JP2009203809A - Catalyst activation judgment device and filter regeneration device - Google Patents

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Takafumi Yamada
貴文 山田
Hisashi Oki
久 大木
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a filter regeneration device and a catalyst activation determination device capable of quickly and accurately determining the activation of a catalyst. <P>SOLUTION: History that temperature of exhaust gas flowing out of an oxidation catalyst 5 exceeds a flow-out exhaust gas determination temperature corresponding to an activation temperature is stored. When a temperature of exhaust gas flowing in the oxidation catalyst 5 exceeds a flow-in exhaust gas determination temperature corresponding to the activation temperature and higher than the flow-out exhaust gas determination temperature in a state that a history is stored, it is determined that the oxidation catalyst 5 is activated and the regeneration process of the filter 6 is executed by supplying fuel to the oxidation catalyst 5 by a fuel addition device 7. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒の活性を判定する触媒活性判定装置及び触媒の活性を判定したことを条件として粒子状物質を捕集するフィルタに対して再生処理を実行するフィルタ再生装置に関する。   The present invention performs a regeneration process on a catalyst activity determination device that determines the activity of a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine and a filter that collects particulate matter on the condition that the activity of the catalyst is determined. The present invention relates to a filter regeneration device.

排気通路に設けられた触媒自体の温度を直接的に測定し、その温度が活性温度に達しているか否かに基づいて触媒の活性を判定することが理想的である。しかし、実際に触媒自体の温度を正確に測定することには技術的又は費用的な困難が伴う。そこで、触媒に流入又は流出した排気温度に基づいて触媒の活性を判定することが広く行われている。   Ideally, the temperature of the catalyst itself provided in the exhaust passage is directly measured, and the activity of the catalyst is determined based on whether or not the temperature has reached the activation temperature. However, actually measuring the temperature of the catalyst itself involves technical or cost difficulties. Therefore, it is widely performed to determine the activity of the catalyst based on the exhaust temperature flowing into or out of the catalyst.

内燃機関の運転が定常状態である場合には排気温度と触媒温度とがほぼ一致するが、内燃機関の始動後から暖機完了までの間など排気温度が上昇する過程や、逆に排気温度が低下する過程では排気温度の変化に遅れて触媒温度が変化する傾向がある。そこで、排気温度の変化に対する触媒温度の変化の遅れを考慮して、触媒に流入する流入排気の温度が活性温度に達してから所定時間経過後に触媒が活性したものと判断し、触媒に対する還元剤の供給を許可する装置が提案されている(特許文献1)。また、触媒から流出した流出排気の温度を利用して触媒の活性を判断するものも提案されている(特許文献2)。その他、本発明に関連する先行技術文献として特許文献3及び4が存在する。   When the operation of the internal combustion engine is in a steady state, the exhaust temperature and the catalyst temperature are almost the same, but the exhaust temperature rises during the period from the start of the internal combustion engine to the completion of warm-up, or conversely In the process of decreasing, the catalyst temperature tends to change behind the change of the exhaust temperature. Therefore, considering the delay in the change in the catalyst temperature with respect to the change in the exhaust temperature, it is determined that the catalyst has been activated after a predetermined time has elapsed since the temperature of the inflowing exhaust gas flowing into the catalyst reaches the activation temperature, and the reducing agent for the catalyst Has been proposed (Patent Document 1). In addition, there has been proposed a method for judging the activity of a catalyst by using the temperature of the exhaust gas flowing out from the catalyst (Patent Document 2). In addition, Patent Documents 3 and 4 exist as prior art documents related to the present invention.

特開平11−247648号公報JP 11-247648 A 特開2005−171809号公報JP 2005-171809 A 特許第3003213号公報Japanese Patent No. 3003213 特開2006−291828号公報JP 2006-291828 A

特許文献1の装置は流入排気の温度が活性温度に達してから所定時間後に触媒が活性温度に達したものと判断しているが、一般に触媒の熱容量は大きいため流入排気の温度変化の波形と触媒の温度変化の波形とは相似形にならない。このため、流入排気の温度が活性温度に到達してから所定時間経過後に触媒の温度が活性温度に到達するとは限らない。また、特許文献2の装置のように、流出排気の温度に基づいて触媒の活性を判断する場合でも、排気温度が上下する状態では、流出排気と触媒温度との関係を考慮して設定された設定温度に流出排気の温度が到達した時点で、既に触媒の温度が活性温度よりも低下している場合も起こり得る。従って、こうした事態を極力回避するためにはその設定温度を高めざるを得ない。その結果、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くおそれがある。   The apparatus of Patent Document 1 determines that the catalyst has reached the activation temperature after a predetermined time since the temperature of the inflowing exhaust gas has reached the activation temperature. However, since the heat capacity of the catalyst is generally large, It does not resemble the waveform of catalyst temperature change. For this reason, the temperature of the catalyst does not necessarily reach the activation temperature after a predetermined time has elapsed since the temperature of the inflowing exhaust gas has reached the activation temperature. Further, even when the activity of the catalyst is judged based on the temperature of the outflow exhaust as in the apparatus of Patent Document 2, the exhaust gas temperature is set in consideration of the relationship between the outflow exhaust and the catalyst temperature when the exhaust temperature rises and falls. When the temperature of the exhaust gas reaches the set temperature, the temperature of the catalyst may already be lower than the activation temperature. Therefore, in order to avoid such a situation as much as possible, the set temperature must be increased. As a result, the time until the activity of the catalyst can be determined may be prolonged.

従来から、排気中の粒子状物質を捕集するフィルタを酸化触媒の下流に配置し、その酸化触媒に燃料を供給することによりフィルタに捕集された粒子状物質を燃焼させる再生処理が広く行われている。この再生処理は酸化触媒の発熱を利用するものであるので、酸化触媒の活性後に燃料供給を行うことが必要である。この再生処理を速やかに実行するためその開始前の段階で酸化触媒の昇温を促進させる目的でEGRカット等の排気温度を上昇させる操作を行うことが多い。このような操作を行う場合、内燃機関の燃焼温度が上昇するため通常よりも窒素酸化物の発生量が多い状態になる。従って、上記のように再生処理の開始前に酸化触媒の活性を判定するまでの時間が長引くと、窒素酸化物の発生量が多い状態が続くため排気性能の悪化に繋がる。   Conventionally, a filter that collects particulate matter in exhaust gas is disposed downstream of the oxidation catalyst, and fuel is supplied to the oxidation catalyst, so that the particulate matter collected by the filter is burned and regenerated. It has been broken. Since this regeneration process uses heat generated by the oxidation catalyst, it is necessary to supply fuel after the activation of the oxidation catalyst. In order to execute this regeneration process promptly, an operation for increasing the exhaust temperature such as EGR cut is often performed for the purpose of promoting the temperature increase of the oxidation catalyst at the stage before the start of the regeneration process. When such an operation is performed, the combustion temperature of the internal combustion engine rises, so that the amount of nitrogen oxide generated is larger than usual. Therefore, if the time until the activation of the oxidation catalyst is determined before the start of the regeneration process as described above is prolonged, a state in which a large amount of nitrogen oxide is generated continues, leading to deterioration in exhaust performance.

そこで、本発明は早期かつ正確に触媒の活性を判定できる触媒活性判定装置を提供することを第1の目的とする。また、本発明は早期かつ正確に酸化触媒の活性を判定してフィルタの再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できるフィルタ再生装置を提供することを第2の目的とする。   Accordingly, a first object of the present invention is to provide a catalyst activity determination device capable of determining the activity of a catalyst early and accurately. A second object of the present invention is to provide a filter regeneration device that can determine the activity of an oxidation catalyst early and accurately and suppress deterioration of exhaust performance associated with the regeneration processing of the filter.

