performed. That is, when the amount of PM deposited on the catalyst-carrying
この本発明の内燃機関の排気浄化方法に関して、図2の制御フローを参照しながら説明する。この図2の制御フローは、内燃機関の運転開始と共に上級の制御フローより呼ばれて実施され、実施後に上位の制御フローに戻っては、繰り返し呼ばれて実施され、内燃機関の運転の終了時には、上位の制御フローと共に終了するものとして示してある。 The exhaust gas purification method for an internal combustion engine of the present invention will be described with reference to the control flow of FIG. The control flow of FIG. 2 is called and executed from the upper control flow when the internal combustion engine is started, and is repeatedly called and executed after returning to the upper control flow, and at the end of the operation of the internal combustion engine. , Shown as ending with the upper control flow.
この図2の制御フローが呼ばれてスタートすると、ステップS11で、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量を超えたか否かを、触媒担持フィルタ13bの前後差圧Pが、制御開始差圧値Ps以上になったか否かで判定する。
When the control flow of FIG. 2 is called and started, in step S11, whether or not the amount of PM deposited on the catalyst-carrying
このステップS11で、前後差圧Pが制御開始差圧値Psよりも小さい場合には(NO)、ステップS30で、通常制御を、予め設定した所定の時間(ステップS11の判定のインターバルに関係する時間)Δt1の間行った後、ステップS11に戻り、前後差圧Pが制御開始差圧値Ps以上になるのを待つ。 If the front-rear differential pressure P is smaller than the control start differential pressure value Ps in step S11 (NO), in step S30, the normal control is related to a predetermined time set in advance (the determination interval in step S11). After the time) Δt1, the process returns to step S11 and waits for the front-rear differential pressure P to be equal to or greater than the control start differential pressure value Ps.
ステップS11の判定で、前後差圧Pが制御開始差圧値Ps以上に達した場合には(YES)、ステップS12に行き、酸化触媒13aの温度を指標する、第1温度センサー21で検出される排気ガス温度Tが、図6に示すような制御開始温度範囲(T1以上、T2以下)R2内にあるか否かを判定する。
If it is determined in step S11 that the front-rear differential pressure P has reached the control start differential pressure value Ps or more (YES), the process goes to step S12 and is detected by the
この制御開始温度範囲R2は、NOx増加制御を行った場合に排気ガス温度Tが低下するので、予めどの程度低下するかを実験などで把握しておき、エンジンの運転状態に応じて、予め低下する温度ΔTa、ΔTbを予測して、T1=Ta+ΔTa、T2=Tb+ΔTbとすることが好ましい。 The control start temperature range R2, since the exhaust gas temperature T in the case of performing NOx increase control decreases, keep track whether to advance degree drop experiment or the like, according to the operating state of the engine, previously reduced It is preferable to predict the temperatures ΔTa and ΔTb to be T1 = Ta + ΔTa and T2 = Tb + ΔTb.
これにより、NOx増加制御で低下する温度ΔTa、ΔTbを予め見込んで、高変換温度範囲R1より高いほうに移動した制御開始温度範囲R2を用いて、転換率のピークに近いところで、PMに対する還元剤であるNO2を増やすことにより、触媒担持フィルタ13bにおけるPMの酸化をより促進させることができる。
Thereby, the temperatures ΔTa and ΔTb that decrease in the NOx increase control are estimated in advance, and the reducing agent for PM is located near the peak of the conversion rate using the control start temperature range R2 that has moved higher than the high conversion temperature range R1. By increasing NO 2 , PM oxidation in the catalyst-carrying
このステップS12の判定で、排気ガス温度Tが、制御開始温度範囲R2内にない場合は、予め設定した所定の時間(ステップS11の判定のインターバル、及び、ステップS12の判定のインターバルに関係する時間)Δt2を経過した後、ステップS11に戻り、排気ガス温度Tが制御開始温度範囲R2内になるのを待つ。ステップS12の判定で、排気ガス温度Tが制御開始温度範囲R2内に入った場合は、ステップS13に行き、NOx増加制御と尿素水増加制御(NOx増加対応制御)を並行して行う。 If it is determined in step S12 that the exhaust gas temperature T is not within the control start temperature range R2, a predetermined time set in advance (the time related to the determination interval in step S11 and the determination interval in step S12). ) After Δt2, the process returns to step S11 and waits for the exhaust gas temperature T to fall within the control start temperature range R2. If it is determined in step S12 that the exhaust gas temperature T falls within the control start temperature range R2, the process proceeds to step S13, and NOx increase control and urea water increase control (NOx increase control) are performed in parallel.
