JP2009162133A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology to inhibit a fine particulate matter from being discharged to the outside without being trapped by a filter, in an exhaust emission control device for an internal combustion engine. <P>SOLUTION: This exhaust emission control device includes first and second exhaust passages 2a, 2b independently arranged at each cylinder group and first and second DPFs 3a, 3b provided in the exhaust passages 2a, 2b, respectively. When a rate of a change in a flow speed of exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a, 3b is higher than a predetermined speed (Yes in S103), it is determined that the PM is hardly trapped by the first and second DPFs 3a, 3b and easily discharged to the outside. Then, exhaust pulses passing through the first and second exhaust passages 2a, 2b are mutually offset when reaching the first and second DPFs 3a, 3b (S104). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present invention relates to an exhaust emission control device for an internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に煤やSOFなどの微粒子物質(Particulate Matter:以下単にPMという)を捕集するパティキュレートフィルタ(以下、単にフィルタという)を配置し、PM捕集量が規定量に達するとフィルタに捕集されたPMを酸化及び除去しフィルタのPM捕集能を再生するPM捕集能再生処理を行う場合がある。そしてPM捕集能再生処理直後は排気中のPMがフィルタに捕集されずにフィルタをすり抜け易いので、PM捕集能再生処理後の所定時間は内燃機関でPMが生成され難くなるように、EGRガス量を減少させ且つ吸入空気量を減少させる技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−240587号公報
When a particulate filter (hereinafter simply referred to as a filter) that collects particulate matter (hereinafter simply referred to as PM) such as soot and SOF is disposed in the exhaust passage of the internal combustion engine, and the amount of PM collected reaches a specified amount There is a case where PM collection ability regeneration processing is performed in which PM collected by the filter is oxidized and removed to regenerate the PM collection ability of the filter. And immediately after PM collection ability regeneration processing, PM in exhaust gas is not collected by the filter and easily passes through the filter, so that it is difficult for the internal combustion engine to generate PM for a predetermined time after the PM collection ability regeneration processing. A technique for reducing the amount of EGR gas and the amount of intake air is disclosed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-240587 A

ところが、本発明者の知見によると、PM捕集能再生処理直後の排気中のPMがフィルタに捕集されずにフィルタをすり抜け易い場合以外に、PMがフィルタに捕集されず外部に排出されてしまう機会がある。   However, according to the knowledge of the present inventor, PM is not collected by the filter but discharged to the outside except when the PM in the exhaust gas immediately after the PM collection ability regeneration process is not collected by the filter and easily passes through the filter. There is an opportunity to end up.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、内燃機関の排気浄化装置において、微粒子物質がフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制する技術を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technology for suppressing particulate matter from being discharged outside without being collected by a filter in an exhaust purification device of an internal combustion engine. It is to provide.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、微粒子物質が前記フィルタに捕集され難く外部へ排出され易い状態であると判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Determining means for determining that the particulate matter is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside when the flow rate change rate of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

ここで、フィルタに流入する排気の流速変化速度の所定速度とは、それよりも速い速度であると、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまう閾値の速度であったり、フィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜ける閾値の速度であったりし、少なくともいずれか一方の閾値となる速度である。   Here, the predetermined speed of the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is a threshold speed at which the PM accumulated on the filter peels off and re-scatters when it is faster than that, or flows into the filter. This is the threshold speed at which PM in the exhaust gas passes through the filter, or at least one of the threshold speeds.

フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、フィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまったりする。このため、PMがフィルタに捕集され難く外部へ排出され易くなる。この場合のままであると、PMがフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうおそれがある。そこで本発明では、この場合にPMがフィルタに捕集され難く外部へ排出され易い状態であると判断するので、この場合にPMがフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制する処理を実現できる。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the PM accumulated on the filter peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the filter slips through the filter. . For this reason, PM is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside. If this is the case, PM may be discharged outside without being collected by the filter. Therefore, in the present invention, in this case, it is determined that the PM is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside. In this case, the PM is prevented from being discharged to the outside without being collected by the filter. Processing can be realized.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する経路長が異なる複数の連通経路と、
各連通経路を開閉する開閉弁と、
各フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する連通経路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記連通経路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する第1制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An independent exhaust passage for each cylinder group of the internal combustion engine;
A filter provided in each exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
A plurality of communication paths having different path lengths for communicating the exhaust passages upstream of the filter with each other;
An on-off valve that opens and closes each communication path;
When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into each filter is faster than a predetermined speed, the exhaust passage communicated with the engine speed among a plurality of on-off valves according to the engine speed of the internal combustion engine. By opening a desired on-off valve provided in a communication path having a path length that cancels passing exhaust pulsations when they reach the filter, the communication is established through the communication path provided with the desired on-off valve. First control means for canceling exhaust pulsations passing through the exhaust passage when reaching the filter;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

各フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、各フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、各フィルタに流入する排気中のPMが各フィルタをすり抜けてしまったりする。このため、この場合にはPMが各フィルタに捕集され難く外部へ排出され易くなる。本発明によると、各フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関の機関回転数に応じて開弁される所望の開閉弁が設けられた連通経路によって連通された排気通路を通過する排気脈動同士を各フィルタ到達時に相殺することができる。これによると、この場合に各フィルタ到達時の排気脈動における排気速度の速い部分がなくなり、各フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又は各フィルタに流入する排気中のPMが各フィルタをすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMが各フィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into each filter is faster than a predetermined speed, the PM accumulated in each filter peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into each filter passes through each filter. I will. For this reason, in this case, PM is not easily collected by each filter and is easily discharged to the outside. According to the present invention, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into each filter is higher than a predetermined speed, the exhaust gas is communicated by a communication path provided with a desired on-off valve that is opened according to the engine speed of the internal combustion engine. Exhaust pulsations passing through the exhaust passage can be canceled when reaching each filter. According to this, in this case, there is no portion where the exhaust speed is fast in the exhaust pulsation when reaching each filter, it is difficult for the PM accumulated on each filter to peel off and re-scatter and / or flow into each filter. It is possible to make it difficult for PM in the exhaust gas to pass through each filter. Therefore, it can suppress that PM is not collected by each filter but discharged | emitted outside.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された複数の副排気通路と、
各副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と前記排気通路を通過する排気脈動とを前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
A plurality of sub-exhaust passages connected between a portion of the exhaust passage in the exhaust passage upstream of the filter with a path length different from the length of a portion of the exhaust passage;
An on-off valve for opening and closing each auxiliary exhaust passage;
When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is higher than a predetermined speed, a sub exhaust passage connected in conformity with the engine speed of the plurality of on-off valves according to the engine speed of the internal combustion engine The desired on-off valve is opened by opening a desired on-off valve provided in the sub-exhaust passage having a path length that cancels out the exhaust pulsation passing through the exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage. A second control means for canceling out the exhaust pulsation passing through the provided sub exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage when reaching the filter;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、フィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまったりする。このため、この場合にはPMがフィルタに捕集され難く外部へ排出され易くなる。本発明によると、フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関の機関回転数に応じて開弁される所望の開閉弁が設けられた副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路を通過する排気脈動と、をフィルタ到達時に相殺することができる。これによると、この場合にフィルタ到達時の排気脈動における排気速度の速い部分がなくなり、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又はフィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMがフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the PM accumulated on the filter peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the filter slips through the filter. . For this reason, in this case, PM is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside. According to the present invention, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is higher than a predetermined speed, the exhaust gas passes through the auxiliary exhaust passage provided with a desired on-off valve that is opened according to the engine speed of the internal combustion engine. The exhaust pulsation and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage can be canceled when the filter reaches the filter. According to this, in this case, there is no portion where the exhaust speed is fast in the exhaust pulsation when reaching the filter, it is difficult for the PM accumulated on the filter to peel off and re-scatter and / or in the exhaust gas flowing into the filter It is possible to make it difficult for the PM to slip through the filter. Therefore, it can suppress that PM is not collected by a filter but discharged | emitted outside.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の運転状態を前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が遅くなる運転状態に制御する第3制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Third control means for controlling the operating state of the internal combustion engine to an operating state in which the flow rate changing speed of the exhaust gas flowing into the filter is slow when the flow rate changing speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、フィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまったりする。このため、この場合にはPMがフィルタに捕集され難く外部へ排出され易くなる。本発明によると、フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関の運転状態をフィルタに流入する排気の流速変化速度が遅くなる運転状態に制御できる。これによると、この場合にフィルタに流入する排気の流速変化速度が遅くなり、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又はフィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMがフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the PM accumulated on the filter peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the filter slips through the filter. . For this reason, in this case, PM is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside. According to the present invention, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the operation state of the internal combustion engine can be controlled to an operation state in which the flow speed change speed of the exhaust gas flowing into the filter becomes slow. According to this, in this case, the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter becomes slow, it is difficult for the PM deposited on the filter to peel off and re-scatter and / or PM in the exhaust gas flowing into the filter Makes it difficult to slip through the filter. Therefore, it can suppress that PM is not collected by a filter but discharged | emitted outside.

ここで、フィルタに流入する排気の流速変化速度が遅くなる運転状態にする制御としては、例えば、一部に排気の流速変化速度が所定速度よりも速くなる車両の加速運転であるような場合に、その一部の車両の加速運転を緩慢にして排気の流速変化速度が所定速度以下となるようにする制御が挙げられる。   Here, the control for setting the operating state in which the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter becomes slow is, for example, in the case of acceleration operation of a vehicle in which the exhaust gas flow rate change speed becomes faster than a predetermined speed. Control that slows down the acceleration operation of some of the vehicles so that the flow rate change speed of the exhaust gas becomes a predetermined speed or less.

本発明にあっては、以下の構成を採用する。すなわち、本発明は、
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の運転状態を前記内燃機関で微粒子物質が生成され難い運転状態に制御する第4制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置である。
In the present invention, the following configuration is adopted. That is, the present invention
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Fourth control means for controlling the operating state of the internal combustion engine to an operating state in which particulate matter is difficult to be generated in the internal combustion engine when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is higher than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:

フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、フィルタに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、フィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまったりする。このため、この場合にはPMがフィルタに捕集され難く外部へ排出され易くなる。本発明によると、フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関の運転状態を内燃機関でPMが生成され難い運転状態に制御できる。これによると、この場合に内燃機関で生成されて内燃機関から排出されるPMの排出量が削減でき、排気中のPMが減りフィルタに流入する排気中のPMがフィルタをすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMがフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the PM accumulated on the filter peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the filter slips through the filter. . For this reason, in this case, PM is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside. According to the present invention, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed, the operating state of the internal combustion engine can be controlled to an operating state in which PM is not easily generated by the internal combustion engine. According to this, in this case, the amount of PM generated by the internal combustion engine and exhausted from the internal combustion engine can be reduced, and it is difficult for the PM in the exhaust gas to be reduced and the PM in the exhaust gas flowing into the filter to pass through the filter. Can be. Therefore, it can suppress that PM is not collected by a filter but discharged | emitted outside.

