JP2018127971A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

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Tadashi Uchiyama
正 内山
藤井 謙治
Kenji Fujii
謙治 藤井
直人 村澤
Naoto Murasawa
直人 村澤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exhaust emission control device for an internal combustion engine that allows further efficient regeneration of a PM filter.SOLUTION: An exhaust emission control device 40 for an internal combustion engine includes: an oxidation catalyst 41 and a particulate filter 42 sequentially arranged toward a downstream side from an upstream side in an exhaust passage 30 of the internal combustion engine; and an exhaust pipe injector 43 for supplying fuel together with compressed air in the exhaust passage 30 closer to an upstream side than the oxidation catalyst 41.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、内燃機関の排気浄化装置に関する。   The present disclosure relates to an exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine.

内燃機関の排気通路に配設されて排気ガスを浄化する排気浄化装置として、上流側から酸化触媒とパティキュレートフィルタとが並んで設けられた排気浄化装置が知られている(例えば、特許文献1を参照)。かかる排気浄化装置においては、酸化触媒が排気ガス中に含まれる炭化水素(HC)や一酸化炭窒素(NCO)を除去し、パティキュレートフィルタ(以下、「PMフィルタ」とも称する)が排気ガス中に含まれるPM(Particulate Matter)を捕捉する。   As an exhaust purification device that is disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine and purifies exhaust gas, an exhaust purification device in which an oxidation catalyst and a particulate filter are arranged side by side from the upstream side is known (for example, Patent Document 1). See). In such an exhaust purification device, the oxidation catalyst removes hydrocarbon (HC) and nitrogen monoxide (NCO) contained in the exhaust gas, and a particulate filter (hereinafter also referred to as “PM filter”) is contained in the exhaust gas. The PM (Particulate Matter) contained in is captured.

かかる排気浄化装置においては、PMフィルタ内に堆積したPMを定期的に燃焼除去する処理(以下、「PMフィルタの再生」と称する)が行われる。このPMフィルタの再生時には、酸化触媒により、HCを酸化して排気ガスの温度を上昇させて、PMフィルタの再生を促進する構成となっている。   In such an exhaust purification device, a process of periodically burning and removing PM accumulated in the PM filter (hereinafter referred to as “regeneration of the PM filter”) is performed. At the time of regeneration of the PM filter, the oxidation catalyst is used to oxidize HC and raise the temperature of the exhaust gas to promote regeneration of the PM filter.

特開2005−320880号公報JP 2005-320880 A

ところで、PMフィルタの再生を短時間で効率良く行うことを考慮した場合、排気ガス中の酸素濃度及び排気ガスの温度ができるだけ最適に近い条件下で再生を行うことが望ましい。   By the way, in consideration of efficient regeneration of the PM filter in a short time, it is desirable to perform regeneration under conditions where the oxygen concentration in the exhaust gas and the temperature of the exhaust gas are as close to optimum as possible.

本開示は、PMフィルタの再生をより効率的に行うことを可能とする内燃機関の排気浄化装置を提供することを目的とする。   An object of the present disclosure is to provide an exhaust purification device for an internal combustion engine that enables regeneration of the PM filter more efficiently.

前述した課題を解決する主たる本開示は、内燃機関の排気通路に、上流側から下流側に向かって順に配設された酸化触媒及びパティキュレートフィルタと、前記酸化触媒よりも上流側の前記排気通路において、燃料を加圧空気とともに供給する排気管インジェクタと、を備える、内燃機関の排気浄化装置である。   The main present disclosure for solving the above-described problems is that an oxidation catalyst and a particulate filter are sequentially disposed in an exhaust passage of an internal combustion engine from an upstream side toward a downstream side, and the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst. And an exhaust pipe injector for supplying fuel together with pressurized air.

本開示に係る内燃機関の排気浄化装置によれば、PMフィルタの再生をより効率的に行うことができる。   According to the exhaust gas purification apparatus for an internal combustion engine according to the present disclosure, the regeneration of the PM filter can be performed more efficiently.

実施形態に係る車輌の構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the vehicle which concerns on embodiment 実施形態に係る排気管インジェクタの構成の一例を示す図The figure which shows an example of a structure of the exhaust pipe injector which concerns on embodiment 実施形態に係るフィルタ再生ECUの動作の一例を示すフローチャートThe flowchart which shows an example of operation | movement of filter regeneration ECU which concerns on embodiment 排気ガス中の酸素濃度とPM燃焼速度の関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the oxygen concentration in exhaust gas and PM combustion speed 排気ガスの温度とPM燃焼速度の関係の一例を示す図The figure which shows an example of the relationship between the temperature of exhaust gas and PM combustion speed

[排気浄化装置の構成]
以下、図1を参照して、一実施形態に係る排気浄化装置の構成について説明する。
[Configuration of exhaust purification system]
Hereinafter, with reference to FIG. 1, the structure of the exhaust emission control device according to an embodiment will be described.

本実施形態では、一例として、排気浄化装置を自己着火式の内燃機関(以下、「ディーゼルエンジン」とも称する)に適用した態様ついて説明する。但し、本実施形態に係る排気浄化装置は、ディーゼルエンジンに限らず、ガソリンンジンにも適用し得るのは勿論である。   In the present embodiment, as an example, a mode in which the exhaust emission control device is applied to a self-ignition internal combustion engine (hereinafter also referred to as “diesel engine”) will be described. However, it is needless to say that the exhaust emission control device according to the present embodiment can be applied not only to a diesel engine but also to a gasoline engine.

図1は、本実施形態に係る排気浄化装置40を含む車輌Aの構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a vehicle A including an exhaust purification device 40 according to the present embodiment.

本実施形態に係る車輌Aは、エンジン本体10、吸気通路20、排気通路30、エアクリーナ21、ターボチャージャ22、吸気スロットルバルブ23、外部EGR装置31、排気浄化装置40、及び各種センサ51〜53等を含んで構成される。   The vehicle A according to this embodiment includes an engine body 10, an intake passage 20, an exhaust passage 30, an air cleaner 21, a turbo charger 22, an intake throttle valve 23, an external EGR device 31, an exhaust purification device 40, various sensors 51 to 53, and the like. It is comprised including.