このNOx増加制御は、図2の制御フローのステップS13で呼ばれて、図3の制御フローがスタートすると、ステップS21で、ステップS12の判断と同じT1≦T≦T2の判定で、NOx増加制御を開始してよいか(ONであるか)否かを判定し、開始してよくない(制御OFF)ならば(NO)、ステップS32で、通常制御を予め設定した所定の時間(ステップS21の判定のインターバルに関係する時間)Δt3の間行った後、ステップS21に戻り、NOx増加制御を開始してよい状態になるまで待つ。 This NOx increase control is called in step S13 of the control flow of FIG. 2, and when the control flow of FIG. 3 starts, in step S21, NOx increase control is performed by the same determination of T1 ≦ T ≦ T2 as in step S12. Is determined to be started (ON) or not (control OFF) (NO), in step S32, normal control is set in advance for a predetermined time (in step S21). After a period of time (Δt3 related to the determination interval), the process returns to step S21 and waits until the NOx increase control can be started.
ステップS21で、NOx増加制御を開始してもよい(制御ON)と判断されると(YES)、次のステップS22で、エンジン運転状況検出手段から得られるエンジン回転数NeとトルクTrq(又はエンジン負荷)に基づいて、これらをパラメータとした図7に示される制御用領域(ゾーン)A、B、Cのどの制御用領域にあるかの判断を行い、次のステップS23〜S25で、それぞれの制御用領域A、B、Cに対応した制御が行われる。この制御用領域A、B、Cは、排気ガス温度Tと密接な関係を有する酸化触媒13aの一酸化窒素から二酸化窒素への変換率との関連により区分されている。 If it is determined in step S21 that the NOx increase control may be started (control ON) (YES), in the next step S22, the engine speed Ne and the torque Trq (or engine Trq) obtained from the engine operating state detecting means are determined. Based on the load), it is determined which of the control areas (zones) A, B, and C shown in FIG. 7 is used as a parameter, and in each of the following steps S23 to S25, Control corresponding to the control areas A, B, and C is performed. The control regions A, B, and C are divided according to the relationship with the conversion rate of nitrogen monoxide to nitrogen dioxide, which is closely related to the exhaust gas temperature T.
制御用領域Aの場合は、低温側で一酸化窒素が二酸化窒素に変換する変換率がやや低い領域であるため、ステップS23でシリンダ内での燃料噴射のタイミングを進角させるタイミング進角によりエンジン本体11から排出されるNOxを増加する。また、制御用領域Bの場合は、一酸化窒素が二酸化窒素に変換する変換率も高い領域であるため、ステップS24でタイミング進角と、EGRを停止するEGRカットとの両方によりエンジン本体11から排出されるNOxを大幅に増加する。また、制御用領域Cの場合は、高温側で必要とされるトルクも大きくなる(エンジン負荷も上がる)領域であるため、ステップS25で、タイミング進角でなく、EGRカットによりエンジン本体11から排出されるNOxを増加する。
In the case of the control region A, the conversion rate at which nitric oxide is converted to nitrogen dioxide on the low temperature side is a slightly low region, and therefore the engine is driven by the timing advance that advances the fuel injection timing in the cylinder in step S23. The NOx discharged from the
なお、図7では、制御用領域を温度領域と関連させて各領域(ゾーン)A、B、Cを全て直線で囲まれた形で示しているが、この図7の表示はイメージ的な図であり、実際の場合は、事前に決定された、タイミング進角やEGRカット等の各制御がマップデータに書き込まれ内燃機関制御装置30に記憶して、制御にそのマップデータを参照して、タイミング進角やEGRカット等を選択して制御することになる。
