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JP4983536B2 - Exhaust gas purification system for internal combustion engine - Google Patents

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JP4983536B2 JP2007271566A JP2007271566A JP4983536B2 JP 4983536 B2 JP4983536 B2 JP 4983536B2 JP 2007271566 A JP2007271566 A JP 2007271566A JP 2007271566 A JP2007271566 A JP 2007271566A JP 4983536 B2 JP4983536 B2 JP 4983536B2
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Description

本発明は、内燃機関の排気浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine.

内燃機関からの排気中に含まれる窒素酸化物(NOx)の大気への排出量を低減する技術として、排気通路の途中に選択還元型NOx触媒(SCR)を備えた排気浄化システムが知られている。SCRを備えた排気浄化システムでは、アンモニア(NH)を還元剤としてSCRに供給する。SCRにおいてNHとNOxとが酸化還元反応することによりNOxがNに還元される。なお、関連する技術が特許文献1に記載されている。
特開平10−47041号公報 特開2000−18026号公報 特開2000−265828号公報 特開平8−189388号公報
As a technique for reducing the amount of nitrogen oxide (NOx) contained in exhaust gas from an internal combustion engine to the atmosphere, an exhaust purification system having a selective reduction type NOx catalyst (SCR) in the middle of an exhaust passage is known. Yes. In an exhaust purification system equipped with an SCR, ammonia (NH 3 ) is supplied to the SCR as a reducing agent. In the SCR, NH 3 and NOx undergo a redox reaction, whereby NOx is reduced to N 2 . A related technique is described in Patent Document 1.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-47041 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-18026 JP 2000-265828 A JP-A-8-189388

SCRを備えた排気浄化システムでは、SCRに供給されるNHの一部がSCRで反応せずにSCRから流出する場合がある。その場合、毒性を有するNHが大気中に排出される可能性があり、好ましくない。これに対し、SCRより下流の排気通路の酸化触媒を配置し、SCRから流出したNHをこの酸化触媒によって酸化することによって、大気中へのNHの排出を抑制する技術が提案されている。 In an exhaust purification system equipped with an SCR, a part of NH 3 supplied to the SCR may flow out of the SCR without reacting with the SCR. In this case, toxic NH 3 may be discharged into the atmosphere, which is not preferable. In contrast, a technique has been proposed in which an oxidation catalyst is disposed in the exhaust passage downstream of the SCR, and NH 3 flowing out of the SCR is oxidized by the oxidation catalyst, thereby suppressing the emission of NH 3 into the atmosphere. .

しかしながら、この技術では、酸化触媒においてNHが酸化される際にNOxが発生するため、大気中へのNHの排出を抑制することはできるものの、排気浄化システムの本来の目的であるNOx排出量の低減効果が減殺されてしまうという問題があった。 However, in this technique, NOx is generated when NH 3 is oxidized in the oxidation catalyst, so that it is possible to suppress the emission of NH 3 into the atmosphere, but NOx emission, which is the original purpose of the exhaust purification system, can be suppressed. There was a problem that the effect of reducing the amount would be diminished.

本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、NHを還元剤としてNOxを還元するSCRを備えた排気浄化システムにおいて、大気中へのNHの排出を好適に抑制可能な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 problems, and in an exhaust purification system equipped with an SCR that reduces NOx using NH 3 as a reducing agent, it is possible to suitably suppress the discharge of NH 3 into the atmosphere. Aims to provide a new technology.

上記目的を達成するため、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配置され、NHを還元剤としてNOxを選択的に還元するSCRと、
前記SCRにNHを供給するNH供給手段と、
前記SCRより下流の排気中のNHを検出するNH検出手段と、
排気の温度を上昇させる排気昇温手段と、
を備え、
前記NH供給手段によって前記SCRにNHが供給された時に、前記NH検出手段により前記SCRより下流を流れる排気中に所定の許容量以上のNHが検出された場合、前記排気昇温手段によって排気の温度を上昇させることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an exhaust purification system for an internal combustion engine of the present invention comprises:
An SCR disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine for selectively reducing NOx using NH 3 as a reducing agent;
NH 3 supply means for supplying NH 3 to the SCR;
NH 3 detection means for detecting NH 3 in the exhaust gas downstream from the SCR;
Exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust;
With
When the NH 3 is supplied to the SCR by the NH 3 supply means, the NH 3 when a predetermined allowable amount or more of NH 3 in the exhaust gas flowing in the downstream of the SCR is detected by the detecting means, the exhaust gas temperature increasing The temperature of the exhaust gas is raised by the means.

ここで、NH供給手段は、SCRにNHを供給可能な手段であればどのような手段であっても良い。例えば、SCRより上流の排気通路に吸蔵還元型NOx触媒(NSR)や三元触媒(TWC)が配置されたシステムの場合には、NSRやTWCに炭化水素(HC)や水素(H)等のリッチ成分を供給することによって、それらリッチ成分と排気中のNOxやNSRから脱離するNOxとが反応してNHが生成されるので、これらの触
媒より下流に配置されたSCRにNHを供給することができる。また、SCRより上流の排気中に尿素水を噴射供給することによって、高温の排気中で当該尿素水が分解してNHが生成される反応が進むので、SCRにNHを供給することができる。
Here, the NH 3 supply means may be any means as long as it can supply NH 3 to the SCR. For example, in the case of a system in which an NOx storage reduction catalyst (NSR) or a three-way catalyst (TWC) is arranged in the exhaust passage upstream from the SCR, hydrocarbon (HC), hydrogen (H 2 ), etc. by supplying the rich component, since the NOx desorbed from the NOx and NSR in exhaust those rich component is NH 3 reacts generated, NH 3 in the SCR that is disposed downstream of these catalysts Can be supplied. Also, by supplying urea water into the exhaust gas upstream from the SCR, a reaction in which the urea water is decomposed and NH 3 is generated in the high-temperature exhaust gas proceeds, so NH 3 can be supplied to the SCR. it can.

