JP2005240587A - Exhaust emission control device of diesel engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively reduce particulates and NOx even immediately after the regeneration of an exhaust gas trap. <P>SOLUTION: This exhaust emission control device of a diesel engine comprises an exhaust gas recirculation means recirculating a part of the exhaust gases into an intake air, an adsorbing type NOx catalyst 13 adsorbing NOx in a lean atmosphere and releasing and reducing NOx adsorbed in a rich atmosphere, and the exhaust gas trap 14 collecting particulates in the exhaust gases. When the collected amount of the particulates by the exhaust gas trap 14 reaches a prescribed value, the exhaust gas trap 14 is regenerated. During a prescribed period after the regeneration of the exhaust gas trap 14, the recirculated amount of the exhaust gases is reduced and the sucked amount of air is reduced to a predetermined amount. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明はディーゼル機関の排気浄化装置の改良に関する。   The present invention relates to an improvement in an exhaust emission control device for a diesel engine.

ディーゼル機関から排出されるNOxを低減するために排気還流を行い、また排気中に含まれるパティキュレート(PM)を排気トラップで補集することが、特許文献1に開示されている。   Patent Document 1 discloses that exhaust gas recirculation is performed to reduce NOx discharged from a diesel engine, and that particulates (PM) contained in the exhaust gas are collected by an exhaust trap.

排気還流率を高くすることによりNOxの低減効果は高まるが、反面、排気中のパティキュレートは増加する傾向にあり、そこで排気トラップによりパティキュレートを補集し、また補集したパティキュレートについては補集量が所定値に達すると、例えば燃料噴射量を一時的に増量して排気温度を上昇させ、排気トラップを再生処理している。   By increasing the exhaust gas recirculation rate, the NOx reduction effect increases, but on the other hand, the particulates in the exhaust gas tend to increase. Therefore, the particulates are collected by the exhaust trap, and the collected particulates are supplemented. When the collection amount reaches a predetermined value, for example, the fuel injection amount is temporarily increased to raise the exhaust temperature, and the exhaust trap is regenerated.

排気還流によってNOxは相対的に低減するが、さらにNOx排出レベルを低減させるために、空燃比がリーンでの運転時に排気中のNOxを吸着し、リッチ雰囲気でNOxを放出・還元する吸着型NOx触媒を備えることがある。リーン雰囲気で吸着したNOx量が、ある量に達したならばリッチスパイクを行い、NOx触媒においてNOxを放出・還元処理するようになっている。
特開平5−133286号
NOx is relatively reduced by exhaust gas recirculation, but in order to further reduce the NOx emission level, NOx in the exhaust is adsorbed during operation with lean air-fuel ratio, and NOx is released and reduced in a rich atmosphere. May have a catalyst. When the amount of NOx adsorbed in the lean atmosphere reaches a certain amount, rich spike is performed, and NOx is released and reduced in the NOx catalyst.
JP-A-5-133286

ところで、上記のように、補集したパティキュレートを燃焼除去するための排気トラップの再生処理を実施すると、再生後、しばらくの期間はパティキュレートの補集効率が低下することが知られている。そこで、排気トラップの再生直後は排気中のパティキュレートが多くならないように排気還流率を減少させていた。   Incidentally, as described above, it is known that when the exhaust trap regeneration process for removing the collected particulates by combustion is performed, the particulate collection efficiency decreases for a while after the regeneration. Therefore, immediately after regeneration of the exhaust trap, the exhaust gas recirculation rate is reduced so that the particulates in the exhaust gas do not increase.

しかし、排気還流率の低下に伴い、この間は排出されるNOx量が増加し、そのためNOx触媒での処理しなければならないNOx量が増加する。しかし、排気還流率を減少させることで吸入空気量(新気量)が相対的に増大し、かつ排気温度も上昇するが、これによりNOx触媒のNOx浄化効率が低下する傾向にあり、このため排気トラップの再生直後のNOxの低減が効果的に行えないという問題があった。   However, as the exhaust gas recirculation rate decreases, the amount of NOx discharged increases during this period, and therefore the amount of NOx that must be treated with the NOx catalyst increases. However, by reducing the exhaust gas recirculation rate, the intake air amount (fresh air amount) is relatively increased and the exhaust temperature also rises. This tends to lower the NOx purification efficiency of the NOx catalyst, and therefore. There has been a problem that NOx cannot be effectively reduced immediately after regeneration of the exhaust trap.

そこで本発明は、排気トラップ再生直後であってもパティキュレートとNOxを効果的に低減することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to effectively reduce particulates and NOx even immediately after regeneration of an exhaust trap.

本発明は、ディーゼル機関において、排気の一部を吸気中に還流する排気還流手段と、排気通路に設置され、リーン雰囲気でNOxを吸着し、リッチ雰囲気で吸着したNOxを放出・還元する吸着型NOx触媒と、排気通路に設置され、排気中のパティキュレートを補集する排気トラップと、排気トラップへのパティキュレート補集量が所定値に達すると排気トラップを再生し、排気トラップの再生後、所定の期間は、排気還流量を減少させ、かつ吸入空気量を予め決められた量まで減少させる制御手段とを備える。   The present invention relates to an exhaust gas recirculation means for recirculating a part of exhaust gas into intake air in an diesel engine, and an adsorption type installed in an exhaust passage for adsorbing NOx in a lean atmosphere and releasing / reducing NOx adsorbed in a rich atmosphere. NOx catalyst, an exhaust trap installed in the exhaust passage and collecting particulates in the exhaust, and when the particulate collection amount in the exhaust trap reaches a predetermined value, the exhaust trap is regenerated. After regeneration of the exhaust trap, Control means for reducing the exhaust gas recirculation amount and reducing the intake air amount to a predetermined amount during the predetermined period.

排気トラップを再生した直後は、パティキュレートの補集効率が低下するが、この間は排気還流率を減少させ、排気中のパティキュレートそのものを減らし、排気還流率の減少によるNOxの増大に対しては吸入空気量を減らすことで、吸入空気量と排気温度が共に低下する領域で浄化効率が良好となる、NOx触媒の浄化効率の高い条件を維持し、NOxを効率よく浄化することを可能とする。すなわち、排気トラップの再生直後においてもパティキュレートとNOxを効果的に低減できる。   Immediately after regenerating the exhaust trap, the particulate collection efficiency decreases. During this time, the exhaust gas recirculation rate is decreased, the particulates in the exhaust gas itself are decreased, and the increase in NOx due to the decrease in the exhaust gas recirculation rate is not. By reducing the intake air amount, it is possible to efficiently purify NOx while maintaining the high purification efficiency of the NOx catalyst, in which the purification efficiency is good in a region where both the intake air amount and the exhaust temperature are lowered. . That is, particulates and NOx can be effectively reduced even immediately after regeneration of the exhaust trap.

