JP4730336B2 - Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine - Google Patents

Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine Download PDF

Info

Publication number
JP4730336B2
JP4730336B2 JP2007135616A JP2007135616A JP4730336B2 JP 4730336 B2 JP4730336 B2 JP 4730336B2 JP 2007135616 A JP2007135616 A JP 2007135616A JP 2007135616 A JP2007135616 A JP 2007135616A JP 4730336 B2 JP4730336 B2 JP 4730336B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
control valve
exhaust gas
gas recirculation
exhaust
passage
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
JP2007135616A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008291671A (en
Inventor
尚史 曲田
功 松本
宏樹 村田
晃 山下
宏行 芳賀
武則 竿田
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 JP2007135616A priority Critical patent/JP4730336B2/en
Publication of JP2008291671A publication Critical patent/JP2008291671A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4730336B2 publication Critical patent/JP4730336B2/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

  • Output Control And Ontrol Of Special Type Engine (AREA)
  • Exhaust-Gas Circulating Devices (AREA)
  • Exhaust Gas After Treatment (AREA)

Description

本発明は内燃機関の排気再循環制御装置に関する。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine.

機関排気通路例えば排気ターボチャージャのタービンの出口と機関吸気通路例えば排気ターボチャージャのコンプレッサの入口とを排気再循環(以下、EGRとも称する。)通路により互いに連結すると共に排気再循環通路内に排気再循環制御弁を配置した内燃機関が公知である(特許文献1の図4等参照)。この場合、吸気通路に供給される排気再循環ガス量が目標となる量に一致するように排気再循環制御弁の開度を制御することができる。   An engine exhaust passage such as an exhaust turbocharger turbine outlet and an engine intake passage such as an exhaust turbocharger compressor inlet are connected to each other by an exhaust recirculation (hereinafter also referred to as EGR) passage, and the exhaust gas is recirculated into the exhaust recirculation passage. An internal combustion engine in which a circulation control valve is arranged is known (see FIG. 4 in Patent Document 1). In this case, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve can be controlled such that the exhaust gas recirculation gas amount supplied to the intake passage matches the target amount.

一方、例えば酸素過剰のもとでアンモニアにより排気ガス中のNOxを還元するのに適した触媒を排気通路内に配置すると共に尿素供給弁を触媒上流の排気通路内に配置し、尿素供給弁から尿素水溶液を触媒に供給して排気ガス中のNOxを還元するようにした排気浄化装置も公知である。ここで、この排気浄化装置を上述の内燃機関に適用した場合を考えると、例えばタービン出口下流の排気通路内に尿素供給弁及び触媒が配置することができる。   On the other hand, for example, a catalyst suitable for reducing NOx in the exhaust gas with ammonia under an excess of oxygen is disposed in the exhaust passage, and a urea supply valve is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst. An exhaust purification device that supplies an aqueous urea solution to a catalyst to reduce NOx in the exhaust gas is also known. Here, considering the case where this exhaust gas purification device is applied to the internal combustion engine described above, for example, a urea supply valve and a catalyst can be arranged in the exhaust passage downstream of the turbine outlet.

特許第2759375号公報Japanese Patent No. 2759375

しかしながら、尿素水溶液が供給されるときの触媒の温度は通常、尿素水溶液の沸点よりもかなり高くなっており、したがってこのとき尿素水溶液が触媒に供給されると尿素水溶液が一気に蒸発し、その結果触媒周りの排気通路内の圧力、例えば排気再循環通路の流入端周りの圧力が大幅に上昇するおそれがある。この場合、排気再循環通路の流入端と流出端間の圧力差が大幅に増大し、斯くして排気再循環ガス量が目標となる量よりも多くなるおそれがあるという問題点がある。この問題点は触媒に軽油などの炭化水素が供給されるときにも同じように生じうる。   However, the temperature of the catalyst when the urea aqueous solution is supplied is usually considerably higher than the boiling point of the urea aqueous solution. Therefore, when the urea aqueous solution is supplied to the catalyst at this time, the urea aqueous solution evaporates all at once, and as a result, the catalyst The pressure in the surrounding exhaust passage, for example, the pressure around the inflow end of the exhaust recirculation passage, may increase significantly. In this case, there is a problem that the pressure difference between the inflow end and the outflow end of the exhaust gas recirculation passage is greatly increased, and thus the exhaust gas recirculation gas amount may be larger than the target amount. This problem can also occur when a hydrocarbon such as light oil is supplied to the catalyst.

前記課題を解決するために本発明によれば、機関排気通路と機関吸気通路とを排気再循環通路により互いに連結すると共に該排気再循環通路内に排気再循環制御弁を配置した内燃機関の排気再循環制御装置において、排気通路内に触媒が配置されると共に該触媒上流の排気通路内に供給制御弁が配置されて該供給制御弁から液体が該触媒上流の排気通路内に供給されるようになっており、供給制御弁から液体が供給されるときには液体が供給されないときに比べて排気再循環制御弁の開度を減少補正するようにしている。   In order to solve the above problems, according to the present invention, an exhaust gas of an internal combustion engine in which an engine exhaust passage and an engine intake passage are connected to each other by an exhaust gas recirculation passage and an exhaust gas recirculation control valve is disposed in the exhaust gas recirculation passage. In the recirculation control device, a catalyst is disposed in the exhaust passage and a supply control valve is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst so that liquid is supplied from the supply control valve into the exhaust passage upstream of the catalyst. Thus, when the liquid is supplied from the supply control valve, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is corrected to decrease compared to when the liquid is not supplied.

排気再循環ガス量を目標量に維持することができる。   The exhaust gas recirculation amount can be maintained at the target amount.

図1は本発明を圧縮着火式内燃機関に適用した場合を示している。なお、本発明はガソリン機関にも適用することができる。   FIG. 1 shows a case where the present invention is applied to a compression ignition type internal combustion engine. The present invention can also be applied to a gasoline engine.

図1を参照すると、1は機関本体、2は各気筒の燃焼室、3は各燃焼室2内にそれぞれ燃料を噴射するための電磁制御式燃料噴射弁、4は吸気マニホルド、5は排気マニホルドをそれぞれ示す。吸気マニホルド4は吸気ダクト6を介して排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aの出口に連結され、コンプレッサ7aの入口は吸気導入管8を介してエアフローメータ9及びエアクリーナ10に順次連結される。吸気ダクト6内及び吸気導入管8内には電気制御式スロットル弁11d,11uがそれぞれ配置され、更に吸気ダクト6周りには吸気ダクト6内を流れる吸入空気を冷却するための冷却装置12が配置される。一方、排気マニホルド5は排気ターボチャージャ7の排気タービン7bの入口に連結され、排気タービン7bの出口は排気後処理装置20に連結される。   Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a combustion chamber of each cylinder, 3 is an electromagnetically controlled fuel injection valve for injecting fuel into each combustion chamber 2, 4 is an intake manifold, and 5 is an exhaust manifold. Respectively. The intake manifold 4 is connected to the outlet of the compressor 7 a of the exhaust turbocharger 7 via the intake duct 6, and the inlet of the compressor 7 a is sequentially connected to the air flow meter 9 and the air cleaner 10 via the intake introduction pipe 8. Electrically controlled throttle valves 11d and 11u are respectively arranged in the intake duct 6 and the intake introduction pipe 8, and a cooling device 12 for cooling the intake air flowing in the intake duct 6 is arranged around the intake duct 6. Is done. On the other hand, the exhaust manifold 5 is connected to the inlet of the exhaust turbine 7 b of the exhaust turbocharger 7, and the outlet of the exhaust turbine 7 b is connected to the exhaust aftertreatment device 20.