また、NH検出手段は、排気中のNHを検出可能であればどのような手段であっても良い。例えば、NH検出手段は、排気中のNHを直接測定するセンサとすることができる。また、内燃機関の運転状態とSCRより下流に流出するNHの量との関係を予め実験やシミュレーション等によって求めたマップ又は関数に基づいてSCRより下流の排気中のNHの量を推定する手段とすることができる。また、排気中のNOxを検出するNOxセンサや排気中のHを検出するHセンサの出力に基づいて排気中のNHを検出することもできる。 Further, the NH 3 detecting means may be any means as long as NH 3 in the exhaust gas can be detected. For example, the NH 3 detection means can be a sensor that directly measures NH 3 in the exhaust. Further, the amount of NH 3 in the exhaust downstream from the SCR is estimated based on a map or function obtained in advance by experiments, simulations, or the like regarding the relationship between the operating state of the internal combustion engine and the amount of NH 3 flowing downstream from the SCR. It can be a means. It is also possible to detect the NH 3 in the exhaust gas based on the output of the H 2 sensor for detecting of H 2 of the NOx sensor and the exhaust gas to detect the NOx in the exhaust gas.

また、排気昇温手段は、少なくともSCRより下流の排気の温度を上昇させる手段であればどのような手段であっても良い。例えば、SCRに流入する排気の温度を上昇させる手段や、内燃機関から排出される排気の温度を上昇させる手段とすることができる。また、ヒータ等の直接的な手段や、燃料噴射時期の制御、副噴射等の燃料噴射制御、点火時期制御、EGR制御等の手段によって排気の温度を上昇させても良い。   Further, the exhaust temperature raising means may be any means as long as it is a means for raising the temperature of the exhaust downstream from at least the SCR. For example, it can be a means for increasing the temperature of the exhaust gas flowing into the SCR or a means for increasing the temperature of the exhaust gas discharged from the internal combustion engine. Further, the exhaust gas temperature may be raised by direct means such as a heater, fuel injection timing control, fuel injection control such as sub-injection, ignition timing control, and EGR control.

また、所定の許容量とは、車両から大気に排出されるNHの量として許容できる上限値であり、予め定められる。 The predetermined allowable amount is an upper limit value that is allowable as the amount of NH 3 discharged from the vehicle to the atmosphere, and is determined in advance.

本発明によれば、所定の許容量以上のNHがSCRより下流の排気中に検出された場合には、排気の温度が上昇させられる。これにより、排気の温度が高温になる。従って、排気中でNH合成反応(H+N→NH、発熱反応)の進行が抑制されるとともに、このNH合成反応の逆反応であるNH分解反応の進行が促進される。よって、SCRに供給されたNHの一部がSCRより下流の排気通路に流出した場合であっても、当該NHがNH分解反応によって分解されるので、NHが大気中へ排出されることを抑制できる。また、このNH分解反応によってNOxは発生しないので、排気浄化システムによるNOx低減効果が減殺されることも抑制できる。 According to the present invention, when NH 3 exceeding a predetermined allowable amount is detected in the exhaust downstream of the SCR, the temperature of the exhaust is raised. Thereby, the temperature of the exhaust becomes high. Accordingly, the progress of the NH 3 synthesis reaction (H 2 + N 2 → NH 3 , exothermic reaction) is suppressed in the exhaust gas, and the progress of the NH 3 decomposition reaction that is the reverse reaction of this NH 3 synthesis reaction is promoted. Therefore, even when a part of NH 3 supplied to the SCR flows out into the exhaust passage downstream of the SCR, the NH 3 is decomposed by the NH 3 decomposition reaction, so that the NH 3 is discharged into the atmosphere. Can be suppressed. Further, since NOx is not generated by this NH 3 decomposition reaction, it can be suppressed that the NOx reduction effect by the exhaust purification system is reduced.

本発明において、
前記排気昇温手段は、排気の空燃比を振動させることによって排気の温度を上昇させる手段とすることができる。
In the present invention,
The exhaust temperature raising means can be a means for raising the temperature of the exhaust gas by oscillating the air-fuel ratio of the exhaust gas.

ここで、「空燃比を振動させる」とは、空燃比を、ある空燃比を中心として、該空燃比の上下に比較的微小な変動幅で比較的短い時間間隔で繰り返し変動させることを意味する。変動幅は変動の中心となる空燃比に対して対称であっても非対称であっても良い。また、変動の繰り返しは周期的であっても良いし周期性を持たない変動であっても良い。変動の中心となる空燃比は、制御の目的に応じて、内燃機関の運転条件に応じた基本空燃比や、ストイキ近傍の空燃比等に設定することができる。このような空燃比制御を実行することによって、振動中心の空燃比よりリーン側の排気とリッチ側の排気とが混在することになる。振動中心よりリーン側の排気中にはOが比較的多く含まれ、リッチ側の排気中にはHCやCOといったリッチ成分が比較的多く含まれる。従って、これらの排気が混在することにより、リッチ成分がOによって酸化される反応が進行し、その酸化反応熱によって排気の温度が上昇する。 Here, “vibrating the air-fuel ratio” means that the air-fuel ratio is repeatedly changed at a relatively short time interval with a relatively small fluctuation range above and below the air-fuel ratio with a certain air-fuel ratio as the center. . The fluctuation range may be symmetric or asymmetric with respect to the air-fuel ratio that is the center of fluctuation. In addition, the repetition of the fluctuation may be periodic or may have no periodicity. The air-fuel ratio that is the center of fluctuation can be set to a basic air-fuel ratio according to the operating conditions of the internal combustion engine, an air-fuel ratio in the vicinity of stoichiometry, or the like according to the purpose of control. By executing such air-fuel ratio control, the exhaust on the lean side and the exhaust on the rich side from the air-fuel ratio at the center of vibration are mixed. The exhaust on the lean side from the vibration center contains a relatively large amount of O 2 , and the exhaust on the rich side contains a relatively large amount of rich components such as HC and CO. Therefore, when these exhaust gases coexist, a reaction in which the rich component is oxidized by O 2 proceeds, and the temperature of the exhaust gas rises due to the oxidation reaction heat.

特に、排気通路にTWCが配置されている構成では、ストイキ近傍の所定の空燃比を中心として空燃比を振動させると良い。ストイキ近傍の所定の空燃比とは、TWCにおけるHCの浄化率が最大となる空燃比と、TWCにおけるCOの浄化率が最大となる空燃比と、の間の空燃比である。これにより、TWCにおけるHCの酸化反応及びCOの酸化反応
の両方の反応活性を高めることができるので、これらの酸化反応の反応熱によって排気の温度をより一層上昇させることができる。
In particular, in a configuration in which the TWC is disposed in the exhaust passage, it is preferable to oscillate the air-fuel ratio around a predetermined air-fuel ratio near the stoichiometry. The predetermined air-fuel ratio in the vicinity of the stoichiometry is an air-fuel ratio between the air-fuel ratio at which the HC purification rate at the TWC is maximized and the air-fuel ratio at which the CO purification rate at the TWC is maximized. Thereby, since the reaction activities of both the HC oxidation reaction and the CO oxidation reaction in TWC can be enhanced, the temperature of the exhaust gas can be further increased by the reaction heat of these oxidation reactions.

