JP2008088926A - Exhaust emission control system for internal combustion engine - Google Patents

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Mikio Inoue
三樹男 井上
Taro Aoyama
太郎 青山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control system for an internal combustion engine with a NOx catalyst and a filter in an exhaust passage, for minimizing the worsening of fuel economy with the execution of filter regeneration control and NOx reduction control. <P>SOLUTION: The exhaust emission control system calculates a degree of suppressing the worsening of fuel economy with the execution of filter regeneration control due to a reduction of an EGR gas amount introduced into an intake system for the internal combustion engine and a degree of accelerating the worsening of fuel economy with the execution of NOx reduction control. It executes a reduction of the EGR gas amount when the degree of suppressing the worsening of fuel economy with the execution of the filter regeneration control is higher than the degree of accelerating the worsening of fuel economy with the execution of NOx reduction control. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒およびパティキュレートフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムに関する。   The present invention relates to an exhaust gas purification system for an internal combustion engine including an NOx storage reduction catalyst and a particulate filter provided in an exhaust passage.

排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒(以下、単にNOx触媒と称する)を備え
た内燃機関の排気浄化システムおいては、NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるべくNOx還元制御が行われる。NOx還元制御では、排気中に燃料を供給することでNOx触媒に流入する排気の空燃比をNOxの還元が可能となる空燃比まで低下させる。
In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with an NOx storage reduction catalyst (hereinafter simply referred to as a NOx catalyst) provided in an exhaust passage, NOx reduction control is performed to reduce NOx stored in the NOx catalyst. . In NOx reduction control, by supplying fuel into the exhaust, the air-fuel ratio of the exhaust flowing into the NOx catalyst is lowered to an air-fuel ratio at which NOx can be reduced.

また、排気中の粒子状物質(Particulate Matter:以下、PMと称する)を捕集するために排気通路に設けられたパティキュレートフィルタ(以下、単にフィルタと称する)を備えた内燃機関の排気浄化システムおいては、フィルタに捕集されたPMを除去すべくフィルタ再生制御が行われる。フィルタ再生制御では、排気中に燃料を供給することで、フィルタより上流側に設けられているかもしくはフィルタに担持されている酸化機能を有する触媒に該燃料を供給し該燃料を酸化させる。そして、燃料が酸化されることで生じる酸化熱によってフィルタの温度をPMの酸化が可能となる温度まで上昇させる。   Also, an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) provided in an exhaust passage for collecting particulate matter (hereinafter referred to as PM) in the exhaust gas. In this case, filter regeneration control is performed to remove PM collected by the filter. In the filter regeneration control, fuel is supplied to exhaust gas, so that the fuel is supplied to a catalyst having an oxidation function provided on the upstream side of the filter or carried by the filter to oxidize the fuel. Then, the temperature of the filter is raised to a temperature at which PM can be oxidized by the oxidation heat generated by oxidizing the fuel.

また、フィルタに捕集されたPMは、上記のようなフィルタ再生制御が実行されていない場合であっても排気中に含まれるNOによって酸化される場合がある。特許文献1には、排気浄化システムがEGR装置を備えている場合において、フィルタにおけるPMの捕集量が所定量以上となったときに、内燃機関の吸気系に導入するEGRガスの量を減少させる技術が記載されている。EGRガスを減少させると排気中のNOxが増加する。このNOxにはNOが含まれており、該NOが増加すると該NOによるPMの酸化が促進される。
特開2002−70535号公報 特開2003−120392号公報 特開2005−90319号公報 特開2002−97930号公報 発明協会公開技法公技番号2002−2190号
Moreover, PM trapped by the filter, even if the filter regeneration control as described above is not performed in some cases be oxidized by NO 2 in the exhaust. In Patent Document 1, when the exhaust gas purification system includes an EGR device, the amount of EGR gas introduced into the intake system of the internal combustion engine is reduced when the amount of collected PM in the filter exceeds a predetermined amount. The technology to be described is described. When the EGR gas is decreased, NOx in the exhaust gas increases. This is the NOx includes a NO 2, when the NO 2 is increased oxidation of the PM by the NO 2 is promoted.
JP 2002-70535 A JP 2003-120392 A JP 2005-90319 A JP 2002-97930 A Japan Society of Invention and Innovation Public Technique No. 2002-2190

排気通路に設けられたNOx触媒およびフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタ再生制御が実行されていないときにEGRガス量を増加させることで内燃機関から排出されるNOxの量を増加させ、それによってNOによるPMの酸化を促進させると、フィルタにおけるPMの捕集量が増加し難くなる。つまり、フィルタにおけるPMの捕集量がフィルタ再生制御の実行開始の閾値に達する期間が長くなる。これにより、フィルタ再生制御の実行が停止されてから次回のフィルタ再生制御の実行が開始されるまでの期間である再生停止期間を長くすることが出来る。そのため、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが出来る。 In an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with an NOx catalyst and a filter provided in an exhaust passage, the amount of NOx discharged from the internal combustion engine is increased by increasing the EGR gas amount when filter regeneration control is not being executed. Thus, when the oxidation of PM by NO 2 is promoted, the amount of PM trapped in the filter is difficult to increase. That is, the period during which the collected amount of PM in the filter reaches the threshold value for starting execution of filter regeneration control becomes longer. Thereby, it is possible to lengthen the regeneration stop period, which is a period from when the execution of the filter regeneration control is stopped until the next execution of the filter regeneration control is started. For this reason, it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption associated with the execution of the filter regeneration control.

しかしながら、内燃機関から排出されるNOxを増加するとNOx触媒におけるNOxの吸蔵量が増加し易くなる。この場合、NOx触媒に吸蔵されずに流出するNOxの量を抑制するために、NOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間である還元停止期間を短縮する、もしくは、NOx還元制御の実行
期間を延長する必要がある。そのため、NOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化を助長する虞がある。
However, when NOx discharged from the internal combustion engine is increased, the amount of NOx stored in the NOx catalyst is likely to increase. In this case, in order to suppress the amount of NOx that flows out without being stored in the NOx catalyst, a reduction stop period that is a period from when the execution of the NOx reduction control is stopped until the next execution of the NOx reduction control is started. Need to be shortened or the execution period of the NOx reduction control must be extended. For this reason, there is a concern that the deterioration of fuel consumption accompanying the execution of the NOx reduction control may be promoted.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであって、排気通路に設けられたNOx触媒およびフィルタを備えた内燃機関の排気浄化システムにおいて、フィルタ再生制御およびNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化を可及的に抑制することが可能な技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in an exhaust gas purification system for an internal combustion engine provided with a NOx catalyst and a filter provided in an exhaust passage, the fuel consumption associated with execution of filter regeneration control and NOx reduction control is improved. It aims at providing the technique which can suppress deterioration as much as possible.

本発明は、内燃機関の吸気系に導入されるEGRガス量を減少させることによるフィルタ再生制御の実行に伴う燃料の悪化の抑制度合い及びNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを算出する。そして、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いがNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いよりも大きい場合にEGRガス量の減量を実行する。   The present invention calculates the degree of suppression of fuel deterioration associated with the execution of filter regeneration control by reducing the amount of EGR gas introduced into the intake system of the internal combustion engine and the degree of promotion of fuel consumption deterioration associated with the execution of NOx reduction control. To do. Then, the EGR gas amount is reduced when the suppression degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the filter regeneration control is larger than the promotion degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the NOx reduction control.

より詳しくは本発明に係る内燃機関の排気浄化システムは、
内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
前記吸蔵還元型NOx触媒および前記パティキュレートフィルタよりも上流側において排気中に燃料を供給する燃料供給手段と、
該燃料供給手段によって排気中に燃料を供給することで前記吸蔵還元型NOx触媒に流入する排気の空燃比を低下させ、それによって前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元手段と、
該燃料供給手段によって排気中に燃料を供給することで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させ、それによって前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化させ除去するフィルタ再生制御を実行するフィルタ再生手段と、
前記排気通路を流れる排気の少なくとも一部をEGRガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するEGR装置と、
前記フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御が実行されていないときに、前記EGR装置によって前記内燃機関の吸気系に導入されるEGRガスの量を減少させることによって排気中のNOxを増加させ、それによって前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質のNOによる酸化を促進させるEGRガス減量手段と、
該EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いを算出する抑制度合い算出手段と、
該EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを算出する助長度合い算出手段と、を備え、
前記抑制度合い算出手段によって算出されるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いが前記助長度合い算出手段によって算出されるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いよりも大きい場合に、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることを特徴とする。
More specifically, the exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to the present invention is:
An NOx storage reduction catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A particulate filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
Fuel supply means for supplying fuel into the exhaust gas upstream of the NOx storage reduction catalyst and the particulate filter;
NOx reduction control for reducing the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx storage reduction catalyst by supplying fuel into the exhaust gas by the fuel supply means, thereby reducing NOx stored in the NOx storage reduction catalyst NOx reduction means for performing
A filter that performs filter regeneration control that raises the temperature of the particulate filter by supplying fuel into the exhaust gas by the fuel supply means, and thereby oxidizes and removes the particulate matter collected by the particulate filter. Reproduction means;
An EGR device that introduces at least part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage into the intake system of the internal combustion engine as EGR gas;
When filter regeneration control is not being executed by the filter regeneration means, the amount of EGR gas introduced into the intake system of the internal combustion engine by the EGR device is decreased to increase NOx in the exhaust, thereby EGR gas reducing means for promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with NO 2 ;
A suppression degree calculation means for calculating a suppression degree of deterioration of fuel consumption due to execution of filter regeneration control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means;
An enhancement degree calculation means for calculating an enhancement degree of fuel consumption deterioration associated with execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means;
When the suppression degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the filter regeneration control calculated by the suppression degree calculation means is larger than the promotion degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the NOx reduction control calculated by the promotion degree calculation means. The amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reducing means.

本発明によれば、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いが還元燃費悪化の助長度合いよりも大きい場合、即ち、EGRガスの量を減少させた方がEGRガスの量を減少させない場合に比べて総合的な燃費が向上する場合に、EGRガスの減量を実行する。これにより、フィルタ再生制御およびNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化を可及的に抑制することが出来る。   According to the present invention, when the degree of suppression of deterioration of fuel consumption due to execution of filter regeneration control is greater than the degree of promotion of reduction in fuel consumption, that is, when the amount of EGR gas is decreased, the amount of EGR gas is not decreased. When the overall fuel efficiency is improved as compared with the case, the EGR gas is reduced. Thereby, the deterioration of the fuel consumption accompanying execution of filter regeneration control and NOx reduction control can be suppressed as much as possible.

本発明においては、フィルタ再生手段が、フィルタにおけるPMの捕集量が所定捕集量となったときにフィルタ再生制御を実行するものであってもよい。この場合、内燃機関か
ら単位時間当たりに排出されるPMの量であるPM排出量を算出するPM排出量算出手段と、フィルタに単位時間当たりに流入するNOの量であるNO流入量を出するNO流入量算出手段と、フィルタ再生制御が実行されていない状態でフィルタにおいて単位時間当たりに酸化され除去されるPMの量である連続PM酸化量をNO流入量に基づいて算出する連続PM酸化量算出手段と、フィルタ再生制御の実行が停止されてから次回のフィルタ再生制御の実行が開始されるまでの期間である再生停止期間を前記所定捕集量およびPM排出量、連続PM酸化量に基づいて算出する再生停止期間算出手段と、を備えてもよい。
In the present invention, the filter regeneration means may execute filter regeneration control when the amount of PM collected in the filter reaches a predetermined amount. In this case, the PM emission amount calculating means for calculating a PM emission amount is the amount of PM emitted per unit time from the internal combustion engine, the NO 2 inflow is the amount of NO 2 which flows per unit filter time and nO 2 inflow amount calculating means for output, is calculated on the basis of continuous PM oxidation amount is the amount of PM filter regeneration control is oxidized per unit time in the filter in a state of not being executed removed nO 2 inflow A continuous PM oxidation amount calculating means, and a regeneration stop period that is a period from when the execution of the filter regeneration control is stopped until the next execution of the filter regeneration control is started. A regeneration stop period calculating means for calculating based on the oxidation amount.