In FIG. 7, the control region is related to the temperature region, and each region (zone) A, B, C is shown in a form surrounded by a straight line. However, the display in FIG. In the actual case, each control such as timing advance angle and EGR cut, which is determined in advance, is written in the map data and stored in the internal combustion
このNOx増加制御により、エンジン本体11から排気通路12に排出される排気ガスG中のNOxが増加し、酸化触媒13aに流入する排気ガス温度Tに応じた変換率で一酸化窒素から二酸化窒素への変換が酸化触媒13aで行われ、この排気ガス中の二酸化窒素が増加する。この二酸化窒素によって触媒担持フィルタ13bに堆積されたPMの酸化が促進される。
By this NOx increase control, NOx in the exhaust gas G discharged from the
また、ステップS23〜S25では、このNOx増加制御と共に、尿素水増加制御を行う。この尿素水増加制御は、NOx増加制御により、選択還元型触媒14に流入するNOxの量が、NOx増加制御を行わない通常制御の場合よりも増加するため、この増加したNOxを処理する必要があるため行われる。
In steps S23 to S25, urea water increase control is performed together with the NOx increase control. In this urea water increase control, the amount of NOx flowing into the selective
この尿素水増加制御は、NOxの増加に見合う分の尿素水を増加する制御であり、NOx増加制御によるNOxの増加量が、図7の各制御用領域A、B、Cに対応した処理によって異なるため、その制御用領域でNOx増加制御した場合に排出されるであろうNOxを事前に把握して、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して、尿素水供給制御装置31(又は内燃機関制御装置30)に記憶しておき、NOx増加制御時に、NOx増加量算出用マップデータに基づいて尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行う。 This urea water increase control is a control to increase the urea water corresponding to the increase in NOx, and the amount of increase in NOx by the NOx increase control is performed by the processing corresponding to each control region A, B, C in FIG. Because it is different, NOx that will be discharged when NOx increase control is performed in that control region is known in advance, and it increases when NOx increase control is performed in addition to the map data for NOx amount calculation during normal operation Then, the predicted NOx increase amount is converted into map data in advance to create NOx increase amount calculation map data, which is stored in the urea water supply control device 31 (or the internal combustion engine control device 30), and during NOx increase control, Based on the NOx increase amount calculation map data, urea water increase control for increasing the supply amount of urea water is performed.
つまり、尿素水供給制御装置31に記憶されたNOx増加制御時のNOx増加量算出用マップデータを参照してNOxの増加量を算出し、この算出されたNOx増加量を還元できる尿素水の供給量を増加して、尿素水供給装置15から供給して、この尿素水から発生するアンモニアを用いて、DPF装置13から流出してくるNOxを選択還元型触媒14で還元する。なお、この還元で消費しきれなかったアンモニアは、下流側のアンモニア酸化用の触媒(図示しない)で酸化して無害化する。これにより、NOx増加制御の選択還元型触媒14におけるNOx浄化率への悪影響を避けることができる。
That is, referring to the NOx increase amount calculation map data during NOx increase control stored in the urea water
このNOx増加制御と尿素水増加制御を予め設定された所定時間Δt4の間行い、リターンして、図2のステップS13に戻り、次のステップS14に行く。 This NOx increase control and urea water increase control are performed for a predetermined time Δt4 set in advance, the process returns, the process returns to step S13 in FIG. 2, and the process proceeds to the next step S14.