本発明の触媒活性判定装置は、内燃機関の排気通路に設けられた触媒の活性を判定する触媒活性判定装置であって、前記触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記触媒が活性していると判定する活性判定手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項1)。   A catalyst activity determining device according to the present invention is a catalyst activity determining device for determining the activity of a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine, and an inflow exhaust gas temperature detecting means for detecting the temperature of inflow exhaust gas flowing into the catalyst. , Outflow exhaust gas temperature detection means for detecting the temperature of the outflow exhaust gas flowing out from the catalyst, temperature history storage means for storing a history that the temperature of the outflow exhaust gas has exceeded the outflow exhaust gas determination temperature corresponding to the activation temperature of the catalyst, The catalyst is activated when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature corresponding to the activation temperature and higher than the outflowing exhaust gas determination temperature while the temperature history storage unit stores the history. The problem mentioned above is solved by providing the activity determination means which determines that it is (Claim 1).

この判定装置によれば、触媒に流入する流入排気の温度と触媒から流出する流出排気の温度とをそれぞれ利用して触媒の活性を判定するから、いずれか一方の温度のみを利用して触媒の活性を判定する場合よりも信頼性の高い正確な判定が可能になる。流出排気の温度が活性温度に対応する流出排気判定温度を超えただけでは、その超えた時点で触媒温度が活性温度よりも低下している可能性がある。この判定装置は、そのような温度低下の可能性を考慮して、流出排気判定温度を超えた時点で触媒の活性を直ちに判定せず、流出排気判定温度を超えた履歴を記憶しておいたうえで、流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定する。従って、上記のような触媒の温度低下に伴う誤判定を減らすために流出排気判定温度を高めに設定しなくても触媒の活性を正確に判定できる。つまり、流出排気判定温度を可能な限り低めに設定できるので、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止できる。これにより、触媒の活性の正確な判定を早期に実現できる。   According to this determination apparatus, since the activity of the catalyst is determined by using the temperature of the inflowing exhaust gas flowing into the catalyst and the temperature of the outflowing exhaust gas flowing out of the catalyst, respectively, only one of the temperatures of the catalyst is used. An accurate determination with higher reliability than the case of determining the activity is possible. If the temperature of the outflow exhaust gas only exceeds the outflow exhaust gas determination temperature corresponding to the activation temperature, the catalyst temperature may be lower than the activation temperature at that time. In consideration of the possibility of such a temperature drop, this determination device does not immediately determine the activity of the catalyst when it exceeds the outflow exhaust determination temperature, but stores a history of exceeding the outflow exhaust determination temperature. In addition, the activity of the catalyst is determined when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature. Therefore, the activity of the catalyst can be accurately determined without setting the outflow exhaust gas determination temperature to be high in order to reduce the erroneous determination associated with the catalyst temperature drop as described above. In other words, since the outflow exhaust gas determination temperature can be set as low as possible, it is possible to prevent the time until the catalyst activity can be determined from being prolonged. Thereby, accurate determination of the activity of the catalyst can be realized at an early stage.

本発明の判定装置の一態様においては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアしてもよい(請求項2)。内燃機関の運転状態によっては、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えて上昇し、その後低下に転じてから更に上昇するまでの間隔が通常よりも開く場合がある。その間、触媒温度は徐々に低下する。そのため、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶したままであると、その後に流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合であっても触媒温度が活性温度に到達しないことがあり得る。この態様によれば、履歴をクリアする所定時間を適宜設定することにより、上述した間隔が通常よりも開く場合でも触媒の活性を正確に判断することができる。   In one aspect of the determination apparatus according to the present invention, there is further provided time measuring means for measuring an elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature after the temperature history storage means stores the history. The temperature history storage means may clear the history when the elapsed time measured by the time measuring means reaches a predetermined time. Depending on the operating state of the internal combustion engine, there may be a case where the interval between the temperature of the outflow exhaust gas rising exceeding the outflow exhaust gas determination temperature, and then starting to decrease and further rising is larger than usual. Meanwhile, the catalyst temperature gradually decreases. Therefore, if the history of the outflow exhaust gas temperature exceeding the outflow exhaust gas determination temperature is stored, the catalyst temperature does not reach the activation temperature even when the inflow exhaust gas temperature subsequently exceeds the inflow exhaust gas determination temperature. It can happen. According to this aspect, by appropriately setting the predetermined time for clearing the history, it is possible to accurately determine the activity of the catalyst even when the above-described interval is longer than usual.

本発明の判定装置の一態様においては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアしてもよい(請求項3)。内燃機関の運転状態によっては、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えて上昇し、その後低下に転じてから更に上昇するまでの間隔が通常よりも開く場合がある。その間に触媒温度は徐々に低下する。そのため、流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶したままであると、その後に流入排気の温度が流入排気判定温度に到達しても触媒温度が活性温度に到達しないこともあり得る。触媒温度の低下速度は雰囲気温度などに影響を受けて必ずしも一定にはならない。この態様によれば、流出排気の温度の下限ピーク値に基づいて履歴のクリアが行われる。流出排気判定温度に到達した後の触媒温度の低下速度が速い場合は履歴がクリアされ、その低下速度が遅い場合は履歴の記憶が維持される。従って、触媒温度の低下速度を考慮して触媒の活性を判定することができるため判定精度が向上する。   In one aspect of the determination apparatus according to the present invention, the lower limit peak value for storing the lower limit peak value of the outflow exhaust gas temperature based on the detection result of the outflow exhaust gas temperature detection unit before the temperature history storage unit stores the history. The temperature history storage unit may further clear the history when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the lower limit peak value in a state where the history is stored. . Depending on the operating state of the internal combustion engine, there may be a case where the interval between the temperature of the outflow exhaust gas rising exceeding the outflow exhaust gas determination temperature, and then starting to decrease and further rising is larger than usual. Meanwhile, the catalyst temperature gradually decreases. For this reason, if the history of the outflow exhaust gas temperature exceeding the outflow exhaust determination temperature remains stored, the catalyst temperature may not reach the activation temperature even if the inflow exhaust gas temperature subsequently reaches the inflow exhaust gas determination temperature. obtain. The rate of decrease in the catalyst temperature is not always constant due to the influence of the ambient temperature or the like. According to this aspect, the history is cleared based on the lower limit peak value of the temperature of the exhaust gas. The history is cleared when the rate of decrease in the catalyst temperature after reaching the outflow exhaust gas determination temperature is fast, and the history is maintained when the rate of decrease is slow. Therefore, the determination accuracy is improved because the activity of the catalyst can be determined in consideration of the rate of decrease in the catalyst temperature.

以上説明した判定装置による触媒の活性の判定結果は種々の装置で利用できる。例えば、排気通路に設けられた酸化触媒に燃料を供給し、その酸化触媒の発熱を利用して酸化触媒の下流に配置されたフィルタにて捕集された粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行する場合、酸化触媒に対する燃料供給を上述した判定装置の判定結果に基づいて決定することも可能である。そこで、上述した判定装置に関する技術思想はフィルタの再生処理を実行するフィルタ再生装置として以下のように特定することもできる。   The determination result of the activity of the catalyst by the determination apparatus described above can be used in various apparatuses. For example, the fuel is supplied to the oxidation catalyst provided in the exhaust passage, and the regeneration process is performed to burn the particulate matter collected by the filter arranged downstream of the oxidation catalyst using the heat generated by the oxidation catalyst. In this case, the fuel supply to the oxidation catalyst can be determined based on the determination result of the determination device described above. Therefore, the technical idea related to the determination device described above can be specified as a filter regeneration device that executes filter regeneration processing as follows.

