JP2010101303A - Exhaust emission control device of internal combustion engine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内燃機関に好適に用いられる排気浄化装置に関し、特に、活性酸素を利用する構成とした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 suitably used for an internal combustion engine, and more particularly to an exhaust emission purification device for an internal combustion engine configured to use active oxygen.
従来技術として、例えば特許文献1(特開2007−77971号公報)に開示されているように、DPF(Diesel Particulate Filter)と、オゾン供給装置とを備えた内燃機関の排気浄化装置が知られている。この排気浄化装置によれば、DPFに捕集された粒子状物質(PM:Particulate Matter)をオゾンにより酸化し、DPFを再生させることができる。 As a prior art, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2007-77971), an exhaust gas purification device for an internal combustion engine including a DPF (Diesel Particulate Filter) and an ozone supply device is known. Yes. According to this exhaust gas purification apparatus, particulate matter (PM) collected in the DPF can be oxidized by ozone to regenerate the DPF.
ところで、上述した従来技術では、DPFにオゾンを供給することにより、PMを酸化する構成としている。しかしながら、例えば内燃機関の暖機前のような低温時において、DPFにオゾンを供給すると、PMが不完全燃焼することにより、一酸化炭素(CO)が発生し易い。このため、従来技術では、低温時にDPFの再生処理を行うと、COが発生することにより排気エミッションが悪化するという問題がある。 By the way, in the prior art mentioned above, it is set as the structure which oxidizes PM by supplying ozone to DPF. However, when ozone is supplied to the DPF at a low temperature, for example, before warming up the internal combustion engine, carbon monoxide (CO) is likely to be generated due to incomplete combustion of PM. For this reason, in the prior art, when the regeneration process of the DPF is performed at a low temperature, there is a problem that exhaust emission deteriorates due to generation of CO.
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、酸化触媒が低温状態でも、COの排出を抑制しつつ、PMフィルタの再生処理を行うことができ、排気エミッションを向上させることが可能な内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to perform regeneration processing of a PM filter while suppressing CO emission even when the oxidation catalyst is in a low temperature state. An object of the present invention is to provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine capable of improving exhaust emission.
第1の発明は、内燃機関の排気ガスが流通する排気通路に設けられ、排気ガス中の未浄化成分を酸化により浄化する酸化触媒と、
前記酸化触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するPMフィルタと、
前記PMフィルタに活性酸素を供給するための活性酸素供給手段と、
前記酸化触媒の上流側で前記排気通路に配置または接続され、ガス中の一酸化炭素を吸着するCO吸着材と、
前記活性酸素供給手段により前記PMフィルタに活性酸素を供給するときに、前記排気通路内のガスが前記PMフィルタから前記CO吸着材に向けて逆方向に流れるようにガスの流通方向を切換える方向切換手段と、
前記PMフィルタ内のPMを酸化する再生処理を行うときに、前記活性酸素供給手段と前記方向切換手段とを駆動して活性酸素を前記逆方向に流通させる再生制御手段と、
を備えることを特徴とする。
The first invention is provided in an exhaust passage through which exhaust gas of an internal combustion engine flows, and an oxidation catalyst that purifies unpurified components in the exhaust gas by oxidation,
A PM filter that is provided in the exhaust passage downstream of the oxidation catalyst and collects particulate matter in the exhaust gas;
Active oxygen supply means for supplying active oxygen to the PM filter;
A CO adsorbent disposed or connected to the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst and adsorbing carbon monoxide in the gas;
Direction switching for switching the gas flow direction so that the gas in the exhaust passage flows in the reverse direction from the PM filter toward the CO adsorbent when the active oxygen is supplied to the PM filter by the active oxygen supply means. Means,
A regeneration control means for driving the active oxygen supply means and the direction switching means to circulate active oxygen in the reverse direction when performing a regeneration process for oxidizing the PM in the PM filter;
It is characterized by providing.
第2の発明は、前記酸化触媒の上流側で前記排気通路の一部をバイパスする通路であり、前記CO吸着材が配置されたバイパス通路と、
排気ガスの流路を前記排気通路の一部と前記バイパス通路との間で切換えるバイパス切換手段と、
前記CO吸着材から一酸化炭素を脱離させる脱離処理を行うときに、前記バイパス切換手段により排気ガスを前記バイパス通路に流通させる脱離制御手段と、
を備える構成としている。
A second invention is a passage that bypasses a part of the exhaust passage on the upstream side of the oxidation catalyst, and a bypass passage in which the CO adsorbent is disposed;
Bypass switching means for switching a flow path of the exhaust gas between a part of the exhaust passage and the bypass passage;
Desorption control means for causing exhaust gas to flow through the bypass passage by the bypass switching means when performing desorption processing for desorbing carbon monoxide from the CO adsorbent;
It is set as the structure provided with.
第3の発明は、前記PMフィルタの上流側と下流側の圧力差を検出する圧力検出手段を備え、
前記再生制御手段は、排気ガスの温度と前記圧力差とに応じて前記PMフィルタの再生処理を実行するか否かを判定する構成としている。
3rd invention is equipped with the pressure detection means which detects the pressure difference of the upstream of the said PM filter, and a downstream,
The regeneration control means is configured to determine whether to perform regeneration processing of the PM filter according to the temperature of the exhaust gas and the pressure difference.
第4の発明によると、前記再生制御手段は、排気ガスの温度が前記活性酸素の熱分解温度よりも低く、かつ前記圧力差が所定の基準判定値よりも大きいときに、前記PMフィルタの再生処理を実行する構成としている。 According to a fourth aspect, the regeneration control means regenerates the PM filter when the temperature of the exhaust gas is lower than the thermal decomposition temperature of the active oxygen and the pressure difference is greater than a predetermined reference determination value. It is set as the structure which performs a process.
第5の発明によると、前記再生制御手段は、内燃機関が停止状態または低出力運転状態となったときに、前記PMフィルタの再生処理を実行する構成としている。 According to a fifth aspect of the invention, the regeneration control means is configured to execute the regeneration process of the PM filter when the internal combustion engine enters a stopped state or a low output operation state.
第6の発明は、前記酸化触媒の温度を取得する温度取得手段を備え、
前記脱離制御手段は、少なくとも前記酸化触媒の温度が当該触媒の活性温度以上であるときに、前記CO吸着材の脱離処理を実行する構成としている。
6th invention is equipped with the temperature acquisition means to acquire the temperature of the said oxidation catalyst,
The desorption control means is configured to execute the desorption processing of the CO adsorbent when at least the temperature of the oxidation catalyst is equal to or higher than the activation temperature of the catalyst.
第7の発明によると、前記CO吸着材から一酸化炭素が脱離する脱離温度は、前記酸化触媒が活性化する活性温度よりも高温に設定する構成としている。 According to the seventh invention, the desorption temperature at which carbon monoxide is desorbed from the CO adsorbent is set to be higher than the activation temperature at which the oxidation catalyst is activated.
第8の発明によると、前記方向切換手段は、前記PMフィルタの下流側で前記排気通路を開,閉する排気遮断弁を備え、
前記再生制御手段は、前記PMフィルタの再生処理を行うときに、前記排気遮断弁を閉弁した状態で前記活性酸素供給手段により前記PMフィルタに活性酸素を供給する構成としている。
According to an eighth aspect of the invention, the direction switching means includes an exhaust cutoff valve that opens and closes the exhaust passage on the downstream side of the PM filter,
The regeneration control means is configured to supply active oxygen to the PM filter by the active oxygen supply means with the exhaust shutoff valve closed when performing regeneration processing of the PM filter.
第9の発明によると、前記方向切換手段は、前記CO吸着材のうち前記逆方向に流れるガスが流出する部位を外部に対して開放,遮断する逆流開放弁を備え、
前記再生制御手段は、前記PMフィルタの再生処理を行うときに、前記逆流開放弁を開弁させる構成としている。
According to a ninth aspect of the invention, the direction switching means includes a reverse flow release valve that opens and shuts off a portion of the CO adsorbent from which the gas flowing in the reverse direction flows out.
The regeneration control unit is configured to open the backflow release valve when performing regeneration processing of the PM filter.
第10の発明によると、前記活性酸素供給手段は、前記活性酸素としてオゾンを供給する構成としている。 According to a tenth invention, the active oxygen supply means supplies ozone as the active oxygen.
第11の発明は、内燃機関の排気ガスが流通する排気通路に設けられ、排気ガス中の未浄化成分を酸化により浄化する酸化触媒と、
前記酸化触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するPMフィルタと、
前記PMフィルタに活性酸素を供給するための活性酸素供給手段と、
前記PMフィルタから流出したガスを捕集し、当該ガスを前記酸化触媒に供給することが可能なガス捕集手段と、
前記PMフィルタに活性酸素を供給したときに、前記PMフィルタから流出したガスを前記ガス捕集手段に捕集する捕集制御手段と、
排気ガスの温度が所定値以上に上昇したときに、前記ガス捕集手段により捕集されたガスを前記酸化触媒に供給する供給制御手段と、
を備えることを特徴とする。
An eleventh invention is provided in an exhaust passage through which exhaust gas of an internal combustion engine flows, and an oxidation catalyst that purifies unpurified components in the exhaust gas by oxidation,
A PM filter that is provided in the exhaust passage downstream of the oxidation catalyst and collects particulate matter in the exhaust gas;
Active oxygen supply means for supplying active oxygen to the PM filter;
Gas collecting means capable of collecting the gas flowing out of the PM filter and supplying the gas to the oxidation catalyst;
When the active oxygen is supplied to the PM filter, the collection control means for collecting the gas flowing out from the PM filter in the gas collection means,
Supply control means for supplying the gas collected by the gas collecting means to the oxidation catalyst when the temperature of the exhaust gas rises above a predetermined value;
It is characterized by providing.
