DE10225208A1 - Exhaust emission control device of diesel engine, stops adjustment of exhaust recirculation by ECU depending on output of oxygen sensor, when back-spray of exhaust for activating trap filter is necessary - Google Patents

Exhaust emission control device of diesel engine, stops adjustment of exhaust recirculation by ECU depending on output of oxygen sensor, when back-spray of exhaust for activating trap filter is necessary

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Abstract

An oxygen concentration sensor detects the oxygen concentration in the exhaust gas. An ECU sprays a small amount of fuel, for activating an exhaust trap filter. The ECU stops exhaust recirculation adjustment depending on the output of the sensor, when back-spray of exhaust for activating the filter is necessary.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine, die eine NOx-Menge und Partikel (insbesondere Rauch) effektiv reduzieren kann, die aus Verbrennungskraftmaschinen (insbesondere aus Dieselkraftmaschinen) ausgestoßen werden. The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine comprising a NO x amount and particle (particularly smoke) effectively reduce that are discharged from internal combustion engines (particularly from diesel engines).

Um die Emissionen von NOx zu reduzieren, wurde in üblicher Weise eine Abgasrückführungstechnik (EGR) bei den herkömmlichen Verbrennungskraftmaschinen verwendet. Wenn die EGR-Menge sehr klein ist, dann ist es schwierig, die Emissionen NOx ausreichend zu reduzieren. Wenn die EGR-Menge andererseits sehr groß ist, dann erzeugt eine Verbrennungskraftmaschine (insbesondere eine Dieselkraftmaschine) eine größere Partikelmenge (insbesondere Rauch) aufgrund eines Mangels an Sauerstoff, der in die Brennkammer eingeführt wird. Um dieses zu vermeiden, wird die EGR-Menge präzise auf ihre obere Grenze gesteuert, so dass der Rauch nicht erzeugt wird, wenn die EGR-Menge zum Unterdrücken, der Emissionen NOx vergrößert wird. In order to reduce the emissions of NO x , an exhaust gas recirculation technology (EGR) was used in the conventional internal combustion engines. If the EGR amount is very small, it is difficult to reduce the NO x emissions sufficiently. On the other hand, if the amount of EGR is very large, an internal combustion engine (particularly a diesel engine) generates a larger amount of particles (especially smoke) due to a lack of oxygen that is introduced into the combustion chamber. To avoid this, the EGR amount is precisely controlled to its upper limit so that the smoke is not generated when the EGR amount for suppressing the NO x emissions is increased.

Zum Beispiel wird gemäß der in der ungeprüften Japanischen Patentoffenlegungsschrift Nummer 60-122259 offenbarten EGR- Technik eine Regelung der EGR-Menge verwendet, um eine Sauerstoffkonzentration in dem Abgas an einen vorbestimmten Wert anzugleichen. Die Erzeugung der Partikel, insbesondere Rauch, korreliert stark mit der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas. Somit würde das Aufrechterhalten der EGR-Menge auf ein vorbestimmtes Niveau eine größtmögliche Vermehrung der EGR-Menge ermöglichen, ohne dass Rauch erzeugt wird. For example, according to the in the unexamined Japanese Patent Publication Number 60-122259 disclosed EGR Technique used a regulation of the EGR amount to a Oxygen concentration in the exhaust gas to a predetermined value equalize. The generation of the particles, especially smoke, correlates strongly with the oxygen concentration in the exhaust gas. Thus, maintaining the EGR amount would decrease to one predetermined level to increase the EGR amount as much as possible enable without producing smoke.

Darüber hinaus sind die Verbrennungskraftmaschinen üblicherweise mit einem stromabwärtigen Abgasreinigungssystem einschließlich eines Katalysators ausgestattet. Wenn die Abgastemperatur niedrig ist, dann arbeitet der Katalysator zum Reinigen des Abgases nicht zufriedenstellend. Diesbezüglich offenbart die ungeprüfte Japanische Patentoffenlegungsschrift Nummer 5-156993 eine Nacheinspritzungstechnik zum sofortigen Aktivieren des Katalysators, gemäß der eine kleine Kraftstoffmenge zusätzlich während eines Ausdehnungshubs mit jener Zeitgebung eingespritzt wird, die hinsichtlich einer Haupteinspritzzeitgebung beträchtlich verzögert ist. Durch die Anwendung dieser Nacheinspritzungstechnik wird die Abgastemperatur sofort erhöht. Die Reaktionswärme des dem Katalysator zugeführten HC aktiviert den Katalysator schnell. Somit kann das stromabwärtige Abgasreinigungssystem seinen Betrieb wirksam starten. In addition, internal combustion engines are common with a downstream exhaust gas purification system including equipped with a catalyst. If the exhaust gas temperature is low, then the catalyst works to clean the Exhaust gas not satisfactory. In this regard, the Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-156993 a post-injection technology to activate the Catalyst, according to which a small amount of fuel is added injected during that expansion stroke with that timing is that regarding a main injection timing is considerably delayed. By applying this The post-injection technology immediately increases the exhaust gas temperature. The heat of reaction of the HC supplied to the catalyst is activated the catalyst quickly. So the downstream The emission control system starts its operation effectively.

Wenn die vorstehend beschriebenen herkömmlichen EGR-Techniken kombiniert werden, dann wird die EGR-Menge auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration in dem Abgas geregelt, während die Nacheinspritzung durchgeführt wird, um das stromabwärtige Abgasreinigungssystem wirksam zu nutzen. Jedoch hat diese Kombination die folgenden Probleme. If the conventional EGR techniques described above are combined, then the EGR amount will be based on the Regulated oxygen concentration in the exhaust gas during the Post-injection is carried out to the downstream Effective use of emission control system. However, this has Combine the following problems.

Wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, wird die Nacheinspritzung während des Ausdehnungshubs durchgeführt, nachdem die Haupteinspritzung ≙ in der Nähe des OT (das heißt oberer Totpunkt) beendet wurde. Durch die Ausdehnung des Brennkammervolumens verringert sich die Zylindertemperatur bei Verlangsamung der Bewegung des Kolbens. As shown in FIG. 9, the post-injection is performed during the expansion stroke after the main injection ≙ is finished near the TDC (that is, top dead center). Due to the expansion of the combustion chamber volume, the cylinder temperature decreases when the movement of the piston slows down.

Nun wird angenommen, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer verbrennbar ist, wenn die Zylindertemperatur höher als das in der Fig. 9 gezeigte Niveau "A" ist, und dass er nicht verbrennbar ist, wenn die Zylindertemperatur niedriger als das Niveau "A" ist. Wenn nämlich die Nacheinspritzzeitgebung vor dem Kurbelwinkel B ist (siehe ≙, dann ist der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer verbrennbar. Wenn die Nacheinspritzzeitgebung hinter dem Kurbelwinkel B (siehe ≙) ist, dann ist der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer nicht verbrennbar. Diesbezüglich wird die Temperatur "A" als eine kritische Temperatur bezeichnet. Die kritische Temperatur "A" ändert sich momentan in Abhängigkeit von Kraftmaschinenbetriebszuständen oder Zylinderzuständen bei der Nacheinspritzzeitgebung. Demgemäß wird der Nacheinspritzungs- Kraftstoff entweder in der Brennkammer verbrannt oder direkt zu dem Katalysator befördert, ohne dass er in der Brennkammer verbrannt wird. It is now assumed that the post-injection fuel is combustible in the combustion chamber when the cylinder temperature is higher than the "A" level shown in FIG. 9, and is not combustible when the cylinder temperature is lower than the "A" level. is. Namely, if the post-injection timing is before the crank angle B (see ≙, then the post-injection fuel is combustible in the combustion chamber. If the post-injection timing is behind the crank angle B (see,), the post-injection fuel in the combustion chamber is not combustible. In this regard the temperature "A" is referred to as a critical temperature. The critical temperature "A" is currently changing depending on engine operating conditions or cylinder conditions in the post-injection timing. Accordingly, the post-injection fuel is either burned in the combustion chamber or delivered directly to the catalyst without that it will be burned in the combustion chamber.

Währenddessen findet ein Grenzstrom- Sauerstoffkonzentrationssensor zum Erfassen der Sauerstoffkonzentration eines Abgases weitverbreitet Verwendung. Gemäß diesem Sensor muss die Sensortemperatur zum Gewährleisten einer Genauigkeit beim Abtasten einer Sauerstoffkonzentration in einem vorbestimmten höheren Aktivierungsbereich (zum Beispiel 600 bis 700°C) aufrecht erhalten werden. Dazu ist eine elektrische Heizvorrichtung in dem Sensorkörper eingebaut, um die Temperatur eines Abtastungsabschnittes zu steuern. Meanwhile, a limit current Oxygen concentration sensor for detecting the Oxygen concentration of an exhaust gas is widely used. According to this sensor, the sensor temperature must be guaranteed accuracy in sensing an oxygen concentration in a predetermined higher activation area (for example 600 to 700 ° C) are maintained. There is one electric heater built into the sensor body to control the temperature of a sensing section.

Der Nacheinspritzungs-Kraftstoff erreicht den Sensor und verbrennt an dem auf eine höhere Temperatur geheizten Abschnitt, sofern er in der Brennkammer nicht verbrannt wurde. Dadurch wird der Sauerstoffrest um den Sensor herum verbraucht. In diesem Fall wird eine beträchtliche Abweichung oder Differenz zwischen einer tatsächlichen Sauerstoffkonzentration in dem Abgas und einer abgetasteten Sauerstoffkonzentration bewirkt, die durch den Sensor gemessen wird, wie dies in Fig. 10 gezeigt ist. Infolgedessen wird die EGR-Regelung nicht genau durchgeführt. Die Abgasemissionen werden verschlechtert. The post-injection fuel reaches the sensor and burns at the section heated to a higher temperature if it has not been burned in the combustion chamber. This will consume the oxygen residue around the sensor. In this case, a significant deviation or difference is caused between an actual oxygen concentration in the exhaust gas and a sensed oxygen concentration measured by the sensor, as shown in FIG. 10. As a result, the EGR control is not carried out precisely. The exhaust emissions are worsened.

Dieses Problem ist bei der Niedrigemissions-Verbrennungstechnik bedenklich, gemäß der die Abgasrückführungsmenge stark vermehrt wird oder die Hauptkraftstoffeinspritzzeitgebung verzögert wird. Die Zylindertemperatur während der Kraftstoffverbrennung wird auf ein niedrigeres Niveau unter einer Raucherzeugungstemperatur reduziert, so dass eine mäßige oder langsame Verbrennung verwirklicht wird, wodurch gleichzeitig der Zweck zum starken Reduzieren der NOx und Partikel von Dieselkraftmaschinen erfüllt wird. Anders gesagt wird bei der Niedrigemissionsverbrennungstechnik eine große EGR-Menge verwendet. Falls die EGR-Menge von einem Sollwert abweicht, dann wird eine große Rauchmenge erzeugt. This problem is of concern with the low emission combustion technique, according to which the EGR amount is greatly increased or the main fuel injection timing is delayed. The cylinder temperature during fuel combustion is reduced to a lower level below a smoke generation temperature, so that moderate or slow combustion is realized, which at the same time fulfills the purpose of greatly reducing the NO x and particulates of diesel engines. In other words, a large amount of EGR is used in the low emission combustion technique. If the EGR amount deviates from a target value, then a large amount of smoke is generated.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Angesichts der vorstehend beschriebenen Probleme ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vorzusehen, das die EGR- Regelung auf der Grundlage der Sauerstoffkonzentration in einem Abgas genau durchführen kann, auch wenn die Nacheinspritzung von Kraftstoff während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt wird, um die Abgasreinigungsvorrichtung zu aktivieren. Given the problems described above, it is the Object of the present invention, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine that the EGR Regulation based on the oxygen concentration in one Exhaust gas can perform accurately, even if the post-injection of Fuel during an expansion stroke Internal combustion engine is carried out to the To activate the emission control device.