EGRガスの量に基づいて内燃機関から単位時間当たりに排出されるNOxの量を算出することが出来る。そして、この単位時間当たりに排出されるNOxの量に基づいてNO流入量を算出することが出来る。また、NO流入量が多いほどフィルタにおけるNOによるPMの酸化が促進される。そのため、NO流入量に基づいて連続PM酸化量を算出することが出来る。 Based on the amount of EGR gas, the amount of NOx discharged from the internal combustion engine per unit time can be calculated. Then, the NO 2 inflow amount can be calculated based on the amount of NOx discharged per unit time. Further, the larger the NO 2 inflow amount, the more the oxidation of PM by NO 2 in the filter is promoted. Therefore, the continuous PM oxidation amount can be calculated based on the NO 2 inflow amount.

また、PM排出量および連続PM酸化量に基づいてフィルタにおけるPM捕集量の単位時間あたりの増加量を算出することが出来る。そのため、所定捕集量およびPM排出量、連続PM酸化量に基づいて、フィルタにおけるPM捕集量が所定捕集量に達するまでの時間である再生停止期間を算出することが出来る。   Moreover, the increase amount per unit time of the PM collection amount in the filter can be calculated based on the PM discharge amount and the continuous PM oxidation amount. Therefore, based on the predetermined collection amount, the PM discharge amount, and the continuous PM oxidation amount, the regeneration stop period that is the time until the PM collection amount in the filter reaches the predetermined collection amount can be calculated.

また、フィルタ再生制御が実行された場合、フィルタ再生制御が実行されない場合に比べて燃料消費量が増加する。そこで、上記の場合、フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御を実行した場合の燃料消費量のフィルタ再生制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率である再生時増加率を算出する増加率算出手段をさらに備えてもよい。この増加率算出手段は、フィルタ再生制御の実行期間(以下、再生実行期間と称する)および再生実行期間中における単位時間当たりの燃料消費量、再生停止期間算出手段によって算出された再生停止期間、再生停止期間中における単位時間当たりの燃料消費量に基づいて再生時増加率を算出することが出来る。   Further, when the filter regeneration control is executed, the fuel consumption increases as compared with the case where the filter regeneration control is not executed. Therefore, in the above case, there is further provided an increase rate calculating means for calculating an increase rate during regeneration, which is a ratio of the fuel consumption when the filter regeneration control is executed by the filter regeneration means to the fuel consumption when the filter regeneration control is not executed. You may prepare. The increase rate calculating means includes a filter regeneration control execution period (hereinafter referred to as a regeneration execution period), fuel consumption per unit time during the regeneration execution period, a regeneration stop period calculated by the regeneration stop period calculating means, a regeneration The regeneration increase rate can be calculated based on the fuel consumption per unit time during the stop period.

上述したように、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させるとNOによるPMの酸化が促進されるため再生停止期間が長くなる。この場合、EGRガスの量を減少させない場合に比べて再生時増加率が減少することになる。そこで、抑制度合い算出手段は、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いを、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における再生時増加率のEGRガスの量を減少させない場合における再生時増加率に対する減少率として算出してもよい。 As described above, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the oxidation stop period is prolonged because the oxidation of PM by NO 2 is promoted. In this case, the regeneration increase rate is reduced as compared with the case where the amount of EGR gas is not reduced. Therefore, the suppression degree calculation means decreases the degree of suppression of the deterioration of fuel consumption accompanying the execution of the filter regeneration control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and reduces the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. The increase rate during regeneration in the case may be calculated as a decrease rate relative to the increase rate during regeneration when the amount of EGR gas is not decreased.

本発明においては、NOx還元手段が、NOx還元制御の実行期間(以下、還元実行期間と称する)を所定還元実行期間とし、且つ、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させない場合においてはNOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間である還元停止期間を基準還元停止期間とするものであってよい。   In the present invention, when the NOx reduction means uses the NOx reduction control execution period (hereinafter referred to as the reduction execution period) as the predetermined reduction execution period and the EGR gas reduction means does not reduce the amount of EGR gas, NOx A reduction stop period that is a period from when the execution of the reduction control is stopped until the next execution of the NOx reduction control is started may be set as a reference reduction stop period.

EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合、NOx触媒におけるNOxの吸蔵量が増加し易くなる。そのため、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合においてNOx触媒に吸蔵されずに流出するNOx(即ち、還元されずに流出するNOx)の量(以下、NOx流出量と称する)を、還元実行期間を所定還元実行期間としたまま、EGRガスの量を減少させない場合と同等とするためには、還元停止期間を短縮する必要がある。そこで、上記の場合、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合においてNOx流出量がEGRガスの量を減少させない場合と同
等となるような還元停止期間であるNOx増加時還元停止期間を算出するNOx増加時還元停止期間算出手段と、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合に還元停止期間を基準還元停止期間からNOx増加時還元停止期間に変更する還元停止期間変更手段と、をさらに備えてもよい。
When the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reducing means, the NOx occlusion amount in the NOx catalyst is likely to increase. Therefore, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reducing means, the amount of NOx that flows out without being stored in the NOx catalyst (that is, NOx that flows out without being reduced) (hereinafter referred to as NOx outflow amount). In order to make the reduction execution period equal to the case where the amount of EGR gas is not reduced while keeping the reduction execution period as the predetermined reduction execution period, it is necessary to shorten the reduction stop period. Therefore, in the above case, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the NOx increase reduction stop period, which is a reduction stop period in which the NOx outflow amount is equivalent to the case where the amount of EGR gas is not reduced. NOx increase reduction stop period calculation means for calculating the reduction stop period change when the EGR gas amount is reduced by the EGR gas reduction means to change the reduction stop period from the reference reduction stop period to the NOx increase reduction stop period And a means.

また、NOx還元制御が実行された場合、NOx還元制御が実行されない場合に比べて燃料消費量が増加する。そこで、上記の場合、NOx還元手段によってNOx還元制御を実行した場合の燃料消費量とNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量との差分のNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率である還元時増加分比率を算出する増加分比率算出手段をさらに備えてもよい。この増加分比率算出手段は、所定還元実行期間中に燃料供給手段によって供給される燃料の総量および所定還元実行期間中における内燃機関での燃料消費量、還元停止期間中における内燃機関での燃料消費量に基づいて還元時増加分比率を算出することが出来る。   Further, when the NOx reduction control is executed, the fuel consumption increases as compared with the case where the NOx reduction control is not executed. Therefore, in the above case, the ratio of the difference between the fuel consumption amount when the NOx reduction control is executed by the NOx reduction means and the fuel consumption amount when the NOx reduction control is not executed to the fuel consumption amount when the NOx reduction control is not executed. An increase ratio calculation means for calculating an increase ratio at the time of reduction may be further provided. The increase ratio calculation means includes the total amount of fuel supplied by the fuel supply means during the predetermined reduction execution period, the fuel consumption at the internal combustion engine during the predetermined reduction execution period, and the fuel consumption at the internal combustion engine during the reduction stop period. Based on the amount, an increase ratio at the time of reduction can be calculated.

上記においては、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合、NOx触媒に吸蔵されずに流出するNOxの量をEGRガスの量を減少させない場合と同等とすべく還元停止期間が短縮される。この場合、EGRガスの量を減少させない場合に比べて還元時増加分比率が増加することになる。そこで、助長度合い算出手段は、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における還元時増加分比率とEGRガスの量を減少させない場合における還元時増加分比率との差として算出してもよい。   In the above, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the reduction stop period is shortened so that the amount of NOx flowing out without being stored in the NOx catalyst is equivalent to the case where the amount of EGR gas is not reduced. Is done. In this case, the reduction increase rate ratio is increased as compared with the case where the amount of EGR gas is not decreased. Therefore, the degree-of-assistance calculation means reduces the degree of enhancement of fuel consumption accompanying the execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and reduces the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. It may be calculated as a difference between the reduction increase ratio in the case and the reduction increase ratio in the case where the amount of EGR gas is not decreased.

本発明においては、NOx還元手段が、還元停止期間を所定還元停止期間とし、且つ、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させない場合の還元実行期間を基準還元実行期間とするものであってもよい。   In the present invention, the NOx reduction means sets the reduction stop period as the predetermined reduction stop period, and sets the reduction execution period when the EGR gas reduction means does not decrease the amount of EGR gas as the reference reduction execution period. Also good.

EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合においてNOx流出量を、還元停止期間を所定還元停止期間としたまま、EGRガスの量を減少させない場合と同等とするためには、還元実行期間を延長する必要がある。そこで、上記の場合、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合においてNOx流出量がEGRガスの量を減少させない場合と同等となるような還元実行期間であるNOx増加時還元実行期間を算出するNOx増加時還元実行期間算出手段と、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合に還元実行期間を基準還元実行期間からNOx増加時還元実行期間に変更する還元実行期間変更手段と、をさらに備えてもよい。   In order to make the NOx outflow amount equal to the case where the amount of EGR gas is not decreased while the reduction stop period is set to the predetermined reduction stop period when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the reduction is executed. It is necessary to extend the period. Therefore, in the above case, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the NOx increase reduction execution period is a reduction execution period in which the NOx outflow amount is equivalent to the case where the amount of EGR gas is not reduced. NOx increase reduction execution period calculation means for calculating the reduction execution period change when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means and the reduction execution period is changed from the reference reduction execution period to the NOx increase reduction execution period And a means.

また、上記の場合、還元実行期間中に燃料供給手段によって供給される燃料の総量および還元実行期間中における内燃機関での燃料消費量、所定還元停止期間中における内燃機関での燃料消費量に基づいて還元時増加分比率を算出する増加分比率算出手段をさらに備えてもよい。   In the above case, based on the total amount of fuel supplied by the fuel supply means during the reduction execution period, the fuel consumption in the internal combustion engine during the reduction execution period, and the fuel consumption in the internal combustion engine during the predetermined reduction stop period Further, an increase ratio calculating means for calculating the increase ratio at the time of reduction may be further provided.

上記においては、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合、流出NOx量をEGRガスの量を減少させない場合と同等とすべく還元実行期間が延長される。この場合、上述した還元停止期間が短縮される場合と同様、EGRガスの量を減少させない場合に比べて還元時増加分比率が増加することになる。そこで、この場合においても、助長度合い算出手段は、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを、EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における還元時増加分比率とEGRガスの量を減少させない場合における還元時増加分比率との差として算出してもよい。   In the above, when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the reduction execution period is extended so that the amount of outflow NOx is equal to the case where the amount of EGR gas is not reduced. In this case, as in the case where the reduction stop period described above is shortened, the reduction increase rate ratio is increased as compared with the case where the amount of EGR gas is not reduced. Therefore, also in this case, the degree-of-assistance calculation means determines the degree of promotion of deterioration in fuel consumption accompanying the execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. It may be calculated as a difference between the reduction increase ratio when the amount is reduced and the reduction increase ratio when the amount of EGR gas is not reduced.

