JP2008150966A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】フィルタ再生時に行われるポスト噴射の際のポスト噴射量Qpは、ガード値Gを用いて上限ガードされる。このガード値Gは、大気圧Paが標準大気圧よりも低い状態にあるとき、排気マニホールド10の集合部分Sの温度T4を許容上限値未満に抑制して同温度T4の過上昇を抑制し得る値まで小となるよう可変設定される。従って、ガード値Gを用いてポスト噴射量Qpを上限ガードすることにより、大気圧の低い状態でのポスト噴射時に上記集合部分Sの温度T4が許容上限値以上に上昇(過上昇)することを抑制でき、その集合部分Sが熱により破損することを抑制できる。
【選択図】図1
Description
フィルタでのPM堆積量が許容上限値まで上昇すると、燃料噴射弁から燃焼室への機関運転のための燃料噴射である主燃料噴射が行われた後、排気系の触媒への燃料成分の供給を行うための同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射が実行される。このポスト噴射を通じて排気系の触媒に燃料成分が供給されると、炭化水素(HC)や一酸化炭素(CO)等の成分が排気中や触媒上で酸化反応され、その酸化反応に伴う発熱でフィルタが高温環境下におかれる。これにより、フィルタに堆積するPMが燃焼して除去され、同フィルタのPMによる目詰まりが解消される。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明では、内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関運転のための燃料噴射弁から燃焼室への燃料噴射の後に行われる同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射を通じて前記排気系の触媒に燃料成分を供給し、その燃料成分の当該触媒での酸化熱によりフィルタ温度を上昇させることにより、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生を行う内燃機関の排気浄化装置において、前記ポスト噴射の際に前記燃料噴射弁から噴射される燃料量であるポスト噴射量をガード値を用いて上限ガードするガード手段と、前記ガード値を大気圧が低いときには同大気圧が高いときよりも小となるよう可変設定する設定手段と、を備え、前記設定手段は、前記大気圧が低いとき、前記ポスト噴射による前記排気系における前記触媒よりも上流側の部分の温度の過上昇を抑制し得る値まで前記ガード値を小さくするものであることを要旨とした。
図1は、本実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関1の構成を示している。この内燃機関1は、コモンレール方式の燃料噴射装置及びターボチャージャを備えるディーゼル機関となっている。
そして、吸気通路3には、その上流部から下流側に向けて順に、エアフローメータ5、ターボチャージャ6のコンプレッサ6a、インタークーラ7、及び吸気絞り弁8が配設されている。また、吸気通路3は、吸気絞り弁8の下流側に設けられた吸気マニホールド9にて各気筒に対応して分岐している。
Qp:ポスト噴射量
Qpb:基本噴射量
H :フィードバック補正値
上記基本噴射量Qpbは、ポスト噴射量Qpのベース値であり、ステップS101で燃料噴射量Qfin 及び機関回転速度NEに基づき算出される。こうして算出された基本噴射量Qpbに関しては、機関回転速度NE一定の条件下では、燃料噴射量Qfin が大となるほど小さい値とされる。これは、燃料噴射量Qfin が大となるほど内燃機関1の排気温度が高くなり、少ない量のポスト噴射でフィルタ温度Tfを上昇させることが可能なためである。また、上記算出された基本噴射量Qpbは、機関回転速度NEの上昇に伴い大になるという、大まかな傾向を有する。これは、機関回転速度NEが大となるほど、排気がフィルタ13を通過する時間、言い換えれば排気からフィルタ13への熱の伝達が行われる時間が短くなり、フィルタ温度Tfを上昇させにくくなるためである。
(1)大気圧Paに応じて可変設定されるガード値Gを用いてポスト噴射量Qpを上限ガードすることにより、大気圧の低い状態でのポスト噴射時に排気マニホールド10の集合部分Sの温度T4が許容上限値以上に上昇(過上昇)することを抑制でき、その集合部分Sが熱により破損することを抑制できる。
・ガード値Gの可変設定をマップを参照して行ったが、これにかえて同ガード値Gを予め定められた計算式によって算出し設定してもよい。
・主燃料噴射の後に行われるポスト噴射を二回や三回などの複数回に分割して行うようにしてもよい。この場合、分割したポスト噴射の際のポスト噴射量の合計値がポスト噴射量Qpとなるよう燃料噴射弁21が駆動制御されることとなり、そのポスト噴射量Qp(合計値)に対してガード値G以上とならないよう上限ガードがかけられる。
Claims (3)
- 内燃機関の排気系に設けられて排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを備え、機関運転のための燃料噴射弁から燃焼室への燃料噴射の後に行われる同燃料噴射弁からの燃料噴射であるポスト噴射を通じて前記排気系の触媒に燃料成分を供給し、その燃料成分の当該触媒での酸化熱によりフィルタ温度を上昇させることにより、前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼させて除去するフィルタ再生を行う内燃機関の排気浄化装置において、
前記ポスト噴射の際に前記燃料噴射弁から噴射される燃料量であるポスト噴射量をガード値を用いて上限ガードするガード手段と、
前記ガード値を大気圧が低いときには同大気圧が高いときよりも小となるよう可変設定する設定手段と、
を備え、
前記設定手段は、前記大気圧が低いとき、前記ポスト噴射による前記排気系における前記触媒よりも上流側の部分の温度の過上昇を抑制し得る値まで前記ガード値を小さくするものである
ことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記ポスト噴射量は、前記フィルタ温度が前記フィルタに堆積した粒子状物質を燃焼可能な値である目標温度に達するよう、それらフィルタ温度及び目標温度に基づき増減されるフィードバック補正値によって補正されるものであり、
前記ガード手段は、前記フィードバック補正値による補正後のポスト噴射量を前記ガード値を用いて上限ガードするものである
請求項1記載の内燃機関の排気浄化装置。 - 前記ポスト噴射量は、機関負荷及び機関回転速度に基づき定められるものであって、
前記設定手段は、機関負荷、機関回転速度、及び大気圧に基づき、前記ガード値を可変設定する
請求項1又は2記載の内燃機関の排気浄化装置。
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