ここで、内燃機関でPMが生成され難い運転状態にする制御としては、例えば、排気通路を流通する排気の一部をEGRガスとして取り込み内燃機関の吸気通路へEGRガスを還流させるEGR装置を備える場合にEGR装置が還流させるEGRガス量を減少させることや、内燃機関の筒内燃料噴射圧を上昇させて噴射燃料を微粒化させた噴霧にすることや、内燃機関の筒内燃料噴射時期を変更することが挙げられる。   Here, for example, an EGR device that takes in part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage as EGR gas and recirculates the EGR gas to the intake passage of the internal combustion engine is provided as control for setting the operation state in which PM is hardly generated in the internal combustion engine. In this case, the amount of EGR gas recirculated by the EGR device may be reduced, the in-cylinder fuel injection pressure of the internal combustion engine may be increased to make the spray atomized, and the in-cylinder fuel injection timing of the internal combustion engine may be set. To change.

本発明によると、内燃機関の排気浄化装置において、微粒子物質がフィルタに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制することができる。   According to the present invention, in the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, it is possible to suppress the particulate matter from being discharged outside without being collected by the filter.

以下に本発明の具体的な実施例を説明する。   Specific examples of the present invention will be described below.

<実施例1>
図1は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図1に示す内燃機関1は、4つの気筒を有する第1気筒群(第1バンク)1aと4つの気筒を有する第2気筒群(第2バンク)1bとがV型に配列されたV型8気筒圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)である。
<Example 1>
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied and an exhaust system thereof. An internal combustion engine 1 shown in FIG. 1 has a V-type in which a first cylinder group (first bank) 1a having four cylinders and a second cylinder group (second bank) 1b having four cylinders are arranged in a V-type. This is an 8-cylinder compression ignition internal combustion engine (diesel engine).

第1バンク1aには、各気筒で燃焼された後の排気が流通する第1排気通路2aが接続されている。第2バンク1bには、第2排気通路2bが接続されている。第1排気通路2aには、排気中の微粒子物質(PM)を捕集する第1DPF(ディーゼルパティキュレートフィルタ)3aが配置されている。第2排気通路2bには、第2DPF3bが配置されている。第1、第2DPF3a,3bは、本発明のフィルタに相当する。なお、第1、第2DPF3a,3bは、前段に、酸化触媒、吸蔵還元型NOx触媒、三元触媒などの酸化能を有する触媒を有している。酸化能を有する触媒は、第1、第2DPF3a,3bの直上流側の各排気通路2a,2bに配置されていてもよく、第1、第2DPF3a,3bの担体に担持されていてもよい。   Connected to the first bank 1a is a first exhaust passage 2a through which exhaust gas after combustion in each cylinder flows. A second exhaust passage 2b is connected to the second bank 1b. A first DPF (diesel particulate filter) 3a that collects particulate matter (PM) in the exhaust is disposed in the first exhaust passage 2a. A second DPF 3b is disposed in the second exhaust passage 2b. The first and second DPFs 3a and 3b correspond to the filter of the present invention. The first and second DPFs 3a and 3b have a catalyst having oxidation ability such as an oxidation catalyst, an occlusion reduction type NOx catalyst, and a three-way catalyst in the previous stage. The catalyst having oxidation ability may be disposed in the exhaust passages 2a and 2b immediately upstream of the first and second DPFs 3a and 3b, or may be supported on the carriers of the first and second DPFs 3a and 3b.

第1DPF3aより上流側の第1排気通路2aと、第2DPF3bより上流側の第2排気通路2bとは、連通路4によって接続されている。連通路4の途中には、当該連通路4に排気を流通させるか排気の流通を遮断させるかを切り替える第1開閉弁5aが設けられている。   The first exhaust passage 2 a upstream from the first DPF 3 a and the second exhaust passage 2 b upstream from the second DPF 3 b are connected by a communication passage 4. A first on-off valve 5 a that switches between exhaust gas flowing through the communication path 4 or blocking the exhaust gas flow is provided in the middle of the communication path 4.

また、連通路4は、連通路4の一部を当該連通路4の一部とは異なる経路長で接続された分岐路6を有する。分岐路6の途中には、当該分岐路6に排気を流通させるか排気の流通を遮断させるかを切り替える第2開閉弁5bが設けられている。本実施例の連通路4、並びに分岐路6を一部に含む連通路4は、本発明の連通経路に相当する。   In addition, the communication path 4 has a branch path 6 in which a part of the communication path 4 is connected with a path length different from that of a part of the communication path 4. In the middle of the branch path 6, there is provided a second on-off valve 5 b that switches between exhaust gas flowing through the branch path 6 and blocking the exhaust gas flow. The communication path 4 of the present embodiment and the communication path 4 including the branch path 6 in part correspond to the communication path of the present invention.

以上のように構成された内燃機関1には、ECU7が併設されている。このECU7は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。   The internal combustion engine 1 configured as described above is provided with an ECU 7. The ECU 7 is a unit that controls the operation state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1 and the request of the driver.

ECU7には、内燃機関に吸入される吸気量(新気量)を検出するエアフローメータ8や、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気温度を検出する第1、第2排気温度センサ9a,9bなどが電気配線を介して接続されており、これらの機器の出力信号が該ECU7に入力されている。ECU7には、第1、第2開閉弁5a,5bなどが電気配線を介して接続されており、該ECU7によりこれらの機器が制御される。   The ECU 7 includes an air flow meter 8 that detects the amount of intake air (fresh air amount) taken into the internal combustion engine, and first and second exhaust temperature sensors 9a that detect exhaust temperatures flowing into the first and second DPFs 3a and 3b. 9b etc. are connected via electrical wiring, and the output signals of these devices are input to the ECU 7. The ECU 7 is connected to the first and second on-off valves 5a and 5b via electric wiring, and these devices are controlled by the ECU 7.

ECU7は、不図示のクランクポジションセンサやアクセルポジションセンサなどの出力信号を受けて内燃機関1の運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関1や上記機器を電気的に制御する。   The ECU 7 receives an output signal from a crank position sensor, an accelerator position sensor, or the like (not shown) to determine the operating state of the internal combustion engine 1, and electrically controls the internal combustion engine 1 and the above devices based on the determined engine operating state. To do.

ところで、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、第1、第2DPF3a,3bに堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気中のPMが第1、第2DPF3a,3bをすり抜けてしまったりする。このため、PMが第1、第2DPF3a,3bに捕集され難く外部へ排出され易くなる。特に第1、第2排気通路2a,2bを流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い
部分があり、この排気速度の速い部分の排気が第1、第2DPF3a,3bへ流入すると、PMが第1、第2DPF3a,3bにより捕集され難く外部へより排出され易くなる。この場合のままであると、PMが第1、第2DPF3a,3bに捕集されず外部へ排出されてしまうおそれがある。
By the way, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is higher than a predetermined speed, the PM accumulated on the first and second DPFs 3a and 3b may be peeled off and scattered again. The PM in the exhaust gas flowing into the second DPFs 3a and 3b may pass through the first and second DPFs 3a and 3b. For this reason, PM is not easily collected by the first and second DPFs 3a and 3b, and is easily discharged to the outside. In particular, exhaust pulsation corresponding to the explosion timing of each cylinder occurs in the exhaust gas flowing through the first and second exhaust passages 2a and 2b. Exhaust pulsation has a part where the exhaust speed is fast, and when the exhaust of the part where the exhaust speed is fast flows into the first and second DPFs 3a and 3b, PM is not easily collected by the first and second DPFs 3a and 3b and is discharged from the outside. It becomes easy to be done. If this is the case, PM may be discharged outside without being collected by the first and second DPFs 3a and 3b.

ここで、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度の所定速度とは、それよりも速い速度であると、第1、第2DPF3a,3bに堆積したPMがはがれて再飛散してしまう閾値の速度であったり、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気中のPMが第1、第2DPF3a,3bをすり抜ける閾値の速度であったりし、少なくともいずれか一方の閾値となる速度である。   Here, if the predetermined speed of the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is higher than that, the PM accumulated in the first and second DPFs 3a and 3b is peeled off and re-scattered. Or a threshold speed at which PM in the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b passes through the first and second DPFs 3a and 3b, and a speed that is at least one of the threshold values. It is.

そこで、本実施例では、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を当該第1又は第2DPF3a,3b到達時に相殺するようにした。   Therefore, in this embodiment, when the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is higher than a predetermined speed, the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b are related to each other. When the first or second DPF 3a, 3b is reached, it cancels out.

具体的には、ECU7は、第1又は第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度を算出し、その流速変化速度が所定速度よりも速くなる場合を判別する。そして、この場合に、ECU7は、内燃機関1の機関回転数に応じて第1、第2開閉弁5a,5bの内の、そのときの機関回転数に適合して連通した第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を相殺する経路長を有する連通路4又は分岐路6に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、所望の開閉弁が設けられた連通路4又は分岐路6によって連通された第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺する。   Specifically, the ECU 7 calculates the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the first or second DPF 3a, 3b, and determines the case where the flow rate change speed becomes faster than a predetermined speed. In this case, the ECU 7 corresponds to the engine speed of the internal combustion engine 1 and the first and second of the first and second on-off valves 5a and 5b are adapted to communicate with the engine speed at that time. A communication path provided with a desired on-off valve by opening a desired on-off valve provided in the communication path 4 or the branch path 6 having a path length that cancels exhaust pulsations passing through the exhaust passages 2a, 2b. Exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b communicated by the four or branch passages 6 are canceled when the first and second DPFs 3a and 3b arrive.

ここで、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺する構成について詳述する。図2は、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺するための各通路における経路長のモデルである。   Here, the configuration for canceling the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b when they reach the first and second DPFs 3a and 3b will be described in detail. FIG. 2 is a model of the path length in each passage for canceling the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b when they reach the first and second DPFs 3a and 3b.

図2において、連通路4との接続部位よりも上流側の第1、第2排気通路2a,2bの経路長はLとする。連通路4との接続部位よりも下流側で第1、第2DPF3a,3bまでの第1、第2排気通路2a,2bの経路長はL2とする。そして、連通路4又は一部に分岐路6を含む連通路4の経路長はL1とする。   In FIG. 2, the path lengths of the first and second exhaust passages 2 a and 2 b on the upstream side of the connection portion with the communication passage 4 are L. The path length of the first and second exhaust passages 2a and 2b to the first and second DPFs 3a and 3b on the downstream side of the connection portion with the communication passage 4 is L2. The path length of the communication path 4 including the communication path 4 or a part of the branch path 6 is L1.

