JP2021165546A - Exhaust emission control device for internal combustion engine - Google Patents

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怜 杉山
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Abstract

To appropriately regenerate a particulate filter during a high load operation of an engine.SOLUTION: An exhaust emission control device for an internal combustion engine includes: a waste gate valve device (17) controlling the amount of exhaust gas flowing in a bypass passage (16) bypassing an exhaust turbine (8b); a particulate filter (15) disposed in an exhaust passage (13); an EGR passage (18) connecting the exhaust passage (13) with an engine intake passage; and an EGR gas amount control device. When regeneration of the particulate filter (15) is performed in a high load operating state of the engine, the waste gate valve device (17) and the EGR gas amount control device are controlled to supply part of intake air in the engine intake passage to the particulate filter (15) via the EGR passage (18).SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は内燃機関の排気浄化装置に関する。 The present invention relates to an exhaust gas purification device for an internal combustion engine.

過給用の排気ターボチャージャを具備しており、排気ターボチャージャの排気タービン下流の排気通路内に排気浄化装置、例えば、パティキュレートフィルタが配置されており、排気タービンとパティキュレートフィルタ間の排気通路がEGR通路を介して排気ターボチャージャの吸気コンプレッサ上流の機関吸気通路に連結されており、EGR通路内にはEGR弁が配置されており、吸気コンプレッサ下流の機関吸気通路とEGR弁上流のEGR通路とがバイパス通路を介して連結されており、機関高負荷運転時或いはパティキュレートフィルタの再生時であってEGR弁が閉弁せしめられているときに、吸気コンプレッサから排出された吸入空気の一部をバイパス通路を介してEGR通路内に供給してEGR通路内を上流側に向け逆流させ、逆流する吸入空気流によりEGR通路内に滞留する未燃燃料や凝縮水をEGR通路内から除去するようにした内燃機関が公知である(例えば特許文献1を参照)。 It is equipped with an exhaust gas recirculation for supercharging, and an exhaust gas recirculation device, for example, a particulate filter is arranged in the exhaust passage downstream of the exhaust turbine of the exhaust turbocharger, and the exhaust passage between the exhaust turbine and the particulate filter. Is connected to the engine intake passage upstream of the intake compressor of the exhaust turbocharger via the EGR passage, and an EGR valve is arranged in the EGR passage, and the engine intake passage downstream of the intake compressor and the EGR passage upstream of the EGR valve. Is connected via a bypass passage, and a part of the intake air discharged from the intake compressor during high engine load operation or during regeneration of the particulate filter and when the EGR valve is closed. Is supplied into the EGR passage through the bypass passage to cause the EGR passage to flow backward toward the upstream side, and the unburned fuel and condensed water staying in the EGR passage are removed from the EGR passage by the backflowing intake air flow. (See, for example, Patent Document 1).

特許第4792997号公報Japanese Patent No. 4792997

ところで、パティキュレートフィルタ上に堆積したパティキュレートを燃焼除去するためには、即ち、パティキュレートフィルタを再生させるためには、空気が必要である。一方、車両減速運転時の一時的な燃料の供給停止時にはパティキュレートフィルタに空気が供給され、従って、このときパティキュレートフィルタの再生が行われる。この車両減速運転は、通常、頻繁に繰り返し行われ、従って、通常は、パティキュレートフィルタの再生は問題なく行われる。ところが、トーイング登坂等のエンジン高負荷運転が継続する場合には、パティキュレートフィルタの再生が行われなくなり、従ってこのような場合には、何らかの方法によりパティキュレートフィルタの再生する必要がある。この場合、パティキュレートフィルタを再生するために、吸入空気の一部をEGR通路を介してパティキュレートフィルタに供給することが考えられる。 By the way, in order to burn and remove the particulates deposited on the particulate filter, that is, in order to regenerate the particulate filter, air is required. On the other hand, when the fuel supply is temporarily stopped during the deceleration operation of the vehicle, air is supplied to the particulate filter, and therefore, the particulate filter is regenerated at this time. This vehicle deceleration operation is usually repeated frequently, and therefore the regeneration of the particulate filter is usually performed without any problem. However, when the engine high load operation such as towing uphill continues, the particulate filter is not regenerated. Therefore, in such a case, it is necessary to regenerate the particulate filter by some method. In this case, in order to regenerate the particulate filter, it is conceivable to supply a part of the intake air to the particulate filter via the EGR passage.

一方、上述したように、上述の公知の内燃機関では、吸入空気の一部がEGR通路を介してパティキュレートフィルタに供給される。しかしながら、逆流する吸入空気流によりEGR通路内に滞留する未燃燃料や凝縮水を吹き飛ばすには、逆流する吸入空気流をかなり多量にする必要と考えられ、従って、上述の公知の内燃機関では、多量の吸入空気流がパティキュレートフィルタに流入するものと考えられる。ところが、多量の吸入空気流がパティキュレートフィルタに流入すると、パティキュレートフィルタが過熱され、その結果、パティキュレートフィルタが劣化したり溶損する恐れがある。また、上述の内燃機関では、逆流する吸入空気流を生成するためのバイパス通路を追加設置しなければならず、従って、構造が複雑になるという問題がある。
本発明は、簡素な構造でもって、機関高負荷運転時であっても、パティキュレートフィルタを再生し得る内燃機関の排気浄化装置を提供することにある。
On the other hand, as described above, in the above-mentioned known internal combustion engine, a part of the intake air is supplied to the particulate filter via the EGR passage. However, in order to blow off the unburned fuel and condensed water staying in the EGR passage by the backflow intake air flow, it is considered necessary to increase the backflow intake air flow considerably, and therefore, in the above-mentioned known internal combustion engine, It is considered that a large amount of intake air flow flows into the particulate filter. However, when a large amount of intake air flow flows into the particulate filter, the particulate filter is overheated, and as a result, the particulate filter may be deteriorated or melted. Further, in the above-mentioned internal combustion engine, it is necessary to additionally install a bypass passage for generating a backflow intake air flow, and therefore, there is a problem that the structure becomes complicated.
An object of the present invention is to provide an exhaust gas purification device for an internal combustion engine having a simple structure and capable of regenerating a particulate filter even during high engine load operation.

本発明によれば、過給用の排気ターボチャージャを具備しており、機関排気通路内に排気ターボチャージャの排気タービンが配置されており、排気タービンを迂回して排気タービン上流の排気通路と排気タービン下流の排気通路とを連結するバイパス通路と、バイパス通路内を流れる排気ガス量を制御するウェストゲートバルブ装置と、排気タービン下流の排気通路内に配置されたパティキュレートフィルタと、排気タービンとパティキュレートフィルタ間の排気通路を排気ターボチャージャの吸気コンプレッサ下流の機関吸気通路に連結するEGR通路と、EGR通路内に配置されて排気通路から機関吸気通路内に再循環されるEGRガス量を制御するEGRガス量制御装置とを具備しており、機関高負荷運転状態においてパティキュレートフィルタの再生を行うときには、ウェストゲートバルブ装置とEGRガス量制御装置とを制御して機関吸気通路内の吸入空気の一部を、EGR通路を介して、パティキュレートフィルタに供給する内燃機関の排気浄化装置が提供される。 According to the present invention, the exhaust turbocharger for supercharging is provided, the exhaust turbine of the exhaust turbocharger is arranged in the engine exhaust passage, and the exhaust passage and the exhaust upstream of the exhaust turbine are bypassed. A bypass passage connecting the exhaust passage downstream of the turbine, a waistgate valve device for controlling the amount of exhaust gas flowing in the bypass passage, a particulate filter arranged in the exhaust passage downstream of the exhaust turbine, an exhaust turbine and a patty. Controls the amount of EGR gas that connects the exhaust passage between the curate filters to the engine intake passage downstream of the intake compressor of the exhaust turbocharger and the amount of EGR gas that is arranged in the EGR passage and recirculated from the exhaust passage into the engine intake passage. It is equipped with an EGR gas amount control device, and when the particulate filter is regenerated in a high engine load operation state, the Westgate valve device and the EGR gas amount control device are controlled to control the intake air in the engine intake passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that supplies a part to a particulate filter via an EGR passage is provided.

ウェストゲートバルブ装置とEGRガス量制御装置とを制御するだけで、パティキュレートフィルタを再生することができる。 The particulate filter can be regenerated only by controlling the wastegate valve device and the EGR gas amount control device.

図1は内燃機関の全体図である。FIG. 1 is an overall view of an internal combustion engine. 図2Aおよび図2Bは夫々、等出力線およびマニホルド圧のマップを示す図である。2A and 2B are diagrams showing maps of iso-output lines and manifold pressures, respectively. 図3Aおよび図3Bは夫々、過給領域および吸気コンプレッサ出口圧を示す図である。3A and 3B are diagrams showing the supercharging region and the intake compressor outlet pressure, respectively. 図4は、パティキュレートフィルタ再生制御のタイムチャートである。FIG. 4 is a time chart of the particulate filter reproduction control. 図5は、図4に示されるタイムチャートの一部の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a part of the time chart shown in FIG. 図6は、再生制御を行うためのフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart for performing reproduction control. 図7は、第2実施例におけるパティキュレートフィルタ再生制御のタイムチャートである。FIG. 7 is a time chart of the particulate filter reproduction control in the second embodiment. 図8は、再生制御を行うためのフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart for performing reproduction control. 図9は、再生制御を行うためのフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart for performing reproduction control.