各燃料噴射弁3は燃料供給管13を介してコモンレール14に連結され、このコモンレール14は電気制御式の吐出量可変な燃料ポンプ15を介して燃料タンク16に連結される。燃料タンク16内の燃料は燃料ポンプ15によってコモンレール14内に供給され、コモンレール14内に供給された燃料は各燃料供給管13を介して燃料噴射弁3に供給される。なお、コモンレール14にはコモンレール14内の燃料圧を検出する燃料圧センサ(図示しない)が取り付けられており、燃料圧センサからの信号に基づきコモンレール14内の燃料圧が目標圧に一致するように燃料ポンプ15の燃料吐出量が制御される。   Each fuel injection valve 3 is connected to a common rail 14 via a fuel supply pipe 13, and this common rail 14 is connected to a fuel tank 16 via an electrically controlled fuel pump 15 having a variable discharge amount. The fuel in the fuel tank 16 is supplied into the common rail 14 by the fuel pump 15, and the fuel supplied into the common rail 14 is supplied to the fuel injection valve 3 through each fuel supply pipe 13. A fuel pressure sensor (not shown) for detecting the fuel pressure in the common rail 14 is attached to the common rail 14 so that the fuel pressure in the common rail 14 matches the target pressure based on a signal from the fuel pressure sensor. The fuel discharge amount of the fuel pump 15 is controlled.

排気後処理装置20は排気タービン7bの出口に連結された排気管21を具備し、この排気管21の出口は上流側触媒コンバータ22の入口に連結される。上流側触媒コンバータ22の出口は排気管23を介して下流側触媒コンバータ24の入口に連結され、下流側触媒コンバータ24の出口には排気管25が連結される。上流側触媒コンバータ22内には上流側から順に酸化機能を有する触媒26a及び排気ガス中の微粒子を捕集するためのパティキュレートフィルタ26bが配置され、下流側触媒コンバータ24内にはアンモニアにより排気ガス中のNOxを還元するのに適したNOx選択還元触媒27が配置される。本発明による実施例では、NOx選択還元触媒27は酸素過剰のもとでアンモニアにより排気ガス中のNOxを還元するのに適した触媒から構成される。NOx選択還元触媒27にはNOx選択還元触媒27の温度を検出する温度センサ28が取り付けられる。また、排気管23内には電気制御式排気絞り弁29が配置され、排気絞り弁29下流の排気管23内には電磁制御式供給制御弁30が配置される。一方、アンモニアを発生するアンモニア発生化合物を含む液体がタンク31内に貯えられており、タンク31内に貯えられているアンモニア発生化合物を含む液体は供給ポンプ32を介して供給制御弁30に供給され、供給制御弁30により排気管23内に供給される。なお、この場合、アンモニア発生化合物を含む液体は供給制御弁30から連続パルスの形で供給される。   The exhaust aftertreatment device 20 includes an exhaust pipe 21 connected to the outlet of the exhaust turbine 7 b, and the outlet of the exhaust pipe 21 is connected to the inlet of the upstream catalytic converter 22. The outlet of the upstream catalytic converter 22 is connected to the inlet of the downstream catalytic converter 24 via the exhaust pipe 23, and the exhaust pipe 25 is connected to the outlet of the downstream catalytic converter 24. A catalyst 26a having an oxidation function and a particulate filter 26b for collecting particulates in the exhaust gas are disposed in order from the upstream side in the upstream side catalytic converter 22, and the exhaust gas is exhausted by ammonia in the downstream side catalytic converter 24. A NOx selective reduction catalyst 27 suitable for reducing NOx therein is disposed. In the embodiment according to the present invention, the NOx selective reduction catalyst 27 is composed of a catalyst suitable for reducing NOx in the exhaust gas with ammonia under an excess of oxygen. A temperature sensor 28 that detects the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is attached to the NOx selective reduction catalyst 27. An electrically controlled exhaust throttle valve 29 is disposed in the exhaust pipe 23, and an electromagnetically controlled supply control valve 30 is disposed in the exhaust pipe 23 downstream of the exhaust throttle valve 29. On the other hand, a liquid containing an ammonia generating compound that generates ammonia is stored in the tank 31, and the liquid containing the ammonia generating compound stored in the tank 31 is supplied to the supply control valve 30 via the supply pump 32. The exhaust gas is supplied into the exhaust pipe 23 by the supply control valve 30. In this case, the liquid containing the ammonia generating compound is supplied from the supply control valve 30 in the form of continuous pulses.

図1に示されるように、排気ターボチャージャ7のタービン7bの入口上流の排気マニホルド5と、排気ターボチャージャ7のコンプレッサ7aの出口下流の吸気マニホルド4とは高圧EGR通路40を介して互いに連結され、高圧EGR通路40内には電気制御式高圧EGR制御弁41が配置される。また、タービン7bの出口下流の排気管23と、コンプレッサ7aの入口上流の吸気導入管8とは低圧EGR通路42を介して互いに連結され、低圧EGR通路42内には電気制御式低圧EGR制御弁43が配置される。この場合、低圧EGR通路42の流入端44は排気絞り弁29下流でかつ供給制御弁30上流の排気管23に接続され、低圧EGR通路42の流出端45はスロットル弁11u下流の吸気導入管8に接続される。さらに、低圧EGR通路42周りには低圧EGR通路42内を流れるEGRガスを冷却するための冷却装置46が配置される。図1に示される実施例では機関冷却水が冷却装置46内に導かれ、機関冷却水によってEGRガスが冷却される。   As shown in FIG. 1, the exhaust manifold 5 upstream of the inlet of the turbine 7 b of the exhaust turbocharger 7 and the intake manifold 4 downstream of the outlet of the compressor 7 a of the exhaust turbocharger 7 are connected to each other via a high-pressure EGR passage 40. In the high pressure EGR passage 40, an electrically controlled high pressure EGR control valve 41 is disposed. Further, the exhaust pipe 23 downstream of the outlet of the turbine 7b and the intake introduction pipe 8 upstream of the inlet of the compressor 7a are connected to each other via a low pressure EGR passage 42, and an electrically controlled low pressure EGR control valve is provided in the low pressure EGR passage 42. 43 is arranged. In this case, the inflow end 44 of the low pressure EGR passage 42 is connected to the exhaust pipe 23 downstream of the exhaust throttle valve 29 and upstream of the supply control valve 30, and the outflow end 45 of the low pressure EGR passage 42 is connected to the intake inlet pipe 8 downstream of the throttle valve 11 u. Connected to. Further, a cooling device 46 for cooling the EGR gas flowing in the low pressure EGR passage 42 is disposed around the low pressure EGR passage 42. In the embodiment shown in FIG. 1, the engine cooling water is guided into the cooling device 46, and the EGR gas is cooled by the engine cooling water.