上記経路長の関係において、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第1DPF3a到達時に打ち消し合う(相殺される)条件としては、第2排気通路2bから連通路4を通過し第1排気通路2aに至り第1DPF3aに到達する経路(L+L1+L2)を通過する排気脈動の波長と、第1排気通路2aを通って第1DPF3aに到達する経路(L+L2)を通過する排気脈動の波長とが半波長ずれることである。   In the relationship between the path lengths, the condition that the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b cancel each other (cancelled) when they reach the first DPF 3a passes through the communication passage 4 from the second exhaust passage 2b. The wavelength of the exhaust pulsation passing through the first exhaust passage 2a and reaching the first DPF 3a (L + L1 + L2) and the wavelength of the exhaust pulsation passing through the first exhaust passage 2a and the path reaching the first DPF 3a (L + L2) Is a half wavelength shift.

すなわち、(L+L1+L2)−(L+L2)=λ/2が成立すればよい。ここで、λは、排気脈動の波長である。よって、上式から、L1=λ/2が求まる。   That is, (L + L1 + L2) − (L + L2) = λ / 2 may be satisfied. Here, λ is the wavelength of exhaust pulsation. Therefore, L1 = λ / 2 is obtained from the above equation.

ここで、本実施例におけるV型8気筒の内燃機関1では、第1バンク1aと第2バンク1bとで爆発タイミングが90°位相がずれている。このため、L1もλ/4ずれる必要がある。したがって、L1=λ/2−λ/4=λ/4と算出される。   Here, in the V-type 8-cylinder internal combustion engine 1 according to the present embodiment, the explosion timing is 90 ° out of phase between the first bank 1a and the second bank 1b. For this reason, L1 also needs to shift by λ / 4. Therefore, L1 = λ / 2−λ / 4 = λ / 4 is calculated.

よって、L1の経路長をλ/4の倍数に設定すれば、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第1DPF3a到達時に相殺される。   Therefore, if the path length of L1 is set to a multiple of λ / 4, the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b are canceled when they reach the first DPF 3a.

ここで、λ=Vs×60/Nrpmである。Vsは音速(≒340m/s)であり、Nrpmは内燃機関1の機関回転数である。   Here, λ = Vs × 60 / N rpm. Vs is the speed of sound (≈340 m / s), and Nrpm is the engine speed of the internal combustion engine 1.

したがって、L1=(60/4)×(Vs/Nrpm)≒5100/Nrpm(m)である。このため、例えば、機関回転数(Nrpm)が1000rpmであればL1は5.1mとなり、2000rpmであればL1は2.6mとなり、4000rpmであればL1は1.3mとなる。   Therefore, L1 = (60/4) × (Vs / N rpm) ≈5100 / N rpm (m). Therefore, for example, if the engine speed (N rpm) is 1000 rpm, L1 is 5.1 m, if 2000 rpm, L1 is 2.6 m, and if 4000 rpm, L1 is 1.3 m.

このように、内燃機関1の機関回転数に応じて、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第1DPF3a到達時に相殺されるL1の経路長は異なる。   Thus, according to the engine speed of the internal combustion engine 1, the path length of L1 in which the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b are canceled when they reach the first DPF 3a is different.

なお、上述では、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第1DPF3a到達時に相殺されるL1の経路長を求めたが、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第2DPF3b到達時に相殺されるL1の経路長も同一に求められる。   In the above description, the path length of L1 is calculated so that the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b cancel each other when they reach the first DPF 3a. However, they pass through the first and second exhaust passages 2a and 2b. The path length of L1 that cancels out the exhaust pulsations when they reach the second DPF 3b is also obtained in the same way.

そこで、本実施例では、連通路4のみの経路長を機関回転数が4000rpmのとき第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が相殺できる1.3mとし、一部に分岐路6を含む連通路4の経路長を機関回転数が1000rpmのとき第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が相殺できる5.1mとしている。   Therefore, in this embodiment, the path length of only the communication passage 4 is set to 1.3 m that can cancel out the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b when the engine speed is 4000 rpm, and is partially branched. The path length of the communication path 4 including the path 6 is set to 5.1 m so that the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust paths 2a and 2b can be offset when the engine speed is 1000 rpm.

なお、他の分岐路をさらに備え、その分岐路を一部に含む連通路4の経路長を機関回転数が2000rpmのとき第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が相殺できる2.6mとしてもよい。また、さらに他の分岐路を機関回転数に応じて第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が相殺できる経路長で複数備えてもよい。   When the engine speed is 2000 rpm, the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b cancel each other out when the other passage is further provided and the path length of the communication passage 4 partially including the branch passage is 2000 rpm. It may be 2.6m. Further, a plurality of other branch paths may be provided with a path length that can cancel the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b in accordance with the engine speed.

本実施例では、以上に説明したようにして求められた、機関回転数に適合して連通した第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を相殺する経路長を有する連通路4又は分岐路6を一部に含む連通路4を備える。   In this embodiment, the communication path having a path length that cancels out the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust paths 2a and 2b, which are obtained as described above, and communicate with each other in conformity with the engine speed. 4 or a communication passage 4 partially including the branch path 6 is provided.

したがって、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺させる場合には、機関回転数が4000rpmのときには、連通路4に設けられた第1開閉弁5aを開弁する。また、機関回転数が1000rpmのときには、分岐路6に設けられた第2開閉弁5bを開弁する。つまり、本実施例では、機関回転数が4000rpmのときには所望の開閉弁は第1開閉弁5aであり、機関回転数が1000rpmのときには所望の開閉弁は第2開閉弁5bである。   Therefore, when the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b are canceled when the first and second DPFs 3a and 3b arrive, the first passage provided in the communication passage 4 when the engine speed is 4000 rpm. 1 Open the on-off valve 5a. When the engine speed is 1000 rpm, the second on-off valve 5b provided in the branch path 6 is opened. That is, in this embodiment, the desired on-off valve is the first on-off valve 5a when the engine speed is 4000 rpm, and the desired on-off valve is the second on-off valve 5b when the engine speed is 1000 rpm.

本実施例によると、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺できる。これによると、この場合に第1、第2DPF3a,3b到達時の排気脈動における排気速度の速い部分がなくなり、第1、第2DPF3a,3bに堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又は第1、第2DPF3a,3bに流入する排気中のPMが第1、第2DPF3a,3bをすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMが第1、第2DPF3a,3bに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   According to this embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is faster than a predetermined speed, the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b are first and second. It can be canceled when the second DPF 3a, 3b is reached. According to this, in this case, there is no fast exhaust speed portion in the exhaust pulsation when the first and second DPFs 3a and 3b reach, and it is difficult for the PM deposited on the first and second DPFs 3a and 3b to peel off and re-scatter. And / or PM in the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b can be made difficult to pass through the first and second DPFs 3a and 3b. Therefore, it can suppress that PM is not collected by 1st, 2nd DPF3a, 3b, but is discharged | emitted outside.

次に、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンについて説明する。図3は、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するECU7が、本発明の第1制御手段に相当する。   Next, an exhaust pulsation canceling control routine according to this embodiment will be described. FIG. 3 is a flowchart showing an exhaust pulsation canceling control routine according to this embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time. Moreover, ECU7 which performs this routine is equivalent to the 1st control means of this invention.

ステップS101では、ECU7は、各種センサの出力値から内燃機関1の運転状態を検出する。この際、エアフローメータ8からは吸気量Gaを検出すると共に、内燃機関1の気筒内に噴射される燃料噴射量Qも検出される。また第1、第2排気温度センサ9a,9bからは第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の温度Tinが検出される。   In step S101, the ECU 7 detects the operating state of the internal combustion engine 1 from the output values of various sensors. At this time, the air flow meter 8 detects the intake air amount Ga and also detects the fuel injection amount Q injected into the cylinder of the internal combustion engine 1. Further, the first and second exhaust temperature sensors 9a and 9b detect the temperature Tin of the exhaust flowing into the first and second DPFs 3a and 3b.

ステップS102では、ECU7は、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度ΔVを算出する。具体的には、エアフローメータ8が検出した吸気量Ga及び内燃機関1の気筒内に噴射される燃料噴射量Qに基づいて、GaとQの和の単位時間当たりの変化量である「Δ(Ga+Q)/sec」の値が算出される。また第1、第2排気温度センサ9a,9bが検出した第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の温度Tinに基づいて、Tinの単位時間当たりの変化量である「ΔTin/sec」の値が算出される。そして、「Δ(Ga+Q)/sec」及び「ΔTin/sec」に基づいて、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度ΔV(m/sec)を算出する。   In step S102, the ECU 7 calculates the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b. Specifically, based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter 8 and the fuel injection amount Q injected into the cylinder of the internal combustion engine 1, the change amount per unit time of the sum of Ga and Q is “Δ ( The value of “Ga + Q) / sec” is calculated. The value of “ΔTin / sec”, which is a change amount of Tin per unit time, based on the exhaust temperature Tin flowing into the first and second DPFs 3a and 3b detected by the first and second exhaust temperature sensors 9a and 9b. Is calculated. Then, based on “Δ (Ga + Q) / sec” and “ΔTin / sec”, the flow velocity change speed ΔV (m / sec) of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is calculated.

ステップS103では、ECU7は、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いか否かを判別する。なお、本ステップを実行するECU7が本発明の判断手段に相当する。排気の流速変化速度ΔVは、ステップS102で算出した値である。また所定速度αは予め実験などから求められた速度であって、それよりも速い速度であると、第1、第2DPF3a,3bに堆積したPMがはがれて再飛散してしまう閾値の速度であったり、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気中のPMが第1、第2DPF3a,3bをすり抜ける閾値の速度であったりし、少なくともいずれか一方の閾値となる速度である。   In step S103, the ECU 7 determines whether or not the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is faster than a predetermined speed α. In addition, ECU7 which performs this step is equivalent to the determination means of this invention. The flow rate change rate ΔV of the exhaust is the value calculated in step S102. Further, the predetermined speed α is a speed obtained in advance by experiments or the like, and if it is faster than that, it is a threshold speed at which PM deposited on the first and second DPFs 3a and 3b peels off and re-scatters. Or the threshold speed at which PM in the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b passes through the first and second DPFs 3a and 3b, or at least one of the threshold values.

ステップS103において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下と否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと肯定判定された場合には、ステップS104へ移行する。   If it is determined in step S103 that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is not more than the predetermined speed α, this routine is temporarily ended. On the other hand, if it is affirmed that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process proceeds to step S104.

ステップS104では、ECU7は、現在の内燃機関1の機関回転数に応じて第1又は第2開閉弁5a,5bのいずれかを開弁する。   In step S104, the ECU 7 opens either the first or second on-off valve 5a, 5b according to the current engine speed of the internal combustion engine 1.

すなわち、内燃機関1の機関回転数が4000rpmである場合には、第1開閉弁5aを開弁する。一方、内燃機関1の機関回転数が1000rpmである場合には、第2開閉弁5bを開弁する。このステップS104の制御により、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士を第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺できる。   That is, when the engine speed of the internal combustion engine 1 is 4000 rpm, the first on-off valve 5a is opened. On the other hand, when the engine speed of the internal combustion engine 1 is 1000 rpm, the second on-off valve 5b is opened. By the control in step S104, the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b can be canceled when they reach the first and second DPFs 3a and 3b.