第12の発明によると、前記捕集手段は、前記PMフィルタから流出した一酸化炭素を吸着するCO吸着材である構成としている。 According to a twelfth aspect of the invention, the collecting means is a CO adsorbent that adsorbs carbon monoxide flowing out of the PM filter.
第13の発明によると、前記ガス捕集手段は、
前記排気通路に接続されたガス収容部と、
前記ガス収容部に対して前記ガスを流入,流出させるアクチュエータと、
を備える構成としている。
According to a thirteenth invention, the gas collecting means is
A gas storage unit connected to the exhaust passage;
An actuator for causing the gas to flow into and out of the gas storage unit;
It is set as the structure provided with.
第14の発明は、前記排気通路の一部を閉塞することにより、外部から遮断された閉塞通路を形成することが可能な通路閉塞手段を備え、
前記閉塞通路には、少なくとも前記PMフィルタ、前記活性酸素供給手段および前記ガス捕集手段を接続する構成としている。
A fourteenth aspect of the invention includes a passage closing means capable of forming a closed passage blocked from the outside by closing a part of the exhaust passage,
At least the PM filter, the active oxygen supply means and the gas collection means are connected to the closed passage.
第1の発明によれば、PMフィルタの再生処理を行うときには、方向切換手段により排気通路内を流れるガスの流通方向を逆方向に切換えることができる。この状態で、活性酸素供給手段によりPMフィルタに活性酸素を供給し、フィルタ内に捕集されたPMを活性酸素により酸化することができる。そして、この酸化反応により生じたガスを、酸化触媒を介してCO吸着材に流入させ、ガス中のCOをCO吸着材により吸着することができる。これにより、酸化触媒が低温等により活性化していなくても、PMを酸化したときに生じるCOが外部に排出されるのを確実に防止することができる。 According to the first invention, when the regeneration process of the PM filter is performed, the flow direction of the gas flowing in the exhaust passage can be switched to the reverse direction by the direction switching means. In this state, active oxygen can be supplied to the PM filter by the active oxygen supply means, and the PM collected in the filter can be oxidized with active oxygen. The gas generated by this oxidation reaction can be caused to flow into the CO adsorbent through the oxidation catalyst, and the CO in the gas can be adsorbed by the CO adsorbent. Thereby, even if the oxidation catalyst is not activated at a low temperature or the like, it is possible to reliably prevent CO generated when the PM is oxidized from being discharged to the outside.
従って、内燃機関の停止時や冷間始動時にも、COの排出を抑制しつつ、PMフィルタの再生処理を自由に行うことができ、低温時の排気エミッションを向上させることができる。また、内燃機関の暖機後には、例えば排気ガスやヒータ等の熱によりCO吸着材からCOを脱離させることができる。このとき、方向切換手段によれば、排気通路内のガスが上流側から下流側に向けて順方向に流れるように設定し、CO吸着材から脱離したCOを下流側の酸化触媒により浄化することができる。 Therefore, even when the internal combustion engine is stopped or cold started, the regeneration of the PM filter can be freely performed while suppressing CO emission, and the exhaust emission at low temperatures can be improved. Further, after the internal combustion engine is warmed up, CO can be desorbed from the CO adsorbent by heat from, for example, exhaust gas or a heater. At this time, according to the direction switching means, the gas in the exhaust passage is set to flow in the forward direction from the upstream side to the downstream side, and the CO desorbed from the CO adsorbent is purified by the downstream oxidation catalyst. be able to.
このように、第1の発明によれば、ガスの流通方向を切換えるだけで、PMフィルタの再生処理とCO吸着材の脱離処理とを容易に行うことができる。しかも、熱容量が比較的大きなPMフィルタを酸化触媒の上流側に配置しなくても、前述した効果を得ることができる。これにより、内燃機関の始動時には、排気熱により酸化触媒を速やかに活性化させることができ、排気エミッションをより向上させることができる。 Thus, according to the first aspect of the present invention, it is possible to easily perform the regeneration process of the PM filter and the desorption process of the CO adsorbent only by switching the gas flow direction. In addition, the effects described above can be obtained without arranging a PM filter having a relatively large heat capacity on the upstream side of the oxidation catalyst. As a result, when the internal combustion engine is started, the oxidation catalyst can be quickly activated by the exhaust heat, and the exhaust emission can be further improved.
第2の発明によれば、CO吸着材の脱離処理を行うときには、バイパス切換手段により排気ガスをバイパス通路に流通させ、CO吸着材に流入させることができる。この結果、排気熱によりCO吸着材からCOを離脱させることができ、このCOを排気通路に合流させて酸化触媒により浄化することができる。また、脱離処理を実行していない通常の排気状態では、排気ガスがCO吸着材を通過することがないので、排気熱を酸化触媒に効率よく伝達することができる。従って、始動時等に酸化触媒の活性化を早めることができる。 According to the second aspect of the present invention, when the CO adsorbent is desorbed, the exhaust gas can be circulated through the bypass passage by the bypass switching means and can be introduced into the CO adsorbent. As a result, CO can be separated from the CO adsorbent by the exhaust heat, and this CO can be joined to the exhaust passage and purified by the oxidation catalyst. Further, in the normal exhaust state where the desorption treatment is not executed, the exhaust gas does not pass through the CO adsorbent, so that the exhaust heat can be efficiently transmitted to the oxidation catalyst. Therefore, the activation of the oxidation catalyst can be accelerated at the time of starting or the like.
第3の発明によれば、PMフィルタの上流側と下流側との圧力差は、フィルタ内に捕集されたPMの量が増えるにつれて増大する。また、排気ガスの温度が高いと、PMを酸化するために供給した活性酸素が熱により分解し易くなる。このため、再生制御手段は、前記圧力差と排気ガスの温度とに応じて、PMフィルタの再生処理を適切なタイミングで実行することができる。 According to the third invention, the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the PM filter increases as the amount of PM collected in the filter increases. Further, when the temperature of the exhaust gas is high, the active oxygen supplied to oxidize PM is easily decomposed by heat. For this reason, the regeneration control means can execute the regeneration process of the PM filter at an appropriate timing according to the pressure difference and the temperature of the exhaust gas.
第4の発明によれば、再生制御手段は、例えばPMフィルタ内に処理が必要な量のPMが捕集されたことを、前記圧力差と基準判定値との比較により判定することができる。そして、この判定が成立し、かつ活性酸素が熱分解しない温度環境であるときには、PMフィルタの再生処理を実行することができる。これにより、PMフィルタを効率よく再生することができる。 According to the fourth invention, the regeneration control means can determine, for example, that the amount of PM that needs to be processed has been collected in the PM filter by comparing the pressure difference with the reference determination value. When this determination is made and the temperature environment is such that the active oxygen is not thermally decomposed, the regeneration process of the PM filter can be executed. Thereby, the PM filter can be efficiently regenerated.
第5の発明によれば、内燃機関が停止状態となるか、またはアイドル運転等の低出力運転状態となったときには、排気ガスの温度が活性酸素の熱分解温度よりも低いことが多い。従って、この場合には、PMフィルタを効率よく再生することができる。また、例えば内燃機関と電動モータとを併用するハイブリッド車等では、電動モータにより走行するときに、内燃機関を停止させることがある。従って、この停止期間を利用してPMフィルタの再生処理を円滑に行うことができる。 According to the fifth aspect of the invention, when the internal combustion engine is stopped or in a low output operation state such as an idle operation, the temperature of the exhaust gas is often lower than the thermal decomposition temperature of active oxygen. Therefore, in this case, the PM filter can be efficiently regenerated. Further, for example, in a hybrid vehicle using both an internal combustion engine and an electric motor, the internal combustion engine may be stopped when traveling by the electric motor. Therefore, the regeneration process of the PM filter can be smoothly performed using this stop period.
第6の発明によれば、脱離制御手段は、少なくとも酸化触媒の温度が当該触媒の活性温度以上であるときに、CO吸着材の脱離処理を行うことができる。これにより、CO吸着材から脱離したCOを、活性化した酸化触媒により確実に浄化することができる。 According to the sixth aspect of the invention, the desorption control means can perform the CO adsorbent desorption process at least when the temperature of the oxidation catalyst is equal to or higher than the activation temperature of the catalyst. Thereby, CO desorbed from the CO adsorbent can be reliably purified by the activated oxidation catalyst.