本発明によれば、フィルタ再生制御およびNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化を可及的に抑制することが出来る。   According to the present invention, it is possible to suppress as much as possible the deterioration of fuel consumption associated with the execution of filter regeneration control and NOx reduction control.

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

<内燃機関およびその吸排気系の概略構成>
図1は、本実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図である。内燃機関1は4つの気筒2を有する車両駆動用のディーゼルエンジンである。各気筒2には該気筒2内に燃料を直接噴射する燃料噴射弁3がそれぞれ設けられている。
<Schematic configuration of internal combustion engine and intake / exhaust system thereof>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine and its intake / exhaust system according to the present embodiment. The internal combustion engine 1 is a diesel engine for driving a vehicle having four cylinders 2. Each cylinder 2 is provided with a fuel injection valve 3 for directly injecting fuel into the cylinder 2.

内燃機関1には、インテークマニホールド5およびエキゾーストマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド5には吸気通路4の一端が接続されている。エキゾーストマニホールド7には排気通路6の一端が接続されている。また、エキゾーストマニホールド7には排気中に燃料を添加する燃料添加弁14が設けられている。本実施例においては、燃料添加弁14が本発明に係る燃料添加手段に相当する。   An intake manifold 5 and an exhaust manifold 7 are connected to the internal combustion engine 1. One end of an intake passage 4 is connected to the intake manifold 5. One end of an exhaust passage 6 is connected to the exhaust manifold 7. The exhaust manifold 7 is provided with a fuel addition valve 14 for adding fuel to the exhaust. In this embodiment, the fuel addition valve 14 corresponds to the fuel addition means according to the present invention.

吸気通路4にはターボチャージャ(過給機)8のコンプレッサ8aが設置されている。排気通路6にはターボチャージャ8のタービン8bが設置されている。   A compressor 8 a of a turbocharger (supercharger) 8 is installed in the intake passage 4. A turbine 8 b of a turbocharger 8 is installed in the exhaust passage 6.

吸気通路4におけるコンプレッサ8aより上流側にはエアフローメータ18が設けられている。排気通路6におけるタービン8bより下流側にはNOx触媒9が設けられている。また、排気通路6におけるNOx触媒9より下流側には排気中のPMを捕集するフィルタ10が設けられている。排気通路6におけるNOx触媒9より上流側には排気の空燃比を検出する空燃比センサ15が設けられている。また、排気通路6におけるNOx触媒9より下流側且つフィルタ10より上流側およびにフィルタ10より下流側には排気の温度を検出する上流側温度センサ16および下流側温度センサ17がそれぞれ設けられている。   An air flow meter 18 is provided upstream of the compressor 8 a in the intake passage 4. A NOx catalyst 9 is provided downstream of the turbine 8b in the exhaust passage 6. Further, a filter 10 that collects PM in the exhaust gas is provided downstream of the NOx catalyst 9 in the exhaust passage 6. An air-fuel ratio sensor 15 that detects the air-fuel ratio of the exhaust is provided upstream of the NOx catalyst 9 in the exhaust passage 6. An upstream temperature sensor 16 and a downstream temperature sensor 17 for detecting the temperature of the exhaust gas are provided downstream of the NOx catalyst 9 and upstream of the filter 10 and downstream of the filter 10 in the exhaust passage 6. .

本実施例に係る内燃機関1は排気の少なくとも一部をEGRガスとして吸気系に導入するEGR装置11を備えている。該EGR装置11は、一端がエキゾーストマニホールド7に接続され他端がインテークマニホールド5に接続されたEGR通路12を備えている。該EGR通路12を介してEGRガスがエキゾーストマニホールド7からインテークマニホールド5に導入される。また、EGR通路12には、インテークマニホールド5に導入されるEGRガス量を制御するEGR弁13が設けられている。   The internal combustion engine 1 according to this embodiment includes an EGR device 11 that introduces at least a part of exhaust gas into the intake system as EGR gas. The EGR device 11 includes an EGR passage 12 having one end connected to the exhaust manifold 7 and the other end connected to the intake manifold 5. EGR gas is introduced from the exhaust manifold 7 into the intake manifold 5 through the EGR passage 12. The EGR passage 12 is provided with an EGR valve 13 that controls the amount of EGR gas introduced into the intake manifold 5.

内燃機関1には電子制御ユニット(ECU)20が併設されている。ECU20には、エアフローメータ18および空燃比センサ15、上流側温度センサ16、下流側温度センサ17が電気的に接続されている。そして、これらの出力信号がECU20に入力される。ECU20は、上流側温度センサ16の検出値に基づいてNOx触媒9の温度を推定し、下流側温度センサ17の検出値に基づいてフィルタ10の温度を推定する。   The internal combustion engine 1 is provided with an electronic control unit (ECU) 20. An air flow meter 18, an air-fuel ratio sensor 15, an upstream temperature sensor 16, and a downstream temperature sensor 17 are electrically connected to the ECU 20. These output signals are input to the ECU 20. The ECU 20 estimates the temperature of the NOx catalyst 9 based on the detected value of the upstream temperature sensor 16 and estimates the temperature of the filter 10 based on the detected value of the downstream temperature sensor 17.

また、ECU20には、燃料噴射弁3および燃料添加弁14、EGR弁13が電気的に接続されている。そして、ECU20によってこれらが制御される。   In addition, the fuel injection valve 3, the fuel addition valve 14, and the EGR valve 13 are electrically connected to the ECU 20. These are controlled by the ECU 20.

<NOx還元制御およびフィルタ再生制御>
本実施例においては、NOx触媒9に吸蔵されたNOxを還元すべくNOx還元制御が行われる。NOx還元制御では、燃料添加弁14から排気中に燃料を添加することでNO
x触媒9に流入する排気の空燃比を低下させて目標空燃比に制御する。ここで、目標空燃比とは、NOx触媒9に吸蔵されたNOxを還元することが可能となる閾値以下の値である。該目標空燃比は実験等によって予め定められている。
<NOx reduction control and filter regeneration control>
In this embodiment, NOx reduction control is performed to reduce NOx stored in the NOx catalyst 9. In the NOx reduction control, NO is added by adding fuel into the exhaust from the fuel addition valve 14.
The air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the x catalyst 9 is lowered and controlled to the target air-fuel ratio. Here, the target air-fuel ratio is a value equal to or less than a threshold value at which NOx stored in the NOx catalyst 9 can be reduced. The target air-fuel ratio is determined in advance by experiments or the like.

本実施例では、NOx還元制御が実行される場合、該NOx還元制御の実行期間である還元実行期間を所定還元実行期間Δtcaとする。また、該所定還元実行期間Δtca中においては一回当たりの燃料添加量を単位添加量Qadduとして燃料添加弁14による燃料添加が複数回実行される。所定還元実行期間Δtca中における燃料の添加回数を所定添加回数naとする。   In the present embodiment, when NOx reduction control is executed, a reduction execution period that is an execution period of the NOx reduction control is set as a predetermined reduction execution period Δtca. In addition, during the predetermined reduction execution period Δtca, fuel addition by the fuel addition valve 14 is executed a plurality of times with the fuel addition amount per time being the unit addition amount Qaddu. The number of fuel additions during the predetermined reduction execution period Δtca is defined as the predetermined addition number na.

さらに、本実施例においては、フィルタ10に捕集されたPMを除去すべくフィルタ再生制御が行われる。フィルタ再生制御では、燃料添加弁14から排気中に燃料を添加することで該燃料をNOx触媒9に供給し酸化させる。これにより、排気を昇温させることでフィルタ10の温度を上昇させて目標温度に制御する。ここで、目標温度とは、フィルタ10に捕集されたPMを酸化させ除去することが可能となる閾値以上の値である。該目標温度は実験等によって予め定められている。   Further, in this embodiment, filter regeneration control is performed to remove PM collected by the filter 10. In the filter regeneration control, fuel is added to the exhaust gas from the fuel addition valve 14 to supply the fuel to the NOx catalyst 9 for oxidation. Thereby, the temperature of the filter 10 is raised by raising the temperature of the exhaust gas and controlled to the target temperature. Here, the target temperature is a value equal to or higher than a threshold value at which PM collected by the filter 10 can be oxidized and removed. The target temperature is determined in advance by experiments or the like.

フィルタ再生制御は、フィルタ10におけるPMの捕集量が所定捕集量Fpmxとなったときに実行される。   The filter regeneration control is executed when the amount of collected PM in the filter 10 reaches a predetermined amount of collection Fpmx.

上記のように、NOx還元制御およびフィルタ再生制御においては燃料添加弁14による排気中への燃料添加が行われる。そのため、これらの制御を実行した場合、これらの制御を実行しない場合に比べて燃料消費量が増加する。つまり、これらの制御の実行には燃費の悪化が伴う虞がある。   As described above, in the NOx reduction control and the filter regeneration control, the fuel addition to the exhaust gas by the fuel addition valve 14 is performed. Therefore, when these controls are executed, the fuel consumption increases compared to when these controls are not executed. That is, there is a possibility that the execution of these controls is accompanied by deterioration of fuel consumption.

<EGRガス量制御>
また、本実施例では、排気中のNOxの低減を目的として、EGR装置11によってEGRガスがインテークマニホールド5に導入される。インテークマニホールド5に導入されるEGRガスの量は、通常、内燃機関1の運転状態に基づいて制御されている。この内燃機関1の運転状態に基づいて設定されるEGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseと称する。
<EGR gas amount control>
In the present embodiment, EGR gas is introduced into the intake manifold 5 by the EGR device 11 for the purpose of reducing NOx in the exhaust gas. The amount of EGR gas introduced into the intake manifold 5 is normally controlled based on the operating state of the internal combustion engine 1. The amount of EGR gas set based on the operating state of the internal combustion engine 1 is referred to as a reference EGR gas amount Qgbase.

ところが、排気中のNOxにはNOが含まれており、フィルタ10に流入する排気の温度が高いときにはフィルタ再生制御が実行されていない状態であっても該NOによってPMが酸化されフィルタ10から除去される。 However, the NOx in the exhaust gas includes a NO 2, when the temperature of the exhaust gas flowing into the filter 10 is high is PM is oxidized by even the NO 2 in a state in which filter regeneration control is not being executed the filter 10 Removed from.

そのため、フィルタ再生制御が実行されていないときにEGRガスの量を減少させることで、内燃機関1から排出されるNOxを増加させると、NOによるPMの酸化が促進される場合がある。この場合、フィルタ10におけるPMの捕集量が増加し難くなる。即ち、フィルタ10におけるPMの捕集量が所定捕集量Fpmxに達するまでの期間が長くなる。そのため、フィルタ再生制御の実行が停止されてから次回のフィルタ再生制御の実行が開始されるまでの期間である再生停止期間が長くなる。その結果、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化を抑制することが可能となる。 Therefore, to reduce the amount of the EGR gas when the filter regeneration control is not being performed, increasing the NOx discharged from the internal combustion engine 1, there are cases where the oxidation of PM by NO 2 is promoted. In this case, the amount of collected PM in the filter 10 is difficult to increase. That is, the period until the amount of collected PM in the filter 10 reaches the predetermined amount of collection Fpmx becomes longer. Therefore, the regeneration stop period that is a period from when the execution of the filter regeneration control is stopped to when the next execution of the filter regeneration control is started becomes longer. As a result, it is possible to suppress the deterioration of fuel consumption associated with the execution of the filter regeneration control.