図1にガソリンを燃料とする内燃機関の全体図を示す。図1を参照すると、1は機関本体、2は各気筒の燃焼室、3は各気筒に対して夫々設けられた燃料噴射弁、4は吸気マニホルド、5は排気マニホルドを夫々示す。吸気マニホルド4の吸入空気流入口には、アクチュエータにより駆動されるスロットル弁6が配置される。吸気マニホルド4は吸気ダクト7を介して排気ターボチャージャ8の吸気コンプレッサ8aの出口に連結され、吸気コンプレッサ8aの入口は吸入空気量検出器9を介してエアクリーナ10に連結される。吸気ダクト7内には、吸気ダクト7内を流れる吸入空気を冷却するためのインタクーラ11が配置される。一方、排気マニホルド5は排気通路12を介して排気ターボチャージャ8の排気タービン8bの入口に連結され、排気タービン8bの出口は排気通路13に連結される。 FIG. 1 shows an overall view of an internal combustion engine using gasoline as fuel. Referring to FIG. 1, 1 is an engine body, 2 is a combustion chamber of each cylinder, 3 is a fuel injection valve provided for each cylinder, 4 is an intake manifold, and 5 is an exhaust manifold. A throttle valve 6 driven by an actuator is arranged at the intake air inlet of the intake manifold 4. The intake manifold 4 is connected to the outlet of the intake compressor 8a of the exhaust turbocharger 8 via the intake duct 7, and the inlet of the intake compressor 8a is connected to the air cleaner 10 via the intake air amount detector 9. An intercooler 11 for cooling the intake air flowing in the intake duct 7 is arranged in the intake duct 7. On the other hand, the exhaust manifold 5 is connected to the inlet of the exhaust turbine 8b of the exhaust turbocharger 8 via the exhaust passage 12, and the outlet of the exhaust turbine 8b is connected to the exhaust passage 13.

排気通路13内には、排気浄化用触媒14が配置され、触媒14下流の排気通路13内にはパティキュレートフィルタ(GPF)13が配置される。図1に示される実施例では、触媒14は三元触媒からなり、また、パティキュレートフィルタ(GPF)13上には三元触媒が担持されている。一方、排気タービン8b上流の排気通路12は、排気タービン8bを迂回するバイパス通路16を介して、排気タービン8bと触媒14間の排気通路13に連結され、バイパス通路16内には、バイパス通路16内を流れる排気ガス量を制御するウェストゲートバルブを備えたウェストゲートバルブ装置17が配置される。また、触媒14とパティキュレートフィルタ15間の排気通路13は、排気ガス再循環(以下、EGRと称す)通路18を介して吸気マニホルド4に連結されており、このEGR通路18内にはEGR弁19が配置される。このEGR弁19が、排気通路13から機関吸気通路内に再循環されるEGRガス量を制御するEGRガス量制御装置を形成している。 An exhaust purification catalyst 14 is arranged in the exhaust passage 13, and a particulate filter (GPF) 13 is arranged in the exhaust passage 13 downstream of the catalyst 14. In the embodiment shown in FIG. 1, the catalyst 14 is composed of a three-way catalyst, and the three-way catalyst is supported on the particulate filter (GPF) 13. On the other hand, the exhaust passage 12 upstream of the exhaust turbine 8b is connected to the exhaust passage 13 between the exhaust turbine 8b and the catalyst 14 via the bypass passage 16 bypassing the exhaust turbine 8b, and the bypass passage 16 is inside the bypass passage 16. A wastegate valve device 17 including a wastegate valve that controls the amount of exhaust gas flowing through the inside is arranged. Further, the exhaust passage 13 between the catalyst 14 and the particulate filter 15 is connected to the intake manifold 4 via an exhaust gas recirculation (hereinafter referred to as EGR) passage 18, and an EGR valve is provided in the EGR passage 18. 19 is arranged. The EGR valve 19 forms an EGR gas amount control device that controls the amount of EGR gas recirculated from the exhaust passage 13 into the engine intake passage.

図1に示されるように、吸気マニホルド4内には、吸気マニホルド4内の圧力(以下、マニホルド圧と称する)を検出するための圧力センサ20が配置されており、吸気コンプレッサ8aとインタクーラ11間の吸気ダクト7内には、吸気コンプレッサ8aの出口における吸入空気圧(以下、コンプレッサ出口圧と称する)を検出するための圧力センサ21が配置されている。また、触媒14下流の排気通路13内には、空燃比センサ22が配置されている。更に、パティキュレートフィルタ15には、パティキュレートフィルタ15前後の排気通路13内の差圧を検出するための差圧センサ23と、パティキュレートフィルタ15の温度を検出するための温度センサ24が設けられている。 As shown in FIG. 1, a pressure sensor 20 for detecting the pressure in the intake manifold 4 (hereinafter referred to as the manifold pressure) is arranged in the intake manifold 4, and is located between the intake compressor 8a and the intercooler 11. In the intake duct 7 of the above, a pressure sensor 21 for detecting the intake air pressure at the outlet of the intake compressor 8a (hereinafter, referred to as the compressor outlet pressure) is arranged. Further, an air-fuel ratio sensor 22 is arranged in the exhaust passage 13 downstream of the catalyst 14. Further, the particulate filter 15 is provided with a differential pressure sensor 23 for detecting the differential pressure in the exhaust passage 13 before and after the particulate filter 15 and a temperature sensor 24 for detecting the temperature of the particulate filter 15. ing.

電子制御ユニット30はデジタルコンピュータからなり、双方向性バス31によって互いに接続されたROM(リードオンリメモリ)32、RAM(ランダムアクセスメモリ)33、CPU(マイクロプロセッサ)34、入力ポート35および出力ポート36を具備する。入力ポート35には、吸入空気量検出器9、圧力センサ20、圧力センサ21、空燃比センサ22、差圧センサ23および温度センサ24の出力信号が、対応するAD変換器37を介して入力される。また、アクセルペダル40にはアクセルペダル40の踏込み量、即ち、アクセル開度に比例した出力電圧を発生するアクセル開度センサ41が接続され、アクセル開度センサ41の出力電圧は対応するAD変換器37を介して入力ポート35に入力される。更に入力ポート35にはクランクシャフトが例えば30°回転する毎に出力パルスを発生するクランク角センサ42が接続される。CPU34では、このクランク角センサ42の出力パルスから機関回転数が算出される。一方、出力ポート36は対応する駆動回路38を介して燃料噴射弁3、スロットル弁6の駆動用アクチュエータ、ウェストゲートバルブ装置17、EGR制御弁19および機関本体に取り付けられた自動変速機25に接続される。 The electronic control unit 30 is composed of a digital computer, and is connected to each other by a bidirectional bus 31. A ROM (read-only memory) 32, a RAM (random access memory) 33, a CPU (microprocessor) 34, an input port 35, and an output port 36. Equipped with. The output signals of the intake air amount detector 9, the pressure sensor 20, the pressure sensor 21, the air fuel ratio sensor 22, the differential pressure sensor 23 and the temperature sensor 24 are input to the input port 35 via the corresponding AD converter 37. NS. Further, the accelerator pedal 40 is connected to an accelerator opening sensor 41 that generates an output voltage proportional to the depression amount of the accelerator pedal 40, that is, an accelerator opening degree, and the output voltage of the accelerator opening degree sensor 41 is a corresponding AD converter. It is input to the input port 35 via 37. Further, a crank angle sensor 42 that generates an output pulse every time the crankshaft rotates, for example, 30 ° is connected to the input port 35. In the CPU 34, the engine speed is calculated from the output pulse of the crank angle sensor 42. On the other hand, the output port 36 is connected to the fuel injection valve 3, the actuator for driving the throttle valve 6, the wastegate valve device 17, the EGR control valve 19, and the automatic transmission 25 attached to the engine body via the corresponding drive circuit 38. Will be done.

最初に、図1に示される内燃機関の通常運転時における運転制御の概要について説明する。図1に示される内燃機関では、通常、空燃比センサ22の出力信号に基づいて、空燃比が理論空燃比となるように制御されている、従って、排気ガス中に含まれる未燃HC,COおよびNOは、触媒14において良好に浄化され、触媒14において浄化しきれなかった未燃HC,COおよびNOは、三元触媒を担持したパティキュレートフィルタ15において浄化される。更に、排気ガス中に含まれる排気微粒子、即ち、パティキュレートはパティキュレートフィルタ15上に捕集される。一方、図1に示される内燃機関では、車両減速運転時には、一時的に燃料の供給が停止される。このとき、機関からは空気が排出され、この空気がパティキュレートフィルタ15に供給される。その結果、パティキュレートフィルタ15上に堆積しているパティキュレートは、この空気により燃焼除去され、パティキュレートフィルタ15が再生される。 First, an outline of operation control during normal operation of the internal combustion engine shown in FIG. 1 will be described. In the internal combustion engine shown in FIG. 1, the air-fuel ratio is usually controlled to be the stoichiometric air-fuel ratio based on the output signal of the air-fuel ratio sensor 22, and therefore, unburned HC and CO contained in the exhaust gas. And NO X are well purified in the catalyst 14, and unburned HC, CO and NO X that could not be purified in the catalyst 14 are purified in the particulate filter 15 carrying the three-way catalyst. Further, the exhaust fine particles contained in the exhaust gas, that is, the particulate, are collected on the particulate filter 15. On the other hand, in the internal combustion engine shown in FIG. 1, the fuel supply is temporarily stopped during the vehicle deceleration operation. At this time, air is discharged from the engine, and this air is supplied to the particulate filter 15. As a result, the particulates deposited on the particulate filter 15 are burned and removed by this air, and the particulate filter 15 is regenerated.