ステップS105では、ECU7は、ステップS101と同様に各種センサの出力値から内燃機関1の運転状態を検出する。   In step S105, the ECU 7 detects the operating state of the internal combustion engine 1 from the output values of the various sensors as in step S101.

ステップS106では、ECU7は、ステップS102と同様に第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度ΔVを算出する。   In step S106, the ECU 7 calculates the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b, similarly to step S102.

ステップS107では、ECU7は、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下になるか否かを判別する。排気の流速変化速度ΔVは、ステップS106で算出した値である。また所定速度αはステップS103で用いた値と同値である。   In step S107, the ECU 7 determines whether or not the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is equal to or lower than a predetermined speed α. The flow rate change rate ΔV of the exhaust is the value calculated in step S106. The predetermined speed α is the same value as that used in step S103.

ステップS107において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと否定判定された場合には、ステップS104へ戻る。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下であると肯定判定された場合には、ステップS108へ移行する。   If it is determined in step S107 that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process returns to step S104. On the other hand, if an affirmative determination is made that the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is equal to or lower than the predetermined speed α, the process proceeds to step S108.

ステップS108では、ECU7は、開弁していた第1又は第2開閉弁5a,5bを閉
弁する。このステップS108の制御により、内燃機関1から排出される排気は、連通路4又は分岐路6は通過せず、第1、第2排気通路2a,2bのそれぞれを流通し第1、第2DPF3a,3bのそれぞれを通過して排出される。
In step S108, the ECU 7 closes the opened first or second on-off valve 5a, 5b. By the control in step S108, the exhaust discharged from the internal combustion engine 1 does not pass through the communication passage 4 or the branch passage 6, but flows through the first and second exhaust passages 2a and 2b, respectively, and the first and second DPF 3a, It passes through each of 3b and is discharged.

第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度が所定速度以下になる場合には、第1、第2DPF3a,3bに堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことがなくなり、及び/又は第1、第2DPF3a,3bに流入する排気中のPMが第1、第2DPF3a,3bをすり抜けてしまうことがなくなる。したがって、PMが第1、第2DPF3a,3bに捕集され易く外部へ排出され難くなる。よって、この場合には、第1、第2DPF3a,3bに排気速度が速い部分がある排気脈動を有する排気を通常通り流入させるようにしている。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is equal to or lower than a predetermined speed, the PM deposited on the first and second DPFs 3a and 3b will not be peeled off and scattered again, and / or Alternatively, PM in the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b will not slip through the first and second DPFs 3a and 3b. Therefore, PM is easily collected by the first and second DPFs 3a and 3b, and is difficult to be discharged to the outside. Therefore, in this case, exhaust gas having an exhaust pulsation in which the first and second DPFs 3a and 3b have a portion where the exhaust speed is fast is caused to flow as usual.

そして、ステップS108の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。   Then, after the control in step S108, this routine is temporarily terminated.

以上の本ルーチンを実施することにより、第1、第2DPF3a,3bに流入する排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速い場合に、PMが第1、第2DPF3a,3bに捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   By performing the above routine, when the flow rate change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the first and second DPFs 3a and 3b is faster than the predetermined speed α, PM is not collected by the first and second DPFs 3a and 3b. It can suppress discharging to the outside.

なお、本実施例では、連通路4及び分岐路6を備える構成を説明した。しかし、これに限られず、図4に示すように連通経路として複数の連通路4a,4bを第1、第2排気通路2a,2bとの接続位置を変更して備えてもよい。上述したように、第1、第2排気通路2a,2bを通過する排気脈動同士が第1、第2DPF3a,3b到達時に相殺される条件は、複数の連通路4a,4bの経路長L1=λ/4の倍数であればよい。よって、連通路4a,4bの排気通路2a,2bとの接続位置が変化しても連通路4a,4bとの接続位置よりも上流側の第1、第2排気通路2a,2bの経路長Lや連通路4a,4bとの接続位置よりも下流側で第1、第2DPF3a,3bまでの第1、第2排気通路2a,2bの経路長L2が第1、第2排気通路2a,2b間で相対的な関係が保たれていればよいからである。   In the present embodiment, the configuration including the communication path 4 and the branch path 6 has been described. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of communication passages 4a and 4b may be provided as communication paths by changing the connection positions of the first and second exhaust passages 2a and 2b as shown in FIG. As described above, the condition that the exhaust pulsations passing through the first and second exhaust passages 2a and 2b cancel each other when they reach the first and second DPFs 3a and 3b is the path length L1 = λ of the plurality of communication passages 4a and 4b. It may be a multiple of / 4. Therefore, even if the connection position of the communication passages 4a and 4b with the exhaust passages 2a and 2b changes, the path length L of the first and second exhaust passages 2a and 2b upstream of the connection position with the communication passages 4a and 4b. Or the length L2 of the first and second exhaust passages 2a and 2b to the first and second DPFs 3a and 3b on the downstream side of the connection position with the communication passages 4a and 4b is between the first and second exhaust passages 2a and 2b. This is because it is sufficient that the relative relationship is maintained.

<実施例2>
次に、実施例2について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 2>
Next, Example 2 will be described. Here, a configuration different from the above-described embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

図5は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図5に示す内燃機関1cは、直列4気筒の圧縮着火式内燃機関(ディーゼルエンジン)である。   FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied and its exhaust system. An internal combustion engine 1c shown in FIG. 5 is an inline 4-cylinder compression ignition internal combustion engine (diesel engine).

内燃機関1cには、排気通路2が接続されている。排気通路2には、DPF3が配置されている。DPF3は、本発明のフィルタに相当する。   An exhaust passage 2 is connected to the internal combustion engine 1c. A DPF 3 is disposed in the exhaust passage 2. The DPF 3 corresponds to the filter of the present invention.

DPF3よりも上流側の排気通路2には、排気通路2の一部の間を、当該排気通路2の一部の長さとは異なる経路長で接続された第1、第2副排気通路11a,11bが設けられている。第1副排気通路11aの途中には、第1開閉弁12aが配置されている。第2副排気通路11bの途中には、第2開閉弁12bが配置されている。   The first and second auxiliary exhaust passages 11a, 11a, 11b connected to the exhaust passage 2 upstream of the DPF 3 with a part of the exhaust passage 2 having a different path length from the length of the part of the exhaust passage 2. 11b is provided. A first on-off valve 12a is arranged in the middle of the first sub exhaust passage 11a. A second on-off valve 12b is arranged in the middle of the second sub exhaust passage 11b.

以上のように構成された内燃機関1cには、ECU7が併設されている。このECU7は、内燃機関1の運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1の運転状態を制御するユニットである。   The internal combustion engine 1c configured as described above is provided with an ECU 7. The ECU 7 is a unit that controls the operation state of the internal combustion engine 1 in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1 and the request of the driver.

ECU7には、内燃機関に吸入される吸気量(新気量)を検出するエアフローメータ8
や、DPF3に流入する排気温度を検出する排気温度センサ9などが電気配線を介して接続されており、これらの機器の出力信号が該ECU7に入力されている。ECU7には、第1、第2開閉弁12a,12bなどが電気配線を介して接続されており、該ECU7によりこれらの機器が制御される。
The ECU 7 includes an air flow meter 8 that detects an intake air amount (fresh air amount) taken into the internal combustion engine.
In addition, an exhaust temperature sensor 9 for detecting an exhaust temperature flowing into the DPF 3 is connected via an electrical wiring, and output signals of these devices are input to the ECU 7. The ECU 7 is connected to the first and second on-off valves 12a and 12b through electric wiring, and these devices are controlled by the ECU 7.

ECU9は、不図示のクランクポジションセンサやアクセルポジションセンサなどの出力信号を受けて内燃機関1cの運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関1cや上記機器を電気的に制御する。   The ECU 9 receives an output signal from a crank position sensor or an accelerator position sensor (not shown), determines the operating state of the internal combustion engine 1c, and electrically controls the internal combustion engine 1c and the above devices based on the determined engine operating state. To do.

ところで、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、DPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまったりする。このため、PMがDPF3に捕集され難く外部へ排出され易くなる。特に排気通路2を流通する排気には各気筒の爆発タイミングに応じた排気脈動が生じている。排気脈動は、排気速度の速い部分があり、この排気速度の速い部分の排気がDPF3へ流入すると、PMがDPF3により捕集され難く外部へより排出され易くなる。この場合のままであると、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうおそれがある。   By the way, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the PM accumulated in the DPF 3 peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 passes through the DPF 3. I'll be relaxed. For this reason, PM is not easily collected by the DPF 3 and is easily discharged to the outside. In particular, exhaust pulsation corresponding to the explosion timing of each cylinder occurs in the exhaust gas flowing through the exhaust passage 2. The exhaust pulsation has a portion with a high exhaust speed. When the exhaust with this high exhaust speed flows into the DPF 3, the PM is not easily collected by the DPF 3, and is easily discharged to the outside. If this is the case, PM may be discharged outside without being collected by the DPF 3.

そこで、本実施例では、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、第1、第2副排気通路11a,11bのいずれかを通過する排気脈動と、排気通路2を通過する排気脈動とを当該DPF3到達時に相殺するようにした。   Therefore, in this embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the exhaust pulsation passing through one of the first and second auxiliary exhaust passages 11a and 11b and the exhaust passage 2 are set. The passing exhaust pulsation is canceled when the DPF 3 is reached.

具体的には、ECU7は、DPF3に流入する排気の流速変化速度を算出し、その流速変化速度が所定速度よりも速くなる場合を判別する。そして、この場合に、ECU7は、内燃機関1の機関回転数に応じて第1、第2開閉弁12a,12bの内の、そのときの機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とを相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、所望の開閉弁が設けられた副排気通路を通過する排気脈動と、排気通路2を通過する排気脈動とを排気温度よりも高温のDPF3到達時に相殺する。   Specifically, the ECU 7 calculates the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3, and determines a case where the flow rate change speed becomes faster than a predetermined speed. In this case, the ECU 7 uses the auxiliary exhaust passage connected to the engine speed of the first and second on-off valves 12a and 12b in accordance with the engine speed of the internal combustion engine 1 in accordance with the engine speed at that time. The auxiliary exhaust passage provided with the desired opening / closing valve is opened by opening the desired opening / closing valve provided in the auxiliary exhaust passage having a path length that cancels out the exhaust pulsation passing through and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2. The exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 are offset when the DPF 3 reaches a temperature higher than the exhaust temperature.

ここで、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とをDPF3到達時に相殺する構成について詳述する。図6は、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とをDPF3到達時に相殺するための各通路における経路長のモデルである。   Here, the configuration for canceling the exhaust pulsation passing through the first or second auxiliary exhaust passage 11a, 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 when reaching the DPF 3 will be described in detail. FIG. 6 is a model of the path length in each passage for canceling the exhaust pulsation passing through the first or second sub exhaust passage 11a, 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 when reaching the DPF 3.