ここで、パータベーション制御による空燃比の振動の範囲は、14.1よりリーン側の空燃比の領域に収まるようにすることが好ましい。こうすることにより排気中のHの濃度の上昇を好適に抑制することができるので、NH分解反応が進み易くなる。
本発明において、
内燃機関のリーン運転中に排気の空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイクを行う手段を更に備えた構成の場合、
前記リッチスパイクの実行時に、前記NH検出手段により前記SCRより下流を流れる排気中に所定の許容量以上のNHが検出された場合、前記リッチスパイクの実行後に排気の空燃比をストイキ近傍の空燃比を中心として振動させることによって排気の温度を上昇させるようにしても良い。
Here, it is preferable that the range of vibration of the air-fuel ratio by perturbation control be within the air-fuel ratio region on the lean side from 14.1. By doing so, an increase in the concentration of H 2 in the exhaust gas can be suitably suppressed, so that the NH 3 decomposition reaction easily proceeds.
In the present invention,
In the case of a configuration further comprising means for performing a rich spike that temporarily makes the air-fuel ratio of the exhaust rich during lean operation of the internal combustion engine,
Wherein when the rich spike execution, the NH 3 when a predetermined allowable amount or more of NH 3 in the exhaust gas flowing in the downstream of the SCR is detected by the detecting means, the rich near stoichiometric air-fuel ratio of the exhaust after execution spike The temperature of the exhaust gas may be raised by oscillating around the air-fuel ratio.

リッチスパイクが行われていると、排気中の炭化水素(HC)や水素(H)等のリッチ成分が、排気中のNOxや、排気通路にNSRを備えた構成の場合には当該NSRから放出されるNOxと反応して、NHが発生する。このNHがSCRに供給され、SCRにおいてNOxを還元する還元剤として作用する。この時、SCRに供給されるNHの一部が、SCRを通り抜けてSCRより下流の排気通路に流出する場合がある。 When rich spike is performed, rich components such as hydrocarbons (HC) and hydrogen (H 2 ) in the exhaust gas are emitted from NOx in the exhaust gas, and in the case where the NSR is provided in the exhaust passage. It reacts with the released NOx to generate NH 3 . This NH 3 is supplied to the SCR and acts as a reducing agent that reduces NOx in the SCR. At this time, a part of NH 3 supplied to the SCR may pass through the SCR and flow out to the exhaust passage downstream of the SCR.

本発明によれば、リッチスパイクの実行時に、NH検出手段により所定の許容量以上のNHがSCRより下流を流れる排気中に検出された場合には、リッチスパイク実行後に排気の空燃比をストイキ近傍の空燃比を中心として振動させられる。 According to the present invention, when the rich spike execution, when a predetermined allowable amount or more of NH 3 is detected in the exhaust gas flowing through the downstream SCR by NH 3 detection means, the air-fuel ratio of the exhaust gas after the rich spike execution It is oscillated around the air-fuel ratio in the vicinity of stoichi.

排気の空燃比がストイキ近傍の空燃比を中心として振動させられることにより、上述のように排気の温度が上昇する。また、排気中のH濃度の上昇が抑制されるので排気中でNH合成反応(H+N→NH)が進行しにくくなるとともに、NH分解反応(NH→H+N)の進行が促進される。従って、SCRより下流の排気中にリッチスパイク制御によって供給されたNHの一部が流出した場合であっても、当該NHがNH分解反応によって分解されるので、NHが大気中へ排出されることを抑制できる。また、このNH分解反応によってNOxは発生しないので、排気浄化システムによるNOx低減効果が減殺されることも抑制できる。 By causing the air-fuel ratio of the exhaust to oscillate around the air-fuel ratio near the stoichiometric ratio, the temperature of the exhaust increases as described above. In addition, since the increase in the H 2 concentration in the exhaust gas is suppressed, the NH 3 synthesis reaction (H 2 + N 2 → NH 3 ) does not easily proceed in the exhaust gas, and the NH 3 decomposition reaction (NH 3 → H 2 + N 2). ) Is promoted. Therefore, even if a part of NH 3 supplied by rich spike control flows into the exhaust downstream of the SCR, the NH 3 is decomposed by the NH 3 decomposition reaction, so that NH 3 is released into the atmosphere. It can suppress being discharged. Further, since NOx is not generated by this NH 3 decomposition reaction, it can be suppressed that the NOx reduction effect by the exhaust purification system is reduced.

また、排気通路にTWCが配置されている構成では、上述のようにTWCにおけるHCの浄化率が最大となる空燃比とCOの浄化率が最大となる空燃比との間の空燃比を中心として空燃比を振動させることによって、TWCにおけるHCの酸化反応及びCOの酸化反応の両方の反応活性を高めることができるので、これらの酸化反応の反応熱によって排気の温度をより一層上昇させることができる。上記NH合成反応は発熱反応である。従って、排気の温度が上昇して高温環境となることにより、NH合成反応の進行をより確実に抑制し、また、NH分解反応の進行をより一層促進することができる。従って、大気中へのNHの排出をより確実に抑制することができる。 Further, in the configuration in which the TWC is disposed in the exhaust passage, as described above, centering on the air-fuel ratio between the air-fuel ratio at which the HC purification rate in the TWC becomes maximum and the air-fuel ratio at which the CO purification rate becomes maximum. By oscillating the air-fuel ratio, the reaction activities of both the HC oxidation reaction and the CO oxidation reaction in the TWC can be increased. Therefore, the temperature of the exhaust gas can be further increased by the reaction heat of these oxidation reactions. . The NH 3 synthesis reaction is an exothermic reaction. Therefore, when the temperature of the exhaust gas rises and becomes a high temperature environment, the progress of the NH 3 synthesis reaction can be more reliably suppressed, and the progress of the NH 3 decomposition reaction can be further promoted. Therefore, the discharge of NH 3 into the atmosphere can be more reliably suppressed.

また、空燃比の振動の範囲は、14.1よりリーン側の空燃比の領域に収まるようにすることが好ましい。こうすることにより排気中のHの濃度の上昇を好適に抑制することができるので、NH分解反応が進み易くなる。 Further, it is preferable that the range of vibration of the air-fuel ratio be within the range of the air-fuel ratio leaner than 14.1. By doing so, an increase in the concentration of H 2 in the exhaust gas can be suitably suppressed, so that the NH 3 decomposition reaction easily proceeds.