図2Aの実線は、図1に示される内燃機関の等出力線を示している。図2Aに示されるように、機関の出力は、エンジントルクが大きくなるほど高くなり、エンジン回転数が高くなるほど高くなる。なお、図1に示される内燃機関では、前述したように、空燃比が理論空燃比に維持されており、従って、図2Aの実線で示される等出力線は,燃焼室2内へ供給される空気の等供給空気量線を示していると言える。従って、図2Aにおいて、エンジンの要求トルクとエンジン回転数が決まると、燃焼室2内へ供給される空気の供給空気量が定まることになる。一方、機関吸気通路内に再循環されるEGRガス量は、エンジントルクとエンジン回転数が決まるとそれに応じて定まる。従って、EGRガスの再循環が行われている状態において燃焼室2内への供給空気量がエンジンの要求トルクとエンジン回転数から決まる空気量とされたときのマニホルド圧は、このときのエンジンの要求トルクおよびエンジン回転数に応じた一定値となる。また、EGRガスの再循環が停止されている状態において燃焼室2内への供給空気量がエンジンの要求トルクとエンジン回転数から決まる空気量とされたときのマニホルド圧も、このときのエンジンの要求トルクおよびエンジン回転数に応じた一定値となる。即ち、マニホルド圧は、エンジンの要求トルクおよびエンジン回転数が決まるとそれ応じて定まることになる。このマニホルド圧Pijは、エンジントルクとエンジン回転数の関数として、図2Bに示されるようなマップの形で予めROM33内に記憶されている。 The solid line in FIG. 2A shows the equal output line of the internal combustion engine shown in FIG. As shown in FIG. 2A, the engine output increases as the engine torque increases, and increases as the engine speed increases. In the internal combustion engine shown in FIG. 1, the air-fuel ratio is maintained at the stoichiometric air-fuel ratio as described above. Therefore, the isopower line shown by the solid line in FIG. 2A is supplied into the combustion chamber 2. It can be said that it shows the equal supply air amount line of air. Therefore, in FIG. 2A, when the required torque of the engine and the engine speed are determined, the amount of air supplied into the combustion chamber 2 is determined. On the other hand, the amount of EGR gas recirculated in the engine intake passage is determined when the engine torque and the engine speed are determined. Therefore, the manifold pressure when the amount of air supplied to the combustion chamber 2 is the amount of air determined by the required torque of the engine and the engine speed in the state where the EGR gas is recirculated is the engine pressure at this time. It becomes a constant value according to the required torque and engine speed. Further, the manifold pressure when the amount of air supplied to the combustion chamber 2 is the amount of air determined by the required torque of the engine and the engine rotation speed in the state where the recirculation of the EGR gas is stopped is also the engine pressure at this time. It becomes a constant value according to the required torque and engine speed. That is, the manifold pressure is determined when the required torque of the engine and the engine speed are determined. The manifold pressure Pij is stored in the ROM 33 in advance in the form of a map as shown in FIG. 2B as a function of the engine torque and the engine speed.

一方、図3Aは、図2Aに示される燃焼室2内への供給空気量を得るために行われるスロットル弁6の制御と過給制御の概要を示している。なお、図3Aにおいて、縦軸は、燃焼室2内への供給空気量を示しており、横軸はエンジン回転数を示している。図3Aにおいて、一点鎖線Mは、過給領域と無過給領域との境界を示していて、この境界M上では、マニホルド圧がほぼ大気圧となっており、境界Mよりも下側の領域では過給が行われず、境界Mよりも上側の領域では過給が行われる。また、図3Aには、EGR上限とEGR下限とが示されており、これらEGR上限とEGR下限との間の領域でEGRガスの再循環が行われ、EGR下限よりも下側の領域およびEGR上限よりも上側の領域ではEGRガスの再循環が停止される。なお、図3Aに示されるEGR上限とEGR下限は、一例を示すものであって機関の種類等によって異なる。特に、図3Aに示されるEGR上限は、燃焼室2内への供給空気量およびエンジン回転数以外のエンジンの運転状態に影響を与える因子、例えば、機関冷却水温によっても変化し、図3Aに示される位置に固定化されている訳ではない。即ち、図3AにおけるEGR上限は、発明を説明する上での便宜上、図3Aに示される位置に記載されているにすぎない。 On the other hand, FIG. 3A shows an outline of control and supercharging control of the throttle valve 6 performed to obtain the amount of air supplied into the combustion chamber 2 shown in FIG. 2A. In FIG. 3A, the vertical axis represents the amount of air supplied into the combustion chamber 2, and the horizontal axis represents the engine speed. In FIG. 3A, the alternate long and short dash line M indicates the boundary between the supercharged region and the non-supercharged region. On this boundary M, the manifold pressure is approximately atmospheric pressure, and the region below the boundary M. Is not supercharged, and is supercharged in the region above the boundary M. Further, FIG. 3A shows the EGR upper limit and the EGR lower limit, and the EGR gas is recirculated in the region between the EGR upper limit and the EGR lower limit, and the region below the EGR lower limit and the EGR In the region above the upper limit, the recirculation of EGR gas is stopped. The EGR upper limit and the EGR lower limit shown in FIG. 3A are examples and differ depending on the type of engine and the like. In particular, the EGR upper limit shown in FIG. 3A also changes depending on factors other than the amount of air supplied to the combustion chamber 2 and the operating state of the engine other than the engine speed, for example, the engine cooling water temperature, and is shown in FIG. 3A. It is not fixed in the position where it is used. That is, the EGR upper limit in FIG. 3A is only shown at the position shown in FIG. 3A for convenience in explaining the invention.

さて、図3Aにおいて、境界Mよりも下側の無過給領域では、ウェストゲートバルブ装置17がバイパス通路16を全開しており、従って、このとき、排気ターボチャージャ8は、無作動状態にある。また、境界Mよりも下側の無過給領域では、燃焼室2内への供給空気量は、スロットル弁6により制御されている。一方、境界Mよりも上側の過給領域では、スロットル弁6が全開せしめられ、EGR上限よりも下側の領域ではEGRガスの再循環が行われており、およびEGR上限よりも上側の領域ではEGRガスの再循環が停止されている。また、この過給領域では、ウェストゲートバルブ装置17のウェストゲートバルブが閉弁或いは部分開状態とされており、燃焼室2内への供給空気量が、図2Aに示されるエンジンの要求トルクとエンジン回転数から定まる空気量となるように、ウェストゲートバルブ装置17によって過給圧が制御されている。このとき、マニホルド圧は、図2Bのマップで示されるマニホルド圧Pijとなっている。 Now, in FIG. 3A, in the non-supercharged region below the boundary M, the wastegate valve device 17 fully opens the bypass passage 16, and therefore, at this time, the exhaust turbocharger 8 is in an inactive state. .. Further, in the non-supercharged region below the boundary M, the amount of air supplied into the combustion chamber 2 is controlled by the throttle valve 6. On the other hand, in the supercharging region above the boundary M, the throttle valve 6 is fully opened, in the region below the EGR upper limit, EGR gas is recirculated, and in the region above the EGR upper limit. The recirculation of EGR gas has been stopped. Further, in this supercharging region, the wastegate valve of the wastegate valve device 17 is closed or partially opened, and the amount of air supplied into the combustion chamber 2 is the required torque of the engine shown in FIG. 2A. The boost pressure is controlled by the wastegate valve device 17 so that the amount of air is determined by the engine speed. At this time, the manifold pressure is the manifold pressure Pij shown in the map of FIG. 2B.

さて、前述したように、車両減速運転時において一時的な燃料の供給が停止されると、パティキュレートフィルタ15の再生が行われる。この車両減速運転は、通常、頻繁に繰り返し行われ、従って、通常は、パティキュレートフィルタ15の再生は問題なく行われる。ところが、トーイング登坂等の機関高負荷運転が継続する場合には、車両減速運転が行われないためにパティキュレートフィルタ15の再生が行われなくなり、従ってこのような場合において、パティキュレートフィルタ15の再生要求があったときには、パティキュレートフィルタ15を何らかの方法により再生する必要がある。そこで本発明では、このような場合、吸入空気の一部をEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給し、それによって、パティキュレートフィルタ15を再生するようにしている。本発明による実施例では、このパティキュレートフィルタ15の再生制御は、機関の運転状態が、図3AにおいてEGR上限と全負荷線Fとの間のSSで示される過給領域にあるときに行われる。以下、この本発明によるパティキュレートフィルタ15の再生制御が行われる過給領域を、再生制御領域SSと称する。図3Aからわかるように、再生制御領域SSは、機関高負荷運転領域である。 As described above, when the supply of fuel is temporarily stopped during the deceleration operation of the vehicle, the particulate filter 15 is regenerated. This vehicle deceleration operation is usually repeated frequently, and therefore, usually, the regeneration of the particulate filter 15 is performed without any problem. However, when the engine high load operation such as towing uphill continues, the particulate filter 15 is not regenerated because the vehicle deceleration operation is not performed. Therefore, in such a case, the particulate filter 15 is regenerated. When requested, the particulate filter 15 needs to be regenerated in some way. Therefore, in the present invention, in such a case, a part of the intake air is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18, thereby regenerating the particulate filter 15. In the embodiment according to the present invention, the regeneration control of the particulate filter 15 is performed when the operating state of the engine is in the supercharging region indicated by SS between the EGR upper limit and the full load line F in FIG. 3A. .. Hereinafter, the supercharging region in which the regeneration control of the particulate filter 15 according to the present invention is performed is referred to as a regeneration control region SS. As can be seen from FIG. 3A, the regeneration control region SS is an engine high load operation region.