Um die vorstehend genannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung ein erstes Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vor, gemäß dem eine Abgasrückführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils eines Abgases vorgesehen ist, welches von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird. Eine Abgasreinigungseinrichtung ist in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet. Eine Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas vorgesehen. Die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet. Eine Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung ist zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage einer Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung so vorgesehen, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas an einen Sollwert angeglichen wird. Eine Nacheinspritzungseinrichtung ist zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine so vorgesehen, dass eine Nacheinspritzung zum Aktivieren der Abgasreinigungseinrichtung durchgeführt wird. Außerdem ist eine Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung vorgesehen, um zu bestimmen, ob die Nacheinspritzungseinrichtung die Nacheinspritzung durchführen soll oder nicht. To solve the above-mentioned problem, the The present invention a first exhaust gas purification system for a Internal combustion engine before, according to the one Exhaust gas recirculation device for returning part of a Exhaust gas is provided, which from a Internal combustion engine is expelled into an intake air. An exhaust gas cleaning device is in an exhaust pipe Internal combustion engine for cleaning the Internal combustion engine exhaust gas arranged. A Oxygen concentration detection device is for detection an oxygen concentration in the exhaust gas. The Oxygen concentration detection device is on one upstream side of the emission control device in the Exhaust pipe arranged. A Exhaust gas recirculation quantity setting device is for setting an EGR amount based on a delivery of the oxygen concentration detection device is provided that the oxygen concentration in the exhaust gas to a setpoint is adjusted. A post-injection device is for Inject a small amount of fuel during one Expansion strokes of the internal combustion engine are provided that post-injection to activate the Emission control device is carried out. Besides, one is Post-injection requirement determining means provided, to determine whether the post-injection device is the Post injection should or not.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen ersten Abgasreinigungssystem unterbricht die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung die Einstellung der Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage der Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung, wenn die Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Nacheinspritzung erforderlich ist. According to the first exhaust gas purification system described above the exhaust gas recirculation quantity setting device interrupts the Setting the exhaust gas recirculation quantity based on the Delivery from the oxygen concentration detection device, if the post-injection requirement determiner determines that post-injection is required.

Durch diese Anordnung ist es möglich, die Abgasrückführungsmenge ungeachtet einer Verbrennbarkeit von Nacheinspritzungs-Kraftstoff auch dann adäquat zu steuern, wenn die Nacheinspritzung durchgeführt wird. With this arrangement, it is possible to control the exhaust gas recirculation amount regardless of a combustibility of To adequately control post-injection fuel even when the Post-injection is carried out.

Für das vorstehend beschriebene erste Abgasreinigungssystem ist es vorzuziehen, dass die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung eine offene Steuerung zum Einstellen der Abgasrückführungsmenge durchführt, wenn die Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Nacheinspritzung erforderlich ist. For the first exhaust gas purification system described above it is preferable that the Exhaust gas recirculation amount setting device an open control to adjust the EGR amount when the Post-injection requirement determining means determines that post-injection is required.

Anstelle der Regelung der Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage einer Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung wird die offene Steuerung verwendet, um die Abgasrückführungsmenge während der Nacheinspritzung von Kraftstoff einzustellen. Dadurch ist es möglich, die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas auf einen Sollwert genau zu steuern, ohne dass sie durch die Verbrennbarkeit des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes nachteilig beeinflusst wird. Instead of regulating the amount of exhaust gas recirculation on the Basis of a levy from the Oxygen concentration detector becomes the open one Control used to control the exhaust gas recirculation rate during the Post fuel injection. That’s it possible, the oxygen concentration in the exhaust gas to a Control setpoint precisely without going through the Combustibility of the post-injection fuel disadvantageous being affected.

Darüber hinaus sieht die vorliegende Erfindung ein zweites Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vor, gemäß dem eine Abgasrückführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils eines Abgases vorgesehen ist, welches von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird. Eine Abgasreinigungseinrichtung ist in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet. Eine Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas vorgesehen. Die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet. Eine Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung ist zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge so vorgesehen, dass die durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erfasste Abgassauerstoffkonzentration an einen vorbestimmten Sollwert angeglichen wird. Eine Nacheinspritzungseinrichtung ist zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine so vorgesehen, dass eine Nacheinspritzung zum Aktivieren der Abgasreinigungseinrichtung durchgeführt wird. Außerdem ist eine Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung vorgesehen, um zu bestimmen, ob der durch die Nacheinspritzungseinrichtung eingespritzte Nacheinspritzungs- Kraftstoff in einer Brennkammer der Verbrennungskraftmaschine verbrennbar ist oder nicht. In addition, the present invention sees a second Emission control system for an internal combustion engine, according to which an exhaust gas recirculation device for recirculating a Part of an exhaust gas is provided, which from a Internal combustion engine is expelled into an intake air. An exhaust gas cleaning device is in an exhaust pipe Internal combustion engine for cleaning the Internal combustion engine exhaust gas arranged. A Oxygen concentration detection device is for detection an oxygen concentration in the exhaust gas. The Oxygen concentration detection device is on one upstream side of the emission control device in the Exhaust pipe arranged. A Exhaust gas recirculation quantity setting device is for setting an exhaust gas recirculation amount provided so that the Oxygen concentration detection device detected Exhaust gas oxygen concentration to a predetermined setpoint is adjusted. A post-injection device is for Inject a small amount of fuel during one Expansion strokes of the internal combustion engine are provided that post-injection to activate the Emission control device is carried out. Besides, one is Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung provided to determine whether by the Post-injection device injected post-injection Fuel in a combustion chamber of the internal combustion engine is combustible or not.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Abgasreinigungssystem korrigiert die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung den Sollwert der Abgassauerstoffkonzentration auf einen reduzierten Wert und stellt die Abgasrückführungsmenge so ein, dass die Abgassauerstoffkonzentration an den korrigierten Sollwert angeglichen wird, wenn die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer nicht verbrennbar ist. According to the second exhaust gas purification system described above the exhaust gas recirculation amount setting device corrects the Setpoint of the exhaust gas oxygen concentration to a reduced Value and sets the exhaust gas recirculation quantity so that the Exhaust gas oxygen concentration at the corrected setpoint is adjusted if the Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung determines that the post-injection fuel in the Combustion chamber is not combustible.

Durch diese Anordnung ist es möglich, die Abgasrückführungsmenge durch Korrigieren des Sollwerts der Sauerstoffkonzentration auf einen reduzierten Wert auch dann adäquat zu steuern, wenn der Nacheinspritzungs-Kraftstoff die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung direkt erreicht, ohne dass er in der Brennkammer verbrennt. With this arrangement, it is possible to control the exhaust gas recirculation amount by correcting the target oxygen concentration to adequately control a reduced value even if the Post-injection fuel Oxygen concentration detection device directly reached, without burning in the combustion chamber.

Darüber hinaus sieht die vorliegende Erfindung ein drittes Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine vor, gemäß dem eine Abgasdurchführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils vom Abgas vorgesehen ist, welches von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird. Eine Abgasreinigungseinrichtung ist in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet. Eine Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas vorgesehen. Die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung ist an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet. Eine Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung ist zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge so vorgesehen, dass die durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erfasste Abgassauerstoffkonzentration an einen vorbestimmten Sollwert angeglichen wird. Eine Nacheinspritzungseinrichtung ist zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine so vorgesehen, dass eine Nacheinspritzung zum Aktivieren der Abgasreinigungseinrichtung durchgeführt wird. Außerdem ist eine Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmbarkeitseinrichtung vorgesehen, um zu schätzen oder zu erfassen, ob der durch die Nacheinspritzungseinrichtung eingespritzte Nacheinspritzungs- Kraftstoff in einer Brennkammer der Verbrennungskraftmaschine verbrennbar ist oder nicht. In addition, the present invention sees a third Emission control system for an internal combustion engine, according to which an exhaust gas feed-through device for recirculation a part of the exhaust gas is provided, which from a Internal combustion engine is expelled into an intake air. An exhaust gas cleaning device is in an exhaust pipe Internal combustion engine for cleaning the Internal combustion engine exhaust gas arranged. A Oxygen concentration detection device is for detection an oxygen concentration in the exhaust gas. The Oxygen concentration detection device is on one upstream side of the emission control device in the Exhaust pipe arranged. A Exhaust gas recirculation quantity setting device is for setting an exhaust gas recirculation amount provided so that the Oxygen concentration detection device detected Exhaust gas oxygen concentration to a predetermined setpoint is adjusted. A post-injection device is for Inject a small amount of fuel during one Expansion strokes of the internal combustion engine are provided that post-injection to activate the Emission control device is carried out. Besides, one is Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmbarkeitseinrichtung provided to estimate or record whether the by the Post-injection device injected post-injection Fuel in a combustion chamber of the internal combustion engine is combustible or not.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen dritten Abgasreinigungssystem korrigiert die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung die Abgabe der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung auf einen erhöhten Wert und stellt die Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage der korrigierten Sauerstoffkonzentration ein, wenn die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht in der Brennkammer verbrennbar ist. According to the third exhaust gas purification system described above the exhaust gas recirculation amount setting device corrects the Delivery of the oxygen concentration detection device increases the value and sets the exhaust gas recirculation quantity based on the corrected oxygen concentration if the post-injection combustibility determining means determines that the post-injection fuel is not in the Combustion chamber is combustible.

Durch diese Anordnung ist es möglich, die Abgasrückführungsmenge durch Korrigieren der Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung auf einen erhöhten Wert auch dann adäquat zu steuern, wenn der Nacheinspritzungs- Kraftstoff direkt die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erreicht, ohne dass er in der Brennkammer verbrannt werden. With this arrangement, it is possible to control the exhaust gas recirculation amount by correcting the levy on the Oxygen concentration detection device to an increased To adequately control the value even if the post-injection Fuel the directly Oxygen concentration detection device reached without that he will be burned in the combustion chamber.

Für das vorstehend beschriebene zweite oder das dritte Abgasreinigungssystem ist es vorzuziehen, dass die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine aufweist. Die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitseinrichtung bestimmt die Verbrennbarkeit des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes auf der Grundlage einer Abgabe von der Betriebszustandserfassungseinrichtung zusätzlich zu einer Nacheinspritzzeitgebung und einer Nacheinspritzmenge. For the second or third described above Emission control system it is preferable that the Post-injection combustibility determining means one Operating state detection device for detecting a Operating state of the internal combustion engine. The Post-injection combustibility device determines the Combustibility of the post-injection fuel on the Basis of a levy from the Operating state detection device in addition to one Post-injection timing and post-injection amount.

Sowohl die Kraftmaschinenbetriebszustände (zum Beispiel eine Kraftmaschinendrehzahl und -last) als auch die Nacheinspritzzeitgebung und die Nacheinspritzmenge werden nämlich zum Schätzen der Zylindertemperatur und des Zylinderdrucks während der Kraftstoffnacheinspritzung verwendet, und um zu bestimmen, ob der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer verbrennbar ist oder nicht. Durch diese Bestimmung kann die Verbrennbarkeit des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes erkannt werden. Somit ist es möglich, die Abgasrückführungssteuerung auf der Grundlage dieser Bestimmung adäquat durchzuführen. Both the engine operating conditions (e.g. one Engine speed and load) as well Post injection timing and the post injection amount namely for estimating the cylinder temperature and the Cylinder pressure used during post fuel injection, and to determine whether the post-injection fuel is in the Combustion chamber is combustible or not. By this determination can increase the combustibility of the post-injection fuel be recognized. It is therefore possible to Exhaust gas recirculation control based on this determination to perform adequately.

Für das vorstehend beschriebene zweite oder das dritte Abgasreinigungssystem ist es vorzuziehen, dass die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine, eine Abgastemperaturerfassungseinrichtung, die an der stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung zum Erfassen einer Abgastemperatur angeordnet ist, und eine Abgastemperaturvergleichseinrichtung aufweist, um eine geschätzte Abgastemperatur, die von einer Abgabe der Betriebszustandserfassungseinrichtung erhalten wird, mit einer gemessenen Abgastemperatur zu vergleichen, die durch die Abgastemperaturerfassungseinrichtung erfasst ist. Die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht verbrennbar ist, wenn eine Differenz zwischen der geschätzten Abgastemperatur und der gemessenen Abgastemperatur kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. For the second or third described above Emission control system it is preferable that the Post-injection combustibility determining means one Operating state detection device for detecting a Operating state of the internal combustion engine, one Exhaust gas temperature detection device on the upstream side of the exhaust gas purification device for Detecting an exhaust gas temperature is arranged, and a Exhaust gas temperature comparison device to a estimated exhaust gas temperature from a delivery of the Operating state detection device is obtained with a compare measured exhaust gas temperature by the Exhaust gas temperature detection device is detected. The Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung determines that the post-injection fuel is not is combustible if there is a difference between the estimated Exhaust gas temperature and the measured exhaust gas temperature is smaller as a predetermined value.

Gemäß diesem Aufbau kann die durch die Verbrennung des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes hervorgerufene Erhöhung der Abgastemperatur direkt durch die Abgastemperaturerfassungseinrichtung gemessen werden. Somit ist es möglich, genau zu bestimmen, ob der Nacheinspritzungs- Kraftstoff in der Brennkammer verbrannt ist oder nicht. According to this structure, the combustion of the Post-injection fuel caused increase in Exhaust gas temperature directly through the Exhaust gas temperature detection device can be measured. So is it is possible to accurately determine whether the post-injection Fuel is burned in the combustion chamber or not.