図6において、第1又は第2副排気通路11a,11bとの上流側接続部位から下流側接続部位までの排気通路2の一部の経路長はL3とする。第1又は第2副排気通路11a,11bの経路長はL4とする。   In FIG. 6, the length of a part of the exhaust passage 2 from the upstream connection portion to the downstream connection portion with the first or second sub exhaust passage 11a, 11b is L3. The path length of the first or second sub exhaust passage 11a, 11b is L4.

上記経路長の関係において、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とがDPF3到達時に打ち消し合う(相殺される)条件としては、排気通路2の途中で第1又は第2副排気通路11a,11bを通ってDPF3に到達する経路を通過する排気脈動の波長と、排気通路2を通ってDPF3に到達する経路を通過する排気脈動の波長とが半波長ずれることである。よって、これらの経路の差は、L4−L3である。   In the relationship between the path lengths, the exhaust pulsation passing through the first or second sub-exhaust passages 11a and 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 cancel each other (cancelled) when reaching the DPF 3. 2, the wavelength of exhaust pulsation passing through the path reaching the DPF 3 through the first or second auxiliary exhaust passages 11 a, 11 b and the wavelength of exhaust pulsation passing through the path reaching the DPF 3 through the exhaust path 2. Is a half wavelength shift. Therefore, the difference between these routes is L4−L3.

すなわち、L4−L3=λ/2が成立すればよい。ここで、λは、排気脈動の波長である。上式から、L4=L3+λ/2が求まる。   That is, L4−L3 = λ / 2 may be satisfied. Here, λ is the wavelength of exhaust pulsation. From the above equation, L4 = L3 + λ / 2 is obtained.

よって、L4の経路長を(L3+λ/2)の倍数に設定すればDPF3到達時に、第1
又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺される。
Therefore, if the path length of L4 is set to a multiple of (L3 + λ / 2), the first time when reaching DPF3
Alternatively, the exhaust pulsation passing through the second sub exhaust passages 11a and 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 are offset.

ここで、λ=Vs×60/Nrpmである。Vsは音速(≒340m/s)であり、Nrpmは内燃機関1cの機関回転数である。   Here, λ = Vs × 60 / N rpm. Vs is the speed of sound (≈340 m / s), and Nrpm is the engine speed of the internal combustion engine 1c.

したがって、L4=L3+(60/2)×(Vs/Nrpm)≒L3+10200/Nrpm(m)である。このため、例えば、機関回転数(Nrpm)が1000rpmであればL4は(L3+10.2)mとなり、2000rpmであればL4は(L3+5.1)mとなり、4000rpmであればL4は(L3+2.6)mとなる。   Therefore, L4 = L3 + (60/2) × (Vs / Nrpm) ≈L3 + 10200 / Nrpm (m). Therefore, for example, if the engine speed (Nrpm) is 1000 rpm, L4 is (L3 + 10.2) m, and if it is 2000 rpm, L4 is (L3 + 5.1) m, and if it is 4000 rpm, L4 is (L3 + 2.6). ) M.

このように、内燃機関1cの機関回転数に応じて、DPF3で第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺されるL4の経路長は異なる。   Thus, the L4 path in which the exhaust pulsation passing through the first or second auxiliary exhaust passages 11a and 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 are canceled out by the DPF 3 in accordance with the engine speed of the internal combustion engine 1c. The length is different.

そこで、本実施例では、第1副排気通路11aの経路長を機関回転数が4000rpmのとき第1副排気通路11aを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺できる(L3+2.6)mとし、第2副排気通路11bの経路長を機関回転数が1000rpmのとき第2副排気通路11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺できる(L3+10.2)mとしている。   Therefore, in the present embodiment, when the engine speed is 4000 rpm, the exhaust pulsation passing through the first auxiliary exhaust passage 11a and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 can be offset when the path length of the first auxiliary exhaust passage 11a is 4000 rpm (L3 + 2). .6) m, and when the engine speed is 1000 rpm, the exhaust pulsation passing through the second auxiliary exhaust passage 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 can be offset (L3 + 10.m). 2) m.

なお、他の副排気通路をさらに備え、その副排気通路の経路長を機関回転数が2000rpmのときその副排気通路を通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺できる(L3+5.1)mとしてもよい。また、さらに他の副排気通路を機関回転数に応じて当該他の副排気通路を通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とが相殺できる経路長で複数備えてもよい。   In addition, when the engine speed is 2000 rpm, the exhaust pulsation passing through the sub-exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 can be offset (L3 + 5). .1) m may be used. Further, a plurality of other sub exhaust passages may be provided with a path length that can cancel out the exhaust pulsation passing through the other sub exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 according to the engine speed.

本実施例では、以上に説明したようにして求められた、機関回転数に適合して接続された第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とを相殺する経路長を有する第1又は第2副排気通路11a,11bを備える。   In the present embodiment, the exhaust pulsation passing through the first or second auxiliary exhaust passages 11a, 11b and the exhaust passage passing through the exhaust passage 2 obtained in the manner described above and connected in conformity with the engine speed. First or second auxiliary exhaust passages 11a and 11b having a path length that cancels out pulsation are provided.

したがって、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とをDPF3到達時に相殺させる場合には、機関回転数が4000rpmのときには、第1副排気通路11aに設けられた第1開閉弁12aを開弁する。また、機関回転数が1000rpmのときには、第2副排気通路11bに設けられた第2開閉弁12bを開弁する。つまり、本実施例では、機関回転数が4000rpmのときには所望の開閉弁は第1開閉弁12aであり、機関回転数が1000rpmのときには所望の開閉弁は第2開閉弁12bである。   Therefore, when the exhaust pulsation passing through the first or second sub exhaust passage 11a, 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 are canceled when the DPF 3 is reached, when the engine speed is 4000 rpm, the first sub exhaust The first on-off valve 12a provided in the passage 11a is opened. When the engine speed is 1000 rpm, the second on-off valve 12b provided in the second auxiliary exhaust passage 11b is opened. That is, in this embodiment, when the engine speed is 4000 rpm, the desired on-off valve is the first on-off valve 12a, and when the engine speed is 1000 rpm, the desired on-off valve is the second on-off valve 12b.

本実施例によると、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とを排気温度よりも高温のDPF3到達時に相殺できる。これによると、この場合にDPF3到達時の排気脈動における排気速度の速い部分がなくなり、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又はDPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   According to the present embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the exhaust pulsation passing through the first or second auxiliary exhaust passage 11a, 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 Can be offset when the DPF 3 reaches a temperature higher than the exhaust temperature. According to this, in this case, there is no portion where the exhaust speed is high in the exhaust pulsation when reaching the DPF 3, it is difficult for the PM deposited on the DPF 3 to peel off and re-scatter and / or in the exhaust flowing into the DPF 3. It is possible to make it difficult for the PMs to pass through the DPF 3. Therefore, it can suppress that PM is not collected by DPF3 but discharged | emitted outside.

次に、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンについて説明する。図7は、本実施例による排気脈動相殺制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するECU7が、本発明の第2制
御手段に相当する。
Next, an exhaust pulsation canceling control routine according to this embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing an exhaust pulsation canceling control routine according to this embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time. The ECU 7 that executes this routine corresponds to the second control means of the present invention.

ステップS201では、ECU7は、各種センサの出力値から内燃機関1cの運転状態を検出する。この際、エアフローメータからは吸気量Gaを検出すると共に、内燃機関1cの気筒内に噴射される燃料噴射量Qも検出される。また排気温度センサ9からはDPF3に流入する排気の温度Tinが検出される。   In step S201, the ECU 7 detects the operating state of the internal combustion engine 1c from the output values of various sensors. At this time, the intake air amount Ga is detected from the air flow meter, and the fuel injection amount Q injected into the cylinder of the internal combustion engine 1c is also detected. Further, the exhaust gas temperature sensor 9 detects the temperature Tin of the exhaust gas flowing into the DPF 3.

ステップS202では、ECU7は、DPF3に流入する排気の流速変化速度ΔVを算出する。具体的には、エアフローメータが検出した吸気量Ga及び内燃機関1の気筒内に噴射される燃料噴射量Qに基づいて、「Δ(Ga+Q)/sec」の値が算出される。また排気温度センサ9が検出したDPF3に流入する排気の温度Tinに基づいて、「ΔTin/sec」の値が算出される。そして、「Δ(Ga+Q)/sec」及び「ΔTin/sec」に基づいて、DPF3に流入する排気の流速変化速度ΔV(m/sec)を算出する。   In step S202, the ECU 7 calculates the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the DPF 3. Specifically, the value of “Δ (Ga + Q) / sec” is calculated based on the intake air amount Ga detected by the air flow meter and the fuel injection amount Q injected into the cylinder of the internal combustion engine 1. Further, a value of “ΔTin / sec” is calculated based on the temperature Tin of the exhaust gas flowing into the DPF 3 detected by the exhaust gas temperature sensor 9. Then, based on “Δ (Ga + Q) / sec” and “ΔTin / sec”, the flow velocity change speed ΔV (m / sec) of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is calculated.

ステップS203では、ECU7は、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いか否かを判別する。なお、本ステップを実行するECU7が本発明の判断手段に相当する。排気の流速変化速度ΔVは、ステップS202で算出した値である。また所定速度αは予め実験などから求められた速度であって、それよりも速い速度であると、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまう閾値の速度であったり、DPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜ける閾値の速度であったりし、少なくともいずれか一方の閾値となる速度である。   In step S203, the ECU 7 determines whether or not the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is faster than a predetermined speed α. In addition, ECU7 which performs this step is equivalent to the determination means of this invention. The flow rate change rate ΔV of the exhaust is the value calculated in step S202. In addition, the predetermined speed α is a speed obtained in advance by experiments or the like, and if it is faster than that, the threshold speed at which the PM deposited on the DPF 3 peels off and re-scatters or flows into the DPF 3. It is a threshold speed at which PM in the exhaust gas passes through the DPF 3, or a speed that is at least one of the threshold values.

ステップS203において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下と否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと肯定判定された場合には、ステップS204へ移行する。   If it is determined in step S203 that the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is not more than the predetermined speed α, this routine is temporarily terminated. On the other hand, when it is affirmed that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process proceeds to step S204.

ステップS204では、ECU7は、現在の内燃機関1cの機関回転数に応じて第1又は第2開閉弁12a,12bのいずれかを開弁する。   In step S204, the ECU 7 opens either the first or second on-off valve 12a, 12b according to the current engine speed of the internal combustion engine 1c.

すなわち、内燃機関1cの機関回転数が4000rpmである場合には、第1開閉弁12aを開弁する。内燃機関1cの機関回転数が1000rpmである場合には、第2開閉弁12bを開弁する。このステップS204の制御により、第1又は第2副排気通路11a,11bを通過する排気脈動と排気通路2を通過する排気脈動とをDPF3到達時に相殺できる。   That is, when the engine speed of the internal combustion engine 1c is 4000 rpm, the first on-off valve 12a is opened. When the engine speed of the internal combustion engine 1c is 1000 rpm, the second on-off valve 12b is opened. By the control in step S204, the exhaust pulsation passing through the first or second auxiliary exhaust passage 11a, 11b and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage 2 can be canceled when the DPF 3 is reached.