本発明により、NHを還元剤としてNOxを還元するSCRを備えた排気浄化システムにおいて、大気中へのNHの排出を好適に抑制することが可能になる。 According to the present invention, in an exhaust purification system including an SCR that reduces NOx using NH 3 as a reducing agent, it is possible to suitably suppress the discharge of NH 3 into the atmosphere.

以下、本発明に係る内燃機関の排気浄化システムの具体的な実施態様について図面に基づいて説明する。   A specific embodiment of an exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本実施例に係る内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。内燃機関1には、燃焼室へ通じる排気通路5が接続されている。この排気通路5は下流にて大気へと通じている。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its exhaust system according to the present embodiment. An exhaust passage 5 leading to the combustion chamber is connected to the internal combustion engine 1. This exhaust passage 5 communicates with the atmosphere downstream.

排気通路5の途中には、内燃機関1側から順に、三元触媒(TWC)4、吸蔵還元型NOx触媒(NSR)2、アンモニア選択還元型NOx触媒(SCR)3が配置されている。NSR2は、流入する排気の空燃比がリーンの時に排気中のNOxを吸蔵し、流入する排気の空燃比がストイキ又はリッチで且つ還元剤の存在下で吸蔵していたNOxを還元する機能を有する。また、SCR3は、NHを還元剤として排気中のNOxを選択的に還元する機能を有する。例えば、一酸化窒素(NO)は4NO+4NH+O→4N+6HOなる反応によってNに還元される。また、二酸化窒素(NO)は6NO+8NH→7N+12HOなる反応によってNに還元される。TWC4は、流入する排気の空燃比がストイキ近傍の所定の空燃比領域内にある時に、排気中のNOxを還元するとともに、排気中のHCやCOを酸化する機能を有する。その他、排気中のパティキュレートマターを捕集するフィルタが排気通路5に設けられていても良い。 In the middle of the exhaust passage 5, a three-way catalyst (TWC) 4, an occlusion reduction type NOx catalyst (NSR) 2, and an ammonia selective reduction type NOx catalyst (SCR) 3 are arranged in this order from the internal combustion engine 1 side. NSR2 has a function of storing NOx in exhaust when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is lean, and reducing NOx stored in the presence of a reducing agent when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust gas is stoichiometric or rich. . The SCR 3 has a function of selectively reducing NOx in the exhaust gas using NH 3 as a reducing agent. For example, nitric oxide (NO) is reduced to N 2 by a reaction of 4NO + 4NH 3 + O 2 → 4N 2 + 6H 2 O. Nitrogen dioxide (NO 2 ) is reduced to N 2 by a reaction of 6NO 2 + 8NH 3 → 7N 2 + 12H 2 O. The TWC 4 has a function of reducing NOx in the exhaust and oxidizing HC and CO in the exhaust when the air-fuel ratio of the inflowing exhaust is within a predetermined air-fuel ratio region near the stoichiometry. In addition, a filter for collecting particulate matter in the exhaust may be provided in the exhaust passage 5.

NSR2より上流の排気通路5には、排気通路5を流れる排気中に還元剤たるHC(軽油)を添加供給する添加弁9が備えられている。添加弁9は、後述するECU8からの信号により開弁して排気中にHCを噴射する。添加弁9から噴射されたHCにより、排気通路5の上流から流れてきた排気の空燃比がリッチ側に低下する。NSR2に吸蔵されたNOxを還元する処理を行う時には、添加弁9からHCを添加することによりNSR2に流入する排気の空燃比を比較的短い期間スパイク的にリッチ空燃比とするリッチスパイク制御を実行する。なお、1回のリッチスパイクを、添加弁9による複数回のHC添加により形成しても良い。また、SCR3より下流の排気通路5には排気中のNHを検出するNHセンサ6が取り付けられている。本実施例においては、NHセンサ6が本発明におけるNH検出手段に相当する。なお、NHセンサ6以外の手段によってNH検出手段を実施しても良い。例えば、NOxセンサやHセンサを取り付けて、それらのセンサの出力に基づいて排気中のNHを検出することもできる。また、内燃機関1の運転状態と排気中のNH濃度との相関関係を予め実験やシミュレーション等によって求めてマップ化或いは関数化したものに基づいて排気中のNHを検出することもできる。 The exhaust passage 5 upstream of the NSR 2 is provided with an addition valve 9 for adding and supplying HC (light oil) as a reducing agent into the exhaust gas flowing through the exhaust passage 5. The addition valve 9 is opened by a signal from the ECU 8 described later and injects HC into the exhaust gas. Due to the HC injected from the addition valve 9, the air-fuel ratio of the exhaust flowing from the upstream of the exhaust passage 5 is lowered to the rich side. When processing to reduce NOx occluded in NSR2, rich spike control is performed in which the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into NSR2 is spiked to a rich air-fuel ratio for a relatively short period of time by adding HC from addition valve 9 To do. One rich spike may be formed by adding HC multiple times by the addition valve 9. An NH 3 sensor 6 for detecting NH 3 in the exhaust is attached to the exhaust passage 5 downstream of the SCR 3 . In this embodiment, the NH 3 sensor 6 corresponds to the NH 3 detection means in the present invention. The NH 3 detection means may be implemented by means other than the NH 3 sensor 6. For example, it is possible to attach a NOx sensor or an H 2 sensor and detect NH 3 in the exhaust based on the output of those sensors. It is also possible to detect the NH 3 in the exhaust gas on the basis of those mapping or function of seeking advance by experiment or simulation or the like the correlation between the NH 3 concentration in the exhaust and the operation state of the internal combustion engine 1.

以上説明したように構成された内燃機関1には、内燃機関1を制御するための電子制御コンピュータであるECU8が併設されている。ECU8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機能を有する。ECU8にはNHセンサ6の他各種のセンサが電気配線を介して接続され、これらのセンサの出力信号がECU8に入力されるようになっている。また、ECU8には添加弁9の他各種機器が電気配線を介して接続され、これらの機器の動作がECU8によって制御されるようになっている。 The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an ECU 8 that is an electronic control computer for controlling the internal combustion engine 1. The ECU 8 has a function of controlling the operation state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1 and the request of the driver. Various sensors other than the NH 3 sensor 6 are connected to the ECU 8 through electric wiring, and output signals of these sensors are input to the ECU 8. In addition to the addition valve 9, various devices are connected to the ECU 8 through electrical wiring, and the operation of these devices is controlled by the ECU 8.