Für jedes des vorstehend beschriebenen ersten bis dritten Abgasreinigungssystems ist es vorzuziehen, dass die Verbrennungskraftmaschine eine Kraftstofftemperaturreduziereinrichtung zum Reduzieren einer Brennkammertemperatur aufweist, um eine Brennkammertemperatur während einer Kraftstoffverbrennung auf jenes Niveau zu reduzieren, das unter einer Raucherzeugungstemperatur liegt, indem die Abgasrückführungsmenge erheblich vermehrt wird oder indem eine Kraftstoffeinspritzzeitgebung einer Kraftstoffhaupteinspritzung verzögert wird, die zum Erzeugen einer Abgabeleistung der Verbrennungskraftmaschine erforderlich ist. For each of the first to third described above Emission control system, it is preferable that the Internal combustion engine one Fuel temperature reducing device for reducing a Combustion chamber temperature has a combustion chamber temperature during that fuel combustion to that level reduce that is below a smoke generation temperature, by significantly increasing the amount of exhaust gas recirculation or by giving a fuel injection timing Main fuel injection is delayed, generating a power output of the internal combustion engine required is.

Die vorstehend erwähnte Steuerung wird als eine Niedrigemissions-Verbrennungstechnik bezeichnet, die die Verbrennungstemperatur auf ein relativ niedrigeres Niveau reduziert, um die Verbrennung einer Verbrennungskraftmaschine zu verlangsamen oder zu mäßigen (insbesondere bei einer Dieselkraftmaschine). Die Niedrigemissions-Verbrennungstechnik ist äußert wirksam, um die Emissionen von NOx und Partikel (insbesondere Rauch) stark zu reduzieren. Der Schlüssel zum Verwirklichen der Niedrigemissions-Verbrennungstechnik ist ein genaues Rückführen einer großen Abgasmenge (zum Beispiel 70% oder mehr). Andererseits vermehren sich gemäß der Niedrigemissions-Verbrennungstechnik die Emissionen von HC. Es ist daher notwendig, das Abgas durch einen Katalysator zu reinigen. The control mentioned above is called a Low Emission Combustion Technology is the name of the game Combustion temperature to a relatively lower level reduced to the combustion of an internal combustion engine slow down or moderate (especially with one Diesel engine). The low-emission combustion technology is extremely effective at reducing NOx and particulate emissions (especially smoke). The key to Realizing the low emission combustion technique is one accurate return of a large amount of exhaust gas (e.g. 70% or more). On the other hand, multiply according to the Low emission combustion technology reduces HC emissions. It is therefore necessary to exhaust gas through a catalytic converter clean.

Für jedes der vorstehend beschriebenen ersten bis dritten Abgasreinigungssysteme ist es vorzuziehen, dass die Verbrennungskraftmaschine die Abgasreinigungseinrichtung einschließlich eines Katalysators aufweist, der eine Oxidationseigenschaft aufweist. For each of the first to third described above Emission control systems it is preferable that the Internal combustion engine the exhaust gas purification device including a catalyst that has a Has oxidation property.

Gemäß diesem Aufbau werden die schädlichen Komponenten durch den Oxidationskatalysator in einfacher Weise gereinigt. Dies ist außerdem bei einem Durchströmungs-Katalysator oder einem Partikelfilter anwendbar. According to this structure, the harmful components are removed by the Oxidation catalyst cleaned in a simple manner. This is also with a flow-through catalytic converter or one Particulate filter applicable.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die vorstehend genannte Aufgabe sowie andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung ersichtlich, die zusammen mit den beigefügten Zeichnungen zu betrachten ist, wobei The above task as well as other features and Advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description that can be seen together with the attached drawings to be considered, wherein

Fig. 1 zeigt eine Flusskarte des Prozesses, der in einer Kraftmaschinensteuereinheit gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; Fig. 1 shows a flow chart of the process that is carried out in an engine control unit according to a first embodiment of the present invention;

Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Gesamtaufbaus eines Abgasreinigungssystems gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 2 is a schematic diagram showing an overall configuration of an exhaust purification system according to the first embodiment of the present invention;

Fig. 3 zeigt eine Querschnittsdarstellung eines Aufbaus eines Sauerstoffkonzentrationssensors; Fig. 3 is a cross sectional view showing a structure of an oxygen concentration sensor;

Fig. 4 zeigt eine grafische Darstellung von Emissionen und einem Kraftstoffverbrauch bezüglich einer EGR-Menge in jenem Fall, wenn die EGR-Menge geregelt wird, damit sich die Abgassauerstoffkonzentration an einen Sollwert angleicht; Fig. 4 shows a graph of emissions and fuel consumption with respect to an EGR amount in the case where the EGR amount is controlled so that the exhaust oxygen concentration adapts itself to a target value;

Fig. 5 zeigt eine Flusskarte des Prozesses, der in der Kraftmaschinensteuereinheit gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; Fig. 5 is a flow chart of the process according to a second embodiment of the present invention is carried out in the engine control unit;

Fig. 6 zeigt eine Flusskarte des Prozesses, der in der Kraftmaschinensteuereinheit gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; Fig. 6 shows a flow chart of the process that is performed in the engine control unit according to a third embodiment of the present invention;

Fig. 7 zeigt eine schematische Darstellung eines Gesamtaufbaus eines Abgasreinigungssystems gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; Fig. 7 is a schematic diagram showing an overall configuration of an exhaust purification system according to a fourth embodiment of the present invention;

Fig. 8 zeigt eine Flusskarte des Prozesses, der in der Kraftmaschinensteuereinheit gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird; Fig. 8 shows a flow chart of the process that is performed in the engine control unit according to a fourth embodiment of the present invention;

Fig. 9 zeigt eine grafische Darstellung einer Beziehung zwischen einer Durchschnittszylindertemperatur und einem Kurbelwinkel bezogen auf eine Kraftstoffeinspritzung; und Fig. 9 is a graph showing a relationship between an average cylinder temperature and a crank angle based on a fuel injection; and

Fig. 10 zeigt eine grafische Darstellung eines Vergleiches zwischen einer tatsächlichen Sauerstoffkonzentration und einer Sensorabgabe. Fig. 10 is a graph showing a comparison between an actual oxygen concentration and sensor output.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ähnliche Bauteile sind durch dieselben Bezugszeichen in sämtlichen Zeichnungen bezeichnet. Preferred embodiments of the present invention are appended below with reference to the Described drawings. Similar components are the same Reference numerals in all drawings.

Erstes AusführungsbeispielFirst embodiment

Die Fig. 2 zeigt einen Gesamtaufbau eines Abgasreinigungssystems, das auf eine Vier-Zylinder- Dieselkraftmaschine anwendbar ist. Fig. 2 shows an overall structure of an exhaust gas purification system which is applicable to a four-cylinder diesel engine.

Die Dieselkraftmaschine 1 verwendet das Abgasreinigungssystem gemäß diesem Ausführungsbeispiel und ist mit einem Kraftstoffeinspritzgerät der Common-Rail-Bauart verknüpft. Ein von einer Druckbeaufschlagungspumpe (nicht gezeigt) mit hohem Druck zugeführter Kraftstoff wird in einer Common-Rail 2 gespeichert. Jede Einspritzvorrichtung 3, die für einen entsprechenden Kraftmaschinenzylinder vorgesehen ist, wird zum Einspritzen einer vorbestimmten Kraftstoffmenge mit einem vorbestimmten Druck und einer vorbestimmten Zeitgebung aktiviert. The diesel engine 1 uses the exhaust gas purification system according to this exemplary embodiment and is linked to a fuel injection device of the common rail type. A fuel supplied by a pressurizing pump (not shown) at high pressure is stored in a common rail 2 . Each injector 3 , which is provided for a corresponding engine cylinder, is activated to inject a predetermined amount of fuel at a predetermined pressure and timing.

Das Abgasreinigungssystem hat ein Abgasrückführungsrohr 6, das ein Abgasrohr 4 mit einem Einlassluftrohr 5 verbindet, um einem Teil eines Abgases eine Rückführung von dem Abgasrohr 4 zu dem Einlassluftrohr 5 zu ermöglichen. Ein EGR-Steuerventil 7 ist in dem Abgasrückführungsrohr 6 angeordnet und stellt eine Abgasrückführungsmenge ein. Eine EGR-Kühlvorrichtung 8 ist in dem Abgasrückführungsrohr 6 angeordnet und kühlt das in den Abgasrückführungsrohr 6 strömende Abgas. Ein Drosselventil 9 ist in dem Einlassluftrohr 5 vorgesehen, und stellt eine der Kraftmaschine 1 zugeführte Einlassluftmenge ein. Ein Auffangfilter 11 ist an der stromabwärtigen Seite eines Turboladers 10 angeordnet. Eine elektronische Steuereinheit (nachfolgend als ECU bezeichnet) 12 steuert den Betrieb von diesem System auf der Grundlage von Informationen, die durch verschiedene Sensoren (später beschrieben) erhalten werden, die die Betriebszustände der Kraftmaschine 1 erfassen. The exhaust gas purification system has an exhaust gas recirculation pipe 6 , which connects an exhaust pipe 4 to an intake air pipe 5 in order to enable part of an exhaust gas to be recirculated from the exhaust pipe 4 to the intake air pipe 5 . An EGR control valve 7 is arranged in the exhaust gas recirculation pipe 6 and sets an exhaust gas recirculation amount. An EGR cooling device 8 is arranged in the exhaust gas recirculation pipe 6 and cools the exhaust gas flowing into the exhaust gas recirculation pipe 6 . A throttle valve 9 is provided in the intake air pipe 5 and adjusts an intake air amount supplied to the engine 1 . A collecting filter 11 is arranged on the downstream side of a turbocharger 10 . An electronic control unit (hereinafter referred to as an ECU) 12 controls the operation of this system based on information obtained by various sensors (described later) that detect the operating states of the engine 1 .

Das EGR-Steuerventil 7 und das Drosselventil 9 werden direkt durch einen Elektromotor oder durch irgendeinen anderen vergleichbaren Aktuator angetrieben, der zum Beispiel einen Unterdruck nutzt. Eine Abgasrückführungsmenge kann dadurch gesteuert werden, dass die Öffnungswinkel des EGR-Steuerventils 7 und des Drosselventils 9 adäquat eingestellt werden. The EGR control valve 7 and the throttle valve 9 are driven directly by an electric motor or by any other comparable actuator that uses a vacuum, for example. An exhaust gas recirculation amount can be controlled by appropriately setting the opening angles of the EGR control valve 7 and the throttle valve 9 .

Die EGR-Kühlvorrichtung 8 einschließlich eines Wasserrohrs, das Kühlwasser (nicht gezeigt) einführt, ist dazu vorgesehen, das EGR-Gas (d. h. das Abgas, das in dem Abgasrückführungsrohr 6 zurückgeführt wird) durch Nutzung des Wärmeaustausches zwischen Kühlwasser und EGR-Gas abzukühlen. Die EGR-Kühlvorrichtung 8 ist zum Beispiel eine Kühlvorrichtung mit mehrlagigen Flügeln, die einen höheren Kühlwirkungsgrad aufweist. The EGR cooling device 8 including a water pipe that introduces cooling water (not shown) is intended to cool the EGR gas (ie, the exhaust gas that is returned in the exhaust gas recirculation pipe 6 ) by using the heat exchange between the cooling water and the EGR gas. The EGR cooling device 8 is, for example, a cooling device with multi-layer vanes, which has a higher cooling efficiency.

Wenn die Temperatur hoch ist, dann ist das EGR-Gas in einem ausgedehnten Zustand. Wenn die EGR-Kühlvorrichtung das EGR-Gas abkühlt, dann zieht sich das EGR-Gas zusammen. Das EGR-Gas mit einer höheren Dichte wird in das Einlassluftrohr 5 eingeführt. Dies dient dazu, eine Reduzierung einer Sauerstoffmenge zu unterdrücken, die in die Brennkammer einzuführen ist, wenn eine erforderliche Edelgasmenge in die Brennkammer eingeführt wird. Somit kann die EGR-Regelung in wirksamer Weise durchgeführt werden, ohne dass sich der Rauch vermehrt. When the temperature is high, the EGR gas is in an expanded state. When the EGR cooler cools the EGR gas, the EGR gas contracts. The EGR gas with a higher density is introduced into the intake air pipe 5 . This serves to suppress a reduction in an amount of oxygen to be introduced into the combustion chamber when a required amount of rare gas is introduced into the combustion chamber. Thus, the EGR control can be carried out effectively without the smoke increasing.