以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

まず、図1を参照して全体的な構成を説明すると、1はディーゼル機関本体であり、各気筒の燃料噴射弁2に対しては、コモンレール式の燃料噴射装置3によって高圧燃料が直接的に供給される。各燃料噴射弁2はエンジン制御コントロールユニット(ECU)10からの噴射信号に応じて開閉作動し、高圧燃料を気筒内に噴射する。また、ECU10は後述するような種々の制御も行う。   First, the overall configuration will be described with reference to FIG. 1. Reference numeral 1 denotes a diesel engine main body, and high-pressure fuel is directly applied to a fuel injection valve 2 of each cylinder by a common rail fuel injection device 3. Supplied. Each fuel injection valve 2 opens and closes in response to an injection signal from an engine control unit (ECU) 10 to inject high-pressure fuel into the cylinder. The ECU 10 also performs various controls as will be described later.

ディーゼル機関本体1の各吸気ポートに接続する吸気コレクタ4には吸気通路5が接続し、吸気通路5には、上流側から過給のための可変ノズル式のターボチャージャ6のコンプレッサ6a、加圧空気を冷却するインタークーラ7、吸気量を制御する吸気絞弁8が設置される。   An intake passage 5 is connected to an intake collector 4 connected to each intake port of the diesel engine body 1, and a compressor 6 a of a variable nozzle type turbocharger 6 for supercharging from the upstream side is connected to the intake passage 5. An intercooler 7 for cooling the air and an intake throttle valve 8 for controlling the intake air amount are installed.

また、排気通路11には、その上流側から、前記ターボチャージャ6のタービン6b、排気中の未燃焼成分を酸化処理する酸化触媒12、リーン運転時に排気中のNOxを吸着し、リッチスパイクにより吸着したNOxを放出・還元する吸着型NOx触媒13、排気中のパティキュレート(PM)を補集する排気トラップ(DPF)14が順次配置される。   Further, from the upstream side of the exhaust passage 11, the turbine 6 b of the turbocharger 6, the oxidation catalyst 12 that oxidizes unburned components in the exhaust, NOx in the exhaust during the lean operation is adsorbed, and is adsorbed by a rich spike. An adsorption-type NOx catalyst 13 that releases and reduces the NOx that has been exhausted and an exhaust trap (DPF) 14 that collects particulates (PM) in the exhaust gas are sequentially arranged.

また、排気通路11の前記タービン6bの上流から分岐して吸気コレクタ4に接続する排気還流通路21が設けられ、この排気還流通路21には排気還流制御弁22が設置され、運転条件に応じて吸気中に還流される排気量を制御する。   In addition, an exhaust gas recirculation passage 21 that branches from the exhaust passage 11 upstream of the turbine 6b and is connected to the intake collector 4 is provided, and an exhaust gas recirculation control valve 22 is installed in the exhaust gas recirculation passage 21 according to operating conditions. The amount of exhaust gas recirculated during intake is controlled.

前記ECU10には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ31、アクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ32、また排気通路11のNOx触媒13とDPF14との間の排気圧力を検出する排気圧センサ33、DPF14の下流の排気空燃比を検出する排気空燃比センサ34、DPF14の温度センサ35、NOx触媒13の温度センサ36などからの各検出信号が入力し、これらに基づいて前記ターボチャージャ6の可変ノズルベーンの開度を制御するための信号、排気還流制御弁22の開度を制御するための信号、吸気絞弁8の開度を制御するための信号、さらには、前記燃料噴射弁2による燃料噴射量を制御するための信号、NOx触媒13のリッチスパイク時期を判断して、リッチスパイク制御を行うよう、燃料噴射弁2を作動させるための信号、DPF14の再生時期を判断し、再生のための排気温度上昇に必要な燃料供給をする燃料噴射弁2を作動させるための信号などをそれぞれ演算し、出力する。   The ECU 10 detects an engine speed sensor 31 for detecting the engine speed, an accelerator position sensor 32 for detecting an accelerator pedal position, and an exhaust pressure between the NOx catalyst 13 and the DPF 14 in the exhaust passage 11. Detection signals from an exhaust pressure sensor 33, an exhaust air / fuel ratio sensor 34 for detecting an exhaust air / fuel ratio downstream of the DPF 14, a temperature sensor 35 for the DPF 14, a temperature sensor 36 for the NOx catalyst 13 and the like are input, and based on these signals, the turbo A signal for controlling the opening of the variable nozzle vane of the charger 6, a signal for controlling the opening of the exhaust gas recirculation control valve 22, a signal for controlling the opening of the intake throttle valve 8, and the fuel injection The signal for controlling the fuel injection amount by the valve 2 and the rich spike timing of the NOx catalyst 13 are judged to perform the rich spike control. A signal for operating the fuel injection valve 2 and a signal for operating the fuel injection valve 2 for determining the regeneration timing of the DPF 14 and supplying the fuel necessary for increasing the exhaust temperature for regeneration are calculated and output. To do.

さらにECU10は、DPF14の再生後は、DPF14によるPMの補集効率が低下するの伴い、PMの排出量を減らすために、再生後所定の期間にわたって、排気還流制御弁22の開度を調整して排気還流量を減少させ、一方でこれに伴う吸入空気量の相対的な増加及び排気温度の上昇に起因してのNOx触媒13の浄化効率低下を防ぐために、吸気絞弁8の開度を絞り、あるいは必要に応じてターボチャージャ6の可変ノズルベーンの開度を制御して吸入空気量を低下させることで、燃費を悪化させることなく、効果的にPMの排出量を低減可能としている。   Further, after the regeneration of the DPF 14, the ECU 10 adjusts the opening degree of the exhaust gas recirculation control valve 22 for a predetermined period after the regeneration in order to reduce the PM emission amount as the PM collection efficiency by the DPF 14 decreases. In order to reduce the exhaust gas recirculation amount, on the other hand, in order to prevent a decrease in the purification efficiency of the NOx catalyst 13 due to a relative increase in the intake air amount and an increase in the exhaust temperature, the opening degree of the intake throttle valve 8 is reduced. By controlling the throttle or the opening of the variable nozzle vane of the turbocharger 6 as necessary to reduce the intake air amount, it is possible to effectively reduce the PM emission amount without deteriorating the fuel consumption.

以下、ECU10で実行される上記した制御を図2以下のフローチャートを参照しながら説明する。   Hereinafter, the above-described control executed by the ECU 10 will be described with reference to the flowchart of FIG.