このステップS14では、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMが捕集限界量に達したか否かを前後差圧Pが限界差圧値Pk以上になったか否かで判定する。この判定で、前後差圧Pが限界差圧値Pk以上になった場合には(YES)、ステップS40で、PM強制再生制御を行い、リターンする。また、ステップS14の判定で前後差圧Pが限界差圧値Pk以上になっていない場合は(NO)、ステップS15に行く。
In this step S14, it is determined whether or not the PM deposited on the catalyst-carrying
ステップS15では、排気ガス温度Tが、高変換温度範囲R1内にあるか否かを判定する。ステップS15の判定で、排気ガス温度Tが高変換温度範囲R1内にある場合には、ステップS16で、ステップS13と同じNOx増加制御と尿素水増加制御を予め設定された所定時間(ステップS13の所定時間Δt4とは異なる時間)Δt5の間行い、ステップS14に戻る。 In step S15, it is determined whether or not the exhaust gas temperature T is within the high conversion temperature range R1. If it is determined in step S15 that the exhaust gas temperature T is within the high conversion temperature range R1, in step S16, the same NOx increase control and urea water increase control as in step S13 are set for a predetermined time (in step S13). For a period of time (t different from the predetermined time Δt4) Δt5 and the process returns to step S14.
このステップS13の所定時間Δt4は、排気ガス温度TがNOx増加制御により予め予測した温度低下量ΔTの分が低下しきると予測される時間であり、一方、ステップS16の所定時間Δt5は、排気ガス温度Tが低下した後の、ステップS15の温度範囲のチェックのインターバルに関係する時間である。 The predetermined time Δt4 in step S13 is a time when the exhaust gas temperature T is predicted to be reduced by the amount of temperature decrease ΔT previously predicted by the NOx increase control, while the predetermined time Δt5 in step S16 is the exhaust gas. This is the time related to the temperature range check interval in step S15 after the temperature T decreases.
ステップS15の判定で、排気ガス温度Tが高変換温度範囲R1内にない場合には、ステップS31に行き、NOx増加制御と尿素水増加制御をしない通常制御をステップS16の所定時間Δt4と同じ時間の間行って、ステップS14に戻る。 If it is determined in step S15 that the exhaust gas temperature T is not within the high conversion temperature range R1, the process goes to step S31, where normal control without NOx increase control and urea water increase control is performed for the same time as the predetermined time Δt4 in step S16. And return to step S14.
このステップS15、S16により、ステップS11で、前後差圧Pが制御開始差圧値Ps以上になった以後で、かつ、排気ガス温度Tが制御開始温度範囲R2内に入った後で、かつ、前後差圧Pが限界差圧値Pk以上になってPM強制再生制御を開始するまでの間、排気ガス温度Tが高変換温度範囲R1内にある場合のみ、言い換えれば、状況に応じて、NOx増加制御と尿素水増加制御を行って、二酸化窒素により、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの酸化を促進して、効率よくPMを燃焼除去する。これにより、図9の通常制御とPM強制再生制御を繰り返す場合に比べて、図8に示すように、PM強制再生制御までの時間を長くすることができるので、強制再生制御の頻度を少なくすることができる。
By steps S15 and S16 , after the differential pressure P before and after the control differential pressure value Ps becomes equal to or higher than the control start differential pressure value Ps in step S11, and after the exhaust gas temperature T enters the control start temperature range R2, and Only when the exhaust gas temperature T is within the high conversion temperature range R1 until the front-rear differential pressure P becomes equal to or higher than the limit differential pressure value Pk and the PM forced regeneration control is started, in other words, depending on the situation, the NOx The increase control and the urea water increase control are performed, and the oxidation of PM deposited on the catalyst-carrying