Der Auffangfilter 11 hat Wabenkanäle aus porösen Keramiken wie zum Beispiel Kordierit oder Siliziumkarbid mit einer . Filteroberfläche, die einen Oxidationskatalysator tragen, weicher hauptsächlich eine Edelmetallkomponente wie zum Beispiel Pt oder Pd enthält. The collecting filter 11 has honeycomb channels made of porous ceramics such as cordierite or silicon carbide with a. Filter surface that carries an oxidation catalyst, which mainly contains a noble metal component such as Pt or Pd.

Der Auffangfilter 11 ermöglicht eine Strömung des Abgases einschließlich der Partikel, die von der Kraftmaschine 1 ausgestoßen werden, entlang einer porösen Keramikwandfläche, und er fängt die großen Partikel mit jener Partikelgröße durch seine Filterfläche auf, die größer ist als ein Porendurchmesser des Filters. Durch die Funktion des Oxidationskatalysators kann der Auffangfilter 11 schädliche Komponenten einschließlich HC und CO reinigen, die beim Verbrennen des Kraftstoffes erzeugt werden. The trap filter 11 allows the exhaust gas including the particles that are expelled from the engine 1 to flow along a porous ceramic wall surface, and traps the large particles with the particle size through its filter area that is larger than a pore diameter of the filter. Due to the function of the oxidation catalytic converter, the collecting filter 11 can clean harmful components, including HC and CO, which are generated when the fuel is burned.

Eine Partikelmenge (d. h. eine aufgebaute oder abgelagerte Menge), die durch den Auffangfilter 11 aufgefangen werden, kann auf der Grundlage eines Differentialdrucks zwischen Kanälen erfasst werden, welche sich vor und hinter dem Filter 11 befinden. Wenn die Partikelmenge eine vorbestimmte Menge überschreitet, dann wird der Auffangfilter 11 wiederhergestellt. Die Wiederherstellung des Auffangfilters 11 wird dadurch ausgeführt, dass eine kleine Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Kraftmaschine 1 eingespritzt wird. Dies wird als eine Nacheinspritzung von Kraftstoff bezeichnet. In diesem Fall verbrennen die Partikel leicht bei einer niedrigen Temperatur aufgrund der Funktion des Oxidationskatalysators, die an der Filteroberfläche bewirkt wird. Zum Beispiel ermöglicht die Anordnung des Oxidationskatalysators eine Verbrennung der Partikel bei 450°C, wohingegen die Verbrennung dieser Partikel eine Temperatur erfordert, die 600°C überschreitet, wenn kein Katalysator vorhanden ist. Diesbezüglich ist eine leichte Temperaturerhöhung für den Auffangfilter 11 erforderlich. A quantity of particulate (ie, a connection established or deposited amount) that are collected by the collecting filter 11, a differential pressure can be detected between the channels, which are located before and behind the filter 11 on the basis. If the amount of particles exceeds a predetermined amount, the collecting filter 11 is restored. The recovery of the collecting filter 11 is carried out by injecting a small amount of fuel during an expansion stroke of the engine 1 . This is referred to as post-injection of fuel. In this case, the particles burn easily at a low temperature due to the function of the oxidation catalyst which is caused on the filter surface. For example, the arrangement of the oxidation catalyst enables the particles to be burned at 450 ° C, whereas the combustion of these particles requires a temperature that exceeds 600 ° C when there is no catalyst. In this regard, a slight increase in temperature is required for the collecting filter 11 .

Die ECU 12 gibt die abgetasteten Daten ein, die durch verschiedene Sensoren erfasst werden, einschließlich eines Kraftmaschinendrehzahlsensors 13, eines Beschleunigungswinkelsensors 14, eines Einspritzdrucksensors 15, eines Differentialdrucksensors 16 und eines Sauerstoffkonzentrationssensors 17. Die ECU 12 steuert verschiedene Aktuatoren einschließlich eines Elektromagnetventils 3a der Einspritzvorrichtung 3, eines Aktuators des Drosselventils 9 und eines Aktuators des EGR- Steuerventils 7 auf der Grundlage der abgetasteten Daten. Darüber hinaus bestimmt die ECU 12 die Notwendigkeit zum Wiederherstellen des Auffangfilters 11 auf der Grundlage der Abgabe von dem Differentialdrucksensor 16. Die ECU 12 führt die Nacheinspritzung von Kraftstoff durch, wenn das Wiederherstellen des Auffangfilters 11 notwendig ist. The ECU 12 inputs the sampled data acquired by various sensors, including an engine speed sensor 13 , an acceleration angle sensor 14 , an injection pressure sensor 15 , a differential pressure sensor 16, and an oxygen concentration sensor 17 . The ECU 12 controls various actuators including an electromagnetic valve 3 a of the injector 3 , an actuator of the throttle valve 9 and an actuator of the EGR control valve 7 based on the sampled data. In addition, the ECU 12 determines the need to restore the catch filter 11 based on the output from the differential pressure sensor 16 . The ECU 12 performs the post-injection of fuel when it is necessary to restore the catch filter 11 .

Der Kraftmaschinendrehzahlsensor 13 ist in der Nähe einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) der Kraftmaschine 1 zum Erfassen der Kraftmaschinendrehzahl angeordnet. The engine speed sensor 13 is arranged in the vicinity of a crankshaft (not shown) of the engine 1 for detecting the engine speed.

Der Beschleunigungswinkelsensor 14 erfasst einen Beschleunigungswinkel auf der Grundlage eines Niederdrückungsbetrags eines Beschleunigungspedals (nicht gezeigt). The acceleration angle sensor 14 detects an acceleration angle based on a depression amount of an accelerator pedal (not shown).

Der an der Common-Rail 2 angebrachte Einspritzdrucksensor 15 erfasst den Kraftstoffdruck in der Common-Rail 2. The injection pressure sensor 15 attached to the common rail 2 detects the fuel pressure in the common rail 2 .

Der Differentialdrucksensor 16 ist in der Nähe des Auffangfilters 11 angeordnet und erfasst einen Differentialdruck zwischen jenen Kanälen, die sich vor und hinter dem Filter 11 befinden. The differential pressure sensor 16 is disposed in the vicinity of the collecting filter 11 and detects a differential pressure between those channels, which are located before and behind the filter. 11

Der Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ist an dem Abgasrohr 4 an einer stromaufwärtigen Seite von dem Auffangfilter 11 angeordnet und erfasst die Sauerstoffkonzentration in dem Abgasrohr 4. The oxygen concentration sensor 17 is arranged on the exhaust pipe 4 on an upstream side of the collecting filter 11 and detects the oxygen concentration in the exhaust pipe 4 .

Der Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ist ein allgemein bekannter Grenzstrom-Sensor. Wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist, ist ein Abtastelement 17B zum Beispiel im Inneren einer Abdeckung 17A mit Öffnungen 17a angeordnet. Das Abgas tritt durch die Öffnungen 17a der Abdeckung 17A und erreicht die Außenfläche des Abtastelementes 17B. Luft wird in den Innenraum des Abtastelementes 17B eingeführt. The oxygen concentration sensor 17 is a well known limit current sensor. As shown in FIG. 3, a scanning element 17 B is arranged, for example, inside a cover 17 A with openings 17 a. The exhaust gas passes through the openings 17 a of the cover 17 A and reaches the outer surface of the sensing element 17 B. Air is introduced into the interior of the sensing element 17 B.

Wenn eine elektrische Spannung auf das Abtastelement 17B aufgebracht wird, dann strömt ein Grenzstrom, der die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas darstellt, in dem Abtastelement 17B. Jedoch ist es zum Gewährleisten einer genauen Erfassung der Sauerstoffkonzentration auf der Grundlage eines Signals von dem Abtastelement 17B erforderlich, die Temperatur des Abtastelementes 17B auf einem vorbestimmten höheren Bereich zu halten (zum Beispiel 600 bis 700°C). Somit ist eine elektrische Heizvorrichtung 17C im Inneren des Abtastelementes 17B angeordnet, um die Temperatur des Abtastelementes 17B zu steuern. When an electrical voltage is applied to the sensing element 17 B, a limit current representing the oxygen concentration in the exhaust gas flows in the sensing element 17 B. However, it is to ensure accurate detection of the oxygen concentration based on a signal from the sensing element 17 B required to keep the temperature of the sensing element 17 B at a predetermined higher range (for example, 600 to 700 ° C). Thus, an electric heater is 17 C in the interior of the scanning element 17 is arranged B, the temperature of the sensing element 17 to control B.

Die Fig. 1 zeigt eine Flusskarte des Betriebs des Abgasreinigungssystems (d. h. der in der ECU 12 durchgeführten Verarbeitungsprozedur) gemäß der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 is a flowchart showing the operation of the exhaust gas purification system (ie, performed in the ECU 12 processing procedure) according to the present invention.

Bei einem Schritt 100 liest die ECU 12 die Kraftmaschinendrehzahl NE, den Beschleunigungswinkel und den Differentialdruck des Auffangfilters 11 auf der Grundlage der Abgaben von dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 13, dem Beschleunigungswinkelsensor 14 und dem Differentialdrucksensor 16 ein. At step 100 , the ECU 12 reads the engine speed NE, the acceleration angle, and the differential pressure of the catch filter 11 based on the outputs from the engine speed sensor 13 , the acceleration angle sensor 14, and the differential pressure sensor 16 .

Bei einem Schritt 101 bestimmt die ECU 12 auf der Grundlage der bei dem Schritt 100 erhaltenen Sensordaten, ob die Nacheinspritzung erforderlich ist oder nicht. Diese Bestimmung kann unter Verwendung eines herkömmlichen Verfahrens durchgeführt werden. Zum Beispiel wird die Notwendigkeit zum Wiederherstellen des Auffangfilters 11 bei diesem Schritt bestimmt. Insbesondere wird die Abgabe von dem Differentialdrucksensor 16 auf der Grundlage einer Abgabe von einem Einlassluftmengensensor (nicht gezeigt) korrigiert, um so die Partikelablagerungsmenge des Auffangfilters 11 zu berechnen. Wenn die Partikelablagerungsmenge ein vorbestimmtes Niveau überschreitet, dann ist das Wiederherstellen des Auffangfilters 11 notwendig. Wenn die Bestimmung NEIN ist (d. h. die Nacheinspritzung ist nicht erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 102 weiter. Wenn die Bestimmung JA lautet (d. h. die Nacheinspritzung ist erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 106 weiter. At step 101 , the ECU 12 determines whether or not the post-injection is required based on the sensor data obtained at step 100 . This determination can be made using a conventional method. For example, the need to restore the catch filter 11 is determined at this step. Specifically, the output from the differential pressure sensor 16 is corrected based on an output from an intake air quantity sensor (not shown) so as to calculate the particle deposition quantity of the trap filter 11 . If the amount of particle deposition exceeds a predetermined level, then the recovery filter 11 needs to be restored. If the determination is NO (ie, post-injection is not required), the control flow proceeds to step 102 . If the determination is YES (ie, post injection is required), the control flow proceeds to step 106 .

Bei dem Schritt 102 berechnet die ECU 12 eine Sollsauerstoffkonzentration in dem Abgas (bezeichnet als eine Sollabgassauerstoffkonzentration) auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl NE und des Beschleunigungswinkels, die bei dem Schritt 100 eingelesen wurden, mit Bezugnahme auf eine Abbildung, die im Voraus in der ECU 12 gespeichert wurde. At step 102 , the ECU 12 calculates a target oxygen concentration in the exhaust gas (referred to as a target exhaust gas oxygen concentration) based on the engine speed NE and the acceleration angle read in at step 100 with reference to a map that is stored in the ECU 12 in advance was saved.

Bei einem Schritt 103 liest die ECU 12 die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas (bezeichnet als eine gemessene Abgassauerstoffkonzentration) auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ein. At step 103 , the ECU 12 reads in the oxygen concentration in the exhaust gas (referred to as a measured exhaust gas oxygen concentration) based on the output from the oxygen concentration sensor 17 .

Bei einem Schritt 104 vergleicht die ECU 12 die bei dem Schritt 103 erhaltene Sollabgassauerstoffkonzentration mit der bei dem Schritt 103 erhaltenen gemessenen Abgassauerstoffkonzentration, und dann bestimmt die ECU 12, ob eine Differenz zwischen den verglichenen Daten kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht (zum Beispiel 0,2%). Wenn die Differenz kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. JA bei dem Schritt 104), dann endet diese Routine. Wenn die Differenz andererseits nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. NEIN bei dem Schritt 104), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 105 weiter. At step 104 , the ECU 12 compares the target exhaust gas oxygen concentration obtained at step 103 with the measured exhaust gas oxygen concentration obtained at step 103 , and then the ECU 12 determines whether or not a difference between the compared data is less than a predetermined value (for example 0.2%). If the difference is less than the predetermined value (ie, YES at step 104 ), this routine ends. On the other hand, if the difference is not less than the predetermined value (ie, NO in step 104 ), then the control flow proceeds to step 105 .