本発明のフィルタ再生装置は、内燃機関の排気通路に設けられた酸化触媒の下流に配置されて排気中の粒子状物質を捕集するためのフィルタに対して、前記酸化触媒へ燃料を供給することにより前記フィルタが捕集した粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行するフィルタ再生装置において、前記酸化触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記酸化触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記酸化触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記酸化触媒が活性していると判定する活性判定手段と、前記活性判定手段が前記酸化触媒の活性を判定したことを条件として、前記酸化触媒への燃料の供給を許可する再生許可手段と、を備えることにより、上述した課題を解決する(請求項4)。このフィルタ再生装置によれば、酸化触媒の早期かつ正確な活性の判定が可能になるので再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できる。   The filter regeneration device of the present invention supplies fuel to the oxidation catalyst with respect to a filter that is disposed downstream of the oxidation catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and collects particulate matter in the exhaust gas. In the filter regeneration device for performing the regeneration process for burning the particulate matter collected by the filter, the inflow exhaust gas temperature detecting means for detecting the temperature of the inflow exhaust gas flowing into the oxidation catalyst, and the outflow from the oxidation catalyst Outflow exhaust temperature detection means for detecting the temperature of the outflow exhaust, temperature history storage means for storing a history that the temperature of the outflow exhaust exceeds the outflow exhaust determination temperature corresponding to the activation temperature of the oxidation catalyst, and the temperature history storage means In the state where the history is stored, the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature corresponding to the activation temperature and higher than the outflowing exhaust gas determination temperature. Activation determining means for determining that the catalyst is active, and regeneration permitting means for permitting the supply of fuel to the oxidation catalyst, provided that the activity determining means determines the activity of the oxidation catalyst. By providing, the above-described problem is solved (claim 4). According to this filter regeneration device, it becomes possible to determine the activity of the oxidation catalyst early and accurately, so that it is possible to suppress the deterioration of the exhaust performance associated with the regeneration process.

また、このフィルタ再生装置の一態様としては、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアしてもよいし(請求項5)、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアしてもよい(請求項6)。これらの態様においても、上述した判定装置の各態様と同様の効果を得ることができる。   Further, as one aspect of the filter regeneration device, there is further provided a time measuring means for measuring an elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature after the temperature history storage means stores the history. The temperature history storage means may clear the history when the elapsed time measured by the time measuring means reaches a predetermined time (Claim 5), or the temperature history storage means may store the history. Prior to storage, the apparatus further comprises lower limit peak value storage means for storing the lower limit peak value of the temperature of the outflow exhaust gas based on the detection result of the outflow exhaust gas temperature detection means, and the temperature history storage means stores the history. In this state, the history may be cleared when the temperature of the exhaust gas becomes equal to or lower than the lower limit peak value (Claim 6). Also in these aspects, the same effect as each aspect of the determination apparatus mentioned above can be acquired.

以上説明したように、本発明の触媒活性判定装置によれば、流出排気判定温度以上に到達した時点で触媒の活性を直ちに判定せず、その到達した履歴を記憶しておいたうえで流入排気の温度が流入排気判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定するので、流出排気判定温度を可能な限り低めに設定できる。そのため、触媒の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止でき、触媒の活性の正確な判定を早期に実現できる。また、本発明のフィルタ再生装置によれば、酸化触媒の早期かつ正確な活性の判定が可能になるので再生処理に伴う排気性能の悪化を抑制できる。   As described above, according to the catalyst activity determination device of the present invention, the catalyst activity is not immediately determined when the temperature exceeds the outflow exhaust gas determination temperature, and the inflow exhaust gas is stored after the reached history is stored. Since the catalyst activity is determined when the temperature exceeds the inflow exhaust gas determination temperature, the outflow exhaust gas determination temperature can be set as low as possible. Therefore, it is possible to prevent the time until the activity of the catalyst can be determined from being prolonged, and an accurate determination of the activity of the catalyst can be realized early. In addition, according to the filter regeneration device of the present invention, it is possible to determine the activity of the oxidation catalyst early and accurately, so that it is possible to suppress the deterioration of the exhaust performance associated with the regeneration process.

(第1の形態)
図1は本発明の一形態に係る触媒活性判定装置及びフィルタ再生装置が適用された内燃機関の排気系の要部を示した図である。内燃機関1はディーゼル機関として構成されており、その排気通路2には排気中の粒子状物質(PM)の排出を低減するためのPM低減装置3が設けられている。PM低減装置3は、排気通路2の一部をなすケーシング4と、排気通路2の上流側に配置された酸化触媒5と、その酸化触媒5の下流側に配置されたフィルタ6と、フィルタ6が捕集したPMを燃焼させるために酸化触媒5に燃料を供給する燃料添加装置7とを備えている。ケーシング4は入口4a及び出口4bのそれぞれが窄まった円筒状に構成されている。酸化触媒5及びフィルタ6はこれらの間に所定の隙間Sが形成された状態でケーシング4に固定されている。
(First form)
FIG. 1 is a view showing a main part of an exhaust system of an internal combustion engine to which a catalyst activity determination device and a filter regeneration device according to an embodiment of the present invention are applied. The internal combustion engine 1 is configured as a diesel engine, and the exhaust passage 2 is provided with a PM reduction device 3 for reducing the emission of particulate matter (PM) in the exhaust gas. The PM reduction device 3 includes a casing 4 that forms a part of the exhaust passage 2, an oxidation catalyst 5 that is disposed upstream of the exhaust passage 2, a filter 6 that is disposed downstream of the oxidation catalyst 5, and a filter 6. And a fuel addition device 7 for supplying fuel to the oxidation catalyst 5 in order to burn the collected PM. The casing 4 has a cylindrical shape in which each of the inlet 4a and the outlet 4b is narrowed. The oxidation catalyst 5 and the filter 6 are fixed to the casing 4 with a predetermined gap S formed therebetween.

ケーシング4の入口4aの付近には酸化触媒5に流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段としての上流温度センサ8が設けられている。また、ケーシング4に設けられた隙間S、即ち酸化触媒5の下流には、酸化触媒5から流出した流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段としての下流温度センサ9が設けられている。   An upstream temperature sensor 8 is provided in the vicinity of the inlet 4 a of the casing 4 as an inflow exhaust gas temperature detecting means for detecting the temperature of the inflow exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5. Further, a downstream temperature sensor 9 as an outflow exhaust gas temperature detecting means for detecting the temperature of the outflow exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5 is provided in the gap S provided in the casing 4, that is, downstream of the oxidation catalyst 5.