更に、図3の制御フローの代わりに、ステップS26とステップS27を加えた図4の制御フローを用いて、内燃機関制御装置30が、NOx増加制御時に、ステップS26で、選択還元型触媒14に流入するNOx量をNOxセンサー23で計測し、計測によるNOx量と、通常運転時のNOx量算出用マップデータから算出されるNOx量とNOx増加量算出用マップデータにより算出されたNOx増加量の和を比較して、両者の差が予め設定した補正用値内であるか否かを判定する。この判定で両者の差が補正用値を越えない場合には(YES)、そのままリターンし、ステップS26の判定で両者の差が補正用値を越えた場合には(NO)、ステップS27で、NOx増加量算出用マップデータを書き直して補正してから、リターンする。
Further, instead of the control flow of FIG. 3, the internal
この図4の制御フローを用いると、このNOx量のモニターとの比較、及び、マップデータの書き換えにより、選択還元型触媒14のNOx浄化率を維持でき、また、選択還元型触媒14から流出する、還元できなかったNOxや余剰のアンモニアを減少することができる。
When the control flow of FIG. 4 is used, the NOx purification rate of the selective
そして、本発明に係る実施の形態の内燃機関は、上記の内燃機関の排気浄化システム10を備えて構成される。
And the internal combustion engine of embodiment which concerns on this invention is provided with the exhaust
従って、上記の構成の内燃機関の排気浄化システム10、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法では、尿素水供給制御装置31は、触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以下の場合には、即ち、前後差圧Pが制御開始差圧Psより小さい場合には、内燃機関から排出されるNOx量に応じて尿素水供給装置15から尿素水を供給してNOxを浄化する通常制御を行い、内燃機関制御装置30は、PMの堆積量が制御開始量を超えた場合には、即ち、前後差圧Pが制御開始差圧Ps以上の場合には、酸化触媒13aの入口の排気ガス温度Tが予め設定した温度範囲R1(又はR2)内に有るときに、NOx増加制御を行って触媒担持フィルタ13bに堆積したPMの燃焼除去を促進し、PMの量が制御開始量より大きい捕集限界量を超えた場合には、即ち、前後差圧Pが限界差圧値Pk以上の場合には、PMを強制的に燃焼除去するPM強制再生制御を行って触媒担持フィルタ13bを再生する。
Therefore, in the exhaust
従って、PMの堆積量がある程度多くなった場合に、一酸化窒素(NO)から二酸化窒素(NO2)への転換率の高い温度範囲R1又はR2で、PMに対しての還元剤である窒素酸化物(NOx)を増加させるNOx増加制御を行うことにより、二酸化窒素によるPMの酸化を促進して効率良く触媒担持フィルタ13bに堆積したPMを燃焼除去できるので、PMの堆積量の増加を抑制できてPM強制再生制御の頻度を減少することができる。
Therefore, when the amount of PM deposited increases to some extent, nitrogen is a reducing agent for PM in the temperature range R1 or R2 where the conversion rate from nitrogen monoxide (NO) to nitrogen dioxide (NO 2 ) is high. By performing NOx increase control to increase oxide (NOx), it is possible to promote the oxidation of PM by nitrogen dioxide and efficiently burn and remove the PM deposited on the catalyst-carrying
また、NOx増加制御は、吸気空気量(酸素濃度)を変化させる方法に比べて、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないので、排気浄化性能の向上と運転性の悪化防止の両立を図ることができる。 In addition, since the NOx increase control does not involve a large change in the operation behavior of the engine as compared with the method of changing the intake air amount (oxygen concentration), both improvement of exhaust gas purification performance and prevention of deterioration of operability are achieved. be able to.
また、内燃機関制御装置30は、エンジン回転数Neと、トルクTrq(又はエンジン負荷)とをパラメータとする制御用領域A、B、C別に、シリンダ内における燃料噴射のタイミングの進角、EGRカット、及びこれらの組み合わせを用いてNOx増加制御を行う。
Further, the internal combustion
従って、酸素量を増加してPMの酸化を促進するために、過給機により空気量を増加したり、吸気スロットルにより吸気量を減少したりする方法を採用する場合に比較して、エンジンの挙動の変化を小さくすることができ、運転性の悪化を防止することができる。 Therefore, in order to increase the amount of oxygen and promote the oxidation of PM, the engine is increased as compared with the case where the method of increasing the amount of air by the supercharger or decreasing the amount of intake by the intake throttle is adopted. A change in behavior can be reduced, and deterioration in drivability can be prevented.