NSR2に吸蔵されたNOxの量が所定の閾値を越えた場合に、NSR2に吸蔵されたNOxを還元すべくリッチスパイク制御が実行される。この閾値は予め実験やシミュレーション等によって定められる。リッチスパイク制御が実行されると、排気中のHCやH等のリッチ成分の濃度が上昇し、これらのリッチ成分と排気中のNOxやNSR2から放出されたNOxとが反応してNHが発生する。また、リッチ成分のHと排気中のNとからNH合成反応(H+N→NH:発熱反応)によってNHが発生する場合もある。これらのNHはNSR2の下流に配置されたSCR3に流入し、SCR3にお
いてNOxを還元するための還元剤として機能する。また、リッチスパイク制御によって排気中に供給されるリッチ成分は、TWC4において排気中のNOxと反応してNHを生成する場合もある。このNHも下流のSCR3において還元剤として機能することになる。すなわち、本実施例におけるNSR2、TWC4、リッチスパイク制御を実行するECU8及び添加弁9は、本発明におけるNH供給手段に相当すると言える。
When the amount of NOx stored in the NSR2 exceeds a predetermined threshold, rich spike control is executed to reduce the NOx stored in the NSR2. This threshold value is determined in advance by experiments, simulations, or the like. When rich spike control is executed, the concentration of rich components such as HC and H 2 in the exhaust gas increases, and these rich components react with NOx in the exhaust gas and NOx released from NSR 2 to react with NH 3. appear. In addition, NH 3 may be generated from the rich component H 2 and N 2 in the exhaust gas by an NH 3 synthesis reaction (H 2 + N 2 → NH 3 : exothermic reaction). These NH 3 flows into the SCR 3 disposed downstream of the NSR 2 and functions as a reducing agent for reducing NOx in the SCR 3. Further, the rich component supplied into the exhaust by the rich spike control may react with NOx in the exhaust in the TWC 4 to generate NH 3 . This NH 3 also functions as a reducing agent in the downstream SCR 3 . That is, it can be said that the NSR 2, TWC 4, ECU 8 that performs rich spike control, and the addition valve 9 in this embodiment correspond to NH 3 supply means in the present invention.

ところで、SCR3に供給されるNHが全てNOxの還元反応のために消費されるとは限らず、一部のNHはそのままSCR3から流出する場合がある。NHは毒性を有するため、SCR3から流出したNHが大気中に排出されることは好ましくない。そこで、本実施例の排気浄化システムでは、SCR3より下流を流れる排気中に所定の許容量以上のNHが存在することがNHセンサ6によって検出された場合、リッチスパイク制御実行後に、排気の空燃比を所定のストイキ近傍の空燃比を中心として排気の空燃比を振動させるようにした。 By the way, not all NH 3 supplied to the SCR 3 is consumed for the reduction reaction of NOx, and some NH 3 may flow out of the SCR 3 as it is. Since NH 3 has toxicity, it is not preferable that NH 3 flowing out from SCR 3 is discharged into the atmosphere. Therefore, in the exhaust purification system of the present embodiment, when the NH 3 sensor 6 detects that NH 3 exceeding the predetermined allowable amount is present in the exhaust flowing downstream from the SCR 3 , after the rich spike control is executed, The air-fuel ratio of the exhaust gas is oscillated around the air-fuel ratio in the vicinity of a predetermined stoichiometry.

ここで、所定の許容量とは、車両から大気中に排出されるNHの量として許容できる上限値であり、予め定められる。また、所定のストイキ近傍の空燃比とは、NSR2に吸蔵されたNOxを還元することが可能であり、且つ、排気中のH濃度の上昇を抑制することが可能な空燃比であり、予め定められる。排気中のH濃度の上昇を抑制するためにはA/F14.1よりリーンな空燃比とすることが好ましい。本実施例の場合は、この所定のストイキ近傍の空燃比をA/F14.6に設定し、この空燃比を中心として±0.3の範囲内で比較的短周期で振動させるようにした。この空燃比を振動させる制御を以下空燃比パータベーション制御と称する。 Here, the predetermined allowable amount is an upper limit value that is allowable as the amount of NH 3 discharged from the vehicle into the atmosphere, and is determined in advance. Further, the air-fuel ratio in the vicinity of a predetermined stoichiometry is an air-fuel ratio that can reduce NOx occluded in NSR2 and that can suppress an increase in H 2 concentration in the exhaust gas. Determined. In order to suppress an increase in the H 2 concentration in the exhaust gas, it is preferable that the air / fuel ratio is leaner than A / F14.1. In the present embodiment, the air-fuel ratio in the vicinity of the predetermined stoichiometric is set to A / F 14.6, and the air-fuel ratio is vibrated at a relatively short cycle within a range of ± 0.3 around the air-fuel ratio. The control for oscillating the air-fuel ratio is hereinafter referred to as air-fuel ratio perturbation control.

図2は、通常のリッチスパイク制御を実行する場合と、リッチスパイク制御実行後に空燃比パータベーション制御を実行する場合と、のそれぞれの空燃比の時間変化の一例を示すタイムチャートである。図2に示すように、本実施例の内燃機関では、通常のリーン運転時には空燃比はリーン(A/F25)に制御される。また、通常のリッチスパイク制御が実行される場合、比較的短い期間スパイク的に空燃比がリッチ(A/F12)に制御される。   FIG. 2 is a time chart showing an example of the time change of the air-fuel ratio in the case where the normal rich spike control is executed and the case where the air-fuel ratio perturbation control is executed after the rich spike control is executed. As shown in FIG. 2, in the internal combustion engine of the present embodiment, the air-fuel ratio is controlled to be lean (A / F 25) during normal lean operation. When normal rich spike control is executed, the air-fuel ratio is controlled to be rich (A / F12) in a spike for a relatively short period.

図2に示すように、時刻t1、t2においては通常のリッチスパイク制御が実行されている。これは、リッチスパイク実行時にSCR3より下流の排気中に許容量以上のNHが検知されない場合の空燃比制御を示している。この場合、リッチスパイク制御が実行終了すると空燃比は直ちにリーン運転用の空燃比(A/F25)に復帰する。 As shown in FIG. 2, normal rich spike control is performed at times t1 and t2. This shows the air-fuel ratio control when NH 3 exceeding the allowable amount is not detected in the exhaust gas downstream from the SCR 3 when the rich spike is executed. In this case, when the rich spike control is finished, the air-fuel ratio immediately returns to the lean air-fuel ratio (A / F25).