燃料添加装置7には不図示の燃料タンクから汲み上げられた燃料としての軽油が所定の圧力にて供給されている。燃料添加装置7の内部の詳細な構成の説明は省略するが、ノズルに形成された噴孔を開閉するニードルを電磁力にて駆動する電磁式のニードルバルブとして構成されている。燃料添加装置7はその電磁力を制御することにより所定の時期及び期間で排気通路2内に燃料を噴射できる。排気通路2内に噴射された燃料はその下流に位置する酸化触媒5に供給される。酸化触媒5に対して燃料が供給されると酸化触媒5が発熱し(正確には燃料が燃焼し)、それを熱源としてフィルタ6に捕集されたPMを燃焼させることができる。その燃焼によってフィルタ6に捕集されたPMの量を減少させることができるので、フィルタ6によるPMの捕集能力を回復させることができる。この操作はフィルタ再生処理と呼ばれる周知のものである。このフィルタ再生処理はフィルタ6に捕集されたPMの量が許容限度に達する等の所定条件が成立した場合に実行される。   Light oil as fuel pumped from a fuel tank (not shown) is supplied to the fuel addition device 7 at a predetermined pressure. Although description of the detailed structure inside the fuel addition apparatus 7 is abbreviate | omitted, it is comprised as an electromagnetic needle valve which drives the needle which opens and closes the nozzle hole formed in the nozzle with electromagnetic force. The fuel addition device 7 can inject fuel into the exhaust passage 2 at a predetermined timing and period by controlling the electromagnetic force. The fuel injected into the exhaust passage 2 is supplied to the oxidation catalyst 5 located downstream thereof. When fuel is supplied to the oxidation catalyst 5, the oxidation catalyst 5 generates heat (more precisely, the fuel burns), and the PM collected by the filter 6 can be burned using this as a heat source. Since the amount of PM collected by the filter 6 can be reduced by the combustion, the PM collecting ability of the filter 6 can be recovered. This operation is a well-known process called a filter regeneration process. This filter regeneration process is executed when a predetermined condition such as the amount of PM collected by the filter 6 reaches an allowable limit is satisfied.

フィルタ再生処理は内燃機関1の運転状態を制御するコンピュータとして構成されたエンジンコントロールユニット(ECU)10にて実行される。ECU10はフィルタ再生処理の他に、内燃機関1に対して様々な制御を実行する。ここでは、ECU10が行う制御のうち本発明に関連する制御のみ説明し、その他の制御については説明を省略することとする。   The filter regeneration process is executed by an engine control unit (ECU) 10 configured as a computer that controls the operating state of the internal combustion engine 1. The ECU 10 executes various controls on the internal combustion engine 1 in addition to the filter regeneration process. Here, only the control related to the present invention will be described among the control performed by the ECU 10, and description of the other control will be omitted.

フィルタ再生処理は、フィルタ6の捕集機能を回復させる必要があり、かつ酸化触媒5の活性を条件として実行される。機能回復の必要性はフィルタ6に捕集されたPMの量に基づいて決定される。ECU10はフィルタ6に捕集されたPMの量が許容限度に達した場合にフィルタ6の機能回復が必要であると判定する。フィルタ6にて捕集されたPMの量は例えばフィルタ6の上流及び下流の差圧から推定することができる。その他、内燃機関1の運転履歴に基づいて推定する等公知の方法でもPMの量を推定できる。機能回復の必要性が肯定された場合は、ECU10は燃料添加装置7による燃料供給に先立ち酸化触媒5を速やかに昇温させるためにEGRカット等の排気温度を上昇させる操作を行う。そして、ECU10は酸化触媒5が活性したものと判定した場合に燃料添加装置7による燃料供給を実行する。酸化触媒5の活性は、上流温度センサ8及び下流温度センサ9の各出力信号に基づいてECU10によって判定される。   The filter regeneration process is performed on the condition that the collection function of the filter 6 needs to be restored and the activity of the oxidation catalyst 5 is a condition. The necessity of function recovery is determined based on the amount of PM collected by the filter 6. The ECU 10 determines that the function recovery of the filter 6 is necessary when the amount of PM collected by the filter 6 reaches an allowable limit. The amount of PM collected by the filter 6 can be estimated from, for example, the differential pressure upstream and downstream of the filter 6. In addition, the amount of PM can be estimated by a known method such as estimation based on the operation history of the internal combustion engine 1. When the necessity of function recovery is affirmed, the ECU 10 performs an operation of increasing the exhaust temperature such as EGR cut in order to quickly raise the temperature of the oxidation catalyst 5 prior to the fuel supply by the fuel addition device 7. When the ECU 10 determines that the oxidation catalyst 5 is activated, the ECU 10 executes fuel supply by the fuel addition device 7. The activity of the oxidation catalyst 5 is determined by the ECU 10 based on the output signals of the upstream temperature sensor 8 and the downstream temperature sensor 9.

図2はECU10が酸化触媒5の活性を判定する過程の一例を説明するタイミングチャートである。図2は、内燃機関1が搭載された自動車の車速、酸化触媒5に流入する流入排気の温度、酸化触媒5から流出した流出排気の温度、酸化触媒5の触媒温度、及び活性の判定に用いる判定フラグのそれぞれの推移を同一時間軸で示している。   FIG. 2 is a timing chart illustrating an example of a process in which the ECU 10 determines the activity of the oxidation catalyst 5. FIG. 2 is used to determine the vehicle speed in which the internal combustion engine 1 is mounted, the temperature of the exhaust gas flowing into the oxidation catalyst 5, the temperature of the exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst 5, the catalyst temperature of the oxidation catalyst 5, and the activity. Each transition of the determination flag is shown on the same time axis.

図示するように、流入排気の温度を判定するための流入排気判定温度T1と流出排気の温度を判定するための流出排気判定温度T2とが酸化触媒5が持つ固有の活性温度に応じて設定されている。これらの判定温度T1、T2の大小関係はT1>T2である。図示のケースでは、車速の変化に対応して内燃機関1の負荷が変化するため、流入排気の温度が車速の変化と同様の傾向で変化している。その流入排気の温度変化に伴い触媒温度も上昇及び下降を繰り返しながら全体的に緩やかに上昇傾向となっている。そして、流出排気の温度は触媒温度の変化に対して遅れつつ同様な傾向で変化している。   As shown in the figure, an inflow exhaust gas determination temperature T1 for determining the temperature of the inflow exhaust gas and an outflow exhaust gas determination temperature T2 for determining the temperature of the outflow exhaust gas are set according to the specific activation temperature of the oxidation catalyst 5. ing. The magnitude relationship between these determination temperatures T1 and T2 is T1> T2. In the illustrated case, since the load of the internal combustion engine 1 changes in response to changes in the vehicle speed, the temperature of the inflowing exhaust gas changes with the same tendency as the change in the vehicle speed. As the temperature of the inflowing exhaust gas changes, the catalyst temperature also tends to rise gently as a whole while repeatedly rising and falling. The temperature of the outflow exhaust gas changes with a similar tendency while being delayed with respect to the change in the catalyst temperature.

時刻t1では流入排気の温度が判定温度T1を超えたことに応答して上流判定フラグF1がONに設定される。その後、流入排気の温度は上限ピーク値に至って下降に転じ、時刻t2にて判定温度T1以下になる。判定温度T1以下になった時点で上流判定フラグF1はOFFに設定される。なお、これらのフラグF1、F2はECU10のRAM等の記憶装置の所定領域に割り当てられた変数であり、その変数はON及びOFFに対応する少なくとも二つの値の間で変化できるように定義されている。   At time t1, the upstream determination flag F1 is set to ON in response to the temperature of the inflowing exhaust gas exceeding the determination temperature T1. Thereafter, the temperature of the inflowing exhaust gas reaches the upper limit peak value and starts to decrease, and becomes lower than the determination temperature T1 at time t2. When the temperature becomes lower than the determination temperature T1, the upstream determination flag F1 is set to OFF. These flags F1 and F2 are variables assigned to a predetermined area of a storage device such as a RAM of the ECU 10, and the variables are defined so as to change between at least two values corresponding to ON and OFF. Yes.