Bei dem Schritt 105 stellt die ECU 12 die EGR-Menge ein. Dann kehrt der Steuerungsfluss zu dem Schritt 103 zurück. Insbesondere wird die Öffnung des EGR-Steuerventils 7 auf der Grundlage der durch den Sauerstoffkonzentrationssensor 17 erfassten Abgassauerstoffkonzentration geregelt. Anstatt das EGR-Steuerventil 7 zu regeln, ist es auch möglich, die Öffnung des Drosselventils 9 zu regeln. At step 105 , the ECU 12 sets the EGR amount. Then the control flow returns to step 103 . In particular, the opening of the EGR control valve 7 is regulated on the basis of the exhaust gas oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor 17 . Instead of regulating the EGR control valve 7 , it is also possible to regulate the opening of the throttle valve 9 .

Bei dem Schritt 106 sendet die ECU 12 Steuersignale zu den Aktuatoren des Drosselventils 9 und des EGR-Steuerventils 7, um die Öffnung des Drosselventils 9 und die Öffnung des EGR- Steuerventils 7 auf vorbestimmte Werte einzustellen, die unter Bezugnahme auf die Kraftmaschinenbetriebszustände bestimmt wurden, die bei dem Schritt 100 eingelesen wurden. Anders gesagt führt die ECU 12 eine offene Steuerung aus, um die Öffnungen von diesen Ventilen 7 und 9 einzustellen. At step 106 , the ECU 12 sends control signals to the actuators of the throttle valve 9 and the EGR control valve 7 to adjust the opening of the throttle valve 9 and the opening of the EGR control valve 7 to predetermined values determined with reference to the engine operating conditions. that were read in at step 100 . In other words, the ECU 12 performs open control to adjust the openings of these valves 7 and 9 .

Bei einem Schritt 107 steuert die ECU 12 die Einspritzvorrichtung 3 (das Elektromagnetventil 3a), um die Nacheinspritzung von Kraftstoff auszuführen. Dann endet diese Routine. Die Nacheinspritzzeitgebung und die Nacheinspritzmenge werden auf der Grundlage der Betriebszustände der Kraftmaschine 1 bestimmt und im Voraus in der ECU 12 gespeichert. In a step 107, the ECU 12 controls the injector 3 (the solenoid valve 3 a), to perform the injection of fuel. Then this routine ends. The post-injection timing and the post-injection amount are determined based on the operating conditions of the engine 1 and stored in the ECU 12 in advance.

Nun wird angenommen, dass die EGR-Menge auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor so geregelt wird, dass sich die Abgassauerstoffkonzentration an einen Sollwert angleicht. Wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist, wird in diesem Fall die EGR-Menge auf einen Punkt "d" in der Fig. 4 eingestellt, während die Sauerstoffkonzentration an einen Sollwert 'a' in der Fig. 4 angeglichen wird. Infolgedessen können sowohl Emissionen von Partikeln und NOx als auch der Kraftstoffverbrauch auf adäquate Niveaus aufrecht erhalten werden. It is now assumed that the amount of EGR is controlled based on the output from the oxygen concentration sensor so that the exhaust gas oxygen concentration converges to a target value. In this case, as shown in FIG. 4, the EGR amount is set to a point "d" in FIG. 4 while the oxygen concentration is adjusted to a target value 'a' in FIG. 4. As a result, both particulate emissions and NO x, as well as fuel consumption can be maintained at adequate levels.

Jedoch besteht die Möglichkeit, dass der Nacheinspritzungs- Kraftstoff nicht in der Brennkammer verbrannt wird. Derartiger nicht-verbrannter Kraftstoff erreicht den Sauerstoffkonzentrationssensor 7 und verbrennt in diesem Sensor, während der Restsauerstoff um den Sensor herum verbraucht wird. Demgemäß reduziert sich die Sensorabgabe entsprechend einer gepunkteten Linie, die in der Fig. 4 gezeigt ist. In diesem Fall würde die Sensorabgabe (Punkt "b") stark von dem Sollwert abweichen, wenn die EGR-Menge "d" beträgt. Infolgedessen wird die EGR-Menge auf ein Niveau bei einem Punkt "e" in der Fig. 4 reduziert, um diese Abweichung zu eliminieren. Die Sensorabgabe ist an den Sollwert (Punkt "c") angeglichen. However, there is a possibility that the post-injection fuel will not be burned in the combustion chamber. Such unburned fuel reaches the oxygen concentration sensor 7 and burns in this sensor while the residual oxygen around the sensor is being consumed. Accordingly, the sensor output is reduced according to a dotted line shown in FIG. 4. In this case, the sensor output (point "b") would deviate significantly from the target value if the EGR quantity was "d". As a result, the EGR amount is reduced to a level at point "e" in Fig. 4 to eliminate this deviation. The sensor output is adjusted to the setpoint (point "c").

Die Emissionen und der Kraftstoffverbrauch verschlechtern sich entsprechend (was durch weiße Punkte angegeben ist) bezüglich den optimierten Werten (die durch schwarze Punkte angegeben sind). Emissions and fuel consumption deteriorate accordingly (as indicated by white dots) regarding the optimized values (indicated by black dots are).

Andererseits wird gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung die Regelung der EGR-Menge auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 während der Nacheinspritzung von Kraftstoff ausgesetzt. Anstatt dessen wird die offene Steuerung verwendet, um die EGR-Menge einzustellen. Die Kraftmaschinenbetriebszustände können ungeachtet des Auftretens einer Nacheinspritzung adäquat aufrecht erhalten werden. On the other hand, according to the first embodiment of the present invention, the regulation of the EGR amount based on the output from the oxygen concentration sensor 17 is suspended during the post-injection of fuel. Instead, the open control is used to adjust the EGR amount. The engine operating conditions can be adequately maintained regardless of the occurrence of post injection.

Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel verwendet den Auffangfilter 11, der als eine Abgasreinigungseinrichtung dient, und es führt die Nacheinspritzung durch, um diesen wiederherzustellen. Es ist jedoch auch vorzuziehen, dass die Abgasreinigungseinrichtung irgendein anderer Katalysator mit einer Oxidationseigenschaft wie zum Beispiel ein Durchfluss- Oxidationskatalysator oder ein NOx-Katalysator ist. Darüber hinaus kann die vorstehend beschriebene Nacheinspritzung dazu angewendet werden, die Temperatur des Abgases oder des Katalysators in einem Kraftmaschinenstartzustand zu erhöhen. The embodiment described above uses the trap filter 11 , which serves as an exhaust gas purification device, and performs the post-injection to restore it. However, it is also preferable that the exhaust gas purification device is any other catalyst with an oxidation property such as a flow-through oxidation catalyst or a NO x catalyst. In addition, the post-injection described above can be used to raise the temperature of the exhaust gas or the catalyst in an engine starting state.

Darüber hinaus ist es zum Reduzieren der aus der Dieselkraftmaschine 1 ausgestoßenen NOx-Menge und der Partikel (insbesondere Rauch) wirksam, eine große Abgasmenge rückzuführen und die Einspritzzeitgebung von Kraftstoff zu verzögern. Gemäß dieser Art einer Verlangsamung oder einer Mäßigung der Verbrennung ist eine genaue EGR-Steuerung erforderlich. Dazu ist die Regelung auf der Grundlage der Abgassauerstoffkonzentration hilfreich. In addition, in order to reduce the amount of NOx and particulates (particularly smoke) emitted from the diesel engine 1, it is effective to recirculate a large amount of exhaust gas and to delay the injection timing of fuel. Accurate EGR control is required according to this type of slowdown or moderate combustion. The regulation based on the exhaust gas oxygen concentration is helpful for this.

Darüber hinaus vermehren sich die HC-Emissionen, während sich die Rauchmenge reduziert. Der Oxidationskatalysator wird dazu verwendet, das Abgas zu reinigen. Dementsprechend ist es notwendig, den Katalysator bis auf ein vorbestimmtes Aktivierungstemperaturniveau zu halten, um eine korrekte Funktion von diesem Katalysator zu gewährleisten, auch wenn die Kraftmaschine in einem Betriebszustand mit niedriger Drehzahl ist. Die Nacheinspritzung erhöht vermutlich die Katalysatortemperatur. In diesem Fall ist eine noch genauere EGR-Steuerung erforderlich, wenn die Nacheinspritzung dazu verwendet wird. Das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel hat in einem derartigen Fall eine große Wirkung. In addition, HC emissions increase while increasing reduced the amount of smoke. The oxidation catalyst becomes one used to clean the exhaust gas. It is accordingly necessary, the catalyst up to a predetermined Maintain activation temperature level to correct To ensure function of this catalyst, even if the Engine in a low speed operating condition is. The post-injection probably increases the Catalyst temperature. In this case, an even more accurate one EGR control required if post-injection does this is used. The embodiment described above has a great effect in such a case.

Zweites AusführungsbeispielSecond embodiment

Die Fig. 5 zeigt eine Flusskarte der Verarbeitungsprozedur, die in der ECU 12 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. The Fig. 5 is a flowchart showing the processing procedure according to a second embodiment of the present invention is carried out in the ECU 12..

Das zweite Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel. The second embodiment has the same structure as that first embodiment.

Der Betrieb des Abgasreinigungsgeräts gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die in der Fig. 5 gezeigte Flusskarte beschrieben. The operation of the exhaust gas purification device according to the second embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 5.

Bei einem Schritt 200 liest die ECU 12 die Kraftmaschinendrehzahl NE, den Beschleunigungswinkel und den Differentialdruck des Auffangfilters 11 auf der Grundlage der Abgaben des Kraftmaschinendrehzahlsensors 13, des Beschleunigungswinkelsensors 14 und des Differentialdrucksensors 16 ein. At step 200 , the ECU 12 reads the engine speed NE, the acceleration angle, and the differential pressure of the catch filter 11 based on the outputs of the engine speed sensor 13 , the acceleration angle sensor 14, and the differential pressure sensor 16 .

Bei einem Schritt 201 bestimmt die ECU 12 auf der Grundlage der bei dem Schritt 200 erhaltenen Sensordaten, ob die Nacheinspritzung erforderlich ist oder nicht. Die Einzelheiten bei dieser Bestimmung sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben (siehe Schritt 101). Wenn die Bestimmung NEIN lautet (d. h. die Nacheinspritzung ist nicht erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 206 weiter. Wenn die Bestimmung JA lautet (d. h. die Nacheinspritzung ist erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 502 weiter. At step 201 , the ECU 12 determines whether or not the post-injection is necessary based on the sensor data obtained at step 200 . The details of this determination are described in the first embodiment (see step 101 ). If the determination is NO (ie, post-injection is not required), the control flow proceeds to step 206 . If the determination is YES (ie, post injection is required), control flow proceeds to step 502 .

Bei dem Schritt 202 steuert die ECU 12 die Einspritzvorrichtung 3 (das Elektromagnetventil 3a), um die Nacheinspritzung von Kraftstoff auszuführen. Die Nacheinspritzzeitgebung und die Nacheinspritzmenge werden auf der Grundlage der Betriebszustände der Kraftmaschine 1 bestimmt und im Voraus in der ECU 12 gespeichert. At step 202, the ECU 12 controls the injector 3 (the solenoid valve 3 a), to perform the injection of fuel. The post-injection timing and the post-injection amount are determined based on the operating conditions of the engine 1 and stored in the ECU 12 in advance.

Bei einem Schritt 203 berechnet die ECU 12 eine Zylindertemperatur Tc während der Nacheinspritzung. Die Zylindertemperatur hat eine Neigung dahingehend, dass sie sich bezüglich des Kurbelwinkels der Kraftmaschine 1 ändert, wie dies in der Fig. 9 gezeigt ist, und sie wird auf der Grundlage der Betriebszustände (z. B. Kraftmaschinendrehzahl und Kraftmaschinenlast) der Kraftmaschine 1 bestimmt. Dementsprechend wird die Zylindertemperatur Tc bei der bei dem Schritt 202 durchgeführten Nacheinspritzzeitgebung (d. h. bei einem später beschriebenen Kurbelwinkel) auf der Grundlage der Betriebszustände berechnet. At step 203 , the ECU 12 calculates a cylinder temperature Tc during the post injection. The cylinder temperature tends to change with respect to the crank angle of the engine 1 as shown in FIG. 9, and is determined based on the operating conditions (e.g., engine speed and engine load) of the engine 1 . Accordingly, the cylinder temperature Tc at the post-injection timing performed at step 202 (ie, at a crank angle described later) is calculated based on the operating conditions.