更に、尿素水供給制御装置31は、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して記憶しておき、NOx増加制御時に、前記NOx量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx量に、NOx増加量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx増加量を加えたNOx排出量に対して、尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行う。従って、NOx増加制御による、後段(下流側)の選択還元型触媒14のNOX浄化率への悪影響を避けることができる。
Further, the urea water
また、内燃機関制御装置30は、NOx増加制御時に、選択還元型触媒14に流入するNOx量をNOxセンサー23で計測し、計測によるNOx量と、算出された前記NOx排出量を比較して、両者の差異が予め設定した値を越えた場合には、NOx増加量算出用マップデータを補正する。従って、選択還元型触媒14のNOx浄化率を維持でき、また、尿素水の供給量が的確な量となるので、選択還元型触媒14の下流側に排出される、還元できなかったNOxの量や余剰のアンモニアの量を減少することができる。
Further, the internal combustion
本発明の内燃機関の排気浄化システム、内燃機関、及び内燃機関の排気浄化方法によれば、PM強制再生制御でない場合において、エンジンの運転の挙動の大きな変化を伴わないNOx増加制御を行って、PMの酸化の向上を図ってPM強制再生制御の頻度を減少できて、排気浄化性能の向上と運転性の悪化の防止の両立を図ることができるので、数多くの車両に搭載する内燃機関等に利用できる。 According to the exhaust purification system of an internal combustion engine, the internal combustion engine, and the exhaust purification method of the internal combustion engine of the present invention, when it is not PM forced regeneration control, NOx increase control without significant change in the behavior of the engine is performed, By improving the oxidation of PM and reducing the frequency of PM forced regeneration control, it is possible to achieve both improvement of exhaust purification performance and prevention of deterioration of drivability. Available.
10 内燃機関の排気浄化システム
11 エンジン本体
12 排気通路(排気管)
13 DPF装置
13a 酸化触媒(DOC)
13b 触媒担持フィルタ
14 選択還元型触媒(SCR触媒)
15 尿素水供給装置
21 第1温度センサー
22 第2温度センサー
23 NOxセンサー
30 内燃機関制御装置
31 尿素水供給制御装置
DESCRIPTION OF
13
13b
15 urea
Claims (4)
前記内燃機関制御装置は、前記触媒担持フィルタに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以上と判定され、前記酸化触媒の入口の排気ガス温度が予め設定した第一の温度範囲内と判定された時に、排ガスの温度低下に基づいて設定された第一の所定時間の間NOx増加制御を行った後、前記排気ガス温度が、上限と下限が前記第一の温度範囲の上限と下限に対してNOx増加制御で低下すると見込まれる温度だけそれぞれ低い第二の温度範囲内であるか否かに基づいてNOx増加制御を行うか否かを判定し、NOx増加制御を行うと判定する毎に、前記排気ガス温度がNOx増加制御により予め予測した温度低下量の分が低下しきると予測される時間である第一の所定時間とは異なる前記排気ガス温度の判定のインターバルである第二の所定時間の間NOx増加制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。 In the exhaust gas purification system for an internal combustion engine, which includes an oxidation catalyst and a catalyst-carrying filter in order from the upstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine, and an internal combustion engine control device that controls the operation of the internal combustion engine ,
The internal combustion engine controller determines that the amount of PM deposited on the catalyst-carrying filter is equal to or greater than a preset control start amount, and the exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst is within a preset first temperature range. When it is determined, after performing NOx increase control for a first predetermined time set based on the temperature drop of the exhaust gas, the upper and lower limits of the exhaust gas temperature are the upper and lower limits of the first temperature range. Each time it is determined whether or not NOx increase control is to be performed based on whether or not NOx increase control is to be performed based on whether or not the temperature is within a second temperature range that is lower by a temperature that is expected to be decreased by NOx increase control. In addition, the exhaust gas temperature determination interval is different from the first predetermined time, which is the time when the exhaust gas temperature is predicted to be reduced by the amount of temperature decrease predicted in advance by the NOx increase control. Internal combustion engine exhaust gas purification system for which it is characterized in that between NOx increase control of second predetermined time.