一方、時刻t3においては通常のリッチスパイク制御に続いて、時刻t4からt5まで空燃比パータベーション制御が実行される。空燃比パータベーション制御では、空燃比をストイキ近傍の空燃比(A/F14.6)に制御すると共に、当該ストイキ近傍の空燃比(A/F14.6)を中心としてリッチ側とリーン側に比較的短周期で空燃比を振動させる。これは、リッチスパイク実行時にSCR3より下流の排気中に許容量以上のNHが検知された場合の空燃比制御を示している。図2に示すように、本実施例では振動する空燃比の下限値がA/F14.1よりリッチ側にならないように制御される。空燃比パータベーション制御実行後に、空燃比が通常のリーン運転用の空燃比(A/F25)に復帰する。 On the other hand, at time t3, air-fuel ratio perturbation control is executed from time t4 to t5 following normal rich spike control. In the air-fuel ratio perturbation control, the air-fuel ratio is controlled to the air-fuel ratio (A / F 14.6) near the stoichiometric ratio, and the air-fuel ratio (A / F 14.6) near the stoichiometric ratio is compared between the rich side and the lean side. The air-fuel ratio is vibrated with a short period. This shows the air-fuel ratio control when NH 3 exceeding the allowable amount is detected in the exhaust gas downstream from the SCR 3 when the rich spike is executed. As shown in FIG. 2, in this embodiment, control is performed so that the lower limit value of the oscillating air-fuel ratio does not become richer than A / F14.1. After execution of the air-fuel ratio perturbation control, the air-fuel ratio returns to the normal lean operation air-fuel ratio (A / F25).

空燃比パータベーション制御を実行することにより、TWC4におけるHCの酸化反応及びCOの酸化反応の両方の反応活性が高まり、これらの酸化反応の反応熱によって排気の温度が上昇する。また、空燃比パータベーション制御の振動中心の空燃比がストイキ近傍の空燃比A/F14.6とされ、空燃比の振動範囲の下限値がA/F14.1よりリッチ側にならないように制御されるので、排気中のH濃度の上昇が抑制される。すなわち
、本実施例におけるTWC4、空燃比パータベーション制御を行うECU8、及び添加弁9は、本発明の排気昇温手段に相当すると言える。なお、空燃比制御は添加弁9による排気燃料添加だけではなく、機関燃料噴射制御、吸入空気量制御、EGR制御等によって行っても良いし、これらと排気燃料添加とを組み合わせて空燃比制御を行っても良い。
By executing the air-fuel ratio perturbation control, the reaction activities of both the HC oxidation reaction and the CO oxidation reaction in the TWC 4 increase, and the temperature of the exhaust gas rises due to the reaction heat of these oxidation reactions. In addition, the air-fuel ratio at the vibration center of the air-fuel ratio perturbation control is set to the air-fuel ratio A / F 14.6 near the stoichiometry, and the lower limit value of the vibration range of the air-fuel ratio is controlled not to be richer than A / F 14.1. Therefore, an increase in the H 2 concentration in the exhaust is suppressed. That is, it can be said that the TWC 4, the ECU 8 that performs air-fuel ratio perturbation control, and the addition valve 9 in this embodiment correspond to the exhaust gas temperature raising means of the present invention. The air-fuel ratio control may be performed not only by the addition of exhaust fuel by the addition valve 9 but also by engine fuel injection control, intake air amount control, EGR control, etc., or by combining these with exhaust fuel addition, air-fuel ratio control is performed. You can go.

空燃比パータベーション制御を実行することにより、排気の温度が高温になるとともに、排気中のHの増加が抑えられるため、排気中でNH合成反応の逆反応(NH分解反応:NH→H+N)の進行が促進される。これは、NH合成反応が発熱反応であることによる。 By executing the air-fuel ratio perturbation control, the temperature of the exhaust gas becomes high and an increase in H 2 in the exhaust gas is suppressed. Therefore, the reverse reaction of the NH 3 synthesis reaction in the exhaust gas (NH 3 decomposition reaction: NH 3 → H 2 + N 2 ) is promoted. This is because the NH 3 synthesis reaction is an exothermic reaction.

このように、本実施例によれば、NHセンサ6によってTWC4より下流の排気中に許容量以上のNHが検出された場合には、リッチスパイク制御実行後に空燃比パータベーション制御が実行されることにより、NH分解反応の進行を促進させる条件が成立するため、排気中のNHをN及びHに分解することができる。これにより、リッチスパイク制御実行時にSCR3を通り抜けたNHが大気中に排出されることを抑制することができる。また、このNH分解反応においてNOxは発生しないため、空燃比パータベーション制御の実行によって排気浄化システムのNOx低減効果が減殺されることも抑制できる。 As described above, according to this embodiment, when the NH 3 sensor 6 detects NH 3 exceeding the allowable amount in the exhaust downstream of the TWC 4, the air-fuel ratio perturbation control is executed after the rich spike control is executed. Thus, since the conditions for promoting the progress of the NH 3 decomposition reaction are established, NH 3 in the exhaust gas can be decomposed into N 2 and H 2 . Thereby, it is possible to prevent the NH 3 that has passed through the SCR 3 from being discharged into the atmosphere when the rich spike control is executed. Further, since NOx is not generated in the NH 3 decomposition reaction, it is possible to suppress the NOx reduction effect of the exhaust purification system from being reduced by executing the air-fuel ratio perturbation control.

ここで、空燃比パータベーション制御を実行する期間(図2でt4〜t5の期間)は、SCR3より下流に流出したNHを、NHの大気中への排出量が上記許容量以下になる程度まで分解可能な時間として予め実験やシミュレーションによって定められる。この期間は、NHセンサ6によって検出されたSCR3より下流のNHの量に応じた可変値としても良いし、予め定められた一定値としても良い。 Here, the period for executing the air-fuel ratio perturbation control (period in FIG. 2 t4 to t5) is a NH 3 flowing out from SCR3 downstream emission to the atmosphere of the NH 3 is below the allowable amount The time that can be decomposed to the extent is determined in advance by experiments and simulations. This period may be a variable value corresponding to the amount of NH 3 downstream of the SCR 3 detected by the NH 3 sensor 6 or may be a predetermined constant value.