まず図2において、ステップS1では回転数センサ31、アクセル開度センサ32、排気圧センサ33、排気空燃比センサ34、DPF温度センサ35、NOx触媒温度センサ36などからの信号に基づきエンジン運転状態を読み込み、これらに基づいて、ステップS2でNOx触媒13に吸着されているNOx吸着量を演算により求める。この演算方法は、例えば特許公報第2600492号の第6頁に記載されているように、エンジン回転数の積算値あるいは所定の距離を走行する毎にNOx吸着量を加算していく方法であってもよい。   First, in FIG. 2, in step S1, the engine operating state is determined based on signals from the rotation speed sensor 31, accelerator opening sensor 32, exhaust pressure sensor 33, exhaust air / fuel ratio sensor 34, DPF temperature sensor 35, NOx catalyst temperature sensor 36, and the like. Based on these values, the NOx adsorption amount adsorbed on the NOx catalyst 13 in step S2 is obtained by calculation. This calculation method is a method of adding the NOx adsorption amount every time it travels an integrated value of the engine speed or a predetermined distance, as described in, for example, page 6 of Japanese Patent Publication No. 2600492. Also good.

ステップS3ではNOx触媒13に堆積された硫黄の量を算出し、ここで堆積硫黄量の算出は前掲の公報に従い、エンジン回転数の積算値から推測することができる。   In step S3, the amount of sulfur deposited on the NOx catalyst 13 is calculated. Here, the amount of accumulated sulfur can be estimated from the integrated value of the engine speed according to the above publication.

ステップS4ではDPF14へのパティキュレート補集量を算出する。パティキュレートの補集量は、例えばDPF14の入り口側の排圧を排気圧センサ33で検出することで予測でき、パティキュレートの補集量が増えればDPF14の排圧は相対的に上昇する。また前回のDPF14の再生からの走行距離、エンジン回転数と排圧とを組み合わせてパティキュレートの補集量を推測することも可能である。   In step S4, the particulate collection amount to the DPF 14 is calculated. The particulate collection amount can be predicted by, for example, detecting the exhaust pressure on the inlet side of the DPF 14 with the exhaust pressure sensor 33, and the exhaust pressure of the DPF 14 relatively increases as the particulate collection amount increases. It is also possible to estimate the particulate collection amount by combining the travel distance from the previous regeneration of the DPF 14, the engine speed and the exhaust pressure.

ステップS5ではDPF14の再生モード中であるかどうか判定する。再生モードはDPF14に堆積したパティキュレートの補集量が所定量に達した場合に行われるもので、排気温度を上昇させて補集したパティキュレートを燃焼除去する。再生モード中は再生要求フラグreg=1となり、図3のフローチャートにしたがって再生モードが実行される。再生モードについては、後述する。   In step S5, it is determined whether the DPF 14 is in the regeneration mode. The regeneration mode is performed when the collected amount of the particulate accumulated in the DPF 14 reaches a predetermined amount, and the collected particulate is burned and removed by raising the exhaust gas temperature. During the playback mode, the playback request flag reg = 1, and the playback mode is executed according to the flowchart of FIG. The playback mode will be described later.

ステップS6ではNOx触媒再生時の硫黄被毒解除モード中かどうかを判定する。硫黄被毒解除モードであれば、硫黄被毒解除要求フラグdesulがたっている(desulフラグ=1)ので、図4のフローチャートにしたがって、後述するように、硫黄の燃焼除去が行われる。   In step S6, it is determined whether or not the sulfur poisoning release mode during regeneration of the NOx catalyst is in progress. In the sulfur poisoning release mode, the sulfur poisoning release request flag desul is set (desul flag = 1), so that sulfur is removed by combustion according to the flowchart of FIG. 4 as will be described later.

ステップS7ではNOx触媒13のリッチスパイクモード中かどうかの判定を行う。リッチスパイクは、リーン運転時にNOx触媒13に堆積したNOx量が所定値に達したときに行われ、空燃比のリッチ化によりNOx触媒13に吸着保持されたNOxが放出されると同時に還元処理される。NOx触媒再生要求(リッチスパイク要求)spフラグがたっているときは、後述する、図5のフローチャートにしたがってリッチスパイク制御が行われる。   In step S7, it is determined whether or not the NOx catalyst 13 is in the rich spike mode. The rich spike is performed when the amount of NOx accumulated on the NOx catalyst 13 at the time of lean operation reaches a predetermined value, and the NOx adsorbed and held on the NOx catalyst 13 is released due to the enrichment of the air-fuel ratio and is simultaneously reduced. The When the NOx catalyst regeneration request (rich spike request) sp flag is set, rich spike control is performed according to the flowchart of FIG. 5 described later.

ステップS8ではDPF14の再生かつNOx触媒13の硫黄被毒解除時の溶損防止モード中かどうかの判定を行う。溶損防止モードのときは、溶損防止要求フラグregがたち、後述する図6のフローチャートにしたがって溶損防止モードが実行される。   In step S8, it is determined whether the DPF 14 is being regenerated and the melt prevention mode is in effect when the NOx catalyst 13 is released from sulfur poisoning. In the melting prevention mode, the melting prevention request flag reg is reached, and the melting prevention mode is executed according to the flowchart of FIG.

ステップS9てはDPF14に堆積したパティキュレート(PM)の補集量が所定量PMに達してDPF14の再生時期になったかどうかを判定する。判定値PM1は、例えば図11に示す、排圧のしきい値として設定され、そのときの燃料噴射量Q(アクセル開度)とエンジン回転数Neに基づいて決まり、排圧のしきい値を越えたときに再生時期と判定する(しきい値はQとNeがそれぞれ大きいほど高い値となる)。ただし、これとは別に、前回の再生からの走行距離が所定値を越え、かつ排圧しきい値を越えているときに再生時期であると判定してもよい。再生時期と判定された場合には、図7のフローチャートのステップS501に移行して、再生要求フラグregフラグ=1として、DPF14の再生要求を出す。   In step S9, it is determined whether or not the amount of particulate (PM) accumulated in the DPF 14 has reached a predetermined amount PM and the regeneration time of the DPF 14 has come. The determination value PM1 is set, for example, as a threshold value of exhaust pressure shown in FIG. 11, and is determined based on the fuel injection amount Q (accelerator opening degree) and the engine speed Ne at that time. When it exceeds, the regeneration time is determined (the threshold value increases as Q and Ne increase, respectively). However, separately from this, the regeneration time may be determined when the travel distance from the previous regeneration exceeds a predetermined value and exceeds the exhaust pressure threshold. If it is determined that the regeneration time is reached, the process proceeds to step S501 in the flowchart of FIG. 7, and the regeneration request flag reg flag = 1 is set and a regeneration request for the DPF 14 is issued.