第7の発明によれば、CO吸着材の脱離温度を酸化触媒の活性温度よりも高温に設定することができる。これにより、例えば排気熱等によりCO吸着材からCOが脱離するときには、既に酸化触媒が活性化しているので、脱離したCOを酸化触媒により確実に浄化することができる。また、脱離処理の開始条件としては、例えば排気温度が脱離温度以上であるか否かだけを判定すればよいので、制御を簡略化することができる。 According to the seventh invention, the desorption temperature of the CO adsorbent can be set higher than the activation temperature of the oxidation catalyst. Thereby, for example, when CO is desorbed from the CO adsorbent due to exhaust heat or the like, since the oxidation catalyst has already been activated, the desorbed CO can be reliably purified by the oxidation catalyst. In addition, as a starting condition for the desorption process, for example, it is only necessary to determine whether or not the exhaust gas temperature is equal to or higher than the desorption temperature. Therefore, the control can be simplified.
第8の発明によれば、PMフィルタの再生処理を行うときには、排気遮断弁によりPMフィルタの下流側で排気通路を閉塞することができる。これにより、PMフィルタ内で酸化反応により生じたガス等を、上流側のCO吸着材に向けて逆方向に流通させることができる。 According to the eighth aspect, when the regeneration process of the PM filter is performed, the exhaust passage can be closed on the downstream side of the PM filter by the exhaust cutoff valve. Thereby, the gas etc. produced by the oxidation reaction in the PM filter can be circulated in the reverse direction toward the upstream CO adsorbent.
第9の発明によれば、PMフィルタの再生処理を行うときには、逆流開放弁を開弁させることができる。これにより、例えば排気通路を逆方向に流れるガスがCO吸着材から流出する部位を大気開放することができる。従って、PMフィルタから流出したガスをCO吸着材にスムーズに流入させることができる。 According to the ninth aspect, when the regeneration process of the PM filter is performed, the backflow release valve can be opened. Thereby, for example, a portion where the gas flowing in the reverse direction in the exhaust passage flows out of the CO adsorbent can be opened to the atmosphere. Therefore, the gas flowing out from the PM filter can smoothly flow into the CO adsorbent.
第10の発明によれば、活性酸素としてオゾンを用いることにより、上記第1乃至第9の発明の効果をより顕著に発揮させることができる。 According to the tenth aspect, by using ozone as active oxygen, the effects of the first to ninth aspects can be exhibited more remarkably.
第11の発明によれば、PMフィルタの再生処理を行うときには、PMと活性酸素との反応により生じたCOと、反応に寄与しない余分な活性酸素とをガス捕集手段により捕集しておくことができる。このため、捕集制御手段によれば、酸化触媒が低温等により活性化していなくても、PMの酸化時に生じるCOや活性酸素が外部に排出されるのを確実に防止することができる。そして、供給制御手段によれば、例えば排気ガスの温度が上昇することにより酸化触媒が活性化したときに、ガス捕集手段により捕集しておいたガスを酸化触媒に供給することができる。この結果、酸化触媒は、COや活性酸素を安定的に浄化することができる。従って、第1の発明の場合と同様に、内燃機関の停止時や冷間始動時にも、COの排出を抑制しつつ、PMフィルタの再生処理を自由に行うことができ、低温時の排気エミッションを向上させることができる。 According to the eleventh aspect of the invention, when the regeneration process of the PM filter is performed, CO generated by the reaction between PM and active oxygen and excess active oxygen that does not contribute to the reaction are collected by the gas collecting means. be able to. For this reason, according to the collection control means, even if the oxidation catalyst is not activated at a low temperature or the like, it is possible to reliably prevent CO and active oxygen generated during oxidation of PM from being discharged to the outside. Then, according to the supply control means, for example, when the oxidation catalyst is activated by an increase in the temperature of the exhaust gas, the gas collected by the gas collection means can be supplied to the oxidation catalyst. As a result, the oxidation catalyst can stably purify CO and active oxygen. Accordingly, as in the case of the first invention, the regeneration process of the PM filter can be freely performed while suppressing the emission of CO even when the internal combustion engine is stopped or cold start, and the exhaust emission at a low temperature can be performed. Can be improved.
第12の発明によれば、PMの酸化時に生じるCOや活性酸素をCO吸着材により吸着することができる。従って、ガス捕集手段を含めてシステム全体の構成を簡略化することができる。 According to the twelfth invention, CO and active oxygen generated during oxidation of PM can be adsorbed by the CO adsorbent. Therefore, the configuration of the entire system including the gas collecting means can be simplified.
第13の発明によれば、PMフィルタの再生処理を行うときには、ガス捕集手段のアクチュエータをガスの流入方向に作動させることにより、COや活性酸素をガス収容部内に捕集することができる。また、捕集したガスの浄化処理を行うときには、アクチュエータをガスの流出方向に作動させることにより、ガス収容部内のCOや活性酸素をガス収容部から放出し、これらのガスを酸化触媒に向けて供給することができる。 According to the thirteenth aspect, when the regeneration process of the PM filter is performed, CO and active oxygen can be collected in the gas storage unit by operating the actuator of the gas collecting means in the gas inflow direction. When purifying the collected gas, the actuator is operated in the gas outflow direction to release CO and active oxygen in the gas storage unit from the gas storage unit, and direct these gases toward the oxidation catalyst. Can be supplied.
第14の発明によれば、通路閉塞手段は、PMフィルタの再生処理を行うときに、排気通路の一部を閉塞して閉塞通路を形成することができる。これにより、閉塞通路の密閉性を利用して、活性酸素供給手段により閉塞通路に供給した活性酸素をPMフィルタに効率よく流入させることができる。また、閉塞通路の密閉性を利用して、PMフィルタから流出したCOや余分な活性酸素をガス捕集手段により効率よく捕集することができる。 According to the fourteenth aspect, the passage closing means can form a closed passage by closing a part of the exhaust passage when performing the regeneration process of the PM filter. Thus, the active oxygen supplied to the closed passage by the active oxygen supply means can be efficiently flowed into the PM filter by utilizing the sealing property of the closed passage. Further, by utilizing the sealing property of the closed passage, CO and excess active oxygen that have flowed out of the PM filter can be efficiently collected by the gas collecting means.
実施の形態1.
[実施の形態1の構成]
以下、図1乃至図7を参照しつつ、本発明の実施の形態1について説明する。まず、図1は、本発明の実施の形態1のシステム構成を説明するための全体構成図である。図1に示すように、本実施の形態のシステムは、例えばディーゼルエンジンからなる内燃機関10を備えている。内燃機関10は、気筒内に吸入空気を吸込む吸気通路(図示せず)と、気筒から排出された排気ガスが流れる排気通路12とを備えている。
Embodiment 1 FIG.
[Configuration of Embodiment 1]
Hereinafter, Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. First, FIG. 1 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the system according to the present embodiment includes an
排気通路12には、酸化触媒14、DPF16、およびオゾン発生器18が設けられている。酸化触媒14は、排気ガス中の未燃成分(不完全燃焼成分)である一酸化炭素(CO)や炭化水素(HC)を酸化してCO2やH2O等とすることにより、これらの未燃成分を浄化する機能を有している。この酸化触媒14の触媒成分としては、例えば遷移金属を担持した酸化物担体などが用いられる。触媒成分の具体例を挙げれば、Pt/CeO2、Mn/CeO2、Fe/CeO2、Ni/CeO2、Cu/CeO2等である。DPF16は、本実施の形態のPMフィルタを構成しており、酸化触媒14の下流側に設けられている。そして、DPF16は、排気ガス中の粒子状物質(PM)を捕集し、これを燃焼(酸化)させることによりPMを浄化する。
In the
オゾン発生器18は、本実施の形態の活性酸素供給手段を構成しており、例えばDPF16の下流側で排気通路12に接続されたオゾン供給口20を備えている。そして、オゾン発生器18は、例えばDPF16に対して下流側からオゾン(O3)を供給する。このオゾンは、後述のように、DPF16に捕集されたPMを低温でも浄化することができる。また、オゾン発生器18としては、高電圧を印加可能な放電管内に、原料となる乾燥した空気または酸素を流しつつオゾンを発生させる形態や、他の任意の形式のものを用いることができる。この場合、原料となる乾燥した空気または酸素は、排気通路12の外部から取込まれる外気等の気体である。
The