ここで、以上説明した本実施例の空燃比制御のECU8による具体的な実行手順について、図3に基づいて説明する。図3は、本実施例の空燃比制御を行うためのルーチンを示すフローチャートである。このルーチンは内燃機関1の稼働中所定期間ごとに繰り返し実行される。   Here, a specific execution procedure by the ECU 8 of the air-fuel ratio control of the present embodiment described above will be described based on FIG. FIG. 3 is a flowchart showing a routine for performing the air-fuel ratio control of the present embodiment. This routine is repeatedly executed at predetermined intervals during operation of the internal combustion engine 1.

ステップS101において、ECU8は、リッチスパイク制御実行条件が成立したか否かを判定する。具体的には、NSR2におけるNOx吸蔵量が上述した所定の閾値を超えたと判断される場合にリッチスパイク実行条件が成立する。ステップS101で肯定判定された場合、ECU8はステップS102に進む。ステップS101で否定判定された場合、ECU8は本ルーチンの実行を終了する。この閾値の定め方やNOx吸蔵量が閾値を超えたか否かを判定する手段は、既知のNSRシステムに用いられている手段を利用することができる。   In step S101, the ECU 8 determines whether or not a rich spike control execution condition is satisfied. Specifically, the rich spike execution condition is satisfied when it is determined that the NOx occlusion amount in the NSR 2 exceeds the predetermined threshold described above. If an affirmative determination is made in step S101, the ECU 8 proceeds to step S102. If a negative determination is made in step S101, the ECU 8 ends the execution of this routine. As a method for determining the threshold value and determining whether the NOx occlusion amount exceeds the threshold value, a method used in a known NSR system can be used.

ステップS102において、ECU8は、リッチスパイク制御を実行する。具体的には、添加弁9を開弁して排気中に燃料を噴射供給する。   In step S102, the ECU 8 executes rich spike control. Specifically, the addition valve 9 is opened to inject and supply fuel into the exhaust.

ステップS103において、ECU8は、NHセンサ6によってSCR3より下流に流出しているNHの量を測定する。 In step S103, the ECU 8 measures the amount of NH 3 flowing out from the SCR 3 by the NH 3 sensor 6.

ステップS104において、ECU8は、ステップS103で測定したNH流出量が上述した所定の許容量を超えているか否かを判定する。ステップS104で肯定判定された場合、ECU8はステップS105に進む。ステップS104で否定判定された場合、ECU8は本ルーチンの実行を一旦終了する。 In step S104, the ECU 8 determines whether or not the NH 3 outflow amount measured in step S103 exceeds the predetermined allowable amount described above. If an affirmative determination is made in step S104, the ECU 8 proceeds to step S105. If a negative determination is made in step S104, the ECU 8 once ends the execution of this routine.

ステップS105において、ECU8は、空燃比パータベーション制御を実行する。こ
こで、ステップS104における判定結果を直ちにリッチスパイク制御にフィードバックして通常のリッチスパイク制御から空燃比パータベーション制御に移行する。そして、上述した所定期間経過後、ECU8はステップS106に進んでリーン空燃比による通常のリーン運転に復帰する。
In step S105, the ECU 8 executes air-fuel ratio perturbation control. Here, the determination result in step S104 is immediately fed back to the rich spike control, and the normal rich spike control is shifted to the air-fuel ratio perturbation control. Then, after the aforementioned predetermined period has elapsed, the ECU 8 proceeds to step S106 and returns to the normal lean operation with the lean air-fuel ratio.

なお、以上述べた実施例は本発明を説明するための一例であって、本発明の本旨を逸脱しない範囲内において上記の実施例には種々の変更を加え得る。   The above-described embodiment is an example for explaining the present invention, and various modifications can be made to the above-described embodiment without departing from the gist of the present invention.

例えば、上記の実施例では、リッチスパイクを実行するために排気中に燃料を噴射供給する添加弁9を排気通路5に設けた構成としたが、NSR2に間欠的にスパイク的なリッチ空燃比を供給可能であればどのような手段によってリッチスパイクを実行しても良い。例えば、副噴射制御や機関空燃比制御によってリッチスパイクを実行しても良い。   For example, in the above-described embodiment, the addition valve 9 for supplying the fuel into the exhaust gas is provided in the exhaust passage 5 in order to execute the rich spike, but the spiked rich air-fuel ratio is intermittently added to the NSR 2. The rich spike may be executed by any means as long as it can be supplied. For example, the rich spike may be executed by sub-injection control or engine air-fuel ratio control.

また、上記の実施例では、排気の温度を上昇させる手段として空燃比パータベーション制御を実行する例について説明したが、上述のように、排気の温度を上昇させる手段としては、NH分解反応の進行を妨げないという条件を満たす限り、どのような手段を用いても良い。例えば、ヒータ等による直接的な排気昇温や、燃料噴射時期、火花点火式エンジンにおける点火時期、バルブタイミング制御、マルチ噴射制御、EGR制御等による排気昇温を行っても良い。 In the above embodiment, the example in which air-fuel ratio perturbation control is executed as a means for increasing the temperature of the exhaust gas has been described. However, as described above, as a means for increasing the temperature of the exhaust gas, NH 3 decomposition reaction can be performed. Any means may be used as long as the condition that the progress is not hindered is satisfied. For example, the exhaust gas temperature may be increased directly by a heater or the like, or by fuel injection timing, ignition timing in a spark ignition engine, valve timing control, multi-injection control, EGR control, or the like.

また、上記の実施例では、リッチスパイク実行後に連続的に空燃比パータベーション制御を実行する例について説明したが、リッチスパイク実行後に間隔をあけて空燃比パータベーション制御を実行しても良い。また、あるリッチスパイクの実行時に許容量を超えるNHが検知された場合に、その次のリッチスパイクの代わりに空燃比パータベーション制御を実行するようにしても良い。 In the above-described embodiment, an example in which air-fuel ratio perturbation control is continuously executed after execution of rich spike has been described. However, air-fuel ratio perturbation control may be executed at intervals after execution of rich spike. Further, when NH 3 exceeding an allowable amount is detected during execution of a certain rich spike, air-fuel ratio perturbation control may be executed instead of the next rich spike.

また、上記の実施例では、空燃比制御手段として、排気中に燃料を添加する添加弁を備えた構成について説明したが、他の手段によって排気の空燃比を制御することも可能である。例えば、副噴射を行ったり、機関空燃比を制御したりする手段を用いることもできる。   In the above-described embodiment, the configuration including the addition valve for adding fuel to the exhaust gas is described as the air-fuel ratio control means. However, the air-fuel ratio of the exhaust gas can be controlled by other means. For example, means for performing sub-injection or controlling the engine air-fuel ratio can be used.