ステップS10ではDPF14で補集したパティキュレートの補集量が所定値PM2に達して、目標排気還流率(EGR率)の減少モードを、通常のEGR率モードに変更し、かつ吸気量の制限コントロールを解除する時期になったかどうか判定する。DPF14の再生直後の所定期間はパティキュレートの補集効率が低下するので、この間は排気還流率を減少させてパティキュレートの排出量を減らし、また排気還流率の減少により、相対的に吸気量が増加し、かつ排気温度が上昇することで、NOx触媒13の浄化効率が低下するので、これを防ぐために吸気量を制限するのである。   In step S10, the particulate collection amount collected by the DPF 14 reaches the predetermined value PM2, the target exhaust gas recirculation rate (EGR rate) reduction mode is changed to the normal EGR rate mode, and the intake air amount restriction control is performed. It is determined whether it is time to cancel. During a predetermined period immediately after the regeneration of the DPF 14, the particulate collection efficiency decreases. During this period, the exhaust gas recirculation rate is reduced to reduce the particulate discharge amount. As the exhaust gas temperature increases and the exhaust gas temperature rises, the purification efficiency of the NOx catalyst 13 decreases. Therefore, in order to prevent this, the intake air amount is limited.

パティキュレートの補集量が所定値PM2に達したかどうかの判定は、例えば図12に示す、排圧のしきい値として設定され、そのときの燃料噴射量Q(アクセル開度)とエンジン回転数Neに基づいて決まる排圧のしきい値を越えたときに、EGR率の変更時期と判定する。なお、所定値PM2に相当する排圧のしきい値は、DPF14を再生した直後の状態からパティキュレートの補集が再開され、パティキュレートがいくらか補集されたことにより、DPF14の補集効率が通常の状態に戻った(図20参照)ときの、DPF14の上流の排圧に相当するもので、当然のことながら、上記PM1に比較したらはるかに小さな値である。   The determination as to whether or not the particulate collection amount has reached a predetermined value PM2 is set, for example, as the exhaust pressure threshold value shown in FIG. 12, and the fuel injection amount Q (accelerator opening) and engine rotation at that time are set. When the exhaust pressure threshold determined based on the number Ne is exceeded, it is determined that the EGR rate is to be changed. The exhaust pressure threshold value corresponding to the predetermined value PM2 is such that the particulate collection is resumed from the state immediately after the DPF 14 is regenerated, and the particulate collection efficiency is increased due to some particulate collection. This corresponds to the exhaust pressure upstream of the DPF 14 when returning to the normal state (see FIG. 20), which is naturally much smaller than the PM1.

この場合には、図8のフローチャートにしたがって、ステップS601で、後述する、lowegrフラグ=0とし、ステップS602でEGR率を通常値に戻し、ステップS603で吸気量制限コントロールを解除する。   In this case, according to the flowchart of FIG. 8, the lowegr flag = 0, which will be described later, is set in step S601, the EGR rate is returned to the normal value in step S602, and the intake air amount restriction control is canceled in step S603.

次に、図2に戻って、ステップS11ではNOx触媒13に堆積した硫黄量が所定値SNM1に達して被毒解除時期になったかどうかの判定を行う。被毒量が所定値に達したときには、図9のフローチャートにしたがって、ステップS701で硫黄被毒解除要求フラグdesul=1として、被毒解除要求を出す。   Next, returning to FIG. 2, in step S11, it is determined whether or not the amount of sulfur accumulated on the NOx catalyst 13 has reached the predetermined value SNM1 and the poisoning release time has come. When the poisoning amount reaches a predetermined value, a poisoning release request is issued with the sulfur poisoning release request flag desul = 1 in step S701 according to the flowchart of FIG.

ステップS12ではNOx触媒13に吸着されたNOx量が所定値NOx1に達してNOx再生が必要になったかどうかの判定を行う。NOx再生、すなわち、空燃比を一時的にリッチにしてNOx触媒13からNOxを放出させ、還元処理する時期に達したときには、図10のフローチャートにしたがって、ステップS801でNOx再生要求フラグsp=1としてリッチスパイクの要求を出す。   In step S12, it is determined whether the NOx amount adsorbed on the NOx catalyst 13 has reached a predetermined value NOx1 and NOx regeneration is necessary. When NOx regeneration, that is, when the air-fuel ratio is temporarily rich and NOx is released from the NOx catalyst 13 and the reduction process is reached, the NOx regeneration request flag sp = 1 is set in step S801 according to the flowchart of FIG. Make a request for a rich spike.

次に、図3にしたがって、図2のステップS5で再生要求フラグregフラグ=1がたち、パティキュレートの補集量が所定値に達したDPF14の再生を行う場合について説明する。   Next, the case where the regeneration request flag reg flag = 1 is reached in step S5 of FIG. 2 and the DPF 14 is regenerated when the particulate collection amount reaches a predetermined value will be described with reference to FIG.

ステップS101では、排気(空気過剰率)λをDPF14の再生に必要な目標値に制御する。この排気λは図15にもあるが、堆積したパティキュレートの補集量が多いときほど小さくなる。なお、目標排気λは吸気絞弁8の開度を調整することにより制御し、図13にも示すように、λ=1とするときの目標吸気量(吸入空気量)は、燃料噴射量Qエとンジン回転数Neがそれぞれ大きいほど大きくなる。   In step S101, the exhaust (excess air ratio) λ is controlled to a target value necessary for regeneration of the DPF 14. This exhaust λ is also shown in FIG. 15, but becomes smaller as the amount of accumulated particulates increases. The target exhaust λ is controlled by adjusting the opening of the intake throttle valve 8, and as shown in FIG. 13, the target intake air amount (intake air amount) when λ = 1 is the fuel injection amount Q. The larger the rotation speed Ne and the engine rotation Ne, the larger.

ステップS102では再生中のDPF14の温度が目標上限値T1以上かどうか判定し、もし上限値を超えているときは、ステップS112に進んで燃料のポスト噴射の噴射量を所定量だけ減量して温度を下げる。   In step S102, it is determined whether or not the temperature of the regenerating DPF 14 is equal to or higher than the target upper limit value T1, and if it exceeds the upper limit value, the process proceeds to step S112 and the fuel post-injection amount is decreased by a predetermined amount. Lower.