しかしながら、EGRガスの量を減少させることで内燃機関1から排出されるNOxを増加させるとNOx触媒9におけるNOxの吸蔵量が増加し易くなる。この場合、NOx触媒に吸蔵されずに流出するNOxの量であるNOx流出量をEGRガスの量を減少させない場合と同等とするためには、NOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間である還元停止期間を短くする必要がある。還元停止期間を短くするとNOx還元制御に伴う燃費の悪化を助長することになる。   However, if the amount of NOx discharged from the internal combustion engine 1 is increased by decreasing the amount of EGR gas, the amount of NOx stored in the NOx catalyst 9 is likely to increase. In this case, in order to make the NOx outflow amount, which is the amount of NOx flowing out without being stored in the NOx catalyst, equal to the case where the amount of EGR gas is not reduced, the next NOx after the execution of the NOx reduction control is stopped. It is necessary to shorten the reduction stop period, which is a period until execution of the reduction control is started. If the reduction stop period is shortened, deterioration of fuel consumption accompanying NOx reduction control is promoted.

そこで、本実施例では、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合における、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いがNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いよりも大きい場合にのみ、EGRガスの減量を実行する。   Therefore, in this embodiment, when the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase, the degree of suppression of deterioration in fuel consumption associated with execution of filter regeneration control is reduced by the deterioration in fuel consumption associated with execution of NOx reduction control. Only when the degree of promotion is greater, the EGR gas is reduced.

以下、EGRガスの量を減少させた場合における、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合い及びNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いの算出方法について説明する。   Hereinafter, a method of calculating the degree of suppression of deterioration of fuel consumption accompanying execution of filter regeneration control and the degree of promotion of deterioration of fuel consumption accompanying execution of NOx reduction control when the amount of EGR gas is reduced will be described.

先ず、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いの算出方法について図2に示すフローチャートに基づいて説明する。本フローはECU20に予め記憶されており、該ECU20によって実行される。   First, the calculation method of the suppression degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying execution of filter regeneration control is demonstrated based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the ECU 20 and is executed by the ECU 20.

上述したように、フィルタ再生制御を実行した場合、フィルタ再生制御を実行しない場合に比べて燃料消費量が増加する。ここでは、フィルタ再生制御を実行した場合の燃料消費量のフィルタ再生制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率を再生時増加率とする。   As described above, when the filter regeneration control is executed, the fuel consumption increases compared to when the filter regeneration control is not executed. Here, the ratio of the fuel consumption when the filter regeneration control is executed to the fuel consumption when the filter regeneration control is not executed is defined as an increase rate during regeneration.

EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させることによってフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化が抑制される場合、この再生時増加率が減少する。そこで、本実施例では、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いを、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合における再生時増加率のEGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseとした場合における再生時増加率に対する減少率(以下、再生時増加率減少率と称する)として算出する。   When the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the filter regeneration control is suppressed by reducing the amount of EGR gas from the reference EGR gas amount Qgbase, the increase rate during regeneration is decreased. Therefore, in this embodiment, the degree of suppression of deterioration in fuel consumption due to the execution of filter regeneration control is determined based on the amount of EGR gas at the regeneration increase rate when the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase. This is calculated as a decrease rate with respect to the regeneration increase rate when the EGR gas amount is Qgbase (hereinafter referred to as regeneration increase rate decrease rate).

本フローでは、ECU20は、S101において、内燃機関1の運転状態に基づいて該内燃機関1から単位時間当たりに排出されるPMの量であるPM排出量Qpmeを算出する。内燃機関1の運転状態とPM排出量Qpmeとの関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。   In this flow, in S101, the ECU 20 calculates a PM emission amount Qpme, which is the amount of PM discharged from the internal combustion engine 1 per unit time based on the operating state of the internal combustion engine 1. The relationship between the operating state of the internal combustion engine 1 and the PM emission amount Qpme is obtained through experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S102において、現時点、即ち、EGRガスの量が基準EGRガス量Qgbaseであるときにおける、内燃機関1から単位時間当たりに排出されるNOxの量(以下、単にNOx排出量と称する)である基準NOx排出量Qnoxbaseを算出する。EGRガスの量とNOx排出量との関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。   Next, the ECU 20 determines in step S102 the amount of NOx discharged from the internal combustion engine 1 per unit time at the current time, that is, when the amount of EGR gas is the reference EGR gas amount Qgbase (hereinafter simply referred to as NOx emission amount). A reference NOx emission amount Qnoxbase is calculated. The relationship between the amount of EGR gas and the NOx emission amount is obtained through experiments or the like and stored in advance in the ECU 20.

本実施例においては、内燃機関1から排出されたNOxに含まれるNOの一部がNOx触媒9においてNOに変換されることになる。そこで、S103において、ECU10は、NOからNOへの変換率RcをNOx触媒9の温度に基づいて算出する。変換率RcとNOx触媒9の温度との関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。 In the present embodiment, a portion of the NO contained in the NOx discharged from the internal combustion engine 1 is converted to NO 2 in the NOx catalyst 9. Therefore, in S103, the ECU 10 calculates the conversion rate Rc from NO to NO 2 based on the temperature of the NOx catalyst 9. The relationship between the conversion rate Rc and the temperature of the NOx catalyst 9 is obtained through experiments or the like and is stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S104において、基準NOx排出量Qnoxbaseと、NOxにおけるNOおよびNOの割合と、変換率Rcとに基づいて、現時点における、フィルタ10に単位時間当たりに流入するNOの量(以下、単にNO流入量と称する)である基準NO流入量Qnobaseを算出する。尚、NOxにおけるNOおよびNOの割合は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。 Next, in S104, the ECU 20 presents the amount of NO 2 flowing into the filter 10 per unit time at the present time based on the reference NOx emission amount Qnoxbase, the ratio of NO and NO 2 in NOx, and the conversion rate Rc. A reference NO 2 inflow amount Qno 2 base (hereinafter simply referred to as NO 2 inflow amount) is calculated. Note that the ratios of NO and NO 2 in NOx are obtained through experiments and the like and stored in the ECU 20 in advance.

ここで、フィルタ再生制御が実行されていない状態でNOによって単位時間当たりに
酸化され除去されるPMの量を連続PM酸化量とする。そして、ECU20は、S105において、現時点における連続PM酸化量である基準連続PM酸化量Qpmobaseを基準NO流入量Qnobase及びフィルタ10の温度に基づいて算出する。連続PM酸化量と、NO流入量及びフィルタ10の温度との関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。
Here, the amount of PM oxidized and removed per unit time by NO 2 when the filter regeneration control is not executed is defined as the continuous PM oxidation amount. In step S105, the ECU 20 calculates a reference continuous PM oxidation amount Qpmobase, which is the current continuous PM oxidation amount, based on the reference NO 2 inflow amount Qno 2 base and the temperature of the filter 10. The relationship between the continuous PM oxidation amount, the NO 2 inflow amount, and the temperature of the filter 10 is obtained by experiments or the like and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S106において、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合におけるNOx排出量の増加量(以下、単にNOx増加量と称する)ΔQnoxを算出する。   Next, in S106, the ECU 20 calculates an increase amount of NOx emission amount (hereinafter simply referred to as NOx increase amount) ΔQnox when the amount of EGR gas is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga. .

次に、ECU20は、S107において、NOx増加量ΔQnoxと、NOxにおけるNOおよびNOの割合と、変換率Rcとに基づいて、NOx排出量がNOx増加量ΔQnox分増加した場合におけるNO流入量の増加量(以下、単にNO増加量と称する)ΔQnoを算出する。 Next, in S107, the ECU 20 determines the NO 2 inflow amount when the NOx emission amount increases by the NOx increase amount ΔQnox based on the NOx increase amount ΔQnox, the ratio of NO and NO 2 in NOx, and the conversion rate Rc. ΔQno 2 (hereinafter simply referred to as “NO 2 increase amount”) is calculated.

次に、ECU20は、S108において、NO流入量がNO増加量ΔQno分増加した場合における連続PM酸化量の増加量である連続PM酸化増加量ΔQpmoをNO増加量ΔQno及びフィルタ10の温度に基づいて算出する。 Then, ECU 20, at S108, NO 2 inflow is NO 2 increase the continuous PM oxidation increment ΔQpmo is an increase amount of the continuous PM oxidation amount in the case of increased NO 2 increase DerutaQno 2 minutes DerutaQno 2 and the filter 10 Based on the temperature of

次に、ECU20は、S109において、現時点における再生停止期間である基準再生停止期間Δtf_s0を下記式(1)に基づいて算出する。
Δtf_s0=Fpmx/(Qpme−Qpmobase)・・・(1)
(Fpmx:所定捕集量)
上記式(1)において、Qpme−Qpmobaseは現時点でのフィルタ10におけるPM捕集量の単位時間当たりの増加量である。従って、上記式(1)によって基準再生停止期間Δtf_s0を算出することが出来る。
Next, in S109, the ECU 20 calculates a reference regeneration stop period Δtf_s0, which is a regeneration stop period at the present time, based on the following equation (1).
Δtf_s0 = Fpmx / (Qpme−Qpmobase) (1)
(Fpmx: predetermined collection amount)
In the above formula (1), Qpme−Qpmobase is an increase amount per unit time of the amount of PM collected in the filter 10 at the current time. Therefore, the reference reproduction stop period Δtf_s0 can be calculated by the above equation (1).

次に、ECU20は、S110において、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合における再生停止期間であるNOx増加時再生停止期間Δtf_s1を下記式(2)に基づいて算出する。
Δtf_s1=Fpmx/(Qpme−Qpmobase−ΔQpmo)・・・(2)
上記式(2)において、Qpme−Qpmobase−ΔQpmoはEGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合のフィルタ10におけるPM捕集量の単位時間当たりの増加量である。従って、上記式(2)によってNOx増加時再生停止期間Δtf_s1を算出することが出来る。このように算出されたNOx増加時再生停止期間Δtf_s1は基準再生停止期間Δtf_s0よりも長くなる。
Next, in S110, the ECU 20 sets the NOx increase regeneration stop period Δtf_s1, which is a regeneration stop period when the EGR gas amount is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga, based on the following equation (2). calculate.
Δtf_s1 = Fpmx / (Qpme−Qpmobase−ΔQpmo) (2)
In the above formula (2), Qpme-Qpmobase-ΔQpmo is an increase amount per unit time of the amount of PM collected in the filter 10 when the EGR gas amount is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga. Therefore, the NOx increase regeneration stop period Δtf_s1 can be calculated by the above equation (2). The NOx increase regeneration stop period Δtf_s1 calculated in this way is longer than the reference regeneration stop period Δtf_s0.

次に、ECU20は、S111において、フィルタ再生制御の実行中における単位時間当たりの燃料消費量Qffを算出する。この燃料消費量Qffは、燃料噴射弁3からの燃料噴射量と燃料添加弁14からの燃料添加量とを含むものである。尚、燃料添加弁14からの燃料添加量は、現時点のフィルタ10の温度と目標温度との差および内燃機関1の吸入空気量に基づいて設定される。   Next, in S111, the ECU 20 calculates a fuel consumption amount Qff per unit time during execution of the filter regeneration control. This fuel consumption amount Qff includes the fuel injection amount from the fuel injection valve 3 and the fuel addition amount from the fuel addition valve 14. The fuel addition amount from the fuel addition valve 14 is set based on the difference between the current temperature of the filter 10 and the target temperature and the intake air amount of the internal combustion engine 1.