次に、このとき行われるパティキュレートフィルタ15の再生制御の概要について説明する。パティキュレートフィルタ15上に捕集されたパティキュレートの堆積量が一定量を越えると、パティキュレートフィルタ15の再生要求が出される。パティキュレートの堆積量が一定量を越えたか否かは、パティキュレートの堆積量の算出値、或いは、パティキュレートフィルタ15の前後差圧に基づき判断される。本発明による実施例では、パティキュレートフィルタ15の前後差圧が閾値を越えたときに、パティキュレートフィルタ15を再生すべきであると判断され、パティキュレートフィルタ15の再生要求が出される。 Next, the outline of the reproduction control of the particulate filter 15 performed at this time will be described. When the accumulated amount of the particulates collected on the particulate filter 15 exceeds a certain amount, a request for regeneration of the particulate filter 15 is issued. Whether or not the accumulated amount of the particulate exceeds a certain amount is determined based on the calculated value of the accumulated amount of the particulate or the differential pressure before and after the particulate filter 15. In the embodiment according to the present invention, when the differential pressure before and after the particulate filter 15 exceeds the threshold value, it is determined that the particulate filter 15 should be regenerated, and a request for regeneration of the particulate filter 15 is issued.

パティキュレートフィルタ15を再生すべきときには、パティキュレートフィルタ15に空気が供給される。パティキュレートフィルタ15に空気が供給されると、パティキュレートフィルタ15上に堆積したパティキュレートが酸化せしめられ、パティキュレートフィルタ15上から燃焼除去せしめられる。この場合、パティキュレートフィルタ15に供給された全空気がパティキュレートを燃焼除去するために消費されるようにした場合において必要とされる単位時間当たりの空気量は、パティキュレートの酸化反応速度に依存しており、このパティキュレートの燃焼除去のために単位時間当たり必要とされる空気量は、パティキュレートフィルタ15の温度が高くなると増大する。本発明による実施例では、このパティキュレートを燃焼除去するための空気は、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される。このパティキュレートの燃焼除去のために単位時間当たり必要とされる空気量を、以下、再生のための要求空気量tGegr と称す。 When the particulate filter 15 should be regenerated, air is supplied to the particulate filter 15. When air is supplied to the particulate filter 15, the particulate deposited on the particulate filter 15 is oxidized and burned off from the particulate filter 15. In this case, the amount of air required per unit time when all the air supplied to the particulate filter 15 is consumed to burn and remove the particulate depends on the oxidation reaction rate of the particulate. The amount of air required per unit time for the combustion removal of the particulate filter increases as the temperature of the particulate filter 15 increases. In the embodiment according to the present invention, the air for burning and removing the particulate is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18. The amount of air required per unit time for burning and removing the particulate is hereinafter referred to as the required amount of air for regeneration tGegr.

さて、前述したように、本発明による実施例では、パティキュレートフィルタ15の再生制御は、機関の運転状態が、図3Aに示される再生制御領域SS、即ち、機関高負荷運転領域にあるときに行われる。この再生制御領域SSでは、EGR弁19が閉弁されており、吸気マニホルド4へのEGRガスの再循環が停止されている。また、この再生制御領域SSでは、燃焼室2内への供給空気量が、図2Aに示されるエンジンの要求トルクとエンジン回転数から定まる空気量となるようにウェストゲートバルブ装置17によってWGV開度(ウェストゲートバルブ開度)が制御されている。前述したように、このときのマニホルド圧は、図2Bのマップで示されるマニホルド圧Pijとなっている。 As described above, in the embodiment according to the present invention, the regeneration control of the particulate filter 15 is performed when the operating state of the engine is in the regeneration control region SS shown in FIG. 3A, that is, the engine high load operating region. Will be done. In this regeneration control region SS, the EGR valve 19 is closed, and the recirculation of the EGR gas to the intake manifold 4 is stopped. Further, in the regeneration control region SS, the wastegate valve device 17 adjusts the WGV opening degree so that the amount of air supplied into the combustion chamber 2 becomes the amount of air determined from the required torque of the engine and the engine speed shown in FIG. 2A. (Wastegate valve opening) is controlled. As described above, the manifold pressure at this time is the manifold pressure Pij shown in the map of FIG. 2B.

さて、本発明による実施例では、機関の運転状態が再生制御領域SSであるときに、パティキュレートフィルタ15の再生要求がなされると、吸入空気の一部をEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給するために、EGR弁19が開弁され、このとき、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegrが、再生のための要求空気量tGegrとなるように、ウェストゲートバルブ装置17によりWGV開度が制御されると共に、EGR弁19の開度が制御される。次に、このパティキュレートフィルタ15の再生制御について、図4に示されるタイムチャートを参照しつつ説明する。 By the way, in the embodiment according to the present invention, when the regeneration request of the particulate filter 15 is made when the operating state of the engine is the regeneration control region SS, a part of the intake air is partitioned through the EGR passage 18. The EGR valve 19 is opened to supply to 15, and at this time, the amount of air Gegr supplied to the particulate filter 15 via the EGR passage 18 becomes the required amount of air tGegr for regeneration. The WGV opening degree is controlled by the wastegate valve device 17, and the opening degree of the EGR valve 19 is controlled. Next, the reproduction control of the particulate filter 15 will be described with reference to the time chart shown in FIG.

図4を参照すると、図4には、加速運転の終期から機関の運転が安定するまでの間における車速、アクセルペダル40の踏み込み量(アクセル開度)、エンジントルク、圧力(コンプレッサ出口圧Pcとマニホルド圧Pm)、WGV開度(ウェストゲートバルブ開度)、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegr およびEGR弁開度の時間的変化が示されている。図4を参照すると、加速運転の終期においてアクセルペダル40の踏み込み量が少しずつ低下せしめられるとエンジントルクも少しずつ低下する。このとき、WGV開度も少しずつ低下せしめられる。WGV開度が低下せしめられると、過給圧が上昇せしめられるために、コンプレッサ出口圧Pcおよびマニホルド圧Pmが増大する。なお、図4に示されるように、マニホルド圧Pmは、吸入空気がインタクーラ11を流通する際の圧力低下分だけ、コンプレッサ出口圧Pcに対して低くなる。 Referring to FIG. 4, FIG. 4 shows the vehicle speed, the amount of depression of the accelerator pedal 40 (accelerator opening), the engine torque, and the pressure (compressor outlet pressure Pc) from the end of the accelerated operation to the stabilization of the engine operation. The changes over time of the manifold pressure Pm), the WGV opening degree (wastegate valve opening degree), the amount of air supplied to the particulate filter 15 via the EGR passage 18, and the EGR valve opening degree are shown. Referring to FIG. 4, when the amount of depression of the accelerator pedal 40 is gradually reduced at the end of the accelerated operation, the engine torque is also gradually reduced. At this time, the WGV opening degree is also gradually reduced. When the WGV opening degree is decreased, the boost pressure is increased, so that the compressor outlet pressure Pc and the manifold pressure Pm increase. As shown in FIG. 4, the manifold pressure Pm is lower than the compressor outlet pressure Pc by the amount of pressure decrease when the intake air flows through the intercooler 11.

加速運転が終了し、ほぼ定常な機関運転状態が一定期間継続すると、図4のファイアリング中GPF再生実施で示される期間、パティキュレートフィルタ15の再生制御が行われる。このパティキュレートフィルタ15の再生を行う際には、パティキュレートフィルタ15の温度に基づいて、再生のための要求空気量tGegrが算出され、機関の出力が変化しないようにマニホルド圧Pmを、機関運転状態に応じた図2Bに示されるマニホルド圧Pijに維持しつつ、パティキュレートフィルタ15への供給空気量Gegrが、再生のための要求空気量tGegrとなるように、WGV開度が徐々に減少されてコンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcまで徐々に増大せしめられると共に、EGR弁19が徐々に開弁される。EGR弁19が開弁すると、吸入空気の一部がEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給され、パティキュレートフィルタ15上に堆積したパティキュレートの燃焼除去作用が行われる。この場合、パティキュレートフィルタ15に供給された空気はパティキュレートを燃焼除去するために消費されるので、パティキュレートフィルタ15内の少なくとも下流部を流れるガスはほぼ理論空燃比となっている。従って、パティキュレートフィルタ15の再生中であっても、排気ガス中の未燃HC,COおよびNOは、三元触媒を担持したパティキュレートフィルタ15において浄化されることになる。 When the acceleration operation is completed and the substantially steady engine operation state continues for a certain period of time, the regeneration control of the particulate filter 15 is performed for the period indicated by the GPF regeneration during firing in FIG. When the particulate filter 15 is regenerated, the required air amount tGegr for regeneration is calculated based on the temperature of the particulate filter 15, and the manifold pressure Pm is operated by the engine so that the output of the engine does not change. While maintaining the manifold pressure Pij shown in FIG. 2B according to the state, the WGV opening degree is gradually reduced so that the amount of air supplied to the particulate filter 15 Gegr becomes the required amount of air tGegr for regeneration. The compressor outlet pressure Pc is gradually increased to the target compressor outlet pressure tPc, and the EGR valve 19 is gradually opened. When the EGR valve 19 is opened, a part of the intake air is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18, and the combustion removing action of the particulate deposited on the particulate filter 15 is performed. In this case, since the air supplied to the particulate filter 15 is consumed to burn and remove the particulate, the gas flowing at least in the downstream portion of the particulate filter 15 has a substantially stoichiometric air-fuel ratio. Therefore, even during the regeneration of the particulate filter 15, the unburned HC, CO, and NO X in the exhaust gas are purified by the particulate filter 15 carrying the three-way catalyst.