上限値を越えていないときは、ステップS103でDPF14の温度が目標下限値T2よりも高いかどうか判定し、もし下限値以下ならば、ステップS111に進んで燃料のポスト噴射の噴射量を所定量だけ増量し、温度を高める。なお、ポスト噴射の単位噴射量は図16にも示すように、そのときの燃料噴射量(メイン噴射量)とエンジン回転数に応じて決める。   If the upper limit value is not exceeded, it is determined in step S103 whether the temperature of the DPF 14 is higher than the target lower limit value T2, and if it is less than the lower limit value, the process proceeds to step S111 and the fuel post injection amount is set to a predetermined amount. Just increase the amount and raise the temperature. As shown in FIG. 16, the unit injection amount of the post injection is determined according to the fuel injection amount (main injection amount) and the engine speed at that time.

これに対して、DPF14の温度が、上限値と下限値の間に収まっているときは、ステップS104に進んで、ポスト噴射を初めてからの経過時間t1が基準時間tdpfregが経過したかどうか判定する。基準時間を経過すれば、DPF14に補集されたパティキュレートは確実に燃焼除去される。   On the other hand, when the temperature of the DPF 14 falls between the upper limit value and the lower limit value, the process proceeds to step S104, and it is determined whether the reference time tdpfreg has elapsed from the first post-injection t1. . When the reference time elapses, the particulates collected in the DPF 14 are reliably burned and removed.

基準時間が経過したときは、再生が終了したものと判定してステップS105に進んでポスト噴射を止め、DPF14の加熱を停止する。ステップS106では再生モードが終了したので、regフラグ=0とする。   When the reference time has elapsed, it is determined that the regeneration has ended, the process proceeds to step S105, the post injection is stopped, and the heating of the DPF 14 is stopped. In step S106, since the reproduction mode is completed, the reg flag = 0 is set.

そして、ステップS107では、再生モードは終了したものの、パティキュレートの燃え残りがDPF14にあった場合に排気λを急に大きくすると、DPF14でパティキュレートが一気に燃えてしまい溶損するおそれもあることから、DPF14の溶損防止モードに入るために、recフラグ=1にする。   In step S107, although the regeneration mode is finished, if the exhaust λ is suddenly increased when the particulate unburned residue is in the DPF 14, the particulate may burn at a stretch in the DPF 14 and may be melted. In order to enter the melting prevention mode of the DPF 14, the rec flag = 1 is set.

ステップS108では、DPF14の再生直後には、図20に示すように、DPF14によるパティキュレートの補集効率が低下するので、図17のように、目標排気還流率を減少させ、これによりNOxは増加するものの、パティキュレートの発生そのものを抑制する。なお、図17において、実線は通常排気還流時の等還流率特性線で、点線は排気還流減少時の等還流特性線であり、図中の数字が大きくなるほど排気還流率は高くなる特性に設定してある。   In step S108, immediately after the regeneration of the DPF 14, the particulate collection efficiency by the DPF 14 decreases as shown in FIG. 20, so that the target exhaust gas recirculation rate is decreased as shown in FIG. However, the generation of particulates itself is suppressed. In FIG. 17, the solid line is the normal recirculation rate characteristic line during normal exhaust gas recirculation, and the dotted line is the constant recirculation characteristic line when exhaust gas recirculation is reduced. It is.

ステップS109ではNOx触媒13を、図21のように、高い浄化効率の維持をはかるために、図18のように、ターボチャージャー6の可変ノズルの開度を開き、目標吸入空気量を予め決められた値まで減少させる。図18において、実線は通常運転時の可変ノズル開度、点線は排気還流減少時の可変ノズル開度の特性線であり、図中の数字が大きくなるほどノズル開度が大きくなり、過給量は減少する。目標吸入空気量は、図19のように、吸気絞弁8の開度を減少させることでも減少させることができる。   In step S109, in order to maintain the high purification efficiency of the NOx catalyst 13 as shown in FIG. 21, the opening of the variable nozzle of the turbocharger 6 is opened as shown in FIG. Decrease to In FIG. 18, the solid line is the variable nozzle opening during normal operation, and the dotted line is the characteristic line of the variable nozzle opening when exhaust gas recirculation is reduced. The larger the number in the figure, the larger the nozzle opening. Decrease. The target intake air amount can also be reduced by reducing the opening of the intake throttle valve 8 as shown in FIG.

なお、目標吸入空気量は図21に示すNOx触媒13の浄化効率が高い領域となるように設定されるのであるが、実際のNOx触媒13の温度に基づいて、目標吸入空気量を修正することもでき、例えば、そのときの触媒温度が高いときは、吸入空気量の減少幅を大きくし、これに対してそれほど触媒温度が高くないときは、吸入空気量の減少幅を小さくする。   The target intake air amount is set so that the purification efficiency of the NOx catalyst 13 shown in FIG. 21 is high, but the target intake air amount is corrected based on the actual temperature of the NOx catalyst 13. For example, when the catalyst temperature at that time is high, the amount of decrease in the intake air amount is increased. On the other hand, when the catalyst temperature is not so high, the amount of decrease in the intake air amount is decreased.

ステップS110では目標排気還流率を減少させ、かつNOx触媒13の浄化効率を高めるモードに移行したので、lowegrフラグ=1として、DPF14の再生後にDPF14のパティキュレート補集効率が通常の状態に戻るまでは、低排気還流率、低吸気量モードを維持する。   In step S110, the target exhaust gas recirculation rate is decreased and the mode is shifted to a mode for increasing the purification efficiency of the NOx catalyst 13, so that the lowegr flag = 1 is set until the particulate collection efficiency of the DPF 14 returns to the normal state after the regeneration of the DPF 14. Maintains a low exhaust gas recirculation rate and a low intake air amount mode.

図4により、図2のステップS6以降による硫黄被毒解除モードについて説明する。   With reference to FIG. 4, the sulfur poisoning release mode after step S <b> 6 in FIG. 2 will be described.

ステップS201ではNOx触媒13に対する硫黄堆積量が所定量に達したので、排気λをストイキ(排気λ=1)に制御する。図13に示す目標空気量となるように、吸気絞弁8の開度を調整する。   In step S201, since the amount of sulfur deposited on the NOx catalyst 13 has reached a predetermined amount, the exhaust λ is controlled to stoichiometric (exhaust λ = 1). The opening degree of the intake throttle valve 8 is adjusted so that the target air amount shown in FIG.