次に、ECU20は、S112において、フィルタ再生制御制御の実行期間である再生実行期間Δtfを算出する。この再生実行期間Δtfは、フィルタ10に捕集されたPMを十分に酸化除去することが可能と考えられる期間であって、内燃機関1の運転状態および吸入空気量に基づいて算出される。   Next, in S112, the ECU 20 calculates a regeneration execution period Δtf that is an execution period of the filter regeneration control control. This regeneration execution period Δtf is a period during which PM collected by the filter 10 can be sufficiently oxidized and removed, and is calculated based on the operating state of the internal combustion engine 1 and the intake air amount.

上述したように、本実施例においては、フィルタ10におけるPMの捕集量が所定捕集量Fpmxに達したときにフィルタ再生制御が実行される。そのため、フィルタ再生制御
が実行されていないときのEGRガスの量に関わらず、上記燃料消費量Qffおよび再生実行期間Δtfは一定の値となる。
As described above, in this embodiment, the filter regeneration control is executed when the amount of PM collected in the filter 10 reaches the predetermined amount of collection Fpmx. Therefore, regardless of the amount of EGR gas when the filter regeneration control is not executed, the fuel consumption amount Qff and the regeneration execution period Δtf are constant values.

次に、ECU20は、S113において、燃料添加弁14による燃料添加が行われていないとき(即ち、フィルタ再生制御もNOx還元制御も実行されていないとき)における単位時間当たりの燃料消費量Qfbaseを内燃機関1の運転状態に基づいて算出する。   Next, in S113, the ECU 20 determines the fuel consumption amount Qfbase per unit time when the fuel addition by the fuel addition valve 14 is not performed (that is, when neither the filter regeneration control nor the NOx reduction control is executed). Calculation is based on the operating state of the engine 1.

次に、ECU20は、S114において、現時点における再生時増加率Ki0を下記式(3)に基づいて算出する。
Ki0=(Qff×Δtf+Qfbase×Δtf_s0)/((Δtf+Δtf_s0)×Qfbase)・・・(3)
上記式(3)において、Qff×Δtfはフィルタ再生制御の実行期間中における総燃料消費量である。Qfbase×Δtf_s0は再生停止期間中における総燃料消費量である。そして、(Δtf+Δtf_s0)×Qfbaseは再生実行期間中においてもフィルタ再生制御を実行しない(即ち、燃料添加弁14による燃料添加を実行しない)と仮定した場合の再生実行期間および再生停止期間中における総燃料消費量である。従って、上記式(3)によって再生時増加率Ki0を算出することが出来る。
Next, in S114, the ECU 20 calculates the regeneration increase rate Ki0 based on the following equation (3).
Ki0 = (Qff × Δtf + Qfbase × Δtf_s0) / ((Δtf + Δtf_s0) × Qfbase) (3)
In the above equation (3), Qff × Δtf is the total fuel consumption during the execution period of the filter regeneration control. Qfbase × Δtf_s0 is the total fuel consumption during the regeneration stop period. (Δtf + Δtf_s0) × Qfbase is the total fuel during the regeneration execution period and the regeneration stop period when it is assumed that the filter regeneration control is not performed even during the regeneration execution period (that is, the fuel addition by the fuel addition valve 14 is not performed). It is consumption. Therefore, the reproduction increase rate Ki0 can be calculated by the above equation (3).

次に、ECU20は、S115において、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合における再生時増加率Ki1を下記式(4)に基づいて算出する。
Ki1=(Qff×Δtf+Qfbase×Δtf_s1)/((Δtf+Δtf_s1)×Qfbase)・・・(4)
上記式(4)は上記式(3)におけるΔtf_s0をΔtf_s1に置き換えたものである。従って、上記式(4)によって再生時増加率Ki1を算出することが出来る。また、Ki1はKi0に比べて小さい値となる。
Next, in S115, the ECU 20 calculates a regeneration increase rate Ki1 when the amount of EGR gas is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga based on the following equation (4).
Ki1 = (Qff × Δtf + Qfbase × Δtf_s1) / ((Δtf + Δtf_s1) × Qfbase) (4)
The above equation (4) is obtained by replacing Δtf_s0 in the above equation (3) with Δtf_s1. Therefore, the reproduction increase rate Ki1 can be calculated by the above equation (4). Ki1 is a smaller value than Ki0.

次に、ECU20は、S116において、再生時増加率減少率RKi(単位:%)を下記式(5)に基づいて算出する。
RKi=100×(Ki0/Ki1−1)・・・(5)
Next, in S116, the ECU 20 calculates the regeneration increase rate decrease rate RKi (unit:%) based on the following equation (5).
RKi = 100 × (Ki0 / Ki1-1) (5)

次に、NOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いの算出方法について図3に示すフローチャートに基づいて説明する。このフローはECU20に予め記憶されており、該ECU20によって実行される。   Next, a method for calculating the degree of promotion of deterioration in fuel consumption accompanying the execution of NOx reduction control will be described based on the flowchart shown in FIG. This flow is stored in advance in the ECU 20 and is executed by the ECU 20.

上述したように、NOx還元制御を実行した場合、NOx還元制御を実行しない場合に比べて燃料消費量が増加する。ここでは、NOx還元制御を実行した場合の燃料消費量とNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量との差分を還元時増加量と称する。そして、還元時増加量のNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率を還元時増加分比率とする。   As described above, when the NOx reduction control is executed, the fuel consumption increases as compared with the case where the NOx reduction control is not executed. Here, the difference between the fuel consumption amount when the NOx reduction control is executed and the fuel consumption amount when the NOx reduction control is not executed is referred to as an increase amount during reduction. Then, the ratio of the increase amount during reduction to the fuel consumption amount when the NOx reduction control is not executed is defined as the increase ratio during reduction.

EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させることによってNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化が助長される場合、この還元時増加分比率が増加する。そこで、本実施例では、NOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合における還元時増加分比率とEGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseとした場合における還元時増加分比率との差(以下、還元時増加分率増加量と称する)として算出する。   When the deterioration of fuel consumption accompanying the execution of the NOx reduction control is promoted by reducing the amount of EGR gas from the reference EGR gas amount Qgbase, the reduction increase rate ratio increases. Therefore, in this embodiment, the degree of promotion of deterioration in fuel consumption due to the execution of NOx reduction control is calculated by reducing the ratio of increase during reduction and the amount of EGR gas when the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase. It is calculated as a difference from the reduction rate increase rate ratio (hereinafter referred to as a reduction rate increase rate increase amount) when the reference EGR gas amount is Qgbase.

本フローでは、ECU20は、S201において、現時点、即ち、EGRガスの量が基準EGRガス量QgbaseであるときのNOx排出量である基準NOx排出量Qnox
baseを算出する。
In this flow, the ECU 20 determines in step S201 the reference NOx emission amount Qnox that is the NOx emission amount at the present time, that is, when the amount of EGR gas is the reference EGR gas amount Qgbase.
Calculate base.

ここで、NOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間を還元停止期間と称する。また、還元停止期間中においてNOx触媒9に吸蔵されるNOxの量(即ち、NOx還元制御の実行時に還元されるNOxの量)のNOx排出量に対する割合をNOx吸蔵率(=NOx吸蔵量/NOx排出量)と称する。   Here, a period from when the execution of the NOx reduction control is stopped until the next execution of the NOx reduction control is referred to as a reduction stop period. Further, the ratio of the amount of NOx occluded in the NOx catalyst 9 during the reduction stop period (that is, the amount of NOx reduced during execution of the NOx reduction control) to the NOx emission amount is the NOx occlusion rate (= NOx occlusion amount / NOx). Emission amount).

そして、ECU20は、S202において、還元停止期間を基準還元停止期間Δtc_s0とした場合のNOx吸蔵率である基準NOx吸蔵率Rcebaseを基準NOx排出量Qnoxbaseに基づいて算出する。ここで、基準還元停止期間Δtc_s0は、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseに制御した場合において、NOx流出量が許容範囲内となるように定められる還元停止期間である。この基準還元停止期間Δtc_s0は、予め定められた一定値であってもよく、また、内燃機関1の運転状態に基づいて設定されてもよい。   In S202, the ECU 20 calculates a reference NOx storage rate Rcebase, which is a NOx storage rate when the reduction stop period is set to the reference reduction stop period Δtc_s0, based on the reference NOx emission amount Qnoxbase. Here, the reference reduction stop period Δtc_s0 is a reduction stop period that is determined so that the NOx outflow amount falls within the allowable range when the EGR gas amount is controlled to the reference EGR gas amount Qgbase. The reference reduction stop period Δtc_s0 may be a predetermined constant value or may be set based on the operating state of the internal combustion engine 1.

次に、ECU20は、S203において、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合にけるNOx増加量ΔQnoxを算出する。   Next, in S203, the ECU 20 calculates a NOx increase amount ΔQnox when the EGR gas amount is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga.

次に、ECU20は、S204において、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合においてもNOx流出量をEGRガス量が基準EGRガス量Qgbaseであるときと同量とするために要求されるNOx吸蔵率である要求NOx吸蔵率Rcedemを下記式(6)に基づいて算出する。
Rcedem=1−(Qnoxbase×(1−Rcebase))/(Qnoxbase+ΔQnox)・・・(6)
上記式(6)において、Qnoxbase×(1−Rcebase)はNOx排出量が基準NOx排出量Qnoxbaseであるときにおける単位時間あたりのNOxの吸蔵量であり、Qnoxbase+ΔQnoxはEGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合におけるNOx排出量である。従って、上記式(6)によって要求NOx吸蔵率Rcedemを算出することが出来る。
Next, in S204, even when the EGR gas amount is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by the predetermined decrease amount ΔQga, the ECU 20 sets the NOx outflow amount to the same amount as when the EGR gas amount is the reference EGR gas amount Qgbase. The required NOx occlusion rate Rcedem, which is the NOx occlusion rate required to do this, is calculated based on the following equation (6).
Rcedem = 1− (Qnoxbase × (1−Rcebase)) / (Qnoxbase + ΔQnox) (6)
In the above equation (6), Qnoxbase × (1-Rcebase) is the NOx occlusion amount per unit time when the NOx emission amount is the reference NOx emission amount Qnoxbase, and Qnoxbase + ΔQnox is the EGR gas amount and the reference EGR gas amount Qgbase. Is the NOx emission amount when it is reduced by the predetermined reduction amount ΔQga. Therefore, the required NOx occlusion rate Rcedem can be calculated by the above equation (6).

次に、ECU20は、S205において、要求NOx吸蔵率Rcedemの基準NOx吸蔵率Rcebaseに対する割合であるNOx吸蔵率上昇率Rupを下記式(7)に基づいて算出する。
Rup=Rcedem/Rcebase・・・(7)
Next, in S205, the ECU 20 calculates a NOx occlusion rate increase rate Rup, which is a ratio of the required NOx occlusion rate Rcedem to the reference NOx occlusion rate Rcebase, based on the following equation (7).
Rup = Rcedem / Rcebase (7)

本実施例においては、還元停止期間を短縮することで、NOx吸蔵率を上昇させることが出来る。そこで、本実施例では、EGRガスの量の減量が実行された場合、還元停止期間を基準還元停止期間Δtc_s0よりも短縮することでNOx吸蔵率を要求NOx吸蔵率Rcedemに上昇させる。   In this embodiment, the NOx occlusion rate can be increased by shortening the reduction stop period. Therefore, in this embodiment, when the amount of EGR gas is reduced, the NOx occlusion rate is increased to the required NOx occlusion rate Rcedem by shortening the reduction stop period from the reference reduction stop period Δtc_s0.