ここで、上述の目標コンプレッサ出口圧tPcについて、図3Bを参照しつつ説明する。図3Bの横軸は、インタクーラ11を通って吸気マニホルド4内に流入する吸入空気量QAを示しており、図3Bの縦軸は、マニホルド圧Pmを基準としたマニホルド圧Pmとコンプレッサ出口圧Pcとの圧力差ΔPを示している。吸入空気量QAが増大するとインタクーラ11における圧力降下が増大するので、図3Bにおいて実線で示されるように、吸入空気量QAが増大するほど、マニホルド圧Pmとコンプレッサ出口圧Pcとの圧力差ΔPが大きくなる。なお、図3BにおいてQAoは、マニホルド圧Pmが、図4において破線で示される機関の運転状態に応じたマニホルド圧Pijであるときに燃焼室2内に供給される吸入空気量を表しており、ΔPは,このときのマニホルド圧Pmとコンプレッサ出口圧Pcとの圧力差ΔPを示している。インタクーラ11を通って吸気マニホルド4内に流入する吸入空気量を、燃焼室2内への供給吸入空気量QAoを変化させることなく、言い換えると、マニホルド圧Pijを変化させることなく、再生のための要求空気量tGegrだけ増大させれば、増大された空気量だけ空気がEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される。従って、インタクーラ11を通って吸気マニホルド4内に流入する吸入空気量QAを、マニホルド圧Pijを変化させることなく、再生のための要求空気量tGegrだけ増大させれば、パティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegrを、再生のための要求空気量tGegrとすることができることになる。 Here, the target compressor outlet pressure tPc described above will be described with reference to FIG. 3B. The horizontal axis of FIG. 3B shows the intake air amount QA flowing into the intake manifold 4 through the intercooler 11, and the vertical axis of FIG. 3B is the manifold pressure Pm and the compressor outlet pressure Pc based on the manifold pressure Pm. The pressure difference ΔP with and from is shown. As the intake air amount QA increases, the pressure drop in the intercooler 11 increases. Therefore, as shown by the solid line in FIG. 3B, as the intake air amount QA increases, the pressure difference ΔP between the manifold pressure Pm and the compressor outlet pressure Pc increases. growing. In FIG. 3B, QAo represents the amount of intake air supplied into the combustion chamber 2 when the manifold pressure Pm is the manifold pressure Pij corresponding to the operating state of the engine shown by the broken line in FIG. ΔP 0 indicates the pressure difference ΔP between the manifold pressure Pm and the compressor outlet pressure Pc at this time. The amount of intake air flowing into the intake manifold 4 through the intercooler 11 is used for regeneration without changing the amount of intake air QAo supplied into the combustion chamber 2, in other words, without changing the manifold pressure Pij. If the required air amount tGegr is increased, air is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18 by the increased air amount. Therefore, if the intake air amount QA flowing into the intake manifold 4 through the intercooler 11 is increased by the required air amount tGegr for regeneration without changing the manifold pressure Pij, it is supplied to the particulate filter 15. The amount of air Gegr can be set to the required amount of air tGegr for regeneration.

図3Bからわかるように、吸気マニホルド4内に供給される吸入空気量を、再生のための要求空気量tGegrだけ増大させるには、マニホルド圧Pmとコンプレッサ出口圧Pcとの圧力差ΔPをΔPtまで増大させればよく、従って、本発明による実施例では、機関の運転状態に応じたマニホルド圧Pijよりも圧力差ΔPt分だけ高い圧力が、目標コンプレッサ出口圧tPcとされ、マニホルド圧Pijを変化させることなく、コンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcになるように、ウェストゲートバルブ装置17によりWGV開度が制御されると共に、EGR弁19の開度が制御される。この場合、実際には、目標コンプレッサ出口圧tPcは、例えば、圧力センサ21により検出された機関の運転状態に応じたコンプレッサ出口圧Pc(Pm+ΔPo)に、再生のための要求空気量tGegrから求められた差圧(ΔPt―ΔPo)(図3B)を加算することによって算出される。なお、図3Bにおいて実線で示される吸入空気量QAと圧力差ΔPとの関係は、マニホルド圧Pmによって異なり、本発明による実施例では、代表的なマニホルド圧Pmに対する吸入空気量QAと圧力差ΔPとの関係が予めROM33内に記憶されている。 As can be seen from FIG. 3B, in order to increase the intake air amount supplied into the intake manifold 4 by the required air amount tGegr for regeneration, the pressure difference ΔP between the manifold pressure Pm and the compressor outlet pressure Pc is increased to ΔPt. Therefore, in the embodiment according to the present invention, a pressure higher than the manifold pressure Pij according to the operating state of the engine by a pressure difference ΔPt is set as the target compressor outlet pressure tPc, and the manifold pressure Pij is changed. The WGV opening degree is controlled by the Westgate valve device 17 and the opening degree of the EGR valve 19 is controlled so that the compressor outlet pressure Pc becomes the target compressor outlet pressure tPc. In this case, in reality, the target compressor outlet pressure tPc is obtained from, for example, the compressor outlet pressure Pc (Pm + ΔPo) according to the operating state of the engine detected by the pressure sensor 21 from the required air amount tGegr for regeneration. It is calculated by adding the differential pressure (ΔPt—ΔPo) (FIG. 3B). The relationship between the intake air amount QA and the pressure difference ΔP shown by the solid line in FIG. 3B differs depending on the manifold pressure Pm, and in the embodiment according to the present invention, the intake air amount QA and the pressure difference ΔP with respect to the typical manifold pressure Pm. The relationship with is stored in the ROM 33 in advance.

図5は、図4の期間tにおけるコンプレッサ出口圧Pc、マニホルド圧Pm、WGV開度(ウェストゲートバルブ開度)、EGR弁開度、およびEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegr の時間的変化を模式的に表している。なお、図5には、目標コンプレッサ出口圧tPcと、再生のための要求空気量tGegrも示されている。コンプレッサ出口圧Pcを目標コンプレッサ出口圧tPcまで上昇させるときには、図5に示されるように、WGV開度が小さな一定量だけ低下せしめられる。WGV開度が低下せしめられると、コンプレッサ出口圧Pcが少し上昇すると共に、マニホルド圧Pmが少し上昇する。マニホルド圧Pmが上昇すると、マニホルド圧Pmが元の圧力まで低下するまで、EGR弁開度が増大される。EGR弁開度が増大されると、パティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegrが増大される。次いで、再び、WGV開度が小さな一定量だけ低下せしめられ、それによりマニホルド圧Pmが少し上昇すると、マニホルド圧Pmが元の圧力まで低下するまで、EGR弁開度が増大される。 5, the compressor outlet pressure Pc, manifold pressure Pm at time t 0 in FIG. 4, WGV opening (waste gate valve opening), is supplied to the particulate filter 15 via the EGR valve opening degree and the EGR passage 18, The temporal change of the air volume Gegr is schematically shown. Note that FIG. 5 also shows the target compressor outlet pressure tPc and the required air amount tGegr for regeneration. When the compressor outlet pressure Pc is raised to the target compressor outlet pressure tPc, as shown in FIG. 5, the WGV opening degree is reduced by a small constant amount. When the WGV opening degree is lowered, the compressor outlet pressure Pc rises a little and the manifold pressure Pm rises a little. When the manifold pressure Pm increases, the EGR valve opening degree is increased until the manifold pressure Pm decreases to the original pressure. When the EGR valve opening degree is increased, the amount of air Gegr supplied to the particulate filter 15 is increased. Then, again, the WGV opening degree is reduced by a small constant amount, so that when the manifold pressure Pm rises a little, the EGR valve opening degree is increased until the manifold pressure Pm drops to the original pressure.