電子制御ユニット50はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス51によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)52、RAM(ランダムアクセスメモリ)53、CPU(マイクロプロセッサ)54、入力ポート55及び出力ポート56を具備する。エアフローメータ9は吸入空気量に比例した出力電圧を発生し、温度センサ28はNOx選択還元触媒27の温度Tcに比例した出力電圧を発生し、これらの出力電圧はそれぞれ対応するAD変換器57を介して入力ポート55に入力される。また、アクセルペダル59にはアクセルペダル59の踏み込み量に比例した出力電圧を発生する負荷センサ60が接続され、負荷センサ60の出力電圧は対応するAD変換器57を介して入力ポート55に入力される。さらに、入力ポート55にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ61が接続される。一方、出力ポート56は対応する駆動回路58を介して燃料噴射弁3、スロットル弁11uの駆動装置、スロットル弁11dの駆動装置、燃料ポンプ15、排気絞り弁29の駆動装置、供給制御弁30、供給ポンプ32、高圧EGR制御弁41、及び低圧EGR制御弁43に接続される。   The electronic control unit 50 is composed of a digital computer, and is connected to each other by a bidirectional bus 51. A ROM (read only memory) 52, a RAM (random access memory) 53, a CPU (microprocessor) 54, an input port 55, and an output port 56. It comprises. The air flow meter 9 generates an output voltage proportional to the amount of intake air, the temperature sensor 28 generates an output voltage proportional to the temperature Tc of the NOx selective reduction catalyst 27, and these output voltages are respectively supplied to the corresponding AD converters 57. To the input port 55. A load sensor 60 that generates an output voltage proportional to the amount of depression of the accelerator pedal 59 is connected to the accelerator pedal 59, and the output voltage of the load sensor 60 is input to the input port 55 via the corresponding AD converter 57. The Further, the input port 55 is connected to a crank angle sensor 61 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 30 °. On the other hand, the output port 56 is connected via a corresponding drive circuit 58 to the fuel injection valve 3, the drive device for the throttle valve 11u, the drive device for the throttle valve 11d, the drive device for the fuel pump 15, the exhaust throttle valve 29, the supply control valve 30, Connected to the supply pump 32, the high pressure EGR control valve 41, and the low pressure EGR control valve 43.

図1に示される内燃機関では、EGRガスを機関に高圧EGR通路40を介して供給することもできるし、低圧EGR通路42を介して供給することもできる。本発明による実施例では、例えば機関負荷率KL及び機関回転数Neにより定まる機関運転状態に応じてEGRガスを供給するEGR通路を選択的に切り換えるようにしている。ここで、機関負荷率KLは全負荷に対する機関負荷の割合をいう。   In the internal combustion engine shown in FIG. 1, EGR gas can be supplied to the engine via the high pressure EGR passage 40 or can be supplied via the low pressure EGR passage 42. In the embodiment according to the present invention, for example, the EGR passage for supplying the EGR gas is selectively switched according to the engine operating state determined by the engine load factor KL and the engine speed Ne. Here, the engine load factor KL is the ratio of the engine load to the total load.

すなわち、図2に示されるように機関負荷率KLが予め定められた第1の設定負荷率KLXよりも低くしたがって機関運転状態が領域I内にあるときには、高圧EGR通路40のみを介してEGRガスが供給される。このようにすると、良好な応答性を確保することができ、機関に供給されるEGRガスの量を精密に制御することができる。これに対し、機関負荷率KLが第1の設定負荷率KLXよりも高くかつあらかじめ定められた第2の設定負荷率KLYよりも低くしたがって機関運転状態が領域II内にあるときには、低圧EGR通路42のみを介してEGRガスが供給される。このようにすると、機関負荷率KLが高いときにもEGRガスを確実に機関に供給することが可能になる。さらに、機関負荷率KLが第2の設定負荷率KLYよりも高くしたがって機関運転状態が領域III内にあるときには、EGRガスの供給が禁止される。   That is, as shown in FIG. 2, when the engine load factor KL is lower than the predetermined first set load factor KLX, and therefore the engine operating state is in the region I, the EGR gas is transmitted only through the high-pressure EGR passage 40. Is supplied. In this way, good responsiveness can be ensured, and the amount of EGR gas supplied to the engine can be precisely controlled. On the other hand, when the engine load factor KL is higher than the first set load factor KLX and lower than the predetermined second set load factor KLY, and therefore the engine operating state is in the region II, the low pressure EGR passage 42 EGR gas is supplied only through this. This makes it possible to reliably supply EGR gas to the engine even when the engine load factor KL is high. Further, when the engine load factor KL is higher than the second set load factor KLY and therefore the engine operating state is in the region III, the supply of EGR gas is prohibited.

具体的に説明すると、機関運転状態が領域I内にあるときには、低圧EGR制御弁43が閉弁され高圧EGR制御弁41が開弁され、機関運転状態領域II内にあるときには高圧EGR制御弁41が閉弁され低圧EGR制御弁43が開弁され、機関運転状態が領域III内にあるときには高圧EGR制御弁41及び低圧EGR制御弁43が閉弁される。   More specifically, when the engine operating state is within the region I, the low pressure EGR control valve 43 is closed and the high pressure EGR control valve 41 is opened, and when the engine operating state is within the engine operating state region II, the high pressure EGR control valve 41 is opened. Is closed and the low pressure EGR control valve 43 is opened. When the engine operating state is within the region III, the high pressure EGR control valve 41 and the low pressure EGR control valve 43 are closed.

機関運転状態が領域I内にあるときの高圧EGR制御弁41の開度DHは実際のEGR率(=EGRガス量/筒内ガス量)を目標EGR率に一致させるのに必要な開度に制御される。この高圧EGR制御弁41の開度DHは機関負荷率KL及び機関回転数Neの関数として図3に示されるマップの形で予めROM52内に記憶されている。   The opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 when the engine operating state is in the region I is the opening degree necessary for making the actual EGR rate (= EGR gas amount / cylinder gas amount) coincide with the target EGR rate. Be controlled. The opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is stored in advance in the ROM 52 in the form of a map shown in FIG. 3 as a function of the engine load factor KL and the engine speed Ne.

一方、機関運転状態が領域II内にあるときの低圧EGR制御弁43の開度DLは次式に基づいて算出される。   On the other hand, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 when the engine operating state is in the region II is calculated based on the following equation.

DL=DL0・k
ここで、DL0は基本開度、kは補正係数をそれぞれ表している。
DL = DL0 · k
Here, DL0 represents a basic opening, and k represents a correction coefficient.

基本開度DL0は供給制御弁30から尿素水溶液が供給されないときに実際のEGR率を目標EGR率に一致させるのに必要な開度であって、機関負荷率KL及び機関回転数Neの関数として図4に示されるマップの形で予めROM52内に記憶されている。   The basic opening DL0 is an opening required to make the actual EGR rate coincide with the target EGR rate when the urea aqueous solution is not supplied from the supply control valve 30, and is a function of the engine load factor KL and the engine speed Ne. It is stored in the ROM 52 in advance in the form of a map shown in FIG.