Bei einem Schritt 204 bestimmt die ECU 12, ob die bei dem Schritt 203 berechnete Zylindertemperatur Tc kleiner ist als eine Referenztemperatur To oder nicht. Die Referenztemperatur To ist eine niedrigste Temperatur, die die Verbrennbarkeit des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes in der Brennkammer gewährleistet, wenn der Kraftstoff bei den gegenwärtigen Kraftmaschinenbetriebszuständen eingespritzt wird. Die Referenztemperatur To ist im Voraus in der ECU 12 gespeichert. Zum Beispiel ist die Referenztemperatur To eine Konstante (z. B. 1000 K) oder eine Variable, die von den Kraftmaschinenzuständen abhängt. Wenn die Bestimmung JA lautet (d. h. Tc < To), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 205 weiter. Wenn die Bestimmung andererseits NEIN lautet (d. h. Tc ≥ To), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 206 weiter. At step 204 , the ECU 12 determines whether or not the cylinder temperature Tc calculated at step 203 is less than a reference temperature To. The reference temperature To is a lowest temperature that ensures the combustibility of the post-injection fuel in the combustion chamber when the fuel is injected under the current engine operating conditions. The reference temperature To is stored in the ECU 12 in advance. For example, the reference temperature To is a constant (e.g. 1000 K) or a variable that depends on the engine conditions. If the determination is YES (ie, Tc <To), then the control flow proceeds to step 205 . On the other hand, if the determination is NO (ie Tc ≥ To), then the control flow proceeds to step 206 .

Bei dem Schritt 205 berechnet die ECU 12 einen Korrekturbetrag zum Korrigieren der Abgassauerstoffkonzentration auf einen niedrigeren Wert. Insbesondere verbrennt der Nacheinspritzungs- Kraftstoff nicht in der Brennkammer und erreicht den Sauerstoffkonzentrationssensor 17, wenn die Zylindertemperatur Tc während der Nacheinspritzung kleiner ist als die Referenztemperatur To. In diesem Fall verbrennt der Nacheinspritzungs-Kraftstoff an dem Abtastabschnitt, während der Sauerstoff in der Nähe von diesem Abtastabschnitt verbraucht wird. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 17 kann den zu erfassenden Sauerstoffkonzentrationswert nicht erfassen. At step 205 , the ECU 12 calculates a correction amount for correcting the exhaust oxygen concentration to a lower value. In particular, the post-injection fuel does not burn in the combustion chamber and reaches the oxygen concentration sensor 17 when the cylinder temperature Tc is lower than the reference temperature To during the post-injection. In this case, the post-injection fuel burns on the sensing section while the oxygen in the vicinity of this sensing section is consumed. The oxygen concentration sensor 17 cannot detect the oxygen concentration value to be detected.

Um dieses Problem zu lösen, ist es vorzuziehen, dass eine Sollabgassauerstoffkonzentration für die EGR-Steuerung auf einen kleineren Wert angesichts einer bei dem Abtastabschnitt verbrauchten Sauerstoffmenge korrigiert wird, wenn der nichtverbrannte Kraftstoff direkt den Sauerstoffkonzentrationssensor 17 erreicht. Bei diesem Schritt berechnet die ECU 12 einen erforderlichen Korrekturbetrag. Beim Berechnen des Korrekturbetrags ist es möglich, den Korrekturbetrag gemäß einer Differenz zwischen Tc und To zu bestimmen. In diesem Fall wird der Korrekturbetrag bei sich verringernder Differenz zwischen Tc und To kleiner. To solve this problem, it is preferable that a target exhaust gas oxygen concentration for EGR control is corrected to a smaller value in view of an amount of oxygen consumed in the sensing section when the unburned fuel directly reaches the oxygen concentration sensor 17 . At this step, the ECU 12 calculates a necessary correction amount. When calculating the correction amount, it is possible to determine the correction amount according to a difference between Tc and To. In this case, the correction amount becomes smaller as the difference between Tc and To decreases.

Bei dem Schritt 206 berechnet die ECU 12 eine korrigierte Sollabgassauerstoffkonzentration, indem der bei dem Schritt 205 berechnete Korrekturbetrag zu einer vorherigen Sollabgassauerstoffkonzentration addiert wird. Wenn die Bestimmung bei dem Schritt 201 NEIN lautet oder wenn die Bestimmung bei dem Schritt 204 NEIN lautet, dann überspringt die ECU 12 den Schritt 205. Somit wird in diesem Fall kein Korrekturbetrag erhalten, und daher bleibt die Sollabgassauerstoffkonzentration gleich. Hinsichtlich der Sollabgassauerstoffkonzentration berechnet die ECU 12 diese auf der Grundlage der Motordrehzahl NE und des Beschleunigungswinkel, die bei dem Schritt 200 eingelesen wurden, unter Bezugnahme auf eine Abbildung, die in der ECU 12 im Voraus gespeichert wurde. At step 206 , the ECU 12 calculates a corrected target exhaust gas oxygen concentration by adding the correction amount calculated at step 205 to a previous target exhaust gas oxygen concentration. If the determination at step 201 is NO or if the determination at step 204 is NO, then the ECU 12 skips step 205 . Thus, no correction amount is obtained in this case, and therefore the target exhaust gas oxygen concentration remains the same. Regarding the target exhaust gas oxygen concentration, the ECU 12 calculates it based on the engine speed NE and the acceleration angle read in at step 200 with reference to a map stored in the ECU 12 in advance.

Bei einem Schritt 207 liest die ECU 12 die tatsächliche Sauerstoffkonzentration in dem Abgas auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ein. At step 207 , the ECU 12 reads the actual oxygen concentration in the exhaust gas based on the output from the oxygen concentration sensor 17 .

Bei einem Schritt 208 vergleicht die ECU 12 die bei dem Schritt 206 erhaltene Sollabgassauerstoffkonzentration mit der bei dem Schritt 207 erhaltenen gemessenen Abgassauerstoffkonzentration, und dann bestimmt die ECU 12, ob eine Differenz zwischen den verglichenen Daten kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht (z. B. 0,2%). Wenn die Differenz kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. JA bei dem Schritt 208), dann endet diese Routine. Wenn die Differenz andererseits nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. NEIN bei dem Schritt 208), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 209 weiter. At step 208 , the ECU 12 compares the target exhaust gas oxygen concentration obtained at step 206 with the measured exhaust gas oxygen concentration obtained at step 207 , and then the ECU 12 determines whether or not a difference between the compared data is less than a predetermined value (e.g. 0.2%). If the difference is less than the predetermined value (ie, YES at step 208 ), then this routine ends. On the other hand, if the difference is not less than the predetermined value (ie, NO in step 208 ), then the control flow proceeds to step 209 .

Bei dem Schritt 209 stellt die ECU 12 die EGR-Menge ein. Dann kehrt der Steuerungsfluss zu dem Schritt 207 zurück. At step 209 , the ECU 12 sets the EGR amount. Then the control flow returns to step 207 .

Gemäß dem vorstehend beschriebenen zweiten Ausführungsbeispiel wird die Sollabgassauerstoffkonzentration auf einen niedrigeren Wert korrigiert, wenn der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht in der Brennkammer verbrennt (d. h. JA bei dem Schritt 204). Daher wird die EGR-Menge nicht so stark reduziert, und sie kann adäquat gesteuert werden. Dementsprechend können die Kraftmaschinenbetriebszustände ungeachtet des Auftretens einer Nacheinspritzung adäquat aufrecht erhalten werden. According to the second embodiment described above, the target exhaust gas oxygen concentration is corrected to a lower value when the post-injection fuel does not burn in the combustion chamber (ie, YES at step 204 ). Therefore, the EGR amount is not reduced so much and can be controlled adequately. Accordingly, engine operating conditions can be adequately maintained regardless of the occurrence of post injection.

Drittes AusführungsbeispielThird embodiment

Die Fig. 6 zeigt eine Flusskarte der Verarbeitungsprozedur, die in der ECU 12 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. FIG. 6 is a flowchart showing the processing procedure according to a third embodiment of the present invention is carried out in the ECU 12..

Das dritte Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel. The third embodiment has the same structure as that first embodiment.

Der Betrieb eines Abgasreinigungsgeräts gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die in der Fig. 6 gezeigten Flusskarte beschrieben. Schritte 300 bis 304 des dritten Ausführungsbeispiels sind identisch mit Schritten 200 bis 204 des zweiten Ausführungsbeispiels. The operation of an exhaust gas purification device according to the third embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 6. Steps 300 to 304 of the third embodiment are identical to steps 200 to 204 of the second embodiment.

Bei einem Schritt 305 berechnet die ECU 12 einen Korrekturbetrag zum Korrigieren der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 auf einen höheren Wert. Insbesondere verbrennt der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht in der Brennkammer und erreicht den Sauerstoffkonzentrationssensor 17, wenn die Zylindertemperatur Tc während der Nacheinspritzung kleiner ist als die Referenztemperatur To. In diesem Fall verbrennt der Nacheinspritzungs-Kraftstoff an dem Abtastabschnitt, während der Sauerstoff in der Nähe von diesem Abtastabschnitt verbraucht wird. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 17 kann den zu erfassenden Sauerstoffkonzentrationswert nicht erfassen. At step 305 , the ECU 12 calculates a correction amount for correcting the output from the oxygen concentration sensor 17 to a higher value. In particular, the post-injection fuel does not burn in the combustion chamber and reaches the oxygen concentration sensor 17 when the cylinder temperature Tc is lower than the reference temperature To during the post-injection. In this case, the post-injection fuel burns on the sensing section while the oxygen in the vicinity of this sensing section is consumed. The oxygen concentration sensor 17 cannot detect the oxygen concentration value to be detected.

Um dieses Problem zu lösen, ist es vorzuziehen, dass die durch den Sauerstoffkonzentrationssensor 17 erfasste gemessene Abgassauerstoffkonzentration angesichts einer an dem Abtastabschnitt verbrauchten Sauerstoffmenge auf einen höheren Wert korrigiert wird, wenn der nicht-verbrannte Kraftstoff direkt den Sauerstoffkonzentrationssensor 17 erreicht. Bei diesem Schritt berechnet die ECU 12 einen erforderlichen Korrekturbetrag. Beim Berechnen des Korrekturbetrags ist es möglich, den Korrekturbetrag entsprechend einer Differenz zwischen Tc und To zu bestimmen. In diesem Fall wird der Korrekturbetrag bei sich verringernder Differenz zwischen Tc und To kleiner. To solve this problem, it is preferable that the measured exhaust oxygen concentration detected by the oxygen concentration sensor 17 is corrected to a higher value in view of an amount of oxygen consumed at the sensing section when the unburned fuel directly reaches the oxygen concentration sensor 17 . At this step, the ECU 12 calculates a necessary correction amount. When calculating the correction amount, it is possible to determine the correction amount according to a difference between Tc and To. In this case, the correction amount becomes smaller as the difference between Tc and To decreases.

Bei einem Schritt 306 berechnet die ECU 12 eine Sollabgassauerstoffkonzentration auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl NE und des Beschleunigungswinkels. Die ECU 12 speichert Abbildungsdaten für die Sollabgassauerstoffkonzentration, die mit Bezug auf die Betriebszustände der Kraftmaschine 1 ausgelesen werden. At step 306 , the ECU 12 calculates a target exhaust gas oxygen concentration based on the engine speed NE and the acceleration angle. The ECU 12 stores mapping data for the target exhaust gas oxygen concentration, which are read out with reference to the operating states of the engine 1 .

Bei einem Schritt 307 liest die ECU 12 die gemessene Sauerstoffkonzentration auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ein. Dann korrigiert die ECU 12 die gemessene Sauerstoffkonzentration unter Verwendung des bei dem Schritt 305 erhaltenen Korrekturbetrags, um so eine korrigierte Abgassauerstoffkonzentration zu erhalten. At step 307 , the ECU 12 reads the measured oxygen concentration based on the output from the oxygen concentration sensor 17 . Then, the ECU 12 corrects the measured oxygen concentration using the correction amount obtained in step 305 so as to obtain a corrected exhaust oxygen concentration.