このようなWGV開度の低下作用とEGR弁開度の増大作用は、コンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcとなるまで繰り返し行われる。コンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcになると、パティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegrが、再生のための要求空気量tGegrとなる。なお、このようなWGV開度の低下作用とEGR弁開度の増大作用が行われている間に、パティキュレートフィルタ15の温度は変化するので、再生のための要求空気量tGegrも変化する。従って、パティキュレートフィルタ15の再生制御が行われている間、目標コンプレッサ出口圧tPcは更新され続ける。なお、パティキュレートフィルタ15の再生作用が完了したときには、同様な方法でもって、コンプレッサ出口圧Pcが元のコンプレッサ出口圧Pcとなるまで、WGV開度の増大作用とEGR弁開度の低下作用が繰り返し行われる。 Such an action of lowering the WGV opening degree and an action of increasing the EGR valve opening degree are repeated until the compressor outlet pressure Pc reaches the target compressor outlet pressure tPc. When the compressor outlet pressure Pc reaches the target compressor outlet pressure tPc, the air amount Gegr supplied to the particulate filter 15 becomes the required air amount tGegr for regeneration. Since the temperature of the particulate filter 15 changes while the action of lowering the WGV opening degree and the action of increasing the EGR valve opening degree are performed, the required air amount tGegr for regeneration also changes. Therefore, the target compressor outlet pressure tPc continues to be updated while the regeneration control of the particulate filter 15 is being performed. When the regeneration action of the particulate filter 15 is completed, the action of increasing the WGV opening degree and the action of lowering the EGR valve opening degree are performed by the same method until the compressor outlet pressure Pc becomes the original compressor outlet pressure Pc. It is repeated.

次に、図6を参照しつつ、パティキュレートフィルタの再生制御について説明する。図6は、この再生制御を実行するためのルーチンを示しており、このルーチンは、例えば一定時間毎の割込みによって実行される。 Next, the reproduction control of the particulate filter will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a routine for executing this reproduction control, and this routine is executed, for example, by an interrupt at regular time intervals.

図6を参照すると、まず初めにステップ50において、パティキュレートフィルタ15を再生すべきであることを示す再生フラグがセットされているか否かが判別される。再生フラグがセットされていないときにはステップ51に進んで、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であるか否かが判別される。本発明による実施例では、差圧センサ23の出力信号からパティキュレートフィルタ15の前後差圧が閾値を越えたと判断されたときには、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であると判別される。ステップ51において、パティキュレートフィルタ15の再生が必要でないと判別されたときには、ステップ59に進んで、WGV(ウェストゲートバルブ)の通常制御とEGR弁の通常制御、即ち、通常の過給圧制御と通常のEGR制御が行われる。 With reference to FIG. 6, first, in step 50, it is determined whether or not a reproduction flag indicating that the particulate filter 15 should be reproduced is set. When the reproduction flag is not set, the process proceeds to step 51 to determine whether or not the particulate filter 15 needs to be reproduced. In the embodiment according to the present invention, when it is determined from the output signal of the differential pressure sensor 23 that the front-rear differential pressure of the particulate filter 15 exceeds the threshold value, it is determined that the particulate filter 15 needs to be regenerated. When it is determined in step 51 that regeneration of the particulate filter 15 is not necessary, the process proceeds to step 59 to perform normal control of the WGV (wastegate valve) and normal control of the EGR valve, that is, normal boost pressure control. Normal EGR control is performed.

これに対し、ステップ51において、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であると判別されたときには、ステップ52に進んで再生フラグがセットされ、次いで、ステップ53に進む。再生フラグが一旦セットされると、次の処理サイクルでは、ステップ50からステップ53にジャンプする。ステップ53では、パティキュレートフィルタ15の再生条件を満たしているか否かが判別される。本発明による実施例では、アクセル開度センサ41の出力信号に基づき、以下の三つの条件を満たしていると判断されたときに、再生条件を満たしていると判別される。
(1)アクセル開度>再生実施移行閾値
(2)上限閾値>アクセル開度時間変化率>下限閾値
(3)(1)および(2)の状態の継続時間>再生実施移行閾値
即ち、機関の運転状態が再生制御領域SS、即ち、機関高負荷運転状態であって機関負荷の変動量が小さい期間が、一定期間以上継続したときに、再生条件を満たしていると判別される。
On the other hand, when it is determined in step 51 that the particulate filter 15 needs to be regenerated, the process proceeds to step 52, the reproduction flag is set, and then the process proceeds to step 53. Once the playback flag is set, the next processing cycle jumps from step 50 to step 53. In step 53, it is determined whether or not the reproduction condition of the particulate filter 15 is satisfied. In the embodiment according to the present invention, when it is determined that the following three conditions are satisfied based on the output signal of the accelerator opening sensor 41, it is determined that the reproduction condition is satisfied.
(1) Accelerator opening> Regeneration execution transition threshold (2) Upper limit threshold> Accelerator opening time change rate> Lower limit threshold (3) Duration of the states of (1) and (2)> Regeneration execution transition threshold That is, the engine It is determined that the regeneration condition is satisfied when the operating state is the regeneration control region SS, that is, the period in which the engine load is high and the fluctuation amount of the engine load is small continues for a certain period or more.

ステップ53において、再生条件を満たしていないと判別されたときには、ステップ59に進んで、通常の過給圧制御と通常のEGR制御が行われる。これに対し、ステップ53において再生条件を満たしていると判別されたときには、ステップ54に進んで、パティキュレートフィルタ15の温度TGが取得される。本発明による実施例では、温度センサ24によりパティキュレートフィルタ15の温度TGが取得される。次いで、ステップ55では、パティキュレートフィルタ15の温度に基づいて、再生のための要求空気量tGegrが算出される。更に、ステップ55では、圧力センサ21により検出された機関の運転状態に応じたコンプレッサ出口圧Pcに、再生のための要求空気量tGegrから求められた差圧(ΔPt―ΔPo)(図3B)を加算することによって目標コンプレッサ出口圧tPcが算出される。 When it is determined in step 53 that the regeneration conditions are not satisfied, the process proceeds to step 59, and normal boost pressure control and normal EGR control are performed. On the other hand, when it is determined in step 53 that the regeneration condition is satisfied, the process proceeds to step 54, and the temperature TG of the particulate filter 15 is acquired. In the embodiment according to the present invention, the temperature TG of the particulate filter 15 is acquired by the temperature sensor 24. Next, in step 55, the required air amount tGegr for regeneration is calculated based on the temperature of the particulate filter 15. Further, in step 55, the differential pressure (ΔPt—ΔPo) (FIG. 3B) obtained from the required air amount tGegr for regeneration is applied to the compressor outlet pressure Pc according to the operating state of the engine detected by the pressure sensor 21. By adding, the target compressor outlet pressure tPc is calculated.

次いで、ステップ56では、圧力センサ20および圧力センサ21の出力信号に基づき、図5を参照しつつ説明した方法でもって、マニホルド圧Pmを変化させることなく、コンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcになるように、ウェストゲートバルブ装置17によりWGV開度が制御されると共に、EGR弁19の開度が制御される。次いで、ステップ57では、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したか否かが判別される。本発明による実施例では、差圧センサ23の出力信号からパティキュレートフィルタ15の前後差圧が小さな一定値以下になったと判断されたときには、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したと判別される。ステップ57において、パティキュレートフィルタ15の再生が完了していないと判別されたときには処理サイクルを終了し、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したと判別されたときにはステップ58に進んで再生フラグがリセットされ、次いで、処理サイクルを終了する。 Next, in step 56, based on the output signals of the pressure sensor 20 and the pressure sensor 21, the compressor outlet pressure Pc becomes the target compressor outlet pressure tPc by the method described with reference to FIG. 5 without changing the manifold pressure Pm. The WGV opening degree is controlled by the Westgate valve device 17 and the opening degree of the EGR valve 19 is controlled so as to be. Next, in step 57, it is determined whether or not the regeneration of the particulate filter 15 is completed. In the embodiment according to the present invention, when it is determined from the output signal of the differential pressure sensor 23 that the front-rear differential pressure of the particulate filter 15 becomes a small constant value or less, it is determined that the regeneration of the particulate filter 15 is completed. In step 57, when it is determined that the reproduction of the particulate filter 15 is not completed, the processing cycle is terminated, and when it is determined that the reproduction of the particulate filter 15 is completed, the process proceeds to step 58 to reset the reproduction flag. Then, the processing cycle is terminated.

図7から図9に第2実施例を示す。パティキュレートフィルタ15の再生要求があったときに機関の運転状態は、図3Aに示される再生制御領域SS、即ち、機関高負荷運転領域にあるが、このときマニホルド圧Pmが低く、このときパティキュレートフィルタ15の入口の圧力よりもマニホルド圧Pmの方が低かった場合には、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に吸入空気の一部を供給することができない。この第2実施例では、このような場合でも、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に吸入空気の一部を供給し得るように、機関の運転状態を低回転、高トルク側に変更して過給圧を高めることによりマニホルド圧Pmを上昇させ、それにより、本発明による再生方法を用いたパティキュレートフィルタ15の再生を行い得るようにしている。この場合、この第2実施例では、自動変速機25の変速段を低い段位から高い段位にシフトアップすることによって、機関の運転状態を低回転、高トルク側に変更するようにしている。次に、この第2実施例によるパティキュレートフィルタ15の再生制御について、図7に示されるタイムチャートを参照しつつ説明する。 A second embodiment is shown in FIGS. 7 to 9. When the partial filter 15 is requested to be regenerated, the operating state of the engine is in the regeneration control region SS shown in FIG. 3A, that is, the engine high load operating region, but the manifold pressure Pm is low at this time, and the patty at this time. If the manifold pressure Pm is lower than the pressure at the inlet of the curate filter 15, a part of the intake air cannot be supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18. In this second embodiment, the operating state of the engine is changed to the low rotation speed and high torque side so that a part of the intake air can be supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18 even in such a case. By increasing the boost pressure, the manifold pressure Pm is increased so that the particulate filter 15 can be regenerated by the regeneration method according to the present invention. In this case, in this second embodiment, the operating state of the engine is changed to the low rotation speed and high torque side by shifting up the speed change stage of the automatic transmission 25 from a low stage position to a high stage position. Next, the reproduction control of the particulate filter 15 according to the second embodiment will be described with reference to the time chart shown in FIG. 7.