一方、補正係数k(0<k≦1.0)は供給制御弁30からアンモニア発生化合物を含む液体が供給されたときに基本開度DL0を減少補正するためのものであり、補正する必要がないときには1.0に保持される。   On the other hand, the correction coefficient k (0 <k ≦ 1.0) is for correcting the decrease in the basic opening degree DL0 when the liquid containing the ammonia generating compound is supplied from the supply control valve 30, and needs to be corrected. If not, it is held at 1.0.

なお、図3及び図4において黒丸で示される各格子点は開度DH,DL0がそれぞれ設定されている点を表しており、格子点間については補間によって開度DH,DL0がそれぞれ算出される。また、開度DH,DL0を、機関に実際に供給されるEGRガス量を目標量に一致させるのに必要な開度に設定するようにしてもよい。   In addition, each grid point shown by the black circle in FIG.3 and FIG.4 represents the point in which opening degree DH and DL0 are each set, and opening degree DH and DL0 are each calculated by interpolation between grid points. . Further, the opening degrees DH and DL0 may be set to the opening degrees necessary for making the EGR gas amount actually supplied to the engine coincide with the target amount.

前述したように、NOx選択還元触媒27上流の排気管23内にはアンモニア発生化合物を含む液体が供給される。アンモニアを発生しうるアンモニア発生化合物については種々の化合物が存在し、したがってアンモニア発生化合物として種々の化合物を用いることができる。本発明による実施例ではアンモニア発生化合物として尿素を用いており、アンモニア発生化合物を含む液体として尿素水溶液を用いている。したがって以下、NOx選択還元触媒27上流の排気管23内に尿素水溶液を供給する場合を例にとって本発明を説明する。   As described above, the liquid containing the ammonia generating compound is supplied into the exhaust pipe 23 upstream of the NOx selective reduction catalyst 27. There are various types of ammonia generating compounds capable of generating ammonia, and therefore various compounds can be used as the ammonia generating compound. In the embodiment according to the present invention, urea is used as the ammonia generating compound, and an aqueous urea solution is used as the liquid containing the ammonia generating compound. Therefore, hereinafter, the present invention will be described by taking as an example the case of supplying an aqueous urea solution into the exhaust pipe 23 upstream of the NOx selective reduction catalyst 27.

一方、図1に示す実施例ではこのNOx選択還元触媒27としてチタニアを担体とし、この担体上に酸化バナジウムを担持した触媒V/TiO(以下、バナジウム・チタニア触媒という。)、又はゼオライトを担体とし、この担体上に銅を担持した触媒Cu/ZSM5(以下、銅ゼオライト触媒という。)が用いられている。 On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 1, a catalyst V 2 O 5 / TiO 2 (hereinafter referred to as a vanadium / titania catalyst) in which titania is used as the NOx selective reduction catalyst 27 and vanadium oxide is supported on the support is used. A catalyst Cu / ZSM5 (hereinafter referred to as a copper zeolite catalyst) in which a zeolite is used as a carrier and copper is supported on the carrier is used.

過剰酸素を含んでいる排気ガス中に尿素水溶液を供給すると排気ガス中に含まれるNOはNOx選択還元触媒27上において尿素CO(NHから発生するアンモニアNHにより還元される(例えば2NH+2NO+1/2O→2N+3HO)。 When urea aqueous solution is supplied to exhaust gas containing excess oxygen, NO contained in the exhaust gas is reduced by ammonia NH 3 generated from urea CO (NH 2 ) 2 on the NOx selective reduction catalyst 27 (for example, 2NH 3 + 2NO + 1 / 2O 2 → 2N 2 + 3H 2 O).

すなわち、供給された尿素水溶液中の尿素はまずNOx選択還元触媒27上に付着する。このときNOx選択還元触媒27の温度が例えばほぼ350℃以上のように高ければ尿素が一気に熱分解してアンモニアが発生される。   That is, urea in the supplied aqueous urea solution first adheres to the NOx selective reduction catalyst 27. At this time, if the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is high, for example, approximately 350 ° C. or higher, urea is thermally decomposed at once and ammonia is generated.

一方、NOx選択還元触媒27の温度がほぼ132℃からほぼ350℃までのときには尿素がNOx選択還元触媒27内にいったん貯蔵され、次いでNOx選択還元触媒27内に貯蔵されている尿素からアンモニアが少しずつ発生され放出される。この場合のアンモニア発生はNOx選択還元触媒27上において尿素が形態変化するためであると考えられている。すなわち、尿素はほぼ132℃においてビウレットに変化し、ビウレットはほぼ190℃においてシアヌル酸に変化し、シアヌル酸はほぼ360℃においてシアン酸又はイソシアン酸に変化する。あるいは、NOx選択還元触媒27内に貯蔵されてからの経過時間が長くなるにつれて尿素はビウレットに変化し、ビウレットはシアヌル酸に変化し、シアヌル酸はシアン酸又はイソシアン酸に変化する。このような形態変化の過程で少しずつアンモニアが発生するものと考えられている。   On the other hand, when the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is from about 132 ° C. to about 350 ° C., urea is once stored in the NOx selective reduction catalyst 27, and then a little ammonia from the urea stored in the NOx selective reduction catalyst 27. It is generated and released one by one. The generation of ammonia in this case is considered to be due to the change in the form of urea on the NOx selective reduction catalyst 27. That is, urea changes to biuret at approximately 132 ° C., biuret changes to cyanuric acid at approximately 190 ° C., and cyanuric acid changes to cyanic acid or isocyanic acid at approximately 360 ° C. Alternatively, as the elapsed time from storage in the NOx selective reduction catalyst 27 becomes longer, urea changes to biuret, biuret changes to cyanuric acid, and cyanuric acid changes to cyanic acid or isocyanic acid. It is considered that ammonia is generated little by little in the process of such morphological change.

NOx選択還元触媒27の温度が尿素の熱分解温度であるほぼ132℃以下のときにNOx選択還元触媒27に尿素水溶液を供給すると尿素水溶液中の尿素はNOx選択還元触媒27内に貯蔵され、このとき貯蔵された尿素からはアンモニアはほとんど発生しない。   When the urea aqueous solution is supplied to the NOx selective reduction catalyst 27 when the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is approximately 132 ° C. or less, which is the thermal decomposition temperature of urea, urea in the urea aqueous solution is stored in the NOx selective reduction catalyst 27, Occasionally ammonia is not generated from the stored urea.

本発明による実施例では、NOx選択還元触媒27のNOx浄化率が許容下限よりも高くなる還元温度範囲(例えば約200℃から約500℃)内にNOx選択還元触媒27の温度があるときには供給制御弁30から尿素水溶液が排気管23内に供給され、NOx選択還元触媒27の温度がこの還元温度範囲外にあるときには尿素水溶液の供給が停止される。また、NOx選択還元触媒27の温度が還元温度範囲外にあるときでもNOx選択還元触媒27内に貯蔵された尿素量が許容下限よりも少ないときには尿素水溶液の供給が行われる。   In the embodiment according to the present invention, the supply control is performed when the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is within the reduction temperature range (for example, about 200 ° C. to about 500 ° C.) in which the NOx purification rate of the NOx selective reduction catalyst 27 is higher than the allowable lower limit. When the urea aqueous solution is supplied from the valve 30 into the exhaust pipe 23 and the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is outside this reduction temperature range, the supply of the urea aqueous solution is stopped. Further, even when the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is outside the reduction temperature range, the urea aqueous solution is supplied when the amount of urea stored in the NOx selective reduction catalyst 27 is smaller than the allowable lower limit.