そのため、ECU20は、S206において、還元停止期間を補正するための補正係数αをNOx吸蔵率上昇率Rupに基づいて算出する。この補正係数αは、基準還元停止期間Δtc_s0をNOx増加時還元停止期間Δtc_s1に短縮するための補正係数である。ここで、NOx増加時還元停止期間Δtc_s1は、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合におけるNOx吸蔵率を要求NOx吸蔵率Rcedemとすることが可能となる還元停止期間である。補正係数αとNOx吸蔵率上昇率Rupとの関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。   Therefore, in S206, the ECU 20 calculates a correction coefficient α for correcting the reduction stop period based on the NOx occlusion rate increase rate Rup. The correction coefficient α is a correction coefficient for shortening the reference reduction stop period Δtc_s0 to the NOx increase reduction stop period Δtc_s1. Here, the NOx increase reduction stop period Δtc_s1 is a reduction stop that makes it possible to set the NOx storage rate to the required NOx storage rate Rcedem when the EGR gas amount is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga. It is a period. The relationship between the correction coefficient α and the NOx occlusion rate increase rate Rup is obtained through experiments and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S207において、NOx増加時還元停止期間Δtc_s1を下
記式(8)に基づいて算出する。
Δtc_s1=Δtc_s0×α・・・(8)
Next, in S207, the ECU 20 calculates the NOx increase reduction stop period Δtc_s1 based on the following equation (8).
Δtc_s1 = Δtc_s0 × α (8)

本実施例においては、ECU20は、EGRガス量の減量が実行された場合、還元停止期間を基準還元停止期間Δtc_s0から上記式(8)によって算出されたNOx増加時還元停止期間Δtc_s1に変更する。   In the present embodiment, when the reduction of the EGR gas amount is executed, the ECU 20 changes the reduction stop period from the reference reduction stop period Δtc_s0 to the NOx increase reduction stop period Δtc_s1 calculated by the above equation (8).

次に、ECU20は、S208において、燃料添加弁14による燃料添加が行われていないとき(即ち、フィルタ再生制御もNOx還元制御も実行されていないとき)における単位時間当たりの燃料消費量Qfbaseを内燃機関1の運転状態に基づいて算出する。   Next, in S208, the ECU 20 determines the fuel consumption amount Qfbase per unit time when the fuel addition by the fuel addition valve 14 is not performed (that is, when neither the filter regeneration control nor the NOx reduction control is executed). Calculation is based on the operating state of the engine 1.

次に、ECU20は、S209において、現時点における還元時増加分比率Rred0(単位:%)を下記式(9)に基づいて算出する。
Rred0=100×((Qaddu×na+Qfbase×(Δtca+Δtc_s0))/Qfbase×(Δtca+Δtc_s0))−1)・・・(9)
(Qaddu:単位添加量、na:所定添加回数、Δtca:所定還元実行期間)
上記式(9)において、Qaddu×naは還元実行期間中における燃料添加弁14からの燃料添加量の総量であり、Qfbase×(Δtca+Δtc_s0)は還元実行期間および還元停止期間中における内燃機関1での総燃料消費量である。従って、上記式(9)によって還元時増加分比率Rred0を算出することが出来る。
Next, in S209, the ECU 20 calculates the current increase ratio Rred0 (unit:%) based on the following equation (9).
Rred0 = 100 × ((Qaddu × na + Qfbase × (Δtca + Δtc_s0)) / Qfbase × (Δtca + Δtc_s0))-1) (9)
(Qaddu: unit addition amount, na: predetermined number of additions, Δtca: predetermined reduction execution period)
In the above equation (9), Qaddu × na is the total amount of fuel added from the fuel addition valve 14 during the reduction execution period, and Qfbase × (Δtca + Δtc_s0) is the internal combustion engine 1 during the reduction execution period and the reduction stop period. Total fuel consumption. Accordingly, the reduction increase ratio Rred0 can be calculated by the above equation (9).

次に、ECU20は、S210において、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合における還元時増加分比率Rred1(単位:%)を下記式(10)に基づいて算出する。
Rred1=100×((Qaddu×na+Qfbase×(Δtca+Δtc_s1))/(Qfbase×(Δtca+Δtc_s1))−1)・・・(10)
上記式(10)は上記式(9)におけるΔtc_s0をΔtc_s1に置き換えたものである。従って、上記式(10)によって還元時増加分比率Rred1を算出することが出来る。また、Rred1はRred0に比べて大きい値となる。
Next, in S210, the ECU 20 calculates the reduction increase ratio Rred1 (unit:%) when the amount of EGR gas is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga based on the following equation (10). calculate.
Rred1 = 100 × ((Qaddu × na + Qfbase × (Δtca + Δtc_s1)) / (Qfbase × (Δtca + Δtc_s1))-1) (10)
The above equation (10) is obtained by replacing Δtc_s0 in the above equation (9) with Δtc_s1. Accordingly, the reduction increase ratio Rred1 can be calculated by the above equation (10). Also, Rred1 is a larger value than Rred0.

次に、ECU20は、S211において、還元時増加分比率増加量ΔRredを下記式(11)に基づいて算出する。
ΔRred=Rred1−Rred0・・・(11)
Next, in S211, the ECU 20 calculates a reduction increase ratio increase amount ΔRred based on the following equation (11).
ΔRred = Rred1-Rred0 (11)

次に、本実施例に係るEGRガス量制御のルーチンについて図4に示すフローチャートに基づいて説明する。本ルーチンはECU20に予め記憶されており、該ECU20によって実行される。本ルーチンは、内燃機関1の運転中、所定の間隔で繰り返し実行される。   Next, an EGR gas amount control routine according to this embodiment will be described based on the flowchart shown in FIG. This routine is stored in advance in the ECU 20 and is executed by the ECU 20. This routine is repeatedly executed at predetermined intervals during the operation of the internal combustion engine 1.

本ルーチンでは、ECU10は、先ずS301において、フィルタ10に流入する排気の温度Tginが所定排気温度Ta以上であるか否かを判別する。ここで、所定排気温度Taは、EGRガスの量を減少させることで内燃機関1から排出されるNOxを増加させた場合、フィルタ10におけるNOによるPMの酸化が促進されると判断出来る温度の閾値である。該所定排気温度Taは実験等によって予め定められている。S301において、肯定判定された場合、ECU20はS302に進み、否定判定された場合、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。 In this routine, first, in S301, the ECU 10 determines whether or not the temperature Tgin of the exhaust gas flowing into the filter 10 is equal to or higher than a predetermined exhaust gas temperature Ta. Here, the predetermined exhaust temperature Ta is a temperature at which it can be determined that the oxidation of PM by NO 2 in the filter 10 is promoted when NOx discharged from the internal combustion engine 1 is increased by decreasing the amount of EGR gas. It is a threshold value. The predetermined exhaust temperature Ta is determined in advance by experiments or the like. If an affirmative determination is made in S301, the ECU 20 proceeds to S302, and if a negative determination is made, the ECU 20 once ends the execution of this routine.

S302において、ECU20は、上述した方法によって再生時増加率減少率RKiおよび還元時増加分比率増加量ΔRredを算出する。   In S302, the ECU 20 calculates the regeneration increase rate decrease rate RKi and the reduction increase ratio increase ΔRred by the above-described method.

次に、ECU10は、S303に進み、再生時増加率減少率RKiが還元時増加分比率増加量ΔRredよりも大きいか否かを判別する。S303において、肯定判定された場合、ECU20はS304に進み、否定判定された場合、ECU20はS306に進む。   Next, the ECU 10 proceeds to S303, and determines whether or not the regeneration increase rate decrease rate RKi is larger than the reduction increase rate ratio increase amount ΔRred. If an affirmative determination is made in S303, the ECU 20 proceeds to S304, and if a negative determination is made, the ECU 20 proceeds to S306.

S304に進んだECU20は、EGRガスの減量を実行する。即ち、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させる。これにより、内燃機関1から排出されるNOxが増加し、フィルタ10おけるPMの酸化が促進されるため、再生停止期間が基準再生停止期間Δtf_s0よりも長くなりNOx増加時再生停止期間Δtf_s1となる。   The ECU 20 having proceeded to S304 executes a reduction in EGR gas. That is, the amount of EGR gas is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga. As a result, the NOx discharged from the internal combustion engine 1 increases, and the oxidation of PM in the filter 10 is promoted. Therefore, the regeneration stop period becomes longer than the reference regeneration stop period Δtf_s0 and becomes the regeneration stop period Δtf_s1 when NOx increases.

次に、ECU20は、S305に進み、還元停止期間を基準還元停止期間Δtc_s0からNOx増加時還元停止期間Δtc_s1に短縮する。その後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   Next, the ECU 20 proceeds to S305 and shortens the reduction stop period from the reference reduction stop period Δtc_s0 to the NOx increase reduction stop period Δtc_s1. Thereafter, the ECU 20 once terminates execution of this routine.

一方、S306に進んだECU20は、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseに制御する。   On the other hand, the ECU 20 having proceeded to S306 controls the amount of EGR gas to the reference EGR gas amount Qgbase.

次に、ECU20は、S307に進み、還元停止期間を基準還元停止期間Δtc_s0に制御する。その後、ECU20は本ルーチンの実行を一旦終了する。   Next, the ECU 20 proceeds to S307 and controls the reduction stop period to the reference reduction stop period Δtc_s0. Thereafter, the ECU 20 once terminates execution of this routine.

以上説明したルーチンによれば、再生時増加率減少率RKiが還元時増加分比率増加量ΔRredよりも大きい場合にのみEGRガスの量の減量が実行される。つまり、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合における、フィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いがNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いよりも大きい場合にのみ、EGRガスの減量が実行される。   According to the routine described above, the amount of EGR gas is reduced only when the regeneration increase rate decrease rate RKi is larger than the reduction increase rate ratio increase amount ΔRred. In other words, when the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase, the degree of suppression of fuel consumption deterioration associated with execution of filter regeneration control is greater than the degree of promotion of fuel consumption deterioration associated with execution of NOx reduction control. Only in some cases is the EGR gas reduced.

従って、本実施例によれば、フィルタ再生制御およびNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化を可及的に抑制することが出来る。   Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress as much as possible the deterioration of fuel consumption associated with the execution of the filter regeneration control and the NOx reduction control.

<変形例>
次に、本実施例変形例について説明する。上記においては、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合、還元停止期間を短縮することでNOx吸蔵率を要求NOx吸蔵率Rcedemに上昇させた。しかしながら、還元停止期間を一定の期間としたまま還元実行期間を延長し、該還元実行期間中における燃料添加弁14からの燃料の添加回数を増加させることによってもNOx吸蔵率を上昇させることが出来る。
<Modification>
Next, a modification of the present embodiment will be described. In the above, when the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase, the NOx occlusion rate is increased to the required NOx occlusion rate Rcedem by shortening the reduction stop period. However, the NOx occlusion rate can also be increased by extending the reduction execution period while keeping the reduction stop period constant and increasing the number of times of fuel addition from the fuel addition valve 14 during the reduction execution period. .

そこで、本変形例では、還元停止期間を所定還元停止期間Δtc_saとする。そして、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseよりも減少させた場合、還元実行期間を延長することでNOx吸蔵率を要求NOx吸蔵率Rcedemに上昇させる。尚、本実施例においても、NOx還元制御における燃料添加弁14からの一回の燃料添加量は単位添加量Qadduであって、還元実行期間に応じて添加回数が変更される。   Therefore, in this modification, the reduction stop period is set to a predetermined reduction stop period Δtc_sa. When the amount of EGR gas is reduced below the reference EGR gas amount Qgbase, the NOx occlusion rate is increased to the required NOx occlusion rate Rcedem by extending the reduction execution period. In this embodiment, the fuel addition amount from the fuel addition valve 14 in the NOx reduction control is a unit addition amount Qaddu, and the number of additions is changed according to the reduction execution period.