時刻t3では流出排気の温度が判定温度T2を超えたことに応答して下流判定フラグF2がONに設定される。下流判定フラグF2は上流判定フラグF1と異なり判定温度T2以下になってもOFFに設定されずONの状態に維持される。その後、流入排気の温度が時刻t4において判定温度T1を超えたタイミングで、上流判定フラグF1はONに設定される。時刻t4の時点では各フラグF1、F2がONに設定されている。本形態では各フラグF1、F2がONに設定された時刻t4で酸化触媒5の活性を判定し、酸化触媒5に対する燃料供給を許可することにしている。   At time t3, the downstream determination flag F2 is set to ON in response to the temperature of the outflow exhaust gas exceeding the determination temperature T2. Unlike the upstream determination flag F1, the downstream determination flag F2 is not set to OFF and is maintained in the ON state even when the temperature falls below the determination temperature T2. Thereafter, at the timing when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the determination temperature T1 at time t4, the upstream determination flag F1 is set to ON. At time t4, the flags F1 and F2 are set to ON. In this embodiment, the activation of the oxidation catalyst 5 is determined at time t4 when the flags F1 and F2 are set to ON, and fuel supply to the oxidation catalyst 5 is permitted.

図3はECU10が酸化触媒5の活性を判定する過程の他の例を説明するタイミングチャートである。このケースでは、内燃機関1を搭載した車両の停車時間TPが図2のケースよりも長くなっている。その停車時間TPに伴って触媒温度が有意に低下するため、流出排気の温度が判定温度T2以下になってからの経過時間が所定時間Tthに達した時刻t3′において下流判定フラグF2はOFFに設定される。従って、その後、時刻t4において流入排気の温度が上流判定温度T1を超えた場合でも、各フラグF1、F2がともにONの状態にはならない。このため、酸化触媒の活性は判定されず酸化触媒5に対する燃料供給は許可されない。   FIG. 3 is a timing chart for explaining another example of a process in which the ECU 10 determines the activity of the oxidation catalyst 5. In this case, the stop time TP of the vehicle equipped with the internal combustion engine 1 is longer than that in the case of FIG. Since the catalyst temperature significantly decreases with the stop time TP, the downstream determination flag F2 is turned OFF at time t3 ′ when the elapsed time after the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the determination temperature T2 reaches the predetermined time Tth. Is set. Therefore, after that, even when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the upstream determination temperature T1 at time t4, both the flags F1 and F2 are not turned on. For this reason, the activity of the oxidation catalyst is not determined, and fuel supply to the oxidation catalyst 5 is not permitted.

図4は、図2及び図3に示した活性判定を実現するための制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはECU10のROMに保持されており、適時に読み出され所定間隔で繰り返し実行される。   FIG. 4 is a flowchart showing an example of a control routine for realizing the activity determination shown in FIGS. 2 and 3. The program for this routine is held in the ROM of the ECU 10, read out in a timely manner, and repeatedly executed at predetermined intervals.

ステップS1では、流入排気の温度Tinが流入排気判定温度T1を超えているか否かを判定する。流入排気判定温度T1を超えている場合はステップS2に進み上流判定フラグF1をONに設定し、流入排気判定温度T1を超えていない場合はステップS3に進み上流判定フラグF1をOFFに設定する。   In step S1, it is determined whether or not the temperature Tin of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature T1. If the inflow / exhaust determination temperature T1 is exceeded, the process proceeds to step S2, and the upstream determination flag F1 is set to ON. If the inflow / exhaust determination temperature T1 is not exceeded, the process proceeds to step S3, and the upstream determination flag F1 is set to OFF.

ステップS4では、流出排気の温度Toutが流出排気判定温度T2を超えているか否かを判定する。流出排気判定温度T2を超えている場合はステップS5に進み、流出排気判定温度T2を超えていない場合はステップS7に進む。   In step S4, it is determined whether or not the temperature Tout of the outflow exhaust gas exceeds the outflow exhaust determination temperature T2. If it exceeds the outflow exhaust determination temperature T2, the process proceeds to step S5, and if it does not exceed the outflow exhaust determination temperature T2, the process proceeds to step S7.

ステップS5では、流出排気の温度Toutが流出排気判定温度T2以下になった時からの経過時間を管理するためのカウンタをリセットし、続くステップS6では下流判定フラグF2をONに設定する。   In step S5, the counter for managing the elapsed time from when the outflow exhaust gas temperature Tout becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature T2 is reset, and in the subsequent step S6, the downstream determination flag F2 is set to ON.

ステップS7では、下流判定フラグF2がONに設定されているか否かを判定し、ONに設定されている場合にはステップS8に進み、OFFに設定されている場合にはステップS12に進む。   In step S7, it is determined whether or not the downstream determination flag F2 is set to ON. If it is set to ON, the process proceeds to step S8, and if it is set to OFF, the process proceeds to step S12.

ステップS8では、所定の加算値をカウンタに加算してカウンタを更新する。カウンタに対する加算値は本ルーチンの演算周期を考慮した適正な値に設定される。   In step S8, a predetermined addition value is added to the counter to update the counter. The added value for the counter is set to an appropriate value considering the calculation cycle of this routine.

ステップS9では、カウンタの値が所定値N未満か否かを判定する。所定値Nは流出排気の温度Toutが流出排気判定温度T2以下になった時からの経過時間と、触媒温度の低下との関係を考慮して設定される。所定値Nは酸化触媒5の活性を判定するうえで触媒温度の低下を無視できなくなる限界値として設定される。カウンタの値が所定値N未満である場合はステップS10に進んで下流判定フラグF2をONに設定し(ONの設定を維持し)、カウンタの値が所定値N以上の場合はステップS11に進んで上流判定フラグF2をOFFに設定する。   In step S9, it is determined whether the value of the counter is less than a predetermined value N. The predetermined value N is set in consideration of the relationship between the elapsed time from when the temperature Tout of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature T2 and the decrease in the catalyst temperature. The predetermined value N is set as a limit value at which the decrease in the catalyst temperature cannot be ignored when determining the activity of the oxidation catalyst 5. If the counter value is less than the predetermined value N, the process proceeds to step S10, the downstream determination flag F2 is set to ON (the ON setting is maintained), and if the counter value is equal to or greater than the predetermined value N, the process proceeds to step S11. The upstream determination flag F2 is set to OFF.

ステップS12では、カウンタをリセットし、続くステップS13で下流判定フラグF2をOFFに設定する(OFFの設定を維持する)。   In step S12, the counter is reset, and in subsequent step S13, the downstream determination flag F2 is set to OFF (the setting of OFF is maintained).

ステップS14では、上流判定フラグF1及び下流判定フラグF2の両者がONに設定されているか否かを判定する。フラグF1、F2の両者がONに設定されている場合はステップS15に進んで酸化触媒5の活性を判定して酸化触媒5に対する燃料供給を許可する。一方、フラグF1、F2の両者がONに設定されていない場合はステップS16に進み酸化触媒5に対する燃料供給を禁止する。   In step S14, it is determined whether both the upstream determination flag F1 and the downstream determination flag F2 are set to ON. When both the flags F1 and F2 are set to ON, the process proceeds to step S15 to determine the activity of the oxidation catalyst 5 and permit the fuel supply to the oxidation catalyst 5. On the other hand, when both the flags F1 and F2 are not set to ON, the process proceeds to step S16, and the fuel supply to the oxidation catalyst 5 is prohibited.