ステップS205では、ECU7は、ステップS201と同様に各種センサの出力値から内燃機関1cの運転状態を検出する。   In step S205, the ECU 7 detects the operating state of the internal combustion engine 1c from the output values of various sensors as in step S201.

ステップS206では、ECU7は、ステップS202と同様にDPF3に流入する排気の流速変化速度ΔVを算出する。   In step S206, the ECU 7 calculates the flow velocity change rate ΔV of the exhaust gas flowing into the DPF 3 as in step S202.

ステップS207では、ECU7は、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下になるか否かを判別する。排気の流速変化速度ΔVは、ステップS206で算出した値である。また所定速度αはステップS203で用いた値と同値である。   In step S207, the ECU 7 determines whether or not the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is equal to or lower than a predetermined speed α. The flow rate change rate ΔV of the exhaust is the value calculated in step S206. The predetermined speed α is the same value as that used in step S203.

ステップS207において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと否定判定された場合には、ステップS204へ戻る。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下であると肯定判定された場合には、ステップS208へ移行する。   If it is determined in step S207 that the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process returns to step S204. On the other hand, if an affirmative determination is made that the exhaust flow velocity change speed ΔV is equal to or lower than the predetermined speed α, the process proceeds to step S208.

ステップS208では、ECU7は、開弁していた第1又は第2開閉弁12a,12bを閉弁する。このステップS208の制御により、内燃機関1cから排出される排気は、第1又は第2副排気通路11a,11bは通過せず、排気通路2を流通しDPF3を通過して排出される。   In step S208, the ECU 7 closes the opened first or second on-off valve 12a, 12b. By the control in step S208, the exhaust discharged from the internal combustion engine 1c does not pass through the first or second sub exhaust passages 11a and 11b, passes through the exhaust passage 2 and passes through the DPF 3, and is discharged.

DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度以下になる場合には、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことがなくなり、及び/又はDPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまうことがなくなる。したがって、PMがDPF3に捕集され易く外部へ排出され難くなる。よって、この場合には、DPF3に排気速度が速い部分がある排気脈動を有する排気を通常通り流入させるようにしている。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 becomes a predetermined speed or less, the PM accumulated in the DPF 3 will not peel off and re-scatter and / or the PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 No more slipping through. Therefore, PM is easily collected by the DPF 3 and is not easily discharged to the outside. Therefore, in this case, exhaust gas having exhaust pulsation in which the DPF 3 has a portion with a high exhaust speed is allowed to flow as usual.

そして、ステップS208の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。   Then, after the control in step S208, this routine is temporarily terminated.

以上の本ルーチンを実施することにより、DPF3に流入する排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速い場合に、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   By carrying out the above routine, it is possible to prevent PM from being collected in the DPF 3 and discharged outside when the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than the predetermined speed α.

<実施例3>
次に、実施例3について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 3>
Next, Example 3 will be described. Here, a configuration different from the above-described embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

図8は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。図8に示す内燃機関1dは、図5に示す内燃機関1cにおいて第1、第2副排気通路11a,11bが無い構成である。内燃機関1cは、車両に搭載されている。   FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied and its exhaust system. An internal combustion engine 1d shown in FIG. 8 has a configuration without the first and second sub exhaust passages 11a and 11b in the internal combustion engine 1c shown in FIG. The internal combustion engine 1c is mounted on a vehicle.

DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、DPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまったりする。このため、PMがDPF3に捕集され難く外部へ排出され易くなる。この場合のままであると、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうおそれがある。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the PM accumulated in the DPF 3 peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 passes through the DPF 3. . For this reason, PM is not easily collected by the DPF 3 and is easily discharged to the outside. If this is the case, PM may be discharged outside without being collected by the DPF 3.

そこで、本実施例では、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関の運転状態をDPF3に流入する排気の流速変化速度が遅くなる運転状態に制御するようにした。   Therefore, in this embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the operation state of the internal combustion engine is controlled to be an operation state where the flow speed change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 becomes slow. did.

具体的には、ECU7は、車両の加速運転時にDPF3に流入する排気の流速変化速度を算出し、その流速変化速度が所定速度よりも速くなる場合を判別する。そして、この場合に、ECU7は、車両の加速運転中の所定時間の間だけDPF3に流入する排気の流速変化速度を所定速度以下となるように加速を緩慢にする。   Specifically, the ECU 7 calculates the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 during the acceleration operation of the vehicle, and determines a case where the flow velocity change speed becomes faster than a predetermined speed. In this case, the ECU 7 slows the acceleration so that the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is not more than a predetermined speed for a predetermined time during the acceleration operation of the vehicle.

本実施例によると、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、DPF3に流入する排気の流速変化速度を遅くできる。これによると、この場合にDPF3に流入する排気の流速変化速度が遅くなり、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことを困難にでき、及び/又はDPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまうことを困難にできる。したがって、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   According to this embodiment, when the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 can be slowed. According to this, in this case, the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 becomes slow, it is difficult for the PM deposited on the DPF 3 to peel off and re-scatter, and / or PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 Makes it difficult to pass through the DPF 3. Therefore, it can suppress that PM is not collected by DPF3 but discharged | emitted outside.

次に、本実施例による車両加速緩慢制御ルーチンについて説明する。図9は、本実施例による車両加速緩慢制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の
時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するECU7が、本発明の第3制御手段に相当する。なお、ステップS201〜S203は、図7の制御ルーチンと同一である。
Next, a vehicle acceleration / slowness control routine according to this embodiment will be described. FIG. 9 is a flowchart showing a vehicle acceleration / slowness control routine according to this embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time. The ECU 7 that executes this routine corresponds to the third control means of the present invention. Steps S201 to S203 are the same as the control routine of FIG.

ステップS203において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下と否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと肯定判定された場合には、ステップS304へ移行する。   If it is determined in step S203 that the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is not more than the predetermined speed α, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is determined affirmative that the flow rate change speed ΔV of the exhaust gas is faster than the predetermined speed α, the process proceeds to step S304.

ステップS304では、ECU7は、車両の加速運転中におけるDPF3に流入する排気の流速変化速度を所定速度α以下となるように車両加速運転を緩慢にする。   In step S304, the ECU 7 slows the vehicle acceleration operation so that the flow velocity change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 during the acceleration operation of the vehicle is equal to or less than the predetermined speed α.

すなわち、排気の流速変化速度を所定速度α以下となるように、スロットル弁で吸気量を制限したり、内燃機関1dの気筒内へ噴射される燃料噴射量を制限したりして車両の加速を緩慢にする。このステップS304の制御により、排気の流速変化速度が所定速度α以下となる。   In other words, the vehicle is accelerated by limiting the intake air amount with a throttle valve or limiting the fuel injection amount injected into the cylinder of the internal combustion engine 1d so that the flow rate change speed of the exhaust gas becomes a predetermined speed α or less. Slow down. By the control in step S304, the flow rate change speed of the exhaust gas becomes a predetermined speed α or less.

ステップS305では、ECU7は、ステップS304の制御を実行した状態で所定時間の経過を待つ。所定時間は、車両の操作者が加速を緩慢にしたことによる車両加速の緩慢感が感じられない程の微小時間であるとよい。これにより、一部の所定時間内に排気の流速変化速度が所定速度αよりも速くなる車両の加速運転であるような場合に、その一部の車両の加速運転を緩慢にして排気の流速変化速度が所定速度α以下となるようにしている。   In step S305, the ECU 7 waits for the elapse of a predetermined time in a state where the control in step S304 is executed. The predetermined time may be a minute time such that a slow feeling of vehicle acceleration caused by the vehicle operator slowing down the acceleration is not felt. As a result, in the case of an acceleration operation of a vehicle in which the exhaust gas flow rate change speed becomes faster than the predetermined speed α within a predetermined time period, the acceleration operation of some of the vehicles is made slow to change the exhaust gas flow rate. The speed is set to be equal to or lower than a predetermined speed α.

ステップS306では、ECU7は、車両の加速運転を通常に戻す。これにより、一部の所定時間内に急激に排気の流速変化速度が所定速度αよりも速くなる車両の加速運転であるような場合には、排気の流速変化速度が所定速度αよりも速くなってしまうことをなくすことができる。   In step S306, the ECU 7 returns the acceleration operation of the vehicle to normal. As a result, in the case of a vehicle acceleration operation in which the exhaust flow velocity change speed suddenly becomes higher than the predetermined speed α within a predetermined time period, the exhaust flow velocity change speed becomes higher than the predetermined speed α. Can be eliminated.

そして、ステップS306の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。   Then, after the control in step S306, this routine is temporarily terminated.

以上の本ルーチンを実施することにより、DPF3に流入する排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速い場合に、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   By carrying out the above routine, it is possible to prevent PM from being collected in the DPF 3 and discharged outside when the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than the predetermined speed α.

<実施例4>
次に、実施例4について説明する。ここでは、上述した実施例と異なる構成について説明し、同様の構成については説明を省略する。
<Example 4>
Next, Example 4 will be described. Here, a configuration different from the above-described embodiment will be described, and description of the same configuration will be omitted.

図10は、本実施例に係る内燃機関の排気浄化装置を適用する内燃機関、及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。図10に示す内燃機関1eは、ピストンと共に燃焼室を形成する気筒を4つ有する水冷式の4ストロークサイクル・ディーゼルエンジンである。内燃機関1は、車両に搭載されている。各気筒には、燃料タンク21から燃料供給通路22を介して軽油などの燃料が供給され、コモンレール23で燃料噴射圧が定められた燃料を気筒内へ適宜の量且つ適宜のタイミングで噴射する燃料噴射弁24が設けられている。内燃機関1には、吸気通路25及び排気通路2が接続されている。   FIG. 10 is a diagram showing a schematic configuration of an internal combustion engine to which the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to this embodiment is applied, and its intake system and exhaust system. An internal combustion engine 1e shown in FIG. 10 is a water-cooled four-stroke cycle diesel engine having four cylinders that form a combustion chamber together with a piston. The internal combustion engine 1 is mounted on a vehicle. Fuel, such as light oil, is supplied from the fuel tank 21 through the fuel supply passage 22 to each cylinder, and fuel with a fuel injection pressure determined by the common rail 23 is injected into the cylinder at an appropriate amount and at an appropriate timing. An injection valve 24 is provided. An intake passage 25 and an exhaust passage 2 are connected to the internal combustion engine 1.