Bei einem Schritt 308 vergleicht die ECU 12 die bei dem Schritt 306 erhaltene Sollabgassauerstoffkonzentration mit bei der bei dem Schritt 307 erhaltenen gemessenen Abgassauerstoffkonzentration, und dann bestimmt die ECU 12, ob eine Differenz zwischen den verglichenen Daten kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht (z. B. 0,2%). Wenn die Differenz kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. JA bei dem Schritt 308), dann endet diese Routine. Wenn die Differenz andererseits nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. NEIN bei dem Schritt 308), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 309 weiter. At step 308 , the ECU 12 compares the target exhaust gas oxygen concentration obtained at step 306 with the measured exhaust gas oxygen concentration obtained at step 307 , and then the ECU 12 determines whether or not a difference between the compared data is less than a predetermined value (e.g. 0.2%). If the difference is less than the predetermined value (ie, YES at step 308 ), then this routine ends. On the other hand, if the difference is not less than the predetermined value (ie, NO in step 308 ), then the control flow proceeds to step 309 .

Bei dem Schritt 309 stellt die ECU 12 die EGR-Menge ein. Dann kehrt der Steuerungsfluss zu dem Schritt 307 zurück. At step 309 , the ECU 12 sets the EGR amount. Control flow then returns to step 307 .

Gemäß dem vorstehend beschriebenen dritten Ausführungsbeispiel wird die gemessene Abgassauerstoffkonzentration auf einen höheren Wert korrigiert, wenn der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht in der Brennkammer verbrennt (d. h. JA bei dem Schritt 304). Daher wird die EGR-Menge nicht so stark reduziert, und sie kann adäquat gesteuert werden. Dementsprechend können die Kraftmaschinenbetriebszustände ungeachtet des Auftretens einer Nacheinspritzung adäquat aufrecht erhalten werden. According to the third embodiment described above, the measured exhaust oxygen concentration is corrected to a higher value when the post-injection fuel does not burn in the combustion chamber (ie, YES at step 304 ). Therefore, the EGR amount is not reduced so much and can be controlled adequately. Accordingly, engine operating conditions can be adequately maintained regardless of the occurrence of post injection.

Viertes AusführungsbeispielFourth embodiment

Die Fig. 7 zeigt einen Gesamtaufbau eines Abgasreinigungssystems, das auf eine 4-Zylinder- Dieselkraftmaschine 1 anwendbar ist. Die Fig. 8 zeigt eine Flusskarte der Verarbeitungsprozedur, die in der ECU 12 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. FIG. 7 shows an overall structure of an exhaust gas purification system which is applicable to a 4-cylinder diesel engine 1 . Fig. 8 is a flowchart showing the processing procedure according to a fourth embodiment of the present invention is carried out in the ECU 12..

Das vierte Ausführungsbeispiel hat den gleichen Aufbau wie das erste Ausführungsbeispiel, außer dass ein Temperatursensor 18 an einer stromaufwärtigen Seite des Auffangfilters 11 in dem Abgasrohr 4 vorgesehen ist. The fourth embodiment has the same structure as the first embodiment, except that a temperature sensor 18 is provided on an upstream side of the collecting filter 11 in the exhaust pipe 4 .

Der Betrieb des Abgasreinigungsgerätes gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel wird unter Bezugnahme auf die in der Fig. 8 gezeigten Flusskarte beschrieben. The operation of the exhaust gas purification device according to the fourth embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. 8.

Bei einem Schritt 400 liest die ECU 12 die Kraftmaschinendrehzahl NE, den Beschleunigungswinkel, den Differenzialdruck des Auffangfilter 11 und die Abgastemperatur Ta ein (d. h. eine Temperatur des in den Auffangfilter 11 strömenden Abgases), auf der Grundlage der Abgaben von dem Kraftmaschinendrehzahlsensor 13, dem Beschleunigungswinkelsensor 14, dem Differenzialdrucksensor 16 und dem Temperatursensor 18. At a step 400 , the ECU 12 reads the engine speed NE, the acceleration angle, the differential pressure of the trap filter 11, and the exhaust gas temperature Ta (ie, a temperature of the exhaust gas flowing into the trap filter 11 ) based on the outputs from the engine speed sensor 13 , the acceleration angle sensor 14 , the differential pressure sensor 16 and the temperature sensor 18 .

Bei einem Schritt 401 bestimmt ECU 12 auf der Grundlage der bei dem Schritt 400 erhaltenen Sensordaten, ob die Nacheinspritzung erforderlich ist. Die Einzelheiten von dieser Bestimmung sind bei dem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben (siehe Schritt 101). Wenn die Bestimmung NEIN lautet (d. h. die Nacheinspritzung ist nicht erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 406 weiter. Wenn die Bestimmung JA lautet (d. h. die Nacheinspritzung ist erforderlich), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 402 weiter. At step 401 , ECU 12 determines whether the post-injection is required based on the sensor data obtained at step 400 . The details of this determination are described in the first embodiment (see step 101 ). If the determination is NO (ie, post-injection is not required), then the control flow proceeds to step 406 . If the determination is YES (ie, post injection is required), control flow proceeds to step 402 .

Bei dem Schritt 402 steuert die ECU 12 die Einspritzvorrichtung 3 (das Elektromagnetventil 3a), um die Kraftstoffnacheinspritzung auszuführen. Die Nacheinspritzzeitgebung und die Nacheinspritzmenge werden auf der Grundlage von Betriebszuständen der Kraftmaschine 1 bestimmt und sind im Voraus in der ECU 12 gespeichert. At step 402, the ECU 12 controls 3 (the solenoid valve 3 a) to execute the post fuel injection, the injection apparatus. The post-injection timing and the post-injection amount are determined based on operating conditions of the engine 1 and are stored in the ECU 12 in advance.

Bei einem Schritt 403 berechnet die ECU 12 eine geschätzte Abgastemperatur Tt auf der Grundlage der bei dem Schritt 400 eingelesenen Betriebszustände der Kraftmaschine 1 unter Bezugnahme auf eine Abbildung, die in der ECU 12 gespeichert ist. At step 403 , the ECU 12 calculates an estimated exhaust gas temperature Tt based on the operating conditions of the engine 1 read at step 400 with reference to a map stored in the ECU 12 .

Bei einem Schritt 404 bestimmt die ECU 12, ob die bei dem Schritt 400 erhaltene tatsächliche Abgastemperatur Ta größer ist als die geschätzte Abgastemperatur Tt oder nicht. Wenn die Bestimmung JA lautet (d. h. Ta > Tt), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 406 weiter. Wenn die Bestimmung andererseits NEIN lautet (d. h. Ta ≤ Tt), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 405 weiter. At step 404 , the ECU 12 determines whether or not the actual exhaust gas temperature Ta obtained at step 400 is greater than the estimated exhaust gas temperature Tt. If the determination is YES (ie Ta> Tt), then the control flow proceeds to step 406 . On the other hand, if the determination is NO (ie Ta ≤ Tt), then the control flow proceeds to step 405 .

Bei dem Schritt 405 berechnet die ECU 12 einen Korrekturbetrag zum Korrigieren der Abgassauerstoffkonzentration auf einen niedrigeren Wert. Insbesondere verbrennt der Nacheinspritzungs- Kraftstoff nicht in der Brennkammer und erreicht den Sauerstoffkonzentrationssensor 17, wenn die tatsächliche Abgastemperatur Ta nicht größer ist als die geschätzte Abgastemperatur Tt. In diesem Fall verbrennt der Nacheinspritzungs-Kraftstoff an dem Abtastabschnitt, während der Sauerstoff in der Nähe von diesem Abtastabschnitt verbraucht wird. Der Sauerstoffkonzentrationssensor 17 kann den zu erfassenden Sauerstoffkonzentrationswert nicht erfassen. At step 405 , the ECU 12 calculates a correction amount for correcting the exhaust oxygen concentration to a lower value. In particular, the post-injection fuel does not burn in the combustion chamber and reaches the oxygen concentration sensor 17 when the actual exhaust gas temperature Ta is not greater than the estimated exhaust gas temperature Tt. In this case, the post-injection fuel burns on the sensing section while the oxygen in the vicinity of this sensing section is consumed. The oxygen concentration sensor 17 cannot detect the oxygen concentration value to be detected.

Um dieses Problem zu lösen, ist es vorzuziehen, dass eine Sollabgassauerstoffkonzentration für die EGR-Regelung auf einen kleineren Wert angesichts einer an dem Abtastabschnitt verbrauchten Sauerstoffmenge korrigiert wird, wenn der nichtverbrannte Kraftstoff direkt den Sauerstoffkonzentrationssensor 17 erreicht. Bei diesem Schritt berechnet die ECU 12 einen erforderlichen Korrekturbetrag. Beim Berechnen des Korrekturbetrags ist es möglich, den Korrekturbetrag entsprechend einer Differenz zwischen Ta und Tt zu bestimmen. To solve this problem, it is preferable that a target exhaust gas oxygen concentration for EGR control is corrected to a smaller value in view of an amount of oxygen consumed at the sensing section when the unburned fuel directly reaches the oxygen concentration sensor 17 . At this step, the ECU 12 calculates a necessary correction amount. When calculating the correction amount, it is possible to determine the correction amount according to a difference between Ta and Tt.

Bei dem Schritt 406 berechnet die ECU 12 eine korrigierte Sollabgassauerstoffkonzentration, indem der bei dem Schritt 405 berechnete Korrekturbetrag zu einer vorherigen Sollabgassauerstoffkonzentration addiert wird. Wenn die Bestimmung bei dem Schritt 401 NEIN lautet oder wenn die Bestimmung bei dem Schritt 404 NEIN lautet, dann überspringt die ECU 12 den Schritt 405. Somit wird in diesem Fall kein Korrekturbetrag erhalten, und daher bleibt die Sollabgassauerstoffkonzentration gleich. Hinsichtlich der Sollabgassauerstoffkonzentration berechnet die ECU 12 diese auf der Grundlage der Kraftmaschinendrehzahl NE und des Beschleunigungswinkels, die bei dem Schritt 400 eingelesen wurden, unter Bezugnahme auf eine Abbildung, die in der ECU 12 im Voraus gespeichert wurde. At step 406 , the ECU 12 calculates a corrected target exhaust oxygen concentration by adding the correction amount calculated at step 405 to a previous target exhaust oxygen concentration. If the determination at step 401 is NO or if the determination at step 404 is NO, then the ECU 12 skips step 405 . Thus, no correction amount is obtained in this case, and therefore the target exhaust gas oxygen concentration remains the same. Regarding the target exhaust gas oxygen concentration, the ECU 12 calculates it based on the engine speed NE and the acceleration angle read in at step 400 with reference to a map stored in the ECU 12 in advance.

Bei einem Schritt 407 liest die ECU 12 die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas auf der Grundlage der Abgabe von dem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 ein. At step 407 , the ECU 12 reads the oxygen concentration in the exhaust gas based on the output from the oxygen concentration sensor 17 .

Bei einem Schritt 408 vergleicht die ECU 12 die bei dem Schritt 406 erhaltene Sollabgassauerstoffkonzentration mit der bei dem Schritt 407 erhaltenen gemessenen Abgassauerstoffkonzentration, und dann bestimmt die ECU 12, ob eine Differenz zwischen den verglichenen Daten kleiner ist als ein vorbestimmter Wert oder nicht (z. B. 0,2%). Wenn die Differenz kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. JA bei dem Schritt 408), dann endet diese Routine. Wenn die Differenz andererseits nicht kleiner ist als der vorbestimmte Wert (d. h. NEIN bei dem Schritt 408), dann schreitet der Steuerungsfluss zu einem Schritt 409 weiter. At step 408 , the ECU 12 compares the target exhaust gas oxygen concentration obtained at step 406 with the measured exhaust gas oxygen concentration obtained at step 407 , and then the ECU 12 determines whether or not a difference between the compared data is less than a predetermined value (e.g. 0.2%). If the difference is less than the predetermined value (ie, YES at step 408 ), then this routine ends. On the other hand, if the difference is not less than the predetermined value (ie, NO in step 408 ), then the control flow proceeds to step 409 .

Bei einem Schritt 409 stellt die ECU 12 die EGR-Menge ein. Dann kehrt der Steuerungsfluss zu dem Schritt 407 zurück. At step 409 , the ECU 12 sets the EGR amount. Control flow then returns to step 407 .

Gemäß dem vorstehend beschriebenen vierten Ausführungsbeispiel wird die Verbrennbarkeit von Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer auf der Grundlage eines Vergleich zwischen der tatsächlichen Abgastemperatur Ta und der geschätzten Abgastemperatur Tt bestimmt. Somit ist es möglich, die Verbrennbarkeit von Nacheinspritzungs-Kraftstoff genau zu bestimmen. According to the fourth embodiment described above is the combustibility of post-injection fuel in the Combustion chamber based on a comparison between the actual exhaust gas temperature Ta and the estimated Exhaust gas temperature Tt determined. It is therefore possible to Flammability of post-injection fuel is increasing too determine.