また、上記の実施例では、NSR2を備えた排気浄化システムにおいて、NSR2に吸蔵されたNOxを還元すべく行われるリッチスパイク制御によって還元剤としてのNHが生成され、該生成されたNHがSCR3に供給されて還元剤として作用する構成について説明したが、SCRに還元剤としてのNHを供給する構成を有するシステム全般に本発明を適用することができる。 Further, in the above embodiment, in the exhaust purification system provided with NSR2, NH 3 as a reducing agent is generated by rich spike control performed to reduce NOx stored in NSR2, and the generated NH 3 is Although the configuration of being supplied to the SCR 3 and acting as a reducing agent has been described, the present invention can be applied to all systems having a configuration of supplying NH 3 as a reducing agent to the SCR.

例えば、SCRより上流の排気中に尿素水を噴射供給し、高温の排気中で当該尿素水が分解することによって得られるNHをSCR用の還元剤として用いるシステムに本発明を適用することもできる。その場合、SCRにおいてNOx還元を行うべく尿素水噴射が行われた時に、SCRより下流の排気中のNHを検出し、所定の許容量を超えるNHが検出された場合に、上述したような排気昇温制御(例えば空燃比パータベーション制御)を行えばよい。 For example, the present invention may be applied to a system in which NH 3 obtained by injecting and supplying urea water into exhaust gas upstream from the SCR and decomposing the urea water in high-temperature exhaust gas is used as a reducing agent for SCR. it can. In that case, when urea water injection is performed to perform NOx reduction in the SCR, NH 3 in the exhaust downstream from the SCR is detected, and when NH 3 exceeding a predetermined allowable amount is detected, as described above. Exhaust temperature raising control (for example, air-fuel ratio perturbation control) may be performed.

また、上記の実施例では、ストイキ空燃比を中心として空燃比を振動させる空燃比パータベーション制御を実行する構成について説明したが、このような空燃比パータベーション制御を実行しない場合であっても、空燃比をストイキ又はリーンにすることで、排気中のHの濃度を抑えることができるので、NH分解反応の進行を促進することができる。よって、空燃比パータベーション制御以外の手段によって排気昇温を行う場合において、空燃比をストイキ又はリーンにすることでより確実にNH分解反応を促進させること
ができる。
In the above embodiment, the configuration for executing the air-fuel ratio perturbation control for oscillating the air-fuel ratio around the stoichiometric air-fuel ratio has been described, but even when such air-fuel ratio perturbation control is not executed, By making the air-fuel ratio stoichiometric or lean, the concentration of H 2 in the exhaust gas can be suppressed, so that the progress of the NH 3 decomposition reaction can be promoted. Therefore, when the exhaust gas temperature is raised by means other than air-fuel ratio perturbation control, the NH 3 decomposition reaction can be promoted more reliably by making the air-fuel ratio stoichiometric or lean.

実施例における内燃機関とその排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine and its exhaust system in an Example. 実施例において通常のリッチスパイク制御を行った場合及びリッチスパイク制御実行後にパータベーション制御を行った場合の空燃比の変化の一例を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows an example of the change of an air fuel ratio when performing normal rich spike control in an Example, and when perturbation control is performed after rich spike control execution. 実施例における空燃比制御を実行するためのルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the routine for performing the air fuel ratio control in an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 吸蔵還元型NOx触媒(NSR)
3 アンモニア選択還元型NOx触媒(SCR)
4 三元触媒(TWC)
5 排気通路
6 NHセンサ
8 ECU
9 添加弁
1 Internal combustion engine 2 NOx storage reduction catalyst (NSR)
3 Ammonia selective reduction type NOx catalyst (SCR)
4 Three-way catalyst (TWC)
5 Exhaust passage 6 NH 3 sensor 8 ECU
9 Additive valve

Claims (3)

内燃機関の排気通路に配置され、NHを還元剤としてNOxを選択的に還元する選択還元型NOx触媒と、
前記選択還元型NOx触媒にNHを供給するNH供給手段と、
前記選択還元型NOx触媒より下流の排気中のNHを検出するNH検出手段と、
排気の温度を上昇させる排気昇温手段と、
を備え、
前記NH供給手段によって前記選択還元型NOx触媒にNHが供給された時に、前記NH検出手段により前記選択還元型NOx触媒より下流を流れる排気中に所定の許容量以上のNHが検出された場合、前記排気昇温手段によって排気の温度を上昇させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
A selective reduction type NOx catalyst that is disposed in an exhaust passage of the internal combustion engine and selectively reduces NOx using NH 3 as a reducing agent;
And NH 3 supply means for supplying NH 3 to the selective reduction type NOx catalyst,
NH 3 detection means for detecting NH 3 in the exhaust downstream from the selective reduction NOx catalyst;
Exhaust temperature raising means for raising the temperature of the exhaust;
With
When the NH 3 is supplied to the NOx selective reduction catalyst by the NH 3 supply means, the NH 3 detection means by the selective reduction type NOx catalyst than a predetermined in exhaust gas flowing through the downstream above the allowable level NH 3 detection If so, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the exhaust gas temperature is raised by the exhaust gas temperature raising means.
請求項1において、
前記排気昇温手段は、排気の空燃比を振動させることによって排気の温度を上昇させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
In claim 1,
An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the exhaust temperature raising means raises the temperature of the exhaust gas by oscillating the air-fuel ratio of the exhaust gas.
請求項1又は2において、
前記内燃機関のリーン運転中に排気の空燃比を一時的にリッチにするリッチスパイクを行う手段を更に備え、
前記リッチスパイクの実行時に、前記NH検出手段により前記選択還元型NOx触媒より下流を流れる排気中に所定の許容量以上のNHが検出された場合、前記リッチスパイクの実行後に排気の空燃比をストイキ近傍の空燃比を中心として振動させることによって排気の温度を上昇させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
In claim 1 or 2,
Means for performing a rich spike that temporarily makes the air-fuel ratio of the exhaust rich during lean operation of the internal combustion engine;
During execution of the rich spike, the NH 3 when a predetermined allowable amount or more of NH 3 in the exhaust gas flowing in the downstream of the selective reduction type NOx catalyst is detected by the detection means, the air-fuel ratio of the exhaust gas after the execution of the rich spike An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, wherein the temperature of exhaust gas is raised by oscillating the air-fuel ratio in the vicinity of the stoichiometry.
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