しかしながら、例えばNOx選択還元触媒27の温度が高いときに尿素水溶液がNOx選択還元触媒27に供給されると、尿素水溶液はNOx選択還元触媒27に接触して一気に気化し、その結果NOx選択還元触媒27周りの排気通路内圧力、例えば触媒コンバータ22,24間にある排気管23内の圧力が大幅に上昇するおそれがある。この場合、低圧EGR通路42の流入端44周りの圧力も大幅に上昇し、しかしながら低圧EGR通路42の流出端45周りの圧力は変化せず、したがって低圧EGR通路42の流入端44と流出端45間の圧力差が大幅に増大する。したがって、このときEGRガスが低圧EGR通路42を介し機関に供給されていると、多量のEGRガスが機関に供給されて実際のEGR率が目標EGR率よりも高くなるおそれがある。   However, for example, when the urea aqueous solution is supplied to the NOx selective reduction catalyst 27 when the temperature of the NOx selective reduction catalyst 27 is high, the urea aqueous solution comes into contact with the NOx selective reduction catalyst 27 and vaporizes at a stroke, and as a result, the NOx selective reduction catalyst. There is a possibility that the pressure in the exhaust passage around 27, for example, the pressure in the exhaust pipe 23 between the catalytic converters 22 and 24, will increase significantly. In this case, the pressure around the inflow end 44 of the low pressure EGR passage 42 also increases significantly, however, the pressure around the outflow end 45 of the low pressure EGR passage 42 does not change, and therefore the inflow end 44 and outflow end 45 of the low pressure EGR passage 42 are changed. The pressure difference between them increases significantly. Therefore, if the EGR gas is supplied to the engine via the low pressure EGR passage 42 at this time, a large amount of EGR gas may be supplied to the engine and the actual EGR rate may be higher than the target EGR rate.

すなわち、図5に概略的に示されるように、尿素水溶液の供給が行われると排気管23内の圧力PEが、尿素水溶液が供給されていない場合の排気管圧力PE0に比べて大幅に上昇する。この場合、低圧EGR制御弁43の開度DLが基本開度DL0に設定されていると、実際のEGR率が目標EGR率よりも高くなってしまう。   That is, as schematically shown in FIG. 5, when the urea aqueous solution is supplied, the pressure PE in the exhaust pipe 23 is significantly increased compared to the exhaust pipe pressure PE0 when the urea aqueous solution is not supplied. . In this case, if the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to the basic opening degree DL0, the actual EGR rate will be higher than the target EGR rate.

そこで本発明による実施例では、低圧EGR通路42を介しEGRガスが供給されるときに尿素水溶液が供給されるときには、基本開度DL0を補正係数kでもって減少補正するようにしている。その結果、多量のEGRガスが機関に供給されるのが阻止される。   Therefore, in the embodiment according to the present invention, when the urea aqueous solution is supplied when the EGR gas is supplied through the low pressure EGR passage 42, the basic opening DL0 is corrected to be decreased by the correction coefficient k. As a result, a large amount of EGR gas is prevented from being supplied to the engine.

さらに本発明による実施例では、基本開度DL0は実際の目標EGR率が目標EGR率に維持されるように補正係数kでもって減少補正される。この場合の補正係数kは例えばNOx選択還元触媒27の温度Tc及び尿素水溶液供給量Quの関数として図6に示されるマップの形であらかじめROM52内に記憶されている。尿素水溶液の供給が行われたときに生ずる排気管圧力PEの上昇幅ΔPE(図5)はNOx選択還元触媒27の温度Tc及び単位時間当たりNOx選択還元触媒27に供給された尿素水溶液の量Quに依存し、したがって目標EGR率からの実際のEGR率の偏差はこれら触媒温度Tc及び尿素水溶液供給量Quに依存するからである。   Further, in the embodiment according to the present invention, the basic opening degree DL0 is corrected to decrease by the correction coefficient k so that the actual target EGR rate is maintained at the target EGR rate. The correction coefficient k in this case is stored in advance in the ROM 52 in the form of a map shown in FIG. 6, for example, as a function of the temperature Tc of the NOx selective reduction catalyst 27 and the urea aqueous solution supply amount Qu. The increase ΔPE (FIG. 5) of the exhaust pipe pressure PE generated when the urea aqueous solution is supplied is the temperature Tc of the NOx selective reduction catalyst 27 and the amount Qu of the urea aqueous solution supplied to the NOx selective reduction catalyst 27 per unit time. This is because the deviation of the actual EGR rate from the target EGR rate depends on the catalyst temperature Tc and the urea aqueous solution supply amount Qu.

なお、高圧EGR通路40を介しEGRガスが供給されているときには、尿素水溶液が供給されてもEGR率又はEGR量は変動せず、このときには高圧EGR制御弁41の開度DHの補正は行われない。   When the EGR gas is supplied through the high pressure EGR passage 40, the EGR rate or the EGR amount does not change even when the urea aqueous solution is supplied. At this time, the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is corrected. Absent.

図7は本発明による実施例のEGR制御ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。   FIG. 7 shows an EGR control routine of an embodiment according to the present invention. This routine is executed by interruption every predetermined time.

図7を参照すると、まずステップ100では機関運転状態が領域I(図2)内にあるか否かが判別される。機関運転状態が領域I内にあるときには次いでステップ101に進み、図3のマップから高圧EGR制御弁41の開度DHが算出される。続くステップ102では低圧EGR制御弁43の開度DLがゼロに設定される。次いでステップ112に進む。   Referring to FIG. 7, first, at step 100, it is judged if the engine operating state is within a region I (FIG. 2). When the engine operating state is within the region I, the routine proceeds to step 101 where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is calculated from the map of FIG. In the subsequent step 102, the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to zero. Next, the routine proceeds to step 112.

一方、機関運転状態が領域I外にあるときにはステップ100からステップ103に進み、機関運転状態が領域II(図2)内にあるか否かが判別される。機関運転状態が領域II内にあるときには次いでステップ104に進み、高圧EGR制御弁41の開度DHがゼロに設定される。続くステップ105では図4のマップから低圧EGR制御弁43の基本開度DL0が算出される。続くステップ106では尿素水溶液が現在供給されているか否かが判別される。尿素水溶液が現在供給されているときには次いでステップ107に進み、図6のマップから補正係数kが算出される。続くステップ108では低圧EGR制御弁43の開度DLが算出される(DL=DL0・k)。次いでステップ112に進む。これに対し、尿素水溶液が現在供給されていないときにはステップ106からステップ109に進んで補正係数kを1.0に設定した後に、ステップ108に進んで低圧EGR制御弁43の開度DLが算出される。次いでステップ112に進む。   On the other hand, when the engine operating state is outside the region I, the routine proceeds from step 100 to step 103, where it is determined whether or not the engine operating state is within the region II (FIG. 2). When the engine operating state is within the region II, the routine proceeds to step 104 where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is set to zero. In the following step 105, the basic opening degree DL0 of the low pressure EGR control valve 43 is calculated from the map of FIG. In the following step 106, it is determined whether or not the urea aqueous solution is currently supplied. When the urea aqueous solution is currently supplied, the routine proceeds to step 107, where the correction coefficient k is calculated from the map of FIG. In the following step 108, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is calculated (DL = DL0 · k). Next, the routine proceeds to step 112. On the other hand, when the urea aqueous solution is not currently supplied, the routine proceeds from step 106 to step 109, the correction coefficient k is set to 1.0, and then the routine proceeds to step 108 where the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is calculated. The Next, the routine proceeds to step 112.