図4のルーチンを繰り返し実行することにより、図2及び図3で説明した活性判定を行うことができる。ECU10は図4のルーチンを実行することにより、本発明に係る温度履歴記憶手段、活性判定手段、計時手段及び再生許可手段としてそれぞれ機能する。   By repeatedly executing the routine of FIG. 4, the activity determination described in FIGS. 2 and 3 can be performed. The ECU 10 functions as a temperature history storage unit, an activity determination unit, a timing unit, and a regeneration permission unit according to the present invention by executing the routine of FIG.

即ち、ECU10が下流判定フラグF2をONに設定することは流出排気の温度が流出排気判定温度を超えた履歴を記憶することに、下流判定フラグF2をOFFに設定することはその履歴をクリアすることにそれぞれ相当する。従って、ECU10は本発明に係る温度履歴記憶手段として機能する。また、フラグF1、F2の両者がONに設定されている場合にECU10が酸化触媒5の活性を判定することは上記履歴を記憶した状態で流入排気の温度が流入判定温度を超えた場合に触媒の活性を判定することに相当する。従って、ECU10は本発明に係る活性判定手段として機能する。また、ECU10がカウンタを加算していくことにより流出排気の温度が流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測することになるので、ECU10は本発明に係る計時手段として機能する。また、ECU10は各フラグF1、F2の両者がONに設定されている場合にステップS15において酸化触媒5の活性を判定して酸化触媒5に対する燃料供給を許可するので、ECU10は本発明に係る再生許可手段として機能する。   That is, when the ECU 10 sets the downstream determination flag F2 to ON, the history of the outflow exhaust gas temperature exceeding the outflow exhaust determination temperature is stored, and when the downstream determination flag F2 is set OFF, the history is cleared. It corresponds to each. Therefore, the ECU 10 functions as a temperature history storage unit according to the present invention. Further, when both the flags F1 and F2 are set to ON, the ECU 10 determines the activity of the oxidation catalyst 5 when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflow determination temperature in a state where the history is stored. This corresponds to the determination of the activity. Therefore, the ECU 10 functions as an activity determination unit according to the present invention. Further, since the ECU 10 adds a counter to measure the elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature, the ECU 10 functions as the time measuring means according to the present invention. Further, when both the flags F1 and F2 are set to ON, the ECU 10 determines the activity of the oxidation catalyst 5 and permits the fuel supply to the oxidation catalyst 5 in step S15. Therefore, the ECU 10 performs the regeneration according to the present invention. Functions as a permission means.

第1の形態によれば、流出排気が流出排気判定温度T2を超えた後の酸化触媒5の温度低下の可能性を考慮し、流出排気判定温度T2を超えた時点で酸化触媒5の活性を直ちに判定せず、下流判定フラグF2をONの状態に維持し、その上で流入排気の温度が流入排気判定温度T1を超えた場合に酸化触媒5の活性を判定する。これにより、流出排気判定温度T2を可能な限り低めに設定できるので、酸化触媒5の活性を判定できるまでの時間が長引くことを防止できる。その結果、酸化触媒5の活性の正確な判定を早期に実現できる。しかも、一旦、ONに設定された下流判定フラグF2の状態を際限なく維持せずに、流出排気の温度が流出排気判定温度T2以下になった時からの経過時間に基づいて下流判定フラグF2がOFFにされるので、停車時間が長くなって予想以上に触媒温度が低下するような状況にあっても酸化触媒5の活性を正確に判定できる。   According to the first embodiment, considering the possibility of temperature reduction of the oxidation catalyst 5 after the outflow exhaust gas exceeds the outflow exhaust gas determination temperature T2, the activity of the oxidation catalyst 5 is increased when the outflow exhaust gas determination temperature T2 is exceeded. Without determining immediately, the downstream determination flag F2 is maintained in the ON state, and when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature T1, the activity of the oxidation catalyst 5 is determined. Thereby, since the outflow exhaust gas determination temperature T2 can be set as low as possible, it can be prevented that the time until the activity of the oxidation catalyst 5 can be determined is prolonged. As a result, accurate determination of the activity of the oxidation catalyst 5 can be realized early. Moreover, the downstream determination flag F2 is set based on the elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature T2 without maintaining the state of the downstream determination flag F2 set to ON indefinitely. Since it is turned off, the activity of the oxidation catalyst 5 can be accurately determined even in a situation where the stop time is longer and the catalyst temperature is lower than expected.

(第2の形態)
次に、本発明の第2の形態を説明する。本形態は、一旦ONに設定した下流判定フラグF2をOFFに設定する、即ち履歴をクリアする条件が第1の形態と相違するものである。それ以外の点は第1の形態と同様であるので、内燃機関の物理的構成等に関しては図1が適宜参照される。
(Second form)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is different from the first embodiment in the condition for setting the downstream determination flag F2 once set to ON to OFF, that is, clearing the history. Since the other points are the same as in the first embodiment, FIG. 1 is appropriately referred to regarding the physical configuration of the internal combustion engine.

まず、本形態の基本的な考え方について図5を参照して説明する。図5は流出排気の温度の時間変化を示している。図示するように、流出排気の温度は第1の形態と同様に運転状態に応じて上昇及び下降を繰り返す。本形態では流出排気の温度を監視し、時刻t1において下限のピークを迎えたときに、その下限ピーク値PLを記憶しておく。そして、時刻t2において流出排気の温度が流出排気判定温度T2を超えて下流判定フラグF2がONに設定された後に、時刻t3で流出排気の温度が下限ピーク値PL以下になった時に下流判定フラグF2をOFFに設定するものである。その一方で、図の想像線で示すように、下流判定フラグF2がONに設定された後の流出排気の温度低下が緩やかで、下限ピーク値PL以下にならない場合は下流判定フラグF2はONの状態に維持される。その後、流入排気の温度が流入排気判定温度T1(図2、図3参照)を超えた場合には、第1の形態と同様に酸化触媒5の活性が判定されて酸化触媒5への燃料供給が許可される。   First, the basic concept of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the time variation of the temperature of the outflow exhaust gas. As shown in the drawing, the temperature of the outflow exhaust repeatedly rises and falls according to the operating state, as in the first embodiment. In this embodiment, the temperature of the outflow exhaust gas is monitored, and when the lower limit peak is reached at time t1, the lower limit peak value PL is stored. Then, after the temperature of the outflow exhaust gas exceeds the outflow exhaust gas determination temperature T2 at time t2 and the downstream determination flag F2 is set to ON, the downstream determination flag is set when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the lower limit peak value PL at time t3. F2 is set to OFF. On the other hand, as shown by the imaginary line in the figure, when the downstream exhaustion temperature drop after the downstream determination flag F2 is set to ON is moderate and does not fall below the lower limit peak value PL, the downstream determination flag F2 is ON. Maintained in a state. Thereafter, when the temperature of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature T1 (see FIGS. 2 and 3), the activity of the oxidation catalyst 5 is determined and the fuel is supplied to the oxidation catalyst 5 as in the first embodiment. Is allowed.