以下、本変形例に係る、NOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合い算出方法について図5に示すフローチャートに基づいて説明する。本変形例においても、NOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いは還元時増加分率増加量として算出される。このフローはECU20に予め記憶されており、該ECU20によって実行される。尚、ここでは、図3に示すフローチャートと異なる部分についてのみ説明する。   Hereinafter, a method for calculating the degree of promotion of deterioration in fuel consumption associated with execution of NOx reduction control according to the present modification will be described based on the flowchart shown in FIG. Also in this modified example, the degree of promotion of deterioration of fuel consumption due to the execution of NOx reduction control is calculated as an increase amount increase during reduction. This flow is stored in advance in the ECU 20 and is executed by the ECU 20. Here, only parts different from the flowchart shown in FIG. 3 will be described.

本フローでは、ECU20は、S402において、還元実行期間を基準還元実行期間Δtc0とした場合のNOx吸蔵率である基準NOx吸蔵率Rcebaseを基準NOx排
出量Qnoxbaseに基づいて算出する。ここで、基準還元実行期間Δtc0は、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseに制御した場合において、NOx流出量が許容範囲内となるように定められる還元実行期間である。この基準還元実行期間Δtc0は、予め定められた一定値であってもよく、また、内燃機関1の運転状態に基づいて設定されてもよい。尚、基準還元実行期間Δtc0中における燃料添加弁14からの添加回数を基準添加回数n0とする。
In this flow, in S402, the ECU 20 calculates a reference NOx storage rate Rcebase, which is a NOx storage rate when the reduction execution period is the reference reduction execution period Δtc0, based on the reference NOx emission amount Qnoxbase. Here, the reference reduction execution period Δtc0 is a reduction execution period that is determined such that the NOx outflow amount falls within the allowable range when the EGR gas amount is controlled to the reference EGR gas amount Qgbase. The reference reduction execution period Δtc0 may be a predetermined constant value, or may be set based on the operating state of the internal combustion engine 1. The number of additions from the fuel addition valve 14 during the reference reduction execution period Δtc0 is defined as a reference addition number n0.

また、ECU20は、S406において、還元実行期間を補正するための補正係数βをNOx吸蔵率上昇率Rupに基づいて算出する。この補正係数βは、基準還元実行期間Δtc0をNOx増加時還元実行期間Δtc1に延長するための補正係数である。ここで、NOx増加時還元実行期間Δtc1は、EGRガス量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合におけるNOx吸蔵率を要求NOx吸蔵率Rcedemとすることが可能となる還元実行期間である。補正係数βとNOx吸蔵率上昇率Rupとの関係は実験等によって求められておりECU20に予め記憶されている。   In S406, the ECU 20 calculates a correction coefficient β for correcting the reduction execution period based on the NOx occlusion rate increase rate Rup. The correction coefficient β is a correction coefficient for extending the reference reduction execution period Δtc0 to the NOx increase reduction execution period Δtc1. Here, during the NOx increase reduction execution period Δtc1, the NOx occlusion rate when the EGR gas amount is reduced from the reference EGR gas amount Qgbase by the predetermined decrease amount ΔQga can be set to the required NOx occlusion rate Rcedem. It is a period. The relationship between the correction coefficient β and the NOx occlusion rate increase rate Rup is obtained through experiments and stored in the ECU 20 in advance.

次に、ECU20は、S407において、NOx増加時還元実行期間Δtc1を下記式(11)に基づいて算出する。
Δtc1=Δtc0×β・・・(11)
Next, in S407, the ECU 20 calculates a NOx increase reduction execution period Δtc1 based on the following equation (11).
Δtc1 = Δtc0 × β (11)

本変形例においては、ECU20は、EGRガス量の減量が実行された場合、還元実行期間を基準還元実行期間Δtc0から上記式(11)によって算出されたNOx増加時還元実行期間Δtc1に変更する。これに伴い、還元実行期間中における燃料添加弁14からの燃料添加の回数も基準添加回数n0からNOx増加時添加回数n1に増加する。   In this modification, when the reduction of the EGR gas amount is executed, the ECU 20 changes the reduction execution period from the reference reduction execution period Δtc0 to the NOx increase reduction execution period Δtc1 calculated by the above equation (11). Accordingly, the number of fuel additions from the fuel addition valve 14 during the reduction execution period also increases from the reference addition number n0 to the NOx increase addition number n1.

また、ECU20は、S409において、現時点における還元時増加分比率Rred0(単位:%)を下記式(12)に基づいて算出する。
Rred0=100×((Qaddu×n0+Qfbase×(Δtc0+Δtc_sa))/Qfbase×(Δtc0+Δtc_sa))−1)・・・(12)
(Qaddu:単位添加量、n0:基準添加回数、Δtc_sa:所定還元停止期間)
上記式(12)において、Qaddu×n0は還元実行期間中における燃料添加弁14からの燃料添加量の総量であり、Qfbase×(Δtc0+Δtc_sa)は還元実行期間および還元停止期間中における内燃機関1での総燃料消費量である。従って、上記式(12)によって還元時増加分比率Rred0を算出することが出来る。
In step S409, the ECU 20 calculates the current increase ratio Rred0 (unit:%) based on the following equation (12).
Rred0 = 100 × ((Qaddu × n0 + Qfbase × (Δtc0 + Δtc_sa)) / Qfbase × (Δtc0 + Δtc_sa))-1) (12)
(Qaddu: unit addition amount, n0: reference addition number, Δtc_sa: predetermined reduction stop period)
In the above equation (12), Qaddu × n0 is the total amount of fuel added from the fuel addition valve 14 during the reduction execution period, and Qfbase × (Δtc0 + Δtc_sa) is the internal combustion engine 1 in the reduction execution period and the reduction stop period. Total fuel consumption. Accordingly, the reduction increase ratio Rred0 can be calculated by the above equation (12).

次に、ECU20は、S410において、EGRガスの量を基準EGRガス量Qgbaseから所定減少量ΔQga分減少させた場合における還元時増加分比率Rred1(単位:%)を下記式(13)に基づいて算出する。
Rred1=100×((Qaddu×n1+Qfbase×(Δtc1+Δtc_sa))/(Qfbase×(Δtc1+Δtc_sa))−1)・・・(13)
上記式(13)は上記式(12)におけるn0をn1に置き換え、Δtc0をΔtc1に置き換えたものである。従って、上記式(12)によって還元時増加分比率Rred1を算出することが出来る。この場合も、Rred1はRredに比べて大きい値となる。
Next, in S410, the ECU 20 calculates the reduction increase ratio Rred1 (unit:%) when the amount of EGR gas is decreased from the reference EGR gas amount Qgbase by a predetermined decrease amount ΔQga based on the following equation (13). calculate.
Rred1 = 100 × ((Qaddu × n1 + Qfbase × (Δtc1 + Δtc_sa)) / (Qfbase × (Δtc1 + Δtc_sa))-1) (13)
In the above equation (13), n0 in the above equation (12) is replaced with n1, and Δtc0 is replaced with Δtc1. Accordingly, the reduction increase ratio Rred1 can be calculated by the above equation (12). Also in this case, Rred1 is larger than Rred.

そして、図3に示すフローチャートと同様にS211において還元時増加分率増加量ΔRredを算出する。また、本変形例においても、再生時増加率減少率RKiが還元時増加分比率増加量ΔRredよりも大きい場合にのみEGRガスの量の減量を実行する。   Then, in the same manner as the flowchart shown in FIG. 3, in S211, the reduction increase rate increase amount ΔRred is calculated. Also in the present modification, the amount of EGR gas is reduced only when the regeneration increase rate decrease rate RKi is greater than the reduction increase rate ratio increase amount ΔRred.

尚、本実施例においては、EGRガスの量を所定減少量ΔQga分減少させると再生時増加率減少率RKiが還元時増加分比率増加量ΔRredよりも大きくなる場合にEGRガスの減量を実行した。しかしながら、再生時増加率減少率RKiが還元時増加分比率増
加量ΔRredよりも大きくなるようなEGRガスの減少量を算出してEGRガスの減量を実行してもよい。
In this embodiment, when the amount of EGR gas is decreased by the predetermined decrease amount ΔQga, the decrease in the EGR gas is executed when the regeneration increase rate decrease rate RKi becomes larger than the reduction increase rate ratio increase amount ΔRred. . However, the EGR gas decrease may be executed by calculating the decrease amount of the EGR gas such that the regeneration increase rate decrease rate RKi is larger than the reduction increase ratio increase amount ΔRred.

本実施例においては、燃料添加弁14からの燃料添加に代えて、燃料噴射弁3によって主燃料噴射よりも後の時期に副燃料噴射を実行することで、排気中に燃料を供給してもよい。   In this embodiment, instead of fuel addition from the fuel addition valve 14, the fuel injection valve 3 performs sub fuel injection at a time later than the main fuel injection, so that fuel can be supplied into the exhaust gas. Good.

また、NOx触媒9がフィルタ10に担持された構成としてもよい。さらに、NOx触媒9の他に、三元触媒や酸化触媒等の酸化機能を有する触媒を前段触媒としてフィルタ10よりも上流側の排気通路6に設けてもよい。この場合、前段触媒においても排気中のNOxに含まれるNOがNOに変換されることになる。 Alternatively, the NOx catalyst 9 may be supported on the filter 10. Further, in addition to the NOx catalyst 9, a catalyst having an oxidation function such as a three-way catalyst or an oxidation catalyst may be provided in the exhaust passage 6 upstream of the filter 10 as a pre-stage catalyst. In this case, NO contained in the NOx in the exhaust gas is also converted into NO 2 in the pre-stage catalyst.

実施例に係る内燃機関およびその吸排気系の概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on an Example, and its intake / exhaust system. 実施例に係る再生時増加率減少率を算出するためのフローを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow for calculating the increase rate decrease rate at the time of reproduction | regeneration which concerns on an Example. 実施例に係る還元時増加分率増加量を算出するためのフローを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow for calculating the increase amount increase ratio at the time of a reduction | restoration which concerns on an Example. 実施例に係るEGRガス量制御のルーチンを示すフローチャート。The flowchart which shows the routine of EGR gas amount control which concerns on an Example. 実施例の変形例に係る還元時増加分率増加量を算出するためのフローを示すフローチャート。The flowchart which shows the flow for calculating the increase amount increase ratio at the time of reduction | restoration which concerns on the modification of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・内燃機関
4・・・吸気通路
5・・・インテークマニホールド
6・・・排気通路
7・・・エキゾーストマニホールド
9・・・パティキュレートフィルタ
10・・吸蔵還元型NOx触媒
11・・EGR装置
12・・EGR通路
13・・EGR弁
14・・燃料添加弁
15・・空燃比センサ
16・・上流側温度センサ
17・・下流側温度センサ
18・・エアフローメータ
20・・ECU
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Internal combustion engine 4 ... Intake passage 5 ... Intake manifold 6 ... Exhaust passage 7 ... Exhaust manifold 9 ... Particulate filter 10 ... Occlusion reduction type NOx catalyst 11 ... EGR device 12, EGR passage 13, EGR valve 14, Fuel addition valve 15, Air-fuel ratio sensor 16, Upstream temperature sensor 17, Downstream temperature sensor 18, Airflow meter 20, ECU

Claims (4)