一方、機関運転状態が領域II外にあるときすなわち領域III内にあるときにはステップ103からステップ110に進み、高圧EGR制御弁41の開度DHがゼロに設定される。続くステップ111では低圧EGR制御弁43の開度DLがゼロに設定される。次いでステップ112に進む。   On the other hand, when the engine operating state is outside the region II, that is, within the region III, the routine proceeds from step 103 to step 110, where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is set to zero. In the subsequent step 111, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to zero. Next, the routine proceeds to step 112.

ステップ112では開度がそれぞれDH,DLになるように高圧EGR制御弁41及び低圧EGR制御弁43がそれぞれ駆動される。   In step 112, the high pressure EGR control valve 41 and the low pressure EGR control valve 43 are driven so that the opening degrees become DH and DL, respectively.

図8は本発明による別の実施例を示している。図8に示される実施例は、低圧EGR通路42の流入端44が接続されている排気管23から排気ガスを排気管23外へ逃がす逃がし通路35が設けられると共に、この逃がし通路35内に電気制御式逃がし制御弁36が配置されている点で、図1に示される実施例と構成を異にしている。図8に示される例ではこの逃がし通路35はNOx選択還元触媒27下流の排気管25に連結される。また、逃がし制御弁36は通常は閉弁されている。   FIG. 8 shows another embodiment according to the present invention. The embodiment shown in FIG. 8 is provided with an escape passage 35 for allowing exhaust gas to escape from the exhaust pipe 23 to which the inflow end 44 of the low-pressure EGR passage 42 is connected. 1 is different from the embodiment shown in FIG. 1 in that a control type relief control valve 36 is arranged. In the example shown in FIG. 8, the escape passage 35 is connected to the exhaust pipe 25 downstream of the NOx selective reduction catalyst 27. Further, the relief control valve 36 is normally closed.

一般に、弁の開度がかなり小さくなると弁を通過するガス量を精度よく制御することが困難となる。そこで、本発明による別の実施例では、低圧EGR通路42を介しEGRガスを供給すべきときには低圧EGR制御弁43の開度DLが許容下限DLmよりも小さくならないようにしている。   In general, when the opening of the valve becomes considerably small, it becomes difficult to accurately control the amount of gas passing through the valve. Therefore, in another embodiment according to the present invention, when the EGR gas is to be supplied through the low pressure EGR passage 42, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is prevented from becoming smaller than the allowable lower limit DLm.

本発明による別の実施例においても、尿素水溶液の供給が行われると排気管23内の圧力PEが上昇し、このとき低圧EGR制御弁43の開度DLが減少補正される。この場合、排気管圧力PEの上昇幅ΔPEが大きくなるほど低圧EGR制御弁43の開度DLは小さくされる。   In another embodiment according to the present invention, when the urea aqueous solution is supplied, the pressure PE in the exhaust pipe 23 increases, and at this time, the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is corrected to decrease. In this case, the degree of opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is reduced as the increase width ΔPE of the exhaust pipe pressure PE is increased.

したがって、排気管圧力の上昇幅ΔPEがかなり大きい場合には、低圧EGR制御弁43の開度DLを許容下限DLmを越えて減少する必要がある場合もあり、にもかかわらず、低圧EGR制御弁43の開度DLはせいぜい許容下限DLmまでしか減少補正されない。この場合、実際のEGR率は目標EGR率よりも高くなっている。   Therefore, if the exhaust pipe pressure increase ΔPE is considerably large, the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 may need to be decreased beyond the allowable lower limit DLm. Nevertheless, the low pressure EGR control valve The opening degree DL of 43 is corrected to decrease only up to the allowable lower limit DLm. In this case, the actual EGR rate is higher than the target EGR rate.

一方、逃がし制御弁36を開弁すれば、排気管23内の圧力PEを低下させることができ、したがって実際のEGR量ないしEGR率を低下させることができる。   On the other hand, if the relief control valve 36 is opened, the pressure PE in the exhaust pipe 23 can be reduced, and therefore the actual EGR amount or EGR rate can be reduced.

そこで本発明による別の実施例では、低圧EGR制御弁43の開度DLを許容下限DLmを越えて減少補正すべきときには低圧EGR制御弁43の開度DLを許容下限DLmに設定すると共に逃がし制御弁36を開弁するようにしている。この場合の逃がし制御弁36の開度DEはNOx選択還元触媒27の温度Tc及び尿素水溶液供給量Quの関数として図9に示されるマップの形であらかじめROM52内に記憶されている。   Therefore, in another embodiment according to the present invention, when the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 should be corrected to decrease beyond the allowable lower limit DLm, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to the allowable lower limit DLm and the relief control is performed. The valve 36 is opened. The opening degree DE of the relief control valve 36 in this case is stored in advance in the ROM 52 in the form of a map shown in FIG. 9 as a function of the temperature Tc of the NOx selective reduction catalyst 27 and the urea aqueous solution supply amount Qu.

すなわち、図10に示されるように、排気管23内の圧力の上昇幅ΔPEが大きくなるにつれて、低圧EGR制御弁43の開度DLが減少補正され、低圧EGR制御弁43の開度DLが許容下限DLmに達すると許容下限DLmに維持されつつ逃がし制御弁36の開度DEが増大される。   That is, as shown in FIG. 10, as the pressure increase width ΔPE in the exhaust pipe 23 increases, the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is corrected to decrease, and the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is allowed. When the lower limit DLm is reached, the opening degree DE of the relief control valve 36 is increased while being maintained at the allowable lower limit DLm.

図11は本発明による別の実施例のEGR制御ルーチンを示している。このルーチンはあらかじめ定められた設定時間ごとの割り込みによって実行される。   FIG. 11 shows an EGR control routine of another embodiment according to the present invention. This routine is executed by interruption every predetermined time.

図11を参照すると、まずステップ200では機関運転状態が領域I(図2)内にあるか否かが判別される。機関運転状態が領域I内にあるときには次いでステップ201に進み、図3のマップから高圧EGR制御弁41の開度DHが算出される。続くステップ202では低圧EGR制御弁43の開度DLがゼロに設定される。続くステップ203では逃がし制御弁36の開度DEがゼロに設定される。次いでステップ218に進む。   Referring to FIG. 11, first, at step 200, it is determined whether or not the engine operating state is within a region I (FIG. 2). When the engine operating state is within the region I, the routine proceeds to step 201, where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is calculated from the map of FIG. In the subsequent step 202, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to zero. In the subsequent step 203, the opening degree DE of the relief control valve 36 is set to zero. Next, the routine proceeds to step 218.