ステップS202ではNOx触媒13の温度が所定値T3よりも高いか判定する。例えば、Ba系の吸着型NOx触媒を備える場合は、硫黄被毒を解除するには、リッチからストイキ雰囲気で600℃以上とする必要のあることから、所定値T3は600℃以上に設定する。もし、所定値よりも触媒温度が低いときは、ステップS209に進んでポスト噴射を所定量だけ行い、温度を上昇させる。ただし、ポスト噴射により排気λが変動するが、ステップS201で再度吸入空気量を調整することで、目標の排気λと目標の触媒温度(触媒ベッド温度)とする。   In step S202, it is determined whether the temperature of the NOx catalyst 13 is higher than a predetermined value T3. For example, when a Ba-based adsorption type NOx catalyst is provided, in order to release sulfur poisoning, it is necessary to set the temperature to 600 ° C. or higher in a rich to stoichiometric atmosphere. Therefore, the predetermined value T3 is set to 600 ° C. or higher. If the catalyst temperature is lower than the predetermined value, the process proceeds to step S209 to perform post injection by a predetermined amount to increase the temperature. However, although the exhaust λ varies due to the post-injection, the target exhaust λ and the target catalyst temperature (catalyst bed temperature) are obtained by adjusting the intake air amount again in step S201.

触媒温度が所定値T3以上のときは、ステップS203で所定の時間tdesulだけ経過したか判定し、経過するまで硫黄被毒解除を実行する。   When the catalyst temperature is equal to or higher than the predetermined value T3, it is determined whether or not a predetermined time tdesul has elapsed in step S203, and the sulfur poisoning release is executed until it elapses.

所定の時間tdesulが経過したら、硫黄被毒解除が終了したものとして、ステップS204でストイキ運転を解除する。ステップS205では、硫黄被毒解除モードは終了したものの、このような高温の排気条件下で排気λを急に大きくすると(λ>1)、DPF14に堆積しているパティキュレートが一気に燃えてしまい、DPF14が溶損するおそれがあるので、溶損防止モードに移行するためにrecフラグをたてる。   When the predetermined time tdesul elapses, it is determined that the sulfur poisoning has been cancelled, and the stoichiometric operation is canceled in step S204. In step S205, although the sulfur poisoning release mode is finished, if the exhaust λ is suddenly increased under such high-temperature exhaust conditions (λ> 1), the particulates accumulated in the DPF 14 are burned at once. Since the DPF 14 may be melted, a rec flag is set to shift to the melt prevention mode.

ステップS206では硫黄被毒解除モードが終了したので、desulフラグを、フラグdusel=0とする。ステップS207では同じく硫黄被毒解除モードが終了したので、NOx触媒13への硫黄堆積量をリセットしてゼロにする。また、ステップS208では、硫黄被毒解除を行うことで、この間はNOx触媒13がストイキ空燃比にさらされることで、NOx再生(リッチスパイク)が行われるので、NOx再生の要求が出ていた場合でも、硫黄被毒解除を行うことで、NOx再生も同時に行われる。したがって、NOx触媒再生要求フラグとしてのフラグsp=0にする。   In step S206, since the sulfur poisoning release mode is completed, the desul flag is set to flag dusel = 0. In step S207, the sulfur poisoning release mode is also completed, so the sulfur accumulation amount on the NOx catalyst 13 is reset to zero. In step S208, the sulfur poisoning release is performed, and during this time, the NOx catalyst 13 is exposed to the stoichiometric air-fuel ratio, so that NOx regeneration (rich spike) is performed. However, NOx regeneration is also performed at the same time by releasing sulfur poisoning. Therefore, the flag sp = 0 as the NOx catalyst regeneration request flag is set.

図5にしたがって、図2のステップS7以降によるNOx触媒再生(リッチスパイク)制御モードについて説明する。   The NOx catalyst regeneration (rich spike) control mode after step S7 in FIG. 2 will be described with reference to FIG.

ステップS301でNOx触媒13に吸着したNOxを放出、還元処理するために排気λを少なくともストイキ、ないしはこれよりもリッチにする。このために、燃料噴射量を一時的に増量したり、吸気量を絞ったりする。ステップS302ではリッチスパイクの時間が所定の時間tspikeだけ経過したかどうか判定し、所定の時間を経過したならば、ステップS303でリッチスパイクを解除し、フラグsp=0にして、リッチスパイクモードを終了させる。   In step S301, exhaust λ is at least stoichiometric or richer than this in order to release and reduce NOx adsorbed to the NOx catalyst 13. For this purpose, the fuel injection amount is temporarily increased or the intake amount is reduced. In step S302, it is determined whether the rich spike time has elapsed by a predetermined time tspike. If the predetermined time has elapsed, the rich spike is canceled in step S303, the flag sp = 0 is set, and the rich spike mode is terminated. Let

図6にしたがって、図2のステップS8以降によるDPF14の溶損防止モードについて説明する。   The melt damage prevention mode of the DPF 14 in step S8 and subsequent steps in FIG. 2 will be described with reference to FIG.

ステップS401ではDPF14の温度を検出する。ステップS402では、DPF14の再生直後もしくは高負荷運転直後であって、DPF14の温度が非常に高い状態にあるために、DPF14に燃え残りのパティキュレートがあった場合など、急に排気λが大きくなると、これらが一気に燃焼してDPF14が溶損するおそれもあり、そこで排気λを例えばλ<1.4に制御する。そのときの目標空気量としては、図14に示すような空気量となるように、DPF14の下流に設けた排気空燃比センサ34の出力に基づいて、吸気絞弁8の開度をフィードバック制御する。   In step S401, the temperature of the DPF 14 is detected. In step S402, immediately after regeneration of the DPF 14 or immediately after high-load operation, the temperature of the DPF 14 is very high, so that the exhaust λ suddenly increases, such as when there is unburned particulates in the DPF 14. These may burn at once and the DPF 14 may be melted, so that the exhaust λ is controlled to λ <1.4, for example. As the target air amount at that time, the opening degree of the intake throttle valve 8 is feedback-controlled based on the output of the exhaust air-fuel ratio sensor 34 provided downstream of the DPF 14 so that the air amount as shown in FIG. .

ステップS403ではDPF14の温度が、パティキュレートの急激な酸化が開始するおそれの無い温度T4よりも低いかどうか判定する。T4よりも低下すれば、排気中の酸素濃度が大気並になってもDPF14の溶損は回避可能となる。   In step S403, it is determined whether or not the temperature of the DPF 14 is lower than a temperature T4 at which there is no possibility of sudden oxidation of particulates. If it becomes lower than T4, even if the oxygen concentration in the exhaust gas becomes the same as the atmosphere, it is possible to avoid melting of the DPF 14.

ステップS404ではDPF14の溶損のおそれが無くなったために、排気λの制御を停止し、ステップS405で溶損防止フラグであるrecフラグ=0にして、一連の制御を終了する。   In step S404, since there is no risk of melting of the DPF 14, the control of the exhaust λ is stopped. In step S405, the rec flag = 0 which is a melting prevention flag is set, and a series of control is finished.