一方、排気通路12には、酸化触媒14の上流側で排気通路12の一部をバイパスするバイパス通路22が接続されている。そして、バイパス通路22には、ガス中のCOを吸着するCO吸着材24が設けられている。CO吸着材24は、本実施の形態のガス捕集手段を構成しており、後述のようにDPF16から流出したガス中のCOを捕集し、このCOを酸化触媒14に供給することができる。また、CO吸着材24は、酸化状態となり易い遷移金属(例えばCu、Ag等)を担持した酸化物担体(例えばゼオライト、CeO2、Al2O3等)により構成されている。このため、CO吸着材24は、内燃機関の暖気前のような低温時にも、ガス中のCOを吸着する機能を有している。吸着されたCOは、後述の脱離温度よりも高温となったときに、CO吸着材24から脱離する。なお、本明細書において、「吸着」という用語には、「吸蔵」、「吸収」、「保持」等に類似するすべての概念が含まれるものとする。
On the other hand, a
また、バイパス通路22には、バイパス切換手段としてのバイパス切換弁26が設けられている。バイパス切換弁26は、後述のECU40により駆動される電磁駆動式の三方弁等により構成されている。そして、バイパス切換弁26は、排気ガスの流路を排気通路12の一部とバイパス通路22との間で切換えるものである。
The
また、本実施の形態のシステムは、例えば電磁弁等により構成された排気遮断弁28と逆流開放弁30とを備えている。これらの弁28,30は、排気通路12内を流れるガスの流通方向を順方向と逆方向との間で切換える方向切換手段を構成している。ここで、順方向とは、排気ガスが酸化触媒14(またはCO吸着材24)からDPF16に向けて流れるときの流通方向である。また、逆方向とは、後述の図2に示すように、オゾンを含むガスがDPF16から酸化触媒14を通過し、更にCO吸着材24に向けて流れるときの流通方向である。
In addition, the system of the present embodiment includes an
排気遮断弁28は、DPF16およびオゾン供給口20の下流側で排気通路12に設けられており、この位置で排気通路12を開,閉する。このため、排気遮断弁28が閉弁した状態において、オゾン発生器18により排気通路12に供給されたオゾンは、DPF16からCO吸着材24に向けて排気通路12内を逆方向に流通する。一方、逆流開放弁30は、例えばバイパス通路22のうちCO吸着材24の上流側に位置する部位に設けられており、この位置でバイパス通路22を外部に対して開放,遮断する。即ち、逆流開放弁30は、CO吸着材24のうち前記逆方向に流れるガスが流出する部位を大気開放するものである。このため、逆流開放弁30が開弁した状態において、排気通路12内を逆方向に流通するガスは、CO吸着材24内にスムーズに流入する構成となっている。
The
さらに、本実施の形態のシステムは、温度センサ32、圧力センサ34等を含むセンサ系統と、内燃機関10を運転制御するECU(Electronic Control Unit)40とを備えている。温度センサ32は、本実施の形態の温度取得手段を構成しており、酸化触媒14の温度(床温)を検出する。なお、本発明では、例えば温度センサにより酸化触媒14の周辺で排気ガスの温度等を検出し、その検出結果から触媒の床温を算出、または推定する構成としてもよい。
Furthermore, the system of the present embodiment includes a sensor system including a
一方、圧力センサ34は、本実施の形態の圧力検出手段を構成しており、DPF16の上流側と下流側との間で排気圧の圧力差を検出する。この圧力差は、DPF16内に捕集されたPMの量が増えるにつれて増大する。なお、DPF16の上流側における排気圧もPMの捕集量に応じて増大するので、本発明では、この上流側の排気圧を圧力センサ34により検出する構成としてもよい。
On the other hand, the
また、センサ系統には、これらのセンサ32,34以外にも、内燃機関10のクランク角を検出するクランク角センサ、吸入空気量を検出するエアフロメータ、冷却水の温度を検出する水温センサ等が含まれている。一方、内燃機関10は、燃料噴射弁、点火プラグ、オゾン発生器18、バイパス切換弁26、排気遮断弁28、逆流開放弁30等を含む各種のアクチュエータを備えている。そして、ECU30は、センサ系統により内燃機関の運転状態を検出しつつ、各アクチュエータを制御する。この制御には、以下に述べる通常の排気制御、DPF16の再生制御、およびCO吸着材24の脱離制御が含まれている。
In addition to these
(通常の排気制御)
通常の排気制御は、前記再生制御や脱離制御が不要なときに実施される。この制御では、図1に示すように、バイパス切換弁26を通常位置に保持し、排気遮断弁28を開弁すると共に、逆流開放弁30を閉弁する。これにより、排気ガスは、排気通路12内を順方向に流通する。このとき、排気ガス中のHC、CO等は、酸化触媒14により酸化され、また排気ガス中のPMはDPF16により捕集されるので、排気ガスを浄化することができる。また、本実施の形態では、酸化触媒14をDPF16の上流側に配置している。これにより、酸化触媒14を排気熱によって可能な限り早期に活性化させることができる。
(Normal exhaust control)
Normal exhaust control is performed when the regeneration control or desorption control is not required. In this control, as shown in FIG. 1, the
(DPFの再生制御)
再生制御は、DPF16内に捕集されたPMをオゾンにより酸化、除去し、その性能を再生するものである。本実施の形態では、所定の再生条件が成立したときに、DPF16の再生制御を行う。この再生条件の一例を挙げれば、(1)内燃機関が停止状態となるか、またはアイドル運転等の低出力運転状態となったとき、(2)排気ガスの温度がオゾンの熱分解温度(例えば、200〜220℃程度)よりも低いとき、(3)内燃機関の運転中におけるDPF16の上流側と下流側との圧力差が所定の基準判定値よりも大きいとき、などである。ここで、圧力差の基準判定値とは、例えばDPF16内におけるPMの捕集量が過剰となったときの圧力差として予め求められ、ECU40に記憶されている。また、排気ガスの温度は、温度センサ等により直接検出してもよいが、内燃機関の運転状態(機関回転数、負荷等)に応じて推定演算することもできる。
(DPF regeneration control)
In the regeneration control, the PM collected in the
上記の条件(1)の成立時には、排気ガスの温度がオゾンの熱分解温度よりも低いことが多い。この場合には、PMを酸化するために供給したオゾンが熱により分解するのを抑制することができ、PMの酸化処理を効率よく行うことができる。また、条件(2)の成立時には、オゾンの熱分解を確実に防止することができる。さらに、条件(3)の成立時には、再生制御が必要なタイミングであると判断することができる。 When the above condition (1) is satisfied, the temperature of the exhaust gas is often lower than the thermal decomposition temperature of ozone. In this case, the ozone supplied to oxidize PM can be prevented from being decomposed by heat, and the oxidation process of PM can be performed efficiently. Further, when the condition (2) is established, it is possible to reliably prevent the thermal decomposition of ozone. Furthermore, when the condition (3) is satisfied, it can be determined that it is a timing at which regeneration control is necessary.
そこで、ECU40は、例えば条件(1),(2),(3)の全てが成立したときに、前記再生条件が成立したと判定し、再生制御を行う。また、再生制御は、例えばDPF16内のPMが十分に酸化されたと判断される一定の時間が経過した時点で終了される。なお、本発明では、例えば条件(1)が成立していなくても、条件(2)及び(3)が成立したときに、前記再生条件が成立したと判定する構成としてもよい。また、制御を簡略化する場合には、例えば条件(2),(3)の判定を行わずに、条件(1)が成立しただけで、前記再生条件が成立したと判定する構成としてもよい。
Therefore, for example, when all of the conditions (1), (2), and (3) are satisfied, the
図2は、本発明の実施の形態1において、DPFの再生制御を実施した状態を示す動作説明図である。この図2に示すように、再生制御では、排気遮断弁28を閉弁し、オゾン供給口20の下流側で排気通路12を閉塞する。また、逆流開放弁30を開弁し、バイパス通路22を逆方向に流れるガスがCO吸着材24から流出する位置を大気開放する。そして、オゾン発生器18を作動させ、DPF16の下流側にオゾンを供給すると、このオゾンは、排気遮断弁28が閉じているために排気通路12を逆方向に流通し、まず、DPF16内でPMを酸化する。
FIG. 2 is an operation explanatory diagram showing a state in which DPF regeneration control is performed in Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 2, in the regeneration control, the
これにより、DPF16内では、オゾンとPMとの反応によりCO2、CO、O2等のガスが生じ、このガスはDPF16から酸化触媒14に向けて流出する。そして、酸化触媒14を通過したガスは、逆流開放弁30が大気開放されているためにバイパス通路22に流入し、CO吸着材24を通過する。このとき、ガス中のCOは、CO吸着材24により吸着され、それ以外の成分はCO吸着材24から流出して外部に放出される。
Thereby, in the
ここで、オゾンによるPMの酸化とCO吸着材とを組合わせた場合の効果について説明する。まず、図3は、オゾンおよび各種触媒によるPMの酸化速度と流入ガス温度との関係を示す特性線図である。図3中の「NO2」とは、NO2を用いたPMの酸化方法であり、「固体触媒」とは、例えばセラミックスに金属等を担持させた汎用的な固体触媒である。図3に示すように、オゾンを用いれば、通常ではPMが殆ど酸化しないような低温状態(例えば200℃以下の温度)でも、PMを効率よく酸化させることができる。 Here, the effect of combining the oxidation of PM with ozone and the CO adsorbent will be described. First, FIG. 3 is a characteristic diagram showing the relationship between the oxidation rate of PM by ozone and various catalysts and the inflow gas temperature. “NO 2 ” in FIG. 3 is a PM oxidation method using NO 2 , and “solid catalyst” is a general-purpose solid catalyst in which, for example, a metal is supported on ceramics. As shown in FIG. 3, when ozone is used, PM can be efficiently oxidized even in a low temperature state (eg, a temperature of 200 ° C. or lower) in which PM is hardly oxidized.
また、図4は、PM酸化時の排出ガスをCO吸着材により処理した場合の効果を示す特性線図である。図4(a)は、DPF内のPMをオゾンにより酸化しつつ、DPFから流出するガス中のCO濃度を測定している。一方、図4(b)は、これと同じ実験条件において、DPFの下流側にCO吸着材を配置し、DPFからCO吸着材を通じて流出するガス中のCO濃度を測定している。なお、上記実験時の排気ガス温度は100℃程度である。この図4(b)に示すように、CO吸着材を用いれば、PMの酸化時に生じるCOが外部に排出されるのを抑制することができる。 FIG. 4 is a characteristic diagram showing the effect when the exhaust gas during PM oxidation is treated with a CO adsorbent. FIG. 4 (a) measures the CO concentration in the gas flowing out from the DPF while oxidizing the PM in the DPF with ozone. On the other hand, FIG. 4 (b) measures the CO concentration in the gas flowing out from the DPF through the CO adsorbent by arranging a CO adsorbent downstream of the DPF under the same experimental conditions. In addition, the exhaust gas temperature at the time of the said experiment is about 100 degreeC. As shown in FIG. 4 (b), if a CO adsorbent is used, it is possible to suppress the discharge of CO generated during oxidation of PM to the outside.