エンジン本体10は、燃焼室及び燃料噴射装置等(図示せず)を含んで構成され、燃焼室内で、空気の吸気行程、空気の圧縮行程、燃焼ガスの膨張行程、及び燃焼ガスの排気行程が繰り返し行われることよって、車輌Aの動力を生成する。尚、本実施形態に係るエンジン本体10は、4気筒エンジンであり、吸気通路20からは吸気マニホルドを介して四つの燃焼室に分岐し、当該四つの燃焼室から排気マニホルド(図示せず)を介して排気通路30に合流する構成となっている。   The engine body 10 includes a combustion chamber and a fuel injection device (not shown). In the combustion chamber, an air intake stroke, an air compression stroke, a combustion gas expansion stroke, and a combustion gas exhaust stroke are performed. By being repeatedly performed, power of the vehicle A is generated. The engine body 10 according to the present embodiment is a four-cylinder engine, and branches from the intake passage 20 to four combustion chambers via intake manifolds, and exhaust manifolds (not shown) are supplied from the four combustion chambers. Via the exhaust passage 30.

吸気通路20は、上流側の吸気口20aから新気(空気)を吸入し、エンジン本体10に当該新気を供給する流路である。吸気通路20には、上流側の吸気口20aから燃焼室にかけて、順に、エアクリ−ナ21、ターボチャージャ22のコンプレッサ、吸気スロットルバルブ23が設けられている。   The intake passage 20 is a flow path that draws fresh air (air) from the upstream intake port 20 a and supplies the fresh air to the engine body 10. In the intake passage 20, an air cleaner 21, a compressor of a turbocharger 22, and an intake throttle valve 23 are provided in order from the upstream intake port 20 a to the combustion chamber.

エアクリ−ナ21は、吸気口20aから吸入された空気が供給され、当該空気から不純物質を除去してターボチャージャ22側に送り出す。   The air cleaner 21 is supplied with air sucked from the air inlet 20a, removes impurities from the air, and sends the air to the turbocharger 22 side.

ターボチャージャ22は、排気通路30の排気ガスの圧力を利用してタービンを回転させ、当該タービンの回転運動によって、同軸上のコンプレッサを動作させ、吸気通路20を流通する空気を圧縮して、エンジン本体10側に送り出す。   The turbocharger 22 rotates the turbine using the pressure of the exhaust gas in the exhaust passage 30, operates the coaxial compressor by the rotational motion of the turbine, compresses the air flowing through the intake passage 20, and Send out to the main body 10 side.

吸気スロットルバルブ23は、吸気通路20を通流する空気の量を調整する。   The intake throttle valve 23 adjusts the amount of air flowing through the intake passage 20.

排気通路30は、エンジン本体10から排出される燃焼後の排気ガスを、車輌Aの外部に排出する流路である。排気通路30には、エンジン本体10から下流側に向かって、順に、外部EGR装置31、ターボチャージャ22のタービン、排気浄化装置40が設けられている。   The exhaust passage 30 is a flow path for discharging the exhaust gas after combustion discharged from the engine body 10 to the outside of the vehicle A. In the exhaust passage 30, an external EGR device 31, a turbine of the turbocharger 22, and an exhaust purification device 40 are provided in this order from the engine body 10 toward the downstream side.

外部EGR装置31は、排気通路30を流れる排気ガスの一部を吸気通路20に環流させる。外部EGR装置31は、排気通路30と吸気通路20とを連通し、燃焼室から排気通路30に排気される排気ガスを、吸気通路20の側に流通させるEGR通路31a、EGR通路31aを流通する排気ガスを冷却するEGRクーラ31b、及びEGR通路31aを流通する排気ガスの量を調整するEGRバルブ31c等を含んで構成される。   The external EGR device 31 circulates part of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30 to the intake passage 20. The external EGR device 31 communicates the exhaust passage 30 and the intake passage 20 and distributes the exhaust gas exhausted from the combustion chamber to the exhaust passage 30 to the intake passage 20 side through the EGR passage 31a and the EGR passage 31a. It includes an EGR cooler 31b that cools the exhaust gas, an EGR valve 31c that adjusts the amount of exhaust gas flowing through the EGR passage 31a, and the like.

排気浄化装置40は、酸化触媒41、PMフィルタ42、排気管インジェクタ43、及びフィルタ再生ECU(Electronic Control Unit)44を含んで構成される。   The exhaust purification device 40 includes an oxidation catalyst 41, a PM filter 42, an exhaust pipe injector 43, and a filter regeneration ECU (Electronic Control Unit) 44.

酸化触媒41は、排気ガス中に含まれる未燃焼燃料の炭化水素や一酸化窒素を酸化して除去する。酸化触媒41は、公知の任意の酸化触媒であってよく、例えば、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックが用いられ、これらに触媒成分を担持して形成されている。   The oxidation catalyst 41 oxidizes and removes hydrocarbons and nitrogen monoxide of unburned fuel contained in the exhaust gas. The oxidation catalyst 41 may be any known oxidation catalyst. For example, a porous ceramic such as cordierite or silicon carbide is used, and the catalyst component is supported thereon.

酸化触媒41は、排気通路30のPMフィルタ42の上流側に隣接して配設されている。そして、酸化触媒41は、PMフィルタ42の再生時には、排気管インジェクタ43から供給される未燃焼燃料(HC)、又はエンジン本体10の燃料噴射装置等から供給される未燃焼燃料(HC)を酸化して、PMを燃焼するために望ましいレベル(例えば、約600度)まで排気ガス温度を上昇させる。   The oxidation catalyst 41 is disposed adjacent to the upstream side of the PM filter 42 in the exhaust passage 30. The oxidation catalyst 41 oxidizes unburned fuel (HC) supplied from the exhaust pipe injector 43 or unburned fuel (HC) supplied from the fuel injection device of the engine body 10 or the like when the PM filter 42 is regenerated. Then, the exhaust gas temperature is raised to a desired level (for example, about 600 degrees) for burning PM.

PMフィルタ42は、排気ガス中に含まれるPMを捕捉する。PMフィルタ42は、公知の任意のPMフィルタであってよく、例えば、コージェライトや炭化ケイ素等の多孔質セラミックが用いられ、当該多孔質セラミックで形成した隔壁中を排気ガスが通過するようにハニカム構造体が形成されている。   The PM filter 42 captures PM contained in the exhaust gas. The PM filter 42 may be any known PM filter. For example, a porous ceramic such as cordierite or silicon carbide is used, and a honeycomb is formed so that exhaust gas passes through partition walls formed of the porous ceramic. A structure is formed.

排気管インジェクタ43は、酸化触媒41の上流側の排気通路30において、未燃焼の燃料(以下、「燃料」又は「HC」と略称する)を噴射し、当該燃料を燃焼させて排気ガス温度を上昇させる。   The exhaust pipe injector 43 injects unburned fuel (hereinafter abbreviated as “fuel” or “HC”) in the exhaust passage 30 upstream of the oxidation catalyst 41, burns the fuel, and sets the exhaust gas temperature. Raise.

図2は、本実施形態に係る排気管インジェクタ43の構成の一例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the configuration of the exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment.

