JP2016196827A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

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牧男 土山
Makio Tsuchiyama
牧男 土山
太田 裕彦
Hirohiko Ota
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine, capable of suppressing a drop in the temperature of a dispersion plate at its site where urea water collides.SOLUTION: The exhaust emission control device for an engine 1 includes a urea water addition valve 230 provided in an exhaust passage 26 for injecting urea water, a dispersion plate 60 provided on the exhaust downstream side of the urea water addition valve 230, and a control device 80 for executing the injection of the urea water by the urea water addition valve 230 in time synchronization based on a predetermined certain time period. The control device 80 calculates a peak timing when a discharge pressure at the arrangement position of the urea water addition valve 230 arranged in the exhaust passage 26 is maximized by exhaust pulsation, from an engine speed. Then, when the temperature of the dispersion plate 60 is lower than a predetermined temperature, the control device 80 executes processing for changing a timing for injecting the urea water from the time synchronization based on the certain time period into engine-speed synchronization, that is, synchronization with the peak timing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

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

排気に添加された尿素水を使って排気中の窒素酸化物(NOx)を浄化する触媒を備える内燃機関の排気浄化装置が知られている(例えば特許文献1など)。
こうした排気浄化装置では、尿素水を噴射する添加弁が排気通路に設けられており、添加弁から噴射された尿素水は排気の熱によって加水分解されてアンモニアに変化する。そして、このアンモニアはNOx浄化用に用意された触媒に吸着され、その吸着されたアンモニアによって排気中のNOxが還元浄化される。
There is known an exhaust purification device for an internal combustion engine including a catalyst for purifying nitrogen oxide (NOx) in exhaust using urea water added to exhaust (for example, Patent Document 1).
In such an exhaust purification device, an addition valve for injecting urea water is provided in the exhaust passage, and the urea water injected from the addition valve is hydrolyzed by the heat of the exhaust gas and converted into ammonia. This ammonia is adsorbed by a catalyst prepared for NOx purification, and NOx in the exhaust is reduced and purified by the adsorbed ammonia.

また、そうした排気浄化装置を備える排気通路には、添加弁から噴射された尿素水を衝突させる分散板が添加弁の排気通路下流に設けられている。この分散板に尿素水を衝突させることによって尿素水の気化や霧化が促されるようになり、これにより尿素水の加水分解によるアンモニアの生成が促進される。   In addition, in the exhaust passage provided with such an exhaust purification device, a dispersion plate that collides urea water injected from the addition valve is provided downstream of the addition valve. By causing urea water to collide with the dispersion plate, vaporization or atomization of urea water is promoted, thereby promoting generation of ammonia by hydrolysis of urea water.

特開2010−71255号公報JP 2010-71255 A

ところで、上記特許文献1に記載の排気浄化装置は、添加弁による尿素水の噴射を予め定められた一定の時間周期による時間同期にて行うようにしている。
こうした一定の時間周期による時間同期にて尿素水の噴射が行われ続けると、添加弁から噴射された尿素水が分散板の同一部位に衝突し続ける状態が起きやすくなる。このようにして分散板の同一部位に尿素水が衝突し続けると、その衝突部位の温度が低下するため、同衝突部位では尿素水が気化すること無くそのまま付着してしまい、付着した尿素水が衝突部位でデポジット化してしまうおそれがある。
By the way, the exhaust emission control device described in Patent Document 1 performs the urea water injection by the addition valve in time synchronization with a predetermined time period.
If urea water injection continues to be performed in time synchronization with such a constant time period, a state in which urea water injected from the addition valve continues to collide with the same portion of the dispersion plate is likely to occur. If the urea water continues to collide with the same part of the dispersion plate in this way, the temperature of the collision part decreases, so the urea water adheres without vaporization at the collision part, There is a risk of depositing at the collision site.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、分散板において尿素水が衝突する部位の温度低下を抑えることのできる内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an exhaust purification device for an internal combustion engine that can suppress a temperature drop in a portion where urea water collides in a dispersion plate.

上記課題を解決する内燃機関の排気浄化装置は、内燃機関の排気通路に設けられて尿素水を噴射する添加弁と、前記添加弁の排気通路下流に設けられた分散板と、前記添加弁が噴射した尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として利用することにより排気中のNOxを浄化する触媒と、前記添加弁による尿素水の噴射を予め定められた一定の時間周期による時間同期によって実行する制御部と、を備える内燃機関の排気浄化装置であって、排気温度に基づいて前記分散板の温度を算出する温度算出部と、排気通路に配設された前記添加弁の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期を機関回転速度から算出するピーク時期算出部と、を備えている。そして、制御部は、前記温度算出部によって算出された前記分散板の温度が所定温度よりも低いときには、前記尿素水の噴射時期を、前記時間同期から前記ピーク時期算出部によって算出された前記ピーク時期との同期に変更する処理を実行する。   An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine that solves the above-described problems includes an addition valve that is provided in an exhaust passage of the internal combustion engine and injects urea water, a dispersion plate that is provided downstream of the exhaust passage of the addition valve, and the addition valve. A catalyst that purifies NOx in exhaust gas by using ammonia generated from the injected urea water as a reducing agent, and the urea water injection by the addition valve is executed in a time-synchronized manner with a predetermined fixed time period. An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a control unit; a temperature calculation unit that calculates a temperature of the dispersion plate based on an exhaust gas temperature; and an exhaust gas at an installation position of the addition valve provided in the exhaust passage. A peak timing calculation unit that calculates a peak timing at which the pressure becomes maximum due to exhaust pulsation from the engine speed. When the temperature of the dispersion plate calculated by the temperature calculation unit is lower than a predetermined temperature, the control unit determines the injection timing of the urea water from the time synchronization and the peak calculated by the peak timing calculation unit. Execute processing to change to synchronized with the time.

同構成によれば、分散板の温度が所定温度よりも低く、尿素水による温度低下が懸念されるときには、排気通路に配設された添加弁の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期に尿素水が噴射されるようになる。このピーク時期に合わせて尿素水が噴射されると、噴射された尿素水は排気によって十分に拡散される。従って、分散板の同一部位に尿素水が衝突し続けることを抑えることができるようになり、これにより分散板において尿素水が衝突する部位の温度低下を抑えることができるようになる。   According to this configuration, when the temperature of the dispersion plate is lower than the predetermined temperature and there is a concern about a temperature drop due to urea water, the exhaust pressure at the position where the addition valve disposed in the exhaust passage is maximized by the exhaust pulsation. The urea water is injected at the peak time. When urea water is injected at the peak time, the injected urea water is sufficiently diffused by the exhaust gas. Accordingly, it is possible to suppress the urea water from continuously colliding with the same part of the dispersion plate, and thereby it is possible to suppress the temperature drop of the part of the dispersion plate where the urea water collides.

第1実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関及びその周辺構成を示す概略図。1 is a schematic diagram showing an internal combustion engine to which an exhaust emission control device of a first embodiment is applied and its peripheral configuration. 同実施形態において、時間同期による尿素添加弁の動作状態を示すタイムチャート。In the embodiment, the time chart which shows the operation state of the urea addition valve by time synchronization. 同実施形態において、尿素添加弁から噴射される尿素水の噴霧の方向を示す模式図。In the same embodiment, the schematic diagram which shows the direction of spraying of the urea water injected from a urea addition valve. 同実施形態において、排気脈動を利用した尿素水の噴射時期の設定態様を示すタイミングチャート。In the same embodiment, the timing chart which shows the setting aspect of the injection timing of urea water using exhaust pulsation. 同実施形態における尿素水の噴射処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the injection process of urea water in the embodiment. 同実施形態における尿素添加量と温度判定値との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the urea addition amount and temperature determination value in the embodiment. 同実施形態において、機関回転速度及び尿素添加量と噴射分割数との関係を示す概念図。In the same embodiment, the conceptual diagram which shows the relationship between an engine speed, urea addition amount, and the number of injection divisions. 第2実施形態における尿素水の噴射処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the injection process of the urea water in 2nd Embodiment. 同実施形態において機関回転速度による対象気筒の設定態様を示す表。The table | surface which shows the setting aspect of the object cylinder by the engine speed in the same embodiment. 第3実施形態における尿素水の噴射処理の手順についてその一部を示すフローチャート。The flowchart which shows the part about the procedure of the injection process of urea water in 3rd Embodiment. 同実施形態における尿素水の噴射態様を示すタイミングチャート。The timing chart which shows the injection aspect of the urea water in the same embodiment.

(第1実施形態)
以下、内燃機関の排気浄化装置を具体化した第1実施形態について、図1〜図7を参照して説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment embodying an exhaust emission control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.

図1に、本実施形態にかかる排気浄化装置が適用されたディーゼルエンジン(以下、単に「エンジン」という)、並びにそれらの周辺構成を示す概略構成図を示す。
エンジン1には、シリンダブロックとの長手方向に向かって順番に、第1気筒#1、第2気筒#2、第3気筒#3、及び第4気筒#4が並んで設けられている。シリンダヘッド2には複数の燃料噴射弁4a〜4dが取り付けられている。これら燃料噴射弁4a〜4dは各気筒#1〜#4の燃焼室に燃料をそれぞれ噴射する。また、シリンダヘッド2には新気を気筒内に導入するための吸気ポートと、燃焼ガスを気筒外へ排出するための排気ポート6a〜6dとが各気筒#1〜#4に対応して設けられている。このエンジン1における燃料の噴射順序は、第1気筒#1→第3気筒#3→第4気筒#4→第2気筒#2となっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a diesel engine (hereinafter simply referred to as “engine”) to which the exhaust emission control device according to the present embodiment is applied, and a peripheral configuration thereof.
The engine 1 is provided with a first cylinder # 1, a second cylinder # 2, a third cylinder # 3, and a fourth cylinder # 4 side by side in order in the longitudinal direction of the cylinder block. A plurality of fuel injection valves 4 a to 4 d are attached to the cylinder head 2. These fuel injection valves 4a to 4d inject fuel into the combustion chambers of the cylinders # 1 to # 4, respectively. Also, the cylinder head 2 is provided with intake ports for introducing fresh air into the cylinders and exhaust ports 6a to 6d for discharging combustion gas to the outside of the cylinders corresponding to the respective cylinders # 1 to # 4. It has been. The order of fuel injection in the engine 1 is as follows: first cylinder # 1, third cylinder # 3, fourth cylinder # 4, second cylinder # 2.