図7を参照すると、図7には、図4と同様な、加速運転の終期から機関の運転が安定するまでの間における車速、アクセルペダル40の踏み込み量(アクセル開度)、エンジントルク、圧力(コンプレッサ出口圧Pcとマニホルド圧Pm)、WGV開度(ウェストゲートバルブ開度)、EGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給される空気量Gegr およびEGR弁開度の時間的変化に加えて、自動変速機25のギヤ段およびエンジン回転数の時間的変化が示されている。また、図7は、機関が、図3Aに示される再生制御領域SS、即ち、機関高負荷運転領域において運転されているときに、パティキュレートフィルタ15の再生要求があった場合を示している。 Referring to FIG. 7, FIG. 7 shows the vehicle speed, the amount of depression of the accelerator pedal 40 (accelerator opening), the engine torque, and the pressure during the period from the end of the accelerated operation to the stabilization of the engine operation, as in FIG. (Compressor outlet pressure Pc and manifold pressure Pm), WGV opening (wastegate valve opening), amount of air supplied to the particulate filter 15 via the EGR passage 18, Gegr, and EGR valve opening over time. The time change of the gear stage and the engine speed of the automatic transmission 25 is shown. Further, FIG. 7 shows a case where the particulate filter 15 is requested to be regenerated while the engine is being operated in the regeneration control region SS shown in FIG. 3A, that is, the engine high load operation region.

図7を参照すると、加速運転が終了し、ほぼ定常な機関運転状態が一定期間継続すると、図7の変速で示される期間において、自動変速機25のギヤ段のシフトアップ作用が行われ、それにより、過給圧が高められてマニホルド圧Pmが上昇せしめられる。マニホルド圧Pmが上昇せしめられると、図4に示される第1実施例と同様に、図7のファイアリング中GPF再生実施で示される期間、パティキュレートフィルタ15の再生制御が行われる。このパティキュレートフィルタ15の再生を行う際には、パティキュレートフィルタ15の温度に基づいて、再生のための要求空気量tGegrが算出され、機関の出力が変化しないようにマニホルド圧Pmを、機関運転状態に応じた図2Bに示されるマニホルド圧Pijに維持しつつ、パティキュレートフィルタ15への供給空気量Gegrが、再生のための要求空気量tGegrとなるように、WGV開度が徐々に減少されてコンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcまで徐々に増大せしめられると共に、EGR弁19が徐々に開弁される。 Referring to FIG. 7, when the acceleration operation is completed and the almost steady engine operation state continues for a certain period of time, the gear stage shift-up action of the automatic transmission 25 is performed during the period shown by the shift in FIG. As a result, the boost pressure is increased and the manifold pressure Pm is increased. When the manifold pressure Pm is increased, the regeneration control of the particulate filter 15 is performed during the period shown in the GPF regeneration during firing in FIG. 7, as in the first embodiment shown in FIG. When the particulate filter 15 is regenerated, the required air amount tGegr for regeneration is calculated based on the temperature of the particulate filter 15, and the manifold pressure Pm is operated by the engine so that the output of the engine does not change. While maintaining the manifold pressure Pij shown in FIG. 2B according to the state, the WGV opening degree is gradually reduced so that the amount of air supplied to the particulate filter 15 Gegr becomes the required amount of air tGegr for regeneration. The compressor outlet pressure Pc is gradually increased to the target compressor outlet pressure tPc, and the EGR valve 19 is gradually opened.

EGR弁19が開弁すると、吸入空気の一部がEGR通路18を介してパティキュレートフィルタ15に供給され、パティキュレートフィルタ15上に堆積したパティキュレートの燃焼除去作用が行われる。パティキュレートフィルタ15の再生が完了すると、図7の変速で示される期間において、今度は、自動変速機25のギヤ段のシフトダウン作用が行われ、機関が、再び、再生制御前の運転状態でもって運転されるようになる。 When the EGR valve 19 is opened, a part of the intake air is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18, and the combustion removing action of the particulate deposited on the particulate filter 15 is performed. When the regeneration of the particulate filter 15 is completed, the shift-down action of the gear stage of the automatic transmission 25 is performed in the period shown by the shift in FIG. 7, and the engine is again in the operating state before the regeneration control. It will be driven with.

次に、図8および図9を参照しつつ、第2実施例におけるパティキュレートフィルタの再生制御について説明する。図8および図9は、この第2実施例における再生制御を実行するためのルーチンを示しており、このルーチンは、例えば一定時間毎の割込みによって実行される。 Next, the reproduction control of the particulate filter in the second embodiment will be described with reference to FIGS. 8 and 9. 8 and 9 show a routine for executing the reproduction control in the second embodiment, and this routine is executed, for example, by an interrupt at regular time intervals.

図8および図9を参照すると、まず初めにステップ80において、パティキュレートフィルタ15を再生すべきであることを示す再生フラグがセットされているか否かが判別される。再生フラグがセットされていないときにはステップ81に進んで、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であるか否かが判別される。この第2実施例でも、差圧センサ23の出力信号からパティキュレートフィルタ15の前後差圧が閾値を越えたと判断されたときには、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であると判別される。ステップ81において、パティキュレートフィルタ15の再生が必要でないと判別されたときには、ステップ93に進んで、WGV(ウェストゲートバルブ)の通常制御とEGR弁の通常制御とトランスミッションの通常制御、即ち、通常の過給圧制御と通常のEGR制御と通常の自動変速制御が行われる。 With reference to FIGS. 8 and 9, first of all, in step 80, it is determined whether or not a reproduction flag indicating that the particulate filter 15 should be reproduced is set. When the reproduction flag is not set, the process proceeds to step 81, and it is determined whether or not the particulate filter 15 needs to be reproduced. Also in this second embodiment, when it is determined from the output signal of the differential pressure sensor 23 that the front-rear differential pressure of the particulate filter 15 exceeds the threshold value, it is determined that the particulate filter 15 needs to be regenerated. When it is determined in step 81 that the regeneration of the particulate filter 15 is not necessary, the process proceeds to step 93, and the normal control of the WGV (wastegate valve), the normal control of the EGR valve, and the normal control of the transmission, that is, the normal control Supercharging pressure control, normal EGR control, and normal automatic shift control are performed.

これに対し、ステップ81において、パティキュレートフィルタ15の再生が必要であると判別されたときには、ステップ82に進んで再生フラグがセットされ、次いで、ステップ83に進む。再生フラグが一旦セットされると、次の処理サイクルでは、ステップ80からステップ83にジャンプする。ステップ83では、パティキュレートフィルタ15の再生条件を満たしているか否かが判別される。この第2実施例においても、図4に示される第1実施例と同様に、アクセル開度センサ41の出力信号に基づき、以下の三つの条件を満たしていると判断されたときに、再生条件を満たしていると判別される。
(1)アクセル開度>再生実施移行閾値
(2)上限閾値>アクセル開度時間変化率>下限閾値
(3)(1)および(2)の状態の継続時間>再生実施移行閾値
即ち、機関の運転状態が再生制御領域SS、即ち、機関高負荷運転状態であって機関負荷の変動量が小さい期間が、一定期間以上継続したときに、再生条件を満たしていると判別される。
On the other hand, when it is determined in step 81 that the particulate filter 15 needs to be regenerated, the process proceeds to step 82, the reproduction flag is set, and then the process proceeds to step 83. Once the playback flag is set, the next processing cycle jumps from step 80 to step 83. In step 83, it is determined whether or not the reproduction condition of the particulate filter 15 is satisfied. Also in this second embodiment, as in the first embodiment shown in FIG. 4, when it is determined that the following three conditions are satisfied based on the output signal of the accelerator opening sensor 41, the reproduction condition Is determined to satisfy.
(1) Accelerator opening> Regeneration execution transition threshold (2) Upper limit threshold> Accelerator opening time change rate> Lower limit threshold (3) Duration of the states of (1) and (2)> Regeneration execution transition threshold That is, the engine It is determined that the regeneration condition is satisfied when the operating state is the regeneration control region SS, that is, the period in which the engine load is high and the fluctuation amount of the engine load is small continues for a certain period or more.