次に全体的な作用について説明する。   Next, the overall operation will be described.

ディーゼル機関の排気は、酸化触媒12を通過するときに排気中の未燃成分が酸化除去され、その下流の吸着型NOx触媒13では排気空燃比がリーンの場合、排気中のNOxが吸着され、除去される。なお、運転状態によるが、高負荷時など排気空燃比がストイキないしはリッチの場合は、NOx触媒13に吸着されたNOxが触媒から放出され、同時に還元される。このような排気空燃比がリッチになる時間的な間隔があき、NOx触媒13へのNOx吸着量が所定値に達すると、リッチスパイクにより空燃比が一時的にリッチ化され、これによりNOx触媒13から吸着NOxが放出・還元される、すなわち触媒再生が行われる。   When exhaust gas from a diesel engine passes through the oxidation catalyst 12, unburned components in the exhaust gas are oxidized and removed. When the exhaust air-fuel ratio is lean in the adsorption NOx catalyst 13 downstream of the exhaust gas, NOx in the exhaust gas is adsorbed. Removed. Note that, depending on the operation state, when the exhaust air-fuel ratio is stoichiometric or rich such as at high load, NOx adsorbed on the NOx catalyst 13 is released from the catalyst and simultaneously reduced. When there is a time interval during which the exhaust air-fuel ratio becomes rich and the amount of NOx adsorbed to the NOx catalyst 13 reaches a predetermined value, the air-fuel ratio is temporarily enriched by a rich spike, whereby the NOx catalyst 13 The adsorbed NOx is released / reduced from the catalyst, that is, the catalyst is regenerated.

また、排気に含まれるパティキュレートは、さらに下流のDPF14で補集され、外部への放出が阻止される。DPF14でのパティキュレートの補集量が所定値に達すると、ポスト噴射などにより排気温度を高温化して補集パティキュレートを燃焼除去する、すなわちDPF14の再生を行う。   Further, the particulates contained in the exhaust gas are collected by the downstream DPF 14 and are prevented from being released to the outside. When the particulate collection amount in the DPF 14 reaches a predetermined value, the exhaust particulate temperature is increased by post injection or the like, and the particulate collection is burned and removed, that is, the DPF 14 is regenerated.

図20にも示すように、DPF14の再生によりパティキュレートの補集量が無くなると、ある程度パティキュレートの補集量が貯まるまで、DPF14のパティキュレート補集効率が低下する。この間は、排気中のパティキュレートがそのまま外部に放出される比率が高まる。パティキュレートの発生量は排気還流率の影響を受け、NOxの低減量を大きくするために排気還流率を高めると、パティキュレートの発生量も増加する。   As shown in FIG. 20, when the particulate collection amount disappears due to regeneration of the DPF 14, the particulate collection efficiency of the DPF 14 decreases until the particulate collection amount is accumulated to some extent. During this time, the rate at which the particulates in the exhaust are directly released to the outside increases. The amount of particulate generation is affected by the exhaust gas recirculation rate. When the exhaust gas recirculation rate is increased to increase the NOx reduction amount, the particulate generation amount also increases.

そこで、DPF14の再生直後はしばらくの間、排気還流率を通常状態よりも減少させることで、パティキュレートの発生量そのものを低下させ、DPF14での補集効率の低下分を補う。   Therefore, immediately after the regeneration of the DPF 14, the exhaust gas recirculation rate is decreased from the normal state for a while, thereby reducing the particulate generation amount itself and compensating for the decrease in the collection efficiency in the DPF 14.

一方で、排気還流率の減少によりNOxの発生量が相対的に増加する。これに対しては、NOx触媒13でのNOx浄化効率を高めることで対処する。   On the other hand, the amount of NOx generated relatively increases due to the decrease in the exhaust gas recirculation rate. This is dealt with by increasing the NOx purification efficiency of the NOx catalyst 13.

図21にもあるように、NOx触媒13の浄化効率は、吸入空気量が小さく、触媒温度が低い領域で最も高い値を示す。排気還流率を減少すると、その分だけ相対的に吸入空気量が増え、また燃焼が良好になる分だけ排気温度も上昇する。すなわち、排気還流率を減少させると、NOx触媒13の浄化効率が低下し、排気中のNOxの処理がそれだけ悪化してしまう。   As shown in FIG. 21, the purification efficiency of the NOx catalyst 13 shows the highest value in the region where the intake air amount is small and the catalyst temperature is low. When the exhaust gas recirculation rate is decreased, the amount of intake air is relatively increased by that amount, and the exhaust gas temperature is also increased by an amount corresponding to good combustion. That is, when the exhaust gas recirculation rate is decreased, the purification efficiency of the NOx catalyst 13 is lowered, and the processing of NOx in the exhaust gas is deteriorated accordingly.

そこで、この状態では、ターボチャージャ6の可変ノズル開度を相対的に大きくして過給量を減らし、さらには吸気絞弁8の開度を全開から絞り、目標とする吸入空気量まで低下させる。これにより、吸入空気量と共に排気温度も下がり、NOx触媒13の浄化効率の高い領域での運転を行うことが可能となり、排気還流率の低下に伴うNOxの増加を、NOx触媒13で効果的に処理するができる。   Therefore, in this state, the variable nozzle opening of the turbocharger 6 is relatively increased to reduce the supercharging amount, and further, the opening of the intake throttle valve 8 is throttled from the fully open position to a target intake air amount. . As a result, the exhaust temperature decreases with the intake air amount, and it becomes possible to operate in a region where the purification efficiency of the NOx catalyst 13 is high, and the NOx catalyst 13 effectively increases the NOx accompanying the decrease in the exhaust gas recirculation rate. Can be processed.

なお、吸入空気量は、排気空燃比(排気λ)がリーンを維持する範囲で低減することで、NOx触媒13でのNOx吸着能力を良好に維持できる。   Note that the intake air amount is reduced within a range in which the exhaust air-fuel ratio (exhaust λ) maintains lean, so that the NOx adsorption capability of the NOx catalyst 13 can be maintained satisfactorily.

この低排気還流、低吸気量制御は、DPF14へのパティキュレートの補集量が所定値(PM2)に達すれば、DPF14が通常の状態に復帰したものと判断し、終了する。   The low exhaust gas recirculation and low intake air amount control is terminated when it is determined that the DPF 14 has returned to the normal state when the particulate collection amount in the DPF 14 reaches a predetermined value (PM2).