燃料噴射弁4a〜4dは、高圧燃料を蓄圧するコモンレール9に接続されている。コモンレール9はサプライポンプ10に接続されている。サプライポンプ10は燃料タンク内の燃料を吸入するとともにコモンレール9に高圧燃料を供給する。コモンレール9に供給された高圧燃料は、各燃料噴射弁4a〜4dの開弁時に同燃料噴射弁4a〜4dから気筒内に噴射される。   The fuel injection valves 4a to 4d are connected to a common rail 9 that accumulates high-pressure fuel. The common rail 9 is connected to the supply pump 10. The supply pump 10 sucks fuel in the fuel tank and supplies high-pressure fuel to the common rail 9. The high-pressure fuel supplied to the common rail 9 is injected into the cylinder from the fuel injection valves 4a to 4d when the fuel injection valves 4a to 4d are opened.

吸気ポートには、エンジン1の出力軸であるクランクシャフトの回転に同期して開閉動作する吸気バルブが設けられている。また、吸気ポートには、インテークマニホールド7が接続されている。インテークマニホールド7は吸気通路3に接続されている。この吸気通路3内には吸入空気量を調整するための吸気絞り弁16が設けられている。   The intake port is provided with an intake valve that opens and closes in synchronization with the rotation of the crankshaft that is the output shaft of the engine 1. An intake manifold 7 is connected to the intake port. The intake manifold 7 is connected to the intake passage 3. An intake throttle valve 16 for adjusting the intake air amount is provided in the intake passage 3.

排気ポート6a〜6dには、エンジン1の出力軸であるクランクシャフトの回転に同期して開閉動作する排気バルブが設けられている。また、排気ポート6a〜6dには、エキゾーストマニホールド8が接続されている。エキゾーストマニホールド8は排気通路26に接続されている。   The exhaust ports 6 a to 6 d are provided with exhaust valves that open and close in synchronization with the rotation of the crankshaft that is the output shaft of the engine 1. An exhaust manifold 8 is connected to the exhaust ports 6a to 6d. The exhaust manifold 8 is connected to the exhaust passage 26.

排気通路26の途中には、排気圧を利用して気筒に導入される吸入空気を過給するターボチャージャ11が設けられている。同ターボチャージャ11の吸気側コンプレッサと吸気絞り弁16との間の吸気通路3にはインタークーラ18が設けられている。このインタークーラ18によって、ターボチャージャ11の過給により温度上昇した吸入空気の冷却が図られる。   In the middle of the exhaust passage 26, there is provided a turbocharger 11 that supercharges intake air introduced into the cylinder using exhaust pressure. An intercooler 18 is provided in the intake passage 3 between the intake side compressor of the turbocharger 11 and the intake throttle valve 16. The intercooler 18 cools the intake air whose temperature has risen due to supercharging of the turbocharger 11.

また、排気通路26の途中にあって、ターボチャージャ11の排気側タービンの下流には、排気を浄化する第1浄化部材30が設けられている。この第1浄化部材30の内部には、排気の流れ方向に対して直列に酸化触媒31及びフィルタ32が配設されている。   A first purification member 30 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the exhaust side turbine of the turbocharger 11. Inside the first purification member 30, an oxidation catalyst 31 and a filter 32 are arranged in series with respect to the flow direction of the exhaust gas.

酸化触媒31には、排気中のHCを酸化処理する触媒が担持されている。また、フィルタ32は、排気中のPM(粒子状物質)を捕集するフィルタであって多孔質のセラミックで構成されており、さらにはPMの酸化を促進させるための触媒が担持されている。排気中のPMは、フィルタ32の多孔質の壁を通過する際に捕集される。   The oxidation catalyst 31 carries a catalyst for oxidizing HC in the exhaust. The filter 32 is a filter that collects PM (particulate matter) in the exhaust gas and is made of porous ceramic, and further supports a catalyst for promoting the oxidation of PM. The PM in the exhaust gas is collected when passing through the porous wall of the filter 32.

また、エキゾーストマニホールド8の集合部近傍には、排気に燃料を添加するための燃料添加弁5が設けられている。この燃料添加弁5は、燃料供給管27を介して前記サプライポンプ10に接続されている。なお、燃料添加弁5の配設位置は、排気系にあって第1浄化部材30の上流側であれば適宜変更することも可能である。また、燃料の噴射時期を調整してポスト噴射を行うことにより、排気に燃料を添加してもよい。   Further, a fuel addition valve 5 for adding fuel to the exhaust is provided in the vicinity of the collecting portion of the exhaust manifold 8. The fuel addition valve 5 is connected to the supply pump 10 through a fuel supply pipe 27. The position of the fuel addition valve 5 may be changed as appropriate as long as it is in the exhaust system and upstream of the first purification member 30. Further, the fuel may be added to the exhaust by adjusting the fuel injection timing and performing the post injection.

フィルタ32に捕集されたPMの量が所定値を超えると、フィルタ32の再生処理が開始され、これにより燃料添加弁5からはエキゾーストマニホールド8内の排気に向けて燃料が噴射される。この燃料添加弁5から排気に添加された燃料は、酸化触媒31に達すると酸化され、これにより排気温度の上昇が図られる。そして、酸化触媒31にて昇温された排気がフィルタ32に流入することにより、同フィルタ32は昇温され、これによりフィルタ32に堆積したPMが酸化処理されてフィルタ32の再生が図られる。   When the amount of PM collected by the filter 32 exceeds a predetermined value, the regeneration process of the filter 32 is started, whereby fuel is injected from the fuel addition valve 5 toward the exhaust in the exhaust manifold 8. The fuel added to the exhaust gas from the fuel addition valve 5 is oxidized when it reaches the oxidation catalyst 31, thereby increasing the exhaust gas temperature. The exhaust gas whose temperature has been raised by the oxidation catalyst 31 flows into the filter 32, whereby the temperature of the filter 32 is raised, whereby the PM deposited on the filter 32 is oxidized and the filter 32 is regenerated.

また、排気通路26の途中にあって、第1浄化部材30の下流には、排気を浄化する第2浄化部材40が設けられている。第2浄化部材40の内部には、尿素水から発生するアンモニアを利用して排気中のNOxを還元浄化するNOx浄化触媒としての選択還元型NOx触媒(以下、SCR触媒という)41が配設されている。   A second purification member 40 that purifies the exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the first purification member 30. Inside the second purification member 40, a selective reduction type NOx catalyst (hereinafter referred to as SCR catalyst) 41 as a NOx purification catalyst for reducing and purifying NOx in exhaust gas using ammonia generated from urea water is disposed. ing.

さらに、排気通路26の途中にあって、第2浄化部材40の下流には、排気を浄化する第3浄化部材50が設けられている。第3浄化部材50の内部には、排気中のアンモニアを酸化して浄化するアンモニア酸化触媒51が配設されている。   Further, a third purification member 50 for purifying exhaust gas is provided in the middle of the exhaust passage 26 and downstream of the second purification member 40. An ammonia oxidation catalyst 51 that oxidizes and purifies ammonia in the exhaust is disposed inside the third purification member 50.

エンジン1には、尿素水を排気に添加する添加機構としての尿素水供給機構200が設けられている。尿素水供給機構200は、尿素水を貯留するタンク210、排気通路26内に尿素水を噴射する尿素添加弁230、尿素添加弁230とタンク210とを接続する尿素水供給通路240、尿素水供給通路240の途中に設けられたポンプ220にて構成されている。   The engine 1 is provided with a urea water supply mechanism 200 as an addition mechanism for adding urea water to the exhaust gas. The urea water supply mechanism 200 includes a tank 210 that stores urea water, a urea addition valve 230 that injects urea water into the exhaust passage 26, a urea water supply passage 240 that connects the urea addition valve 230 and the tank 210, and urea water supply. The pump 220 is provided in the middle of the passage 240.

尿素添加弁230は、第1浄化部材30及び第2浄化部材40の間の排気通路26の湾曲した箇所に設けられており、その噴射孔は排気下流に向けられている。この尿素添加弁230が開弁されると、尿素水供給通路240を介して排気通路26内には尿素水が噴射供給される。   The urea addition valve 230 is provided at a curved portion of the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40, and its injection hole is directed downstream of the exhaust. When the urea addition valve 230 is opened, urea water is injected and supplied into the exhaust passage 26 via the urea water supply passage 240.

ポンプ220は電動式のポンプであり、尿素水の噴射圧Pが予め定められた目標圧となるようにその回転速度が制御される。ポンプ220の正回転時には、タンク210から尿素添加弁230に向けて尿素水を送液する。一方、ポンプ220の逆回転時には、尿素添加弁230からタンク210に向けて尿素水を送液する。つまり、ポンプ220の逆回転時には、尿素添加弁230及び尿素水供給通路240から尿素水が回収されてタンク210に戻される。   The pump 220 is an electric pump, and its rotation speed is controlled so that the injection pressure P of urea water becomes a predetermined target pressure. During the forward rotation of the pump 220, urea water is fed from the tank 210 toward the urea addition valve 230. On the other hand, during the reverse rotation of the pump 220, urea water is sent from the urea addition valve 230 toward the tank 210. That is, during reverse rotation of the pump 220, urea water is recovered from the urea addition valve 230 and the urea water supply passage 240 and returned to the tank 210.