(CO吸着材の脱離制御)
上記再生制御を行った後には、所定の脱離条件が成立したときに、CO吸着材24の脱離制御を実施する。脱離制御は、CO吸着材24に吸着されたCOを排気熱により脱離させ、このCOを酸化触媒14により浄化するものである。ここで、脱離条件の一例を挙げれば、酸化触媒14の温度が当該触媒の活性温度以上であり、かつ排気ガスの温度がCO吸着材24の脱離温度以上であるとき、などである。この場合、排気ガスの温度は、温度センサ等ではなく、内燃機関の運転状態から求めてもよい。また、「酸化触媒の活性温度」とは、COに対する浄化活性が出現する温度である。これにより、CO吸着材24から脱離したCOを、活性化した酸化触媒14により確実に浄化することができる。
(Desorption control of CO adsorbent)
After performing the regeneration control, desorption control of the CO adsorbent 24 is performed when a predetermined desorption condition is satisfied. In the desorption control, CO adsorbed on the CO adsorbent 24 is desorbed by exhaust heat, and this CO is purified by the
ECU40は、前記脱離条件が成立したときに脱離制御を実施し、例えばCO吸着材24内のCOが十分に脱離したと判断される一定の時間が経過した時点で、脱離制御を終了する。図5は、本発明の実施の形態1において、CO吸着材の脱離制御を実施した状態を示す動作説明図である。この図5に示すように、脱離制御では、バイパス切換弁26をバイパス位置に切換えることにより、排気ガスをバイパス通路22に流通させる。これにより、脱離温度以上の高温な排気ガスがCO吸着材24を通過するので、CO吸着材24からCOが脱離する。そして、脱離したCOは、活性化した状態の酸化触媒14に流入し、この触媒により浄化される。
The
ここで、前述した触媒の活性化温度と吸着材の脱離温度との関係について説明する。図6は、本発明の実施の形態1において、CO吸着材の脱離温度と酸化触媒の活性温度とを比較して示す説明図である。この図に示すように、本実施の形態では、CO吸着材24の脱離温度(COが脱離する温度)が、酸化触媒14の活性温度(CO浄化活性が出現する温度)よりも高くなるように構成している。これにより、排気ガスの温度が脱離温度以上となったときには、既に酸化触媒14のCO浄化活性が出現しているので、脱離制御を円滑に開始することができる。また、脱離条件としては、例えば排気ガスの温度が脱離温度以上であるか否かだけを判定すればよいので、制御を簡略化することができる。
Here, the relationship between the activation temperature of the catalyst and the desorption temperature of the adsorbent will be described. FIG. 6 is an explanatory diagram comparing the desorption temperature of the CO adsorbent and the activation temperature of the oxidation catalyst in the first embodiment of the present invention. As shown in this figure, in the present embodiment, the desorption temperature of the CO adsorbent 24 (temperature at which CO is desorbed) is higher than the activation temperature of the oxidation catalyst 14 (temperature at which CO purification activity appears). It is configured as follows. Thereby, when the temperature of the exhaust gas becomes equal to or higher than the desorption temperature, the CO purification activity of the
[実施の形態1を実現するための具体的な処理]
図7は、本発明の実施の形態1において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。なお、図7に示すルーチンは、内燃機関の運転中に繰返し実行されるものとする。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 1]
FIG. 7 is a flowchart of control executed by the ECU in the first embodiment of the present invention. Note that the routine shown in FIG. 7 is repeatedly executed during operation of the internal combustion engine.
図7のルーチンでは、まず、前述の再生条件が成立したか否かを判定し(ステップ100)、この判定の成立時には、DPF16の再生制御を実行する(ステップ102)。この場合、再生制御は、例えばDPF16内のPMが十分に酸化されたと判断される一定の時間が経過した時点で終了される。また、再生条件が不成立のときには、前述の脱離条件が成立したか否かを判定し(ステップ104)、この判定の成立時にはCO吸着材24の脱離制御を実行する(ステップ106)。この場合、脱離制御は、例えばCO吸着材24内のCOが十分に脱離したと判断される一定の時間が経過した時点で終了される。一方、ステップ104の判定が不成立のときには、再生条件と脱離条件の両方が不成立であるから、通常の排気制御を実施する(ステップ108)。
In the routine of FIG. 7, it is first determined whether or not the above-described regeneration condition is satisfied (step 100). When this determination is satisfied, regeneration control of the
かくして、本実施の形態によれば、DPF16の再生制御を行うときには、排気遮断弁28と逆流開放弁30とにより排気通路12内を流れるガスの流通方向を逆方向に切換えることができる。この状態で、オゾン発生器18によりDPF16にオゾンを供給し、DPF内に捕集されたPMをオゾンにより酸化することができる。そして、この酸化反応により生じたガスを、酸化触媒14を介してCO吸着材24に流入させ、ガス中のCOをCO吸着材24により吸着することができる。
Thus, according to the present embodiment, when the regeneration control of the
これにより、酸化触媒14が低温等により活性化していなくても、PMを酸化したときに生じるCOが外部に排出されるのを確実に防止することができる。従って、内燃機関の停止時や冷間始動時にも、COの排出を抑制しつつ、DPF16の再生制御を自由に行うことができ、低温時の排気エミッションを向上させることができる。しかも、本実施の形態では、CO吸着材24を用いることにより、簡単な構造でCO等のガス捕集システムを実現することができる。
Thereby, even if the
また、内燃機関の暖機後には、排気ガスの熱を利用してCO吸着材24の脱離制御を行うことができる。この脱離制御では、バイパス切換弁26により排気ガスをバイパス通路22に流通させると共に、排気遮断弁28と逆流開放弁30とにより排気ガスが上流側から下流側に向けて順方向に流れるように設定することができる。この結果、排気熱によりCO吸着材24からCOを離脱させることができ、このCOを排気通路12に合流させて酸化触媒14により浄化することができる。
Further, after the internal combustion engine is warmed up, the desorption control of the CO adsorbent 24 can be performed using the heat of the exhaust gas. In this desorption control, the exhaust gas is caused to flow through the
このように、本実施の形態では、ガスの流通方向を切換えるだけで、DPF16の再生制御とCO吸着材24の脱離制御とを容易に行うことができる。しかも、熱容量が比較的大きなDPF16を酸化触媒14の上流側に配置しなくても、前述した効果を得ることができる。これにより、内燃機関の始動時には、排気熱により酸化触媒14を速やかに活性化させることができ、排気エミッションをより向上させることができる。特に、本実施の形態では、CO吸着材24をバイパス通路22に配置している。このため、通常の排気制御では、排気ガスがCO吸着材24を通過することがないので、排気熱を酸化触媒14に効率よく伝達することができ、酸化触媒14の活性化をより早めることができる。
As described above, in this embodiment, it is possible to easily perform regeneration control of the
また、本実施の形態によれば、ECU40は、DPF16内に処理が必要な量のPMが捕集されたことを、圧力センサ34により検出した圧力差と、前記基準判定値との比較により判定することができる。そして、この判定が成立し、かつオゾンが熱分解しない温度環境であるときには、DPF16の再生制御を実行することができ、DPF16を適切なタイミングで効率よく再生することができる。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、内燃機関が停止状態となるか、またはアイドル運転等の低出力運転状態となったときにも、DPF16の再生制御を実行することができる。このような状態では、排気ガスの温度がオゾンの熱分解温度よりも低いことが多いので、再生制御を効率よく行うことができる。また、例えば内燃機関と電動モータとを併用するハイブリッド車等では、電動モータにより走行するときに、内燃機関を停止させることがある。従って、この停止期間を利用してDPF16の再生処理を円滑に行うことができる。
Further, according to the present embodiment, regeneration control of the
さらに、本実施の形態によれば、方向切換手段として排気遮断弁28と逆流開放弁30とを用いたので、再生制御では、排気遮断弁28により排気通路12を閉塞し、DPF16内で生じたガス等をCO吸着材24に向けて逆方向に流通させることができる。このとき、逆流開放弁30は、ガスがCO吸着材24から流出する部位を大気開放し、新たなガスをCO吸着材24にスムーズに流入させることができる。
Further, according to the present embodiment, since the
実施の形態2.
次に、図8を参照して、本発明の実施の形態2について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 2. FIG.