図6は本形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャートである。このルーチンのプログラムはECU10のROMに保持されており、適時に読み出され所定間隔で繰り返し実行される。また、流出排気の温度を監視して上述した下限ピーク値PLを記憶するために図7の制御ルーチンが図6の制御ルーチンと並行して実行される。   FIG. 6 is a flowchart showing an example of a control routine according to this embodiment. The program for this routine is held in the ROM of the ECU 10, read out in a timely manner, and repeatedly executed at predetermined intervals. Further, the control routine of FIG. 7 is executed in parallel with the control routine of FIG. 6 in order to monitor the temperature of the exhaust gas and store the above-described lower limit peak value PL.

図6に示すように、ステップS21では、流入排気の温度Tinが流入排気判定温度T1を超えているか否かを判定する。流入排気判定温度T1を超えている場合はステップS22に進み上流判定フラグF1をONに設定し、流入排気判定温度T1を超えていない場合はステップS23に進み上流判定フラグF1をOFFに設定する。   As shown in FIG. 6, in step S21, it is determined whether the temperature Tin of the inflowing exhaust gas exceeds the inflowing exhaust gas determination temperature T1. If the inflow / exhaust determination temperature T1 is exceeded, the process proceeds to step S22, and the upstream determination flag F1 is set to ON. If the inflow / exhaust determination temperature T1 is not exceeded, the process proceeds to step S23, and the upstream determination flag F1 is set to OFF.

ステップS24では、流出排気の温度Toutが流出排気判定温度T2を超えているか否かを判定する。流出排気判定温度T2を超えている場合はステップS25に進んで、下流判定フラグF2をONに設定する。一方、流出排気判定温度T2を超えていない場合はステップS26に進む。   In step S24, it is determined whether or not the temperature Tout of the outflow exhaust gas exceeds the outflow exhaust determination temperature T2. When it exceeds the outflow exhaust gas determination temperature T2, the process proceeds to step S25, and the downstream determination flag F2 is set to ON. On the other hand, when it does not exceed the outflow exhaust gas determination temperature T2, the process proceeds to step S26.

ステップS26では、下流判定フラグF2がONに設定されているか否かを判定し、ONに設定されている場合にはステップS27に進み、OFFに設定されている場合にはステップS29に進む。   In step S26, it is determined whether or not the downstream determination flag F2 is set to ON. If it is set to ON, the process proceeds to step S27, and if it is set to OFF, the process proceeds to step S29.

ステップS27では、流出排気の温度Toutが図7の制御ルーチンにて記憶された下限ピーク値PLよりも高いか否かを判定する。下限ピーク値PLよりも高い場合はステップS28に進み下流判定フラグF2をONに設定する(ONの設定を維持する)。一方、下限ピーク値PL以下の場合はステップS29に進み下流判定フラグF2をOFFに設定する。なお、下限ピーク値PLそのものを判定値とするのではなく、図5に示したように下限ピーク値PLよりも若干低い値(PL+α)をその判定値とすることもできる。   In step S27, it is determined whether or not the temperature Tout of the exhaust gas is higher than the lower limit peak value PL stored in the control routine of FIG. If it is higher than the lower limit peak value PL, the process proceeds to step S28, and the downstream determination flag F2 is set to ON (the ON setting is maintained). On the other hand, if it is less than or equal to the lower limit peak value PL, the process proceeds to step S29, and the downstream determination flag F2 is set to OFF. Instead of using the lower limit peak value PL itself as a determination value, a value (PL + α) slightly lower than the lower limit peak value PL as shown in FIG. 5 may be used as the determination value.

ステップS30では、上流判定フラグF1及び下流判定フラグF2の両者がONに設定されているか否かを判定する。フラグF1、F2の両者がONに設定されている場合はステップS31に進んで酸化触媒5の活性を判定して酸化触媒5に対する燃料供給を許可する。一方、フラグF1、F2の両者がONに設定されていない場合はステップS32に進み酸化触媒5に対する燃料供給を禁止する。   In step S30, it is determined whether both the upstream determination flag F1 and the downstream determination flag F2 are set to ON. When both the flags F1 and F2 are set to ON, the process proceeds to step S31, where the activity of the oxidation catalyst 5 is determined and fuel supply to the oxidation catalyst 5 is permitted. On the other hand, if both the flags F1 and F2 are not set to ON, the process proceeds to step S32, and the fuel supply to the oxidation catalyst 5 is prohibited.

図6のルーチンを繰り返し実行することにより、図5で説明した活性判定を行うことができる。第1の形態の場合と同様に、ECU10は図6のルーチンを実行することにより、本発明に係る温度履歴記憶手段、活性判定手段及び再生許可手段としてそれぞれ機能する。   The activity determination described with reference to FIG. 5 can be performed by repeatedly executing the routine of FIG. As in the case of the first embodiment, the ECU 10 functions as a temperature history storage unit, an activity determination unit, and a regeneration permission unit according to the present invention by executing the routine of FIG.

下限ピーク値PLの記憶は図7に示す制御ルーチンに従って行われる。まず、ステップS41にて下流判定フラグF2がONに設定されているか否かを判定し、下流判定フラグF2がONに設定されている場合はステップS42に進み、そうでない場合は以後の処理をスキップして今回のルーチンを終了する。ステップS42では、流出排気の温度Toutが前回の演算で記憶した下限ピーク値PLよりも高いか否かを判定する。その下限ピーク値PLよりも高い場合はステップS43に進み、前回の下限ピーク値PLを今回の下限ピーク値PLの演算結果として記憶する。一方、流出排気の温度Toutが前回の演算で記憶した下限ピーク値PL以下の場合は、ステップS44に進み、流出排気の温度Toutを今回の下限ピーク値PLの演算結果として記憶する。図7に示すルーチンを繰り返し実行することにより、流出排気の温度Toutの下限ピーク値PLを記憶することができる。図7のルーチンを実行することによりECU10は本発明に係る下限ピーク値記憶手段として機能する。   The storage of the lower limit peak value PL is performed according to the control routine shown in FIG. First, in step S41, it is determined whether or not the downstream determination flag F2 is set to ON. If the downstream determination flag F2 is set to ON, the process proceeds to step S42. If not, the subsequent processing is skipped. Then, this routine is finished. In step S42, it is determined whether or not the temperature Tout of the outflow exhaust gas is higher than the lower limit peak value PL stored in the previous calculation. When it is higher than the lower limit peak value PL, the process proceeds to step S43, and the previous lower limit peak value PL is stored as the calculation result of the current lower limit peak value PL. On the other hand, when the temperature Tout of the outflow exhaust gas is equal to or lower than the lower limit peak value PL stored in the previous calculation, the process proceeds to step S44, and the outflow exhaust gas temperature Tout is stored as the calculation result of the current lower limit peak value PL. By repeatedly executing the routine shown in FIG. 7, the lower limit peak value PL of the temperature Tout of the outflow exhaust gas can be stored. By executing the routine of FIG. 7, the ECU 10 functions as a lower limit peak value storage unit according to the present invention.

第2の形態によれば、第1の形態と同様に早期かつ正確な活性判定が実現できる他、流出排気判定温度T2に到達した後の触媒温度の低下速度の変化にも対応できるので、酸化触媒5の活性に関する判定精度が向上する。   According to the second mode, early and accurate activity determination can be realized as in the first mode, and it is also possible to cope with a change in the rate of decrease in the catalyst temperature after reaching the outflow exhaust gas determination temperature T2. The determination accuracy regarding the activity of the catalyst 5 is improved.