以上のように、本実施形態によれば、DPF14を再生した直後は、パティキュレートの補集効率が低下するが、この間は排気還流率を減少させ、排気中のパティキュレートそのものを減らし、排気還流率の減少によるNOxの増大に対しては、吸入空気量を減らすようにした。このために、吸入空気量と排気温度が共に低下する領域で浄化効率が良好となるNOx触媒13の特性を活用し、低排気還流下でもNOxを効率よく浄化することが可能となり、これによりDPF14の再生直後において、パティキュレートとNOxの低減を両立させられる。   As described above, according to the present embodiment, the particulate collection efficiency decreases immediately after the DPF 14 is regenerated, but during this period, the exhaust gas recirculation rate is decreased, the particulates themselves in the exhaust gas are decreased, and the exhaust gas recirculation is reduced. The amount of intake air was reduced to increase NOx due to the decrease in rate. For this reason, it is possible to efficiently purify NOx even under low exhaust gas recirculation by utilizing the characteristics of the NOx catalyst 13 that provides good purification efficiency in a region where both the intake air amount and the exhaust temperature decrease. Immediately after the reproduction, the particulates and NOx can be reduced.

吸入空気量の低下は、吸気絞弁8の開度を全開状態から減少させることで容易かつ精度よく実現でき、またターボチャージャ6の可変ノズル開度を相対的に大きくすることでも実現できる。   The reduction of the intake air amount can be realized easily and accurately by reducing the opening degree of the intake throttle valve 8 from the fully opened state, and can also be realized by relatively increasing the variable nozzle opening degree of the turbocharger 6.

また、吸入空気量の低減目標は、NOx触媒13の温度に応じて決めることで、良好な触媒浄化効率を維持しつつ、エンジン燃焼効率の低下を最小限に抑制できる。   In addition, the reduction target of the intake air amount is determined according to the temperature of the NOx catalyst 13, so that a decrease in engine combustion efficiency can be suppressed to a minimum while maintaining good catalyst purification efficiency.

本発明の排気浄化装置は車両用などのディーゼル機関に適用できる。   The exhaust emission control device of the present invention can be applied to diesel engines for vehicles and the like.

本発明の実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows embodiment of this invention. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. 同じくその制御内容を示すフローチャートである。It is a flowchart which similarly shows the control content. DPF再生時期判定の特性図である。It is a characteristic view of DPF regeneration time determination. 排気還流率減少モード解除判定の特性図である。It is a characteristic view of the exhaust gas recirculation rate decrease mode release determination. 排気λ=1となる目標吸入空気量の特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a target intake air amount at which exhaust λ = 1. DPF溶損防止のための目標吸入空気量の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of a target intake air amount for preventing DPF melting damage. DPF再生中の排気λの特性図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of exhaust λ during DPF regeneration. 排気昇温のためのポスト噴射の特性図である。It is a characteristic view of the post injection for exhaust gas temperature rising. 排気還流率減少時の目標排気還流率の特性図である。It is a characteristic view of the target exhaust gas recirculation rate when the exhaust gas recirculation rate is decreased. 排気還流率減少時のターボチャージャの可変ノズル開度の特性図である。It is a characteristic view of the variable nozzle opening degree of the turbocharger when the exhaust gas recirculation rate decreases. 吸気絞弁開度の特性図である。It is a characteristic view of the intake throttle valve opening. DPFのパティキュレート補集効率の特性図である。It is a characteristic figure of the particulate collection efficiency of DPF. NOx触媒の浄化効率の特性図である。It is a characteristic view of the purification efficiency of the NOx catalyst.

符号の説明Explanation of symbols

1 ディーゼル機関本体
2 燃料噴射弁
5 吸気通路
6 ターボチャージャ
8 吸気絞弁
10 コントロールユニット
11 排気通路
13 吸着型NOx触媒
14 排気トラップ(DPF)
21 排気還流通路
22 排気還流制御弁
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diesel engine body 2 Fuel injection valve 5 Intake passage 6 Turbocharger 8 Intake throttle valve 10 Control unit 11 Exhaust passage 13 Adsorption type NOx catalyst 14 Exhaust trap (DPF)
21 Exhaust gas recirculation passage 22 Exhaust gas recirculation control valve

Claims (5)

ディーゼル機関において、
排気の一部を吸気中に還流する排気還流手段と、
排気通路に設置され、リーン雰囲気でNOxを吸着し、リッチ雰囲気で吸着したNOxを放出・還元する吸着型NOx触媒と、
排気通路に設置され、排気中のパティキュレートを補集する排気トラップと、
排気トラップへのパティキュレート補集量が所定値に達すると排気トラップを再生し、排気トラップの再生後、所定の期間は、排気還流量を減少させ、かつ吸入空気量を予め決められた量まで減少させる制御手段と、
を備えることを特徴とするディーゼル機関の排気浄化装置。
In diesel engines,
Exhaust gas recirculation means for recirculating part of the exhaust gas into the intake air;
An adsorption-type NOx catalyst that is installed in the exhaust passage, adsorbs NOx in a lean atmosphere, and releases and reduces NOx adsorbed in a rich atmosphere;
An exhaust trap installed in the exhaust passage to collect particulates in the exhaust;
When the particulate collection amount to the exhaust trap reaches a predetermined value, the exhaust trap is regenerated. After regeneration of the exhaust trap, the exhaust gas recirculation amount is reduced and the intake air amount is reduced to a predetermined amount after a predetermined period. Control means to reduce,
An exhaust emission control device for a diesel engine, comprising:
前記吸入空気量の減少は、吸気通路に設けた吸気絞弁の開度を減少して行う請求項1に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。   The exhaust gas purification device for a diesel engine according to claim 1, wherein the reduction of the intake air amount is performed by reducing the opening of an intake throttle valve provided in the intake passage. 前記吸入空気量の減少は、吸気を過給するターボチャージャの可変ノズル開度を大きくすることで行う請求項1に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。   The exhaust gas purification device for a diesel engine according to claim 1, wherein the reduction of the intake air amount is performed by increasing a variable nozzle opening of a turbocharger that supercharges intake air. 前記吸入空気量の減少は、吸気通路に設けた吸気絞弁の開度と、吸気を過給するターボチャージャの可変ノズル開度を、併用的に制御して行う請求項1に記載のディーゼル機関の排気浄化装置。   2. The diesel engine according to claim 1, wherein the reduction of the intake air amount is performed by simultaneously controlling an opening of an intake throttle valve provided in an intake passage and a variable nozzle opening of a turbocharger that supercharges intake air. Exhaust purification equipment. 前記減少させる吸入空気量を前記NOx触媒の温度に基づいて決める請求項1〜4のいずれか一つに記載のディーゼル機関の排気浄化装置。   The exhaust emission control device for a diesel engine according to any one of claims 1 to 4, wherein the amount of intake air to be reduced is determined based on a temperature of the NOx catalyst.
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