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[実施の形態2の特徴]
図8は、本発明の実施の形態2のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、実施の形態1とほぼ同様に、酸化触媒14、DPF16、オゾン発生器18、CO吸着材50、排気遮断弁28等を備えている。しかし、本実施の形態では、バイパス通路22、バイパス切換弁26、逆流開放弁30等を廃止し、ガス捕集手段としてのCO吸着材50を酸化触媒14の上流側で排気通路12に設けており、この点で実施の形態1と構成が異なっている。
[Features of Embodiment 2]
FIG. 8 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the second embodiment of the present invention. The system according to the present embodiment includes an
また、本実施の形態では、実施の形態1と同様の再生条件が成立したときに、DPF16の再生制御を実施する。そして、再生制御では、排気遮断弁28を閉弁し、オゾン発生器18を作動させる。これにより、オゾン供給口20から排気通路12内にオゾンが供給されると、このオゾンは、実施の形態1と同様に、排気通路12を逆方向に流通し、DPF16に流入してPMを酸化させる。そして、DPF16から流出したガスは、酸化触媒14を通過してCO吸着材50に流入し、このときガス中のCOはCO吸着材50により吸着される。
Further, in the present embodiment, regeneration control of the
一方、再生条件が不成立のときには、実施の形態1と同様に、通常の排気制御が実行される。この場合、内燃機関の暖機後には、脱離温度以上の高温な排気ガスがCO吸着材50に流入する。これにより、CO吸着材50内に吸着されていたCOは、吸着材から脱離して酸化触媒14に流入し、この触媒14により酸化される。即ち、本実施の形態では、通常の排気制御において、CO吸着材50の脱離制御を行う構成としている。よって、本実施の形態の制御を具体化したフローチャートは、実施の形態1のフローチャート(図7)からステップ104,106を除外したものとなる。
On the other hand, when the regeneration condition is not satisfied, normal exhaust control is executed as in the first embodiment. In this case, exhaust gas having a temperature higher than the desorption temperature flows into the
かくして、このように構成される本実施の形態でも、実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、バイパス通路22、バイパス切換弁26、逆流開放弁30等を省略し、システム構成を簡略化することができる。
Thus, in the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the first embodiment. And especially in this Embodiment, the bypass channel |
実施の形態3.
次に、図9乃至図12を参照して、本発明の実施の形態3について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 3 FIG.
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[実施の形態3の特徴]
図9は、本発明の実施の形態3のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、実施の形態1と同様の酸化触媒14、DPF16、オゾン発生器18に加えて、ガス捕集手段としてのガス捕集装置60と、通路閉塞手段としての遮断弁68,70とを備えており、この点で実施の形態1と構成が異なっている。
[Features of Embodiment 3]
FIG. 9 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the third embodiment of the present invention. The system of the present embodiment includes a
ガス捕集装置60は、DPF16から流出したガスを捕集し、このガスを酸化触媒14に供給するための装置であり、ガス収容部62とアクチュエータ64とを備えている。ここで、ガス収容部62は、十分な容積をもつ密閉空間として形成され、通気路66により酸化触媒14の上流側で排気通路12に接続されている。
The
また、アクチュエータ64は、ガス収容部62に対してガスを流入,流出させるもので、例えばガス収容部62内の容積を拡大及び縮小させるピストン機構、あるいはガス収容部62内の圧力を加圧及び減圧する圧力可変機構等により構成されている。そして、アクチュエータ64は、ECU40から入力される制御信号に応じて、排気通路12を流れるガスをガス収容部62内に吸引する吸引動作と、ガス収容部62内のガスを通気路66から排気通路12に放出する放出動作の何れかを実行する。
The
また、本実施の形態において、オゾン発生器18(オゾン供給口20)は、ガス捕集装置60のガス収容部62に接続されている。即ち、オゾン発生器18は、ガス収容部62と通気路66とを介して排気通路12に接続されている。このため、オゾン発生器18により発生されたオゾンは、ガス収容部62に一旦収容された後に、排気通路12等を通じてDPF16に供給される。
In the present embodiment, the ozone generator 18 (ozone supply port 20) is connected to the
一方、遮断弁68,70は、ECU40により制御される電磁駆動式の開閉弁等により構成されている。そして、上流遮断弁68は、ガス捕集装置60の上流側で排気通路12に設けられている。また、下流遮断弁70は、DPF16の下流側で排気通路12に設けられている。従って、後述の図10に示すように、両方の遮断弁68,70が閉弁した状態では、排気通路12の一部が両側で閉塞された閉塞通路72となり、この閉塞通路72は、外部から遮断された状態となる。この状態において、閉塞通路72には、DPF16、オゾン発生器18及びガス収容部62が接続される構成となっている。さらに、排気通路12(閉塞通路72)には、DPF16の下流側で排気ガスの温度を検出する温度センサ74が設けられている。
On the other hand, the
次に、図10及び図11を参照しつつ、本実施の形態の制御について説明する。
(DPFの再生制御)
図10は、DPFの再生時に実行するガス捕集制御を示す動作説明図である。まず、内燃機関の運転中には、DPFの再生制御に先立ってオゾン発生器18を作動させ、ガス収容部62にオゾンを予め貯留しておく。そして、内燃機関が停止したときに、DPFの再生制御を実行する。
Next, the control of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11.
(DPF regeneration control)
FIG. 10 is an operation explanatory diagram showing gas collection control executed during regeneration of the DPF. First, during operation of the internal combustion engine, the
再生制御では、まず遮断弁68,70を閉弁し、排気通路12の途中に閉塞通路72を形成する。そして、ガス捕集装置60を作動させることにより、ガス収容部62に貯留しておいたオゾンの放出動作を行う。これにより、ガス収容部62から閉塞通路72に放出されたオゾンは、DPF16内に流入してPMを酸化する。このとき、排気ガスの温度が比較的低温であると、PMの酸化反応によりCOが生じ、このCOはDPF16から閉塞通路72内に流出する。また、閉塞通路72内には、酸化反応に寄与しない余分なオゾンも滞留している。
In the regeneration control, first, the
そこで、ECU40は、図10に示すように、ガス捕集装置60により閉塞通路72内のCOとオゾンとを捕集するガス捕集制御を行う。ガス捕集制御では、遮断弁68,70を閉弁した状態で、ガス捕集装置60によって吸引動作を実行し、閉塞通路72内に滞留したCOとオゾンをガス収容部62内に吸引する。そして、この状態で内燃機関が再始動されるまで待機する。
Therefore, as shown in FIG. 10, the
(捕集ガス浄化制御)
図11は、捕集ガス浄化制御を示す動作説明図である。ガス捕集装置60によりCOとオゾンを捕集した状態で、内燃機関が再始動されたときには、捕集ガス浄化制御を実行する。捕集ガス浄化制御では、温度センサ74により検出した排気ガスの温度が酸化触媒14の活性温度以上となったときに、ガス捕集装置60によって放出動作を行う。このとき、遮断弁68,70は開弁しているので、ガス収容部62から放出されたCOとオゾンとは、排気ガスの流れにのって酸化触媒14内に流入する。これにより、DPFの再生時に生じたCOを還元浄化し、オゾンを分解することができる。
(Collecting gas purification control)
FIG. 11 is an operation explanatory diagram showing collected gas purification control. When the internal combustion engine is restarted in a state where CO and ozone are collected by the
[実施の形態3を実現するための具体的な処理]
図12は、本発明の実施の形態3において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。図12に示すルーチンでは、まず、通常走行時において、遮断弁68,70を開弁状態に保持する(ステップ200)。この状態において、温度センサ74の出力は、250℃以上となっている。なお、内燃機関が運転中の場合には、ステップ200の処理を実行しつつ待機する。また、機関運転中には、オゾン発生器18によりガス収容部62内にオゾンを貯留しておく(ステップ202)。
[Specific Processing for Realizing Embodiment 3]
FIG. 12 is a flowchart of control executed by the ECU in the third embodiment of the present invention. In the routine shown in FIG. 12, first, the
次に、ステップ204で内燃機関が停止したことを検出した場合には、排気ガスの温度が250℃以上であるか否かを判定する(ステップ206)。この判定成立時には、DPFの再生制御を行わずに、そのまま終了するか、または判定が不成立となるまで待機する(ステップ208)。何故なら、雰囲気温度が250℃以上の場合には、オゾンの熱分解率が上昇し、PMの酸化効率が低下するからである。なお、250℃という温度の具体値は、本実施の形態で採用した一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
Next, when it is detected in
一方、ステップ206の判定が不成立の場合には、DPF16の再生制御とガス捕集制御とを実行する。即ち、まず遮断弁68,70を閉弁し(ステップ210)、ガス収容部62に貯留しておいたオゾンを閉塞通路72に放出する(ステップ212)。そして、PMの酸化により生じたCOとオゾンを、ガス捕集装置60により捕集し(ステップ214)、その後に遮断弁68,70を開弁する(ステップ216)。
On the other hand, when the determination at
次に、ステップ218で内燃機関が始動したことを検出した場合には、排気ガスの温度が200℃以上であるか否かを判定する(ステップ220)。この判定が不成立のときには、捕集ガス浄化制御を行わずに終了するか、または判定が成立するまで待機する(ステップ222)。ここで、200℃とは、酸化触媒14の活性温度に対応する排気温であり、排気温が200℃以上の場合には、酸化触媒14が活性化していると判断することができる。なお、200℃という温度の具体値は、本実施の形態で採用した一例に過ぎず、本発明はこれに限定されるものではない。
Next, when it is detected in step 218 that the internal combustion engine has started, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas is 200 ° C. or higher (step 220). When this determination is not satisfied, the process is terminated without performing the collected gas purification control or waits until the determination is satisfied (step 222). Here, 200 ° C. is the exhaust temperature corresponding to the activation temperature of the
そして、ステップ220の判定成立時には、ガス収容部62に捕集しておいたCOとオゾンを排気通路12に戻す(ステップ224)。これにより、COとオゾンは、活性化した酸化触媒14により浄化される(ステップ226)。
When the determination in
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態1とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ガス捕集装置60を用いる構成としたので、DPF16の再生処理を行うときには、発生したCOと余分なオゾンとをガス捕集装置60により捕集しておくことができる。このため、酸化触媒14が低温等により活性化していなくても、PMの酸化時に生じるCOやオゾンが外部に排出されるのを確実に防止することができる。そして、酸化触媒14が活性化したときに、捕集しておいたCOやオゾンを酸化触媒14に供給することができる。この結果、酸化触媒14は、COや活性酸素を安定的に浄化することができ、排気エミッションを向上させることができる。
In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as in the first embodiment. And especially in this Embodiment, since it was set as the structure which uses the
また、ガス捕集装置60は、ガス収容部62とアクチュエータ64とを備える構成としたので、DPF16の再生処理を行うときには、アクチュエータ64によって吸引動作を行うことにより、COやオゾンをガス収容部62へと容易に捕集することができる。また、捕集ガスの浄化処理を行うときには、アクチュエータ64によって放出動作を行うことにより、ガス収容部62内のCOやオゾンをガス収容部62から放出し、これらのガスを酸化触媒14に向けて円滑に供給することができる。
In addition, since the
しかも、本実施の形態では、通路閉塞手段として遮断弁68,70を排気通路12に設けている。これにより、遮断弁68,70は、DPF16の再生処理を行うときに、排気通路12の一部を閉塞して閉塞通路72を形成することができる。これにより、閉塞通路72の密閉性を利用して、オゾン発生器18により閉塞通路72に供給したオゾンをDPF16に効率よく流入させることができる。また、閉塞通路72の密閉性を利用して、DPF16から流出したCOや余分なオゾンをガス捕集装置60により効率よく捕集することができる。
Moreover, in the present embodiment, the
実施の形態4.