また、尿素添加弁230の排気通路下流とSCR触媒41の排気通路上流との間の排気通路26内には、尿素添加弁230から噴射された尿素水を衝突させる分散板60が設けられている。   A dispersion plate 60 is provided in the exhaust passage 26 between the exhaust passage downstream of the urea addition valve 230 and the exhaust passage upstream of the SCR catalyst 41 to cause the urea water injected from the urea addition valve 230 to collide. .

尿素添加弁230から排気に添加された尿素水は、排気の熱によって加水分解されてアンモニアになる。また、分散板60に尿素水を衝突させることにより、尿素水の気化や霧化が促されるようになるため、尿素水の加水分解によるアンモニアの生成が促進される。こうした尿素水由来のアンモニアがSCR触媒41に到達すると、同SCR触媒41に吸着される。そして、SCR触媒41に吸着されたアンモニアを利用して排気中のNOxが還元浄化される。   The urea water added to the exhaust from the urea addition valve 230 is hydrolyzed to ammonia by the heat of the exhaust. Moreover, since urea water is vaporized and atomized by colliding the urea water with the dispersion plate 60, generation of ammonia by hydrolysis of the urea water is promoted. When such ammonia derived from aqueous urea reaches the SCR catalyst 41, it is adsorbed by the SCR catalyst 41. Then, NOx in the exhaust is reduced and purified using ammonia adsorbed on the SCR catalyst 41.

この他、エンジン1には排気再循環装置(以下、EGR装置という)が備えられている。このEGR装置は、排気の一部を吸気通路に戻すことで気筒内での混合気の燃焼温度を低下させ、これによりエンジン1から発生するNOxの量を低減させる装置である。このEGR装置は、吸気通路の一部を構成するインテークマニホールド7とエキゾーストマニホールド8とを連通するEGR通路13、EGR通路13に設けられたEGR弁15、及びEGR通路13の途中に設けられたEGRクーラ14等により構成されている。機関運転状態に応じてEGR弁15の開度が調整されることにより、排気通路26から吸気通路に戻される排気の量であるEGR量が調整される。また、EGRクーラ14によってEGR通路13内を流れる排気の温度が低下される。   In addition, the engine 1 is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as an EGR device). This EGR device is a device that lowers the combustion temperature of the air-fuel mixture in the cylinder by returning a part of the exhaust gas to the intake passage, thereby reducing the amount of NOx generated from the engine 1. This EGR device includes an EGR passage 13 that communicates an intake manifold 7 that constitutes a part of an intake passage and an exhaust manifold 8, an EGR valve 15 that is provided in the EGR passage 13, and an EGR that is provided in the middle of the EGR passage 13. The cooler 14 is configured. By adjusting the opening degree of the EGR valve 15 according to the engine operating state, the EGR amount that is the amount of exhaust gas that is returned from the exhaust passage 26 to the intake passage is adjusted. Further, the temperature of the exhaust gas flowing through the EGR passage 13 is lowered by the EGR cooler 14.

エンジン1には、機関運転状態を検出するための各種センサが取り付けられている。例えば、エアフロメータ19は吸気通路3内の吸入空気量GAを検出する。絞り弁開度センサ20は吸気絞り弁16の開度を検出する。クランク角センサ21はクランクシャフトの回転角であるクランク角を検出する。なお、この検出されたクランク角に基づいて機関回転速度NEが算出される。アクセルセンサ22はアクセルペダルの踏み込み量であるアクセル操作量ACCPを検出する。車速センサ24はエンジン1が搭載された車両の車速SPDを検出する。外気温センサ25は、外気温THoutを検出する。また、尿素添加弁230と尿素水供給通路240との接続部位近傍に設けられた圧力センサ260は、尿素添加弁230近傍の尿素水の圧力である尿素圧NPを検出する。   Various sensors for detecting the engine operation state are attached to the engine 1. For example, the air flow meter 19 detects the intake air amount GA in the intake passage 3. The throttle valve opening sensor 20 detects the opening of the intake throttle valve 16. The crank angle sensor 21 detects a crank angle that is a rotation angle of the crankshaft. The engine speed NE is calculated based on the detected crank angle. The accelerator sensor 22 detects an accelerator operation amount ACCP, which is an accelerator pedal depression amount. The vehicle speed sensor 24 detects the vehicle speed SPD of the vehicle on which the engine 1 is mounted. The outside air temperature sensor 25 detects the outside air temperature THout. Further, the pressure sensor 260 provided in the vicinity of the connection portion between the urea addition valve 230 and the urea water supply passage 240 detects the urea pressure NP that is the pressure of the urea water in the vicinity of the urea addition valve 230.

また、酸化触媒31の上流に設けられた第1排気温度センサ100は、酸化触媒31に流入する前の排気温度である第1排気温度TH1を検出する。差圧センサ110は、フィルタ32の上流及び下流の排気圧の圧力差ΔPを検出する。   The first exhaust temperature sensor 100 provided upstream of the oxidation catalyst 31 detects the first exhaust temperature TH1 that is the exhaust temperature before flowing into the oxidation catalyst 31. The differential pressure sensor 110 detects the pressure difference ΔP between the exhaust pressure upstream and downstream of the filter 32.

第1浄化部材30と第2浄化部材40との間の排気通路26にあって、尿素添加弁230の上流には、第2排気温度センサ120及び第1NOxセンサ130が設けられている。第2排気温度センサ120は、SCR触媒41に流入する前の排気温度である第2排気温度TH2を検出する。第1NOxセンサ130は、SCR触媒41に流入する前の排気中のNOx濃度である第1NOx濃度N1を検出する。なお、第1NOxセンサ130による第1NOx濃度N1の検出に代えて、同第1NOx濃度N1を機関運転状態や排気温度などから推定してもよい。   A second exhaust temperature sensor 120 and a first NOx sensor 130 are provided in the exhaust passage 26 between the first purification member 30 and the second purification member 40 and upstream of the urea addition valve 230. The second exhaust temperature sensor 120 detects a second exhaust temperature TH2, which is the exhaust temperature before flowing into the SCR catalyst 41. The first NOx sensor 130 detects a first NOx concentration N1, which is the NOx concentration in the exhaust before flowing into the SCR catalyst 41. Instead of detecting the first NOx concentration N1 by the first NOx sensor 130, the first NOx concentration N1 may be estimated from the engine operating state, the exhaust temperature, and the like.

第3浄化部材50よりも下流の排気通路26には、SCR触媒41で浄化された排気のNOx濃度である第2NOx濃度N2を検出する第2NOxセンサ140が設けられている。なお、第2NOxセンサ140による第2NOx濃度N2の検出に代えて、同第2NOx濃度N2を機関運転状態や排気温度などから推定してもよい。   The exhaust passage 26 downstream of the third purification member 50 is provided with a second NOx sensor 140 that detects a second NOx concentration N2 that is the NOx concentration of the exhaust purified by the SCR catalyst 41. Instead of detecting the second NOx concentration N2 by the second NOx sensor 140, the second NOx concentration N2 may be estimated from the engine operating state, the exhaust temperature, and the like.

これら各種センサ等の出力は、制御部としての制御装置80に入力される。この制御装置80は、中央処理制御装置(CPU)、各種プログラムやマップ等を予め記憶した読出専用メモリ(ROM)、CPUの演算結果等を一時記憶するランダムアクセスメモリ(RAM)、タイマカウンタ、入力インターフェース、出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータを中心に構成されている。   Outputs of these various sensors and the like are input to a control device 80 as a control unit. The control device 80 includes a central processing control device (CPU), a read-only memory (ROM) that stores various programs and maps in advance, a random access memory (RAM) that temporarily stores CPU calculation results, a timer counter, an input The microcomputer is mainly configured with an interface, an output interface, and the like.

そして、制御装置80により、例えば燃料噴射弁4a〜4dや燃料添加弁5の燃料噴射量制御・燃料噴射時期制御、サプライポンプ10の吐出圧力制御、吸気絞り弁16を開閉するアクチュエータ17の駆動量制御、EGR弁15の開度制御等、エンジン1の各種制御が行われる。   Then, the controller 80 controls, for example, the fuel injection amount control / fuel injection timing control of the fuel injection valves 4a to 4d and the fuel addition valve 5, the discharge pressure control of the supply pump 10, and the drive amount of the actuator 17 that opens and closes the intake throttle valve 16. Various controls of the engine 1 such as control and opening control of the EGR valve 15 are performed.

また、上記フィルタ32に捕集されたPMを燃焼させる上記再生処理等といった各種の排気浄化制御も同制御装置80によって行われる。
制御装置80は、そうした排気浄化制御の一つとして、上記尿素添加弁230による尿素水の添加制御も行う。この添加制御では、エンジン1から排出されるNOxを還元処理するために必要な尿素水の要求添加量QEが機関運転状態等に基づいて算出され、その算出された要求添加量QEが尿素添加弁230から噴射されるように、同尿素添加弁230の開弁状態が制御される。
The exhaust gas purification control such as the regeneration process for burning the PM collected by the filter 32 is also performed by the controller 80.
The control device 80 also performs urea water addition control by the urea addition valve 230 as one of such exhaust gas purification controls. In this addition control, the required addition amount QE of urea water necessary for reducing the NOx discharged from the engine 1 is calculated based on the engine operating state and the like, and the calculated required addition amount QE is calculated as the urea addition valve. The valve open state of the urea addition valve 230 is controlled so that the fuel is injected from 230.