本発明は上記の各形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態にて実施できる。上記の形態では、触媒の活性判定をフィルタ再生処理に利用しているが、その判定結果を他の目的に利用することもできる。例えば、NOx吸蔵還元型の触媒が設けられている場合、その触媒に対する還元剤の供給の可否の判定に対して本発明に係る活性判定を利用することも可能である。   The present invention is not limited to the above embodiments, and can be implemented in various forms within the scope of the gist of the present invention. In the above embodiment, the catalyst activity determination is used for the filter regeneration process, but the determination result can also be used for other purposes. For example, when a NOx occlusion reduction type catalyst is provided, the activity determination according to the present invention can be used for determining whether or not the reducing agent can be supplied to the catalyst.

本発明の一形態に係る触媒活性判定装置及びフィルタ再生装置が適用された内燃機関の排気系の要部を示した図。The figure which showed the principal part of the exhaust system of the internal combustion engine to which the catalyst activity determination apparatus and filter regeneration apparatus which concern on one form of this invention were applied. ECUが酸化触媒の活性を判定する過程の一例を説明するタイミングチャート。The timing chart explaining an example of the process in which ECU determines the activity of an oxidation catalyst. ECUが酸化触媒の活性を判定する過程の他の例を説明するタイミングチャート。The timing chart explaining the other example of the process in which ECU determines the activity of an oxidation catalyst. 図2及び図3に示した活性判定を実現するための制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine for implement | achieving the active determination shown in FIG.2 and FIG.3. 流出排気の温度の時間変化を示した図。The figure which showed the time change of the temperature of outflow exhaust. 第2の形態に係る制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine which concerns on a 2nd form. 下限ピーク値の記憶を行うための制御ルーチンの一例を示したフローチャート。The flowchart which showed an example of the control routine for memorize | storing a lower limit peak value.

符号の説明Explanation of symbols

1 内燃機関
2 排気通路
5 酸化触媒(触媒)
8 上流温度センサ(流入排気温度検出手段)
9 下流温度センサ(流出排気温度検出手段)
10 ECU(温度履歴記憶手段、活性判定手段、計時手段、再生許可手段、下限ピーク値記憶手段)
1 Internal combustion engine 2 Exhaust passage 5 Oxidation catalyst (catalyst)
8 Upstream temperature sensor (inflow exhaust temperature detection means)
9 Downstream temperature sensor (outflow exhaust gas temperature detection means)
10 ECU (temperature history storage means, activity determination means, timing means, regeneration permission means, lower limit peak value storage means)

Claims (6)

内燃機関の排気通路に設けられた触媒の活性を判定する触媒活性判定装置であって、
前記触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記触媒が活性していると判定する活性判定手段と、を備えることを特徴とする触媒活性判定装置。
A catalyst activity determination device for determining the activity of a catalyst provided in an exhaust passage of an internal combustion engine,
Inflow exhaust temperature detection means for detecting the temperature of the inflow exhaust gas flowing into the catalyst, outflow exhaust temperature detection means for detecting the temperature of the outflow exhaust gas flowing out from the catalyst, and the temperature of the outflow exhaust gas corresponds to the activation temperature of the catalyst Temperature history storage means for storing a history exceeding the outflow exhaust determination temperature, and the temperature history storage means storing the history, and the temperature of the inflow exhaust corresponds to the activation temperature and the outflow exhaust determination An activity determination unit that determines that the catalyst is active when an inflow exhaust gas determination temperature that is higher than a temperature is exceeded.
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアする請求項1に記載の触媒活性判定装置。
Further comprising time measuring means for measuring an elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature after the temperature history storage means stores the history;
2. The catalyst activity determination device according to claim 1, wherein the temperature history storage unit clears the history when the elapsed time measured by the timing unit reaches a predetermined time.
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアする請求項1に記載の触媒活性判定装置。
The temperature history storage means further comprises lower limit peak value storage means for storing a lower limit peak value of the temperature of the outflow exhaust gas based on a detection result of the outflow exhaust gas temperature detection means before storing the history,
2. The catalyst activity determination device according to claim 1, wherein the temperature history storage means clears the history when the temperature of the outflow exhaust gas is equal to or lower than the lower limit peak value in a state where the history is stored.
内燃機関の排気通路に設けられた酸化触媒の下流に配置されて排気中の粒子状物質を捕集するためのフィルタに対して、前記酸化触媒へ燃料を供給することにより前記フィルタが捕集した粒子状物質を燃焼させる再生処理を実行するフィルタ再生装置において、
前記酸化触媒へ流入する流入排気の温度を検出する流入排気温度検出手段と、前記酸化触媒から流出する流出排気の温度を検出する流出排気温度検出手段と、流出排気の温度が前記酸化触媒の活性温度に対応する流出排気判定温度を超えた履歴を記憶する温度履歴記憶手段と、前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶している状態で、流入排気の温度が前記活性温度に対応しかつ前記流出排気判定温度よりも高い流入排気判定温度を超えた場合に前記酸化触媒が活性していると判定する活性判定手段と、前記活性判定手段が前記酸化触媒の活性を判定したことを条件として、前記酸化触媒への燃料の供給を許可する再生許可手段と、を備えることを特徴とするフィルタ再生装置。
The filter is collected by supplying fuel to the oxidation catalyst with respect to a filter that is arranged downstream of the oxidation catalyst provided in the exhaust passage of the internal combustion engine and collects particulate matter in the exhaust gas. In a filter regeneration device that executes a regeneration process for burning particulate matter,
Inflow exhaust temperature detection means for detecting the temperature of the inflow exhaust gas flowing into the oxidation catalyst, outflow exhaust temperature detection means for detecting the temperature of the outflow exhaust gas flowing out from the oxidation catalyst, and the temperature of the outflow exhaust gas is the activity of the oxidation catalyst Temperature history storage means for storing a history exceeding the outflow exhaust gas determination temperature corresponding to the temperature, and in a state where the temperature history storage means stores the history, the temperature of the inflow exhaust corresponds to the activation temperature and On condition that the activity determination means determines that the oxidation catalyst is active when the inflow exhaust determination temperature higher than the outflow exhaust determination temperature is exceeded, and the activity determination means determines the activity of the oxidation catalyst, And a regeneration permission means for permitting the supply of fuel to the oxidation catalyst.
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶した後に流出排気の温度が前記流出排気判定温度以下になった時からの経過時間を計測する計時手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記計時手段が計測した前記経過時間が所定時間に達した場合に前記履歴をクリアする請求項4に記載のフィルタ再生装置。
Further comprising time measuring means for measuring an elapsed time from when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the outflow exhaust gas determination temperature after the temperature history storage means stores the history;
5. The filter regeneration device according to claim 4, wherein the temperature history storage means clears the history when the elapsed time measured by the timing means reaches a predetermined time.
前記温度履歴記憶手段が前記履歴を記憶する前に前記流出排気温度検出手段の検出結果に基づいて流出排気の温度の下限ピーク値を記憶する下限ピーク値記憶手段を更に備え、
前記温度履歴記憶手段は、前記履歴を記憶している状態で流出排気の温度が前記下限ピーク値以下になった場合に前記履歴をクリアする請求項4に記載のフィルタ再生装置。
The temperature history storage means further comprises lower limit peak value storage means for storing a lower limit peak value of the temperature of the outflow exhaust gas based on a detection result of the outflow exhaust gas temperature detection means before storing the history,
5. The filter regeneration device according to claim 4, wherein the temperature history storage means clears the history when the temperature of the outflow exhaust gas becomes equal to or lower than the lower limit peak value in a state where the history is stored.
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