次に、図13及び図14を参照して、本発明の実施の形態4について説明する。なお、本実施の形態では、前記実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
Embodiment 4 FIG.
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, the same components as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
[実施の形態4の特徴]
図13は、本発明の実施の形態4のシステム構成を説明するための全体構成図である。本実施の形態のシステムは、前記実施の形態3とほぼ同様に、酸化触媒14、DPF16、オゾン発生器18と、ガス捕集手段としてのガス捕集装置80と、通路閉塞手段としての遮断弁92,94とを備えており、ガス捕集装置80はガス収容部82とアクチュエータ84とにより構成されている。
[Features of Embodiment 4]
FIG. 13 is an overall configuration diagram for explaining a system configuration according to the fourth embodiment of the present invention. As in the third embodiment, the system of the present embodiment includes an
しかし、ガス収容部82は、DPF16の下流側で排気通路12からガス収容部82内にガスを捕集する捕集通路86と、ガス収容部82内に捕集したガスを酸化触媒14の上流側で排気通路12に放出する放出通路88とを備えている。そして、放出通路88には、ECU40により制御される放出制御弁90が設けられている。
However, the
また、上流遮断弁92は、酸化触媒14とDPF16との間で排気通路12に設けられており、下流遮断弁94は、DPF16及び捕集通路86の下流側で排気通路12に設けられている。また、オゾン発生器18は、上流遮断弁92の下流側となり、かつDPF16の上流側となる位置に設けられており、DPF16に対して上流側からオゾンを供給するように構成されている。
The upstream shut-off
即ち、遮断弁92,94の閉弁時に形成される閉塞通路96には、DPF16、オゾン発生器18及びガス収容部82(捕集通路86)が接続される構成となっている。さらに、酸化触媒14の下流側には、排気ガスの温度を検出する温度センサ98が設けられている。そして、本実施の形態の排気浄化装置は、実施の形態3とほぼ同様に、ガス捕集制御と捕集ガス浄化制御とを行うことができる。以下、これらの制御について説明する。
That is, the
(DPFの再生制御)
再生制御では、内燃機関が停止したときに、まず遮断弁92,94と放出制御弁90とを閉弁し、排気通路12の途中に閉塞通路96を形成する。そして、オゾン発生器18により閉塞通路96にオゾンを供給し、DPF16内に溜まっているPMをオゾンにより酸化する。このとき、ガス捕集装置80は吸引動作を行う。これにより、DPF16から流出したCOと、閉塞通路96内に滞留した余分なオゾンは、常に開通状態に保持されている捕集通路86を介して、ガス収容部82内に捕集される。この捕集動作が完了した時点で、遮断弁92,94は開弁されるが、放出制御弁90は閉弁状態に保持される。そして、この状態で内燃機関が再始動されるまで待機する。
(DPF regeneration control)
In the regeneration control, when the internal combustion engine is stopped, the
(捕集ガス浄化制御)
捕集ガス浄化制御は、実施の形態3の場合と同様に、内燃機関が再始動され、排気ガスの温度が酸化触媒14の活性温度以上となったときに実行される。この制御では、まず放出制御弁90を開弁し、ガス捕集装置80によって放出動作を行う。これにより、ガス収容部82内のガスは、放出通路88を介して排気通路12に放出される。このとき、遮断弁92,94は開弁しているので、放出されたCOとオゾンとは、排気ガスの流れにのって酸化触媒14内に流入し、酸化または分解される。
(Collecting gas purification control)
The trapped gas purification control is executed when the internal combustion engine is restarted and the temperature of the exhaust gas becomes equal to or higher than the activation temperature of the
[実施の形態4を実現するための具体的な処理]
図14は、本発明の実施の形態4において、ECUにより実行される制御のフローチャートである。図14に示すルーチンでは、まず、通常走行時において、遮断弁92,94と放出制御弁90とを開弁状態に保持する(ステップ300)。この状態において、温度センサ98の出力は、250℃以上となっている。なお、内燃機関が運転中の場合には、ステップ300の処理を実行しつつ待機する。
[Specific processing for realizing Embodiment 4]
FIG. 14 is a flowchart of control executed by the ECU in the fourth embodiment of the present invention. In the routine shown in FIG. 14, first, the shut-off
次に、ステップ302で内燃機関が停止したことを検出した場合には、排気ガスの温度が250℃以上であるか否かを判定する(ステップ304)。この判定成立時には、実施の形態3で述べた理由により、DPFの再生制御を行わずに終了するか、または判定が不成立となるまで待機する(ステップ306)。 Next, when it is detected in step 302 that the internal combustion engine has stopped, it is determined whether or not the temperature of the exhaust gas is 250 ° C. or higher (step 304). When this determination is satisfied, the process ends without performing DPF regeneration control for the reason described in the third embodiment, or waits until the determination is not satisfied (step 306).
一方、ステップ304の判定が不成立の場合には、DPF16の再生制御とガス捕集制御とを実行する。即ち、まず遮断弁92,94と放出制御弁90とを閉弁し(ステップ308)、閉塞通路96にオゾンを供給する(ステップ310)。そして、閉塞通路96内のCOとオゾンを、ガス捕集装置80により捕集し(ステップ312)、その後に遮断弁92,94だけを開弁する(ステップ314)。
On the other hand, if the determination in
次に、ステップ316で内燃機関の始動を検出した場合には、排気ガスの温度が200℃以上であるか否かを判定し(ステップ318)、この判定が不成立のときには、実施の形態3で述べた理由により、捕集ガス浄化制御を行わずに終了するか、または判定が成立するまで待機する(ステップ320)。そして、ステップ318の判定成立時には、遮断弁92,94と放出制御弁90とを開弁し(ステップ322)、ガス収容部82に捕集しておいたCOとオゾンを排気通路12に戻す(ステップ324)。この結果、活性化した酸化触媒14により、COとオゾンを浄化することができる(ステップ326)。
Next, when the start of the internal combustion engine is detected in
このように構成される本実施の形態でも、前記実施の形態3とほぼ同様の作用効果を得ることができる。そして、特に本実施の形態では、ガス捕集装置80のガス収容部82に捕集通路86と放出通路88とを接続する構成としたので、COやオゾンの吸引動作と放出動作をそれぞれ異なる通路86,88によって円滑に行うことができる。
In the present embodiment configured as described above, it is possible to obtain substantially the same operational effects as those of the third embodiment. In the present embodiment, since the
なお、前記実施の形態1では、図7中に示すステップ100,102が再生制御手段の具体例を示している。また、ステップ104,106は、脱離制御手段の具体例を示している。また、実施の形態3では、図12中のステップ210,214が捕集制御手段の具体例を示し、ステップ220,224が供給制御手段の具体例を示している。さらに、実施の形態4では、図14中のステップ308,312が捕集制御手段の具体例を示し、ステップ318,322,324が供給制御手段の具体例を示している。
In the first embodiment, steps 100 and 102 shown in FIG. 7 show a specific example of the reproduction control means.