内燃機関の排気通路に設けられた吸蔵還元型NOx触媒と、
前記内燃機関の排気通路に設けられ排気中の粒子状物質を捕集するパティキュレートフィルタと、
前記吸蔵還元型NOx触媒および前記パティキュレートフィルタよりも上流側において排気中に燃料を供給する燃料供給手段と、
該燃料供給手段によって排気中に燃料を供給することで前記吸蔵還元型NOx触媒に流入する排気の空燃比を低下させ、それによって前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されたNOxを還元させるNOx還元制御を実行するNOx還元手段と、
該燃料供給手段によって排気中に燃料を供給することで前記パティキュレートフィルタの温度を上昇させ、それによって前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質を酸化させ除去するフィルタ再生制御を実行するフィルタ再生手段と、
前記排気通路を流れる排気の少なくとも一部をEGRガスとして前記内燃機関の吸気系に導入するEGR装置と、
前記フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御が実行されていないときに、前記EGR装置によって前記内燃機関の吸気系に導入されるEGRガスの量を減少させることによって排気中のNOxを増加させ、それによって前記パティキュレートフィルタに捕集された粒子状物質のNOによる酸化を促進させるEGRガス減量手段と、
該EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いを算出する抑制度合い算出手段と、
該EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを算出する助長度合い算出手段と、を備え、
前記抑制度合い算出手段によって算出されるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いが前記助長度合い算出手段によって算出されるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いよりも大きい場合に、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることを特徴とする内燃機関の排気浄化システム。
An NOx storage reduction catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine;
A particulate filter provided in an exhaust passage of the internal combustion engine for collecting particulate matter in the exhaust;
Fuel supply means for supplying fuel into the exhaust gas upstream of the NOx storage reduction catalyst and the particulate filter;
NOx reduction control for reducing the air-fuel ratio of the exhaust gas flowing into the NOx storage reduction catalyst by supplying fuel into the exhaust gas by the fuel supply means, thereby reducing NOx stored in the NOx storage reduction catalyst NOx reduction means for performing
A filter that performs filter regeneration control that raises the temperature of the particulate filter by supplying fuel into the exhaust gas by the fuel supply means, and thereby oxidizes and removes the particulate matter collected by the particulate filter. Reproduction means;
An EGR device that introduces at least part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage into the intake system of the internal combustion engine as EGR gas;
When filter regeneration control is not being executed by the filter regeneration means, the amount of EGR gas introduced into the intake system of the internal combustion engine by the EGR device is decreased to increase NOx in the exhaust, thereby EGR gas reducing means for promoting oxidation of particulate matter collected by the particulate filter with NO 2 ;
A suppression degree calculation means for calculating a suppression degree of deterioration of fuel consumption due to execution of filter regeneration control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means;
An enhancement degree calculation means for calculating an enhancement degree of fuel consumption deterioration associated with execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means;
When the suppression degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the filter regeneration control calculated by the suppression degree calculation means is larger than the promotion degree of the deterioration of the fuel consumption accompanying the execution of the NOx reduction control calculated by the promotion degree calculation means. An exhaust gas purification system for an internal combustion engine, characterized in that the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means.
前記フィルタ再生手段が、前記パティキュレートフィルタにおける粒子状物質の捕集量が所定捕集量となったときにフィルタ再生制御を実行するものであって、
前記内燃機関から単位時間当たりに排出される粒子状物質の量であるPM排出量を算出するPM排出量算出手段と、
前記パティキュレートフィルタに単位時間当たりに流入するNOの量であるNO流入量を算出するNO流入量算出手段と、
フィルタ再生制御が実行されていない状態で前記パティキュレートフィルタにおいて単位時間当たりに酸化され除去される粒子状物質の量である連続PM酸化量をNO流入量に基づいて算出する連続PM酸化量算出手段と、
フィルタ再生制御の実行が停止されてから次回のフィルタ再生制御の実行が開始されるまでの期間である再生停止期間を前記所定捕集量およびPM排出量、連続PM酸化量に基づいて算出する再生停止期間算出手段と、
前記フィルタ再生手段によってフィルタ再生制御を実行した場合の燃料消費量のフィルタ再生制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率である再生時増加率を、フィルタ再生制御の実行期間およびフィルタ再生制御の実行期間中における単位時間当たりの燃料消費量、再生停止期間、再生停止期間中における単位時間当たりの燃料消費量に基づいて算出する増加率算出手段と、を備え、
前記抑制度合い算出手段は、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるフィルタ再生制御の実行に伴う燃費の悪化の抑制度合いを、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における再生時増加率のEGRガスの量を減少させない場合における再生時増加率に対する減少率として算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化システム。
The filter regeneration means executes filter regeneration control when the amount of particulate matter collected in the particulate filter reaches a predetermined amount;
PM emission amount calculating means for calculating a PM emission amount that is an amount of particulate matter discharged per unit time from the internal combustion engine;
And NO 2 inflow amount calculating means for calculating the NO 2 inflow is the amount of NO 2 which flows per unit time in the particulate filter,
Continuous PM oxidation amount calculation that calculates a continuous PM oxidation amount that is an amount of particulate matter oxidized and removed per unit time in the particulate filter in a state where filter regeneration control is not executed based on the NO 2 inflow amount Means,
Regeneration for calculating a regeneration stop period, which is a period from when execution of filter regeneration control is stopped until execution of the next filter regeneration control is started, based on the predetermined collection amount, PM discharge amount, and continuous PM oxidation amount A suspension period calculation means;
The increase rate during regeneration, which is the ratio of the fuel consumption when the filter regeneration control is executed by the filter regeneration means to the fuel consumption when the filter regeneration control is not executed, is determined as the execution period of the filter regeneration control and the execution of the filter regeneration control. An increase rate calculating means for calculating based on the fuel consumption per unit time during the period, the regeneration stop period, and the fuel consumption per unit time during the regeneration stop period,
The degree-of-suppression calculation means reduces the degree of suppression of deterioration in fuel consumption accompanying the execution of filter regeneration control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and reduces the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. 2. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the increase rate at the time of regeneration in the case of occurrence is calculated as a decrease rate with respect to the increase rate at the time of regeneration when the amount of EGR gas is not decreased.
前記NOx還元手段が、NOx還元制御の実行期間を所定還元実行期間とし、且つ、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させない場合においてはNOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間である還元停止期間を基準還元停止期間とするものであって、
前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合において前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されずに流出するNOxの量がEGRガスの量を減少させない場合と同等となるような還元停止期間であるNOx増加時還元停止期間を算出するNOx増加時還元停止期間算出手段と、
前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合、還元停止期間を基準還元停止期間からNOx増加時還元停止期間に変更する還元停止期間変更手段と、
前記NOx還元手段によってNOx還元制御を実行した場合の燃料消費量とNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量との差分のNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率である還元時増加分比率を、前記所定還元実行期間中に前記燃料供給手段によって供給される燃料の総量および前記所定還元実行期間中における前記内燃機関での燃料消費量、還元停止期間中における前記内燃機関での燃料消費量に基づいて算出する増加分比率算出手段と、を備え、
前記助長度合い算出手段は、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における還元時増加分比率とEGRガスの量を減少させない場合における還元時増加分比率との差として算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化システム。
When the NOx reduction means sets the execution period of NOx reduction control as a predetermined reduction execution period and does not reduce the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, the NOx reduction control is stopped after the execution of the NOx reduction control is stopped. A reduction stop period that is a period until execution of the reduction control is started is set as a reference reduction stop period,
A reduction stop period in which when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reducing means, the amount of NOx that flows out without being stored in the NOx storage reduction catalyst is equivalent to the case where the amount of EGR gas is not reduced. NOx increase reduction stop period calculating means for calculating the NOx increase reduction stop period,
A reduction stop period changing means for changing the reduction stop period from a reference reduction stop period to a NOx increase reduction stop period when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means;
Increase during reduction, which is the ratio of the difference between the fuel consumption when NOx reduction control is executed by the NOx reduction means and the fuel consumption when NOx reduction control is not executed to the fuel consumption when NOx reduction control is not executed The ratio of the total amount of fuel supplied by the fuel supply means during the predetermined reduction execution period, the fuel consumption in the internal combustion engine during the predetermined reduction execution period, and the fuel in the internal combustion engine during the reduction stop period An increase ratio calculation means for calculating based on consumption,
The degree-of-assistance calculation means reduces the degree of enhancement of fuel consumption accompanying the execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and reduces the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. 2. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust purification system of the internal combustion engine is calculated as a difference between a reduction increase ratio in the case of reduction and a reduction increase ratio in the case of not reducing the amount of EGR gas.
前記NOx還元手段が、NOx還元制御の実行が停止されてから次回のNOx還元制御の実行が開始されるまでの期間である還元停止期間を所定還元停止期間とし、且つ、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させない場合のNOx還元制御の実行期間を基準還元実行期間とするものであって、
前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合において前記吸蔵還元型NOx触媒に吸蔵されずに流出するNOxの量がEGRガスの量を減少させない場合と同等となるようなNOx還元制御の実行期間であるNOx増加時還元実行期間を算出するNOx増加時還元実行期間算出手段と、
前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合、NOx還元制御の実行期間を基準還元実行期間からNOx増加時還元実行期間に変更する還元実行期間変更手段と、
前記NOx還元手段によってNOx還元制御を実行した場合の燃料消費量とNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量との差分のNOx還元制御を実行しない場合の燃料消費量に対する比率である還元時増加分比率を、NOx還元制御の実行期間中に前記燃料供給手段によって供給される燃料の総量およびNOx還元制御の実行期間中における前記内燃機関での燃料消費量、前記所定還元停止期間中における前記内燃機関での燃料消費量に基づいて算出する増加分比率算出手段と、を備え、
前記助長度合い算出手段は、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させることによるNOx還元制御の実行に伴う燃費の悪化の助長度合いを、前記EGRガス減量手段によってEGRガスの量を減少させた場合における還元時増加分比率とEGRガスの量を減少させない場合における還元時増加分比率との差として算出することを特徴とする請求項1記載の内燃機関の排気浄化システム。
The NOx reduction means sets a reduction stop period, which is a period from when execution of NOx reduction control is stopped to when execution of the next NOx reduction control is started, to a predetermined reduction stop period, and by the EGR gas reduction means The NOx reduction control execution period when the amount of EGR gas is not decreased is set as a reference reduction execution period,
NOx reduction control in which when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means, the amount of NOx flowing out without being stored in the NOx storage reduction catalyst is equivalent to the case where the amount of EGR gas is not reduced. NOx increase reduction execution period calculation means for calculating a NOx increase reduction execution period that is an execution period of
A reduction execution period changing means for changing the execution period of the NOx reduction control from the reference reduction execution period to the NOx increase reduction execution period when the amount of EGR gas is reduced by the EGR gas reduction means;
Increase during reduction, which is the ratio of the difference between the fuel consumption when NOx reduction control is executed by the NOx reduction means and the fuel consumption when NOx reduction control is not executed to the fuel consumption when NOx reduction control is not executed The ratio of the total amount of fuel supplied by the fuel supply means during the execution period of NOx reduction control, the amount of fuel consumed by the internal combustion engine during the execution period of NOx reduction control, and the internal combustion engine during the predetermined reduction stop period An increase ratio calculating means for calculating based on fuel consumption in the engine,
The degree-of-assistance calculation means reduces the degree of enhancement of fuel consumption accompanying the execution of NOx reduction control by reducing the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means, and reduces the amount of EGR gas by the EGR gas reduction means. 2. The exhaust gas purification system for an internal combustion engine according to claim 1, wherein the exhaust purification system of the internal combustion engine is calculated as a difference between a reduction increase ratio in the case of reduction and a reduction increase ratio in the case of not reducing the amount of EGR gas.
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