JP2010138748A - 内燃機関の排気浄化装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】内燃機関1のDPF21の上流に酸化触媒22を設ける。内燃機関1の負荷と回転速度が、パティキュレート燃焼によるDPF21の再生に適した運転領域にない場合に、空気過剰率を高めてパティキュレート発生を抑制する一方、排気還流量と還流排気温度の制御を通じて、排気温度を高めるとともに、排気還流率を低下させる。その結果、酸化触媒22が活性化するとともに、内燃機関1の燃焼によって発生する一酸化窒素が増える。活性状態の酸化触媒22は一酸化窒素を二酸化窒素に変換し、二酸化窒素がDPF21のパティキュレートと反応することで、DPF21を再生する。したがって、パティキュレート燃焼によるDPF21の再生に不適な運転領域においても、DPF21の再生を行なうことができる。
【選択図】図3
Description
すなわち、ステップS25の処理と同様にバイパス弁38を開く一方、EGR弁31も開く。その結果、EGR量が増え高温の還流排気により燃焼室1から排出される排気の温度が上昇する。ステップS26の処理の後、コントローラ70はサブルーチンを終了する。
10 吸気通路
20 排気通路
21 ディーゼルパティキュレートフィルタ(DPF)
22 酸化触媒
24 可変ノズル
31 EGR弁
32 吸気スロットル
34 EGRクーラ
37 バイパス通路
38 バイパス弁
40 燃料噴射弁
50 ターボ過給器
60 クランク角センサ
61 アクセルペダル踏み込み量センサ
62 温度センサ
63 差圧センサ
64 温度センサ
65 温度センサ
66 空燃比センサ
67 エアフローメータ
68 流量センサ
69 NOx濃度センサ
70 コントローラ
Claims (7)
- 内燃機関の排気を浄化する内燃機関の排気浄化装置において、
排気に含まれるパティキュレートをトラップするディーゼルパティキュレートフィルタと、
排気温度を上昇させる排気温度上昇手段と、
前記ディーゼルパティキュレートフィルタの上流に設けられ、二酸化窒素が排気に含まれるように二酸化窒素を生成する二酸化窒素生成手段と、
ディーゼルパティキュレートフィルタへのパティキュレートの堆積量が所定量に達したかどうかを判定する堆積量判定手段と、
パティキュレートの堆積量が所定量に達した場合に、内燃機関の運転状態が燃焼によるディーゼルパティキュレートフィルタの再生に適した運転領域にあるかどうかを判定する運転領域判定手段と、
パティキュレートのトラップ量が所定量に達しており、内燃機関の運転状態が燃焼によるディーゼルパティキュレートフィルタの再生に適した運転領域にある場合に、排気温度上昇手段を作動させる手段と、
パティキュレートのトラップ量が所定量に達しており、内燃機関の運転状態が燃焼によるディーゼルパティキュレートフィルタの再生に適した運転領域にない場合に、二酸化窒素生成手段を作動させる手段と、
を備えることを特徴とする内燃機関の排気浄化装置。 - 前記運転領域判定手段は、内燃機関の負荷が所定負荷以下かつ内燃機関の回転速度が所定回転速度以下の低負荷低回転領域で、内燃機関の運転状態が燃焼によるディーゼルパティキュレートフィルタの再生に適した運転領域にないと判定するように構成される、ことを特徴とする請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関を潤滑するエンジンオイルの燃料による希釈度を判定する希釈度判定手段をさらに備えるとともに、前記運転領域判定手段はエンジンオイルの希釈度が所定レベル以上の場合には、内燃機関の運転状態が燃焼によるディーゼルパティキュレートフィルタの再生に適した運転領域にないと判定するようにさらに構成される、ことを特徴とする請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 二酸化窒素生成手段を稼働させない場合のディーゼルパティキュレートフィルタのパティキュレート堆積速度を計算する第1の計算手段と、二酸化窒素生成手段を稼働させた場合のディーゼルパティキュレートフィルタのパティキュレート堆積速度を計算する第2の計算手段と、をさらに備えるとともに、前記運転領域判定手段は第1の計算手段の計算結果が、第2の計算手段の計算結果を上回らない場合には、内燃機関の運転状態が二酸化窒素を生成させるのに適した運転領域にないと判定するようにさらに構成される、ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関は排気の一部を吸気に還流する排気還流機構を備え、前記二酸化窒素生成手段は排気の流れに関してディーゼルパティキュレートフィルタの上流に設けた酸化触媒と、内燃機関が燃焼させる混合気の空気過剰率を制御する空気過剰率制御手段と、排気還流率と還流排気の温度とを制御する排気還流制御手段とを備える、ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関は可変ノズルを備えた過給器と吸気スロットルとを備え、前記排気還流機構は排気還流通路と、排気還流通路の流量を開度に応じて調整する排気還流弁と、排気還流通路の排気を冷却する冷却器と、冷却器をバイパスするバイパス通路と、冷却器とバイパス通路を通る排気の比率を変化させるバイパス弁とを備え、前記空気過剰率制御手段は吸気スロットルの開度を制御する手段と、可変ノズルの開度を制御する手段とを備え、前記排気還流制御手段は排気還流弁の開度を制御する手段と、バイパス弁の比率を制御する手段とを備える、ことを特徴とする請求項5に記載の内燃機関の排気浄化装置。
- 内燃機関は燃焼用の燃料を噴射する燃料噴射弁と、吸気量を調整する吸気スロットルとを備え、前記排気温度上昇手段は燃料噴射弁の噴射タイミングを制御する手段と、吸気スロットルの開度を制御する手段とで構成される、ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれかに記載の内燃機関の排気浄化装置。
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