前記尿素水供給装置における尿素水の供給を制御する尿素水供給制御装置は、
前記PMの堆積量が前記制御開始量より小さい場合には、内燃機関から排出されるNOx量に応じて前記尿素水供給装置から尿素水を供給してNOxを浄化する通常制御を行い、
さらに、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して記憶しておき、NOx増加制御時に、前記NOx量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx量に、前記NOx増加量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx増加量を加えたNOx排出量に対して、尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行うことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化システム。 In the exhaust passage downstream of the catalyst-carrying filter, in order from the upstream side, a urea water supply device and a selective reduction catalyst are provided,
The urea water supply control device that controls the supply of urea water in the urea water supply device,
When the PM accumulation amount is smaller than the control start amount, normal control is performed to purify NOx by supplying urea water from the urea water supply device in accordance with the NOx amount discharged from the internal combustion engine,
Further, in addition to the NOx amount calculation map data during normal operation, the NOx increase amount predicted to increase when NOx increase control is performed is converted into map data in advance to create and store NOx increase amount calculation map data. In addition, during NOx increase control, a NOx emission amount obtained by adding a NOx increase amount calculated based on the NOx increase amount calculation map data to a NOx amount calculated based on the NOx amount calculation map data. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein urea water increase control for increasing the supply amount of urea water is performed .
前記触媒担持フィルタに堆積したPMの堆積量が予め設定した制御開始量以上の場合には、前記酸化触媒の入口の排気ガス温度が予め設定した第一の温度範囲内に有るときに、排ガスの温度低下に基づいて設定された第一の所定時間の間NOx増加制御を行った後、前記排気ガス温度が、上限と下限が前記第一の温度範囲の上限と下限に対してNOx増加制御で低下すると見込まれる温度だけそれぞれ低い第二の温度範囲内であるか否かに基づいてNOx増加制御を行うか否かを判定し、NOx増加制御を行うと判定する毎に、前記排気ガス温度がNOx増加制御により予め予測した温度低下量の分が低下しきると予測される時間である第一の所定時間とは異なる前記排気ガス温度の判定のインターバルである第二の所定時間の間NOx増加制御を行うことを特徴とする内燃機関の排気浄化方法。If the amount of PM deposited on the catalyst-carrying filter is equal to or greater than a preset control start amount, the exhaust gas temperature is reduced when the exhaust gas temperature at the inlet of the oxidation catalyst is within a preset first temperature range. After performing NOx increase control for a first predetermined time set based on the temperature decrease, the exhaust gas temperature is controlled by NOx increase control with respect to the upper limit and lower limit of the upper limit and lower limit of the first temperature range. It is determined whether or not to perform NOx increase control based on whether or not the temperature is within a second temperature range that is lower by a temperature that is expected to decrease. NOx increase during a second predetermined time, which is an interval for determining the exhaust gas temperature, which is different from the first predetermined time, which is the time when the amount of temperature decrease predicted in advance by NOx increase control is expected to decrease. Exhaust gas purifying method for an internal combustion engine and performing control.
前記PMの堆積量が前記制御開始量より小さい場合には、内燃機関から排出されるNOx量に応じて前記尿素水供給装置から尿素水を供給してNOxを浄化する通常制御を行い、
さらに、通常運転時のNOx量算出用マップデータに加えて、NOx増加制御をした場合に増加すると予測されるNOx増加量を予めマップデータ化してNOx増加量算出用マップデータを作成して記憶しておき、NOx増加制御時に、前記NOx量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx量に、前記NOx増加量算出用マップデータに基づいて算出されるNOx増加量を加えたNOx排出量に対して、尿素水の供給量を増加する尿素水増加制御を行うことを特徴とする請求項3に記載の内燃機関の排気浄化方法。 In the exhaust passage downstream of the catalyst-carrying filter, in order from the upstream side, a urea water supply device and a selective reduction catalyst are provided,
When the PM accumulation amount is smaller than the control start amount, normal control is performed to purify NOx by supplying urea water from the urea water supply device in accordance with the NOx amount discharged from the internal combustion engine,
Further, in addition to the NOx amount calculation map data during normal operation, the NOx increase amount predicted to increase when NOx increase control is performed is converted into map data in advance to create and store NOx increase amount calculation map data. In addition, during NOx increase control, a NOx emission amount obtained by adding a NOx increase amount calculated based on the NOx increase amount calculation map data to a NOx amount calculated based on the NOx amount calculation map data. 4. The exhaust gas purification method for an internal combustion engine according to claim 3, wherein urea water increase control for increasing the supply amount of urea water is performed .
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