一方、機関運転状態が領域I外にあるときにはステップ200からステップ204に進み、機関運転状態が領域II(図2)内にあるか否かが判別される。機関運転状態が領域II内にあるときには次いでステップ205に進み、高圧EGR制御弁41の開度DHがゼロに設定される。続くステップ206では図4のマップから低圧EGR制御弁43の基本開度DL0が算出される。続くステップ207では尿素水溶液が現在供給されているか否かが判別される。尿素水溶液が現在供給されているときには次いでステップ208に進み、図6のマップから補正係数kが算出される。続くステップ209では低圧EGR制御弁43の開度DLが算出される(DL=DL0・k)。次いでステップ211に進む。これに対し、尿素水溶液が現在供給されていないときにはステップ207からステップ210に進んで補正係数kを1.0に設定した後に、ステップ209に進んで低圧EGR制御弁43の開度DLが算出される。次いでステップ211に進む。ステップ211ではステップ209で算出された低圧EGR制御弁43の開度DLが許容下限DLmよりも小さいか否かが判別される。DL≧DLmのときにはステップ212に進んで逃がし制御弁36の開度DEがゼロに設定される。次いでステップ218に進む。これに対し、DL<DLmのときにはステップ211からステップ213に進んで低圧EGR制御弁43の開度DLが許容下限DLmに設定される。続くステップ214では図10のマップから逃がし制御弁36の開度DEが算出される。次いでステップ218に進む。   On the other hand, when the engine operating state is outside the region I, the routine proceeds from step 200 to step 204, where it is determined whether or not the engine operating state is within the region II (FIG. 2). When the engine operating state is within the region II, the routine proceeds to step 205 where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is set to zero. At the next step 206, the basic opening degree DL0 of the low pressure EGR control valve 43 is calculated from the map of FIG. In subsequent step 207, it is determined whether or not the urea aqueous solution is currently supplied. When the urea aqueous solution is currently supplied, the routine proceeds to step 208, where the correction coefficient k is calculated from the map of FIG. In the following step 209, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is calculated (DL = DL0 · k). Next, the process proceeds to step 211. On the other hand, when the urea aqueous solution is not currently supplied, the routine proceeds from step 207 to step 210, the correction coefficient k is set to 1.0, and then the routine proceeds to step 209, where the opening DL of the low pressure EGR control valve 43 is calculated. The Next, the process proceeds to step 211. In step 211, it is determined whether or not the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 calculated in step 209 is smaller than the allowable lower limit DLm. When DL ≧ DLm, the routine proceeds to step 212 where the opening degree DE of the relief control valve 36 is set to zero. Next, the routine proceeds to step 218. On the other hand, when DL <DLm, the routine proceeds from step 211 to step 213, where the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to the allowable lower limit DLm. At the next step 214, the opening degree DE of the relief control valve 36 is calculated from the map of FIG. Next, the routine proceeds to step 218.

一方、機関運転状態が領域II外にあるときすなわち領域III内にあるときにはステップ204からステップ215に進み、高圧EGR制御弁41の開度DHがゼロに設定される。続くステップ216では低圧EGR制御弁43の開度DLがゼロに設定される。続くステップ217では逃がし制御弁36の開度DEがゼロに設定される。次いでステップ218に進む。   On the other hand, when the engine operating state is outside the region II, that is, within the region III, the routine proceeds from step 204 to step 215, where the opening degree DH of the high pressure EGR control valve 41 is set to zero. In the subsequent step 216, the opening degree DL of the low pressure EGR control valve 43 is set to zero. In the following step 217, the opening degree DE of the relief control valve 36 is set to zero. Next, the routine proceeds to step 218.

ステップ218では開度がそれぞれDH,DL,DEになるように高圧EGR制御弁41、低圧EGR制御弁43及び逃がし制御弁36がそれぞれ駆動される。   In step 218, the high pressure EGR control valve 41, the low pressure EGR control valve 43, and the relief control valve 36 are driven so that the opening degrees become DH, DL, and DE, respectively.

これまでは、NOx選択還元触媒に尿素水溶液を供給しこの尿素水溶液から発生するアンモニアでもってNOxを還元する場合を例にとって本発明を説明してきた。しかしながら、他の触媒に他の液体還元剤を供給する場合や、触媒に液体燃料を供給して触媒及び触媒担体の温度を上昇させる場合にも本発明を適用することができる。なお、この触媒担体にはパティキュレートフィルタを用いることができる。   So far, the present invention has been described by taking as an example a case where a urea aqueous solution is supplied to the NOx selective reduction catalyst and NOx is reduced with ammonia generated from the urea aqueous solution. However, the present invention can also be applied to a case where another liquid reducing agent is supplied to another catalyst, or a case where the liquid fuel is supplied to the catalyst to raise the temperature of the catalyst and the catalyst carrier. A particulate filter can be used for this catalyst carrier.

また、低圧EGR通路42の流入端44を、液体が供給される触媒下流の排気管に接続することもできる。   Further, the inflow end 44 of the low pressure EGR passage 42 can be connected to an exhaust pipe downstream of the catalyst to which the liquid is supplied.

内燃機関の全体図である。1 is an overall view of an internal combustion engine. 領域I,II,IIIを示す線図である。It is a diagram which shows the area | regions I, II, and III. 高圧EGR制御弁の開度DHを示すマップである。It is a map which shows the opening degree DH of a high pressure EGR control valve. 低圧EGR制御弁の基本開度DLを示すマップである。It is a map which shows the basic opening degree DL of a low pressure EGR control valve. 本発明による実施例を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating the Example by this invention. 補正係数kを示すマップである。It is a map which shows the correction coefficient k. EGR制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an EGR control routine. 本発明による別の実施例を示す内燃機関の全体図である。It is a general view of the internal combustion engine which shows another Example by this invention. 逃がし制御弁の開度DEを示すマップである。It is a map which shows the opening degree DE of a relief control valve. 本発明による別の実施例における低圧EGR制御弁及び逃がし制御弁の開度を示す線図である。It is a diagram which shows the opening degree of the low pressure EGR control valve and the relief control valve in another Example by this invention. 本発明による別の実施例のEGR制御ルーチンを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the EGR control routine of another Example by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 機関本体
4 吸気マニホルド
5 排気マニホルド
27 NOx選択還元触媒
30 供給制御弁
42 低圧EGR通路
43 低圧EGR制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine main body 4 Intake manifold 5 Exhaust manifold 27 NOx selective reduction catalyst 30 Supply control valve 42 Low pressure EGR passage 43 Low pressure EGR control valve

Claims (8)