本実施形態に係る排気管インジェクタ43は、燃料の微粒化及び排気ガス中の酸素濃度を調整する酸素源(以下、「二次空気」とも称する)として、加圧空気を用いる。   The exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment uses pressurized air as an oxygen source (hereinafter also referred to as “secondary air”) that adjusts the atomization of fuel and the oxygen concentration in the exhaust gas.

排気管インジェクタ43は、燃料タンク43a、加圧空気導入部43b、噴射燃料制御バルブ43c、加圧空気制御バルブ43d、二次空気制御バルブ43e、及びインジェクタ本体43fを含んで構成される(図2を参照)。   The exhaust pipe injector 43 includes a fuel tank 43a, a pressurized air introducing portion 43b, an injected fuel control valve 43c, a pressurized air control valve 43d, a secondary air control valve 43e, and an injector body 43f (FIG. 2). See).

燃料タンク43aは、燃料を貯留する。燃料タンク43aの燃料は、例えば、サプライポンプを用いて、燃料タンク43aと噴射燃料制御バルブ43cの間に加圧状態で保持されている。   The fuel tank 43a stores fuel. The fuel in the fuel tank 43a is held in a pressurized state between the fuel tank 43a and the injected fuel control valve 43c using, for example, a supply pump.

加圧空気導入部43bは、インジェクタ本体43fに加圧空気を導入する。加圧空気導入部43bは、例えば、加圧空気が貯留されたエアタンク、及び当該エアタンク内に加圧空気を貯留させるエアポンプ等を含んで構成される。   The pressurized air introduction part 43b introduces pressurized air into the injector body 43f. The pressurized air introduction unit 43b includes, for example, an air tank that stores pressurized air, an air pump that stores the pressurized air in the air tank, and the like.

インジェクタ本体43fは、内部に、燃料噴射通路43faと二次空気通路43fbを有する噴射部である。燃料噴射通路43faは、一端が燃料タンク43aに通じ、他端が排気通路30通ずる燃料の流路(図2中の矢印B)である。又、燃料噴射通路43faは、加圧空気導入部43bに通ずるように途中で分岐している。インジェクタ本体43fは、燃料噴射通路43faにおいて、燃料タンク43aから導入される燃料と加圧空気導入部43bから導入される加圧空気と混合する。換言すると、燃料タンク43aから導入される燃料は、インジェクタ本体43f内の燃料噴射通路43faを通過する間に加圧空気と混合されて、排気通路30に噴射される。   The injector main body 43f is an injection unit having a fuel injection passage 43fa and a secondary air passage 43fb therein. The fuel injection passage 43fa is a fuel flow path (arrow B in FIG. 2) having one end communicating with the fuel tank 43a and the other end communicating with the exhaust passage 30. Further, the fuel injection passage 43fa branches in the middle so as to communicate with the pressurized air introduction portion 43b. The injector main body 43f mixes the fuel introduced from the fuel tank 43a and the pressurized air introduced from the pressurized air introducing portion 43b in the fuel injection passage 43fa. In other words, the fuel introduced from the fuel tank 43a is mixed with the pressurized air and injected into the exhaust passage 30 while passing through the fuel injection passage 43fa in the injector body 43f.

又、二次空気通路43fbは、一端が加圧空気導入部43bに通じ、他端が排気通路30に通ずる加圧空気の流路(図2中の矢印C)である。インジェクタ本体43fは、二次空気通路43fbを介して、燃料と混合せずに、加圧空気導入部43bから導入される二次空気を排気通路30に供給する。尚、二次空気通路43fbの噴射口は、燃料噴射通路43faの噴射口の周囲を囲繞するように形成されている。   Further, the secondary air passage 43fb is a passage of pressurized air (an arrow C in FIG. 2) in which one end communicates with the pressurized air introduction portion 43b and the other end communicates with the exhaust passage 30. The injector body 43f supplies the secondary air introduced from the pressurized air introduction portion 43b to the exhaust passage 30 through the secondary air passage 43fb without being mixed with fuel. The injection port of the secondary air passage 43fb is formed to surround the injection port of the fuel injection passage 43fa.

インジェクタ本体43fの燃料噴射通路43faに導入される燃料は、噴射燃料制御バルブ43cによって制御される。又、インジェクタ本体43fの燃料噴射通路43faに導入される加圧空気は、加圧空気制御バルブ43dによって制御される。又、インジェクタ本体43fの二次空気通路43fbに導入される加圧空気は、二次空気制御バルブ43eによって制御される。   The fuel introduced into the fuel injection passage 43fa of the injector main body 43f is controlled by the injected fuel control valve 43c. The pressurized air introduced into the fuel injection passage 43fa of the injector main body 43f is controlled by the pressurized air control valve 43d. The pressurized air introduced into the secondary air passage 43fb of the injector body 43f is controlled by the secondary air control valve 43e.

噴射燃料制御バルブ43c、加圧空気制御バルブ43d及び二次空気制御バルブ43eは、フィルタ再生ECU44からの制御信号(図2中に点線矢印で示す)によって開度が個別に制御される。噴射燃料制御バルブ43cは、例えば、バルブを間欠的に開閉して、燃料を間欠的に燃料噴射通路43faに導入する。又、加圧空気制御バルブ43dは、例えば、噴射燃料制御バルブ43cがバルブを開放するタイミングに併せて、バルブを開放して、加圧空気を燃料噴射通路43faに導入する。又、二次空気制御バルブ43eは、例えば、所定の供給量となるようにバルブの開度を調整して、所定量の加圧空気をインジェクタ本体43f(二次空気通路43fb)から排気通路30に供給する。   The opening degrees of the injected fuel control valve 43c, the pressurized air control valve 43d, and the secondary air control valve 43e are individually controlled by a control signal (indicated by a dotted arrow in FIG. 2) from the filter regeneration ECU 44. The injected fuel control valve 43c, for example, intermittently opens and closes the valve to intermittently introduce fuel into the fuel injection passage 43fa. Further, the pressurized air control valve 43d opens the valve at the timing when the injected fuel control valve 43c opens the valve, for example, and introduces pressurized air into the fuel injection passage 43fa. The secondary air control valve 43e adjusts the opening of the valve so that a predetermined supply amount is obtained, for example, and supplies a predetermined amount of pressurized air from the injector body 43f (secondary air passage 43fb) to the exhaust passage 30. To supply.

本実施形態に係る排気管インジェクタ43は、上記のように、燃料を加圧空気とともに噴射することによって、加圧空気のせん断力を利用して燃料の微粒化を行う。そして、排気管インジェクタ43は、燃料の粒径を小さくすることで、酸化触媒41と燃料の接触性を向上させて燃料の酸化反応を促進する。これによって、排気管インジェクタ43が噴射した燃料は、酸化触媒41からスリップすることなく熱に変換されることになる。換言すると、酸化触媒41において燃料が発生する発熱量を高精度に制御することが可能となる。尚、加圧空気導入部43bから供給する二次空気は、燃料噴射通路43faから噴射される燃料を排気通路30内で更に拡散させることにもなる。   The exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment atomizes the fuel by using the shearing force of the pressurized air by injecting the fuel together with the pressurized air as described above. The exhaust pipe injector 43 reduces the particle size of the fuel, thereby improving the contact between the oxidation catalyst 41 and the fuel and promoting the oxidation reaction of the fuel. As a result, the fuel injected by the exhaust pipe injector 43 is converted into heat without slipping from the oxidation catalyst 41. In other words, the amount of heat generated by the fuel in the oxidation catalyst 41 can be controlled with high accuracy. Note that the secondary air supplied from the pressurized air introduction portion 43 b further diffuses the fuel injected from the fuel injection passage 43 fa in the exhaust passage 30.

又、本実施形態に係る排気管インジェクタ43は、加圧空気導入部43bから供給する二次空気の供給量によって、排気ガス中の酸素量を高精度に制御することができる。   Further, the exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment can control the oxygen amount in the exhaust gas with high accuracy by the supply amount of the secondary air supplied from the pressurized air introducing portion 43b.

このように、本実施形態に係る排気管インジェクタ43によって、PMフィルタ42に到達する排気ガスの温度と酸素濃度の微調整を実現することができる。   As described above, the exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment can realize fine adjustment of the temperature and oxygen concentration of the exhaust gas reaching the PM filter 42.

フィルタ再生ECU44(本発明の「制御装置」に相当する)は、PMフィルタ42の再生制御を行う電子制御ユニットであり、例えば、CPU(Central Processing Unit)やROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入力ポート、出力ポート等を含んで構成されている。そして、フィルタ再生ECU44は、車輌ECU(図示せず)、排気管インジェクタ43及び各種センサ51〜53等の車輌Aの各部と通信することで、これらを制御したり、これらからデータ(検知信号)を受信したりする(図1中の点線)。   The filter regeneration ECU 44 (corresponding to the “control device” of the present invention) is an electronic control unit that performs regeneration control of the PM filter 42, and includes, for example, a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory), an input port, an output port, and the like. Then, the filter regeneration ECU 44 communicates with each part of the vehicle A such as a vehicle ECU (not shown), the exhaust pipe injector 43, and various sensors 51 to 53, and controls these, or data (detection signal) therefrom. Is received (dotted line in FIG. 1).

フィルタ再生ECU44には、PMフィルタ42の状態や排気ガスの状態を検出するための各種センサ51〜53の検出信号が入力されている。本実施形態では、各種センサとして、排気ガスの温度を検出する温度センサ51、排気ガスの流量を検出する流量センサ52、PMフィルタ42のPM堆積量を検出するPMセンサ53等が設けられている。   Detection signals from various sensors 51 to 53 for detecting the state of the PM filter 42 and the state of the exhaust gas are input to the filter regeneration ECU 44. In the present embodiment, a temperature sensor 51 that detects the temperature of the exhaust gas, a flow sensor 52 that detects the flow rate of the exhaust gas, a PM sensor 53 that detects the PM accumulation amount of the PM filter 42, and the like are provided as various sensors. .

フィルタ再生ECU44は、フィルタ再生時期判定部44a及び排気管インジェクタ制御部44bを備えている。   The filter regeneration ECU 44 includes a filter regeneration time determination unit 44a and an exhaust pipe injector control unit 44b.

フィルタ再生時期判定部44aは、PMフィルタ42が捕捉しているPM堆積量を監視し、これに基づいて再生時期を判定する。尚、フィルタ再生時期判定部44aは、例えば、PMフィルタ42の上流側に配設されたPMセンサ53の検出信号や、前回PMフィルタ42の再生を行ってからの走行距離等に基づいて、PMフィルタ42の再生時期を判定する。   The filter regeneration time determination unit 44a monitors the PM accumulation amount captured by the PM filter 42, and determines the regeneration time based on this. Note that the filter regeneration timing determination unit 44a determines the PM based on, for example, the detection signal of the PM sensor 53 disposed on the upstream side of the PM filter 42, the travel distance since the previous regeneration of the PM filter 42, and the like. The regeneration time of the filter 42 is determined.

排気管インジェクタ制御部44bは、排気管インジェクタ43(噴射燃料制御バルブ43c、加圧空気制御バルブ43d及び二次空気制御バルブ43e)に対して制御信号を出力して、排気管インジェクタ43から加圧空気と燃料とを噴射させる。より詳細には、排気管インジェクタ制御部44bは、PMフィルタ42の再生時に、PMフィルタ42の温度及びPMフィルタ42に到達する排気ガス中の酸素濃度がPMの燃焼効率の良い条件になるように、排気管インジェクタ43から供給する二次空気の供給量等を制御する。   The exhaust pipe injector control unit 44b outputs control signals to the exhaust pipe injector 43 (injected fuel control valve 43c, pressurized air control valve 43d, and secondary air control valve 43e), and pressurizes from the exhaust pipe injector 43. Inject air and fuel. More specifically, the exhaust pipe injector control unit 44b allows the temperature of the PM filter 42 and the oxygen concentration in the exhaust gas reaching the PM filter 42 to be in a condition with good PM combustion efficiency when the PM filter 42 is regenerated. The amount of secondary air supplied from the exhaust pipe injector 43 is controlled.

尚、フィルタ再生時期判定部44aと排気管インジェクタ制御部44bは、例えば、CPUがROM、RAM等に記憶された制御プログラムや各種データを参照することによって実現される。但し、当該機能は、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア回路によっても実現できることは勿論である。   The filter regeneration timing determination unit 44a and the exhaust pipe injector control unit 44b are realized by the CPU referring to a control program and various data stored in the ROM, RAM, and the like, for example. However, the function is not limited to processing by software, and can of course be realized by a dedicated hardware circuit.

近年の内燃機関においては、大量のEGR(Exhaust Gas Recirculation)を行うことに起因して、排気ガス中の酸素濃度が低下した状態となる場合があり、PMフィルタ42の再生時にPMが効率良く燃焼しないという問題が生じている。特に、上記した排気浄化装置40においては、PMフィルタ42の上流に配設された酸化触媒41で酸素を使用するため、PMフィルタの入口で排気ガス中の酸素濃度が一層低くなりやすいという問題がある。   In a recent internal combustion engine, a large amount of exhaust gas recirculation (EGR) may cause the oxygen concentration in the exhaust gas to decrease, and PM is efficiently burned when the PM filter 42 is regenerated. The problem of not doing has arisen. In particular, in the exhaust purification device 40 described above, since oxygen is used in the oxidation catalyst 41 disposed upstream of the PM filter 42, there is a problem that the oxygen concentration in the exhaust gas tends to be further lowered at the PM filter inlet. is there.

上記した特許文献1には、PMフィルタ及び酸化触媒の上流に二次空気を供給するための二次空気供給装置を設け、PMフィルタ再生時には、当該二次空気供給装置から、二次空気を供給すること等も記載されている。しかしながら、特許文献1の従来技術においては、排気ガス温度を効果的に上昇させたり、PMフィルタにおける排気ガス温度及び酸素量の調整を行うことが困難である。その結果、大量EGRのような制約された条件下においては、二次空気を過度に供給してしまい、排気ガスの温度を著しく低下させてしまうおそれもあった。   Patent Document 1 described above is provided with a secondary air supply device for supplying secondary air upstream of the PM filter and the oxidation catalyst, and the secondary air is supplied from the secondary air supply device during regeneration of the PM filter. It also describes what to do. However, in the prior art of Patent Document 1, it is difficult to effectively increase the exhaust gas temperature or adjust the exhaust gas temperature and the oxygen amount in the PM filter. As a result, under restricted conditions such as a large amount of EGR, secondary air is excessively supplied, and the temperature of the exhaust gas may be significantly reduced.

この点、本実施形態に係る排気管インジェクタ43によれば、かかる問題を解消し、短時間で効率良く、PMフィルタ42の再生を実行することができる。   In this regard, according to the exhaust pipe injector 43 according to the present embodiment, such a problem can be solved and the regeneration of the PM filter 42 can be executed efficiently in a short time.

[排気管インジェクタの動作フロー]
次に、図3〜図5を参照して、フィルタ再生ECU44が排気管インジェクタ43を制御する際の動作について説明する。
[Operation flow of exhaust pipe injector]
Next, the operation when the filter regeneration ECU 44 controls the exhaust pipe injector 43 will be described with reference to FIGS.

図3は、フィルタ再生ECU44の動作の一例を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートは、例えば、フィルタ再生ECU44がコンピュータプログラムに従って、所定間隔(例えば、1秒毎)で実行するものである。   FIG. 3 is a flowchart showing an example of the operation of the filter regeneration ECU 44. The flowchart shown in FIG. 3 is executed, for example, by the filter regeneration ECU 44 at a predetermined interval (for example, every second) according to a computer program.

フィルタ再生ECU44(フィルタ再生時期判定部44a)は、まず、PMフィルタ42のPM堆積量に基づいて、PMフィルタ42の再生時期であるか否かを判定する(ステップS1)。そして、フィルタ再生ECU44は、PMフィルタ42の再生時期ではないと判定した場合(ステップS1:NO)、一連のフローを終了する。   The filter regeneration ECU 44 (filter regeneration time determination unit 44a) first determines whether it is the regeneration time of the PM filter 42 based on the PM accumulation amount of the PM filter 42 (step S1). When the filter regeneration ECU 44 determines that it is not the regeneration time of the PM filter 42 (step S1: NO), the series of flow ends.

一方、フィルタ再生ECU44(排気管インジェクタ制御部44b)は、PMフィルタ42の再生時期であると判定した場合(ステップS1:YES)、排気管インジェクタ43の噴射燃料制御バルブ43c及び加圧空気制御バルブ43dに対して制御信号を出力して、インジェクタ本体43fから燃料と加圧空気とを混合した状態で排気通路30に噴射させる(ステップS2)。   On the other hand, if the filter regeneration ECU 44 (exhaust pipe injector control unit 44b) determines that it is time to regenerate the PM filter 42 (step S1: YES), the injection fuel control valve 43c and the pressurized air control valve of the exhaust pipe injector 43 are used. A control signal is output to 43d, and fuel and pressurized air are mixed and injected from the injector body 43f into the exhaust passage 30 (step S2).

次に、フィルタ再生ECU44(排気管インジェクタ制御部44b)は、各種センサ51〜53からの検出信号に基づいて、二次空気の供給を実行するか否かを判定する(ステップS3)。フィルタ再生ECU44は、例えば、排気ガス中の酸素濃度が閾値以上 (例えば、8%以上)であるか否かによって、二次空気の供給を実行するか否かを判定する(ステップS3)。そして、フィルタ再生ECU44(排気管インジェクタ制御部44b)は、二次空気の供給の実行が必要と判定した場合(ステップS3:YES)、二次空気の供給量を算出し(ステップS4)、当該供給量となるように排気管インジェクタ43の二次空気制御バルブ43eの開度を制御する(ステップS5)。   Next, the filter regeneration ECU 44 (exhaust pipe injector control unit 44b) determines whether or not to supply the secondary air based on the detection signals from the various sensors 51 to 53 (step S3). For example, the filter regeneration ECU 44 determines whether or not to supply the secondary air depending on whether or not the oxygen concentration in the exhaust gas is equal to or higher than a threshold (for example, 8% or higher) (step S3). When the filter regeneration ECU 44 (exhaust pipe injector control unit 44b) determines that the secondary air supply needs to be executed (step S3: YES), the filter regeneration ECU 44 (exhaust pipe injector control unit 44b) calculates the secondary air supply amount (step S4). The opening degree of the secondary air control valve 43e of the exhaust pipe injector 43 is controlled so as to be the supply amount (step S5).

フィルタ再生ECU44は、ステップS5の後、又、ステップS3で二次空気の供給の実行が不要と判定した場合(ステップS3:NO)、続くステップS6の判定処理に移行する。   The filter regeneration ECU 44 proceeds to the subsequent determination process of step S6 after step S5 and when it is determined in step S3 that the secondary air supply need not be executed (step S3: NO).

フィルタ再生ECU44は、PMセンサ53の検出信号等に基づいてPMフィルタ42の再生処理が完了したか否かを判定し(ステップS6)、PMフィルタ42の再生処理が完了するまで、ステップS3〜S5の処理を繰り返し実行する(ステップS6:NO)。そして、PMフィルタ42の再生処理が完了するに応じて(ステップS6:YES)、フィルタ再生ECU44は、排気管インジェクタ43に対して制御信号を出力して、排気管インジェクタ43からの燃料の噴射等を終了し(ステップS7)、一連のフローを終了する。   The filter regeneration ECU 44 determines whether or not the regeneration process of the PM filter 42 is completed based on the detection signal or the like of the PM sensor 53 (step S6), and steps S3 to S5 until the regeneration process of the PM filter 42 is completed. The process is repeatedly executed (step S6: NO). Then, when the regeneration process of the PM filter 42 is completed (step S6: YES), the filter regeneration ECU 44 outputs a control signal to the exhaust pipe injector 43 to inject fuel from the exhaust pipe injector 43, and the like. Is terminated (step S7), and a series of flows is terminated.

ここで、図4,図5を参照して、ステップS4において、フィルタ再生ECU44が二次空気の供給量を決定する際の演算プロセスの一例について説明する。   Here, with reference to FIG. 4 and FIG. 5, an example of a calculation process when the filter regeneration ECU 44 determines the supply amount of secondary air in step S4 will be described.

図4は、PMフィルタ42における排気ガス中の酸素濃度[%]とPM燃焼速度の関係(PM燃焼速度の酸素濃度特性)の一例を示す図である。図5は、PMフィルタ42の温度[℃]とPMフィルタ42におけるPM燃焼速度の関係(PM燃焼速度の温度特性)の一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the oxygen concentration [%] in the exhaust gas in the PM filter 42 and the PM combustion rate (oxygen concentration characteristic of the PM combustion rate). FIG. 5 is a diagram showing an example of the relationship between the temperature [° C.] of the PM filter 42 and the PM combustion rate in the PM filter 42 (temperature characteristics of the PM combustion rate).

図4及び図5の縦軸は、単位時間あたりのPM燃焼量を示し、横軸は、時間を示している。図4は、排気ガスの温度[℃]を一定にした条件下で、排気ガス中の酸素濃度[%]を変化させたときの単位時間あたりのPM燃焼量の時間的変化を実験により求めたものである。又、図5は、排気ガス中の酸素濃度[%]を一定にした条件下で、PMフィルタ42の温度[℃]を変化させたときの単位時間あたりのPM燃焼量の時間的変化を実験により求めたものである。   4 and 5, the vertical axis indicates the PM combustion amount per unit time, and the horizontal axis indicates time. FIG. 4 shows experimentally obtained temporal changes in the PM combustion amount per unit time when the oxygen concentration [%] in the exhaust gas is changed under the condition where the temperature [° C.] of the exhaust gas is constant. Is. FIG. 5 shows an experiment of the temporal change of the PM combustion amount per unit time when the temperature [° C.] of the PM filter 42 is changed under the condition that the oxygen concentration [%] in the exhaust gas is constant. Is obtained by

図5から明らかなように、PM燃焼速度の温度特性には、PMの燃焼速度が急激に低下する閾値温度b1(例えば、500度〜600度)が存在する。一方、図4から明らかなように、PM燃焼速度の酸素濃度特性においては、排気ガス中の酸素濃度の低下に応じて悪化するPMの燃焼速度は、図5と比較して、比較的に緩やかである。   As apparent from FIG. 5, the temperature characteristic of the PM combustion rate includes a threshold temperature b1 (for example, 500 degrees to 600 degrees) at which the PM combustion speed rapidly decreases. On the other hand, as is apparent from FIG. 4, in the oxygen concentration characteristic of the PM combustion rate, the PM combustion rate that deteriorates as the oxygen concentration in the exhaust gas decreases is relatively slow compared to FIG. It is.

従って、二次空気を供給する際には、PMフィルタ42の温度が閾値温度b1以下に低下しないようにするのが望ましい。本実施形態では、当該観点から、二次空気を供給する際には、酸化触媒41に到達する排気ガスが所定温度以上になるように、当該二次空気の供給量を決定する。これによって、PMフィルタ42におけるPMの燃焼速度の低下を確実に防止することができる。   Therefore, when supplying secondary air, it is desirable to prevent the temperature of the PM filter 42 from dropping below the threshold temperature b1. In the present embodiment, from the viewpoint, when supplying the secondary air, the supply amount of the secondary air is determined so that the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41 has a predetermined temperature or higher. Thereby, it is possible to reliably prevent the PM combustion rate from decreasing in the PM filter 42.

ここで、PMフィルタ42に到達する排気ガスの温度は、例えば、酸化触媒41に到達する排気ガスの温度、及び酸化触媒41等において燃料が発生する発熱量から推測することができる。そして、酸化触媒41等において燃料が発生する発熱量は、本実施形態に係る排気管インジェクタ43によって推測又は調整することが可能である。つまり、フィルタ再生ECU44は、酸化触媒41に到達する排気ガスの温度を調整するように、二次空気の供給量を決定することにより、PMフィルタ42に到達する排気ガスの温度を高精度に制御することが可能である。   Here, the temperature of the exhaust gas that reaches the PM filter 42 can be estimated from, for example, the temperature of the exhaust gas that reaches the oxidation catalyst 41 and the amount of heat generated by the fuel in the oxidation catalyst 41 or the like. And the calorific value which a fuel generate | occur | produces in the oxidation catalyst 41 grade | etc., Can be estimated or adjusted with the exhaust pipe injector 43 which concerns on this embodiment. In other words, the filter regeneration ECU 44 controls the temperature of the exhaust gas reaching the PM filter 42 with high accuracy by determining the supply amount of the secondary air so as to adjust the temperature of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41. Is possible.

これより、ステップS4において、フィルタ再生ECU44は、酸化触媒41に到達する排気ガスの温度を制御するべく、例えば、排気通路30に通流する排気ガスと、供給する二次空気に関する熱方程式(1)を用いて、二次空気の供給量を決定する。尚、式(2)は、式(1)を式変換したものである。
m1×T1×c+L×Ta×c=(m1+L)×Tc×c …式(1)
⇒ L=m1(T1−Tc)/(Tc−Ta) …式(2)
(但し、m1:排ガス流量[g/s]、T1:排ガス温度[℃]、c:比熱[J/g・℃]、Ta:二次空気の温度[℃]、L:二次空気の供給量[g/s]、Tc:酸化触媒41に到達する排気ガスの目標温度[℃])
Thus, in step S4, the filter regeneration ECU 44 controls the temperature of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41, for example, the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30 and the heat equation (1 ) To determine the supply amount of secondary air. Expression (2) is obtained by converting Expression (1).
m1 × T1 × c + L × Ta × c = (m1 + L) × Tc × c (1)
⇒ L = m1 (T1-Tc) / (Tc-Ta) (2)
(However, m1: exhaust gas flow rate [g / s], T1: exhaust gas temperature [° C], c: specific heat [J / g · ° C], Ta: temperature of secondary air [° C], L: supply of secondary air Amount [g / s], Tc: target temperature of exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41 [° C.])

尚、上記式(1)において、酸化触媒41に到達する排気ガスの目標温度Tc(例えば、250℃程度)は、例えば、PM燃焼速度の温度特性等より決定されたPMフィルタ42の目標温度、及び燃料が発生する発熱量等に基づいて設定される。又、排ガス流量m1及び排ガス温度T1は、温度センサ51及び流量センサ52の検出信号に基づいて求められる。但し、これらのデータは、センサを用いて直接的に検出される検出値であってもよいし、演算処理により間接的に推定される検出値であってもよい。   In the above formula (1), the target temperature Tc (for example, about 250 ° C.) of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41 is, for example, the target temperature of the PM filter 42 determined from the temperature characteristics of the PM combustion rate, etc. And the amount of heat generated by the fuel. Further, the exhaust gas flow rate m1 and the exhaust gas temperature T1 are obtained based on detection signals of the temperature sensor 51 and the flow sensor 52. However, these data may be detection values that are directly detected using a sensor, or may be detection values that are indirectly estimated by a calculation process.

又、上記式(1)においては、二次空気の供給量Lは、排気管インジェクタ43の燃料噴射通路43faから供給される加圧空気と二次空気通路43fbから供給される加圧空気の合計となる。従って、フィルタ再生ECU44は、燃料噴射通路43faから供給される加圧空気の供給量を考慮して、二次空気制御バルブ43eのバルブの開度を制御するのが望ましい。   In the above formula (1), the supply amount L of the secondary air is the sum of the pressurized air supplied from the fuel injection passage 43fa of the exhaust pipe injector 43 and the pressurized air supplied from the secondary air passage 43fb. It becomes. Accordingly, it is desirable that the filter regeneration ECU 44 controls the opening degree of the secondary air control valve 43e in consideration of the supply amount of the pressurized air supplied from the fuel injection passage 43fa.

又、上記式(1)において、酸化触媒41に到達する排気ガスの目標温度Tcは、より望ましくは、排気管インジェクタ43から噴射する炭化水素の量に応じて変化させる。尚、この際、排気管インジェクタ43から噴射する炭化水素の量を適宜調整してもよいのは勿論である。   In the above formula (1), the target temperature Tc of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41 is more preferably changed according to the amount of hydrocarbons injected from the exhaust pipe injector 43. In this case, of course, the amount of hydrocarbons injected from the exhaust pipe injector 43 may be adjusted as appropriate.

以上、本実施形態に係る排気浄化装置40によれば、PMフィルタ42の再生時に、排気管インジェクタ43を用いて、PMフィルタ41の上流に配設された酸化触媒42に対して、加圧空気によって微粒化及び拡散した状態の燃料を供給する構成を有する。従って、本実施形態に係る排気浄化装置40は、PMフィルタ42に到達する排気ガスの温度の上昇を促進すると共に、その温度の微調整も可能である。   As described above, according to the exhaust emission control device 40 according to the present embodiment, when the PM filter 42 is regenerated, the exhaust air injector 43 is used to pressurize the compressed air against the oxidation catalyst 42 disposed upstream of the PM filter 41. To supply fuel in a state of being atomized and diffused. Therefore, the exhaust purification device 40 according to the present embodiment promotes a rise in the temperature of the exhaust gas that reaches the PM filter 42 and can also finely adjust the temperature.

又、本実施形態に係る排気浄化装置40によれば、PMフィルタ42の再生時に、排気管インジェクタ43を用いて、加圧空気を二次空気として排気通路30に供給する構成を有する。従って、本実施形態に係る排気浄化装置40は、PMフィルタ42に到達する排気ガスの酸素濃度を上昇させると共に、その酸素濃度の微調整も可能である。   Further, the exhaust purification device 40 according to the present embodiment has a configuration in which pressurized air is supplied as secondary air to the exhaust passage 30 using the exhaust pipe injector 43 when the PM filter 42 is regenerated. Therefore, the exhaust emission control device 40 according to the present embodiment can increase the oxygen concentration of the exhaust gas reaching the PM filter 42 and finely adjust the oxygen concentration.

又、本実施形態に係る排気浄化装置40は、排気管インジェクタ43を用いて二次空気を供給する際、排気通路30を通流する排気ガスの温度や排気管インジェクタ43から噴射する炭化水素の量に基づいて、酸化触媒41に到達する排気ガスの温度が所定温度(例えば、250℃)以上になるように、供給量を制御する。従って、二次空気によって、PMフィルタ42の温度が低下し、PMの燃焼速度が低下してしまう事態も確実に防止することができる。   Further, when supplying the secondary air using the exhaust pipe injector 43, the exhaust purification device 40 according to the present embodiment is adapted to the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage 30 and the hydrocarbons injected from the exhaust pipe injector 43. Based on the amount, the supply amount is controlled so that the temperature of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41 is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 250 ° C.). Therefore, it is possible to reliably prevent the secondary air from lowering the temperature of the PM filter 42 and reducing the PM combustion rate.

このように、本実施形態に係る排気浄化装置40は、大量EGRに起因して排気ガス中の酸素濃度が低下しているような条件下においても、PMの燃焼効率ができるだけ良い条件になるように、排気ガスの温度及び酸素濃度を制御することができる。その結果、短時間で効率良く、PMフィルタ42の再生を実行することができる。   Thus, the exhaust emission control device 40 according to the present embodiment is such that the PM combustion efficiency becomes as good as possible even under conditions where the oxygen concentration in the exhaust gas is reduced due to the large amount of EGR. In addition, the temperature and oxygen concentration of the exhaust gas can be controlled. As a result, the regeneration of the PM filter 42 can be executed efficiently in a short time.

(その他の実施形態)
本発明は、上記実施形態に限らず、種々に変形態様が考えられる。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be considered.

上記実施形態では、排気管インジェクタ43の一例として、燃料噴射通路43faと二次空気通路43fbとを有する態様を示した。但し、インジェクタ本体43fの構成も種々に変形可能であり、例えば、二次空気通路43fbを設けず、燃料噴射通路43faに導入する加圧空気の導入量を制御する構成としてもよい。   In the above embodiment, as an example of the exhaust pipe injector 43, the aspect having the fuel injection passage 43fa and the secondary air passage 43fb is shown. However, the configuration of the injector body 43f can be variously modified. For example, the secondary air passage 43fb is not provided, and the amount of pressurized air introduced into the fuel injection passage 43fa may be controlled.

又、上記実施形態では、車輌Aの一例として、外部EGR装置31を有する態様を示したが、外部EGR装置31を有しない車輌にも適用できるのは勿論である。   Moreover, although the aspect which has the external EGR apparatus 31 was shown as an example of the vehicle A in the said embodiment, of course, it can apply also to the vehicle which does not have the external EGR apparatus 31.

又、上記実施形態では、フィルタ再生ECU44の排気管インジェクタ制御部44bの一例として、式(1)を用いて二次空気の供給量を算出する態様を示した。但し、当該演算プロセスは、上記に限らず、種々に変形可能である。例えば、酸化触媒41に到達する排気ガスの目標温度に代えて、PMフィルタ42の目標温度を用いて、二次空気の供給量を算出してもよい。   Moreover, in the said embodiment, the aspect which calculates supply_amount | feed_rate of secondary air using Formula (1) was shown as an example of the exhaust pipe injector control part 44b of filter regeneration ECU44. However, the calculation process is not limited to the above, and can be variously modified. For example, the supply amount of secondary air may be calculated using the target temperature of the PM filter 42 instead of the target temperature of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst 41.

又、上記実施形態では、フィルタ再生ECU44の構成の一例として、フィルタ再生時期判定部44a及び排気管インジェクタ制御部44bの機能が一のコンピュータによって実現されるものとして記載したが、複数のコンピュータによって実現されてもよいのは勿論である。例えば、排気管インジェクタ制御部44bの機能を複数のコンピュータによって実現してもよい。他方、フィルタ再生ECU44と車輌ECUの機能を一のECUによって実現してもよいのは勿論である。   In the above embodiment, as an example of the configuration of the filter regeneration ECU 44, the functions of the filter regeneration time determination unit 44a and the exhaust pipe injector control unit 44b are described as being realized by a single computer. Of course, it may be done. For example, the function of the exhaust pipe injector control unit 44b may be realized by a plurality of computers. On the other hand, it is needless to say that the functions of the filter regeneration ECU 44 and the vehicle ECU may be realized by one ECU.

又、上記実施形態では、フィルタ再生ECU44の構成の一例として、フィルタ再生時期判定部44a及び排気管インジェクタ制御部44bの処理を一連のフローの中で実行されるものとして示したが、これらの処理の一部が並列で実行されるものとしてもよい。   In the above embodiment, as an example of the configuration of the filter regeneration ECU 44, the processes of the filter regeneration time determination unit 44a and the exhaust pipe injector control unit 44b are shown as being executed in a series of flows. May be executed in parallel.

又、上記実施形態では、各種センサ51〜53の一例として、温度センサ51、流量センサ52、及びPMセンサ53を示した。但し、上記の他に、PMフィルタ42の入口における排気ガス温度を検出する温度センサ等が設けられてもよい勿論である。他方、上記のセンサの検出対象の検出値は、他のセンサの検出値を用いて演算処理により、間接的に求められてもよく、その場合、上記のセンサの一部を省略してよい。   Moreover, in the said embodiment, the temperature sensor 51, the flow sensor 52, and PM sensor 53 were shown as an example of various sensors 51-53. However, it goes without saying that a temperature sensor or the like for detecting the exhaust gas temperature at the inlet of the PM filter 42 may be provided in addition to the above. On the other hand, the detection value of the detection target of the above sensor may be obtained indirectly by arithmetic processing using the detection value of another sensor, and in that case, a part of the above sensor may be omitted.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

本開示は、PMフィルタの再生をより効率的に行うことを可能とする内燃機関の排気浄化装置として、好適に用いることができる。   The present disclosure can be suitably used as an exhaust emission control device for an internal combustion engine that enables regeneration of the PM filter more efficiently.

10 エンジン本体
20 吸気通路
21 エアクリーナ
22 ターボチャージャ
23 吸気スロットルバルブ
30 排気通路
31 外部EGR装置
40 排気浄化装置
41 酸化触媒
42 PMフィルタ
43 排気管インジェクタ
44 フィルタ再生ECU
51 温度センサ
52 流量センサ
53 PMセンサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Engine main body 20 Intake passage 21 Air cleaner 22 Turbocharger 23 Intake throttle valve 30 Exhaust passage 31 External EGR device 40 Exhaust purification device 41 Oxidation catalyst 42 PM filter 43 Exhaust pipe injector 44 Filter regeneration ECU
51 Temperature sensor 52 Flow rate sensor 53 PM sensor

Claims (5)

内燃機関の排気通路に、上流側から下流側に向かって順に配設された酸化触媒及びパティキュレートフィルタと、
前記酸化触媒よりも上流側の前記排気通路において、燃料を加圧空気とともに供給する排気管インジェクタと、を備える、
内燃機関の排気浄化装置。
An oxidation catalyst and a particulate filter disposed in order from the upstream side to the downstream side in the exhaust passage of the internal combustion engine;
An exhaust pipe injector for supplying fuel together with pressurized air in the exhaust passage upstream of the oxidation catalyst;
An exhaust purification device for an internal combustion engine.
前記排気管インジェクタから前記排気通路に供給する前記加圧空気の供給量を制御する制御装置、を更に備える、
請求項1に記載の内燃機関の排気浄化装置。
A control device for controlling a supply amount of the pressurized air supplied from the exhaust pipe injector to the exhaust passage;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 1.
前記排気管インジェクタは、前記燃料を前記加圧空気と混合して前記排気通路に供給する燃料噴射通路と、前記加圧空気を前記燃料と混合せずに前記排気通路に供給する二次空気通路と、を有し、
前記制御装置は、前記二次空気通路へ導入する前記加圧空気の導入量の調整により、前記排気通路に供給する前記加圧空気の供給量を制御する、
請求項2に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The exhaust pipe injector includes a fuel injection passage that mixes the fuel with the pressurized air and supplies the fuel to the exhaust passage, and a secondary air passage that supplies the pressurized air to the exhaust passage without mixing with the fuel. And having
The control device controls a supply amount of the pressurized air supplied to the exhaust passage by adjusting an introduction amount of the pressurized air introduced into the secondary air passage;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 2.
前記制御装置は、前記パティキュレートフィルタの再生時、
前記排気通路を通流する排気ガスの温度に基づいて、前記酸化触媒に到達する前記排気ガスの温度が所定温度以上になるように、前記加圧空気の供給量を決定する、
請求項2又は3に記載の内燃機関の排気浄化装置。
The control device, when regenerating the particulate filter,
Determining the supply amount of the pressurized air based on the temperature of the exhaust gas flowing through the exhaust passage so that the temperature of the exhaust gas reaching the oxidation catalyst is equal to or higher than a predetermined temperature;
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 2 or 3.
前記制御装置は、前記パティキュレートフィルタの再生時、
前記加圧空気の供給量を決定する際、更に、前記排気管インジェクタから噴射する炭化水素の量を参照する、
請求項4に記載の内燃機関の排気浄化装置。

The control device, when regenerating the particulate filter,
When determining the supply amount of the pressurized air, further refer to the amount of hydrocarbons injected from the exhaust pipe injector,
The exhaust emission control device for an internal combustion engine according to claim 4.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020049811A (en) * 2018-09-27 2020-04-02 凸版印刷株式会社 Laminate film, and production method of the same, and packaging container, and production method of the same

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