ステップ83において、再生条件を満たしていないと判別されたときには、ステップ93に進んで、通常の過給圧制御と通常のEGR制御と通常の自動変速制御が行われる。これに対し、ステップ83において再生条件を満たしていると判別されたときには、ステップ84に進んで、圧力センサ20の出力信号に基づいて、マニホルド圧Pmが、本発明による再生方法を用いてパティキュレートフィルタ15を再生し得るマニホルド圧PmXよりも高いか否かが判別される。マニホルド圧Pmがマニホルド圧PmXよりも高いと判別されたときには、ステップ85に進んで、パティキュレートフィルタ15の温度TGが取得される。この第2実施例においても、図4に示される第1実施例と同様に、温度センサ24によりパティキュレートフィルタ15の温度TGが取得される。次いで、ステップ86では、パティキュレートフィルタ15の温度に基づいて、再生のための要求空気量tGegrが算出される。更に、ステップ86では、圧力センサ21により検出された機関の運転状態に応じたコンプレッサ出口圧Pcに、再生のための要求空気量tGegrから求められた差圧(ΔPt―ΔPo)(図3B)を加算することによって目標コンプレッサ出口圧tPcが算出される。 When it is determined in step 83 that the reproduction condition is not satisfied, the process proceeds to step 93, and normal boost pressure control, normal EGR control, and normal automatic shift control are performed. On the other hand, when it is determined in step 83 that the regeneration condition is satisfied, the process proceeds to step 84, and the manifold pressure Pm is particulateized using the regeneration method according to the present invention based on the output signal of the pressure sensor 20. It is determined whether the filter 15 is higher than the manifold pressure PmX that can be regenerated. When it is determined that the manifold pressure Pm is higher than the manifold pressure PmX, the process proceeds to step 85, and the temperature TG of the particulate filter 15 is acquired. Also in this second embodiment, the temperature TG of the particulate filter 15 is acquired by the temperature sensor 24 as in the first embodiment shown in FIG. Next, in step 86, the required air amount tGegr for regeneration is calculated based on the temperature of the particulate filter 15. Further, in step 86, the differential pressure (ΔPt—ΔPo) (FIG. 3B) obtained from the required air amount tGegr for regeneration is applied to the compressor outlet pressure Pc according to the operating state of the engine detected by the pressure sensor 21. By adding, the target compressor outlet pressure tPc is calculated.

次いで、ステップ87では、圧力センサ20および圧力センサ21の出力信号に基づき、図5を参照しつつ説明した方法でもって、マニホルド圧Pmを変化させることなく、コンプレッサ出口圧Pcが目標コンプレッサ出口圧tPcになるように、ウェストゲートバルブ装置17によりWGV開度が制御されると共に、EGR弁19の開度が制御される。次いで、ステップ88では、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したか否かが判別される。この第2実施例でも、差圧センサ23の出力信号からパティキュレートフィルタ15の前後差圧が小さな一定値以下になったと判断されたときには、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したと判別される。ステップ88において、パティキュレートフィルタ15の再生が完了していないと判別されたときには処理サイクルを終了し、パティキュレートフィルタ15の再生が完了したと判別されたときにはステップ89に進んで再生フラグがリセットされ、次いで、処理サイクルを終了する。 Next, in step 87, based on the output signals of the pressure sensor 20 and the pressure sensor 21, the compressor outlet pressure Pc becomes the target compressor outlet pressure tPc by the method described with reference to FIG. 5 without changing the manifold pressure Pm. The WGV opening degree is controlled by the Westgate valve device 17 and the opening degree of the EGR valve 19 is controlled so as to be. Next, in step 88, it is determined whether or not the regeneration of the particulate filter 15 is completed. Also in this second embodiment, when it is determined from the output signal of the differential pressure sensor 23 that the front-rear differential pressure of the particulate filter 15 becomes a small constant value or less, it is determined that the regeneration of the particulate filter 15 is completed. In step 88, when it is determined that the reproduction of the particulate filter 15 is not completed, the processing cycle is terminated, and when it is determined that the reproduction of the particulate filter 15 is completed, the process proceeds to step 89 and the reproduction flag is reset. Then, the processing cycle is terminated.

一方、ステップ84において、マニホルド圧Pmがマニホルド圧PmXよりも高くないと判別されたときには、ステップ90に進んで、自動変速機25の現在のギヤ段Sと、本発明による再生方法を用いてパティキュレートフィルタ15を再生するのに必要な目標ギヤ段Sとが求められる。次いで、ステップ91では、現在のギヤ段Sが目標ギヤ段Sとなったか否かが判別される。現在のギヤ段Sが目標ギヤ段Sではないと判別されたときには、ステップ92に進んで、現在のギヤ段Sが1段だけシフトアップされる。次いで、処理サイクルを終了する。一方、ステップ91において、現在のギヤ段Sが目標ギヤ段Sになったと判別されたときには、処理サイクルを終了する。 On the other hand, in step 84, when the manifold pressure Pm is determined to not higher than the manifold pressure PmX, the process proceeds to step 90, the current gear position S 0 of the automatic transmission 25, using the reproduction method according to the invention The target gear stage S required to regenerate the particulate filter 15 is required. Next, in step 91, it is determined whether or not the current gear stage S 0 has become the target gear stage S. When it is determined that the current gear stage S 0 is not the target gear stage S, the process proceeds to step 92, and the current gear stage S 0 is shifted up by one stage. Then, the processing cycle is terminated. On the other hand, in step 91, when it is determined that the current gear stage S 0 has reached the target gear stage S, the processing cycle is terminated.

このように、本発明によれば、過給用の排気ターボチャージャ8を具備しており、機関排気通路内に排気ターボチャージャ8の排気タービン8bが配置されており、排気タービン8bを迂回して排気タービン8b上流の排気通路12と排気タービン8b下流の排気通路13とを連結するバイパス通路16と、バイパス通路16内を流れる排気ガス量を制御するウェストゲートバルブ装置17と、排気タービン8b下流の排気通路内に配置されたパティキュレートフィルタ15と、排気タービン8bとパティキュレートフィルタ15間の排気通路13を排気ターボチャージャ8の吸気コンプレッサ8a下流の機関吸気通路に連結するEGR通路18と、EGR通路18内に配置されて排気通路13から機関吸気通路内に再循環されるEGRガス量を制御するEGRガス量制御装置とを具備しており、機関高負荷運転状態においてパティキュレートフィルタ15の再生を行うときには、ウェストゲートバルブ装置17とEGRガス量制御装置とを制御して機関吸気通路内の吸入空気の一部が、EGR通路18を介して、パティキュレートフィルタ15に供給される。 As described above, according to the present invention, the exhaust turbocharger 8 for supercharging is provided, and the exhaust turbine 8b of the exhaust turbocharger 8 is arranged in the engine exhaust passage, bypassing the exhaust turbine 8b. A bypass passage 16 that connects the exhaust passage 12 upstream of the exhaust turbine 8b and the exhaust passage 13 downstream of the exhaust turbine 8b, a waistgate valve device 17 that controls the amount of exhaust gas flowing in the bypass passage 16, and a downstream of the exhaust turbine 8b. The exhaust passage 15 arranged in the exhaust passage, the EGR passage 18 connecting the exhaust passage 13 between the exhaust turbine 8b and the particulate filter 15 to the engine intake passage downstream of the intake compressor 8a of the exhaust turbocharger 8, and the EGR passage. It is provided with an EGR gas amount control device which is arranged in 18 and controls the amount of EGR gas recirculated from the exhaust passage 13 into the engine intake passage, and can regenerate the particulate filter 15 in an engine high load operation state. At that time, a part of the intake air in the engine intake passage is supplied to the particulate filter 15 through the EGR passage 18 by controlling the Westgate valve device 17 and the EGR gas amount control device.

4 吸気マニホルド
5 排気マニホルド
8 排気ターボチャージャ
15 パティキュレートフィルタ
17 ウェストゲートバルブ装置
18 EGR制御弁
4 Intake manifold 5 Exhaust manifold 8 Exhaust turbocharger 15 Particulate filter 17 Wastegate valve device 18 EGR control valve

Claims (1)

過給用の排気ターボチャージャを具備しており、機関排気通路内に排気ターボチャージャの排気タービンが配置されており、排気タービンを迂回して排気タービン上流の排気通路と排気タービン下流の排気通路とを連結するバイパス通路と、バイパス通路内を流れる排気ガス量を制御するウェストゲートバルブ装置と、排気タービン下流の排気通路内に配置されたパティキュレートフィルタと、排気タービンとパティキュレートフィルタ間の排気通路を排気ターボチャージャの吸気コンプレッサ下流の機関吸気通路に連結するEGR通路と、EGR通路内に配置されて排気通路から機関吸気通路内に再循環されるEGRガス量を制御するEGRガス量制御装置とを具備しており、機関高負荷運転状態においてパティキュレートフィルタの再生を行うときには、ウェストゲートバルブ装置とEGRガス量制御装置とを制御して機関吸気通路内の吸入空気の一部を、EGR通路を介して、パティキュレートフィルタに供給する内燃機関の排気浄化装置。 Equipped with an exhaust turbocharger for supercharging, the exhaust turbine of the exhaust turbocharger is arranged in the engine exhaust passage, bypassing the exhaust turbine, and the exhaust passage upstream of the exhaust turbine and the exhaust passage downstream of the exhaust turbine. A bypass passage connecting the two, a waistgate valve device that controls the amount of exhaust gas flowing in the bypass passage, a particulate filter arranged in the exhaust passage downstream of the exhaust turbine, and an exhaust passage between the exhaust turbine and the particulate filter. An EGR passage that connects the exhaust gas to the engine intake passage downstream of the intake compressor of the exhaust turbocharger, and an EGR gas amount control device that is arranged in the EGR passage and controls the amount of EGR gas that is recirculated from the exhaust passage into the engine intake passage. When the particulate filter is regenerated in a high engine load operation state, the Westgate valve device and the EGR gas amount control device are controlled so that a part of the intake air in the engine intake passage is used in the EGR passage. An exhaust gas purification device for an internal combustion engine that supplies a particulate filter through an exhaust gas.
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