図2に示すように、制御装置80は、尿素水の添加要求がある場合、予め定められた一定の時間周期、つまり噴射周期PRによる時間同期によって尿素添加弁230から尿素水が繰り返し噴射されるように尿素水の噴射時期を設定して、同尿素添加弁230による尿素水噴射を実行する。   As shown in FIG. 2, when there is a request for addition of urea water, the control device 80 repeatedly injects urea water from the urea addition valve 230 by a predetermined time period, that is, time synchronization by the injection period PR. Thus, the urea water injection timing is set, and urea water injection by the urea addition valve 230 is executed.

この尿素水噴射についてその概要を以下に説明する。
まず、尿素添加弁230に印加される電圧の周波数である駆動周波数KS(単位:Hz)がSCR触媒41の温度などに基づいて設定される。この駆動周波数KSの値は、1秒間での尿素添加弁230の噴射回数と同じ値であり、その駆動周波数KSに基づいて次式(1)から噴射周期PR(単位:ミリ秒)が算出される。
The outline of this urea water injection will be described below.
First, the drive frequency KS (unit: Hz), which is the frequency of the voltage applied to the urea addition valve 230, is set based on the temperature of the SCR catalyst 41 and the like. The value of the drive frequency KS is the same value as the number of injections of the urea addition valve 230 in one second, and the injection cycle PR (unit: millisecond) is calculated from the following equation (1) based on the drive frequency KS. The


噴射周期PR=1000(ミリ秒)/駆動周波数KS …(1)

例えば、先の図2に示すように、駆動周波数KSが3Hzの場合には、1秒間で尿素添加弁230の開閉動作が3回行われ、このときの噴射周期PRは約333ミリ秒になる。

Injection cycle PR = 1000 (milliseconds) / drive frequency KS (1)

For example, as shown in FIG. 2, when the drive frequency KS is 3 Hz, the urea addition valve 230 is opened and closed three times in one second, and the injection period PR at this time is about 333 milliseconds. .

次に、1つの噴射周期PRにおいて要求される尿素添加量である単位尿素添加量QETが、次式(2)に基づいて算出される。

QET=(QE/3600)/KS …(2)
QET:単位尿素添加量(g)
QE:要求添加量(g/h)
KS:駆動周波数(Hz)

式(2)における(要求添加量QE/3600)の値は、1秒間に添加する必要のある尿素添加量を示す。この(要求添加量QE/3600)の値を駆動周波数KSで除することにより、尿素添加弁230を1回開弁させたときに要求される尿素添加量である単位尿素添加量QETが算出される。
Next, a unit urea addition amount QET which is a urea addition amount required in one injection cycle PR is calculated based on the following equation (2).

QET = (QE / 3600) / KS (2)
QET: Unit urea addition amount (g)
QE: Required addition amount (g / h)
KS: Drive frequency (Hz)

The value of (required addition amount QE / 3600) in equation (2) indicates the urea addition amount that needs to be added in one second. By dividing the value of (requested addition amount QE / 3600) by the drive frequency KS, a unit urea addition amount QET, which is a urea addition amount required when the urea addition valve 230 is opened once, is calculated. The

ここで、尿素添加弁230を開弁したときに添加される尿素水の量は、尿素圧NPに応じて変化する。そこで、尿素圧NP及び単位尿素添加量QETに基づき、尿素添加弁230を1回開弁させるときの開弁時間KTが算出される。   Here, the amount of urea water added when the urea addition valve 230 is opened varies depending on the urea pressure NP. Therefore, based on the urea pressure NP and the unit urea addition amount QET, the valve opening time KT when the urea addition valve 230 is opened once is calculated.

こうした手順にて尿素添加弁230の開弁時間KTが算出されることにより、1つの噴射周期PR内において、尿素添加弁230からは、単位尿素添加量QETに相当する分の尿素水が噴射される。また、尿素添加弁230の開弁及び閉弁が噴射周期PR毎に繰り返されることにより、尿素水はパルス状に間欠添加される。   By calculating the valve opening time KT of the urea addition valve 230 in such a procedure, urea water corresponding to the unit urea addition amount QET is injected from the urea addition valve 230 within one injection cycle PR. The Further, the urea water is intermittently added in a pulsed manner by repeatedly opening and closing the urea addition valve 230 every injection cycle PR.

ところで、一定の時間周期である上記噴射周期PRによる時間同期にて尿素水の噴射を続けると、図3に示すように、尿素添加弁230から噴射された尿素水が分散板60の同一部位に連続して衝突し続ける状態が起きやすくなる。このようにして分散板60の同一部位に尿素水が衝突し続けると、その衝突部位の温度が低下するため、同衝突部位では尿素水が気化すること無くそのまま付着してしまい、付着した尿素水が衝突部位でデポジット化してしまうおそれがある。   By the way, if the urea water injection is continued in time synchronization by the injection cycle PR, which is a constant time cycle, the urea water injected from the urea addition valve 230 is placed in the same portion of the dispersion plate 60 as shown in FIG. It becomes easy to happen that the collision continues continuously. If the urea water continues to collide with the same part of the dispersion plate 60 in this way, the temperature of the collision part decreases, so that the urea water adheres without vaporizing at the collision part, and the adhered urea water May be deposited at the collision site.

他方、排気通路26内には、各気筒#1〜#4に設けられた各排気バルブの開弁及び閉弁動作によって排気脈動が発生するため、排気通路26に配設された尿素添加弁230の配設位置における排圧(排気通路26内の排気の圧力)は、そうした排気脈動によって周期的に変動する。   On the other hand, in the exhaust passage 26, exhaust pulsation is generated by the opening and closing operations of the exhaust valves provided in the cylinders # 1 to # 4. Therefore, the urea addition valve 230 provided in the exhaust passage 26 is provided. The exhaust pressure at the position of the exhaust gas (the pressure of the exhaust gas in the exhaust passage 26) periodically fluctuates due to such exhaust pulsation.

図4に示すように、尿素添加弁230の配設位置における排圧は、各気筒の掃気タイミング、つまり各気筒に設けられた排気バルブの開弁時期に応じて周期的に変動する。例えば、エンジン1の場合には、4気筒エンジンであって燃料の噴射順序が第1気筒#1→第3気筒#3→第4気筒#4→第2気筒#2となっている。そのため、尿素添加弁230の配設位置における排圧が排気脈動によって最も高くなる時期(以下、この時期をピーク時期という)は、クランク角が180°分進む毎に現れる。   As shown in FIG. 4, the exhaust pressure at the position where the urea addition valve 230 is disposed fluctuates periodically according to the scavenging timing of each cylinder, that is, the opening timing of the exhaust valve provided in each cylinder. For example, the engine 1 is a four-cylinder engine, and the order of fuel injection is first cylinder # 1 → third cylinder # 3 → fourth cylinder # 4 → second cylinder # 2. Therefore, a time when the exhaust pressure at the position where the urea addition valve 230 is disposed becomes the highest due to exhaust pulsation (hereinafter, this time is referred to as a peak time) appears every time the crank angle advances by 180 °.

こうしたピーク時期に尿素水を噴射すると、噴射された尿素水は排気によって十分に拡散されるようになるため、分散板60の同一部位に尿素水が衝突し続けることを抑えることができるようになる。そこで本実施形態では、上述した時間同期だけではなく、排気脈動による上記ピーク時期に同期した尿素噴射も行うようにしている。   When the urea water is injected at such peak time, the injected urea water is sufficiently diffused by the exhaust gas, so that it is possible to suppress the urea water from continuing to collide with the same part of the dispersion plate 60. . Therefore, in this embodiment, not only the time synchronization described above but also the urea injection synchronized with the peak time due to the exhaust pulsation is performed.

以下、本実施形態における尿素水の噴射処理について、図5〜図7を併せ参照して説明する。
図5に、本実施形態における尿素水の噴射処理の手順を示す。なお、この噴射処理は、上述した噴射周期PRよりも短い周期毎に、制御装置80によって繰り返し実行される。
Hereinafter, the urea water injection process in the present embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 5 shows the procedure of urea water injection processing in the present embodiment. In addition, this injection process is repeatedly performed by the control apparatus 80 for every period shorter than the injection period PR mentioned above.

本処理が開始されると、時間同期による尿素水の噴射要求があるか否かが判定される(S100)。このステップS100では、上記噴射周期PRの到来による噴射要求がある場合に肯定判定される。そして、時間同期による尿素水の噴射要求がないときには(S100:NO)、本処理は終了される。   When this process is started, it is determined whether there is a request for urea water injection in time synchronization (S100). In this step S100, an affirmative determination is made when there is an injection request due to the arrival of the injection period PR. Then, when there is no time-synchronized urea water injection request (S100: NO), this process ends.

一方、時間同期による尿素水の噴射要求があるときには(S100:YES)、分散板温度THDが温度判定値THよりも低いか否かが判定される(S110)。分散板温度THDは、分散板60よりも排気上流の排気温度である第2排気温度TH2と、排気から分散板60に伝わる熱の伝達率である熱伝達率TRと、第2排気温度TH2の計測位置から分散板60までの間における排気の放熱量HRとに基づき、次式(3)から算出される。   On the other hand, when there is a time-synchronized urea water injection request (S100: YES), it is determined whether the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature determination value TH (S110). The dispersion plate temperature THD is a second exhaust temperature TH2 that is an exhaust temperature upstream of the dispersion plate 60, a heat transfer rate TR that is a transfer rate of heat transferred from the exhaust to the dispersion plate 60, and a second exhaust temperature TH2. Based on the heat release amount HR of the exhaust between the measurement position and the dispersion plate 60, it is calculated from the following equation (3).


分散板温度THD=第2排気温度TH2×熱伝達率TR−放熱量HR …(3)

熱伝達率TRは、排気流量及び排気温度に基づいて設定される。より詳細には、熱伝達率TRは、排気流量が多いほど高い値に設定される。また、熱伝達率TRは、排気温度が高いほど高い値に設定される。なお、排気流量は機関運転状態や吸入空気量GAから求めることができる。また、排気温度としては第2排気温度TH2を用いることが好ましい。

Dispersion plate temperature THD = second exhaust temperature TH2 × heat transfer coefficient TR−heat radiation amount HR (3)

The heat transfer rate TR is set based on the exhaust flow rate and the exhaust temperature. More specifically, the heat transfer rate TR is set to a higher value as the exhaust gas flow rate increases. Further, the heat transfer coefficient TR is set to a higher value as the exhaust gas temperature is higher. The exhaust flow rate can be obtained from the engine operating state and the intake air amount GA. Further, it is preferable to use the second exhaust temperature TH2 as the exhaust temperature.

また、放熱量HRは、外気温THoutと第2排気温度TH2との温度差、排気流量、尿素添加量、及び車速SPDに基づいて設定される。より詳細には、放熱量HRは、外気温THoutと第2排気温度TH2との温度差が大きいほど多い値に設定される。また、放熱量HRは、排気流量が多いほど多い値に設定される。また、放熱量HR、尿素添加量が多いほどは多い値に設定される。そして、放熱量HRは、車速SPDが高いほど多い値に設定される。また、温度判定値THとしては、分散板温度THDがこの温度判定値THよりも低くなっていることに基づいて、尿素水の衝突による分散板60の温度低下により上記デポジット化が起きる程度に現在の分散板60の温度が低くなっていることを的確に判定することができるように、その値は尿素添加量に基づいて可変設定される。   The heat release amount HR is set based on the temperature difference between the outside air temperature THout and the second exhaust temperature TH2, the exhaust flow rate, the urea addition amount, and the vehicle speed SPD. More specifically, the heat release amount HR is set to a larger value as the temperature difference between the outside air temperature THout and the second exhaust temperature TH2 is larger. Further, the heat release amount HR is set to a larger value as the exhaust gas flow rate increases. Further, the larger the heat release amount HR and the urea addition amount, the larger the value is set. The heat dissipation amount HR is set to a larger value as the vehicle speed SPD is higher. Further, as the temperature judgment value TH, based on the fact that the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature judgment value TH, the present value is such that the depositing is caused by the temperature drop of the dispersion plate 60 due to the urea water collision. The value is variably set based on the urea addition amount so that it can be accurately determined that the temperature of the dispersion plate 60 is low.

図6に示すように、要求添加量QEが多いほど温度判定値THの値は低くなるように可変設定される。こうした温度判定値THの可変設定は、要求添加量QEが多いほど分散板60の温度は低下しやすいために行われる。   As shown in FIG. 6, the temperature determination value TH is variably set so as to increase as the required addition amount QE increases. Such variable setting of the temperature determination value TH is performed because the temperature of the dispersion plate 60 is likely to decrease as the required addition amount QE increases.

そして、分散板温度THDが温度判定値TH以上であるときには(S110:NO)、上述した時間同期による尿素水噴射が即時実行される(S140)。そして、本処理は終了される。   When the dispersion plate temperature THD is equal to or higher than the temperature determination value TH (S110: NO), the urea water injection by the time synchronization described above is immediately executed (S140). Then, this process ends.

一方、分散板温度THDが温度判定値THよりも低いときには(S110:YES)、尿素添加量及び機関回転速度NEに基づいて噴射分割数DNが設定される(S120)。
この噴射分割数DNは、上述した単位尿素添加量QETを分割して噴射する場合の分割数のことであり、以下の理由に基づき設定される。
On the other hand, when the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature determination value TH (S110: YES), the injection division number DN is set based on the urea addition amount and the engine speed NE (S120).
This injection division number DN is the division number when the unit urea addition amount QET described above is divided and injected, and is set based on the following reasons.

すなわち、上記ピーク時期に合わせて尿素水を噴射すると、噴射された尿素水は排気によって拡散されるのであるが、1つのピーク時期において拡散の効果が得られる時間は比較的短い時間である。従って、尿素添加量、より詳細には、上述した単位尿素添加量QETが多いほど、尿素水の噴射分割数DNを多くしてより多くのピーク時期に尿素水を噴射するようにすれば、噴射された尿素水の全量を十分に拡散させることができる。   That is, when urea water is injected at the peak time, the injected urea water is diffused by the exhaust gas, but the time during which the diffusion effect is obtained at one peak time is a relatively short time. Therefore, if the urea addition amount, more specifically, the greater the unit urea addition amount QET described above, the more the urea water injection division number DN is increased and the urea water is injected at more peak times, the injection The total amount of the urea water thus made can be sufficiently diffused.

また、1つのピーク時期において拡散の効果が得られる時間は、機関回転速度NEが高くなるほど短くなる。そのため、機関回転速度NEが高くなるほど、尿素水の噴射分割数DNを多くしてより多くのピーク時期に尿素水を噴射するようにすれば、噴射された尿素水の全量を十分に拡散させることができる。   Further, the time during which the diffusion effect is obtained at one peak time becomes shorter as the engine speed NE becomes higher. Therefore, if the urea water injection number DN is increased and the urea water is injected at more peak times as the engine rotational speed NE becomes higher, the entire amount of the injected urea water can be sufficiently diffused. Can do.

そこで、1つのピーク時期において拡散の効果が得られる時間を単位拡散時間TMKとし、機関回転速度NEが高いときほど単位拡散時間TMKが短くなるように同単位拡散時間TMKを算出する。そして、この単位拡散時間TMK内において噴射可能な尿素量を算出し、その算出された尿素量で単位尿素添加量QETを除することにより、噴射分割数DNが算出される。   Therefore, the time during which the diffusion effect is obtained at one peak time is defined as the unit diffusion time TMK, and the unit diffusion time TMK is calculated so that the unit diffusion time TMK becomes shorter as the engine speed NE is higher. Then, the amount of urea that can be injected within this unit diffusion time TMK is calculated, and the unit urea addition amount QET is divided by the calculated urea amount, thereby calculating the injection division number DN.

従って、図7に示すように、機関回転速度NEが高く、単位拡散時間TMKが短いときほど噴射分割数DNは多くなる。また、単位尿素添加量QETが多いときほど噴射分割数DNは多くなる。なお、上述したような算出によらず、機関回転速度NE及び単位尿素添加量QETに基づいて噴射分割数DNを設定するマップを構築してもよい。   Accordingly, as shown in FIG. 7, the injection division number DN increases as the engine speed NE is higher and the unit diffusion time TMK is shorter. Further, the injection division number DN increases as the unit urea addition amount QET increases. In addition, you may build the map which sets the injection division number DN based on the engine speed NE and the unit urea addition amount QET, without calculating as mentioned above.

次に、時間同期による尿素水噴射に代えて、上述した排気脈動によるピーク時期に同期させた尿素水噴射が実行されて(S130)、本処理は終了される。このステップS130では、1つの気筒の排気バルブが開弁してから、その1つの気筒から排出された排気によって尿素添加弁230の配設部位における排圧が最大になるまでの間の時間である排圧同期時間HDTが機関回転速度NEに基づいて算出される。なお、この排圧同期時間HDTは機関回転速度NEが高いときほど短い時間に設定される。そして、この排圧同期時間HDTを算出した後に最初に開弁する排気バルブの開弁時期から同排圧同期時間HDTが経過した時期を上記ピーク時期として設定し、同ピーク時期の到来に合わせて尿素水が噴射される。   Next, instead of the urea water injection by time synchronization, the urea water injection synchronized with the peak time due to the exhaust pulsation described above is executed (S130), and this process ends. In this step S130, it is the time from when the exhaust valve of one cylinder is opened until the exhaust pressure at the arrangement site of the urea addition valve 230 is maximized by the exhaust discharged from that one cylinder. The exhaust pressure synchronization time HDT is calculated based on the engine speed NE. The exhaust pressure synchronization time HDT is set to a shorter time as the engine speed NE is higher. Then, the time when the exhaust pressure synchronization time HDT has elapsed from the opening timing of the exhaust valve that opens first after calculating the exhaust pressure synchronization time HDT is set as the above peak time, and in accordance with the arrival of the peak time Urea water is injected.

なお、上記噴射分割数DNが「2」の場合には、排圧同期時間HDTを算出した後、2番目に開弁する排気バルブの開弁時期から同排圧同期時間HDTが経過した時期を2つめのピーク時期として設定し、この2つめのピーク時期の到来に合わせて2回目の尿素水噴射が実行される。つまり、上記噴射分割数DNが「n」の場合には、排圧同期時間HDTを算出した後、1〜n番目に開弁する排気バルブの開弁時期から同排圧同期時間HDTが経過した時期をそれぞれピーク時期として設定し、各ピーク時期の到来に合わせてn回分の尿素水噴射が実行される。例えば、上記噴射分割数DNが「5」の場合であって、排圧同期時間HDTを算出した後に最初に開弁する排気バルブが第1気筒#1の排気バルブであった場合には、第1気筒#1→第3気筒#3→第4気筒#4→第2気筒#2→第1気筒#1の順で、各気筒に対応したピーク時期に尿素水が分割噴射される。   When the injection division number DN is “2”, after calculating the exhaust pressure synchronization time HDT, the timing at which the exhaust pressure synchronization time HDT has elapsed from the opening timing of the exhaust valve that opens second is shown. The second peak time is set, and the second urea water injection is executed in accordance with the arrival of the second peak time. That is, when the injection division number DN is “n”, after calculating the exhaust pressure synchronization time HDT, the same exhaust pressure synchronization time HDT has elapsed from the opening timing of the exhaust valve that is opened first to nth. Each time is set as a peak time, and n times of urea water injection is executed in accordance with the arrival of each peak time. For example, when the injection division number DN is “5” and the exhaust valve that is first opened after calculating the exhaust pressure synchronization time HDT is the exhaust valve of the first cylinder # 1, Urea water is dividedly injected at peak times corresponding to each cylinder in the order of 1 cylinder # 1, 3rd cylinder # 3, 4th cylinder # 4, 2nd cylinder # 2, 1st cylinder # 1.

ちなみに、各ピーク時期の算出は、排気脈動による排圧の変動を考慮して行えばよく、適宜変更することができる。例えば、4気筒のエンジン1の場合、各気筒間におけるピーク時期のずれは概ね180°CAとなっている。そのため上述した各ピーク時期の設定に代えて、次のような設定を行うこともできる。   Incidentally, the calculation of each peak time may be performed in consideration of fluctuations in exhaust pressure due to exhaust pulsation, and can be changed as appropriate. For example, in the case of a four-cylinder engine 1, the peak timing shift between the cylinders is approximately 180 ° CA. Therefore, instead of setting each peak time described above, the following setting can be performed.

すなわち、例えば上記噴射分割数DNが「3」の場合には、上記態様にて最初に算出されるピーク時期を基準ピーク時期として、その基準ピーク時期におけるクランク角に「180°CA」を加算したクランク角を2つ目のピーク時期として設定する。そして、2つ目のピーク時期のクランク角に「180°CA」を加算したクランク角を3つ目のピーク時期として設定するようにしてもよい。つまり、上記噴射分割数DNが「n」の場合には、排圧同期時間HDTを算出した後に最初に開弁する排気バルブの開弁時期から同排圧同期時間HDTが経過した時期を基準ピーク時期とする。そして、その基準ピーク時期におけるクランク角に対して「180°CA」を必要な分だけ加算することにより、尿素水を分割噴射する際の各ピーク時期におけるクランク角を求め、その求められた各クランク角において尿素水を噴射することにより、連続した複数のピーク時期に合わせて尿素水を分割噴射するようにしてもよい。   That is, for example, when the injection division number DN is “3”, the peak time initially calculated in the above mode is set as the reference peak time, and “180 ° CA” is added to the crank angle at the reference peak time. Set the crank angle as the second peak time. Then, a crank angle obtained by adding “180 ° CA” to the crank angle at the second peak time may be set as the third peak time. That is, when the injection division number DN is “n”, the time when the exhaust pressure synchronization time HDT has elapsed from the opening timing of the exhaust valve that opens first after calculating the exhaust pressure synchronization time HDT is the reference peak. It is time. Then, by adding “180 ° CA” to the crank angle at the reference peak time by a necessary amount, the crank angle at each peak time when the urea water is dividedly injected is obtained, and each of the obtained crank angles is obtained. By injecting urea water at the corner, the urea water may be dividedly injected in accordance with a plurality of continuous peak times.

なお、上記噴射処理を実行する制御装置80によって、分散板60の温度を算出する温度算出部や、排気通路26に配設された尿素添加弁230の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期を機関回転速度から算出するピーク時期算出部が構成されている。   It should be noted that the exhaust pressure at the position where the temperature calculation unit for calculating the temperature of the dispersion plate 60 and the urea addition valve 230 provided in the exhaust passage 26 is maximized by the exhaust pulsation by the control device 80 that performs the injection process. A peak time calculation unit for calculating the peak time from the engine speed is configured.

次に、上記噴射処理による作用を説明する。
分散板温度THDが温度判定値THよりも低く、尿素水による分散板60の温度低下が懸念されるときには、排気通路26に配設された尿素添加弁230の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期に尿素水が噴射されるようになる。このピーク時期に合わせて尿素水が噴射されると、噴射された尿素水は排気によって十分に拡散される。
Next, the effect | action by the said injection process is demonstrated.
When the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature judgment value TH and there is a concern about the temperature drop of the dispersion plate 60 due to urea water, the exhaust pressure at the position where the urea addition valve 230 disposed in the exhaust passage 26 is disposed is exhaust pulsation. As a result, urea water is injected at the maximum peak time. When urea water is injected at the peak time, the injected urea water is sufficiently diffused by the exhaust gas.

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)分散板温度THDが温度判定値THよりも低いときには、排気通路26に配設された尿素添加弁230の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期に同期させて尿素水を噴射するようにしている。このピーク時期に合わせて尿素水が噴射されると、噴射された尿素水は排気によって十分に拡散される。従って、分散板60の同一部位に尿素水が衝突し続けることを抑えることができるようになり、これにより分散板60において尿素水が衝突する部位の温度低下を抑えることができるようになる。そしてその結果、例えば分散板60に付着した尿素水のデポジット化を抑えることができる。
According to this embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature judgment value TH, urea is synchronized with the peak time at which the exhaust pressure at the position where the urea addition valve 230 disposed in the exhaust passage 26 is maximized due to exhaust pulsation. Water is jetted. When urea water is injected at the peak time, the injected urea water is sufficiently diffused by the exhaust gas. Accordingly, it is possible to suppress the urea water from continuing to collide with the same part of the dispersion plate 60, thereby suppressing the temperature drop of the part of the dispersion plate 60 where the urea water collides. As a result, for example, it is possible to suppress the deposition of urea water attached to the dispersion plate 60.

(2)分散板温度THDを判定する温度判定値THを尿素添加量に応じて可変設定するようにしているため、分散板60の温度低下をより適切に判定することができる。
(3)単位尿素添加量QET及び機関回転速度NEに基づいて尿素水の噴射分割数DNを設定するようにしている。従って、単位尿素添加量QETの量や機関回転速度NEが異なっていても、噴射された尿素水を適切に拡散させることができる。
(2) Since the temperature determination value TH for determining the dispersion plate temperature THD is variably set according to the urea addition amount, the temperature decrease of the dispersion plate 60 can be more appropriately determined.
(3) The injection division number DN of urea water is set based on the unit urea addition amount QET and the engine speed NE. Therefore, even if the unit urea addition amount QET and the engine rotational speed NE are different, the injected urea water can be appropriately diffused.

(第2実施形態)
次に、内燃機関の排気浄化装置を具体化した第2実施形態について、図8及び図9を参照して説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment that embodies an exhaust emission control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS.

複数のピーク時期に合わせて尿素水を噴射する場合、機関回転速度が高くなるにつれて各ピーク時期の時間間隔が短くなるため、尿素水の噴射周期が短くなる。このようにして尿素水の噴射周期が短くなると、尿素添加弁230の駆動周期が短くなるため、機械的負荷が増大してしまう。   In the case of injecting urea water in accordance with a plurality of peak times, the time interval of each peak time becomes shorter as the engine speed increases, so the urea water injection cycle becomes shorter. When the urea water injection cycle is shortened in this way, the drive cycle of the urea addition valve 230 is shortened, and the mechanical load increases.

例えば、尿素添加弁230の非通電時には、通電によって発熱した尿素添加弁230の温度が下がる。しかし、尿素添加弁230の駆動周期が短くなると、非通電による尿素添加弁230の温度低下時間が十分に確保できなくなるため、尿素添加弁230の温度が過剰に高くなるという機械的負荷が増大して、尿素添加弁230の寿命が短くなってしまう。   For example, when the urea addition valve 230 is not energized, the temperature of the urea addition valve 230 that has generated heat due to the energization decreases. However, if the drive cycle of the urea addition valve 230 is shortened, the temperature reduction time of the urea addition valve 230 due to de-energization cannot be secured sufficiently, and the mechanical load that the temperature of the urea addition valve 230 becomes excessive increases. As a result, the life of the urea addition valve 230 is shortened.

そこで、本実施形態では、尿素水噴射を同期させる気筒(以下、この気筒を対象気筒という)の数を可変とすることにより、噴射周期が過度に短くなることを抑えるようにしている。   Therefore, in the present embodiment, the number of cylinders that synchronize urea water injection (hereinafter, this cylinder is referred to as a target cylinder) is made variable to prevent the injection cycle from becoming excessively short.

本実施形態における尿素水の噴射処理は、先の図5を参照して説明した噴射処理の一部を変更することによって実施される。そこで、以下では、先の図5に説明した噴射処理との相異点を中心にして、本実施形態における噴射処理の手順を説明する。   The urea water injection process in the present embodiment is performed by changing a part of the injection process described with reference to FIG. Therefore, in the following, the procedure of the injection process in the present embodiment will be described focusing on the differences from the injection process described in FIG.

図8に、本実施形態における噴射処理の手順を示す。
本実施形態では、先の図5に示したステップS120において噴射分割数DNが設定されると、現在の機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上であるか否かが判定される(S200)。この第1判定速度NE1としては、機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上になっていることに基づいて、尿素添加弁230の駆動周期が過度に短くなる状態になることを的確に判定することができるように、その値は設定されている。
FIG. 8 shows the procedure of the injection process in the present embodiment.
In the present embodiment, when the injection division number DN is set in step S120 shown in FIG. 5, it is determined whether or not the current engine speed NE is equal to or higher than the first determination speed NE1 (S200). . As the first determination speed NE1, it is accurately determined that the driving period of the urea addition valve 230 becomes excessively short based on the engine speed NE being equal to or higher than the first determination speed NE1. Its value is set so that it can.

そして、機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上であるときには(S200:YES)、同期させる対象気筒の数が機関回転速度NEに基づいて変更される(S210)。
図9に示すように、機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上であって、かつ第1判定速度NE1よりも高い速度に設定されている第2判定速度NE2よりも低いときには、対象気筒として、第1気筒#1及び第4気筒#4の2つの気筒が選択される。なお、第1気筒#1及び第4気筒#4の選択に代えて、第2気筒#2及び第3気筒#3を選択してもよい。
When the engine speed NE is equal to or higher than the first determination speed NE1 (S200: YES), the number of target cylinders to be synchronized is changed based on the engine speed NE (S210).
As shown in FIG. 9, when the engine speed NE is equal to or higher than the first determination speed NE1 and lower than the second determination speed NE2 set to a speed higher than the first determination speed NE1, the target cylinder is selected. The two cylinders, the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4, are selected. Instead of selecting the first cylinder # 1 and the fourth cylinder # 4, the second cylinder # 2 and the third cylinder # 3 may be selected.

また、機関回転速度NEが第2判定速度NE2以上であって、かつ第2判定速度NE2よりも高い速度に設定されている第3判定速度NE3よりも低いときには、対象気筒として1つの気筒のみが選択される。なお、本実施形態では、この1つの気筒として第1気筒#1を選択するようにしているが、第2気筒#2を選択したり、第3気筒#3を選択したり、第4気筒#4を選択したりしてもよい。   Further, when the engine rotational speed NE is equal to or higher than the second determination speed NE2 and lower than the third determination speed NE3 set to a speed higher than the second determination speed NE2, only one cylinder is selected as a target cylinder. Selected. In the present embodiment, the first cylinder # 1 is selected as this one cylinder, but the second cylinder # 2, the third cylinder # 3, the fourth cylinder # 3, or the like is selected. 4 may be selected.

こうして対象気筒が選択されると、2つの気筒が対象気筒とされた状態、または1つの気筒が対象気筒とされた状態で、上述した排気脈動によるピーク時期に同期させた尿素水噴射が実行されて(S130)、本処理は終了される。   When the target cylinder is selected in this manner, urea water injection synchronized with the peak time due to the exhaust pulsation described above is executed in a state where two cylinders are the target cylinders or one cylinder is the target cylinder. (S130), the process is terminated.

一方、上記ステップS200にて、機関回転速度NEが第1判定速度NE1よりも低いと判定されるときには(S200:NO)、先の図9に示すように、対象気筒が限定されることなく、全ての気筒が対象気筒とされた状態で、上述した排気脈動によるピーク時期に同期させた尿素水噴射が実行されて(S130)、本処理は終了される。   On the other hand, when it is determined in step S200 that the engine rotational speed NE is lower than the first determination speed NE1 (S200: NO), the target cylinder is not limited as shown in FIG. In a state where all the cylinders are the target cylinders, urea water injection synchronized with the peak time due to the exhaust pulsation described above is executed (S130), and this process ends.

以上説明した本実施形態によれば、上述した第1実施形態の効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。
(4)機関回転速度NEが高いときほど、尿素水噴射を同期させる気筒の数が減らされるため、ピーク時期に合わせて尿素水を噴射する場合に、機関回転速度NEの増大に伴って尿素添加弁230の駆動周期が短くなることを抑えることができる。従って、尿素添加弁230の機械的負荷の増大を抑えることができる。
According to this embodiment described above, the following operational effects can be obtained in addition to the effects of the first embodiment described above.
(4) Since the number of cylinders that synchronize urea water injection is reduced as the engine rotational speed NE is higher, urea is added as the engine rotational speed NE increases when urea water is injected at the peak time. It can suppress that the drive period of the valve 230 becomes short. Therefore, an increase in the mechanical load of the urea addition valve 230 can be suppressed.

(第3実施形態)
次に、内燃機関の排気浄化装置を具体化した第3実施形態について、図10及び図11を参照して説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment that embodies an exhaust emission control device for an internal combustion engine will be described with reference to FIGS. 10 and 11.

第2実施形態では、機関回転速度NEの増大に伴って尿素添加弁230の駆動周期が短くなることを抑えるために、尿素水噴射を同期させる気筒の数を可変とするようにした。
ここで、機関回転速度NEが非常に高くなると、たとえ対象気筒を1つにしたとしても、ピーク時期の時間間隔が非常に短くなるため、尿素添加弁230の駆動がそうした短いピーク時期の時間間隔に追従できなくなり、尿素水をピーク時期に同期させて噴射することが困難になる。
In the second embodiment, the number of cylinders that synchronize urea water injection is made variable in order to suppress the drive cycle of the urea addition valve 230 from becoming shorter as the engine rotational speed NE increases.
Here, when the engine rotational speed NE becomes very high, the time interval of the peak time becomes very short even if only one target cylinder is used. It becomes difficult to inject the urea water in synchronism with the peak time.

そこで、本実施形態では、分散板温度THDが温度判定値THよりも低いときに、尿素添加弁230の駆動がピーク時期の時間間隔に追従できなくなる程度に機関回転速度が高い場合には、ピーク時期に同期させた尿素水噴射を中止して、他の態様による尿素水噴射を実行するようにしている。   Therefore, in the present embodiment, when the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature determination value TH, the peak is obtained when the engine rotation speed is high enough that the driving of the urea addition valve 230 cannot follow the time interval of the peak timing. The urea water injection synchronized with the timing is stopped, and the urea water injection according to another aspect is executed.

本実施形態における尿素水の噴射処理は、先の図8を参照して説明した噴射処理の一部を変更することによって実施される。そこで、以下では、先の図8に説明した噴射処理との相異点を中心にして、本実施形態における噴射処理の手順を説明する。   The urea water injection process in the present embodiment is performed by changing a part of the injection process described with reference to FIG. Therefore, in the following, the procedure of the injection process in the present embodiment will be described focusing on the differences from the injection process described in FIG.

図10に、本実施形態における噴射処理の手順を示す。
本実施形態では、先の図8に示したステップS120において噴射分割数DNが設定されると、上述したステップS200の処理が実行されることにより、現在の機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上であるか否かが判定される。
In FIG. 10, the procedure of the injection process in this embodiment is shown.
In the present embodiment, when the injection division number DN is set in step S120 shown in FIG. 8, the process of step S200 described above is executed, so that the current engine speed NE is changed to the first determination speed NE1. It is determined whether or not this is the case.

そして、機関回転速度NEが第1判定速度NE1よりも低いときには(S200:NO)、対象気筒が限定されることなく、全ての気筒が対象気筒とされた状態で、上述した排気脈動によるピーク時期に同期させた尿素水噴射が実行されて(S130)、本処理は終了される。   When the engine rotation speed NE is lower than the first determination speed NE1 (S200: NO), the target cylinder is not limited and all the cylinders are set as the target cylinders, and the peak timing due to the exhaust pulsation described above. The urea water injection synchronized with is executed (S130), and this process is terminated.

一方、機関回転速度NEが第1判定速度NE1以上であるときには(S200:YES)、機関回転速度NEが上述した第3判定速度NE3以上であるか否かが判定される(S300)。   On the other hand, when the engine rotational speed NE is equal to or higher than the first determination speed NE1 (S200: YES), it is determined whether or not the engine rotational speed NE is equal to or higher than the above-described third determination speed NE3 (S300).

そして、機関回転速度NEが第3判定速度NE3よりも低いときには(S300:NO)、上述したステップS210の処理が実行されることにより、対象気筒の数が機関回転速度NEに基づいて変更される。そして、対象気筒が選択されると、上述したように2つの気筒が対象気筒とされた状態、または1つの気筒が対象気筒とされた状態で、排気脈動によるピーク時期に同期させた尿素水噴射が実行されて(S130)、本処理は終了される。   When the engine rotational speed NE is lower than the third determination speed NE3 (S300: NO), the number of target cylinders is changed based on the engine rotational speed NE by executing the process of step S210 described above. . Then, when the target cylinder is selected, urea water injection synchronized with the peak timing due to exhaust pulsation in a state where two cylinders are the target cylinders or a state where one cylinder is the target cylinder as described above. Is executed (S130), and this process is terminated.

一方、機関回転速度NEが第3判定速度NE3以上であるときには(S300:YES)、ステップS310〜ステップS330の各処理が実行されることにより、ピーク時期に同期させた尿素水噴射が中止されて、他の態様による尿素水噴射が実行される。   On the other hand, when the engine rotational speed NE is equal to or higher than the third determination speed NE3 (S300: YES), the urea water injection synchronized with the peak time is stopped by executing the processes of steps S310 to S330. The urea water injection according to another aspect is executed.

まず、ステップS310では、現在算出されている単位尿素添加量QET及び尿素添加弁230が噴射可能な最小噴射量QEminに基づいて噴射回数Nが設定される。より詳細には、単位尿素添加量QETを最小噴射量QEminで除する(N=QET/QEmin)ことにより、最小噴射量QEminで尿素水を噴射する場合に単位尿素添加量QETを確保するために必要な噴射回数Nが算出される。   First, in step S310, the number N of injections is set based on the currently calculated unit urea addition amount QET and the minimum injection amount QEmin that can be injected by the urea addition valve 230. More specifically, by dividing the unit urea addition amount QET by the minimum injection amount QEmin (N = QET / QEmin), in order to secure the unit urea addition amount QET when injecting urea water at the minimum injection amount QEmin A required number of injections N is calculated.

次に、ステップS320では、最小噴射量QEminにて噴射回数Nの尿素水噴射を行うときの噴射周期RCが設定される。この噴射周期RCは、以下のような時間に設定されている。   Next, in step S320, the injection cycle RC when performing urea water injection of the number of injections N at the minimum injection amount QEmin is set. This injection cycle RC is set to the following time.

すなわち、尿素水の噴射が行われている期間には分散板60の温度は低下する。一方、尿素水の噴射が行われていない期間では、低下した分散板60の温度が排気の熱によって上昇する。従って、尿素水の噴射が行われない期間、つまり尿素添加弁230の閉弁期間を適切に設定すれば、低下している分散板60の温度を高めることができる。そこで、分散板60の温度を高めるために最適な尿素添加弁230の閉弁時間を予め求めておき、その閉弁時間と最小噴射量QEminを噴射するために必要な尿素添加弁230の開弁時間とを加算した時間が噴射周期RCとして設定されている。なお、分散板60の温度を高めるために最適な尿素添加弁230の閉弁時間は一定の固定値でもよいが、分散板60を通過する排気温度等に基づいて可変設定するようにしてもよい。   That is, the temperature of the dispersion plate 60 decreases during the period in which the urea water is being injected. On the other hand, during the period when urea water injection is not performed, the temperature of the dispersion plate 60 that has decreased increases due to the heat of the exhaust gas. Therefore, if the period during which urea water is not injected, that is, the valve closing period of the urea addition valve 230 is appropriately set, the temperature of the dispersion plate 60 that has been lowered can be increased. Therefore, an optimal valve closing time of the urea addition valve 230 for increasing the temperature of the dispersion plate 60 is obtained in advance, and the urea addition valve 230 necessary for injecting the valve closing time and the minimum injection amount QEmin is opened. The time obtained by adding the time is set as the injection cycle RC. Note that the optimal valve closing time of the urea addition valve 230 for increasing the temperature of the dispersion plate 60 may be a fixed value, but may be variably set based on the exhaust temperature passing through the dispersion plate 60 or the like. .

次に、ステップS330では、最小噴射量QEminによる尿素水噴射が、設定された噴射周期RCによる噴射回数Nの分だけ実行されて(S330)、本処理は終了される。
以上説明した本実施形態によれば、上述した第2実施形態の効果に加えて、次の作用効果を得ることができる。
Next, in step S330, urea water injection with the minimum injection amount QEmin is executed for the number N of injections in the set injection cycle RC (S330), and this process is terminated.
According to this embodiment described above, the following operational effects can be obtained in addition to the effects of the second embodiment described above.

(5)分散板温度THDが温度判定値THよりも低いときに、尿素添加弁230の駆動がピーク時期の時間間隔に追従できなくなる程度に機関回転速度が高い場合には(S300:YES)、噴射周期RC毎に最小噴射量QEminによる尿素水噴射を行うようにしている。   (5) When the engine rotational speed is high enough that the driving of the urea addition valve 230 cannot follow the time interval of the peak time when the dispersion plate temperature THD is lower than the temperature judgment value TH (S300: YES). The urea water is injected with the minimum injection amount QEmin every injection cycle RC.

図11に示すように、そうした最小噴射量QEminによる尿素水噴射では、尿素添加弁230から噴射される尿素水の量が少ないため、分散板60に到達する尿素水の量も非常に少なくなる。従って、尿素水による分散板60の温度低下を抑えることができる。   As shown in FIG. 11, in the urea water injection with such a minimum injection amount QEmin, the amount of urea water injected from the urea addition valve 230 is small, so the amount of urea water reaching the dispersion plate 60 is also very small. Therefore, the temperature drop of the dispersion plate 60 due to urea water can be suppressed.

また、同図11に示すように、尿素水の噴射間隔が、上記噴射周期RCに設定されるため、尿素添加弁230の閉弁期間中に分散板60の温度が上昇するようになる。従って、これによっても分散板60の温度低下を抑えることができる。   Further, as shown in FIG. 11, since the urea water injection interval is set to the injection cycle RC, the temperature of the dispersion plate 60 rises during the valve closing period of the urea addition valve 230. Therefore, the temperature drop of the dispersion plate 60 can also be suppressed by this.

なお、上記各実施形態は以下のように変更して実施することもできる。
・温度判定値THを要求添加量QEに基づいて可変設定するようにしたが、簡易的には、温度判定値THを固定値としてもよい。
In addition, each said embodiment can also be changed and implemented as follows.
Although the temperature determination value TH is variably set based on the required addition amount QE, for simplicity, the temperature determination value TH may be a fixed value.

・第2実施形態では、機関回転速度NEに基づいて対象気筒の数を可変設定するようにしたが、機関回転速度に依らず、対象気筒数を常に2つの気筒に固定したり、1つの気筒に固定したりしてもよい。   In the second embodiment, the number of target cylinders is variably set based on the engine rotational speed NE, but the number of target cylinders is always fixed to two cylinders regardless of the engine rotational speed, or one cylinder It may be fixed to.

・エンジン1は、直列4気筒エンジンであったが、その他の気筒数や気筒配列を有するエンジンでもよい。   The engine 1 is an in-line four-cylinder engine, but may be an engine having another number of cylinders or a cylinder arrangement.

1…エンジン、2…シリンダヘッド、3…吸気通路、4a〜4d…燃料噴射弁、5…燃料添加弁、6a〜6d…排気ポート、7…インテークマニホールド、8…エキゾーストマニホールド、9…コモンレール、10…サプライポンプ、11…ターボチャージャ、13…EGR通路、14…EGRクーラ、15…EGR弁、16…吸気絞り弁、17…アクチュエータ、18…インタークーラ、19…エアフロメータ、20…絞り弁開度センサ、21…クランク角センサ、22…アクセルセンサ、24…車速センサ、25…外気温センサ、26…排気通路、27…燃料供給管、30…第1浄化部材、31…酸化触媒、32…フィルタ、40…第2浄化部材、41…NOx浄化触媒(選択還元型NOx触媒:SCR触媒)、50…第3浄化部材、51…アンモニア酸化触媒、60…分散板、80…制御装置、100…第1排気温度センサ、110…差圧センサ、120…第2排気温度センサ、130…第1NOxセンサ、140…第2NOxセンサ、200…尿素水供給機構、210…タンク、220…ポンプ、230…尿素添加弁、240…供給通路、260…圧力センサ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Engine, 2 ... Cylinder head, 3 ... Intake passage, 4a-4d ... Fuel injection valve, 5 ... Fuel addition valve, 6a-6d ... Exhaust port, 7 ... Intake manifold, 8 ... Exhaust manifold, 9 ... Common rail, 10 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Supply pump, 11 ... Turbocharger, 13 ... EGR passage, 14 ... EGR cooler, 15 ... EGR valve, 16 ... Intake throttle valve, 17 ... Actuator, 18 ... Intercooler, 19 ... Air flow meter, 20 ... Throttle valve opening DESCRIPTION OF SYMBOLS 21 ... Crank angle sensor, 22 ... Accelerator sensor, 24 ... Vehicle speed sensor, 25 ... Outside air temperature sensor, 26 ... Exhaust passage, 27 ... Fuel supply pipe, 30 ... 1st purification member, 31 ... Oxidation catalyst, 32 ... Filter 40 ... 2nd purification member, 41 ... NOx purification catalyst (selective reduction type NOx catalyst: SCR catalyst), 50 ... 3rd purification member, 5 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Ammonia oxidation catalyst, 60 ... Dispersion plate, 80 ... Control apparatus, 100 ... First exhaust temperature sensor, 110 ... Differential pressure sensor, 120 ... Second exhaust temperature sensor, 130 ... First NOx sensor, 140 ... Second NOx sensor, 200 ... urea water supply mechanism, 210 ... tank, 220 ... pump, 230 ... urea addition valve, 240 ... supply passage, 260 ... pressure sensor.

Claims (1)

内燃機関の排気通路に設けられて尿素水を噴射する添加弁と、
前記添加弁の排気通路下流に設けられた分散板と、
前記添加弁が噴射した尿素水から生成されるアンモニアを還元剤として利用することにより排気中のNOxを浄化する触媒と、
前記添加弁による尿素水の噴射を予め定められた一定の時間周期による時間同期によって実行する制御部と、を備える内燃機関の排気浄化装置であって、
排気温度に基づいて前記分散板の温度を算出する温度算出部と、
排気通路に配設された前記添加弁の配設位置における排圧が排気脈動によって最大となるピーク時期を機関回転速度から算出するピーク時期算出部と、を備えており、
前記制御部は、前記温度算出部によって算出された前記分散板の温度が所定温度よりも低いときには、前記尿素水の噴射時期を、前記時間同期から前記ピーク時期算出部によって算出された前記ピーク時期との同期に変更する処理を実行する
内燃機関の排気浄化装置。
An addition valve provided in the exhaust passage of the internal combustion engine for injecting urea water;
A dispersion plate provided downstream of the exhaust passage of the addition valve;
A catalyst that purifies NOx in the exhaust by using ammonia generated from urea water injected by the addition valve as a reducing agent;
An exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine, comprising: a control unit that executes urea water injection by the addition valve in a time-synchronized manner with a predetermined time period;
A temperature calculator that calculates the temperature of the dispersion plate based on the exhaust temperature;
A peak timing calculation unit that calculates the peak timing at which the exhaust pressure at the position where the addition valve disposed in the exhaust passage is maximized due to exhaust pulsation from the engine rotation speed;
When the temperature of the dispersion plate calculated by the temperature calculation unit is lower than a predetermined temperature, the control unit determines the injection timing of the urea water as the peak timing calculated by the peak timing calculation unit from the time synchronization. An exhaust purification device for an internal combustion engine that executes processing to be changed in synchronization with the engine.
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