機関排気通路と機関吸気通路とを排気再循環通路により互いに連結すると共に該排気再循環通路内に排気再循環制御弁を配置した内燃機関の排気再循環制御装置において、排気通路内に触媒が配置されると共に該触媒上流の排気通路内に供給制御弁が配置されて該供給制御弁から液体が該触媒上流の排気通路内に供給されるようになっており、供給制御弁から液体が供給されるときには液体が供給されないときに比べて排気再循環制御弁の開度を減少補正するようにした再循環制御装置。   In an exhaust gas recirculation control apparatus for an internal combustion engine in which an engine exhaust passage and an engine intake passage are connected to each other by an exhaust gas recirculation passage and an exhaust gas recirculation control valve is disposed in the exhaust gas recirculation passage, a catalyst is disposed in the exhaust passage. In addition, a supply control valve is disposed in the exhaust passage upstream of the catalyst so that liquid is supplied from the supply control valve into the exhaust passage upstream of the catalyst, and liquid is supplied from the supply control valve. A recirculation control device that corrects the opening of the exhaust gas recirculation control valve to be reduced when compared to when no liquid is supplied. 前記排気再循環通路の流入端よりも下流の排気通路内に前記触媒及び供給制御弁が配置されている請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   2. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the catalyst and the supply control valve are disposed in an exhaust gas passage downstream of an inflow end of the exhaust gas recirculation passage. 排気ターボチャージャのタービンの出口下流の排気通路と排気ターボチャージャのコンプレッサの入口上流の吸気通路とを前記排気再循環通路により互いに連結した請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   2. The exhaust gas recirculation control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein an exhaust passage downstream of the exhaust turbocharger turbine and an intake passage upstream of the compressor of the exhaust turbocharger are connected to each other by the exhaust recirculation passage. 前記触媒がアンモニアにより排気ガス中のNOxを還元するのに適した触媒から構成され、前記液体が尿素水溶液から構成されている請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   The exhaust gas recirculation control apparatus for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the catalyst is composed of a catalyst suitable for reducing NOx in exhaust gas with ammonia, and the liquid is composed of an aqueous urea solution. 前記供給制御弁から液体が供給されるときには排気再循環ガス量又はEGR率が目標値に維持されるように前記排気再循環制御弁の開度を補正するようにした請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   The internal combustion engine according to claim 1, wherein when the liquid is supplied from the supply control valve, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is corrected so that the exhaust gas recirculation gas amount or the EGR rate is maintained at a target value. Engine exhaust gas recirculation control device. 前記供給制御弁から液体が供給されるときには前記触媒の温度に応じて排気再循環制御弁の開度を補正するようにした請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the liquid is supplied from the supply control valve, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is corrected according to the temperature of the catalyst. 前記供給制御弁から液体が供給されるときには前記供給制御弁から供給される液体の量に応じて排気再循環制御弁の開度を補正するようにした請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   The exhaust gas recirculation of an internal combustion engine according to claim 1, wherein when the liquid is supplied from the supply control valve, the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve is corrected according to the amount of the liquid supplied from the supply control valve. Circulation control device. 前記触媒周りの排気通路から排気ガスを逃がす逃がし通路を具備すると共に該逃がし通路内に逃がし制御弁を配置し、前記排気再循環制御弁の開度を許容下限を越えて減少補正すべきときには排気再循環制御弁の開度を該許容下限に設定すると共に該逃がし制御弁の開度を増大するようにした請求項1に記載の内燃機関の排気再循環制御装置。   An exhaust passage for escaping exhaust gas from the exhaust passage around the catalyst is provided, and a release control valve is disposed in the escape passage. When the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve should be corrected to decrease below an allowable lower limit, exhaust gas is discharged. The exhaust gas recirculation control device for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the opening degree of the recirculation control valve is set to the allowable lower limit and the opening degree of the relief control valve is increased.
JP2007135616A 2007-05-22 2007-05-22 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine Expired - Fee Related JP4730336B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007135616A JP4730336B2 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007135616A JP4730336B2 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008291671A JP2008291671A (en) 2008-12-04
JP4730336B2 true JP4730336B2 (en) 2011-07-20

Family

ID=40166671

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007135616A Expired - Fee Related JP4730336B2 (en) 2007-05-22 2007-05-22 Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4730336B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014125869A1 (en) 2013-02-14 2014-08-21 三菱自動車工業株式会社 Engine exhaust-gas purification device

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5293337B2 (en) * 2009-03-27 2013-09-18 いすゞ自動車株式会社 Internal combustion engine and control method for internal combustion engine
WO2011005560A2 (en) * 2009-07-07 2011-01-13 Borgwarner Inc. Engine breathing system, components and method thereof
CN102482970B (en) 2009-09-10 2013-12-11 丰田自动车株式会社 Control system for internal combustion engine
JP2012102684A (en) * 2010-11-11 2012-05-31 Ud Trucks Corp Exhaust emission control device for engine
EP2683468B1 (en) * 2011-03-07 2017-07-19 Johnson Matthey Public Limited Company Exhaust system having ammonia slip catalyst in egr circuit
WO2012164713A1 (en) * 2011-06-02 2012-12-06 トヨタ自動車株式会社 Internal combustion engine control apparatus
JP2013044302A (en) * 2011-08-25 2013-03-04 Toyota Motor Corp Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP5915855B2 (en) * 2012-04-10 2016-05-11 三菱自動車工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP5915856B2 (en) * 2012-04-10 2016-05-11 三菱自動車工業株式会社 Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP6112297B2 (en) * 2013-02-14 2017-04-12 三菱自動車工業株式会社 Engine exhaust purification system
US20190383183A1 (en) * 2018-06-19 2019-12-19 GM Global Technology Operations LLC AFTERTREATMENT SYSTEM WITH LEAN NOx TRAP FILTER

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006029172A (en) * 2004-07-15 2006-02-02 Hino Motors Ltd Exhaust emission control device for diesel engine
JP2006125247A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Hitachi Ltd Exhaust emission control method and exhaust emission control device for engine

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014125869A1 (en) 2013-02-14 2014-08-21 三菱自動車工業株式会社 Engine exhaust-gas purification device

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008291671A (en) 2008-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4730336B2 (en) Exhaust gas recirculation control device for internal combustion engine
EP2192278B1 (en) Purification system for variable post injection and control method for the same
US7587889B2 (en) System for determining NOx conversion efficiency of an exhaust gas aftertreatment component
US8171723B2 (en) Abnormality detection system and abnormality detection method for internal combustion engine
EP2476873B1 (en) Control system for internal combustion engine
US9243533B2 (en) Engine system
US20090120068A1 (en) Method and system using a reduction catalyst to reduce nitrate oxide
JP4710863B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
EP3321482B1 (en) Exhaust gas control apparatus for internal combustion engine and control method for exhaust gas control apparatus
JP2004293494A (en) Exhaust emission control device of internal-combustion engine
JP4737143B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US8225596B2 (en) Exhaust purification device of internal combustion engine
WO2014125870A1 (en) Engine exhaust-gas purification device
JP2008121555A (en) Exhaust emission control device for internal combustion engine
JP4720773B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP3632582B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
US10443468B2 (en) Fuel addition system
JP2002097935A (en) Reducing agent supplier for internal combustion engine
JP6115711B2 (en) Engine exhaust purification system
JP4779774B2 (en) Exhaust gas purification device for internal combustion engine
JP2010038022A (en) Exhaust emission control device of internal-combustion engine
JP2013185511A (en) Exhaust emission control device of internal combustion engine
JP2009127529A (en) Fuel injection quantity control device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20091106

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110317

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: 20110322

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20110404

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4730336

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140428

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees