JP2019183758A

JP2019183758A - 排気浄化装置

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Publication number: JP2019183758A
Application number: JP2018076189A
Authority: JP
Inventors: 壮橋本; So Hashimoto
Original assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2019-10-24
Anticipated expiration: 2038-04-11
Also published as: JP6935357B2

Abstract

【課題】酸化触媒の劣化の程度や燃料性状によらず、ＤＰＦにおけるフィルタ再生処理を最適な燃料で行い燃費を向上させるとともに、ＤＰＦの性能を維持する排気浄化装置を提供する。【解決手段】排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタ４２と酸化触媒４１を有する排気浄化装置２０において、流入ガス量取得手段３１と流入ガス温度取得手段５０と流出ガス温度取得手段５２と制御手段２５とを備え、制御手段は、フィルタ４２に所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定した場合に、酸化触媒４１にフィルタ再生処理を行い、フィルタ再生処理に先立って、発熱量換算係数を求め、発熱量換算係数を求める際は、燃料添加量と、燃料添加量の燃料を酸化触媒に添加している間の流入ガス量、流入ガス温度、及び流出ガス温度と、に基づいて発熱量換算係数を求め、発熱量換算係数に基づいてフィルタ再生処理時に酸化触媒に添加するフィルタ再生用燃料を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、排気浄化装置に関する。

例えばディーゼルエンジン（内燃機関に相当）を搭載した車両の排気浄化装置は、排気ガス中の粒子状物質を捕集するいわゆるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）を有している。ＤＰＦの粒子状物質の捕集性能を維持するためには、いわゆるフィルタ再生処理を定期的に行って、捕集されたＤＰＦ内の粒子状物質を、燃焼焼却して除去する必要がある。なお、フィルタ再生処理としては、ＤＰＦの上流側に設けられた酸化触媒に未燃燃料を添加して未燃燃料を酸化触媒内で反応させて酸化触媒内で排気ガスの温度を昇温させ、粒子状物質が燃焼する燃焼温度以上に昇温させた排気ガスをＤＰＦに流入させて、ＤＰＦ内の粒子状物質を燃焼焼却する方法がある。

ところが、酸化触媒内の排気ガスの温度を上記の燃焼温度以上にするために必要な未燃燃料添加量は、酸化触媒に流入する排気ガスの温度、酸化触媒に流入する排気ガスの流量、燃料性状のバラツキ等にて変動する。従来では、酸化触媒に流入する排気ガスの温度、酸化触媒に流入する排気ガスの流量、燃料性状のバラツキ等が、どのような状態であっても、酸化触媒内の排気ガスの温度を上記の燃焼温度以上にできる未燃の燃料添加量を添加しているので、無駄な燃料を消費している。

特許文献１に記載の排気浄化装置では、ディーゼルエンジンにおけるポスト噴射にて未燃の燃料を添加している。そして未燃の燃料添加量は、基本噴射量に調整係数Ｋを乗じることで求められており、調整係数Ｋは、排気ガスの温度により推定されたＤＰＦの温度に応じて調整されている。つまり、ＤＰＦの温度に応じて調整係数Ｋを調整することで、ＤＰＦの温度に応じて未燃の燃料添加量を調整しており、無駄な燃料の消費の一部を抑制することができる。

特開２００８−２３２０７３号公報

上述したように、酸化触媒内の排気ガスの温度を上記の燃焼温度以上にするために必要な未燃の燃料添加量は、酸化触媒に流入する排気ガスの温度、酸化触媒に流入する排気ガスの流量、燃料性状のバラツキ等にて変動するので、特許文献１に記載の方法では、未燃の燃料添加量に、まだ無駄な燃料が含まれている。近年では、燃費のさらなる向上が望まれており、無駄な燃料の消費をさらに低減することが望まれている。

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、ＤＰＦのフィルタ再生処理を行う際の未燃の燃料添加量を、より正確に求め、無駄な燃料の消費を、より低減させることができる排気浄化装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、第１の発明は、内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、前記フィルタの上流側に配置される酸化触媒と、を有する、前記排気ガスを浄化する排気浄化装置において、前記酸化触媒に流入するガスの流入量である流入ガス量を取得する流入ガス量取得手段と、前記酸化触媒に流入するガスの温度である流入ガス温度を取得する流入ガス温度取得手段と、前記酸化触媒から流出するガスの温度である流出ガス温度を取得する流出ガス温度取得手段と、制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記フィルタに所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定した場合に、前記酸化触媒にフィルタ再生用燃料を添加して前記フィルタ内の粒子状物質を燃焼焼却するフィルタ再生処理を行い、前記フィルタ再生処理に先立って、前記酸化触媒に添加する前記フィルタ再生用燃料の量に対する排気ガスの昇温温度の関係を示す発熱量換算係数を求め、前記発熱量換算係数を求める際は、燃料添加量と、前記燃料添加量の燃料を前記酸化触媒に添加している間における前記流入ガス量、前記流入ガス温度、及び前記流出ガス温度と、に基づいて発熱量換算係数を求め、前記発熱量換算係数に基づいて前記フィルタ再生処理時に前記酸化触媒に添加する前記フィルタ再生用燃料を調整する、排気浄化装置である。

本発明の第２の発明は、上記第１の発明に係る排気浄化装置であって、前記制御手段は、前記内燃機関のアイドリング運転時又は減速運転時において、前記発熱量換算係数を求める、排気浄化装置である。

本発明の第３の発明は、上記第１又は第２の発明に係る排気浄化装置であって、前記制御手段は、前記内燃機関における燃料の給油後、給油後の燃料に基づいて、前記発熱量換算係数を給油後１回のみ求め更新するまでは、予め設定された初期発熱量換算係数を前記発熱量換算係数とする、排気浄化装置である。

本発明の第４の発明は、上記第１の発明〜第３の発明のいずれか１つに係る排気浄化装置であって、前記制御手段は、前記発熱量換算係数を求める場合、前記燃料添加量と、前記燃料添加量の燃料を前記酸化触媒に添加している間における前記流出ガス温度と前記流入ガス温度との差分を積算した差分温度積算値、及び前記流入ガス量と、に基づいて前記発熱量換算係数を求める、排気浄化装置である。

本発明の第５の発明は、上記第１の発明〜第４の発明のいずれか１つに係る排気浄化装置であって、前記酸化触媒への燃料は、前記酸化触媒の上流側の排気通路に配置された燃料添加弁により添加され、又は、前記内燃機関のシリンダ内におけるインジェクタによるポスト噴射により添加される、排気浄化装置である。

本発明の第６の発明は、上記第１の発明〜第５の発明のいずれか１つに係る排気浄化装置であって、前記発熱量換算係数を求める際、前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態である場合に、前記酸化触媒に添加する係数算出用燃料が、前記酸化触媒内ですべて消費されように予め設定された一定量を、所定時間の間、添加する、排気浄化装置である。

第１の発明によれば、発熱量換算係数を求め、求めた発熱量換算係数に基づいて、フィルタ再生処理の未燃の燃料添加量を調整することで、必要な燃料添加量を、より正確に求めることができる。従って、無駄な燃料の消費を、より抑制することができる。

第２の発明によれば、酸化触媒への流入ガス温度の変動が少ない運転状態にて発熱量換算係数を求めることで、より正確に発熱量換算係数を求めることができる。

第３の発明によれば、燃料の給油により燃料性状が変わった場合であっても、変わった燃料性状において最適な発熱量換算係数を求めるため、最適な燃料添加量でＤＰＦにおけるフィルタ再生処理を行うことができる。また、給油後の燃料性状において最適な発熱量換算係数を求める前にフィルタ再生処理を開始する場合でも、初期発熱量換算係数を用いることでＤＰＦにおけるフィルタ再生処理を適切に行うことができる。

第４の発明によれば、流出ガス温度と流入ガス温度との差分を積算した差分温度積算値を用いて求めることで、温度の計測誤差の影響を低減でき、より精度よく発熱量換算係数を求めることができる。

第５の発明によれば、燃料添加弁により燃料を添加する場合、酸化触媒の直前で添加できる。また、ポスト噴射により燃料を添加する場合、構造がよりシンプルになる。

第６の発明によれば、酸化触媒において燃料がすべて消費されるため、無駄な消費を抑制し、より正確に発熱量換算係数を求めることができる。

第１の実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関における全体構成を説明するブロック図である。第１の実施形態の排気浄化装置における制御の処理を説明するフローチャートである。第２の実施形態の排気浄化装置が適用される内燃機関における全体構成を説明するブロック図である。第２の実施形態における制御の処理を説明するフローチャートである。

●［第１の実施形態の排気浄化装置２０の全体構成と動作の説明（図１、図２）］
図１と図２を用いて、本発明を実施するための第１の実施形態を説明する。図１は、第１の実施形態の排気浄化装置２０が適用される内燃機関１０における全体構成を説明するブロック図である。図２は、第１の実施形態の排気浄化装置２０における制御の処理を説明するフローチャートである。

●［排気浄化装置２０における全体構成の説明（図１）］
図１に示すように、排気浄化装置２０は、制御手段２５と、流入ガス量取得手段３１と、酸化触媒４１と、フィルタ４２と、流入ガス温度取得手段５０と、流出ガス温度取得手段５２と、燃料添加弁５４と、を有している。内燃機関１０（この場合、ディーゼルエンジン）の排気通路１２には、排気浄化装置２０として、上流から、酸化触媒４１、フィルタ４２、が順次設けられている。酸化触媒４１は、炭化水素（ＨＣ）と一酸化炭素（ＣＯ）を無害化する触媒であり、フィルタ４２は、排気ガス中の粒子状物質を捕集するいわゆるＤＰＦ（Diesel Particulate Filter）である。

内燃機関１０には、燃料タンク２２から供給される燃料をシリンダ内へ噴射するインジェクタ５６が設けられて、運転状態を検出する回転検出手段３４が設けられている。吸気通路１１には、内燃機関１０に吸気されるガス（空気）の流入量を取得する流入ガス量取得手段３１が設けられている。燃料添加弁５４は、排気通路１２内における酸化触媒４１よりも上流側に配置され、排気通路１２内に燃料を噴射し酸化触媒４１に添加する。なお、燃料タンク２２からインジェクタ５６と燃料タンク２２から燃料添加弁５４への燃料供給用配管等の図示は、説明の都合上省略する。

制御手段２５は、燃料計２４、流入ガス量取得手段３１、アクセル開度検出手段３３、回転検出手段３４、流入ガス温度取得手段５０、流出ガス温度取得手段５２、燃料添加弁５４、インジェクタ５６、のそれぞれが接続されている。

制御手段２５は、燃料添加弁５４、インジェクタ５６のそれぞれに制御信号を出力して制御する。制御手段２５は、燃料添加弁５４の開度や通電時間等を制御することで、燃料の供給量を調整する。また、制御手段２５は、内燃機関１０に燃料を噴射するインジェクタ５６へ駆動信号を出力し、シリンダ内へ噴射するタイミングと噴射する燃料の量を制御する。

燃料計２４は、燃料タンク２２に設けられて、検出した燃料タンク２２内の燃料の量に応じた信号を制御手段２５に出力する。流入ガス量取得手段３１は、例えばエアフロセンサであり、吸気通路１１に設けられて内燃機関１０に吸入されたガスの流入量［ｇ／ｓ］（＝酸化触媒４１に流入するガスの流量に相当）に応じた検出信号を制御手段２５に出力する。

アクセル開度検出手段３３は、運転者が操作するアクセルの開度（すなわち、運転者の要求負荷）に応じた検出信号を制御手段２５に出力する。回転検出手段３４は、例えば内燃機関１０のクランクシャフトの回転に応じた検出信号を制御手段２５に出力する。

流入ガス温度取得手段５０は、排気通路１２内における酸化触媒４１よりも上流側に配置され、酸化触媒４１へ流入するガスの温度に応じた信号を制御手段２５に出力する。流出ガス温度取得手段５２は、排気通路１２内における酸化触媒４１よりも下流側に配置され、酸化触媒４１から流出するガスの温度に応じた信号を制御手段２５に出力する。

制御手段２５は、アクセル開度検出手段３３と回転検出手段３４のそれぞれからの信号に基づいて、内燃機関１０の運転状態（例えば、アイドリング運転、減速運転）を判定する。

●［フィルタ再生処理の説明］
フィルタ再生処理は、制御手段２５が酸化触媒４１に発熱量換算係数ｋに基づいて調整された量のフィルタ再生用燃料を添加してフィルタ４２内の粒子状物質を燃焼焼却して行う。発熱量換算係数ｋは、単位ガス流量（１ｇ／ｓ）を１℃上昇させるのに必要な燃料添加量［ｇ／ｓ］である。

発熱量換算係数ｋは、総燃料添加量［ｇ］と、酸化触媒４１に流入するガスの総流量（流入ガス量）［ｇ］と、酸化触媒４１に流入した燃料による発熱量（＝酸化触媒流出時のガス温度−酸化触媒流入時のガス温度）［℃］に基づいて求められる。なお、フィルタ再生用燃料の調整された添加量［ｇ］は、発熱量換算係数ｋ［１／℃］×（酸化触媒４１の目標流出ガス温度−酸化触媒４１の流入ガス温度）［℃］×（酸化触媒４１への総流入ガス量）［ｇ］に基づいて求められる。酸化触媒４１の目標流出ガス温度は、フィルタ４２において粒子状物質を燃焼焼却できる温度であり、６００℃〜６５０℃の範囲の温度である。また、発熱量換算係数ｋは、より確実にフィルタ再生処理を行うため、求めた発熱量換算係数ｋに例えば、１．１を乗じたものを用いても良い。

●［排気浄化装置２０における動作の説明（図２）］
排気浄化装置２０における制御手段２５（図１参照）の制御の処理手順について、図２のフローチャートを用いて説明する。なお、制御手段２５は、起動された場合、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］間隔）にて、全体処理を実行する。以下、各ステップについて詳細に説明する。

●［全体処理の説明］
ステップＳ１００において、制御手段２５は、燃料の給油有りと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１１０に処理を進め、燃料の給油有りと判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１３０に処理を進める。なお、制御手段２５は、燃料計２４（図１参照）の検出信号に基づいて、例えば、計測した燃料の量が前回計測した燃料の量と比較して増加した場合に、燃料の給油有りと判定する。

ステップＳ１１０において、制御手段２５は、発熱量換算係数ｋを初期発熱量換算係数ｋｉに設定し、ステップＳ１２０へ処理を進める。これにより、制御手段２５は、給油後の燃料に基づいて、発熱量換算係数ｋを給油後１回のみ求め更新するまでは、初期発熱量換算係数ｋｉを発熱量換算係数ｋとする。従って、制御手段２５は、給油後の燃料性状において最適な発熱量換算係数ｋを求め更新する前に、フィルタ再生処理を開始する場合でも、フィルタ４２（図１参照）におけるフィルタ再生処理を適切に行う。初期発熱量換算係数ｋｉは、酸化触媒４１の経時劣化と燃料性状のバラツキを考慮し、予め設定され制御手段２５に記憶されている発熱量換算係数である。

ステップＳ１２０において、制御手段２５は、係数更新フラグ＝０に設定し、ステップＳ１３０へ処理を進める。なお、係数更新フラグは、発熱量換算係数ｋの更新を示すフラグであり、燃料の給油有りと判定された場合に０に設定され、係数更新フラグ＝０の状態において、給油後の燃料により発熱量換算係数ｋが求められ更新された場合に１に設定される。これにより、給油後における発熱量換算係数ｋの取得は、１回に限定される。

ステップＳ１３０において、制御手段２５は、フィルタ４２に所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ１４０に処理を進め、フィルタ４２に所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ１５０に処理を進める。なお、制御手段２５は、例えば、前回フィルタ再生処理を行った時から経過時間に基づいてフィルタ４２に所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定しても良い。

ステップＳ１４０において、制御手段２５は、フィルタ再生処理をして、全体処理を終了する。

ステップＳ１５０において、制御手段２５は、係数更新フラグ＝０と判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）に処理を進め、係数更新フラグ＝０と判定しない場合（Ｎｏ）は、全体処理を終了する。

●［発熱量換算係数の取得、更新の説明（ステップＳ２００）］
以下、ステップＳ２００における発熱量換算係数ｋの取得、更新についての処理手順について説明する。なお、制御手段２５は、発熱量換算係数の取得、更新の開始時において、燃料添加量と、差分温度積算値と、総流入ガス量と、を０に初期化する処理を行う。

ステップＳ２０５において、制御手段２５は、流入ガス温度が発熱量換算係数ｋの取得可能温度以上と判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１０に処理を進め、流入ガス温度が発熱量換算係数の取得可能温度以上と判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２６５に処理を進める。なお、制御手段２５は、流入ガス温度取得手段５０（図１参照）の取得信号に基づいて、予め制御手段２５に記憶されている値と比較することで、流入ガス温度が発熱量換算係数の取得可能温度以上であるか否かを判定する。取得可能温度は、酸化触媒４１に使用する酸化触媒の材料に応じた値であり、予め制御手段２５に記憶されている。

ステップＳ２１０において、制御手段２５は、内燃機関１０（図１参照）がアイドリング運転時であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１５に処理を進め、内燃機関１０がアイドリング運転時であると判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２２０に処理を進める。なお、制御手段２５は、アクセル開度検出手段３３（図１参照）と回転検出手段３４（図１参照）からの情報に基づいて、アイドリング運転時であるか否かを判定する。

ステップＳ２２０において、制御手段２５は、内燃機関１０が減速運転時であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２１５に処理を進め、内燃機関１０が減速運転時であると判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２６５に処理を進める。なお、制御手段２５は、アクセル開度検出手段３３と回転検出手段３４からの情報に基づいて、減速運転時であるか否かを判定する。

ステップＳ２１５において、制御手段２５は、燃料添加弁５４（図１参照）を制御して、燃料の排気通路１２への燃料（係数算出用燃料）を添加して、ステップＳ２２５に処理を進める。なお、係数算出用燃料は、発熱量換算係数ｋを求める際、内燃機関１０の運転状態が所定の運転状態（本実施形態の場合、アイドリング運転、減速運転）である場合に、酸化触媒４１に添加する燃料である。制御手段２５は、係数算出用燃料が酸化触媒４１内ですべて消費されように予め設定された一定量を、所定時間の間（この場合、添加の開始から終了までの時間）、添加する。燃料添加量は、発熱量換算係数ｋを求める際に添加された係数算出用燃料の総量である。

ステップＳ２２５において、制御手段２５は、流入ガス量取得手段３１（図１参照）の情報に基づいて、酸化触媒４１へ流入する流入ガス量を取得し記憶して、ステップＳ２３０に処理を進める。なお、制御手段２５は、取得した流入ガス量を積算し、総流入ガス量を求める。

ステップＳ２３０において、制御手段２５は、流入ガス温度取得手段５０（図１参照）の情報に基づいて、酸化触媒４１へ流入する流入ガス温度を取得し記憶して、ステップＳ２３５に処理を進める。

ステップＳ２３５において、制御手段２５は、流出ガス温度取得手段５２（図１参照）の情報に基づいて、酸化触媒４１から流出する流出ガス温度を取得し記憶して、ステップＳ２４０に処理を進める。

ステップＳ２４０において、制御手段２５は、燃料を酸化触媒４１に添加している間の流出ガス温度（ステップＳ２３５）と流入ガス温度（ステップＳ２３０）との差分を積算した差分温度積算値を求め記憶し、ステップＳ２４５に処理を進める。

ステップＳ２４５において、制御手段２５は、燃料の添加の開始から所定添加時間を経過したと判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２５０に処理を進め、燃料の添加の開始から所定添加時間を経過したと判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）を終了し、全体処理へ戻る。なお、所定添加時間は、例えば、１０ｓ〜２０ｓ程度である。

ステップＳ２５０において、制御手段２５は、燃料添加弁５４を制御して、燃料の排気通路１２への添加を終了して、ステップＳ２５５に処理を進める。

ステップＳ２５５において、制御手段２５は、発熱量換算係数ｋを求めて、ステップＳ２６０に処理を進める。なお、制御手段２５は、添加の開始から添加の終了までの間における、燃料添加量と、流入ガス量と、流入ガス温度と、流出ガス温度と、により発熱量換算係数を求める。制御手段２５は、発熱量換算係数ｋ＝燃料添加量／差分温度積算値／総流入ガス量の式に基づいて、発熱量換算係数ｋを求め、記憶し更新する。

ステップＳ２６０において、制御手段２５は、係数更新フラグ＝１に設定し、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）を終了し、全体処理へ戻る。

ステップＳ２６５において、制御手段２５は、燃料の添加中であると判定した場合（Ｙｅｓ）は、ステップＳ２７０に処理を進め、燃料の添加中であると判定しない場合（Ｎｏ）は、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）を終了し、全体処理へ戻る。

ステップＳ２７０において、制御手段２５は、燃料添加弁５４を制御して、燃料の排気通路１２への添加を終了して、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）を終了し、全体処理へ戻る。

●［第２の実施形態の排気浄化装置２０Ａの全体構成と動作の説明（図３、図４）］
図３と図４を用いて、本発明を実施するための第２の実施形態を説明する。図３は、第２の実施形態の排気浄化装置２０Ａが適用される内燃機関１０における全体構成を説明するブロック図である。図４は、第２の実施形態の排気浄化装置２０Ａにおける制御の処理を説明するフローチャートである。

●［排気浄化装置２０Ａにおける全体構成の説明（図３）］
図３を用いて、本発明の排気浄化装置２０Ａを適用した内燃機関１０の全体構成について説明する。排気浄化装置２０Ａは、第１の実施形態の排気浄化装置２０に対して、燃料添加弁５４の代わりにインジェクタ５６を有している点で相違する。従って、排気浄化装置２０Ａの全体構成の詳細な説明は省略する。

●［排気浄化装置２０Ａにおける動作の説明（図４）］
排気浄化装置２０Ａ（図３参照）における制御手段２５（図３参照）の制御の処理手順について、図４のフローチャートを用いて説明する。第２の実施形態における制御手段２５の制御の処理手順は、第１の実施形態における制御の処理手順に対して、ステップＳ２００（発熱量換算係数の取得、更新）の代わりに、ステップＳ２００Ａ（発熱量換算係数の取得、更新）を有している点で相違する。なお、制御手段２５は、起動された場合、所定時間間隔（例えば数［ｍｓ］間隔）にて、全体処理を実行する。以下、各ステップについて詳細に説明する。また、相違する処理については、明確にするため太線で表されている。

●［発熱量換算係数の取得、更新の説明（ステップＳ２００Ａ）］
図４で示すように、全体処理において、制御手段２５は、ステップＳ２００の代わりに、ステップＳ２００Ａの処理を行う。以下、ステップＳ２００ＡにおけるステップＳ２００と相違する点について詳細に説明する。

ステップＳ２１５Ａにおいて、制御手段２５は、インジェクタ５６（図３参照）を制御して、内燃機関１０（図３参照）のシリンダ内にポスト噴射し、燃料（係数算出用燃料）を酸化触媒４１（図３参照）に添加して、ステップＳ２２５に処理を進める。

ステップＳ２５０Ａにおいて、制御手段２５は、インジェクタ５６を制御して、内燃機関１０のシリンダ内への燃料の添加を終了して、ステップＳ２５５に処理を進める。

図３で示すように、インジェクタ５６でポスト噴射により添加された燃料は、排気通路１２を経由して、酸化触媒４１に到達する。従って、酸化触媒４１における流入ガス量、流入ガス温度、流出ガス温度をより正確に取得するためには、添加された燃料が酸化触媒４１に到達してから流入ガス量、流入ガス温度、流出ガス温度を取得する。具体的には、インジェクタ５６でポスト噴射により添加された燃料が酸化触媒４１に到達する時間である燃料到達時間を予め測定しておき、制御手段２５に記憶する。制御手段２５は、ステップＳ２５５において、ポスト噴射の開始から燃料到達時間までの間における流入ガス量、流入ガス温度、流出ガス温度を積算せず、燃料到達時間経過後に積算を開始し総流入ガス量、差分温度積算値を求める。また、制御手段２５は、流出ガス温度と流入ガス温度との差分が予め記憶されている所定の値以上になった場合に、積算を開始し総流入ガス量、差分温度積算値を求めても良い。
●［本願の効果］

以上に説明したように、排気浄化装置は、酸化触媒の劣化の程度や燃料性状によらず、ＤＰＦにおけるフィルタ再生処理を最適な燃料で行い、燃費を向上させるとともに、ＤＰＦの性能を維持することができる。

本発明の、排気浄化装置は、本実施の形態で説明した構成、構造、形状等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

１０内燃機関
１１吸気通路
１２排気通路
２０排気浄化装置
２０Ａ排気浄化装置
２２燃料タンク
２４燃料計
２５制御手段
３１流入ガス量取得手段
３３アクセル開度検出手段
３４回転検出手段
４１酸化触媒
４２フィルタ
５０流入ガス温度取得手段
５２流出ガス温度取得手段
５４燃料添加弁
５６インジェクタ

Claims

内燃機関から排出される排気ガスに含まれる粒子状物質を捕集するフィルタと、
前記フィルタの上流側に配置される酸化触媒と、を有する、
前記排気ガスを浄化する排気浄化装置において、
前記酸化触媒に流入するガスの流入量である流入ガス量を取得する流入ガス量取得手段と、
前記酸化触媒に流入するガスの温度である流入ガス温度を取得する流入ガス温度取得手段と、
前記酸化触媒から流出するガスの温度である流出ガス温度を取得する流出ガス温度取得手段と、
制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記フィルタに所定量以上の粒子状物質が捕集されたと判定した場合に、前記酸化触媒にフィルタ再生用燃料を添加して前記フィルタ内の粒子状物質を燃焼焼却するフィルタ再生処理を行い、
前記フィルタ再生処理に先立って、前記酸化触媒に添加する前記フィルタ再生用燃料の量に対する排気ガスの昇温温度の関係を示す発熱量換算係数を求め、
前記発熱量換算係数を求める際は、
燃料添加量と、
前記燃料添加量の燃料を前記酸化触媒に添加している間における前記流入ガス量、前記流入ガス温度、及び前記流出ガス温度と、
に基づいて発熱量換算係数を求め、
前記発熱量換算係数に基づいて前記フィルタ再生処理時に前記酸化触媒に添加する前記フィルタ再生用燃料を調整する、
排気浄化装置。
請求項１に記載の排気浄化装置であって、
前記制御手段は、
前記内燃機関のアイドリング運転時又は減速運転時において、前記発熱量換算係数を求める、
排気浄化装置。
請求項１又は２に記載の排気浄化装置であって、
前記制御手段は、
前記内燃機関における燃料の給油後、給油後の燃料に基づいて、前記発熱量換算係数を給油後１回のみ求め更新するまでは、予め設定された初期発熱量換算係数を前記発熱量換算係数とする、
排気浄化装置。
請求項１〜３のいずれか一項に記載の排気浄化装置であって、
前記制御手段は、
前記発熱量換算係数を求める場合、
前記燃料添加量と、
前記燃料添加量の燃料を前記酸化触媒に添加している間における前記流出ガス温度と前記流入ガス温度との差分を積算した差分温度積算値、及び前記流入ガス量と、
に基づいて前記発熱量換算係数を求める、
排気浄化装置。
請求項１〜４のいずれか一項に記載の排気浄化装置であって、
前記酸化触媒への燃料は、
前記酸化触媒の上流側の排気通路に配置された燃料添加弁により添加され、
又は、
前記内燃機関のシリンダ内におけるインジェクタによるポスト噴射により添加される、
排気浄化装置。
請求項１〜５のいずれか一項に記載の排気浄化装置であって、
前記発熱量換算係数を求める際、
前記内燃機関の運転状態が所定の運転状態である場合に、前記酸化触媒に添加する係数算出用燃料が、前記酸化触媒内ですべて消費されように予め設定された一定量を、所定時間の間、添加する、
排気浄化装置。