内燃機関1に接続された吸気通路25の途中には、排気のエネルギを駆動源として作動するターボチャージャ26のコンプレッサ26aが配置されている。コンプレッサ26aよりも上流の吸気通路25には、該吸気通路25内を流通する吸気の流量を調節するスロットル弁27が配置されている。このスロットル弁27は、電動アクチュエータにより開
閉される。コンプレッサ26aよりも下流の吸気通路25には、吸気と外気とで熱交換を行うインタークーラ28が配置されている。吸気通路25及びこれに配置された機器が内燃機関1eの吸気系を構成している。
In the middle of the intake passage 25 connected to the internal combustion engine 1, a compressor 26a of a turbocharger 26 that operates using exhaust energy as a drive source is disposed. A throttle valve 27 for adjusting the flow rate of intake air flowing through the intake passage 25 is disposed in the intake passage 25 upstream of the compressor 26a. The throttle valve 27 is opened and closed by an electric actuator. An intercooler 28 that performs heat exchange between the intake air and the outside air is disposed in the intake passage 25 downstream of the compressor 26a. The intake passage 25 and the devices arranged in the intake passage 25 constitute an intake system of the internal combustion engine 1e.

一方、内燃機関1eに接続された排気通路2の途中には、ターボチャージャ26のタービン26bが配置されている。タービン26bよりも下流の排気通路2には、DPF3が配置されている。排気通路2及びこれに配置された機器が内燃機関1eの排気系を構成している。   On the other hand, a turbine 26b of the turbocharger 26 is disposed in the middle of the exhaust passage 2 connected to the internal combustion engine 1e. A DPF 3 is disposed in the exhaust passage 2 downstream of the turbine 26b. The exhaust passage 2 and the devices arranged in the exhaust passage 2 constitute an exhaust system of the internal combustion engine 1e.

そして内燃機関1eには、排気通路2内を流通する排気の一部を高圧で吸気通路25へ還流(再循環)させる高圧EGR装置30が備えられている。本実施例では、高圧EGR装置30によって還流される排気を高圧EGRガスと称している。本実施例における高圧EGR装置30が本発明のEGR装置に相当する。   The internal combustion engine 1e is provided with a high pressure EGR device 30 that recirculates (recirculates) a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 2 to the intake passage 25 at a high pressure. In this embodiment, the exhaust gas recirculated by the high pressure EGR device 30 is referred to as high pressure EGR gas. The high pressure EGR device 30 in this embodiment corresponds to the EGR device of the present invention.

高圧EGR装置30は、高圧EGRガスが流通する高圧EGR通路31と、高圧EGR通路31を流通する高圧EGRガスの流量を調節する高圧EGR弁32と、を有する。   The high pressure EGR device 30 includes a high pressure EGR passage 31 through which the high pressure EGR gas flows, and a high pressure EGR valve 32 that adjusts the flow rate of the high pressure EGR gas through the high pressure EGR passage 31.

高圧EGR通路31は、タービン26bよりも上流側の排気通路2と、インタークーラ28よりも下流側の吸気通路25とを接続している。この高圧EGR通路31を通って、排気が高圧EGRガスとして高圧で内燃機関1eへ送り込まれる。   The high pressure EGR passage 31 connects the exhaust passage 2 upstream of the turbine 26 b and the intake passage 25 downstream of the intercooler 28. Through this high pressure EGR passage 31, the exhaust gas is sent as high pressure EGR gas to the internal combustion engine 1e at a high pressure.

高圧EGR弁32は、高圧EGR通路31に配置され、高圧EGR通路31の通路断面積を調整することにより、該高圧EGR通路31を流れる高圧EGRガスの流量を調節する。この高圧EGR弁32は、電動アクチュエータにより開閉される。   The high pressure EGR valve 32 is disposed in the high pressure EGR passage 31 and adjusts the flow rate of the high pressure EGR gas flowing through the high pressure EGR passage 31 by adjusting the passage sectional area of the high pressure EGR passage 31. The high pressure EGR valve 32 is opened and closed by an electric actuator.

なお、内燃機関1eには、排気通路2内を流通する排気の一部を低圧で吸気通路25へ還流(再循環)させる低圧EGR装置が備えられていてもよい。低圧EGR装置は、タービン26bよりも下流側の排気通路2と、コンプレッサ26aよりも上流の吸気通路25とを接続する低圧EGR通路を有し、この低圧EGR通路を通って、排気が低圧EGRガスとして低圧で内燃機関1eへ送り込まれる。この低圧EGR装置も本発明のEGR装置に相当する。   The internal combustion engine 1e may be provided with a low pressure EGR device that recirculates (recirculates) a part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 2 to the intake passage 25 at a low pressure. The low-pressure EGR device has a low-pressure EGR passage that connects the exhaust passage 2 downstream of the turbine 26b and the intake passage 25 upstream of the compressor 26a, through which the exhaust gas is low-pressure EGR gas. Is sent to the internal combustion engine 1e at a low pressure. This low pressure EGR device also corresponds to the EGR device of the present invention.

以上のように構成された内燃機関1eには、ECU7が併設されている。このECU7は、内燃機関1eの運転条件や運転者の要求に応じて内燃機関1eの運転状態を制御するユニットである。   The internal combustion engine 1e configured as described above is provided with an ECU 7. The ECU 7 is a unit that controls the operation state of the internal combustion engine 1e in accordance with the operation conditions of the internal combustion engine 1e and the request of the driver.

ECU7には、内燃機関1eに吸入される吸気量(新気量)を検出するエアフローメータ8や、DPF3に流入する排気温度を検出する排気温度センサ9などが電気配線を介して接続されており、これらの機器の出力信号が該ECU7に入力されている。ECU7には、燃料噴射弁24、スロットル弁27、及び高圧EGR弁32の各アクチュエータが電気配線を介して接続されており、該ECU7によりこれらの機器が制御される。   The ECU 7 is connected to an air flow meter 8 for detecting an intake air amount (fresh air amount) sucked into the internal combustion engine 1e, an exhaust gas temperature sensor 9 for detecting an exhaust gas temperature flowing into the DPF 3, and the like via electric wiring. The output signals of these devices are input to the ECU 7. Each actuator of the fuel injection valve 24, the throttle valve 27, and the high pressure EGR valve 32 is connected to the ECU 7 through electric wiring, and these devices are controlled by the ECU 7.

ECU7は、不図示のクランクポジションセンサやアクセルポジションセンサなどの出力信号を受けて内燃機関1eの運転状態を判別し、判別された機関運転状態に基づいて内燃機関1eや上記機器を電気的に制御する。   The ECU 7 receives an output signal from a crank position sensor or an accelerator position sensor (not shown), determines the operating state of the internal combustion engine 1e, and electrically controls the internal combustion engine 1e and the above devices based on the determined engine operating state. To do.

ところで、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合には、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまったり、DPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまったりする。このため、PMがDPF3に捕集され難く外部へ排出され易くなる。この場合のままであると、PMがDPF3に捕集されず外部へ排
出されてしまうおそれがある。
By the way, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than a predetermined speed, the PM accumulated in the DPF 3 peels off and re-scatters, or the PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 passes through the DPF 3. I'll be relaxed. For this reason, PM is not easily collected by the DPF 3 and is easily discharged to the outside. If this is the case, PM may be discharged outside without being collected by the DPF 3.

そこで、本実施例では、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関1eの運転状態を内燃機関1eでPMが生成され難い運転状態に制御するようにした。   Therefore, in this embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is higher than a predetermined speed, the operation state of the internal combustion engine 1e is controlled to an operation state in which PM is not easily generated by the internal combustion engine 1e.

具体的には、ECU7は、DPF3に流入する排気の流速変化速度を算出し、その流速変化速度が所定速度よりも速くなる場合を判別する。そして、この場合に、ECU7は、内燃機関1eの運転状態を内燃機関1eでPMが生成され難い運転状態に制御する。ここで、内燃機関1eでPMが生成され難い運転状態は、高圧EGR装置30が還流させる高圧EGRガス量を減少させること、コモンレール23の燃料噴射圧を上昇させて燃料噴射弁24から噴射される筒内燃料噴射圧を上昇させて噴射燃料を微粒化させた噴霧にすること、燃料噴射弁24からの筒内燃料噴射時期を変更することなどのいずれかを実施、又は併用して実施することで実現される。   Specifically, the ECU 7 calculates the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3, and determines a case where the flow rate change speed becomes faster than a predetermined speed. In this case, the ECU 7 controls the operation state of the internal combustion engine 1e to an operation state in which PM is not easily generated by the internal combustion engine 1e. Here, in an operation state where PM is hardly generated in the internal combustion engine 1e, the high-pressure EGR device 30 is injected from the fuel injection valve 24 by reducing the amount of high-pressure EGR gas to be recirculated and increasing the fuel injection pressure of the common rail 23. Implement in combination with or in combination with increasing the in-cylinder fuel injection pressure to atomize the injected fuel, changing the in-cylinder fuel injection timing from the fuel injection valve 24, etc. It is realized with.

本実施例によると、DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、内燃機関1eの運転状態を内燃機関1eでPMが生成され難い運転状態に制御するので、内燃機関1eでのPMの生成量を削減できる。このため排気通路2へ排出されるPMが少なくなり、PMがDPF3に捕集されずにDPF3をすり抜けて外部へ排出されてしまうことを困難にできる。したがって、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   According to the present embodiment, when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is higher than a predetermined speed, the operation state of the internal combustion engine 1e is controlled to an operation state in which PM is not easily generated by the internal combustion engine 1e. Can reduce the amount of PM produced. For this reason, the PM discharged to the exhaust passage 2 is reduced, and it is difficult for the PM to pass through the DPF 3 and be discharged outside without being collected by the DPF 3. Therefore, it can suppress that PM is not collected by DPF3 but discharged | emitted outside.

次に、本実施例によるPM生成量削減制御ルーチンについて説明する。図11は、本実施例によるPM生成量削減制御ルーチンを示したフローチャートである。本ルーチンは、所定の時間毎に繰り返し実行される。また、本ルーチンを実行するECU7が、本発明の第4制御手段に相当する。なお、ステップS201〜S203及びステップS205〜S207は、図7の制御ルーチンと同一である。   Next, the PM generation amount reduction control routine according to this embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing a PM generation amount reduction control routine according to this embodiment. This routine is repeatedly executed every predetermined time. The ECU 7 that executes this routine corresponds to the fourth control means of the present invention. Steps S201 to S203 and steps S205 to S207 are the same as the control routine of FIG.

ステップS203において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下と否定判定された場合には、本ルーチンを一旦終了する。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと肯定判定された場合には、ステップS404へ移行する。   If it is determined in step S203 that the exhaust gas flow velocity change speed ΔV is not more than the predetermined speed α, this routine is temporarily terminated. On the other hand, if it is affirmed that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process proceeds to step S404.

ステップS404では、ECU7は、内燃機関1eの運転状態を内燃機関1eでPMが生成され難いPM生成量削減の運転状態に制御する。   In step S404, the ECU 7 controls the operation state of the internal combustion engine 1e to an operation state in which the PM generation amount is reduced in which the internal combustion engine 1e hardly generates PM.