また、実施の形態2では、逆流開放弁30を廃止する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えばCO吸着材50の上流側で排気通路12に逆流開放弁30を設け、この逆流開放弁30をDPF16の再生制御時に開弁させる構成としてもよい。
In the second embodiment, the
また、実施の形態3,4では、ガス捕集手段としてガス捕集装置60,80を用いる構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、実施の形態3,4では、ガス捕集装置60,80に代えてCO吸着材を用いる構成としてもよい。これと同様に、本発明では、実施の形態1,2において、CO吸着材24,50に代えてガス捕集装置を用いる構成としてもよい。
In the third and fourth embodiments, the
また、実施の形態では、排気ガス中に添加する活性酸素として、オゾンを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、オゾンに代えて、他の種類の活性酸素(例えば、O-,O2-,O2 -,O3 -,On -等で表される酸素マイナスイオン)を排気ガス中に添加するようにしてもよい。 In the embodiment, ozone has been described as an example of the active oxygen added to the exhaust gas. However, the present invention is not limited to this, and instead of ozone, other types of active oxygen (for example, oxygen negative ions represented by O − , O 2− , O 2 − , O 3 − , O n −, etc.) are used. ) May be added to the exhaust gas.
また、実施の形態では、オゾン発生器18を排気ガスの流路外に設け、DPF16とは別個に配置する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、オゾン発生器を排気ガスの流路中に配置したり、DPF16の内部に配置する構成としてもよい。そして、このような配置を採用した場合には、例えば排気ガスの流路中やDPFの内部で高電圧放電等によりプラズマを発生させ、これにより活性酸素(オゾン等)を生成する構成としてもよい。
In the embodiment, the
さらに、実施の形態では、ディーゼルエンジンからなる内燃機関10に適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、例えばガソリンエンジン等を含めて各種の内燃機関に広く適用し得るものである。
Furthermore, in the embodiment, the case where the present invention is applied to the
10 内燃機関
12 排気通路
14 酸化触媒
16 DPF(PMフィルタ)
18 オゾン発生器(活性酸素供給手段)
20 オゾン供給口
22 バイパス通路
24,50 CO吸着材(ガス捕集手段)
26 バイパス切換弁(バイパス切換手段)
28 排気遮断弁(方向切換手段)
30 逆流開放弁(方向切換手段)
32,74,98 温度センサ(温度取得手段)
34 圧力センサ(圧力検出手段)
40 ECU
60,80 ガス捕集装置(ガス捕集手段)
62,82 ガス収容部
64,84 アクチュエータ
66 通気路
68,70,92,94 遮断弁(通路閉塞手段)
72,96 閉塞通路
86 捕集通路
88 放出通路
90 放出制御弁
10
18 Ozone generator (active oxygen supply means)
20
26 Bypass switching valve (Bypass switching means)
28 Exhaust shut-off valve (direction switching means)
30 Backflow release valve (direction switching means)
32, 74, 98 Temperature sensor (temperature acquisition means)
34 Pressure sensor (pressure detection means)
40 ECU
60, 80 Gas collection device (gas collection means)
62, 82
72, 96
Claims (14)
前記酸化触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するPMフィルタと、
前記PMフィルタに活性酸素を供給するための活性酸素供給手段と、
前記酸化触媒の上流側で前記排気通路に配置または接続され、ガス中の一酸化炭素を吸着するCO吸着材と、
前記活性酸素供給手段により前記PMフィルタに活性酸素を供給するときに、前記排気通路内のガスが前記PMフィルタから前記CO吸着材に向けて逆方向に流れるようにガスの流通方向を切換える方向切換手段と、
前記PMフィルタ内のPMを酸化する再生処理を行うときに、前記活性酸素供給手段と前記方向切換手段とを駆動して活性酸素を前記逆方向に流通させる再生制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An oxidation catalyst that is provided in an exhaust passage through which exhaust gas of the internal combustion engine flows and purifies unpurified components in the exhaust gas by oxidation;
A PM filter that is provided in the exhaust passage downstream of the oxidation catalyst and collects particulate matter in the exhaust gas;
Active oxygen supply means for supplying active oxygen to the PM filter;
A CO adsorbent disposed or connected to the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst and adsorbing carbon monoxide in the gas;
Direction switching for switching the gas flow direction so that the gas in the exhaust passage flows in the reverse direction from the PM filter toward the CO adsorbent when the active oxygen is supplied to the PM filter by the active oxygen supply means. Means,
A regeneration control means for driving the active oxygen supply means and the direction switching means to circulate active oxygen in the reverse direction when performing a regeneration process for oxidizing the PM in the PM filter;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
排気ガスの流路を前記排気通路の一部と前記バイパス通路との間で切換えるバイパス切換手段と、
前記CO吸着材から一酸化炭素を脱離させる脱離処理を行うときに、前記バイパス切換手段により排気ガスを前記バイパス通路に流通させる脱離制御手段と、
を備えてなる請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A passage that bypasses a part of the exhaust passage on the upstream side of the oxidation catalyst, and a bypass passage in which the CO adsorbent is disposed;
Bypass switching means for switching a flow path of the exhaust gas between a part of the exhaust passage and the bypass passage;
Desorption control means for causing exhaust gas to flow through the bypass passage by the bypass switching means when performing desorption processing for desorbing carbon monoxide from the CO adsorbent;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1, comprising:
前記再生制御手段は、排気ガスの温度と前記圧力差とに応じて前記PMフィルタの再生処理を実行するか否かを判定する構成としてなる請求項1または2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 Pressure detecting means for detecting a pressure difference between the upstream side and the downstream side of the PM filter;
The exhaust purification device for an internal combustion engine according to claim 1 or 2, wherein the regeneration control means is configured to determine whether or not to perform regeneration processing of the PM filter according to the temperature of the exhaust gas and the pressure difference. .
前記脱離制御手段は、少なくとも前記酸化触媒の温度が当該触媒の活性温度以上であるときに、前記CO吸着材の脱離処理を実行する構成としてなる請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A temperature acquisition means for acquiring the temperature of the oxidation catalyst;
3. The exhaust gas purification of an internal combustion engine according to claim 2, wherein the desorption control unit is configured to execute the desorption processing of the CO adsorbent when at least the temperature of the oxidation catalyst is equal to or higher than the activation temperature of the catalyst. apparatus.
前記再生制御手段は、前記PMフィルタの再生処理を行うときに、前記排気遮断弁を閉弁した状態で前記活性酸素供給手段により前記PMフィルタに活性酸素を供給する構成としてなる請求項1乃至7のうち何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The direction switching means includes an exhaust cutoff valve that opens and closes the exhaust passage on the downstream side of the PM filter,
8. The regeneration control unit is configured to supply active oxygen to the PM filter by the active oxygen supply unit in a state where the exhaust cutoff valve is closed when performing regeneration processing of the PM filter. The exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to any one of the above.
前記再生制御手段は、前記PMフィルタの再生処理を行うときに、前記逆流開放弁を開弁させる構成としてなる請求項8に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The direction switching means includes a backflow release valve that opens and shuts off a portion of the CO adsorbent from which the gas flowing in the reverse direction flows out.
The exhaust purification device of an internal combustion engine according to claim 8, wherein the regeneration control means is configured to open the reverse flow release valve when performing regeneration processing of the PM filter.
前記酸化触媒の下流側で前記排気通路に設けられ、排気ガス中の粒子状物質を捕集するPMフィルタと、
前記PMフィルタに活性酸素を供給するための活性酸素供給手段と、
前記PMフィルタから流出したガスを捕集し、当該ガスを前記酸化触媒に供給することが可能なガス捕集手段と、
前記PMフィルタに活性酸素を供給したときに、前記PMフィルタから流出したガスを前記ガス捕集手段に捕集する捕集制御手段と、
排気ガスの温度が所定値以上に上昇したときに、前記ガス捕集手段により捕集されたガスを前記酸化触媒に供給する供給制御手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 An oxidation catalyst that is provided in an exhaust passage through which exhaust gas of the internal combustion engine flows and purifies unpurified components in the exhaust gas by oxidation;
A PM filter that is provided in the exhaust passage downstream of the oxidation catalyst and collects particulate matter in the exhaust gas;
Active oxygen supply means for supplying active oxygen to the PM filter;
Gas collecting means capable of collecting the gas flowing out of the PM filter and supplying the gas to the oxidation catalyst;
When the active oxygen is supplied to the PM filter, the collection control means for collecting the gas flowing out from the PM filter in the gas collection means,
Supply control means for supplying the gas collected by the gas collecting means to the oxidation catalyst when the temperature of the exhaust gas rises above a predetermined value;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine, comprising:
前記排気通路に接続されたガス収容部と、
前記ガス収容部に対して前記ガスを流入,流出させるアクチュエータと、
を備えてなる請求項11または12に記載の内燃機関の排気浄化装置。 The gas collecting means includes
A gas storage unit connected to the exhaust passage;
An actuator for causing the gas to flow into and out of the gas storage unit;
An exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 11 or 12, comprising:
前記閉塞通路には、少なくとも前記PMフィルタ、前記活性酸素供給手段および前記ガス捕集手段を接続する構成としてなる請求項11乃至13のうち何れか1項に記載の内燃機関の排気浄化装置。 A passage closing means capable of forming a closed passage blocked from outside by closing a part of the exhaust passage;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to any one of claims 11 to 13, wherein at least the PM filter, the active oxygen supply means, and the gas collection means are connected to the closed passage.
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