JP2005098148A - 内燃機関のフィルタ再生方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィルタ再生処理を実行しているときに、フィルタの温度が第1規定温度T1以上となることが予測される条件が成立したときは、フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下させ、その後、該排気の酸素濃度を間欠的に上昇させる。
【選択図】 図2
Description
即ち、本発明は、排気中のPMを捕集するフィルタを排気通路に備えた内燃機関において、該フィルタの温度上昇を抑制するために該フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下させた後、該フィルタに流入する排気の酸素濃度を間欠的に上昇させるものである。
排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に備え、
該フィルタに堆積した粒子状物質の量が規定堆積量以上となったときは、該フィルタの温度を上昇させることで該フィルタに堆積した粒子状物質を酸化し除去する内燃機関において、
前記フィルタから粒子状物質を除去している際に、前記フィルタの温度が規定温度以上となることが予測される条件が成立したときは、前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下させ、その後、該排気の酸素濃度を間欠的に上昇させることを特徴とする。
を少なくすることが出来る。その結果、例えば、流入排気の酸素濃度を低下させるときの副燃料噴射量および/または還元剤添加量を少なくすれば、フィルタの温度上昇を抑制しつつ流入排気の酸素濃度を低下させることが出来る。また、未燃成分(燃料および/または還元剤)の大気への排出や燃費悪化を抑制することが出来る。
ここでは、本発明を車両駆動用のディーゼル機関に適用した場合を例に挙げて説明する。図1は、本実施例に係る内燃機関1とその吸排気系および制御系の概略構成を示す図である。
、排気差圧センサ9、排気温度センサ7、等の各種センサと電気的に接続されており、これらの出力信号がECU10に入力される。そして、ECU10は、排気差圧センサ9の出力値からフィルタ3に堆積したPMの量(以下、PM堆積量と称する)を推定し、排気温度センサ7の出力値からフィルタ3の温度を推定する。また、ECU10は、燃料添加弁5や内燃機関1の燃料噴射弁等と電気的に接続されており、これらを制御することが可能となっている。
また、本実施例においては、フィルタ3に規定堆積量以上のPMが堆積した場合、ECU10は、内燃機関1での燃料噴射や、燃料添加弁5からの燃料添加、等を制御することによって、フィルタ3の温度を上昇させて、該フィルタ3に堆積したPMを酸化し除去するフィルタ再生処理を実行する。ここで、規定堆積量とは、PMが酸化するときに発生する熱によってフィルタ3が過昇温する虞があるPMの堆積量よりも少ない量であって、実験等によって予め定められた量である。
ここで、フィルタ再生処理の実行中に内燃機関1の運転状態がアイドル運転に移行した場合のフィルタ昇温抑制制御について説明する。
次に、本実施例において内燃機関の運転状態がアイドル運転となっているときのフィルタ再生処理について図2に基づいて説明する。図2は、内燃機関1の運転状態がアイドル運転となっているときの、フィルタ3の温度と、PM堆積量と、流入排気の酸素濃度と、の変化を示すタイムチャート図である。尚、図2おいては、フィルタ3が過昇温したと判断される閾値の温度T1を一点鎖線にて示す。以下、この一点鎖線で示される温度T1を第1規定温度T1と称する。
2・・・排気通路
3・・・パティキュレートフィルタ
4・・・吸気通路
5・・・燃料添加弁
6・・・酸化触媒
7・・・排気温度センサ
8・・・スロットル弁
9・・・排気差圧センサ
10・・ECU
Claims (5)
- 排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを排気通路に備え、
該フィルタに堆積した粒子状物質の量が規定堆積量以上となったときは、該フィルタの温度を上昇させることで該フィルタに堆積した粒子状物質を酸化し除去する内燃機関において、
前記フィルタから粒子状物質を除去している際に、前記フィルタの温度が規定温度以上となることが予測される条件が成立したときは、前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下させ、その後、該排気の酸素濃度を間欠的に上昇させることを特徴とする内燃機関のフィルタ再生方法。 - 前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を間欠的に上昇させるときは、該排気の酸素濃度を上昇させている期間を、前記フィルタの温度に基づいて変更することを特徴とする請求項1記載の内燃機関のフィルタ再生方法。
- 前記規定温度を第1の規定温度とし、
前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下させた後に、フィルタの温度が前記第1の規定温度より低い第2の規定温度となったときは、前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を上昇させ、
さらに、その後、フィルタの温度が前記第1の規定温度よりも低く且つ前記第2の規定温度よりも高い第3の規定温度となったときは、前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を再度低下させることを特徴とする請求項1記載の内燃機関のフィルタ再生方法。 - 前記内燃機関は、
酸化機能を有する触媒を、前記フィルタに担持された状態、もしくは、前記フィルタより上流側の排気通路に設けられた状態、の少なくともいずれかの状態で、さらに備えており、
さらに、少なくとも、前記内燃機関において主燃料噴射以外の時期に行われる副燃料噴射の噴射量、または、前記フィルタより上流側の排気中に添加される還元剤の添加量、を調整することによって、前記フィルタに流入する排気の酸素濃度を低下または上昇させることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の内燃機関のフィルタ再生方法。 - 前記条件が成立したときとは、前記内燃機関の運転状態がアイドル運転となったときのことであることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の内燃機関のフィルタ再生方法。
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