Darüber hinaus ist es gemäß diesem Ausführungsbeispiel möglich, die Abgabe des Sauerstoffkonzentrationssensors 17 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel zu korrigieren, anstatt dass die Sollabgassauerstoffkonzentration korrigiert wird. Furthermore, according to this embodiment, it is possible to correct the output of the oxygen concentration sensor 17 according to the third embodiment, instead of the target exhaust gas oxygen concentration being corrected.

Eine Nacheinspritzung von Kraftstoff wird durchgeführt, um einen Auffangfilter 11 wiederherzustellen, um einer Partikelablagerung an diesem entgegenzuwirken. Während der Nacheinspritzung von Kraftstoff setzt die ECU 12 eine Regelung der EGR-Menge auf der Grundlage einer Abgabe von einem Sauerstoffkonzentrationssensor 17 aus. Die ECU 12 führt eine offene Steuerung aus, um die Öffnungen des EGR-Steuerventils 7 und des Drosselventils 7 während der Nacheinspritzung von Kraftstoff einzustellen. A post-injection of fuel is carried out in order to restore a collecting filter 11 in order to counteract particle deposition thereon. During the post-injection of fuel, the ECU 12 suspends regulation of the EGR amount based on output from an oxygen concentration sensor 17 . The ECU 12 performs open control to adjust the openings of the EGR control valve 7 and the throttle valve 7 during the post-injection of fuel.

Claims (8)

1. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine mit:
einer Abgasrückführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird;
einer Abgasreinigungseinrichtung, die in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet ist;
einer Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, wobei die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet ist;
einer Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage einer Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung derart, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Abgas an einen Sollwert angeglichen wird;
einer Nacheinspritzungseinrichtung zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine, um so eine Nacheinspritzung zum Aktivieren der Abgasreinigungseinrichtung durchzuführen; und
einer Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung zum Bestimmen, ob die Nacheinspritzungseinrichtung die Nacheinspritzung durchführen soll oder nicht,
wobei die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung die Einstellung der Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage der Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung unterbricht, wenn die Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Nacheinspritzung erforderlich ist. 1. Exhaust gas purification system for an internal combustion engine with:
exhaust gas recirculation means for recirculating a portion of an exhaust gas discharged from an internal combustion engine into an intake air;
an exhaust gas cleaning device which is arranged in an exhaust pipe of the internal combustion engine for cleaning the exhaust gas emitted by the internal combustion engine;
an oxygen concentration detection device for detecting an oxygen concentration in the exhaust gas, the oxygen concentration detection device being arranged on an upstream side of the exhaust gas purification device in the exhaust pipe;
exhaust gas recirculation amount setting means for setting an exhaust gas recirculation amount based on an output from the oxygen concentration detection means such that the oxygen concentration in the exhaust gas is adjusted to a target value;
a post-injection device for injecting a small amount of fuel during an expansion stroke of the internal combustion engine so as to perform post-injection for activating the exhaust gas purification device; and
post-injection requirement determining means for determining whether or not the post-injection means should perform the post-injection,
wherein the exhaust gas recirculation amount setting means interrupts the setting of the exhaust gas recirculation amount based on the output from the oxygen concentration detection means when the post-injection requirement determination means determines that the post-injection is required. 2. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 1, wobei die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung eine offene Steuerung zum Einstellen der Abgasrückführungsmenge durchführt, wenn die Nacheinspritzungserfordernisbestimmungseinrichtung bestimmt, dass die Nacheinspritzung erforderlich ist. 2. Emission control system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the Exhaust gas recirculation amount setting device an open control to adjust the EGR amount when the Post-injection requirement determining means determines that post-injection is required. 3. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine mit:
einer Abgasrückführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird;
einer Abgasreinigungseinrichtung, die in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet ist;
einer Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, wobei die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet ist;
einer Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge derart, dass die durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erfasste Abgassauerstoffkonzentration an einen vorbestimmten Sollwert angeglichen wird;
einer Nacheinspritzungseinrichtung zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine, um so eine Nacheinspritzung zum Aktivieren der Abgasreinigungseinrichtung durchzuführen; und
einer Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung zum Schätzen oder zum Erfassen, ob der durch die Nacheinspritzungseinrichtung eingespritzte Nacheinspritzungs- Kraftstoff in einer Brennkammer der Verbrennungskraftmaschine verbrennbar ist oder nicht,
wobei die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung den Sollwert der Abgassauerstoffkonzentration auf einen reduzierten Wert korrigiert und die Abgasrückführungsmenge so einstellt, dass die Abgassauerstoffkonzentration an den korrigierten Sollwert angeglichen wird, wenn die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer nicht verbrennbar ist. 3. Exhaust gas purification system for an internal combustion engine with:
exhaust gas recirculation means for recirculating a portion of an exhaust gas discharged from an internal combustion engine into an intake air;
an exhaust gas cleaning device which is arranged in an exhaust pipe of the internal combustion engine for cleaning the exhaust gas emitted by the internal combustion engine;
an oxygen concentration detection device for detecting an oxygen concentration in the exhaust gas, the oxygen concentration detection device being arranged on an upstream side of the exhaust gas purification device in the exhaust pipe;
exhaust gas recirculation amount setting means for setting an exhaust gas recirculation amount such that the exhaust gas oxygen concentration detected by the oxygen concentration detection device is adjusted to a predetermined target value;
a post-injection device for injecting a small amount of fuel during an expansion stroke of the internal combustion engine so as to perform post-injection for activating the exhaust gas purification device; and
a post-injection combustibility determination device for estimating or detecting whether the post-injection fuel injected by the post-injection device is combustible in a combustion chamber of the internal combustion engine or not,
wherein the exhaust gas recirculation amount setting means corrects the target value of the exhaust gas oxygen concentration to a reduced value and sets the exhaust gas recirculation amount so that the exhaust gas oxygen concentration is adjusted to the corrected target value when the post-injection combustibility determining means determines that the post-injection fuel is not combustible in the combustion chamber. 4. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine mit:
einer Abgasrückführungseinrichtung zum Rückführen eines Teils eines Abgases, das von einer Verbrennungskraftmaschine in eine Einlassluft ausgestoßen wird;
einer Abgasreinigungseinrichtung, die in einem Abgasrohr der Verbrennungskraftmaschine zum Reinigen des von der Verbrennungskraftmaschine ausgestoßenen Abgases angeordnet ist;
einer Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung zum Erfassen einer Sauerstoffkonzentration in dem Abgas, wobei die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung an einer stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung in dem Abgasrohr angeordnet ist;
einer Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung zum Einstellen einer Abgasrückführungsmenge derart, dass die durch die Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung erfasste Abgassauerstoffkonzentration an einen vorbestimmten Sollwert angeglichen wird;
einer Nacheinspritzungseinrichtung zum Einspritzen einer kleinen Kraftstoffmenge während eines Ausdehnungshubs der Verbrennungskraftmaschine, um so eine Nacheinspritzung zum Aktivieren des Abgasreinigungssystems durchzuführen; und
einer Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung zum Schätzen oder zum Erfassen, ob der durch die Nacheinspritzungseinrichtung eingespritzte Nacheinspritzungs- Kraftstoff in einer Brennkammer der Verbrennungskraftmaschine verbrennbar ist oder nicht,
wobei die Abgasrückführungsmengeneinstelleinrichtung die Abgabe von der Sauerstoffkonzentrationserfassungseinrichtung auf einen erhöhten Wert korrigiert und die Abgasrückführungsmenge auf der Grundlage der korrigierten Sauerstoffkonzentration einstellt, wenn die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff in der Brennkammer nicht verbrennbar ist. 4. Exhaust gas purification system for an internal combustion engine with:
exhaust gas recirculation means for recirculating a portion of an exhaust gas discharged from an internal combustion engine into an intake air;
an exhaust gas cleaning device which is arranged in an exhaust pipe of the internal combustion engine for cleaning the exhaust gas emitted by the internal combustion engine;
an oxygen concentration detection device for detecting an oxygen concentration in the exhaust gas, the oxygen concentration detection device being arranged on an upstream side of the exhaust gas purification device in the exhaust pipe;
exhaust gas recirculation amount setting means for setting an exhaust gas recirculation amount such that the exhaust gas oxygen concentration detected by the oxygen concentration detection device is adjusted to a predetermined target value;
post-injection means for injecting a small amount of fuel during an expansion stroke of the internal combustion engine so as to perform post-injection to activate the exhaust gas purification system; and
a post-injection combustibility determination device for estimating or detecting whether the post-injection fuel injected by the post-injection device is combustible in a combustion chamber of the internal combustion engine or not,
wherein the exhaust gas recirculation amount setting means corrects the output from the oxygen concentration detection means to an increased value and adjusts the exhaust gas recirculation amount based on the corrected oxygen concentration when the post-injection combustibility determination means determines that the post-injection fuel is non-combustible in the combustion chamber. 5. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine aufweist, und wobei die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung die Verbrennbarkeit des Nacheinspritzungs-Kraftstoffes auf der Grundlage einer Abgabe von der Betriebszustandserfassungseinrichtung zusätzlich zu einer Nacheinspritzzeitgebung und einer Nacheinspritzmenge bestimmt. 5. Emission control system for an internal combustion engine according to claim 3 or claim 4, wherein the Post-injection combustibility determining means one Operating state detection device for detecting a Operating state of the internal combustion engine, and being the Post-injection combustibility determining means Combustibility of the post-injection fuel on the Basis of a levy from the Operating state detection device in addition to one Post-injection timing and a post-injection amount determined. 6. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß Anspruch 3 oder Anspruch 4, wobei die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung Folgendes aufweist:
eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zum Erfassen eines Betriebszustands der Verbrennungskraftmaschine;
eine Abgastemperaturerfassungseinrichtung, die an der stromaufwärtigen Seite der Abgasreinigungseinrichtung zum Erfassen einer Abgastemperatur angeordnet ist; und
eine Abgastemperaturvergleichseinrichtung zum Vergleichen einer von eine Abgabe der Betriebszustandserfassungseinrichtung erhaltenen geschätzten Abgastemperatur und einer durch die Abgastemperaturerfassungseinrichtung erfassten gemessenen Abgastemperatur,
und wobei die Nacheinspritzungsverbrennbarkeitsbestimmungseinrichtung bestimmt, dass der Nacheinspritzungs-Kraftstoff nicht verbrennbar ist, wenn eine Differenz zwischen der geschätzten Abgastemperatur und der gemessenen Abgastemperatur kleiner ist als ein vorbestimmter Wert. 6. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 3 or claim 4, wherein the post-injection combustibility determination device comprises:
an operating state detection device for detecting an operating state of the internal combustion engine;
an exhaust gas temperature detection device arranged on the upstream side of the exhaust gas purification device for detecting an exhaust gas temperature; and
an exhaust gas temperature comparison device for comparing an estimated exhaust gas temperature obtained from a delivery of the operating state detection device and a measured exhaust gas temperature detected by the exhaust gas temperature detection device,
and wherein the post-injection combustibility determination means determines that the post-injection fuel is non-combustible when a difference between the estimated exhaust gas temperature and the measured exhaust gas temperature is less than a predetermined value. 7. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Verbrennungskraftmaschine eine Kraftstofftemperaturreduzierungseinrichtung zum Reduzieren einer Brennkammertemperatur während einer Kraftstoffverbrennung auf jenes Niveau aufweist, das unter einer Raucherzeugungstemperatur liegt, indem die Abgasrückführungsmenge stark vermehrt wird oder indem die Kraftstoffeinspritzzeitgebung einer Kraftstoffhaupteinspritzung verzögert wird, die zum Erzeugen eine Abgabeleistung von der Verbrennungskraftmaschine erforderlich ist. 7. Emission control system for an internal combustion engine according to one of claims 1 to 6, wherein the Internal combustion engine one Fuel temperature reducing device for reducing a Combustion chamber temperature during a fuel combustion has that level below a smoke generation temperature is by the exhaust gas recirculation amount is increased significantly or by fuel injection timing one Main fuel injection is delayed, generating a power output from the internal combustion engine is required. 8. Abgasreinigungssystem für eine Verbrennungskraftmaschine gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Abgasreinigungseinrichtung einen Katalysator mit einer Oxidationseigenschaft aufweist. 8. Emission control system for an internal combustion engine according to any one of claims 1 to 7, wherein the Exhaust gas purification device with a catalyst Has oxidation property.
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