すなわち、高圧EGR装置30が還流させる高圧EGRガス量を減少させること、コモンレール23の燃料噴射圧を上昇させて燃料噴射弁24からの筒内燃料噴射圧を上昇させて噴射燃料を微粒化させた噴霧にすること、燃料噴射弁24からの筒内燃料噴射時期を変更することなどのいずれかを実施、又は併用して実施し、内燃機関1eでPMが生成され難くする。なお、内燃機関1eでPMが生成され難くする運転状態にするための方法は機関の種別や構成により変わるので、上記方法だけに限られないものであり、又他の方法を採用してもよい。例えば内燃機関が低圧EGR装置を備えていれば、低圧EGR装置が還流させる低圧EGRガス量を減少させてもよい。燃料噴射弁24からの筒内燃料噴射時期の変更としては進角する場合だけでなく遅角する場合でもよい。なお、この制御の間はPMが生成され難くなればNOxの生成量が増加してしまう方法であってもよい。   That is, the amount of high-pressure EGR gas recirculated by the high-pressure EGR device 30 is reduced, the fuel injection pressure of the common rail 23 is increased, the in-cylinder fuel injection pressure from the fuel injection valve 24 is increased, and the injected fuel is atomized. Any one of spraying, changing the in-cylinder fuel injection timing from the fuel injection valve 24, or the like is implemented or used together to make it difficult for the internal combustion engine 1e to generate PM. In addition, since the method for making it into the driving | running state which makes it difficult to generate | occur | produce PM in the internal combustion engine 1e changes with the types and structures of an engine, it is not restricted only to the said method, You may employ | adopt another method. . For example, if the internal combustion engine includes a low pressure EGR device, the amount of low pressure EGR gas recirculated by the low pressure EGR device may be reduced. The change in the in-cylinder fuel injection timing from the fuel injection valve 24 may be not only advanced but also delayed. In addition, during this control, if PM becomes difficult to be generated, a method of increasing the amount of NOx generated may be used.

ステップS404の制御の後、ステップS205へ移行する。そして、ステップS205〜S207の制御が実行される。   After the control in step S404, the process proceeds to step S205. And control of step S205-S207 is performed.

ステップS207において、排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速いと否定判
定された場合には、ステップS404へ戻る。一方、排気の流速変化速度ΔVが所定速度α以下であると肯定判定された場合には、ステップS408へ移行する。
If it is determined in step S207 that the exhaust gas flow rate change speed ΔV is faster than the predetermined speed α, the process returns to step S404. On the other hand, if an affirmative determination is made that the flow rate change speed ΔV of the exhaust gas is equal to or less than the predetermined speed α, the process proceeds to step S408.

ステップS408では、ECU7は、内燃機関1eの運転状態を通常運転へ復帰させる。このステップS408の制御により、内燃機関1eは通常の運転状態となり、内燃機関1eでのPMの生成量も通常通りとなり、排気通路2へ通常通りPMが排出される。   In step S408, the ECU 7 returns the operating state of the internal combustion engine 1e to normal operation. By the control in step S408, the internal combustion engine 1e is in a normal operation state, the amount of PM generated in the internal combustion engine 1e is also normal, and PM is discharged to the exhaust passage 2 as usual.

DPF3に流入する排気の流速変化速度が所定速度以下になる場合には、DPF3に堆積したPMがはがれて再飛散してしまうことがなくなり、DPF3に流入する排気中のPMがDPF3をすり抜けてしまうことがなくなる。このため、PMがDPF3に捕集され易く外部へ排出され難くなる。したがって、この場合には、DPF3に通常通りPMを流入させ、排気中のPMをDPF3で捕集するようにしている。   When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the DPF 3 becomes a predetermined speed or less, the PM accumulated in the DPF 3 is not peeled off and re-scattered, and the PM in the exhaust gas flowing into the DPF 3 passes through the DPF 3. Nothing will happen. For this reason, PM is easily collected by the DPF 3 and is not easily discharged to the outside. Therefore, in this case, PM is allowed to flow into the DPF 3 as usual, and PM in the exhaust gas is collected by the DPF 3.

そして、ステップS408の制御の後、本ルーチンを一旦終了する。   Then, after the control in step S408, this routine is temporarily terminated.

以上の本ルーチンを実施することにより、DPF3に流入する排気の流速変化速度ΔVが所定速度αよりも速い場合に、PMがDPF3に捕集されず外部へ排出されてしまうことを抑制できる。   By carrying out the above routine, it is possible to prevent PM from being collected in the DPF 3 and discharged outside when the flow velocity change speed ΔV of the exhaust gas flowing into the DPF 3 is faster than the predetermined speed α.

本発明に係る内燃機関の排気浄化装置は、上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもよい。また上述の実施例は可能な限り組み合わせてもよい。   The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the gist of the present invention. The above-described embodiments may be combined as much as possible.

実施例1に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and an exhaust system thereof according to a first embodiment. 実施例1に係る各通路における経路長のモデルである。3 is a model of a path length in each passage according to the first embodiment. 実施例1に係る排気脈動相殺制御ルーチンを示すフローチャートである。3 is a flowchart illustrating an exhaust pulsation canceling control routine according to the first embodiment. 実施例1の他の例に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。2 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and an exhaust system thereof according to another example of Embodiment 1. FIG. 実施例2に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the internal combustion engine which concerns on Example 2, and its exhaust system. 実施例2に係る各通路における経路長のモデルである。10 is a model of a path length in each passage according to the second embodiment. 実施例2に係る排気脈動相殺制御ルーチンを示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating an exhaust pulsation canceling control routine according to a second embodiment. 実施例3に係る内燃機関及びその排気系の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and an exhaust system thereof according to a third embodiment. 実施例3に係る車両加速緩慢制御ルーチンを示すフローチャートである。7 is a flowchart illustrating a vehicle acceleration / slowness control routine according to a third embodiment. 実施例4に係る内燃機関及びその吸気系・排気系の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of an internal combustion engine and an intake system / exhaust system thereof according to a fourth embodiment. 実施例4に係るPM生成量削減制御ルーチンを示すフローチャートである。10 is a flowchart illustrating a PM generation amount reduction control routine according to a fourth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1,1c,1d,1e 内燃機関
1a 第1バンク
1b 第2バンク
2 排気通路
2a 第1排気通路
2b 第2排気通路
3 DPF
3a 第1DPF
3b 第2DPF
4,4a,4b 連通路
5a 第1開閉弁
5b 第2開閉弁
6 分岐路
7 ECU
8 エアフローメータ
9 排気温度センサ
9a 第1排気温度センサ
9b 第2排気温度センサ
11a 第1副排気通路
11b 第2副排気通路
12a 第1開閉弁
12b 第2開閉弁
23 コモンレール
24 燃料噴射弁
26 ターボチャージャ
26a コンプレッサ
26b タービン
30 高圧EGR装置
31 高圧EGR通路
32 高圧EGR弁
1, 1c, 1d, 1e Internal combustion engine 1a First bank 1b Second bank 2 Exhaust passage 2a First exhaust passage 2b Second exhaust passage 3 DPF
3a 1st DPF
3b Second DPF
4, 4a, 4b Communication path 5a First on-off valve 5b Second on-off valve 6 Branch path 7 ECU
8 Air Flow Meter 9 Exhaust Temperature Sensor 9a First Exhaust Temperature Sensor 9b Second Exhaust Temperature Sensor 11a First Sub Exhaust Passage 11b Second Sub Exhaust Passage 12a First Open / Close Valve 12b Second Open / Close Valve 23 Common Rail 24 Fuel Injection Valve 26 Turbocharger 26a Compressor 26b Turbine 30 High pressure EGR device 31 High pressure EGR passage 32 High pressure EGR valve

Claims (5)

内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、微粒子物質が前記フィルタに捕集され難く外部へ排出され易い状態であると判断する判断手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Determining means for determining that the particulate matter is not easily collected by the filter and is easily discharged to the outside when the flow rate change rate of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関の気筒群毎に独立した排気通路と、
各排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路同士を相互に連通する経路長が異なる複数の連通経路と、
各連通経路を開閉する開閉弁と、
各フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して連通した前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する連通経路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記連通経路によって連通された前記排気通路を通過する排気脈動同士を前記フィルタ到達時に相殺する第1制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An independent exhaust passage for each cylinder group of the internal combustion engine;
A filter provided in each exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
A plurality of communication paths having different path lengths for communicating the exhaust passages upstream of the filter with each other;
An on-off valve that opens and closes each communication path;
When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into each filter is faster than a predetermined speed, the exhaust passage communicated with the engine speed among a plurality of on-off valves according to the engine speed of the internal combustion engine. By opening a desired on-off valve provided in a communication path having a path length that cancels passing exhaust pulsations when they reach the filter, the communication is established through the communication path provided with the desired on-off valve. First control means for canceling exhaust pulsations passing through the exhaust passage when reaching the filter;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタよりも上流側の前記排気通路において当該排気通路の一部の間を前記排気通路の一部の長さとは異なる経路長で接続された複数の副排気通路と、
各副排気通路を開閉する開閉弁と、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の機関回転数に応じて複数の開閉弁の内の前記機関回転数に適合して接続された副排気通路を通過する排気脈動と前記排気通路を通過する排気脈動とを前記フィルタ到達時に相殺する経路長を有する副排気通路に設けられた所望の開閉弁を開弁することにより、前記所望の開閉弁が設けられた前記副排気通路を通過する排気脈動と、前記排気通路を通過する排気脈動と、を前記フィルタ到達時に相殺する第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
A plurality of sub-exhaust passages connected between a portion of the exhaust passage in the exhaust passage upstream of the filter with a path length different from the length of a portion of the exhaust passage;
An on-off valve for opening and closing each auxiliary exhaust passage;
When the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is higher than a predetermined speed, a sub exhaust passage connected in conformity with the engine speed of the plurality of on-off valves according to the engine speed of the internal combustion engine The desired on-off valve is opened by opening a desired on-off valve provided in the sub-exhaust passage having a path length that cancels out the exhaust pulsation passing through the exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage. A second control means for canceling out the exhaust pulsation passing through the provided sub exhaust passage and the exhaust pulsation passing through the exhaust passage when reaching the filter;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の運転状態を前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が遅くなる運転状態に制御する第3制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Third control means for controlling the operating state of the internal combustion engine to an operating state in which the flow rate changing speed of the exhaust gas flowing into the filter is slow when the flow rate changing speed of the exhaust gas flowing into the filter is faster than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
内燃機関に接続された排気通路と、
前記排気通路に設けられ排気中の微粒子物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタに流入する排気の流速変化速度が所定速度よりも速い場合に、前記内燃機関の運転状態を前記内燃機関で微粒子物質が生成され難い運転状態に制御する第4制御手段と、
を備えたことを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。
An exhaust passage connected to the internal combustion engine;
A filter provided in the exhaust passage for collecting particulate matter in the exhaust;
Fourth control means for controlling the operating state of the internal combustion engine to an operating state in which particulate matter is difficult to be generated in the internal combustion engine when the flow rate change speed of the exhaust gas flowing into the filter is higher than a predetermined speed;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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